(57)【要約】配列番号:2のアミノ酸配列を含むIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片、ならびに関連する核酸、ベクター、細胞、および組成物、加えて疾患を治療または予防するためにそれを用いる方法、および親和性成熟IL-1β結合ポリペプチドを調製する方法。所望の親和性および効力を有するIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。2008543340.tif 000009
2008543340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列番号:28のアミノ酸配列を含むIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項２】
配列番号:2、配列番号:23、または配列番号:24のアミノ酸配列を含む、請求項1記載の抗体または抗体断片。
【請求項３】
約1 pMまたはそれ未満の解離定数でヒトIL-1βに結合する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項４】
約0.3 pMまたはそれ未満の解離定数でヒトIL-1βに結合する、請求項1〜3のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項５】
約0.24 pMの解離定数でヒトIL-1βに結合する、請求項1〜3のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項６】
約0.11 pMの解離定数でヒトIL-1βに結合する、請求項1〜3のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項７】
結合した抗体または断片がIL-1βのIL-1受容体I(IL-1RI)に対する結合を実質的に許容するようにIL-1βエピトープに結合し、かつ1 pM未満の解離定数でヒトIL-1βに結合する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項８】
1 pM未満の解離定数でヒトIL-1βに結合し、かつ配列番号:11の軽鎖可変領域および配列番号:15の重鎖可変領域を有する抗体が結合するエピトープと実質的に同じエピトープに結合する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項９】
1 pM未満の解離定数でヒトIL-1βに結合し、かつ配列番号:11の軽鎖可変領域および配列番号:15の重鎖可変領域を有する抗体の結合と競合する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項１０】
配列ESVDPKNYPKKKMEKRFVFNKIE(配列番号:36)中に含まれるエピトープに結合する、請求項8記載の抗体または断片。
【請求項１１】
ヒト化されたまたはヒト型に設計された(human engineered)、請求項1〜9のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項１２】
ヒトである、請求項1〜9のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項１３】
中和抗体である、請求項1〜12のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項１４】
λ軽鎖を含む、請求項1〜13のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項１５】
IgG2領域を含む、請求項1〜13のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項１６】
Fab、F(ab')2、Fv、一本鎖抗体断片、またはこれらの抗体もしくは断片のいずれか1つの変種もしくは誘導体である、請求項1〜13のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項１７】
多特異性抗体、ダイアボディ(diabody)、トリアボディ(triabody)、テトラボディ(tetrabody)、ミニボディ(minibody)、直鎖状抗体、キレート化組換え抗体、トリボデイ(tribody)、バイボディ(bibody)、イントラボディ(intrabody)、ナノボディ(nanobody)、小モジュール免疫薬剤(SMIP)、結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質、ラクダ化抗体、VHH含有抗体、またはこれらの抗体もしくは断片のいずれか1つの変種もしくは誘導体である、請求項1〜13のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項１８】
配列番号:27のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項1〜17のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項１９】
配列番号:8、14、および15のアミノ酸配列の1つを含む重鎖可変領域、ならびに配列番号:9、10、および11のアミノ酸配列の1つを含む軽鎖可変領域を含む、請求項1〜17のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項２０】
配列番号:8のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項1〜17のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項２１】
配列番号:15のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項1〜17のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項２２】
配列番号:14のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号:10のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項1〜17のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項２３】
3 pM未満の解離定数を有する、請求項1または2記載の抗体または抗体断片。
【請求項２４】
約2 pMまたはそれ未満の解離定数を有する、請求項1または2記載の抗体または抗体断片。
【請求項２５】
(i) IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害に関して約0.5 nMまたはそれ未満のIC50を有し、(ii) 約1 pMまたはそれ未満の解離定数でIL-1βに結合し、(iii) かつ抗体または抗体断片を有効量で動物に投与した場合に、抗体または抗体断片を投与していないIL-1β刺激動物における血清IL-6レベルと比較して、動物における血清IL-6のIL-1β誘導性発現を少なくとも50%阻害する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項２６】
約6 pM〜約50 pMの解離定数でヒトIL-1βに結合し、かつIL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害に関して約5 pM〜約200 pMのIC50を有する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項２７】
約13 pM〜約25 pMの解離定数でヒトIL-1βに結合する、請求項26記載の抗体または抗体断片。
【請求項２８】
重鎖可変領域が配列番号:4のアミノ酸配列を含む、請求項26〜27記載の抗体または抗体断片。
【請求項２９】
配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項26〜28のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項３０】
IL-1αに検出可能な程度に結合しない、請求項1〜28のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項３１】
IL-1β以外の標的と交差反応しない、請求項1〜30のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項３２】
げっ歯類IL-1β、霊長類IL-1β、イヌIL-1β、およびウサギIL-1βの1つまたは複数に結合する、請求項1〜31のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項３３】
ラットIL-1βに対するよりも高い親和性でマウスIl-1βに結合する、請求項1〜31のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項３４】
モルモットIL-1βに結合しない、請求項1〜33のいずれか一項記載の抗体または抗体断片。
【請求項３５】
配列番号:28のアミノ酸配列に対する1つまたは複数の置換、欠失、または付加を含み、かつ配列番号:28に記載する該アミノ酸配列と同じまたは実質的に同じエピトープ結合の親和性および特異性を有する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項３６】
配列番号:27のアミノ酸配列に対する1つまたは複数の置換、欠失、または付加を含み、かつ配列番号:27に記載する該アミノ酸配列と同じまたは実質的に同じエピトープ結合の親和性および特異性を有する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片。
【請求項３７】
請求項1〜35のいずれか一項記載の抗体または抗体断片をコードする核酸。
【請求項３８】
配列番号:38の配列を含む、請求項37記載の核酸。
【請求項３９】
配列番号:39の配列を含む、請求項37記載の核酸。
【請求項４０】
配列番号:28のアミノ酸配列を含む、抗体の重鎖可変領域をコードする核酸配列を含む核酸。
【請求項４１】
配列番号:2、23、または24のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域をコードする、請求項40記載の核酸配列。
【請求項４２】
配列番号:27のアミノ酸配列を含む、抗体の軽鎖可変領域をコードする核酸配列を含む核酸。
【請求項４３】
請求項37〜41のいずれか一項記載の核酸を含むベクター。
【請求項４４】
請求項37〜41のいずれか一項記載の核酸または請求項42記載のベクターを含む細胞。
【請求項４５】
胚性幹細胞または受精卵である、請求項44記載の細胞。
【請求項４６】
請求項44または45記載の細胞を含むトランスジェニック動物。
【請求項４７】
請求項1〜34のいずれか一項記載の抗体または抗体断片を産生するハイブリドーマ。
【請求項４８】
(a) 請求項1〜34のいずれか一項記載の抗体もしくは抗体断片、請求項37〜41のいずれか一項記載の核酸、または請求項42記載のベクター、および(b) 適切な担体を含む組成物。
【請求項４９】
担体が薬学的に許容される担体である、請求項48記載の組成物。
【請求項５０】
関節内、皮下、静脈内、腹腔内、脳内(実質内)、脳室内、筋肉内、眼内、動脈内、病巣内、経口、または吸入投与に適した形態である、請求項49記載の組成物。
【請求項５１】
凍結乾燥保護剤、界面活性剤、増量剤、結合剤、および/または膨張剤を含む、請求項49記載の組成物。
【請求項５２】
徐放性または持続放出性薬学的組成物である、請求項49記載の組成物。
【請求項５３】
(a) 請求項1〜34のいずれか一項記載の抗体もしくは抗体断片、(b) 請求項37〜41のいずれか一項記載の核酸、(c) 請求項42記載のベクター、または(d) 請求項48〜54のいずれか一項記載の組成物の有効量を、それを必要とする哺乳動物に投与する段階を含み、それによって哺乳動物において疾患が治療または予防される、哺乳動物におけるIL-1関連疾患または状態を治療または予防する方法。
【請求項５４】
IL-1関連疾患または状態が炎症性疾患、自己免疫疾患、または癌である、請求項53記載の方法。
【請求項５５】
IL-1関連疾患または状態が、関節リウマチ、変形性関節症、クローン病、潰瘍性大腸炎、敗血症性ショック、慢性閉塞性肺疾患、喘息、移植片対宿主病、アテローム性動脈硬化症、成人T細胞白血病、多発性骨髄腫、多発性硬化症、脳卒中、またはアルツハイマー病から選択される、請求項53または54記載の方法。
【請求項５６】
IL-1関連疾患または状態が新生児発症多臓器炎症性疾患(NOMID/CINCA)、全身性発症若年性特発性関節炎、CIAS1関連性周期性症候群(CAPS)、スティル病、またはマックル・ウェルズ症候群である、請求項53〜55のいずれか一項記載の方法。
【請求項５７】
IL-1関連疾患または状態が全身性発症若年性特発性関節炎、関節リウマチ、変形性関節症、アテローム性動脈硬化症、または重症筋無力症である、請求項53〜56のいずれか一項記載の方法。
【請求項５８】
哺乳動物がヒトである、請求項53〜56のいずれか一項記載の方法。
【請求項５９】
有効量の抗体または抗体断片が、抗体の非存在下における血清IL-6レベルと比較して、動物における血清IL-6のIL-1β誘導性発現を少なくとも50%阻害するのに効果的である、請求項54〜58のいずれか一項記載の方法。
【請求項６０】
(a) 配列番号:22のアミノ酸配列を含むIL-1β結合ポリペプチドをコードする核酸配列を含む第1核酸、および第1核酸配列と少なくとも1ヌクレオチド異なる核酸配列を含む第2核酸を提供する段階、
(b) 核酸シャフリングを行い、2つまたはそれ以上の変異核酸を提供する段階、
(c) (i) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高い親和性でIL-1βに結合する、(ii) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高い、IL-1αを上回るIL-1βに対する選択性を有する、(iii) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも低い、IL-1βに対する平衡結合解離定数を有する、または(iv) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高度に、動物における血清IL-6のIL-1β誘導性発現を阻害するポリペプチドをコードする変異核酸を選択する段階、および
(d) 選択した変異核酸を発現させる段階
を含み、これによって親和性成熟IL-1βポリペプチドが生成される、親和性成熟IL-1β結合ポリペプチドを調製する方法。
【請求項６１】
変異核酸を選択する段階の前に、1つまたは複数の変異核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体を提供する段階をさらに含み、変異核酸を選択する段階が抗体をアッセイすることによって行われる、請求項60記載の方法。
【請求項６２】
段階(b)および(c)が繰り返され、段階(b)の核酸シャフリングが、(i) 段階(c)の少なくとも1つの選択された変異核酸および(ii) 選択された変異核酸と少なくとも1ヌクレオチド異なる核酸配列を有する少なくとも1つの核酸を用いて行われる、請求項60または61記載の方法。
【請求項６３】
最適化された核酸が選択されるまで段階(b)および(c)が繰り返される、請求項60〜62のいずれか一項記載の方法。
【請求項６４】
第1核酸が、配列番号:1〜26のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする、請求項60〜63のいずれか一項記載の方法。
【請求項６５】
第1核酸が、配列番号:27〜35または42〜57のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする、請求項60〜64のいずれか一項記載の方法。
【請求項６６】
(i) IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害に関して約0.5 nMまたはそれ未満のIC50を有し、(ii) 3 pM未満のIL-1βに対する解離定数でIL-1βに結合し、かつ(iii) 抗体または断片を投与していないIL-1β刺激動物における血清IL-6レベルと比較して、動物における血清IL-6のIL-1β誘導性発現を少なくとも50%阻害するポリペプチドをコードする核酸が選択されるまで、段階(b)および(c)が繰り返される、請求項60〜65のいずれか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2005年6月21日に出願した米国仮特許出願第60/692,830号の優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
発明の分野
本発明は、IL-1β結合抗体およびその含有断片、ならびにそのような抗体をコードする核酸に関し、さらにこの抗体または核酸を含むベクター、細胞、および組成物、ならびにそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
インターロイキン-1(IL-1)ファミリーのサイトカインは、関節リウマチ(RA)、変形性関節症、クローン病、潰瘍性大腸炎(UC)、敗血症性ショック、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、喘息、移植片対宿主病、アテローム性動脈硬化症、成人T細胞白血病、多発性骨髄腫、多発性硬化症、脳卒中、またはアルツハイマー病などの疾患状態に関連づけられている。IL-1ファミリーメンバーには、IL-1α、Il-1β、およびIL-1Raが含まれる。IL-1受容体(IL-1R1およびIL-1R2)に結合する能力により関連しているが、これらのサイトカインはそれぞれ異なる遺伝子によって発現され、異なる一次アミノ酸配列を有する。さらに、これらのサイトカインの生理的活性は識別され得る。
【０００４】
IL-1受容体シグナル伝達を破壊する化合物は、IL-1媒介疾患を治療するための治療薬として検討が続けられている。これらの化合物には、組換えIL-1Ra(Amgen Inc.、カリフォルニア州、サウザンドオークス)およびIL-1受容体「捕捉」ペプチド(Regeneron Inc.、ニューヨーク州、タリタウン)が含まれる。IL-1サイトカインと結合する動物由来モノクローナル抗体もまた検討が続けられている。しかし、それらの臨床的価値は、免疫原性のために制限され得る。例えば、マウスモノクローナル抗体を投与された対象は、ヒト抗マウス抗体(HAMA)を産生することが知られている。HAMAはモノクローナル抗体療法の有効性を減少させ、また腎障害を含む副作用を生じることが報告されている。その他のIL-1β抗体は、それらの結合親和性および/または効力により制限され得る。したがって、IL-1受容体シグナル伝達を破壊するさらなる化合物が必要とされる。本発明は、そのような化合物、ならびにそのような化合物を調製および使用する方法を提供する。
【発明の開示】
【０００５】
概要
本発明は、配列番号:2のアミノ酸配列を含むIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。抗体または抗体断片をコードする核酸、ならびにその核酸を含むベクター、その核酸またはベクターを含む細胞、およびその抗体、核酸またはベクターを含む組成物もまた本明細書において提供する。
【０００６】
本発明はさらに、本発明の抗体もしくは抗体断片、核酸、またはベクターの有効量をそれを必要とする哺乳動物に投与する段階を含み、それによって哺乳動物において疾患が治療または予防される、哺乳動物における疾患を治療または予防する方法を提供する。
【０００７】
本発明は、(a) 配列番号:1〜26のいずれかのアミノ酸配列を含むIL-1β結合ポリペプチドをコードする核酸配列を含む第1核酸、および第1核酸配列と少なくとも1ヌクレオチド異なる核酸配列を含む第2核酸を提供する段階、(b) 核酸シャフリングを行い、2つまたはそれ以上の変異核酸を提供する段階、(c) (i) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高い親和性でIL-1βに結合する、(ii) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高い、IL-1αを上回るIL-1βに対する選択性を有する、(iii) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも低い、IL-1βに対する平衡結合解離定数(KD)を有する、または(iv) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高度に、動物における血清IL-6のIL-1β誘導性発現を阻害するポリペプチドをコードする変異核酸を選択する段階、および(d) 選択した変異核酸を発現させる段階を含み、これによって親和性成熟IL-1β結合ポリペプチドが生成される、親和性成熟IL-1β結合ポリペプチドを調製する方法を提供する。
【０００８】
本発明は、3 pM未満、あるいは約2 pMまたはそれ未満、好ましくは約1 pMまたはそれ未満の解離定数でヒトIL-1βに結合するIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。そのような高親和性抗体は、IL-1関連疾患または状態を治療または予防する種々の方法に有用であることが意図される。あるいはまたはさらに、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片は、結合した抗体または断片がIL-1βのI型IL-1受容体への結合を実質的に妨げないように、IL-1βエピトープに結合する。あるいはまたはさらに、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片は、重鎖可変領域を含むAB7と命名された抗体のような、本明細書に記載する例示的な抗体の1つまたは複数と実質的に同じエピトープに結合する。あるいはまたはさらに、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片は、配列番号:11の軽鎖可変領域および配列番号:15の重鎖可変領域を有する抗体の結合と競合する。あるいはまたはさらに、本発明は、配列ESVDPKNYPKKKMEKRFVFNKIE(配列番号:36)中に含まれるエピトープに結合するIL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を包含する。例示的なIL-1β結合抗体には、本明細書中でAB5およびAB7と命名された抗体が含まれる。
【０００９】
本発明はまた、3 pM未満、あるいは約1 pMまたはそれ未満、あるいは本明細書に開示するその他の解離定数のいずれかの解離定数を有し、かつ配列番号:12、13、21、23、もしくは24のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:12、13、もしくは21のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:13もしくは21のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:8、14、もしくは15のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:8もしくは15のアミノ酸配列の1つを含む重鎖可変領域を含む、IL-1結合抗体またはIL-1β結合断片を提供する。IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片はまた、配列番号:9、配列番号:10、または配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含み得る。
【００１０】
本発明の別の態様として、約6 pM〜約50 pM、あるいは約13 pM〜約25 pM、あるいは約19 pMの解離定数でIL-1βと結合し、IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害に関して0.5 nM(500 pM)未満、あるいは約5 pM〜約200 pM、あるいは約10 pM〜約100 pM、あるいは約30 pMのIC50を有する、新規IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害に関するIC50とは、ヒト線維芽細胞のIL-1β刺激によって放出されるIL-6の50%を阻害するのに必要な濃度を指す。例示的な抗体には、本明細書中でAB1と命名された抗体が含まれる。
【００１１】
本発明はまた、約6〜約50 pMの解離定数を有し、かつ配列番号:4、5、または6のアミノ酸配列の1つ、あるいは配列番号:4または5のアミノ酸配列の1つ、あるいは配列番号:4のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域を含む、IL-1結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。状況によっては、例えば、比較的低度の親和性が望ましいIL-1関連疾患または状態を治療または予防するいくつかの方法のように、比較的高い解離定数を有するIL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片が望ましい場合があることが意図される。
【００１２】
例示的な抗体には、AB1、AB2、AB3、AB4、AB5、AB6、AB7、AB8、およびAB9と命名された抗体が含まれる。AB1は、配列番号:4のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB2は、配列番号:5のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB3は、配列番号:6のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB4は、配列番号:7のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB5は、配列番号:8のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB6は、配列番号:14のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:10のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB7は、配列番号:15のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB8は、配列番号:25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:10のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB9は、配列番号:26のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
【００１３】
本発明は、配列番号:2、4〜8、12〜15、21、23〜26、28〜35、または42〜57に記載される配列のいずれか1つ、あるいは配列番号:21に記載される配列のいずれか1つ、あるいは配列番号:4、配列番号:5、配列番号:6、配列番号:7、または配列番号:8に記載される配列のいずれか1つ、あるいは配列番号:12または配列番号:13に記載される配列のいずれか1つ、あるいは配列番号:14、配列番号:15、配列番号:25、または配列番号:26に記載される配列のいずれか1つを含む重鎖可変領域を有する、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を包含する。
【００１４】
本発明はまた、配列番号:1、9〜11、または27に記載される配列のいずれか1つ、あるいは配列番号:1に記載される配列のいずれか1つ、あるいは配列番号:9に記載される配列のいずれか1つ、あるいは配列番号:10または配列番号:11に記載される配列のいずれか1つを含む軽鎖可変領域を有する、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を包含する。
【００１５】
本発明はまた、配列番号:2、4〜8、12〜15、21、23〜26、28〜35、または42〜57に記載される配列の重鎖可変領域の1つ、および配列番号:1、9〜11、または27に記載される配列の軽鎖可変領域の1つを含む、IL-1β抗体またはIL-1β結合断片を包含する。
【００１６】
本発明はまた、IL-1βと結合しないが、代わりに循環半減期、直接的細胞毒性効果、検出可能な標識、またはレシピエントの内因性補体カスケードもしくは内因性細胞傷害性の活性化などのその他の機能に関与する部分を含む、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を包含する。本発明の抗体は、抗体の定常領域のすべてまたは一部を含み得る。定常領域は、IgA(例えば、IgA1またはIgA2)、IgD、IgE、IgG(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4)、またはIgMを含む任意のアイソタイプから選択され得る。例えば、抗体はIgG2領域を含み得る。定常領域を含むことに加えてまたはその代わりに、本発明の抗体および断片は、エピトープタグ、サルベージ受容体エピトープ、診断もしくは精製目的のための標識部分、または放射性核種もしくは毒素などの細胞毒性部分を含み得る。
【００１７】
本発明はまた、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片のいずれか1つ、および薬学的に適切な担体、賦形剤、または希釈剤を含む薬学的組成物を包含する。好ましくは、本発明の抗体および化合物は、治療有効量、すなわち標的タンパク質発現に関連した状態または疾患の臨床徴候または症状を改善するのに十分な量で、そのような治療を必要とする対象に投与することができる。関連態様において、薬学的組成物は第2活性薬剤をさらに含む。さらに別の関連態様においては、第2活性薬剤が増殖因子に対する抗体もしくは増殖因子の拮抗薬、またはサイトカインである薬学的組成物を提供する。別の態様において、第2活性薬剤は別の抗体である。
【００１８】
本発明の別の態様において、IL-1に関連した状態または疾患を予防または軽減するための医薬品の製造におけるIL-1β抗体またはIL-1β結合断片の使用を意図する。使用のいずれかにおいては、医薬品を第2活性薬剤を用いる治療と併用することができる。本発明の別の態様においては、本明細書に開示するIL-1関連状態または疾患の症状を示す患者を治療するための医薬品を調製するための、本発明の抗体の相乗的組み合わせの使用であって、医薬品を第2活性薬剤を用いる治療と併用する使用を意図する。関連態様において、第2活性薬剤はサイトカインに対する抗体もしくはサイトカインの拮抗薬、または増殖因子である。医薬品中のIL-1β結合抗体または断片の量が、治療効果を達成するために必要な第2活性薬剤の投与量を減少させるのに効果的な用量である、上記使用のいずれかの態様を意図する。
【００１９】
本発明では、キットもまた意図する。1つの態様において、キットは、バイアルまたは瓶などの容器中に包装された本発明の化合物または組成物(抗体、断片、核酸、ベクター、または細胞など)の治療または予防的有効量を含み、容器に添付されたまたは容器と共に包装されたラベルであって、容器中の内容物を記載し、かつ標的タンパク質発現に関連した状態または疾患を予防または軽減するための容器中の内容物の使用に関する指示および/または説明書を提供するラベルをさらに含む。
【００２０】
詳細な説明
本発明は、所望の親和性および効力を有する新規IL-1β抗体および断片を包含する。本発明の1つの局面として、公知のIL-1β結合抗体と比較して予想外に高い親和性および低い解離定数(例えば、3 pM未満、あるいは約1 pMまたはそれ未満)を有するIL-1β結合抗体を提供する。例示的な抗体には、本明細書中でAB5およびAB7と命名された抗体が含まれる。本発明の別の局面として、所望の解離定数(例えば、約6 pM〜約50 pM)、およびIL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害に関して所望のIC50(例えば、500 pM未満)を有するIL-1β結合抗体を提供する。例示的な抗体には、本明細書中でAB1と命名された抗体が含まれる。
【００２１】
本発明はまた、他の抗原に対するよりも高い親和性でIL-1βに結合するという点で、IL-1βに選択的に結合するIL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を包含する。IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片はヒトIL-1βに選択的に結合し得るが、非ヒトIL-1βにも検出可能な程度に結合し得る。あるいはまたはさらに、抗体または断片はヒトIL-1βおよび少なくとも1つの他の哺乳動物(第1哺乳動物)のIL-1βに結合することができるが、少なくとも1つの他の哺乳動物(第2哺乳動物)のIL-1βには結合することができない。例えば、抗体または断片はげっ歯類IL-1β、霊長類IL-1β、イヌIL-1β、およびウサギIL-1βの1つもしくは複数に結合することができ、かつ/またはモルモットIL-1βに結合することができない。あるいはまたはさらに、抗体または断片は、ラットIL-1βに対するよりも高い親和性でマウスIL-1βに結合し得る。あるいはまたはさらに、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片は、ヒトIL-1βと霊長類IL-1βに対して同じまたは実質的に同じ効力を有し得る。あるいはまたはさらに、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片は、組換えヒトIL-1βと内因性ヒトIL-1βに対して同じまたは実質的に同じ効力を有し得る。あるいはまたはさらに、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片はマウスIL-1βを中和し得る。
【００２２】
本明細書で使用する標的抗原と特異的に結合する抗体または断片とは、類似の抗原とよりも高い親和性で標的抗原と結合する抗体を指す。例えば、抗体または断片の可変領域が(ファミリーメンバー間に限局的な配列同一性、相同性、または類似性が存在する可能性にかかわらず、結合親和性における測定可能な差によって、抗原を同じファミリーのその他の公知のポリペプチドと識別して)検出可能な優先度でその同族抗原を認識しそれと結合する場合に、抗体または断片は同族抗原に特異的である。特異的抗体および断片はまた、抗体の可変領域の外側の配列との、特に抗体または断片の定常領域における相互作用を介して、他のタンパク質(例えば、黄色ブドウ球菌(S. aureus)プロテインAまたはELISA技法におけるその他の抗体)と結合し得ることが理解されると考えられる。抗体の結合特異性を決定するためのスクリーニングアッセイ法は周知であり、当技術分野において日常的に行われている。そのようなアッセイ法の包括的考察に関しては、Harlow et al. (Eds.), Antibodies A Laboratory Manual; Cold Spring Harbor Laboratory; Cold Spring Harbor, NY (1988), Chapter 6を参照されたい。
【００２３】
本発明の1つの局面は、例えば3 pM未満、あるいは2 pMまたはそれ未満、あるいは1 pMまたはそれ未満、あるいは0.8 pMまたはそれ未満、あるいは0.74 pMまたはそれ未満、あるいは0.72 pMまたはそれ未満、あるいは0.7 pMまたはそれ未満、あるいは0.6 pMまたはそれ未満、あるいは0.56 pMまたはそれ未満、あるいは0.5 pMまたはそれ未満、あるいは0.3 pMまたはそれ未満、あるいは0.26 pMまたはそれ未満、あるいは0.24 pMまたはそれ未満、あるいは0.2 pMまたはそれ未満といった予想外に低い解離定数(KD)を有するIL1β結合抗体およびそのIL1β結合断片を包含する。したがって本発明のいくつかの態様において、IL1β結合抗体および断片は、解離定数の範囲の上限値を参照することにより説明することができる。さらにまたはあるいは、本発明のいくつかの態様において、IL1β結合抗体および断片は、例えば0.07 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.1 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.11 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.15 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.2 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.24 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.26 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.3 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.5 pMまたはそれよりも高い、あるいは0.7 pMまたはそれよりも高い解離定数を有する抗体または断片のように、解離定数の範囲の下限値を参照することにより説明することができる。選択された下限値が選択された上限値と同じであるかまたはそれよりも低い場合に、上記で特定した任意の高い解離定数および低い解離定数を組み合わせて、解離定数の範囲を規定することができる。
【００２４】
本発明の別の局面は、6 pMよりも高くかつ50 pMよりも低いかまたはそれと等しい、あるいは約13 pM〜約25 pMの解離定数でIL-1βと結合し、IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害に関して0.5 nM(500 pM)未満、あるいは約5 pM〜約200 pM、あるいは約10 pM〜約100 pM、あるいは約30 pMのIC50を有する、新規IL-1β結合抗体およびそのIL-1β結合断片を提供する。IL-1β媒介状態または疾患を治療または予防するいくつかの方法には、上記の結合親和性および効力を有するIL-1β結合抗体または断片を提供することが望ましい場合があることが意図される。例示的な抗体には、本明細書中でAB1と命名された抗体が含まれる。
【００２５】
本抗体および断片は、本明細書に記載の解離定数によって示される高親和性でIL-1βに結合する。抗原に対する抗体の親和性を特徴づける親和定数は、抗原-抗体複合体形成の反応速度によって測定される会合定数であってよい。あるいは、結合親和性は、会合定数の逆数である解離定数によって特徴づけることができる。本明細書で使用するKDという用語は、抗体-抗原相互作用の解離定数を指すことが意図される。
【００２６】
本発明はまた、IL-1βの生物活性を中和するようにIL-1βに結合する中和抗体またはその中和断片を包含する。IL-1βの生物活性の中和は、IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞もしくはその他の細胞からのIL-6放出、血液細胞からのIL-8のIL-1β誘導性放出、またはTヘルパー細胞のIL-1誘導性増殖などの、IL-1β生物活性の1つまたは複数の指標に関してアッセイすることにより評価することができる。好ましくは、本発明のIL-1β結合抗体および断片は、IL-1βが結合したI型IL-1受容体(IL-1RI)のシグナル伝達機能と関連してIL-1βの生物活性を中和する。
【００２７】
一般に、本発明の中和抗体および断片は、I型IL1受容体に対するIL-1βの結合が遮断されるかどうかにかかわらず、IL-1βの生物活性を中和し得る。より好ましくは、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片は、結合したIL-1βのI型IL-1受容体に対する結合を実質的に妨げることなく、IL-1βに結合することによってIL-1βの生物活性を中和する。そのような抗体および断片の潜在的利点は、IL-1βのIL-1RIに対する結合を許容しつつ、IL-1βと結合してこれを中和し得る点である。その結果、IL-1αが結合する非結合のIL-1RI部位が少なくなるために、IL-1α生物活性およびIL-1β生物活性の効果的な減少が起こり得る。したがって、本発明のIL-1β結合抗体および断片は、インビトロおよびインビボでIL-1生物活性を中和することが望ましい方法において有用である。
【００２８】
本抗体または断片は、IL-1βの生物活性に影響するIL-1βエピトープに特異的に結合する中和抗体または断片であってよい。本抗体または断片は、IL-1βの中和感受性エピトープに結合し得る。IL-1βの中和感受性エピトープに本抗体または断片の1つが結合すると、そのエピトープを含むIL-1βの生物活性が消失する。
【００２９】
いくつかの態様において、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片は、IL-1β刺激による血液細胞からのIL-1β放出の阻害に関して50 pM未満、あるいは約25 pMまたはそれ未満、あるいは約10 pMまたはそれ未満、あるいは約2 pMまたはそれ未満のIC50を有し得る。IL-1β刺激による血液細胞からのIL-1β放出の阻害に関するIC50とは、血液細胞のIL-1β刺激によって放出されるIL-8の50%を阻害するのに必要な濃度を指す。例示的な抗体には、本明細書中でAB7と命名された抗体が含まれる。
【００３０】
本発明はまた、配列番号:27または28(または本明細書に開示するその他の配列のいずれか)から選択される開始アミノ酸配列からの1つまたは少なくとも1つの置換、付加、または欠失を有する変化したアミノ酸配列を含むIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片であって、変化した抗体または断片が開始アミノ酸配列と同じまたは実質的に同じ親和性およびエピトープ結合の特異性を有する、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を包含する。1つまたは複数の置換、欠失、または付加は、開始抗体または断片と同じまたは実質的に同じ親和性およびエピトープ結合の特異性を維持しつつ、配列番号:28および/または配列番号:27を含む抗体または断片などの本明細書において提供するIL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片に対して作製され得ることが意図される。例えば、本発明は、配列番号:8(または本明細書に開示するその他の配列のいずれかを開始配列として用いることができる)を含む開始アミノ酸配列からの1つまたは少なくとも1つの置換、付加、または欠失を有する変化したアミノ酸配列を含むIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片であって、変化した抗体または断片が配列番号:8(または開始配列として用いられる特定の配列)を含む開始アミノ酸配列と同じまたは実質的に同じ親和性およびエピトープ結合の特異性を有する、IL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を包含する。「実質的に同じ」親和性という語句は、本明細書中の教示によって決定される親和定数または解離定数が、アッセイを独立して3回またはそれ以上行った場合に認められる変動のような、配列番号:28または27を含む抗体または断片に関するアッセイにおける固有の変動を上回って増加または減少しないことを意味する。「実質的に同じ」エピトープ特異性という語句は、本明細書中の教示によって決定されるエピトープ含有アミノ酸配列に対する結合が、独立して3回またはそれ以上行った場合に認められる変動のような、配列番号:28または27を含む抗体または断片に関するアッセイにおける固有の変動の範囲内にあることを意味する。配列番号:28または27を含む抗体または断片と比較する場合、比較は変化したアミノ酸配列と、1つまたは複数の置換、欠失、または付加が作製された元の開始アミノ酸配列であって、その他のアミノ酸のすべては同一である開始配列との間で行われるべきであることが意図される。
【００３１】
抗体、ヒト化抗体、およびヒト型に設計された抗体(Human Engineered Antibody)
本発明のIL-1β結合抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体(mAb)、組換え抗体、キメラ抗体、CDR移植抗体、完全なヒト抗体、一本鎖抗体、および/または二重特異性抗体、ならびに酵素的切断、ペプチド合成、もしくは組換え技法を含むがこれらに限定されない公知の技法によって提供されるそれらの変種および誘導体を含む断片として提供され得る。
【００３２】
抗体は一般に重鎖ポリペプチド2本および軽鎖ポリペプチド2本を含むが、重鎖1本および軽鎖1本を有する単一ドメイン抗体、ならびに軽鎖を欠く重鎖抗体もまた意図される。重鎖定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、アルファ、デルタ、イプシロン、ガンマ、およびミューと称される5種類の重鎖が存在する。これらの異なる種類の重鎖により、IgGの4つのサブクラス、すなわちIgG1、IgG2、IgG3、およびIgG4を含む5つのクラスの抗体、それぞれIgA(IgA1およびIgA2を含む)、IgD、IgE、IgG、およびIgMが生じる。同様に、定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、カッパ(κ)またはラムダ(λ)と称される2種類の軽鎖が存在する。全長抗体は、定常ドメインおよび可変ドメインを含む。抗体の抗原結合断片に、定常領域が存在する必要はない。本明細書に開示する抗体の抗原結合断片には、Fab、Fab'、F(ab')2、およびF(v)抗体断片が含まれ得る。以下にさらに詳述するように、IL-1β結合断片は、IL-1βと結合する抗体断片および抗原結合ポリペプチドを包含する。
【００３３】
抗体またはその抗原結合断片の重鎖および軽鎖配列はそれぞれ、3つの相補性決定領域(CDR)および非CDRフレームワーク領域(FR)を有する可変領域を含む。本明細書で使用する「重鎖」および「軽鎖」という用語は、特記しない限り、それぞれ重鎖可変領域および軽鎖可変領域を意味する。重鎖CDRは、本明細書においてCDR-H1、CDR-H2、およびCDR-H3と称する。軽鎖CDRは、本明細書においてCDR-L1、CDR-L2、およびCDR-L3と称する。抗体配列中の可変領域およびCDRは、(i) 当技術分野において開発された一般規則に従って、または(ii) 公知の可変領域のデータベースに対して配列を整列させることによって同定することができる。これらの領域を同定する方法は、Kontermann and Dubel, eds., Antibody Engineering, Springer, New York, NY, 2001、およびDinarello et al., Current Protocols in Immunology, John Wiley and Sons Inc., Hoboken, NJ, 2000に記載されている。抗体配列のデータベースは、www.bioinf.org.uk/absの「Kabatman」データベース(ロンドン大学ユニバーシティーカレッジ、生化学＆分子生物学学科、英国、ロンドンのA.C. Martinによって維持されている)、およびRetter et al., Nucl. Acids Res., 33(Database issue): D671-D674 (2005)に記載されているwww.vbase2.orgのVBASE2に記載されており、これらを通じてアクセスすることができる。「Kabatman」データベースウェブサイトはまた、CDRを同定するための一般的経験則も含んでいる。本明細書で使用する「CDR」という用語は、特記しない限り、Kabat et al., Sequences of Immunological Interest, 5th ed., U.S. Department of Health and Human Services, 1991において定義されるものと同様である。
【００３４】
本発明は、全長重鎖2本および全長軽鎖2本を含むIL-1β結合抗体を包含する。あるいは、IL-1β結合抗体は、IL-1βに対する結合活性を保持する一本鎖抗体または「ミニ」抗体のような構築物であってよい。そのような構築物は、例えば、大腸菌(E. coli)で発現させるための一本鎖抗体のPCRによるクローニングおよび組み立てなど、当技術分野において公知の方法により調製することができる(Antibody Engineering, The practical approach series, J. McCafferty, H. R. Hoogenboom, and D. J. Chiswell, editors, Oxford University Press, 1996に記載されている)。この種の構築物では、抗体分子の重鎖および軽鎖の可変部分をcDNAからPCR増幅する。次いで、得られた単位複製配列を、例えば第2PCR段階において、アミノ酸GlyおよびSerから構成される可動性のタンパク質リンカーをコードするリンカーDNAを介して組み立てる。このリンカーによって、抗原結合ポケットが再生されて、多くの場合に親の全長二量体免疫グロブリン分子に匹敵する親和性で抗原に結合するように、重鎖および軽鎖の可変部分が折りたたまれる。
【００３５】
本発明のIL-1β結合抗体および断片は、本明細書に開示する例示的な抗体、断片、および配列の変種を包含する。変種には、本明細書に開示する例示的な抗体、断片、および配列の1つまたは複数と同じまたは実質的に同じ親和性およびエピトープ結合の特異性を有する、1つまたは複数のアミノ酸配列置換、欠失、および/または付加を含むペプチドおよびポリペプチドが含まれる。したがって、変種には、本明細書に開示する例示的な抗体、断片、および配列に対する、親和性およびエピトープ結合の特異性に実質的な変化をもたらさない1つまたは複数のアミノ酸配列置換、欠失、および/または付加を含むペプチドおよびポリペプチドが含まれる。例えば、抗体または断片の変種は、配列番号:1〜35または42〜57のアミノ酸配列の1つまたは複数を含む抗体または断片に対する1つまたは複数の変化に由来してよく、この場合、変化した抗体または断片は開始配列と同じまたは実質的に同じ親和性およびエピトープ結合の特異性を有する。変種は、対立遺伝子変種もしくはスプライス変種のように天然に生じるものであってよく、または人為的に構築することもできる。変種は、そのような変種をコードする対応する核酸分子から調製することができる。本抗体およびIL-1β結合断片の変種は、軽鎖および/または重鎖アミノ酸配列中に、天然に生じた、または組換えDNA技法を用いる天然配列のインビトロ操作によって導入された変化を有し得る。天然に生じる変種には、外来抗原に対する抗体応答の生成中に、対応する生殖系列ヌクレオチド配列においてインビボで生成される「体細胞」変種が含まれる。
【００３６】
IL-1β結合抗体およびIL-1β結合断片の変種はまた、突然変異誘発技法によって調製することも可能である。例えば、抗体コード領域の至るところにアミノ酸変化を無作為に導入することができ、得られた変種をIL-1βに対する結合親和性または別の特性に関してスクリーニングすることができる。あるいは、軽鎖および/もしくは重鎖CDR、ならびに/またはフレームワーク領域などの、IL-1β抗体の選択される領域にアミノ酸変化を導入することができ、得られた抗体をIL-1βに対する結合または他の何らかの活性に関してスクリーニングすることができる。アミノ酸変化は、単一のアミノ酸相違から、CDR3のような所与のCDR内へのアミノ酸の複数置換の導入に及ぶ、CDRにおける1つまたは複数のアミノ酸置換を包含する。別の方法では、CDR内の少なくとも1つの残基をアラニンで置換することによって、CDR内の各残基のIL-1β結合に対する寄与を評価することができる。Lewis et al. (1995), Mol. Immunol. 32: 1065-72。次いで、より最適な配列を決定するために、IL-1βに対する結合に最適でない残基を変化させることができる。CDR3などのCDRの大きさを増加させるために、アミノ酸を挿入することによって作製された変種もまた包含する。例えば、大部分の軽鎖CDR3配列は9アミノ酸長である。9残基より短い抗体中の軽鎖配列は、CDRの長さを増加させるために適切なアミノ酸を挿入することによって、IL-1βに対する結合に関して最適化することができる。
【００３７】
軽鎖または重鎖の「鎖シャフリング」によって変種を調製することも可能である。Marks et al. (1992), Biotechnology 10: 779-83。単一の軽鎖(または重鎖)を、重鎖(または軽鎖)のレパートリーを有するライブラリーと組み合わせることができ、得られた集団を、IL-1βに対する結合などの所望の活性に関してスクリーニングする。これによって、重鎖および軽鎖両方のレパートリーを含むライブラリーで可能であるよりも、単一の軽鎖(または重鎖)と組み合わせた異なる重鎖(または軽鎖)のより多くの試料をスクリーニングすることが可能になる。
【００３８】
本発明のIL-1β結合抗体および断片は、本明細書に開示する例示的な抗体、断片、および配列の誘導体を包含する。誘導体には、化学的に修飾されたポリペプチドもしくはペプチド、またはその変種、断片、もしくは誘導体が含まれる。例には、1つもしくは複数のポリマー(水溶性ポリマーなど)、N結合型もしくはO結合型糖鎖、糖類、リン酸、および/または他のこのような分子の共有結合が含まれる。誘導体は、結合する分子の種類または位置が天然のまたは開始のペプチドまたはポリペプチドと異なるように修飾される。誘導体は、ペプチドまたはポリペプチド上に天然に存在する1つまたは複数の化学基の欠失をさらに含む。
【００３９】
本発明のIL-1β結合抗体および断片は二重特異性であってよい。二重特異性抗体または断片は、いくつかの立体配置のものであってよい。例えば、二重特異性抗体は、単一の抗体(または抗体断片)に似ているが、2つの異なる抗原結合部位(可変領域)を有し得る。二重特異性抗体は、化学的技法によって(Kranz et al. (1981), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78: 5807)、「ポリドーマ(polydoma)」技法によって(米国特許第4,474,893号)、または組換えDNA技法によって作製することができる。本発明の二重特異性抗体は、その少なくとも1つがIL-1βのエピトープである、少なくとも2つの異なるエピトープに対する結合特異性を有し得る。IL-1β結合抗体および断片はまた、ヘテロ抗体であってもよい。ヘテロ抗体とは、互いに連結された、それぞれ異なる特異性を有する2つまたはそれ以上の抗体または抗体結合断片(Fab)である。
【００４０】
モノクローナル抗体の作製を回避して、抗体分子の抗原結合領域の組換えDNA型を作製する技法が、本IL-1β結合抗体および断片に関して意図される。DNAを細菌発現系にクローニングする。本発明の実施に適したこのような技法の一例では、発現されたFabタンパク質を細胞膜周辺腔(細菌細胞膜と細胞壁の間)に移行させるかまたは分泌させるリーダー配列を有するバクテリオファージλベクター系を用いる。IL-1βと結合するものに関して、多数の機能的Fab断片を迅速に作製し、スクリーニングすることができる。このようなIL-1β結合剤(IL-1βポリペプチドに対する特異性を有するFab断片)は、本明細書のIL-1β結合抗体および断片の範囲内に明確に包含される。
【００４１】
本IL-1β結合抗体および断片は、ヒト化抗体またはヒト型に設計された抗体であってよい。本明細書で使用するヒト化抗体またはその抗原結合断片とは、非ヒト抗体に由来する抗原結合部位の部分、ならびにヒト抗体のフレームワークおよび/または定常領域の部分を含む組換えポリペプチドである。ヒト型に設計された抗体または抗体断片とは、ヒトにおける改変抗体の検出可能な免疫原性を減少させるまたは除去するために、特定の位置のアミノ酸を改変する(例えば、欠失、挿入、または置換する)ことによって操作された非ヒト(例えば、マウス)抗体である。
【００４２】
ヒト化抗体には、キメラ抗体およびCDR移植抗体が含まれる。キメラ抗体とは、ヒト定常領域に連結された非ヒト抗体可変領域を含む抗体である。したがってキメラ抗体では、可変領域は主に非ヒトであり、定常領域はヒトである。キメラ抗体およびそれらを作製する方法は、Morrison, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 6841-6855 (1984)、Boulianne et al., Nature, 312: 643-646 (1984)、および国際公開公報 WO 86/01533に記載されている。キメラ抗体はマウスモノクローナル抗体よりも免疫原性が低いと考えられるが、キメラ抗体の投与は、抗体の非ヒト部分に対するヒト免疫応答(HAMA)と関連している。キメラ抗体はまた、適切な抗原結合特異性を有するマウス抗体分子由来の遺伝子と、ヒト補体を活性化するおよびADCCを媒介する能力などの適切な生物活性を有するヒト抗体分子由来の遺伝子をつなぎ合わせることによって作製することもできる。Morrison et al. (1984), Proc. Natl. Acad. Sci., 81: 6851；Neuberger et al. (1984), Nature, 312: 604。一例として、Fc領域の、異なるアイソタイプのFc領域との置換が挙げられる。
【００４３】
CDR移植抗体とは、ヒト「レシピエント」抗体のフレームワーク領域に連結された、非ヒト「ドナー」抗体由来のCDRを含む抗体である。一般に、CDR移植抗体は、ヒト抗体に由来する定常領域配列および可変領域(フレームワーク)配列の両方を含むため、キメラ抗体よりも多くのヒト抗体配列を含む。したがって、例えば、本発明のCDR移植ヒト化抗体は、ヒト抗体のフレームワーク領域(例えば、ヒト抗体のFR-1、FR-2、またはFR-3)に由来する連続したアミノ酸配列(例えば、約5個もしくはそれ以上、10個もしくはそれ以上、またはさらには15個もしくはそれ以上の連続したアミノ酸残基)を含んでよく、任意には、ヒト抗体の全フレームワーク領域の大部分またはすべてを含み得る。CDR移植抗体およびそれらを作製する方法は、Jones et al., Nature, 321: 522-525 (1986)、Riechmann et al., Nature, 332: 323-327 (1988)、およびVerhoeyen et al., Science, 239: 1534-1536 (1988)に記載されている。ヒト化抗体を作製するために使用できる方法はまた、米国特許第4,816,567号、第5,721,367号、第5,837,243号、および第6,180,377号に記載されている。CDR移植抗体は、非ヒト抗体部分に対する免疫応答を誘導する可能性がキメラ抗体よりも低いと考えられる。しかし、おそらくはこれらのフレームワーク配列がドナー抗体の抗原結合部分の折りたたみに影響するために、ドナー抗体の結合親和性および/または特異性にはドナー抗体のフレームワーク配列が必要であることが報告されている。したがって、ドナーの非ヒトCDR配列を未改変のヒトフレームワーク配列に移植すると、得られたCDR移植抗体は、場合によって元の非ヒトドナー抗体と比較して結合親和性の減少を示し得る。例えば、Riechmann et al., Nature, 332: 323-327 (1988)、およびVerhoeyen et al., Science, 239: 1534-1536 (1988)を参照されたい。
【００４４】
ヒト型に設計された抗体には、「張り合わせ(veneered)」抗体およびHUMAN ENGINEERING(商標)技術(XOMA (US) LLC、カリフォルニア州、バークリー)を用いて調製された抗体が含まれる。HUMAN ENGINEERING(商標)技術は市販されており、これは、ヒトにおける免疫原性が低減されるが、それでもなお元の非ヒト抗体の所望の結合特性を保持する改変抗体を生じるように、抗体のアミノ酸配列に対して特定の変化をもたらすことによって、マウスもしくはキメラ抗体または抗体断片などの非ヒト抗体または抗体断片を改変する段階を含む。一般に、この技法は、非ヒト(例えば、マウス)抗体のアミノ酸残基を「低リスク」、「中程度リスク」、または「高リスク」残基に分類する段階を含む。分類は、置換が、得られた抗体の折りたたみおよび/または抗原結合特性に影響するリスクに対して、特定の置換を作製することの予測される利点(例えば、ヒトにおける免疫原性に関して)を評価する全体的なリスク/恩恵算出を用いて行う。したがって、低リスク位置とは、抗原結合特性に有意に影響することなく免疫原性が低減されることが予測されるために、置換が有利であると予測される位置である。中程度リスク位置とは、置換によって免疫原性が低減されると予測されるが、タンパク質折りたたみおよび/または抗原結合に影響する可能性がより高い位置である。高リスク位置は、適切な折りたたみまたは抗原結合に関与する可能性が最も高い残基を含む。一般に、非ヒト抗体における低リスク位置をヒト残基で置換し、高リスク位置はめったに置換することなく、中程度リスク位置におけるヒト化置換は、無差別ではないにしても行う場合もある。非ヒト抗体可変領域配列内のプロリンを有する位置は通常、少なくとも中程度リスク位置として分類される。
【００４５】
非ヒト(例えば、マウス)抗体配列の所与の低リスクまたは中程度リスク位置において置換する特定のヒトアミノ酸残基は、非ヒト抗体の可変領域に由来するアミノ酸配列を、特定のまたは共通のヒト抗体配列の対応する領域と整列させることによって選択することができる。非ヒト配列における低リスクまたは中程度リスク位置におけるアミノ酸残基は、整列化に従ってヒト抗体配列中の対応する残基と置換することができる。ヒト型に設計されたタンパク質を作製する技法は、Studnicka et al., Protein Engineering, 7: 805-814 (1994)、米国特許第5,766,886号、第5,770,196号、第5,821,123号、および第5,869,619号、ならびに国際公開公報 WO 93/11794にさらに詳述されている。
【００４６】
「張り合わせ（ベニア；veneered）」抗体とは、免疫原性をさらに減少させるまたは機能を増強するために、特定の溶媒露出アミノ酸残基を置換するよう操作された非ヒトまたはヒト化(例えば、キメラまたはCDR移植抗体)抗体である。キメラ抗体の表面残基は正確な抗体折りたたみに影響する可能性が低く、免疫応答を誘発する可能性が高いと推定されるため、キメラ抗体の張り合わせは、例えば、キメラ抗体の非ヒトフレームワーク領域における溶媒露出残基を同定する段階、およびそれらのうちの少なくとも1つをヒトフレームワーク領域に由来する対応する表面残基で置換する段階を含み得る。張り合わせは、上記のHUMAN ENGINEERING(商標)技術の使用を含む、任意の適切な操作技法によって達成することができる。
【００４７】
異なるアプローチでは、CDR移植抗体を「脱ヒト化」することによって、結合親和性の回復を達成することができる。脱ヒト化は、ドナー抗体のフレームワーク領域に由来する残基をCDR移植抗体に復帰させる段階を含み、それによって正確な折りたたみが復元され得る。同様の「脱ヒト化」は、(i) 「レシピエント」抗体中に「ドナー」フレームワーク領域の一部を含めるか、または(ii) レシピエント抗体に「ドナー」抗体フレームワーク領域の一部を移植する(移植するドナーCDRと共に)ことによって達成することができる。
【００４８】
抗体、ヒト化抗体、ヒト型に設計された、およびそれらを調製する方法のさらなる考察に関しては、Kontermann and Dubel, eds., Antibody Engineering, Springer, New York, NY, 2001を参照されたい。
【００４９】
例示的なヒト化抗体またはヒト型に設計された抗体には、IgG、IgM、IgE、IgA、およびIgD抗体が含まれる。本抗体は、任意のクラス(IgG、IgA、IgM、IgE、IgDなど)またはアイソタイプのものであってよく、カッパまたはラムダ軽鎖を含み得る。例えば、ヒト抗体は、アイソタイプ、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4のうちの少なくとも1つのような、IgG重鎖または既定の断片を含み得る、さらなる例として、本抗体または断片はIgG1重鎖およびIgG1軽鎖を含み得る。
【００５０】
本抗体および断片は、IL-1βポリペプチドと結合し、かつヒト生殖系列免疫グロブリン核酸配列の天然体細胞変種である核酸配列によってコードされる抗体のようなヒト抗体、ならびにその断片、合成変種、誘導体、および融合物であってよい。このような抗体は、哺乳動物染色体において天然免疫グロブリンレパートリーがヒトV-遺伝子で置換されているトランスジェニック哺乳動物(トランスジェニックマウスなど)を使用するなど、当技術分野において公知である任意の方法によって産生され得る。このような哺乳動物は、正常な様式でヒト生殖系列抗体遺伝子のVDJ組換えおよび体細胞超変異を起こすと考えられ、よって完全なヒト配列を有する高親和性抗体が産生される。
【００５１】
ヒト抗体はまた、ファージディスプレイ抗体ライブラリーのインビトロスクリーニングにより作製することもできる。Hoogenboom et al. (1991), J. Mol. Biol. 227: 381；およびMarks et al. (1991), J. Mol. Biol. 222: 581を参照されたい。種々の抗体含有ファージディスプレイライブラリーが記載されており、容易に調製することができる。ライブラリーは、適切な標的に対してスクリーニングすることができる、ヒトFab、Fv、およびscFv断片などの多様なヒト抗体配列を含み得る。ファージディスプレイライブラリーは、IL-1βの選択的結合剤を同定するためにスクリーニングすることができる抗体以外のペプチドまたはタンパク質を含んでもよい。
【００５２】
IL-1β結合抗体および断片は、IL-1βと結合しないが、代わりに循環半減期、直接的細胞毒性効果、検出可能な標識、またはレシピエントの内因性補体カスケードもしくは内因性細胞傷害性の活性化などのその他の機能に関与する1つまたは複数の部分を含み得る。抗体または断片は、抗体の定常領域のすべてまたは一部を含んでよく、IgA(例えば、IgA1またはIgA2)、IgD、IgE、IgG(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4)、またはIgMを含む任意のアイソタイプのものであってよい。定常領域を含むことに加えてまたはその代わりに、本発明の抗原結合化合物は、エピトープタグ、サルベージ受容体エピトープ、診断もしくは精製目的のための標識部分、または放射性核種もしくは毒素などの細胞毒性部分を含み得る。
【００５３】
本抗体および断片の定常領域(存在する場合)は、γ1、γ2、γ3、γ4、μ、β2、またはδ、またはε型のもであってよく、好ましくはγ型、より好ましくはy型のものであってよく、ヒト軽鎖の定常部分はκまたはλ型(λ1、λ2、およびλ3サブタイプを含む)のものであってよいが、好ましくはκ型のものである。
【００５４】
変種には、野生型Fc領域と比較して少なくとも1つのアミノ酸改変を含む改変されたFc領域を含む抗体または断片もまた含まれる。変種Fc領域は、野生型Fc領域を含む匹敵する分子と比較して、より高いまたはより低い親和性でFc受容体に結合するように設計することができる。
【００５５】
例えば、本IL-1β結合抗体および断片は、改変Fc領域を含み得る。Fc領域とは、IgGのパパイン消化によって生成される、IgG C末端ドメインと相同的な天然または合成ポリペプチドを指す。IgG Fcは、約50 kDの分子量を有する。本抗体および断片では、全Fc領域を用いることもできるし、または半減期延長部分のみを用いることもできる。さらに、天然の活性がすべての場合において必要であるとも望ましいとも限らないため、アミノ酸配列中の多くの改変も許容される。
【００５６】
Fc領域は、必要に応じて、補体を結合する能力およびFc受容体と高親和性で結合する能力を阻害するために、変異させることができる。マウスIgG Fcでは、Glu 318、Lys 320、およびLys 322をAla残基と置換すると、このタンパク質はADCCを引き起こすことができなくなる。Leu 235をGluに置換すると、高親和性でFc受容体に結合するこのタンパク質の能力は阻害される。ヒトIgGに関する種々の変異もまた知られている(例えば、Morrison et al., 1994, The Immunologist 2: 119 124、およびBrekke et al., 1994, The Immunologist 2: 125を参照されたい)。
【００５７】
いくつかの態様においては、例えば血清半減期またはインビトロアッセイによって測定される半減期といった、生物環境における抗体または断片の半減期が延長されるように天然Fc領域が改変された改変Fc領域を有する本抗体または断片が提供される。IgGのFc領域の元の形態を改変する方法もまた、米国特許第6,998,253号に記載されている。
【００５８】
特定の態様では、例えば、半減期を延長するためにPEGまたは多糖ポリマーを含むその他の水溶性ポリマーなどの分子を抗体断片に付加するなど、血清半減期を延長するために抗体または断片を改変することが望ましい場合がある。これはまた、例えば抗体断片にサルベージ受容体結合エピトープを組み入れることによって(例えば、抗体断片中の適切な領域の変異により、またはペプチドタグにエピトープを組み入れ、次いでこれを抗体断片のいずれかの末端または中央に融合させることにより(例えば、DNAまたはペプチド合成により))達成することができる(WO96/32478を参照されたい)。サルベージ受容体結合エピトープとは、IgG分子のインビボ血清半減期の延長に関与する、IgG分子(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4)のFc領域のエピトープを指す。
【００５９】
サルベージ受容体結合エピトープは、Fcドメインの1つまたは2つのループに由来する任意の1つまたは複数のアミノ酸残基が、抗体断片の類似の位置に移行される領域を含み得る。さらにより好ましくは、Fcドメインの1つまたは2つのループに由来する3つまたはそれ以上の残基を移行させる。さらにより好ましくは、Fc領域(例えばIgGの)のCH2ドメインからエピトープを得て、抗体のCH1、CH3、もしくはVH領域、または2つ以上のそのような領域に移行させる。あるいは、Fc領域のCH2ドメインからエピトープを得て、抗体断片のCL領域もしくはVL領域またはその両方に移行させる。Fc変種およびそれらのサルベージ受容体との相互作用について記載しているWO 97/34631およびWO 96/32478もまた参照されたい。
【００６０】
Fc受容体結合部位内の残基の変異は、ADCCもしくはCDC活性の変化または半減期の変化など、エフェクター機能の変化をもたらし得る。可能な変異には、アラニンとの置換、保存的置換、非保存的置換、または異なるIgGサブクラスに由来する同じ位置の対応するアミノ酸残基との置換(例えば、IgG1残基を、その位置の対応するIgG2残基で置換する)を含む、1つまたは複数の残基の挿入、欠失、または置換が含まれる。例えば、IgG4のアミノ酸241位におけるセリンをプロリン(IgG1およびIgG2のその位置に見出される)に変異させることによって、均一な抗体が産生され、元のキメラIgG4と比較して血清半減期が延長され、組織分布が改善されることが報告されている(Angal et al., Mol Immunol. 30:105-8, 1993)。
【００６１】
好ましくは、本発明の抗体または抗体断片は、IL-1β以外の標的と交差反応しない。例えば、本抗体および断片は、好ましくはIL-1αに検出可能な程度に結合しない。
【００６２】
IL-1β結合抗体または抗体断片
抗体断片とは、無傷の抗体の抗原結合領域または可変領域などの、無傷の全長抗体の一部である。抗体断片の例には、Fab、Fab'、F(ab')2、およびFv断片；ダイアボディ(diabody)；直鎖状抗体：一本鎖抗体分子(例えば、scFv)；二重特異性、三重特異性、および多特異性抗体などの多特異性抗体断片(例えば、ダイアボディ、トリアボディ(triabody)、テトラボディ(tetrabody))；ミニボディ(minibody)；キレート化組換え抗体；トリボディ(tribody)またはバイボディ(bibody)；イントラボディ(intrabody)；ナノボディ(nanobody)；小モジュール免疫薬剤(SMIP)、結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質；ラクダ化抗体；VHH含有抗体；および抗体断片から形成される任意の他のポリペプチドが含まれる。
【００６３】
本発明は、配列番号:2を含むIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。図1は、配列番号:2のアミノ酸配列を示す。好ましくは、抗体または抗体断片は配列番号:21のアミノ酸配列を含み、より好ましくは配列番号:4、配列番号:5、配列番号:6、配列番号:7、または配列番号:8のアミノ酸配列を含む。本発明の抗体はまた、配列番号:12または配列番号:13のアミノ酸配列を含んでよく、好ましくは配列番号:14または配列番号:15を含み得る。典型的に、抗体または抗体断片は軽鎖可変領域および重鎖可変領域を含み、重鎖可変領域は配列番号:2のアミノ酸配列を含む(例えば、配列番号:4〜8、12〜15、または21のアミノ酸配列を含む)。抗体の軽鎖は好ましくは、配列番号:1のアミノ酸配列を含む、本質的にそれからなる、またはそれからなる。したがって、例えば、抗体の軽鎖は、配列番号:9、配列番号:10、または配列番号:11を含み得る、本質的にそれからなり得る、またはそれからなり得る。配列番号:23または配列番号:24(例えば、配列番号:25または配列番号:26)のアミノ酸配列を含む、本質的にそれからなる、またはそれからなる抗体または抗体断片(例えば、抗体または抗体断片の重鎖可変領域)もまた好ましい。
【００６４】
本発明は、配列番号:2、23、もしくは24のアミノ酸配列の1つ、あるいは配列番号:12、13、21、23、もしくは24のアミノ酸配列の1つ、またはあるいは配列番号:12、13、もしくは21のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:13もしくは21のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:8、14、もしくは15のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:8もしくは15のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域を含むIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。典型的に、抗体または抗体断片は、好ましくは配列番号:9、配列番号:10、または配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。一例として、好ましい抗体は、配列番号:8のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
【００６５】
本発明はまた、配列番号:28のアミノ酸配列の1つを含むIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。好ましくは、抗体または断片は、配列番号:27のアミノ酸配列の1つをさらに含む。
【００６６】
本発明はまた、配列番号:29を含む、本質的にそれからなる、またはそれからなるIL-1β結合抗体またはそのIL-1β結合断片を提供する。好ましくは、抗体または抗体断片は、配列番号:31〜35のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:31、32、もしくは33のアミノ酸配列、またはあるいは配列番号:32もしくは33のアミノ酸配列を含む、本質的にそれからなる、またはそれからなる。好ましくは、抗体または抗体断片は、配列番号:27のアミノ酸配列の1つ、あるいは配列番号:9、配列番号:10、または配列番号:11のアミノ酸配列の1つを含む軽鎖可変領域をさらに含む。
【００６７】
図2、3、および4は、本発明の例示的な抗体の重鎖および軽鎖可変領域を示し、その配列は、本明細書においてAB1、AB2、AB3、AB4、AB5、AB5.1 AB5.2、AB5.3、およびAB5.4と称する抗体に対応する。AB5.1、AB5.2、AB5.3、およびAB5.4配列は、重鎖CDR3領域内に、X1およびX2で表される可変位置を含む。これらの可変位置は、表示のアミノ酸のいずれかであってよい。好ましくは、X1およびX2はそれぞれアラニンおよびアルギニン、バリンおよびアルギニン、フェニルアラニンおよびアルギニン、リジンおよびリジン、またはアスパラギンおよびアルギニンである。
【００６８】
AB5.1は、配列番号:12のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:10のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB5.2は、配列番号:13のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB5.3は、配列番号:23のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:10のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB5.4は、配列番号:24のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
【００６９】
本発明は、上記の重鎖または軽鎖配列のいずれかを含み、かつIL-1βと結合するIL-1β結合抗体断片を包含する。本明細書で使用する断片という用語は、抗体の任意の3個またはそれ以上の連続したアミノ酸(例えば、4個もしくはそれ以上、5個もしくはそれ以上、6個もしくはそれ以上、8個もしくはそれ以上、またはさらには10個もしくはそれ以上の連続したアミノ酸)を指し、Fab、Fab'、F(ab')2、およびF(v)断片、または個々の軽鎖もしくは重鎖可変領域またはその一部を包含する。IL-1β結合断片には、例えば、Fab、Fab'、F(ab')2、Fv、およびscFvが含まれる。これらの断片は無傷の抗体のFc断片を欠いており、無傷の抗体よりも迅速に循環から除去され、非特異的組織結合が低い可能性がある。Wahl et al. (1983), J. Nucl. Med., 24: 316-25を参照されたい。これらの断片は、例えば、パパイン(Fab断片を生成するため)またはペプシン(F(ab')2断片を生成するため)などの酵素でタンパク質切断するなど、周知の方法を用いて無傷の抗体から生成することができる。
【００７０】
本発明は、IL-1βリガンドに選択的に結合するが、結合したIL-1βリガンドのI型IL-1受容体(IL-1RI)に対する結合を許容するまたは実質的に許容する、IL-1β結合抗体およびそのIL-1β結合断片を包含する(実施例14、ならびに図19および20を参照されたい)。いくつかのIL-1β結合抗体を含む多くの抗体とは対照的に、AB5およびAB7と称する抗体は、実施例14において実証されるように、IL-1βリガンドに選択的に結合するが、IL-1βのIL-1RIに対する結合を遮断または実質的に遮断しない。例えば、AB7と称する抗体はIL-1βエピトープに結合するが、結合したIL-1βのIL-1RIに対する結合をなお許容する。したがって、本発明は、結合した抗体または断片がIL-1βのI型IL-1受容体(IL-1RI)への結合を許容するまたは実質的に許容するようにIL-1βエピトープに結合し、かつ3 pMの解離定数でヒトIL-1βに結合する、IL-1β結合抗体または断片を包含する。
【００７１】
I型IL-1受容体に対するIL-1βの結合を測定する際に用いるインビトロアッセイ法および細胞に基づくアッセイ法は、IL-1βまたはIL-1RIに結合する分子(抗体、アンタゴニスト、またはその他のインヒビターなど)の存在下で測定するアッセイ法を含め、当技術分野において十分に記載されている。(例えば、Evans et al., (1995), J. Biol. Chem. 270:11477-11483；Vigers et al., (2000), J. Biol. Chem. 275:36927-36933；Yanofsky et al., (1996), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:7381-7386；Fredericks et al., (2004), Protein Eng. Des. Sel. 17:95-106；Slack et al., (1993), J. Biol. Chem. 268:2513-2524；Smith et al., (2003), Immunity 18:87-96；Vigers et al., (1997), Nature 386:190-194；Ruggiero et al., (1997), J. Immunol. 158:3881-3887；Guo et al., (1995), J. Biol. Chem. 270:27562-27568；Svenson et al., (1995), Eur. J. Immunol. 25:2842-2850；Arend et al., (1994), J. Immunol. 153:4766-4774を参照されたい)。そのようなアッセイのための、ヒトI型IL-1受容体を含む組換えI型IL-1受容体は、様々な市販供給元(例えば、R&D Systems、SIGMAを参照されたい)から容易に入手することができる。I型IL-1受容体はまた、標準的な分子生物学および当技術分野で公知のトランスフェクション技法を用いて、適切な宿主細胞に導入された発現構築物またはベクターから発現させることもできる。次いで、発現されたI型IL-1受容体を、結合アッセイにおいて使用するために単離および精製することができ、またはあるいは細胞結合型として直接使用することもできる。
【００７２】
例えば、I型IL-1受容体に対するIL-1βの結合は、IL-1β結合抗体を固定化し、IL-1βを固体化抗体と接触させて、IL-1βが抗体に結合したかどうかを決定し、可溶型IL-1RIを結合しているIL-1β/抗体複合体と接触させて、可溶性IL-1RIが複合体に結合したかどうかを決定することによって判定することができる。この手順はまた、可溶性IL-1RIを、IL-1βと接触させる前に固定化抗体と接触させて、可溶性IL-1RIが固定化抗体に結合しないことを確認する段階をさらに含み得る。この手順は、結合相互作用の反応速度解析用のBiacore(登録商標)装置を用いて行うことができる。このような手順を用いて、抗体またはその他の分子が、IL-1βのI型IL-1受容体への結合を許容するかまたは遮断するかを判定することもできる。
【００７３】
その他のIL-1β/IL-1RI結合アッセイでは、IL-1β抗体またはそのIL-1β結合断片の存在下または非存在下において、IL-1RIに対するIL-1βの結合を比較することによって、I型IL-1受容体に対するIL-1β結合の許容または遮断を判定することができる。遮断は、アッセイ読み取り値において、対応する緩衝液または希釈液を含むがIL-1β抗体またはそのIL-1β結合断片を含まない対照試料と比較した場合の、抗IL-1β抗体またはそのIL-1β結合断片の存在下におけるI型IL-1受容体に対するIL-1β結合の減少表示として同定される。アッセイ読み取り値は、遮断の存在もしくは非存在を示して定性的と見なされてもよいし、または抗体もしくは断片の存在に起因する結合のパーセント減少もしくは減少倍率を示して定量的と見なされてもよい。
【００７４】
あるいはまたはさらに、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片がIL1RIに対するIL-1β結合を実質的に遮断する場合、IL1RIに対するIL-1β結合は、抗体または断片の非存在下における同濃度のIL-1βとIL1RIの結合と比較して、少なくとも10倍、あるいは少なくとも約20倍、あるいは少なくとも約50倍、あるいは少なくとも約100倍、あるいは少なくとも約1000倍、あるいは少なくとも約10000倍、またはそれ以上減少する。別の例として、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片がIL1RIに対するIL-1β結合を実質的に許容する場合、IL1RIに対するIL-1β結合は、抗体または断片の非存在下における同濃度のIL-1βとIL1RIの結合の少なくとも約90%、あるいは少なくとも約95%、あるいは少なくとも約99%、あるいは少なくとも約99.9%、あるいは少なくとも約99.99%、あるいは少なくとも約99.999%、あるいは少なくとも約99.9999%、あるいはその結合と実質的に同一である。
【００７５】
本発明は、本明細書に開示する例示的な抗体の1つまたは複数と同じエピトープまたは実質的に同じエピトープに結合するIL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を包含する。あるいはまたはさらに、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片は、配列番号:11の軽鎖可変領域および配列番号:15の重鎖可変領域を有する抗体の結合と競合する。あるいはまたはさらに、本発明は、AB5およびAB7と称する抗体が結合するエピトープである、アミノ酸配列ESVDPKNYPKKKMEKRFVFNKIE(配列番号:36)中に含まれるエピトープに結合するIL-1β結合抗体および断片を包含する。本明細書において意図するところによれば、当技術分野におけるいくつかの公知の方法のいずれかを用いて、IL-1β結合抗体または断片が、例えばAB7と称する抗体のような例示的な抗体の1つまたは複数と同じエピトープまたは実質的に同じエピトープに結合するかどうかを容易に判定することができる。
【００７６】
例えば、IL-1β結合抗体または断片が結合する重要なアミノ酸残基(エピトープ)は、実施例11に記載する方法に類似したペプチドアレイを用いて決定することができる。全IL-1βアミノ酸配列に及び、各ペプチドが前のペプチドと11アミノ酸重複する12アミノ酸ペプチドのスキャンが膜上に直接合成された、例えばPepSpot(商標)ペプチドアレイ(JPT Peptide Technologies、ドイツ、ベルリン)などのペプチドアレイ。次いでペプチドを保有する膜を、エピトープ結合情報を探索する例えば2μg/ml濃度の抗体で、室温で2時間プロービングする。膜結合ペプチドに対する抗体の結合は、二次HRP結合ヤギ抗ヒト(またはしかるべき場合にはマウス)抗体、次いで高感度化学発光(ECL)を用いて検出することができる。抗体結合に関して陽性を表す、成熟IL-1βタンパク質の特定のアミノ酸残基または配列に対応するペプチドスポットが、特定の抗体が結合したエピトープを示す。
【００７７】
あるいはまたはさらに、抗体競合実験を行うことができ、このようなアッセイ法は当技術分野において周知である。例えば、抗体または断片が、成熟IL-1βタンパク質の残基83〜105に相当するアミノ酸ESVDPKNYPKKKMEKRFVFNKIEを含むペプチド配列中に含まれるエピトープに結合するかどうかを判定するため、特異性が未知である抗体を、この配列内に含まれるエピトープと結合することが判明している本発明の例示的な抗体(例えば、AB7)のいずれかと比較することができる。結合競合アッセイは、例えば、結合相互作用の反応速度解析用のBiacore(登録商標)装置を用いて、またはELISAによって行うことができる。そのようなアッセイ法では、エピトープ特異性が未知である抗体を、公知の比較抗体(例えば、AB7)に対する結合を競合する能力について評価する。特定のエピトープに対する結合の競合は、公知の比較抗体(例えば、AB7)のIL-1βエピトープに対する結合の少なくとも約50%、または少なくとも約70%、または少なくとも約80%、または少なくとも約90%、または少なくとも約95%、または少なくとも約99%、または約100%の減少によって決定される。
【００７８】
例示的な抗体におけるIL-1β結合領域および/または開示する抗体によって認識されるエピトープの本開示における同定を考慮して、本開示の態様に匹敵する、類似の結合特性および治療または診断有用性を有するさらなる抗体を作製できることが意図される。
【００７９】
さらに、本発明のIL-1β抗体および断片は、1つまたは複数の保存的置換(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個の保存的置換)を有する、軽鎖または重鎖の上記アミノ酸配列のいずれかを包含する。本開示の観点から、保存的置換の候補であるアミノ酸配列の位置を決定することができ、任意の特定アミノ酸の保存的置換を生じる合成および天然アミノ酸を選択することができる。保存的置換の選択に関する考慮事項には、任意の特定のアミノ酸置換をもたらす状況、側鎖の疎水性または極性、側鎖の大まかな大きさ、および生理的条件下において酸性または塩基性特性を有する側鎖のpK値が含まれる。例えば、リジン、アルギニン、およびヒスチジンは、相互に適切に置換される場合が多い。当技術分野において公知の通り、これは、リジンとアルギニンの側鎖のpK値がヒスチジン(約6)と比べて相互にはるかに近い(約10および12)ものの、3つのアミノ酸がすべて塩基性側鎖を有するためである。同様に、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシンも相互に適切に置換される場合が多く、ただしグリシンは高い頻度でこの群の他のメンバーに対して適切に置換されない。これは、これらのアミノ酸はそれぞれポリペプチドに組み入れられた場合にそれぞれ比較的疎水性であるが、グリシンはα炭素を欠いているため、φ角およびψ角の回転(α炭素の周りの)が可能となり、立体構造の自由度が高いために、グリシニル残基が、他のアミノ酸を相互に置換した場合には起こらないことの多い高次構造または二次構造の変化を誘発し得るためである。高い頻度で相互に適切に置換されるアミノ酸のその他の群には、これらに限定されないが、グルタミン酸およびアスパラギン酸からなる群；フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファンからなる群；ならびにセリン、スレオニン、および任意にチロシンからなる群が含まれる。
【００８０】
アミノ酸配列に保存的改変をもたらすか、またはコードするヌクレオチドに対応する改変をもたらすことにより、本明細書に開示する例示的な抗体および断片と類似した機能特性および化学的特性を有するIL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を作製することができる。対照的に、IL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片の機能特性および/または化学的特性における実質的改変は、(a) 例えばシートもしくはヘリックス構造としての、置換の領域内の分子骨格の構造、(b) 標的部位における分子の電荷もしくは疎水性、または(c) 側鎖の容積を維持する効果が有意に異なる置換を選択することによって達成することができる。
【００８１】
抗体の抗原結合断片には、一般に抗体の抗原結合部分を維持することによって、抗原に特異的に結合する能力を保持する断片が含まれる。抗体の抗原結合機能が全長抗体の断片によって遂行され得ることが十分に確立されている。抗原結合部分の例には、(i) VL、VH、CL、およびCH1ドメインからなる一価の断片であるFab断片；(ii) ヒンジ領域においてジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む二価の断片であるF(ab')2断片；(iii) VHおよびCH1ドメインであるFd断片；(iv) 抗体の単一アームのVLおよびVHドメインであるFv断片、(v) VHドメインであるdAb断片(Ward et al., (1989) Nature 341:544-546)；および(vi)単離された相補性決定領域(CDR)が含まれる。一本鎖抗体もまた、抗体の抗原結合部分という用語の範囲内に含まれる。本発明のIL-1β結合抗体および断片はまた、一価もしくは多価、または単量体もしくは多量体(例えば四量体)、足場(例えば、タンパク質または炭水化物足場)を含むもしくは含まないCDR由来結合ドメインもまた包含する。
【００８２】
本発明のIL-1β結合抗体または断片は、抗体または抗体部分と1つまたは複数の他のタンパク質またはペプチドとの共有結合または非共有結合によって形成された、より大きな免疫接着分子の一部であってよい。そのような免疫接着分子の例には、四量体scFv分子を作製するためのストレプトアビジンコア領域の使用(Kipriyanov, S. M., et al. (1995) Human Antibodies and Hybridomas 6:93-101)、ならびに二価およびビオチン化scFv分子を作製するためのシステイン残基、マーカーペプチド、およびC末端ポリヒスチジンタグの使用(Kipriyanov, S. M., et al. (1994) Mol. Immunol. 31:1047-1058)が含まれる。免疫接着分子を含む抗体および断片は、本明細書に記載する標準的な組換えDNA技法を用いて得ることができる。好ましい抗原結合部分は、完全なドメインまたは完全なドメインの対である。
【００８３】
本発明のIL-1β結合抗体および断片はまた、VHドメインからなるドメイン抗体(dAb)断片(Ward et al., Nature 341:544-546, 1989)を包含する。本発明のIL-1β結合抗体および断片はまた、ダイアボディを包含する。ダイアボディとは、VHおよびVLドメインを単一のポリペプチド鎖上に発現するが、同一鎖上の2つのドメイン間の対形成を可能にするには短すぎるリンカーを使用することにより、そのドメインを別の鎖の相補的ドメインと対形成させて、2つの抗原結合部位を創出する二価抗体である(例えば、EP 404,097；WO 93/11161；Holliger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6444-6448, 1993、およびPoljak et al., Structure 2:1121-1123, 1994を参照されたい)。ダイアボディは二重特異性または単一特異性であってよい。
【００８４】
本発明のIL-1β結合抗体および断片はまた、IL-1βに結合する一本鎖抗体断片(scFv)を包含する。scFvは、抗体軽鎖可変領域(VL)に機能的に連結された抗体重鎖可変領域(VH)を含み、重鎖可変領域および軽鎖可変領域は一緒にまたは個別に、IL-1βと結合する結合部位を形成する。scFvはアミノ末端にVH領域を含み、カルボキシ末端にVL領域を含み得る。あるいは、scFvはアミノ末端にVL領域を含み、カルボキシ末端にVH領域を含み得る。さらに、Fv断片の2つのドメイン、VLおよびVHは別個の遺伝子によってコードされているものの、組換え法を用いて、それらをVLおよびVH領域が対形成して一価分子を形成する単一のタンパク質鎖とすることのできる合成リンカーにより、それらを結合することができる(一本鎖Fv(scFv)として知られている；例えば、Bird et al. (1988) Science 242:423-426；およびHuston et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883を参照されたい)。
【００８５】
scFvは任意に、重鎖可変領域と軽鎖可変領域の間にポリペプチドリンカーをさらに含み得る。そのようなポリペプチドリンカーは一般に、1〜50アミノ酸、あるいは3〜12アミノ酸、あるいは2アミノ酸を含む。scFvにおける重鎖と軽鎖を連結するためのリンカーペプチドの例は、5アミノ酸配列Gly-Gly-Gly-Gly-Ser(配列番号:37)を含む。その他の例は、リンカーを創出するために、この配列の1回または複数回の縦列反復(例えば、Gly-Gly-Gly-Gly-Ser(配列番号:37)の2〜4回の反復を含むポリペプチド)を含む。
【００８６】
本発明のIL-1β結合抗体および断片はまた、重鎖抗体(HCAb)を包含する。通常の抗体のH2L2構造の例外は、ラクダ科動物(ラクダ、ヒトコブラクダ、およびラマ；Hamers-Casterman et al., 1993 Nature 363: 446；Nguyen et al., 1998 J. Mol. Biol. 275: 413)、オオセザメ(wobbegong shark)(Nuttall et al., Mol Immunol. 38:313-26, 2001)、コモリザメ(nurse shark)(Greenberg et al., Nature 374:168-73, 1995；Roux et al., 1998 Proc. Nat. Acad. Sci. USA 95: 11804)、およびスポッテッドラットフィッシュ(spotted ratfish)(Nguyen, et al., 「Heavy-chain antibodies in Camelidae; a case of evolutionary innovation」, 2002 Immunogenetics 54 (1): 39-47)に見出される免疫グロブリンのいくつかのアイソタイプで生じる。これらの機能的抗体は重鎖のみの二量体であることから、これらの抗体は明らかに、重鎖のみを用いて抗原結合領域を形成し得る（「重鎖抗体」または「HCAb」と称される）。したがって、本IL-1β結合抗体および断片のいくつかの態様は、IL-1βに特異的に結合する重鎖抗体(HCAb)であってよい。例えば、IgGのクラスであり軽鎖を欠いている重鎖抗体は、ラクダ、ヒトコブラクダ、およびラマを含むラクダ科属の動物によって産生される(Hamers-Casterman et al., Nature 363:446-448 (1993))。HCAbは、通常のIgG抗体の分子量が約160 kDaである代わりに、約 95 kDaという分子量を有する。その結合ドメインは重鎖可変ドメインのみからなり、多くの場合、通常のVHと区別するためにVHHと称される。Muyldermans et al., J. Mol. Recognit. 12:131-140 (1999)。重鎖抗体の可変ドメインは、場合によってナノボディと称される(Cortez-Retamozo et al., Cancer Research 64:2853-57, 2004)。Conrath et al., (Antimicrob Agents Chemother 45: 2807-12, 2001)に記載されているように、免疫化したヒトコブラクダから、または組換え法を用いて、ナノボディライブラリーを作製することができる。
【００８７】
第1定常ドメイン(CH1)が存在しないため(スプライス共通シグナルがないために、mRNAプロセシング中にスプライス除去される)、可変ドメイン(VHH)の後にすぐヒンジ領域、CH2およびCH3ドメインが続く(Nguyen et al., Mol. Immunol. 36:515-524 (1999)；Woolven et al., Immunogenetics 50:98-101 (1999))。報告によれば、ラクダ科動物VHHは、ヒンジ、CH2、およびCH3ドメインを含みCH1ドメインを欠くIgG2およびIgG3定常領域と組み合わさる(Hamers-Casterman et al.、前記)。例えば、ラマIgG1は、VHがヒンジ、CH1、CH2、およびCH3ドメインを含む定常領域と組み合わさる通常の(H2L2)抗体アイソタイプであるが、ラマIgG2およびIgG3は、CH1ドメインを欠き、かつ軽鎖を含まない重鎖のみのアイソタイプである。
【００８８】
HCAbは軽鎖を欠いているが、抗原結合レパートリーを有する。HCAbの遺伝子生成機構は、Nguyen et al. Adv. Immunol 79:261-296 (2001)、およびNguyen et al., Immunogenetics 54:39-47 (2002)に概説されている。コモリザメを含むサメも、抗原受容体を含む同様の単一の単量体Vドメインを示す。Irving et al., J. Immunol. Methods 248:31-45 (2001)；Roux et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:11804 (1998)。
【００８９】
VHHは、小さな無傷の抗原結合断片(例えば、約15 kDa、118〜136残基である断片)を含む。ラクダ科動物VHHドメインは高親和性で抗原に結合することが認められており(Desmyter et al., J. Biol. Chem. 276:26285-90, 2001)、VHHの親和性は典型的にナノモルの範囲であり、FabおよびscFv断片に匹敵する。VHHは非常に可溶性が高く、scFvおよびFab断片の対応する誘導体よりも安定である。VH断片は可溶型として生成することが比較的難しかったが、フレームワーク残基をよりVHH様に改変することで溶解度および特異的結合が改善され得る。(例えば、Reichman et al., J Immunol Methods 1999, 231:25-38を参照されたい)。VHHは、VHHをより親水性にし、通常は折りたたみおよび会合の際に小胞体(ER)内でH鎖に結合し、その後L鎖に置き換えられるBiP(免疫グロブリン重鎖結合タンパク質)との相互作用の持続を妨げるアミノ酸置換を有する。VHHは親水性が高いため、ERからの分泌が改善される。
【００９０】
機能的なVHHは、免疫化したラクダ科動物のHCAbのタンパク質切断により、免疫化したラクダ科動物のB細胞からVHH遺伝子を直接クローニングして組換えVHHをもたらすことにより、またはナイーブもしくは合成ライブラリーから得ることができる。所望の抗原特異性を有するVHHはまた、ファージディスプレイ法によって得ることもできる。ファージディスプレイにおいてVHHを用いることは、機能的な抗原結合断片を得るために1つのドメインしかクローニングして発現させる必要がないため、FabまたはscFvと比較して非常に簡単でかつより効率的である。Muyldermans, Biotechnol. 74:277-302 (2001)；Ghahroudi et al., FEBS Lett. 414:521-526 (1997)；およびvan der Linden et al., J. Biotechnol. 80:261-270 (2000)。ラクダ科動物重鎖を有する抗体を作製する方法はまた、米国特許出願公開第20050136049号および第20050037421号に記載されている。
【００９１】
リボソームディスプレイを用いて、所望の結合活性および親和性を有するscFvおよび/またはVHH分子を同定および単離することもできる。Irving et al., J. Immunol. Methods 248:31-45 (2001)。リボソームの提示および選択は、大きなライブラリー(1014)を作製し提示する可能性を有する。
【００９２】
他の態様は、溶解度を改善し非特異的結合を防ぐために、ヒトVHHなどの非ラクダ科VHを改変することにより、ラクダ化の過程を通して作製されたVHH様分子を提供する。これは、VHのVL側の残基をVHH様残基で置換して、より溶解度の高いVHH断片を模倣することによって達成される。ラクダ化VH断片、特にヒトのフレームワークに基づくものは、インビボで患者に投与した場合に免疫応答が大幅に低減されると考えられ、したがって治療用途に著しく有利であると考えられる。Davies et al., FEBS Lett. 339:285-290 (1994)；Davies et al., Protein Eng. 9:531-537 (1996)；Tanha et al., J. Biol. Chem. 276:24774-24780 (2001)；およびRiechmann et al., Immunol. Methods 231:25-38 (1999)。
【００９３】
Fab断片、scFv、およびVHHを含むIL-1β断片の産生には、多種多様な発現系が利用可能である。例えば、原核生物および真核生物起源の発現系を、抗体断片および抗体融合タンパク質の大量生産に用いることができる。特に有利であるのは、大量の抗体断片を培地に分泌させることができる発現系である。
【００９４】
二重特異性Fab-scFv(「バイボディ」)および三重特異性Fab-(scFv)(2)(「トリボディ」)の作製は、Schoonjans et al. (J Immunol 165:7050-57, 2000)、およびWillems et al. (J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 786:161-76, 2003)に記載されている。バイボディまたはトリボディでは、scFv分子がVL-CL(L)鎖およびVH-CH1(Fd)鎖の一方または両方に融合されており、例えばトリボディを作製するには、2つのscFvをFabのC末端に融合し、バイボディの場合には、1つのscFvをFabのC末端に融合する。ペプチドリンカー(ヒンジなし)を介して、またはIgGヒンジを介してCH3に融合されたscFvからなる「ミニボディ」は、Olafsen, et al., Protein Eng Des Sel. 2004 Apr;17(4)315-23に記載されている。
【００９５】
イントラボディとは、細胞内発現を示し、細胞内タンパク質機能を操作できる一本鎖抗体である(Biocca, et al., EMBO J. 9:101-108, 1990；Colby et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 101:17616-21, 2004)。細胞内領域に抗体構築物を保持する細胞シグナル配列を含むイントラボディは、Mhashilkar et al (EMBO J 14:1542-51, 1995)、およびWheeler et al. (FASEB J. 17:1733-5. 2003)に記載されているように作製することができる。トランスボディとは、タンパク質導入ドメイン(PTD)を一本鎖可変断片(scFv)抗体と融合させた細胞透過性抗体である Heng et al., (Med Hypotheses. 64:1105-8, 2005)。
【００９６】
本発明のIL-1β結合抗体および断片はまた、標的タンパク質に特異的なSMIPまたは結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質である抗体を包含する。これらの構築物は、抗体エフェクター機能を実行するのに必要な免疫グロブリンドメインに融合された抗原結合ドメインを含む一本鎖ポリペプチドである。例えば、WO03/041600、米国特許出願公開第20030133939号、および米国特許出願公開第20030118592号を参照されたい。
【００９７】
本発明のIL-1β結合抗体および断片はまた、イムノアドヘシンを包含する。1つまたは複数のCDRを共有結合または非共有結合により分子内に組み入れることによって、その分子をイムノアドヘシンにすることができる。イムノアドヘシンは、より大きなポリペプチド鎖の一部としてCDRを組み入れてもよく、CDRを別のポリペプチド鎖に共有結合させてもよく、または非共有結合によりCDRを組み入れてもよい。本明細書に開示するCDRによって、イムノアドヘシンがIL-1βに特異的に結合できるようになる。
【００９８】
本発明のIL-1β結合抗体および断片はまた、有機または分子足場(タンパク質または炭水化物足場など)上に構築された1つまたは複数のIL-1β結合部分を含む抗体模倣物を包含する。一般にタンパク質足場と称される、比較的明確な三次元構造を有するタンパク質を、抗体模倣物を設計するための試薬として用いることができる。これらの足場は典型的に、特定のまたは無作為な配列変化を受け入れる1つまたは複数の領域を含み、そのような配列の無作為化は多くの場合、そこから所望の生成物を選択することができるタンパク質のライブラリーを作製するために行われる。例えば、抗体模倣物は、各ループに挿入された親抗体由来の異なるCDRを含む2つまたはそれ以上の溶媒露出ループを有する足場を含む免疫グロブリン様ドメインを有し、かつ親抗体が結合するリガンドに対して選択的結合活性を示すキメラ非免疫グロブリン結合ポリペプチドを含み得る。非免疫グロブリンタンパク質足場は、新規結合特性を有するタンパク質を得るために提唱された。(Tramontano et al., J. Mol. Recognit. 7:9, 1994；McConnell and Hoess, J. Mol. Biol. 250:460, 1995)。他のタンパク質もフレームワークとして試験されており、αヘリックス表面上の無作為化された残基(Nord et al., Nat. Biotechnol. 15:772, 1997；Nord et al., Protein Eng. 8:601, 1995)、αヘリックス束中のαヘリックス間のループ(Ku and Schultz, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:6552, 1995)、および小さいプロテアーゼインヒビターのループのようなジスルフィド架橋により拘束されたループ(Markland et al., Biochemistry 35:8045, 1996；Markland et al., Biochemistry 35:8058, 1996；Rottgen and Collins, Gene 164:243, 1995；Wang et al., J. Biol. Chem. 270:12250, 1995)を提示するために用いられている。抗体模倣物に足場を用いる方法は、米国特許第5,770,380号、ならびに米国特許出願公開第2004/0171116号、第2004/0266993号、および第2005/0038229号に開示されている。
【００９９】
したがって、抗体の重鎖可変領域または軽鎖可変領域の1つ、2つ、および/または3つのCDR(好ましくは配列番号:1〜26のCDRの1つまたは複数)を含む種々のIL-1β結合抗体および断片を作製することができる。
【０１００】
本発明の好ましい抗体または断片は、(i) 酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)により決定される約0.5 nMもしくはそれ未満(例えば、約0.4もしくはそれ未満、約0.3もしくはそれ未満、またはさらには0.2もしくはそれ未満)のIC50、(ii) IL-1αの結合と比較して少なくとも約100倍(例えば、少なくとも約150倍、少なくとも約200倍、またはさらには少なくとも約250倍)高い親和性(すなわち、少なくとも約100倍(例えば、少なくとも約150倍、少なくとも約200倍、またはさらには少なくとも約250倍)のIL-1αを上回るIL-1βに対する選択性を有する)、および/または(iii) 約20 pMもしくはそれ未満(例えば、約15 pMもしくはそれ未満、約10 pMもしくはそれ未満、またはさらには約5 pMもしくはそれ未満)のIL-1βに対する平衡結合解離定数(KD)でIL-1βに結合する。本発明の抗体または断片を投与していないIL-1β刺激動物における血清IL-6のレベルと比較して、動物における血清IL-6のIL-1β誘導性発現を少なくとも50%(例えば、少なくとも60%、少なくとも70%、またはさらには少なくとも80%)阻害し得る本発明の抗体または断片もまた好ましい。したがって、本発明は、関連する局面において、上記の特徴の少なくとも1つを有するIL-1β結合抗体またはIL-1β結合断片を提供する。
【０１０１】
本発明は、IL-1β結合抗体またはその断片(例えば、軽鎖および重鎖を含む)について記載してきたが、本発明はまた、一本鎖ポリペプチド(融合ポリペプチド、キメラポリペプチド、複合体などを含む)などの、IL-1β結合抗体または抗体断片以外のポリペプチドも提供する。したがって、本発明はこの関連で、配列番号:1〜26のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチド、またはその機能的に等価な断片もしくは変種を提供する。本発明はまた、配列番号:27〜35もしくは42〜57のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチド、またはその機能的に等価な断片もしくは変種も提供する。
【０１０２】
本明細書に記載する抗体および抗体断片は、任意の適切な方法により調製することができる。そのような抗体および抗体断片を調製する適切な方法は、当技術分野において公知である。抗体および抗体断片を調製する他の方法は、本明細書の一部として本明細書に記載されている。本明細書に記載する本発明の抗体、抗体断片、またはポリペプチドは、任意の程度まで単離または精製することができる。本明細書で使用する単離された化合物とは、その天然環境から取り出された化合物である。精製された化合物とは、その化合物が(i) その天然環境において、または(ii) 実験室条件下で最初に合成および/もしくは増幅された際に存在するよりも純粋な形態で存在するように、純度が増加した化合物であり、「純度」とは相対語であって、必ずしも「絶対純度」を意味する必要はない。
【０１０３】
本発明の上記の抗体、抗体断片、またはポリペプチドはいずれも、本明細書に記載するようにヒト化またはヒト化型操作することができる。
【０１０４】
IL-1β抗体または断片を調製する方法
本発明は、抗体または抗体断片(抗体領域(例えば、軽鎖もしくは重鎖可変領域、またはCDRなどのその任意の部分)を含む)などの親和性成熟IL-1β結合ポリペプチドを調製する方法であって、(a) 配列番号:1〜26のいずれかのアミノ酸配列を含むIL-1β結合ポリペプチドをコードする核酸配列を含む第1核酸、および第1核酸配列と少なくとも1ヌクレオチド異なる核酸配列を含む第2核酸を提供する段階、(b) 核酸シャフリングを行い、2つまたはそれ以上の変異核酸を提供する段階、(c) (i) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高い親和性でIL-1βに結合する、(ii) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高い、IL-1αを上回るIL-1βに対する選択性を有する、(iii) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも低い、IL-1βに対する平衡結合解離定数(KD)を有する、または(iv) 第1核酸によってコードされるポリペプチドよりも高度に、動物における血清IL-6のIL-1β誘導性発現を阻害するポリペプチドをコードする変異核酸を選択する段階、および(d) 選択した変異核酸を発現させる段階を含み、これによって親和性成熟IL-1β結合ポリペプチドが生成される方法を提供する。好ましくは、ポリペプチドは、本発明の一部として本明細書に記載する任意の抗体または抗体断片などの抗体または抗体断片である。
【０１０５】
親和性成熟IL-1β結合ポリペプチドを調製する方法は任意に、反復段階(b)および(c)を1回または複数回さらに含み、段階(b)の核酸シャフリングは、(i) 段階(c)の少なくとも1つの選択された変異核酸および(ii) 選択された変異核酸と少なくとも1ヌクレオチド異なる核酸配列を有する少なくとも1つの核酸を用いて行われる。好ましくは、段階(b)および(c)は、最適化された核酸が選択されるまで繰り返される。最適化された核酸は、以前に選択された核酸によってコードされるポリペプチドよりも優れたIL-1βに関する結合特性(例えば、段階(c)の特性(i)〜(iv))を有するポリペプチドをコードする核酸をもはや選択することができない時点で選択される。
【０１０６】
望ましくは、段階(b)および(c)は、以下の特性の少なくとも1つを有するポリペプチドをコードする核酸が選択されるまで繰り返される：(i) 酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)により決定される約0.5 nMもしくはそれ未満(例えば、約0.4もしくはそれ未満、約0.3もしくはそれ未満、またはさらには0.2もしくはそれ未満)のIC50でIL-1βに結合する、(ii) IL-1αの結合と比較して少なくとも約100倍(例えば、少なくとも約150倍、少なくとも約200倍、またはさらには少なくとも約250倍)高い親和性(すなわち、少なくとも約100倍(例えば、少なくとも約150倍、少なくとも約200倍、またはさらには少なくとも約250倍)のIL-1αを上回るIL-1βに対する選択性を有する)でIL-1βに結合する、(iii) 約20 pMもしくはそれ未満(例えば、約15 pMもしくはそれ未満、約10 pMもしくはそれ未満、5 pMもしくはそれ未満、3 pMもしくはそれ未満、2 pMもしくはそれ未満、1 pMもしくはそれ未満、0.7 pMもしくはそれ未満、0.5 pMもしくはそれ未満、0.3 pMもしくはそれ未満、または0.2 pMもしくはそれ未満)のIL-1βに対する平衡結合解離定数(KD)でIL-1βに結合する、または(iv) 本発明の抗体または断片を投与していないIL-1β刺激動物における血清IL-6のレベルと比較して、動物における血清IL-6のIL-1β誘導性発現を少なくとも50%(例えば、少なくとも60%、少なくとも70%、またはさらには少なくとも80%)阻害する。
【０１０７】
所望の特性を有するポリペプチドをコードする変異核酸の選択は、任意の適切な方法によって行うことができる。コードされたポリペプチドを発現させ、結合親和性、結合選択性、平衡結合定数、およびIL-1β誘導性IL-6発現の阻害に関してポリペプチドをアッセイする手順は、本明細書に開示されている(実施例を参照されたい)。他の適切な方法は当技術分野において公知である。段階(b)により提供される変異核酸によってコードされるポリペプチドが抗体または抗体断片全体(例えば、Fab)でない場合には、そのポリペプチドが選択基準を満たすかどうかを判定するために、ポリペプチドを含む抗体を提供する必要があると考えられる。したがって、親和性成熟IL-1βポリペプチドを調製する方法は、変異核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体を提供する段階をさらに含んでよく、所望の特性を有するポリペプチドをコードする変異核酸を選択する段階は、抗体をアッセイすることによって行われる。
【０１０８】
本明細書で使用する核酸シャフリングとは、2つまたはそれ以上の核酸配列を断片化して無作為な核酸断片のプールを提供し、その断片を再会合して2つまたはそれ以上の変異核酸を作製することを意味する。この点で、変異核酸は、変化した核酸配列を有する核酸にすぎない。核酸シャフリングは、任意の適切な方法によって行うことができる。米国特許第6,489,145号；第6,773,900号；第6,764,835号；第6,740,506号；第6,713,282号；第6,713,281号；第6,713,279号；第6,709,841号；第6,696,275号；第6,677,115号；第6,673,552号；第6,656,677号；第6,605,449号；第6,566,050号；第6,562,594号；第6,555,315号；第6,537,776号；第6,528,249号；第6,479,258号；第6,455,254号；第6,440,668号；第6,368,798号；第6,361,974号；第6,358,709号；第6,352,842号；第6,344,328号；第6,335,179号；第6,280,926号；第6,238,884号；第6,174,673号；第6,171,820号；第6,168,919号；第6,057,103号；第6,054,267号；第6,030,779号；第6,001,574号；第5,965,408号；第5,958,672号；第5,939,250号；第5,763,239号；第6,395,547号；第6,376,246号；第6,372,497号；第6,368,861号；第6,365,408号；第6,365,377号；第6,358,740号；第6,358,742号；第6,355,484号；第6,344,356号；第6,337,186号；第6,335,160号；第6,323,030号；第6,319,714号；第6,319,713号；第6,303,344号；第6,297,053号；第6,291,242号；第6,287,861号；第6,277,638号；第6,180,406号；第6,165,793号；第6,132,970号；第6,117,679号；第5,834,252号；第5,830,721号；第5,811,238号；第5,605,793に記載されているような多くの適切な方法が、当技術分野において公知である。
【０１０９】
核酸
本発明の抗体、抗体断片、およびポリペプチドは、単一の核酸(例えば、抗体の軽鎖および重鎖ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む単一の核酸)によって、またはそれぞれが抗体もしくは抗体断片の異なる部分をコードする2つもしくはそれ以上の別個の核酸によってコードされ得る。この関連で、本発明は、上記の抗体、抗体断片、またはポリペプチドのいずれか(例えば、上記の軽鎖または重鎖可変領域のいずれか)をコードする1つまたは複数の核酸を提供する。
【０１１０】
本発明の1つの局面により、本発明は、抗体の重鎖可変領域またはその一部をコードする核酸を提供する。例示的な核酸配列は、それぞれ配列番号:15の重鎖可変領域および配列番号:11の軽鎖可変領域をコードする配列番号:39および40に提供される。この関連で、本発明は、配列番号:2のアミノ酸配列、あるいは配列番号:28の配列を含むポリペプチド(例えば、抗体の重鎖可変領域)をコードする、望ましくは配列番号:21のアミノ酸配列を含むポリペプチド(例えば、配列番号:4〜8のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチド)をコードする核酸を提供する。より好ましいのは、配列番号:12もしくは配列番号:13のアミノ酸配列を含む(例えば、配列番号:14〜15のいずれかのアミノ酸配列を含むポリペプチド)、または配列番号:23もしくは配列番号:24(例えば、配列番号:25または配列番号:26)のアミノ酸配列を含むポリペプチド(例えば、抗体の重鎖可変領域)をコードする核酸配列である。
【０１１１】
あるいはまたはさらに、本発明の核酸は、抗体の軽鎖可変領域またはその一部をコードする核酸配列を含み得る。この関連で、本発明は、配列番号:1のアミノ酸配列を含むポリペプチド(例えば、軽鎖可変領域)をコードする核酸を提供する。例えば、核酸配列は、配列番号:9のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードし得る。より好ましくは、核酸は、配列番号:10または11のアミノ酸配列を含むポリペプチド(例えば、軽鎖可変領域)をコードする。
【０１１２】
本発明の抗体および抗体断片に関して考察したような、1つまたは複数の保存的置換(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個の保存的核酸)を含む軽鎖または重鎖の上記アミノ酸配列のいずれかをコードする核酸であって、置換を含む抗体または断片が、本明細書に開示する例示的な核酸、断片、および配列の1つまたは複数と同じまたは実質的に同じ親和性およびエピトープ結合の特異性を有する場合の核酸もまた、本発明よって包含される。
【０１１３】
核酸配列は、遺伝暗号を用いてそのようなアミノ酸配列を対応する核酸配列に変換するなど、任意の適切な方法によって、本明細書に記載する抗体、抗体断片、および軽鎖または重鎖可変領域のアミノ酸配列から決定することができる。それらのアミノ酸配列(本明細書に記載するアミノ酸配列など)をコードする核酸は、例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning, a Laboratory Manual, 3rd edition, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY, 2001；Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and John Wiley & Sons, New York, NY, 1994；およびHerdewijn, ed., Oligonucleotide Synthesis: Methods and Applications (Methods in Molecular Biology), Humana Press, Totowa, NJ, 2004に記載されているような、当技術分野において公知の方法を用いて調製することができる(例えば、単離または合成された核酸配列)。本明細書に記載する核酸は、任意の程度まで単離または精製することができる。本明細書で使用する単離された化合物とは、その天然環境から取り出された化合物である。精製された化合物とは、その化合物が(i) その天然環境において、または(ii) 実験室条件下で最初に合成および/もしくは増幅された際に存在するよりも純粋な形態で存在するように、純度が増加した化合物であり、「純度」とは相対語であって、必ずしも「絶対純度」を意味する必要はない。
【０１１４】
核酸は、これらに限定されないが、分取用ゲル電気泳動もしくは等電点電気泳動、アフィニティー、免疫アフィニティー、もしくはイオン交換クロマトグラフィー、分子ふるいクロマトグラフィー、クロマトフォーカシング、または高圧液体クロマトグラフィーを含む種々の技法のいずれかを用いて精製することができる。
【０１１５】
ベクター
本明細書に記載する核酸は、例えば核酸発現ベクターおよび/または標的化ベクターといったベクターに挿入することができる。そのようなベクターは、例えば、細胞またはトランスジェニック動物においてIL-1β結合抗体または抗体断片を発現させるためなど、種々の方法において用いることができる。したがって、本発明は、本発明の核酸のいずれか1つまたは複数を含むベクターを提供する。「ベクター」とは、コードされるポリペプチドの合成が行われ得る適切な宿主細胞に核酸配列を運搬する能力を有する任意の分子または組成物である。典型的にかつ好ましくは、ベクターは、所望の核酸配列(例えば、本発明の核酸)を組み入れるように、当技術分野において公知の組換えDNA技法を用いて操作された核酸である。望ましくは、ベクターはDNAからなる。DNAに基づく適切な遺伝子導入ベクターの例には、プラスミドおよびウイルスベクターが含まれる。適切なウイルスベクターには、例えば、パルボウイルスに基づくベクター(例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV)に基づくベクター)、レトロウイルスベクター、単純ヘルペスウイルス(HSV)に基づくベクター、AAV-アデノウイルスキメラベクター、HIVウイルスに基づくベクター、およびアデノウイルスに基づくベクターが含まれる。これらのベクターはいずれも、例えばSambrook et al.、前記、およびAusubel et al.、前記に記載されている標準的な組換えDNA技法を用いて調製することができる。しかしながら、リポソームのような核酸に基づかないベクターもまた当技術分野において公知であり、本発明に関連して用いることができる。本発明のベクターは、単一の種類の核酸分子(例えば、プラスミド)または非核酸分子(例えば、脂質またはポリマー)に基づき得る。あるいは、ベクターは、核酸と非核酸との組み合わせ(すなわち、「キメラ」ベクター)であってよい。例えば、核酸を有するプラスミドを、送達媒体としての脂質またはポリマーと共に製剤化することができる。そのようなベクターは本明細書において、それぞれ「プラスミド-脂質複合体」および「プラスミド-ポリマー」複合体と称する。本発明の遺伝子導入ベクターは、宿主細胞ゲノムに組み込まれ得るか、またはエピソームの形態で宿主細胞中に存在し得る。
【０１１６】
本発明の核酸は、例えば、McLean et al., Mol. Immunol., 37: 837-45 (2000)；Walls et al., Nucleic Acids Res., 21: 2921-9 (1993)；およびNorderhaug et al., J. Immunol. Meth., 204: 77-87 (1997)に記載されているベクターなどの免疫グロブリン発現ベクターに挿入することができる。
【０１１７】
ベクターは典型的に、ベクターを用いる宿主細胞において機能的であるように選択される(ベクターは、遺伝子の増幅および/または遺伝子の発現が起こり得るように、宿主細胞の機構と適合する)。IL-1β結合抗体または断片をコードする核酸分子は、原核生物、酵母、昆虫(バキュロウイルス系)、および/または真核生物宿主細胞において増幅/発現させることができる。宿主細胞の選択は、IL-1β結合抗体または断片が移行後修飾(例えば、グリコシル化および/またはリン酸化)されるべきかどうかに依存することになる。そうであるならば、酵母、昆虫、または哺乳動物宿主細胞が好ましい。発現ベクターに関するさらなる情報は、Meth. Enz. v. 185 (1990; Goeddel, ed.), Academic Press Inc., San Diego, Califに見出すことができる。
【０１１８】
発現ベクターは典型的に、以下の成分の1つまたは複数を含む：プロモーター、1つまたは複数のエンハンサー配列、複製起点、転写終結配列、ドナーおよびアクセプタースプライス部位を含む完全なイントロン配列、分泌のためのリーダー配列、リボソーム結合部位、ポリアデニル化配列、発現させようとするポリペプチドをコードする核酸を挿入するためのポリリンカー領域、ならびに選択マーカーエレメント。
【０１１９】
ベクター成分は、同種(宿主細胞と同じ種および/または株に由来する)、異種(宿主細胞の種または株以外の種に由来する)、雑種(2つ以上の供給源に由来する異なる配列の組み合わせ)、合成配列、または免疫グロブリン発現を調節するように通常機能する天然配列であってよい。ベクター成分の供給源は、成分が宿主細胞機構において機能的であって、その機構によって活性化され得る限り、任意の原核生物もしくは真核生物、任意の脊椎動物もしくは無脊椎動物、または任意の植物であってよい。
【０１２０】
複製起点は、発現に用いる宿主細胞の種類に基づいて選択される。一例として、プラスミドpBR322(製品番号303-3s、New England Biolabs、マサチューセッツ州、ベバリー)由来の複製起点は大部分のグラム陰性細菌に有用であり、SV40、ポリオーマ、アデノウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、またはパピローマウイルス(HPVまたはBPVなど)由来の種々の起点は、哺乳動物細胞におけるクローニングベクターに有用である。一般に、複製起点成分は哺乳動物発現ベクターには必要でない(例えば、SV40起点は多くの場合に、それが初期プロモーターを含むという理由で用いられる)。
【０１２１】
転写終結配列は典型的に、ポリペプチドコード領域の末端の3'側に位置し、転写を終結させる役割を果たす。原核細胞における転写終結配列は多くの場合、G-Cリッチ断片およびそれに続くポリT配列を含む。転写終結配列はライブラリーからクローニングすることができ、ベクターの一部として商業的に購入することができ、または上記のような核酸合成の方法を用いて合成することができる。
【０１２２】
選択マーカー遺伝子エレメントは、選択培地中で増殖する宿主細胞の生存および増殖に必要なタンパク質をコードする。典型的な選択マーカー遺伝子は、(a) 原核宿主細胞に対してアンピシリン、テトラサイクリン、またはカナマイシンなどの抗生物質または他の毒素に対する耐性を付与する；(b) 細胞の栄養要求欠乏を補足する；または(c) 複合培地からは得られない重要な栄養素を供給するタンパク質をコードする。好ましい選択マーカーは、カナマイシン耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、およびテトラサイクリン耐性遺伝子である。ネオマイシン耐性遺伝子もまた、原核および真核宿主細胞における選択に用いることができる。
【０１２３】
その他の選択遺伝子を用いて、発現される遺伝子を増幅することも可能である。増幅とは、増殖にとって重要なタンパク質の産生のために大いに要求される遺伝子が、組換え細胞の後続世代の染色体内に縦列に反復される過程である。哺乳動物細胞の選択マーカーの例には、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)およびチミジンキナーゼが含まれる。哺乳動物細胞の形質転換体を、ベクター中に存在するマーカーによって形質転換体のみが唯一生存するように適合化された選択圧下に置く。培地中の選択剤の濃度が連続して変化する条件下で形質転換細胞を培養することによって選択圧を課し、それによって、選択遺伝子およびIL-1β抗体または断片をコードするDNAの両方の増幅が導かれる。その結果、増幅されたDNAから増加量の抗体が合成される。
【０１２４】
リボソーム結合部位は一般に、mRNAの翻訳を開始するために存在する。例えば、そのような部位は、シャイン・ダルガルノ配列(原核生物)またはコザック配列(真核生物)によって特徴づけられる。このエレメントは典型的に、プロモーターの3'側かつ発現させようとするポリペプチドのコード配列の5'側に位置する。シャイン・ダルガルノ配列は様々であるが、典型的にポリプリンである(A-G含有量が高い)。多くのシャイン・ダルガルノ配列が同定されており、それぞれ上記の方法を用いて容易に合成して、原核生物ベクターにおいて用いることができる。
【０１２５】
リーダー配列またはシグナル配列を用いて、ポリペプチドの分泌を導くことができる。シグナル配列は、ポリペプチドコード領域内にまたはその5'末端に直接配置され得る。多くのシグナル配列が同定されており、発現に用いる宿主細胞に基づいて選択することができる。シグナル配列は、発現させようとするタンパク質(抗体または抗原結合断片など)をコードする核酸配列に対して同種(天然に存在する)または異種であってよい。選択される異種シグナル配列は、宿主細胞によって認識され、プロセシングされる(シグナルペプチダーゼによって切断される)ものであるべきである。天然抗体シグナル配列を認識およびプロセシングしない原核宿主細胞の場合には、シグナル配列を、例えばアルカリホスファターゼ、ペニシリナーゼ、または熱安定性エンテロトキシンIIのリーダーの群から選択される原核生物シグナル配列によって置換する。酵母分泌の場合には、天然抗体シグナル配列を、酵母インベルターゼ、α因子、または酸性ホスファターゼのリーダーによって置換することができる。哺乳動物細胞発現では、天然シグナル配列で一般に十分であるが、他の哺乳動物シグナル配列が適切である場合もある。
【０１２６】
ほとんどの場合、宿主細胞から抗体または抗原結合断片が分泌されることにより、抗体または断片からシグナルペプチドが除去される。したがって、成熟抗体または断片はリーダー配列またはシグナル配列を欠くことになる。
【０１２７】
真核宿主細胞発現系においてグリコシル化が所望されるなどのいくつかの場合には、グリコシル化または収率を改善するために種々のプレ配列を操作することも可能である。例えば、シグナルペプチドのペプチダーゼ切断部位を改変すること、またはやはりグリコシル化に影響を及ぼし得るプロ配列を付加することができる。最終的な抗体または断片は、-1位に(成熟タンパク質の第1アミノ酸に対して)、完全には除去されなかった可能性のある、発現に付随する1つまたは複数の付加的なアミノ酸を有し得る。例えば、最終的な抗体または断片は、N末端に結合した、ペプチダーゼ切断部位中に見出される1つまたは2つのアミノ酸を有し得る。あるいは、いくつかの酵素切断部位を用いることによって、酵素が成熟抗体または断片内のこのような領域を切断する場合に、所望の抗体または断片のわずかに切除された形態を生じ得る。
【０１２８】
発現ベクターは典型的に、宿主生物によって認識され、IL-1β結合抗体または抗原結合断片をコードする核酸分子に機能的に連結されたプロモーターを含む。発現に用いる宿主細胞および所望の収率に応じて、天然または異種プロモーターを用いることができる。
【０１２９】
原核生物宿主と共に使用するためのプロモーターには、β-ラクタマーゼおよびラクトースプロモーター系；アルカリホスファターゼ、トリプトファン(trp)プロモーター系；ならびにtacプロモーターなどのハイブリッドプロモーターが含まれる。その他の公知の細菌プロモーターもまた適している。それらの配列は公開されており、制限部位を付与するために必要に応じてリンカーまたはアダプターを用いて、それらを所望の核酸配列に連結することができる。
【０１３０】
酵母宿主と共に使用するためのプロモーターもまた、当技術分野において公知である。酵母エンハンサーは、酵母プロモーターと共に有利に用いられる。哺乳動物宿主細胞と共に使用するための適切なプロモーターも周知であり、これには、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス、アデノウイルス(アデノウイルス2など)、ウシパピローマウイルス、トリ肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルス、および最も好ましくはシミアンウイルス40(SV40)などのウイルスのゲノムから得られるものが含まれる。その他の適切な哺乳動物プロモーターには、異種哺乳動物プロモーター、例えば、熱ショックプロモーターおよびアクチンプロモーターが含まれる。
【０１３１】
本発明の選択的結合剤を発現させるために用いることのできるさらなるプロモーターには、これらに限定されないが以下のものが含まれる：SV40初期プロモーター領域(Bernoist and Chambon, Nature, 290:304-310, 1981)；CMVプロモーター；ラウス肉腫ウイルスの3'側の長い末端反復配列に含まれるプロモーター(Yamamoto et al. (1980), Cell 22: 787-97)；ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Wagner et al. (1981), Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 78: 1444-5)；メタロチオネイン遺伝子の調節配列(Brinster et al, Nature, 296; 39-42, 1982)；β-ラクタマーゼプロモーターなどの原核生物発現ベクター(Villa-Kamaroff, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 75; 3727-3731, 1978)；またはtacプロモーター(DeBoer, et al. (1983), Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 80: 21-5)。同様に対象となるのは、組織特異性を示し、トランスジェニック動物において用いられている以下の動物転写制御領域である：膵臓腺房細胞において活性を有するエラスターゼI遺伝子制御領域(Swift et al. (1984), Cell 38: 639-46；Ornitz et al. (1986), Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 50: 399-409；MacDonald (1987), Hepatology 7: 425-515)；膵臓β細胞において活性を有するインスリン遺伝子制御領域(Hanahan (1985), Nature 315: 115-22)；リンパ系細胞において活性を有する免疫グロブリン遺伝子制御領域(Grosschedl et al. (1984), Cell 38; 647-58；Adames et al. (1985), Nature 318; 533-8；Alexander et al. (1987), Mol. Cell. Biol. 7: 1436-44)；精巣細胞、乳房細胞、リンパ系細胞、および肥満細胞において活性を有するマウス乳癌ウイルス制御領域(Leder et al. (1986), Cell 45: 485-95)、肝臓において活性を有するアルブミン遺伝子制御領域(Pinkert et al. (1987), Genes and Devel. 1: 268-76)；肝臓において活性を有するα-フェトプロテイン遺伝子制御領域(Krumlauf et al. (1985), Mol. Cell. Biol. 5: 1639-48；Hammer et al. (1987), Science, 235: 53-8)；肝臓において活性を有するα1-アンチトリプシン遺伝子制御領域(Kelsey et al. (1987), Genes and Devel. 1: 161-71)；骨髄系細胞において活性を有するβ-グロビン遺伝子制御領域(Mogram et al., Nature, 315 338-340, 1985；Kollias et al. (1986), Cell 46: 89-94)；脳内のオリゴデンドロサイト細胞において活性を有するミエリン塩基性タンパク質遺伝子制御領域(Readhead et al. (1987), Cell, 48: 703-12)；骨格筋において活性を有するミオシン軽鎖-2遺伝子制御領域(Sani (1985), Nature, 314: 283-6)；および視床下部において活性を有する性腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子制御領域(Mason et al. (1986), Science 234: 1372-8)。
【０１３２】
エンハンサー配列をベクターに挿入して、真核宿主細胞において転写を増加させることができる。哺乳動物遺伝子から入手可能ないくつかのエンハンサー配列が知られている(例えば、グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α-フェトプロテイン、およびインスリン)。しかし、典型的にはウイルス由来のエンハンサーが用いられる。SV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、ポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサーは、真核生物プロモーターの活性化のための例示的な増強エレメントである。
【０１３３】
エンハンサーは、ポリペプチドコード領域の5'側または3'側の位置でベクターにつなぎ合わせることができるが、典型的にはプロモーターの5'側の部位に配置される。
【０１３４】
核酸を発現させるためのベクターには、細菌、昆虫、および哺乳動物宿主細胞と適合するものが含まれる。このようなベクターには、とりわけ、pCRII、pCR3、およびpcDNA3.1(Invitrogen Company、カリフォルニア州、サンディエゴ)、pBSII(Stratagene、カリフォルニア州、ラホーヤ)、pET15(Novagen、ウィスコンシン州、マディソン)、pGEX(Pharmacia Biotech、ニュージャージー州、ピスカタウェイ)、pEGFP-N2(Clontech、カリフォルニア州、パロアルト)、pETL(BlueBacII；Invitrogen)、pDSR-α(国際公開公報 WO90/14363)、およびpFastBacDual(Gibco/BRL、ニューヨーク州、グランドアイランド)が含まれる。
【０１３５】
さらなる可能なベクターには、これらに限定されないが、コスミド、プラスミド、または改変ウイルスが含まれるが、ベクター系は選択した宿主細胞と適合しなければならない。このようなベクターには、これらに限定されないが、Bluescript(登録商標)プラスミド誘導体(ColE1を基にした高コピー数のファージミド、Stratagene Cloning Systems Inc.、カリフォルニア州、ラホーヤ)、Taqにより増幅されたPCR産物のクローニング用に設計されたPCRクローニングプラスミド(例えば、TOPO(商標) TA Cloning(登録商標) Kit、PCR2.1プラスミド誘導体、Invitrogen、カリフォルニア州、カールズバッド)、および哺乳動物ベクター、酵母ベクター、またはウイルスベクター、例えばバキュロウイルス発現系(pBacPAKプラスミド誘導体、Clontech、カリフォルニア州、パロアルト)などのプラスミドが含まれる。組換え分子は、形質転換、トランスフェクション、感染、エレクトロポレーション、またはその他の公知の技法により宿主細胞に導入することができる。
【０１３６】
宿主細胞およびその使用
本発明はさらに、本発明の核酸またはベクターを含む細胞(例えば、単離されたまたは精製された細胞)を提供する。細胞は、本発明の核酸またはベクターよってコードされるポリペプチドを産生するよう、その核酸またはベクターを形質転換できる任意の種類の細胞であってよい。細胞は好ましくは、ヒトなどの哺乳動物の細胞であり、より好ましくは、ハイブリドーマ細胞、胚性幹細胞、または受精卵である。
【０１３７】
IL-1β結合または断片を発現させるには、上記のようにして得られた部分的または全長の軽鎖および重鎖をコードするDNAを、遺伝子が転写および翻訳制御配列に機能的に連結されるように発現ベクターに挿入する。この関連において、「機能的に連結される」という用語は、ベクター内の転写および翻訳制御配列が抗体遺伝子の転写および翻訳を調節するという目的の機能を果たすように、抗体遺伝子がベクターに連結されることを意味することが意図される。発現ベクターおよび発現制御配列は、用いる発現宿主細胞と適合するように選択する。抗体軽鎖遺伝子および抗体重鎖遺伝子は別個のベクターに挿入することができ、またはより典型的には、両方の遺伝子を同じ発現ベクターに挿入する。抗体遺伝子は、標準的な方法(例えば、抗体遺伝子断片およびベクターの相補的な制限部位の連結、または制限部位が存在しない場合には平滑末端連結)により発現ベクターに挿入する。軽鎖または重鎖配列を挿入する前に、発現ベクターが既に抗体定常領域配列を有してもよい。例えば、選択したVHおよびVL配列を全長抗体遺伝子に変換するための1つのアプローチは、VH部分がベクター内のCH部分に機能的に連結され、VL部分がベクター内のCL部分に機能的に連結されるように、重鎖定常領域および軽鎖定常領域をそれぞれ既にコードしている発現ベクターにVHおよびVL配列を挿入することである。さらにまたはあるいは、組換え発現ベクターは、宿主細胞からの抗体鎖の分泌を促進するシグナルペプチドをコードし得る。シグナルペプチドが抗体鎖遺伝子のアミノ末端にインフレームで連結されるように、抗体鎖遺伝子をベクターにクローニングすることができる。シグナルペプチドは、免疫グロブリンシグナルペプチドまたは異種シグナルペプチド(すなわち、非免疫グロブリンタンパク質由来のシグナルペプチド)であってよい。
【０１３８】
抗体鎖遺伝子に加え、本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞において抗体鎖遺伝子の発現を制御する調節配列を有し得る。調節配列という用語には、抗体鎖遺伝子の転写または翻訳を制御するプロモーター、エンハンサー、および他の発現制御エレメント(例えば、ポリアデニル化シグナル)が含まれることが意図される。そのような調節配列は、例えば、Goeddel; Gene Expression Technology: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, Calif. (1990)に記載されている。調節配列の選択を含む発現ベクターの設計が、形質転換しようとする宿主細胞の選択、所望のタンパク質の発現レベル、およびその他の考慮事項などの要因に依存し得ることが理解される。哺乳動物宿主細胞発現のための好ましい調節配列には、哺乳動物細胞において高レベルのタンパク質発現を導くウイルスエレメントが含まれる。
【０１３９】
抗体鎖遺伝子および調節配列に加え、本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞においてベクターの複製を調節する配列(例えば、複製起点)および選択マーカー遺伝子などのさらなる配列を有し得る。選択マーカー遺伝子は、ベクターが導入された宿主細胞の選択を容易にする(例えば、すべてAxelらによる米国特許第4,399,216号、第4,634,665号、および第5,179,017号を参照されたい)。例えば、典型的に選択マーカー遺伝子は、ベクターが導入された宿主細胞に、G418、ハイグロマイシン、またはメトトレキセートなどの薬物に対する耐性を付与する。好ましい選択マーカー遺伝子には、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)遺伝子(メトトレキセート選択/増幅と共にdhfr-宿主細胞において使用)およびneo遺伝子(G418選択用)が含まれる。
【０１４０】
単離された細胞に核酸およびベクターを導入し、形質転換宿主細胞をインビトロで培養および選択する方法は当技術分野において公知であり、これには、塩化カルシウムによる形質転換、形質導入、接合、三親接合、DEAEデキストランによるトランスフェクション、感染、リポソームとの膜融合、DNA被覆マイクロプロジェクタイルによる高速照射、単一細胞への直接的マイクロインジェクション、およびエレクトロポレーションの使用が含まれる(例えば、Sambrook et al.、前記；Davis et al., Basic Methods in Molecular Biology, 2nd ed., McGraw-Hill Professional, 1995；およびNeumann et al., EMBO J., 1: 841 (1982)を参照されたい)。
【０１４１】
本発明の核酸またはベクターを含む細胞を用いて、IL-1β結合抗体、その断片、またはその一部(例えば、核酸またはベクターによってコードされる重鎖配列または軽鎖配列)を産生させることができる。本発明の核酸またはベクターを細胞に導入した後、コードされる配列の発現に適した条件下で細胞を培養する。次いで、抗体、抗原結合断片、または抗体の一部を細胞から単離することができる。
【０１４２】
特定の態様においては、共にIL-1β結合抗体またはその抗原結合断片をコードする2つまたはそれ以上のベクターを細胞に導入することができる。例えば、重鎖可変領域または完全な重鎖配列をコードする第1ベクターを宿主細胞に導入することができ、軽鎖可変領域または完全な軽鎖配列をコードする第2ベクターを同様にその宿主細胞に導入する。次いで、第1ベクターおよび第2ベクターによってコードされる2つの配列の発現に適した条件下で細胞を培養し、宿主細胞からコードされるポリペプチドを単離することができる。必要に応じて、単離されたポリペプチドを次に、IL-1β結合抗体またはその抗原結合断片への会合および組織化を促進する条件下で混合し得る。あるいは、第1ベクターおよび第2ベクターを別個の細胞に導入してもよく、それぞれの細胞から産物を単離し混合して、IL-1β結合抗体またはその抗原結合断片を提供することができる。抗体成分の抗原結合ポリペプチドへの会合および組織化を促進する方法は、当技術分野において記載されている。同様に、抗体、その抗原結合断片、または重鎖および軽鎖断片を単離する方法も当業者に公知である。
【０１４３】
本発明の核酸またはベクターを含む胚性幹細胞または受精卵を用いて、トランスジェニック非ヒト動物を作製することができる。トランスジェニック動物を作製する方法は、Hofker et al., Transgenic Mouse: Methods and Protocols (Methods in Molecular Biology), Humana Press, Clifton, NJ, 2002に記載されている。本明細書に開示する核酸またはベクターを含むトランスジェニック非ヒト動物を用いて、コードされる抗体、抗原結合断片、または抗体の一部を発現させることができる。次いで、その抗体、抗原結合断片、または一部を動物から単離することができる。抗体の一部はその後、(さらなる抗体部分と組み合わせて)本発明のIL-1β結合抗体または抗体断片に再構成することができる。
【０１４４】
宿主細胞は、原核宿主細胞(大腸菌など)または真核宿主細胞(酵母細胞、昆虫細胞、または脊椎動物細胞)であってよい。宿主細胞は、適切な条件下で培養した場合にIL-1β結合抗体または断片を発現し、後にこれを培地から(宿主細胞がこれを培地中に分泌する場合)、またはこれを産生する宿主細胞から直接(これが分泌されない場合)回収することができる。適切な宿主細胞の選択は、所望の発現レベル、グリコシル化またはリン酸化などの活性に望ましいまたは必要なポリペプチド修飾、および生物活性を有する分子への折りたたみの容易さといった様々な要因に依存する。いくつかの適切な宿主細胞が当技術分野において公知であり、多くはアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)、バージニア州、マナッサスから入手することができる。その例には、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)(ATCC番号CCL61)、CHO DHFR-細胞(Urlaub et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 4216-4220 (1980))、ヒト胎児腎臓(HEK)293細胞もしくは293T細胞(ATCC番号CRL1573)、3T3細胞(ATCC番号CCL92)、またはPER.C6細胞などの哺乳動物細胞が含まれる。適切な哺乳動物宿主細胞の選択、ならびに形質転換、培養、増幅、スクリーニング、および産物の産生および精製に関する方法は、当技術分野で公知である。その他の適切な哺乳動物細胞株は、サルCOS-1細胞株(ATCC番号CRL1650)およびCOS-7細胞株(ATCC番号CRL1651)、ならびにCV-1細胞株(ATCC番号CCL70)である。さらなる例示的な哺乳動物宿主細胞には、形質転換細胞株を含む霊長動物細胞株、鳥類細胞株、および齧歯動物細胞株が含まれる。正常二倍体細胞、初代組織のインビトロ培養物に由来する細胞株、および初代外植片もまた適している。候補細胞は、遺伝子型で選択遺伝子を欠損しているか、または優性に作用する選択遺伝子を含み得る。その他の適切な哺乳動物細胞株には、これらに限定されないが、マウス神経芽腫N2A細胞、HeLa、マウスL-929細胞、Swiss、Balb-c、またはNIHマウスに由来する3T3株、BHKまたはHaKハムスター細胞株が含まれ、これらはアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション、バージニア州、マナッサスから入手することができる。これらの細胞株はそれぞれ、タンパク質発現の技術分野の当業者に公知であって、入手可能である。
【０１４５】
本発明に適した宿主細胞として同様に有用なものに、細菌細胞がある。例えば、バイオテクノロジーの分野では、種々の大腸菌株(例えば、HB101(ATCC番号33694)、DH5α、DH10、およびMC1061(ATCC番号53338))が宿主細胞として周知である。枯草菌(B. subtilis)、シュードモナス属(Pseudomonas)種、他のバシラス属(Bacillus)種、ストレプトミセス属(Streptomyces)種などの種々の株もまた、本方法に用いることができる。
【０１４６】
軽鎖および重鎖を発現させるには、重鎖および軽鎖をコードする発現ベクターを、標準的技法により宿主細胞にトランスフェクションする。トランスフェクションは、例えばエレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈殿、DEAE-デキストラントランスフェクションなどの、外因性DNAを原核または真核宿主細胞に導入するために通常用いられる多種多様な技法を包含する。IL-1β結合抗体または断片は、理論的には原核または真核宿主細胞のいずれにおいても発現させることが可能だが、真核細胞、および最も好ましくは哺乳動物宿主細胞における抗体または断片の発現が最も好ましく、なぜならそのような真核細胞、特に哺乳動物細胞は、正しく折りたたまれかつ免疫学的に活性がある抗体を組み立て分泌する可能性が原核生物よりも高いためである。本発明の組換え抗体を発現させるための哺乳類宿主細胞には、チャイニーズハムスター卵巣(CHO細胞)(Urlaub and Chasin, (1980) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:42164220に記載されるdhfr-CHO細胞(例えばR. J. Kaufman and P. A. Sharp (1982) Mol. Biol. 159:601-621に記載されるようなDHFR選択マーカーと共に使用)を含む)、NS0骨髄腫細胞、COS細胞、およびSP2細胞が含まれる。抗体遺伝子をコードする組換え発現ベクターを哺乳動物宿主細胞に導入する場合、抗体は、宿主細胞における抗体の発現、より好ましくは宿主細胞を培養する培地中への抗体の分泌を可能にするのに十分な期間、宿主細胞を培養することによって産生される。抗体は、標準的なタンパク質精製方法を用いて培地から回収することができる。
【０１４７】
当業者に公知である酵母細胞の多くの株もまた、抗体および断片を発現させるための宿主細胞として利用できる。好ましい酵母細胞には、例えばサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerivisae)が含まれる。さらに必要に応じて、昆虫細胞系を用いることもできる。このような系は、例えば、Kitts et al. (Biotechniques, 14, 810-817 (1993))、Lucklow (Curr. Opin. Biotechnol., 4, 564-572 (1993))、およびLucklow et al. (J. Virol., 67, 4566-4579 (1993))に記載されている。好ましい昆虫細胞は、Sf-9およびHi5(Invitrogen、カリフォルニア州、カールズバッド)である。
【０１４８】
IL-1β結合抗体または断片をコードする核酸分子の、選択した宿主細胞への形質転換またはトランスフェクションは、塩化カルシウム法、エレクトロポレーション法、マイクロインジェクション法、リポフェクション法、またはDEAE-デキストラン法を含む周知の方法によって達成することができる。選択する方法は一部に、用いようとする宿主細胞の種類に依存する。これらの方法およびその他の適切な方法は周知であり、例えばSambrook et al.、前記に記載されている。
【０１４９】
トランスジェニック動物を用いて、グリコシル化抗体および断片を発現させることも可能である。例えば、トランスジェニック乳汁産生動物(例えば、ウシまたはヤギ)を用いて、動物乳汁中にグリコシル化結合剤を得ることができる。あるいは、植物を用いて、グリコシル化された選択的結合剤を産生させることも可能である。
【０１５０】
当技術分野で公知の培地を用いて、IL-1β結合抗体または断片をコードする発現ベクターを含む宿主細胞を培養することができる。培地は通常、細胞の増殖および生存に必要なすべての栄養素を含む。大腸菌細胞を培養するための培地の例には、ルリア・ブロス(LB)および/またはテリフィック・ブロス(TB)が含まれる。真核細胞を培養するのに適した培地は、RPMI 1640、MEM、DMEMであり、これらに、培養する特定の細胞株に望ましい血清および/または増殖因子を補充することができる。昆虫培養物用の例示的な培地は、必要に応じて、イーストレート、ラクトアルブミン加水分解物、および/またはウシ胎仔血清を補充したグレース培地である。
【０１５１】
トランスフェクション細胞および形質転換細胞の選択的増殖に有用な抗生物質またはその他の化合物を、補充剤として培地に添加することができる。化合物は、宿主細胞を形質転換するのに用いたプラスミド上に存在する選択マーカーエレメントに基づいて選択される。例えば、選択マーカーエレメントがカナマイシン耐性である場合、培地に添加する化合物はカナマイシンとなる。選択的増殖のための他の化合物には、アンピシリン、テトラサイクリン、およびネオマイシンが含まれる。
【０１５２】
当技術分野で公知の方法を用いて、宿主細胞によって産生されるIL-1β結合抗体または断片の量を評価することができる。このような方法には、非限定的に、ウェスタンブロット解析、SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動、非変性ゲル電気泳動、HPLC分離、免疫沈降、および/または活性アッセイが含まれる。
【０１５３】
細胞培養液中に分泌されたIL-1β結合抗体または断片の精製は、アフィニティー、免疫アフィニティー、またはイオン交換クロマトグラフィー、分子ふるいクロマトグラフィー、分取用ゲル電気泳動または等電点電気泳動、クロマトフォーカシング、および高圧液体クロマトグラフィーを含む種々の技法を用いて達成することができる。例えば、Fc領域を含む抗体は、Fc領域に選択的に結合するプロテインAを用いた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。カルボキシル末端またはアミノ末端のいずれかに、ヘキサヒスチジン、またはFLAG(Eastman Kodak Co.、コネチカット州、ニューヘブン)もしくはmyc(Invitrogen)のような他の小ペプチドなどのアフィニティータグを有する、抗体または抗原結合断片の修飾型を調製し、一段階アフィニティーカラムによってこれを精製することも可能である。例えば、ポリヒスチジンは高い親和性および特異性でニッケルに結合し、したがってニッケルのアフィニティーカラム(例えば、Qiagen(登録商標)ニッケルカラム)を、ポリヒスチジンでタグ化した選択的結合剤の精製に用いることができる。(例えば、Ausubel et al, eds., Current Protocols in Molecular Biology, Section 10.11.8, John Wiley & Sons，New York (1993)を参照されたい)。いくつかの例では、2つ以上の精製段階を用い得る。
【０１５４】
原核宿主細胞で発現されるIL-1β結合抗体または断片は、細胞膜周辺腔もしくは細胞質において可溶型で、または細胞内封入体の一部として不溶型で存在し得る。IL-1β結合抗体または断片は、当技術分野において公知である任意の適切な技法を用いて、宿主細胞から抽出することができる。例えば、宿主細胞を溶解して、フレンチプレス、ホモジナイズ、および/または超音波処理の後に遠心分離することによって、ペリプラズム/細胞質の内容物を放出させることができる。
【０１５５】
当技術分野において公知の方法を用いて、細胞質に存在するまたは細胞膜周辺腔から放出される可溶型のIL-1β結合抗体または断片をさらに精製することも可能であり、例えば、浸透圧ショック技法により細菌細胞膜周辺腔からFab断片を放出させる。
【０１５６】
抗体または断片を含む封入体が形成された場合、封入体は多くの場合に内側および/または外側細胞膜に結合し得るため、遠心分離後に主としてペレット物中に認められる。次いで、ペレット物を極端なpHで処理するか、またはアルカリ性pHではジチオスレイトールもしくは酸性pHではトリスカルボキシエチルホスフィンなどの還元剤の存在下で、界面活性剤、グアニジン、グアニジン誘導体、尿素、もしくは尿素誘導体などのカオトロピック剤で処理することで、封入体を放出、破壊、および可溶化することができる。次いで、ゲル電気泳動、免疫沈降などを用いて、可溶性抗体または断片を解析することができる。可溶化抗体または抗原結合断片を単離することが望ましい場合には、以下に記載の方法およびMarston et al. (Meth. Enz., 182:264-275 (1990))に記載される方法などの標準的な方法を用いて、単離を達成することができる。
【０１５７】
場合によっては、IL-1β結合抗体または断片は、単離した時点で生物活性をもたないことがある。ポリペプチドをその三次構造に「再折りたたみ」または変換し、ジスルフィド結合を形成する種々の方法を用いて、生物活性を回復することができる。このような方法は、可溶化ポリペプチドを、特定濃度のカオトロープの存在下において通常7を超えるpHに曝露する段階を含む。カオトロープの選択は、封入体可溶化に用いる選択と非常に類似しているが、通常カオトロープはより低い濃度で使用し、可溶化に用いるカオトロープと必ずしも同一ではない。ほとんどの場合、再折りたたみ/酸化溶液はまた、還元剤または所定の比率での還元剤とその酸化型を含み、特定の酸化還元電位を生じることで、タンパク質のシステイン架橋の形成時にジスルフィドシャフリングを起こし得る。一般に用いられる酸化還元対の一部には、システイン/シスタミン、グルタチオン(GSH)/ジチオビスGSH、塩化第二銅、ジチオスレイトール(DTT)/ジチアンDTT、および2-メルカプトエタノール(bME)/ジチオ-b(ME)が含まれる。多くの場合、共溶媒を用いて再折りたたみの効率を高めることができ、この目的に用いられる一般的な試薬には、グリセロール、様々な分子量のポリエチレングリコール、アルギニンなどが
含まれる。
【０１５８】
本発明のIL-1β結合抗体または断片はまた、Merrifield et al. (1963), J. Am. Chem. Soc., 85: 2149、Houghten et al. (1985), Proc Natl Acad. Sci. USA, 82: 5132、およびStewart and Young (1984), Solid Phase Peptide Synthesis, Pierce Chemical Co., Rockford, IIIに記載されているような当技術分野で公知の技法を用いて、化学合成法(固相ペプチド合成など)によって調製することもできる。このような抗体または断片は、アミノ末端にメチオニンを伴いまたは伴わずに合成することができる。これらの参考文献に記載される方法を用いて、化学的に合成された抗体および抗原結合断片を酸化して、ジスルフィド架橋を形成することができる。このようにして調製された抗体および断片は、天然のまたは組換えによって産生されたIL-1β結合抗体または断片に付随する少なくとも1つ生物活性を保持する。
【０１５９】
薬学的組成物
本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターは、組成物、特に薬学的組成物中に製剤化することができる。そのような組成物は、適切な担体、例えば薬学的に許容される薬剤との混合物中に、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターの治療的または予防的有効量を含む。典型的に、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターは、動物への投与のために十分に精製してから薬学的組成物中に製剤化する。
【０１６０】
本薬学的組成物に使用するための薬学的に許容される薬剤には、担体、賦形剤、希釈剤(diluent)、抗酸化剤、保存剤、着色剤、香味剤、および希釈剤(diluting agent)、乳化剤、懸濁剤、溶媒、増量剤、膨張剤、緩衝液、送達媒体、等張化剤、共溶媒、湿潤剤、錯化剤、緩衝剤、抗菌剤、および界面活性剤が含まれる。
【０１６１】
中性緩衝生理食塩水または血清アルブミンと混合した生理食塩水は、例示的な適切な担体である。薬学的組成物は、アスコルビン酸などの抗酸化剤；低分子量ポリペプチド；血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリンなどのタンパク質；ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー；グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、もしくはリジンなどのアミノ酸；グルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含む単糖類、二糖類、およびその他の炭水化物；EDTAなどのキレート剤；マンニトールもしくはソルビトールなどの糖アルコール；ナトリウムなどの塩形成対イオン；ならびに/またはTween、プルロニック、もしくはポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤を含み得る。同様に一例として、適切な等張化増進剤には、ハロゲン化アルカリ金属(好ましくは、塩化ナトリウムまたは塩化カリウム)、マンニトール、ソルビトールなどが含まれる。適切な保存剤には、塩化ベンザルコニウム、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン、ソルビン酸などが含まれる。過酸化水素もまた、保存剤として用いることができる。適切な共溶媒には、グリセリン、プロピレングリコール、およびPEGが含まれる。適切な錯化剤には、カフェイン、ポリビニルピロリドン、β-シクロデキストリン、またはヒドロキシ-プロピル-β-シクロデキストリンが含まれる。適切な界面活性剤または湿潤剤には、ソルビタンエステル、ポリソルベート80などのポリソルベート、トロメタミン、レシチン、コレステロール、チロキサポールなどが含まれる。緩衝液は、酢酸、ホウ酸、クエン酸、リン酸、炭酸水素、またはTris-HClなどの従来の緩衝液であってよい。酢酸緩衝液はpH 約4〜5.5であってよく、Tris緩衝液はpH 約7〜8.5であってよい。さらなる薬学的薬剤が、Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, A. R. Gennaro, ed., Mack Publishing Company, 1990に記載されている。
【０１６２】
組成物は、液体形態であっても、または凍結乾燥もしくはフリーズドライ形態であってもよく、1つまたは複数の凍結乾燥保護剤、賦形剤、界面活性剤、高分子量構造添加物、および/または膨張剤を含み得る(例えば、米国特許第6,685,940号、第6,566,329号、および第6,372,716号を参照されたい)。1つの態様においては、スクロース、ラクトース、またはトレハロースなどの非還元糖である凍結保護剤を含める。一般的に含める凍結保護剤の量は、再構成した際に生じる製剤が等張になるようなものであるが、高張なまたはわずかに低張な製剤もまた適している場合がある。さらに、凍結保護剤の量は、凍結乾燥時のタンパク質の許容できない量の分解および/または凝集を防ぐのに十分であるべきである。凍結乾燥前の製剤中の糖類(例えば、スクロース、ラクトース、トレハロース)の例示的な凍結保護剤濃度は、約10 mM〜約400 mMである。別の態様においては、例えば、ポリソルベート(例えば、ポリソルベート20、ポリソルベート80)；ポロキサマー(例えば、ポロキサマー188)；ポリ(エチレングリコール)フェニルエーテル(例えば、Triton)；ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)；ラウリル硫酸ナトリウム；オクチルグリコシドナトリウム；ラウリル-、ミリスチル-、リノレイル-、またはステアリル-スルホベタイン；ラウリル-、ミリスチル-、リノレイル-、またはステアリル-サルコシン；リノレイル-、ミリスチル-、またはセチル-ベタイン；ラウロアミドプロピル-、コカミドプロピル-、リノールアミドプロピル-、ミリスタミドプロピル-、パルミドプロピル-、またはイソステアラミドプロピル-ベタイン(例えば、ラウロアミドプロピル)；ミリスタミドプロピル-、パルミドプロピル-、またはイソステアラミドプロピル-ジメチルアミン；ナトリウムメチルココイル-、または二ナトリウムメチルオフェイル-タウレート；ならびにMONAQUAT(商標)系(Mona Industries, Inc.、ニュージャージー州、パターソン)、ポリエチルグリコール、ポリプロピルグリコール、およびエチレンとプロピレングリコールの共重合体(例えば、Pluronic、PF68など)などの非イオン性界面活性剤およびイオン性界面活性剤といった界面活性剤を含める。凍結乾燥前の製剤中に存在し得る界面活性剤の例示的な量は、約0.001〜0.5%である。高分子量構造添加物(例えば、増量剤、結合剤)には、例えば、アカシア、アルブミン、アルギン酸、リン酸カルシウム(二塩基性)、セルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、結晶セルロース、デキストラン、デキストリン、デキストレート、スクロース、チロース、アルファ化デンプン、硫酸カルシウム、アミロース、グリシン、ベントナイト、マルトース、ソルビトール、エチルセルロース、リン酸水素二ナトリウム、リン酸ナトリウム、ピロ硫酸二ナトリウム、ポリビニルアルコール、ゼラチン、グルコース、グアーガム、液体グルコース、圧縮糖、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、マルトデキストリン、ポリエチレンオキシド、ポリメタクリル酸、ポビドン、アルギン酸ナトリウム、トラガカント結晶セルロース、デンプン、およびゼインが含まれ得る。高分子量構造添加物の例示的な濃度は、0.1重量%〜10重量%である。他の態様においては、膨張剤(例えば、マンニトール、グリシン)を含めてもよい。
【０１６３】
組成物は、非経口投与に適切であってよい。例示的な組成物は、関節内、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、脳内(実質内)、脳室内、筋肉内、眼内、動脈内、または病巣内経路などの当業者に利用可能な任意の経路によって、動物に注射または注入するのに適している。非経口製剤は典型的に、薬学的に許容される保存剤を任意に含んで、無菌であり発熱物質を含まない等張水溶液である。
【０１６４】
非水性溶媒の例には、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、およびオレイン酸エチルなどの注射用有機エステルがある。水性担体には、水、アルコール/水溶液、乳濁液、または生理食塩水および緩衝培地を含む懸濁液が含まれる。非経口媒体には、塩化ナトリウム溶液、ブドウ糖加リンゲル液、ブドウ糖および塩化ナトリウム、乳酸加リンゲル液、または固定油が含まれる。静脈内媒体には、液体および栄養補充剤、電解質補充剤(ブドウ糖加リンゲル液に基づくものなど)などが含まれる。例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、不活性ガスなどの保存剤およびその他の添加剤もまた存在してよい。一般的には、参照により本明細書に組み入れられる、Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th Ed., Mack Eds., 1980を参照されたい。
【０１６５】
本明細書に記載する薬学的組成物は、産物の局所濃度(例えば、ボーラス、デポー効果)、および/または特定の局所環境における安定性もしくは半減期の増加を提供する様式で、制御または持続送達用に製剤化することができる。組成物は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などのポリマー化合物、ならびに生分解性マトリックス、注射用微粒子、マイクロカプセル粒子、マイクロカプセル、生浸食性粒子ビーズ、リポソーム、および後にデポー注射として送達することができる、活性薬剤の制御または持続放出を提供する埋め込み型送達装置のような薬剤と共に、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターの製剤を含み得る。そのような持続または制御送達手段を製剤化する技法は公知であり、種々のポリマーが開発され、薬物の制御放出および送達に用いられている。そのようなポリマーは典型的に生分解性であり、かつ生体適合性である。鏡像体ポリマーまたはポリペプチドの部分と、温度またはpH感受性特性を有するヒドロゲルとの複合体形成によって形成されるものを含むポリマーヒドロゲルは、生物活性タンパク質剤(例えば、抗体)の捕捉に関与する穏やかな水性条件に起因して、薬物デポー効果を提供するのに望ましいと考えられる。例えば、国際公開公報 WO 93/15722における薬学的組成物を送達するための制御放出多孔性ポリマー微粒子の記載を参照されたい。
【０１６６】
この目的に適した物質には、ポリ乳酸(例えば、米国特許第3,773,919号を参照されたい)、ポリ-D-(-)-3-ヒドロキシ酪酸(EP 133,988A)などのポリ-(a-ヒドロキシカルボン酸)のポリマー、L-グルタミン酸とγエチル-L-グルタミン酸の共重合体(Sidman et al., Biopolymers, 22: 547-556 (1983))、ポリ(2-ヒドロキシエチル-メタクリル酸)(Langer et al., J. Biomed. Mater. Res., 15: 167-277 (1981)、およびLanger, Chem. Tech., 12: 98-105 (1982))、エチレン酢酸ビニル、またはポリ-D(-)-3-ヒドロキシ酪酸が含まれる。その他の生分解性ポリマーには、ポリ(ラクトン)、ポリ(アセタール)、ポリ(オルトエステル)、およびポリ(オルト炭酸)が含まれる。持続放出組成物はまたリポソームを含んでもよく、リポソームは当技術分野で公知のいくつかの方法のいずれかによって調製することができる(例えば、Eppstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 3688-92 (1985)を参照されたい)。担体自体またはその分解産物は、標的組織において非毒性であるべきであり、状態をさらに悪化すべきでない。これは、標的疾患の動物モデルにおいて、またはそのようなモデルが利用できない場合には正常動物において、日常的なスクリーニングにより決定することができる。
【０１６７】
持続放出のための組換えタンパク質のマイクロカプセル化は、ヒト成長ホルモン(rhGH)、インターフェロン-(rhIFN--)、インターロイキン-2、およびMN rgp120で行われ成功している。Johnson et al., Nat. Med., 2:795-799 (1996)；Yasuda, Biomed. Ther., 27:1221-1223 (1993)；Hora et al.,  Bio/Technologv. 8:755-758 (1990)；Cleland, 「Design and Production of Single Immunization Vaccines Using Polylactide Polyglycolide Microsphere Systems」, Vaccine Design: The Subunit and Adjuvant Approach, Powell and Newman, eds, (Plenum Press: New York, 1995), pp. 439-462；WO 97/03692、WO 96/40072、WO 96/07399；および米国特許第5,654,010号。これらのタンパク質の持続放出製剤は、その生体適合性および広範囲の生物分解性特性に起因して、乳酸-グリコール酸共重合体(PLGA)ポリマーを用いて開発された。PLGAの分解産物である乳酸およびグリコール酸は、ヒトの身体から速やかに除去され得る。さらに、このポリマーの分解性はその分子量および組成に依存する。Lewis, 「Controlled release of bioactive agents from lactide/glycolide polymer」, M. Chasin and R. Langer (Eds.), Biodegradable Polymers as Drug Delivery Systems (Marcel Dekker: New York, 1990), pp. 1-41。持続放出組成物のさらなる例には、例えば、EP 58,481A、米国特許第3,887,699号、EP 158,277A、カナダ特許第1176565号、U. Sidman et al., Biopolymers 22, 547 [1983]、R. Langer et al., Chem. Tech. 12, 98 [1982]、Sinha et al., J. Control. Release 90, 261 [2003]、Zhu et al., Nat. Biotechnol. 18, 24 [2000]、およびDai et al., Colloids Surf B Biointerfaces 41, 117 [2005]が含まれる。
【０１６８】
生体接着ポリマーもまた、本発明の組成物中でのまたは組成物との使用に意図される。生体接着剤とは、長期間にわたり生体基質に接着することができる合成物質および天然物質である。例えば、カルボポールおよびポリカルボフィルはいずれも、ポリ(アクリル酸)の合成架橋誘導体である。天然物質に基づく生体接着送達系は、例えば、ヒアルロナンとしても知られるヒアルロン酸を含む。ヒアルロン酸は、D-グルクロン酸およびN-アセチル-D-グルコサミンの残基からなる天然ムコ多糖である。ヒアルロン酸は、結合組織、さらに滑液ならびに眼球の硝子体液および房水を含む、脊椎動物の細胞外組織基質に見出される。ヒアルロン酸のエステル化誘導体は、生体適合性かつ生分解性である、送達に使用するための微粒子を生成するために用いられている(例えば、Cortivo et al., Biomaterials (1991) 12:727-730；欧州特許出願公開第517,565号；WO 96/29998；Illum et al., J. Controlled Rel. (1994) 29:133-141を参照されたい)。本発明の組成物を含む例示的なヒアルロン酸は、ヒアルロン酸ポリマーに対してIL-1β結合抗体または断片が約0.1%〜約40% (w/w)という量のヒアルロン酸エステルポリマーを含む。
【０１６９】
生分解性および非生分解性ポリマーマトリックスを用いて本発明の組成物を送達することができ、そのようなポリマーマトリックスは天然または合成ポリマーを含み得る。生分解性マトリックスが好ましい。放出が起こる時間はポリマーの選択に基づく。典型的に、数時間から3〜12ヵ月の期間にわたる放出が最も望ましい。生分解性送達系を形成するために使用できる例示的な合成ポリマーには、乳酸とグリコール酸のポリマー、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレン、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリ-ビニルハロゲン化物、ポリビニルピロリドン、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリ無水物、ポリウレタン、およびそれらの共重合体、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、アクリルエステルとメタクリルエステルのポリマー、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ-プロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、カルボキシルエチルセルロース、三酢酸セルロース、硫酸セルロースナトリウム塩、ポリ(メタクリル酸メチル)、ポリ(メタクリル酸エチル)、ポリ(メタクリル酸ブチル)、ポリ(メタクリル酸イソブチル)、ポリ(メタクリル酸ヘキシル)、ポリ(メタクリル酸イソデシル)、ポリ(メタクリル酸ラウリル)、ポリ(メタクリル酸フェニル)、ポリ(アクリル酸メチル)、ポリ(アクリル酸イソプロピル)、ポリ(アクリル酸イソブチル)、ポリ(アクリル酸オクタデシル)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ならびにポリビニルピロリドンが含まれる。例示的な天然ポリマーには、アルギン酸ならびにデキストランおよびセルロースを含むその他の多糖類、コラーゲン、その化学的誘導体(例えばアルキル、アルキレンといった化学基の置換、付加、水酸化、酸化、および当業者により日常的に行われるその他の修飾)、アルブミンおよびその他の親水性タンパク質、ゼインならびにその他のプロラミン類および疎水性タンパク質、それらの共重合体および混合物が含まれる。一般に、これらの物質は、インビボにおいて酵素的加水分解または水への曝露によって、表面浸食またはバルク浸食により分解する。ポリマーは任意に、水中でその重量の約90%まで吸収し得るヒドロゲル(例えば、WO 04/009664、WO 05/087201、Sawhney, et al., Macromolecules, 1993, 26, 581-587を参照されたい)の形態であり、さらに、任意に多価イオンまたはその他のポリマーと架橋されている。
【０１７０】
送達系にはまた、コレステロール、コレステロールエステルなどのステロール、ならびに脂肪酸、またはモノグリセリド、ジグリセリド、およびトリグリセリドなどの中性脂肪を含む脂質である非ポリマー系；ヒドロゲル放出系；シラスティック系；ペプチドに基づく系；ワックスコーティング；従来の結合剤および賦形剤を用いる圧縮錠剤；部分的に融解した植込錠などが含まれる。具体例には、これらに限定されないが、(a) 米国特許第4,452,775号、第4,675,189号、および第5,736,152号に記載されているような、産物がマトリックスに収まる形態で含まれている浸食系、ならびに(b) 米国特許第3,854,480号、第5,133,974号、および第5,407,686号に記載されているような、産物が制御された速度でポリマーから浸透する拡散系が含まれる。産物を含むリポソームは、例えば(DE 3,218,121；Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 3688-3692 (1985)；Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77: 4030-4034 (1980)；EP 52,322；EP 36,676；EP 88,046；EP 143,949；EP 142,641；日本国特許出願第83-118008号；米国特許第4,485,045号および第4,544,545号；ならびにEP 102,324)などの公知の方法によって調製することができる。
【０１７１】
あるいはまたはさらに、組成物は、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターが吸収または封入された膜、スポンジ、またはその他の適切な物質を患部へ埋め込むことにより、局所投与することができる。埋め込み装置を使用する場合、装置は任意の適切な組織または器官に埋め込むことができ、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターの送達は、ボーラスによって、または連続投与によって、またはカテーテルを使用した連続注入によって装置を介して直接行うことができる。
【０１７２】
本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを含む薬学的組成物は、例えば乾燥粉末としてなど、吸入用に製剤化することができる。吸入用溶液を、エアロゾル送達のための液化噴霧剤中に製剤化することもできる。さらなる別の製剤では、溶液が噴霧され得る。肺投与のためのさらなる薬学的組成物には、例えば、化学修飾されたタンパク質の肺送達について開示しているWO 94/20069に記載されているものが含まれる。肺送達するためには、粒子の大きさは、遠位肺への送達に適したものでなければならない。例えば、粒子の大きさは1μm〜5μmであってよいが、各粒子がかなり多孔性である場合には、より大きい粒子を用いることも可能である。
【０１７３】
本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを含む特定の製剤は、経口投与することができる。この様式で投与する製剤は、錠剤およびカプセルなどの固体剤形の配合に通例用いられる担体を伴いまたは伴わずに製剤化することができる。例えば、カプセルは、生物学的利用能が最大となり、全身移行前の分解が最小限に抑えられる時点で、消化管の所定の箇所において製剤の活性部分を放出するように設計することができる。選択的結合剤の吸収を促進するために、さらなる薬剤を含めることができる。希釈剤、香味剤、低融点ワックス、植物油、潤滑剤、懸濁剤、錠剤崩壊剤、および結合剤を用いることもできる。
【０１７４】
別の調製物は、錠剤の製造に適した非毒性添加剤との混合物中に、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターの有効量を含み得る。錠剤を滅菌水または別の適切な媒体中に溶解することにより、溶液を単位剤形として調製することができる。適切な賦形剤には、これらに限定されないが、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウムもしくは炭酸水素ナトリウム、ラクトース、またはリン酸カルシウムなどの不活性希釈剤；またはデンプン、ゼラチン、もしくはアカシアなどの結合剤；またはステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、もしくはタルクなどの潤滑剤が含まれる。
【０１７５】
適切なおよび/または好ましい薬学的組成物は、意図する投与経路、送達形式、および所望の投与量に応じて、本開示および製剤化技術の一般的知識を考慮して決定することができる。投与様式にかかわらず、患者の体重、体表面積、または臓器の大きさに従って有効量を計算することもできる。本明細書中に記載の製剤をそれぞれ含む治療に適した投与量を決定するための計算のさらなる微調整は、当技術分野において日常的に行われ、これは当技術分野において日常的に行われる仕事の範囲内である。適切な用量-応答データを用いて、適切な投薬量を確認することができる。
【０１７６】
本開示に照らしてさらなる製剤が明らかになると考えられ、これには、1つまたは複数の他の治療薬と組み合わせて、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを含む製剤が含まれる。例えば、いくつかの製剤では、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを、IL-1シグナル伝達経路の第2のインヒビターと共に製剤化する。代表的な第2のインヒビターには、これらに限定されないが、例えばUS 6899878、US 2003022869、US 20060094663、US 20050186615、US 20030166069、WO/04022718、WO/05084696、WO/05019259に記載されているような抗体、抗体断片、ペプチド、ポリペプチド、化合物、核酸、ベクター、および薬学的組成物が含まれる。例えば、組成物は、IL-1β結合抗体、断片、またはそのような抗体もしくは断片をコードする核酸もしくはベクターと組み合わせて、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを含み得る。
【０１７７】
薬学的組成物は、他の活性薬剤と組み合わせて、IL-1β結合抗体または断片を含み得る。そのような組み合わせは、その意図する目的に有用なものである。以下に記載する活性薬剤は例示を目的としており、限定を意図するものではない。本発明の一部である組み合わせは、本抗体および断片と、以下のリストから選択される少なくとも1つのさらなる薬剤であってよい。組み合わせはまた、形成された組成物がその意図する機能を果たし得る組み合わせである場合には、2つ以上のさらなる薬剤、例えば2つまたは3つのさらなる薬剤を含んでもよい。
【０１７８】
本抗体または断片に付随する活性薬剤または組み合わせには、アスピリン、イブプロフェン、および他のプロピオン酸誘導体(アルミノプロフェン、ベノキサプロフェン、ブクロクス酸、カルプロフェン、フェンブフェン、フェノプロフェン、フルプロフェン、フルルビプロフェン、インドプロフェン、ケトプロフェン、ミロプロフェン、ナプロキセン、オキサプロジン、ピルプロフェン、プラノプロフェン、スプロフェン、チアプロフェン酸、およびチオキサプロフェン)、酢酸誘導体(インドメタシン、アセメタシン、アルクロフェナック、クリダナク、ジクロフェナク、フェンクロフェナク、フェンクロジン酸、フェンチアザク、フイロフェナク、イブフェナク、イソキセパック、オキシピナク、スリンダク、チオピナク、トルメチン、ジドメタシン、およびゾメピラック)、フェナム酸誘導体(フルフェナム酸、メクロフェナム酸、メフェナム酸、ニフルム酸、およびトルフェナム酸)、ビフェニルカルボン酸誘導体(ジフルニサルおよびフルフェニサール)、オキシカム(イソキシカム、ピロキシカム、スドキシカム、およびテノキシカム)、サリチル酸(アセチルサリチル酸、スルファサラジン)、ならびにピラゾロン(アパゾン、ベズピペリロン、フェプラゾン、モフェブタゾン、オキシフェンブタゾン、フェニルブタゾン)などの非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)が含まれる。他の組み合わせは、シクロオキシゲナーゼ-2(COX-2)インヒビターを含む。組み合わせるためのその他の活性薬剤には、プレドニゾロン、プレドニゾン、メチルプレドニゾロン、ベタメタゾン、デキサメタゾン、またはヒドロコルチゾンなどのステロイドが含まれる。本抗体および断片と組み合わせて患者を治療する場合に必要なステロイド用量が減少することによって、ステロイドの1つまたは複数の副作用が軽減され得るまたはさらには除去され得るために、そのような組み合わせは特に有利であると考えられる。
【０１７９】
関節リウマチ用にIL-1β結合抗体または断片と組み合せるための活性薬剤のさらなる例には、サイトカイン抑制性抗炎症薬(CSAID)；他のヒトサイトカインまたは増殖因子、例えばTNF、LT、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-7、IL-8、IL-15、IL-16、IL-18、EMAP-II、GM-CSF、FGF、またはPDGFに対する抗体またはそれらの拮抗薬が含まれる。IL-1β結合抗体および断片は、CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD80(B7.1)、CD86(B7.2)、CD90などの細胞表面分子、またはCD 154(gp39またはCD40L)を含むそれらのリガンドに対する抗体と組み合せることができる。
【０１８０】
活性薬剤の好ましい組み合わせは、自己免疫およびその後の炎症カスケードの異なる点で妨げ得る；好ましい例には、キメラ、ヒト化、またはヒトTNF抗体、D2E7、cA2(Remicade(商標))、CDP 571、抗TNF抗体断片(例えば、CDP870)、および可溶性p55またはp75 TNF受容体、その誘導体、(p75TNFRIgG(Enbrel(商標))またはp55TNFR1gG(Lenercept))のようなTNF拮抗薬、可溶性IL-13受容体(sIL-13)、ならびにまたTNFα変換酵素(TACE)インヒビターが含まれる；同様に、IL-1インヒビター(例えば、インターロイキン-1変換酵素インヒビター(Vx740など)、またはIL-1RAなど)も同様の理由で効果的であり得る。その他の好ましい組み合わせは、インターロイキン11、抗P7s、およびp-セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)を含む。さらなる別の組み合わせは、IL-1β機能に平行して、依存して、または協調して作用し得る、自己免疫応答のその他の重要な作用物である。
【０１８１】
抗体または抗原結合部分と組み合せることができるクローン病用の活性薬剤には、TNF拮抗薬、例えば抗TNF抗体、D2E7、cA2(Remicade(商標))、CDP 571、抗TNF抗体断片(例えば、CDP870)、TNFR-Ig構築物(p75TNFRIgG (Enbrel(商標))およびp55TNFRIgG (Lenercept))、抗P7s、p-セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)、可溶性IL-13受容体(sIL-13)、およびPDE4インヒビターが含まれる。IL-1β結合抗体または断片は、コルチコステロイド、例えばブデノシドおよびデキサメタゾンと組み合せることができる。IL-1β結合抗体または断片はまた、スルファサラジン、5-アミノサリチル酸、およびオルサラジンなどの薬剤、ならびにIL-1などの炎症促進性サイトカインの合成または作用を妨げる薬剤、例えばIL-1変換酵素インヒビター(例えば、Vx740)およびIL-1raと組み合せることもできる。IL-1β結合抗体または断片はまた、T細胞シグナル伝達インヒビター、例えばチロシンキナーゼインヒビター、6-メルカプトプリンと共に用いることもできる。IL-1β結合抗体または断片は、IL-11と組み合せることもできる。
【０１８２】
IL-1β結合抗体または断片と組み合せることができる多発性硬化症用の活性薬剤のその他の例には、コルチコステロイド；プレドニゾロン；メチルプレドニゾロン；アザチオプリン；シクロホスファミド；シクロスポリン；メトトレキセート；4-アミノピリジン；チザニジン；インターフェロン-β1a(Avonex；Biogen)；インターフェロン-β1b(Betaseron；Chiron/Berlex)；コポリマー1(Cop-1；Copaxone；Teva Pharmaceutical Industries, Inc.)；高圧酸素；静注用免疫グロブリン；クラブリビン；他のヒトサイトカインまたは増殖因子、例えばTNF、LT、IL-1、IL-2、IL-6、IL-7、IL-8、IL-15、IL-16、IL-18、EMAP-II、GM-CSF、FGF、およびPDGFに対する抗体またはそれらの拮抗薬が含まれる。IL-1β結合抗体または断片は、CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD80、CD86、CD90などの細胞表面分子、またはそれらのリガンドに対する抗体と組み合せることができる。IL-1β結合抗体または断片は、メトトレキセート、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸モフェチル、レフルノミド、NSAID(例えば、イブプロフェン）、プレドニゾロンなどのコルチコステロイド、ホスホジエステラーゼインヒビター、アデノシン作動薬、抗血栓薬、補体インヒビター、アドレナリン作動薬、TNFαまたはIL-1などの炎症促進性サイトカインによるシグナル伝達を妨げる薬剤(例えば、IRAK、NIK、IKK、p38、またはMAPキナーゼインヒビター)、IL-1β変換酵素インヒビター(例えば、Vx740)、抗P7s、p-セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)、TACEインヒビター、キナーゼインヒビターなどのT細胞シグナル伝達インヒビター、メタロプロテイナーゼインヒビター、スルファサラジン、アザチオプリン、6-メルカプトプリン、アンギオテンシン変換酵素インヒビター、可溶性サイトカイン受容体およびその誘導体(例えば、可溶性p55またはp75 TNF受容体、sIL-1 RI、sIL-1 RII、sIL-6R、可溶性IL-13受容体(sIL-13))、ならびに抗炎症性サイトカイン(例えば、IL-4、IL-10、IL-13、およびTGFβ)などの薬剤と組み合せることもできる。
【０１８３】
IL-1β結合抗体または断片と組み合わせるとができる多発性硬化症用の活性薬剤の好ましい例には、インターフェロン-β、例えばIFNβ1aおよびIFNβ1b；コパキソン、コルチコステロイド、IL-1インヒビター、TNFインヒビター、ならびにCD40リガンドおよびCD80に対する抗体が含まれる。
【０１８４】
薬学的組成物は、本IL-1β結合抗体または断片の治療的有効量または予防的有効量を含み得る。治療的有効量とは、必要な投与量および期間で、所望の治療結果を達成するのに有効な量を指す。抗体または抗体部分の治療的有効量は、個体の病状、年齢、性別、および体重などの要因、ならびに個体において所望の応答を誘発する抗体または抗体部分の能力に応じて異なり得る。治療的有効量とはまた、治療上有益な効果が、抗体または抗体部分のいかなる毒性または有害効果も上回るものでもある。予防的有効量とは、必要な投与量および期間で、所望の予防結果を達成するのに有効な量を指す。典型的に、予防用量は、病気になる前または疾患の初期段階にある対象において用いられるため、予防的有効量は治療的有効量よりも少なくなる。
【０１８５】
本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターは単独で、または他の活性薬剤と組み合わせて用いることができ、その場合、他の薬剤は同じ薬学的組成物中または異なる薬学的組成物中に存在してよい。例えば、そのような他の活性薬剤は、(i) IL-1拮抗薬(例えば、組換えIL-1RaまたはIL-trap)、(ii) インターロイキン-1受容体拮抗薬、(iii) 可溶性TNF受容体-1、(iv) 可溶性TNF受容体-2(例えば、エタネルセプト)、(iv) TNFインヒビター(例えば、D2E7などの抗体)、および/または(v) 癌治療薬を含み得る。したがって、例えば、これらの成分の1つまたは複数を、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターと共に本発明の組成物中に含めることができる。
【０１８６】
場合によっては、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを含む薬学的組成物をエクスビボ様式で用いることが望ましいと考えられる。この場合、患者から取り出した細胞、組織、または器官を、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを含む薬学的組成物に曝露し、その後その細胞、組織、および/または器官を患者に移植して戻す。
【０１８７】
特定の状況では、本明細書に記載するように遺伝子操作した細胞を患者に移植して、ポリペプチド、選択的結合剤、断片、変種、または誘導体を発現および分泌させることによって、IL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを含む組成物を送達することができる。このような細胞は動物細胞またはヒト細胞であってよく、患者自身の組織、またはヒトもしくは非ヒトである別の供給源に由来し得る。任意に、細胞を不死化してもよい。しかしながら、免疫応答の機会を減少させるため、細胞を封入して、周囲組織への浸潤を回避することが好ましい。封入材料は典型的に、タンパク質産物を放出させるが、患者の免疫系による、または周囲組織由来の他の有害因子による分解を防ぐ、生体適合性で半透性のポリマー封入体または膜である。
【０１８８】
細胞の膜封入に用いられる方法は公知であり、封入細胞の調製および患者へのその移植は、例えば、米国特許第4,892,538号、第5,011,472号、および第5,106,627号に記載されている。生存細胞を封入する系は、WO 91/10425に記載されている。リポソーム担体、生浸食性粒子、またはビーズなど、その他の種々の持続または制御送達手段を製剤化する技法もまた、当技術分野において公知であり、記載されている。封入を伴うまたは伴わない細胞を、患者の適切な身体組織または臓器に移植することができる。
【０１８９】
本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを含む薬学的組成物の治療的または予防的有効量は、例えば、組成物を用いる対象となる徴候などの治療目的、投与経路、および対象の状態に依存する。薬学的組成物は、IL-1関連状態を治療するために、治療的または予防的有効量で投与する。本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターの「治療的または予防的有効量」とは、対象におけるIL-1関連疾患の1つまたは複数の症状を治療または予防し得る量である。
【０１９０】
したがって、最適な治療効果を得るために、本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターの投与量を用量設定し、必要に応じて投与経路を修正することが望ましい。投与量の範囲には、上記の要因に応じて、約0.1 ng/kg〜最大で約100 mg/kgまたはそれ以上(活性薬剤を投与する対象の単位体重当たりの活性薬剤量に換算)が含まれる。他の態様では、投与量は、約0.1μg/kg〜約100 mg/kg、約1μg/kg〜約100 mg/kg、約5μg/kg〜約100 mg/kg、約0.5 mg/kg〜最大で約100 mg/kg、または約1 mg/kg〜最大で約100 mg/kgの範囲である。他の投与量も適切であり得る。組成物は、単回用量として、または時間をかけて2回もしくはそれ以上の用量(本発明のIL-1β結合抗体、抗体断片、核酸、またはベクターを同量含んでもよいしまたは含まなくてもよい)として、または例えば埋め込み装置もしくはカテーテルによる連続注入として投与することができる。
【０１９１】
使用の方法
本発明の抗体、抗体断片、核酸、ベクター、細胞、および組成物(まとめて「本発明の化合物および組成物」とする)は、任意の目的に用いることができる。例えば、本発明の化合物および組成物を用いて、IL-1関連機構、ならびにIL-1関連機構と関連した疾患および状態について研究することができる。しかし、本発明の化合物および組成物は、例えば自己免疫性または炎症性の疾患または障害といったIL-1関連状態の治療を必要とする対象(例えば、哺乳動物またはヒト)を治療するのに特に有用である。したがって、本発明は、本発明の抗体もしくは抗体断片、核酸、またはベクターの有効量をそれを必要とする哺乳動物に投与する段階を含み、それによって哺乳動物において疾患が治療または予防される、哺乳動物における疾患を治療または予防する方法を提供する。「有効量」という用語は、予防または治療効果を確立するために必要な本発明の抗体もしくは抗体断片、核酸、またはベクターの量を指す。本明細書で使用する疾患または状態を治療することとは、疾患または状態の症状または進行を一時的にまたは永久に軽減するまたは除去することと定義される。同様に、疾患または状態を予防することとは、疾患または状態の発症(または、疾患または状態の症状)を一時的にまたは永久に阻害する、遅延させる、または防ぐことを意味する。
【０１９２】
本発明の方法を用いて、IL-1関連疾患または状態を治療または予防することができる。例えば、本抗体および断片は、例えば、炎症状態、アレルギーおよびアレルギー状態、癌、過敏症反応、自己免疫疾患、重症感染症、ならびに臓器または組織の移植片拒絶といった、IL-1媒介性疾患または病状の予防および治療における使用が意図される。IL-1関連状態には、関節リウマチ(RA)、変形性関節症、クローン病、潰瘍性大腸炎(UC)、敗血症性ショック、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、喘息、移植片対宿主病、アテローム性動脈硬化症、成人T細胞白血病、多発性骨髄腫、多発性硬化症、脳卒中、またはアルツハイマー病が含まれる。本抗体および断片はまた、新生児発症多臓器炎症性疾患(NOMID/CINCA)、全身性発症若年性特発性関節炎、スティル病、CAPS、またはマックル・ウェルズ症候群を治療または予防するために用いることもできる。
【０１９３】
一般に、疾患または状態は、それが体液もしくは組織中のIL-1βレベルの上昇と関連している場合、または身体から採取した細胞もしくは組織が培養において上昇したレベルのIL-1βを産生する場合に、IL-1β関連疾患または状態であると見なされ得る。
【０１９４】
例えば、本方法を用いて、新生児発症多臓器炎症性疾患(NOMID/CINCA)、全身性発症若年性特発性関節炎、CIAS1関連性周期性症候群(CAPS)、スティル病、またはマックル・ウェルズ症候群を治療または予防することができる。
【０１９５】
別の例としては、本方法を用いて、関節リウマチ、変形性関節症、クローン病、潰瘍性大腸炎、敗血症性ショック、慢性閉塞性肺疾患、喘息、移植片対宿主病、アテローム性動脈硬化症、成人T細胞白血病、多発性骨髄腫、多発性硬化症、脳卒中、またはアルツハイマー病を治療または予防することができる。
【０１９６】
さらに別の例としては、本方法を用いて、全身性発症若年性特発性関節炎、関節リウマチ、変形性関節症、アテローム性動脈硬化症、または重症筋無力症を治療または予防することができる。
【０１９７】
IL-1β関連状態のその他の例には、急性膵炎；ALS；エイズ誘発悪液質を含む悪液質/摂食障害；喘息およびその他の肺疾患；自己免疫性血管炎；CIAS1関連性周期性症候群(CAPS)；慢性疲労症候群；クロストリジウム(Clostridium)関連下痢を含むクロストリジウム関連疾患；うっ血性心不全、冠動脈再狭窄、心筋梗塞、心筋機能不全(例えば、敗血症に関連するもの)、および冠状動脈バイパス移植を含む冠動脈の病態および徴候；癌、例えば多発性骨髄腫、ならびに骨髄性白血病(例えば、AMLおよびCML)およびその他の白血病、加えて腫瘍転移など；糖尿病(例えば、インスリン糖尿病)；子宮内膜症；家族性寒冷自己炎症症候群(FCAS)；家族性地中海熱(FMF)；発熱；線維筋痛症；糸球体腎炎；移植片対宿主病/移植片拒絶；出血性ショック；痛覚過敏；炎症性腸疾患；乾癬性関節炎(ならびに変形性関節症および関節リウマチ)を含む関節の炎症状態；例えば角膜移植に付随し得る炎症性眼疾患；脳虚血(例えば、それぞれ神経変性もたらし得る外傷、癲癇、出血、または脳卒中などの結果としての脳傷害)を含む虚血；川崎病；学習障害；肺疾患(例えば、ARDS)；ミオパシー(例えば、特に敗血症における筋タンパク質代謝)；神経毒性(例えば、HIVによって誘発されるようなもの)；骨粗鬆症；癌関連疼痛を含む疼痛；パーキンソン病；歯周病；早産；乾癬；再灌流傷害；放射線療法による副作用；睡眠障害；側頭下顎関節疾患；腫瘍壊死因子受容体関連周期熱症候群(TRAPS)；ブドウ膜炎；または挫傷、捻挫、軟骨損傷、外傷、整形手術、感染症、もしくはその他の疾患過程から生じる炎症状態がある。
【０１９８】
本抗体および断片はまた、同種移植片拒絶もしくは異種移植片拒絶を含む、心臓、肺、心肺同時、肝臓、腎臓、膵臓、皮膚、もしくは角膜移植のレシピエントの治療、または骨髄移植後などの移植片対宿主病もしくは臓器移植に関連した動脈硬化の予防における使用が意図される。
【０１９９】
本抗体および断片は、自己免疫疾患または炎症状態、特に、骨喪失、炎症性疼痛、過敏症(気道過敏症および皮膚過敏症を含む)、またはアレルギーを伴う炎症状態およびリウマチ性疾患を含む、関節炎(例えば、関節リウマチ、慢性進行性関節炎、および関節炎)およびリウマチ性疾患のような、自己免疫成分を含む病因を有する炎症状態の治療または予防における使用が意図される。本抗体および断片が用いられ得る特定の自己免疫疾患には、自己免疫性血液疾患(例えば、溶血性貧血、再生不良性貧血、赤芽球癆、および突発性血小板減少症を含む)、全身性エリテマトーデス、多発性軟骨炎、強皮症、ヴェーゲナー肉芽腫症、慢性活動性肝炎、重症性筋無力症、乾癬、スティーブンス・ジョンソン症候群、突発性スプルー、自己免疫性炎症性腸疾患(例えば、潰瘍性大腸炎、クローン病、および過敏性大腸症候群を含む)、内分泌性グレーブス病、サルコイドーシス、多発性硬化症、原発性胆汁性肝硬変、若年性糖尿病(I型糖尿病)、ブドウ膜炎(前部および後部)、乾性角結膜炎および春季カタル、間質性肺繊維症、乾癬性関節炎、または糸球体腎炎(例えば、特発性ネフローゼ症候群または微小変化型腎症を含む、ネフローゼ症候群を伴うものおよび伴わないもの)が含まれる。
【０２００】
本抗体および断片はまた、喘息、気管支炎、塵肺症、肺気腫、および気道の他の閉塞性または炎症性疾患の治療、予防、または改善における使用が意図される。抗体または断片は、IL-1によって媒介されるか、または産生、特に、もしくはIL-1によるTNF放出の促進を伴う望ましくない急性および超急性炎症反応、例えば、急性感染症、例えば敗血症性ショック(例えば、エンドトキシンショックおよび成人呼吸窮迫症候群）、髄膜炎、肺炎；および重度の熱傷の治療に；ならびに感染症、癌、または臓器不全の結果として起こる、病的なTNF放出に関連した悪液質または消耗症候群、特に、例えばHIV感染に付随するまたはその結果として起こるAIDS関連悪液質の治療に有用である。
【０２０１】
本抗体および断片はまた、変形性関節症、骨粗鬆症、およびその他の炎症性関節炎を含む骨代謝の疾患、ならびに加齢性骨喪失および特に歯周病を含む骨喪失一般の治療における使用が意図される。
【０２０２】
本抗体および断片はまた、新生児発症多臓器炎症性疾患(NOMID)、マックル・ウェルズ症候群(MWS)、および家族性寒冷自己炎症症候群(FCAS)それぞれを含む、CIAS1関連性周期性症候群(CAPS)の治療または予防における使用が意図される。遺伝子CIAS1における変異は、現在では、3つの稀な遺伝的症候群：新生児発症多臓器炎症性疾患(NOMID)、マックル・ウェルズ症候群(MWS)、および家族性寒冷自己炎症症候群(FCAS)の原因であると認められている。(Hoffman et al. 2001 Nature 29:301-305；Feldmann et al. 2002 Am J Hum Genet 71:198-203；Aksentijevich et al. 2002 Arthritis Rheum 46.3340-3348)。全体として、これらの状態は「CAPS」として知られている。CIAS1は、カスパーゼ1の活性を調節する細胞内酵素複合体である「インフラマソーム」の成分である、NALP3と称されるタンパク質をコードする。カスパーゼ1は、炎症促進性サイトカイン、IL-1の不活性なプロ型を切断してその生物活性型にする酵素である(Agostini et al. 2004、前記)。CIAS1における変異は、IL-1の産生増加をもたらす。。
【０２０３】
本発明の抗体もしくは抗体断片、核酸、またはベクターは典型的に、本発明の抗体もしくは抗体断片、核酸、またはベクターおよび薬学的に許容される担体を含む薬学的製剤として哺乳動物またはヒトに投与される。疾患を治療または予防する本方法と共に用いるのに適した薬学的組成物は、本明細書において上記したようなものである。
【０２０４】
本発明の抗体もしくは抗体断片、核酸、またはベクターは、単独の活性薬剤として、またはIL-1受容体シグナル伝達を破壊する1つもしくは複数の他の薬剤と共に投与することができる。IL-1受容体シグナル伝達を破壊する薬剤は、IL-1βとIL-1受容体との間の相互作用を阻害する任意の化合物または組成物であってよい。例えば、IL-1受容体シグナル伝達を破壊する薬剤には、IL-1βまたはIL-1受容体に結合する抗体、組換えIL-1Ra(例えば、Amgen Inc.、カリフォルニア州、サウザンドオークスによるもの)、およびIL-1受容体「捕捉」ペプチド(例えば、Regeneron Inc.、ニューヨーク州、タリタウンによるもの)が含まれる。IL-1受容体シグナル伝達を破壊する2つまたはそれ以上の薬剤を用いる場合には、それらは共に投与することもできるし(例えば、単一の薬学的組成物中で)、またはそれぞれ別々に投与することもできる(例えば、別個の薬学的組成物中で)。
【０２０５】
本発明の抗体、抗体断片、核酸、またはベクターは、上記のIL-1媒介性状態または疾患を治療または予防するために、1つまたは複数の他の活性薬剤と組み合わせて、または共に哺乳動物に投与することができる。
【０２０６】
診断用途
治療用途に加えて、本抗体および断片は、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、放射性免疫測定法(RIA)、または組織免疫組織化学などの従来の免疫測定法を用いる、IL-1β(例えば、血清または血漿などの生体試料中の)を検出するための診断法において用いることもできる。生体試料中のIL-1βを検出する方法は、生体試料を本抗体または断片の1つまたは複数と接触させる段階、およびIL-1βに結合した抗体もしくは断片、または結合しなかった抗体もしくは断片を検出する段階を含み、それによって生体試料中のIL-1βが検出され得る。抗体または断片は、結合したまたは結合しなかった抗体の検出を容易にするために、検出可能な物質で直接または間接的に標識することができる。適切な検出可能物質には、種々の酵素、補欠分子団、蛍光物質、発光物質、および放射性物質が含まれる。適切な酵素の例には、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、またはアセチルコリンエステラーゼが含まれ；適切な補欠分子団複合体の例には、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが含まれ；適切な蛍光物質の例には、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、塩化ダンシル、またはフィコエリトリンが含まれ；発光物質の例にはルミノールが含まれ；ならびに適切な放射性物質の例には、125I、131I、35S、または3Hが含まれる。
【０２０７】
抗体を標識するのではなく、検出可能物質で標識したIL-1β標準物質および非標識抗IL-1β抗体を用いる競合免疫測定法により、生体液中でIL-1βをアッセイすることもできる。このアッセイ法では、生体試料、標識rIL-1β標準物質、および抗IL-1β抗体を混合し、非標識抗体に結合した標識IL-1βの量を測定する。生体試料中のIL-1βの量は、抗IL-1β抗体に結合した標識IL-1β標準物質の量に反比例する。
【０２０８】
実施例
以下の実施例は本発明をさらに例証するものであるが、当然のことながら、その範囲をいかなる点においても限定するものと解釈されるべきでない。
【０２０９】
以下の実施例では、AB1、AB5、およびAB7と命名された抗体を含む、本発明の種々の抗体について言及する。上記の通り、AB1は、配列番号:4のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB5は、配列番号:8のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号:9のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。AB7は、配列番号:15のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号:11のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
【０２１０】
以下の実施例における種々の比較では、IL-1βに対して比較的高い親和性を有する市販の抗体である、AB対照と命名された抗体を参照する。AB対照は、配列番号:40の配列を含む重鎖および配列番号41の配列を含む軽鎖を有すると考えられているマウス抗体である。これらのマウスの配列は、米国特許出願公開第2003/0026806号の図6Aおよび6Bに記載されている。
【０２１１】
以下の実施例のいくつかにおいて、AB5およびAB7が、ヒトIL-1βに対してAB対照よりも予想外に高い親和性を有することが示される。
【０２１２】
実施例1
本実施例は、本発明の特定の抗体のIL-1βに対する結合親和性を例証する。
【０２１３】
AB1およびAB5と命名された抗体を、KINEXA(商標)装置(Sapidyne Instruments Inc.、アイダホ州、ボイシ製)を用いてIL-1β結合特性に関してアッセイした。抗体AB1およびAB5の重鎖および軽鎖可変領域のアミノ酸配列を、図2および3に提供する。比較のため、IL-1βに対して比較的高い親和性を有する市販の抗体(以下AB対照と称する)もアッセイした。
【０２１４】
IL-1β結合アッセイの結果を表1に要約する。KD値は、各抗体-IL-1β複合体の結合解離定数を表す。KDは、「オン速度」(抗体-IL-1β複合体の会合速度)に対する「オフ速度」(抗体-IL-1β複合体の解離速度)の比として算出した。KD比が低いほど、抗体親和性が高いことを示す。
【０２１５】
（表１）IL-1β結合結果
2008543340.tif 000003
【０２１６】
これらの実験の結果から、AB1およびAB5が高い親和性でIL-1βと結合することが示される。IL-1βに対する本発明の抗体の親和性は、IL-1βに対するAB対照の結合親和性に匹敵するか、またはそれよりも高い。
【０２１７】
実施例2
本実施例は、本発明の抗体を用いたIL-1βのインビトロ阻害を例証する。
【０２１８】
IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出を測定するバイオアッセイを用いて、AB1およびAB5抗体(実施例1を参照されたい)のIL-1β阻害能を評価した。実施例1と同様に、AB対照を比較試料として用いた。アッセイの詳細は、Dinarello et al., Current Protocols in Immunology, Ch. 6.2.1-6.2.7, John Wiley and Sons Inc., Hoboken, NJ, 2000に記載されている。簡潔に説明すると、American Type Culture Collection(ATCC)、バージニア州、マナッサス由来のヒトMRC5ヒト線維芽細胞(ATCC#CCL-171)を、マルチウェルプレートでコンフルエントになるまで培養した。細胞を滴定量のAB5抗体で処理した。続いて、細胞を、(i) 100 pg/ml IL-1βまたは(ii) 100 pg/ml IL-1βおよびAB1もしくはAB5抗体(実施例1による)と接触させた。陰性対照細胞は、IL-1βで刺激しなかった。それぞれの処理細胞群において放出されるIL-6の量を、製造業者の説明書に従ってBD Pharmingen(ニュージャージー州、フランクリンレイクス)製のIL-6 ELISAキットを用いて測定した。ELISAの結果を図5に示し、表2に要約する。IC50は、IL-1β刺激によって放出されるIL-6の50%を阻害するのに必要な抗体の濃度である。
【０２１９】
（表２）ELISA結果
2008543340.tif 000004
【０２２０】
これらの結果から、IL-1βを阻害する本発明の抗体のインビトロ効力が実証される。さらに、MRC 5におけるIL-1β刺激性サイトカイン放出の阻害が、インビボにおけるIL-1媒介活性を阻害する薬剤の能力と相関することが示されている。したがって、これらの結果から、本発明の抗体がインビボにおいてIL-1β阻害効果を有することが示唆される。
【０２２１】
実施例3
本実施例は、本発明の抗体を用いたIL-1βのインビボ阻害を例証する。
【０２２２】
AB5のインビボ効果を確認するため、マウスにおいて、ヒトIL-1βの生物活性を遮断するその能力について試験した。アッセイの詳細は、Economides et al., Nature Med., 9: 47-52 (2003)に記載されている。簡潔に説明すると、雄C57/Bl6マウス(Jackson Laboratory、メイン州、バーハーバー)に、滴定量のAB5(実施例1)、AB対照(実施例1)、または対照IgG(Jackson ImmunoResearch Laboratories、ペンシルベニア州、ウェストグローブ)を腹腔内注射した。抗体注射の24時間後に、マウスに1μg/kg用量の組換えヒトIL-1β(rhIL-1β)(PeproTech Inc.、ニュージャージー州、ロッキーヒル)を皮下注射した。rhIL-1β注射の2時間後(IL-6のピーク応答時間)に、マウスを屠殺し、血液を回収して血清用に処理した。血清IL-6レベルを、製造業者の手順に従ってELISA(BD Pharmingen、ニュージャージー州、フランクリンレイクス)によりアッセイした。対照において検出されたIL-6に対する実験動物血清中に検出されたIL-6の比(100を乗じる)から、阻害率を算出した。
【０２２３】
結果を図6に示す。IL-1βのインビボ活性を阻害する能力は、血清中のIL-1β刺激性IL-6レベルに応じて評価する。図6によって示されるように、AB5抗体は、ヒトIL-1βのインビボ活性の阻害に関してAB対照と同程度に効果的であり、場合によってはそれよりも効果的であった。本アッセイでは、AB5 3μgでAB対照 10μgと同様の効果があった。
【０２２４】
したがってこれらの結果から、試験した抗体が、インビボにおけるIL-1β活性の阻害に有用であることが示される。またこれらの結果から、AB5の単回注射が、IL-1β刺激の全身作用を長期にわたって遮断し得ることも示される。
【０２２５】
実施例4
以下の実施例は、本発明に基づく抗体の調製について例証する。
【０２２６】
いくつかのヒト型に設計された抗体配列(human engineered)を、Studnicka et al., Protein Engineering, 7: 805-814(1994)、ならびに米国特許第5,766,886号、第5,770,196号、第5,821,123号、および第5,869,619号、およびWO 93/11794に記載されているHUMAN ENGINEERING(商標)技術を用いて作製した。作製されたヒト型に設計された抗体配列には、AB5.1、AB5.2、AB5.3、およびAB5.4が含まれる。図3および4に示すように、これらの配列はそれぞれ、X1およびX2によって示されるCDR-3H領域における2つの可変位置を含む。したがって、これらのヒト型に設計された抗体それぞれの特定の例では、CDR3のX1およびX2は、それぞれアラニンおよびアルギニン、バリンおよびアルギニン、フェニルアラニンおよびアルギニン、リジンおよびリジン、またはアスパラギンおよびアルギニンに相当する。
【０２２７】
実施例5
AB5およびAB7(ヒト型に設計された抗体配列)と命名された抗体を、実施例1に記載したのと同様の様式でKINEXA(商標)装置にて行う結合平衡除外アッセイ法（Kinetic exclusion assay）を用いて、IL-1β結合特性に関してアッセイした。KINEXA(商標)装置および抗体の特徴づけに関する操作についてのさらなる説明は、製造業者から得ることができ、また例えば米国特許第6,664,114号(Sapidyne, Inc.)；およびDarling et al., 「Kinetic Exclusion Assay Technology: Characterization of Molecular Interactions」, ASSAY and Drug Development Technologies, 2004, 2, 647-657などの既刊文献に見出すことができる。KINEXA(商標)装置は結合平衡除外アッセイを行い、データを種々の理論曲線に適合させて、KDはもちろんのこと、KDの95%信頼区間のようなその他の特性を決定する。KINEXA(商標)装置は一般に、解離定数およびオフ速度などの親和性特性の解析に関して、他の装置(例えば、BiaCore装置)よりも感度が高い。
【０２２８】
AB5およびAB7の重鎖および軽鎖可変領域のアミノ酸配列を、それぞれ図3および4Aに提供する。IL-1β結合アッセイの結果を表3に要約する。実施例1と同様に、KDは「オン速度」に対する「オフ速度」の比として算出し、KD比が低いほど抗体親和性が高いことを示す。
【０２２９】
（表３）
2008543340.tif 000005
【０２３０】
これらの実験の結果から、AB5(実施例1で認められた結果と一致する)およびAB7が予想外に高い親和性でIL-1βと結合することが示され、これはそれらの解離定数の予想外に低い値によって示される。
【０２３１】
図7、8、および9は、それぞれKINEXA解析を用いた1つの典型的な実験から決定された、それぞれAB1、AB5、およびAB7と命名された抗体の結合親和性を示す。図7は表1に記載の結果を示し、図8および9は表3に記載の結果を示す。
【０２３２】
表3に記載の値に加えて、KINEXAアッセイの結果から、下側および上側95%信頼区間(KD-lowおよびKD-high)もまた示される。AB5に関して、KD-lowは0.07 pMであり、KD-highは0.72 pMであった。AB7に関して、KD-lowは0.11 pMであり、KD-highは0.74 pMであった。
【０２３３】
実施例1に記載するアッセイにおいても、同様の値のKD-lowおよびKD-highが認められた。AB対照に関して、KD-lowは1.62 pMであり、KD-highは5.23 pMであった。AB1に関して、KD-lowは13.38 pMであり、KD-highは24.84 pMであった。AB5に関して、KD-lowは0.11 pMであり、KD-highは0.56 pMであった。
【０２３４】
KINEXAアッセイの結果から、AB5およびAB7が、AB対照よりも予想外に低い解離定数を有することが示される。
【０２３５】
実施例6
本実施例は、IL-6のIL-1β刺激性放出のインビトロ阻害について例証する。IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害に関するIC50を、以下の通りに本発明のいくつかの抗体についてアッセイした。
【０２３６】
AB5およびAB7のIL-1β阻害能を、IL-1β刺激によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出を測定するバイオアッセイを用いて、実施例2に記載したのと同様の様式で評価した。図10〜12は、種々の抗体について個々のアッセイの結合曲線を示す。図10は、AB1、AB2、およびAB3と命名された抗体によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害を示し、これらの3つの個々のアッセイの結果から、AB1がIC50 0.029 nM(29 pM)を有し、AB2がIC50 0.076 nM(76 pM)を有し、AB3がIC50 0.214 nM(214 pM)を有することが示された。図11は、さらなるアッセイにおける、AB1およびAB7と命名された抗体によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害を示す。図12は、抗体AB5およびAB7ならびに市販のKineret(登録商標)によるヒト線維芽細胞からのIL-6放出の阻害を示す。アッセイにおけるIC50測定に基づいて、結果より、AB5およびAB7が、IL-1βの阻害に関してKineret(登録商標)よりも実質的に優れた効力を有することが示された。Kineret(登録商標)は、体内で見出されるインターロイキン-1受容体アンタゴニスト(IL-1ra)と称される天然タンパク質と類似している人工タンパク質である。図10〜12は、抗体が存在しない場合のIL-6の阻害率に関する、抗体またはKineret(登録商標)の効力についての個々のアッセイ結果を示し、表4にそのような個々のアッセイから算出されたIC50を示す。IC50は、IL-1β刺激によって放出されるIL-6の50%を阻害するために必要な抗体またはKineret(登録商標)の濃度である。
【０２３７】
（表４）
2008543340.tif 000006
【０２３８】
表2および表4に報告する個々のアッセイ結果、ならびに図6、10、11、および12に示す個々のアッセイ結果に加えて、AB1、AB7、およびAB対照それぞれについてその他にも個々のアッセイを実施した。個々のアッセイ結果から、平均IC50を算出することができる。個々のアッセイ結果35 pM、30 pM、150 pM(この値は表2にも示してある)、および52 pMから、AB1の平均IC50が66.7 pMであると算出された。個々のアッセイ結果7.3 pM、4.2 pM、4.5 pM、4.4 pM(この値は表4にも示してある)、6.0 pM、5.0 pM、および7.8 pMから、AB7の平均IC50が5.6 pMであると算出された。個々のアッセイ結果5.0 pM、17.0 pM(この値は表2にも示してある)、および4.9 pMから、AB対照の平均IC50が8.9 pMであると算出された。
【０２３９】
これらの結果から、IL-1βを阻害するAB1、AB5、およびAB7のインビトロ効力が実証される。さらに、ヒト線維芽細胞におけるIL-1β刺激性サイトカイン放出の阻害が、インビボにおけるIL-1媒介活性を阻害する薬剤の能力と相関することが示されている。したがって、これらの結果から、本発明の抗体がインビボにおいてIL-1β阻害効果を有することが示唆される。
【０２４０】
実施例7
本実施例は、IL-1β結合抗体を用いたIL-1βのインビボ阻害について例証する。
【０２４１】
AB5、AB1、およびAB7のインビボ有効性、ならびにヒトIL-1βの生物活性を遮断するそれらの能力を、実施例3に記載したのと同様の様式でマウスにおいて試験した。AB5およびAB1について試験した結果を図13に示し、AB5およびAB7について試験した結果を図14に示す。IL-1βのインビボ活性を阻害する能力は、血清中のIL-1β刺激性IL-6レベルに応じて評価した。図13および14によって示されるように、AB1、AB5、およびAB7抗体は、ヒトIL-1βのインビボ活性を阻害するのに効果的であった。
【０２４２】
これらの結果から、試験した抗体がインビボにおけるIL-1β活性の阻害に有用であることが示される。
【０２４３】
実施例8
本実施例は、本発明による少なくともいくつかのIL-1β結合抗体が、ヒト以外のいくつかの哺乳動物のIL-1βと交差反応し、他の非ヒト哺乳動物のIL-1βとは交差反応しないことを例証する。AB7と命名された抗体(高親和性でヒトIL-1βに結合する抗体)を、非ヒト哺乳動物、すなわちアカゲザル、カニクイザル、イヌ、モルモット、およびウサギのIL-1βに対する結合に関してアッセイした。
【０２４４】
アカゲザル、カニクイザル、イヌ、モルモット、およびウサギ由来の新鮮なヘパリン処理全血を、Charles River Labsから入手した。全血をフィコール密度勾配遠心分離により分離し、末梢血単核細胞(PBMC)を単離した。それぞれの種のPBMCについて、2.5x105個細胞/mlを末梢RPMI培地中で、50 ng/mlリポ多糖LPS(大腸菌(E. coli) 055:B5)を添加してまたは添加せずにインキュベートし、刺激の24時後に上清を回収した。LPSは、PBMCによるIL-1βの産生を促進することが意図される。各上清 2 mlをAB7 2μgと共に3時間インキュベートし、その後プロテインA-Sepharoseビーズスラリー 50μlを添加して、AB7/IL-1β複合体を免疫沈降させた。ヒトIL-1β(Peprotech)をRPMIに添加し、これを免疫沈降/ウェスタンブロット対照とした。プロテインA-Sepharoseビーズを遠心分離し、洗浄した後、全試料をSDS-PAGEゲルに添加し、120 Vで1時間泳動した。Immobilon-P膜に22 Vで一晩転写し、5%脱脂乳でブロッキングした後、2μg/mlのAB7を膜と共に2時間インキュベートした。洗浄段階後に、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)結合二次ヤギ抗ヒトIgG抗体を添加し、1段階テトラメチルベンジジン(TMB)溶液で検出した。
【０２４５】
図15および16は、本手順により得られたウェスタンブロットを示す。図15に示すブロットの左側(レーン1〜3)は、種々の量(5 ng、10 ng、および20 ng)のヒトIL-1βをRPMI培地に添加した対照である。ブロットの下部近傍に、各レーンにおいて分子量約17 kDaに相当する領域にバンドが認められる。これらのバンドは、ヒトIL-1βに対するAB7の結合を示す。中央のレーン(レーン4)は、RPMI培地である。図15に示すブロットの右側(レーン5〜8)に、カニクイザルおよびアカゲザルの試料の結果を示す。レーン5および6は、それぞれRPMI培地にLPSを添加していないおよび50 ng LPSを添加したカニクイザル試料である。レーン7および8は、それぞれRPMI培地にLPSを添加していないおよび50 ng LPSを添加したアカゲザル試料である。ウェスタンブロットの下部近傍に、レーン6および8(LPSを添加した試料)において分子量約17 kDaに相当する領域にバンドが認められる。レーン6および8におけるこれらのバンドは、霊長類IL-1β、すなわちカニクイザルおよびアカゲザルのIL-1βとのAB7の交差反応性を示す。
【０２４６】
図16は、対照、ならびにイヌ、モルモット、およびウサギのPBMC由来の試料のウェスタンブロットを示す。図16に示すブロットの左側(レーン1〜4)は、種々の量(5 ng、10 ng、50 ng、および200 ng)のヒトIL-1βをRPMI培地に添加した対照である。ブロットの下部近傍に、各レーンにおいて分子量約17 kDaに相当する領域にバンドが認められる。これらのバンドは、ヒトIL-1βに対するAB7の結合を示す。図15のレーン5は、RPMI培地である。レーン6〜8は、それぞれLPSを添加していない、50 ng LPSおよび200 ng LPSを添加したイヌPBMC由来の試料の結果である。レーン9および10は、それぞれLPSを添加していない、および50 ng LPSを添加したモルモットPBMC由来の試料の結果である。レーン11および12は、それぞれLPSを添加していない、および50 ngを添加したウサギPBMC由来の試料の結果である。ウェスタンブロットの下部近傍に、レーン7、8、および12(LPSを添加したイヌおよびウサギ試料)において分子量約17 kDaに相当する領域にバンドが認められる。レーン7、8、および12におけるこれらのバンドは、イヌIL-1βおよびウサギIL-1βとのAB7の交差反応性を示す。レーン10(50 ng LPSを添加したモルモットPBMC)に可視バンドが存在しないことから、AB7がモルモットIL-1βと交差反応しなかったことが示される。
【０２４７】
これらの結果から、AB7がいくつかの非ヒト哺乳動物、すなわちアカゲザル、カニクイザル、イヌ、およびウサギのIL-1βと交差反応するが、少なくとも1つの他の非ヒト哺乳動物、すなわちモルモットのIL-1βとは交差反応しないことが示される。
【０２４８】
実施例9
本実施例は、本発明による少なくともいくつかのIL-1β結合抗体が、他の非ヒト哺乳動物のIL-1βと交差反応することをさらに例証する。抗体AB7を、非ヒト哺乳動物、すなわちマウスおよびラットのIL-1βに対する結合に関してアッセイした。
【０２４９】
組換えヒト、マウス、およびラットIL-1β(Peprotech)を還元および非還元条件においてSDS-PAGEゲルに添加し、120 Vで1時間泳動した。Immobilon-P膜に22 Vで一晩転写し、5%脱脂乳でブロッキングした後、2μg/mlのAB7を膜と共に2時間インキュベートした。洗浄段階後に二次ヤギ抗ヒトIgG HRP結合抗体を添加し、1段階TMB溶液で検出した。
【０２５０】
図17は、前述の手順で得られたウェスタンブロットを示す。レーン1および2は、それぞれ非還元および還元ヒトIL-1βである。レーン3および4は、それぞれ非還元および還元マウスIL-1βである。レーン5および6は、それぞれ非還元および還元ラットIL-1βである。ブロットの下部近傍に、各レーンにおいて分子量約17 kDaに相当する領域にバンドが認められる。これらのバンドは、IL-1βの存在を示し、ヒトIL-1β、マウスIL-1β、およびウサギIL-1βに対するAB7の結合を示すものである。これらの結果から、AB7がげっ歯類IL-1βと交差反応することが示される。
【０２５１】
実施例10
本実施例は、本発明による少なくともいくつかのIL-1β結合抗体が、ヒトおよび少なくともいくつかの非ヒト哺乳動物のIL-1βのインヒビターであることをさらに例証する。抗体AB7を、ヒト、アカゲザル、マウス、およびラットIL-1βによって促進されるD10細胞の増殖の阻害に関してアッセイした。
【０２５２】
D10.G4.1(D10)細胞は、卵白由来のコンアルブミン抗原に対する特異性を有するマウスTヘルパー細胞である。この細胞株はAKR/Jマウス(H-2k MHCハプロタイプ)に由来し、成長、増殖、および生存にIL-1および抗原受容体活性化を必要とする。D10細胞株はIL-1に対する感受性が高く、いくつかの種(ヒト、サル、マウス、およびラットを含む)に由来するIL-1に応答することができ、よってAB7などのIL-1β結合抗体または断片の交差反応中和能に関する試験が可能である。D10の増殖は、LPSにも、IL-6およびTNF-aなどのマクロファージ由来サイトカインにも影響を受けない。結果として、D10アッセイを用いて、内因性供給源(すなわち、LPS活性化マクロファージ)による特異的IL-1活性を評価することができる。
【０２５３】
D10細胞を、いくつかの濃度のAB7の存在下または非存在下において、コンカナバリンA(ConA)および一定レベルの組換えIL-1またはIL-1の天然源で活性化した。細胞を2x104個/ウェルでプレーティングし、2.5μg/ml ConAおよび異なる濃度のIL-1βで刺激した。細胞を72時間培養し、培養の最後の8〜14時間の間に酸化還元生存率色素アラマーブルーを添加して、O.D.570-600を評価することにより、増殖を測定した。
【０２５４】
AB7の効力および種交差反応性について試験するため、以下の濃度の組換えまたは天然IL-1βを用いてD10バイオアッセイを行った。10 pg/ml組換えヒトIL-1β；10 pg/ml組換えアカゲザルIL-1β；10 pg/mlマウスIL-1β；および100 pg/mlラットIL-1β。内因性ヒトIL-1βを使用するD10アッセイに関しては、LPS活性化ヒトPBMC由来の上清の1:360希釈物を使用した。種々の濃度のAB7を、各IL-1βを用いて試験した。Graphpad Prismを用いて、IC50測定値を決定した。IC50の平均値、標準偏差(SD)、および標準誤差(SEM)を、Microsoft Excelを用いて算出した。
【０２５５】
D10アッセイの結果を、平均IC50およびSEMを含めて表5に要約する(組換えヒトIL-1βに関する4回の実験および他の供給源由来のIL-1βに関する3回の実験に基づく)。AB7は、組換えヒトIL-1βおよび内因的に産生された(天然)ヒトIL-1βの中和において非常に強力であった。AB7はまた、組換えアカゲザルIL-1βの中和においても非常に強力であった。AB7はまた、ヒトと比較して1000倍高いIC50を有して、より低い効力で組換えマウスIL-1βを中和した。AB7は、本アッセイにおいてラットIL-1βに対して有意な活性を有さなかった。
【０２５６】
（表５）ELISA結果
2008543340.tif 000007
【０２５７】
これらの結果から、AB7が、組換え型および天然型のサイトカインに対して類似の効力を有する、ヒトIL-1βに対する非常に強力な中和抗体であることが示される。非ヒト霊長類アカゲザルIL-1βに対する活性は、ヒトIL-1βに対する活性と同様であった。したがって、本発明の少なくともいくつかの抗体および断片は、ヒトIL-1βおよび霊長類IL-1βに対して実質的に同様の効力を有する、ならびに/または組換えヒトIL-1βおよび内因性ヒトIL-1βに対して実質的に同様の効力を有する抗体および断片を包含する。またこれらの結果から、AB7がマウスIL-1βも中和することが示される。
【０２５８】
実施例11
本実施例は、本発明の少なくともいくつかの抗体(例えば、AB7と命名された抗体)が結合するIL-1βエピトープのマッピングについて例証する。
【０２５９】
PepSpot(商標)ペプチドアレイ(JPT Peptide Technologies、ドイツ、ベルリン)を用いて、AB7の結合に関与するIL-1βの重要なアミノ酸残基(エピトープ)を同定した。全IL-1βアミノ酸配列に及び、各ペプチドが前のペプチドと11アミノ酸重複する12アミノ酸ペプチドのスキャンを、膜上に直接合成した。ペプチドを保有する膜を2μg/ml濃度のAB7で、室温にて2時間プロービングした。膜結合ペプチドに対するAB7の結合を、二次HRP結合ヤギ抗ヒト抗体、次いで高感度化学発光(ECL)を用いて検出した。IL-1β残基83〜105に対応するペプチドスポットが、AB7に対する結合に関して陽性となった。
【０２６０】
このマッピングから、AB7が、成熟IL-1βタンパク質の残基83〜105に対応する配列内のエピトープに結合することが示される。この配列はアミノ酸ESVDPKNYPKKKMEKRFVFNKIEを含み、AB7はこの配列内のエピトープに結合する抗体の典型例である。AB6、AB8、AB9と命名された抗体、ならびに配列番号:29の重鎖および配列番号:27の軽鎖を有する抗体などの他の抗体もまた、この配列中に含まれるエピトープに結合することが予測される。
【０２６１】
実施例12
本実施例は、細胞に基づくIL-8アッセイにおける、本発明の抗体を用いたIL-1βのインビトロ阻害について例証する。
【０２６２】
健常ドナーから、新鮮なヘパリン処理末梢血を採取した。全血180μlを96ウェルプレートにプレーティングし、種々の濃度の抗体AB7および100 pM rhIL-1βと共にインキュベートした。Kineret(登録商標)処理試料に関しては、Kineret(登録商標)とrhIL-1βを1:1で混合してから、血液と混合した。試料を37℃、5% CO2にて6時間インキュベートした。次いで、全血を2.5% Triton X-100 50μlで溶解した。清澄化溶解液中のインターロイキン-8(IL-8)の濃度を、製造業者の説明書に従ってELISA(QuantikineヒトIL-8 ELISAキット、R&D Systems)によりアッセイした。AB7およびKineret(登録商標)処理試料中のIL-8濃度を、抗KLH対照で処理した対照試料と比較した。結果を図18に示し、表6に要約する。IC50は、IL-1β刺激によって放出されるIL-8の50%を阻害するのに必要な抗体の濃度である。
【０２６３】
（表６）
2008543340.tif 000008
【０２６４】
これらの結果から、IL-8のIL-1β刺激性放出の阻害によって測定される、AB7のインビトロでの効力が実証される。Kineret(登録商標)と比較してより高い効力を示すこれらの結果から、本発明の抗体がインビボにおいてIL-1β阻害効果を有することが示唆される。
【０２６５】
実施例13
本実施例は、本発明の抗体が、同様の配列を有する抗体と比較して、驚くほど高い親和性を有することを例証する。
【０２６６】
AB5を、配列および結合親和性に関してAB対照と比較した。AB5は、配列番号:8に記載される重鎖可変領域および配列番号:9に記載される軽鎖可変領域を含む。AB対照は、配列番号:38に記載される重鎖可変領域および配列番号:39に記載される軽鎖可変領域を含むと考えられている。それらの配列は、米国特許出願公開第2003/0026806の図6Aおよび6Bに記載されている。AB5およびAB対照は、重鎖および軽鎖可変領域において同じ相補性決定領域を有する。それらの重鎖は、配列番号8および38の68位、74位、および86位に位置するフレームワーク領域3内の3アミノ酸が異なる。それらの各軽鎖は、配列番号:9および39の72位に位置するフレームワーク領域3内の1アミノ酸が異なる。同じCDRを含むそれらの重鎖および軽鎖可変領域の配列における類似性にもかかわらず、AB5とAB対照は、結合親和性が有意にかつ予想外に異なる。上記の実施例1および5において考察したように、AB5は0.3 pM未満の解離定数(KD-low 0.11 pMおよびKD-high 0.56 pM)を有することが認められ、AB対照は3 pMの解離定数(KD-low 1.62 pMおよびKD-high 5.23 pM)を有することが認められた。アミノ酸配列の類似性を考えると、AB5が1けた高い親和性を有することは驚くべきことである。
【０２６７】
AB7は、実施例4に記載したように、HUMAN ENGINEERING(商標)技術を用いて作製された。AB7の軽鎖および重鎖可変領域は、AB5の軽鎖および重鎖可変領域の配列内の低度および中程度のリスク位置を含む。AB7は、配列番号:15に記載される重鎖可変領域および配列番号:11に記載される軽鎖可変領域を含む。
【０２６８】
AB7を、配列および結合親和性に関してAB対照およびAB5と比較した。AB7とAB対照は、重鎖および軽鎖可変領域において同じ相補性決定領域を有する。それらの重鎖は、AB5がAB対照と異なるフレームワーク領域3内の3つの位置のうち2つで異なる(配列番号15および38の74位および86位)；しかし、配列番号:15の68位において、AB7はAB対照と同じアミノ酸を有する。AB7の軽鎖においては、配列番号:11の72位がAB対照およびAB5の両方と異なる。AB7は、HUMAN ENGINEERING(商標)過程のために、AB対照およびAB5と比較した場合に、軽鎖および重鎖可変領域においていくつかの他の相違も含む。重鎖可変領域における68位および軽鎖可変領域における72位での、AB5と比較した場合のAB7における変化を特に考慮して、中程度リスク位置における変化を含むにもかかわらず、AB7とAB5は類似の解離定数を有し、AB7は結合親和性に関してAB対照と有意にかつ驚くほど異なる。上記の実施例5において考察したように、AB7は0.3 pMの解離定数(KD-low 0.11 pMおよびKD-high 0.74 pM)を有することが認められた。AB5は0.24 pMの解離定数(KD-low 0.07 pMおよびKD-high 0.72 pM)を有することが認められた。中程度リスク位置において形成された変化、および特にCDRにおけるアミノ酸配列の全体的な類似性を考えると、AB7が、AB5と類似の親和性、およびAB対照よりも1けた高い親和性を有することは驚くべきことである。
【０２６９】
実施例14
本実施例は、本発明の少なくとも1つの抗体がIL-1βエピトープに結合するが、結合した抗体が、抗体の結合したIL-1βのI型IL-1受容体への結合を実質的に妨げないようIL-1βエピトープに結合することを示す。本実施例では、本発明の抗体の1つ(AB7)に結合したIL-1βがなおI型IL-1受容体に結合し得るかどうかを試験するために、Biacore(登録商標)反応速度解析装置を用いる。
【０２７０】
本実施例のため、AB7を以下の通りにBiacore装置のCM-5センサーチップの表面上に固定化した。HBS-EP(Biacore(登録商標), Inc.)を流動緩衝液として使用して、温度を25℃に設定し、流速を10μL/分に設定し、流路をフローセル2のみに配向した。それぞれ135μLのNHSおよびECD溶液(Biacore(登録商標), Inc.)を混合し、NHS/ECD溶液 70μLを直ちに流路に注入した。次いで、AB7溶液(10 mM酢酸ナトリウム緩衝液(Biacore(登録商標), Inc.)中の約20μg/mL) 91μlを注入し、その後1 Mエタノールアミン(Biacore(登録商標), Inc.) 70μLを注入した。このようにして、約5650 RUのAB7を固定化した。参照表面を調製するため、流路をフローセル1のみに変更した。それぞれ135μLのNHSおよびECD溶液(Biacore(登録商標), Inc.)を混合し、NHS/ECD溶液 70μLを直ちに流路に注入し、その後1 Mエタノールアミン(Biacore(登録商標), Inc.) 70μLを注入した。
【０２７１】
次いで、AB7に結合したIL-1βがI型IL-1受容体になお結合するかどうかを解析するために、Biacore(登録商標)装置の準備を整えた。この解析には、可溶性I型IL-1受容体(IL-1 sRI)を使用し、AB7/IL-1βの複合体に対するIL-1 sRIの結合について以下の通りに試験した。IL-1 sRI(RnDSystems cat#269-1R-100/CF)およびIL-1β(Peprotech、cat#200-01B)を、HBS-EPで10 ug/mLとなるよう個別に希釈した。流速を10μL/分に設定した。Biacore(登録商標)装置の流路をフローセル1および2に設定し、フローセル1からのフローセル2の参照減算を用いて、反応差を決定した。図19は、解析過程を通じてBiacore(登録商標)装置から測定された反応差を示す。図20は、解析において用いた段階の図解を提供し、(A) IL-1 sRI、(B) IL-1β、および(C) IL-1 sRIの順でのフローセルに対する個別の添加を示す。
【０２７２】
200秒の時点において、IL-1 sRI 20μLを注入し、固定化AB7に対する直接的な結合がないことを確認した(図19および20における注入A)。図19に示すように、IL-1 sRIにより応答単位は増加せず、これによりIL-1 sRIが固定化AB7に直接結合しなかったことが示される。
【０２７３】
600秒の時点において、約1000 RUのIL-1bにAB7が結合し、チップ表面上でAB7/IL-1β複合体が形成された(図19および20における注入B)。応答単位の増加により、IL-1βが固定化AB7に結合したことが示される。次に1200秒の時点でIL-1 sRI 20μLを注入して、AB7とIL-1βの複合体に対するIL-1 sRIの結合について試験した。約1500 RUのIL-1 sRIがAB7/IL-1β複合体に結合した(図19および20における注入C)。応答単位のこの増加から、IL-1 sRIがIl-1β/AB7複合体に結合したことが示される。
【０２７４】
本実施例から、IL-1 sRIはIL-1βに結合するがAB7に結合しないこと、および結合したAB7がIL-1βのIL-1 sRIへの結合を実質的に妨げないように、AB7がIL-1βエピトープに結合することが示される。
【０２７５】
本明細書において引用した出版物、特許出願、および特許を含む参考文献はすべて、各参考文献が個別にかつ具体的に参照により組み入れられことが示され、その全体が本明細書中に記載されるのと同程度に、参照により本明細書に組み入れられる。
【図面の簡単な説明】
【０２７６】
【図１】本明細書に記載する抗体のいくつかの可変領域の軽鎖および重鎖に対応する1対のアミノ酸配列である。アミノ酸配列の下線部分は、相補性決定領域(CDR)を示す。
【図２】抗体AB1、AB2、AB3、およびAB4の軽鎖および重鎖可変領域に対応する1組のアミノ酸配列である。アミノ酸配列の下線部分は、相補性決定領域(CDR)を示す。
【図３】抗体AB5、AB5.1、およびAB5.2の軽鎖および重鎖可変領域に対応する1組のアミノ酸配列である。アミノ酸配列の下線部分は、相補性決定領域(CDR)を示す。
【図４】抗体AB5.3およびAB5.4の軽鎖および重鎖可変領域に対応する1組のアミノ酸配列である。アミノ酸配列の下線部分は、相補性決定領域(CDR)を示す。
【図４Ａ】抗体AB6およびAB7の軽鎖および重鎖可変領域に対応する1組のアミノ酸配列である。アミノ酸配列の下線部分は、相補性決定領域(CDR)を示す。
【図４Ｂ】抗体AB8およびAB9の軽鎖および重鎖可変領域に対応する1組のアミノ酸配列である。アミノ酸配列の下線部分は、相補性決定領域(CDR)を示す。
【図５】インビトロIL-1β刺激実験の結果を示すグラフである。
【図６】インビボIL-1β刺激実験の結果を示すヒストグラムである。
【図７】AB1と命名された抗体の結合平衡除外アッセイ結果を示すグラフである。
【図８】AB5と命名された抗体の結合平衡除外アッセイ結果を示すグラフである。
【図９】AB7と命名された抗体の結合平衡除外アッセイ結果を示すグラフである。
【図１０】AB1、AB2、およびAB3と命名された抗体のインビトロIL-1β刺激実験の結果を示すグラフである。
【図１１】AB1およびAB7と命名された抗体のインビトロIL-1β刺激実験の結果を示すグラフである。
【図１２】AB5およびAB7と命名された抗体ならびにKineret(登録商標)のインビトロIL-1β刺激実験の結果を示すグラフである。
【図１３】AB5およびAB1と命名された抗体のインビボIL-1β刺激実験の結果を示すヒストグラムである。
【図１４】AB5およびAB7と命名された抗体のインビボ刺激実験の結果を示すヒストグラムである。
【図１５】AB7と命名された抗体の、カニクイザルおよびアカゲザル由来IL-1βとの交差反応実験の結果を示すウェスタンブロットである。
【図１６】AB7と命名された抗体の、イヌ、モルモット、およびウサギ由来IL-1βとの交差反応実験の結果を示すウェスタンブロットである。
【図１７】AB7と命名された抗体の、組換えヒト、マウス、およびラットIL-1βとの交差反応実験の結果を示すウェスタンブロットである。
【図１８】IL-8のIL-1誘導性産生に関する、AB7と命名された抗体およびKineretのインビトロ実験の結果を示すグラフである。
【図１９】本抗体がIL-1βのI型IL-1受容体への結合を妨げるかどうかを調べるためのアッセイの結果を示すグラフである。
【図２０】本抗体がIL-1βのI型IL-1受容体への結合を妨げるかどうかを調べるためのアッセイの結果を示す図解である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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