(57)【要約】  本発明は、GCGRと称するヒトグルカゴン受容体に結合する抗体、およびこれを用いる方法を提供する。本発明の特定の実施形態によれば、抗体は、ヒトGCGRに結合する完全ヒト抗体である。本発明の抗体は、血中グルコースレベルおよび血中ケトンレベルを低下させるのに有用であり、また、糖尿病、糖尿病性ケトアシドーシス、および糖尿病または高い血中グルコースレベルを部分的に特徴とする他の代謝障害と関連する長期にわたる合併症の治療を含めた、GCGRの1または複数の生物学的活性と関連する疾患および障害の治療にも有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトグルカゴン受容体(hGCGR)に特異的に結合する単離ヒト抗体またはその抗原結合断片であって、ヒトGCGRの細胞外ドメインおよび/または細胞外(EC)ループに結合し、前記細胞外ドメインがGCGRのN末端ドメインであり、前記ECループがEC1、EC2、およびEC3のうちの1または複数である、抗体またはその抗原結合断片。
【請求項２】
前記N末端ドメインが、配列番号153のアミノ酸残基番号27近傍〜アミノ酸残基144近傍の範囲のアミノ酸残基を含み、EC1が、配列番号153のアミノ酸残基194近傍〜アミノ酸残基226近傍の範囲のアミノ酸残基を含み、EC2が、配列番号153のアミノ酸残基285近傍〜アミノ酸残基305近傍の範囲のアミノ酸残基を含み、EC3が、配列番号153のアミノ酸残基369近傍〜アミノ酸残基384近傍の範囲のアミノ酸残基を含む、請求項1に記載の抗体またはその断片。
【請求項３】
配列番号2、18、34、50、66、70、86、90、106、110、126、130、および146から選択されるアミノ酸配列を有する重鎖可変領域(HCVR)の相補性決定領域(CDR)と、配列番号10、26、42、58、68、78、88、98、108、118、128、138、および148から選択されるアミノ酸配列を有する軽鎖可変領域(LCVR)のCDRとを含む、請求項1または2に記載の抗体またはその断片。
【請求項４】
前記HCVRが、配列番号4、20、36、52、72、92、112、および132から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR1ドメインと、配列番号6、22、38、54、74、94、114、および134から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR2ドメインと、配列番号8、24、40、56、76、96、116、および136から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR3ドメインとを含み、
LCVRが、配列番号12、28、44、60、80、100、120、および140から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR1ドメインと、配列番号14、30、46、62、82、102、122、および142から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR2ドメインと、配列番号16、32、48、64、84、104、124、および144から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR3ドメインとを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の抗体またはその断片。
【請求項５】
(a)配列番号2、18、34、50、66、70、86、90、106、110、126、130、および146から選択されるアミノ酸配列を有するHCVRと、(b)配列番号10、26、42、58、68、78、88、98、108、118、128、138、および148からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するLCVRとを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片。
【請求項６】
配列番号2/10、18/26、34/42、50/58、66/68、70/78、86/88、90/98、106/108、110/118、126/128、130/138、および146/148からなる群から選択されるHCVR/LCVRの配列対を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片。
【請求項７】
hGCGRへの特異的結合について、請求項1から6のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片と競合する、抗体またはその抗原結合断片。
【請求項８】
請求項1から6のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片と同じhGCGR上のエピトープに結合する、抗体またはその抗原結合断片。
【請求項９】
請求項1から8のいずれか一項に記載の抗体または抗体の抗原結合断片をコードする単離核酸分子。
【請求項１０】
請求項9に記載の核酸分子を含む発現ベクター。
【請求項１１】
抗ヒトGCGR抗体またはその抗原結合断片を生成させる方法であって、請求項10に記載の発現ベクターを単離宿主細胞へと導入する工程と、抗体またはその断片の生成を可能とする条件下で前記細胞を増殖させる工程と、そのように生成させた抗体を回収する工程とを含む方法。
【請求項１２】
請求項1から8のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片と、薬学的に許容可能な担体または希釈剤とを含む医薬組成物。
【請求項１３】
血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルを低下させるか、または高い血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルと関連するかもしくはこれを部分的に特徴とする状態もしくは疾患を処置するか、または前記状態もしくは疾患と関連する少なくとも1つの症状もしくは合併症を処置する方法であって、血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルが低下するように、または前記状態もしくは疾患が媒介されるように、または前記状態もしくは疾患と関連する少なくとも1つの症状もしくは合併症を緩和するかもしくはその重症度を軽減するように、請求項1から8のいずれか一項に記載の抗体もしくは抗原結合断片、または請求項12に記載の医薬組成物を、それを必要とする患者に投与する工程を含む方法。
【請求項１４】
前記状態または疾患が、糖尿病、耐糖能異常、肥満、腎症、神経障害、網膜症、白内障、脳卒中、アテローム性動脈硬化、創傷治癒障害、糖尿病性ケトアシドーシス、高血糖症、高血糖性高浸透圧症候群、周術期高血糖症、ICU患者高血糖症、高インスリン血症、メタボリック症候群、インスリン抵抗性症候群、および空腹時血糖値異常からなる群から選択される、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記抗体または抗原結合断片を、第2の治療剤と組み合わせて患者に投与する、請求項13または14に記載の方法。
【請求項１６】
前記第2の治療剤が、インスリン、ビグアニド(メトフォルミン)、スルホニルウレア(グリブリド、グリピジドなど)、PPARガンマアゴニスト(ピオグリタゾン、ロシグリタゾン)、アルファグルコシダーゼ阻害剤(アカルボース、ボグリボース)、EXENATIDE(登録商標)(グルカゴン様ペプチド1)、SYMLIN(登録商標)(プラムリンチド)、グルカゴンアンタゴニスト、および第2のGCGRアンタゴニストからなる群から選択される、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
前記第2の治療剤が、3-ヒドロキシ-3-メチル-グルタリル-CoAレダクターゼ(HMG-CoAレダクターゼ)阻害剤である、請求項15に記載の方法。
【請求項１８】
前記HMG-CoAレダクターゼ阻害剤が、アトルバスタチン、フルバスタチン、ロバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、ロスバスタチン、およびシンバスタチンからなる群から選択されるスタチンである、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
前記第2の治療剤が、ヒトプロタンパク質転換酵素スブチリシン/ケキシン9型(PCSK9)に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片である、請求項15に記載の方法。
【請求項２０】
請求項1から8のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片と、ヒトPCSK9に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片を含む第2の治療剤と、薬学的に許容可能な担体または希釈剤とを含む医薬組成物。
【請求項２１】
血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルを低下させるのに用いられるか、または糖尿病、耐糖能異常、肥満、腎症、神経障害、網膜症、白内障、脳卒中、アテローム性動脈硬化、創傷治癒障害、糖尿病性ケトアシドーシス、高血糖症、高血糖性高浸透圧症候群、周術期高血糖症、ICU患者高血糖症、高インスリン血症、メタボリック症候群、インスリン抵抗性症候群、および空腹時血糖値異常からなる群から選択される、高い血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルと関連するかもしくはこれを部分的に特徴とする状態もしくは疾患を有する患者を処置するための、請求項1から8のいずれか一項に記載の単離抗体もしくはその抗原結合断片、または請求項12もしくは20に記載の医薬組成物。
【請求項２２】
血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルを低下させるか、または糖尿病、耐糖能異常、肥満、腎症、神経障害、網膜症、白内障、脳卒中、アテローム性動脈硬化、創傷治癒障害、糖尿病性ケトアシドーシス、高血糖症、高血糖性高浸透圧症候群、周術期高血糖症、ICU患者高血糖症、高インスリン血症、メタボリック症候群、インスリン抵抗性症候群、および空腹時血糖値異常からなる群から選択される、高い血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルと関連するかもしくはこれを部分的に特徴とする状態もしくは疾患を有する患者を処置するための医薬の製造における、請求項1から8のいずれか一項に記載の単離抗体もしくはその抗原結合断片、または請求項12もしくは20に記載の医薬組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グルカゴン受容体に特異的に結合するヒト抗体およびヒト抗体の抗原結合断片、ならびにこれらの抗体を用いる治療法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グルカゴンとは、膵島アルファ細胞によって生成される29アミノ酸のホルモンである。グルカゴンは、インスリンの作用に拮抗することにより、ヒトを含めた動物における正常なグルコースレベルを維持する。糖尿病および糖尿病性ケトアシドーシスなどの複数の疾患において重要な役割を果たしうるのは、グルカゴンとインスリンとの平衡異常である。特に、研究により、グルカゴンの基礎レベルが高く、食後におけるグルカゴン分泌の抑制が欠如すると、ヒトにおける糖尿病性状態に寄与することが示されている(Mullerら、N Eng J Med 283: 109〜115頁(1970))。
【０００３】
血中グルコースレベルの上昇に対するグルカゴンの効果は、グルカゴン(GCG)がその受容体(GCGRと称する)に結合した後における、特定の細胞経路の活性化を部分的に介すると考えられている。GCGRは、Gタンパク質共役受容体のセクレチンサブファミリー(ファミリーB)のメンバーであり、主に肝臓において発現する。グルカゴンがその受容体に結合すると、Gタンパク質シグナル伝達カスケードが誘発されることから、細胞内の環状AMPが活性化され、新規の合成(糖新生)およびグリコーゲンの分解(糖原分解)を介するグルコース生成の増大がもたらされる(Wakelamら、Nature (1986)、323: 68〜71頁; Unsonら、Peptides (1989)、10: 1171〜1177頁;ならびにPittnerおよびFain、Biochem. J. (1991)、277: 371〜378頁)。
【０００４】
ラットのグルカゴン受容体は、Jelinekら(Jelinek, L.J.ら(1993)、Science 259(5101): 1614〜1616頁)により最初に単離および精製された。その後、ラットの配列を用いて、477アミノ酸のヒトグルカゴン受容体の配列が同定およびクローニングされた(Lok, S.ら(1994)、Gene 140: 203〜209頁; MacNeil, D.J.ら(1994)、Biochem. and Biophys. Res. Comm)。米国特許第5,776,725号は、ヒトグルカゴン受容体またはラットグルカゴン受容体をコードする単離核酸配列を開示する。
【０００５】
抗GCGR抗体などのグルカゴン受容体アンタゴニストによるグルカゴンの生成または機能のターゲティングは、血中グルコースを制御して低下させる1つの方法でありえ、それ故、糖尿病または糖尿病性ケトアシドーシスなどの疾患を処置するのに有用であると判明する可能性がある。さらに、グルコースレベルを低下させることにより、糖尿病患者におけるグルコースレベルの上昇と関連する特定の長期にわたる合併症を防止または改善することが可能となりうる。
【０００６】
初期の研究により、ラットのグルカゴン受容体に対するポリクローナル抗体が、グルカゴンの結合を遮断しうることが裏付けられた(Unson, C.G. (1996)、PNAS 93(1): 310〜315頁)。ヒトグルカゴン受容体に対するモノクローナル抗体は、Buggyら(Buggy, J.J.ら(1995)、J. Biol. Chem. 270(13): 7474頁; Buggy, J.J.ら(1996)、Horm Metab Res. 28(5): 215〜9頁)により記載された。Buggyらにより記載されている抗体は、受容体のホルモン結合部位についてグルカゴンと競合し、ヒトグルカゴン受容体およびラットグルカゴン受容体の両方を認識したが、マウス受容体は認識しなかった。Wrightらは、マウスによるヒトグルカゴン受容体に対するモノクローナル抗体を開示しており、受容体に対するモノクローナル抗体についての詳細なタンパク質構造の決定を実施した(Wright, L.M. (2000)、Acta Crystallographica Section D. 56(5): 573〜580頁)。グルカゴン受容体に対する他の抗体は、米国特許第5,770,445号および同第7,947,809号;欧州特許出願第EP2074149A2号;EP特許第EP0658200B1号;米国特許公開第2009/0041784号;同第2009/0252727号;および同第2011/0223160号;ならびにPCT公開第WO2008/036341号において記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第5,776,725号
【特許文献２】米国特許第5,770,445号
【特許文献３】米国特許第7,947,809号
【特許文献４】欧州特許出願第EP2074149A2号
【特許文献５】EP特許第EP0658200B1号
【特許文献６】米国特許公開第2009/0041784号
【特許文献７】米国特許公開第2009/0252727号
【特許文献８】米国特許公開第2011/0223160号
【特許文献９】PCT公開第WO2008/036341号
【特許文献１０】US20110002845
【特許文献１１】US20080261236
【特許文献１２】US20110150901
【特許文献１３】US2011/0065644
【特許文献１４】US2011/0039914
【特許文献１５】US2008/0015162
【特許文献１６】US2007/0173473
【特許文献１７】US2010/0166768
【特許文献１８】US6,596,541
【特許文献１９】US2004/0101920
【特許文献２０】WO05/103081
【特許文献２１】US2010/0040611
【特許文献２２】US2010/0041102
【特許文献２３】US2010/0040610
【特許文献２４】US2010/0113575
【特許文献２５】US2009/0232795
【特許文献２６】US2009/0246192
【特許文献２７】US2010/0233177
【特許文献２８】US2009/0142352
【特許文献２９】US2009/0326202
【特許文献３０】US2010/0068199
【特許文献３１】US2011/0033465
【特許文献３２】US2011/0027287
【特許文献３３】US2010/0150937
【特許文献３４】US2010/0136028
【特許文献３５】WO2009/055783
【特許文献３６】U.S.2007/0280945A1
【特許文献３７】USSN13/022759
【特許文献３８】US2010/0331527
【特許文献３９】WO2010/077854
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Mullerら、N Eng J Med 283: 109〜115頁(1970)
【非特許文献２】Wakelamら、Nature (1986)、323: 68〜71頁
【非特許文献３】Unsonら、Peptides (1989)、10: 1171〜1177頁
【非特許文献４】PittnerおよびFain、Biochem. J. (1991)、277: 371〜378頁
【非特許文献５】Jelinek, L.J.ら(1993)、Science 259(5101): 1614〜1616頁
【非特許文献６】Lok, S.ら(1994)、Gene 140: 203〜209頁
【非特許文献７】MacNeil, D.J.ら(1994)、Biochem. and Biophys. Res. Comm
【非特許文献８】Unson, C.G. (1996)、PNAS 93(1): 310〜315頁
【非特許文献９】Buggy, J.J.ら(1995)、J. Biol. Chem. 270(13): 7474頁
【非特許文献１０】Buggy, J.J.ら(1996)、Horm Metab Res. 28(5): 215〜9頁
【非特許文献１１】Wright, L.M. (2000)、Acta Crystallographica Section D. 56(5): 573〜580頁
【非特許文献１２】Reddyら、2000、J. Immunol. 164: 1925〜1933頁
【非特許文献１３】Kabat、「Sequences of Proteins of Immunological Interest」National Institutes of Health、Bethesda、Md. (1991)
【非特許文献１４】Al-Lazikaniら、J. Mol. Biol. 273: 927〜948頁(1997)
【非特許文献１５】Martinら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 9268〜9272頁(1989)
【非特許文献１６】Shieldら(2002)、JBC 277: 26733頁
【非特許文献１７】Segreら、Trends Endocrinol. Metab 4: 309〜314頁(1993)
【非特許文献１８】Burcelinら、Gene 164 (1995)、305〜310頁
【非特許文献１９】McNallyら、Peptides 25 (2004)、1171〜1178頁
【非特許文献２０】Padlanら、1995、FASEB J. 9: 133〜139頁
【非特許文献２１】Vajdosら、2002 J Mol Biol 320: 415〜428頁
【非特許文献２２】Pearson (1994)、Methods Mol. Biol. 24: 307〜331頁
【非特許文献２３】Gonnetら(1992)、Science 256: 1443〜45頁
【非特許文献２４】Altschulら(1990)、J. Mol. Biol. 215: 403〜410頁
【非特許文献２５】Altschulら(1997)、Nucleic Acids Res. 25: 3389〜402頁
【非特許文献２６】Lloyd (1999)、「The Art, Science and Technology of Pharmaceutical Compounding」
【非特許文献２７】Etgenら、Metabolism 2000; 49(5): 684〜688頁
【非特許文献２８】D'Orazioら、Clin. Chem. Lab. Med. 2006; 44(12): 1486〜1490頁
【非特許文献２９】Friedewald, WT、Clin. Chem (1972)、18: 499〜502頁
【非特許文献３０】Chen, Y.ら、Lipids Health Dis. (2010); 9: 52頁
【非特許文献３１】Keevil, JGら、Circulation (2007)、115: 1363〜1370頁
【非特許文献３２】Bairaktari, E.ら、Clin. Biochem. (2000)、33: 549〜555頁
【非特許文献３３】Stoner, G.D.、American Family Physician (2005)、71(9): 1723〜1730頁
【非特許文献３４】Umpierrez, G.E.、Diabetes Spectrum (2002)、15(1): 28〜36頁
【非特許文献３５】Nugent, B.W.、Emergency Medicine Clinics of North America (2005)、23: 629〜648頁
【非特許文献３６】Frisch, A.ら、Diabetes Care (2010)、33(8): 1783〜1788頁
【非特許文献３７】Hanazaki, K.ら、World J Gastroenterol (2009)、15(33): 4122〜4125頁
【非特許文献３８】Smiley, D.D.ら、Southern Medical Journal (2006)、99(6): 580〜589頁
【非特許文献３９】Hermanides, J.ら、The Netherlands J. of Med. 67(6): 226〜229頁
【非特許文献４０】Maerz, L.L.ら、Current Opinion in Critical Care (2011)、17: 370〜375頁
【非特許文献４１】Gunst, J.ら、Seminars in Dialysis (2010)、23(2): 157〜162頁
【非特許文献４２】Losser, M-R.、Critical care (2010)、14: 231頁
【非特許文献４３】Boden, G.ら、N Engl J Med (1986); 314: 1686〜1689頁
【非特許文献４４】「Antibodies」、HarlowおよびLane (Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harb.、NY)
【非特許文献４５】Reineke (2004)、Methods Mol Biol 248: 443〜63頁
【非特許文献４６】Tomer (2000)、Protein Science 9: 487〜496頁
【非特許文献４７】Junghansら、Cancer Res. 1990、50: 1495〜1502頁
【非特許文献４８】Tuttら、1991、J. Immunol. 147: 60〜69頁
【非特許文献４９】Kuferら、2004、Trends Biotechnol. 22: 238〜244頁
【非特許文献５０】「Remington's Pharmaceutical Sciences」、Mack Publishing Company、Easton、PA
【非特許文献５１】Powellら、「Compendium of excipients for parenteral formulations」、PDA (1998)、J Pharm Sci Technol 52: 238〜311頁
【非特許文献５２】Wuら(1987)、J. Biol. Chem. 262: 4429〜4432頁
【非特許文献５３】Langer (1990)、Science 249: 1527〜1533頁
【非特許文献５４】JiangおよびZhang、(2003)、Am J Physiol Endocrinol Metab 284: E671〜E678頁
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第1の態様では、本発明は、ヒトグルカゴン受容体(hGCGR)に結合し、その活性を阻害または遮断する、例えば、グルカゴンのその受容体への結合を遮断し、これにより、血中グルコースレベルの上昇を遮断する完全ヒトモノクローナル抗体(mAb)およびその抗原結合断片を提供する。その抗体または抗原結合断片は、糖尿病など、増大した血中グルコースレベルを特徴とする疾患を患う対象における血中グルコースレベルを低下させるのに有用でありうる。その抗体はまた、グルカゴンのグルカゴン受容体との相互作用を遮断することが所望され、これにより、有益な効果がもたらされる、広範にわたる状態および障害を処置するのにも用いることができる。最終的に、その抗体は、糖尿病患者における高い血中グルコースレベルと関連する長期にわたる合併症を防止するのに用いることもでき、糖尿病患者における高い血中グルコースレベルと関連する少なくとも1つの症状を改善するのに用いることもできる。
【００１０】
本発明の抗体は、全長抗体(例えば、IgG1抗体またはIgG4抗体)の場合もあり、抗原結合部分(例えば、Fab断片、F(ab')2断片、またはscFv断片)だけを含む場合もあり、機能性に影響を及ぼすように修飾する、例えば、残存するエフェクター機能を消失させる場合もある(Reddyら、2000、J. Immunol. 164: 1925〜1933頁)。
【００１１】
一実施形態では、本発明は、ヒトグルカゴン受容体(hGCGR)に特異的に結合する単離ヒト抗体またはその抗原結合断片であって、ヒトGCGRの細胞外ドメインおよび/または細胞外(EC)ループに結合し、細胞外ドメインがGCGRのN末端ドメインであり、ECループがEC1、EC2、およびEC3のうちの1または複数である抗体またはその抗原結合断片を提供する。
【００１２】
一実施形態では、本発明は、配列番号153のアミノ酸残基番号27近傍〜アミノ酸残基144近傍の範囲のアミノ酸残基を含むN末端ドメインに結合するか、またはhGCGRのECループに結合する抗体またはその断片であって、ECループがEC1、EC2、およびEC3のうちの1または複数であり、EC1が、配列番号153のアミノ酸残基194近傍〜アミノ酸残基226近傍の範囲のアミノ酸残基を含み、EC2が、配列番号153のアミノ酸残基285近傍〜アミノ酸残基305近傍の範囲のアミノ酸残基を含み、EC3が、配列番号153のアミノ酸残基369近傍〜アミノ酸残基384近傍の範囲のアミノ酸残基を含む、抗体またはその断片提供する。
【００１３】
一実施形態では、hGCGRに結合するヒト抗体またはヒト抗体の抗原結合断片は、配列番号2、18、34、50、66、70、86、90、106、110、126、130、および146からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有する重鎖可変領域(HCVR)を含む。特定の実施形態では、hGCGRに結合する抗体または抗体の抗原結合断片は、配列番号34、70、86、110、および126からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するHCVRを含む。
【００１４】
一実施形態では、hGCGRに結合するヒト抗体またはヒト抗体の抗原結合断片は、配列番号10、26、42、58、68、78、88、98、108、118、128、138、および148からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有する軽鎖可変領域(LCVR)を含む。特定の実施形態では、hGCGRに結合する抗体または抗体の抗原結合断片は、配列番号42、78、88、118、および128からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するLCVRを含む。
【００１５】
特定の実施形態では、hGCGRに結合するヒト抗体またはその断片が、配列番号2/10、18/26、34/42、50/58、66/68、70/78、86/88、90/98、106/108、110/118、126/128、130/138、および146/148からなる群から選択されるHCVR/LCVRのアミノ酸配列対を含む。特定の実施形態では、HCVR/LCVRのアミノ酸配列対が、配列番号34/42、70/78、86/88、110/118、および126/128からなる群から選択される。
【００１６】
関連する実施形態では、本発明は、hGCGRに特異的に結合する抗体または抗体の抗原結合断片であって、配列番号2/10、18/26、34/42、50/58、66/68、70/78、86/88、90/98、106/108、110/118、126/128、130/138、および146/148からなる群から選択される重鎖配列と軽鎖配列との対に含有される重鎖CDRドメインおよび軽鎖CDRドメインを含む抗体またはその断片を包含する。当技術分野では、HCVRのアミノ酸配列内およびLCVRのアミノ酸配列内のCDRを同定する方法および技法がよく知られており、これらを用いて、本明細書で開示される指定されたHCVRのアミノ酸配列内および/またはLCVRのアミノ酸配列内のCDRを同定することができる。CDRの境界を同定するのに用いうる例示的な従来の定義には、例えば、Kabatによる定義、Chothiaによる定義、およびAbMによる定義が含まれる。一般的に述べると、Kabatによる定義は配列の可変性に基づき、Chothiaによる定義は構造的なループ領域の配置に基づき、AbMによる定義はKabat法とChothia法との折衷である。例えば、Kabat、「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、National Institutes of Health、Bethesda、Md. (1991); Al-Lazikaniら、J. Mol. Biol. 273: 927〜948頁(1997);およびMartinら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 9268〜9272頁(1989)を参照されたい。また、公表のデータベースも、抗体内のCDR配列を同定するのに利用可能である。
【００１７】
特定の実施形態では、本発明は、hGCGRに特異的に結合する単離ヒト抗体またはその抗原結合断片であって、配列番号2、18、34、50、66、70、86、90、106、110、126、130、および146からなる群から選択されるHCVR配列内に含有される3つの重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、およびHCDR3)を含むHCVRと、配列番号10、26、42、58、68、78、88、98、108、118、128、138、および148からなる群から選択されるLCVR配列内に含有される3つの軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、およびLCDR3)を含むLCVRとを含む抗体またはその抗原結合断片を提供する。
【００１８】
一実施形態では、本発明は、配列番号8、24、40、56、76、96、116、および136からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するHCDR3ドメインと;配列番号16、32、48、64、84、104、124、および144からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するLCDR3ドメインとを含むhGCGRに結合する単離ヒト抗体またはヒト抗体の抗原結合断片を提供する。
【００１９】
一実施形態では、本発明は、配列番号4、20、36、52、72、92、112、および132からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するHCDR1ドメインと;配列番号6、22、38、54、74、94、114、および134からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するHCDR2ドメインと;配列番号12、28、44、60、80、100、120、および140からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するLCDR1ドメインと;配列番号14、30、46、62、82、102、122、および142からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するLCDR2ドメインとをさらに含む抗体またはその断片を提供する。
【００２０】
一実施形態では、前記抗体または抗体の抗原結合断片は、
(a)配列番号8、24、40、56、76、96、116、および136からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR3ドメインと;
(b)配列番号16、32、48、64、84、104、124、および144からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR3ドメインと
を含む。
【００２１】
一実施形態では、前記抗体または抗体の抗原結合断片は、
(c)配列番号4、20、36、52、72、92、112、および132からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR1ドメインと;
(d)配列番号6、22、38、54、74、94、114、および134からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR2ドメインと;
(e)配列番号12、28、44、60、80、100、120、および140からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR1ドメインと;
(f)配列番号14、30、46、62、82、102、122、および142からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR2ドメインと
をさらに含む。
【００２２】
一実施形態では、前記抗体またはその抗原結合断片は、配列番号4、20、36、52、72、92、112、および132から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR1ドメインと;配列番号6、22、38、54、74、94、114、および134から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR2ドメインと;配列番号8、24、40、56、76、96、116、および136から選択されるアミノ酸配列を有するHCDR3ドメインとを含むHCVR;ならびに配列番号12、28、44、60、80、100、120、および140から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR1ドメインと;配列番号14、30、46、62、82、102、122、および142から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR2ドメインと;配列番号16、32、48、64、84、104、124、および144から選択されるアミノ酸配列を有するLCDR3ドメインとを含むLCVRを含む。
【００２３】
特定の実施形態では、ヒトGCGRに結合するヒト抗体またはヒト抗体の抗原結合断片は、配列番号8/16、24/32、40/48、56/64、76/84、96/104、116/124、および136/144からなる群から選択されるHCDR3/LCDR3のアミノ酸配列対を含む。これらのHCDR3/LCDR3対を有する抗GCGR抗体の非限定的な例は、それぞれ、H4H1345N、H4H1617N、H4H1765N、H4H1321BおよびH4H1321P、H4H1327BおよびH4H1327P、H4H1328BおよびH4H1328P、H4H1331BおよびH4H1331P、H4H1339BおよびH4H1339Pと称する抗体である。
【００２４】
一実施形態では、前記ヒト抗体またはその抗原結合断片は、それぞれ配列番号4、6、および8であるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3のアミノ酸配列と、それぞれ配列番号12、14、および16であるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3のアミノ酸配列とを含む。
【００２５】
一実施形態では、前記ヒト抗体またはその抗原結合断片は、それぞれ配列番号20、22、および24であるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3のアミノ酸配列と、それぞれ配列番号28、30、および32であるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3のアミノ酸配列とを含む。
【００２６】
一実施形態では、前記ヒト抗体またはその抗原結合断片は、それぞれ配列番号36、38、および40であるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3のアミノ酸配列と、それぞれ配列番号44、46、および48であるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3のアミノ酸配列とを含む。
【００２７】
一実施形態では、前記ヒト抗体またはその抗原結合断片は、それぞれ配列番号52、54、および56であるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3のアミノ酸配列と、それぞれ配列番号60、62、および64であるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3のアミノ酸配列とを含む。
【００２８】
一実施形態では、前記ヒト抗体またはその抗原結合断片は、それぞれ配列番号72、74、および76であるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3のアミノ酸配列と、それぞれ配列番号80、82、および84であるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3のアミノ酸配列とを含む。
【００２９】
一実施形態では、前記ヒト抗体またはその抗原結合断片は、それぞれ配列番号92、94、および96であるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3のアミノ酸配列と、それぞれ配列番号100、102、および104であるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3のアミノ酸配列とを含む。
【００３０】
一実施形態では、前記ヒト抗体またはその抗原結合断片は、それぞれ配列番号112、114、および116であるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3のアミノ酸配列と、それぞれ配列番号120、122、および124であるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3のアミノ酸配列とを含む。
【００３１】
一実施形態では、前記ヒト抗体またはその抗原結合断片は、それぞれ配列番号132、134、および136であるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3のアミノ酸配列と、それぞれ配列番号140、142、および144であるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3のアミノ酸配列とを含む。
【００３２】
一実施形態では、抗hGCGR抗体またはその抗原結合断片は、式X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8(配列番号202)[式中、X1はGlyであり、X2はPheであり、X3はThrであり、X4はPheまたはSerであり、X5はSerであり、X6はSerまたはAsnであり、X7はTyrまたはPheであり、X8はAsp、Leu、またはGlyである]を含むHCDR1配列と;式X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8(配列番号203)[式中、X1はIleであり、X2はSer、Gln、Asp、またはTrpであり、X3はSer、Glu、Thr、またはPheであり、X4はAspまたはAlaであり、X5はGlyまたはGluであり、X6はArg、Ile、または残基なしであり、X7はAspまたはGluであり、X8はLysまたはThrである]を含むHCDR2配列と;式X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-X17-X18-X19-X20-X21(配列番号204)[式中、X1はAlaまたはThrであり、X2はLysまたはArgであり、X3はGluであり、X4はMet、Pro、Gly、またはAspであり、X5はVal、Ser、Lys、Arg、または残基なしであり、X6はTyr、His、Asn、または残基なしであり、X7はTyrであり、X8はAspまたはGluであり、X9はIleであり、X10はLeuであり、X11はThrであり、X12はGlyであり、X13はTyr、Asp、またはHisであり、X14はHis、Asp、Tyr、または残基なしであり、X15はAsn、Tyr、His、または残基なしであり、X16はTyrであり、X17はTyrまたはHisであり、X18はGlyまたはAlaであり、X19はMetであり、X20はAspであり、X21はValまたはIleである]を含むHCDR3配列と;式X1-X2-X3-X4-X5-X6(配列番号205)[式中、X1はGlnであり、X2はGlyまたはAlaであり、X3はIleであり、X4はAsnまたはArgであり、X5はAsnであり、X6はTyrまたはAspである]を含むLCDR1配列と;式X1-X2-X3(配列番号206)[式中、X1はThrまたはAlaであり、X2はAlaまたはThrであり、X3はSerまたはPheである]を含むLCDR2配列と;式X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9(配列番号207)[式中、X1はGlnまたはLeuであり、X2はGlnであり、X3はTyr、His、またはAspであり、X4はAsnまたはTyrであり、X5はThrまたはSerであり、X6はTyr、Asn、またはHisであり、X7はProであり、X8はLeu、Phe、Arg、または残基なしであり、X9はThrである]を含むLCDR3配列とを含む。
【００３３】
一実施形態では、前記抗体または抗原結合断片は、ヒトGCGR、サルGCGR、マウスGCGR、およびラットGCGRに結合する。
【００３４】
一実施形態では、前記抗体または抗原結合断片は、ヒトGCGR、サルGCGR、およびマウスGCGRに結合するが、ラットGCGRには結合しない。
【００３５】
一実施形態では、前記抗体または抗原結合断片は、ヒトGCGR、サルGCGR、およびラットGCGRに結合するが、マウスGCGRには結合しない。
【００３６】
一実施形態では、前記抗体または抗原結合断片は、ヒトGCGRおよびサルGCGRに結合するが、ラットGCGRまたはマウスGCGRには結合しない。
【００３７】
一実施形態では、前記抗体または抗原結合断片は、ヒトGCGRに結合するが、サルGCGR、マウスGCGR、またはラットGCGRには結合しない。
【００３８】
一実施形態では、本発明は、hGCGR活性を中和する完全ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合断片であって、以下の特徴のうちの1または複数を示す抗体またはその断片を提供する:(i)配列番号2、18、34、50、66、70、86、90、106、110、126、130、および146からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するHCVRを含むこと;(ii)配列番号10、26、42、58、68、78、88、98、108、118、128、138、および148からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するLCVRを含むこと;(iii)配列番号8、24、40、56、76、96、116、および136からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するHCDR3ドメインと、配列番号16、32、48、64、84、104、124、および144からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するLCDR3ドメインとを含むこと;(iv)配列番号4、20、36、52、72、92、112、および132からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するHCDR1ドメインと、配列番号6、22、38、54、74、94、114、および134からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するHCDR2ドメインと、配列番号12、28、44、60、80、100、120、および140からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するLCDR1ドメインと、配列番号14、30、46、62、82、102、122、および142からなる群から選択されるアミノ酸配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を有するLCDR2ドメインとを含むこと;(v)ヒトGCGR、サルGCGR、マウスGCGR、またはラットGCGRのうちの任意の1または複数に結合すること;(vi)少なくとも1つのヒト以外の種におけるGCGR活性を遮断する場合もあり、遮断しない場合もあること;(v)約10-8〜約10-12の範囲のKDを示すこと;(vi)血中グルコースレベルの上昇を経過しつつある哺乳動物における血中グルコースレベルを少なくとも約25%〜約75%低下させること;(vii)トリグリセリドレベルを、正常な哺乳動物において観察されるレベルまで低下させる場合もあり、低下させない場合もあること;あるいは(viii)哺乳動物におけるLDL、HDL、または総コレステロールの血中レベルに対して有害作用を示さないこと。
【００３９】
別の関連する実施形態では、本発明は、hGCGRへの特異的結合について、配列番号2/10、18/26、34/42、50/58、66/68、70/78、86/88、90/98、106/108、110/118、126/128、130/138、および146/148からなる群から選択される重鎖配列と軽鎖配列との対に含有される重鎖CDRドメインおよび軽鎖CDRドメインを含む抗体または抗原結合断片と競合する、抗体またはその抗原結合断片を提供する。
【００４０】
別の関連する実施形態では、本発明は、配列番号2/10、18/26、34/42、50/58、66/68、70/78、86/88、90/98、106/108、110/118、126/128、130/138、および146/148からなる群から選択される重鎖配列と軽鎖配列との対を含む抗体により認識されるhGCGR上の同じエピトープに結合する抗体またはその抗原結合断片を提供する。
【００４１】
一実施形態では、本発明は、以下の特徴のうちの1または複数を有する抗hGCGR抗体を提供する:a)約1mg/kg〜約30mg/kgの範囲の用量で投与した場合、少なくとも7日間にわたり血中グルコースレベルを約25%〜約75%低減しうること;b)このような治療を必要とする哺乳動物に投与した場合、少なくとも10%の体重の減量を結果としてもたらしうること;c)約1mg/kg〜約30mg/kgの範囲の用量で投与した場合、血中ケトンレベルを約25%〜75%低減しうること;またはd)プロタンパク質転換酵素スブチリシン/ケキシン(PCSK)9型に特異的な抗体と共に投与した場合、血中脂質または血中コレステロールの著明な上昇を引き起こすことなく、血中グルコースレベルを約20%〜40%低減することが可能であり、治療後少なくとも7日間にわたり低い血中グルコースレベルを維持させうること。
【００４２】
第2の態様では、本発明は、抗hGCGR抗体またはそれらの断片をコードする核酸分子を提供する。抗体の生成を可能とする条件下で宿主細胞を培養し、生成させた抗体を回収することにより抗体を生成させる方法と同様、本発明の核酸を保有する組換え発現ベクター、およびこのようなベクターが導入された宿主細胞もまた、本発明に包含される。
【００４３】
一実施形態では、本発明は、配列番号1、17、33、49、65、69、85、89、105、109、125、129、および145からなる群から選択される核酸配列、またはその実質的に同一な、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の相同性を有する配列によりコードされるHCVRを含む抗体またはその断片を提供する。一実施形態では、前記HCVRは、配列番号33、69、85、109、および125からなる群から選択される核酸配列によりコードされる。
【００４４】
一実施形態では、前記抗体またはその断片は、配列番号9、25、41、57、67、77、87、97、107、117、127、137、および147からなる群から選択される核酸配列、またはその実質的に同一な、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の相同性を有する配列によりコードされるLCVRをさらに含む。一実施形態では、前記LCVRは、配列番号41、77、87、117、および127からなる群から選択される核酸配列によりコードされる。
【００４５】
一実施形態では、本発明はまた、配列番号7、23、39、55、75、95、115、および135からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるHCDR3ドメインと;配列番号15、31、47、63、83、103、123、および143からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるLCDR3ドメインとを含む抗体または抗体の抗原結合断片も提供する。
【００４６】
一実施形態では、本発明は、配列番号3、19、35、51、71、91、111、および131からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるHCDR1ドメインと;配列番号5、21、37、53、73、93、113、および133からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるHCDR2ドメインと;配列番号11、27、43、59、79、99、119、および139からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるLCDR1ドメインと;配列番号13、29、45、61、81、101、121、および141からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるLCDR2ドメインとをさらに含む抗体またはその断片を提供する。
【００４７】
第3の態様では、本発明は、生殖細胞系列のVH配列、DH配列、およびJH配列に由来するヌクレオチド配列セグメントによりコードされるHCVRと、生殖細胞系列のVK配列およびJK配列に由来するヌクレオチド配列セグメントによりコードされるLCVRとを、Table 2(表2)に示す組合せで含む、ヒト抗hGCGR抗体または抗体の抗原結合断片を特徴とする。
【００４８】
本発明は、修飾されたグリコシル化パターンを有する抗hGCGR抗体を包含する。一部の適用では、望ましくないグリコシル化部位を除去する修飾、または、例えば、抗体依存性細胞傷害(ADCC)機能を増大させるフコース部分の除去が有用でありうる(Shieldら(2002)、JBC 277: 26733頁を参照されたい)。他の適用では、補体依存性細胞傷害作用(CDC)を修飾するために、ガラクトシル化の修飾を施すことができる。
【００４９】
第4の態様では、本発明は、hGCGRに特異的に結合する組換えヒト抗体またはその断片と、薬学的に許容可能な担体または希釈剤とを含む医薬組成物を特徴とする。
【００５０】
一実施形態では、本発明は、本発明の抗体または抗体の抗原結合断片と、第2の治療剤との組合せである組成物を特徴とする。前記第2の治療剤は、本発明の抗体またはその断片と組み合わせることが有利な任意の薬剤でありうる。
【００５１】
一実施形態では、前記第2の治療剤は、血中グルコースを低下させるか、または糖尿病など、高い血中グルコースレベルを特徴とする疾患もしくは状態を患う患者における少なくとも1つの症状を軽減することが可能な薬剤でありうる。
【００５２】
特定の実施形態では、前記第2の治療剤は、本発明の抗体または抗体の抗原結合断片と関連する任意の可能な副作用が生じる場合に、このような副作用に対抗するかまたはこれを軽減する一助となる薬剤でありうる。例えば、抗hGCGR抗体のうちのいずれかが、脂質レベルまたはコレステロールレベルを上昇させる場合は、脂質レベルまたはコレステロールレベルを低下させるのに有効な第2の薬剤を投与することが有益でありうる。
【００５３】
前記第2の治療剤は、低分子薬物、タンパク質/ポリペプチド、抗体、アンチセンス分子またはsiRNAなどの核酸分子でありうる。前記第2の治療剤は、合成の場合もあり、天然由来の場合もある。
【００５４】
一実施形態では、前記第2の治療剤は、グルカゴンアンタゴニストの場合もあり、本明細書で記載される抗体とは異なる、グルカゴン受容体に対する別の抗体など、第2のグルカゴン受容体アンタゴニストの場合もある。また、本発明の抗体および薬学的に許容可能な組成物を、組合せ療法において用いうること、すなわち、抗体および薬学的に許容可能な組成物を、1または複数の他の所望の治療剤または医療手順と共時的に、これらの前に、またはこれらの後で投与しうることも察知されるであろう。組合せレジメンにおいて用いる療法(治療剤または手順)の特定の組合せでは、所望の治療剤および/または手順の適合性、ならびに達成されることが所望される治療効果を考慮に入れる。また、用いられる療法により、同じ障害に対する所望の効果を達成することもでき(例えば、抗体は、同じ障害を処置するのに用いられる別の薬剤と共時的に投与することができる)、異なる効果(例えば、任意の有害作用のコントロール)を達成しうることも察知されるであろう。本明細書で用いられる、通常は特定の疾患または状態を処置または防止するのに投与されるさらなる治療剤が、処置される疾患または状態に適切である。
【００５５】
一実施形態では、本発明の抗hGCGR抗体を、現行で利用可能な以下の2型糖尿病処置のうちの1または複数と組み合わせて用いることができる。これらには、ビグアニド(メトフォルミン)、スルホニルウレア(グリブリド、グリピジドなど)、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPAR)ガンマアゴニスト(ピオグリタゾン、ロシグリタゾン);およびアルファグルコシダーゼ阻害剤(アカルボース、ボグリボース)が含まれる。さらなる処置には、EXENATIDE(登録商標)(グルカゴン様ペプチド1)およびSYMLIN(登録商標)(プラムリンチド)などの注射可能な処置が含まれる。
【００５６】
特定の実施形態では、前記組成物は、非スルホニルウレア系分泌促進剤、インスリン、インスリン類似体、エキセンディン4ポリペプチド、ベータ3アドレナリン受容体アゴニスト、PPARアゴニスト、ジペプチジルペプチダーゼIV阻害剤、スタチンおよびスタチンを含有する組合せ、コレステロール取込みおよび/または胆汁酸再吸収の阻害剤、LDLコレステロールアンタゴニスト、コレステリルエステル転送タンパク質アンタゴニスト、エンドセリン受容体アンタゴニスト、成長ホルモンアンタゴニスト、インスリン増感剤、アミリン模倣剤またはアミリンアゴニスト、カンナビノイド受容体アンタゴニスト、グルカゴン様ペプチド1アゴニスト、メラノコルチン、メラニン凝集ホルモン受容体アゴニスト、SNRI、線維芽細胞増殖因子21(FGF21)模倣剤(例えば、US20110002845およびUS20080261236を参照されたい)、線維芽細胞増殖因子受容体1c(FGFR1c)アゴニスト(例えば、US20110150901を参照されたい)、例えばアミノグアニジン等の、ただしこれに限定されない、糖化最終産物形成阻害剤、およびタンパク質チロシンホスファターゼ阻害剤からなる群から選択される第2の薬剤を包含しうる。
【００５７】
特定の実施形態では、前記組成物は、脂質レベルまたはコレステロールレベルを低下させる一助となる第2の薬剤を包含することが可能であり、これには、3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-コエンザイムA(HMG-CoA)レダクターゼ阻害剤(例えば、アトルバスタチン(LIPITOR(登録商標))、フルバスタチン(LESCOL(登録商標))、ロバスタチン(MEVACOR(登録商標))、ピタバスタチン(LIVALO(登録商標))、プラバスタチン(PRAVACHOL(登録商標))、ロスバスタチン(CRESTOR(登録商標))、およびシンバスタチン(ZOCOR(登録商標))などのスタチン)などの薬剤が含まれうる。
【００５８】
特定の実施形態では、以下のうちの任意の1または複数と組み合わせて本発明の抗体を投与することが有益でありうる:(1)リポタンパク質の異化を増大させるナイアシン;(2)低密度リポタンパク質(LDL)レベルを低減し、高密度リポタンパク質(HDL)レベルおよびTGレベルを改善し、致死性でない心臓発作の回数を低減するフィブレートまたは両親媒性のカルボン酸;および(3)22-ヒドロキシコレステロールなど、コレステロール除去において役割を果たすLXR転写因子活性化剤、またはVYTORIN(登録商標)(エゼチミブにシンバスタチンを加えた)などの固定組合せ剤;胆汁酸樹脂を伴うスタチン(例えば、コレスチラミン、コレスチポール、コレセベラム)、ナイアシンにスタチンを加えた固定組合せ剤(例えば、ロバスタチンを伴うナイアシン);またはオメガ-3-脂肪酸エチルエステル(例えば、オマコール)など、脂質を低下させる他の薬剤。さらに、前記第2の治療剤は、グルカゴンまたはGCGRの1または複数の他の阻害剤のほか、脂質代謝、特に、コレステロールおよび/またはトリグリセリドのホメオスタシスに関与する、アンジオポエチン様タンパク質3(ANGPTL3)、アンジオポエチン様タンパク質4(ANGPTL4)、アンジオポエチン様タンパク質5(ANGPTL5)、アンジオポエチン様タンパク質6(ANGPTL6)など他の分子の阻害剤でもありうる。これらの分子の阻害剤には、これらの分子に特異的に結合し、それらの活性を遮断する低分子および抗体が含まれる。
【００５９】
特定の実施形態では、アンチセンス分子、二本鎖RNA、またはsiRNA分子など、hPCSK9の活性を阻害する核酸と組み合わせて本発明の抗GCGR抗体を投与することが有益でありうる。PCSK9の活性を阻害する例示的な核酸分子は、US2011/0065644、US2011/0039914、US2008/0015162、およびUS2007/0173473において記載されている。
【００６０】
特定の実施形態では、hPCSK9に特異的に結合し、その活性を阻害する抗体であって、脂質レベルまたはコレステロールレベルを低下させるように作用する抗体と組み合わせて本発明の抗hGCGR抗体を投与することが有益でありうる。例示的な抗hPCSK9抗体は、US2010/0166768において記載されている。ヒトPCSK9に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片は、約0.01mg/kg〜約30mg/kgの範囲の用量で投与することができる。それは、単回投与として投与することもでき、複数回投与として投与することもできる。抗hPCSK9抗体は、抗GCGR抗体と共時的に投与することもでき、抗GCGR抗体の前または後に投与することもできる。
【００６１】
一実施形態では、本発明の抗体と組み合わせて用いられる第2の治療剤は、ヒトPCSK9に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片であって、抗hPCSK9抗体が、配列番号173および177からなる群から選択されるHCVR配列のうちのいずれか1つに含有される3つの重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、およびHCDR3)と;配列番号175および185からなる群から選択されるLCVR配列のうちのいずれか1つに含有される3つの軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、およびLCDR3)とを含む抗体またはその抗原結合断片を含む。
【００６２】
一実施形態では、ヒトPCSK9に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片は、配列番号173および177からなる群から選択される重鎖可変領域(HCVR)を含む。
【００６３】
一実施形態では、ヒトPCSK9に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片は、配列番号175および185からなる群から選択される軽鎖可変領域(LCVR)を含む。
【００６４】
一実施形態では、ヒトPCSK9に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片は、配列番号173および177からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するHCVRと、配列番号175および185からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するLCVRとを含む。
【００６５】
一実施形態では、ヒトPCSK9に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片は、重鎖可変領域(HCVR)および軽鎖可変領域(LCVR)を含み、HCVR/LCVRの配列対が配列番号173/175および配列番号177/185からなる群から選択される。
【００６６】
一実施形態では、ヒトPCSK9に特異的に結合する単離抗体またはその抗原結合断片は、配列番号161および179からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むHCDR1と、配列番号163および181からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むHCDR2と、配列番号165および183からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むHCDR3と、配列番号167および187からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むLCDR1と、配列番号169および189からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むLCDR2と、配列番号171および191からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むLCDR3とを含む。
【００６７】
特定の実施形態では、本発明の抗GCGR抗体と組み合わせて用いられるhPCSK9抗体は、本明細書で記載される核酸分子によりコードされる。例えば、一実施形態では、本発明は、配列番号172および176からなる群から選択される核酸配列、またはその実質的に同一な、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の相同性を有する配列によりコードされるHCVRと、配列番号174および184からなる群から選択される核酸配列、またはその実質的に同一な、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の相同性を有する配列によりコードされるLCVRとを含む抗hPCSK9抗体またはその断片を提供する。
【００６８】
一実施形態では、本発明は、本発明の抗GCGR抗体と組み合わせて用いられる抗hPCSK9抗体またはその断片であって、配列番号160および178からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるHCDR1ドメインと;配列番号162および180からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるHCDR2ドメインと;配列番号164および182からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるHCDR3ドメインと;配列番号166および186からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるLCDR1ドメインと;配列番号168および188からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるLCDR2ドメインと;配列番号170および190からなる群から選択されるヌクレオチド配列、またはその実質的に類似した、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列によりコードされるLCDR3ドメインとを含む抗PCSK9抗体またはその断片を提供する。
【００６９】
こうして、当技術分野で認識される通り、複数の治療剤を共投与する場合は、用量を調整することができる。
【００７０】
第5の態様では、本発明は、本発明の抗hGCGR抗体または抗体の抗原結合部分を用いてhGCGR活性を阻害する方法であって、前記抗体またはその抗原結合断片を含む治療有効量の医薬組成物を投与する工程を含む治療法を特徴とする。本発明の抗体は、hGCGR活性を除去、阻害、または低減することにより改善(improved、ameliorated)、阻害、または防止される任意の状態または障害を処置するのに用いることができる。本発明の抗体は、単独で用いることもでき、糖尿病などであるがこれらに限定されない、血中グルコースレベルまたは血中ケトンレベルの上昇を部分的に特徴とする疾患または状態を患う患者を処置するための標準的なケアであることが知られている、他の薬剤または方法を伴う付加療法としても用いうることが想定される。このような標準療法には、血中グルコース、血中ケトン、もしくは血中脂質を低下させるか、または体重を減量するのに有用な、輸液または他の任意の医薬剤の投与が含まれうる。
【００７１】
本発明の抗hGCGR抗体は、グルカゴンとその受容体との間の相互作用を遮断し、これにより、グルカゴンのグルコース上昇効果を阻害するように機能しうる。本明細書で記載される抗体などのグルカゴン受容体アンタゴニストの使用は、正常なグルコースレベルを達成し、これにより、例えば、糖尿病と関連する1もしくは複数の症状、または長期にわたる合併症を改善または防止する有効な手段でありうる。本明細書で記載される抗体などのグルカゴン受容体アンタゴニストの使用はまた、周術期高血糖症(手術の直前または手術後の患者において観察される高血糖症)など、糖尿病と関連しない状態または障害の結果としての高血糖症を経過する糖尿病以外の患者における正常なグルコースレベルを達成する有効な手段でもありうる。特定の実施形態では、本発明の抗体を用いて糖尿病性ケトアシドーシスにおける血中グルコースレベルまたは血中ケトンレベルを低下させる方法が想定される。特定の実施形態ではまた、本発明の抗体を用いて患者を処置して、体重の減量を達成するか、体重の増加を防止するか、または正常な体重を維持する方法も想定される。
【００７２】
本発明の抗体はまた、例えば、耐糖能異常、肥満などの状態を改善するのに有用な場合もあり、糖尿病性状態を処置するのに有用な場合もあり、腎症、神経障害、網膜症、白内障、脳卒中、アテローム性動脈硬化、創傷治癒障害、および糖尿病と関連する他の合併症など、当業者に知られる糖尿病と関連する長期にわたる合併症のうちの任意の1または複数を防止するか、またはその重症度を低減するのに有用な場合もある。
【００７３】
本発明の治療法により処置可能な他の状態または障害には、糖尿病性ケトアシドーシス、高血糖症(周術期高血糖症、ICU患者高血糖症(hyperglycemia in the intensive care unit patient)、および高浸透圧性高血糖症候群を含めた)、高インスリン血症、メタボリック症候群、インスリン抵抗性症候群、空腹時血糖値異常、または高コレステロール血症、高トリグリセリド血症、高脂血症、および一般的な脂質異常症と関連する高血糖症が含まれる。特定の実施形態では、本発明は、血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルを低下させるか、または高い血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルと関連するかもしくはこれを部分的に特徴とする疾患もしくは状態であって、糖尿病、耐糖能異常、肥満、腎症、神経障害、網膜症、白内障、脳卒中、アテローム性動脈硬化、創傷治癒障害、糖尿病性ケトアシドーシス、高血糖症、高血糖性高浸透圧症候群、周術期高血糖症、ICU患者高血糖症、高インスリン血症、メタボリック症候群、インスリン抵抗性症候群、および空腹時血糖値異常から選択される状態もしくは疾患を有する患者を処置するのに用いられる、本明細書で記載されるGCGRに特異的な単離抗体またはその抗原結合断片を提供する。特定の実施形態では、血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルを低下させるか、または高い血中グルコースレベルもしくは血中ケトンレベルと関連するかもしくはこれを部分的に特徴とする疾患もしくは状態を有する患者を処置するか、またはこのような疾患もしくは状態であって、上記で言及した疾患もしくは状態のうちのいずれかから選択される状態もしくは疾患の少なくとも1つの症状を改善するための医薬を調製するための本発明の単離抗体または抗原結合断片の使用が想定される。
【００７４】
抗体はまた、手術不能なグルカゴノーマ(壊死融解性移動性紅斑および高血糖症を伴う場合もあり、これらを伴わない場合もある膵臓内分泌腫瘍)を伴う患者を処置するのにも有用でありうる。
【００７５】
他の実施形態は、以下の詳細な説明を精査することにより明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】単独または組合せで施す場合のH4H1327P(抗GCGR抗体)および/またはH1H316P(抗PCSK9抗体)を投与した後のC57BL6マウスにおける血中グルコースレベルの百分率の変化を示す図である。対照(実線を伴う×);3mg/kgのH4H1327P(実線を伴う■);10mg/kgのH4H1327P(実線を伴う▲);10mg/kgのH1H316P(実線を伴う▼);3mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う◆);10mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う○)。
【図２】単独または組合せで施す場合のH4H1327Pおよび/またはH1H316Pを投与した後のC57BL6マウスにおける血漿LDL-Cレベルを示す図である。対照(実線を伴う×);3mg/kgのH4H1327P(実線を伴う■);10mg/kgのH4H1327P(実線を伴う▲);10mg/kgのH1H316P(実線を伴う▼);3mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う◆);10mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う○)。
【図３】単独または組合せで施す場合のH4H1327Pおよび/またはH1H316Pを投与した後のC57BL6マウスにおける血漿HDL-Cレベルを示す図である。対照(実線を伴う×);3mg/kgのH4H1327P(実線を伴う■);10mg/kgのH4H1327P(実線を伴う▲);10mg/kgのH1H316P(実線を伴う▼);3mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う◆);10mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う○)。
【図４】単独または組合せで施す場合のH4H1327Pおよび/またはH1H316Pを投与した後のC57BL6マウスにおける総血漿コレステロールレベルを示す図である。対照(実線を伴う×);3mg/kgのH4H1327P(実線を伴う■);10mg/kgのH4H1327P(実線を伴う▲);10mg/kgのH1H316P(実線を伴う▼);3mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う◆);10mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う○)。
【図５】単独または組合せで施す場合のH4H1327Pおよび/またはH1H316Pを投与した後のC57BL6マウスにおける血漿トリグリセリドレベルを示す図である。対照(実線を伴う×);3mg/kgのH4H1327P(実線を伴う■);10mg/kgのH4H1327P(実線を伴う▲);10mg/kgのH1H316P(実線を伴う▼);3mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う◆);10mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(破線を伴う○)。
【図６】単独または組合せで施す場合のH4H1327Pおよび/またはH1H316Pを投与した後のC57BL6マウスにおける肝臓トリグリセリドレベルを示す図である。対照(×);3mg/kgのH4H1327P(■);10mg/kgのH4H1327P(▲);10mg/kgのH1H316P(▼);3mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(◆);10mg/kgのH4H1327P+10mg/kgのH1H316P(○)。
【発明を実施するための形態】
【００７７】
本方法について記載する前に、記載される特定の方法および実験条件は変化させうるので、本発明がこのような方法および条件に限定されるわけではないことを理解されたい。また、本発明の範囲を限定するのは付属の特許請求の範囲だけなので、本明細書で用いられる用語法は、特定の実施形態だけについて記載することを目的とするものであり、限定的であることを意図するものではないことも理解されたい。
【００７８】
別段に定義しない限り、本明細書で用いられる全ての科学技術用語は、本発明が属する技術分野の当業者により一般に理解される意味と同じ意味を有する。本発明を実施または検証する際には、本明細書で記載される方法および材料と類似または同等な任意の方法および材料を用いうるが、ここでは、好ましい方法および材料について記載する。
【００７９】
定義
本明細書ではまた「GCGR」とも称する「グルカゴン受容体」は、Gタンパク質共役受容体クラス2ファミリーに属し、アミノ末端の長い細胞外ドメイン(N末端の細胞外ドメインをコードするDNAについては配列番号158を参照し、N末端の細胞外ドメインのアミノ酸配列については配列番号159を参照されたい)、7回膜貫通セグメント、および細胞内C末端ドメインからなる(Jelinekら、Science 259: 1614〜1616頁(1993)、Segreら、Trends Endocrinol. Metab 4: 309〜314頁(1993))。グルカゴン受容体はとりわけ、肝細胞の表面において発現し、そこで、グルカゴンに結合し、これによりもたらされるシグナルを細胞内に伝達する。したがって、「グルカゴン受容体」という用語はまた、グルカゴンと特異的に相互作用する結果として生物学的シグナルをもたらす1または複数の受容体も指す。当技術分野では、ラット由来およびヒト由来のグルカゴン受容体をコードするDNA配列が単離され、開示されている(EP0658200B1)。また、マウスおよびカニクイザルの相同体も単離され、配列決定されている(Burcelinら、Gene 164 (1995)、305〜310頁; McNallyら、Peptides 25 (2004)、1171〜1178頁)。本明細書で用いられる「グルカゴン受容体」と「GCGR」とは、互換的に用いられる。本明細書で用いられる「GCGR」、「hGCGR」、またはこれらの断片という表現は、ヒト以外の種に由来する、例えば、「マウスGCGR」、「ラットGCGR」、または「サルGCGR」と指定されない限り、ヒトGCGRタンパク質またはその断片を指す。さらに、本明細書で用いられる「GCGR」または「hGCGR」とは、配列番号157に示される核酸配列および配列番号153のアミノ酸配列を有するヒトGCGR、またはその生物学的に活性な断片を指す。以下のGenbank受託番号: NP_000151.1(ヒト)、NP_742089.1(ラット)、XP_001111894.1(アカゲザル)、およびNP_032127.2(マウス)を有するGCGR遺伝子と類縁の多様な配列が存在する。本明細書で開示される他の配列には、ヒトGCGR(配列番号153)、マウスGCGR(配列番号154)、カニクイザルGCGR(配列番号155)、ラットGCGR(配列番号156)が含まれる。特定の実施形態では、本発明において有用な融合タンパク質に、配列番号149(ヒトIgGのFc領域に融合させたNP_000151.1の残基27〜144であるhGCGR-hFc)、配列番号150(ヒトIgGのFc領域に融合させたNP_000151.1の残基27〜144であるhGCGR-hFc)、配列番号151(myc-myc-hisタグに融合させたNP_000151.1の残基27〜144であるhGCGR-mmH)、および配列番号152(受託番号XP_001111894.1を有する、アカゲザルであるMacaca mulattaのGCGRの残基27〜144と同一であり、ヒトIgGのFc領域に融合させた、カニクイザルであるMfのN末端配列を含有するMfGCGR-hFc)が含まれうる。
【００８０】
本明細書で用いられる「ヒトプロタンパク質転換酵素スブチリシン/ケキシン9型」または「hPCSK9」という用語は、配列番号192に示される核酸配列によりコードされ、配列番号193のアミノ酸配列を有するhPCSK9またはその生物学的に活性な断片を指す。
【００８１】
本明細書で用いられる「抗体」という用語は、ジスルフィド結合により相互に連結された2つの重(H)鎖および2つの軽(L)鎖である、4つのポリペプチド鎖を含む免疫グロブリン分子(すなわち、「完全抗体分子」)のほか、それらの多量体(例えば、IgM)またはこれらの抗原結合断片を指すことを意図する。各重鎖は、重鎖可変領域(「HCVR」または「VH」)と、重鎖定常領域(ドメインCH1、CH2、およびCH3を含む)とを含む。各軽鎖は、軽鎖可変領域(「LCVR」または「VL」)と、軽鎖定常領域(CL)とを含む。VH領域およびVL領域は、フレームワーク領域(FR)と称するより保存的な領域を散在させた、相補性決定領域(CDR)と称する超可変性の領域へとさらに細分することができる。各VHおよびVLは、アミノ末端からカルボキシ末端へと以下の順序:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4で配列される3つのCDRおよび4つのFRからなる。本発明の特定の実施形態では、抗GCGR抗体(またはその抗原結合断片)のFRは、ヒト生殖細胞系列の配列と同一な場合もあり、天然で、または人工的に修飾される場合もある。アミノ酸のコンセンサス配列は、2つ以上のCDRについての対照比較による解析に基づき定義することができる。
【００８２】
また、1もしくは複数のCDR残基を置換するか、または1もしくは複数のCDRを脱落させることも可能である。1つまたは2つのCDRが結合には必要とされない抗体が科学文献に記載されている。Padlanら(1995、FASEB J. 9: 133〜139頁)は、公表された結晶構造に基づき、抗体とそれらの抗原との接触領域について解析し、CDR残基のうちで抗原に実際に接触するのは約5分の1〜3分の1に過ぎないと結論付けた。Padlanはまた、1つまたは2つのCDRのアミノ酸が抗原と接触しない抗体も多く見出した(また、Vajdosら、2002 J Mol Biol 320: 415〜428頁も参照されたい)。
【００８３】
抗原に接触しないCDR残基は、先行研究に基づき、ChothiaによるCDRの外部に存在するKabatによるCDRの領域から、分子的モデル化を介して同定することもでき、かつ/または経験的に同定することもできる(例えば、CDRH2における残基H60〜H65は必要とされないことが多い)。CDRまたはその残基を脱落させる場合、通常はそれを別のヒト抗体配列またはこのような配列のコンセンサス配列における対応する位置を占めるアミノ酸で置換する。また、CDR内の置換のための位置および置換するアミノ酸は、経験的に選択することもできる。経験的置換は、保存的置換の場合もあり、非保存的置換の場合もある。
【００８４】
本明細書で開示される完全ヒト抗GCGR抗体は、重鎖可変ドメインおよび軽鎖可変ドメインのフレームワーク領域および/またはCDR領域において、対応する生殖細胞系列の配列と比較して1または複数のアミノ酸の置換、挿入、および/または欠失を含みうる。このような突然変異は、本明細書で開示されるアミノ酸配列を、例えば、公開の抗体配列データベースから入手可能な生殖細胞系列の配列と比較することにより、容易に確認することができる。本発明には、本明細書で開示されるアミノ酸配列のうちのいずれかに由来する抗体およびその抗原結合断片であって、1または複数のフレームワーク領域および/またはCDR領域内の1または複数のアミノ酸を、この抗体が由来する生殖細胞系列の配列の対応する残基、または別のヒト生殖細胞系列の配列の対応する残基、または対応する生殖細胞系列の残基の保存的アミノ酸置換へと突然変異させた(本明細書では、このような配列変化を「生殖細胞系列突然変異」と総称する)抗体または断片が含まれる。当業者は、本明細書で開示される重鎖可変領域および軽鎖可変領域の配列から出発して、1もしくは複数の個別の生殖細胞系列突然変異またはこれらの組合せを含む多数の抗体および抗原結合断片を容易に生成させることができる。特定の実施形態では、VHドメインおよび/またはVLドメイン内のフレームワーク残基および/またはCDR残基の全てを、抗体が由来する元の生殖細胞系列の配列において見出される残基へと復帰突然変異させる。他の実施形態では、特定の残基だけ、例えば、FR1の最初の8アミノ酸内もしくはFR4の最後の8アミノ酸内に見出される突然変異残基だけ、またはCDR1、CDR2、もしくはCDR3内に見出される突然変異残基だけを、元の生殖細胞系列の配列へと復帰突然変異させる。他の実施形態では、フレームワーク残基および/またはCDR残基のうちの1または複数を、異なる生殖細胞系列の配列の対応する残基(すなわち、抗体が元来由来した生殖細胞系列の配列とは異なる生殖細胞系列の配列)へと突然変異させる。さらに、本発明の抗体は、フレームワーク領域および/またはCDR領域内の2カ所以上の生殖細胞系列突然変異の任意の組合せであって、例えば、個別の特定の残基を、特定の生殖細胞系列の配列の対応する残基へと突然変異させる一方で、元の生殖細胞系列の配列とは異
なる特定の他の残基を維持するか、または異なる生殖細胞系列の配列の対応する残基へと突然変異させる組合せも含有しうる。得られたならば、1または複数の生殖細胞系列突然変異を含有する抗体および抗原結合断片は、結合特異性の改善、結合アフィニティーの増大、アンタゴニスト性またはアゴニスト性の生物学的特性の改善または増強(場合によって)、免疫原性の低減などの1または複数の所望の特性について容易に調べることができる。本発明内には、この一般的な形で得られた抗体および抗原結合断片が包含される。
【００８５】
本発明はまた、1または複数の保存的置換を有する、本明細書で開示されるHCVR、LCVR、および/またはCDRのアミノ酸配列のうちのいずれかの変異体を含む抗hGCGR抗体も包含する。例えば、本発明は、本明細書で開示されるHCVR、LCVR、および/またはCDRのアミノ酸配列のうちのいずれかに対して、例えば、10カ所以下、8カ所以下、6カ所以下、4カ所以下などの保存的アミノ酸置換を伴うHCVR、LCVR、および/またはCDRのアミノ酸配列を有する抗hGCGR抗体を包含する。
【００８６】
本明細書で用いられる「ヒト抗体」という用語は、ヒト生殖細胞系列の免疫グロブリン配列に由来する可変領域および定常領域を有する抗体を包含することを意図する。本発明のヒトmAbは、ヒト生殖細胞系列の免疫グロブリン配列によりコードされないアミノ酸残基(例えば、in vitroにおけるランダム突然変異誘発または部位特異的突然変異誘発を介して導入される突然変異、またはin vivoにおける体細胞突然変異を介して導入される突然変異)を、例えば、CDRにおいて包含することが可能であり、特に、CDR3においてこれを包含しうる。しかし、本明細書で用いられる「ヒト抗体」という用語は、別の哺乳動物種(例えば、マウス)の生殖細胞系列に由来するCDR配列をヒトFR配列へと移植したmAbを包含することは意図しない。本発明の抗ヒトGCGR抗体は、「抗hGCGR」抗体と称する場合もあり、「抗GCGR」抗体と称する場合もある。
【００８７】
「〜に特異的に結合する」などの用語は、抗体またはその抗原結合断片が、生理学的条件下で、抗原と比較的安定的な複合体を形成することを意味する。特異的結合は、少なくとも約1×10-6M以下の平衡解離定数(例えば、KDが小さいほど、より緊密な結合が示される)を特徴としうる。当技術分野では、2つの分子が特異的に結合するかどうかを決定する方法がよく知られており、これらには、例えば、平衡透析、表面プラズモン共鳴などが含まれる。しかし、hGCGRに特異的に結合する単離抗体は、他の種に由来するGCGR分子などの他の抗原に対する交差反応性を示しうる。さらに、hGCGRおよび1もしくは複数のさらなる抗原に結合する多重特異性抗体、またはhGCGRの2つの異なる領域に結合する二重特異性抗体もやはり、本明細書で用いられる、hGCGR「に特異的に結合する」抗体と考えられる。
【００８８】
「高アフィニティー」抗体という用語は、表面プラズモン共鳴、例えば、BIACORE(商標)、または溶液アフィニティーELISAを介して測定されるKDとして表されるhGCGRに対する結合アフィニティーが、少なくとも10-9M;好ましくは10-10M;より好ましくは10-11M、なおより好ましくは10-12MであるmAbを指す。
【００８９】
「緩徐な解離速度」、「Koff」、または「kd」という用語は、hGCGRから、表面プラズモン共鳴、例えば、BIACORE(商標)を介して決定される1×10-3／秒以下、好ましくは1×10-4／秒以下の速度定数で解離する抗体を意味する。
【００９０】
本明細書で用いられる、抗体の「抗原結合部分」、抗体の「抗原結合断片」などの用語には、抗原に特異的に結合して複合体を形成する、任意の天然ポリペプチド、酵素的に得られるポリペプチド、合成ポリペプチド、もしくは遺伝子操作したポリペプチド、または糖タンパク質が含まれる。本明細書で用いられる、抗体の「抗原結合部分」、「抗体断片」などの用語は、hGCGRに特異的に結合する能力を保持する抗体の1または複数の断片を指す。
【００９１】
特定の実施形態では、本発明の抗体または抗体断片を、第2のGCGRアンタゴニストなどの治療用部分にコンジュゲート(「イムノコンジュゲート」)することもでき、ビグアニド(メトフォルミン)、スルホニルウレア(グリブリド、グリピジドなど)、PPARガンマアゴニスト(ピオグリタゾンまたはロシグリタゾンなど)、アルファグルコシダーゼ阻害剤(アカルボースまたはボグリボースなど)、EXENATIDE(登録商標)(グルカゴン様ペプチド1)、SYMLIN(登録商標)(プラムリンチド)、化学療法剤、放射性同位体、または有害なグルカゴン活性により部分的に引き起こされる疾患もしくは状態を処置するのに有用な他の任意の治療用部分にコンジュゲートすることもできる。
【００９２】
本明細書で用いられる「単離抗体」とは、異なる抗原特異性を有する他の抗体(Ab)を実質的に含まない抗体(例えば、hGCGRに特異的に結合する単離抗体またはその断片は、hGCGR以外の抗原に特異的に結合する抗体を実質的に含まない)を指すことを意図する。
【００９３】
本明細書で用いられる「遮断抗体」または「中和抗体」(または「GCGR活性を中和する抗体」)とは、そのhGCGRへの結合が、GCGRの少なくとも1つの生物学的活性の阻害を結果としてもたらす抗体を指すことを意図する。例えば、本発明の抗体は、グルカゴンレベルの上昇と関連する血中グルコースレベルの上昇を防止する一助となりうる。代替的に、本発明の抗体は、グルカゴンに応答するcAMP生成を遮断する能力を示すことも可能である。このGCGRの生物学的活性の阻害は、当技術分野で知られた複数の標準的なin vitroアッセイまたはin vivoアッセイのうちの1または複数を介して、GCGRの生物学的活性についての1または複数の指標を測定することにより評価することができる(以下の例を参照されたい)。
【００９４】
本明細書で用いられる「表面プラズモン共鳴」という用語は、例えば、BIACORE(商標)システム(Pharmacia Biosensor AB、Uppsala、SwedenおよびPiscataway、N.J.)を用いて、バイオセンサーマトリックス内のタンパク質濃度の変化を検出することにより、リアルタイムの生物分子間相互作用についての解析を可能とする光学現象を指す。
【００９５】
本明細書で用いられる「KD」という用語は、特定の抗体-抗原間相互作用についての平衡解離定数を指すことを意図する。
【００９６】
「エピトープ」という用語は、パラトープとして知られる、抗体分子の可変領域における特異的な抗原結合部位と相互作用する抗原決定基を指す。単一の抗原は、複数のエピトープを有しうる。したがって、異なる抗体は、抗原における異なる領域に結合することが可能であり、異なる生物学的効果を及ぼしうる。「エピトープ」という用語はまた、B細胞および/またはT細胞がそれに対して応答する、抗原における部位も指す。エピトープはまた、抗体が結合する抗原の領域も指す。エピトープは、構造的に定義することもでき、機能的に定義することもできる。機能的エピトープは一般に、構造的エピトープのサブセットであり、相互作用のアフィニティーに直接寄与する残基を有する。エピトープはまた、立体配座的でもありうる、すなわち、非直鎖状アミノ酸群からなることが可能である。特定の実施形態では、エピトープは、アミノ酸、糖側鎖、ホスホリル基、またはスルホニル基など、化学的に活性な表面分子の群分けである決定基を包含することが可能であり、特定の実施形態では、特定の三次元構造的特徴および/または特定の電荷特徴を有しうる。
【００９７】
核酸またはその断片に言及する場合の「実質的な同一性」または「実質的に同一な」という用語は、適切なヌクレオチドの挿入または欠失(またはその相補鎖)により別の核酸に照らして最適に配列決定されれば、以下で論じられるFASTA、BLAST、またはGAPなど、配列同一性についての任意のよく知られたアルゴリズムを介して測定されるヌクレオチド塩基のうちの少なくとも約90%、および、より好ましくは、少なくとも約95%、96%、97%、98%、または99%においてヌクレオチド配列の同一性が認められることを示す。特定の場合において、基準核酸分子に対して実質的な同一性を有する核酸分子は、基準核酸分子によりコードされるポリペプチドと同じであるかまたは実質的に類似したアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードしうる。
【００９８】
ポリペプチドに対して適用される「実質的な類似性」または「実質的に類似した」という用語は、デフォルトによるギャップの重みを用いるGAPプログラムまたはBESTFITプログラムなどを介して最適に配列決定されれば、2つのペプチド配列が、少なくとも90%の配列同一性、なおより好ましくは少なくとも95%、98%、または99%の配列同一性を共有することを意味する。同一でない残基位置は、保存的アミノ酸置換で異なることが好ましい。「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基を、類似した化学的特性(例えば、電荷または疎水性)を伴う側鎖(R基)を有する別のアミノ酸残基で置換するアミノ酸置換である。一般に、保存的アミノ酸置換は、タンパク質の機能的特性を実質的に変化させない。2つ以上のアミノ酸配列が保存的置換により互いと異なる場合は、類似性の百分率または程度を上方へと調整して、置換の保存的性質を補正することができる。当業者には、この調整を行うための手段がよく知られている。例えば、Pearson (1994)、Methods Mol. Biol. 24: 307〜331頁を参照されたい。類似した化学的特性を伴う側鎖を有するアミノ酸基の例には、1)脂肪族側鎖:グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシン;2)脂肪族ヒドロキシル側鎖:セリンおよびトレオニン;3)アミド含有側鎖:アスパラギンおよびグルタミン;4)芳香族側鎖:フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファン;5)塩基性側鎖:リシン、アルギニン、およびヒスチジン;6)酸性側鎖:アスパラギン酸およびグルタミン酸;ならびに7)硫黄含有側鎖:システインおよびメチオニンが含まれる。好ましい保存的アミノ酸置換基は、バリン-ロイシン-イソロイシン、フェニルアラニン-チロシン、リシン-アルギニン、アラニン-バリン、グルタミン酸-アスパラギン酸、およびアスパラギン-グルタミンである。代替的に、保存的置換とは、Gonnetら(1992)、Science 256: 1443〜45頁において開示されているPAM250対数尤度行列で正の値をとる任意の変化でもある。「中程度に保存的」置換とは、PAM250対数尤度行列において負でない値をとる任意の変化である。
【００９９】
ポリペプチドの配列類似性は典型的に、配列解析ソフトウェアを用いて測定する。タンパク質解析ソフトウェアは、保存的アミノ酸置換を含めた多様な置換、欠失、および他の修飾に割り当てられる類似性の測定値を用いて、類似した配列をマッチさせる。例えば、GCGソフトウェアは、デフォルトパラメータと共に用いて、異なる種の生物に由来する相同的なポリペプチドなどの近縁のポリペプチドの間、または野生型タンパク質とその突然変異タンパク質との間の配列相同性または配列同一性を決定しうる、GAPおよびBESTFITなどのプログラムを含有する。例えば、GCG Version 6.1を参照されたい。また、ポリペプチド配列は、GCG Version 6.1におけるプログラムであるFASTAをデフォルトパラメータまたは推奨されるパラメータと共に用いても比較することができる。FASTA(例えば、FASTA2およびFASTA3)は、クエリー配列と検索配列との間の最適の重複領域についてのアライメントおよび配列同一性百分率をもたらす(Pearson (2000)、前出)。本発明の配列を、異なる生物に由来する多数の配列を含有するデータベースと比較する場合に好ましい別のアルゴリズムは、BLASTコンピュータプログラム、とりわけ、デフォルトによるパラメータを用いるBLASTPまたはTBLASTNである。例えば、Altschulら(1990)、J. Mol. Biol. 215: 403〜410頁;および(1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389〜402頁を参照されたい。
【０１００】
特定の実施形態では、本発明の方法に用いられる抗体または抗体断片は、単一特異性の場合もあり、二重特異性の場合もあり、多重特異性の場合もある。多重特異性抗体とは、1つの標的ポリペプチドの異なるエピトープに特異的な場合もあり、複数の標的ポリペプチドのエピトープに特異的な抗原結合ドメインを含有する場合もある。本発明の文脈で用いられうる例示的な二重特異性抗体のフォーマットは、第1の免疫グロブリン(Ig)CH3ドメインおよび第2のIg CH3ドメインであって、互いに少なくとも1つのアミノ酸だけ異なり、少なくとも1つのアミノ酸の差違により、この二重特異性抗体のプロテインAへの結合が、このアミノ酸の差違を欠く二重特異性抗体の場合と比較して低減される、第1および第2のIg CH3ドメインの使用を伴う。一実施形態では、第1のIg CH3ドメインは、プロテインAに結合し、第2のIg CH3ドメインは、H95R修飾(IMGTのエクソン番号付けによる;EUの番号付けではH435R)など、プロテインAへの結合を低減するかまたは消失させる突然変異を含有する。第2のCH3はさらに、Y96F修飾(IMGTによる;EUではY436F)を含みうる。第2のCH3内に見出されうるさらなる修飾にはIgG1 mAbの場合のD16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IMGTによる;EUではD356E、L358M、N384S、K392N、V397M、およびV422I);IgG2 mAbの場合のN44S、K52N、およびV82I(IMGT;EUではN384S、K392N、およびV422I);ならびにIgG4 mAbの場合のQ15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV82I(IMGTによる;EUではQ355R、N384S、K392N、V397M、R409K、E419Q、およびV422I)が含まれる。上記の二重特異性抗体のフォーマットにおける変化は、本発明の範囲内で想定される。
【０１０１】
「治療有効量」という語句は、所望の効果を生成させるために投与された量を意味する。正確な量は治療目的に依存し、これは知られた技法を用いて当業者に確認可能である(例えば、Lloyd (1999)、「The Art, Science and Technology of Pharmaceutical Compounding」を参照されたい)。「正常なグルコースレベル」とは、ヒトにおいて、空腹時レベルでは約80mg/dL未満であり、食後レベルでは約110〜120mg/dL未満の平均血漿グルコース値を指す。血漿グルコースは、Etgenら(Metabolism 2000; 49(5): 684〜688頁)に従い決定することもでき、D'Orazioら(Clin. Chem. Lab. Med. 2006; 44(12): 1486〜1490頁)に従い、総血中グルコース濃度の変換値から計算することもできる。「コレステロールの正常化」または「正常なコレステロールレベル」とは、ヒトにおける、約200mg/dL未満の総コレステロールレベルを指し、約200〜240mg/dLの範囲が高境界値と考えられる。正常な総コレステロールからは、ヒトにおける約100〜約129mg/dLの平均LDL値が正常と考えられ、45mg/dLを上回るHDL値が正常と考えられる。ヒトにおける正常なトリグリセリドレベルは、150mg/dL未満である。正常な総コレステロール/HDLコレステロール比は4.5未満であり、正常なLDL/HDLコレステロール比は3未満である。これらの値は、標準的に実施される実験に従い決定することができる(また、Friedewald, WT、Clin. Chem (1972)、18: 499〜502頁; Chen, Y.ら、Lipids Health Dis. (2010); 9: 52頁; Keevil, JGら、Circulation (2007)、115: 1363〜1370頁;およびBairaktari, E.ら、Clin. Biochem. (2000)、33: 549〜555頁も参照されたい)。本発明の特定の実施形態では、抗GCGR抗体は、血中グルコースレベルを正常な範囲内まで低下させるのに有用でありうる。本発明の特定の実施形態では、抗GCGR抗体は、HDL-Cレベルを上昇させるのに有用でありうる。本発明の特定の実施形態では、抗GCGR抗体は、トリグリセリドレベルを低減するのに有用でありうる。
【０１０２】
一般的な説明
グルカゴンは、その生理学的効果を、グルカゴン受容体を介するシグナル伝達により及ぼすので、グルカゴン受容体は、糖尿病およびグルカゴンに関連する他の代謝障害の潜在的な治療標的でありうる。本明細書で記載される抗体などのグルカゴン受容体アンタゴニストの使用は、グルコースの正常レベルを達成し、これにより、糖尿病と関連する1もしくは複数の症状または長期にわたる合併症を改善または防止する有効な手段でありうる。本発明の抗体はまた、例えば、耐糖能異常と関連する状態を改善するのに有用な場合もあり、肥満を処置するのに有用な場合もあり、体重の増加を防止するのに有用な場合もあり、メタボリック症候群を処置するのに有用な場合もあり、糖尿病性ケトアシドーシスを含めた糖尿病性状態を処置するのに有用な場合もあり、腎症、神経障害、網膜症、白内障、脳卒中、アテローム性動脈硬化、創傷治癒障害、および糖尿病と関連する他の合併症など、当業者に知られる糖尿病と関連する合併症のうちの任意の1または複数を発症する危険性を防止し、かつ/または低下させるのに有用な場合もある。
【０１０３】
本明細書で記載される抗hGCGR抗体の使用はまた、高血糖症、高血糖性高浸透圧症候群(Stoner, G.D.、American Family Physician (2005)、71(9): 1723〜1730頁; Umpierrez, G.E.、Diabetes Spectrum (2002)、15(1): 28〜36頁; Nugent, B.W.、Emergency Medicine Clinics of North America (2005)、23: 629〜648頁)、周術期高血糖症(Frisch, A.ら、Diabetes Care (2010)、33(8): 1783〜1788頁; Hanazaki, K.ら、World J Gastroenterol (2009)、15(33): 4122〜4125頁; Smiley, D.D.ら、Southern Medical Journal (2006)、99(6): 580〜589頁; Hermanides, J.ら、The Netherlands J. of Med. 67(6): 226〜229頁; Maerz, L.L.ら、Current Opinion in Critical Care (2011)、17: 370〜375頁)、ICU患者高血糖症(Gunst, J.ら、Seminars in Dialysis (2010)、23(2): 157〜162頁; Losser, M-R.、Critical care (2010)、14: 231頁)、高インスリン血症およびインスリン抵抗性症候群、ならびにグルカゴノーマ(壊死融解性移動性紅斑および高血糖症を伴う場合もあり伴わない場合もある膵臓内分泌腫瘍)(例えば、Boden, G.ら、N Engl J Med (1986); 314: 1686〜1689頁を参照されたい)を含めた他の状態を処置するのにも有用でありうる。
【０１０４】
特定の実施形態では、本発明の抗体を、一次免疫原で免疫化した後、二次免疫原で免疫化したマウスから得た。免疫原は、GCGRタンパク質またはその生物学的に活性な断片を発現させる細胞系の場合もあり、GCGRタンパク質またはその活性断片をコードするDNAの場合もあり、GCGRタンパク質またはその活性断片の場合もある。例えば、特定の実施形態では、一次免疫原は、当技術分野で知られた標準的な手順を用いて全長hGCGRを過剰発現させるように操作した細胞系(例えば、マウスMG87細胞系)でありうる。代替的に、全長hGCGRをコードするDNA(例えば、受託番号NP_000151.1に由来するhGCGRコンストラクト)、またはその生物学的に活性な断片をコードするDNA、例えば、GCGRのN末端ドメイン(例えば、配列番号159をコードする配列番号158を参照されたい)、または配列番号159のタンパク質を含めた可溶性のN末端タンパク質、または配列番号153の残基27〜144にわたるアミノ酸をコードするDNAを用いてDNAによる免疫化を実施することもできる。二次免疫原は、GCGRタンパク質の場合もあり、その生物学的に活性な断片の場合もあり、hGCGR-mmH(REGN547:配列番号151)またはhGCGR-hFc(REGN315:配列番号150; REGN316:配列番号149)などの融合タンパク質の場合もある。
【０１０５】
本発明の特定の実施形態では、配列番号159に示されるアミノ酸配列(シグナル配列を伴わない)を有するN末端ドメイン、またはGCGRの細胞外ドメインのうちの任意の1もしくは複数、例えば、細胞外領域(またはその断片)のうちの任意の1または複数を用いて、GCGRに結合し、その機能、例えば、それがグルカゴンに結合する能力を阻害し、この結果として血中グルコースレベルを低下させる抗体を調製することができる。
【０１０６】
ヒトGCGRの全長アミノ酸配列は、配列番号153として示される。シグナルペプチドは、配列番号153のアミノ酸残基1〜26にわたり、N末端ドメインは、配列番号153の残基27〜144にわたり、細胞外領域1(EC1)は、配列番号153のアミノ酸残基194〜226にわたり、細胞外領域2(EC2)は、配列番号153のアミノ酸残基285〜305にわたり、細胞外領域3(EC3)は、配列番号153のアミノ酸残基369〜384にわたる。
【０１０７】
特定の実施形態では、GCGRに特異的に結合する抗体を、上記で言及した細胞外領域の断片、または指定された領域を越えて、本明細書で記載される領域のN末端またはC末端の一方または両方から約5〜約20アミノ酸残基だけ伸びるペプチドを用いて調製することができる。特定の実施形態では、上記で言及した領域またはこれらの断片の任意の組合せを、GCGR特異的抗体を調製するのに用いることができる。特定の実施形態では、上記で言及したGCGRの領域のうちの任意の1もしくは複数、またはそれらの断片を、単一特異性抗体、二重特異性抗体、または多重特異性抗体を調製するのに用いることができる。
【０１０８】
抗体の抗原結合断片
とりわけ別段に示さない限り、本明細書で用いられる「抗体」という用語は、2つの免疫グロブリン重鎖および2つの免疫グロブリン軽鎖(すなわち、「完全抗体分子」)ならびにその抗原結合断片を含む抗体分子を包含すると理解するものとする。本明細書で用いられる、抗体の「抗原結合部分」、抗体の「抗原結合断片」などの用語には、抗原に特異的に結合して複合体を形成する、任意の天然ポリペプチド、酵素的に得られるポリペプチド、合成ポリペプチド、もしくは遺伝子操作したポリペプチド、または糖タンパク質が含まれる。本明細書で用いられる、抗体の「抗原結合部分」、または「抗体断片」という用語は、hGCGRに特異的に結合する能力を保持する抗体の1または複数の断片を指す。抗体断片にはFab断片、F(ab')2断片、Fv断片、dAb断片、CDRまたは単離CDRを含有する断片が含まれうる。抗体の抗原結合断片は、例えば、タンパク質分解による消化または抗体の可変ドメインおよび(場合によって)定常ドメインをコードするDNAの操作および発現を伴う組換え遺伝子操作法など、任意の適切な標準的技法を用いて完全抗体分子から派生させることができる。このようなDNAは知られており、かつ/または、例えば、市販の供給源、DNAライブラリー(例えば、ファージ抗体ライブラリーを含めた)から容易に入手可能であり、合成可能な場合もある。DNAは、配列決定し、化学的にまたは分子生物学法を用いて操作し、例えば、1もしくは複数の可変ドメインおよび/もしくは定常ドメインを適切な構成へと配置するか、またはコドンを導入するか、システイン残基を創出するか、アミノ酸を修飾するか、付加するか、もしくは欠失させることなどもできる。
【０１０９】
抗原結合断片の非限定的な例には、(i)Fab断片;(ii)F(ab')2断片;(iii)Fd断片;(iv)Fv断片;(v)単鎖Fv(scFv)分子;(vi)dAb断片;および(vii)抗体の超可変領域を模倣するアミノ酸残基からなる最小限の認識単位(例えば、CDR3ペプチドなどの単離相補性決定領域(CDR))、または拘束性FR3-CDR3-FR4ペプチドが含まれる。また、ドメイン特異的抗体、単一ドメイン抗体、ドメイン欠失抗体、キメラ抗体、CDR移植抗体、ダイアボディー、トリアボディー、テトラボディー、ミニボディー、ナノボディー(例えば、一価ナノボディー、二価ナノボディーなど)、Small Modular ImmunoPharmaceuticals (SMIP)、およびサメIgNAR可変ドメインなど、他の操作分子も、本明細書で用いられる「抗原結合断片」という表現に包含される。
【０１１０】
抗体の抗原結合断片は、典型的に、少なくとも1つの可変ドメインを含む。可変ドメインは、任意のサイズまたはアミノ酸組成でありえ、一般に1または複数のフレームワーク配列に隣接するか、またはこれらとインフレームである少なくとも1つのCDRを含む。VHドメインをVLドメインと会合させた抗原結合断片において、VHドメインとVLドメインとは、互いに対して任意の適切な配置下に置くことができる。例えば、可変領域は、二量体でありえ、VH-VH二量体、VH-VL二量体、またはVL-VL二量体を含有しうる。代替的に、抗体の抗原結合断片は、単量体のVHドメインまたはVLドメインを含有しうる。
【０１１１】
特定の実施形態では、抗体の抗原結合断片は、少なくとも1つの定常ドメインに共有結合的に連結された少なくとも1つの可変ドメインを含有しうる。本発明の抗体の抗原結合断片内に見出されうる可変ドメインおよび定常ドメインの非限定的な例示的構成には、(i)VH-CH1;(ii)VH-CH2;(iii)VH-CH3;(iv)VH-CH1-CH2;(v)VH-CH1-CH2-CH3;(vi)VH-CH2-CH3;(vii)VH-CL;(viii)VL-CH1;(ix)VL-CH2;(x)VL-CH3;(xi)VL-CH1-CH2;(xii)VL-CH1-CH2-CH3;(xiii)VL-CH2-CH3;および(xiv)VL-CLが含まれる。上記で列挙した例示的な構成のうちのいずれかを含めた可変ドメインおよび定常ドメインの任意の構成において、可変ドメインおよび定常ドメインは、互いに直接連結される場合もあり、完全または部分的なヒンジ領域またはリンカー領域を介して連結される場合もある。ヒンジ領域は、単一のポリペプチド分子内で隣接する可変ドメインおよび/または定常ドメインの間に、結果として可撓性または半可撓性の連結をもたらす、少なくとも2つの(例えば、5、10、15、20、40、60以上の)アミノ酸からなることが可能である。さらに、本発明の抗体の抗原結合断片は、互いと非共有結合的に会合し、かつ/または1もしくは複数の単量体のVHドメインもしくはVLドメインと非共有結合的に会合する(例えば、ジスルフィド結合を介して)、上記で列挙した可変ドメインおよび定常ドメインの構成のうちのいずれかのホモ二量体またはヘテロ二量体(または他の多量体)も含みうる。
【０１１２】
完全抗体分子の場合と同様、抗原結合断片も、単一特異性の場合もあり、多重特異性(例えば、二重特異性)の場合もある。抗体の多重特異性抗原結合断片は典型的に、少なくとも2つの異なる可変ドメインを含み、各可変ドメインは、個別の抗原または同じ抗原における異なるエピトープに特異的に結合することが可能である。当技術分野で利用可能な日常的な技法を用いて、本明細書で開示される例示的な二重特異性抗体のフォーマットを含めた任意の多重特異性抗体フォーマットを、本発明の抗体の抗原結合断片の文脈における使用のために適合させることができる。
【０１１３】
ヒト抗体の調製
当技術分野では、トランスジェニックマウスにおいてヒト抗体を生成させる方法が知られている。任意のこのような知られた方法を、本発明の文脈で用いて、ヒトGCGRに特異的に結合するヒト抗体を作製することができる。
【０１１４】
VELOCIMMUNE(商標)法(例えば、US6,596,541を参照されたい; Regeneron Pharmaceuticals、VELOCIMMUNE(登録商標))またはモノクローナル抗体を生成させるための他の任意の知られた方法を用いて、ヒト可変領域およびマウス定常領域を有する、GCGRに対する高アフィニティーのキメラ抗体をまず単離する。VELOCIMMUNE(登録商標)法は、マウスが、抗原刺激に反応してヒト可変領域およびマウス定常領域を含む抗体を生成させるように、内因性マウス定常領域遺伝子座に作動可能に連結されたヒト重鎖可変領域およびヒト軽鎖可変領域を含むゲノムを有するトランスジェニックマウスの作製を伴う。抗体の重鎖可変領域および軽鎖可変領域をコードするDNAを単離し、ヒト重鎖定常領域およびヒト軽鎖定常領域をコードするDNAに作動可能に連結する。次いで、DNAを、完全ヒト抗体を発現させることが可能な細胞内で発現させる。
【０１１５】
一般に、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスを、対象の抗原で感作し、リンパ球(B細胞など)を、抗体を発現させるマウスから回収する。リンパ球を骨髄腫細胞系と融合させて不死化ハイブリドーマ細胞系を調製することができ、このようなハイブリドーマ細胞系をスクリーニングおよび選択して、対象の抗原に特異的な抗体を生成させるハイブリドーマ細胞系を同定する。重鎖および軽鎖の可変領域をコードするDNAを単離し、重鎖および軽鎖の所望のアイソタイプ定常領域に連結することができる。このような抗体タンパク質は、CHO細胞などの細胞において生成させることができる。代替的に、抗原特異的なキメラ抗体または軽鎖および重鎖の可変ドメインをコードするDNAを、抗原特異的リンパ球から直接単離することもできる。
【０１１６】
まず、ヒト可変領域およびマウス定常領域を有する高アフィニティーのキメラ抗体を単離する。以下の実験についての節で論じる通り、抗体を、アフィニティー、選択性、エピトープなどを含めた所望の特徴について特徴づけて選択する。マウス定常領域を、所望のヒト定常領域で置換して、本発明の完全ヒト抗体、例えば、野生型のIgG1もしくはIgG4または改変されたIgG1もしくはIgG4を生成させる。選択される定常領域は特定の使用に応じて変化させうるが、高アフィニティーの抗原結合特徴および標的特異的な特徴は可変領域内に残存させる。
【０１１７】
一般に、本発明の抗体は、極めて高いアフィニティーを保有し、典型的に、固相上に固定化するかまたは溶液相中にある抗原に結合させることにより測定した場合に約10-12〜約10-9MのKDを保有する。マウス定常領域を、所望のヒト定常領域で置換して、本発明の完全ヒト抗体を生成させる。選択される定常領域は特定の使用に応じて変化させうるが、高アフィニティーの抗原結合特徴および標的特異的な特徴は可変領域内に残存させる。
【０１１８】
生物学的同等物
本発明の抗GCGR抗体および抗体断片は、記載される抗体のアミノ酸配列とは異なるが、ヒトGCGRに結合する能力を保持するアミノ酸配列を有するタンパク質を包含する。このような変異体の抗体および抗体断片は、親配列と比較して1または複数カ所のアミノ酸の付加、欠失、または置換を含むが、記載される抗体と本質的に同等な生物学的活性を示す。同様に、本発明の抗GCGR抗体をコードするDNA配列も、開示された配列と比較した場合、1または複数カ所のヌクレオチドの付加、欠失、または置換を含むが、本発明の抗GCGR抗体または抗体断片と生物学的に本質的に同等な抗GCGR抗体または抗体断片をコードする配列を包含する。
【０１１９】
2つの抗原結合タンパク質または抗体は、例えば、単回投与であれ、複数回投与であれ、類似した実験条件下において同じモル用量で投与した場合、それらの吸収速度および吸収度が有意差を示さない薬学的同等物または薬学的代替物であれば、生物学的に同等であると考えられる。一部の抗体は、それらの吸収度は同等であるが、それらの吸収速度が同等でなくとも、このような吸収速度の差違が意図的なものであり、表示において反映され、例えば、長期使用における有効な体内薬物濃度の達成には本質的でなく、特定の被験薬生成物にとって医学的に重要ではないと考えられるために生物学的に同等であると考えられれば、同等物または薬学的代替物と考えられる。
【０１２０】
一実施形態では、2つの抗原結合タンパク質は、それらの安全性、純度、および効力において臨床的に有意味な差違が認められなければ生物学的に同等である。
【０１２１】
一実施形態では、2つの抗原結合タンパク質は、患者を、基準生成物と生物学的生成物との間で1回または複数回にわたり切り換え、このような切換えを伴わない連続療法と比較して臨床的に重要な免疫原性の変化または有効性の減殺を含めた、有害作用の危険性の予測される増大を伴わずにおくことが可能ならば、生物学的に同等である。
【０１２２】
一実施形態では、2つの抗原結合タンパク質は、それらの両方が、1または複数の使用条件に対して、1または複数の共通の作用機構を介して作用するならば、このような機構が知られている限りにおいて、生物学的に同等である。
【０１２３】
生物学的同等性は、in vivoにおける方法を介して裏付けることもでき、かつ/またはin vitroにおける方法を介して裏付けることもできる。生物学的同等性の測定には、例えば、(a)抗体またはその代謝物の濃度を、血液、血漿、血清、または他の体液において時間の関数として測定する、ヒトまたは他の哺乳動物におけるin vivo試験;(b)in vivoにおけるヒトのバイオアベイラビリティーデータと相関し、これを妥当な程度で予測するin vitro試験;(c)抗体の適切な急性の薬理学的効果(またはその標的)を時間の関数として測定する、ヒトまたは他の哺乳動物におけるin vivo試験;および(d)抗体の安全性、有効性、またはバイオアベイラビリティーもしくは生物学的同等性を確立する、十分に制御された臨床試験が含まれる。
【０１２４】
本発明の抗GCGR抗体の生物学的に同等な変異体は、例えば、残基または配列の多様な置換を施すことにより構築することもでき、生物学的活性に必要でない末端または内部の残基または配列を欠失させることにより構築することもできる。例えば、生物学的活性に本質的でないシステイン残基を欠失させるかまたは他のアミノ酸で置換して、復元した際の、不必要であるかまたは不適正な分子内ジスルフィド架橋の形成を防止することができる。他の文脈では、生物学的に同等な抗体は、この抗体のグリコシル化の特徴を修飾するアミノ酸変化、例えば、グリコシル化を消失させるかまたは除去する突然変異を含む抗GCGR抗体の変異体を包含しうる。
【０１２５】
抗体の生物学的特徴
一般に、本発明の抗体は、hGCGRの細胞外領域のうちの少なくとも1つに結合することにより機能しうる。特定の実施形態では、本発明の抗体は、少なくともN末端領域に位置するエピトープに結合する場合もあり、hGCGRの細胞外(EC)ループのうちの少なくとも1つに位置するエピトープに結合する場合もある。
【０１２６】
特定の実施形態では、本発明の抗体は、そのアミノ酸配列が配列番号159に示され、配列番号158に示される核酸配列によりコードされる細胞外のN末端領域に結合することを介して、GCGR活性を遮断または阻害することにより機能しうる。
【０１２７】
特定の実施形態では、本発明の抗体は、全受容体内のECループまたはループセグメントのうちの少なくとも1つに結合することを介して、GCGR活性を遮断または阻害することにより機能しうる。一実施形態では、本発明の抗体は、配列番号153のアミノ酸残基194近傍〜アミノ酸残基226近傍に位置するEC1に位置するエピトープに結合しうる。代替的に、または加えて、本発明の抗体は、配列番号153のアミノ酸残基285近傍〜アミノ酸残基302近傍に位置するEC2において見出されるエピトープにも結合しうる。代替的に、または加えて、本発明の抗体は、配列番号153のアミノ酸残基369近傍〜アミノ酸残基384近傍に位置するEC3において見出されるエピトープにも結合しうる。
【０１２８】
特定の実施形態では、本発明の抗体は、二重特異性抗体でありうる。本発明の二重特異性抗体は、EC1における1つのエピトープに結合することが可能であり、また、hGCGRのEC1以外の領域における1つのエピトープに結合することも可能である。特定の実施形態では、本発明の二重特異性抗体は、EC1における1つのエピトープに結合することが可能であり、また、EC2またはEC3における1つのエピトープに結合することも可能であり、N末端領域における1つのエピトープに結合することも可能であり、hGCGRのEC1内、EC2内、またはEC3内の他の任意の領域における1つのエピトープに結合することも可能であり、これらの任意の組合せであることも可能である。特定の実施形態では、本発明の二重特異性抗体は、同じ細胞外領域内の2つの異なる部位に結合しうる。
【０１２９】
より具体的に述べると、本発明の抗GCGR抗体は、以下の特徴のうちの1または複数を示しうる:(1)ヒトGCGRまたはその断片および非ヒト(例えば、マウス、サル、ラット、ウサギ、イヌ、ブタなど)GCGRまたはその断片に結合する能力;(2)ヒトGCGRまたはその断片には結合するが、非ヒト(例えば、マウス、サル、ラット、ウサギ、イヌ、ブタなど)GCGRまたはその断片には結合しない能力;(3)ヒトGCGRまたはその断片および非ヒト霊長動物(例えば、サル)GCGRまたはその断片には結合するが、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、またはブタのGCGRまたはGCGR断片には結合しない能力;(4)ヒトGCGRまたはその断片および非ヒト霊長動物(例えば、サル)GCGRまたはその断片およびマウスGCGRまたはその断片には結合するが、ラットGCGRには結合しない能力;(5)ヒトGCGRまたはその断片および非ヒト霊長動物(例えば、サル)GCGRまたはその断片およびラットGCGRまたはその断片には結合するが、マウスGCGRには結合しない能力;(6)グルカゴンのGCGRへの結合を遮断すること;(7)グルカゴンに誘導されるcAMPの生成を遮断すること;(8)糖尿病を患うヒトおよび糖尿病の動物モデルにおいて血中グルコースレベルを低下させる能力を示すこと;(9)トリグリセリドレベルを、正常な哺乳動物において観察されるレベルまで低下させる場合もあり、低下させない場合もあること;あるいは(10)血漿脂質レベルに有害な影響を及ぼさないこと。
【０１３０】
本発明の特定の抗GCGR抗体は、in vitroアッセイまたはin vivoアッセイにおいてGCGR活性を阻害または緩和することが可能である。本発明の抗体がグルカゴンに結合し、そのGCGRへの結合を阻害する能力は、結合アッセイ、ルシフェラーゼレポーターアッセイなどのレポーターバイオアッセイを含めた、当業者に知られた任意の標準的な方法を用いて測定することができる。
【０１３１】
GCGR活性を測定する非限定的な例示的in vitroアッセイは、本明細書の実施例4および5において例示される。実施例4では、ヒト抗hGCGR抗体の結合アフィニティーおよび結合反応速度定数を、表面プラズモン共鳴を介して決定し、測定は、T100 Biacore測定器により実施した。実施例5では、Gαsを介する活性化、ならびにその後におけるcAMPレベルの上昇および転写の活性化を検出するために、ルシフェラーゼレポーターと共に、全長ヒトGCGR、サルGCGR、およびマウスGCGRを発現させるHEK293細胞系によるバイオアッセイを開発した。実施例6、7、8、9、および10は、多様な動物モデルにおける抗体の血中グルコースレベルの低下、血中ケトンレベルの低下、および体重の減量に対するin vivo効果を裏付ける。
【０１３２】
本発明はまた、以下のタンパク質またはペプチドのうちのいずれかの少なくとも1つの生物学的活性断片に結合する抗GCGR抗体およびそれらの抗原結合断片も包含する:配列番号153(全長hGCGR)、配列番号153の残基番号27〜144(hGCGRのN末端ドメイン);配列番号153の残基194〜226;配列番号153の残基285〜305;配列番号153の残基369〜384。本明細書で記載されるGCGRペプチドまたはそれらの断片のうちのいずれかを用いて、抗GCGR抗体を生成させることができる。
【０１３３】
前記ペプチドは、タグづけのための特定の残基、またはKLHなどの担体分子へのコンジュゲーションを目的とする特定の残基の付加または置換を包含するように修飾することができる。例えば、前記ペプチドのN末端またはC末端にシステインを付加することもでき、リンカー配列を付加して、例えば、免疫化のためにKLHへとコンジュゲートされるペプチドを調製することもできる。GCGRに特異的な抗体は、さらなる標識または部分を含有しない場合もあり、N末端またはC末端の標識または部分を含有する場合もある。一実施形態では、標識または部分がビオチンである。結合アッセイでは、標識(存在する場合)の配置により、ペプチドが結合する表面に対するペプチドの方向が決定されうる。例えば、表面をアビジンでコーティングする場合は、N末端にビオチンを含有するペプチドを、ペプチドのC末端部分が表面に対して遠位となるように方向付ける。
【０１３４】
一実施形態では、本発明は、hGCGRに特異的に結合し、hGCGR活性を中和する完全ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合断片であって、以下の特徴のうちの1または複数を示す抗体またはその断片を提供する:(i)配列番号2、18、34、50、66、70、86、90、106、110、126、130、および146からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するHCVRを含むこと;(ii)配列番号10、26、42、58、68、78、88、98、108、118、128、138、および148からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するLCVRを含むこと;(iii)4、20、36、52、72、92、112、および132からなる群から選択される重鎖CDR1配列のうちの任意の1または複数;6、22、38、54、74、94、114、および134からなる群から選択される重鎖CDR2配列のうちの任意の1または複数;8、24、40、56、76、96、116、および136からなる群から選択される重鎖CDR3配列のうちの任意の1または複数;12、28、44、60、80、100、120、および140からなる群から選択される軽鎖CDR1配列のうちの任意の1または複数;14、30、46、62、82、102、122、および142からなる群から選択される軽鎖CDR2配列のうちの任意の1または複数;16、32、48、64、84、104、124、および144からなる群から選択される軽鎖CDR3配列のうちの任意の1または複数;ならびにこれらの組合せを含むこと;(iv)以下のうちの任意の1または複数に対する結合特異性を示すこと:配列番号153のアミノ酸残基27〜144を含むGCGRのN末端領域、または、例えば、EC1、EC2、もしくはEC3を含めた、GCGRの細胞外ループのうちの任意の1もしくは複数であって、EC1が配列番号153の残基194近傍〜残基226近傍の範囲のアミノ酸残基を含み、EC2が配列番号153の残基285近傍〜残基305近傍の範囲のアミノ酸残基を含み、EC3が配列番号153の残基369近傍〜残基384近傍の範囲のアミノ酸残基を含む細胞外ループ;(v)ヒトGCGR、サルGCGR、マウスGCGR、またはラットGCGRのうちの任意の1または複数に結合すること;(vi)グルカゴンのGCGRへの結合を遮断すること;(vii)グルカゴンに誘導されるcAMPの生成を遮断すること;(viii)糖尿病を患うヒトまたは糖尿病の動物モデルにおける血中グルコースレベルまたは血中ケトンレベルを低下させる能力を示すこと;(ix)トリグリセリドレベルを正常な哺乳動物において観察されるレベルまで低下させる場合もあり、低下させない場合もあること;あるいは(x)血漿脂質レベルに有害な影響を及ぼさないこと。
【０１３５】
エピトープマッピングおよび関連する技法
特定のエピトープに結合する抗体についてスクリーニングするためには、「Antibodies」、HarlowおよびLane (Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harb.、NY)により記載されるアッセイなど、日常的な交差遮断アッセイを実施することができる。他の方法には、アラニン走査突然変異誘発、ペプチドブロット(Reineke (2004)、Methods Mol Biol 248: 443〜63頁)、またはペプチド切断解析が含まれる。加えて、エピトープの切出し、エピトープの抽出、および抗原の化学修飾などの方法も用いることができる(Tomer (2000)、Protein Science 9: 487〜496頁)。
【０１３６】
「エピトープ」という用語は、B細胞および/またはT細胞がそれに対して応答する、抗原における部位を指す。B細胞エピトープは、隣接アミノ酸から形成される場合もあり、タンパク質の三次フォールディングにより並置される非隣接アミノ酸から形成される場合もある。隣接アミノ酸から形成されるエピトープは、典型的に、変性溶媒へと曝露しても保持されるが、三次フォールディングにより形成されるエピトープは、典型的に、変性溶媒で処理すると失われる。エピトープは、典型的に、固有の空間配座にある少なくとも3つのアミノ酸、より通常には少なくとも5または8〜10アミノ酸を包含する。
【０１３７】
また、抗原構造ベースの抗体プロファイリング(ASAP)としても知られる修飾支援プロファイリング(MAP)は、各抗体の、化学的または酵素的に修飾された抗原表面への結合プロファイルの類似性を介して、同じ抗原を指向する多数のモノクローナル抗体(mAb)を類別する方法である(US2004/0101920を参照されたい)。各類型は、別の類型により表されるエピトープと顕著に異なるかまたは部分的に重複する固有のエピトープを反映しうる。この技法は、特徴づけが遺伝子的に異なる抗体に焦点を当てうるように、遺伝子的に同一な抗体の迅速なフィルタリングを可能とする。ハイブリドーマスクリーニングに適用した場合、MAPは、所望の特徴を有するmAbを生成させる、まれなハイブリドーマクローンの同定を容易にしうる。MAPを用いて、本発明の抗GCGR抗体を、異なるエピトープに結合する抗体の群へと選別することができる。
【０１３８】
特定の実施形態では、抗GCGR抗体または抗体の抗原結合断片は、GCGRの細胞外領域のうちの少なくとも1つの中のエピトープまたはその断片に結合し、細胞外領域は、既に記載した通り、N末端ドメイン、またはEC1、EC2、もしくはEC3を含めたECループのうちの1つである。
【０１３９】
一実施形態では、抗体は、配列番号153のアミノ酸残基27〜144近傍の範囲のアミノ酸配列を含む、GCGRのN末端領域内またはその断片内のエピトープに結合する。一実施形態では、抗体は、配列番号153のアミノ酸残基194〜226近傍の範囲のアミノ酸配列を含む、EC1内またはその断片内のエピトープに結合する。一実施形態では、抗体は、配列番号153のアミノ酸残基285〜305近傍の範囲のアミノ酸配列を含む、EC2内またはその断片内のエピトープに結合する。一実施形態では、抗体は、配列番号153のアミノ酸残基369〜384近傍の範囲のアミノ酸配列を含む、EC3内またはその断片内のエピトープに結合する。
【０１４０】
特定の実施形態では、抗体または抗体断片は、N末端ドメイン内、またはEC1内、EC2内、もしくはEC3内、および/または2つもしくは3つの異なる細胞外領域内で列挙されるGCGRエピトープ(例えば、N末端領域内、EC1ループ内、EC2ループ内、およびEC3ループ内のエピトープ、またはEC1内、EC2内、およびEC3内のエピトープ、またはN末端領域内、EC2ループ内、およびEC3ループ内のエピトープ、またはN末端領域内、EC1ループ内、およびEC3ループ内のエピトープ)のうちの複数を包含するエピトープに結合する。
【０１４１】
特定の実施形態では、抗体は、GCGRの1つの細胞外領域内の1つのエピトープ、およびN末端ドメイン、またはEC1、EC2、もしくはEC3を含めた、GCGRの異なる細胞外領域内の別のエピトープに結合する二重特異性抗体である。
【０１４２】
一実施形態では、抗体は、hGCGRのN末端領域における1つのエピトープ、およびhGCGRのEC1における別のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、hGCGRのN末端領域における1つのエピトープ、およびhGCGRのEC2における別のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、hGCGRのN末端領域における1つのエピトープ、およびhGCGRのEC3における別のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、hGCGRのEC1における1つのエピトープ、およびhGCGRのEC2における別のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、hGCGRのEC1における1つのエピトープ、およびhGCGRのEC3における別のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、hGCGRのEC2における1つのエピトープ、およびhGCGRのEC3における別のエピトープに結合する二重特異性抗体である。
【０１４３】
一実施形態では、抗体は、hGCGRのN末端ドメインにおける1つのエピトープであって、配列番号153の残基27近傍〜残基144近傍の範囲にある1つのエピトープ、およびhGCGRのEC1における第2のエピトープであって、配列番号153の残基番号194近傍〜残基番号226近傍の範囲にある第2のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、hGCGRのN末端ドメインにおける上記で言及した残基内の1つのエピトープ、およびhGCGRのEC2における第2のエピトープであって、配列番号153の残基番号285近傍〜残基番号305近傍の範囲にある第2のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、hGCGRのN末端ドメインにおける上記で言及した残基内の1つのエピトープ、およびhGCGRのEC3における第2のエピトープであって、配列番号153の残基番号369近傍〜残基番号384近傍の範囲にある第2のエピトープに結合する二重特異性抗体である。
【０１４４】
一実施形態では、抗体は、配列番号153の残基194近傍〜残基226近傍に由来するhGCGRのEC1における1つのエピトープ、および配列番号153の残基285近傍〜残基305近傍に由来するGCGRのEC2における第2のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、配列番号153の残基194近傍〜残基226近傍に由来するEC1における1つのエピトープ、および配列番号153の残基369近傍〜残基384近傍に由来するGCGRのEC3における第2のエピトープに結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、抗体は、配列番号153の残基285近傍〜残基305近傍に由来するEC2における1つのエピトープ、および配列番号153の残基369近傍〜残基384近傍に由来するGCGRのEC3における第2のエピトープに結合する二重特異性抗体である。
【０１４５】
本発明は、本明細書で記載される具体的な例示抗体(例えば、H4H1345N、H4H1617N、H4H1765N、H4H1321BおよびH4H1321P、H4H1327BおよびH4H1327P、H4H1328BおよびH4H1328P、H4H1331BおよびH4H1331P、H4H1339BおよびH4H1339P)のうちのいずれかと同じエピトープに結合する抗GCGR抗体を包含する。同様に、本発明はまた、GCGRまたはGCGR断片への結合について、本明細書で記載される具体的な例示抗体のうちのいずれかと競合する抗GCGR抗体も包含する。
【０１４６】
抗体が、基準抗GCGR抗体と同じエピトープに結合するか、または基準抗GCGR抗体と結合について競合するかは、当技術分野で知られる日常的な方法を用いることにより容易に決定することができる。例えば、被験抗体が、本発明の基準抗GCGR抗体と同じエピトープに結合するかどうかを決定するには、基準抗体を、飽和条件下でGCGRタンパク質またはGCGRペプチドに結合させる。次に、被験抗体がGCGR分子に結合する能力を評価する。被験抗体が、基準抗GCGR抗体との飽和結合の後で、GCGRに結合することが可能であれば、この被験抗体は、基準抗GCGR抗体とは異なるエピトープに結合すると結論付けることができる。他方、被験抗体が、基準抗GCGR抗体との飽和結合の後で、GCGR分子に結合することが可能でなければ、この被験抗体は、本発明の基準抗GCGR抗体が結合したエピトープと同じエピトープに結合しうる。
【０１４７】
抗体が、基準抗GCGR抗体と結合について競合するかどうかを決定するには、上記の結合法を以下の2つの方向で実施する:第1の方向では、基準抗体を飽和条件下でGCGR分子に結合させた後で、被験抗体のGCGR分子への結合について評価する。第2の方向では、被験抗体を飽和条件下でGCGR分子に結合させた後で、基準抗体のGCGR分子への結合について評価する。両方の方向において、第1の(飽和)抗体だけがGCGR分子に結合することが可能な場合は、被験抗体と基準抗体とがGCGRへの結合について競合すると結論される。当業者により察知される通り、基準抗体と結合について競合する抗体は、必ずしも基準抗体と同一なエピトープに結合しうるわけではなく、重複または隣接するエピトープに結合することにより、基準抗体の結合を立体的に遮断する場合もある。
【０１４８】
2つの抗体の各々が他方の抗体の抗原への結合を競合的に阻害(遮断)する場合、これらの抗体は同じエピトープまたは重複エピトープに結合する。すなわち、競合的結合アッセイにおいて測定される通り、他方の抗体に対して1、5、10、20、または100倍過剰な一方の抗体が、少なくとも50%であるが、好ましくは75%、90%、さらにまたは99%結合を阻害する(例えば、Junghansら、Cancer Res. 1990、50: 1495〜1502頁を参照されたい)。代替的に、一方の抗体の結合を低減するかまたは消失させる、抗原における本質的に全てのアミノ酸突然変異が、他方の抗体の結合も低減するかまたは消失させる場合、2つの抗体は、同じエピトープを有する。一方の抗体の結合を低減するかまたは消失させる一部のアミノ酸突然変異が、他方の抗体の結合も低減するかまたは消失させる場合、2つの抗体は、重複エピトープを有する。
【０１４９】
次いで、さらなる日常的な実験(例えば、ペプチドの突然変異解析および結合解析)を実施して、観察される被験抗体の結合の欠如が、実のところ、基準抗体と同じエピトープへの結合に起因しているのか、または立体的遮断(または別の現象)が、観察される結合の欠如の一因であるのかを確認することができる。この種の実験は、ELISA、RIA、表面プラズモン共鳴、フローサイトメトリー、または当技術分野で利用可能な他の任意の定量的もしくは定性的な抗体結合アッセイを用いて実施することができる。
【０１５０】
種による選択性および種による交差反応性
本発明の特定の実施形態によれば、抗GCGR抗体は、ヒトGCGRには結合するが、他の種に由来するGCGRには結合しない。代替的に、特定の実施形態では、本発明の抗GCGR抗体は、ヒトGCGRおよび1または複数のヒト以外の種に由来するGCGRに結合する。例えば、本発明の抗GCGR抗体は、ヒトGCGRに結合することが可能であり、場合によって、マウスGCGR、ラットGCGR、モルモットGCGR、ハムスターGCGR、アレチネズミGCGR、ブタGCGR、ネコGCGR、イヌGCGR、ウサギGCGR、ヤギGCGR、ヒツジGCGR、ウシGCGR、ウマGCGR、ラクダGCGR、カニクイザルGCGR、マーモセットGCGR、アカゲザルGCGR、またはチンパンジーGCGRのうちの1または複数に結合する場合もあり、結合しない場合もある。
【０１５１】
イムノコンジュゲート
本発明は、血中グルコースレベルを低減することが可能な薬剤、または放射性同位体、または化学療法剤などの治療用部分にコンジュゲートしたヒト抗GCGRモノクローナル抗体(「イムノコンジュゲート」)を包含する。抗GCGR抗体にコンジュゲートしうる治療用部分の種類は、処置される状態および達成されることが所望される治療効果を考慮に入れる。例えば、糖尿病、または血中グルコースを低下させ、かつ/または正常な血中グルコースレベルを維持することが望ましい他の任意の状態を処置するには、ビグアニド(例えば、メトフォルミン)、スルホニルウレア(例えば、グリブリド、グリピジド)、PPARガンマアゴニスト(例えば、ピオグリタゾン、ロシグリタゾン);アルファグルコシダーゼ阻害剤(例えば、アカルボース、ボグリボース)、糖化最終産物形成阻害剤(例えば、アミノグアニジン)、または第2のGCGR阻害剤などの薬剤を、GCGR抗体にコンジュゲートすることができる。代替的に、所望の治療効果が、糖尿病または血中グルコースレベルの上昇もしくはコントロール不良から結果として生じる他の任意の状態と関連する続発症または症状を処置することである場合は、その状態の続発症または症状を処置するのに適切な薬剤をコンジュゲートすることも有利でありうる。当技術分野では、イムノコンジュゲートを形成するのに適する薬剤の例が知られており、例えば、WO05/103081を参照されたい。
【０１５２】
多重特異性抗体
本発明の抗体は、単一特異性の場合もあり、二重特異性の場合もあり、多重特異性の場合もある。多重特異性抗体とは、1つの標的ポリペプチドの異なるエピトープに特異的な場合もあり、複数の標的ポリペプチドに特異的な抗原結合ドメインを含有する場合もある。例えば、Tuttら、1991、J. Immunol. 147: 60〜69頁; Kuferら、2004、Trends Biotechnol. 22: 238〜244頁を参照されたい。本発明の抗GCGR抗体は、別の機能的分子、例えば、別のペプチドまたはタンパク質に連結することもでき、これと共発現させることもできる。例えば、抗体またはその断片は、別の抗体または抗体断片などの1または複数の他の分子的実体に機能的に連結して(例えば、化学的連結、遺伝子融合、非共有結合的会合を介して、または別の形で)、第2の結合特異性を伴う二重特異性抗体または多重特異性抗体を生成させることができる。例えば、本発明は、免疫グロブリンの一方のアームが、ヒトGCGRまたはその断片に特異的であり、免疫グロブリンの他方のアームが、第2の治療標的に特異的であるかまたは治療用部分にコンジュゲートされた二重特異性抗体を包含する。本発明の特定の実施形態では、免疫グロブリンの一方のアームが、hGCGRまたはその断片のN末端ドメインにおけるエピトープに特異的であり、免疫グロブリンの他方のアームが、hGCGRまたはその断片のECループのうちの1つにおけるエピトープに特異的である。特定の実施形態では、免疫グロブリンの一方のアームが、1つのECループまたはその断片に特異的であり、第2のアームが、第2のECループまたはその断片に特異的である。特定の実施形態では、免疫グロブリンの一方のアームが、hGCGRの1つのECループにおける1つのエピトープに特異的であり、他方のアームが、hGCGRの同じECループの第2のエピトープに特異的である。
【０１５３】
本発明の文脈で用いられうる例示的な二重特異性抗体のフォーマットは、第1の免疫グロブリン(Ig)CH3ドメインおよび第2のIg CH3ドメインであって、この第1及び第2のIg CH3ドメインは互いに少なくとも1つのアミノ酸が異なり、少なくとも1つのアミノ酸の差違により、この二重特異性抗体のプロテインAへの結合が、このアミノ酸の差違を欠く二重特異性抗体の場合と比較して低減される、第1および第2のIg CH3ドメインの使用を伴う。一実施形態では、第1のIg CH3ドメインは、プロテインAに結合し、第2のIg CH3ドメインは、H95R修飾(IMGTのエクソン番号付けによる;EUの番号付けではH435R)など、プロテインAへの結合を低減するかまたは消失させる突然変異を含有する。第2のCH3はさらに、Y96F修飾(IMGTによる;EUではY436F)を含みうる。第2のCH3内に見出されうるさらなる修飾にはIgG1抗体の場合のD16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IMGTによる;EUではD356E、L358M、N384S、K392N、V397M、およびV422I);IgG2抗体の場合のN44S、K52N、およびV82I(IMGT;EUではN384S、K392N、およびV422I);ならびにIgG4抗体の場合のQ15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV82I(IMGTによる;EUではQ355R、N384S、K392N、V397M、R409K、E419Q、およびV422I)が含まれる。上記の二重特異性抗体のフォーマットにおける変化は、本発明の範囲内で想定される。
【０１５４】
治療的投与および処方物
本発明は、本発明の抗GCGR抗体またはそれらの抗原結合断片を含む治療用組成物を提供する。本発明に従う治療用組成物の投与は、導入、送達、忍容性などの改善をもたらすために処方物に組み込まれる、適切な担体、賦形剤、および他の薬剤と共に施される。適切な処方物の大半は、全ての製薬化学者に知られた処方集である、「Remington's Pharmaceutical Sciences」、Mack Publishing Company、Easton、PAにおいて見出すことができる。これらの処方物には、例えば、粉末、ペースト、軟膏、ゼリー、蝋、油、脂質、脂質(カチオン性脂質またはアニオン性脂質)を含有する小胞(LIPOFECTIN(商標)など)、DNAコンジュゲート、無水吸収ペースト、水中油エマルジョンおよび油中水エマルジョン、カーボワックスエマルジョン(多様な分子量のポリエチレングリコール)、半固体ゲル、およびカーボワックスを含有する半固体混合物が含まれる。また、Powellら、「Compendium of excipients for parenteral formulations」、PDA (1998)、J Pharm Sci Technol 52: 238〜311頁も参照されたい。
【０１５５】
抗体の用量は、投与される対象の年齢および大きさ、標的疾患、標的状態、投与経路などに応じて変化させることができる。本発明の抗体を、成人患者の糖尿病などの多様な状態および疾患におけるGCGR活性と関連する血中グルコースレベルを低下させるのに用いる場合、本発明の抗体を、通常は体重1kg当たり約0.01〜約30mg、より好ましくは約0.02〜約7、約0.03〜約5、または体重1kg当たり約0.05〜約3mgの静脈内単回投与で投与することが有利である。状態の重症度に応じて、処置の頻度および持続期間を調整することができる。特定の実施形態では、本発明の抗体またはその抗原結合断片は、少なくとも約0.1mg〜約800mg、約1〜約500mg、約5〜約300mg、または約10〜約200mg、約10〜約100mg、もしくは約10〜約50mgの初回投与として投与することができる。特定の実施形態では、初回投与の後、初回投与の量とほぼ同じかこれ未満でありうる量で、抗体またはその抗原結合断片の2回目の投与または後続の複数回の投与を行うことができるが、後続の投与は、少なくとも1日間〜3日間、少なくとも1週間、少なくとも2週間、少なくとも3週間、少なくとも4週間、少なくとも5週間、少なくとも6週間、少なくとも7週間、少なくとも8週間、少なくとも9週間、少なくとも10週間、少なくとも12週間、または少なくとも14週間隔てる。
【０１５６】
例えば、リポソーム、微粒子、マイクロカプセルへの封入、突然変異体ウイルスを発現させることが可能な組換え細胞、受容体を介するエンドサイトーシスなどの多様な送達系が知られており、これらを用いて、本発明の医薬組成物を投与することができる(例えば、Wuら(1987)、J. Biol. Chem. 262: 4429〜4432頁を参照されたい)。導入法には、皮内経路、経皮経路、筋肉内経路、腹腔内経路、静脈内経路、皮下経路、鼻腔内経路、硬膜外経路、および経口経路が含まれるがこれらに限定されない。組成物は、任意の好都合な経路を介して、例えば、注入またはボーラス注入を介して、上皮または皮膚粘膜の内壁(例えば、口腔粘膜、直腸粘膜、および腸粘膜など)を介する吸収により投与することができ、他の生物学的に活性な薬剤と共に投与することができる。投与は、全身投与の場合もあり、局所投与の場合もある。
【０１５７】
医薬組成物はまた、小胞、特に、リポソーム(例えば、Langer (1990)、Science 249: 1527〜1533頁を参照されたい)により送達することもできる。
【０１５８】
特定の状況下では、医薬組成物を、制御放出系により送達することができる。一実施形態では、ポンプを用いることができる。別の実施形態では、ポリマー材料を用いることができる。さらに別の実施形態では、制御放出系を組成物の標的に近接して設置し、このため、必要とされる用量を全身投与の場合の一部にとどめることができる。
【０１５９】
注射用調製物は、静脈内注射用、皮下注射用、皮内注射用、および筋肉内注射用、滴下注入用などの剤形を包含しうる。これらの注射用調製物は、公知の方法を介して調製することができる。例えば、注射用調製物は、例えば、上記で記載した抗体またはその塩を、注射に通常用いられる滅菌の水性媒体または油性媒体中に溶解、懸濁、または乳化させることにより調製することができる。注射用の水性媒体としては、例えば、アルコール(例えば、エタノール)、多価アルコール(例えば、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン性界面活性剤[例えば、ポリソルベート80、HCO-50(水素化したヒマシ油のポリオキシエチレン(50モル)付加物)]などの適切な可溶化剤と組み合わせて用いうる、生理食塩液、グルコースおよび他の補助剤などを含有する等張性溶液が存在する。油性媒体としては、例えば、安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどの可溶化剤と組み合わせて用いうるゴマ油、ダイズ油などが用いられる。こうして調製された注射液は、好ましくは適切なアンプル内に充填する。
【０１６０】
本発明の医薬組成物は、標準的な注射針およびシリンジにより、皮下送達することもでき、静脈内送達することもできる。加えて、皮下送達に関しては、本発明の医薬組成物を送達するのに、ペン型送達デバイスの適用が容易である。このようなペン型送達デバイスは、反復使用式の場合もあり、使い捨て式の場合もある。反復使用式のペン型送達デバイスは一般に、医薬組成物を含有する交換式カートリッジを用いる。カートリッジ内の全ての医薬組成物を投与して、カートリッジが空になったら、空のカートリッジは、容易に廃棄し、医薬組成物を含有する新しいカートリッジと交換することができる。こうして、ペン型送達デバイスを反復使用することができる。使い捨て式のペン型送達デバイスには、交換式カートリッジがない。代わりに、使い捨て式のペン型送達デバイスには、デバイス内の容器に保持された医薬組成物があらかじめ充填されている。医薬組成物の容器が空になったら、デバイス全体を廃棄する。
【０１６１】
本発明の医薬組成物の皮下送達では、多数の反復使用式ペン型送達デバイスおよび自己注射式送達デバイスが適用される。ごく少数を挙げれば、例には、AUTOPEN(商標)(Owen Mumford, Inc.、Woodstock、UK)、DISETRONIC(商標)ペン(Disetronic Medical Systems、Burghdorf、Switzerland)、HUMALOG MIX 75/25(商標)ペン、HUMALOG(商標)ペン、HUMALIN 70/30(商標)ペン(Eli Lilly and Co.、Indianapolis、IN)、NOVOPEN(商標) I、II、およびIII(Novo Nordisk、Copenhagen、Denmark)、NOVOPEN JUNIOR(商標)(Novo Nordisk、Copenhagen、Denmark)、BD(商標)ペン(Becton Dickinson、Franklin Lakes、NJ)、OPTIPEN(商標)、OPTIPEN PRO(商標)、OPTIPEN STARLET(商標)、およびOPTICLIK(商標)(Sanofi-Aventis、Frankfurt、Germany)が含まれるが必ずしもこれらに限定されない。ごく少数を挙げれば、本発明の医薬組成物の皮下送達で適用される使い捨て式ペン型送達デバイスの例には、SOLOSTAR(商標)ペン(Sanofi-Aventis)、FLEXPEN(商標)(Novo Nordisk)、およびKWIKPEN(商標)(Eli Lilly)、SURECLICK(商標)Autoinjector(Amgen、Thousands Oaks、CA)、PENLET(商標)(Haselmeier、Stuttgart、Germany)、EPIPEN(Dey、L.P.)、およびHUMIRA(商標)ペン(Abbott Labs、Abbott Park、IL)が含まれるが必ずしもこれらに限定されない。
【０１６２】
上記の経口用医薬組成物または非経口用医薬組成物は、有効成分の用量を近似するのに適する単位用量剤形へと調製すると有利である。このような単位用量剤形には、例えば、錠剤、丸薬、カプセル、注射剤(アンプル)、坐剤などが含まれる。含有される前述の抗体の量は一般に、1単位用量剤形当たり約5〜約500mgであり、とりわけ注射形態では、前述の抗体を約5〜約100mg含有し、他の剤形では約10〜約250mg含有することが好ましい。
【０１６３】
抗体の治療的使用
それらのグルカゴン受容体との相互作用のために、本抗体は、血中グルコースレベルを低下させるのに有用であり、また、グルカゴンのその受容体との相互作用を遮断することが有益な、広範にわたる状態および障害の治療にも有用である。これらの障害および状態は、グルカゴン受容体によるシグナル伝達を伴い、この結果として障害の病態生理または障害に対するホメオスタシス反応をもたらす、グルカゴンに関連する任意の代謝障害から選択することができる。したがって、抗体は、例えば、内分泌系、中枢神経系、末梢神経系、心血管系、肺系、および消化器系の疾患もしくは状態、または関連する症状もしくは続発症を防止、処置、または緩和する一方で、現行の処置と関連する有害な副作用のうちの1または複数を低減するかまたは消失させるのに用いることができる。グルカゴンに関連する代謝障害には、1型糖尿病および2型糖尿病、糖尿病性ケトアシドーシス、高血糖症、高血糖性高浸透圧症候群、周術期高血糖症、ICU患者高血糖症、高インスリン血症、食後高血糖症、空腹時血糖値異常(IFG)、メタボリック症候群、高/低カリウム血症、LDL/HDL比不良、摂食障害、体重の増加、糖尿病の結果としての肥満、小児性糖尿病、妊娠性糖尿病、糖尿病性後期合併症、微量/顕性アルブミン尿、腎症、網膜症、神経障害、糖尿病性足部潰瘍、創傷治癒障害、耐糖能異常(IGT)、インスリン抵抗性症候群、シンドロームX、グルカゴノーマ、消化器障害、肥満、肥満の結果としての糖尿病などが含まれるがこれらに限定されない。本発明はさらに、哺乳動物におけるグルカゴンの過剰から結果として生じる状態を処置する方法;哺乳動物におけるグルカゴン受容体を阻害する方法;哺乳動物におけるグルカゴン受容体を介する細胞応答を阻害する方法;または哺乳動物における血糖レベルを低減する方法であって、グルカゴン受容体阻害量の抗GCGR抗体またはその生物学的に活性な断片を、このような治療を必要とする哺乳動物に投与する工程を含む方法も提供する。
【０１６４】
本抗体は、空腹時および食後の両方における血中グルコースを低下させるのに有効である。本発明の特定の実施形態では、本抗体を、2型糖尿病を治療するための医薬組成物の調製に用いる。本発明のなおさらなる実施形態では、本抗体を、耐糖能異常の2型糖尿病への進行を遅延させるかまたは防止するための医薬組成物の調製に用いる。本発明のさらに別の実施形態では、本抗体を、インスリン非依存性糖尿病からインスリン依存性糖尿病への進行を遅延させるかまたは防止するための医薬組成物の調製に用いる。本発明のさらなる実施形態では、本抗体を、1型糖尿病を治療するための医薬組成物の調製に用いる。このような治療には通常、インスリン療法が随伴する。
【０１６５】
組合せ療法
組合せ療法は、本発明の抗hGCGR抗体、および本発明の抗体または本発明の抗体の生物学的活性断片と組み合わせることが有利でありうる任意のさらなる治療剤を包含しうる。
【０１６６】
例えば、第2の治療剤を用いて、グルコースレベルをさらに低下させる一助とすることもでき、糖尿病など、高血中グルコースレベルを特徴とする疾患または状態を患う患者における少なくとも1つの症状を軽減することもできる。このような第2の薬剤は、例えば、グルカゴンアンタゴニストまたは別のGCGRアンタゴニスト(例えば、抗グルカゴン抗体もしくは抗GCGR抗体、またはグルカゴンもしくはGCGRの低分子阻害剤)から選択する場合もあり、糖尿病または血中グルコースレベルの上昇もしくはグルコース代謝異常と関連するかもしくはこれから結果として生じる他の疾患もしくは状態を処置するのに有用な他の治療用部分を包含する場合もあり、血中グルコースレベルの上昇および/またはコントロール不良と関連する任意の長期にわたる合併症を処置するのに有用な薬剤を包含する場合もある。これらの薬剤には、肝臓におけるグルコース生成を低減し、インスリンに対する感受性を増大させるビグアニド(例えば、メトフォルミン)、またはインスリン生成を刺激するスルホニルウレア(例えば、グリブリド、グリピジド)が含まれる。インスリン増感剤として作用するPPARガンマアゴニスト(例えば、ピオグリタゾン、ロシグリタゾン);ならびにデンプン吸収およびグルコース生成を緩徐化するアルファグルコシダーゼ阻害剤(例えば、アカルボース、ボグリボース)を含めたさらなる処置は、グルコースホメオスタシスの維持を指向する。さらなる処置には、Exenatide(登録商標)(グルカゴン様ペプチド1)およびSymlin(登録商標)(プラムリンチド)などの注射可能な処置が含まれる。
【０１６７】
他の特定の実施形態では、組成物は、非スルホニルウレア系分泌促進剤、インスリン、インスリン類似体、エキセンディン4ポリペプチド、ベータ3アドレナリン受容体アゴニスト、PPARアゴニスト、ジペプチジルペプチダーゼIV阻害剤、スタチンおよびスタチンを含有する組合せ、コレステロール吸収阻害剤、LDLコレステロールアンタゴニスト、コレステリルエステル転送タンパク質アンタゴニスト、エンドセリン受容体アンタゴニスト、成長ホルモンアンタゴニスト、インスリン増感剤、アミリン模倣剤またはアミリンアゴニスト、カンナビノイド受容体アンタゴニスト、グルカゴン様ペプチド1アゴニスト、メラノコルチン、メラニン凝集ホルモン受容体アゴニスト、SNRI、およびタンパク質チロシンホスファターゼ阻害剤からなる群から選択される第2の薬剤を包含しうる。
【０１６８】
他の特定の実施形態では、組合せ療法は、本発明の抗体の投与から任意の潜在的な副作用が結果として生じる場合に、このような副作用に対抗する第2の薬剤の投与を包含しうる。例えば、万一、抗GCGR抗体のうちのいずれかが脂質レベルまたはコレステロールレベルを上昇させる場合は、HMG-CoAレダクターゼ阻害剤(例えば、アトルバスタチン(LIPITOR(登録商標))、フルバスタチン(LESCOL(登録商標))、ロバスタチン(MEVACOR(登録商標))、ピタバスタチン(LIVALO(登録商標))、プラバスタチン(PRAVACHOL(登録商標))、ロスバスタチン(CRESTOR(登録商標))、およびシンバスタチン(ZOCOR(登録商標))などのスタチン)などの薬剤を用いて、脂質レベルまたはコレステロールレベルを低下させる第2の薬剤を投与することが有益でありうる。代替的に、本発明の抗体は、スタチンと別の薬剤との調製物(エゼチミブ/シンバスタチンなど)であるVYTORIN(登録商標)などの薬剤と組み合わせることもできる。
【０１６９】
特定の実施形態では、以下のうちの任意の1または複数と組み合わせて本発明の抗体を投与することが有益でありうる:(1)リポタンパク質の異化を増大させるナイアシン;(2)低密度リポタンパク質(LDL)レベルを低減し、高密度リポタンパク質(HDL)レベルおよびTGレベルを改善し、致死性でない心臓発作の回数を低減するフィブレートまたは両親媒性のカルボン酸;および(3)22-ヒドロキシコレステロールなど、コレステロール除去において役割を果たすLXR転写因子活性化剤、または胆汁酸樹脂を伴うスタチン(例えば、コレスチラミン、コレスチポール、コレセベラム)、ナイアシンにスタチンを加えた固定組合せ剤(例えば、ロバスタチンを伴うナイアシン);またはオメガ-3-脂肪酸エチルエステル(例えば、オマコール)など、他の脂質を低下させる薬剤。
【０１７０】
さらに、前記第2の治療剤は、グルカゴンまたはGCGRの1または複数の他の阻害剤のほか、脂質代謝、特に、コレステロールおよび/またはトリグリセリドのホメオスタシスに関与する、アンジオポエチン様タンパク質3(ANGPTL3)、アンジオポエチン様タンパク質4(ANGPTL4)、アンジオポエチン様タンパク質5(ANGPTL5)、アンジオポエチン様タンパク質6(ANGPTL6)など他の分子の阻害剤でもありうる。これらの分子の阻害剤には、これらの分子に特異的に結合し、それらの活性を遮断する低分子および抗体が含まれる。
【０１７１】
特定の実施形態では、例えば、US2010/0166768において記載されている抗PCSK9抗体など、任意の抗PCSK9(プロタンパク質転換酵素スブチリシン/ケキシン9型)抗体などであるがこれらに限定されない、脂質レベルまたはコレステロールレベルを低下させるように作用する抗体と組み合わせて本発明の抗体を投与することが有益でありうる。他の抗PCSK9抗体は、US2010/0040611、US2010/0041102、US2010/0040610、US2010/0113575、US2009/0232795、US2009/0246192、US2010/0233177、US2009/0142352、US2009/0326202、US2010/0068199、US2011/0033465、US2011/0027287、US2010/0150937、US2010/0136028、およびWO2009/055783において記載されている。
【０１７２】
特定の実施形態では、アンチセンス分子、二本鎖RNA、またはsiRNA分子など、PCSK9(プロタンパク質転換酵素スブチリシン/ケキシン9型)の活性を阻害する核酸と組み合わせて本発明の抗GCGR抗体を投与することが有益でありうる。PCSK9の活性を阻害する例示的な核酸分子は、US2011/0065644、US2011/0039914、US2008/0015162、およびUS2007/0173473において記載されている。
【０１７３】
さらなる治療的活性成分は、本発明の抗GCGR抗体の投与の前に投与することもでき、本発明の抗GCGR抗体の投与と共時的に投与することもでき、本発明の抗GCGR抗体の投与の後に投与することもできる。本開示の目的では、このような投与レジメンを、第2の治療的活性成分「と組み合わせた」抗GCGR抗体の投与と考える。
【０１７４】
抗体の診断的使用
本発明の抗GCGR抗体はまた、例えば、診断目的で、試料中のGCGRを検出および/または測定するのにも用いることができる。例えば、抗GCGR抗体またはその断片を用いて、GCGR発現の異常(例えば、過剰発現、過小発現、発現の欠如など)を特徴とする状態または疾患を診断することができる。GCGRについての例示的な診断アッセイは、例えば、患者から得た試料を本発明の抗GCGR抗体と接触させる工程を含むことが可能であり、抗GCGR抗体を、検出可能な標識もしくはレポーター分子で標識するか、またはGCGRタンパク質を患者試料から選択的に単離するための捕捉リガンドとして用いる。代替的に、診断適用では、標識されていない抗GCGR抗体を、それ自体検出可能に標識された二次抗体と組み合わせて用いることもできる。検出可能な標識またはレポーター分子は、3H、14C、32P、35S、または125Iなどの放射性同位体の場合もあり、イソチオシアン酸フルオレセインまたはロダミンなどの蛍光部分または化学発光部分の場合もあり、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、またはルシフェラーゼなどの酵素の場合もある。試料中のGCGRを検出または測定するのに用いうる特定の例示的アッセイには、酵素免疫測定アッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、および蛍光活性化細胞分取(FACS)が含まれる。
【０１７５】
本発明によるGCGR診断アッセイにおいて用いうる試料には、正常状態下または病理学的状態下において、検出可能量のGCGRタンパク質またはその断片を含有する、患者から得られる任意の組織試料または体液試料が含まれる。一般に、健常な患者(例えば、GCGRレベルまたはGCGR活性の異常と関連する疾患または状態に罹患していない患者)から得た特定の試料におけるGCGRレベルを測定して、まずGCGRのベースラインレベルまたは基準レベルを確立する。次いで、このベースラインのGCGRレベルを、GCGRに関連する疾患もしくは状態、またはこのような疾患もしくは状態と関連する症状を有することが疑われる個体から得た試料中で測定されるGCGRレベルに照らして比較することができる。
【０１７６】
(実施例)
以下の例は、当業者に、本発明の方法および組成物をどのようにして実施および作製し、用いるかについての完全な開示および記載をもたらすために示されるものであり、本発明者らが何を自らの発明と考えるかについての範囲を限定することを意図するものではない。用いられる数字(例えば、量、温度など)に関する精度を確保しようと努めはするが、実験に関しては誤差および偏差を考慮すべきである。別段に示さない限り、部は重量部であり、分子量は平均分子量であり、温度は摂氏温度であり、圧力は大気圧またはその近傍である。
【０１７７】
(実施例1)
ヒトGCGRに対するヒト抗体の生成
以下のうちのいずれか1つを含む免疫原を用いて、hGCGRに対する抗体を生成させることができる。例えば、特定の実施形態では、hGCGRを発現させる細胞を免疫原として用いて、hGCGRに対する抗体を生成させた。加えて、特定の実施形態では、hGCGRをコードするDNAを免疫原として用いて、本発明の抗体を調製した。さらに、特定の実施形態では、hGCGRのN末端ドメインに由来するアミノ酸配列を含むペプチドを免疫原として用いて、ヒトGCGRに対する抗体を生成させた。加えて、特定の実施形態では、hGCGRの細胞外ループ領域であるEC1、EC2、またはEC3のうちのいずれかに由来するアミノ酸配列を含むペプチドを免疫原として用いて、ヒトGCGRに対する抗体を生成させることもできる。上記で言及した通りに、免疫原として用いた細胞、DNA、またはペプチドを、免疫反応を刺激するアジュバントと共に、ヒト免疫グロブリンの重鎖可変領域およびカッパ軽鎖可変領域をコードするDNAを含むVELOCIMMUNE(登録商標)マウスへと直接投与した。抗体による免疫反応は、GCGR特異的イムノアッセイを介してモニタリングした。所望の免疫反応を達成したら、脾臓細胞を採取し、マウス骨髄腫細胞と融合させて、それらの生存可能性を保存し、ハイブリドーマ細胞系を形成した。GCGR特異的抗体を生成させる細胞系を同定するために、ハイブリドーマ細胞系をスクリーニングして選択した。この技法および上記の多様な免疫原を用いて、複数の抗GCGRキメラ抗体(すなわち、ヒト可変ドメインおよびマウス定常ドメインを保有する抗体)を得、このようにして生成させた特定の例示的な抗体を、H4H1345N、H4H1617N、およびH4H1765Nと称した。
【０１７８】
U.S.2007/0280945A1において記載される通り、抗GCGR抗体をまた、骨髄腫細胞へと融合させることなく、抗原陽性B細胞から直接単離した。この方法を用いて、複数の完全ヒト抗GCGR抗体(すなわち、ヒト可変ドメインおよびヒト定常ドメインを保有する抗体)を得、このようにして生成させた例示的な抗体を、以下の通りに称した: H4H1321B、H4H1321P、H4H1327B、H4H1327P、H4H1328B、H4H1328P、H4H1331B、H4H1331P、H4H1339B、およびH4H1339P。
【０１７９】
本実施例の方法に従い生成させた例示的な抗GCGR抗体の生物学的特性は、以下に示される実施例において詳述される。
【０１８０】
(実施例2)
重鎖可変領域および軽鎖可変領域のアミノ酸配列
Table 1(表1)は、選択された抗GCGR抗体の重鎖可変領域および軽鎖可変領域のアミノ酸配列対と、それらの対応する抗体識別子とを示す。抗体名称の番号は同じであるが、接尾文字N、B、またはPが異なる抗体は、CDR配列は同一であるが、CDR配列以外の領域(すなわち、フレームワーク領域)において配列の変化を伴う重鎖および軽鎖を有する抗体を指す。したがって、特定の抗体のN変異体、B変異体、およびP変異体は、それらの重鎖可変領域および軽鎖可変領域内に同一なCDR配列を有するが、それらのフレームワーク領域内では互いに異なる。
【０１８１】
【表１】
2014501512.tif 000002
【０１８２】
(実施例3)
V(可変)遺伝子使用についての解析
生成させた抗体の構造を解析するために、抗体の可変領域をコードする核酸をクローニングし、配列決定した。抗体の核酸配列および抗体の予測されるアミノ酸配列から、重鎖可変領域(HCVR)および軽鎖可変領域(LCVR)の各々について、遺伝子使用を同定した。Table 2(表2)は、本発明に従い選択された抗体についての遺伝子使用を示す。
【０１８３】
【表２】
2014501512.tif 000003
【０１８４】
(実施例4)
表面プラズモン共鳴により決定される抗体の可溶性GCGRへの結合
抗hGCGRヒトモノクローナル抗体の、ヒトおよびサルの可溶性組換えGCGR細胞外ドメイン(それぞれ、hGCGRおよびMfGCGR)への結合の結合アフィニティーおよび結合反応速度定数を、25℃および37℃の両方における表面プラズモン共鳴を介して決定した。T100 Biacore測定器により測定を実施した。抗体は、共有結合的に連結した抗ヒトカッパ抗体による捕捉表面を介して、Biacoreセンサーチップ表面において捕捉し、可溶性GCGRタンパク質を、この表面に、一価(C末端のmyc-myc-ヘキサヒスチジンタグと共に発現させたhGCGR)フォーマットまたは二価(N末端のFc融合体と共に発現させたhGCGRおよびMfGCGR)フォーマットで適用した。この例で用いた試薬のアミノ酸配列の識別子をTable 3(表3)に示す。
【０１８５】
【表３】
2014501512.tif 000004
【０１８６】
可溶性GCGRは、フローセルに、3.1nM〜50nMの範囲の複数の濃度で個別に注入して適用し、Scrubber v2.0a曲線近似ソフトウェアを用いて、データを1:1の結合モデルへと近似することにより、結合反応速度定数(ka)および解離反応速度定数(kd)を決定した。結合-解離平衡定数および解離半減期は、反応速度定数から、KD=kd/ka;t1/2=(ln2/kd)として計算した。
【０１８７】
【表４】
2014501512.tif 000005
【０１８８】
【表５】
2014501512.tif 000006
【０１８９】
Table 4a(表4)および4b(表5)に示す通り、例示的な抗体は、ヒトGCGR可溶性タンパク質およびサルGCGR可溶性タンパク質の両方への高アフィニティーによる結合を示した。二価のhGCGRを流したところ、一価のhGCGRの場合と比較して結合アフィニティーの著明な増大(5倍〜15倍)が観察された。抗体は、一貫して、hGCGRの場合と比較して、サル変異体であるMfGCGRに高アフィニティー(3倍〜10倍)で結合した。
【０１９０】
(実施例5)
抗GCGR抗体のGCGR活性化に対する効果を測定するバイオアッセイ
GCGRとは、Gタンパク質共役受容体であり、そのリガンドであるグルカゴン(GCG)は、Gαsを介するアデニリルシクラーゼ活性およびGqを介するホスホイノシトール代謝回転を刺激する(JiangおよびZhang、(2003)、Am J Physiol Endocrinol Metab 284: E671〜E678頁)。Gαsを介する活性化、その後のcAMPレベルの上昇、および転写の活性化を検出するバイオアッセイを開発した。全長のヒトGCGR(GenBank受託番号:NP_000151.1;配列番号153)、サル(カニクイザル)GCGR(配列番号155)、およびマウスGCGR(NP_032127.2;配列番号154)を、ルシフェラーゼレポーターアッセイと共に安定的に発現させるHEK293細胞系を生成させた。安定的な細胞系を単離し、10%のFBS、DMEM、NEAA、ペニシリン/ストレプトマイシン、および500mg/mlのG418中で維持した。ラットGCGRにはLipofectamine2000 (Invitrogen)を用いて、レポーター遺伝子[CRE(4×)-ルシフェラーゼ-IRES-GFP]を発現させるHEK293細胞系で、全長ラットGCGR(NP_742089.1;配列番号156)を一過性にトランスフェクトした。
【０１９１】
バイオアッセイのために、293/GCGR細胞を、96ウェルアッセイプレートに、低濃度血清培地、0.1%FBS、およびOPTIMEM中、1ウェル当たりの細胞20,000個で播種し、37℃および5%のCO2で一晩にわたりインキュベートした。翌日、GCGを1:3で系列希釈し、用量反応についてのGCG対照を含めずに、100nM〜0.002nMから始めて細胞に添加した。阻害のため、抗体を1:3で系列希釈し、200nM〜0.003nM(hGCGR用の細胞の場合)または100nM〜0.002nM(サルGCGR用の細胞、マウスGCGR用の細胞、およびラットGCGR用の細胞の場合)から始めて、抗体対照を含めず、GCGの定常濃度を100pMとして細胞に添加した。ルシフェラーゼ活性は、37℃および5%のCO2におけるインキュベーションの5.5時間後に検出した。
【０１９２】
100pMのGCGによる各レポーター細胞系の刺激についてのEC50値をTable 5a(表6)に示す。2つの対照抗体である、対照mAb1(hIgG4のアイソタイプとして発現させた陽性対照;配列番号275であるHCVR、配列番号102であるHCDR1、配列番号128であるHCDR2、および配列番号169であるHCDR3と、配列番号229であるLCVR、配列番号14であるLCDR1、配列番号50であるLCDR2、および配列番号74であるLCDR3とを有する、「A-9」と称する抗体については、例えば、WO2008/036341を参照されたい)および対照mAb2(アイソタイプ対応陰性対照)についての結果を含め、100pMのGCGによる細胞の刺激を遮断する抗体についてのIC50値の結果をTable 5b(表7)に示す。
【０１９３】
抗GCGR抗体によるヒトGCGRの阻害に関しては、GCGによるGCGRの活性化が、ルシフェラーゼ活性を113pMのEC50で刺激し、対照mAb2(アイソタイプ対応陰性対照)を除く全ての抗体が、GCGの活性化を100pMで遮断し、ルシフェラーゼ活性を減殺することが示された。
【０１９４】
抗GCGR抗体によるサルGCGRの阻害に関しては、GCGによるGCGRの活性化が、ルシフェラーゼ活性を36pMのEC50で刺激し、対照mAb2(アイソタイプ対応陰性対照)を除く全ての抗体が、GCGの活性化を100pMで遮断し、ルシフェラーゼ活性を減殺することが示された。H4H1765Nは、被験抗体の最高濃度である100nMでGCGの部分的な阻害を示した。
【０１９５】
抗GCGR抗体によるマウスGCGRの阻害に関しては、GCGによるGCGRの活性化が、ルシフェラーゼ活性を83pMのEC50で刺激し、H4H1345N、H4H1617N、H4H1765N、および対照mAb2(アイソタイプ対応陰性対照)を除く全ての抗体が、GCGの活性化を100pMで遮断し、ルシフェラーゼ活性を減殺することが示された。
【０１９６】
抗GCGR抗体によるラットGCGRの阻害に関しては、GCGによるGCGRの活性化が、ルシフェラーゼ活性を252pMのEC50で刺激し、H4H1765Nおよび対照mAb2(アイソタイプ対応陰性対照)を除く全ての抗体が、GCGの活性化を100pMで遮断し、ルシフェラーゼ活性を減殺することが示された。
【０１９７】
【表６】
2014501512.tif 000007
【０１９８】
【表７】
2014501512.tif 000008
【０１９９】
まとめると、8つの抗hGCGR完全ヒト抗体について調べ、GCG単独で刺激した場合に113pMのEC50を示す、レポーター細胞系における100pMのGCGによるヒトGCGRの活性化の遮断を裏付けた。サルGCGR用のレポーター細胞系では、8つの被験抗体のうち7つが、100pMのGCGによる活性化を完全に阻害した。H4H1765Nは、被験抗体の最高濃度である100nMでも、サルGCGRを完全には阻害しなかった。マウスGCGR用のレポーター細胞系では、8つの抗体のうちの5つが、100pMのGCGによる活性化を完全に阻害し、ラットGCGRをトランスフェクトしたレポーター細胞では、8つの抗体のうち7つが、100pMのGCGによる活性化を阻害した。
【０２００】
(実施例6)
ob/obマウスにおける抗GCGR抗体の効果
それらの全てがマウスGCGRと交差反応する、選択された抗hGCGR抗体を、それらが2型糖尿病のマウスモデルであるob/obマウスにおいて血中グルコースレベルを低減する能力について調べた。ob/obマウスを動物5または6匹ずつの10群に分けた。各群に各抗体の皮下注射を1または10mg/kgで施した。対照群には、知られたマウスタンパク質のいずれにも結合しないhIgGアイソタイプ対照抗体を注射した。1または10mg/kgでの抗体投与それぞれの2または7日後、尾静脈採血を介して得た数滴の血液をマウスから回収した。とりわけ、H4H1327Pと称する抗体を10mg/kgで施した群では、尾静脈血をより高頻度で、投与の2、4、7、9、11、14、16、18、および21日後に回収した。尾静脈血試料に由来する血中グルコースレベルは、ACCU-CHEK(登録商標)Compact Plus(Roche)により決定した。対照群の平均血中グルコースレベルからの血中グルコースの低減百分率は、各時点の各動物について計算した。血中グルコース低減の平均百分率は、各抗体群について計算した。Table 6(表8)は、対照群の平均血中グルコースレベルについてまとめる。血中グルコース低減百分率の平均±SEMとして表した結果を、Table 7aおよび7b(表9および10)に示す。
【０２０１】
【表８】
2014501512.tif 000009
【０２０２】
【表９】
2014501512.tif 000010
【０２０３】
【表１０】
2014501512.tif 000011
【０２０４】
被験抗hGCGR抗体で処置したマウス(Table 7aおよび7b(表9および10)に示される)は、対照抗体を注射したマウスと比較して、血中グルコースレベルの著明な低減を示した。
【０２０５】
(実施例7)
ヒトGCGRタンパク質を発現させるトランスジェニックマウスにおける抗GCGR抗体の効果
抗hGCGR抗体の血中グルコースおよび血漿脂質レベルに対する効果を、ヒトGCGRタンパク質を発現させるトランスジェニックマウス(「ヒト化GCGRマウス」)において決定した。ヒト化GCGRマウスを、C57BL6/129(F1H4)胚性幹細胞においてマウスGCGR遺伝子をヒトGCGR遺伝子(配列番号157;全長タンパク質であるGenBank受託番号:NP_000151.1をコードする;配列番号153)で置換することにより生成させた。C57BL6バックグラウンドにおいて生殖細胞系列の伝達を確立した後、ヘテロ接合マウス(GCGRhum/+)同士を交配させて、ホモ接合マウス(GCGRhum/hum)を生成させた。ホモ接合ヒト化GCGRマウスを、動物3または4匹ずつの10群に分けた。各群に各抗体の皮下注射を3mg/kgで施した。対照I群には、知られたマウスタンパク質のいずれにも結合しないhIgGアイソタイプ対照抗体を注射した。対照II群には、ヒト化GCGRマウスの血中グルコースレベルを低減することが検証されている抗hGCGR hIgG4抗体を注射した。抗体投与の3日後、マウスから採血し、ACCU-CHEK(登録商標)Compact Plus(Roche)により血中グルコースレベルを決定した。対照I群の平均血中グルコースレベルからの血中グルコースの低減百分率は、各動物について計算した。血中グルコース低減の平均百分率は、各抗体群について計算した。Table 8a(表11)は、対照群の平均血中グルコースレベルについてまとめる。血中グルコース低減百分率の平均±SEMとして表した結果を、Table 8b(表12)に示す。
【０２０６】
加えて、対照I群、対照II群、およびH4H1765N群により、抗体投与の前、ならびにその3日後および8日後にマウスから採血し、ADVIA(登録商標)1650 Chemistry System(Siemens)を介して血漿脂質レベルを決定した。低密度リポタンパク質コレステロール(LDL-C)レベル、高密度リポタンパク質コレステロール(HDL-C)レベル、総コレステロール(TOTAL-C)レベル、トリグリセリド(TG)レベル、非エステル化脂肪酸(NEFA)レベルの測定値の各々について、3つの群各々の平均を計算した。血漿脂質濃度の平均±SEMとして表した結果を、Table 8c(表13)に示す。
【０２０７】
大半の被験抗hGCGR抗体で処置したマウス(Table 8b(表12)に示す)は、対照抗体を施したマウスと比較して血中グルコースレベルの著明な低減を示した。特定の被験抗hGCGR抗体で処置したマウス(Table 8c(表13)に示す)は、対照抗体を施したマウスと比較してトリグリセリドレベルの著明な低減を示した。特に、トリグリセリドレベルの低下は、一方をH4H1765N(データはTable 8c(表13)の下方に示す)と称し、他方をH4H1327P(データは示さない)と称する、2つの抗GCGR抗体について観察された。
【０２０８】
【表１１】
2014501512.tif 000012
【０２０９】
【表１２】
2014501512.tif 000013
【０２１０】
【表１３】
2014501512.tif 000014
【０２１１】
(実施例8)
抗GCGR抗体およびPCSK9(プロタンパク質転換酵素スブチリシン/ケキシン9型)に特異的な抗体による組合せ療法のマウスにおける血中グルコースレベル、血漿脂質レベル、および肝臓トリグリセリドレベルに対する効果
試薬
以下の抗体を用いて、抗GCGR抗体およびPCSK9に特異的な抗体による組合せ療法のC57BL/6マウスにおける血中グルコースレベル、血漿脂質レベル、および肝臓トリグリセリドレベルに対する効果について研究した:hIgG4アイソタイプ対照である、REGN496と称する抗hlL4R抗体;H4H1327Pと称する抗GCGR(hIgG4)抗体;およびH1H316Pと称する抗PCSK9(hIgG1)抗体。HCVR、LCVR、HCDR、およびLCDRのアミノ酸配列の識別子を、Table 9(表14)の下方に示す。
【０２１２】
【表１４】
2014501512.tif 000015
【０２１３】
実験手順
抗hGCGR抗体であるH4H1327Pと、抗hPCSK9抗体であるH1H316Pとの組合せの、血中グルコースレベル、血漿脂質レベル、および肝臓トリグリセリド(TG)レベルに対する効果を、C57BL/6マウスにおいて決定した。
【０２１４】
H4H1327Pは、マウスGCGRと交差反応し、H1H316Pは、マウスPCSK9と交差反応する。C57BL/6マウスを、動物6匹ずつの6群に分けた。各群に、抗体または2つの抗体の組合せの皮下注射を毎週1回施した。第1の群には、知られたいずれのマウスタンパク質にも結合しないhIgG4アイソタイプ対照抗体を10mg/kgで注射した。第2群および第3群には、それぞれ、H4H1327Pを3mg/kgおよび10mg/kgで施した。第4群には、10mg/kgのH1H316Pを注射した。第5群には、3mg/kgのH4H1327Pと10mg/kgのH1H316Pとの組合せを施し、第6群には、10mg/kgのH4H1327Pと10mg/kgのH1H316Pとの組合せを注射した。初回の抗体投与の11日後および19日後、血中グルコースおよび血漿脂質を測定するためにマウスから採血した。19日目に、肝臓TG含量を決定するために肝臓を採取した。血中グルコースレベルは、ACCU-CHEK(登録商標)Compact Plus(Roche)を用いて測定した。アイソタイプ対照群の平均血中グルコースレベルからの血中グルコースの低減百分率を各動物について計算した。次いで、血中グルコースの低減百分率および関連する誤差を、各群における個別の動物についての値を平均することにより、各治療群について計算した。血中グルコース低減百分率の平均±SEMとして表した結果を、Table 10a(表15)および図1に示す。
【０２１５】
血漿脂質レベルは、ADVIA(登録商標)1650 Chemistry System(Siemens)により決定した。肝臓TG含量は、クロロホルム/メタノールによりTGを組織から抽出した後で、比色アッセイ(Teco Diagnostics)を用いて測定した。血漿低密度リポタンパク質コレステロール(LDL-C)レベル、血漿高密度リポタンパク質コレステロール(HDL-C)レベル、血漿総コレステロール(TOTAL-C)レベル、血漿TGレベル、および肝臓TGレベルの測定値の各々について、各群の平均を計算した。血漿脂質濃度および肝臓脂質濃度の平均±SEMとして表した結果を、Table 10b(表16)および図2(血漿LDL-Cレベル);図3(血漿HDL-Cレベル);図4(血漿Total-Cレベル);図5(血漿TGレベル);および図6(肝臓TG含量)に示す。
【０２１６】
結果のまとめおよび結論:
【表１５】
2014501512.tif 000016
【０２１７】
【表１６】
2014501512.tif 000017
【０２１８】
表形式によるデータのまとめ:
H4H1327P単独で処置したマウスは、対照mAbを施したマウスと比較して、血中グルコースレベルの著明な低減、ならびにLDLレベル、HDLレベル、および総コレステロールレベルの上昇を示した。H1H316P単独で処置したマウスは、コレステロールレベルの著明な低減を示したが、血中グルコースレベルは変化しなかった。H4H1327PとH1H316Pとの組合せで処置したマウスは、対照mAbを施したマウスと比較して血中グルコースレベルの著明な低減を示したが、コレステロールレベルは変化しなかった。肝臓TG含量は、アイソタイプ対照群と比較して、治療群のうちのいずれにおいても変化しなかった。
【０２１９】
(実施例9)
食餌誘導性肥満マウスモデルにおける抗GCGR抗体の効果
マウスGCGRと交差反応する抗hGCGR抗体であるH4H1327Pの、血中グルコースレベルおよび体重に対する効果を、2型糖尿病(T2D)の食餌誘導性肥満(DIO)マウスモデルにおいて決定した。
【０２２０】
DIOモデルは、5〜6週齢から高脂肪(kcal単位で60%)食餌(HFD)でマウスを飼育することにより開発する。この食餌下に置いて約6週間後、マウスは、インスリン抵抗性、グルコース非忍容性、および肥満を含めた代謝異常を発症する。一般に用いられる他の2つのT2Dモデルであるob/obマウスモデルおよびdb/dbマウスモデルは、それぞれ、ヒトにおいてT2Dを引き起こすことがまれなレプチン遺伝子またはレプチン受容体遺伝子における突然変異から結果として生じるので、DIOモデルは、マウスにおいて、前出の2つのモデルにより誘導される生理学的状態よりヒトT2Dにより近似した生理学的状態を誘導する。
【０２２１】
本研究では、5週齢以降HFD下に置いた11週齢の雄C57BL/6マウスを、Taconic farms, Inc.から購入し、さらに8週間にわたりこの食餌下で保持した。19週齢のマウスを、1群当たりの動物10匹ずつの4群に分けた。各群に、毎週(0、7、14、および21日目において)3、10、もしくは30mg/kgのH4H1327P、または知られたいずれのマウスタンパク質にも結合しないhIgG4アイソタイプ対照30mg/kgの皮下注射を施した。血中グルコースレベルおよび体重を定期的に測定し、最終回の抗体投与を施した6日後(27日目において)、1群当たり6匹ずつのマウスを屠殺した。次の6週間にわたり、1群当たりに残る4匹ずつのマウスについて、血中グルコースおよび体重をモニタリングした。アイソタイプ対照群の平均血中グルコースレベルと比較した血中グルコースレベルの低減百分率を、各動物について計算した。次いで、各群における個別の動物についての値を平均することにより、各治療群についての血中グルコースの低減百分率および関連する誤差を計算した。血中グルコース低減百分率の平均±SEMとして表した結果を、Table 11(表17)に示す。ベースライン(0日目における体重)からの体重の変化百分率を、各動物について計算した。次いで、各群における個別の動物についての値を平均することにより、各治療群についての体重の変化百分率および関連する誤差を計算した。ベースラインからの体重の変化百分率の平均±SEMとして表した結果を、Table 12(表18)に示す。
【０２２２】
結果のまとめおよび結論:
H4H1327Pは、全ての被験用量において、DIOマウスの血中グルコースおよび体重を、アイソタイプ対照群と比較して低減および減量した。相対血中グルコースの最大の低減(48.5%)は、10日目の最高用量(30mg/kg)群において生じ、相対体重の最大の減量(12.8%)は、28日目の最高用量群において生じた。最低用量(3mg/kg)群も、平均相対血中グルコースの低下を達成し、平均体重の減量値として、28日目までの全期間(最終回投与の1週間後)において最高用量群により示された値の少なくとも70%を達成した。H4H1327Pの高用量群では、21日目の最終回処置後において(すなわち、28、47、および68日後において)観察された血中グルコースおよび体重の低下効果および減量効果が、低用量群と比較して長期にわたり持続した。
【０２２３】
【表１７】
2014501512.tif 000018
【０２２４】
【表１８】
2014501512.tif 000019
【０２２５】
(実施例10)
糖尿病性ケトアシドーシスのストレプトゾトシン(STZ)誘導性マウスモデルにおける抗GCGR抗体の効果
マウスGCGRと交差反応する抗hGCGR抗体であるH4H1327Pの、血漿ケトンレベルおよび血漿グルコースレベルに対する効果を、糖尿病性ケトアシドーシス(DKA)のストレプトゾトシン(STZ)誘導性マウスモデルにおいて決定した。STZとは、哺乳動物の膵臓ベータ細胞に毒性の化学物質であり、したがって、齧歯動物に投与すると、この細胞型を破壊する。高用量(200mg/kg)STZをC57BL/6マウスへと単回注射すると、3日後に、ヒトDKAにおいて示される状態である重度の高血糖症およびケトン尿症の発症がもたらされる。Taconic farms, Inc.から購入した9週齢の雄C57BL/6マウスを、動物10匹ずつの2群に分け、各群に、200mg/kg STZ(クエン酸緩衝液中)または媒体(これもまた、クエン酸緩衝液中)の腹腔内注射を施した。3日後、STZで処置した全ての動物において、重度の高血糖症(血中グルコースレベル>400mg/dL)およびケトン尿症を確認した。翌朝、STZ処理マウスを、動物5匹ずつの2群に分け、各群に、10mg/kg H4H1327Pまたは10mg/kg hIgG4アイソタイプ対照の静脈内注射を施した。また、クエン酸緩衝液で処置したマウスも、動物5匹ずつの2群に分け、各群に、10mg/kg H4H1327Pまたは10mg/kg hIgG4アイソタイプ対照の静脈内注射を施した。抗体投与の18時間前(STZ投与の2.5日後)および抗体投与の28時間後、血漿を回収するためのイソフルラン麻酔下でマウスから採血した。血漿ケトンレベルは、ベータヒドロキシ酪酸アッセイ(Biovision)を介して決定し、血漿グルコースレベルは、ADVIA(登録商標)1650 Chemistry System(Siemens)を介して決定した。ベータヒドロキシ酪酸レベルおよびグルコースレベルの測定値の平均は、4つの群各々について計算した。血漿ベータヒドロキシ酪酸濃度および血漿グルコース濃度の平均±SEMとして表した結果を、Table 13(表19)に示す。
【０２２６】
結果のまとめおよび結論:
H4H1327P処置の28時間後、処置の18時間前における血漿レベルと比較した血漿ベータヒドロキシ酪酸(ケトン)濃度の低減(平均67%)がSTZ誘導性糖尿病性ケトアシドーシスマウスにおいて観察されたことから、H4H1327Pが、DKAのマウスモデルにおける血漿ケトンレベルを低下させるのに有効であったことが示される。アイソタイプ対照抗体を投与されたSTZ処理マウスでは、対照抗体処置の28時間後に回収した血清試料について、抗体処置の18時間前に回収した試料と比較して、血中グルコースの平均14%の増大が観察されたのに対し、STZ処理群においてH4H1327Pを投与されたマウスでは、これらの2つの時点で回収される血清試料の間において観察されるグルコース変化の平均が1%未満であった。
【０２２７】
【表１９】
2014501512.tif 000020
【０２２８】
(実施例11)
二重特異性抗体の生成
本発明の方法を実施するのに用いるために、多様な二重特異性抗体を生成させる。例えば、GCGR特異的抗体を、GCGRにおける異なる細胞外ドメインエピトープおよび/またはECループエピトープに結合する可変領域を共に連結して、単一の結合分子内に二重ループ特異性を付与する、二重特異性フォーマットで生成させる(「二重特異性」抗体)。適切にデザインされた二重特異性抗体は、GCGRへの特異性および結合アビディティーの両方の増大を介して、グルカゴン受容体に対する遮断有効性の全体を増強しうる。個別の細胞外ドメインエピトープ(例えば、N末端ドメインセグメント、またはEC1 GCGRループセグメント、EC2 GCGRループセグメント、もしくはEC3 GCGRループセグメント)に対する特異性を伴う可変領域、または1つの細胞外ドメインセグメント内もしくは1つのループ内の異なる領域に結合しうる可変領域を、各可変領域が個別のエピトープまたは1つの細胞外ドメイン内もしくは1つのECループ内の異なる領域に同時に結合することを可能とする構造的な足場において対合させる。二重特異性抗体の一例では、1つの細胞外ドメインまたはループに対する特異性を伴う結合体に由来する重鎖可変領域(VH)を、元のVHに対する元の特異性を破壊せずにそのVHと対合しうる、非コグネイトのVLパートナーを同定するための第2の細胞外ドメイン、またはECループに対する特異性を伴う一連の結合体に由来する軽鎖可変領域(VL)と再結合させる。このようにして、単一のVLセグメント(例えば、VL1)を、2つの異なるVHドメイン(例えば、VH1およびVH2)と組み合わせて、2つの結合「アーム」(VH1-VL1およびVH2-VL1)を含む二重特異性抗体を生成させることができる。単一のVLセグメントを用いることにより、系の複雑性が低減および単純化され、これにより、二重特異性抗体(例えば、USSN13/022759およびUS2010/0331527を参照されたい)を生成させるのに用いられるクローニング工程、発現工程、および精製工程の効率性が増大する。
【０２２９】
代替的に、GCGR、および、例えば、ヒトプロタンパク質転換酵素スブチリシン/ケキシン9型(hPCSK9)などであるがこれらに限定されない第2の標的の両方に結合する抗体も、本明細書で記載される技法または当業者に知られた他の技法を用いる二重特異性フォーマットで調製することができる。細胞外に露出する異なるGCGR領域に結合する抗体可変領域を、例えば、PCSK9における関与性の部位に結合して単一の結合分子内に二重抗原特異性を付与する可変領域と併せて連結する。この性質について適切にデザインされた二重特異性抗体は、二重機能性抗体として用いられる。例えば、GCGRおよびPCSK9の両方に結合する二重特異性抗体の場合、GCGRに結合する二重特異性抗体の一方のアームにより血中グルコースを低下させる一方で、同時にPCSK9に結合する抗体の第2のアームにより血漿脂質を低下させることも可能である。GCGRの個別の細胞外ドメインエピトープに対する特異性を伴う可変領域を、PCSK9に対する特異性を伴う可変領域と組み合わせ、各可変領域が個別の抗原に結合することを可能とする構造的な足場において対合させる。
【０２３０】
抗体についての上記のアッセイのうちのいずれかにより、二重特異性結合剤を、標的抗原、例えば、GCGRおよび/またはPCSK9への結合およびこれらに対する機能的遮断について調べる。例えば、Biacore、ELISA、サイズ除外クロマトグラフィー、複数角度レーザー光散乱、直接走査熱量測定、および他の方法など、可溶性タンパク質の結合を測定する標準的な方法を用いて、二重特異性抗体-PCSK9間相互作用を評価する。二重特異性抗体の、GCGRを発現させる細胞への結合は、細胞に結合した2つの標的抗原の一方または両方を認識する、蛍光標識した二次抗体を用いるフローサイトメトリーを介して決定する。異なる種変異体内および種変異体間におけるGCGRの異なる細胞外ドメインまたはループに対する交差反応性は、異なる細胞外ドメインまたはループを表す合成ペプチドをマイクロ滴定プレートのウェル上にコーティングするELISA結合アッセイを用いて評価し、二重特異性抗体の結合は、二次検出抗体の使用を介して決定する。また、二重特異性抗体またはペプチドのそれぞれが捕捉されるセンサー表面にわたりペプチドまたは二重特異性抗体を流すことにより、リアルタイムのペプチドの抗体に対する結合相互作用を測定する表面プラズモン共鳴実験を用いてループペプチドによる結合実験も実施することができる。in vitroにおける二重特異性抗体によるGCGR受容体の機能的遮断は、本明細書で記載されるアッセイなど、任意のバイオアッセイを用いて、または本明細書で記載されるin vivoの決定など、適切な動物モデルにおけるin vivoの血中グルコースレベルの決定を介して決定する。in vitroにおける二重特異性抗体によるPCSK9の機能的遮断は、WO2010/077854またはUS2010/0166768において記載されるアッセイなど、任意のバイオアッセイを用いて、または本明細書で記載されるin vivoの決定など、適切な動物モデルにおけるin vivoの血漿脂質レベルの決定を介して決定する。
【図１】
2014501512.tif 000021
【図２】
2014501512.tif 000022
【図３】
2014501512.tif 000023
【図４】
2014501512.tif 000024
【図５】
2014501512.tif 000025
【図６】
2014501512.tif 000026
【配列表】
2014501512000001.app
【国際調査報告】
2014501512.tif 000027
2014501512.tif 000028
2014501512.tif 000029
2014501512.tif 000030
2014501512.tif 000031
2014501512.tif 000032
2014501512.tif 000033
2014501512.tif 000034