【発明の詳細な説明】
免疫細胞介在全身性疾患の改良された治療法
発明の分野
本発明は、一般に、モノクローナル抗体、投与経路、および免疫細胞介在疾患
の治療分野に関する。
発明の背景
最近、臨床試験または種々の妊娠試験、敗血症の診断などのインビボ用途、臓
器移植、自己免疫疾患、再狭窄症、ある種の癌の治療などの治療的用途、ならび
に予防的用途、例えば抗ウイルス剤としてのモノクローナル抗体が多数ある。典
型的には、このような抗体を静脈内(iv)または皮下(sc)のいずれかで投
与するが、例えば筋肉内(im)および鼻内などの他の投与経路も可能である。
一般に、iv投与は家庭での投与にはカテーテル法を必要とし、診療所または医
院において投与する場合、医療を必要とし、またより極端な状況では、入院加療
を必要とするので、sc投与がiv投与より好ましい。加えて、iv投与される
治療薬はsc投与と比較した場合に、投与により長い時間を要し、その結果、よ
り高価な治療となる。しかしながら、sc投与は欠点がないわけではない。例え
ば、注射部位で投与可能な最大投与量に関して物理的限度がある。
大型ポリペプチド、例えば抗体は、皮下投与された場合に、まず注射部位から
リンパ系中に吸収され、続いて血流中に移動することも観察されている[Weinst
einら、Science,222:423-426(1983);Weinsteinら、Cancer Invest.,3:85-95(1
985);Supersaxoら、Pharm Res.,7:167-169(1990)]。リンパ系中に位置しない
抗原標的、例えば呼吸器合胞体ウイルスに関して、sc投与された抗体の全身性
暴露はiv投与されたものに匹敵する[Davisら、Drug Met.Disp.,23:1028-10
36(1995)]。
しかしながら、本出願者らは、抗体が免疫細胞、例えばT(またはB)細胞の
表面上に発現された抗原を標的とするかまたは結合する場合、吸収の程度(すな
わち、全身性暴露)は、リンパ系におけるこのような抗原との抗体の結合により
制限され、
すなわち、抗体が血流中に侵入することが妨げられることを見出した。したがっ
て、全身性免疫細胞介在疾患、例えば慢性関節リウマチの治療には、抗体が有効
量で最終の作用部位に到達するのが望ましい。皮下投与経路の場合、抗体が血流
中に侵入し、リンパ節またはリンパ系の他の領域に残留しないことが重要である
。したがって、全身性免疫細胞介在(例えばTまたはB−細胞介在)疾患を治療
するためには、効率的に抗体、および他の治療用タンパク質を投与する必要が存
在する。本明細書において記載した方法は、この明細書を読むと当業者には明ら
かになるであろう。
発明の要約
本発明は、免疫細胞の表面上の選択された抗原と結合する治療用タンパク質の
全身性暴露を増加させることによる、免疫細胞介在疾患の改良された治療法を提
供するものである。このような治療用タンパク質の全身性暴露は、まず飽和量の
治療用タンパク質を提供(または投与)し、つづいてこのような治療用タンパク
質を皮下投与する二次投与に付すことで増大させ、これにより二次投与の全身性
暴露は飽和量の利益を得ることなく投与した等しい皮下投与量よりも少なくとも
50%大きくなる。好ましくは、このような治療用タンパク質の全身性暴露は少
なくとも2倍増加し、より好ましくは、少なくとも4倍増加する。
好ましい具体例において、免疫細胞はT(細胞)リンパ球である。
別の好ましい具体例において、免疫細胞はB(細胞)リンパ球である。
図面の簡単な記載
図1は、[3H]CE9.1をCD4+(〇)およびCD4−(□)トランスジ
ェニックマウスにiv投与(0.4mg/kg)した後の、投与量%で表した血
漿放射活性を示す。白抜きの記号は全放射活性を表し、黒塗り記号は、セファロ
ース−接合可溶性CD4と結合した放射活性を表す。24および48時[2匹の
マウスを使用(24および48時について平均%)]以外の各時点について、1
匹のオスマウスを採用した。
図2は、脾臓(○)および胸腺(□)における、[3H]CE9.1をCD4+
(黒塗り)およびCD4−(白抜き)トランスジェニックマウスにiv投与(0
.4mg/kg)した後の、投与量%で表した全放射活性を示す。CD4+マウ
スにおけ
る脾臓放射活性は、2時間で投与量の20%に近づき、一方、CD4−マウスの
脾臓、またはCD4+またはCD4−マウスの胸腺では吸収は観察されなかった
。
図3は、肝臓(○)、腎臓(□)および肺(△)における、[3H]CE9.1
をCD4+(黒塗り)およびCD4−(白抜き)トランスジェニックマウスにi
v投与(0.4mg/kg)した後の、投与量%で表した全放射活性を示す。脾
臓との比較によると、肝臓、腎臓および肺におけるCD4レセプター媒介吸収は
有意でなかった。
図4は、脾臓(A)および肝臓(B)における、[3H]CE9.1をCD4+
またはCD4−トランスジェニックマウスにiv投与した後の、投与された放射
活性%の用量依存性を示す。○は0.4mg/kgの用量を表し、一方□は10
0mg/kgの用量を表す。黒塗りの記号はノックアウト(CD4−)からのデ
ータを表し、白抜き記号はCD4+トランスジェニックマウスからのデータを表
す。用量が増加するにつれて、肝臓放射活性は比例して増加し、脾臓放射活性は
増加しなかった。高用量でのCD4+マウスの脾臓における放射標識特性は、低
用量でのCD4−マウスの特性と類似していた。
図5は、[3H]CE9.1をCD4+(○)およびCD4−(□)トランスジ
ェニックマウスにsc投与(0.4mg/kg)した後の、投与量%で表した血
漿放射活性を示す。白抜き記号は全放射活性を表し、黒塗り記号は、セファロー
ス−接合可溶性CD4と結合した放射活性を表す。各時点について1匹の実験動
物を採用した。生物学的に活性な抗−CD4 mAbは数週間CD4−マウスの
血漿中に残存するが、ヒトレセプターを有する動物において、sc投与後活性な
mAbは全く観察されなかった(血漿CE9.1濃度はずっと定量不可であった
、LLQ=10ng/ml)。
発明の詳細な記載
本発明は全身性免疫細胞介在疾患、例えば自己免疫疾患の、免疫細胞の表面上
に発現された抗原を認識する治療用タンパク質を用いる改良された治療法に関す
る。本出願者らは、免疫細胞抗原を、飽和量の治療用タンパク質、例えばモノク
ローナル抗体、または他の結合タンパク質、例えば可溶性レセプター(または可
溶性リガ
ンド)と結合させることにより、次に、それに続く治療用タンパク質の皮下投与
の結果、1回の等しいsc用量単独から観察されるものと比較して、全身性暴露
が、好ましくは少なくとも2倍増加することを見いだした。
定義
「免疫細胞」は、個体における免疫応答に関して重要な細胞であって、一般に
リンパ系、および特にリンパ節において見られる細胞をいう。このような細胞は
、T細胞(またはTリンパ球)、B細胞(またはBリンパ球)、マクロファージ
および樹状突起細胞を包含する。
「飽和量」は、リンパ系において選択された免疫細胞抗原を完全に結合させて
、その後の治療用タンパク質の投与に際して治療用タンパク質の免疫細胞抗原と
の確認可能な結合が起こらないようにするのに必要な治療用タンパク質の量をい
う。必要とされる治療用タンパク質の量は、リンパ系中に存在する免疫細胞抗原
の量、このような抗原に対する治療用タンパク質の親和力、および治療用タンパ
ク質のインビボでの半減期に応じて変化する。当業者は、治療用タンパク質の適
量を確認できるであろう。例えば、ヒト抗CD4モノクローナル抗体に関して、
飽和量は典型的には0.5ないし5mg/kgの範囲内である。
「確認可能な結合がない」とは、飽和量投薬後の皮下量投薬と飽和量投薬が先
行しない皮下量投薬(同じ投薬量)間の血漿AUC(血漿濃度対時間曲線の下の
面積)間の差が少なくとも2倍であることを意味する。
「選択されたT(またはB)細胞抗原」は、TまたはBリンパ球上で発現され
た細胞表面タンパク質を意味する。このようなタンパク質は典型的にはレセプタ
ーであり、あるいはレセプターのリガンド(カウンターレセプターとも称する)
であり、T(またはB)細胞介在疾患に関与する。このような抗原は、これに限
定されないが、CD3、CD4、CD8、CD11、CD18、CD20、CD
23、CD28、gp39(CD40リガンド、CD40カウンターレセプター
またはT−BAMとも称する)、CD40、CD80、CD86ならびにCD科
の他の要素を包含する。
「治療用タンパク質」はモノクローナル抗体であり得るか、または選択された
免
疫細胞「標的」抗原に結合する他のタンパク質であり得る。このようなタンパク
質は前記の抗原のナチュラルリガンドに対抗でき、あるいはそうでない場合には
免疫細胞間の相互作用、例えばT細胞とB細胞間の相互作用を抑制する。治療用
タンパク質は、モノクローナル抗体または可溶性レセプターまたは可溶性リガン
ド(すなわち、可溶性カウンターレセプター)などの他の結合タンパク質であり
得る。可溶性レセプター(またはカウンターレセプター)は、トランスメンブラ
ンおよび/または細胞質領域が欠失しているタンパク質を含む。所望により、可
溶性レセプター(またはカウンターレセプター)は他のタンパク質と融合して、
望ましい性質を向上させるかまたは創造することができる。例えば、可溶性レセ
プター(またはカウンターレセプター)は免疫グロブリンFc領域と融合して、
インビボでの循環半減期を増加させることができる。
「治療用タンパク質の全身性暴露」は、AUCにより測定される、血流中の治
療用タンパク質のレベル(生体利用性)である。
特徴
本発明は、全身性免疫細胞介在疾患、例えば自己免疫疾患の、免疫細胞の表面
上に発現された抗原を認識する治療用タンパク質を用いた、改良された治療法に
関する。この改良は、免疫細胞抗原に結合する治療用タンパク質の全身性暴露は
、投与経路ならびにこのような抗原のリンパ系中での存在および分布に高度に依
存するという観察に基づく。本出願者らは、一次または初期投薬が皮下投与され
た場合、このような治療用タンパク質は非常に高用量で投与されなければ全身性
循環(血流)中で検出されないという予想外の知見を得、これはおそらくはリン
パ系中の抗原および治療用タンパク質複合体が血流中への移行を防止するためと
思われる。
本発明にしたがって治療用タンパク質を投与することにより、皮下投薬の全身
性暴露(すなわち、血漿AUS)は劇的に増加する。すなわち、この全身性暴露
は2またはそれ以上のファクター(100%以上)で増加し得る。好ましくは、
皮下投薬からの全身性暴露は4またはそれ以上のファクターで増加する。より好
ましくは、これは10またはそれ以上のファクターで増加する。このように、免
疫細胞介在疾患の治療法は、治療用タンパク質の全身性暴露を増加させることに
より向上する。
好ましくは、治療用タンパク質は、モノクローナル抗体であるが、これに限定
されない。より好ましくは、抗体はヒトモノクローナル抗体[例えば、WO94/0
6448“Human Neutralizing Monoclonal Antibodies to RSV”;Barbasら、Method s a Companion to Methods in Enzymol.,2(2):119-124(1991)およびBurtonら、P roc.Nat'l.Acad.Sci
,88:10134-10137(1991)]であるか、または変更された免疫
グロブリンコーディング領域によりコードされ、選択された宿主細胞中で発現さ
れたタンパク質である修飾抗体である。このような修飾抗体は、処理された抗体
(例えば、キメラまたはヒト化抗体)または免疫グロブリン不変領域の全部また
は一部が欠けた抗体フラグメント、例えば、Fv、Fab、F(ab)2などの
いずれかである。
繰り返しまたは長期にわたる投薬に関して、モノクローナル抗体はヒトまたは
処理された抗体のいずれかであるのが好ましい。このような処理された抗体は、
選択されたアクセプター抗体の軽および/または重鎖可変領域の一部が、免疫細
胞抗原の選択されたエピトープについて特異性を有する1またはそれ以上のドナ
ー抗体からの類似部分で置換されている完全長合成抗体(例えば、抗体フラグメ
ントに対するものとして、キメラまたはヒト化抗体)を含む。例えば、このよう
な分子は、非修飾軽鎖(またはキメラ軽鎖)と結合したヒト化重鎖(またはその
逆)により特徴付けられる。処理された抗体は、さらに、ドナー抗体結合特異性
を保持するためのアクセプター抗体軽および/または重可変領域フレームワーク
領域をコードする核酸配列の変更を特徴とする。これらの抗体は、アクセプター
抗体からの1またはそれ以上のCDR(好ましくは全部)の、本明細書に記載す
るドナー抗体からのCDRでの置換を含みうる。処理された抗体の構築に関する
技術は、当業界では公知である[例えば、Queenら、Proc .Natl Acad Sci USA,86
:10029-10032(1989);Hodgson、Bio/Technology,9:421(1991)を参照のこと]
。
好ましくは、本発明にしたがって投与されたモノクローナル抗体は、選択され
たT(またはB)細胞抗原を認識する。好ましい一具体例は、Tリンパ球上のヒ
トCD4レセプタータンパク質(抗原)に対する抗体である。このような抗体は
、抗原性を最小にするためにキメラ、ヒトまたはヒト化であり得る。例示の目的
のために、ヒト抗−CD4抗体はprimatized(登録商標)抗体、例えば、CE9
.1[例えば
霊長類−ヒトキメラ抗体、すなわちprimatized(登録商標)を記載したWO93/02108
、CE9.1を記載したNewmanら、Bio/Technology,10,1455−1460(1990)であ
る。他の好ましい抗原は、CD3、CD8、CDI1、CD18、CD20、C
D28、gp39(CD40リガンドとしても公知)、CD40、CD80およ
びCD86を包含する。
投与経路
一般に、皮下投与は医者および患者にとって静脈内投与よりも望ましい。sc
投与は、iv注入に対する数時間というよりもむしろ、数分で完了可能である。
さらに、iv注入は、(i)病院;(ii)医院;または(iii)自宅のいずれか
で、カテーテルを用いて投与されるが、sc投与はカテーテル法を用いずに実用
的にどこでも行うことができる。
sc投与はさらに、典型的には、筋肉内(im)注射に伴うことが多い痛みお
よび傷跡を回避する点でも有利である。これは、毎日、または他に高い頻度(例
えば、毎週、週二回など)で治療薬を服用する人にとっては有意に有利な点とす
ることができる。sc投与は、iv投与と比較した場合に、治療用タンパク質に
関してより長い循環半減期をもたらし得るとも考えられる。例えば、溶解性形態
のCD4レセプタータンパク質sCD4[またはsT4;Deenら、Nature,331:
82-84(1988)を参照のこと]の循環半減期は、iv投与した場合約6分である
が、sc投与した場合約1時間である。
皮下投薬の欠点は、投与することができる治療用タンパク質の量である。すな
わち、sc投与経路により治療用タンパク質を投与するのは、投与できる治療用
タンパク質の総量に制限があるので、必ずしも実行可能でない。これは、順次、
患者に投与できる溶液の量および治療剤の溶解性により決定される。一般則とし
て、投与できる溶液の上限容量は約2mlである。容量は1.5mlを越えない
ことが好ましく、1.3mlを越えないことがより好ましい。
皮下投薬の別の欠点は、リンパ中で安定でない治療用タンパク質もあることで
ある。すなわち、場合によっては、皮下投与後に分解が起こる場合もある。
しかしながら、T(またはB)細胞抗原などの免疫細胞抗原の、飽和量のモノ
ク
ローナル抗体などの治療用タンパク質との結合は、その後の皮下投与を可能にし
、治療用タンパク質の全身性暴露の増加を達成し、好ましくは、増加は、1回の
等量(一次)sc投薬から観察されるものと比較して少なくとも2倍である。全
身性疾患、例えば慢性関節リウマチの場合、リンパ系を通過する際に、相当量の
喪失(および分解)することなく全身性循環中に入ることが有利である。本発明
はこの事象の促進を助成し、かくして皮下投与経路を臨床的により実行可能な方
法とするものである。
このように、本発明の利点は、慢性的にiv投与することなく匹敵する治療用
タンパク質の全身性暴露を得ることができることである。さらに、本発明は治療
用タンパク質(例えば、mAb)の慢性的投与に関してより簡便な方法を可能に
し、従って、より実用的な治療法を可能にする。もう一つ別の特徴は、初期投与
を行うことによって、リンパ系の免疫細胞抗原が、目的とする治療用タンパク質
で飽和され、その後の投薬量に関して全身性暴露がより大きくなり、従って、よ
り少ない薬剤の投与が可能になるか、あるいは、そうしない場合よりもより長い
間隔で投薬でき、その結果、投薬の回数を少なくでき、全体としての治療用タン
パク質の使用を少なくできる。
好ましくは、皮下注射部位は、胸管、または右リンパ管に侵入する前に治療用
タンパク質が接近しうるリンパ腺または節の数を最小にするように選択される。
(胸管および右リンパ管はリンパ液を血液、すなわち、全身性循環中に運搬する
主要な管である。)例えば、上腕への注射は、一般に、表面腋窩節を標的とする
。これらの節からの導出リンパ液は、次に胸管または右リンパ管に侵入する。鎖
骨上および肩甲骨上領域への皮下注射は、これらの領域からのリンパ液は、腋窩
節を迂回し、血液中へと移動する途中で鎖骨または肩甲骨節のみを横切るので、
いっそう有利である。
他の潜在的に有利な注射部位は、腹壁および上大腿である。腹壁に注射するこ
とで、モノクローナル抗体が表面腰椎腺に供給され、これらの節からの導出リン
パ液は、胸管へと導かれる。上大腿に皮下注射することで、表面鼠蹊節が標的と
なる。これらの節からの導出リンパ液は、最終的に腰椎節により受容され、次に
胸管へと
流れる。
本発明の飽和用量は、投与される薬剤、典型的には抗生物質がその最適な定常
状態レベルに抗生物質のレベルを迅速に上昇させるためにiv投与される負荷量
と等しくないことは注意しなければならない。本発明に関して、反応速度は非線
形であり、飽和量は完全に異なる目的のために投与される。すなわち、初期また
は飽和量は、皮下投与される治療用タンパク質の二次投与により、作用の最終的
部位(例えば、慢性関節リウマチの場合には、肥大した関節)に到達し、その最
大治療効果が得られるように、リンパ系中の内因性標的抗原と結合することを意
図する。
症状
本発明は免疫細胞介在症状、例えばT(またはB)細胞により媒介される症状
の有効な治療法を提供する。このような症状として、リンパ腫(TおよびB細胞
)、種々の白血病、感染性疾患(例えば、AIDS)、移植、自己免疫および炎
症性疾患が挙げられる。免疫抑制を誘発させるための手段として、治療用タンパ
ク質は、移植臓器拒絶反応(例えば、心臓、肺、腎臓、角膜、骨髄、皮膚など)
の治療または予防的用途、自己免疫または炎症性疾患(例えば、慢性関節リウマ
チ、乾癬、紅斑性狼蒼、全身性紅斑性狼瘡、多発性硬化症、炎症性腸疾患、ハシ
モト甲状腺炎、重症筋無力症、1型糖尿病、ブドウ膜炎、ネフローゼ症候群、ア
トピー性皮膚炎など)の治療または予防のための、逆流性閉塞性気道疾患、腸炎
およびアレルギー(例えば、喘息、小児脂肪便症、直腸炎、好酸性胃腸炎、肥満
細胞症、クローン病、潰瘍性大腸炎など)、およびさらに食物性アレルギー(例
えば、片頭痛、鼻炎、および湿疹など)の治療に関して有用である。
好ましくは、治療される症状は、慢性関節リウマチ、喘息および/または乾癬
である。他の好ましい具体例は、移植臓器拒絶反応における治療または予防的用
途におけるような免疫抑制を誘発するための手段である。
投薬
治療用タンパク質のsc投与の量および頻度は、免疫細胞標的抗原(例えば、
CD4レセプター)、かかる標的の患者におけるレベル、治療用タンパク質の半
減期、および症状の改善が観察されるような有効な治療に必要な治療用タンパク
質の全身
性暴露に依存する。このようなパラメータは当業者により決定できる。例えば、
慢性関節リウマチを治療するために有効な投与量は、圧痛関節数(TJC)、膨
化関節数(SJC)の評価などの当業者に周知の手段[すなわち、Ritchie Articul
ar Index、Ritchieら、Q.J .Med.,37.:393-406(1968)を参照のこと]により決
定できるが、ACR(American College of Rheumatology)応答指数、および/
または早朝硬直の時間が、数少ないが、有効な治療法を評価する手段である。
投薬法の例として、飽和量の抗−CD4抗体を第1週に80ないし280mg
の範囲の量でiv投与する。別法として、抗−CD4抗体は第1週に二回投与で
きる(すなわち、40、80、100、120または140mg/週二回)。そ
の後の用量を次に皮下投与する。このような皮下投薬は、約3週間行う(例えば
、表5参照)。繰り返し投薬を必要に応じて、症状が観察された場合(すなわち
、関節炎については拡大)または所定の間隔をおいて(例えば、3、6または9
ヶ月)のいずれかで行う。好ましくは、投与量は週二回を基準として80−12
0mgである。しかしながら、当業者はより頻繁な投薬(例えば、毎日、1日お
き)またはより頻繁でない投薬(例えば、毎週)もまた適当でありえることは理
解できる。投与される治療用タンパク質の量は適宜調節できる。
加えて、他の治療組成物を本発明の治療用タンパク質と同時投与してもよい。
例えば、慢性関節リウマチの治療として、DMARD(疾患修飾抗リウマチ薬)
を同時投与してもよい。DMARDは当業界で周知であり、メトトレキサート(
mtx)、アザチオプリン、ペニシラミン、ヒドロキシクロロキン、IMゴール
ド、オーラルゴールド、スルファサラジン、シクロスポリンおよびクロランブシ
ルを包含する。
医薬組成物
本発明の治療用タンパク質を、医薬上許容される担体中に活性成分としてこの
ようなタンパク質を有効量含有する医薬組成物として調製する。本発明の予防ま
たは治療薬として、治療用タンパク質、例えばモノクローナル抗体を含有する水
性懸濁液または溶液で、好ましくは生理学的pHに緩衝剤処理され、すぐ注射で
きる形態であるものが好ましい。非経口投与用組成物は、通常、抗体またはその
カクテルを医薬上許容される担体、好ましくは水性担体中に溶解させた溶液を有
してなる。種々
の水性担体、例えば0.4%セイライン、0.3%グリシンなどを用いてもよい。
これらの溶液は滅菌であり、一般に微粒子を含まない。これらの溶液を伝統的で
周知の滅菌技術(例えば、濾過)により滅菌してもよい。組成物は、pH調節剤
および緩衝剤などの生理学的条件を近づけるために必要な医薬上許容される助剤
を含有してもよい。このような医薬製剤中の本発明の抗体の濃度は広範囲にわた
って、すなわち0.5%未満から通常約1%または少なくとも約1%から、15
または20重量%まで変化し得、選択された特定の投与方法に応じて、流体容積
、粘度などに主に基づいて選択される。
本発明において用いるために適した非イオン性界面活性剤は、好ましくはヒト
に対する毒性をほとんど有しないで、適切な濃度で重大な範囲までの赤血球の溶
血を起こさない。適当な非イオン性界面活性剤は、これに限定されないが、ポリ
ソルベート20(モノラウレート)、ポリソルベート60(モノステアレート)
およびポリソルベート80(モノオレアート)などのポリソルベート(またはポ
リオキシエチレンソルビタン)を包含する。好ましい非イオン性界面活性剤はポ
リソルベート80である。ポリソルベート80は、一般に、Tween(登録商標)
80の商品名で販売されている。非イオン性界面活性剤は、好ましくは、約0.
01%ないし約0.6%、好ましくは約0.02%の量で医薬組成物にされる。本
発明の医薬組成物において有用な糖は、膨張剤および張度調節剤として働く。適
当な糖は、マンニトール、シュークロース、トレハロースおよびソルビトールな
どの糖を包含する。好ましい糖はシュークロースである。糖は医薬組成物中約3
%ないし約8%w/wの量で配合できる。
モノクローナル抗体および緩衝液に加えて、本発明の医薬組成物は所望により
非経口投与に適した他の薬剤、例えば静菌剤、張度調節剤、および耐冷却剤など
を含有してもよい。適当な静菌剤は、ベンジルアルコールおよびメチルおよびプ
ロピルパラベンを包含する。
親水性ポリマー耐冷却剤、例えばヒドロキシアルキルセルロース、ゼラチン、
アカシアゴム、ポリビニルピロリドン(例えば、分子量10000ないし600
00)およびポリアルキレングリコール、例えばポリエチレンClycols(例えば
、分子量
4000ないし40000)は、本発明の医薬組成物中に包含される。このよう
な薬剤の使用は、凍結乾燥に際して、および凍結乾燥後の復元の際の溶液中の安
定性を増加させる(すなわち、活性の損失およびタンパク質分解を最小にする)
。
本発明の医薬組成物の安定性は低温で増加する。従って、これらは好ましくは
−70℃ないし15℃の範囲の温度、好ましくは約−40℃ないし約8℃、より
好ましくは約4℃ないし約8℃で貯蔵する。凍結乾燥された組成物は好ましくは
復元後8時間以内に投与し、好ましくは復元後4℃ないし8℃に保持する。
本発明の医薬組成物は、これを必要とする患者、特にヒト患者に、有効量を静
脈内、皮下、および筋肉内のいずれかで投与されるように調製した医薬投与単位
、すなわち滅菌容器、例えばアンプル、シリンジ、バイアル、ビンまたは袋内に
包装できる。医薬投与単位中のmAbの正確な濃度ならびに特定の用量の正確な
投与体積は、治療される病状、症状の重さおよび患者の体重などの要因に依存す
る。本発明の医薬組成物の所定の用量の最適化は、標準的調剤および医学実施例
にしたがって行うことができる。各医薬投与単位中のモノクローナル抗体の濃度
は、80mg/mlを越えうる。好ましくは、モノクローナル抗体の濃度は、約
40ないし約80mg/mlの範囲である。
患者は、典型的には1.0ないし4.0mg/kg/週のmAbの投与量を受け
る。この治療を約4週間行い、次に繰り返し投与が必要な場合に[すなわち、患
者が再び症状(慢性関節リウマチについては拡大)を示した場合、またはその後
に一定の間隔で、例えば3、6または9ヶ月間隔で]投与する。筋肉内投与(す
なわち、初期または飽和用量として)の場合、本発明の医薬組成物を前大腿など
の大筋肉中に注射により投与する。投薬の合計体積が約5mlを越える場合、用
量を分割し、2ヶ所またはそれ以上に注射してもよい。
本発明の好ましい具体例において、滅菌水または6%滅菌水中シュークロース
などの最終的復元溶液用に医薬組成物を凍結乾燥形態で貯蔵する。凍結乾燥した
医薬組成物は、水性形態の医薬組成物を通常の技術を用いて凍結乾燥することに
より調製する。凍結乾燥した医薬組成物は、好ましくは投与の簡便性のために単
一投与単位で貯蔵されるが、凍結乾燥形態でより大量に貯蔵してもよい。凍結乾
燥した組成
物は、滅菌バイアルまたは他の容器中で復元し、最終的にまたは即座に非経口投
与するまで貯蔵できる。凍結乾燥用医薬製剤の調製において、水溶液は、最終復
元医薬組成物よりも希薄であり得る。例えば、40mg/mlのmAbを有する
1mlの水溶液を凍結乾燥し、その後に0.5mlの滅菌水で復元して、80m
g/mlのmAbを有する溶液を得る。
本発明の別の好ましい具体例において、本発明は1またはそれ以上の凍結乾燥
形態の医薬組成物の滅菌容器と復元用溶液の1またはそれ以上の別個の滅菌容器
を含むキットを提供する。復元溶液はさらに多区画容器、例えば、簡便な混合お
よび投与用に設計された2室シリンジの異なる区画中に含まれていてもよい。こ
のようなシリンジまたは他の2室容器中で、凍結乾燥されたmAbおよび復元用
溶液は、例えばシリンジまたは容器を押しつぶすことにより破ることができ、そ
れによりmAbと復元用溶液が混合されるような膜壁により分離される。単一キ
ット中の復元用溶液、mAbの量および復元用溶液の量は、本発明にしたがって
選択されたpHで、約40ないし約80mg/mlのmAbを有する最終復元製
品が得られるように選択する。復元に関して好ましい溶液は、滅菌水である。復
元用溶液は、さらに静菌剤または非経口投与に適した他の物質を含有してもよい
。
TおよびB細胞抗原
CD4レセプタータンパク質に加え、T細胞上で発現され、治療目的に関して
「標的」としても用いることができ、本発明にしたがって投与される分子[Will
iamsら、Annu .Rev.Immunol.,6:381-405(1988)]の免疫グロブリンスーパーフ
ァミリーの他の要素がある。このような分子は、これに限定されないが、CD3
、CD8(CD4およびCD8)、CD11/CD18(例えば、Xieら、J .Im munol
.,155:3619-28(1995))、CD28(Aruffoら、Proc.Natl.Acad.Sci.,84:
8573-7(1987))、CTLA−4、活性化CD8+およびCD4+T細胞上で低レ
セプター密度で一時的に発現されたCD28のホモログ(Brunetら、Nature,32 8
:267-270(1987))、およびgp39(CD40リガンド、T−BAM、および
TRAPとしても知られる)[Noelleら、Proc.Natl.Acad.Sci.,89:6550-6554(
1992)、Foyら、J .Exp.Med.,178:1567-1575(1993)、Banchereauら、Annu .Rev .Immunol
.,12:881-922
(1994)]を包含する。治療用タンパク質は、モノクローナル抗体であり得るが、
またはおそらくは可溶性リガンド(すなわち、細胞質およびトランスメンブラン
領域を含まず、所望により免疫グロブリンの不変領域、例えばFc領域と融合し
た天然のリガンド)である。
他の適当な「標的」分子は、B細胞上で見られるCD28、CTLA−4、お
よびgp39に対するリガンドまたはカウンターレセプターである。このような
リガンドまたはカウンターレセプターは、CD86(B7.1としても知られる)(
Linsleyら、Proc .Natl.Acad.Sci.,87 :5031-5035(1990)、Freemanら、J .Ex p.Med
.,174:625-631(1991))、CD86(B7.2およびB70としても知られ
る)(Freemanら、J.Exp.Med.,178:2185-2192(1993)、Freemanら、Science,262:
909-911(1993))およびCD40(Stamenkovicら、EMBO J.,8:1403(1989))を包
含する。CD40と結合する抗体に関して、このような抗体はB細胞に対して非
増殖性または非刺激性でなければならない[例えば、WO94/01547(Cetus Oncol
ogy)およびWO95/09653(Immunex)を参照のこと]。ヒトB細胞上の他の適当
な「標的」分子は、CD20抗原である。
以下の実施例は、本発明の種々の態様を説明し、範囲を限定するものではない
と考えられる。試薬および物質は、特記しないかぎり、商業的供給源から入手し
た。
実施例
物質および方法
化学物質
ヒトT細胞レセプターCD4と結合するオナガザル/ヒトキメラ抗体(mAb
CE9.1[Newmanら、Bio/Technology 10,1455-1460(1992))を以下の実験で用
いた。ヒトCD4に対する他のモノクローナル抗体も同様に用いることができる
と理解される。CE9.1(未標識−参照標準)を5mg/ml溶液または安定
性増進賦形剤(復元に際して50mg/ml)を有する親液物質として供給した
。可溶性CD4(sCD4、sT4とも称する、Deenら、Nature,331:82-84(19
88))を親液物質(復元に際して10mg/ml)として得た。CE9.1および
sCD
4はチャイニーズハムスター卵巣細胞中で発現された組換えタンパク質である。
タンパク質A Sepharoseは、Sigma(St.Louis、MO)から購入した。ホースラ
ディッシュペルオキシダーゼ接合マウス抗ヒトIgG1 mAb(クローンHP
6069)は、Zyme Laboratories Inc.(San Fransisco、CA)から購入した
。すべての他の化学物質は、試薬グレードまたはそれ以上であった。
[3H]CE9.1
CE9.1を、基本的に、Davisら(Drug Metab.Dispos.20,695-705(1992)
)に記載されているようにしてチャイニーズハムスター卵巣細胞において三重水
素化ロイシンで代謝標識した。抗体を濃縮培養上清からタンパク質Aクロマトグ
ラフィーにより精製した(タンパク質総回収率約70%)。400μCi以上の
精製された代謝標識[3H]CE9.1を5mCi[3H]ロイシン(Dupont/NEN
、144Ci/mmol)から調製した。比放射活性は約1μCi/μg(20
00DPM/ng)であった。純粋な[3H]CE9.1は典型的には99%以上
の沈降性トリクロロ酢酸アミドであり、98%の放射標識は抗原結合(Sepharos
e−sT4結合、以下参照)に関して生物学的に活性であった。放射化学的純度
(SDS−PAGEにより評価)は典型的には90%を上回った。
動物育種
オスCD4+およびCD4−トランスジェニックマウス(体重約26ないし4
3g)をこの実験に用い、The Regents of the University of California(Kil
leenら、EMBO J12,1547-1553(1993))より入手した。動物をウッドチップを敷
いたポリカーボネートケージ中にグループ(最高5匹)で、制御された環境(25
±2℃;50±10%相対湿度)下で、12時間の明/暗サイクルで収容した。
食餌(Purina Certified rodent chow、Purina Mills,Inc.,St.Louis,MO)
およびろ過した水道水は任意に摂取できるようにした。
[3H]CE9.1のivまたはsc投与
実験動物に、尾静脈中への注射によるiv投薬または背中の皮膚下への注射に
よるsc投薬を施した。薬物溶液は、0.4mg/kg投薬群に関して、約0.1
mg/ml[3H]CE9.1および100μCi/mlであった。100mg/
kg群
に関して、薬物溶液は約14mg/mlCE9.1であり、iv群のみに関して
、9μCi/mlであった。実験動物に、100μl(低用量)または200μ
l(高用量)の目的薬物を投与した。ビヒクルはリン酸−グリシン緩衝液または
これとPBSの混合物であった。正確な投薬体積は、投薬前後のシリンジを秤量
して測定した。正確な、CE9.1の投与された総放射活性および用量は、薬物
溶液量の分析により測定した(以下の酸化/シンチレーション計測およびELI
SAによる)。
投薬後の選択された時間で、実験動物を屠殺した(複合サンプリング、n=1
/記載した以外の時点)。低用量実験において、CD4+ivおよびsc群に関
して、10、30、60、120、240、480分および24時間および48
時間の表示時間を採用した。CD4−ivおよびsc群に関して、10、120
、480分および24および48時間の表示時間を採用した。0.4mg/kg
sc群(CD4+およびCD4−)に関しては、さらに72時間、1および2週
の追加の表示屠殺時間を用いた。高用量実験において、iv群(CD4+のみ)
に関して、10、30、60、120、240、480分および24時間および
48時間の表示時間を採用した。sc群(CD4+、100mg/kg)に関し
て、7、24、48、72時間および1週間の表示時間を採用した。
屠殺後、血液(約1ml)を大静脈および心臓穿刺によりとりだし、100μ
lの129mMクエン酸三ナトリウムの添加により凝集を防止した。全血のアリ
コートを酸化のためにcombusto−pad上に置き、残存する血液を遠心分離して血
漿を集めた。血漿のアリコートを酸化のためにcombusto−pad上に置き、残存す
る血漿および血球ペレットをドライアイス上で凍結させ、約−80℃で更なる分
析のために貯蔵した。肝臓、腎臓、肺、脾臓および胸腺(あるいは、高用量iv
実験においては、肝臓および脾臓のみ)を取り出して、総放射活性を測定した。
組織は、エタノール性KOH中に溶解させるか、または直接酸化のためにcombus
to−cone上に置いた。残骸をエタノール性KOH中に溶解させ、残存する総放射
活性を評価した。
SDS−PAGE
選択されたサンプルの血漿および血液放射化学的特性を、非還元SDS−PA
GEにより評価した。血漿タンパク質の分析のために、8%(w/v)ポリアクリ
ル
アミドゲルを用いて分解を行った。血球タンパク質を16%(w/v)ポリアクリ
ルアミドゲルを用いて分解させた。血球タンパク質を分析するため、凍結細胞(
血漿なし)を常温で解凍し、PBSを添加した(抜き取った血漿体積に匹敵する体
積)。次に、細胞を再懸濁し、SDS負荷緩衝液中に希釈した。典型的には、1
0−20μlの血漿または懸濁血球を分析のために直接ゲルレーン上に負荷した
。電気泳動の後、ゲルをクーマシーブリリアントーブルーRで染色し、乾燥し、
スライスして、放射標識特性を評価した(回収率>80%)。放射標識および全
タンパク質(クーマシー)特性の肉眼観察、ならびにCE9.1の既知の電気泳
動度および分子量標準を用いて内因性タンパク質中への放射標識の取り込みを評
価した(Davisら、前掲)。
セファロース−sT4抽出
血漿サンプル(エクスビボ)中の純粋な放射標識ならびに放射化学を特徴づけ
るために、抗原結合活性をセファロース接合可溶性CD4(sT4)で評価した
。放射標識を含有する血漿サンプル(典型的には<100μl)をセファロース
−sT4のPBSスラリーに添加した(典型的には、PBS中1:1樹脂100
μl)。上清とセファロースの分離を促進し、全タンパク質濃度を確実に高くす
るために、場合によっては、PBSまたはPBS中に希釈したラット血漿をさら
に添加した。混合後、上清を遠心分離により集めた。抽出された全放射標識(%
)を、上清のアリコート中の放射活性をもとの溶液の適当なアリコート中の放射
活性の量と比較することにより決定した。全セファロース−sT4結合実験を行
い、これにより存在するCE9.1の等価物と比較して大過剰の樹脂があると考
えられる。
投与された放射線量を評価するために、血漿体積あたりの放射活性(%)を、
マウスの体重および血漿体積についての文献値[50ml/kg、Daviesら、Ph
arm.Res,10:1093-1095(1993)]を用いて全血漿中の全放射活性を評価した。
セファロース−sT4と結合した全放射活性を計算するために、全血漿放射活性
に、すでに記載したフラクション−sT4結合を乗ずる。
ELISA
血奨サンプルを、抗原(sCD4)および抗ヒトIgG1 mAbに対するC
E
9.1の同時結合に基づくELISAを用いてCE9.1濃度に関して分析した。
分析において、CE9.1を可溶性CD4(sT4)が結合したマイクロタイタ
ープレート中の血漿から捕捉した。sT4/CE9.1複合物を次にホースラデ
ィッシュペルオキシダーゼと直接接合したCH2領域特異性マウス抗ヒトIgG
1 mAb(Hamiltonら、J.Immunol.Methods 158,107-122(1993))でプロー
ブした。標準曲線は、クエン酸添加ラット血漿またはPBS含有10%(v/v
)クエン酸添加ラット血漿において2ないし50ng/ml CE9.1(明らか
に標準曲線範囲上のサンプルの分析用)の範囲であった。sT4/抗−γ1 E
LISAに関するLLQ(定量の下限)、はニートマウス血漿(50μl)にお
いて10ng/mlであった。10ないし100000ng/mlの範囲の濃度
以上、with-run係数は5.6ないし7.5%の範囲であり、一方、平均精度は88
ないし110%の範囲であった。
放射活性測定用三重水素化タンパク質の酸化
トリチウムを含有するサンプル中の放射活性を測定するために、液体アリコー
トをCombusto−cone中のCombusto−pad上に適用した。酸化の前に、0.25mL
のConbusto−Aidをサンプルに添加した。酸化はPackard Nodel C306 Tri−Card
Sample Oxidizer中で進行した。三重水素で標識した水を15−18mL Monoph
ase S中に集め、混合した。ポリアクリルアミドゲルスライスについて、5mm
×20mm切片を2または3個に切断し、Combusto−Cone中に直接入れた。組織
中の放射活性を、エタノール性−KOH中に溶解したサンプルの液体アリコート
で測定するか、または組織をCombusto−Cone中に置き、直接酸化した。燃焼効率
(慣例的に>98%)を、燃焼および非燃焼標準(Packard Spec−Chec Tritium s
tandard)中の放射活性の比較により評価した。シンチレーションカウンティン
グの前に、サンプルを一夜4℃に冷却した。シンチレーションカウンティングを
Beckman LS3800または5801シンチレーション分光光度計で行い、計測効率を、密
封クエンチ標準を用いて外部標準法により測定した。
薬理動態学
血漿CE9.1濃度−時間データを、非分画法(M.GibaldiおよびD.Perrier:
"Pharmacokinetics,"2nd ed.Marcel Dekker,Inc.,New York,1982)により、
in-houses of twarepackageを用いて分析した。AUCO−t(複合ELISAデ
ータより)を、減少する血漿濃度に関して対数台形公式および増加する血漿濃度
に関して線形台形公式を用いて評価した。脾臓からの放射活性の損失の半減期(
0.4mg/kg iv、CD4+マウス)をログ変換用量(%)対時間データ
の線形回帰から計算した。同様に、CD4+トランスジェニックマウスへのsc
投与(0.4mg/kg)後の全血漿放射活性データからの報告された半減期を
ログ変換用量(%)対時間データ(24時間ないし2週間)の線形回帰から得た
。
静脈内投与
hCD4 T細胞レセプター(CD4+)を有するかまたはCD4レセプター
を全く有しない(CD4−、ノックアウト)トランスジェニックマウスに1回少
量の代謝的に放射標識した[3H]CE9.1(0.4mg/kg)をiv投与し
、全血および血漿放射活性、抗原結合可能な血漿中の放射活性、および肝臓、腎
臓、肺、脾臓、および胸腺中の全放射活性を評価するために屠殺した。血漿をさ
らに、sT4/抗−γ1 ELISAを用いてCE9.1に関して分析した。別
の研究において、CD4+マウスに1回多量の[3H]CE9.1(100mg/
kg)をiv投与し、全血および血漿放射活性、血漿CE9.1および脾臓およ
び肝臓における全放射活性を評価した。
0.4mg/kg[3H]CE9.1のCDノックアウトマウスへのiv投与の
結果、血漿中の活性抗体の、48時間での投与された放射化学用量〈ELISA
によると約1.5μg/ml、図1)の19%を越えるレベルが維持された。全
血漿放射活性およびセファロース接合抗原に結合した血漿放射活性間に明らかな
違いはなかった。さらに、48時間までの血液の血漿に対する比は0.68を越
えず、このことは、血球放射標識結合がほとんど無いことを示す(表2)。
対照的に、血漿中の投与された放射活性は、CD4+トランスジェニックマウ
スへの[3H]CE9.1投与後2時間までの20%未満であった(図1)。投薬
後4時間で、5%未満の血漿放射活性がセファロース接合抗原と結合した。血漿
CE9.1濃度は、iv投与(LLQ 10ng/ml)後4時間で、ELIS
Aでは定量
不可能であった。
図2および図3は[3H]CE9.1のCD4+およびノックアウトトランスジ
ェニックマウスへのiv投与後の全組織放射活性対時間を示す。CD4+マウス
への投与後2時間に、最大で投与量の約18%が脾臓中に回収され、活性抗体の
血液レベルがもっと高いにもかかわらず、CD4−マウスの脾臓中では投与量の
0.6%しか回収されなかった(図2)。CD4+マウスの脾臓による吸収は、血
漿コンパートメントからの損失と同様の時間枠で起こった。CD4+マウスの脾
臓からの放射標識の損失は、約10時間の半減期を特徴とした。投与量の0.5
%未満がCD4+マウスの胸腺中に回収された。全放射活性は肝臓においてのみ
脾臓のそれと近似した(最大約13%、図3)。しかし、肝臓においては、相当
量の放射標識がノックアウト(9.4%)から回収され、これは肝臓が[3H]C
E9.1の素因において、おそらく抗原特異的でないが、重要な役割を果たすこ
とを示す。胸腺、腎臓および肺における放射活性は、CD4+またはCD4−実
験動物において5.4%未満であり、投与された放射活性の平均約45%が、脾
臓、胸腺、肝臓、腎臓および肺の残骸中に残存していた。
高用量の100mg/kgの[3H]CE9.1投与は、明らかに0.4mg/
kgで観察される分子の素因のCD4レセプター依存性を満足した。血漿におい
て、ELISAデータに基づいて、D4+マウスにおいて、100mg/kgで
のCE9.1の平均滞留時間は約1日であり、一方、0.4mg/kgでは平均滞
留時間は1時間未満であった。表1は用量正規化AUC(曲線下面積)(100
mg/kg、CD4+マウス)は、CD4−動物(0.4mg/kg)において
観察されるもののファクター2以内であった。ノックアウトにおける薬物速度の
直線性の仮定は:1)CD4レセプター結合がない動物において薬物速度は線形
でなければならないこと;および2)外因性抗原に関する非相関IgG1特異性
の薬物速度の表示(サルにおいて1−200mg/kg、Davisら、Drug Metab
.Dispos.23,1028-1036(1995))を仮定すると、妥当である。
0.4mg/kgの[3H]CE9.1のiv投与のわずか4時間後に、血漿放
射活性のほとんどは内因性血漿タンパク質中に取り込まれた。対照的に、100
mg
/kgの[3H]CE9.1のiv投与の24時間後、血漿放射標識は主に不変抗
体であった(80−90%)。CD4+マウスへの100mg/kgのiv投与
後の血液の血漿に対する比(B/P)を表2に示す。CE9.1を、CD4−マ
ウスにおいて低用量のiv投薬でやったように、あらゆる時点で高用量のiv投
与後24時間まで一時的に配分していた。これらの時点で、放射標識は基本的に
不変CE9.1であった。
図5Aおよび図5Bは、それぞれ脾臓および肝臓における、100mg/kg
の[3H]CE9.1(CD4+マウス)のiv投与後の投与された放射活性(%
)を表す。比較として、0.4mg/kgでのデータも示した(CD4+および
CD4−マウス)。一般に、高用量のiv投与を受けたCD4+マウスの脾臓に
おける放射化学特性は、CD4−マウスにおける低用量で観察されるものと類似
していた。CD4+マウスにおいて高用量では、脾臓吸収の明らかな時間依存性
は明白でなく、全投与放射活性は、平均0.5%であった。低用量では、放射活
性は2時間で最大値18%に達した。対照的に、肝臓における投与された放射活
性(%)の特性は、100mg/kgでのCD4+マウス、0.4mg/kgで
のCD4+マウスおよび0.4mg/kgでのCD4−マウスにおけるのと類似
し;明らかな用量またはhCD4レセプター−依存性は観察されなかった。
皮下投与
CD4+およびCD4−トランスジェニックマウスに1回0.4mg/kgの[3
H]CE9.1をsc投与し、全血および血漿放射活性、抗原結合可能な血漿中
の放射活性、および肝臓、腎臓、肺、脾臓、および胸腺中の全放射活性を評価す
るために、選択された時点で屠殺した。血漿はさらに、sT4(可溶性T4また
は可溶性CD4)/抗−γ1 ELISAを用いてCE9.1濃度に関しても分
析した。別の実験で、CD4+マウスに1回未標識のCE9.1 100mg/
kgをsc投与して、血漿抗−hCD4 mAb濃度を評価した。
内因性抗原の非存在下でのIgGの血管外全身性暴露と一致して(Davisetal.
,Drug Metab.Dispos.23,1028-1036(1995))、[3H]CE9.1のCD4ノッ
クアウトマウスへのsc投与の結果、血漿中の活性抗体レベルが8時間ないし1
週間
投与量の10%を超えるレベルに維持された(ELISAによると>1μg/m
L、図5)。全血漿放射活性およびCD4−マウスへのiv投与後にセファロー
ス接合抗原と結合する血漿放射活性間で明らかな違いは見られなかった。さらに
、2週間までの血液の血漿に対する比は、0.66を越えず、このことは、著し
い血球放射標識結合が無いことを示す(表2)。
対照的に、血漿中の全投与量(%)は[3H]CE9.1のCD4+トランスジ
ェニックマウスへのsc投与後10分ないし2週間で多くて1%であった。血漿
放射標識は、定量可能な抗原結合活性を示さなかった(図5)。同様に、血漿C
E9.1濃度は、全時間に渡ってELISAによって定量不可能であった(LL
Q 10ng/ml)。全血漿放射活性は、しかし24時間で最大値1%投与量
まで増加し、見かけの半減期は約4日で減少した。
表1は、CD4+およびノックアウトトランスジェニックマウスへの[3H]
CE9.1のivまたはsc投与(0.4および100mg/kg)後の相対的血
漿AUCを示す。AUCは、0−48時間間隔に基づくiv投与後または0−1
68時間間隔でのsc投与後に計算した。用量は100mg/kgまで増加した
ので、CD4レセプター結合は飽和し、結果としてのAUCはレセプターのない
動物におけるAUCと類似していた。0.4mg/kgscデータについて、全
血漿濃度は実際的に定量不可能であり、最大の可能なAUCを定量の分析下限(
10ng/ml)に基づいて評価した。
表1
CD4−マウスにおける0.4mg/kgと比較したヒトCD4+トランスジェ
ニックマウスにおける用量標準化血漿AUC iv群に関して、AUCは0−48時間間隔を基準にして計算し、sc群に関
しては、AUCは0−168時間間隔を基準にして計算した。0.4mg/kg
CD4+sc群に関しては、全血漿濃度は定量不可能であり、最大可能なAU
Cは定量化の下限分析に基づいて評価した。CE9.1の血漿濃度は、可溶性C
D4結合に基づいたELISAを用いて測定した。
[3H]CE9.1のCD4+トランスジェニックマウスへのsc投与の4時間
後の血漿のSDS−PAGE分析は、同量のiv投与後のものと類似していた。
4時間での血液の血漿に対する比は0.68あり、このことは放射標識の大部分
はこれらの時点で血漿中にあり、血球と結合していないかったことを示す。しか
し、投与の2週間後、血液の血漿に対するの比は7.5であった(表2)。細胞
結合不変CE9.1の痕跡は観察されなかった。
sc投与後、CD4+マウスの脾臓中の放射活性のレベルはCD4−マウスの
も
のと匹敵し、iv投与群と比較して非常に低かった(≦0.5%、CD4+マウ
スについて最大18%に対して)。これは、循環放射標識の分析が不変の、生物
学的に活性な親を検出できなかった(0.4mg/kg ivデータに基づいて
、これは脾臓中に蓄積すると考えられる)という事実と一致した。検査した組織
のうち、CD4+マウスの肝臓が最大2.4%の最高の投与された放射活性を有
した。肝臓放射活性の同様の特性がCD4+およびCD4−マウスにおいて観察
され、このことは、吸収はCD4−レセプター依存性でないことを示す(データ
は示さない)。
抗体の吸収はリンパにより起こり(Weinsteinら、Science 222,423-426(1983
);Weinsteinら、Cancer Invest.3,85-95(1985);Supersaxoら、Pharm.Res.7,
167-169(1990))、CD4+マウスにおけるリンパ系は比較的多量のCD4+T
リンパ球を含有するという仮定すると、少量のsc投与後、[3H]CE9.1の
全身性利用性の欠失は、抗体が循環に侵入することを防止するリンパCD4+T
細胞と結合することによるらしい。さらに、[3H]CE9.1のsc投与後の放
射標識内因性血液および血漿タンパク質の存在は、リンパ系において著しい代謝
が起こったという事実と一致する。
CD4+マウスにおける多量のsc投与後、注射部位から全身性循環系中への
著しいCE9.1の吸収が観察された。表1は、CD4+マウスへの多量のsc
投与後の用量正規化AUCは、低用量のCD4−において観察されたAUCの2
0%以内であった。低用量で観察されるリンパCD4+T細胞結合は、高用量で
飽和し、したがってCE9.1は全身性循環系中へ効率よく吸収された。
表2
[3H]CE9.1のCD4+およびCD4−トランスジェニックマウスへのiv
またはsc投与後の全放射活性の血液の血漿に対する比 aN=1/24および48時間[2匹のマウスを使用(平均値を示す)]を除
く時点のivデータ。
bNQは定量不可能を示す(血液および/または血漿中の放射活性が非常に低い
)。
cNDはデータがないことを示す(特定の時点で実験動物を屠殺しなかった)
。
d1匹のマウスからのデータ。
表3はトランスジェニックマウスにおける2種の皮下投与量の全身性暴露を表
す。
第一例において、初期投与量は飽和し、後者において、初期投与量は飽和しない
。
表3
CE9.1のhuCD4マウスへの2sc投与一第一投薬が飽和している場合−
により、第二投与量は注射部位から全身性循環中へ吸収される
ヒトCD4トランスジェニックマウス *放射活性はSDS−PAGEにより不変CE9.1として移動する。
初期飽和量(100mg/kg)の投与の結果、第二投与後17時間の血漿中
の放射活性が30倍増加した。
要約すると、抗−hCD4 mAbの特性は、ヒトCD4レセプターの存在お
よび分布に高度に依存することが証明された。少量のiv投与後、血漿からの迅
速な[3H]CE9.1の損失は、脾臓における放射活性の蓄積を伴う。対照的に
、CD4−マウスにおいて、CE9.1は内因性抗原の非存在下でのIgG1に
関して期待されるように長い血漿半減期を有していた。これらの現象は用量依存
性であった。多量のiv投与後のCD4レセプター結合の飽和の結果、CD4レ
セプターを有しない動物において低用量で観察されるものと薬物動速度および分
布が一致した。
少量のsc投与後、注射部位から全身性循環系への完全な、活性CE9.1の
吸収の証拠は観察されなかった。しかしながら、高い全身性暴露は、同量のCD
4−マウスへのsc投与後に見られ、このことは、CE9.1のCDレセプター
との結合は、mAbが全身性循環系へ侵入することを防止したことを示唆する。
これらの現象も用量依存性であった。多量のsc投与後のCD4レセプター結合
の飽和の結果、CD4レセプターを有しない動物における低用量で観察されるも
のと薬物速度が一致した。
トランスジェニックマウスおよびヒトにおけるCE9.1の比較データは、静
脈内薬物速度は、これらの種において質的に類似し、したがってマウスにおける
本明細書に記載した知見は、ヒトにおけるCE9.1の特性についての情報を与
えるものでなければならないことを示唆するものである。特に、トランスジェニ
ックマウスおよびヒトの両方において、薬物速度は非線形であった。静脈内投与
量がトランスジェニックマウスおよびヒトにおいて増加するにつれ、血漿濃度対
時間曲線下の面積における用量に比例した増加より大きな増加が観察される。こ
の非線形性は、末梢血部分(trafficking)の内外およびCE9.1のCD4との
飽和可能な結合のCD4陽性T細胞の動きによると思われる。CD4抗原は、ト
ランスジェニックマウスおよびヒトの両方においてインビボでのCE9.1の挙
動を示すのに同様に重要な役割を有する。
これらのCD4トランスジェニックマウスにおいて、ヒトCD4遺伝子は内因
性CD4遺伝子を有しないマウスに対して、ノーマルヘルパー細胞機能を回復す
ることはすでに実証されている(Killeen et al.,EMBO J.12,1547-1553(1993
))。さらに、CD4+トランスジェニックマウスにおけるCD4の分布の免疫
組織化学的研究は、ヒトCD4分子がTリンパ球およびヒトにおいて報告されて
いる分布と類似したマクロファージの細胞/樹状突起細胞系上で発現されること
を証明した。これらのデータはまとめて、トランスジェニックマウスモデルはヒ
トにおけるCE9.1の挙動を予想し、本発明において記載されたデータは治療
効果を最大にするために臨床的投与法を最適化するのに重要である事を示唆する
ものである。
抗−CD4モノクローナル抗体についての慢性投与法
抗−CD4モノクローナル抗体は、現在、T細胞介在自己免疫疾患、例えば慢
性関節リウマチおよび喘息などの治療に関して、静脈内投与により投与されてい
る。典型的な投与法を表4に示す。
慢性皮下投薬に関して、適切な投与法は、表5に概要を示した方法を含む。
本発明を特定の具体例を参照して記載した。しかし、本出願は当業者らが添付
の請求の範囲の精神および範囲を逸脱することなくなすことができるこれらの変
化および置換を網羅することを意図する。
表4
慢性関節リウマチおよび喘息における抗−CD4モノクローナル抗体についての
有効な慢性投薬法
静脈内投与のみ
方法A
方法B
表5
方法1 まずリンパ系を飽和させる静脈内投与の後、慢性皮下*投薬
方法2 まずリンパ系を飽和させる皮下内投与の後、慢性皮下投薬
方法3−毎週の160mg/用量で方法2の投薬法と同様
*皮下投薬間隔および投与レベルは必ずしもiv投与後に採用したものに限定
されない。
**初期投与はさらにim投与を包含してもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Improved treatment of immune cell-mediated systemic diseases
Field of the invention
The present invention generally relates to monoclonal antibodies, routes of administration, and immune cell mediated diseases.
Related to the therapeutic field.
Background of the Invention
Recently, in vivo applications such as clinical tests or various pregnancy tests, diagnosis of sepsis,
Therapeutic applications, such as the treatment of organ transplants, autoimmune diseases, restenosis, certain types of cancer, and
There are many prophylactic uses, for example, monoclonal antibodies as antiviral agents. Scripture
Typically, such antibodies are administered either intravenously (iv) or subcutaneously (sc).
Although given, other routes of administration are also possible, for example, intramuscular (im) and intranasal.
In general, iv administration requires catheterization for home administration, and
Hospital administration requires medical care and, in more extreme situations, hospitalization
Is required, sc administration is preferred over iv administration. In addition, administered iv
Therapeutic agents take longer to administer when compared to sc administration, and as a result,
This is an expensive treatment. However, sc administration is not without its drawbacks. example
For example, there are physical limits on the maximum dose that can be administered at the site of injection.
Large polypeptides, e.g., antibodies, when administered subcutaneously,
It has also been observed that it is absorbed into the lymphatic system and subsequently travels into the bloodstream [Weinst
ein et al., Science,222: 423-426 (1983); Weinstein et al., Cancer Invest.,Three: 85-95 (1
985); Supersaxo et al., Pharm Res.,7: 167-169 (1990)]. Not located in the lymphatic system
Systemicity of sc-administered antibodies with respect to antigen targets such as respiratory syncytial virus
Exposure is comparable to that given iv [Davis et al., Drug Met. Disp.,twenty three: 1028-10
36 (1995)].
However, Applicants have determined that the antibody can be used to control immune cells, such as T (or B) cells.
When targeting or binding antigens expressed on the surface, the extent of absorption (e.g.,
That is, systemic exposure) is due to the binding of antibodies to such antigens in the lymphatic system.
Restricted,
That is, they have found that the antibody is prevented from entering the bloodstream. Accordingly
Therefore, antibodies are effective in treating systemic immune cell-mediated diseases such as rheumatoid arthritis.
It is desirable to reach the final site of action in quantity. In the case of the subcutaneous route, the antibody
It is important that they do not invade and remain in the lymph nodes or other areas of the lymph system
. Thus, treating systemic immune cell mediated (eg, T or B-cell mediated) diseases
Requires the efficient administration of antibodies and other therapeutic proteins.
Exist. The methods described herein will become apparent to those of skill in the art upon reading this specification.
It will be.
Summary of the Invention
The present invention relates to therapeutic proteins that bind to selected antigens on the surface of immune cells.
Provide improved treatment of immune cell-mediated diseases by increasing systemic exposure
To offer. Systemic exposure to such therapeutic proteins is first achieved at saturating levels.
Providing (or administering) a therapeutic protein, followed by such a therapeutic protein
Quality is increased by subjecting the substance to a second dose administered subcutaneously, thereby increasing the systemicity of the second dose.
Exposure is at least greater than an equivalent subcutaneous dose given without saturating dose benefit.
50% larger. Preferably, systemic exposure of such therapeutic proteins is low.
It increases at least two-fold, more preferably at least four-fold.
In a preferred embodiment, the immune cells are T (cell) lymphocytes.
In another preferred embodiment, the immune cells are B (cell) lymphocytes.
Brief description of drawings
Figure 1 shows [ThreeH] CE9.1 was transferred to CD4 + (〇) and CD4- (□)
In iv after administration of iv (0.4 mg / kg) to mice
Shows serum radioactivity. Open symbols indicate total radioactivity, solid symbols indicate cephalo
Represents radioactivity associated with sucrose-conjugated soluble CD4. 24 and 48 hours [two animals
Mouse used (average% for 24 and 48 hours)]
Two male mice were employed.
FIG. 2 shows that [[spleen (O) and thymus (□)]ThreeH] CE9.1 was converted to CD4 +
(Solid) and CD4- (open) transgenic mice were administered iv (0
4 mg / kg), shows the total radioactivity in% dose. CD4 + Mau
In
Spleen radioactivity approaches 20% of the dose in 2 hours, while CD4-mice
No absorption was observed in the spleen or in the thymus of CD4 + or CD4- mice
.
FIG. 3 shows that [[] in the liver (○), kidney (□) and lung (肺)ThreeH] CE9.1
To CD4 + (black) and CD4- (open) transgenic mice
The figure shows the total radioactivity expressed as a dose% after v administration (0.4 mg / kg). Spleen
CD4 receptor-mediated absorption in liver, kidney and lung, according to
Not significant.
FIG. 4 shows that [Spleen (A) and liver (B)ThreeH] CE9.1 was converted to CD4 +
Or administered radiation after iv administration to CD4-transgenic mice
Shows the dose dependence of% activity. ○ indicates a dose of 0.4 mg / kg, while □ indicates a dose of 10 mg / kg.
Represents a dose of 0 mg / kg. Black symbols indicate data from knockout (CD4-).
And open symbols represent data from CD4 + transgenic mice.
You. As dose increases, liver radioactivity increases proportionately and spleen radioactivity increases
Did not increase. Radiolabeling properties in the spleen of CD4 + mice at high doses are low.
Similar to the characteristics of CD4-mice at the dose.
FIG.ThreeH] CE9.1 was transferred to CD4 + (+) and CD4- (□)
Blood (%) after sc administration (0.4 mg / kg) to male mice
Shows serum radioactivity. Open symbols represent total radioactivity, solid symbols are Sepharose
9 shows radioactivity associated with S-conjugated soluble CD4. One experiment at each time point
The thing was adopted. Biologically active anti-CD4 mAb has been
Residues in plasma but active after sc administration in animals with human receptors
No mAb was observed (plasma CE9.1 concentration was much more unquantifiable
, LLQ = 10 ng / ml).
Detailed description of the invention
The present invention relates to the use of immune system mediated diseases
Therapeutics using therapeutic proteins that recognize antigens expressed on
You. Applicants have identified that immune cell antigens can be used to saturate therapeutic proteins such as monoclonal antibodies.
Lonal antibodies, or other binding proteins, such as soluble receptors (or
Soluble Riga
And then subcutaneous administration of the therapeutic protein
Results from systemic exposure compared to that observed from one equal sc dose alone
, Preferably increased by at least a factor of two.
Definition
An “immune cell” is a cell that is important for the immune response in an individual and generally
Refers to cells found in the lymphatic system, and especially in the lymph nodes. Such cells
, T cells (or T lymphocytes), B cells (or B lymphocytes), macrophages
And dendritic cells.
"Saturation" refers to the complete binding of selected immune cell antigens in the lymphatic system
, Upon subsequent administration of the therapeutic protein,
The amount of therapeutic protein required to prevent identifiable binding of
U. The amount of therapeutic protein required depends on the immune cell antigens present in the lymphatic system.
Amount, affinity of the therapeutic protein for such antigens, and therapeutic tamper
It depends on the half-life of the protein in vivo. One skilled in the art will recognize the
You can check the amount. For example, for a human anti-CD4 monoclonal antibody,
Saturation amounts are typically in the range of 0.5 to 5 mg / kg.
“No identifiable binding” means subcutaneous dose and saturated dose after saturated dose.
Plasma AUC (sub-plasma concentration vs. time curve)
Area) is at least doubled.
“Selected T (or B) cell antigen” is expressed on T or B lymphocytes
Cell surface protein. Such proteins are typically receptors
Or a receptor ligand (also called a counter receptor)
And is involved in T (or B) cell mediated diseases. Such antigens are
Not specified, but CD3, CD4, CD8, CD11, CD18, CD20, CD
23, CD28, gp39 (CD40 ligand, CD40 counter receptor
Or T-BAM), CD40, CD80, CD86 and CD family
Includes other elements.
The “therapeutic protein” can be a monoclonal antibody or selected
Exemption
It can be another protein that binds to the epidemic cell "target" antigen. Such a protein
Quality can compete with the natural ligand of said antigen, or otherwise
It suppresses the interaction between immune cells, for example, the interaction between T cells and B cells. For treatment
Proteins can be monoclonal antibodies or soluble receptors or soluble ligands
Other binding proteins, such as
obtain. Soluble receptors (or counter receptors) are transmembrane
And / or proteins in which the cytoplasmic region is deleted. Yes, if desired
Soluble receptors (or counter receptors) are fused with other proteins,
Desired properties can be enhanced or created. For example, soluble
The puter (or counter receptor) is fused to an immunoglobulin Fc region,
The circulating half-life in vivo can be increased.
“Systemic exposure to therapeutic proteins” is the cure in the bloodstream as measured by AUC.
Level of therapeutic protein (bioavailability).
Characteristic
The present invention relates to the surface of immune cells in systemic immune cell mediated diseases, such as autoimmune diseases.
Improved therapeutics using therapeutic proteins that recognize antigens expressed above
Related. This improvement is due to the systemic exposure of therapeutic proteins that bind to immune cell antigens.
Is highly dependent on the route of administration and the presence and distribution of such antigens in the lymphatic system.
It is based on the observation that it exists. Applicants may be given a primary or initial dose administered subcutaneously.
If such therapeutic proteins are not administered at very high doses,
An unexpected finding was that it was not detected in the circulation (bloodstream), which was probably
To prevent antigens and therapeutic protein complexes in the blood system from entering the bloodstream
Seem.
By administering a therapeutic protein according to the present invention, subcutaneous dosing systemically
Sexual exposure (ie, plasma AUS) increases dramatically. That is, this systemic exposure
May be increased by a factor of two or more (100% or more). Preferably,
Systemic exposure from subcutaneous dosing increases by a factor of four or more. Better
Preferably, this increases by a factor of 10 or more. In this way,
Treatment of plague cell-mediated diseases involves increasing systemic exposure to therapeutic proteins
Better.
Preferably, the therapeutic protein is a monoclonal antibody, but is not limited to this.
Not done. More preferably, the antibody is a human monoclonal antibody [eg, WO94 / 0
6448 “Human Neutralizing Monoclonal Antibodies to RSV”; Barbas et al.Method sa Companion to Methods in Enzymol.,2 (2): 119-124 (1991) and Burton et al.P roc.Nat'l.Acad.Sci
,88: 10134-10137 (1991)] or modified immunity
Encoded by a globulin coding region and expressed in a selected host cell
The modified antibody is a modified protein. Such a modified antibody may be a treated antibody
(Eg, a chimeric or humanized antibody) or the entire immunoglobulin constant region or
Is a partially missing antibody fragment, eg, Fv, Fab, F (ab)TwoSuch as
Either.
For repeated or prolonged dosing, monoclonal antibodies are human or
Preferably, it is any of the processed antibodies. Such a treated antibody is
A portion of the light and / or heavy chain variable region of the selected acceptor antibody is
One or more donors having specificity for a selected epitope of a cell antigen
-A full-length synthetic antibody (eg, antibody fragment
Chimeric or humanized antibodies). For example, like this
Such a molecule is a humanized heavy chain (or a complex thereof) associated with an unmodified light chain (or chimeric light chain).
Converse). The processed antibodies will also have donor antibody binding specificity.
Antibody light and / or heavy variable region framework for retaining
It is characterized by a change in the nucleic acid sequence encoding the region. These antibodies are
One or more (preferably all) of the CDRs from the antibody are described herein.
Replacement with CDRs from different donor antibodies. For the construction of processed antibodies
Techniques are known in the art [eg, Queen et al.,Proc . Natl Acad Sci USA,86
: 10029-10032 (1989); Hodgson,Bio / Technology,9: 421 (1991)]
.
Preferably, the monoclonal antibody administered according to the present invention is selected
T (or B) cell antigen. One preferred embodiment is that of humans on T lymphocytes.
Antibodies against the CD4 receptor protein (antigen). Such antibodies are
Can be chimeric, human or humanized to minimize antigenicity. Illustrative purpose
For example, a human anti-CD4 antibody is a primatized® antibody, eg, CE9
.1 [for example
WO93 / 02108 describing a primate-human chimeric antibody, i.e. primatized (R)
Newman et al., Bio / Technology, 10, 1455-1460 (1990), which described CE9.1.
You. Other preferred antigens are CD3, CD8, CDI1, CD18, CD20, C
D28, gp39 (also known as CD40 ligand), CD40, CD80 and
And CD86.
Administration route
Generally, subcutaneous administration is more desirable to physicians and patients than intravenous administration. sc
Administration can be completed in minutes, rather than hours, for the iv infusion.
In addition, iv infusion can be performed either at (i) hospital; (ii) clinic; or (iii) at home.
Is administered using a catheter, but sc administration is practical without catheterization
It can be done anywhere.
Sc administration also typically involves pain and pain often associated with intramuscular (im) injections.
It is also advantageous in avoiding scars. This can occur daily or at a higher frequency (e.g.,
(E.g., weekly, twice weekly).
Can be sc administration, compared to iv administration,
It is also believed that a longer circulating half-life can be achieved in this regard. For example, the soluble form
The CD4 receptor protein sCD4 [or sT4;Nature,331:
82-84 (1988)] is about 6 minutes when administered iv.
Is about 1 hour when sc is administered.
A disadvantage of subcutaneous dosing is the amount of therapeutic protein that can be administered. sand
In other words, administration of a therapeutic protein by the sc administration route is due to
It is not always feasible due to limitations on the total amount of protein. This, in turn,
It is determined by the amount of solution that can be administered to the patient and the solubility of the therapeutic. As a general rule
Thus, the maximum volume of solution that can be administered is about 2 ml. Volume should not exceed 1.5ml
Preferably, it does not exceed 1.3 ml.
Another disadvantage of subcutaneous dosing is that some therapeutic proteins are not stable in the lymph.
is there. That is, in some cases, degradation may occur after subcutaneous administration.
However, saturating amounts of immune cell antigens such as T (or B) cell antigens
K
Conjugation to therapeutic proteins such as nal antibodies allows for subsequent subcutaneous administration.
Achieves an increase in systemic exposure of the therapeutic protein, preferably the increase is
It is at least twice as compared to that observed from equivalent (primary) sc dosing. all
For somatic diseases, such as rheumatoid arthritis, a significant amount of
It is advantageous to enter the systemic circulation without loss (and degradation). The present invention
Will help facilitate this event, thus making the subcutaneous route of administration more clinically viable.
It is the law.
Thus, the advantages of the present invention provide a comparable therapeutic use without chronic iv administration.
The ability to obtain systemic exposure of the protein. Furthermore, the present invention relates to the treatment
A simpler method for chronic administration of protein (eg, mAb)
And thus allow for more practical treatments. Another feature is the initial administration
By carrying out, the immune cell antigens of the lymphatic system
And the systemic exposure is greater for subsequent doses,
Allows for less drug administration or longer than without
Dosing can be done at intervals, resulting in fewer dosings and overall therapeutic
Use of Parkin can be reduced.
Preferably, the subcutaneous injection site is used for therapeutic treatment before entering the thoracic or right lymphatic vessels.
The protein is selected to minimize the number of lymph glands or nodes accessible.
(The thoracic and right lymph vessels carry lymph fluid into the blood, the systemic circulation
The main pipe. ) For example, injections into the upper arm generally target the superficial axillary node
. The lymph effluent from these nodes then enters the thoracic or right lymphatic vessels. chain
Subcutaneous injections into the supraoscapular and suprascapular areas will result in lymph from these areas
Bypassing the nodes and moving only into the clavicle or scapula on the way into the blood,
It is even more advantageous.
Other potentially advantageous injection sites are the abdominal wall and upper thigh. Injection into the abdominal wall
At this time, monoclonal antibodies are supplied to the superficial lumbar gland, and the derived phosphate from these nodes is
The liquid is led into the thoracic duct. By subcutaneous injection into the upper thigh, the surface groin is targeted
Become. The lymph drainage from these nodes is ultimately received by the lumbar vertebrae,
To the chest tube
Flows.
The saturating dose of the invention is such that the drug to be administered, typically an antibiotic, is
Load administered iv to rapidly raise antibiotic levels to status levels
Note that it is not equal to In the context of the present invention, the reaction rate is non-linear
In form, the saturating amount is administered for a completely different purpose. That is,
The saturating dose is the final dose of action due to the second administration of the therapeutic protein administered subcutaneously.
Reach the site (for example, in the case of rheumatoid arthritis, an enlarged joint)
It is intended to bind to endogenous target antigens in the lymphatic system to achieve a major therapeutic effect.
Figure.
Symptoms
The present invention relates to immune cell mediated conditions, such as conditions mediated by T (or B) cells.
To provide effective treatments. Such symptoms include lymphomas (T and B cells
), Various leukemias, infectious diseases (eg AIDS), transplantation, autoimmunity and inflammation
Symptomatic diseases. Therapeutic tampering as a means to induce immunosuppression
The quality of transplantation is high, such as transplant rejection (eg, heart, lung, kidney, cornea, bone marrow, skin, etc.)
Therapeutic or prophylactic use of autoimmune or inflammatory diseases (eg rheumatoid arthritis)
H, psoriasis, lupus erythematosus, systemic lupus erythematosus, multiple sclerosis, inflammatory bowel disease, reed
Moto thyroiditis, myasthenia gravis, type 1 diabetes, uveitis, nephrotic syndrome,
Reflux obstructive airway disease, enteritis, for the treatment or prevention of topical dermatitis
And allergies (eg, asthma, childhood steatorrhea, proctitis, eosinophilic gastroenteritis, obesity
Cytopathy, Crohn's disease, ulcerative colitis, etc.) and even food allergies (eg
(Eg, migraine, rhinitis, and eczema).
Preferably, the condition to be treated is rheumatoid arthritis, asthma and / or psoriasis
It is. Another preferred embodiment is for therapeutic or prophylactic use in transplant organ rejection.
It is a means for inducing immunosuppression as in the process.
dosage
The amount and frequency of sc administration of the therapeutic protein will depend on the immune cell target antigen (eg,
CD4 receptor), the level of such targets in patients, half the therapeutic protein
Therapeutic proteins required for effective treatment such that a reduction in life and improvement in symptoms are observed
Quality whole body
Depends on sexual exposure. Such parameters can be determined by one skilled in the art. For example,
Effective doses for treating rheumatoid arthritis include tender joint count (TJC), swelling
Means well known to those skilled in the art, such as the evaluation of the number of articulated joints (SJC) [ie, Ritchie Articul
ar Index, Ritchie et al.QJ . Med.,37.: 393-406 (1968)]
ACR (American College of Rheumatology) response index, and / or
Or early morning stiffness is a rare but effective means of evaluating effective treatment.
As an example of a dosing regimen, a saturating amount of 80-280 mg of anti-CD4 antibody in the first week
Iv in an amount in the range of Alternatively, anti-CD4 antibody can be administered twice a week
(Ie, 40, 80, 100, 120 or 140 mg twice weekly). So
Subsequent doses are then administered subcutaneously. Such subcutaneous administration is performed for about 3 weeks (for example,
, Table 5). If symptoms are observed as needed with repeated dosing (ie
, For arthritis, or at predetermined intervals (eg, 3, 6, or 9).
Months). Preferably, the dosage is 80-12 on a twice weekly basis.
0 mg. However, those skilled in the art will recognize that more frequent dosing (eg, daily, daily)
) Or less frequent dosing (eg, weekly) may also be appropriate.
I can solve it. The amount of therapeutic protein administered can be adjusted as appropriate.
In addition, other therapeutic compositions may be co-administered with the therapeutic proteins of the present invention.
For example, as a treatment for rheumatoid arthritis, DMARD (disease-modifying anti-rheumatic drug)
May be administered simultaneously. DMARDs are well known in the art and include methotrexate (
mtx), azathioprine, penicillamine, hydroxychloroquine, IM goal
Do, oral gold, sulfasalazine, cyclosporine and chlorambushi
Includes
Pharmaceutical composition
The therapeutic protein of the present invention can be used as an active ingredient in a pharmaceutically acceptable carrier.
Such a protein is prepared as a pharmaceutical composition containing an effective amount. The preventive measures of the present invention
Or a therapeutic agent, such as water containing a therapeutic protein, e.g., a monoclonal antibody.
Aqueous suspension or solution, preferably buffered to physiological pH and immediately
It is preferably in a form that can be cut. Compositions for parenteral administration usually comprise antibodies or
Contains a solution of the cocktail in a pharmaceutically acceptable carrier, preferably an aqueous carrier.
Do it. varied
Aqueous carriers such as 0.4% saline, 0.3% glycine and the like.
These solutions are sterile and generally free of particulates. These solutions are traditional and
Sterilization may be achieved by well-known sterilization techniques (eg, filtration). The composition comprises a pH adjuster
And pharmaceutically acceptable auxiliaries necessary to approximate physiological conditions such as buffers
May be contained. The concentration of the antibodies of the invention in such pharmaceutical preparations can vary widely.
That is, from less than 0.5% to usually about 1% or at least about 1% to 15%
Or up to 20% by weight, depending on the particular mode of administration chosen, the fluid volume
, Viscosity and the like.
Nonionic surfactants suitable for use in the present invention are preferably human
Erythrocyte lysis to a significant extent at the appropriate concentration with little toxicity to
Does not cause blood. Suitable nonionic surfactants include, but are not limited to, poly
Sorbate 20 (monolaurate), polysorbate 60 (monostearate)
And polysorbates such as polysorbate 80 (monooleate)
Loxyethylene sorbitan). Preferred nonionic surfactants are
Resolvate 80. Polysorbate 80 is generally available from Tween®
It is sold under 80 trade names. The non-ionic surfactant is preferably about 0.5.
It is made into a pharmaceutical composition in an amount of from 0.01% to about 0.6%, preferably about 0.02%. Book
Sugars useful in the pharmaceutical compositions of the invention serve as swelling and tonicity adjusting agents. Suitable
Suitable sugars are mannitol, sucrose, trehalose and sorbitol.
Which sugars. The preferred sugar is sucrose. The sugar is about 3 in the pharmaceutical composition
% To about 8% w / w.
In addition to monoclonal antibodies and buffers, the pharmaceutical compositions of the invention may optionally be
Other agents suitable for parenteral administration, such as bacteriostats, tonicity adjusting agents, and anti-cooling agents
May be contained. Suitable bacteriostatic agents are benzyl alcohol and methyl and
Includes ropirparaben.
Hydrophilic polymer cooling agents such as hydroxyalkyl cellulose, gelatin,
Acacia gum, polyvinylpyrrolidone (for example, having a molecular weight of 10,000 to 600
00) and polyalkylene glycols such as polyethylene Clycols (eg,
, Molecular weight
4000 to 40000) is included in the pharmaceutical composition of the present invention. like this
The use of new drugs should be used in lyophilization and in reconstitution after lyophilization.
Increase qualitative (ie, minimize loss of activity and proteolysis)
.
The stability of the pharmaceutical composition of the invention increases at low temperatures. Therefore, they are preferably
A temperature in the range of -70 ° C to 15 ° C, preferably about -40 ° C to about 8 ° C, and more
Preferably, it is stored at about 4 ° C to about 8 ° C. The lyophilized composition is preferably
Administered within 8 hours after reconstitution, preferably kept at 4 ° C to 8 ° C after reconstitution.
The pharmaceutical composition of the present invention provides an effective amount to a patient in need thereof, particularly a human patient.
Pharmaceutical dosage units prepared to be administered intravenously, subcutaneously, or intramuscularly
I.e. in a sterile container such as an ampoule, syringe, vial, bottle or bag
Can be packaged. The exact concentration of the mAb in the pharmaceutical dosage unit as well as the exact
Dosage volume will depend on factors such as the condition being treated, the severity of the condition and the weight of the patient.
You. Optimization of a given dose of the pharmaceutical composition of the present invention is based on standard pharmaceutical and medical practice.
Can be performed in accordance with Monoclonal antibody concentration in each drug dosage unit
Can exceed 80 mg / ml. Preferably, the concentration of the monoclonal antibody is about
It ranges from 40 to about 80 mg / ml.
Patients typically receive a dose of 1.0 to 4.0 mg / kg / week of mAb.
You. This treatment is given for about 4 weeks, then if repeated dosing is necessary [ie
If the person shows symptoms again (extended for rheumatoid arthritis) or
At regular intervals, for example, at 3, 6 or 9 month intervals]. Intramuscular administration
I.e., as an initial or saturating dose), the pharmaceutical composition of the present invention
Is administered by injection into the large muscles of. If the total volume of the dose exceeds about 5 ml,
The dose may be divided and injected in two or more places.
In a preferred embodiment of the present invention, sucrose in sterile water or 6% sterile water
The pharmaceutical composition is stored in lyophilized form for a final reconstitution solution, such as. Lyophilized
Pharmaceutical compositions are prepared by lyophilizing a pharmaceutical composition in aqueous form using conventional techniques.
Prepare from The lyophilized pharmaceutical composition is preferably a single unit for ease of administration.
It is stored in single dosage units, but may be stored in larger amounts in lyophilized form. Freeze drying
Dried composition
Items should be reconstituted in sterile vials or other containers and finally or immediately parenterally administered.
Can be stored until given. In preparing pharmaceutical preparations for lyophilization, the aqueous solution
It may be more dilute than the original pharmaceutical composition. For example, having a mAb of 40 mg / ml
1 ml of the aqueous solution was lyophilized and then reconstituted with 0.5 ml of sterile water,
A solution with a g / ml mAb is obtained.
In another preferred embodiment of the invention, the invention relates to one or more freeze-dried
Sterile container for pharmaceutical composition in form and one or more separate sterile containers for reconstitution solution
A kit comprising: The reconstitution solution can be further added to a multi-compartment container, such as for
And may be contained in different compartments of a two-compartment syringe designed for administration. This
Lyophilized mAbs and syringes in a syringe or other two-compartment container such as
The solution can be broken, for example, by crushing a syringe or container.
As a result, the mAb and the reconstitution solution are separated by a membrane wall in which they are mixed. Single key
The amount of reconstitution solution, mAb and amount of reconstitution solution in the
Final reconstitution with a mAb of about 40 to about 80 mg / ml at the selected pH
Select so that the product is obtained. The preferred solution for reconstitution is sterile water. Return
The parent solution may further contain bacteriostats or other substances suitable for parenteral administration.
.
T and B cell antigens
In addition to the CD4 receptor protein, expressed on T cells and for therapeutic purposes
Molecules that can also be used as "targets" and are administered according to the present invention [Will
iams et al.Annu . Rev. Immunol.,6: 381-405 (1988)]
There are other elements of the family. Such molecules include, but are not limited to, CD3
CD8 (CD4 and CD8), CD11 / CD18 (eg, Xie et al.,J . Im munol
.,155: 3619-28 (1995)), CD28 (Aruffo et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.,84:
8573-7 (1987)), low levels on CTLA-4, activated CD8 + and CD4 + T cells.
A homologue of CD28 transiently expressed at scepter density (Brunet et al.Nature,32 8
: 267-270 (1987)), and gp39 (CD40 ligand, T-BAM, and
[Also known as TRAP] [Noelle et al.Proc.Natl.Acad.Sci.,89:6550-6554 (
1992), Foy et al.J . Exp.Med.,178: 1567-1575 (1993), Banchereau et al.,Annu . Rev . Immunol
.,12: 881-922
(1994)]. The therapeutic protein can be a monoclonal antibody,
Or possibly soluble ligands (ie, cytoplasmic and transmembrane
Region, optionally fused to a constant region of an immunoglobulin, such as an Fc region.
Natural ligand).
Other suitable "target" molecules include CD28, CTLA-4, and others found on B cells.
And a ligand or counter receptor for gp39. like this
The ligand or counter receptor is CD86 (also known as B7.1) (
Linsley et al.Proc . Natl. Acad. Sci.,87 :5031-5035 (1990), Freeman et al.,J . Ex p. Med
.,174: 625-631 (1991)), also known as CD86 (B7.2 and B70).
(Freeman et al.,J.Exp.Med.,178: 2185-2192 (1993), Freeman et al.,Science,262:
909-911 (1993)) and CD40 (Stamenkovic et al.,EMBO J.,8: 1403 (1989))
Include. With respect to antibodies that bind to CD40, such antibodies are non-
It must be proliferative or non-irritating [see, for example, WO 94/01547 (Cetus Oncol
ogy) and WO 95/09653 (Immunex)]. Other suitable on human B cells
One "target" molecule is the CD20 antigen.
The following examples illustrate various aspects of the invention and do not limit the scope.
it is conceivable that. Reagents and materials were obtained from commercial sources unless otherwise noted.
Was.
Example
Materials and methods
Chemical substances
Cynomolgus monkey / human chimeric antibody (mAb) that binds to human T cell receptor CD4
CE 9.1 [Newman et al., Bio / Technology 10, 1455-1460 (1992)] was used in the following experiments.
Was. Other monoclonal antibodies to human CD4 can be used as well
Is understood. CE9.1 (unlabeled-reference standard) in 5 mg / ml solution or stable
Supplied as a lyophilic substance with a sex-enhancing excipient (50 mg / ml on reconstitution)
. Soluble CD4 (also called sCD4, sT4, Deen et al.,Nature,331: 82-84 (19
88)) was obtained as the lyophilic substance (10 mg / ml for reconstitution). CE 9.1 and
sCD
4 is a recombinant protein expressed in Chinese hamster ovary cells.
Protein A Sepharose was purchased from Sigma (St. Louis, MO). Horstra
Dish peroxidase conjugated mouse anti-human IgG1 mAb (clone HP
6069) is Zyme Laboratories Inc. (San Fransisco, CA)
. All other chemicals were reagent grade or better.
[ThreeH] CE9.1
CE9.1 is basically described by Davis et al. (Drug Metab. Dispos. 20, 695-705 (1992)).
) In Chinese hamster ovary cells as described in
Metabolic labeling with primed leucine. Antibody is concentrated from the culture supernatant and protein A chromatographic
Purified by luffy (total protein recovery about 70%). 400μCi or more
Purified metabolic label [ThreeH] CE9.1 was converted to 5 mCi [ThreeH] Leucine (Dupont / NEN
, 144 Ci / mmol). The specific radioactivity is about 1 μCi / μg (20
00 DPM / ng). Pure[ThreeH] CE9.1 is typically greater than 99%
Of precipitating trichloroacetamide, 98% of the radiolabel was antigen-bound (Sepharos
e-sT4 binding, see below). Radiochemical purity
(Evaluated by SDS-PAGE) was typically greater than 90%.
Animal breeding
Male CD4 + and CD4-transgenic mice (weight about 26-4
3g) was used in this experiment and the Regents of the University of California (Kil
leen et al., EMBO J12, 1547-1553 (1993)). Animals laying wood chips
Group (up to 5 animals) in a controlled cage (25
(± 2 ° C .; 50 ± 10% relative humidity) with a 12 hour light / dark cycle.
Diet (Purina Certified rodent chow, Purina Mills, Inc., St. Louis, MO)
And filtered tap water was made available ad libitum.
[ThreeH] iv or sc administration of CE9.1
Experimental animals are given iv dosing by injection into the tail vein or injection under the skin on the back
Sc administration. The drug solution was about 0.1 for the 0.4 mg / kg dose group.
mg / ml [ThreeH] CE was 9.1 and 100 μCi / ml. 100mg /
kg group
For iv group only, the drug solution is about 14 mg / ml CE9.1
, 9 μCi / ml. 100 μl (low dose) or 200 μl
1 (high dose) of the target drug was administered. Vehicle is phosphate-glycine buffer or
This was a mixture of PBS. Precise dosing volume weighs syringe before and after dosing
And measured. The exact administered total radioactivity and dose of CE 9.1 is
Measured by analysis of solution volume (oxidation / scintillation measurement and ELI below)
SA).
At selected times after dosing, experimental animals were sacrificed (combined sampling, n = 1
/ Time points other than described). In low-dose experiments, CD4 + iv and sc groups
And 10, 30, 60, 120, 240, 480 minutes and 24 hours and 48
Time display time was adopted. 10,120 for CD4-iv and sc groups
Display times of 480 minutes and 24 and 48 hours were employed. 0.4mg / kg
Additional 72 hours, 1 and 2 weeks for sc group (CD4 + and CD4-)
Additional indicated sacrifice times were used. In high dose experiments, iv group (CD4 + only)
With respect to 10, 30, 60, 120, 240, 480 minutes and 24 hours and
A display time of 48 hours was employed. sc group (CD4 +, 100mg / kg)
Thus, display times of 7, 24, 48, 72 hours and one week were employed.
After sacrifice, blood (about 1 ml) was removed by vena cava and cardiac puncture and 100 μl
Aggregation was prevented by the addition of 1 129 mM trisodium citrate. Ants of whole blood
Place coat on combusto-pad for oxidation and centrifuge remaining blood
The sera was collected. Place an aliquot of plasma on combusto-pad for oxidation and allow remaining
Plasma and blood cell pellets are frozen on dry ice and
Stored for analysis. Liver, kidney, lung, spleen and thymus (or high dose iv
In the experiments, only the liver and spleen) were removed and total radioactivity was measured.
Tissues can be dissolved in ethanolic KOH or combus for direct oxidation.
Placed on to-cone. The debris is dissolved in ethanolic KOH and the remaining total radiation
Activity was evaluated.
SDS-PAGE
The plasma and blood radiochemical properties of the selected samples were determined using non-reduced SDS-PA
It was evaluated by GE. For analysis of plasma proteins, 8% (w / v) polyacrylic acid was used.
Le
Degradation was performed using an amide gel. 16% (w / v) polyacrylic protein
Degradation was performed using luamide gel. Frozen cells (
(No plasma) was thawed at room temperature and PBS was added (body equivalent to plasma volume drawn)
product). Next, the cells were resuspended and diluted in SDS loading buffer. Typically, 1
0-20 μl of plasma or suspended blood cells were loaded directly on the gel lane for analysis
. After electrophoresis, the gel was stained with Coomassie Brilliant Blue and dried,
Sliced and radiolabeled properties evaluated (recovery> 80%). Radiolabel and all
Macroscopic observation of protein (coomassie) properties, and known swimming of CE9.1
Assess radiolabel incorporation into endogenous proteins using mobility and molecular weight standards
(Davis et al., Supra).
Sepharose-sT4 extraction
Characterize pure radiolabel and radiochemistry in plasma samples (ex vivo)
Antigen binding activity was assessed with Sepharose conjugated soluble CD4 (sT4)
. Plasma samples containing the radiolabel (typically <100 μl) were separated on Sepharose
-Added to sT4 in PBS slurry (typically 100% 1: 1 resin in PBS)
μl). Enhances separation of supernatant and Sepharose and ensures high total protein concentration
In some cases, PBS or rat plasma diluted in PBS may be further
Was added. After mixing, the supernatant was collected by centrifugation. Total radiolabel extracted (%
), The radioactivity in an aliquot of the supernatant is compared to the radioactivity in an appropriate aliquot of the original solution.
It was determined by comparing to the amount of activity. All Sepharose-sT4 binding experiments
It is considered that there is a large excess of resin compared to the CE9.1 equivalents present.
available.
To evaluate the administered radiation dose, the radioactivity (%) per plasma volume is
Literature values for mouse weight and plasma volume [50 ml / kg, Davies et al., Ph.
arm. Res, 10: 1093-1095 (1993)] to evaluate total radioactivity in whole plasma.
To calculate total radioactivity bound to Sepharose-sT4, total plasma radioactivity was calculated.
Is multiplied by the fraction-sT4 binding already described.
ELISA
Sera samples were analyzed for antigen (sCD4) and C against anti-human IgG1 mAb.
E
Analysis was performed for CE 9.1 concentration using an ELISA based on 9.1 simultaneous binding.
In analysis, microtiter with soluble CD4 (sT4) bound to CE9.1
-Captured from plasma in plate. The sT4 / CE9.1 composite is then
Mouse anti-human IgG specific for CH2 region directly conjugated with tissue peroxidase
1 mAb (Hamilton et al., J. Immunol. Methods 158, 107-122 (1993)).
I did The standard curve is 10% (v / v) with citrated rat plasma or PBS.
2.) 2 to 50 ng / ml CE9.1 in citrated rat plasma (obviously
For analysis of samples above the standard curve range. sT4 / anti-γ1 E
The LLQ (lower limit of quantitation) for LISA was measured in neat mouse plasma (50 μl).
10 ng / ml. Concentration in the range of 10 to 100000 ng / ml
As described above, the with-run coefficient is in the range of 5.6 to 7.5%, while the average accuracy is 88.
To 110%.
Oxidation of tritiated proteins for radioactivity measurements
To determine the radioactivity in a sample containing tritium,
Was applied on the Combusto-pad in the Combusto-cone. 0.25 mL before oxidation
Of Conbusto-Aid was added to the sample. Oxidation is Packard Nodel C306 Tri-Card
Proceeded in the Sample Oxidizer. 15-18 mL of water labeled with tritium
Collected in ase S and mixed. 5 mm for polyacrylamide gel slice
× 20 mm sections were cut into two or three and placed directly into Combusto-Cone. Organization
Liquid aliquot of a sample dissolved in ethanolic-KOH
Or tissues were placed in Combusto-Cone and oxidized directly. Combustion efficiency
(Conventionally> 98%) with flammable and non-flammable standards (Packard Spec-Chec Tritium s).
The evaluation was made by comparison of the radioactivity in tandard). Scintillation county
The sample was cooled to 4 ° C. overnight before aging. Scintillation counting
Perform measurement with a Beckman LS3800 or 5801 scintillation spectrophotometer to improve measurement efficiency.
Measured by external standard method using sealed quench standard.
Pharmacokinetics
Plasma CE 9.1 concentration-time data were analyzed using the unfractionated method (M. Gibaldi and D. Perrier:
"Pharmacokinetics," 2nd ed. Marcel Dekker, Inc., New York, 1982)
Analysis was performed using in-houses of twarepackage. AUCO-t (composite ELISA data
Logarithmic trapezoidal formula for decreasing plasma concentration and increasing plasma concentration
Was evaluated using the linear trapezoidal rule. Half-life of loss of radioactivity from the spleen (
0.4 mg / kg iv, CD4 + mice) log converted dose (%) vs. time data
Calculated from linear regression. Similarly, sc into CD4 + transgenic mice
Reported half-life from total plasma radioactivity data after dosing (0.4 mg / kg)
Log converted dose (%) vs. time data (24 h to 2 weeks) obtained from linear regression
.
Intravenous administration
Has hCD4 T cell receptor (CD4 +) or CD4 receptor
Once in transgenic mice (CD4-, knockout) without any
Amounts of metabolically radiolabeled [ThreeH] CE9.1 (0.4 mg / kg) was administered iv.
, Whole blood and plasma radioactivity, radioactivity in plasma capable of antigen binding, and liver, kidney
Sacrifices were made to evaluate total radioactivity in the glands, lungs, spleen, and thymus. Plasma
In addition, we analyzed for CE9.1 using the sT4 / anti-γ1 ELISA. Another
In one study, CD4 + mice received a single dose of [ThreeH] CE9.1 (100 mg /
kg) was administered iv and whole blood and plasma radioactivity, plasma CE 9.1 and spleen and
And total radioactivity in the liver were evaluated.
0.4 mg / kg [ThreeH] Administration of iv to CD knockout mice of CE9.1
As a result, the administered radiochemical dose of the active antibody in plasma at 48 hours <ELISA
According to the method, a level of about 1.5 μg / ml, which was higher than 19% of FIG. 1) was maintained. all
An apparent difference between plasma radioactivity and plasma radioactivity bound to Sepharose conjugate antigen
There was no difference. In addition, the ratio of blood to plasma by 48 hours exceeds 0.68.
Foremost, this indicates little blood cell radiolabel binding (Table 2).
In contrast, the administered radioactivity in plasma was CD4 + transgenic mouse.
[ThreeH] less than 20% by 2 hours after CE9.1 administration (FIG. 1). dosage
Four hours later, less than 5% of the plasma radioactivity bound to the Sepharose-conjugated antigen. plasma
The CE9.1 concentration was determined 4 hours after iv administration (LLQ 10 ng / ml) by ELISA
In A, quantitative
It was impossible.
2 and 3 show [ThreeH] CD4 + and knockout transgenes of CE9.1
Figure 5 shows total tissue radioactivity versus time after iv administration to enic mice. CD4 + mouse
Up to about 18% of the dose is recovered in the spleen 2 hours after administration to the active antibody.
Despite higher blood levels, the dose of
Only 0.6% was recovered (FIG. 2). Absorption by the spleen of CD4 + mice
Occurred in a time frame similar to the loss from the serum compartment. CD4 + mouse spleen
Loss of radiolabel from the gut was characterized by a half-life of about 10 hours. 0.5 dose
Less than% was recovered in the thymus of CD4 + mice. Total radioactivity only in liver
It resembled that of the spleen (up to about 13%, FIG. 3). But in the liver,
A quantity of radiolabel was recovered from the knockout (9.4%), indicating that the liver had [ThreeH] C
Plays an important but probably not antigen-specific role in the predisposition to E9.1.
And Radioactivity in the thymus, kidney and lung is CD4 + or CD4-real
Less than 5.4% of the radioactivity administered was less than
It remained in the remains of the gut, thymus, liver, kidney and lung.
High dose of 100 mg / kg [ThreeH] CE9.1 dose was clearly 0.4 mg /
The CD4 receptor dependence of the molecular predisposition observed in kg was satisfied. Smell of plasma
At 100 mg / kg in D4 + mice based on ELISA data
Average residence time of CE9.1 was about 1 day, while 0.4 mg / kg
The retention time was less than one hour. Table 1 shows the dose normalized AUC (area under the curve) (100
mg / kg, CD4 + mice) in CD4-animals (0.4 mg / kg)
It was within factor 2 of what was observed. Of drug rate in knockout
The linearity assumption is: 1) The drug rate is linear in animals without CD4 receptor binding
And 2) uncorrelated IgG1 specificity for exogenous antigens
Of pharmacokinetics (1-200 mg / kg in monkeys, Davis et al., Drug Metab
. Dispos. 23, 1028-1036 (1995)).
0.4 mg / kg [ThreeH] Plasma release only 4 hours after iv administration of CE9.1
Most of the radioactivity was incorporated into endogenous plasma proteins. In contrast, 100
mg
/ Kg [ThreeH] 24 hours after iv administration of CE9.1, plasma radiolabel was mainly
Body (80-90%). 100 mg / kg iv administration to CD4 + mice
The ratio of blood to plasma (B / P) is shown in Table 2. CE9.1 was converted to CD4-
High doses of iv at any time, as did low doses of iv in mice.
They were temporarily allocated for up to 24 hours after giving. At these points, the radiolabel is essentially
It was unchanged CE 9.1.
5A and 5B show 100 mg / kg in spleen and liver, respectively.
of[ThreeH] CE9.1 (CD4 + mice) administered radioactivity (iv) after iv administration
). For comparison, data at 0.4 mg / kg is also shown (CD4 + and
CD4-mouse). Generally, the spleen of CD4 + mice receiving high doses of iv
Radiochemical properties similar to those observed at low doses in CD4-mice
Was. Apparent time dependence of spleen absorption at high doses in CD4 + mice
Was not evident, and the total administered radioactivity averaged 0.5%. At low doses, radioactivity
Sex reached a maximum of 18% in 2 hours. In contrast, the administered radioactivity in the liver
Gender (%) characteristics were: CD4 + mice at 100 mg / kg, 0.4 mg / kg
As in CD4 + mice and CD4- mice at 0.4 mg / kg
No apparent dose or hCD4 receptor-dependence was observed.
Subcutaneous administration
CD4 + and CD4-transgenic mice received 0.4 mg / kg [Three
H] CE9.1 administered sc, whole blood and plasma radioactivity, in plasma capable of antigen binding
Radioactivity in the liver, kidney, lung, spleen, and thymus
For sacrifice at selected time points. Plasma also contains sT4 (soluble T4 or
Was also determined for CE9.1 concentration using soluble CD4) / anti-γ1 ELISA.
Was analyzed. In another experiment, CD4 + mice received 100 mg / ml of unlabeled CE9.1 once.
kg was administered sc to evaluate plasma anti-hCD4 mAb concentration.
Consistent with extravascular systemic exposure of IgG in the absence of endogenous antigen (Davis et al.
, Drug Metab. Dispos. 23, 1028-1036 (1995)), [ThreeH] CE9.1 CD4 Knock
Administration of sc to kuout mice resulted in plasma active antibody levels of 8 hours to 1 hour.
weekly
It was maintained at a level above 10% of the dose (> 1 μg / m
L, FIG. 5). Sepharose after total plasma radioactivity and iv administration to CD4-mice
No apparent difference was seen between plasma radioactivity binding to S-conjugated antigen. further
The ratio of blood to plasma by 2 weeks did not exceed 0.66, which is significantly
The absence of high blood cell radiolabel binding (Table 2).
In contrast, the total dose (%) in plasma is [ThreeH] CD 9.1 transfection of CE9.1
It was at most 1% from 10 minutes to 2 weeks after sc administration to the nick mice. plasma
Radiolabel did not show quantifiable antigen binding activity (FIG. 5). Similarly, plasma C
E9.1 concentrations were not quantifiable by ELISA over the entire time period (LL
Q 10 ng / ml). Total plasma radioactivity, however, is maximal 1% dose in 24 hours
And the apparent half-life decreased in about 4 days.
Table 1 shows that [CD4 + and knockout transgenic miceThreeH]
Relative blood after iv or sc administration of CE 9.1 (0.4 and 100 mg / kg)
Shows serum AUC. AUC was determined after iv administration or 0-1 based on 0-48 hour intervals.
Calculated after sc administration at 68 hour intervals. Dose increased to 100 mg / kg
Thus, CD4 receptor binding is saturated and the resulting AUC is receptor-free
Similar to AUC in animals. For the 0.4 mg / kgsc data,
Plasma concentrations are practically unquantifiable and the maximum possible AUC is determined by the lower limit of quantification (
10 ng / ml).
Table 1
Human CD4 + transgene compared to 0.4 mg / kg in CD4-mice
Normalized Plasma AUC in Nick Mice For the iv group, AUC was calculated based on the 0-48 hour interval and for the sc group.
Thus, the AUC was calculated based on the 0-168 hour interval. 0.4mg / kg
For the CD4 + sc group, the total plasma concentration is not quantifiable and the maximum possible AU
C was evaluated based on the lower limit analysis of quantification. The plasma concentration of CE 9.1 is
Measured using an ELISA based on D4 binding.
[ThreeH] 4 hours of sc administration of CE9.1 to CD4 + transgenic mice
SDS-PAGE analysis of the plasma afterwards was similar to that after administration of the same amount of iv.
The ratio of blood to plasma at 4 hours was 0.68, indicating that most of the radiolabel
Indicates that they were in plasma at these time points and were not bound to blood cells. Only
Two weeks after administration, the ratio of blood to plasma was 7.5 (Table 2). cell
No trace of binding-invariant CE9.1 was observed.
After sc administration, the level of radioactivity in the spleen of CD4 + mice was
Also
And very low compared to the iv group (≦ 0.5%, CD4 + mouse
For a maximum of 18%). This is because the analysis of circulating radiolabels is
Biologically active parent could not be detected (based on 0.4 mg / kg iv data).
, Which is believed to accumulate in the spleen). Inspected organization
Of which CD4 + mouse liver has the highest administered radioactivity of up to 2.4%
did. Similar properties of liver radioactivity observed in CD4 + and CD4- mice
This indicates that absorption is not CD4-receptor dependent (data
Is not shown).
Absorption of antibodies occurs by the lymph (Weinstein et al., Science 222, 423-426 (1983
); Weinstein et al., Cancer Invest. 3,85-95 (1985); Supersaxo et al., Pharm. Res. 7,
167-169 (1990)), the lymphatic system in CD4 + mice has relatively high CD4 + T
Assuming that it contains lymphocytes, after a small dose of sc, [ThreeH] of CE9.1
Deletion of systemic availability prevents lymphatic CD4 + T from preventing antibodies from entering the circulation
Apparently by binding to cells. further,[ThreeH] Release after sc9.1 administration of CE9.1
The presence of radiolabeled endogenous blood and plasma proteins indicates significant metabolism in the lymphatic system
Is consistent with the fact that has occurred.
Following administration of high doses of sc in CD4 + mice, injection sites into the systemic circulation
Significant CE9.1 absorption was observed. Table 1 shows that large amounts of sc on CD4 + mice
The dose-normalized AUC after administration was 2% of the AUC observed at low doses of CD4-.
It was within 0%. Lymph CD4 + T cell binding observed at low doses
It was saturated and therefore CE9.1 was efficiently absorbed into the systemic circulation.
Table 2
[ThreeH] IV of CE9.1 to CD4 + and CD4-transgenic mice
Or ratio of total radioactivity to blood plasma after sc administration aN = 1/24 and 48 h [2 mice used (average shown)]
Iv data at the time.
bNQ shows no quantification (very low radioactivity in blood and / or plasma)
).
cND indicates no data (experimental animals were not sacrificed at specific time points)
.
dData from one mouse.
Table 3 shows the systemic exposure of the two subcutaneous doses in transgenic mice.
You.
In the first case, the initial dose is saturated, in the latter the initial dose is not saturated
.
Table 3
Administration of 2 sc to huCD4 mice with CE9.1-When the first dose is saturated-
Allows the second dose to be absorbed into the systemic circulation from the injection site
Human CD4 transgenic mouse * Radioactivity migrates as unchanged CE 9.1 by SDS-PAGE.
As a result of administration of the initial saturating dose (100 mg / kg), plasma
Increased the radioactivity by a factor of 30.
In summary, the properties of the anti-hCD4 mAb depend on the presence of the human CD4 receptor.
And high dependence on distribution. After administration of a small amount of iv, rapid release from plasma
Quick [Three[H] Loss of CE9.1 is associated with accumulation of radioactivity in the spleen. In contrast
In CD4-mice, CE9.1 is associated with IgG1 in the absence of endogenous antigen.
Had a long plasma half-life as expected for These phenomena are dose dependent
Gender. Saturation of CD4 receptor binding after administration of high doses of iv results in CD4
What is observed at low doses and pharmacokinetic rates and minutes in animals without sceptors
Cloth matched.
Following administration of a small amount of sc, complete, active CE 9.1 from the injection site to the systemic circulation.
No evidence of absorption was observed. However, high systemic exposure can result in the same amount of CD
4- Seen after sc administration to mice, which shows that the CD receptor of CE9.1
Binding suggests that the mAb prevented entry into the systemic circulatory system.
These phenomena were also dose-dependent. CD4 receptor binding after high dose sc administration
Is observed at low doses in animals without the CD4 receptor.
And the drug rates were consistent.
Comparative data for CE9.1 in transgenic mice and humans
Intravenous drug rates are qualitatively similar in these species and therefore in mice
The findings described herein provide information about the properties of CE9.1 in humans.
It indicates that it must be able to be In particular, transgenics
In both mice and humans, the pharmacokinetics were non-linear. Intravenous administration
As the amount is increased in transgenic mice and humans, plasma concentration versus
A greater than dose proportional increase in the area under the time curve is observed. This
The non-linearity of the liposome between the inner and outer peripheral blood trafficking and the CE9.1 CD4
It is likely due to the movement of saturable binding CD4 + T cells. CD4 antigen
Evidence of CE9.1 in vivo in both transgenic mice and humans
Plays an equally important role in showing movement.
In these CD4 transgenic mice, the human CD4 gene is endogenous.
Restores normal helper cell function in mice without the sex CD4 gene
Has already been demonstrated (Killeen et al., EMBO J. 12, 1547-1553 (1993).
)). Furthermore, the immunity of CD4 distribution in CD4 + transgenic mice
Histochemical studies have shown that the human CD4 molecule has been reported in T lymphocytes and humans.
Expressed on a macrophage cell / dendritic cell line with a similar distribution
Proved. These data are summarized and the transgenic mouse model is
The data described in the present invention predict the behavior of CE 9.1 in
Suggests that it is important to optimize clinical dosing to maximize efficacy
Things.
Chronic administration method for anti-CD4 monoclonal antibody
Anti-CD4 monoclonal antibodies are currently being used in T-cell mediated autoimmune diseases such as
For the treatment of rheumatoid arthritis and asthma
You. Typical dosing regimens are shown in Table 4.
For chronic subcutaneous dosing, suitable dosing regimens include those outlined in Table 5.
The invention has been described with reference to specific embodiments. However, this application is attached by those skilled in the art.
These changes can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.
It is intended to cover all modifications and substitutions.
Table 4
Anti-CD4 monoclonal antibody in rheumatoid arthritis and asthma
Effective chronic medication
Intravenous administration only
Method A
Method B
Table 5
Method 1 First, intravenous administration to saturate the lymph system, followed by chronic subcutaneous administration*dosage
Method 2 First, subcutaneous administration to saturate the lymph system, followed by chronic subcutaneous administration
Method 3-Same as Method 2 dosing at 160 mg / dose weekly
*Subcutaneous dosing interval and dose level are always limited to those adopted after iv administration
Not done.
**Initial administration may further include im administration.
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(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
A61P 37/02 C07K 14/705
C07K 14/705 16/28
16/28 C12P 21/08
C12N 15/02 A61K 37/02
C12P 21/08 C12N 15/00 C
(72)発明者 マクドナルド,ブライアン・リチャード
アメリカ合衆国19481ペンシルベニア州バ
レー・フォージ、リバティー・レイン10番──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) A61P 37/02 C07K 14/705 C07K 14/705 16/28 16/28 C12P 21/08 C12N 15/02 A61K 37/02 C12P 21/08 C12N 15/00 C (72) Inventor MacDonald, Brian Richard United States 19481 Liberty Lane No. 10, Valley Forge, Pennsylvania