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JP2008504356A - Compositions and methods for treating inflammatory diseases - Google Patents

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Abstract

本発明は、炎症性疾患を治療するための組成物及び方法に関する。より具体的には、本発明は、抗体組成物、及び炎症性疾患の治療におけるその使用に関する。  The present invention relates to compositions and methods for treating inflammatory diseases. More specifically, the present invention relates to antibody compositions and their use in the treatment of inflammatory diseases.

Description

本発明は、単一領域抗体リガンド及び二重特異性リガンドを含む抗体ポリペプチド構築物を使用して、関節リウマチを含む疾病を治療する方法、当該リガンドの組成物、並びに当該リガンドの製造及び使用方法に関する。特に、本発明は、TNF−α及びVEGFを含む炎症性サイトカインを結合する単一領域抗体を調製するための方法を提供する。第1の抗原又はエピトープに結合する第1の単一免疫グロブリン可変領域と、第2の抗原又はエピトープに結合する第2の単一免疫グロブリン可変領域とを含む二重特異性リガンドをも開示する。より詳細には、本発明は、第1及び第2の抗原又はエピトープの少なくとも一方に結合することにより、インビボでのリガンドの半減期を増加させるように作用する二重特異性リガンドに関する。2つ以上の結合特異性を含む開放及び閉鎖的構造について述べる。例えばTNF−α、VEGF及びHSAの任意の組合せを含むことが可能である第1及び第2の抗原を結合する単一領域抗体構築物及び二重特異性リガンドを使用する、関節リウマチを治療するための方法を開示する。   The present invention relates to methods of treating diseases including rheumatoid arthritis using antibody polypeptide constructs comprising single domain antibody ligands and bispecific ligands, compositions of the ligands, and methods of making and using the ligands. About. In particular, the present invention provides methods for preparing single domain antibodies that bind inflammatory cytokines including TNF-α and VEGF. Also disclosed is a bispecific ligand comprising a first single immunoglobulin variable region that binds to a first antigen or epitope and a second single immunoglobulin variable region that binds to a second antigen or epitope. . More particularly, the present invention relates to bispecific ligands that act to increase the half-life of a ligand in vivo by binding to at least one of a first and second antigen or epitope. Open and closed structures containing more than one binding specificity are described. For treating rheumatoid arthritis using single domain antibody constructs and bispecific ligands that bind first and second antigens that can include, for example, any combination of TNF-α, VEGF and HSA The method is disclosed.

TNF−α
名称が暗示するように、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)は、抗腫瘍特性を有する分子として本来記述されていたが、その分子は、炎症及び自己免疫疾患を媒介する上での顕著な役割を含む、他のプロセスにおける主要な役割を果たすことが後に確認された。TNF−αは、例えば、関節リウマチ(RA)、クローン病、潰瘍性結腸炎及び他の腸疾患、乾癬、毒物ショック、移植片対宿主病並びに多発性硬化症を含む炎症状態における主要な炎症誘発性サイトカインである。
TNF-α
As the name implies, tumor necrosis factor-α (TNF-α) was originally described as a molecule with anti-tumor properties, but the molecule is prominent in mediating inflammation and autoimmune diseases. It was later confirmed to play a major role in other processes, including roles. TNF-α is a major pro-inflammatory agent in inflammatory conditions including, for example, rheumatoid arthritis (RA), Crohn's disease, ulcerative colitis and other bowel diseases, psoriasis, toxic shock, graft-versus-host disease and multiple sclerosis. Sex cytokine.

TNF−αの炎症誘発作用は、血管内皮細胞に対する凝血原活性を誘発すること(Poberら、J.Immunol.136:1680(1986))、好中球及びリンパ球の接着を増強させること(Poberら、J.Immunol.138:3319(1987))、マクロファージ、好中球及び血管内皮細胞からの血小板活性化因子の放出を刺激すること(Camussiら、J.Exp.Med.166:1390(1987))等の組織傷害をもたらす。   The pro-inflammatory effect of TNF-α induces procoagulant activity on vascular endothelial cells (Pober et al., J. Immunol. 136: 1680 (1986)) and enhances neutrophil and lymphocyte adhesion (Pober J. Immunol. 138: 3319 (1987)), stimulating the release of platelet activating factor from macrophages, neutrophils and vascular endothelial cells (Camussi et al., J. Exp. Med. 166: 1390 (1987). )) And other tissue damage.

TNF−αは、TNF−α変換メタロプロテイナーゼ酵素によって開裂される細胞内尾部により26kD膜間前駆タンパク質として合成され、次いで17kD可溶性タンパク質として分泌される。活性形態は、2つの異なる細胞表面受容体、すなわちp55TNFR1及びp75TNFR2と相互作用する17kD単量体のホモ三量体からなる。TNF−αの細胞表面結合前駆体形態は、その因子のいくつかの生物学的効果を媒介しうるという証拠もある。たいていの細胞は、リガンドの異なる生物学的機能を媒介するp55及びp75受容体の双方を発現する。p75受容体は、リンパ球増殖の誘発に関与し、p55受容体は、TNF媒介細胞毒、アポトーシス、抗ウィルス活性、繊維芽細胞増殖及びNF−κB活性化(Locksleyら、2001、Cell 104:487−501参照)。   TNF-α is synthesized as a 26 kD transmembrane precursor protein by the intracellular tail cleaved by the TNF-α converting metalloproteinase enzyme and then secreted as a 17 kD soluble protein. The active form consists of a homotrimer of 17 kD monomer that interacts with two different cell surface receptors, p55TNFR1 and p75TNFR2. There is also evidence that the cell surface bound precursor form of TNF-α can mediate several biological effects of the factor. Most cells express both the p55 and p75 receptors that mediate the different biological functions of the ligand. The p75 receptor is involved in inducing lymphocyte proliferation, and the p55 receptor is TNF-mediated cytotoxic, apoptosis, antiviral activity, fibroblast proliferation and NF-κB activation (Locksley et al., 2001, Cell 104: 487). -501).

TNF受容体は、NGF受容体、Fas抗原、CD27、CD30、CD40、Ox40、及びリンホトキシンα/β六量体を含む一群の膜タンパク質のメンバーである。ホモ三量体による受容体の結合は、p75又はp55の2つ又は3つの分子の小さい集合体への受容体の凝集を誘発する。TNF−αは、主として活性化マクロファージ及びTリンパ球によって生成されるが、急性炎症反応時の好中球、内皮細胞、ケラチノサイト及び繊維芽細胞によっても生成される。   The TNF receptor is a member of a group of membrane proteins including the NGF receptor, Fas antigen, CD27, CD30, CD40, Ox40, and lymphotoxin α / β hexamer. Receptor binding by homotrimers induces receptor aggregation into small assemblies of two or three molecules of p75 or p55. TNF-α is mainly produced by activated macrophages and T lymphocytes, but is also produced by neutrophils, endothelial cells, keratinocytes and fibroblasts during an acute inflammatory reaction.

TNF−αは、炎症誘発性サイトカインのカスケードの頂点に存在する(Feldmann & Maini、2001、Ann.Rev.Immunol.19:163に論述されている)。このサイトカインは、さらなる炎症誘発性サイトカイン、特にIL−1及びIL−6の発現又は放出を誘発する(例えば、Rutgeertsら、2004、Gastroenterology 126:1593−1610参照)。TNF−αの阻害により、IL−1、IL−6、IL−8及びGM−CSFを含む炎症性サイトカインの生成が阻害される(Brennanら、1989、Lancet 2:244)。   TNF-α is at the apex of the cascade of pro-inflammatory cytokines (discussed in Feldmann & Maini, 2001, Ann. Rev. Immunol. 19: 163). This cytokine induces the expression or release of additional pro-inflammatory cytokines, particularly IL-1 and IL-6 (see, eg, Rutgeerts et al., 2004, Gastroenterology 126: 1593-1610). Inhibition of TNF-α inhibits the production of inflammatory cytokines including IL-1, IL-6, IL-8 and GM-CSF (Brennan et al., 1989, Lancet 2: 244).

TNF−αは、炎症において役割を果たすため、炎症性疾患の症状を軽減する取り組みおいて重要な阻害標的にされるようになった。特に可溶性TNF−α受容体、及びTNF−αに特異的な抗体の使用を含む、疾病の臨床治療に対するTNF−αの阻害の手法が追求されてきた。臨床的使用に対して承認された市販の製品としては、例えば、抗体製品Remicade(商標)(インフリキシマブ(Infliximab)(Centocor(ペンシルベニア州Malvern));ヒトIgG4定常領域マウス可変領域を担持するキメラモノクローナルIgG抗体)、Humira(商標)(米国特許第6,090,382号に記載されているアダリムマブ又はD2E7(Abbott Laboratories)及び可溶性受容体製品Enbrel(商標)(エタネルセプト、可溶性p75TNFR2Fc融合タンパク質;イムネクス(Immunex))。   Because TNF-α plays a role in inflammation, it has become an important inhibitory target in efforts to reduce the symptoms of inflammatory diseases. Techniques for the inhibition of TNF-α have been sought for clinical treatment of disease, including the use of soluble TNF-α receptor and antibodies specific for TNF-α in particular. Commercial products approved for clinical use include, for example, the antibody product Remicade ™ (Infliximab (Centocor, Malvern, Pa.)); A chimeric monoclonal IgG carrying a human IgG4 constant region mouse variable region Antibody), Humira ™ (adalimumab or D2E7 (Abbott Laboratories) and soluble receptor product Enbrel ™ (etanercept, soluble p75TNFR2Fc fusion protein described in US Pat. No. 6,090,382); Imnex ).

炎症性関節炎におけるTNF−αの役割は、例えば、Li & Schwartz、2003、Sringer Semin.Immunopathol.25:19−33に論述されている。RAにおいて、TNF−αは、炎症滑膜、特に軟骨−パンヌス関節に多く発現される(DiGiovineら、1988、Ann.Rheum.Dis.47:768;Firesteinら、1990、J.Immunol.144:3347;及びSaxneら、1988、Arthritis Rheum.31:1041)。TNF−αは、炎症性サイトカインIL−1、IL−6、IL−8及びGM−CSFのレベルを増加させるという証拠に加えて、TNF−αは、単独で、関節炎症、及び繊維芽細胞様滑膜細胞の増殖を誘発し(Gitterら、1989、Immunology 66:196)、コラゲナーゼを誘発することによって軟骨破壊を誘発し(Dayerら、1985、J.Exp.Med.162:2163;Dayerら、1986、J.Clin.Invest.77:645)、関節軟骨細胞によるプロテオグリカン合成を阻害し(Saklatvala、1986、Nature 322:547;Saklatvalaら、1985、J.Exp.Med.162:1208)、破骨細胞腫形成及び骨吸収を刺激する(Abu−Amerら、2000、J.Biol.Chem.275:27307;Bertoliniら、1986、Nature 319:516)することが可能である。TNF−αは、骨髄によるCD14+単球の放出増加を誘発する。当該単球は、関節を浸透し、RANK(受容体活性化体又はNF−κB)−RANKLシグナル伝達経路を介して炎症応答を増幅させて、関節炎症時に破骨細胞系性を生じる(Anandarajah & Richlin、2004、Curr.Opin.Rheumatol.16:338−343に論述されている)。   The role of TNF-α in inflammatory arthritis is described in, for example, Li & Schwartz, 2003, Ringer Semin. Immunopathol. 25: 19-33. In RA, TNF-α is highly expressed in inflammatory synovium, especially in the cartilage-pannus joint (DiGiovine et al., 1988, Ann. Rheum. Dis. 47: 768; Firestein et al., 1990, J. Immunol. 144: 3347. And Saxne et al., 1988, Arthritis Rheum. 31: 1041). In addition to the evidence that TNF-α increases the levels of inflammatory cytokines IL-1, IL-6, IL-8 and GM-CSF, TNF-α alone, joint inflammation, and fibroblast-like Induces synovial cell proliferation (Gitter et al., 1989, Immunology 66: 196) and induces cartilage destruction by inducing collagenase (Dayer et al., 1985, J. Exp. Med. 162: 2163; Dayer et al., 1986, J. Clin. Invest. 77: 645) and inhibits proteoglycan synthesis by articular chondrocytes (Saklatvala, 1986, Nature 322: 547; Saklatvala et al., 1985, J. Exp. Med. 162: 1208), osteoclast. Stimulates cell tumor formation and bone resorption (Abu-Ame Et al, 2000, J.Biol.Chem.275: 27307; Bertolini et al., 1986, Nature 319: 516) can be. TNF-α induces increased release of CD14 + monocytes by the bone marrow. The monocytes penetrate the joint and amplify the inflammatory response via the RANK (receptor activator or NF-κB) -RANKL signaling pathway, resulting in osteoclastic system during joint inflammation (Anandarajah & Richlin, 2004, Curr. Opin. Rheumatol. 16: 338-343).

TNF−αは、IL−8の誘導を通じて血管浸透性を高めることによって、マクロファージ及び好中球を感染部位に導入する急性期タンパク質である。一度存在すると、活性化されたマクロファージは、TNF−αを生成し続けることによって、炎症応答を維持し、増幅させる。   TNF-α is an acute phase protein that introduces macrophages and neutrophils at the site of infection by increasing vascular permeability through induction of IL-8. Once present, activated macrophages maintain and amplify the inflammatory response by continuing to produce TNF-α.

可溶性受容体構築物エタネルセプトによるTNF−αの滴定は、RAの治療に有効であるが、クローン病の治療には有効でない。対照的に、抗体TNF−αアンタゴニストインフリキシマブは、RA及びクローン病の双方の治療に有効である。したがって、可溶性TNF−αの単なる中和は、抗TNFをベースとする治療効果に関与する唯一のメカニズムではない。むしろ、TNF−αによって誘発される他の炎症誘発性シグナル又は分子の遮断も役割を果たす(Rutgeertsら、前出)。例えば、インフリキシマブの投与は、明らかに接着分子の発現を低下させることで、好中球の炎症部位への浸透を低下させる。また、インフリキシマブ治療は、クローン病における既に炎症を起こした腸粘膜から炎症細胞を消失させる。基底膜におけるこのT細胞の消失は、Fasに依存したカスパーゼ8、9そして3の活性化に続く膜結合TNF−α担持細胞のアポトーシスによって介在される(Lugeringら、2001、Gastroenterology 121:1145−1157参照)。したがって、膜又は受容体結合TNF−αは、抗TNF−α治療手法にとって重要な標的である。他には、インフリキシマブは、活性化された末梢血液細胞及び基底膜細胞に結合し、カスパーゼ3の活性化を通じてアポトーシスを誘発することが示された(Van den Brandeら、2003、Gastroenterology 124:1774−1785)。   Titration of TNF-α with the soluble receptor construct etanercept is effective for the treatment of RA but not for the treatment of Crohn's disease. In contrast, the antibody TNF-α antagonist infliximab is effective in the treatment of both RA and Crohn's disease. Thus, mere neutralization of soluble TNF-α is not the only mechanism involved in anti-TNF based therapeutic effects. Rather, blocking other pro-inflammatory signals or molecules induced by TNF-α also plays a role (Rutgeerts et al., Supra). For example, administration of infliximab reduces the penetration of neutrophils into the inflammatory site, apparently by reducing the expression of adhesion molecules. Infliximab treatment also eliminates inflammatory cells from the already inflamed intestinal mucosa in Crohn's disease. This loss of T cells in the basement membrane is mediated by apoptosis of membrane-bound TNF-α bearing cells following Fas-dependent activation of caspases 8, 9, and 3 (Luggering et al., 2001, Gastroenterology 121: 1145-1157). reference). Therefore, membrane or receptor-bound TNF-α is an important target for anti-TNF-α therapeutic approaches. Others have shown that infliximab binds to activated peripheral blood cells and basement membrane cells and induces apoptosis through activation of caspase 3 (Van den Brande et al., 2003, Gastroenterology 124: 1774- 1785).

細胞内では、三量体TNF−αのその受容体に対する結合は、SODD(死領域のサイレンサ)の如き阻害性分子の置換、及びアダプター因子FADD、TRADD、TRAF2、c−IAP、RAIDD及びTRIP+キナーゼRIP1及び特定のカスパーゼシグナルを含む伝達事象のカスケードを誘発する(Goeddel、2002、Science 296:1634−1635及びMuzio & Saccani、Methods in Molecular Medicine:Tumor Necrosis Factor,Methods and Protocols)、Corti及びGhezzi編(Human Press,New Jersey)、pp.81−99に論述されている)。集合したシグナル伝達複合体は、NF−κB活性化及び後の下流遺伝子活性化を通じて細胞生存経路を活性化することもできるし、カスパーゼ活性化を通じてアポトーシス経路を活性化することもできる。   In the cell, the binding of trimeric TNF-α to its receptor is due to displacement of inhibitory molecules such as SODD (silencer of the dead region), and adapter factors FADD, TRADD, TRAF2, c-IAP, RAIDD and TRIP + kinase. Triggers a cascade of transduction events involving RIP1 and specific caspase signals (Goeddel, 2002, Science 296: 1634-1635 and Muzio & Saccani, Methods in Molecular Medicine: Edited by Tumor Necrostic Factor, Methos Factor Human Press, New Jersey), pp. 81-99). The assembled signaling complex can activate the cell survival pathway through NF-κB activation and subsequent downstream gene activation, and can activate the apoptotic pathway through caspase activation.

他の疾病では、同様の細胞外下流サイトカインカスケード及び細胞内シグナル伝達経路が、TNF−αによって誘発されうる。したがって、TNF−α分子が病状に寄与する他の疾病又は疾患については、TNF−αの阻害は、治療の手法を与える。   In other diseases, similar extracellular downstream cytokine cascades and intracellular signaling pathways can be triggered by TNF-α. Thus, for other diseases or disorders where TNF-α molecules contribute to the pathology, inhibition of TNF-α provides a therapeutic approach.

VEGF
血管形成は、炎症滑膜組織の活発な増殖において重要な役割を果たす。高度に血管化されるRA滑膜組織は、関節周囲軟骨及び骨組織に侵入し、関節破壊をもたらす。
VEGF
Angiogenesis plays an important role in the active proliferation of inflamed synovial tissue. Highly vascularized RA synovial tissue invades periarticular cartilage and bone tissue, leading to joint destruction.

血管内皮成長因子(VEGF)は、知られている最も強力な血管形成サイトカインである。VEGFは、その一次転写物が交互にスプライシングされるため、いくつかの交互形態で存在する排出されたヘパリン結合ホモ二量体糖タンパク質である(Leungら、1989、Science 246:1306)。VEGFは、炎症において重要なプロセスである血管漏れを誘発する能力を有するため、血管浸透因子(VPF)としても知られる。RA患者の滑膜組織におけるVEGFの同定は、RAの病理におけるVEGFの潜在的役割を浮き彫りにした(Favaら、1994、J.Exp.Med.180:341:346;Nagashimaら、1995、J.Rheumatol.22:1624−1630)。RAの病理におけるVEGFの役割は、抗VEGF抗体をマウスコラーゲン誘発関節炎(CIA)モデルに投与した後の試験を強固なものにした。これらの試験において、疾病を誘発させると、関節におけるVEGF発現が増強し、抗VEGF抗血清を投与すると、関節炎疾病の発生が抑止され、設定された疾病が改善された(Soneら、2001、Biochem.Biophys.Res.Comm.281:562−568;Luら、2000、J.Immunol.164:5922−5927)。   Vascular endothelial growth factor (VEGF) is the most potent angiogenic cytokine known. VEGF is an excreted heparin-binding homodimeric glycoprotein that exists in several alternating forms because its primary transcript is alternatively spliced (Leung et al., 1989, Science 246: 1306). VEGF is also known as vascular penetration factor (VPF) because it has the ability to induce vascular leakage, an important process in inflammation. The identification of VEGF in the synovial tissue of RA patients has highlighted the potential role of VEGF in the pathology of RA (Fava et al., 1994, J. Exp. Med. 180: 341: 346; Nagashima et al., 1995, J. Am. Rheumatol.22: 1644-1630). The role of VEGF in the pathology of RA has strengthened the study after administration of anti-VEGF antibody to the mouse collagen-induced arthritis (CIA) model. In these studies, induction of disease enhanced VEGF expression in the joint, and administration of anti-VEGF antiserum suppressed the development of arthritic disease and improved established disease (Sone et al., 2001, Biochem). Biophys.Res.Comm.281: 562-568; Lu et al., 2000, J. Immunol.164: 5922-5927).

抗体ポリペプチド
抗体は、標的の結合が極めて特異的であり、自然の独自の防御メカニズムから誘導されるが、人間の患者における疾病の治療に適用される場合はいくつかの課題に直面する。従来の抗体は、少なくとも4つのポリペプチド鎖を含む大きなマルチサブユニットタンパク質分子である。例えば、ヒトIgGは、ジスルフィド結合して機能的抗体を形成する2つの重鎖及び2つの軽鎖を有する。従来のIgGのサイズは、約150kDである。完全抗体(例えばIgG、IgA、IgM等)は、比較的サイズが大きいため、例えば組織浸透における問題により治療有用性が限定される。抗体結合機能及び溶解性を保持するより小さい抗体断片の同定及び生成に多大な労力が向けられてきた。
Antibody Polypeptides Antibodies are highly specific for binding of targets and are derived from natural unique defense mechanisms, but face several challenges when applied to the treatment of disease in human patients. Conventional antibodies are large multi-subunit protein molecules that contain at least four polypeptide chains. For example, human IgG has two heavy chains and two light chains that disulfide bond to form a functional antibody. The size of conventional IgG is about 150 kD. Complete antibodies (eg, IgG, IgA, IgM, etc.) are relatively large in size and thus have limited therapeutic utility due to, for example, problems with tissue penetration. A great deal of effort has been devoted to identifying and generating smaller antibody fragments that retain antibody binding function and solubility.

抗体の重及び軽ポリペプチド鎖は、抗原相互作用に直接関与する可変(V)領域と、免疫エフェクターとの非抗原特異的相互作用における構造的支援及び機能を提供する定常(C)領域とを含む。従来の抗体の抗原結合領域は、2つの個別領域、すなわち重鎖可変領域(V)及び軽鎖可変領域(V:Vκ又はVλでありうる)で構成される。抗原結合部位自体は、V領域からの3つのポリペプチドループ(H1、H2及びH3)と、V領域からの3つのポリペプチドループ(L1、L2及びL3)の6つのポリペプチドループで形成される。インビボにおいて、V及びV領域をコードする多様な一次的レパートリーのV遺伝子が、遺伝子セグメントの組合せ再構成により生成される。C領域は、軽鎖C領域(C領域と称する)及び重鎖C領域(C1、C2及びC3領域と称する)を含む。 The heavy and light polypeptide chains of an antibody have a variable (V) region that is directly involved in antigen interactions and a constant (C) region that provides structural support and function in non-antigen-specific interactions with immune effectors. Including. The antigen-binding region of a conventional antibody is composed of two separate regions, a heavy chain variable region (V H ) and a light chain variable region (which can be V L : V κ or V λ ). The antigen binding site itself is formed by six polypeptide loops: three polypeptide loops from the VH region (H1, H2 and H3) and three polypeptide loops from the VL region (L1, L2 and L3). In vivo, diverse primary repertoire V genes encoding VH and VL regions are generated by combinatorial rearrangement of gene segments. C regions include the light chain C regions (referred to as C L regions) and (referred to as C H 1, C H 2 and C H 3 regions) heavy chain C region.

プロテアーゼ消化に続いて、天然抗体のいくつかのより小さい抗原結合断片が同定された。これらは、例えば、「Fab断片」(V−C−C1−V)、「Fab’断片」(重鎖ヒンジ領域を有するFab)及び「F(ab’)断片’’(重鎖ヒンジ領域で接続されたFab’断片の二量体)を含む。合成ペプチドリンカーで接続されたV及びVよりなる「単一鎖F」(可変断片)又は「scF」と称するさらに小さい抗原結合断片を生成するために組換え法が用いられてきた。 Following protease digestion, several smaller antigen-binding fragments of natural antibodies were identified. These include, for example, “Fab fragment” (V L -C L -C H 1-V H ), “Fab ′ fragment” (Fab with heavy chain hinge region) and “F (ab ′) 2 fragment” ( including a dimer) of the connected Fab 'fragments by the heavy chain hinge region. synthetic peptides consisting of the connected V L and V H with a linker to as "single chain F V" (variable fragment) or "scF V" Recombinant methods have been used to generate smaller antigen-binding fragments.

単一領域抗体
(例えばヒト及びたいていの他の哺乳類における)天然抗体の抗原結合単位は、一対のV領域(V/V)で構成されていることが一般に知られているが、ラクダ科の生物種は、軽鎖配列を欠いた大量の十分に機能的で極めて特異的な抗体を発現する。ラクダ科の重鎖抗体は、それらの定常領域を介して二量体化された単一重鎖のホモ二量体として見い出される。これらのラクダ科の重鎖抗体の可変領域は、VH領域と称し、V鎖の断片として単離された場合に、高い特異性を有する抗原を結合する能力を保持する(Hamers−Castermanら、1993、Nature 363:446−448;Gahroudiら、1997、FEBS Lett.414:521−526)。抗原結合単一V領域は、例えば、免疫化マウスの脾臓からのゲノムDNAから増幅され、大腸菌に発現されたマウスV遺伝子のライブラリーからも同定されている(Wardら、1989、Nature 341:544−546)。Wardらは、「領域抗体」に対して、単離された単一V領域を「dAb」と命名した。「dAb」という用語は、本明細書では、抗原を特異的に結合する単一免疫グロブリン可変領域(V、VHH又はV)ポリペプチドと称する。「dAb」は、他のV領域から独立した抗原を結合するが、その用語が本明細書で用いられるときは、「dAb」は、他の領域が、dAbによる抗原結合に必要とされない場合、すなわちdAbが、さらなるV、VHH又はV領域から独立した抗原を結合する場合に、他のV又はV領域とともにホモ又はヘテロ多量体に存在しうる。
Although it is generally known that the antigen-binding unit of a natural antibody (eg in humans and most other mammals) is composed of a pair of V regions (V L / V H ), camelids Organisms express large quantities of fully functional and highly specific antibodies lacking light chain sequences. Camelid heavy chain antibodies are found as single heavy chain homodimers dimerized through their constant regions. The variable regions of these camelid heavy chain antibodies, referred to as V H H regions, retain the ability to bind antigens with high specificity when isolated as V H chain fragments (Hamers-Casterman). 1993, Nature 363: 446-448; Gahrodi et al., 1997, FEBS Lett. 414: 521-526). An antigen-binding single VH region has also been identified from a library of mouse VH genes amplified from, for example, genomic DNA from spleens of immunized mice and expressed in E. coli (Ward et al., 1989, Nature 341). : 544-546). Ward et al. Named the isolated single V H region “dAb” for “region antibody”. The term “dAb” is referred to herein as a single immunoglobulin variable region (V H , V HH or V L ) polypeptide that specifically binds an antigen. “DAb” binds an antigen independent of other V regions, but when the term is used herein, “dAb” is used when no other region is required for antigen binding by a dAb; That is, a dAb can be present in a homo- or heteromultimer with other VH or VL regions when it binds an antigen independent of additional VH , VHH or VL regions.

単一免疫グロブリン可変領域、例えばVHは、知られている最も小さい抗原結合抗体である。治療に使用する場合は、主として、患者に投与されたときに免疫応答を引き起こしそうもないという理由でヒト抗体が好ましい。上述したように、単離された非ラクダ科のVは、比較的不溶性を有する傾向があり、しばしば発現が弱い。ラクダ科のVHとヒト抗体のV領域とを比較すると、ヒトV領域のV/V界面に対応するラクダ科のVH領域の骨組み領域にいくつかの重要な差が存在することが明らかになる。抗原結合活性(Davies & Riechmann、1994、FEBS Lett.339:285−290)を保持しながら、発現及び溶解性が向上した「ラクダ化された」ヒトV領域を生成するために、これらのヒトV の残基物をVH配列(具体的にはGly44 Glu、Leu 45 Arg及びTrp47 Gly)へより近づけるための変異が実施された。(本明細書に用いられている可変領域アミノ酸番号付けはKabat番号付け規則(Kabatら、1991、Sequence of Immunological Interest、第5版、米国保健福祉省(ワシントンD.C.)と一致している)。WO03/035694号(Muyldermans)には、Trp103 Arg変異は、非ラクダ科V領域の溶解性を向上させることが報告されている。また、Davies & Riechman(1995、Biotechnology N.Y.13:473−479)には、ラクダ化されたヒトV領域のファージディスプレイレパートリーが生成され、100〜400nMの親和性でハプテンを結合するクローンが選択されたことが報告されているが、タンパク質抗原に対する結合のために選択されたクローンは、より弱い親和性を有していた。 A single immunoglobulin variable region, such as V H H, is the smallest known antigen binding antibody. For use in therapy, human antibodies are preferred primarily because they are unlikely to cause an immune response when administered to a patient. As noted above, isolated non-camelid VH tends to be relatively insoluble and is often poorly expressed. Comparing the camelid V H H with the V H region of the human antibody, there are some important differences in the framework region of the camelid V H H region corresponding to the V H / V L interface of the human V H region. It becomes clear that it exists. In order to generate “camelized” human VH regions with improved expression and solubility while retaining antigen binding activity (Davies & Riechmann, 1994, FEBS Lett. 339: 285-290) Mutations were made to bring the residues of V H 3 closer to the V H H sequences (specifically Gly44 Glu, Leu 45 Arg and Trp47 Gly). (The variable region amino acid numbering used herein is consistent with the Kabat numbering convention (Kabat et al., 1991, Sequence of Immunological Interest, 5th edition, US Department of Health and Human Services (Washington, DC)). WO 03/035694 (Muyldermans) reports that the Trp103 Arg mutation improves the solubility of non-camelid V H regions, and Davis & Riechman (1995, Biotechnology NY 13). : 473-479), it was reported that a phage display repertoire of camelized human VH region was generated and clones that bind haptens with an affinity of 100-400 nM were selected. Against Clones selected for binding had weaker affinities.

抗体の抗原領域は、2つの個別領域、すなわち重鎖可変領域(V)及び軽鎖可変領域(V:Vκ又はVλでありうる)を含む。抗原結合部位自体は、V領域からの3つのポリペプチドループ(H1、H2及びH3)と、V領域からの3つのポリペプチドループ(L1、L2及びL3)の6つのポリペプチドループで形成される。V及びV領域をコードする多様な一次的レパートリーのV遺伝子が、遺伝子セグメントの組合せ再構成により生成される。V遺伝子は、V、D及びJの3つの遺伝子セグメントの組換えによって生成される。ヒトでは、ハプロタイプに応じて、約51の機能的Vセグメント(Cook及びTomlinson(1995)Immunol Today、16:237)、25の機能的Dセグメント(Corbettら、(1997)J.Mol.Biol.、268:69)及び6つの機能的Jセグメント(Ravetchら、(1981)Cell、27:583)が存在する。Vセグメントは、V領域(H1及びH2)の第1及び第2の抗原結合ループを形成するポリペプチド鎖の領域をコードするのに対して、V、D及びJセグメントは、VH領域(H3)の第3の抗原結合ループを形成するように結合する。V遺伝子は、V及びJのわずか2つの遺伝子セグメントの組換えによって生成される。ヒトでは、ハプロタイプに応じて、約40の機能的Vκセグメント(Schable及びZachau(1993)Biol.Chem.Hoppe− Seyler、374:1001)、31の機能的Vλセグメント(Williamsら、(1996)J.Mol.so Biol.、264:220;Kawasakiら、(1997)Genome Res.、7:250)、5つの機能的Jκ領域(Hieterら、(1982)J.Biol.Chef、257:1516)及び4つの機能的Jλセグメント(Vasicek及びLeder(1990)J.Exp.Med.、172:609)が存在する。Vセグメントは、V領域(L1及びL2)の第1及び第2の抗原結合ループを形成するポリペプチド鎖の領域をコードするのに対して、V及びJセグメントは、V領域(L3)の第3の抗原結合ループを形成するように結合する。この一次レパートリーから選択された抗体は、少なくとも中程度の親和性でほぼすべての抗原を結合するのに十分な多様性を有すると考えられる。高親和性抗体は、結合の向上に基づいて免疫系により点変異が生成、選択される、再構成された遺伝子の「親和性成熟」によって生成される。 The antigenic region of an antibody includes two distinct regions, a heavy chain variable region (V H ) and a light chain variable region (which can be V L : V κ or V λ ). The antigen binding site itself is formed by six polypeptide loops: three polypeptide loops from the VH region (H1, H2 and H3) and three polypeptide loops from the VL region (L1, L2 and L3). Various primary repertoire V genes encoding V H and V L regions are generated by combinatorial rearrangement of gene segments. The VH gene is produced by recombination of three gene segments, VH , D and JH . In humans, approximately 51 functional V H segments (Cook and Tomlinson (1995) Immunol Today, 16: 237), 25 functional D segments (Corbett et al. (1997) J. Mol. Biol. 268: 69) and six functional JH segments (Ravetch et al. (1981) Cell, 27: 583). The V H segment encodes the region of the polypeptide chain that forms the first and second antigen binding loops of the V H region (H1 and H2), whereas the V H , D and J H segments are VH Binding to form a third antigen binding loop of region (H3). V L gene is produced by the recombination of only two gene segments, V L and J L. In humans, there are approximately 40 functional V kappa segments (Schable and Zachau (1993) Biol.Chem.Hoppe- Seyler, 374 : 1001), 31 functional V lambda segments (Williams et al., (1996) J.Mol.so Biol, 264:.. 220 ; Kawasaki et al., (1997) Genome Res, 7 : 250), 5 single functional J kappa region (Hieter et al., (1982) J.Biol.Chef, 257: 1516 ) And four functional J λ segments (Vasenik and Leder (1990) J. Exp. Med., 172: 609). The VL segment encodes the region of the polypeptide chain that forms the first and second antigen binding loops of the VL region (L1 and L2), whereas the VL and JL segments are the VL region. Binding to form the third antigen-binding loop of (L3). Antibodies selected from this primary repertoire are believed to have sufficient diversity to bind almost all antigens with at least moderate affinity. High affinity antibodies are produced by “affinity maturation” of a rearranged gene in which point mutations are generated and selected by the immune system based on improved binding.

抗体の構造及び配列の分析により、6つの抗原結合ループ(H1、H2、L1、L2、L3)のうちの5つが、限定された数の主鎖構造又は標準構造を有することが示された(Chothia及びLesk(1987)d:Mol.Biol.,196:901;Chothiaら、(1989)Nature、342:877)。主鎖構造は、(i)抗原結合ループの長さ及び(ii)抗原結合ループ及び抗体骨組内での特定の主要位置における特定の残基物又は残基物の種類によって決定される。ループ長及び主要残基物の分析により、大多数のヒト抗体配列によってコードされるH1、H2,L1、L2及びL3の主鎖構造を予測することが可能であった(Chothiaら、(1992)J.Mol.Biol.、227:799;Tomlinsonら、(1995)EMBO J.、14:4628;Williamsら、(1996)J.Mol.Biol.、264:220)。H3領域は、(Dセグメントの使用により)配列、長さ及び構造の観点ではるかに多様であるが、ループ及び抗体骨組内での主要な位置における特定の残基物の長さ及び存在、又は残基物の種類に依存する短いループ長に対する限定された数の主鎖構造をも形成する(Martinら、(1996)J.Mol.Biol.、263:800;Shiraiら、(1996)FEBS Letters、399:1)。   Analysis of antibody structure and sequence showed that 5 out of 6 antigen binding loops (H1, H2, L1, L2, L3) have a limited number of backbone or standard structures ( Chothia and Lesk (1987) d: Mol. Biol., 196: 901; Chothia et al. (1989) Nature, 342: 877). The backbone structure is determined by (i) the length of the antigen binding loop and (ii) a particular residue or residue type at a particular major position within the antigen binding loop and antibody framework. Analysis of the loop length and major residues made it possible to predict the main chain structure of H1, H2, L1, L2 and L3 encoded by the majority of human antibody sequences (Chothia et al., (1992). J. Mol. Biol., 227: 799; Tomlinson et al. (1995) EMBO J., 14: 4628; Williams et al. (1996) J. Mol. Biol., 264: 220). The H3 region is much more diverse in terms of sequence, length and structure (through the use of D segments), but the length and presence of certain residues at key positions within the loop and antibody framework, or It also forms a limited number of backbone structures for short loop lengths depending on the type of residue (Martin et al. (1996) J. Mol. Biol. 263: 800; Shirai et al. (1996) FEBS Letters 399: 1).

二重特異性抗体
相補的なV及びV領域の対を含む二重特異性抗体は、当該技術分野で知られている。これらの二重特異性抗体は、それぞれのV/V対が単一の抗原又はエピトープに結合する二対のV及びVを含むはずである。記載の方法は、ハイブリッド雑種細胞(Milstein & Cuello、Nature 305:537−40)、ミニボディ(Huら、(1996)Cancer Res 30 56:3055−3061;)、ダイアボディ(Holligerら、(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90、6444 6448;WO94/13804)、キレート化組換え抗体(CRAbs;(Neriら、(1995)J.Mol.Biol.246、367−373)、biscFv(例えばAtwellら、(1996)Mol.Immunol.33、1301 1312)、「ノブインホール」安定化抗体(Carterら、(1997)Protein Sci.6、781 788)。それぞれの場合において、各抗体種は、それぞれが相補的なV及びV領域の対によって作られた2つの抗原結合部位を含む。それにより、各抗体は、2つの異なる抗原又はエピトープと同時に結合することが可能となり、EACH抗原又はエピトープに対する結合は、V及びその相補的V領域によって媒介される。これらの技術の各々は、それらに特有の欠点を示す。例えばハイブリッド雑種細胞の場合は、不活性V/V対は、二重特異性IgGの部分を著しく減少させうる。
Bispecific Antibodies Bispecific antibodies comprising a pair of complementary VH and VL regions are known in the art. These bispecific antibodies should contain two pairs of V H and V L with each V H / V L pair binding to a single antigen or epitope. The described methods include hybrid hybrid cells (Milstein & Cuello, Nature 305: 537-40), minibodies (Hu et al. (1996) Cancer Res 30 56: 3055-3061;), diabodies (Holliger et al., (1993). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 6444 6448; WO 94/13804), chelated recombinant antibodies (CRAbs; (Neri et al. (1995) J. Mol. Biol. 246, 367-373), biscFv (eg Atwell et al., (1996) Mol. Immunol. 33, 1301 1312), “Nobuin-hole” stabilizing antibodies (Carter et al., (1997) Protein Sci. 6, 781 788). Body species, each containing two antigen-binding sites made by a pair of complementary V H and V L regions. Thus, each antibody may be capable of simultaneously binding to two different antigens or epitopes , Binding to the EACH antigen or epitope is mediated by V H and its complementary VL region, each of these techniques exhibit their own disadvantages, eg, inactive V H in the case of hybrid hybrid cells. The / V L pair can significantly reduce the portion of the bispecific IgG.

また、たいていの二重特異性手法は、2つの異なるV/V結合部位を再現するのに異なるV/V対の会合又はV及びV鎖の会合に依存する。したがって、集合分子における各抗原又はエピトープに対する結合部位の比を制御することは不可能であるため、集合分子の多くが1つの抗原又はエピトープに結合し、他の抗原又はエピトープに結合しない。双方の抗原又はエピトープに対する結合部位を有する分子の数を増やすためにサブユニット界面における重又は軽鎖をタンパク質工学により改変することが可能である場合もあった(Carterら、1997)が、これによって、すべての分子が、双方の抗原又はエピトープに対する結合を有することにはならない。 Also, most bispecific approaches rely on different V H / V L pair associations or V H and V L chain associations to reproduce two different V H / V L binding sites. Thus, because it is impossible to control the ratio of binding sites for each antigen or epitope in the assembly molecule, many of the assembly molecules bind to one antigen or epitope and not to other antigens or epitopes. In some cases it was possible to modify the heavy or light chain at the subunit interface by protein engineering to increase the number of molecules with binding sites for both antigens or epitopes (Carter et al., 1997). , Not all molecules will have binding to both antigens or epitopes.

2つの異なる抗体結合特異性が同じ結合部位に組み込まれうるという証拠があるが、これらは、一般には、構造的に関連した抗原又はエピトープ、或いは広い交差反応性の抗体に対応する2つ以上の特異性を表す。例えば、交差反応抗体は、通常は、ニワトリ卵白リゾチーム及びシチメンチョウリゾチームの如き2つの抗原が配列及び構造において関連している場合(McCaffertyら、WO92/01047)又は遊離ハプテン、及び担体に結合しているハプテンに対して関連している場合(Griffiths ADら、EMBO J 1994 13:14 3245−60)に、そのように記述されてきた。さらなる例において、WO02/02773(Abbott Laboratories)には、「二重特異性」を有する抗体分子が記載されている。言及される抗体分子は、それらの特異性が2つ以上の単一抗原に及ぶように多数の抗原に対して生成又は選択された抗体である。WO02/02773の抗体における各相補的V/V対は、構造的に関連した2つ以上の抗原に対する単一の結合特異性を規定し、そのような相補的な対におけるV及びV領域は、それぞれ個別的な特異性を有さない。 Although there is evidence that two different antibody binding specificities can be incorporated into the same binding site, these are generally two or more corresponding to structurally related antigens or epitopes, or broadly cross-reactive antibodies. Represents specificity. For example, a cross-reacting antibody is usually bound to a free hapten and a carrier when two antigens such as chicken egg white lysozyme and turkey lysozyme are related in sequence and structure (McCafferty et al., WO 92/01047). It has been described as such when related to haptens (Griffiths AD et al., EMBO J 1994 13:14 3245-60). In a further example, WO 02/02773 (Abbott Laboratories) describes antibody molecules having “bispecificity”. The antibody molecules referred to are antibodies that are generated or selected against multiple antigens such that their specificity spans two or more single antigens. Each complementary V H / V L pair in the antibody of WO 02/02773 defines a single binding specificity for two or more structurally related antigens, and V H and V in such complementary pair. Each L region has no individual specificity.

したがって、それらの抗体は、構造的に関連した2つの抗原を包含する広い単一の特異性を有する。また、構造的に関連していない少なくとも2つ(通常はそれより多い)異なる抗原又はエピトープと反応する、多反応的な天然自己抗体についても記載されている(Casali & Notlins、Ann.Rev.Immunol.7、515−531)。モノクローナル抗体に対するファージディスプレイ技術を用いた無作為ペプチドレパートリー選択により、抗原結合部位に匹敵する一連のペプチド配列が特定されるであろうことも示された。いくつかの配列は高度に関連し、コンセンサス配列に匹敵するのに対して、他の配列は全く異なっており、ミモトープと名付けられた(Lane & Stephen、Current Opinion in Immunology、1993、5、268−271)。したがって、会合し、且つ相補的なV及びV領域を含む天然の四鎖抗体は、知られている多数の抗原から多くの異なる抗原に結合する潜在性を有することは明らかである。同じ抗体における2つの所定の抗原、特に必ずしも構造的に関連していない抗原に対する結合部位をどのように作成するかということはあまり明白ではない。 Thus, these antibodies have a broad single specificity encompassing two structurally related antigens. Also described are multi-reactive natural autoantibodies that react with at least two (usually more) different antigens or epitopes that are not structurally related (Casali & Notlins, Ann. Rev. Immunol. 7, 515-531). It has also been shown that random peptide repertoire selection using phage display technology against monoclonal antibodies will identify a series of peptide sequences comparable to the antigen binding site. Some sequences are highly related and comparable to consensus sequences, while others are quite different and have been named mimotopes (Lane & Stephen, Current Opinion in Immunology, 1993, 5, 268- 271). Thus, it is clear that natural four-chain antibodies that associate and contain complementary V H and V L regions have the potential to bind many different antigens from a large number of known antigens. It is less obvious how to create binding sites for two predetermined antigens in the same antibody, especially antigens that are not necessarily structurally related.

これに関係しうるタンパク質工学による方法が示唆された。例えば、1つの可変領域を通じての金属イオンに対する結合活性、並びに金属イオンとの接触及び相補的可変領域を通じてのハプテン(基質)に対する結合活性を有する触媒抗体を作成することが可能であることも提案された(Barbasら、5 1993 Proc.Natl.Acad.Sci USA 90、6385−6389)。しかし、この場合は、基質(第1の抗原)の結合及び触媒には、金属イオン(第2の抗体)の結合が必要であることが提案されている。したがって、V/V対に対する結合は、単一であるが、多成分の抗原と関係がある。 Protein engineering methods that may be related to this were suggested. For example, it has also been proposed that it is possible to create catalytic antibodies that have binding activity to metal ions through one variable region, and contact activity to metal ions and binding activity to haptens (substrates) through complementary variable regions. (Barbas et al., 5 1993 Proc. Natl. Acad. Sci USA 90, 6385-6389). However, in this case, it has been proposed that the binding of the substrate (first antigen) and the catalyst require the binding of a metal ion (second antibody). Thus, the binding to the V H / V L pair is single but related to multicomponent antigens.

1つの可変領域に1つの抗原に対する結合接触部が作成され、第2の可変領域に第2の抗原に対する結合接触部が作成されるラクダ抗体重鎖単一領域から二重特異性抗体を作成するための方法が記載されている。しかし、可変領域は相補的ではなかった。したがって、第1の重鎖可変領域を第1の抗原に対して選択し、第2の重鎖可変領域を第2の抗原に対して選択し、次いで双方の領域を同一の鎖上で互いに結合させて、二重特異性抗体断片を与える(Conrathら、J.Biol.Chem.270、27589−27594)。しかし、ラクダ重鎖単一領域は、軽鎖を有さない天然のラクダ抗体から誘導されるという点で特異的であり、実際、重鎖単一領域は、ラクダ軽鎖と会合して、相補的なV及びV対を形成することができない。 A bispecific antibody is generated from a camel antibody heavy chain single region where a binding contact for one antigen is made in one variable region and a binding contact for a second antigen is made in the second variable region A method for is described. However, the variable regions were not complementary. Thus, the first heavy chain variable region is selected for the first antigen, the second heavy chain variable region is selected for the second antigen, and then both regions are joined together on the same chain To give bispecific antibody fragments (Conrath et al., J. Biol. Chem. 270, 27589-27594). However, the camel heavy chain single region is specific in that it is derived from a natural camel antibody that does not have a light chain; in fact, the heavy chain single region associates with the camel light chain and is complementary Cannot form a typical V H and V L pair.

軽鎖を通常伴う天然抗体から誘導される単一重鎖可変領域も記載されている(モノクローナル抗体又は領域のレパートリーから;EP−A−0368684参照)。これらの重鎖可変領域は、関連する1つ又は複数の抗原と特異的に相互作用することが示されたが、他の重又は軽鎖可変領域と結合して、2つ以上の異なる抗原に対する特異性を有するリガンドを作成することはなかった。また、これらの単一領域は、インビボ半減期が非常に短いことが示された。したがって、当該領域は、治療価値が限られている。   A single heavy chain variable region derived from a natural antibody that normally accompanies a light chain has also been described (from a repertoire of monoclonal antibodies or regions; see EP-A-0368684). Although these heavy chain variable regions have been shown to interact specifically with one or more related antigens, they bind to other heavy or light chain variable regions and are directed against two or more different antigens. It did not create a ligand with specificity. These single regions have also been shown to have a very short in vivo half-life. Therefore, this area has limited therapeutic value.

(上述のように)特異性の異なる重鎖可変領域を互いに結合させることによって二重特異性断片を作ることが示唆された。この手法の短所は、単離された抗体可変領域は、通常は軽鎖と相互作用し、溶媒に接触される疎水性界面を有し、「粘着性」で、単一領域が疎水性表面に結合することを可能にしうるということである。また、パートナーである軽鎖が存在しない状態で、2つ以上の異なる重鎖可変領域の組合せ、及び恐らくはそれらの疎水性界面を介する会合により、それらが分離して結合できるリガンドの一方又は双方に結合することを防止することができる。さらに、この場合は、重鎖可変領域は、相補的軽鎖可変領域に対応づけられないため、安定性が劣り、容易に変性しうる(Worn & Pluckthun、1998 Biochemistry 37、13120−7)。   It has been suggested that bispecific fragments are made by linking heavy chain variable regions of different specificities to each other (as described above). The disadvantage of this approach is that the isolated antibody variable region usually interacts with the light chain, has a hydrophobic interface that is contacted by the solvent, is “sticky”, and the single region is on the hydrophobic surface. It can be possible to combine. Also, in the absence of a partner light chain, a combination of two or more different heavy chain variable regions, and possibly an association through their hydrophobic interface, to one or both of the ligands that they can separate and bind to. Bonding can be prevented. Furthermore, in this case, the heavy chain variable region is not associated with the complementary light chain variable region, so it has poor stability and can be easily denatured (Worn & Puckthun, 1998 Biochemistry 37, 13120-7).

本発明人らは、本発明人らの同時係属国際特許出願WO03/002609、並びに同時係属未公開英国特許出願第0230203.2号において、それぞれが異なる特異性を有することができる免疫グロブリン単一可変領域を含む二重特異性免疫グロブリンリガンドについて記載した。それらの領域は、互いに競合して、又は独立して作用して、標的分子上で抗原又はエピトープを結合することができる。   In our co-pending international patent application WO 03/002609 and in our co-pending unpublished UK patent application 0230203.2, we have immunoglobulin single variables that can each have different specificities. A bispecific immunoglobulin ligand containing region was described. These regions can compete with each other or act independently to bind an antigen or epitope on the target molecule.

本発明は、TNF−α関連炎症性疾患にかかっている個体の当該疾患を治療する方法を記述する。該方法は、治療有効量の単一領域抗体ポリペプチド構築物、好ましくはヒト単一領域抗体構築物を当該個体に投与することを含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物はヒトTNFαを結合し、それによってTNF−α疾患が治療される。   The present invention describes a method of treating an individual suffering from a TNF-α associated inflammatory disease. The method comprises administering to the individual a therapeutically effective amount of a single region antibody polypeptide construct, preferably a human single region antibody construct, wherein the single region antibody polypeptide construct binds human TNFα, thereby TNF-α disease is treated.

一態様において、炎症性疾患は関節リウマチであり、該方法は、そのいずれかがヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する1つ又は複数の単一領域抗体ポリペプチド構築物の使用を含む。本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する1つ又は複数の単一領域抗体ポリペプチド構築物と、リガンドの第1の特異性がTNFαに向けられ、第2の特異性がVEGF又はHSAに向けられる二重特異性リガンドとを含む組成物を記述する。本発明は、リガンドの第1の特異性がVEGFに向けられ、第2の特異性がHSAに向けられる二重特異性リガンドをさらに記述する。   In one aspect, the inflammatory disease is rheumatoid arthritis and the method comprises the use of one or more single domain antibody polypeptide constructs, any of which antagonize binding to human TNFα receptors. The present invention relates to one or more single domain antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human TNFα to a receptor, a first specificity of the ligand directed to TNFα, and a second specificity of VEGF or HSA. A composition comprising a dual specific ligand directed to The present invention further describes bispecific ligands in which the first specificity of the ligand is directed to VEGF and the second specificity is directed to HSA.

疾病を治療するための医薬の調製、特に関節リウマチを治療するための医薬の調製における、本明細書に記載されているポリペプチド構築物の使用も本明細書に包含される。   Also included herein is the use of the polypeptide constructs described herein in the preparation of a medicament for treating a disease, particularly in the preparation of a medicament for treating rheumatoid arthritis.

一態様において、本発明は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって関節リウマチが治療される方法を包含する。   In one aspect, the invention is a method of treating rheumatoid arthritis, comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human TNFα for an individual in need thereof. Including administering an amount of the composition, whereby rheumatoid arthritis is treated.

一実施形態において、該組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する。   In one embodiment, the composition prevents an increase in arthritic score when administered to a mouse of the Tg197 transgenic mouse model of arthritis.

他の実施形態において、Tg197遺伝子組換えマウスに対する組成物の投与は、a)異型接合Tg197遺伝子組換えマウスに対して組成物を腹腔内注射により毎週投与する工程と、b)工程a)のマウスの重量を毎週測定する工程と、c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候についてマウスを毎週採点する工程とを含む。   In other embodiments, administration of the composition to Tg197 transgenic mice comprises: a) administering the composition weekly by intraperitoneal injection to heterozygous Tg197 transgenic mice; and b) mice of step a). C) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = Scoring mice weekly for macrophenotypic signs of arthritis according to a system of severe arthritis (significant movement disorder).

他の実施形態において、関節炎症状の発症が示される前に組成物が投与される。他の実施形態において、マウスが3週齢のときに組成物が最初に投与される。他の実施形態において、マウスが6週齢のときに組成物が最初に投与される。   In other embodiments, the composition is administered before an onset of joint inflammation is indicated. In other embodiments, the composition is administered first when the mouse is 3 weeks old. In other embodiments, the composition is administered first when the mouse is 6 weeks of age.

他の実施形態において、組成物は、統計的有意の範囲内で、エタネルセプト、インフリキシマブ及びD2E7からなる群から選択される薬剤の(mg/kg単位の)同等用量以上である、Tg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する。   In other embodiments, the composition is Tg197 transgenic mouse that is within a statistically significant range that is equal to or greater than an equivalent dose (in mg / kg) of a drug selected from the group consisting of etanercept, infliximab, and D2E7. Has an effect in arthritis test.

他の実施形態において、組成物は、治療が0から0.5の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する。他の実施形態において、組成物は、治療が0から1.0の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する。他の実施形態において、組成物は、治療が0から1.5の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する。他の実施形態において、組成物は、治療が0から2.0の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する。   In other embodiments, the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritic score of 0 to 0.5. In other embodiments, the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritis score of 0 to 1.0. In other embodiments, the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritic score between 0 and 1.5. In other embodiments, the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritic score between 0 and 2.0.

他の実施形態において、治療は、関節リウマチの進行を抑制することを含む。他の実施形態において、治療は、関節リウマチの発症を防止する、又は遅らせることを含む。   In other embodiments, the treatment comprises inhibiting the progression of rheumatoid arthritis. In other embodiments, the treatment comprises preventing or delaying the onset of rheumatoid arthritis.

他の実施形態において、投与は、RAの1つ又は複数の指標の統計的に有意な変化をもたらす。他の実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、血沈(ESR)、リッチ(Ritchie)関節指数及び朝のこわばりの持続時間、関節可動度、関節腫脹、1つ又は複数の関節のX線撮像、並びに1つ又は複数の関節の固定部の組織病理学的分析のいずれかを含む。   In other embodiments, administration results in a statistically significant change in one or more indicators of RA. In other embodiments, the one or more indicators of RA are: blood sedimentation (ESR), rich joint index and morning stiffness duration, joint mobility, joint swelling, X of one or more joints Includes either line imaging as well as histopathological analysis of the fixed part of one or more joints.

他の実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎のマクロ表現型徴候について採点され、関節炎のマクロ表現型徴候は、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って採点される。   In other embodiments, the one or more indicators of RA comprise a reduction in the macrophenotypic signs of arthritis in Tg197 transgenic mice, the composition is administered to Tg197 transgenic mice, and Tg197 transgenic mice Are scored for the macrophenotypic signs of arthritis, where the macrophenotypic signs of arthritis are 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (Swelling, joint deformation), 3 = scored according to system of severe arthritis (significant movement disorder).

他の実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎の組織病理学的徴候のマクロ表現型徴候の減少を含み、組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎の組織病理学的徴候について採点され、関節炎の組織病理学的徴候は、関節に実現され、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、3=関節軟骨破壊及び骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて採点される。   In other embodiments, the one or more indicators of RA comprise a decrease in macrophenotypic signs of histopathological signs of arthritis in Tg197 transgenic mice and the composition is administered to Tg197 transgenic mice Tg197 transgenic mice are scored for histopathological signs of arthritis, which are realized in the joints, 0 = no detectable pathology, 1 = synovial hyperplasia and multiple Presence of morphonuclear infiltrates, 2 = pannus and fibrous tissue formation and localized subchondral bone erosion, 3 = articular cartilage destruction and bone erosion, 4 = scored using extensive articular cartilage destruction and bone erosion system The

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒト単一領域抗体ポリペプチドを含む。他の実施形態において、ヒト単一領域抗体ポリペプチドは、TNFαを結合する。他の実施形態において、単一領域ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nMから50pMの範囲のKでヒトTNFαを結合する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、30nMから50pMの範囲のKでヒトTNFαを結合する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、10nMから50pMの範囲のKでヒトTNFαを結合する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、1nMから50pMの範囲のKでヒトTNFαを結合する。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct comprises a human single region antibody polypeptide. In other embodiments, the human single region antibody polypeptide binds TNFα. In other embodiments, the single domain polypeptide construct binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM. In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a K d ranging from 100 nM to 50 pM. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct binds human TNFα with a K d ranging from 30 nM to 50 pM. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct binds human TNFα with a K d ranging from 10 nM to 50 pM. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct binds human TNFα with a K d ranging from 1 nM to 50 pM.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞傷害性細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和する。   In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cytotoxic cell test.

本発明は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチドを含む治療有効量の組成物を投与することを含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物はヒトTNFαのTNFα受容体に対する結合を阻害し、それによって関節リウマチが治療される方法をさらに包含する。   The present invention relates to a method of treating rheumatoid arthritis comprising, for an individual in need thereof, a therapeutically effective amount of a composition comprising a single domain antibody polypeptide that antagonizes binding to a receptor for human TNFα. The single domain antibody polypeptide construct further comprises a method of inhibiting the binding of human TNFα to the TNFα receptor, thereby treating rheumatoid arthritis.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、細胞表面受容体に結合されたヒトTNF−αに対して特異的に結合する。   In one embodiment, the single region antibody polypeptide construct specifically binds to human TNF-α bound to a cell surface receptor.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15分から12時間の範囲のインビボtα半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、1から6時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、2から5時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、3から4時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から60時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から48時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から26時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。   In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tα half-life ranging from 15 minutes to 12 hours. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 1 to 6 hours. In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 2 to 5 hours. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 3 to 4 hours. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life ranging from 12 to 60 hours. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life ranging from 12 to 48 hours. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life ranging from 12 to 26 hours.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから150mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから100mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから75mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから50mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する。   In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 150 mg / ml. In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 100 mg / ml. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 75 mg / ml. In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 50 mg / ml.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、PEG分子に結合される。他の実施形態において、PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも24kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである。他の実施形態において、PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも200kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである。他の実施形態において、本発明のPEG化タンパク質を平均で1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、17、20又はそれより多いポリエチレングリコール分子に結合することができる。   In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is conjugated to a PEG molecule. In other embodiments, the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 24 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa. In other embodiments, the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 200 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa. In other embodiments, the PEGylated protein of the invention is averaged to 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17, 20 or more polyethylene glycol molecules. Can be combined.

他の実施形態において、抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する2つ以上の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドを含む。他の実施形態において、抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ二量体を含む。他の実施形態において、抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ三量体を含む。他の実施形態において、抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ四量体を含む。   In other embodiments, the antibody construct comprises two or more single immunoglobulin variable region polypeptides that bind human TNFα. In other embodiments, the antibody construct comprises a homodimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα. In other embodiments, the antibody construct comprises a homotrimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα. In other embodiments, the antibody construct comprises a homotetramer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα.

他の実施形態において、TNFα以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドをさらに含む。他の実施形態において、TNFα以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドは、単一領域抗体ポリペプチドを含む。他の実施形態において、TNFα以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドによるTNFα以外の抗原の結合は、抗体ポリペプチド構築物のインビボ半減期を増加させる。他の実施形態において、TNFα以外の抗原は、血清タンパク質を含む。他の実施形態において、血清タンパク質は、フィブリン、α−2マクログロブリン、血清アルブミン、フィブリノゲンA、フィブリノゲン、血清アミロイドタンパク質A、ヘプタグロビン、タンパク質、ユビキチン、子宮グロブリン及びβ−2−ミクログロブリンからなる群から選択される。他の実施形態において、TNFα以外の抗原は、HSAを含む。   In other embodiments, it further comprises an antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα. In other embodiments, the antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα comprises a single region antibody polypeptide. In other embodiments, binding of an antigen other than TNFα by an antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα increases the in vivo half-life of the antibody polypeptide construct. In other embodiments, the antigen other than TNFα comprises a serum protein. In other embodiments, the serum protein is a group consisting of fibrin, α-2 macroglobulin, serum albumin, fibrinogen A, fibrinogen, serum amyloid protein A, heptaglobin, protein, ubiquitin, uterine globulin and β-2-microglobulin. Selected from. In other embodiments, the antigen other than TNFα comprises HSA.

他の実施形態において、治療は、少なくとも1つのさらなる治療薬の投与をさらに含む。   In other embodiments, the treatment further comprises administration of at least one additional therapeutic agent.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのCDR3のアミノ酸配列を含む。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

Comprising the amino acid sequence of CDR3 of an antibody polypeptide selected from the group consisting of:

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも85%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 85% identity thereto.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 90% identity thereto.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも92%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 92% identity thereto.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも94%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 94% identity thereto.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 96% identity thereto.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 98% identity thereto.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 99% identity thereto.

本発明は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防ぎ、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合し、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和し、それによって関節リウマチが治療される方法をさらに包含する。   The present invention is a method of treating rheumatoid arthritis comprising a therapeutically effective amount of a composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a human TNFα receptor for an individual in need thereof. Wherein the composition prevents an increase in arthritis score when administered to a mouse of the Tg197 transgenic mouse model of arthritis, and the single domain antibody polypeptide construct has human TNFα with a Kd of less than 100 nM. Binding and single domain antibody polypeptide constructs further include methods of neutralizing human TNFα as measured in a standard L929 cell test, thereby treating rheumatoid arthritis.

本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防ぎ、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和する組成物をさらに包含する。   The present invention includes a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to a receptor, and prevents an increase in arthritic score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis, Polypeptide constructs further include compositions that neutralize human TNFα as measured in a standard L929 cell test.

本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制する組成物をさらに包含する。   The present invention comprises a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes the binding of human TNFα to a receptor, and is a composition that prevents an increase in arthritic score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. Thus, single domain antibody polypeptide constructs further include compositions that inhibit the progression of rheumatoid arthritis.

本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する組成物をさらに包含する。   The present invention comprises a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes the binding of human TNFα to a receptor, and is a composition that prevents an increase in arthritic score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. Thus, single region antibody polypeptide constructs further include compositions that bind human TNFα with a Kd of less than 100 nM.

本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和し、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制し、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する組成物をさらに包含する。   The present invention comprises a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes the binding of human TNFα to a receptor, and is a composition that prevents an increase in arthritic score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. Single region antibody polypeptide constructs neutralize human TNFα as measured in a standard L929 cell test, and single region antibody polypeptide constructs inhibit the progression of rheumatoid arthritis, and single region antibody polypeptide constructs The peptide construct further includes a composition that binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM.

先述の3つの実施形態のさらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのCDR3のアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment of the previous three embodiments, the single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

Comprising the amino acid sequence of CDR3 of an antibody polypeptide selected from the group consisting of:

さらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも85%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 85% identity thereto.

さらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 90% identity thereto.

さらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも92%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 92% identity thereto.

さらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも94%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 94% identity thereto.

さらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 96% identity thereto.

さらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 98% identity thereto.

さらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 98% identity thereto.

さらなる実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In a further embodiment, the single region antibody polypeptide construct is a clone.
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 99% identity thereto.

本発明は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって関節リウマチが治療される方法をさらに包含する。   The present invention is a method of treating rheumatoid arthritis, comprising a therapeutically effective amount of a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human VEGF for an individual in need thereof. And a method whereby rheumatoid arthritis is treated.

一実施形態において、組成物は、コラーゲン誘発関節炎(CIA)マウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する。マウス型IIコラーゲンによるDBA/1マウスの免疫化は、ヒト自己免疫関節炎に対する強力なモデルを提供する慢性再発性多発関節炎を誘発する。そのモデルは、例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれているCourtenayら、1980、Nature 282:666−668;Katoら、1996、Ann.Rheum.Dis.55:535−539;及びMyersら、1997、Life Sci.61:1861−1878に記載されている。   In one embodiment, the composition prevents an increase in arthritic score when administered to mice in a collagen-induced arthritis (CIA) mouse model. Immunization of DBA / 1 mice with mouse type II collagen induces chronic relapsing polyarthritis that provides a powerful model for human autoimmune arthritis. The model is described, for example, by Courtenay et al., 1980, Nature 282: 666-668; Kato et al., 1996, Ann., Each incorporated herein by reference. Rheum. Dis. 55: 535-539; and Myers et al., 1997, Life Sci. 61: 1861-1878.

一実施形態において、マウスに対する組成物の投与は、a)CIAマウスに対して組成物を腹腔内注射により毎週投与する工程と、b)工程a)のマウスの重量を毎週測定する工程と、c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候についてマウスを採点する工程とを含む。   In one embodiment, administration of the composition to the mouse comprises: a) administering the composition weekly by intraperitoneal injection to CIA mice; b) measuring the weight of the mouse of step a) weekly; c ) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder) Scoring mice for macrophenotypic signs of arthritis according to the system.

一実施形態において、治療は、関節リウマチの進行を抑制することを含む。   In one embodiment, the treatment includes inhibiting the progression of rheumatoid arthritis.

一実施形態において、治療は、関節リウマチの発症を防止する、又は遅らせることを含む。   In one embodiment, the treatment includes preventing or delaying the onset of rheumatoid arthritis.

一実施形態において、投与は、RAの1つ又は複数の指標の統計的に有意な変化をもたらす。その変化は、好ましくは少なくとも10%以上である。   In one embodiment, administration results in a statistically significant change in one or more indicators of RA. The change is preferably at least 10% or more.

一実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、血沈(ESR)、リッチ関節指数(Ritchieら、1968、Q.J.Med.37:393−406)及び朝のこわばりの持続時間、関節可動度、関節腫脹、1つ又は複数の関節のX線撮像による分析、並びに1つ又は複数の関節の固定部の組織病理学的指標のいずれかを含む。疾患活動性スコア(DAS)及び/又は慢性関節炎体系的指数(CASI)を用いて、疾患活動性、及び治療によって生じた変化を評価することも可能である(Carottiら、2002、Ann.Rheum.Dis.61:877−882、及びSalaffiら、2000、Rheumatology 39:90−96参照)。   In one embodiment, one or more indicators of RA include blood sedimentation (ESR), rich joint index (Ritchie et al., 1968, QJ Med. 37: 393-406) and morning stiffness duration, joints Includes any of mobility, joint swelling, analysis by X-ray imaging of one or more joints, and histopathological indicators of the fixed part of one or more joints. Disease activity scores (DAS) and / or chronic arthritis systematic index (CASI) can be used to assess disease activity and changes caused by treatment (Carotti et al., 2002, Ann. Rheum. Dis. 61: 877-882, and Salaffi et al., 2000, Rheumatology 39: 90-96).

一実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、コラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、組成物は該マウスに投与され、該マウスは、関節炎のマクロ表現型徴候について採点され、関節炎のマクロ表現型徴候は、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って採点される。   In one embodiment, the one or more indicators of RA comprise a reduction in arthritic macrophenotypic symptoms in a mouse of a collagen-induced arthritis mouse model, the composition is administered to the mouse, and the mouse Marked for phenotypic signs, the macrophenotypic signs of arthritis are 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joints) (Deformation), 3 = scored according to system of severe arthritis (significant movement disorder).

一実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、コラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスにおける関節炎の組織病理学的徴候のマクロ表現型徴候の減少を含み、組成物は該マウスに投与され、該マウスは、関節炎の組織病理学的徴候について採点され、関節炎の組織病理学的徴候は、関節に実現され、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、3=関節軟骨破壊及び骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて採点される。   In one embodiment, the one or more indicators of RA comprise a decrease in macrophenotypic signs of histopathological signs of arthritis in mice of a collagen-induced arthritis mouse model, the composition is administered to the mice, Mice are scored for histopathological signs of arthritis, which are realized in the joint, 0 = no detectable pathology, 1 = synovial hyperplasia and polymorphonuclear infiltrates. Presence, 2 = pannus and fibrous tissue formation and localized subchondral bone erosion, 3 = articular cartilage destruction and bone erosion, 4 = scored using extensive articular cartilage destruction and bone erosion system.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒト単一領域抗体ポリペプチドを含む。   In one embodiment, the single region antibody polypeptide construct comprises a human single region antibody polypeptide.

一実施形態において、ヒト単一領域抗体ポリペプチドは、VEGFを結合する。   In one embodiment, the human single region antibody polypeptide binds VEGF.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトVEGFを結合する。   In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd of less than 100 nM.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nMから50pMの範囲のKdでヒトVEGFを結合する。   In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd ranging from 100 nM to 50 pM.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、30nMから50pMの範囲のKdでヒトVEGFを結合する。   In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd ranging from 30 nM to 50 pM.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、10nMから50pMの範囲のKdでヒトVEGFを結合する。   In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd ranging from 10 nM to 50 pM.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、1nmから50pMの範囲のKdでヒトVEGFを結合する。   In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd ranging from 1 nm to 50 pM.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、VEGF受容体1試験又はVEGF受容体2試験で測定されるヒトVEGFを中和する。   In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct neutralizes human VEGF as measured in a VEGF receptor 1 test or a VEGF receptor 2 test.

本発明は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒトVEGFのVEGF受容体に対する結合を抑制し、それによって関節リウマチが治療される方法をさらに包含する。   The present invention is a method of treating rheumatoid arthritis, comprising a therapeutically effective amount of a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human VEGF for an individual in need thereof. Wherein the single domain antibody polypeptide construct further comprises a method of inhibiting the binding of human VEGF to the VEGF receptor, thereby treating rheumatoid arthritis.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、細胞表面受容体に結合されたヒトVEGFに対して特異的に結合する。   In one embodiment, the single region antibody polypeptide construct specifically binds to human VEGF bound to a cell surface receptor.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、PEG分子に結合される。   In one embodiment, the single region antibody polypeptide construct is conjugated to a PEG molecule.

一実施形態において、PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも24kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである。   In one embodiment, the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 24 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa.

一実施形態において、PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも200kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである。   In one embodiment, the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 200 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa.

一実施形態において、本発明のPEG化タンパク質を平均で1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、17、20又はそれより多いポリエチレングリコール分子に結合することができる。   In one embodiment, the PEGylated protein of the invention is conjugated to an average of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17, 20 or more polyethylene glycol molecules. can do.

一実施形態において、抗体構築物は、ヒトVEGFを結合する2つ以上の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドを含む。   In one embodiment, the antibody construct comprises two or more single immunoglobulin variable region polypeptides that bind human VEGF.

一実施形態において、抗体構築物は、ヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ二量体を含む。   In one embodiment, the antibody construct comprises a homodimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF.

一実施形態において、抗体構築物は、ヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ三量体を含む。   In one embodiment, the antibody construct comprises a homotrimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF.

一実施形態において、抗体構築物は、ヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ四量体を含む。   In one embodiment, the antibody construct comprises a homotetramer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF.

一実施形態において、構築物は、VEGF以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドをさらに含む。   In one embodiment, the construct further comprises an antibody polypeptide specific for an antigen other than VEGF.

一実施形態において、VEGF以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドは、単一領域抗体ポリペプチドを含む。   In one embodiment, the antibody polypeptide specific for an antigen other than VEGF comprises a single region antibody polypeptide.

一実施形態において、VEGF以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドによるVEGF以外の抗原の結合は、抗体ポリペプチド構築物のインビボ半減期を増加させる。   In one embodiment, binding of an antigen other than VEGF by an antibody polypeptide specific for an antigen other than VEGF increases the in vivo half-life of the antibody polypeptide construct.

一実施形態において、VEGF以外の抗原は、血清タンパク質を含む。   In one embodiment, the antigen other than VEGF comprises a serum protein.

一実施形態において、血清タンパク質は、フィブリン、α−2マクログロブリン、血清アルブミン、フィブリノゲンA、フィブリノゲン、血清アミロイドタンパク質A、ヘプタグロビン、タンパク質、ユビキチン、子宮グロブリン及びβ−2−ミクログロブリンからなる群から選択される。   In one embodiment, the serum protein is from the group consisting of fibrin, α-2 macroglobulin, serum albumin, fibrinogen A, fibrinogen, serum amyloid protein A, heptaglobin, protein, ubiquitin, uterine globulin and β-2-microglobulin. Selected.

一実施形態において、VEGF以外の抗原は、HSAを含む。   In one embodiment, the antigen other than VEGF comprises HSA.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15分から12時間の範囲のインビボtα半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、1から6時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。   In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tα half-life ranging from 15 minutes to 12 hours. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 1 to 6 hours.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、2から5時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、3から4時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。   In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 2 to 5 hours. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 3 to 4 hours.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から60時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から48時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。   In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life ranging from 12 to 60 hours. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life ranging from 12 to 48 hours.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から26時間の範囲のインビボtβ半減期を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから150mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから100mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから75mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する。他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから50mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する。   In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life ranging from 12 to 26 hours. In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 150 mg / ml. In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 100 mg / ml. In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 75 mg / ml. In other embodiments, the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 50 mg / ml.

一実施形態において、治療は、少なくとも1つのさらなる治療薬の投与をさらに含む。   In one embodiment, the treatment further comprises administration of at least one additional therapeutic agent.

一実施形態において、治療薬は、エタネルセプト、インフリキシマブ及びD2E7からなる群から選択される。   In one embodiment, the therapeutic agent is selected from the group consisting of etanercept, infliximab, and D2E7.

一実施形態において、治療薬は、コルチコステロイド、タンパク質分解酵素、非ステロイド抗炎症薬(NTHES)、アセチルサリチル酸、ピラゾロン、フェナム酸塩、ジフルニサル、酢酸誘導体、プロピオン酸誘導体、オキシカム、メフェナム酸、ポンステル、メクロフェナム酸塩、メクロメン、フェニルブタゾン、ブタゾリジン、ジフルニサル、ドロビド、ジクロフェナク、ボルタレン、インドメタシン、インドシン、スリンダク、クリノリル、エトドラク、ロジン、ケトロラク、トラドール、ナブメトン、レラフェン、トルメチン、トレクチン、イブプロフェン、モツリン、フェノプロフェン、ナルフォン、フルルビプロフェン、アンテ、カルプロフェン、リマジル、ケトプロフェン、オルジス、ナプロキセン、アナプロクス、ナプロシン、ピロキシカム及びフェルデンからなる群から選択される。   In one embodiment, the therapeutic agent is corticosteroid, proteolytic enzyme, non-steroidal anti-inflammatory drug (NTHES), acetylsalicylic acid, pyrazolone, phenamic acid, diflunisal, acetic acid derivative, propionic acid derivative, oxicam, mefenamic acid, ponster , Meclofenamate, mechromene, phenylbutazone, butazolidine, diflunisal, drobido, diclofenac, voltaren, indomethacin, indosin, sulindac, clinolinyl, etodolac, rosin, ketorolac, tradol, nabumetone, lerafen, tolmethine, lectin, ibuprofen, motuline, phenoline Profen, Narfone, Flurbiprofen, Ante, Carprofen, Rimadil, Ketoprofen, Orgis, Naproxen, Anaprox, Napro Emissions, is selected from the group consisting of piroxicam and Verden.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのCDR3のアミノ酸配列を含む。 In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

Comprising the amino acid sequence of CDR3 of an antibody polypeptide selected from the group consisting of:

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも85%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 85% identity thereto.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 90% identity thereto.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも92%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 92% identity thereto.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも94%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 94% identity thereto.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 96% identity thereto.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 98% identity thereto.

一実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。 In one embodiment, the single domain antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or an amino acid sequence having at least 99% identity thereto.

本発明は、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、

Figure 2008504356

からなる群から選択されるCDR3配列を含む組成物をさらに包含する。 The present invention includes single region antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human VEGF to the receptor, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises:
Figure 2008504356

Further comprising a composition comprising a CDR3 sequence selected from the group consisting of:

本発明は、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、

Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも85%の同一性を有する配列を含む組成物をさらに包含する。 The present invention includes single region antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human VEGF to the receptor, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises:
Figure 2008504356

Further included are compositions comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of, or a sequence having at least 85% identity thereto.

本発明は、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、

Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも90%の同一性を有する配列を含む組成物をさらに包含する。 The present invention includes single region antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human VEGF to the receptor, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises:
Figure 2008504356

Further included are compositions comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of, or a sequence having at least 90% identity thereto.

本発明は、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、

Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも92%の同一性を有する配列を含む組成物をさらに包含する。 The present invention includes single region antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human VEGF to the receptor, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises:
Figure 2008504356

Further included are compositions comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of, or a sequence having at least 92% identity thereto.

本発明は、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、

Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも94%の同一性を有する配列を含む組成物をさらに包含する。 The present invention includes single region antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human VEGF to the receptor, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises:
Figure 2008504356

Further included are compositions comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of, or a sequence having at least 94% identity thereto.

本発明は、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、

Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも96%の同一性を有する配列を含む組成物をさらに包含する。 The present invention includes single region antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human VEGF to the receptor, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises:
Figure 2008504356

Further included are compositions comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of, or a sequence having at least 96% identity thereto.

本発明は、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、

Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有する配列を含む組成物をさらに包含する。 The present invention includes single region antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human VEGF to the receptor, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises:
Figure 2008504356

Further included are compositions comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of, or a sequence having at least 98% identity thereto.

本発明は、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、

Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも99%の同一性を有する配列を含む組成物をさらに包含する。 The present invention includes single region antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human VEGF to the receptor, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises:
Figure 2008504356

Further included are compositions comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of, or a sequence having at least 99% identity thereto.

本発明は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって関節リウマチが治療される方法をさらに包含する。   The present invention relates to a method for treating rheumatoid arthritis, which antagonizes binding to a human TNFα receptor and antagonizes binding to a human VEGF receptor for an individual in need thereof. It further includes administering a therapeutically effective amount of the composition comprising the polypeptide construct, whereby rheumatoid arthritis is treated.

一実施形態において、組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する。   In one embodiment, the composition prevents an increase in arthritic score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis.

他の実施形態において、Tg197遺伝子組換えマウスに対する組成物の投与は、a)異型接合Tg197遺伝子組換えマウスに対して組成物を腹腔内注射により毎週投与する工程と、b)工程a)のマウスの重量を毎週測定する工程と、c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候についてマウスを採点する工程とを含む。   In other embodiments, administration of the composition to Tg197 transgenic mice comprises: a) administering the composition weekly by intraperitoneal injection to heterozygous Tg197 transgenic mice; and b) mice of step a). C) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = Scoring the mice for macrophenotypic signs of arthritis according to a system of severe arthritis (significant movement disorder).

他の実施形態において、組成物は、統計的有意の範囲内で、エタネルセプト、インフリキシマブ及びD2E7からなる群から選択される薬剤の効果以上である、Tg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する。   In other embodiments, the composition has an effect in a Tg197 transgenic mouse arthritis test that is greater than or equal to the effect of a drug selected from the group consisting of etanercept, infliximab and D2E7 within statistical significance.

他の実施形態において、治療は、関節リウマチの進行を抑制することを含む。   In other embodiments, the treatment comprises inhibiting the progression of rheumatoid arthritis.

他の実施形態において、治療は、関節リウマチの発症を防止する、又は遅らせることを含む。   In other embodiments, the treatment comprises preventing or delaying the onset of rheumatoid arthritis.

他の実施形態において、投与は、RAの1つ又は複数の指標の統計的に有意な変化をもたらす。   In other embodiments, administration results in a statistically significant change in one or more indicators of RA.

他の実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、血沈(ESR)、リッチ関節指数及び朝のこわばりの持続時間、関節可動度、関節腫脹、1つ又は複数の関節のX線撮像、並びに1つ又は複数の関節の固定部の組織病理学的分析のいずれかを含む。   In other embodiments, one or more indicators of RA include: blood sedimentation (ESR), rich joint index and morning stiffness duration, joint mobility, joint swelling, x-ray imaging of one or more joints, As well as any histopathological analysis of the fixation of one or more joints.

他の実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎のマクロ表現型徴候について採点され、関節炎のマクロ表現型徴候は、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って採点される。   In other embodiments, the one or more indicators of RA comprise a reduction in the macrophenotypic signs of arthritis in Tg197 transgenic mice, the composition is administered to Tg197 transgenic mice, and Tg197 transgenic mice Are scored for the macrophenotypic signs of arthritis, where the macrophenotypic signs of arthritis are 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (Swelling, joint deformation), 3 = scored according to system of severe arthritis (significant movement disorder).

他の実施形態において、RAの1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎の組織病理学的徴候のマクロ表現型徴候の減少を含み、組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎の組織病理学的徴候について採点され、関節炎の組織病理学的徴候は、関節に実現され、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、3=関節軟骨破壊及び骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて採点される。   In other embodiments, the one or more indicators of RA comprise a decrease in macrophenotypic signs of histopathological signs of arthritis in Tg197 transgenic mice and the composition is administered to Tg197 transgenic mice Tg197 transgenic mice are scored for histopathological signs of arthritis, which are realized in the joints, 0 = no detectable pathology, 1 = synovial hyperplasia and multiple Presence of morphonuclear infiltrates, 2 = pannus and fibrous tissue formation and localized subchondral bone erosion, 3 = articular cartilage destruction and bone erosion, 4 = scored using extensive articular cartilage destruction and bone erosion system The

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒト単一領域抗体ポリペプチドを含む。   In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct comprises a human single region antibody polypeptide.

他の実施形態において、ヒト単一領域抗体ポリペプチドは、TNFα及びVEGFを結合する。   In other embodiments, the human single region antibody polypeptide binds TNFα and VEGF.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和する。   In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test.

他の実施形態において、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、PEG分子に結合される。   In other embodiments, the single region antibody polypeptide construct is conjugated to a PEG molecule.

他の実施形態において、PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも24kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは、20から60kDaである。   In other embodiments, the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 24 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa.

他の実施形態において、PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも200kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは、20から60kDaである。   In other embodiments, the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 200 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa.

他の実施形態において、抗体ポリペプチド構築物は、平均で1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、17、20又はそれより多いポリエチレングリコール分子に結合される。   In other embodiments, the antibody polypeptide construct binds on average to 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17, 20 or more polyethylene glycol molecules. Is done.

他の実施形態において、抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する2つ以上の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチド、及び/又はヒトVEGFを結合する2つ以上の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドを含む。   In other embodiments, the antibody construct comprises two or more single immunoglobulin variable region polypeptides that bind human TNFα and / or two or more single immunoglobulin variable region polypeptides that bind human VEGF. .

他の実施形態において、抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ二量体、及び/又はヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ二量体を含む。   In other embodiments, the antibody construct is a homodimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα and / or a homodimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. including.

他の実施形態において、抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ三量体、及び/又はヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ三量体を含む。   In other embodiments, the antibody construct is a homotrimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα and / or a homotrimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. including.

他の実施形態において、抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ四量体、及び/又はヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ四量体を含む。   In other embodiments, the antibody construct is a homotetramer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα and / or a homotetramer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. including.

他の実施形態において、構築物は、TNFα又はVEGF以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドをさらに含む。   In other embodiments, the construct further comprises an antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα or VEGF.

他の実施形態において、TNFα又はVEGF以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドは、単一領域抗体ポリペプチドを含む。   In other embodiments, the antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα or VEGF comprises a single region antibody polypeptide.

他の実施形態において、TNFα又はVEGF以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドによるTNFα又はVEGF以外の抗原の結合は、抗体ポリペプチド構築物のインビボ半減期を増加させる。   In other embodiments, binding of an antigen other than TNFα or VEGF by an antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα or VEGF increases the in vivo half-life of the antibody polypeptide construct.

他の実施形態において、TNFα又はVEGF以外の抗原は、血清タンパク質を含む。   In other embodiments, the antigen other than TNFα or VEGF comprises a serum protein.

他の実施形態において、血清タンパク質は、フィブリン、α−2マクログロブリン、血清アルブミン、フィブリノゲンA、フィブリノゲン、血清アミロイドタンパク質A、ヘプタグロビン、タンパク質、ユビキチン、子宮グロブリン及びβ−2−ミクログロブリンからなる群から選択される。   In other embodiments, the serum protein is a group consisting of fibrin, α-2 macroglobulin, serum albumin, fibrinogen A, fibrinogen, serum amyloid protein A, heptaglobin, protein, ubiquitin, uterine globulin and β-2-microglobulin. Selected from.

他の実施形態において、TNFα以外の抗原は、HSAを含む。   In other embodiments, the antigen other than TNFα comprises HSA.

他の実施形態において、治療は、少なくとも1つのさらなる治療薬の投与をさらに含む。   In other embodiments, the treatment further comprises administration of at least one additional therapeutic agent.

本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制する組成物をさらに包含する。   The present invention includes single domain antibody polypeptide constructs that antagonize binding to human TNFα receptor and antagonize binding to human VEGF receptor when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. A composition that prevents an increase in arthritis score, wherein the single domain antibody polypeptide construct further includes a composition that inhibits the progression of rheumatoid arthritis.

本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する組成物をさらに包含する。   The present invention includes single domain antibody polypeptide constructs that antagonize binding to human TNFα receptor and antagonize binding to human VEGF receptor when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. A composition that prevents an increase in arthritic score, wherein the single domain antibody polypeptide construct further comprises a composition that binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM.

本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和し、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制し、単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する組成物をさらに包含する。   The present invention includes single domain antibody polypeptide constructs that antagonize binding to human TNFα receptor and antagonize binding to human VEGF receptor when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. A composition that prevents an increase in arthritic score, wherein the single domain antibody polypeptide construct neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test, and the single domain antibody polypeptide construct is a rheumatoid arthritis The single region antibody polypeptide construct further includes a composition that binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM.

他の態様は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する単一領域抗体ポリペプチド構築物であって、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和し、関節リウマチの進行を抑制し、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する単一領域抗体ポリペプチド構築物を選択するための方法であって、(1)各部位においてすべての可能なアミノ置換基が生成されるように、前記単一領域抗体ポリペプチドのいくつかの超可変領域部位をコードする核酸を変異させる工程と、(2)工程(1)で生成された変異超可変領域部位をファージミドディスプレイベクターに導入して、ファージミド表面ディスプレイタンパク質に表示された前記変異超可変領域部位の1つを発現することがそれぞれ可能なディスプレイベクターの大集団を形成する工程と、(3)このようにして生成された変異超可変領域部位が、融合物としての繊維状ファージ粒子から各粒子内に包まれたM13の遺伝子III生成物まで一価的に表示されるように、繊維状ファージ粒子の表面に変異超可変領域部位を発現させる工程と、(4)表面発現ファージ粒子をTNFαに結合する能力についてスクリーニングする工程と、(5)TNFαに結合することが可能な表面発現ファージ粒子を単離する工程と、(6)TNFαを結合することが可能であり、また、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止し、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和し、関節リウマチの進行を抑制し、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する工程(5)の表面発現ファージ粒子を選択することによって、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含有する表示タンパク質を含有する1つ又は複数のファージミドの種を選択する工程を含む方法である。   Another aspect is a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to the receptor for human TNFα and prevents an increase in arthritis score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis, comprising: A method for selecting a single domain antibody polypeptide construct that neutralizes human TNFα as measured in a typical L929 cell test, inhibits progression of rheumatoid arthritis, and binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM. (1) mutating nucleic acids encoding several hypervariable region sites of the single region antibody polypeptide such that all possible amino substituents are generated at each site; and (2) step The mutant hypervariable region site generated in (1) is introduced into the phagemid display vector and displayed on the phagemid surface display protein. Forming a large population of display vectors each capable of expressing one of said mutant hypervariable region sites, and (3) the mutant hypervariable region site thus generated as a fusion Expressing the mutant hypervariable region site on the surface of the filamentous phage particle so as to be monovalently displayed from the filamentous phage particle to the gene III product of M13 encapsulated in each particle; (4 ) Screening for the ability to bind surface expressed phage particles to TNFα; (5) isolating surface expressed phage particles capable of binding to TNFα; and (6) binding TNFα. Also, when administered to mice in the Tg197 transgenic mouse model of arthritis, it prevents an increase in arthritic score and is measured in a standard L929 cell test. Neutralizes human TNFα, inhibits the progression of rheumatoid arthritis, and antagonizes the binding of human TNFα to the receptor by selecting surface expressed phage particles in step (5) that bind human TNFα with a Kd of less than 100 nM A method comprising selecting one or more phagemid species containing a display protein containing a single region antibody polypeptide construct.

他の態様は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって前記関節リウマチが治療され、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15分から12時間、1から6時間、2から5時間、又は3から4時間の範囲のインビボtα半減期を有する方法である。   Another aspect is a method of treating rheumatoid arthritis comprising a therapeutically effective amount of a composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human VEGF for an individual in need thereof. The rheumatoid arthritis is treated, wherein the single domain antibody polypeptide construct is in the range of 15 minutes to 12 hours, 1 to 6 hours, 2 to 5 hours, or 3 to 4 hours. A method having an in vivo tα half-life.

他の実施形態は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から60時間、12から48時間、又は12から26時間の範囲のインビボtβ半減期を有する方法である。   Another embodiment is a method of treating rheumatoid arthritis, wherein an individual in need of such treatment comprises a therapeutically effective amount of a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human VEGF. Administering a composition, whereby the single domain antibody polypeptide construct is a method having an in vivo tβ half-life in the range of 12 to 60 hours, 12 to 48 hours, or 12 to 26 hours.

他の実施形態は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから150mg分/ml、15mg分/mlから100mg分/ml、15mg分/mlから75mg分/ml、又は15mg分/mlから50mg分/mlのインビボAUC半減期値を有する方法である。   Another embodiment is a method of treating rheumatoid arthritis, wherein an individual in need of such treatment comprises a therapeutically effective amount of a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human VEGF. Administering the composition, whereby the single domain antibody polypeptide construct comprises 15 mg / ml to 150 mg / ml, 15 mg / ml to 100 mg / ml, 15 mg / ml to 75 mg / ml Or a method having an in vivo AUC half-life value of 15 mg / ml to 50 mg / ml.

他の実施形態は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して治療有効量の組成物を投与することを含み、前記組成物は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、それによって前記リウマチ関節を治療し、前記組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、それぞれ100nM未満のKdでヒトTNFα及びVEGFを結合し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、それぞれ100nMから50pMのKdでヒトTNFα及びVEGFを結合し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、それぞれ30nMから50pMのKでヒトTNFα及びVEGFを結合し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、それぞれ10nMから50pMのKdでヒトTNFα及びVEGFを結合し、又は前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、それぞれ1nmから50pMの範囲のKでヒトTNFα及びVEGFを結合する方法である。 Another embodiment is a method of treating rheumatoid arthritis comprising administering a therapeutically effective amount of a composition to an individual in need thereof, said composition against a receptor for human TNFα. A single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding, thereby treating the rheumatoid joint, wherein the composition prevents an increase in arthritic score when administered to a Tg197 transgenic mouse model of arthritis The single region antibody polypeptide construct binds human TNFα and VEGF with a Kd of less than 100 nM each, the single region antibody polypeptide construct binds human TNFα and VEGF with a Kd of 100 nM to 50 pM, respectively, wherein said single domain antibody polypeptide construct, human TNFα and VE, respectively from 30nM at 50pM a K d Combining F, the single domain antibody polypeptide construct, 10 nM binds human TNFα and VEGF in 50pM of Kd from each or said single domain antibody polypeptide construct, K d in the range of 50pM of each 1nm In this method, human TNFα and VEGF are bound together.

他の実施形態は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒトTNFαのTNFα受容体に対する結合、及びヒトVEGFのVEGF受容体に対する結合を抑制し、それによって前記関節リウマチが治療される方法である。   Another embodiment is a method of treating rheumatoid arthritis, wherein an individual in need of such treatment antagonizes binding to a receptor for human TNFα and a single antagonizing binding to a receptor for human VEGF. Administering a therapeutically effective amount of the composition comprising a domain antibody polypeptide construct, wherein the single domain antibody polypeptide construct inhibits binding of human TNFα to the TNFα receptor and binding of human VEGF to the VEGF receptor. And thereby treating the rheumatoid arthritis.

他の実施形態は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒトTNFαのTNFα受容体に対する結合、及びヒトVEGFのVEGF受容体に対する結合を抑制し、それによって前記関節リウマチを治療し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、細胞表面受容体に結合されたヒトTNFαに対して特異的に結合する方法である。   Another embodiment is a method of treating rheumatoid arthritis, wherein an individual in need of such treatment antagonizes binding to a receptor for human TNFα and a single antagonizing binding to a receptor for human VEGF. Administering a therapeutically effective amount of the composition comprising a domain antibody polypeptide construct, wherein the single domain antibody polypeptide construct inhibits binding of human TNFα to the TNFα receptor and binding of human VEGF to the VEGF receptor. And thereby treating the rheumatoid arthritis, wherein the single domain antibody polypeptide construct specifically binds to human TNFα bound to a cell surface receptor.

他の実施形態は、関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して治療有効量の組成物を投与することを含み、前記組成物は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、それによって前記関節リウマチを治療し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、細胞表面受容体に結合されたヒトTNFαに対して特異的に結合する方法である。   Another embodiment is a method of treating rheumatoid arthritis comprising administering a therapeutically effective amount of a composition to an individual in need thereof, said composition against a receptor for human TNFα. A single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding and antagonizes binding of a human VEGF to a receptor thereby treating the rheumatoid arthritis, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds to a cell surface receptor This method specifically binds to human TNFα.

本発明の他の実施形態は、TNFαに対して特異的な抗体構築物を投与することを含む関節リウマチ治療方法であって、抗体構築物の配列は、本明細書に列記されている抗TNF−αクローンのいずれか1つのクローンの配列に対して85、90、95、96、97、98若しくは99%以上又は100%の同一性を有する配列を含む、又は当該配列からなる関節リウマチ治療方法である。   Another embodiment of the invention is a method of treating rheumatoid arthritis comprising administering an antibody construct specific for TNFα, wherein the sequence of the antibody construct is an anti-TNF-α listed herein. A method for treating rheumatoid arthritis comprising or consisting of a sequence having 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99% or more or 100% identity to the sequence of any one of the clones .

本発明の他の実施形態は、TNFαに対して特異的な抗体構築物を含む組成物であって、抗体構築物の配列は、本明細書に列記されている抗TNF−αクローンのいずれか1つのクローンの配列に対して85、90、95、96、97、98若しくは99%以上又は100%の同一性を有する配列を含む、又は当該配列からなる組成物である。   Another embodiment of the invention is a composition comprising an antibody construct specific for TNFα, wherein the sequence of the antibody construct is any one of the anti-TNF-α clones listed herein. It is a composition comprising or consisting of a sequence having 85, 90, 95, 96, 97, 98 or 99% identity or 100% identity to the sequence of the clone.

本発明の他の実施形態は、VEGFに対して特異的な抗体構築物を投与することを含む関節リウマチ治療方法であって、抗体構築物の配列は、本明細書に列記されている抗VEGFクローンのいずれか1つのクローンの配列に対して85、90、95、96、97、98若しくは99%以上又は100%の同一性を有する配列を含む、又は当該配列からなる関節リウマチ治療方法である。   Another embodiment of the present invention is a method of treating rheumatoid arthritis comprising administering an antibody construct specific for VEGF, wherein the sequence of the antibody construct is of the anti-VEGF clones listed herein. It is a method for treating rheumatoid arthritis comprising or consisting of a sequence having 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99% or more, or 100% identity to the sequence of any one clone.

本発明の他の実施形態は、VEGFに対して特異的な抗体構築物を含む組成物であって、抗体構築物の配列は、本明細書に列記されている抗VEGFクローンのいずれか1つのクローンの配列に対して85、90、95、96、97、98若しくは99%以上又は100%の同一性を有する配列を含む、又は当該配列からなる組成物である。   Another embodiment of the invention is a composition comprising an antibody construct specific for VEGF, wherein the sequence of the antibody construct is that of any one of the anti-VEGF clones listed herein. It is a composition comprising or consisting of a sequence having 85, 90, 95, 96, 97, 98 or 99% identity or 100% identity to the sequence.

他の実施形態において、第1の抗原又はエピトープを結合するV又はV単一領域抗体の2つの複製物と、第2の抗原又はエピトープを結合するV又はV単一領域抗体の2つの複製物とを含む四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物が提供される。第1及び第2のエピトープは、同一の抗原、或いは異なる抗原に存在することが可能である。第1の抗原又はエピトープを結合する単一領域抗体の2つの複製物の各々は、それぞれのIgG重鎖定常領域に融合され、第2の抗原又はエピトープを結合する単一領域抗体の2つの複製物の各々は、それぞれの軽鎖定常領域に融合される。これらの四価二重特異性ポリペプチド構築物は、重鎖及び軽鎖定常領域で接続された2つの抗原結合腕を有するという点においてIgG様である。それらは、各腕に2つの異なる抗原特異性単一領域抗体ポリペプチドが存在することにより、各腕は、2つの異なる抗原又はエピトープを結合して、構築物を四価且つ二重特異性にすることが可能であるという点において、天然のIgGとは異なる。一実施形態において、第1及び第2のエピトープは、ポリペプチド構築物に存在するそのエピトープに対する4つの特異的結合部位が存在するように同一になる。他の実施形態において、第1及び第2のエピトープは、異なっており、同一又は異なる抗原に存在する。 In other embodiments, two copies of the V H or V L single domain antibody that binds a first antigen or epitope, of the V H or V L single domain antibody that binds a second antigen or epitope A tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct comprising two replicates is provided. The first and second epitopes can be present on the same antigen or on different antigens. Each of the two replicas of a single region antibody that binds the first antigen or epitope is fused to the respective IgG heavy chain constant region, and two replicas of the single region antibody that binds the second antigen or epitope Each of the objects is fused to a respective light chain constant region. These tetravalent bispecific polypeptide constructs are IgG-like in that they have two antigen-binding arms connected by a heavy and light chain constant region. They have two different antigen-specific single domain antibody polypeptides in each arm, so that each arm binds two different antigens or epitopes, making the construct tetravalent and bispecific. It differs from natural IgG in that it is possible. In one embodiment, the first and second epitopes are identical such that there are four specific binding sites for that epitope present in the polypeptide construct. In other embodiments, the first and second epitopes are different and are present on the same or different antigens.

本明細書に記載されている二重特異性四価ポリペプチド構築物は、任意の2つの抗原又はエピトープに対して特異的な単一領域抗体配列、詳細にはヒトTNF−α及びVEGFに対して特異的な配列、より詳細には本明細書に記載されている単一領域抗体配列のいずれかを含むことが可能である。他の実施形態において、Cκ又はCλ軽鎖定常領域を使用することが可能であり、IgG1以外のIgG重鎖定常領域を使用することも可能である。 The bispecific tetravalent polypeptide constructs described herein are directed against single region antibody sequences specific for any two antigens or epitopes, specifically human TNF-α and VEGF. Specific sequences can be included, more particularly any of the single region antibody sequences described herein. In other embodiments, a or light chain constant region can be used, and IgG heavy chain constant regions other than IgG1 can be used.

関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに単量体として投与されると関節炎スコアの増加を防止する単一領域抗TNF−α抗体クローンと、コラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスに単量体として投与されると関節炎スコアの増加を防止する単一領域抗VEGF抗体クローンとを含むこの種の構築物も包含される。さらなる実施形態において、使用される単一領域抗体TNF−α抗体クローンは、単量体として使用されると、本明細書に記載されているL929細胞傷害性試験におけるTNF−αを中和し、使用される単一領域抗VEGF抗体クローンは、単量体として使用されると、本明細書に記載されているようにVEGF受容体2結合の試験におけるVEGF受容体結合に拮抗する。さらなる実施形態において、使用される単一領域抗体クローンは、100nM未満のKでそれぞれの抗原又はエピトープを結合する。さらなる実施形態において、二重特異性二価構築物は、100nM未満のKでそれぞれの抗原又はエピトープを結合し、本明細書に記載されているTg197及びCIAモデルのいずれか又は双方における関節炎スコアの増加を防止する。 A single-region anti-TNF-α antibody clone that prevents an increase in arthritis score when administered as a monomer to a Tg197 transgenic mouse model of arthritis, and as a monomer to a mouse of a collagen-induced arthritis mouse model Also included are constructs of this type that include single domain anti-VEGF antibody clones that prevent an increase in arthritic score. In a further embodiment, the single region antibody TNF-α antibody clone used, when used as a monomer, neutralizes TNF-α in the L929 cytotoxicity test described herein, The single domain anti-VEGF antibody clone used, when used as a monomer, antagonizes VEGF receptor binding in a test for VEGF receptor 2 binding as described herein. In a further embodiment, the single region antibody clones used bind each antigen or epitope with a Kd of less than 100 nM. In a further embodiment, the bispecific bivalent construct binds the respective antigen or epitope with a K d of less than 100 nM and has an arthritic score in either or both of the Tg197 and CIA models described herein. Prevent increase.

当該四価二重特異性構築物を、投与、用量及び効力のモニタリングの観点で、本明細書に記載されている他の構築物と同様にして関節リウマチの治療に使用することが可能である。例えば、PEG成分を添加することによって、又は循環半減期を増加させるタンパク質、例えばHSAの如き血清タンパク質に特異的な結合成分(例えばさらなる単一領域抗体)をさらに融合させることによって、上述したように構築物の半減期を変更することが可能である。   Such tetravalent bispecific constructs can be used in the treatment of rheumatoid arthritis in the same manner as other constructs described herein in terms of administration, dose and efficacy monitoring. For example, as described above, by adding a PEG component or by further fusing a binding component specific to a serum protein such as HSA, such as an additional single region antibody, such as by increasing circulating half-life. It is possible to change the half-life of the construct.

次いで、一態様において、TNF−αを結合する第1の抗体単一領域ポリペプチドと、VEGFを結合する第2の抗体単一領域ポリペプチドとを含む二重特異性抗原結合ポリペプチドが記載される。当該ポリペプチドを、例えば、関節リウマチの治療に使用することが可能である。   Then, in one aspect, a bispecific antigen binding polypeptide is described comprising a first antibody single region polypeptide that binds TNF-α and a second antibody single region polypeptide that binds VEGF. The The polypeptide can be used, for example, for the treatment of rheumatoid arthritis.

次いで、他の態様において、a)IgG重鎖定常領域に融合した、第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第1の融合タンパク質の第1の複製物と、b)前記第1の融合タンパク質の第2の複製物と、c)軽鎖定常領域に融合した、第2のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第2の融合タンパク質の第1の複製物と、d)前記第2の融合タンパク質の第2の複製物とを含み、前記第1の融合タンパク質の前記第1及び前記第2の複製物は、それぞれのIgG重鎖定常領域を介して互いにジスルフィド結合され、前記第2の融合タンパク質の前記第1の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第1の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、前記第2の融合タンパク質の前記第2の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第2の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、前記ポリペプチド構築物は、前記第1及び前記第2のエピトープを結合する四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物が記載される。   Then, in another embodiment, a) a first replica of a first fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a first epitope fused to an IgG heavy chain constant region, and b) said first A second replica of one fusion protein and c) a first replica of a second fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a second epitope fused to a light chain constant region; d) a second replica of the second fusion protein, wherein the first and second replicas of the first fusion protein are disulfide bonded to each other via their respective IgG heavy chain constant regions The light chain constant region of the first replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the first replica of the first fusion protein, and the second Fusion Tampa The light chain constant region of the second replica of the quality is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the second replica of the first fusion protein, and the polypeptide construct comprises the first and A tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct that binds the second epitope is described.

当該四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物の一実施形態において、第1のエピトープを結合する単一領域抗体は、V及びVから選択されるV領域である。 In one embodiment of the tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct, the single region antibody that binds the first epitope is a V region selected from V H and V L.

他の実施形態において、第2のエピトープを結合する単一領域抗体は、V及びVから選択されるV領域である。 In other embodiments, the single region antibody that binds the second epitope is a V region selected from V H and V L.

他の実施形態において、IgG重鎖定常領域は、IgG1重鎖定常領域である。   In other embodiments, the IgG heavy chain constant region is an IgG1 heavy chain constant region.

他の実施形態において、軽鎖定常領域は、Cκ又はCλ軽鎖定常領域である。他の実施形態において、軽鎖定常領域は、Cκ軽鎖定常領域である。 In other embodiments, the light chain constant region is a or light chain constant region. In other embodiments, the light chain constant region is a light chain constant region.

他の実施形態において、第1及び第2のエピトープは、同一の抗原に存在する。   In other embodiments, the first and second epitopes are present on the same antigen.

他の実施形態において、第1及び第2のエピトープは、異なる第1及び第2の抗原に存在する。   In other embodiments, the first and second epitopes are present on different first and second antigens.

他の実施形態において、第1のエピトープを結合する前記単一領域抗体、及び第2のエピトープを結合する前記単一領域抗体の一方又は双方は、ヒト単一領域抗体である。   In another embodiment, one or both of the single region antibody that binds a first epitope and the single region antibody that binds a second epitope are human single region antibodies.

他の実施形態において、前記第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチド、及び/又は前記第2のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドは、ヒト生殖系列VH遺伝子配列によってコードされたFW1、ヒト生殖系列VH遺伝子配列によってコードされたFW2、ヒト生殖系列VH遺伝子配列によってコードされたFW3、及びヒト生殖系列VH遺伝子配列によってコードされたFW4のいずれかを含む。   In other embodiments, the single region antibody polypeptide that binds the first epitope and / or the single region antibody polypeptide that binds the second epitope is encoded by a human germline VH gene sequence. FW1, FW2 encoded by the human germline VH gene sequence, FW3 encoded by the human germline VH gene sequence, and FW4 encoded by the human germline VH gene sequence.

他の実施形態において、第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドと、第2のエピトープを結合する単一領域抗体の双方がヒト単一領域抗体である。   In other embodiments, both the single region antibody polypeptide that binds the first epitope and the single region antibody that binds the second epitope are human single region antibodies.

他の実施形態において、IgG重鎖定常領域は、ヒトIgG重鎖定常領域である。   In other embodiments, the IgG heavy chain constant region is a human IgG heavy chain constant region.

他の実施形態において、IgG重鎖定常領域は、C1領域を含む。 In other embodiments, IgG heavy chain constant region includes C H 1 region.

他の実施形態において、軽鎖定常領域は、Cκ軽鎖定常領域である。 In other embodiments, the light chain constant region is a light chain constant region.

他の実施形態において、構築物は、TNF−α及びVEGFを結合する。他の実施形態において、VEGFを結合する単一領域抗体は、IgG1重鎖定常領域に融合され、TNF−αを結合する単一領域抗体は、Cκ軽鎖定常領域に融合される。 In other embodiments, the construct binds TNF-α and VEGF. In other embodiments, a single region antibody that binds VEGF is fused to an IgG1 heavy chain constant region, and a single region antibody that binds TNF-α is fused to a light chain constant region.

他の実施形態において、VEGFを結合する単一領域抗体は、コラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する。   In other embodiments, a single domain antibody that binds VEGF prevents an increase in arthritic score when administered to mice in a collagen-induced arthritis mouse model.

他の実施形態において、ヒトVEGFの活性に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド成分は、100nM未満のKでヒトVEGFを結合する。 In other embodiments, the single domain antibody polypeptide component that antagonizes the activity of human VEGF binds human VEGF with a Kd of less than 100 nM.

他の実施形態において、ヒトVEGFの活性に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド成分は、VEGF受容体1試験又はVEGF受容体2試験で測定されるヒトVEGFを中和する。   In other embodiments, the single domain antibody polypeptide component that antagonizes the activity of human VEGF neutralizes human VEGF as measured in a VEGF receptor 1 test or a VEGF receptor 2 test.

他の実施形態において、ヒトVEGFの活性に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド成分は、細胞表面受容体に結合されたヒトVEGFに対して特異的に結合する。   In other embodiments, the single domain antibody polypeptide component that antagonizes the activity of human VEGF specifically binds to human VEGF bound to a cell surface receptor.

本態様の他の実施形態において、TNF−αを結合する、又はヒトTNF−αの活性に拮抗する単一領域抗体は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する。他の実施形態において、単一領域抗体は、標準的なL929細胞傷害性試験で測定されるヒトTNF−αを中和する。他の実施形態において、単一領域抗体は、100nM未満のKでヒトTNF−αを結合する。 In other embodiments of this aspect, single domain antibodies that bind TNF-α or antagonize the activity of human TNF-α have an arthritic score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. Prevent increase. In other embodiments, the single domain antibody neutralizes human TNF-α as measured in a standard L929 cytotoxicity test. In other embodiments, the single domain antibody binds human TNF-α with a K d of less than 100 nM.

本態様の任意の実施形態において、ヒトTNF−αの活性に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド成分は、例えば、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのCDR3のアミノ酸配列、又は前記配列に対して例えば少なくとも85%、或いは少なくとも90%、92%、94%、96%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むことが可能である。 In any embodiment of this aspect, the single region antibody polypeptide component that antagonizes the activity of human TNF-α is, for example, a clone
Figure 2008504356

CDR3 amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or for example, at least 85%, or at least 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% or 100% relative to said sequence It is possible to include amino acid sequences having identity.

本態様の他の実施形態において、ヒトTNF−αの活性に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド成分は、例えば、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又は前記配列に対して例えば少なくとも85%、或いは少なくとも90%、92%、94%、96%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むことが可能である。 In other embodiments of this aspect, the single region antibody polypeptide component that antagonizes the activity of human TNF-α is, for example, a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or at least 85%, or at least 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% or 100% identity to said sequence, for example It is possible to include an amino acid sequence having

本態様の任意の実施形態において、ヒトVEGFのVEGF受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド成分は、例えば、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのCDR3のアミノ酸配列、又は前記配列に対して例えば少なくとも85%、或いは少なくとも90%、92%、94%、96%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むことが可能である。 In any embodiment of this aspect, the single domain antibody polypeptide component that antagonizes binding of human VEGF to the VEGF receptor is, for example, a clone
Figure 2008504356

CDR3 amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or for example, at least 85%, or at least 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% or 100% relative to said sequence It is possible to include amino acid sequences having identity.

本態様の他の実施形態において、ヒトVEGFのVEGFに対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド成分は、例えば、クローン

Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又は前記配列に対して例えば少なくとも85%、或いは少なくとも90%、92%、94%、96%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むことが可能である。 In other embodiments of this aspect, the single region antibody polypeptide component that antagonizes binding of human VEGF to VEGF is, for example, a clone
Figure 2008504356

The amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of: or at least 85%, or at least 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% or 100% identity to said sequence, for example It is possible to include an amino acid sequence having

定義
特に指定のない限り、本明細書に用いられているすべての科学技術用語は、当業者に広く理解されているものと同じ意味を有する(例えば、細胞培養、分子遺伝学、核酸化学、ハイブリダイゼーション技術及び生化学)。分子、遺伝子及び生化学的方法(概して、参照により本明細書に組み込まれているSambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Mannual、第2版。(1989)Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor,N.Y.;及びAusubelら、Short protocols in Molecular Biology(1999)、第4版、John Willey & Sons,Inc.)、並びに化学的方法に標準的な技術が用いられている。
Definitions Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art (eg, cell culture, molecular genetics, nucleic acid chemistry, high Hybridization techniques and biochemistry). Molecular, genetic and biochemical methods (generally Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition, incorporated herein by reference. (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbour. Y .; and Ausubel et al., Short protocols in Molecular Biology (1999), 4th edition, John Willy & Sons, Inc.), and chemical methods are used standard techniques.

本明細書に用いられているように、「領域」という用語は、タンパク質の残りの部分から独立してその三次構造を保持する折りたたみタンパク質を意味する。概して、領域は、タンパク質の個々の機能特性に係わり、多くの場合、タンパク質の残りの部分及び/又は領域の機能を失うことなく、他のタンパク質に対して添加、除去又は転写されうる。   As used herein, the term “region” means a folded protein that retains its tertiary structure independently of the rest of the protein. In general, regions are associated with individual functional properties of the protein and can often be added, removed or transcribed to other proteins without losing the function of the rest of the protein and / or region.

「単一免疫グロブリン可変領域」又は「単一領域抗体ポリペプチド」とは、免疫グロブリン可変領域に特徴的な配列を含み、抗原を特異的に結合する(すなわち解離定数が500nM以下である)折りたたみポリペプチド領域を意味する。したがって、「単一領域抗体ポリペプチド」は、完全抗体可変領域、並びに、例えば、1つ又は複数のループが、抗体可変領域に特徴的でない配列、或いは切断されているか、又はN−若しくはC−末端延長部を含む抗体可変領域で置換された修飾可変領域、並びに500nm以下(例えば450nM以下、400nM以下、350nM以下、300nM以下、250nM以下、200nM以下、150nM以下、100nM以下)の解離定数、及び全長領域の標的抗原特異性を保持する可変領域の折りたたみ断片を含む。好ましくは、抗体単一可変領域は、Vkappa及びVlambdaを含むV及びVからなる群から選択される。 “Single immunoglobulin variable region” or “single region antibody polypeptide” includes a sequence characteristic of an immunoglobulin variable region and specifically binds an antigen (ie, has a dissociation constant of 500 nM or less). Means polypeptide region. Thus, a “single region antibody polypeptide” is a complete antibody variable region as well as, for example, one or more loops that are not characteristic of the antibody variable region, or have been cleaved, or N- or C- A modified variable region substituted with an antibody variable region comprising a terminal extension, and a dissociation constant of 500 nm or less (eg, 450 nM or less, 400 nM or less, 350 nM or less, 300 nM or less, 250 nM or less, 200 nM or less, 150 nM or less, 100 nM or less), and Includes variable region folding fragments that retain the target antigen specificity of the full-length region. Preferably, the antibody single variable region is selected from the group consisting of V H and V L including V kappa and V lambda .

「単一領域抗体ポリペプチド構築物」という語句は、単離された単一領域抗体ポリペプチドのみならず、単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチド配列の1つ又は複数の単量体を含むより大きいポリペプチド構築物をも包含する。より大きい構築物の一部である単一領域抗体ポリペプチドは、独自に、標的抗原を特異的に結合することが可能であることが強調される。したがって、2つ以上の単一領域抗体ポリペプチドを含む単一領域抗体ポリペプチド構築物は、例えば、単一抗原分子を特異的に結合するのに必要な結合部位を形成するのにV及びV領域がともに必要とされる構築物を包含しない。単一領域抗体ポリペプチド構築物における単一領域抗体ポリペプチド環の結合は、ペプチド又はポリペプチド結合、或いは多価PEGに対するポリペプチド単量体の結合を介する等の他の化学結合でありうる。結合された単一領域抗体ポリペプチドは、同一又は異なっていることが可能であり、構成ポリペプチドの標的特異性も同様に同一又は異なっていることが可能である。 The phrase “single domain antibody polypeptide construct” refers to a larger polypeptide comprising one or more monomers of a single immunoglobulin variable region polypeptide sequence as well as an isolated single domain antibody polypeptide. Also encompassed are peptide constructs. It is emphasized that single domain antibody polypeptides that are part of larger constructs are uniquely capable of specifically binding target antigens. Thus, a single domain antibody polypeptide construct comprising two or more single domain antibody polypeptides, for example, V H and V to form the binding sites required to bind specifically to a single antigen molecule It does not include constructs where both L regions are required. The binding of the single region antibody polypeptide ring in the single region antibody polypeptide construct can be a peptide or polypeptide bond, or other chemical bond, such as through the binding of a polypeptide monomer to a multivalent PEG. The bound single region antibody polypeptides can be the same or different, and the target specificities of the constituent polypeptides can be the same or different as well.

相補的:2つの免疫グロブリン領域は、同族対又はグループを形成する構築物のファミリーに属する、或いは当該ファミリーから誘導され、この特徴を保持する場合は、「相補的」である。例えば、抗体のVH領域及びVL領域は相補的であり、2つのVH領域は相補的でなく、2つのV領域は相補的でない。相補的領域は、T細胞受容体のVα及びVβ(又はVγ及びVδ)領域の如き免疫グロブリンスーパーファミリーの他のメンバーに見い出すことができる。本発明の第2の構成の範囲において、被相補的領域は、標的分子を協同的に結合しないが、同一又は異なる分子に存在しうる異なる標的エピトープに対して独立的に作用する。エピトープを結合するように設計されなければエピトープを結合しないタンパク質骨格に基づく領域の如き人工的な領域は、非相補的である。同様に、(例えば)免疫グロブリン領域及びフィブロネクチン領域に基づく2つの領域は相補的でない。 Complementary: Two immunoglobulin regions are “complementary” if they belong to or are derived from a family of constructs that form cognate pairs or groups and retain this characteristic. For example, the VH and VL regions of an antibody are complementary and the two VH regions are not complementary and the two V regions are not complementary. Complementary region can be found in other members of such immunoglobulin superfamily V alpha and V beta (or V gamma and V [delta]) region of the T cell receptor. Within the scope of the second configuration of the invention, the complementary regions do not bind the target molecule cooperatively but act independently on different target epitopes that may be present on the same or different molecules. Artificial regions such as regions based on protein backbones that do not bind epitopes unless designed to bind epitopes are non-complementary. Similarly, two regions based on (for example) an immunoglobulin region and a fibronectin region are not complementary.

免疫グロブリン:これは、2つのβシート、及び通常は保存ジスルフィド結合を含む、抗体分子の免疫グロブリン折りたたみ特性を保持するポリペプチドのファミリーを意味する。免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーは、免疫系における広範な役割(例えば抗体及びT細胞受容体分子)、細胞接着への関与(例えばICAM分子)及び細胞内シグナル伝達(例えばPDGF受容体の如き受容体分子)を含むインビボの細胞及び非細胞相互作用の多くの態様に関与する。   Immunoglobulin: This refers to a family of polypeptides that retain the immunoglobulin folding properties of antibody molecules, including two β-sheets and usually a conserved disulfide bond. Members of the immunoglobulin superfamily have broad roles in the immune system (eg, antibodies and T cell receptor molecules), involvement in cell adhesion (eg, ICAM molecules) and intracellular signaling (eg, receptor molecules such as PDGF receptors). ) Involved in many aspects of in vivo cellular and non-cellular interactions.

本発明は、結合領域を保有するすべての免疫グロブリンスーパーファミリー分子に適用可能である。好ましくは、本発明は、抗体に関する。   The present invention is applicable to any immunoglobulin superfamily molecule that possesses a binding region. Preferably, the present invention relates to antibodies.

結合:本発明による可変領域を結合させて、領域のグループを形成する。例えば、V領域をVH領域に結合させる等、相補的領域を結合させることができる。非相補的領域を結合させることもできる。共有又は非共有結合手段による領域の結合を含む、いくつかの方法で領域を結合させることができる。 Joining: The variable regions according to the present invention are joined to form a group of regions. For example, complementary regions can be bound, such as binding a VL region to a VH region. Non-complementary regions can also be combined. The regions can be joined in several ways, including joining the regions by covalent or non-covalent binding means.

閉鎖構造多重特異性リガンド:この語句は、本明細書において考えられている少なくとも2つのエピトープ結合領域を含む、本明細書に定義されている多重特異性リガンドを記述する。「閉鎖構造」(多重特異性リガンド)という用語は、1つのエピトープ結合領域によるエピトープ結合が、他のエピトープ結合領域によるエピトープ結合と競合するように、リガンドのエピトープ結合領域が構成されることを意味する。すなわち、同族エピトープを各エピトープ結合領域により個別に結合させることができるが、同時に結合させることはできない。リガンドの閉鎖構造は、本明細書に記載されている方法を用いて達成されうる。   Closed structure multispecific ligand: This phrase describes a multispecific ligand as defined herein comprising at least two epitope binding regions contemplated herein. The term “closed structure” (multispecific ligand) means that the epitope binding region of a ligand is configured such that epitope binding by one epitope binding region competes with epitope binding by another epitope binding region. To do. That is, cognate epitopes can be individually bound by each epitope binding region, but not simultaneously. The closed structure of the ligand can be achieved using the methods described herein.

抗体:抗体を自然に生成する任意の種から誘導される、又は組換えDNA技術によって作成される、或いは血清、B細胞、雑種細胞、トランスフェクト細胞、酵母又は細菌から単離される抗体(例えばIgG、IgM、IgA、IgD又はIgE)又は断片(Fab、F(ab’)2、Fv、ジスルフィド結合Fv、scFv、閉鎖構造多重特異性抗体、ジスルフィド結合scFv、二重特異性抗体(diabody)等)。   Antibody: An antibody (eg, IgG) derived from any species that naturally produces antibodies, or made by recombinant DNA technology, or isolated from serum, B cells, hybrid cells, transfected cells, yeast or bacteria. IgM, IgA, IgD or IgE) or fragment (Fab, F (ab ′) 2, Fv, disulfide bond Fv, scFv, closed structure multispecific antibody, disulfide bond scFv, bispecific antibody, etc.) .

二重特異性リガンド:本明細書に定められている第1の免疫グロブリン単一可変領域及び第2の免疫グロブリン単一可変領域を含むリガンドであって、それらの可変領域は、一特異性免疫グロブリンによって通常は結合されない同一抗原上の2つの異なる抗原又は2つのエピトープに結合することが可能であるリガンド。例えば、2つのエピトープは、同一のハプテンに存在しうるが、同一のエピトープに存在せず、また一特異性リガンドによって結合されるほど近接していない。本発明による二重特異性リガンドは、異なる特異性を有する可変領域で構成され、同一の特異性を有する互いに相補的な可変領域対を含まない。   Bispecific ligand: a ligand comprising a first immunoglobulin single variable region and a second immunoglobulin single variable region as defined herein, wherein the variable regions are monospecific immunity A ligand capable of binding to two different antigens or two epitopes on the same antigen not normally bound by globulin. For example, two epitopes can be in the same hapten, but not in the same epitope and not close enough to be bound by a monospecific ligand. Bispecific ligands according to the present invention are composed of variable regions having different specificities and do not include variable region pairs that are complementary to each other and have the same specificity.

抗原:本発明によるリガンドによって結合される分子。典型的には、抗原は、抗体リガンドによって結合され、インビボで抗体応答を高めることが可能である。それは、ポリペプチド、タンパク質、核酸又は他の分子であってもよい。一般的には、本発明による二重特異性リガンドは、特定の抗原に対する標的特異性について選択される。従来の抗体及びその断片の場合は、可変ループによって定められる抗体結合部位(L1、L2、L3及びH1、H2、H3)は、抗体に結合することが可能である。   Antigen: A molecule that is bound by a ligand according to the invention. Typically, the antigen is bound by an antibody ligand and can enhance the antibody response in vivo. It may be a polypeptide, protein, nucleic acid or other molecule. In general, bispecific ligands according to the present invention are selected for target specificity for a particular antigen. In the case of conventional antibodies and fragments thereof, the antibody binding sites (L1, L2, L3 and H1, H2, H3) defined by the variable loop can bind to the antibody.

エピトープ:従来免疫グロブリンVH/VL対によって結合される構造の単位。エピトープは、抗体に対する最小結合部位を定め、抗体の特異性の標的を表す。単一領域抗体の場合は、エピトープは、個別に可変領域によって結合される構造の単位を表す。   Epitope: A unit of structure conventionally bound by an immunoglobulin VH / VL pair. An epitope defines the minimal binding site for an antibody and represents the target for antibody specificity. In the case of a single region antibody, an epitope represents a unit of structure that is individually bound by variable regions.

汎用リガンド:レパートリーのすべてのメンバーに結合するリガンド。一般には、上記に定めた抗原結合部位を介して結合しない。非限定的な例としては、タンパク質A、タンパク質L及びタンパク質Gが挙げられる。   Universal ligand: A ligand that binds to all members of the repertoire. Generally, it does not bind through the antigen binding site defined above. Non-limiting examples include protein A, protein L, and protein G.

選択:スクリーニングによって誘導される、或いは結合相互作用が領域と抗原若しくはエピトープ、又は抗体と抗原若しくはエピトープの間で行われるダーウィン選択プロセスによって誘導される。したがって、第1の可変領域は、相補的可変領域の存在下又は不在下での抗原又はエピトープに結合について選択されうる。   Selection: Induced by screening or by a Darwin selection process in which binding interactions are performed between a region and an antigen or epitope, or between an antibody and an antigen or epitope. Thus, the first variable region can be selected for binding to an antigen or epitope in the presence or absence of a complementary variable region.

ユニバーサルフレームワーク:Kabat(「Sequences of Proteins of Immunological Interest、米国保健福祉省」によって定められた配列で保存される抗体の領域に対応する、或いはChothia及びLesk、(1987)J.Mol.Biol.196:910−917によって定められているヒト生殖系列免疫グロブリンレパートリー又は構造に対応する単一抗体フレームワーク配列。本発明は、高頻度領域のみの変化を通じて実質的に任意の結合特異性の誘導を可能にすることが確認された単一フレームワーク、又は当該フレームワークの集合体の使用を提供する。   Universal framework: corresponding to the region of an antibody conserved in a sequence defined by Kabat ("Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Department of Health and Human Services", or Chothia and Lesk, (1987) J. Mol. Biol. 196. A single antibody framework sequence corresponding to the human germline immunoglobulin repertoire or structure defined by 910-917.The present invention allows the induction of virtually any binding specificity through changes in only the high frequency region. Provide the use of a single framework or a collection of such frameworks.

均一免疫試験:結合試薬と未結合試薬を分離する工程を必要とせずに検体を検出する免疫試験。   Homogeneous immunity test: An immunity test that detects a specimen without the need to separate the bound and unbound reagents.

実質的に同一(又は「実質的に相同的」):第1及び第2のアミノ酸又は核酸配列が類似の活性を有するように、第2のアミノ酸又はヌクレオチド配列に対する十分な数の同一又は同等の(例えば同様の側鎖を、例えば保存アミノ酸置換基を有する)アミノ酸残基又はヌクレオチドを含む第1のアミノ酸又はヌクレオチド配列。抗体の場合は、第2の抗体は、同じ結合特異性を有し、その親和性の少なくとも50%を有する。   Substantially identical (or “substantially homologous”): a sufficient number of identical or equivalent to a second amino acid or nucleotide sequence such that the first and second amino acid or nucleic acid sequences have similar activity A first amino acid or nucleotide sequence comprising an amino acid residue or nucleotide (eg having a similar side chain, eg having a conserved amino acid substituent). In the case of an antibody, the second antibody has the same binding specificity and at least 50% of its affinity.

「領域抗体」又は「dAb」は、その用語が本明細書に用いられているように、「単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチド」又は「単一領域抗体ポリペプチド」と同等である。   A “region antibody” or “dAb” is equivalent to a “single immunoglobulin variable region polypeptide” or “single region antibody polypeptide”, as that term is used herein.

本明細書に用いられているように、「特異的に結合する」という語句は、例えばBIAcore(商標)表面プラスモン共鳴システム及びBIAcore(商標)動力学的評価ソフトウェア(例えばバージョン2.1)を用いた表面プラスモン共鳴解析により測定される1μM以下の解離定数(K)での免疫グロブリン可変領域による抗原の結合を意味する。特異的結合相互作用に対するKの親和性は、好ましくは約500nM以下、より好ましくは約300nM以下である。 As used herein, the phrase “specifically binds” refers to, for example, the BIAcore ™ surface plasmon resonance system and the BIAcore ™ kinetic evaluation software (eg, version 2.1). It means the binding of an antigen by an immunoglobulin variable region with a dissociation constant (K d ) of 1 μM or less measured by surface plasmon resonance analysis used. The affinity of K d for specific binding interactions is preferably about 500 nM or less, more preferably about 300 nM or less.

本明細書に用いられているように、「高親和性結合」という用語は、100nM以下のK以下の結合を意味する。 As used herein, the term “high affinity binding” means a binding of a Kd of 100 nM or less.

本明細書に用いられるように、「ヒト単一領域抗体ポリペプチド」という語句は、ヒト生殖系列免疫グロブリンV領域から誘導された配列を有するポリペプチドを意味する。配列は、ヒト個体、又はクローン化ヒト抗体遺伝子配列(又はヒト抗体V領域遺伝子配列)のライブラリーから単離される場合、或いは次に所望の標的抗原に対する結合について選択される1つ又は複数の(無作為又は対象の変異誘発により)1つ又は複数の多様化された配列を精製するのにクローン化ヒト生殖系列V領域配列が使用された場合に、「ヒト生殖系列V領域から誘導」される。最小限、ヒト免疫グロブリン可変領域は、天然ヒト免疫グロブリン可変領域配列に対して少なくとも85%のアミノ酸類似性(例えば87%、90%、93%、95%、97%、又は99%以上の類似性を含む)を有する。   As used herein, the phrase “human single region antibody polypeptide” means a polypeptide having a sequence derived from a human germline immunoglobulin V region. The sequence can be one or more (if isolated from a library of human individuals or cloned human antibody gene sequences (or human antibody V region gene sequences), or then selected for binding to the desired target antigen ( “Derived from human germline V region” when a cloned human germline V region sequence is used to purify one or more diversified sequences (either randomly or by subject mutagenesis) . At a minimum, a human immunoglobulin variable region has at least 85% amino acid similarity (eg, 87%, 90%, 93%, 95%, 97%, or 99% similarity or more) to a native human immunoglobulin variable region sequence. Have sex).

代替的に、又は加えて、「ヒト免疫グロブリン可変領域」は、4つのヒト免疫グロブリン可変領域フレームワーク領域(W1−FW4)(フレームワーク領域はKabatら(1991、前出)によって記載されている通りである)を含む可変領域である。「ヒト免疫グロブリン可変領域フレームワーク領域」は、a)ヒトフレームワーク領域のアミノ酸配列と、b)ヒトフレームワーク領域のアミノ酸配列の少なくとも8つの連続アミノ酸を含むフレームワーク領域とを包含する。ヒト免疫グロブリン可変領域は、ヒト生殖系列抗体遺伝子セグメントによってデコードされた対応するフレームワーク領域のアミノ酸配列と同一であるFW1−FW4のアミノ酸配列を含むことができ、或いはFW1−FW4配列が、ヒト生殖系列抗体遺伝子セグメントによってデコードされた対応するフレームワーク領域のアミノ酸配列に対して、10以下のアミノ酸配列差、9以下のアミノ酸配列差、8以下のアミノ酸配列差、7以下のアミノ酸配列差、6以下のアミノ酸配列差、5以下のアミノ酸配列差、4以下のアミノ酸配列差、3以下のアミノ酸配列差、2以下のアミノ酸配列差、又は1以下のアミノ酸配列差を一括して含む可変領域を含むこともできる。   Alternatively or in addition, a “human immunoglobulin variable region” is described by four human immunoglobulin variable region framework regions (W1-FW4) (the framework regions are described by Kabat et al. (1991, supra). Is a variable region. A “human immunoglobulin variable region framework region” includes a) an amino acid sequence of a human framework region and b) a framework region comprising at least 8 contiguous amino acids of the amino acid sequence of the human framework region. The human immunoglobulin variable region can comprise an amino acid sequence of FW1-FW4 that is identical to the amino acid sequence of the corresponding framework region decoded by a human germline antibody gene segment, or the FW1-FW4 sequence is human reproductive. 10 or less amino acid sequence difference, 9 or less amino acid sequence difference, 8 or less amino acid sequence difference, 7 or less amino acid sequence difference, 6 or less with respect to the amino acid sequence of the corresponding framework region decoded by the series antibody gene segment A variable region that collectively includes 5 amino acid sequence differences, 5 amino acid sequence differences, 4 amino acid sequence differences, 3 amino acid sequence differences, 2 amino acid sequence differences, or 1 amino acid sequence differences. You can also.

本明細書に定められている「ヒト免疫グロブリン可変領域」は、可変領域が、単一免疫グロブリン可変領域として単独で存在しているか、或いは1つ又は複数のさらなるポリペプチド配列と結合して単一免疫グロブリン可変領域として存在しているかにかかわらず、独自に抗原を特異的に結合する能力を有する。「ヒト免疫グロブリン可変領域」は、その用語が本明細書に用いられているように、「ヒト化」免疫グロブリンポリペプチド、すなわちヒトにおいて免疫原生がより低くなるように定常領域が修飾されたヒト以外の(例えばマウス、ラクダ等の)免疫グロブリンを包含しない。   As defined herein, a “human immunoglobulin variable region” refers to a variable region that exists alone as a single immunoglobulin variable region, or that is combined with one or more additional polypeptide sequences. It has the ability to specifically bind antigen independently, regardless of whether it exists as an immunoglobulin variable region. A “human immunoglobulin variable region”, as the term is used herein, is a “humanized” immunoglobulin polypeptide, ie, a human whose constant region has been modified to be less immunogenic in humans. Does not include immunoglobulins other than (eg mice, camels, etc.).

本明細書に用いられているように、「免疫グロブリン可変領域の配列特性」という語句は、免疫グロブリン可変領域配列に含まれる配列に対して、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、45以上又は50以上の連続アミノ酸にわたって相同的であるアミノ酸配列を意味する。   As used herein, the phrase “sequence characteristics of an immunoglobulin variable region” refers to 20 or more, 25 or more, 30 or more, 35 or more, 40 As mentioned above, it means an amino acid sequence that is homologous over 45 or more or 50 consecutive amino acids.

本明細書に用いられているように、「二価」という用語は、抗原結合抗体ポリペプチドが2つの抗原特異性結合部位を有することを意味する。抗原結合部位によって認識されるエピトープは、同一又は異なりうる。抗体ポリペプチドが、それぞれの2つの抗原特異性結合部位を介して(異なる抗原或いは同一の抗原に存在する)2つの異なるエピトープを結合するときは、抗体ポリペプチドは、「二重特異性である」と言われる。   As used herein, the term “bivalent” means that an antigen-binding antibody polypeptide has two antigen-specific binding sites. The epitope recognized by the antigen binding site can be the same or different. An antibody polypeptide is “bispecific” when it binds two different epitopes (present on different or the same antigen) via each two antigen-specific binding sites. Is said.

本明細書に用いられているように、「四価」という用語は、抗原結合ポリペプチドが、4つの抗原特異性結合部位を有することを意味する。抗原結合部位によって認識されるエピトープは同一又は異なりうる。「二重特異性」四価抗体ポリペプチドは、1つのエピトープ又は抗原に対して2つの結合部位を有し、異なるエピトープ又は抗原に対して2つの結合部位を有する。   As used herein, the term “tetravalent” means that an antigen-binding polypeptide has four antigen-specific binding sites. The epitope recognized by the antigen binding site can be the same or different. A “bispecific” tetravalent antibody polypeptide has two binding sites for one epitope or antigen and two binding sites for different epitopes or antigens.

本明細書に用いられているように、「四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物」は、重鎖及び軽鎖定常領域で結合された2つの抗原結合腕を有するという点において、天然IgGに類似した構造を有する。しかし、天然IgGとは異なり、各腕は、第1の抗原に特異的な抗原結合領域と第2の抗原に特異的な抗原結合領域の2つの抗原結合領域を有する。本明細書に記載されている四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物において、抗原結合領域の各々は、単一領域抗体である。すなわち、抗原結合領域は、互いに対合して、例えばscFvsのように単一結合部位を形成しない。   As used herein, a “tetravalent bispecific antigen-binding polypeptide construct” is a native IgG in that it has two antigen-binding arms joined by heavy and light chain constant regions. It has a structure similar to However, unlike natural IgG, each arm has two antigen binding regions, an antigen binding region specific for the first antigen and an antigen binding region specific for the second antigen. In the tetravalent bispecific antigen binding polypeptide constructs described herein, each of the antigen binding regions is a single region antibody. That is, the antigen binding regions do not pair with each other to form a single binding site, eg, scFvs.

本明細書に用いられているように、「IgG形式」という用語は、構築物が、互いに会合する重鎖及び軽鎖定常領域で結合された2つの抗原結合腕を有するという点において天然IgGに類似した構造を有する人工の抗原結合ポリペプチドを意味する。本明細書に記載されているように、IgG形式における抗原結合ポリペプチドは、IgG重鎖定常領域(例えばC1−C2−C3)に融合される、第1の抗原又はエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第1の融合タンパク質の2つの複製物と、軽鎖定常領域(例えばCλ又はCκ)に融合される、第2の抗原に結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第2の融合タンパク質の2つの複製物との4つのポリペプチド鎖で構成される。この形式において、細胞で共発現されると、重鎖定常領域は互いにジスルフィド結合し、これらの重鎖定常領域の各々も軽鎖定常領域にジスルフィド結合する。IgG形式における抗原結合ポリペプチドは、その用語が本明細書に用いられているように四価である。定常領域に融合された単一領域抗体を、異なる抗体を結合する(例えば重鎖定常領域に融合されたdAb1が1つの抗原を結合し、軽鎖定常領域に融合されたdAb2が他の抗原を結合する)ように、又は同一の抗原上の異なるエピトープを結合する(例えば重鎖定常領域に融合されたdAb1が抗原上の1つのエピトープを結合し、軽鎖定常領域に融合されたdAb2が同一の抗原上の他のエピトープを結合する)ように選択することが可能であり、或いはすべての4つの領域が同一抗原上の同一のエピトープを結合する(dAb1及びdAb2が同一抗原上の同一エピトープを結合する)ことが可能である。 As used herein, the term “IgG format” is similar to native IgG in that the construct has two antigen-binding arms joined together by heavy and light chain constant regions. Means an artificial antigen-binding polypeptide having the above structure. As described herein, an antigen binding polypeptide in IgG format is a first antigen or epitope fused to an IgG heavy chain constant region (eg, C H 1-C H 2 -C H 3). A single region that binds to a second antigen fused to two copies of a first fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds to a light chain constant region (eg, C λ or C κ ) Consists of four polypeptide chains with two replicas of a second fusion protein containing an antibody polypeptide. In this format, when co-expressed in cells, the heavy chain constant regions are disulfide bonded to each other, and each of these heavy chain constant regions is also disulfide bonded to the light chain constant region. An antigen binding polypeptide in the IgG format is tetravalent, as that term is used herein. A single region antibody fused to a constant region binds a different antibody (eg, dAb1 fused to the heavy chain constant region binds one antigen and dAb2 fused to the light chain constant region binds the other antigen. Or bind different epitopes on the same antigen (eg, dAb1 fused to the heavy chain constant region binds one epitope on the antigen and dAb2 fused to the light chain constant region is the same) All four regions bind the same epitope on the same antigen (dAb1 and dAb2 bind the same epitope on the same antigen). Can be combined).

本明細書に記載されているように、「Fab形式」とは、1つの単一領域抗体が軽鎖定常領域C(例えばCλ又はCκ)に融合され、他の単一領域抗体は、C1定常領域に融合され、それぞれのC1及びC定常領域が互いにジスルフィド結合する二価抗体ポリペプチド構築物を意味する。単一領域抗体を、(二重特異性Fab形式を生成する)異なる抗体、(二重特異性の)同一抗原上の異なるエピトープ、又は同一抗原上の同一エピトープを結合するように選択することが可能である。Fab形式二重特異性抗体ポリペプチドの例は、例えば、例えばCλ軽鎖に融合される、本明細書に記載されている抗TNF−α単一領域抗体、及び2つの融合タンパク質がそれぞれの定常領域を介して互いにジスルフィド結合される、ヒト重鎖C1定常領域に融合される、本明細書に記載されている抗VEGF単一領域抗体を含む。この形式の抗体ポリペプチド構築物において、抗原結合領域は、互いに対合して、例えばscFvsのように単一結合部位を形成せず、各単一領域抗体は、独自に抗原を結合して、構築物を二価にすることが可能である。 As described herein, “Fab format” refers to one single region antibody fused to a light chain constant region C L (eg, C λ or C κ ), and the other single region antibody is , Refers to a bivalent antibody polypeptide construct fused to the C H 1 constant region, wherein each C H 1 and C L constant region is disulfide bonded to each other. Single region antibodies can be selected to bind different antibodies (producing a bispecific Fab format), different epitopes on the same antigen (bispecific), or the same epitope on the same antigen. Is possible. Examples of Fab format bispecific antibody polypeptides include, for example, an anti-TNF-α single region antibody described herein, eg, fused to a light chain, and two fusion proteins of each through the constant regions are disulfide bonded to each other, is fused to a human heavy chain C H 1 constant region, including the anti-VEGF single domain antibodies described herein. In this form of antibody polypeptide construct, the antigen binding regions pair with each other and do not form a single binding site, eg, scFvs, and each single region antibody binds its own antigen to construct the construct. Can be made bivalent.

「関節リウマチ」(RA)とは、関節及び/又は他の内臓の内表面の炎症を含む疾病を意味する。RAは、典型的には、多くの異なる関節に影響を与える。それは、典型的には慢性であり、再発の疾病でありうる。RAは、身体全体に影響を与える疾病であり、関節炎の最も一般的な形態の1つである。RAは、疼痛、こわばり、温感、発赤及び腫脹を引き起こす、関節の内面を覆う膜の炎症によって特徴付けられる。炎症を起こした関節内表面、すなわち滑膜は、硬骨及び軟骨を犯し、損傷させうる。炎症性細胞は、硬骨及び軟骨を消化しうる酵素を放出する。影響を受けた関節は、その形及びアラインメントを失い、疼痛及び運動の低下がもたらされる。症状としては、関節の炎症、腫脹、及び運動難及び疼痛が挙げられる。他の症状としては、食欲の低下、発熱、活力喪失、貧血が挙げられる。他の特徴としては、圧力を受ける部分(例えば肘の裏)の皮膚の下の瘤(リウマチ瘤)が挙げられる。関節リウマチは、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第5,698,195号に記載されているようないくつかの臨床的に承認された基準に基づいて臨床的に採点される。手短に言えば、臨床応答試験は、以下のパラメータを評価することが可能である。
1.圧痛関節の数及び疼痛/圧痛の評価
以下の採点法が用いられる。
0=疼痛/圧痛がない
1=軽度の疼痛。患者は、質問されると圧痛があると言う。
2=中等度の疼痛。患者は、圧痛があると言い、ひるむ。
3=重度の疼痛。患者は、圧痛があると言い、ひるみ、引っ込める。
2.腫脹関節の数
圧痛及び腫脹が、関節毎に個別的に評価される。
3.朝のこわばりの持続時間(分)
4.握力
5.目視アナログ疼痛基準(0〜10cm)
6.患者、及びブラインドされた評価者は、薬物に対する臨床的応答を評価するように依頼される。臨床的応答は、以下の主観的採点システムを用いて評価される。
5=優れた応答(見込まれる最良の応答)
4=良好な応答(見込まれる最良の応答より劣る)
3=適正な応答(確実に改善されているが、さらに改善されうる)
2=応答なし(効果なし)
1=悪化している(疾病の悪化)
“Rheumatoid arthritis” (RA) refers to a disease involving inflammation of the inner surface of joints and / or other internal organs. RA typically affects many different joints. It is typically chronic and can be a recurrent disease. RA is a disease that affects the entire body and is one of the most common forms of arthritis. RA is characterized by inflammation of the membrane lining the joint that causes pain, stiffness, warmth, redness and swelling. The inflamed intra-articular surface, ie the synovium, can commit and damage bone and cartilage. Inflammatory cells release enzymes that can digest bone and cartilage. Affected joints lose their shape and alignment, resulting in pain and reduced movement. Symptoms include joint inflammation, swelling, and difficulty in movement and pain. Other symptoms include decreased appetite, fever, loss of vitality, and anemia. Other features include an aneurysm (rheumatic aneurysm) under the skin of the part that is subjected to pressure (eg, the back of the elbow). Rheumatoid arthritis is clinically scored based on a number of clinically approved criteria such as those described in US Pat. No. 5,698,195, which is incorporated herein by reference. In short, a clinical response test can evaluate the following parameters:
1. Evaluation of the number of tender joints and pain / tenderness The following scoring method is used.
0 = no pain / tenderness 1 = slight pain. Patients say tenderness when asked.
2 = moderate pain. The patient says he has tenderness and is depressed.
3 = severe pain. The patient says that there is tenderness, and winks and withdraws.
2. Number of swollen joints tenderness and swelling are assessed individually for each joint.
3. Morning stiffness (minutes)
4). 4. Grip strength Visual analog pain standard (0-10cm)
6). Patients and blinded evaluators are asked to evaluate the clinical response to the drug. Clinical response is assessed using the following subjective scoring system.
5 = Excellent response (best response expected)
4 = good response (less than the best expected response)
3 = Reasonable response (although improved but can be improved further)
2 = No response (no effect)
1 = worsening (disease)

関節リウマチの原因はまだ知られていない。しかし、RAは、免疫系が健康な関節組織を攻撃し、炎症及びそれに続く関節損傷を引き起こす自己免疫疾患である。RAを抱える多くの人は、HLA−DR4と呼ばれる一定の遺伝子マーカーを有する。   The cause of rheumatoid arthritis is not yet known. However, RA is an autoimmune disease where the immune system attacks healthy joint tissue, causing inflammation and subsequent joint damage. Many people with RA have a certain genetic marker called HLA-DR4.

本明細書に用いられるように、「TNF−α関連疾患」という語句は、単独又は他の治療と組み合わせた、TNF−αの機能を中和する、又はそれに拮抗する薬剤の投与が、当該疾患を治療するのに有効である疾病又は疾患を意味する(「治療」という用語は本明細書に定められている通りである)。   As used herein, the phrase “TNF-α related disease” refers to the administration of an agent that neutralizes or antagonizes the function of TNF-α, alone or in combination with other treatments. Means a disease or disorder that is effective in treating (the term “treatment” is as defined herein).

本明細書に用いられているように、「治療する」又は「治療」という用語は、疾病又は疾病の症状の発症の防止、疾病又は疾病の症状の進行の抑制、或いは疾病又は疾病症状の転換を意味する。   As used herein, the term “treat” or “treatment” refers to the prevention of the onset of a disease or condition of the disease, the suppression of progression of the disease or condition of the disease, or the transformation of the disease or condition of the disease. Means.

本明細書に記載されているように、「疾病の発症の防止」という語句は、所定の疾病、例えば関節リウマチの1つ又は複数の症状又は測定可能なパラメータが、当該疾病にかかりやすい個体に生じるものではないことを意味する。   As described herein, the phrase “preventing the onset of a disease” refers to an individual who is susceptible to a given disease, such as one or more symptoms or measurable parameters of rheumatoid arthritis. It means not happening.

本明細書に記載されているように、「疾病の進行の抑制」という語句は、薬剤による治療が、当該治療の存在しない場合の進行に比べて、治療されている個体に既に現れている疾病の症状の重さの増加を停止又は緩めることを意味する。   As described herein, the phrase “inhibition of disease progression” refers to a disease that has already appeared in the individual being treated compared to progression in the absence of such treatment. It means to stop or relax the increase in the severity of symptoms.

本明細書に記載されているように、「疾病の転換」という語句は、疾病の1つ又は複数の症状又は測定可能なパラメータが、薬剤の投与後に、当該投与の前の症状又はパラメータに比べて、改善されることを意味する。症状又は測定可能なパラメータの「改善」は、当該測定可能なパラメータの統計的に有意な、好ましくは少なくとも10%の有意な差によって証明される。   As described herein, the phrase “disease transformation” means that one or more symptoms or measurable parameters of a disease are compared to the symptoms or parameters before administration of the drug after administration of the drug. Means improvement. An “improvement” of a symptom or measurable parameter is evidenced by a statistically significant, preferably at least 10% significant difference in the measurable parameter.

測定可能なパラメータは、直接測定可能なパラメータ、並びに間接的に測定可能なパラメータの双方を含むことができる。直接測定可能なパラメータの非限定的な例としては、関節サイズ、関節可動度、関節炎及び組織病理学的スコア又は指標、及びサイトカインの如き指示体の血清レベルが挙げられる。間接的に測定可能なパラメータとしては、例えば、移動についての不快感又は低下に対する患者の自覚、或いは疾病の重度を評価するための臨床的に承認された基準が挙げられる。   Measurable parameters can include both directly measurable parameters as well as indirectly measurable parameters. Non-limiting examples of parameters that can be directly measured include joint size, joint mobility, arthritis and histopathological scores or indicators, and serum levels of indicators such as cytokines. Indirectly measurable parameters include, for example, patient awareness of movement discomfort or reduction, or clinically accepted criteria for assessing disease severity.

本明細書に用いられているように、パラメータ、例えば関節炎スコア又は他の測定可能なパラメータの「増加」は、そのパラメータの統計的に有意な増加を意味する。或いは、「増加」は、少なくとも10%の増加を意味する。同様に、当該パラメータの「減少」は、パラメータの統計的に有意な減少、或いは少なくとも10%の減少を意味する。   As used herein, an “increase” in a parameter, such as an arthritis score or other measurable parameter, means a statistically significant increase in that parameter. Alternatively, “increase” means an increase of at least 10%. Similarly, a “decrease” in the parameter means a statistically significant decrease in the parameter, or a decrease of at least 10%.

本明細書に用いられているように、「拮抗する」という用語は、薬剤が活性に干渉することを意味する。活性が例えばTNF−α、VEGF又は他の生物学的に活性を有する分子又はサイトカインである場合には、その用語は、非限定的な例として、受容体に対する結合又は相互作用(インビトロ又は培養における細胞表面、或いはインビボ)、細胞内シグナル伝達、細胞傷害性、マイトジェネシス、或いは分子又はサイトカインに媒介される他の下流効果又はプロセス(例えば遺伝子活性化)を含む分子又はサイトカインの活性の(少なくとも10%の)抑制を包含する。拮抗することは、因子、例えばTNF、VEGF等による受容体結合への干渉、並びに因子が細胞表面受容体に結合する場合の因子の活性への干渉を包含する。   As used herein, the term “antagonize” means that an agent interferes with activity. Where the activity is, for example, TNF-α, VEGF or other biologically active molecule or cytokine, the term includes, as a non-limiting example, binding or interaction to the receptor (in vitro or in culture). (At least 10) of the activity of the molecule or cytokine, including cell surface or in vivo), intracellular signaling, cytotoxicity, mitogenesis, or other downstream effects or processes mediated by the molecule or cytokine (eg, gene activation) %) Suppression. Antagonizing includes interference with receptor binding by factors such as TNF, VEGF, etc., as well as interference with the activity of the factor when the factor binds to a cell surface receptor.

本明細書に用いられているように、「以上」という用語は、ある値が他の値に等しいか、又は統計的に有意に(p<0.1、好ましくはp<0.05、より好ましくはp<0.01で)その値より大きいことを意味する。例えば疾病治療、又は受容体結合に対する拮抗においてある組成物の効果を他の組成物の効果と比較する場合には、その比較を等モルで行うべきである。   As used herein, the term “greater than” means that one value is equal to another value or is statistically significant (p <0.1, preferably p <0.05, more It means that it is preferably greater than that value (p <0.01). For example, if the effect of one composition is compared to the effect of another composition in treating disease or antagonizing receptor binding, the comparison should be made equimolar.

本明細書に用いられているように、「結合された」とは、PEGの如きポリマー成分の抗体ポリペプチド、例えば本明細書に記載されている単一領域抗体のアミノ酸残基に対する結合を意味する。単一領域抗体の如き抗体ポリペプチドのアミノ酸残基へのPEGポリマーの結合は、「PEG化」と称し、N−ヒドロキシルスクシンイミド(NHS)活性エステル、プロピオン酸スクシンイミジル(SPA)、マレイミド(MAL)、スルホン酸ビニル(VS)又はチオールを含むが、それらに限定されないいくつかのPEG結合成分を使用して達成されうる。PEGポリマー又は他のポリマーを所定の位置で抗体ポリペプチドに結合することができ、或いは抗体分子に無作為に結合することができる。しかし、PEGポリマーを所定の位置において抗体ポリペプチドに結合させることが好ましい。PEGポリマーを抗体ポリペプチドにおける任意の残基に結合させることができるが、ポリマーは、抗体ポリペプチドに自然に発生する、又は例えば抗体ポリペプチドにおける天然残基のシステイン又はリジンへの変異誘発により抗体ポリペプチドに組み換えられたリジン又はシステインに結合される。本明細書に用いられているように、「結合される」とは、二量体、三量体、四量体又は他の多量体を形成する2つ以上の抗体単一可変領域単量体の会合を意味することもできる。dAb単量体を融合タンパク質として発現させること、単量体間のペプチドリンカーを介して2つ以上の単量体を結合させること、或いは翻訳後の単量体をジスルフィド結合、又はジ、トリ又は多価結合成分(例えばマルチアームPEG)に対する結合により互いに直接又はリンカーを通じて化学的に結合させることを含むが、それらに限定されない当該技術分野で知られているいくつかの方法によって、dAb単量体を結合させて、多量体を形成することが可能である。   As used herein, “conjugated” means the attachment of a polymer component, such as PEG, to an amino acid residue of an antibody polypeptide, eg, a single region antibody as described herein. To do. The attachment of a PEG polymer to an amino acid residue of an antibody polypeptide, such as a single domain antibody, is referred to as “PEGylation” and includes N-hydroxyl succinimide (NHS) active ester, succinimidyl propionate (SPA), maleimide (MAL), It can be achieved using a number of PEG-binding components including but not limited to vinyl sulfonate (VS) or thiol. A PEG polymer or other polymer can be attached to the antibody polypeptide at a predetermined location, or can be randomly attached to the antibody molecule. However, it is preferred to attach the PEG polymer to the antibody polypeptide at a predetermined location. The PEG polymer can be attached to any residue in the antibody polypeptide, but the polymer is naturally occurring in the antibody polypeptide, or the antibody is e.g. by mutagenesis of the natural residue in the antibody polypeptide to cysteine or lysine It is bound to lysine or cysteine that has been recombined into a polypeptide. As used herein, “coupled” refers to two or more antibody single variable region monomers that form a dimer, trimer, tetramer, or other multimer. It can also mean a meeting. expressing a dAb monomer as a fusion protein, linking two or more monomers via a peptide linker between the monomers, or translating the monomer to a disulfide bond, or di, tri or DAb monomers by several methods known in the art including, but not limited to, chemically linking directly to each other through a linker to a multivalent linking component (eg, multi-arm PEG) or through a linker Can be combined to form a multimer.

本明細書に用いられているように、抗体ポリペプチド、例えば単一可変領域ポリペプチドに対して「直接結合される」ポリマーに関する「直接結合される」という語句は、本来は可変領域の一部である、例えば定常領域、ヒンジ領域又はリンカーペプチドに含まれない残基にポリマーが結合される状況を意味する。逆に、本明細書に用いられているように、抗体ポリペプチドに「直接結合される」という語句は、自然に発生する可変領域の一部である(例えばヒンジ領域に結合されうる)アミノ酸残基にポリマーが結合しない抗体単一可変領域に対するポリマー分子の結合を意味する。ポリマーは、結合ペプチドを介して抗体ポリペプチドに結合する場合は「間接的に結合」される。すなわち、ポリマーは、抗体自体の一部であるアミノ酸残基に結合されない。或いは、ポリマーは、ポリペプチドのC末端ヒンジに結合される場合は抗体ポリペプチドに「間接的に結合」され、或いは抗体ポリペプチドの一部として存在しうる定常領域の任意の残基に結合される。   As used herein, the phrase “directly attached” to a polymer that is “directly attached” to an antibody polypeptide, eg, a single variable region polypeptide, is essentially part of the variable region. Means, for example, the situation where the polymer is attached to a residue not included in the constant region, hinge region or linker peptide. Conversely, as used herein, the phrase “directly bound” to an antibody polypeptide refers to an amino acid residue that is part of a naturally occurring variable region (eg, that can be bound to a hinge region). It means the attachment of a polymer molecule to an antibody single variable region to which no polymer is attached to the group. A polymer is “indirectly linked” when it is attached to an antibody polypeptide via a binding peptide. That is, the polymer is not conjugated to amino acid residues that are part of the antibody itself. Alternatively, the polymer is “indirectly attached” to the antibody polypeptide when attached to the C-terminal hinge of the polypeptide, or attached to any residue in the constant region that may be present as part of the antibody polypeptide. The

本明細書に用いられているように、「相同性」又は「類似性」という用語は、2つのヌクレオチド又はアミノ酸配列が構造的に互いに類似している度合いを意味する。本明細書に用いられているように、配列「類似性」とは、アミノ酸配列が、配列のアラインメントにおける対応する位置で類似したアミノ酸残基を共有する度合いの尺度である。アミノ酸は、それらの側鎖が類似している場合に互いに類似する。具体的には、「類似性」は、互いに保存的置換体であるアミノ酸を包含する。「保存的」置換は、blosum62置換行列(Hentikoff及びHentikoff、1992、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915−10919)において正のスコアを有する任意の置換である。「配列Aは配列Bに対してn%の類似性を有する」という表現により、配列AとBの間の最適グローバルアラインメントの位置のn%が同一のアミノ酸又は保存的置換からなる。最適グローバルアラインメントは、Needleman−Wunschアラインメントアルゴリズムにおける以下のパラメータを用いて実現されうる。
ポリペプチドについて:
置換行列:blosum62。
ギャップスコアリング関数:−A −B*LG(ただし、A=11(ギャップペナルティ)、B=1(ギャップ長ペナルティ)、LGはギャップの長さである)。
ヌクレオチド配列について:
置換行列:一致の場合は10、不一致の場合は0。
ギャップスコアリング関数:−A −B*LG(ただし、A=50(ギャップペナルティ)、B=3(ギャップ長ペナルティ)、LGはギャップの長さである)。
As used herein, the term “homology” or “similarity” means the degree to which two nucleotide or amino acid sequences are structurally similar to each other. As used herein, sequence “similarity” is a measure of the degree to which amino acid sequences share similar amino acid residues at corresponding positions in a sequence alignment. Amino acids are similar to each other when their side chains are similar. Specifically, “similarity” encompasses amino acids that are conservative substitutions for one another. A “conservative” substitution is any substitution with a positive score in the blosum62 substitution matrix (Hentikoff and Hentikooff, 1992, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915-10919). By the expression “sequence A has n% similarity to sequence B”, n% of the positions of the optimal global alignment between sequences A and B consist of identical amino acids or conservative substitutions. Optimal global alignment can be achieved using the following parameters in the Needleman-Wunsch alignment algorithm.
About polypeptides:
Permutation matrix: blosum62.
Gap scoring function: -A -B * LG (where A = 11 (gap penalty), B = 1 (gap length penalty), LG is the length of the gap).
About nucleotide sequences:
Permutation matrix: 10 for matching, 0 for mismatching.
Gap scoring function: -A -B * LG (where A = 50 (gap penalty), B = 3 (gap length penalty), LG is the gap length).

典型的な保存的置換は、Met、Val、Leu及びlleの間;Ser及びThrの間;残基Asp、Glu及びAsnの間;残基Gln、Lys及びArgの間;又は芳香族残基Phe及びTyrにある。   Typical conservative substitutions are between Met, Val, Leu and lle; between Ser and Thr; between residues Asp, Glu and Asn; between residues Gln, Lys and Arg; or the aromatic residue Phe And Tyr.

本明細書に用いられているように、2つの配列は、Needleman−Wunschアルゴリズム、又はTatusova & Madden、1999、FEMS Microbiol Lett.174:247−250に記載されている「BLAST2配列」を用いて配列されたときに互いに少なくとも85%の同一性を有する場合に互いに「相同」又は類似している。アミノ酸配列が、「BLAST2配列アルゴリズム」を用いて配列される場合には、Blosum62行列はデフォルト行列になる。   As used herein, the two sequences are either Needleman-Wunsch algorithm, or Tatusova & Madden, 1999, FEMS Microbiol Lett. 174: 247-250 are “homologous” or similar to each other when they have at least 85% identity to each other when arranged using the “BLAST2 sequence”. If the amino acid sequence is sequenced using the “BLAST2 sequence algorithm”, the Blosum62 matrix is the default matrix.

「同一性」は、当該技術分野で知られているように、配列を比較することによって判断された場合における2つ以上のポリペプチド配列又は2つ以上のポリヌクレオチド配列の関係である。当該技術分野では、「同一性」は、状況に応じて、配列の列の間の一致によって判断された場合におけるポリペプチド又はポリペプチド配列同士の配列関係の度合いをも意味する。同一性百分率は、Computational Molecular Biology、Lesk、A.M.編、Oxford University Press、New York、1988;Biocomputing:Informatics and Genome Projects、Smith、D.W.編、Academic Press、New York、1993;Computer Analysis of Sequence Data 、Part I、Griffin,A.M.,and Griffin,H.G.編、Human Press、New Jersey、1994;Sequence Analysis in Molecular Biology、von Heinje,G.、Academic Press、1987;Sequence Analysis Primer、Gribskov,M.and Devereux,J.編、M Stockton Press、New York、1991;Carillo,H.and Lipman,D.、SIAM J.Applied Math.、48:1073(1988)に記載されている方法を含むが、それらに限定されない知られている方法によって容易に計算することが可能である。同一性を求めるための好ましい方法は、試験される配列間の最も高い一致を与えるように設計される。同一性を求めるための方法は、公的に入手可能なコンピュータプログラムで編纂される。2つの配列間の同一性百分率を求めるための好ましいコンピュータプログラム法としては、GCGプログラムパッケージ(Devereux,J.ら、Nucleic Acids Research 12(1):387(1984))、BLASTP、BLASTN及びFASTA(Atschul,S.F.ら、J.Molec.Biol.215:403−410(1990)が挙げられるが、それらに限定されない。BLAST Xプログラムは、NCBI及び他の出典(BLAST Manual、Altschul,S.ら、NCBINLM NIH Bethesda、Md.20894;Altschul,S.ら、J.Mol.Biol.215:403−410(1990))から公的に入手可能である。例示として、「配列番号A」の基準ヌクレオチドに対して少なくとも例えば95%「同一性」を有するヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドとは、そのポリヌクレオチド配列が、「配列番号A」の基準ヌクレオチド配列の100のヌクレオチド毎に5つまでの点変異を含むことができるという点を除いては、そのポリヌクレオチドのヌクレオチド配列は基準配列と同一であることを意味する。換言すれば、基準ヌクレオチド配列に対して少なくとも95%の同一性を有するヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを得るために、基準配列におけるヌクレオチドの5%までを除去するか、又は他のヌクレオチドで置換することができ、或いは基準配列における全ヌクレオチドの5%までの数のヌクレオチドを基準配列に挿入することができる。これらの基準配列の変異は、基準ヌクレオチド配列の5又は3末端位置、或いは基準配列におけるヌクレオチドの間に個々に散在した、又は基準配列内の1つ又は複数の連続的なグループ内に散在したそれらの末端位置の間のどこかで発生しうる。同様に、「配列番号B」の基準アミノ酸配列に対して少なくとも例えば95%の同一性を有するアミノ酸配列を有するポリペプチドとは、そのポリペプチド配列が、「配列番号B」の基準アミノ酸の100のアミノ酸毎に5つまでのアミノ酸変性物を含むことができるという点を除いては、そのポリペプチドのアミノ酸配列は基準配列と同一であることを意味する。換言すれば、基準アミノ酸配列に対して少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有するポリペプチドを得るために、基準配列におけるアミノ酸残基の5%までを除去するか、又は他のアミノ酸で置換することができ、或いは基準配列における全アミノ酸残基の5%までの数のアミノ酸を基準配列に挿入することができる。これらの基準配列の変性は、基準アミノ酸配列のアミノ又はカルボキシ末端位置、或いは基準配列における残基の間に個々に散在した、又は基準配列内の1つ又は複数の連続的なグループ内のそれらの末端位置の間のどこかで発生しうる。   “Identity” is the relationship between two or more polypeptide sequences or two or more polynucleotide sequences as determined by comparing the sequences, as is known in the art. In the art, “identity” also means the degree of sequence relationship between polypeptides or polypeptide sequences as determined by the match between sequences of sequences, depending on the situation. Percent identity is calculated according to Computational Molecular Biology, Lesk, A .; M.M. Ed., Oxford University Press, New York, 1988; Biocomputing: Informatics and Genome Projects, Smith, D. et al. W. Ed., Academic Press, New York, 1993; Computer Analysis of Sequence Data, Part I, Griffin, A .; M.M. , And Griffin, H .; G. Ed., Human Press, New Jersey, 1994; Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G .; Academic Press, 1987; Sequence Analysis Primer, Gribskov, M .; and Devereux, J. et al. Ed., M Stockton Press, New York, 1991; Carillo, H .; and Lipman, D.M. SIAM J .; Applied Math. 48: 1073 (1988), and can be readily calculated by known methods, including but not limited to those described above. Preferred methods for determining identity are designed to give the highest match between the sequences tested. The method for determining identity is compiled with publicly available computer programs. Preferred computer program methods for determining percent identity between two sequences include the GCG program package (Devereux, J. et al., Nucleic Acids Research 12 (1): 387 (1984)), BLASTP, BLASTN and FASTA (Attschul). S. F., et al., J. Molec. Biol. 215: 403-410 (1990), but are not limited to the BLAST X program, NCBI and other sources (BLAST Manual, Altschul, S. et al. NCBINLM NIH Bethesda, Md. 20894; Altschul, S. et al., J. Mol. Biol. 215: 403-410 (1990)). A polynucleotide having a nucleotide sequence having at least, for example, 95% “identity” with respect to a reference nucleotide in “column number A” means that the polynucleotide sequence is every 100 nucleotides of the reference nucleotide sequence in “SEQ ID NO: A”. Except that it can contain up to 5 point mutations, it means that the nucleotide sequence of the polynucleotide is identical to the reference sequence, in other words at least 95% of the reference nucleotide sequence. To obtain a polynucleotide having a nucleotide sequence with identity, up to 5% of the nucleotides in the reference sequence can be removed or replaced with other nucleotides, or up to 5% of all nucleotides in the reference sequence A number of nucleotides can be inserted into the reference sequence. These reference sequence variations are those 5 or 3 terminal positions of the reference nucleotide sequence, or those interspersed individually between nucleotides in the reference sequence, or in one or more consecutive groups within the reference sequence. Similarly, a polypeptide having an amino acid sequence with at least 95% identity to the reference amino acid sequence of “SEQ ID NO: B” can be any place between the terminal positions. Means that the amino acid sequence of the polypeptide is identical to the reference sequence, except that every 100 amino acids of the reference amino acid of “SEQ ID NO: B” can contain up to 5 amino acid modifications. In other words, to obtain a polypeptide having at least 95% amino acid sequence identity to the reference amino acid sequence, Or removing up to 5% of the amino acid residues or other amino acids may be substituted, or a number of amino acids up to 5% of the total amino acid residues in the reference sequence may be inserted into the reference sequence. These modifications of the reference sequence are amino or carboxy terminal positions of the reference amino acid sequence, or individually scattered between residues in the reference sequence, or those within one or more consecutive groups within the reference sequence. Can occur anywhere between the end positions.

本明細書に記載されているように、「低厳密性」、「中厳密性」、「高厳密性」又は「極めて高厳密性条件」という用語は、核酸ハイブリダイゼーション及び洗浄のための条件を示す。ハイブリダイゼーション反応を実施するための指針は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons、N.Y.(1989)、6.3.1−6.3.6に見い出すことができる。水性及び非水性法は、その参考文献に記載されており、いずれも用いることができる。本明細書で参照される具体的なハイブリダイゼーション条件は以下の通りである。(1)約45℃で6×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)に浸した後に、少なくとも50℃にて0.2×のSSC、0.1%SDSで2回洗浄する低厳密性ハイブリダイゼーション条件(低厳密性条件では洗浄の温度を55℃まで上げることが可能である)。(2)約45℃で6×のSSCに浸した後に、約60℃にて0.2×のSSC、0.1%SDSで1回又は複数回洗浄する中厳密性ハイブリダイゼーション条件。(3)約45℃で6×のSSCに浸した後に、65℃にて0.2×のSSC、0.1%SDSで1回又は複数回洗浄する高厳密性ハイブリダイゼーション条件。そして好ましくは(4)極めて高厳密性ハイブリダイゼーション条件は、65℃で0.5Mリン酸ナトリウム、7%SDSに浸した後に、65℃にて0.2×のSSC、1%SDSで1回又は複数回洗浄するものである。   As described herein, the terms “low stringency”, “medium stringency”, “high stringency” or “very stringent conditions” refer to conditions for nucleic acid hybridization and washing. Show. Guidance for performing hybridization reactions can be found in Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, N., incorporated herein by reference in its entirety. Y. (1989), 6.3.1-6.3.6. Aqueous and non-aqueous methods are described in that reference and either can be used. Specific hybridization conditions referred to in this specification are as follows. (1) Low stringency hybridization that is soaked in 6 × sodium chloride / sodium citrate (SSC) at about 45 ° C. and then washed twice with 0.2 × SSC, 0.1% SDS at least at 50 ° C. Conditions (Washing temperature can be raised to 55 ° C under low stringency conditions). (2) Medium stringent hybridization conditions of immersing in 6 × SSC at about 45 ° C. and then washing once or multiple times with 0.2 × SSC, 0.1% SDS at about 60 ° C. (3) High stringency hybridization conditions of immersing in 6 × SSC at about 45 ° C. and then washing once or multiple times with 0.2 × SSC, 0.1% SDS at 65 ° C. And preferably (4) very high stringency hybridization conditions are as follows: after immersion in 0.5 M sodium phosphate, 7% SDS at 65 ° C., once in 65 ° C. with 0.2 × SSC, 1% SDS Alternatively, it is washed multiple times.

本明細書に用いられているように、「の濃度で」という語句は、所定のポリペプチドを単位体積当たり記載の質量又はモル量で溶液(好ましくは水溶液)に溶解することを意味する。したがって、「×の濃度で」又は「少なくとも×の濃度で」存在するポリペプチドは、ポリペプチドの乾燥調製物及び結晶化調製物を除く。   As used herein, the phrase “in a concentration of” means that a given polypeptide is dissolved in a solution (preferably an aqueous solution) in the stated mass or molar amount per unit volume. Thus, a polypeptide present “at a concentration of x” or “at least at a concentration of x” excludes dried and crystallized preparations of the polypeptide.

本明細書に用いられているように、「レパートリー」という用語は、多様な変異体、例えば、その一次配列が異なるポリペプチド変異体の集合体を意味する。本発明に用いられるライブラリーは、少なくとも1000のメンバーを含むポリペプチドのレパートリーを包含することになる。   As used herein, the term “repertoire” refers to a collection of diverse variants, eg, polypeptide variants that differ in their primary sequence. A library used in the present invention will encompass a repertoire of polypeptides comprising at least 1000 members.

本明細書に用いられているように、「ライブラリー」という用語は、異種のポリペプチド又は核酸の混合物を意味する。ライブラリーは、それぞれが単一ポリペプチド又は核酸配列を有するメンバーからなる。この限りでは、ライブラリーは、レパートリーと同義である。ライブラリーメンバーの間の配列差は、ライブラリーに存在する多様性の原因になっている。ライブラリーは、ポリペプチド又は核酸の単純な混合物の形をとることもできるし、核酸のライブラリーで形質転換された例えば細菌、ウィルス、動物及び植物細胞等の生物又は細胞の形をとることもできる。それぞれの個別的な生物又は細胞は、1つ又は限定された数のライブラリーメンバーを含むのが好ましい。有利には、核酸でコードされたポリペプチドの発現を可能にするために、核酸が発現ベクターに組み込まれる。したがって、好ましい態様において、ライブラリーは、その対応するポリペプチドメンバーを生成するように発現することが可能である核酸形態のライブラリーの単一メンバーを含む発現ベクターの1つ又は複数の複製物をそれぞれ含む宿主生物の集団の形をとることができる。したがって、その宿主生物の集団は、遺伝的に多様なポリペプチド変異体の大きなレパートリーをコードする潜在性を有する。   As used herein, the term “library” means a mixture of heterologous polypeptides or nucleic acids. A library consists of members each having a single polypeptide or nucleic acid sequence. To this extent, a library is synonymous with a repertoire. Sequence differences between library members are responsible for the diversity present in the library. The library can take the form of a simple mixture of polypeptides or nucleic acids, or it can take the form of organisms or cells transformed with a library of nucleic acids, such as bacteria, viruses, animals and plant cells. it can. Each individual organism or cell preferably contains one or a limited number of library members. Advantageously, the nucleic acid is incorporated into an expression vector to allow expression of the nucleic acid encoded polypeptide. Thus, in a preferred embodiment, the library contains one or more replicas of an expression vector comprising a single member of the library in nucleic acid form that can be expressed to produce its corresponding polypeptide member. Each can take the form of a population of host organisms. Therefore, the population of host organisms has the potential to encode a large repertoire of genetically diverse polypeptide variants.

本明細書に用いられているように、「ポリマー」とは、繰返し単量体単位で構成された巨大分子を意味し、場合によっては置換された直鎖又は枝分れ鎖ポリアルキレン、ポリアルケニレン若しくはポリオキシアルキレンポリマー、又は枝分れ又は非枝分れ多糖類の如き非合成又は天然ポリマーを意味しうる。本明細書に用いられている「ポリマー」とは、具体的には、場合によっては置換又は枝分れ鎖ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)又はポリ(ビニルアルコール)及びそれらの誘導体を意味する。   As used herein, “polymer” means a macromolecule composed of repeating monomer units, optionally substituted linear or branched polyalkylene, polyalkenylene. Or it can mean a polyoxyalkylene polymer or a non-synthetic or natural polymer such as a branched or unbranched polysaccharide. As used herein, “polymer” specifically refers to optionally substituted or branched poly (ethylene glycol), poly (propylene glycol) or poly (vinyl alcohol) and derivatives thereof. means.

本明細書に用いられているように、「PEG」又は「PEGポリマー」は、ポリエチレングリコールを意味し、より具体的には、プロピオン酸スクシンイミジルの如きPEGのN−ヒドロキシルスクシンイミド(NHS)活性エステル、ベンゾトリアゾール活性エステル、マレイミド、ビニルスルホン又はチオール基で誘導体化されたPEGを含むが、それらに限定されないPEGの誘導体化形態を意味しうる。特定のPEG配合物は、PEG−O−CHCHCH−CO−NHS、PEG−O−CH−NHS、PEG−O−CHCH−CO−NHS、PEG−S−CHCH−CO−NHS、PEG−OCNH−CH(R)−CO−NHS、PEG−NHCO−CHCH−CO−NHS、及びPEG−O−CH−CO−NHS(ただし、Rは(CH)NHCO(mPEG)である)を含むことができる。本発明に有用なPEGポリマーは、線形分子であってもよいし、多数のPEG成分が単一ポリマー内に存在する枝分れ分子であってもよい。本発明に有用であるいくつかの特に好ましいPEG構造としては、以下の構造が挙げられるが、それらに限定されない。

Figure 2008504356
As used herein, “PEG” or “PEG polymer” means polyethylene glycol, more specifically N-hydroxylsuccinimide (NHS) active ester of PEG, such as succinimidyl propionate, It may mean a derivatized form of PEG including, but not limited to, benzotriazole active esters, maleimide, vinyl sulfone or PEG derivatized with a thiol group. Particular PEG formulations, PEG-O-CH 2 CH 2 CH 2 -CO 2 -NHS, PEG-O-CH 2 -NHS, PEG-O-CH 2 CH 2 -CO 2 -NHS, PEG-S- CH 2 CH 2 -CO-NHS, PEG-O 2 CNH-CH (R) -CO 2 -NHS, PEG-NHCO-CH 2 CH 2 -CO-NHS, and PEG-O-CH 2 -CO 2 -NHS Where R is (CH 2 ) 4 ) NHCO 2 (mPEG). PEG polymers useful in the present invention may be linear molecules or branched molecules in which multiple PEG moieties are present in a single polymer. Some particularly preferred PEG structures useful in the present invention include, but are not limited to, the following structures:
Figure 2008504356

本明細書に用いられているように、「スルフヒドリル選択性試薬」は、PEGポリマーをチオール含有アミノ酸に結合させるのに有用な試薬である。アミノ酸残基システイン上のチオール基は、スルフヒドリル選択性試薬との相互作用に特に有用である。本発明に有用であるスルフヒドリル選択性試薬としては、マレイミド、ビニルスルホン及びチオールが挙げられるが、それらに限定されない。システイン残基に対する結合のためのスルフヒドリル選択性試薬の使用は、当該技術分野で知られており、本発明により必要に応じて改造されうる(例えばZalipsky、1995、Bioconjug.Chem.6:150;Greenwaldら、2000、Crit.Rev.Ther.Drug Carrier Syst.17:101;Hermanら、1994、Macromol.Chem.Phys.195:203参照)。   As used herein, “sulfhydryl selective reagents” are useful reagents for conjugating PEG polymers to thiol-containing amino acids. The thiol group on the amino acid residue cysteine is particularly useful for interaction with sulfhydryl selective reagents. Sulfhydryl selective reagents useful in the present invention include, but are not limited to, maleimide, vinyl sulfone and thiol. The use of sulfhydryl selective reagents for conjugation to cysteine residues is known in the art and can be modified as needed according to the present invention (eg Zalipsky, 1995, Bioconjug. Chem. 6: 150; Greenwald). 2000, Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 17: 101; Herman et al., 1994, Macromol. Chem. Phys. 195: 203).

本明細書に用いられているように、「抗原」という用語は、抗体又は抗体の結合領域(例えば可変領域)によって結合される分子を意味する。典型的には、抗原は、インビボで抗体応答を引き起こすことが可能である。抗原は、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、核酸、脂質、炭水化物又は他の分子でありうる。一般に、免疫グロブリン可変領域は、特定の抗原に対する標的特異性について選択される。   As used herein, the term “antigen” means a molecule bound by an antibody or antibody binding region (eg, a variable region). Typically, an antigen is capable of eliciting an antibody response in vivo. Antigens can be peptides, polypeptides, proteins, nucleic acids, lipids, carbohydrates or other molecules. In general, immunoglobulin variable regions are selected for target specificity for a particular antigen.

本明細書に用いられているように、「エピトープ」という用語は、免疫グロブリンV/V対によって従来結合される構造の単位を意味する。エピトープは、抗体に対する最小結合部位を定めるため、抗体の特異性の標的を表す。単一領域抗体の場合は、エピトープは、個別に可変領域により結合される構造の単位を表す。 As used herein, the term “epitope” means a unit of structure conventionally bound by an immunoglobulin V H / V L pair. An epitope represents a target for the specificity of an antibody in order to define a minimal binding site for the antibody. In the case of a single region antibody, an epitope represents a unit of structure that is individually bound by variable regions.

本明細書に用いられているように、「中和する」という用語は、本明細書に記載されている単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドを基準にして用いられる場合は、ポリペプチドが標的抗原の測定可能な活性又は機能に干渉することを意味する。ポリペプチドは、標的抗原の測定可能な活性又は機能を少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、70%、80%、90%、又は100%を含めて95%以上の抑制(すなわち標的抗原の検出可能な効果又は機能が存在しない)によって標的抗原の測定可能な活性又は機能を低下させる場合は、「中和」ポリペプチドである。標的抗原の測定可能な活性又は機能のこの低下は、当業者が、当該活性又は機能の1つ又は複数の指標を測定する標準的な方法を用いて評価できる。例として、標的がTNF−αである場合は、標準的なL929細胞死滅試験を用いて、或いはTNF−α誘発細胞活性化の測度である、HUVEC上のELAM−1のTNF−α誘発発現を抑制する単一免疫グロブリン可変領域の能力を測定することによって、中和活性を評価することが可能である。本明細書に用いられている「中和」と同様に、本明細書に用いられている「細胞毒性を抑制する」とは、細胞毒性が抑制され、細胞死が少なくとも10%以上低減される、例えば標準的なL929細胞死滅試験を用いて測定される細胞死の減少を意味する。   As used herein, the term “neutralize” when used with reference to a single immunoglobulin variable region polypeptide described herein, the polypeptide is the target antigen. Means interfering with a measurable activity or function. A polypeptide has a measurable activity or function of a target antigen of at least 50%, preferably 95% or more including at least 60%, 70%, 80%, 90%, or 100% (ie, detection of target antigen). A “neutralizing” polypeptide is one that reduces the measurable activity or function of the target antigen (by the absence of a possible effect or function). This reduction in the measurable activity or function of the target antigen can be assessed by one skilled in the art using standard methods that measure one or more indicators of that activity or function. As an example, if the target is TNF-α, TNF-α-induced expression of ELAM-1 on HUVEC using standard L929 cell killing test or a measure of TNF-α-induced cell activation. Neutralizing activity can be assessed by measuring the ability of a single immunoglobulin variable region to suppress. Similar to “neutralization” as used herein, “inhibiting cytotoxicity” as used herein means that cytotoxicity is suppressed and cell death is reduced by at least 10% or more. Means a reduction in cell death as measured, for example, using the standard L929 cell killing test.

本明細書に用いられているように、「標的抗原の測定可能な活性」は、細胞シグナル伝達、酵素活性、結合活性、リガンド依存内在化、細胞死滅、細胞活性化、細胞生存の促進、及び遺伝子発現を含むが、それらに限定されない。当業者は、所定の標的抗原に対する当該活性を測定する試験を実施することが可能である。好ましくは、本明細書に用いられている「活性」は、(1)細胞ベースの試験におけるND50、(2)標的リガンドに対する親和性、(3)ELISA結合、又は(4)受容体結合試験によって規定される。これらの試験を実施するための方法は、当業者に知られており、それらを以下にさらに詳細に説明する。   As used herein, “measurable activity of a target antigen” includes cell signaling, enzyme activity, binding activity, ligand-dependent internalization, cell killing, cell activation, promoting cell survival, and Including but not limited to gene expression. One skilled in the art can perform a test to measure the activity against a given target antigen. Preferably, “activity” as used herein is determined by (1) ND50 in a cell-based test, (2) affinity for a target ligand, (3) ELISA binding, or (4) receptor binding test. It is prescribed. Methods for performing these tests are known to those skilled in the art and are described in further detail below.

本明細書に用いられているように、「活性を保持する」とは、活性が本明細書に記載されているようにして測定される、非PEG結合抗体ポリペプチドの活性のレベルの少なくとも10%、同じ配列の非PEG結合抗体ポリペプチドの活性の好ましくは少なくとも29%、30%、40%、50%、60%、70%、80%及び90%まで、好ましくは95%、98%及び100%までであるPEG結合抗体ポリペプチド、例えば単一可変領域の活性のレベルを意味する。より具体的には、非PEG結合抗体ポリペプチドと比較したPEG結合抗体ポリペプチドの活性は、抗体モル数を基準に測定されるべきである。すなわち、各試験において、同等のモル数の各々のPEG結合及び非PEG結合抗体ポリペプチドを使用するべきである。特定のPEG結合抗体ポリペプチドが「活性を保持する」かどうかを判断する際に、PEGの不在下で、PEG結合抗体ポリペプチドの活性を同じ抗体ポリペプチドの活性と比較することが好ましい。   As used herein, “retain activity” means at least 10 levels of the activity of a non-PEG-conjugated antibody polypeptide whose activity is measured as described herein. %, Preferably at least 29%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% and 90%, preferably 95%, 98% and 90% of the activity of non-PEG-conjugated antibody polypeptides of the same sequence It means a level of activity of a PEG-conjugated antibody polypeptide, eg, a single variable region, that is up to 100%. More specifically, the activity of a PEG-conjugated antibody polypeptide compared to a non-PEG-conjugated antibody polypeptide should be measured on the basis of antibody moles. That is, an equivalent molar number of each PEG-conjugated and non-PEG-conjugated antibody polypeptide should be used in each test. In determining whether a particular PEG-conjugated antibody polypeptide “retains activity”, it is preferable to compare the activity of the PEG-conjugated antibody polypeptide with the activity of the same antibody polypeptide in the absence of PEG.

本明細書に用いられているように、「ホモ二量体」、「ホモ三量体」、「ホモ四量体」及び「ホモ多量体」という用語は、それぞれ所定の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチド配列の2又は3以上(例えば4、5等)の単量体を含む分子を意味する。例えば、ホモ二量体は、同一のV配列の2つの複製物を含むことになる。単一の免疫グロブリン可変領域ポリペプチドの「単量体」は、特異的に抗原を結合する単一のV又はV配列である。ホモ二量体、ホモ三量体、ホモ四量体又はホモ多量体における単量体は、例えば単量体の間にペプチドリンカーを有する融合タンパク質としての発現によって、或いは翻訳後の単量体をジスルフィド結合、又はジ、トリ又は多価結合成分に対する結合により互いに直接又はリンカーを通じて化学的に結合させることによって結合されうる。一実施形態において、ホモ二量体、三量体、四量体又は多量体における単量体をマルチアームPEGポリマーによって結合することが可能であり、二量体、三量体、四量体又は多量体の各単量体は、上述したように、マルチアームPEGのPEG成分に結合される。 As used herein, the terms “homodimer”, “homotrimer”, “homotetramer”, and “homomultimer” each refer to a given single immunoglobulin variable region. A molecule comprising two or more (eg, 4, 5, etc.) monomers of a polypeptide sequence. For example, a homodimer will contain two copies of the same VH sequence. A “monomer” of a single immunoglobulin variable region polypeptide is a single V H or V L sequence that specifically binds an antigen. Monomers in homodimers, homotrimers, homotetramers or homomultimers can be expressed, for example, by expression as a fusion protein having a peptide linker between the monomers, or after translation. They can be linked by disulfide bonds, or chemically linked to each other directly or through a linker via a bond to a di, tri or multivalent linking moiety. In one embodiment, the monomers in a homodimer, trimer, tetramer or multimer can be linked by a multi-arm PEG polymer, dimer, trimer, tetramer or Each monomer of the multimer is linked to the PEG component of the multi-arm PEG as described above.

本明細書に用いられているように、「ヘテロ二量体」、「ヘテロ三量体」、「ヘテロ四量体」及び「ヘテロ多量体」という用語は、それぞれ2つ以上の異なる単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチド配列の2又は3以上(例えば4、5、6、7又は8以上)の単量体を含む分子を意味する。例えば、ヘテロ二量体は、VH1及びVH2の如き2つのV配列を含むことになり、或いはV及びVの組合せを含んでいてもよい。ホモ二量体、三量体又は四量体と同様に、ヘテロ二量体、ヘテロ三量体、ヘテロ四量体又はヘテロ多量における単量体は、例えば単量体の間にペプチドリンカーを有する融合タンパク質としての発現によって、或いは翻訳後の単量体をジスルフィド結合、又はジ、トリ又は多価結合成分に対する結合により互いに直接又はリンカーを通じて化学的に結合させることによって結合されうる。一実施形態において、ヘテロ二量体、三量体、四量体又は多量体における単量体をマルチアームPEGポリマーによって結合することが可能であり、二量体、三量体、四量体又は多量体の各単量体は、上述したように、マルチアームPEGのPEG成分に結合される。 As used herein, the terms “heterodimer”, “heterotrimer”, “heterotetramer” and “heteromultimer” each refer to two or more different single immunizations. A molecule comprising two or more (eg, 4, 5, 6, 7 or 8 or more) monomers of a globulin variable region polypeptide sequence. For example, a heterodimer will contain two VH sequences, such as VH1 and VH2 , or may contain a combination of VH and VL . Similar to a homodimer, trimer or tetramer, a monomer in a heterodimer, heterotrimer, heterotetramer or heteromultimer has a peptide linker between the monomers, for example They can be linked by expression as a fusion protein, or by chemically linking the translated monomers to each other directly or through a linker by disulfide bonds or bonds to di, tri or multivalent binding components. In one embodiment, the monomers in the heterodimer, trimer, tetramer or multimer can be linked by a multi-arm PEG polymer, dimer, trimer, tetramer or Each monomer of the multimer is linked to the PEG component of the multi-arm PEG as described above.

本明細書に用いられているように、「半減期」という用語は、リガンド(例えば単一免疫グロブリン可変領域の如き抗体ポリペプチド)の血清濃度が、例えばリガンドの分解、及び/又は自然のメカニズムによるリガンドのクリアランス若しくは隔離によってインビボで50%減少するのにかかる時間を意味する。抗体ポリペプチドは、インビボで安定化され、それらの半減期は、PEGの如き分解及び/又はクリアランス若しくは隔離に抵抗する分子に結合することによって増加する。抗体ポリペプチド、例えばdAb)の半減期は、その機能的活性が、PEGポリマーに結合しない同様のdAbより長期間にわたってインビボで持続する場合に増加する。典型的には、PEG化dAbの半減期は、非PEG化dAbに比べて10%、20%、30%、40%又は50%以上増加する。2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍以上の範囲の半減期の増加が可能である。代替的に、又は加えて、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、150倍の半減期の増加が可能である。本発明によれば、PEG結合抗体単一可変領域は、0.25から170時間、好ましくは1から100時間、より好ましくは30から100時間、さらにより好ましくは50から100時間、170、180、190及び200時間までの半減期を有する。   As used herein, the term “half-life” refers to the mechanism by which serum concentration of a ligand (eg, an antibody polypeptide such as a single immunoglobulin variable region), eg, degradation of the ligand, and / or natural mechanism. Means the time taken to decrease 50% in vivo due to clearance or sequestration of the ligand by Antibody polypeptides are stabilized in vivo, and their half-life is increased by binding to molecules that resist degradation and / or clearance or sequestration, such as PEG. The half-life of an antibody polypeptide, such as dAb), is increased if its functional activity persists in vivo over a longer period than a similar dAb that does not bind to the PEG polymer. Typically, the half-life of a PEGylated dAb is increased by 10%, 20%, 30%, 40% or 50% or more compared to a non-PEGylated dAb. It is possible to increase the half-life in the range of 2 times, 3 times, 4 times, 5 times, 10 times, 20 times, 30 times, 40 times, 50 times or more. Alternatively, or in addition, a half-life increase of 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150 is possible. According to the present invention, the PEG-conjugated antibody single variable region can be 0.25 to 170 hours, preferably 1 to 100 hours, more preferably 30 to 100 hours, even more preferably 50 to 100 hours, 170, 180, Has a half-life of up to 190 and 200 hours.

本明細書に用いられているように、PEG又は他のポリマー結合dAb単量体若しくは多量体に対して用いられるときの「分解に対して抵抗性を有する」又は「分解に抵抗する」とは、PEG又は他のポリマー結合dAb単量体若しくは多量体が、pH2でペプシンに30分間接触したときに10%以下のレベルで分解する、好ましくは全く分解しないことを意味する。PEG又は他のポリマー結合dAb多量体(例えばヘテロ又はホモ二量体、三量体、四量体等)を具体的に取り上げると、分解に対して抵抗性を有する分子は、pH2で30分間にわたるペプシンの存在下では、5%未満のレベルで分解し、好ましくは全く分解しない。   As used herein, “resisting to degradation” or “resisting to degradation” when used against PEG or other polymer-bound dAb monomer or multimer. PEG or other polymer-bound dAb monomer or multimer means that it degrades at a level of 10% or less when contacted with pepsin at pH 2 for 30 minutes, preferably no degradation at all. When specifically addressing PEG or other polymer-bound dAb multimers (eg, hetero or homodimers, trimers, tetramers, etc.), molecules that are resistant to degradation can span 30 minutes at pH 2. In the presence of pepsin, it degrades at a level of less than 5% and preferably does not degrade at all.

本明細書に用いられているように、「ハイドロダイナミックサイズ」は、分子の水溶液の拡散に基づく分子(例えばタンパク質分子)の見かけのサイズを意味する。タンパク質の溶液の拡散又は運動を処理して、タンパク質粒子の「ストークス半径」又は「ハイドロダイナミック半径」によって与えられるタンパク質の見かけのサイズを導くことが可能である。タンパク質の「ハイドロダイナミックサイズ」は、同一の分子質量を有する2つのタンパク質がタンパク質の全体構造に基づく異なるハイドロダイナミックサイズを有するように、質量及び形状(構造)の両方に依存する。PEG結合抗体ポリペプチド、例えば単一可変領域(本明細書に記載されている抗体可変領域多量体を含む)のハイドロダイナミックサイズは、24kDaから500kDa、30から500kDa、40から500kDa、50から500kDa、100から500kDa、150から500kDa、200から500kDa、250から500kDa、300から500kDa、350から500kDa、400から500kDa及び450から500kDaの範囲でありうる。好ましくは、本発明のPEG化dAbのハイドロダイナミックサイズは、30から40kDa、70から80kDa又は200から300kDaである。撮像用途に抗体可変領域多量体が望まれる場合は、多量体は、50から100kDaのハイドロダイナミックサイズを有するべきである。或いは、治療用途に抗体単一領域多量体が望まれる場合は、多量体は、200kDaを上回るハイドロダイナミックサイズを有するべきである。   As used herein, “hydrodynamic size” means the apparent size of a molecule (eg, a protein molecule) based on the diffusion of an aqueous solution of the molecule. The diffusion or movement of the protein solution can be processed to derive the apparent size of the protein given by the “Stokes radius” or “hydrodynamic radius” of the protein particles. The “hydrodynamic size” of a protein depends on both mass and shape (structure) so that two proteins with the same molecular mass have different hydrodynamic sizes based on the overall structure of the protein. The hydrodynamic size of a PEG-conjugated antibody polypeptide, eg, a single variable region (including the antibody variable region multimers described herein) is 24 kDa to 500 kDa, 30 to 500 kDa, 40 to 500 kDa, 50 to 500 kDa, It may be in the range of 100 to 500 kDa, 150 to 500 kDa, 200 to 500 kDa, 250 to 500 kDa, 300 to 500 kDa, 350 to 500 kDa, 400 to 500 kDa, and 450 to 500 kDa. Preferably, the hydrodynamic size of the PEGylated dAb of the present invention is 30 to 40 kDa, 70 to 80 kDa or 200 to 300 kDa. If an antibody variable region multimer is desired for imaging applications, the multimer should have a hydrodynamic size of 50 to 100 kDa. Alternatively, if an antibody single region multimer is desired for therapeutic use, the multimer should have a hydrodynamic size greater than 200 kDa.

二重特異性抗体ポリペプチド
本発明人らは、本発明人らの国際特許出願WO2004/003019において、リガンドの1つの特異性が、それに結合することによってリガンドの半減期を増加させるように作用することができる生物にインビボで存在するタンパク質又はポリペプチドに向けられる二重特異性リガンドのさらなる改善について記載した。WO2004/003019には、第1の抗原又はエピトープに対する結合特異性を有する第1の免疫グロブリン単一可変領域と、第2の抗体又はエピトープに対する結合活性を有する第2の相補的免疫グロブリン単一可変領域とを含む二重特異性リガンドであって、前記抗原又はエピトープの一方又は双方が、インビボでリガンドの半減期を増加させるように作用し、前記に重篤異性リガンドが、抗HSA VH領域及び抗pガラクトシダーゼVK領域で構成されなければ、前記第1及び第2の領域は、同一の特異性を共有する互いに相補的な領域を欠く二重特異性リガンドが記載されている。
Bispecific Antibody Polypeptides In our international patent application WO2004 / 003019, the specificity of one of the ligands acts to increase the half-life of the ligand by binding to it. A further improvement of bispecific ligands directed to proteins or polypeptides present in vivo in organisms that can be described has been described. WO2004 / 003019 includes a first immunoglobulin single variable region having binding specificity for a first antigen or epitope and a second complementary immunoglobulin single variable having binding activity for a second antibody or epitope. Wherein one or both of said antigens or epitopes act to increase the half-life of the ligand in vivo, said severe isomeric ligand comprising an anti-HSA VH region and If not composed of an anti-p galactosidase VK region, a bispecific ligand is described in which the first and second regions lack a region complementary to each other sharing the same specificity.

本明細書に記載されているようにリガンドの半減期を増加させる抗原又はエピトープは、有利には、インビボで生物に見い出されるタンパク質又はポリペプチドに存在する。   Antigens or epitopes that increase the half-life of the ligand as described herein are advantageously present in proteins or polypeptides found in organisms in vivo.

例としては、細胞外基質タンパク質、血液タンパク質、及び生物の様々な組織に存在するタンパク質が挙げられる。それらのタンパク質は、血液からのリガンド分泌率を、例えば増量剤として作用することによって、又はリガンドを所望の作用部位に固定することによって低下させるように作用する。インビボの半減期を増加させる抗原/エピトープの例は、以下の付属書1に示されている。   Examples include extracellular matrix proteins, blood proteins, and proteins that are present in various tissues of an organism. These proteins act to reduce the rate of ligand secretion from the blood, for example by acting as a bulking agent or by immobilizing the ligand at the desired site of action. Examples of antigens / epitopes that increase in vivo half-life are shown in Appendix 1 below.

半減期の増加は、免疫グロブリン、特に抗体、最も特別には小サイズの抗体断片のインビボ用途に有益である。当該断片(Fvs、ジスルフィド結合Fvs、Fabs、scFvs及びdAbs)は、身体から急速に分泌される。したがって、身体のたいていの部分に急速に到達することができ、迅速に生成され、容易に処理されるが、インビボで短時間しか存続しないことにより、それらのインビボ用途は制限されてきた。本発明は、インビボでのリガンドの半減期を増加させることによってこの問題を解決し、結果として、リガンドの機能的活性の身体における存続時間を長くする。   Increased half-life is beneficial for in vivo use of immunoglobulins, particularly antibodies, most particularly small sized antibody fragments. The fragments (Fvs, disulfide bond Fvs, Fabs, scFvs and dAbs) are rapidly secreted from the body. Thus, most parts of the body can be reached quickly, are generated quickly and are easily processed, but their in vivo use has been limited by their short duration in vivo. The present invention solves this problem by increasing the half-life of the ligand in vivo, resulting in a longer duration of the functional activity of the ligand in the body.

リガンド半減期の薬動力学的分析及び測定のための方法は、当業者であればよく知っているであろう。詳細は、Kenneth,Aら、「Chemical Stability of Pharmaceuticals:A Handbook for Pharmacists」及びPetersら、「Pharmacokinetic analysis:A Practical Approach」(1996)に見い出すことができる。tα及びtβ半減期並びに曲線下面積(AUC)の如き薬動力学的パラメータについて記載している「Pharmacokinetics」、M Gibaldi & D Perron、出版:Marcel Dekker、第2版(1982)も参照される。   Methods for pharmacokinetic analysis and measurement of ligand half-life will be familiar to those skilled in the art. For details, see Kenneth, A. et al., “Chemical Stability of Pharmaceuticals: A Handbook for Pharmaceuticals” and Peters et al., “Pharmacological Analysis: A Practical App. Reference is also made to “Pharmacocetics”, M Gibaldi & D Perron, publication: Marcel Dekker, 2nd edition (1982), describing pharmacokinetic parameters such as tα and tβ half-lives and area under the curve (AUC).

半減期(T1/2α及びT1/2β)及びAUCを時間に対するリガンドの血清濃度の曲線から求めることが可能である。例えば、WinNonlin分析パッケージ(Pharsight Corp.(米国カリフォルニア州Mountain View所在)から入手可能)を使用して、曲線をモデル化することが可能である。第1の相(α相)において、リガンドは、主として患者のなかで分配され、一部は除去される。第2の相(β相)は、リガンドが分配され、患者から分泌されるのに従って血清濃度が低下するときの末端相である。tα半減期は第1の相の半減期であり、tβ半減期は第2の相の半減期である。したがって、有利には、本発明は、15分以上の範囲のtα半減期を有する本発明によるリガンド、又はリガンドを含む組成物を提供する。一実施形態において、その範囲の下端は30分、40分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、10時間、11時間又は12時間である。加えて、又は代替的に、本発明によるリガンド又は組成物は、12時間以内の範囲のtα半減期を有することになる。一実施形態において、その範囲の上端は、11、10、9、8、7、6又は5時間である。好適な範囲の例は、1から6時間、2から5時間又は3から4時間である。有利には、本発明は、2.5時間以上の範囲のtβ半減期を有する本発明によるリガンド、又はリガンド含む組成物を提供する。   Half-life (T1 / 2α and T1 / 2β) and AUC can be determined from a curve of ligand serum concentration versus time. For example, a curve can be modeled using the WinNonlin analysis package (available from Pharsight Corp., Mountain View, Calif.). In the first phase (alpha phase), the ligand is mainly distributed in the patient and part is removed. The second phase (β phase) is the terminal phase when the serum concentration decreases as the ligand is distributed and secreted from the patient. The tα half-life is the half-life of the first phase and the tβ half-life is the half-life of the second phase. Thus, advantageously, the present invention provides a ligand according to the present invention having a tα half-life in the range of 15 minutes or more, or a composition comprising a ligand. In one embodiment, the lower end of the range is 30 minutes, 40 minutes, 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours, 5 hours, 6 hours, 7 hours, 10 hours, 11 hours or 12 hours. In addition or alternatively, a ligand or composition according to the invention will have a tα half-life in the range of 12 hours or less. In one embodiment, the upper end of the range is 11, 10, 9, 8, 7, 6 or 5 hours. Examples of suitable ranges are 1 to 6 hours, 2 to 5 hours or 3 to 4 hours. Advantageously, the present invention provides a ligand according to the present invention or a composition comprising a ligand having a tβ half-life in the range of 2.5 hours or more.

一実施形態において、その範囲の下端は、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、10時間、11時間又は12時間である。加えて、又は代替的に、本発明によるリガンド又は組成物は、21日間以内の範囲のtβ半減期を有する。一実施形態において、その範囲の上端は、12時間、24時間、2日間、3日間、5日間、10日間、15日間又は20日間である。有利には、本発明によるリガンド又は組成物は、12から60時間の範囲のtβ半減期を有することになる。   In one embodiment, the lower end of the range is 3 hours, 4 hours, 5 hours, 6 hours, 7 hours, 10 hours, 11 hours or 12 hours. In addition or alternatively, a ligand or composition according to the invention has a tβ half-life in the range of 21 days or less. In one embodiment, the upper end of the range is 12 hours, 24 hours, 2 days, 3 days, 5 days, 10 days, 15 days or 20 days. Advantageously, a ligand or composition according to the invention will have a tβ half-life in the range of 12 to 60 hours.

さらなる実施形態において、半減期は12から48時間の範囲である。さらなる実施形態において、半減期は12から26時間の範囲である。   In a further embodiment, the half-life ranges from 12 to 48 hours. In a further embodiment, the half-life ranges from 12 to 26 hours.

上記の基準に加えて、又はその代わりに、本発明は、1mg分/ml以上の範囲のAUC値(曲線下面積)を有する本発明によるリガンド、又はリガンドを含む組成物を提供する。一実施形態において、その範囲の下端は、5、10、15、20、30、100、200又は300mg分/mlである。加えて、又は代替的に、本発明によるリガンド又は組成物は、600mg分/mlまでの範囲のAUCを有する。   In addition to or in lieu of the above criteria, the present invention provides a ligand according to the present invention having a AUC value (area under the curve) in the range of 1 mg min / ml or more, or a composition comprising a ligand. In one embodiment, the lower end of the range is 5, 10, 15, 20, 30, 100, 200 or 300 mg min / ml. In addition or alternatively, a ligand or composition according to the invention has an AUC in the range of up to 600 mg min / ml.

一実施形態において、その範囲の上端は、500、400、300、200、150、100、75又は50mg分/mlである。有利には、本発明によるリガンドは、15から150mg分/ml、15から100mg分/ml、15から75mg分/ml及び15から50mg分/mlからなる群から選択される範囲のAUCを有することになる。   In one embodiment, the upper end of the range is 500, 400, 300, 200, 150, 100, 75 or 50 mg min / ml. Advantageously, the ligand according to the invention has an AUC in the range selected from the group consisting of 15 to 150 mg min / ml, 15 to 100 mg min / ml, 15 to 75 mg min / ml and 15 to 50 mg min / ml become.

第1の実施形態において、二重特異性リガンドは、2つの相補的可変領域、すなわち、それらの固有の環境において、本発明の範囲でそれらが個別的に同族エピトープに結合する場合であっても同族対又はグループとしてともに機能することが可能である2つの可変領域を含む。例えば、相補的可変領域は、免疫グロブリン重鎖及び軽鎖可変領域(VH及びVL)であってもよい。VH及びVL領域は、有利には、scFv又はFab抗体断片によって与えられる。例えば、各V領域のC末端にヒンジ領域を設け、ヒンジ領域においてシステイン同士をジスルフィド結合させること、その領域のC末端にそれぞれシステインを有するdAbsを設け、システインを互いにジスルフィド結合させること、又はFab形式を生成するためのV−CH&V−CLを生成すること、又は二量体、三量体、さらに多量体を生成するためのペプチドリンカー(例えば以下に記載するGly4Serリンカー)を使用することによって、多価リガンドを形成するために可変領域を互いに結合させることができる。本発明人らは、相補的可変領域を使用すると、2つの領域表面を互いに被覆させ、溶媒から隔離することが可能であることを見い出した。また、相補的領域は、互いを安定化させることが可能である。加えて、従来技術に使用されたハイブリッド雑種細胞の欠点、又はサブユニット界面における重鎖又は軽鎖をタンパク工学により改変する必要性を伴うことなく、二重特異性IgG抗体を作成することが可能である。   In a first embodiment, the bispecific ligand is in the two complementary variable regions, ie, in their native environment, even if they individually bind to a cognate epitope within the scope of the present invention. It contains two variable regions that can function together as a cognate pair or group. For example, the complementary variable regions can be immunoglobulin heavy and light chain variable regions (VH and VL). The VH and VL regions are advantageously provided by scFv or Fab antibody fragments. For example, a hinge region is provided at the C-terminus of each V region, and cysteines are disulfide bonded in the hinge region, dAbs each having a cysteine are provided at the C-terminus of the region, and cysteines are disulfide bonded to each other, or Fab format By using V-CH & V-CL to produce a dimer, trimer, or even a peptide linker (eg, Gly4Ser linker described below) to produce a multimer. Variable regions can be linked together to form a valent ligand. The inventors have found that the use of complementary variable regions allows the surfaces of the two regions to be coated together and sequestered from the solvent. Also, complementary regions can stabilize each other. In addition, it is possible to create bispecific IgG antibodies without the disadvantages of hybrid hybrid cells used in the prior art or the need to modify heavy or light chains at the subunit interface by protein engineering It is.

本発明の第1の態様の二重特異性リガンドは、少なくとも1つのVH/VL対を有する。したがって、本発明による二重特異性IgGは、1つの対がY形分子の各腕に存在する2つの当該対を含む。したがって、使用される鎖の比率が調製の成功を左右し、実用的な困難さをもたらす従来の二重特異性抗体又はダイアボディとは異なり、本発明の二重特異性リガンドには鎖の均衡についての問題はない。従来の二重特異性抗体における鎖の不均衡は、VL鎖1がVH鎖2とともに抗原又はエピトープ1に結合することが可能であり、VH鎖2がVH鎖2とともに抗原又はエピトープ2に結合することが可能であり、2つの適正な対合が何らかの方法で互いに結合する、2つの異なるVL鎖と2つの異なるVH鎖の会合に起因する。したがって、単一分子において、VL鎖1がVH鎖1に対合し、VL鎖2がVH鎖2に対合する場合にのみ、二重特異性がもたらされる。当該二重特異性分子を2つの異なる方法で作ることが可能である。第1に、(例えば二重特異性IgGにおける)異なる抗原又はエピトープにそれぞれ結合する2つの既存のVH/VL対合の会合によって作ることが可能である。この場合、VH/VL対合は、そのすべてが二重特異性である分子の集団を作るために、1:1の割合ですべて結合しなければならない。このようなことは、(相補的CH領域が「ノブインツホール」エンジニアリングによって強化されたとしても)生じることはなく、二重特異性分子、及び1つの抗原又はエピトープに結合することが可能であるが、他の抗原又はエピトープに結合することはできない分子の混合物を生じる。二重特異性抗体を作る第2の方法は、(例えば二重特異性ダイアボディにおける)2つの異なるVH鎖と2つの異なるVL鎖の同時会合による。この場合、VL鎖1がVH鎖1と対合し、VL鎖2がVH鎖2と対合する傾向(VL及びVH領域の「ノブインツホール」エンジニアリングによって強化されうる)があるが、この対合はすべての分子で達成されるわけではなく、混合調合物を生じることにより、抗原にもエピトープにも結合することができない不適切な対合が発生する。   The bispecific ligand of the first aspect of the invention has at least one VH / VL pair. Thus, a bispecific IgG according to the present invention comprises two such pairs, one pair present on each arm of the Y-shaped molecule. Thus, unlike conventional bispecific antibodies or diabodies, where the ratio of chains used determines the success of the preparation and presents practical difficulties, the bispecific ligands of the present invention have a chain balance. There is no problem about. Chain imbalance in conventional bispecific antibodies allows VL chain 1 to bind to antigen or epitope 1 along with VH chain 2 and VH chain 2 binds to antigen or epitope 2 along with VH chain 2 It is possible and due to the association of two different VL chains and two different VH chains that the two proper pairs bind together in some way. Thus, bispecificity is only provided in a single molecule when VL chain 1 is paired with VH chain 1 and VL chain 2 is paired with VH chain 2. Such bispecific molecules can be made in two different ways. First, it can be made by the association of two existing VH / VL pairs that each bind to a different antigen or epitope (eg, in bispecific IgG). In this case, the VH / VL pairings must all bind in a 1: 1 ratio to create a population of molecules, all of which are bispecific. This does not occur (even if the complementary CH region has been enhanced by “knob-in-hole” engineering) and can bind to a bispecific molecule and one antigen or epitope. However, it produces a mixture of molecules that cannot bind to other antigens or epitopes. A second method of making bispecific antibodies is by the simultaneous association of two different VH chains and two different VL chains (eg, in a bispecific diabody). In this case, there is a tendency for VL chain 1 to pair with VH chain 1 and VL chain 2 to pair with VH chain 2 (which can be enhanced by “knob-in-hole” engineering of the VL and VH regions). The combination is not achieved with all molecules, and producing a mixed formulation results in inappropriate pairings that cannot bind to either antigen or epitope.

本発明の第1の態様による二重特異性リガンド手法に従って構成される二重特異性抗体は、それぞれ抗原又はエピトープ1に対する結合がVH又はVL領域内に存在し、抗原又はエピトープ2に対する結合が相補的VL又はVH領域内に存在するため、これらのすべての問題を克服する。VH及びVL領域が1:1で対合するため、すべてのVH/VL対合は、二重特異性であり、したがってこれらのVH/VL対合を用いて構成されるすべての形式(Fv、scFvs、Fabs、ミニボディ、IgGs等)は、100%の二重特異性活性を有することになる。   Bispecific antibodies constructed according to the bispecific ligand approach according to the first aspect of the invention have binding to antigen or epitope 1 in the VH or VL region, respectively, and complementary binding to antigen or epitope 2 It overcomes all these problems because it exists in the target VL or VH region. Since the VH and VL regions are paired 1: 1, all VH / VL pairs are bispecific and thus all forms constructed using these VH / VL pairs (Fv, scFvs, Fabs, minibodies, IgGs, etc.) will have 100% bispecific activity.

本発明の範囲において、第1及び第2の「エピトープ」は、同一でなく、単一の一特異性リガンドによって結合されないエピトープであると理解される。本発明の第1の構成において、それらは、有利には、異なる抗原上に存在し、そのうちの1つは、インビボでリガンドの半減期を増加させるように作用する。同様に、第1及び第2の抗原は、有利には、同一でない。   Within the scope of the present invention, first and second “epitope” are understood to be epitopes that are not identical and are not bound by a single monospecific ligand. In the first configuration of the invention, they are advantageously present on different antigens, one of which acts to increase the half-life of the ligand in vivo. Similarly, the first and second antigens are advantageously not identical.

本発明の二重特異性リガンドは、WO02/02773に記載されているようなリガンドを含まない。したがって、本発明のリガンドは、任意の1つ又は複数の抗原又はエピトープを共同で結合する相補的VH/VL対を含まない。その代わりに、本発明の第1の態様によるリガンドは、V領域が異なる特異性を有するVH/VL相補対を含む。   The bispecific ligands of the present invention do not include ligands as described in WO02 / 02773. Thus, the ligands of the invention do not include complementary VH / VL pairs that jointly bind any one or more antigens or epitopes. Instead, the ligand according to the first aspect of the invention comprises VH / VL complementary pairs in which the V regions have different specificities.

さらに、本発明の第1の態様によるリガンドは、非特異的に関連したエピトープ又は抗原に対する異なる特異性を有するVH/VL相補対を含む。構造的に関連したエピトープ又は抗原は、抗原又はエピトープを結合するように共同で作用する従来のVH/VL相補対によって結合されるのに十分な構造的類似性を有するエピトープ又は抗原であり、構造的に関連したエピトープの場合は、エピトープは、構造が十分に類似しているため、VH/VLに量体の抗原結合部位で形成された同一の結合ポケットに「収まる」。   Furthermore, the ligand according to the first aspect of the invention comprises VH / VL complementary pairs with different specificities for non-specifically related epitopes or antigens. A structurally related epitope or antigen is an epitope or antigen having sufficient structural similarity to be bound by a conventional VH / VL complementary pair that cooperates to bind the antigen or epitope, In the case of epitopes that are related, the epitopes are sufficiently similar in structure that they “fit” in the same binding pocket formed by VH / VL in the antigenic antigen binding site.

第2の態様において、本発明は、第1の抗原又はエピトープ結合特異性を有する第1の免疫グロブリン可変領域と、第2の抗原又はエピトープ結合特異性を有する第2の免疫グロブリン可変領域とを含むリガンドであって、前記第1及び第2の可変領域の一方又は両方が、インビボでリガンドの半減期を増加させる抗原に結合し、可変領域は、互いに相補的でないリガンドを提供する。   In a second aspect, the present invention comprises a first immunoglobulin variable region having a first antigen or epitope binding specificity and a second immunoglobulin variable region having a second antigen or epitope binding specificity. A ligand comprising, wherein one or both of the first and second variable regions binds to an antigen that increases the half-life of the ligand in vivo, and the variable regions provide ligands that are not complementary to each other.

一実施形態において、1つの可変領域に対する結合により、第2の可変領域に対するリガンドの結合が調節される。   In one embodiment, binding to one variable region modulates ligand binding to a second variable region.

本実施形態において、可変領域は、例えば、VH領域の対又はVL領域の対であってもよい。第1の結合部位における抗原の結合は、第2の部位における抗原の結合を強化又は抑制するというように調節することができる。例えば、第1の部位における結合は、第2の部位における抗原の結合を少なくとも部分的に抑制する。当該実施形態では、リガンドは、例えば、それが第2の標的抗原に結合され、半減期を増加させるタンパク質から解離する時まで、リガンドの半減期を増加させるタンパク質に対する結合を通じて、インビボで対象生物の体内に維持されうる。   In the present embodiment, the variable region may be, for example, a pair of VH regions or a pair of VL regions. The binding of the antigen at the first binding site can be regulated such that the binding of the antigen at the second site is enhanced or suppressed. For example, binding at the first site at least partially inhibits antigen binding at the second site. In such embodiments, the ligand is in vivo of the subject organism through binding to a protein that increases the half-life of the ligand, for example, until it is bound to a second target antigen and dissociates from the protein that increases the half-life. Can be maintained in the body.

上記脈絡における結合の調節は、互いに相対的な抗原結合部位の構造的近接の結果として達成される。そのような構造的近接は、2つ以上の抗原結合部位を結合させる構造的成分の性質によって、例えば抗原結合部位を近傍に保持する比較的硬い構造を有するリガンドを与えることによって達成されうる。有利には、2つ以上の抗原結合部位は、免疫グロブリン分子内の立体障害及び/又は構造的変化を含むプロセスによって、1つの部位が他の部位における抗原の結合を調節するように、互いに物理的に近接する。   Regulation of binding in the context is achieved as a result of structural proximity of the antigen binding sites relative to each other. Such structural proximity can be achieved by the nature of the structural component that binds two or more antigen binding sites, for example by providing a ligand with a relatively stiff structure that holds the antigen binding site in the vicinity. Advantageously, two or more antigen binding sites are physically linked to each other such that one site regulates antigen binding at another site by a process involving steric hindrance and / or structural changes within the immunoglobulin molecule. Close.

第1及び第2の抗原結合領域を共有結合又は非共有結合で会合させることができる。それらの領域を共有結合で会合させる場合は、その会合を例えばジスルフィド結合によって、又は(Gly4Ser)n(n=1から8、例えば2、3、4、5又は7)の如きポリペプチドリンカーで仲介することができる。   The first and second antigen binding regions can be associated covalently or non-covalently. When these regions are covalently associated, the association is mediated by, for example, a disulfide bond or a polypeptide linker such as (Gly4Ser) n (n = 1 to 8, eg 2, 3, 4, 5 or 7). be able to.

本発明の本態様によるリガンドを非免疫グロブリン多重リガンド構造に統合して、同一の抗原の標的分子を結合する多価複合体を形成することによって、優れた結合活性を提供することができる一方、少なくとも1つの可変領域は、抗原を結合して、多量体の半減期を増加させる。例えば、1つ又は複数のエピトープに対して特異的に結合するリガンドを生成するためのCDRの移植のための骨組として、SpAの如き天然の細菌受容体が使用された。この手順の詳細は、米国特許第5,S31,012号に記載されている。他の好適な骨組としては、フィブロネクチン及びアフィボディに基づくものが挙げられる。好適な手順の詳細は、WO98/58965に記載されている。他の好適な骨組としては、van den Beukenら、J.Mol.Biol.(2001)310、591−601に記載されているリポカリン及びCTLA4、及び例えば細菌GroEL又は他のシャペロンポリペプチドの環構造に基づく、WO0069907(Medical Research Council)に記載されているような骨組が挙げられる。   While integrating a ligand according to this aspect of the invention into a non-immunoglobulin multiligand structure to form a multivalent complex that binds the target molecule of the same antigen can provide superior binding activity, At least one variable region binds antigen and increases the half-life of the multimer. For example, a natural bacterial receptor such as SpA has been used as a framework for transplantation of CDRs to generate ligands that specifically bind to one or more epitopes. Details of this procedure are described in US Pat. No. 5, S31,012. Other suitable scaffolds include those based on fibronectin and affibodies. Details of suitable procedures are described in WO 98/58965. Other suitable frameworks include van den Beuken et al. Mol. Biol. (2001) 310, 591-601, including lipocalin and CTLA4, and the framework as described in WO0069907 (Medical Research Council), for example based on the ring structure of bacterial GroEL or other chaperone polypeptides. .

タンパク質骨組を結合させ、例えば、CDRをCTLA4骨組に移植し、免疫グロブリンV又はV領域とともに使用して、リガンドを形成することができる。 Protein scaffolds can be attached, for example, CDRs can be transplanted into CTLA4 scaffolds and used with immunoglobulin VH or VL regions to form ligands.

同様に、フィブロネクチン、リポカリン及び他の骨組を結合させることもできる。   Similarly, fibronectin, lipocalin and other frameworks can be combined.

可変領域が、例えば本明細書に記載されているファージディスプレイ技術を用いて選択されたV遺伝子レパートリーから選択される場合は、これらの可変領域は、本明細書に定められている特定の汎用リガンドによって認識されうるように、包含的フレームワーク領域を含むことが可能である。包含的フレームワーク、汎用リガンド等の使用についてはWO99/20749に記載されている。本発明において、ファージディスプレイに対する言及は、ファージ及び/又はファージミドを含む。   If the variable regions are selected from a V gene repertoire selected using, for example, the phage display techniques described herein, these variable regions may be identified as specific universal ligands as defined herein. Can include inclusive framework regions, as can be recognized by. The use of inclusive frameworks, universal ligands, etc. is described in WO 99/20749. In the present invention, reference to phage display includes phage and / or phagemid.

V遺伝子レパートリーが用いられる場合は、ポリペプチド配列の変動は、好ましくは、可変領域の構造的ループ内に位置する。いずれの可変領域のポリペプチド配列も、各可変領域のその相補対との相互作用を強化するためにDNAシャフリング又は変異によって変えることができる。   When a V gene repertoire is used, the polypeptide sequence variation is preferably located within the structural loop of the variable region. The polypeptide sequence of any variable region can be altered by DNA shuffling or mutation to enhance the interaction of each variable region with its complementary pair.

本発明の好ましい実施形態において、「二重特異性リガンド」は、単一鎖Fv断片である。本発明の代替的な実施形態において、「二重特異性リガンド」は、抗体のFab領域からなる。「Fab領域」という用語は、2つのVH又は2つのVL領域が使用されるFab状領域を含む。   In a preferred embodiment of the invention, the “dual specific ligand” is a single chain Fv fragment. In an alternative embodiment of the invention, the “bispecific ligand” consists of the Fab region of an antibody. The term “Fab region” includes Fab-like regions where two VH or two VL regions are used.

標的抗原又はエピトープに対して導かれる抗体から可変領域を誘導することができる。或いは、糸状バクテリオファージの表面に発現される領域の如き単一抗体領域のレパートリーから可変領域を誘導することができる。以下及び実施例に記載されるように選択することができる。   The variable region can be derived from an antibody directed against the target antigen or epitope. Alternatively, variable regions can be derived from a repertoire of single antibody regions, such as those expressed on the surface of filamentous bacteriophages. Selections can be made as described below and in the examples.

dAbsの調製
本発明の態様は、二重特異性リガンドのみならず、TNF−α単体、TNF−α及びHSA、又は二重特異性形式の他の半減期拡大ポリペプチドを結合するリガンド、並びに二重特異性形式のTNF−α及びVEGFを結合するリガンドの様々な構築物にも関する。VEGF及びHSA又は他の半減期拡大ポリペプチドを結合するリガンドを調製することも可能である。二重特異性TNF−α/VEGF構築物は、HSA又は他の半減期拡大ヌクレオチドに対するバインダをさらに含むことが可能である。これらの実施形態の各々において、個々のリガンド、すなわちTNF−α、HSA又はVEGFを結合するリガンドは、好ましくはdAbsでありうる。当該dAbsの生成については以下及び実施例に記載されている。
Preparation of dAbs Aspects of the invention include not only bispecific ligands, but also ligands that bind TNF-α alone, TNF-α and HSA, or other half-life-enhancing polypeptides of the bispecific form, and two It also relates to various constructs of ligands that bind TNF-α and VEGF in a bispecific format. It is also possible to prepare ligands that bind VEGF and HSA or other half-life extending polypeptides. The bispecific TNF-α / VEGF construct can further comprise a binder for HSA or other half-life extending nucleotides. In each of these embodiments, the individual ligand, ie the ligand that binds TNF-α, HSA or VEGF, may preferably be dAbs. The production of dAbs is described below and in the examples.

様々な態様において、本明細書に開示されているdAbsは、単量体形態、二量体形態、三量体形態、四量体形態、又はさらにより高度な多量体形態で存在しうる。多量体構築物は、二重特異性構築物の如きヘテロ二量体形態に加えて、ホモ多量体、すなわちホモ二量体、ホモ三量体及びホモ四量体等でありうる。ヘテロ三量体、ヘテロ四量体、及びより高次のヘテロ多量体も具体的に検討される。ポリペプチド構築物の血清半減期をさらに長くするために、様々なdAb構造の各々をポリエチレングリコール(PEG)の如きさらなる成分とさらに複合させることが可能である。PEG化は、当該技術分野で知られており、本明細書に記載されている。   In various embodiments, the dAbs disclosed herein can exist in monomeric, dimeric, trimeric, tetrameric, or even higher multimeric forms. Multimeric constructs can be homomultimers, ie homodimers, homotrimers, homotetramers, etc., in addition to heterodimeric forms such as bispecific constructs. Heterotrimers, heterotetramers, and higher order heteromultimers are also specifically contemplated. To further increase the serum half-life of the polypeptide construct, each of the various dAb structures can be further conjugated with additional components such as polyethylene glycol (PEG). PEGylation is known in the art and is described herein.

単一免疫グロブリン可変領域又はdAbsは、いくつかの方法で調製される。好ましい態様において、dAbsは、ヒト単一免疫グロブリン可変領域である。これらの手法の各々については、よく知られている核酸配列の調製(例えば増幅、変異等)及び処理方法が適用可能である。   Single immunoglobulin variable regions or dAbs are prepared in several ways. In a preferred embodiment, dAbs are human single immunoglobulin variable regions. For each of these techniques, well-known nucleic acid sequence preparation (eg, amplification, mutation, etc.) and processing methods can be applied.

dAbsを調製する一手段は、所望の抗原を結合することが知られているクローン化抗体に対する重鎖及び軽鎖遺伝子のV又はV領域を増幅、発現することである。V及びV領域の境界は、Kabatら(1991、前出)によって設定されている。重鎖及び軽鎖遺伝子のV及びV領域の境界に関する情報は、所定の抗原を結合することが知られている抗体をコードするクローン化重鎖及び軽鎖コード配列からV領域を増幅するPCRプライマーを設計するのに用いられる。増幅されたV領域は、好適な発現ベクター、例えばpHEN−1(Hoogenboomら、1991、Nucleic Acids Res.19:4133−4137)に挿入され、単体、又は他のポリペプチド配列との融合体として発現される。次いで、発現されたV又はV領域は、重又は軽鎖ポリペプチドの残りの部分から分離して所望の抗原に結合する高度な親和性についてスクリーニングされる。本発明のすべての態様では、当該技術分野で知られているように、又は以下に記載されているように結合についてのスクリーニングが実施される。 One means of preparing dAbs is to amplify and express the VH or VL regions of the heavy and light chain genes for cloned antibodies known to bind the desired antigen. The boundaries of the V H and V L regions are set by Kabat et al. (1991, supra). Information about the boundaries of the VH and VL regions of the heavy and light chain genes amplifies the V region from cloned heavy and light chain coding sequences encoding antibodies known to bind a given antigen. Used to design PCR primers. The amplified V region is inserted into a suitable expression vector such as pHEN-1 (Hoogenboom et al., 1991, Nucleic Acids Res. 19: 4133-4137) and expressed as a single body or as a fusion with other polypeptide sequences. Is done. The expressed VH or VL region is then screened for high affinity that binds to the desired antigen separate from the rest of the heavy or light chain polypeptide. In all aspects of the invention, screening for binding is performed as known in the art or as described below.

又はV領域のレパートリーは、例えばファージディスプレイ、所望の抗原に対するパニングによってスクリーニングされる。バクテリオファージディスプレイライブラリー及びラムダファージ発現ライブラリーの構成方法は、当該技術分野でよく知られており、McCaffertyら、1990、Nature 348:552;Kangら、1991、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、88:4363;Clacksonら、1991、Nature 352:624;Lowmanら、1991、Biochemistry 30:10832;Burtonら、1991、Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A.88:10134;Hoogenboomら、1991、Nucleic Acids Res.19:4133;Changら、1991、J.Immunol.147:3610;Breitlingら、1991、Gene、104:147;Marksら、1991、J.Mol.Biol.、222:581;Barbasら、1992、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.89:4457;Hawkins及びWinter(1992)J.Immunol.、22:867;Marksら、(1992)J.Biol.Chem.、267:16007;及びLernerら、(1992)Science、258:1313に教示されている。scFvファージライブラリーは、例えば、Hustonら、1988、Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A.85:5879−5883;Chaudharyら、1990、Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A.87:1066−1070;McCaffertyら、1990、前出;Clacksonら、1991、前出;Marksら、1991、前出;Chiswellら、1992、Trends Biotech.10:80;及びMarksら、1992、前出に教示されている。バクテリオファージ被覆タンパク質に表示されたscFvライブラリーの様々な実施形態が記載されている。例えばWO96/06213及びWO92/01047(Medical Research Council他)並びにWO97/08320(Morphosys、前出)に記載されているように、ファージディスプレイ手法の改良型も知られている。 The repertoire of VH or VL regions is screened, for example, by phage display, panning against the desired antigen. Methods for constructing bacteriophage display libraries and lambda phage expression libraries are well known in the art and are described in McCafferty et al., 1990, Nature 348: 552; Kang et al., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 88: 4363; Clackson et al., 1991, Nature 352: 624; Lowman et al., 1991, Biochemistry 30: 10832; Burton et al., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci U. S. A. 88: 10134; Hoogenboom et al., 1991, Nucleic Acids Res. 19: 4133; Chang et al., 1991, J. MoI. Immunol. 147: 3610; Breitling et al., 1991, Gene, 104: 147; Marks et al., 1991, J. MoI. Mol. Biol. 222: 581; Barbas et al., 1992, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 89: 4457; Hawkins and Winter (1992) J. MoI. Immunol. 22: 867; Marks et al. (1992) J. MoI. Biol. Chem. 267: 16007; and Lerner et al. (1992) Science 258: 1313. scFv phage libraries are described in, for example, Huston et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci U. S. A. 85: 5879-5883; Chaudhary et al., 1990, Proc. Natl. Acad. Sci U. S. A. 87: 1066-1070; McCafferty et al., 1990, supra; Clackson et al., 1991, supra; Marks et al., 1991, supra; Chiswell et al., 1992, Trends Biotech. 10:80; and Marks et al., 1992, supra. Various embodiments of scFv libraries displayed on bacteriophage coat proteins have been described. Improved versions of phage display techniques are also known, as described, for example, in WO 96/06213 and WO 92/01047 (Medical Research Council et al.) And WO 97/08320 (Morphosys, supra).

又はV領域のレパートリーは免疫グロブリン配列の天然のレパートリー又は合成レパートリーでありうる。天然のレパートリーは、例えば、1つ又は複数の個体から収穫された免疫グロブリン発現細胞から調製されたものである。当該レパートリーは「原生」、すなわち、例えば、ヒト胎児又は新生免疫グロブリン発現細胞から調製することもできるし、再編成、すなわち、例えば成体ヒトB細胞から調製することもできる。天然レパートリーは、例えば、Marksら、1991、J.Mol.Biol.222:581及びVaughanら、1996、Nature Biotech.14:309に記載されている。望まれる場合は、標的抗原を結合する、その点について天然レパートリー又は任意のレパートリーから識別されたクローンを変異させ、結合特性が向上した変異体を生成、選択するためにさらにスクリーニングする。 The repertoire of VH or VL regions can be a natural or synthetic repertoire of immunoglobulin sequences. A natural repertoire is, for example, prepared from immunoglobulin-expressing cells harvested from one or more individuals. The repertoire can be prepared from “protozoa”, eg, human fetal or neonatal immunoglobulin-expressing cells, or rearranged, ie, prepared from, eg, adult human B cells. Natural repertoires are described, for example, in Marks et al., 1991, J. MoI. Mol. Biol. 222: 581 and Vaughan et al., 1996, Nature Biotech. 14: 309. If desired, clones identified from the natural repertoire or any repertoire that bind the target antigen are mutated and further screened to generate and select variants with improved binding properties.

単一免疫グロブリン可変領域の合成レパートリーは、クローン化V領域に多様性を人工的に導入することによって調製される。合成レパートリーは、例えば、Hoogenboom & Winter、1992、J.Mol.Biol.227:381;Barbasら、1992、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.89:4457;Nissimら、1994、EMBO J.13:692;Griffithsら、1994、EMBO J.13:3245;DeKriufら、1995、J.Mol.Biol.248:97;及びWO99/20749に記載されている。   A synthetic repertoire of single immunoglobulin variable regions is prepared by artificially introducing diversity into the cloned V region. Synthetic repertoires are described, for example, in Hoogenboom & Winter, 1992, J. Am. Mol. Biol. 227: 381; Barbas et al., 1992, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 89: 4457; Nissim et al., 1994, EMBO J. et al. 13: 692; Griffiths et al., 1994, EMBO J. et al. 13: 3245; DeKriuf et al., 1995, J. MoI. Mol. Biol. 248: 97; and WO99 / 20749.

従来の抗体の抗原結合領域は、重鎖可変領域(V)及び軽鎖可変領域(Vκ又はVλでありうるV)の2つの個別的領域を含む。当該抗体の抗原結合部位は、V領域からの3つのポリペプチドループ(H1、H2及びH3)とV領域からの3つのポリペプチドループ(L1、L2及びL3)からの3つのポリペプチドループの6つのポリペプチドループによって形成される。これらのループの境界は、例えばKabatら(1991、前出)に記載されている。V及びV領域をコードするV遺伝子の多様な一次レパートリーは、遺伝子セグメントの組合せ再編成によってインビボで生成される。V遺伝子は、3つの遺伝子セグメントV、D及びJの組換えによって生成される。ヒトには、ハプロタイプに応じて、約51の機能的Vセグメント(Cook及びTomlinson(1995)Immunol Today 16:237)、25の機能的Dセグメント(Corbettら、(1997)J.Mol.Biol.268:69)、及び6つの機能的Jセグメント(Ravetchら、(1981)Cell 27:583)が存在する。Vセグメントは、V領域(H1及びH2)の第1及び第2の抗原結合ループを形成するポリペプチド鎖の領域をコードするのに対して、V、D及びJセグメントは結合して、V領域(H3)の第3の抗原結合ループを形成する。 The antigen binding region of a conventional antibody includes two separate regions, a heavy chain variable region (V H ) and a light chain variable region (V L , which can be V κ or V λ ). The antigen-binding site of the antibody consists of 6 polypeptide loops, 3 polypeptide loops from the VH region (H1, H2 and H3) and 3 polypeptide loops from the VL region (L1, L2 and L3). Formed by a polypeptide loop. The boundaries of these loops are described, for example, in Kabat et al. (1991, supra). A diverse primary repertoire of V genes encoding VH and VL regions is generated in vivo by combinatorial rearrangement of gene segments. The VH gene is produced by recombination of three gene segments VH , D and JH . In humans, depending on the haplotype, approximately 51 functional V H segments (Cook and Tomlinson (1995) Immunol Today 16: 237), 25 functional D segments (Corbett et al. (1997) J. Mol. Biol. 268: 69) and six functional JH segments (Ravetch et al. (1981) Cell 27: 583). The V H segment encodes the region of the polypeptide chain that forms the first and second antigen binding loops of the V H region (H1 and H2), whereas the V H , D and J H segments bind. To form a third antigen-binding loop of the V H region (H3).

遺伝子は、V及びJの2つだけの遺伝子セグメントの組換えによって生成される。ヒトには、ハプロタイプに応じて、約40の機能的Vκセグメント(Schable及びZachau(1993)Biol.Chem.Hoppe−Seyler 374:1001)、31の機能的Vκセグメント(Williamsら、(1996)J.Mol.Biol.264:220;Kawasakiら、(1997)Genome Res.7:250)、5つの機能的Jκセグメント(Hieterら、(1982)J.Biol.Chem.257:1516)及び4つの機能的Jλセグメント(Vasicek及びLeder(1990)J.Exp.Med.172:609)が存在する。Vセグメントは、V領域(L1及びL2)の第1及び第2の抗原結合ループを形成するポリペプチド鎖の領域をコードするのに対して、V及びJセグメントは、結合して、V領域(L3)の第3の抗原結合ループを形成する。この一次レパートリーから選択された抗体は、少なくとも中程度の親和性でほぼすべての抗原を結合するのに十分に多様性を有すると考えられる。高親和性抗体は、点変異が生成され、結合の向上に基づいて免疫系により選択される再構成遺伝子の「親和性成熟」によってインビボで生成される。 V L gene is produced by the recombination of gene segments only two V L and J L. The humans, there are approximately 40 functional V kappa segments (Schable and Zachau (1993) Biol.Chem.Hoppe-Seyler 374 : 1001), 31 functional V kappa segments (Williams et al., (1996) J. Mol. Biol. 264: 220; Kawasaki et al. (1997) Genome Res. 7: 250) and five functional J kappa segments (Hieter et al. (1982) J. Biol. Chem. 257: 1516) and 4 There are two functional J λ segments (Vasenik and Leder (1990) J. Exp. Med. 172: 609). The VL segment encodes the region of the polypeptide chain that forms the first and second antigen binding loops of the VL region (L1 and L2), whereas the VL and JL segments bind , Form a third antigen-binding loop of the VL region (L3). Antibodies selected from this primary repertoire are believed to be sufficiently diverse to bind almost all antigens with at least moderate affinity. High affinity antibodies are generated in vivo by “affinity maturation” of reconstituted genes in which point mutations are generated and selected by the immune system based on improved binding.

抗体の構造及び配列の分析により、6つの抗原結合ループのうちの5つのループ(H1、H2、L1、L2、L3)は、主鎖構造又は標準構造の数が限られていることが示された(Chothia及びLesk(1987)J.Mol.Biol.196:901;Chothiaら、(1989)、Nature 342:877)。主鎖構造は、(i)抗原結合ループの長さ、及び(ii)抗原結合ループ及び抗体フレームワークにおける一定の主要位置の特定の残基又は残基の種類によって決定される。ループ長及び主要残基の分析は、大多数のヒト抗体配列によってコードされるH1、H2、L1、L2及びL3の主鎖構造を予測することを可能にした(Chothiaら、(1992)J.Mol.Biol.227:799;Tomlinsonら、(1995)EMBO J.14:4628;Williamsら、(1996)J.Mol.Biol.264:220)。H3領域は、(Dセグメントの使用により)配列、長さ及び構造の観点ではるかに多様性を有するが、ループ及び抗体フレームワークにおける主要位置の特定の残基の長さ及び存在、又は残基の種類に依存する短ループ長に対して限られた数の主鎖構造を形成する(Martinら、(1996)J.Mol.Biol.263:800;Shiraiら、(1996)FEBS Letters 399:1)。   Analysis of antibody structure and sequence shows that five of the six antigen binding loops (H1, H2, L1, L2, L3) have a limited number of main chain structures or standard structures. (Chothia and Lesk (1987) J. Mol. Biol. 196: 901; Chothia et al. (1989), Nature 342: 877). The backbone structure is determined by (i) the length of the antigen binding loop, and (ii) specific residues or types of residues at certain major positions in the antigen binding loop and antibody framework. Analysis of loop length and major residues made it possible to predict the backbone structure of H1, H2, L1, L2 and L3 encoded by the majority of human antibody sequences (Chothia et al. (1992) J. MoI. Mol. Biol.227: 799; Tomlinson et al. (1995) EMBO J.14: 4628; Williams et al. (1996) J. Mol.Biol.264: 220). The H3 region is much more diverse in terms of sequence, length and structure (through the use of D segments), but the length and presence of certain residues at major positions in the loop and antibody framework, or residues Form a limited number of backbone structures for short loop lengths depending on the type of (Martin et al. (1996) J. Mol. Biol. 263: 800; Shirai et al. (1996) FEBS Letters 399: 1 ).

本発明の一実施形態によれば、様々な抗原結合ループのCDRにおける任意の部位に合成レパートリーの多様性を付加することが可能であるが、この手法は、適正に重畳しないため、抗原を結合する潜在性を有する分子の割合の低下に寄与するV領域の割合を高める。抗原結合ループの主鎖構造に寄与する残基を把握することによって、V又はV領域の合成レパートリーにおいて多様化する特定の残基の識別が可能になる。すなわち、多様性は、主鎖構造を維持するのに不可欠でない残基に最適に導入される。一例として、ループL2の多様化について、従来の手法は、Kabatら(1991、前出)によって定められた対応するCDR(CDR2)におけるすべての残基、すなわちある7つの残基を多様化することになる。しかし、L2については、位置50と53は、天然抗体では異なっており、抗原に接触することが観察されることが知られている。好ましい手法は、このループにおけるそれら2つの残基のみを多様化することになる。これは、一連の抗原結合特異性を作成するのに必要とされる機能的多様性の点で、有意な向上を示すものである。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to add diversity in the synthetic repertoire to any site in the CDRs of various antigen binding loops, but this approach does not properly overlay and binds antigen. The ratio of the V region contributing to the decrease in the ratio of molecules having the potential to increase is increased. Understanding the residues that contribute to the backbone structure of the antigen binding loop allows for the identification of specific residues that diversify in the synthetic repertoire of VH or VL regions. That is, diversity is optimally introduced into residues that are not essential for maintaining the backbone structure. As an example, for loop L2 diversification, the conventional approach diversifies all residues in the corresponding CDR (CDR2) defined by Kabat et al. (1991, supra), ie, 7 residues. become. However, for L2, positions 50 and 53 are known to be different in natural antibodies and observed to contact antigen. A preferred approach would diversify only those two residues in this loop. This represents a significant improvement in terms of the functional diversity required to create a range of antigen binding specificities.

一態様において、合成可変領域レパートリーは、人工的に多様化された生殖系列V又はVκに基づいて、V又はVκのバックグラウンドで調製される。例えば、V領域レパートリーは、クローン化生殖系列V遺伝子セグメントV3−23/DP47(Tomlinsonら、1992、J.Mol.Biol.227:7768)及びJH4bに基づく(図1及び2参照)。Vκ領域レパートリーは、例えば、生殖細胞Vκ遺伝子セグメントO2/O12/DPK9(Coxら、1994、Eur.J.Immunol.24:827)及びJκ1に基づく(図3参照)。多様性は、例えば、PCR変異誘発によって、これら又は他の遺伝子セグメントに導入される。多様性は、例えば、誤りがちPCR(Hawkinsら、1992、J.Mol.Biol.226:889)又は化学的変異誘発によって無作為に導入されうる。しかし、上述したように、多様性の導入は、特定の残基に向けられるのが好ましい。所望の残基を、すべてのアミノ酸及びTAG停止コドンをコードする、変異誘発性プライマーを使用するコドンNNK(IUPAC命名法(N=G、A、T又はC、且つK=G又はT)を用いる)の導入の標的にすることが好ましい。NNNコドン(さらなる停止コドンTGA及びTAAを生成させる)、DVTコドン(A/G/T)(A/G/C)T)、DVCコドン((A/G/T)(A/G/C)C)及びDVYコドン((A/G/T)(A/G/C)(C/T)を含む、同様の目的を達成する他のコドンも使用される。DVTコドンは、天然のヒト抗体の抗原結合部位に対するアミノ酸残基の分布に最もよく似ている、22%の血清及び11%のチロシン、アスパラギン、グリシン、アラニン、アスパラテート、スレオニン及びシステインをコードする。レパートリーは、1つ又は複数の選択された縮重コドンを各部位に有するPCRプライマーを使用して多様化される。PCR変異誘発は、当該技術分野でよく知られているが、本発明の方法に有用なプライマー設計及びPCR変異誘発を以下の「PCR変異誘発」の章で検討する。 In one aspect, the synthetic variable region repertoire is prepared in the background of VH or based on artificially diversified germline VH or . For example, the VH region repertoire is based on the cloned germline VH gene segment V3-23 / DP47 (Tomlinson et al., 1992, J. Mol. Biol. 227: 7768) and JH4b (see FIGS. 1 and 2). V kappa region repertoire, for example, germline V kappa gene segments O2 / O12 / DPK9 (Cox et al., 1994, Eur.J.Immunol.24: 827) and J kappa based on 1 (see FIG. 3). Diversity is introduced into these or other gene segments by, for example, PCR mutagenesis. Diversity can be introduced randomly, eg, by error-prone PCR (Hawkins et al., 1992, J. Mol. Biol. 226: 889) or chemical mutagenesis. However, as noted above, the introduction of diversity is preferably directed to specific residues. Codon NNK (IUPAC nomenclature (N = G, A, T or C, and K = G or T) using mutagenic primers, encoding all amino acids and TAG stop codons for the desired residue. ) Is preferably targeted for introduction. NNN codon (generates additional stop codons TGA and TAA), DVT codon (A / G / T) (A / G / C) T), DVC codon ((A / G / T) (A / G / C) C) and DVY codons ((A / G / T) (A / G / C) (C / T) are also used to achieve a similar purpose.) Encodes 22% serum and 11% tyrosine, asparagine, glycine, alanine, aspartate, threonine and cysteine, most similar to the distribution of amino acid residues to the antigen binding site of the repertoire. The PCR mutagenesis is well known in the art, but is useful for primer construction useful in the methods of the present invention. And to examine the PCR mutagenesis in the chapter of the following "PCR mutagenesis".

一態様において、図1に示されるように、CDR1、2及び3における多様性に対応する多様性を、部位H30、H31、H33、H35、H50、H52、H52a、H53、H55、H56、H58、H95、H97及びH98にNNKコドンを使用して、ヒト生殖系列V遺伝子セグメントV3−23/DP47(Tomlinsonら、1992、J.Mol.Biol.227:7768)及びJH4bに導入する。 In one embodiment, as shown in FIG. 1, the diversity corresponding to the diversity in CDRs 1, 2 and 3 is represented by sites H30, H31, H33, H35, H50, H52, H52a, H53, H55, H56, H58, NNK codons are used for H95, H97 and H98, and are introduced into the human germline VH gene segment V3-23 / DP47 (Tomlinson et al., 1992, J. Mol. Biol. 227: 7768) and JH4b.

他の態様において、図2に示されるように、CDR1、2及び3における多様性に対応する多様性を、例えば、部位H30、H31、H33、H35、H50、H52、H52a、H53、H55、H56、H58、H95、H97、H98、H99、H100、H100a及びH100bにNNKコドンを使用して、ヒト生殖系列V遺伝子セグメントV3−23/DP47及びJH4bに導入する。 In other embodiments, as shown in FIG. 2, the diversity corresponding to the diversity in CDRs 1, 2 and 3 can be expressed, for example, at sites H30, H31, H33, H35, H50, H52, H52a, H53, H55, H56. , H58, H95, H97, H98, H99, H100, H100a and H100b are introduced into human germline VH gene segments V3-23 / DP47 and JH4b using NNK codons.

他の態様において、図3に示されるように、CDR1、2及び3における多様性に対応する多様性を、例えば、部位L30、L31、L32、L34、L50、L53、L91、L92、L93、L94及びL96にNNKコドンを使用して、ヒト生殖系列Vκ遺伝子セグメントO2/O12/DPK9及びJκ1に導入する。 In other embodiments, as shown in FIG. 3, the diversity corresponding to the diversity in CDRs 1, 2 and 3 can be expressed, for example, at sites L30, L31, L32, L34, L50, L53, L91, L92, L93, L94. and L96 using the NNK codon, introduced into the human germline V kappa gene segments O2 / O12 / DPK9 and J kappa 1.

当該技術分野で知られているように、且つ例えばWO99/20749に記載されているように、多様化されたレパートリーをファージディスプレイベクターにクローン化する。概して、本発明を実施するのに必要とされる核酸分子及びベクター構築物は、当該技術分野で利用可能であり、Sambrookら、(1989)、「Molecular Cloning:A Laboratory Manual」、Cold Spring Harbor、USAの如き標準的な実験マニュアルに記載されているように構築及び操作される。   The diversified repertoire is cloned into a phage display vector as is known in the art and as described, for example, in WO 99/20749. In general, nucleic acid molecules and vector constructs required to practice the present invention are available in the art and are described in Sambrook et al. (1989), “Molecular Cloning: A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor, USA. Constructed and operated as described in standard laboratory manuals such as

本発明における核酸の操作は、典型的には、組換えベクターで実施される。本明細書に用いられているように、「ベクター」とは、異種DNAをその発現及び/又は複製のために細胞に導入するのに使用される個別の要素である。当該ベクターを選択又は構築し、次に使用するための方法は、当業者によく知られている。細菌プラスミド、バクテリオファージ、人工染色体及びエピソームベクターを含む多くのベクターが好適に利用可能である。当該ベクターを単純なクローニング及び変異誘発に使用することができる。或いは、本発明のレパートリー(プレレパートリー)メンバーが担持されるベクターの典型として、遺伝子発現ベクターが採用される。本発明に従って使用されるベクターは、所望のサイズ、典型的には0.25キロベース(kb)から40kbの長さのポリペプチドコード化配列に対応するように選択される。インビトロクローニング操作の後に好適な宿主細胞をベクターで形質転換する。各ベクターは、一般にはクローニング(又は「ポリリンカー」)部位、複製起点及び少なくとも1つの選択可能なマーカー遺伝子を含む様々な機能的成分を含む。所定のベクターが発現ベクターである場合は、それは、本発明によるポリペプチドレパートリーメンバーをコードする遺伝子に機能的に結合されるように、それぞれクローニング部位の近傍に位置するエンハンサーエレメント、プロモーター、転写終結因子及びシグナル配列のいずれかをさらに有する。   The nucleic acid manipulation in the present invention is typically performed with a recombinant vector. As used herein, a “vector” is an individual element used to introduce heterologous DNA into cells for its expression and / or replication. Methods for selecting or constructing and then using the vectors are well known to those skilled in the art. Many vectors are suitably available including bacterial plasmids, bacteriophages, artificial chromosomes and episomal vectors. The vector can be used for simple cloning and mutagenesis. Alternatively, a gene expression vector is employed as a typical vector carrying the repertoire (pre-repertoire) member of the present invention. The vectors used in accordance with the present invention are selected to correspond to a polypeptide coding sequence of the desired size, typically 0.25 kilobases (kb) to 40 kb in length. A suitable host cell is transformed with the vector after the in vitro cloning operation. Each vector generally includes various functional components including a cloning (or “polylinker”) site, an origin of replication, and at least one selectable marker gene. If the given vector is an expression vector, it is an enhancer element, promoter, transcription terminator located near the cloning site, respectively, so that it is functionally linked to a gene encoding a polypeptide repertoire member according to the present invention. And a signal sequence.

クローニングベクター及び発現ベクターの双方は、一般には、ベクターが、1つ又は複数の選択された宿主細胞で複製することを可能にする核酸配列を含有する。クローニングベクターにおいて典型的には、この配列は、ベクターが、宿主染色体DNAと無関係に複製することを可能にし、複製起点、又は自立的に複製する配列を含む。当該配列は、様々な細菌、酵母及びウィルスについてよく知られている。プラスミドpBR322からの複製起点は、たいていのグラム陰性細菌に好適であり、2ミクロンプラスミド起源は、酵母に好適であり、様々なウィルス起源(例えばSV40、アデノウィルス)は、哺乳類細胞におけるクローニングベクターに有用である。一般には、複製起点は、哺乳類発現ベクターが、COS細胞の如き高レベルのDNAを複製することが可能な哺乳類細胞に使用されなければ、当該ベクターに必要とされない。   Both cloning and expression vectors generally contain nucleic acid sequences that allow the vector to replicate in one or more selected host cells. Typically in cloning vectors, this sequence allows the vector to replicate independently of the host chromosomal DNA and includes origins of replication or autonomously replicating sequences. Such sequences are well known for a variety of bacteria, yeast and viruses. The origin of replication from plasmid pBR322 is suitable for most gram-negative bacteria, the 2 micron plasmid origin is suitable for yeast, and various viral origins (eg SV40, adenovirus) are useful for cloning vectors in mammalian cells. is there. In general, an origin of replication is not required for a mammalian expression vector unless it is used for mammalian cells capable of replicating high levels of DNA, such as COS cells.

有利には、クローニング又は発現ベクターも、やはり選択可能マーカーと称する選択遺伝子を含有する。この遺伝子は、選択培地で成長した形質転換された宿主細胞の生存又は成長に必要なタンパク質をコードする。したがって、選択遺伝子を含有するベクターで形質転換されていない宿主細胞は、培地で生存しないことになる。典型的な選択遺伝子は、抗生物質及び他の毒素、例えばアンピシリン、ネオミシン、メトトレキセート又はテトラシクリンに対する耐性を与え、栄養要求欠乏を補い、或いは成長培地で得ることができない重要な栄養分を供給するタンパク質をコードする。   Advantageously, the cloning or expression vector also contains a selection gene, also referred to as a selectable marker. This gene encodes a protein necessary for the survival or growth of transformed host cells grown in selective media. Thus, host cells that are not transformed with the vector containing the selection gene will not survive in the medium. Typical selection genes encode proteins that confer resistance to antibiotics and other toxins such as ampicillin, neomycin, methotrexate, or tetracycline, supplement nutrient deficiencies, or provide important nutrients that cannot be obtained in growth media. To do.

本発明によるベクターの複製は大腸菌において最も便利に実施されるため、大腸菌選択可能マーカー、例えば、抗生物質アンピシリンに対する耐性を与えるβ−ラクタマーゼ遺伝子が使用される。これらは、pBR322、又はpUC18若しくはpUC19のようなpUCプラスミドの如き大腸菌プラスミドから得ることが可能である。   Since the replication of the vector according to the invention is most conveniently carried out in E. coli, an E. coli selectable marker is used, such as the β-lactamase gene that confers resistance to the antibiotic ampicillin. These can be obtained from E. coli plasmids such as pBR322 or pUC plasmids such as pUC18 or pUC19.

発現ベクターは、宿主生物に認識され、対象とするコード化配列に機能的に結合されるプロモーターを通常含有する。当該プロモーターは、誘導性又は構成的でありうる。「作動的に結合される」という用語は、記載された成分が、それらが意図したように機能することを可能にする関係にある近位配列を意味する。コード化配列に「作動的に結合された」対照配列は、コード化配列の発現を対照配列に適合する条件下で達成するように結合される。   Expression vectors usually contain a promoter that is recognized by the host organism and is operably linked to the coding sequence of interest. The promoter can be inducible or constitutive. The term “operably linked” means a proximal sequence in which the described components are in a relationship that allows them to function as intended. A control sequence “operably linked” to a coding sequence is ligated in such a way that expression of the coding sequence is achieved under conditions compatible with the control sequences.

原核宿主生物に対する使用に好適なプロモーターとしては、例えば、β−ラクタマーゼ及びラクトースプロモーター系、アルカリホスファターゼ、トリプトファン(trp)プロモーター系、及びtacプロモーターの如きハイブリッドプロモーターが挙げられる。細菌系に使用されるプロモーターは、一般には、コード化配列に機能的に結合されたシャインダルガーノ配列をも含有することになる。   Suitable promoters for use with prokaryotic host organisms include, for example, hybrid promoters such as β-lactamase and lactose promoter systems, alkaline phosphatase, tryptophan (trp) promoter systems, and tac promoters. Promoters used in bacterial systems will generally also contain a Shine-Dalgarno sequence operably linked to the coding sequence.

本明細書に記載されているライブラリー又はレパートリーにおいて、好ましいベクターは、ポリペプチドライブラリーメンバーに対応するヌクレオチド配列の発現を可能にする発現ベクターである。したがって、選択は、ポリペプチドライブラリーメンバーを発現する単一クローンの個別的な増殖及び発現、又は任意の選択ディスプレイ系の使用によって実施される。上述したように、好ましい選択ディスプレイ系は、バクテリオファージディスプレイを用いる。したがって、ファージ又はファージミドを使用することができる。好ましいベクターは、(二本鎖複製に対して)複製の大腸菌起源を有するとともに、(一本鎖DNAの生成に対して)複製のファージ起源を有するファージミドベクターである。当該ベクターの操作及び発現は、当該技術分野でよく知られている(Hoogenboom及びWinter(1992)前出;Nissimら、(1994)前出)。手短に述べると、ベクターは、β−ラクタマーゼ、又はプラスミドに関する選択性を与える選択可能マーカー遺伝子、(NからC末端が)(発現されたポリペプチドを細胞周辺腔に導く)pelBリーダー配列からなる発現カセットの上流のlacプロモーター、(ライブラリーメンバーのヌクレオチドバージョンをクローン化するための)多重クローニング部位、場合によっては(検出用の)1つ又は複数のペプチドタグ、場合によっては1つ又は複数のTAG停止コドン、及びファージタンパク質pIIIを含有する。大腸菌の様々なサプレッサー及び非サプレッサー株を使用し、グルコース、イソプロピルチオβ−D−ガラクトシド(IPTG)、又はVCS M13の如きヘルパーファージを加えると、ベクターは、発現のないプラスミドとして複製し、大量のポリペプチドライブラリーメンバーのみを生成し、又はそのいくつかがそれらの表面にポリペプチド−pIIIの少なくとも1つのコピーを含有するファージを生成することが可能になる。   In the libraries or repertoires described herein, preferred vectors are expression vectors that allow expression of nucleotide sequences corresponding to polypeptide library members. Thus, selection is performed by individual propagation and expression of single clones expressing polypeptide library members, or by use of any selection display system. As mentioned above, the preferred selection display system uses bacteriophage display. Thus, phage or phagemid can be used. A preferred vector is a phagemid vector having an E. coli origin of replication (for double stranded replication) and a phage origin of replication (for production of single stranded DNA). Manipulation and expression of the vector is well known in the art (Hoogenboom and Winter (1992) supra; Nissim et al. (1994) supra). Briefly, the vector is an expression consisting of a selectable marker gene that confers selectivity for β-lactamase, or a plasmid, N-to-C-terminal (leading the expressed polypeptide to the periplasmic space) pelB leader sequence. A lac promoter upstream of the cassette, multiple cloning sites (for cloning nucleotide versions of library members), optionally one or more peptide tags (for detection), optionally one or more TAGs Contains stop codon and phage protein pIII. Using various suppressor and non-suppressor strains of E. coli and adding a helper phage such as glucose, isopropylthio β-D-galactoside (IPTG), or VCS M13, the vector replicates as an unexpressed plasmid, It will be possible to generate only polypeptide library members or phages some of which contain at least one copy of polypeptide-pIII on their surface.

好ましいベクターの例としては、グルコースの存在下で抑制され、IPTGにより誘発されるLacZプロモーターの制御下でpIII融合タンパク質の生成が行われるpHEN1ファージミドベクター(Hoogenboomら、1991、Nucl.Acids Res.19:4133−4137;例えばWO03/031611における配列番号7のような配列が利用可能である)がある。大腸菌のサプレッサー株、例えばTG1で成長されると、遺伝子III融合タンパク質が生成され、ファージにおさめられるのに対して、非サプレッサー株、例えばHB2151で成長されると、可溶性融合タンパク質の細菌周辺質及び培地への分泌を可能にする。遺伝子IIIの発現は、ヘルパーファージによる後の感染を防止するため、ファージミドベクターを収容する細菌は、ファージ解放のためのVCSM13ヘルパーファージによる感染前にグルコースの存在下で増殖される。   Examples of preferred vectors include the pHEN1 phagemid vector (Hoogenboom et al., 1991, Nucl. Acids Res. 19), which is repressed in the presence of glucose and generates pIII fusion protein under the control of the LacZ promoter induced by IPTG. 4133-4137; for example, a sequence such as SEQ ID NO: 7 in WO03 / 031611 is available). When grown on a suppressor strain of E. coli, such as TG1, a gene III fusion protein is produced and contained in phage, whereas when grown on a non-suppressor strain, such as HB2151, the bacterial periplasm of soluble fusion protein and Allows secretion into the medium. Since expression of gene III prevents later infection by helper phage, bacteria containing the phagemid vector are grown in the presence of glucose prior to infection with VCSM13 helper phage for phage release.

本発明によるベクターの構成には、従来の結合技術が採用される。単離されたベクター又はDNA断片は、切断され、調整され、必要なベクターを生成するのに望ましい形態で再結合される。要望に応じて、構成されたベクターに正しい配列が存在することを確認するための配列分析が、標準的な方法を用いて実施される。発現ベクターを構成し、インビトロで転写物を調製し、DNAを宿主細胞に導入し、発現及び機能を評価するための分析を実施するための好適な方法は、当業者に知られている。試料中の遺伝子配列の存在を検出し、その増幅及び/又は発現をサザン又はノザン解析、ウェスタンブロット法、DNA、RNA又はタンパク質のドットブロット法、in situハイブリダイゼーション、免疫細胞化学法、又は核酸若しくはタンパク質分子の配列解析の如き従来の方法によって定量化する。要望に応じて、それらの方法をどのように変更できるかを当業者なら容易に認識するであろう。   Conventional linking techniques are employed in the construction of the vector according to the present invention. The isolated vector or DNA fragment is cleaved, adjusted and recombined in the form desired to produce the required vector. If desired, sequence analysis to confirm that the correct sequence is present in the constructed vector is performed using standard methods. Suitable methods for constructing expression vectors, preparing transcripts in vitro, introducing DNA into host cells, and performing analyzes to assess expression and function are known to those skilled in the art. Detect the presence of a gene sequence in a sample and amplify and / or express its Southern or Northern analysis, Western blot, DNA, RNA or protein dot blot, in situ hybridization, immunocytochemistry, or nucleic acid or Quantification is by conventional methods such as sequence analysis of protein molecules. Those skilled in the art will readily recognize how these methods can be modified as desired.

PCR変異誘発
プライマーは、ポリペプチドレパートリーメンバーをコードする核酸レパートリーメンバーの集合体の調製に使用される核酸分子のプールに存在する標的分子の一部に対して相補的である。プライマーは、化学又は酵素的合成方法によって調製されることが最も多い。変異誘発性オリゴヌクレオチドプライマーは、一般には、長さが15から100ヌクレオチド、理想的には20から40ヌクレオチドであるが、異なる長さのオリゴヌクレオチドも使用される。
PCR mutagenesis The primer is complementary to a portion of the target molecule present in the pool of nucleic acid molecules used to prepare a collection of nucleic acid repertoire members encoding polypeptide repertoire members. Primers are most often prepared by chemical or enzymatic synthesis methods. Mutagenic oligonucleotide primers are generally 15 to 100 nucleotides in length, ideally 20 to 40 nucleotides, although oligonucleotides of different lengths are also used.

典型的には、2つの核酸配列が実質的に相補的である(少なくとも14から25のヌクレオチドの範囲にわたって少なくとも約65%の相補性、好ましくは少なくとも約75%、より好ましくは少なくとも約85%又は90%の相補性)。参照により本明細書に組み込まれているKanehisa、1984、Nucleic Acids Res.12:203を参照されたい。結果として、プライミング部位におけるある程度の不一致は許容されることが期待される。当該不一致は、モノ、ジ又はトリヌクレオチドの如き小さいものでありうる。或いは、それは、不一致が、連続した4以上のヌクレオチドを包含する領域として本明細書に定められているヌクレオチドループを含むことができる。   Typically, two nucleic acid sequences are substantially complementary (at least about 65% complementarity over a range of at least 14 to 25 nucleotides, preferably at least about 75%, more preferably at least about 85% or 90% complementarity). Kanehisa, 1984, Nucleic Acids Res. 12: 203. As a result, it is expected that some mismatch at the priming site is tolerated. The discrepancy can be as small as mono, di or trinucleotide. Alternatively, it can comprise a nucleotide loop where the mismatch is defined herein as a region encompassing 4 or more consecutive nucleotides.

概して、5つの要因が、第2の核酸分子に対するプライマーのハイブリダイゼーションの効率性及び選択性に影響を与える。これらの要因は、(i)プライマーの長さ、(ii)ヌクレオチド配列及び/又は組成物、(iii)ハイブリダイゼーション温度、(iv)緩衝化学作用及び(v)プライマーをハイブリダイズさせることが必要な領域における立体障害の潜在性であって、非無作為的なプライミング配列が設計される場合は重要な要素である。   In general, five factors affect the efficiency and selectivity of primer hybridization to a second nucleic acid molecule. These factors require that (i) primer length, (ii) nucleotide sequence and / or composition, (iii) hybridization temperature, (iv) buffer chemistry and (v) primer be hybridized. The potential for steric hindrance in the region, an important factor when non-random priming sequences are designed.

プライマーの長さと、プライマーを標的配列にアニールする効率性及び精度との間には正の相関性がある。より長い配列はより短い配列より融解温度(T)が高く、所定の標的配列内で繰り返される可能性がより低いことにより、乱交雑ハイブリダイゼーションを最小限にする。二分子ではなく、一分子のハイブリダイゼーション運動は一般には溶液において好適であるため、G−C含有率が高い、又は回文配列を含むプライマー配列は、それらの意図する標的部位のように、自己ハイブリダイズする傾向がある。それと同時に、標的配列に緻密に結合するのに十分な数のG−Cヌクレオチド対を含有するプライマーを設計することは、それぞれの当該対は、A塩基とT塩基が対合する時に見られる2つの水素結合ではなく、3つの水素結合によって結合されるため重要である。ハイブリダイゼーション温度は、ハイブリダイゼーション混合物に含まれうる有機溶媒、例えばホルムアミドの濃度のように、プライマーアニーリング効率に逆比例して変化するが、塩濃度の増加は、結合を促進させる。厳密なハイブリダイゼーション条件下では、より長いプローブは、より許容的な条件下では十分であるより短いプローブより効率的にハイブリダイズする。プライマーに対する厳密なハイブリダイゼーション条件は、典型的には、約1M未満、より一般的には約500mM未満、好ましくは約200mM未満の塩濃度を含む。ハイブリダイゼーション温度は、0℃から22℃より高い温度、約30℃より高い温度、そして(最も多くは)約37℃を超える温度の範囲にある。より長い断片は、特定のハイブリダイゼーションに対してより高いハイブリダイゼーション温度を必要とすることがある。いくつかの要因がハイブリダイゼーションの厳密性に影響を与えるため、パラメータの組合せの方が、ある単独のパラメータの絶対測定値より重要である。 There is a positive correlation between the length of the primer and the efficiency and accuracy of annealing the primer to the target sequence. Longer sequences have a higher melting temperature (T M ) than shorter sequences and are less likely to be repeated within a given target sequence, thereby minimizing promiscuous hybridization. Since single molecule rather than bimolecular hybridization movements are generally preferred in solution, primer sequences that have a high GC content or include palindromic sequences, such as their intended target sites, are self-directed. There is a tendency to hybridize. At the same time, designing a primer containing a sufficient number of GC nucleotide pairs to bind tightly to the target sequence is found in each such pair when the A and T bases are paired. This is important because it is linked by three hydrogen bonds rather than two. Hybridization temperature varies inversely with primer annealing efficiency, such as the concentration of organic solvents, such as formamide, that can be included in the hybridization mixture, but increasing salt concentration promotes binding. Under stringent hybridization conditions, longer probes hybridize more efficiently than shorter probes, which are sufficient under more permissive conditions. Stringent hybridization conditions for the primer typically include a salt concentration of less than about 1M, more commonly less than about 500 mM, preferably less than about 200 mM. Hybridization temperatures range from 0 ° C to above 22 ° C, above about 30 ° C, and (most often) above about 37 ° C. Longer fragments may require higher hybridization temperatures for specific hybridizations. A combination of parameters is more important than an absolute measurement of a single parameter because several factors affect the stringency of hybridization.

プライマーは、これらの要素を念頭において設計される。多くの配列の相対的長所を当業者が頭で推定することができるが、これらのいくつかのパラメータの評価及びプライマー配列の最適化を支援するコンピュータプログラムが設計された。当該プログラムの例としては、DNAStar(商標)ソフトウェアパッケージ(DNAStar,Inc.(ウィスコンシン州Madison所在)の「PrimerSelect」及びOLIGO4.0(National Biosciences,Inc.)がある。好適なオリゴヌクレオチドが設計されると、好適な方法、例えばいずれも参照により本明細書に組み込まれているBeaucage及びCarruthers、1981、Tetrahedron Lett.22:1859に記載されているホスホラミダイト法、又はMatteucci及びCaruthers、1981、J.Am.Chem.Soc.103:3185に記載されているトリエステル法、或いは市販の自動ヌクレオチド合成装置、又は例えばVLSIPS(商標)技術を用いた他の化学的方法によって調製される。   Primers are designed with these elements in mind. Although the relative advantages of many sequences can be estimated by one skilled in the art, computer programs have been designed to assist in the evaluation of some of these parameters and optimization of primer sequences. Examples of such programs include the DNAStar ™ software package ("PrimerSelect" from DNAStar, Inc. (Madison, Wis.)) And OLIGO 4.0 (National Biosciences, Inc.) Suitable oligonucleotides are designed. And suitable methods, such as the phosphoramidite method described in Beaucage and Carruthers, 1981, Tetrahedron Lett. Chem.Soc.103: 3185, or a commercially available automated nucleotide synthesizer, or for example V Prepared by other chemical methods using LSIPS ™ technology.

PCRは、鋳型DNA(少なくとも1fg、より実用的には1〜1000ng)及び少なくとも25pmolのオリゴヌクレオチドプライマーを使用して実施される。各配列は、プライマープールの分子のごく小さい部分で表され、後の増幅サイクルにおいて量が限定されるため、プライマープールが極めて不均一である場合はより多量のプライマーを使用するのが有利でありうる。典型的な反応混合物は、2μlのDNA、25pmolのオリゴヌクレオチドプライマー、2.5μlの10×PCR緩衝液1(Perkin−Elmer)、0.4μの1.25μM dNTP、0.15μl(又は2.5単位)のTaq DNAポリメラーゼ(Perkin Elmer)、及び全体積が25μlとなる量の脱イオン水を含む。ミネラルオイルを重層し、プログラム式サーマルサイクラーを使用してPCRが実施される。   PCR is performed using template DNA (at least 1 fg, more practically 1-1000 ng) and at least 25 pmol of oligonucleotide primers. Because each sequence is represented by a small portion of the primer pool molecule and is limited in volume in later amplification cycles, it is advantageous to use a larger amount of primer if the primer pool is very heterogeneous. sell. A typical reaction mixture is 2 μl of DNA, 25 pmol of oligonucleotide primer, 2.5 μl of 10 × PCR buffer 1 (Perkin-Elmer), 0.4 μ of 1.25 μM dNTP, 0.15 μl (or 2.5 Unit) Taq DNA polymerase (Perkin Elmer), and a total volume of 25 μl of deionized water. The mineral oil is overlaid and PCR is performed using a programmed thermal cycler.

PCRサイクルの各工程の長さ及び温度、並びにサイクル数は、実際の厳密性要件に従って調整される。アニーリング温度及びタイミングは、ともに、プライマーを鋳型にアニールする効率性、及び許容される不一致の程度によって決定づけられる。明らかに、核酸分子が同時に増幅及び変異誘発される場合は、合成の少なくとも第1ラウンドにおいて不一致が必要とされる。変異誘発性プライマーの混合プールを使用して分子の集団を増幅する試みにおいて、単に低融解温度に起因する潜在的変異生成物の厳密な(高温)アニーリング条件下での損失を、プライマーの標的部位以外の配列への無差別なアニーリングに対して計量する。プライマーアニーリング条件の厳密性を最適化する能力は、当業者の知識に十分に含められる。30℃と72℃の間のアニーリング温度が用いられる。通常は92℃と99℃の間の温度で4分間にわたって鋳型分子の最初の変性が生じ、その後に変性(94〜99℃、15秒から1分)、アニーリング(上述のように決定された温度;1〜2分)及び伸長(72℃、増幅生成物の長さに応じて1から5分)からなる20〜40のサイクルが続く。最後の伸長は、一般には、72℃で4分間にわたって行われ、その後に4℃の無期限の(0〜24時間の)工程が行われてもよい。   The length and temperature of each step of the PCR cycle, and the number of cycles are adjusted according to the actual stringency requirements. Annealing temperature and timing are both determined by the efficiency of annealing the primer to the template and the degree of mismatch allowed. Obviously, if the nucleic acid molecule is amplified and mutagenized simultaneously, inconsistencies are required in at least the first round of synthesis. In an attempt to amplify a population of molecules using a mixed pool of mutagenic primers, the loss of potential mutation products under strict (high temperature) annealing conditions due simply to the low melting temperature is reduced to the target site of the primer. Weigh against indiscriminate annealing to other sequences. The ability to optimize the stringency of primer annealing conditions is well within the knowledge of those skilled in the art. An annealing temperature between 30 ° C. and 72 ° C. is used. Initial denaturation of the template molecule usually occurs over 4 minutes at a temperature between 92 ° C and 99 ° C, followed by denaturation (94-99 ° C, 15 seconds to 1 minute), annealing (temperature determined as described above). 1 to 2 minutes) and extension (72 ° C., 1 to 5 minutes depending on the length of the amplified product) followed by 20 to 40 cycles. The final extension is generally performed at 72 ° C. for 4 minutes, followed by an indefinite (0-24 hour) step at 4 ° C.

抗原結合についてのdAbsのスクリーニング
ファージの表面におけるdAbsのレパートリーの発現に続いて、ファージレパートリーを固定された標的抗原と接触させ、洗浄して未結合ファージを除去し、結合ファージを増殖させることによって選択が行われ、その全プロセスは「パニング」と称する。或いは、ファージは、重畳メンバーによってのみ結合される固定汎用リガンド(例えばタンパク質A又はタンパク質L)に対するパニングによって、適正に重畳されたメンバー変異体の発現について予備選択される。これには、非機能的メンバーの割合を減少させることによって、標的抗原を結合する可能性の高いメンバーの割合を増加させるという長所がある。汎用リガンドによる予備選択は、WO99/20749に教示されている。ファージ抗体ライブラリーのスクリーニングは、例えばHarrisonら、1996、Meth.Enzymol.267:83−109に広く記載されている。
Screening for dAbs for antigen binding Following expression of the repertoire of dAbs on the surface of the phage, select by contacting the phage repertoire with the immobilized target antigen, washing to remove unbound phage, and growing the bound phage. The entire process is called “panning”. Alternatively, phage are pre-selected for expression of properly superimposed member variants by panning against a fixed universal ligand (eg, protein A or protein L) that is bound only by the overlapping members. This has the advantage of increasing the proportion of members likely to bind the target antigen by reducing the proportion of non-functional members. Preselection with universal ligands is taught in WO 99/20749. Screening of phage antibody libraries is described, for example, by Harrison et al., 1996, Meth. Enzymol. 267: 83-109.

スクリーニングは、個体支持体、例えばプラスチックチューブ又はウェル、或いはクロマトグラフィマトリックス、例えばSepharose(商標)(Pharmacia)上に固定された生成済み抗原を使用して一般的に実施される。スクリーニング又は選択は、細胞の表面の如き複合抗原上でも実施されうる(Marksら、1993、BioTechnology 11:1145;de Kruifら、1995、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.92:3938)。別法は、溶液中のビオチン化抗原を結合した後に、ストレプトアビジン被覆ビーズに捕捉することによる選択を含む。   Screening is generally performed using generated antigens immobilized on an individual support, such as a plastic tube or well, or a chromatography matrix, such as Sepharose ™ (Pharmacia). Screening or selection can also be performed on complex antigens such as the surface of cells (Marks et al., 1993, BioTechnology 11: 1145; de Kruif et al., 1995, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 3938). An alternative method involves selection by binding biotinylated antigen in solution and then capturing on streptavidin-coated beads.

好ましい態様において、パニングは、チューブ又はプレート内のウェル、例えばNunc MAXISORP(商標)免疫チューブ8ウェルストリップに(汎用又は特定)抗原を固定することによって実施される。ウェルを150μlの抗原(PBS中100μg/ml)でコーティングし、一晩インキュベートする。次いで、ウェルをPBSで3回洗浄し、37℃にて2時間にわたって400μlのPBS−2%スキムミルク(2%MPBS)でブロッキングる。その混合物を室温にて90分間インキュベートし、未結合ファージを含有する液体を除去する。ウェルをPBS−0.1%ツイーン20で10回濯ぎ、次いでPBSで10回濯いで、洗剤を除去する。200μlの新たに調製した100mMトリエチルアミンを添加し、十分に混合し、室温にて10分間インキュベートすることによって、結合ファージを溶出する。溶出されたファージを、100μlの1MトリスHCl(pH7.4)を含むチューブに移し、撹拌して、トリエチルアミンを中和する。指数関数的に増殖する大腸菌宿主細胞(例えばTG1)を37℃で30分間のインキュベートによって例えば150mlの希釈ファージに感染させる。感染細胞をスピンダウンさせ、新しい培地に再懸濁させ、上層アガロースに播種する。ファージプラークを溶出、又は宿主細胞の新たな培養物に突っ込んで、分析又はさらなる選択ラウンドに向けて増殖させる。必要ならば1つ又は複数のラウンドのプラーク生成を実施して、ナイーブな選択ファージの集団を確保する。他のスクリーニング手法は、Harrisonら、1996、前出に記載されている。   In a preferred embodiment, panning is performed by immobilizing the antigen (generic or specific) to a well in a tube or plate, such as a Nunc MAXISORP ™ immunotube 8-well strip. Wells are coated with 150 μl of antigen (100 μg / ml in PBS) and incubated overnight. The wells are then washed 3 times with PBS and blocked with 400 μl PBS-2% skim milk (2% MPBS) for 2 hours at 37 ° C. The mixture is incubated for 90 minutes at room temperature to remove the liquid containing unbound phage. The wells are rinsed 10 times with PBS-0.1% Tween 20 and then 10 times with PBS to remove the detergent. Bound phage is eluted by adding 200 μl of freshly prepared 100 mM triethylamine, mixing well, and incubating for 10 minutes at room temperature. The eluted phage is transferred to a tube containing 100 μl of 1M Tris HCl (pH 7.4) and stirred to neutralize the triethylamine. Exponentially growing E. coli host cells (eg, TG1) are infected with, eg, 150 ml of diluted phage by incubation at 37 ° C. for 30 minutes. Infected cells are spun down, resuspended in fresh media, and seeded in upper agarose. The phage plaques are eluted or plunged into a new culture of host cells and propagated for analysis or further selection rounds. If necessary, one or more rounds of plaque generation is performed to ensure a population of naïve selection phage. Other screening techniques are described in Harrison et al., 1996, supra.

pHEN1の如きファージミドベクターが使用された場合に、所望の標的を結合する単一免疫グロブリン可変領域を発現するファージの識別に続いて、細菌の非サプレッサー株、例えば可溶性遺伝子III融合タンパク質の分泌を可能にするHB2151を感染することによって、可変領域融合タンパク質を可溶形態で容易に生成する。或いは、V領域配列を適切な発現ベクターにサブクローン化して、当該技術分野で知られている方法に従って可溶性タンパク質を生成することが可能である。   Allows for secretion of bacterial non-suppressor strains, such as soluble gene III fusion proteins, following identification of phage expressing a single immunoglobulin variable region that binds the desired target when a phagemid vector such as pHEN1 is used By infecting HB2151, the variable region fusion protein is readily produced in soluble form. Alternatively, V region sequences can be subcloned into an appropriate expression vector to produce soluble proteins according to methods known in the art.

dAbsの精製及び濃縮
細胞周辺腔又は細菌の培地に分泌されたdAbポリペプチドは、回収され、知られている方法に従って精製される(Harrisonら、1996、前出)。Skerra & Pluckthun(1988、Science 240:1038)及びBreitlingら(1991、Gene 104:147)には、ペリプラズムからの抗体ポリペプチドの回収が記載されており、Betterら(1988、Science 240:1041)には、培養上澄みからの回収が記載されている。タンパク質A又はタンパク質Lの如き汎用リガンドに対する結合によって精製を達成することも可能である。或いは、親和性クロマトグラフィによる精製を容易にするペプチドタグ、例えばMyc、HA又は6×−Hisタグで可変領域を発現することが可能である。
Purification and enrichment of dAbs dAb polypeptides secreted into the periplasmic space or bacterial media are recovered and purified according to known methods (Harrison et al., 1996, supra). Skerra & Puckthun (1988, Science 240: 1038) and Breitling et al. (1991, Gene 104: 147) describe the recovery of antibody polypeptides from the periplasm, and Better et al. (1988, Science 240: 1041). Describes the recovery from the culture supernatant. Purification can also be achieved by binding to a universal ligand such as protein A or protein L. Alternatively, the variable region can be expressed with a peptide tag that facilitates purification by affinity chromatography, such as Myc, HA or 6 × -His tag.

ポリペプチドは、例えば限外濾過、ダイアフィルトレーション及びタンジェンシャルフローフィルトレーションを含む、当該技術分野でよく知られているいくつかの方法によって濃縮される。限外濾過のプロセスは、半透膜及び圧力を用いて、分子種をサイズ及び形状に基づいて分離する。圧力は、ガス圧又は遠心によって与えられる。例えばMillipore(マサチューセッツ州Bedford所在;例としてはCentricon(商標)及びMicrocon(商標)濃縮器が挙げられる)及びVivascience(ドイツHannover所在;例としてはVivaspin(商標)濃縮器が挙げられる)による市販の限外濾過製品が広く利用可能である。標的ポリペプチドより小さい分子量カットオフ(10kD程度の差を問題なく用いることができるが、通常は標的ポリペプチドの分子量の1/3から1/6)を選択することによって、溶媒及びより小さい溶質が膜を通過する場合もポリペプチドは保持される。したがって、本明細書に記載されているdAbポリペプチドの濃縮には約5kDの分子量カットオフが有用である。   The polypeptide is concentrated by several methods well known in the art, including, for example, ultrafiltration, diafiltration and tangential flow filtration. The ultrafiltration process uses semipermeable membranes and pressure to separate molecular species based on size and shape. The pressure is applied by gas pressure or centrifugation. Commercial limits by Millipore (Bedford, Mass .; examples include Centricon ™ and Microcon ™ concentrators) and Vivascience (Hanover, Germany; examples include Vivaspin ™ concentrators) Outer filtration products are widely available. By selecting a molecular weight cut-off smaller than the target polypeptide (a difference of as much as 10 kD can be used without problems, but usually 1/3 to 1/6 the molecular weight of the target polypeptide), the solvent and smaller solute are reduced. The polypeptide is retained when passing through the membrane. Thus, a molecular weight cutoff of about 5 kD is useful for enrichment of the dAb polypeptides described herein.

ポリペプチド調製において塩又は緩衝液を除去又は交換するのが望ましい場合には、「洗浄」プロセスに限外濾過膜を使用するダイアフィルトレーションが用いられる。ポリペプチドは、溶媒及び小さい溶質を膜に通すことによって濃縮され、残留する塩又は緩衝液は、保持されたポリペプチドを要望に応じて新たな緩衝液又は塩溶液又は水で希釈しながら限外濾過を続けることによって除去される。連続的ダイアフィルトレーションでは、新たな緩衝液が、濾過液が膜を通過するのと同じ速度で添加される。ダイアフィルトレーション容量は、ダイアフィルトレーションの開始前のポリペプチド溶液の体積であり、連続的なダイアフィルトレーションを用いると、6のダイアフィルトレーション容量を新たな緩衝液で洗浄することによって、99.5%を上回る量の完全透過性溶質を除去することが可能である。或いは、試料を繰り返し希釈し、次いで濾過して本来の体積に戻して、塩又は緩衝液を除去又は交換し、究極的にポリペプチドを濃縮する不連続的な方法で、そのプロセスを実施することが可能である。ダイアフィルトレーションのための装置、及びその使用のための詳細な手法は、例えば、Pall Life Sciences(ミシガン州Ann Arbor所在)及びSartorius AG/Vivascience(ドイツHannover所在)から入手可能である。   Diafiltration using an ultrafiltration membrane for the “washing” process is used when it is desirable to remove or replace salts or buffers in the polypeptide preparation. The polypeptide is concentrated by passing a solvent and small solutes through the membrane, and the remaining salt or buffer is limited while diluting the retained polypeptide with fresh buffer or salt solution or water as desired. Removed by continuing filtration. In continuous diafiltration, fresh buffer is added at the same rate as the filtrate passes through the membrane. Diafiltration volume is the volume of polypeptide solution before the start of diafiltration, and with continuous diafiltration, wash 6 diafiltration volumes with fresh buffer. Makes it possible to remove more than 99.5% of fully permeable solutes. Alternatively, the process is performed in a discontinuous manner that repeatedly dilutes the sample and then returns to its original volume to remove or replace salts or buffers and ultimately concentrate the polypeptide. Is possible. Devices for diafiltration and detailed procedures for their use are available, for example, from Pall Life Sciences (Ann Arbor, Michigan) and Sartorius AG / Vivascience (Hanover, Germany).

「クロスフロー濾過」としても知られているタンジェンシャルフローフィルトレーション(TFF)も限外濾過膜を使用する。標的ポリペプチドを含有する流体が、膜の表面に沿って接線方向に吸引される。圧力によって、流体の一部が、膜を通過する一方、標的ポリペプチドはフィルタ上方に保持される。しかし、標準的な限外濾過とは異なり、保持された分子は、膜の表面に蓄積せず、接線流によって運び去られる。フィルタを通過しない溶液(標的ポリペプチドを含有する)は、膜に繰り返し循環されて、所望の濃度を達成することができる。TFFのための装置、及びその使用のための詳細な手法は、例えば、Millopore(例えばProFlux M12(商標)Benchtop TFFシステム及びPellicon(商標)システム)及びPall Life Sciences(例えばMinim(商標)タンジェンシャルフローフィルトレーションシステム)から入手可能である。   Tangential flow filtration (TFF), also known as “cross flow filtration”, also uses ultrafiltration membranes. A fluid containing the target polypeptide is aspirated tangentially along the surface of the membrane. Pressure causes some of the fluid to pass through the membrane while the target polypeptide is retained above the filter. However, unlike standard ultrafiltration, retained molecules do not accumulate on the membrane surface and are carried away by tangential flow. The solution that does not pass through the filter (containing the target polypeptide) can be repeatedly circulated through the membrane to achieve the desired concentration. Equipment for TFF and detailed approaches for its use are described, for example, in Millopore (eg ProFlux M12 ™ Benchtop TFF system and Pellicon ™ system) and Pall Life Sciences (eg Minim ™ tangential flow). Available from the Filtration System).

タンパク質濃度は、当該技術分野でよく知られているいくつかの方法で測定される。これらの方法としては、例えば、アミノ酸分析、280nmにおける吸収、「ブラッドフォード」及び「ローリー」法、並びにSDS−PAGEが挙げられる。最も高精度な方法は、全加水分解の後に、HPLCによるアミノ酸分析を行うもので、次いで、dAbポリペプチドの知られている配列との比較により濃度を求める。この方法は最も高精度であるが、高価で時間がかかる。280nmのUV吸収の測定によるタンパク質測定は、より高速で、はるかに安価であるが、比較的高精度であり、アミノ酸分析に対する妥協として好まれている。280nmの吸収を用いて、本明細書に記載されている実施例に報告されているタンパク質濃度を測定した。   Protein concentration is measured by several methods well known in the art. These methods include, for example, amino acid analysis, absorption at 280 nm, “Bradford” and “Lorry” methods, and SDS-PAGE. The most accurate method involves total hydrolysis followed by amino acid analysis by HPLC, and the concentration is then determined by comparison with the known sequence of the dAb polypeptide. This method is the most accurate, but expensive and time consuming. Protein measurements by measuring UV absorption at 280 nm are faster and much cheaper, but are relatively accurate and are preferred as a compromise for amino acid analysis. The protein concentration reported in the examples described herein was measured using absorbance at 280 nm.

「ブラッドフォード」及び「ローリー」タンパク質試験(Bradford、1976、Anal.Biochem.72:248−254;Lowryら、1951、J.Biol.Chem.193:265−275)は、試料タンパク質濃度を最も頻繁にはウシ血清アルブミン(BSA)に基づく標準曲線と比較する。これらの方法は、精度が劣り、単一免疫グロブリン可変領域の濃度を実際より低く見積もる傾向がある。しかし、V又はVκ単一領域ポリペプチドを標準として使用することによってそれらの精度を向上させることが可能である。 “Bradford” and “Raleigh” protein tests (Bradford, 1976, Anal. Biochem. 72: 248-254; Lowry et al., 1951, J. Biol. Chem. 193: 265-275) most frequently Compare with a standard curve based on bovine serum albumin (BSA). These methods are less accurate and tend to underestimate the concentration of a single immunoglobulin variable region. However, it is possible to improve their accuracy by using VH or single region polypeptides as standards.

さらなるタンパク質試験法は、(参照により本明細書に組み込まれている)米国特許第4,839,295号に記載され、「BCAタンパク質試験(BCA Protein Assay)」(例えばピアスカタログ第23227)としてPierce Biotechnology(イリノイ州Rockford所在)が販売するビシンコニン酸試験である。   Additional protein testing methods are described in US Pat. No. 4,839,295 (incorporated herein by reference), and Pierce as “BCA Protein Assay” (eg Pierce Catalog No. 23227). Bicinchoninic acid test sold by Biotechnology (Rockford, Ill.).

SDS−PAGE法は、知られている標準濃度、例えば単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドの知られている量と比較するゲル電気泳動及びクーマシーブルー染色を用いる。肉眼又は濃度測定によって定量することが可能である。   The SDS-PAGE method uses known standard concentrations, eg, gel electrophoresis and Coomassie blue staining, which are compared to known amounts of a single immunoglobulin variable region polypeptide. It can be quantified by the naked eye or by concentration measurement.

第3の態様において、本発明は、第1の結合特異性を有する第1の免疫グロブリン単一可変領域と、第2の(異なる)結合特異性を有する第2の単一免疫グロブリン単一可変領域とを含むリガンドであって、該結合特異性の一方又は両方が、インビボで該リガンドの半減期を増加させる抗原に対して特異的であるリガンドを製造するための方法であって、(a)第1の可変領域を第1のエピトープに結合するその能力によって選択する工程と、(b)第2の可変領域を第2のエピトープに結合するその能力によって選択する工程と、(c)可変領域を組み合わせる工程と、(d)リガンドを前記第1のエピトープ及び前記第2のエピトープに結合するその能力によって選択する工程とを含む方法を提供する。   In a third aspect, the invention relates to a first immunoglobulin single variable region having a first binding specificity and a second single immunoglobulin single variable having a second (different) binding specificity. A method comprising: Selecting a first variable region by its ability to bind to a first epitope; (b) selecting a second variable region by its ability to bind to a second epitope; and (c) variable Combining the regions; and (d) selecting a ligand by its ability to bind to the first epitope and the second epitope.

リガンドは、第1及び第2のエピトープに同時に結合することが可能であり、或いは結合領域間にエピトープ結合をめぐる競合が存在する場合は、一方の領域の結合は、その同族のエピトープに対する他の領域の結合を排除することができる。したがって、一実施形態において、上記工程(d)は、第1及び第2の(そして恐らくはさらなる)エピトープに同時に結合することを必要とし、他の実施形態において、第1及び第2のエピトープに対する結合は同時に行われない。   The ligand can bind to the first and second epitopes at the same time, or if there is competition for epitope binding between the binding regions, the binding of one region is the other for its cognate epitope. Region coupling can be eliminated. Thus, in one embodiment, step (d) above requires simultaneous binding to the first and second (and possibly further) epitopes, and in another embodiment, binding to the first and second epitopes. Are not done at the same time.

エピトープは、好ましくは個別の抗原上に存在する。   The epitope is preferably present on a separate antigen.

リガンドは、有利には、上述したように、免疫グロブリン可変領域のVH/VLの組合せ、又はVH/VH若しくはVL/VLの組合せを含む。リガンドは、さらに、インビボでリガンドの半減期を増加させる抗原に対して特異的なVHH領域が、ニワトリ卵白リソザイム(HEL)、ブタ膵臓α−アミラーゼ又はNmC−Aを結合しなければ、ラクダVHH領域を含むことができる。半減期を増加させる抗原に対する特異性を用いて、インビボでリガンドの半減期を増加させることをいずれも記載していないConrathら、(2001)JBC 276:7346−7350及びWO99/23221に記載されているように、ブタ、BSA結合RR6アデノシン5染料若しくはS.は、HG982細胞を変異させる。   The ligand advantageously comprises a VH / VL combination of immunoglobulin variable regions or a combination of VH / VH or VL / VL, as described above. The ligand may also be a camel VHH region if the VHH region specific for an antigen that increases the half-life of the ligand in vivo does not bind chicken egg white lysozyme (HEL), porcine pancreatic α-amylase or NmC-A. Can be included. Conrath et al. (2001) JBC 276: 7346-7350 and WO 99/23221 have not described increasing the half-life of a ligand in vivo using specificity for an antigen that increases half-life. Pig, BSA-conjugated RR6 adenosine 5 dye or S. cerevisiae. Mutates HG982 cells.

一実施形態において、前記第1の可変領域は、相補的可変領域の不在下で、前記第1のエピトープに対する結合について選択される(すなわち、上述したようにdAbとして選択される)。さらなる実施形態において、前記第1の可変領域は、前記第2の可変領域と異なり、第1の領域に対して相補的である第3の可変領域の存在下で、前記第1のエピトープ/抗原に対する結合について選択される。同様に、第2の領域は、相補的可変領域の不在又は存在下で選択されうる。   In one embodiment, the first variable region is selected for binding to the first epitope in the absence of a complementary variable region (ie, selected as a dAb as described above). In a further embodiment, the first variable region is different from the second variable region and in the presence of a third variable region that is complementary to the first region, the first epitope / antigen Selected for binding to. Similarly, the second region can be selected in the absence or presence of a complementary variable region.

半減期を増加させるタンパク質に加えて、本発明のリガンドが標的とする抗原又はエピトープは、任意の抗原又はエピトープであってもよいが、有利には、治療的有益性について標的とされる抗原又はエピトープである。本発明は、任意の当該標的、特には本明細書にさらに特定される標的に対して特異的な開放構造、閉鎖構造及び隔離dAb単量体リガンドを含むリガンドを提供する。当該標的は、天然であっても合成であってもよいポリペプチド、タンパク質又は核酸、或いはその一部であってもよい。この点において、本発明のリガンドは、エピトープ又は抗原を結合し、アンタゴニスト又はアゴニスト(例えばEPO受容体アゴニスト)として作用することができる。選択は、広く多様であることを当業者なら理解するであろう。   In addition to a protein that increases half-life, the antigen or epitope targeted by the ligand of the invention may be any antigen or epitope, but advantageously the antigen or epitope targeted for therapeutic benefit. It is an epitope. The present invention provides ligands comprising open structures, closed structures and sequestered dAb monomeric ligands specific for any such target, in particular the targets further specified herein. The target may be a polypeptide, protein or nucleic acid, which may be natural or synthetic, or part thereof. In this regard, the ligands of the invention can bind an epitope or antigen and act as an antagonist or agonist (eg, an EPO receptor agonist). One skilled in the art will appreciate that the choices are widely varied.

それらは、例えば、ヒト又は動物タンパク質、サイトカイン、サイトカイン受容体、酵素、酵素に対する補因子、又はDNA結合タンパク質であってもよい。本明細書に記載されている一又は二重特異性結合ポリペプチドが標的とすることができる好適なサイトカイン及び成長因子としては、ApoE、Apo−SAA、BDNF、BLyS、カルジオトロフィン−1、EGF、EGF受容体、ENA−78、エオタキシン、エオタキシン−2、エキソダス−2、EpoR、酸性FGF、塩基性FGF、繊維芽細胞成長因子−10、FLT3リガンド、フラクタルキン(CX3C)、GDNF、G−CSF、GM−CSF、GF−01、インシュリン、IFN−y、IGF−I、IGF−II、IL−、IL−1p、20IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8(72a.a.)、IL−8(77a.a.)、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18(IGIF)、インヒビンα、インヒビンB IP−10、ケラチオサイト成長因子−2(KGF−2)、KGF、レプチン、LIF、リンホタクチン、ムレリアン阻害物質、単細胞コロニー阻害因子、単細胞誘引タンパク質、M−CSF、MDC(67a.a.)、MDC(69a.a.)、MCP−1(MCAF)、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MIG、MIP1α、MIP1β、MIP3α、MIP3β、MIP−4、骨髄前駆体阻害因子−1(MPIF−1)、NAP−2、ニュールツリン、神経成長因子、β−NGF、NT−3、NT−4、オンコスタチンM、PDGF−AA、PDGF−AB、PDGF−BB、PF−4、RANTES、SDF12、SDF1β、SCF、SCGF、幹細胞因子(SCF)、TARC、TGF−α、TGF−β、TGF−β2、TGF−β3、腫瘍壊死因子(TNF)、TNF−α、TNF−β、TNF受容体I、TNF受容体II、TNIL−1、TPO、VEGF、VEGF受容体1、VEGF受容体2、VEGF受容体3、GCP−2、GRO/MGSA、GRO−β、GRO−8、HCC1、1−309、HER1、HER2、HER3、HER4、TACE認識部位、TNF BP−I及びTNF BP−II、並びに本明細書の付属書に記載されている組合せ、異なる組合せ、又は個別に存在している付属書2又は付属書3に開示されている任意の標的が挙げられるが、それらに限定されない。   They may be, for example, human or animal proteins, cytokines, cytokine receptors, enzymes, cofactors for enzymes, or DNA binding proteins. Suitable cytokines and growth factors that can be targeted by the mono- or bispecific binding polypeptides described herein include ApoE, Apo-SAA, BDNF, BLyS, cardiotrophin-1, EGF, EGF receptor, ENA-78, eotaxin, eotaxin-2, exodas-2, EpoR, acidic FGF, basic FGF, fibroblast growth factor-10, FLT3 ligand, fractalkine (CX3C), GDNF, G- CSF, GM-CSF, GF-01, insulin, IFN-y, IGF-I, IGF-II, IL-, IL-1p, 20IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6 IL-7, IL-8 (72a.a.), IL-8 (77a.a.), IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, I -13, IL-15, IL-16, IL-17, IL-18 (IGIF), inhibin α, inhibin B IP-10, keratinocyte growth factor-2 (KGF-2), KGF, leptin, LIF, lymphotactin, Murrelian inhibitor, single cell colony inhibitor, single cell attracting protein, M-CSF, MDC (67a.a.), MDC (69a.a.), MCP-1 (MCAF), MCP-2, MCP-3, MCP- 4, MIG, MIP1α, MIP1β, MIP3α, MIP3β, MIP-4, bone marrow precursor inhibitor-1 (MPIF-1), NAP-2, neurturin, nerve growth factor, β-NGF, NT-3, NT-4 Oncostatin M, PDGF-AA, PDGF-AB, PDGF-BB, PF-4, RANTES, SDF12, SDF1 β, SCF, SCGF, stem cell factor (SCF), TARC, TGF-α, TGF-β, TGF-β2, TGF-β3, tumor necrosis factor (TNF), TNF-α, TNF-β, TNF receptor I, TNF receptor II, TNIL-1, TPO, VEGF, VEGF receptor 1, VEGF receptor 2, VEGF receptor 3, GCP-2, GRO / MGSA, GRO-β, GRO-8, HCC1, 1-309, HER1, HER2, HER3, HER4, TACE recognition site, TNF BP-I and TNF BP-II, and combinations described in the appendices herein, different combinations, or annex 2 present individually Any target disclosed in Appendix 3 may be mentioned, but is not limited thereto.

記載したように、好ましいリガンドは、単独で、合わせて、且つ/又は抗HSA結合活性とともにTNF−α及びVEGFを含む。   As noted, preferred ligands include TNF-α and VEGF alone, together and / or with anti-HSA binding activity.

サイトカイン受容体は、先述のサイトカインに対する受容体を含む。このリストは網羅的でないことが理解されるであろう。   Cytokine receptors include receptors for the aforementioned cytokines. It will be understood that this list is not exhaustive.

本発明の一実施形態において、可変領域は、抗原又はエピトープに対して導かれたそれぞれの抗体から誘導される。好ましい実施形態において、可変領域は、単一可変抗体領域のレパートリーから誘導される。   In one embodiment of the invention, the variable region is derived from the respective antibody directed against the antigen or epitope. In a preferred embodiment, the variable region is derived from a repertoire of single variable antibody regions.

さらなる態様において、本発明は、本明細書に定められている少なくとも1つの二重特異性リガンドをコードする1つ又は複数の核酸分子を提供する。   In a further aspect, the present invention provides one or more nucleic acid molecules encoding at least one bispecific ligand as defined herein.

二重特異性リガンドを単一核酸分子でコードすることができる。或いは、核領域を個別の核酸分子でコードすることができる。リガンドが単一核酸分子でコードされる場合は、領域を、scFv分子の様式で、融合タンパク質として発現してもよいし、個別に発現し、次に、例えば化学結合剤を使用して互いに結合させてもよい。個別の核酸から発現されたリガンドは、適切な手段により互いに結合されることになる。   Bispecific ligands can be encoded by a single nucleic acid molecule. Alternatively, the nuclear region can be encoded with individual nucleic acid molecules. If the ligand is encoded by a single nucleic acid molecule, the regions may be expressed as a fusion protein in the form of an scFv molecule or expressed separately and then bound to each other using, for example, a chemical binder. You may let them. Ligands expressed from individual nucleic acids will be bound to each other by suitable means.

核酸は、発現されるとポリペプチドを宿主細胞から搬出するためのシグナル配列をさらにコードすることができ、発現と同時に糸状バクテリオファージ粒子(又は選択表示系の他の成分)の表面成分に融合することができる。   The nucleic acid can further encode a signal sequence that, when expressed, exports the polypeptide from the host cell and fuses to the surface component of the filamentous bacteriophage particle (or other component of the selection display system) upon expression. be able to.

さらなる態様において、本発明は、本発明による二重特異性リガンドをコードする核酸を含むベクターを提供する。   In a further aspect, the present invention provides a vector comprising a nucleic acid encoding a dual specific ligand according to the present invention.

さらなる態様において、本発明は、本発明による二重特異性リガンドをコードするベクターをトランスフェクトした宿主細胞を提供する。   In a further aspect, the present invention provides a host cell transfected with a vector encoding a dual specific ligand according to the present invention.

当該ベクターからの発現を、例えばバクテリオファージ粒子の表面に選択のための可変領域を生成するように構成することができる。これにより、表示された可変領域の選択が可能になるため、本発明の方法を用いた「二重特異性リガンド」の選択が可能になる。   Expression from the vector can be configured to generate variable regions for selection, for example, on the surface of bacteriophage particles. This makes it possible to select the displayed variable region, thereby enabling selection of a “bispecific ligand” using the method of the present invention.

本発明は、本発明による少なくとも1つの二重特異性リガンドを含むキットをさらに提供する。   The present invention further provides a kit comprising at least one bispecific ligand according to the present invention.

本発明による二重特異性リガンドは、好ましくは、重鎖及び軽鎖領域の組合せを含む。例えば、二重特異性リガンドは、scFvの形態で互いに結合されうるVH領域及びVL領域を含むことができる。加えて、リガンドは、1つ又は複数のCH又はCL領域を含むことができる。例えば、リガンドは、CH1領域、CH2又はCH3領域、及び/又はC領域、Cμ、Cμ2、Cμ3又はCμ4領域、或いはその組合せを含むことができる。ヒンジ領域を含むこともできる。当該領域の組合せは、例えば、IgG又はIgMの如き天然抗体、或いはFv、scFv、Fab又はF(ab‘)2分子の如きその断片に類似していてもよい。VH、VL、CH1及びC領域を含むIgG分子の単一腕の如き他の構造も考えられる。 The bispecific ligand according to the present invention preferably comprises a combination of heavy and light chain regions. For example, a bispecific ligand can include a VH region and a VL region that can be bound to each other in the form of scFv. In addition, the ligand can include one or more CH or CL regions. For example, the ligand, CH1 region, CH2 or CH3 region, and / or C L region, Cmu, Shimyu2, may include Cμ3 or Cμ4 domain, or combinations thereof. A hinge region can also be included. The combination of regions may be similar to a natural antibody such as IgG or IgM, or a fragment thereof such as an Fv, scFv, Fab or F (ab ′) 2 molecule. VH, other structures such as a single arm of an IgG molecule comprising VL, CH1 and C L regions are also contemplated.

本発明の好ましい実施形態において、可変領域は、単一領域V遺伝子レパートリーから選択される。一般には、単一抗体領域のレパートリーは、糸状バクテリオファージの表面に表示される。好ましい実施形態において、各単一抗体領域は、ファージレパートリーの抗原に対する結合によって選択される。   In a preferred embodiment of the invention, the variable region is selected from a single region V gene repertoire. In general, a single antibody region repertoire is displayed on the surface of filamentous bacteriophages. In preferred embodiments, each single antibody region is selected by binding to an antigen of the phage repertoire.

本発明の好ましい実施形態において、各単一可変領域を相補的可変領域の不在下におけるその標的抗原又はエピトープに対する結合について選択することができる。代替的な実施形態において、単一可変領域を相補的可変領域の存在下におけるその標的抗原又はエピトープに対する結合について選択することができる。したがって、第1の単一可変領域を第3の相補的可変領域について選択することができ、第2の可変領域を第4の相補的可変領域の存在下で選択することができる。相補的な第3又は第4の可変領域は、試験されている単一領域と同じ特異性を有する天然の同族可変領域、又は「ダミー」可変領域の如き非同族相補的領域であってもよい。   In a preferred embodiment of the invention, each single variable region can be selected for binding to its target antigen or epitope in the absence of a complementary variable region. In an alternative embodiment, a single variable region can be selected for binding to its target antigen or epitope in the presence of a complementary variable region. Thus, the first single variable region can be selected for the third complementary variable region, and the second variable region can be selected in the presence of the fourth complementary variable region. The complementary third or fourth variable region may be a natural cognate variable region having the same specificity as the single region being tested, or a non-cognate complementary region such as a “dummy” variable region. .

好ましくは、本発明の二重特異性リガンドは、2つの可変領域のみを含むが、いくつかの当該リガンドをともに同一のタンパク質に組み込むことができ、例えば2つの当該リガンドをIgG、又はIgMの如き多量体免疫グロブリンに組み込むことができる。或いは、他の実施形態において、複数の二重特異性リガンドを組み合わせて、多量体を形成する。例えば、2つの異なる二重特異性リガンドを組み合わせて、四重特異性分子を作る。   Preferably, the bispecific ligands of the present invention comprise only two variable regions, but several such ligands can be incorporated together in the same protein, for example two such ligands such as IgG or IgM. It can be incorporated into multimeric immunoglobulins. Alternatively, in other embodiments, multiple bispecific ligands are combined to form a multimer. For example, two different bispecific ligands are combined to create a tetraspecific molecule.

本発明の方法に従って製造された二重特異性リガンドの軽及び重可変領域は、同一のポリペプチド鎖に存在していてもよいし、或いは異なるポリペプチド鎖に存在していてもよいことを当業者なら理解するであろう。可変領域が異なるポリペプチド鎖に存在する場合は、それらは、リンカー、一般には(ポリペプチド鎖の如き)柔軟性リンカー、化学結合基、又は当該技術分野で知られている任意の他の方法を介して結合されうる。   It should be noted that the light and heavy variable regions of the bispecific ligand produced according to the method of the present invention may be present on the same polypeptide chain or may be present on different polypeptide chains. The merchant will understand. If the variable regions are present on different polypeptide chains, they can be linked to a linker, generally a flexible linker (such as a polypeptide chain), a chemical linking group, or any other method known in the art. Can be coupled to each other.

さらなる態様において、本発明は、本発明の方法によって得られた二重特異性リガンド、及び薬学的に許容可能な担体、希釈剤又は賦形剤を含む組成物を提供する。   In a further aspect, the present invention provides a composition comprising a bispecific ligand obtained by the method of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier, diluent or excipient.

さらに、本発明は、本発明による「二重特異性リガンド」又は組成物を使用する疾病の治療及び/又は予防のための方法を提供する。   Furthermore, the present invention provides a method for the treatment and / or prevention of diseases using a “dual specific ligand” or composition according to the present invention.

第2の構成において、本発明は、少なくとも2つの非相補的可変領域を含む多重特異性リガンドを提供する。例えば、一対のVH領域又は一対のVL領域を含むことができる。有利には、それらの領域は、非ラクダ由来の領域である。それらは、好ましくは、ヒト領域である、又はヒトフレームワーク領域(FW)及び1つ又は複数の非相同的CDRを含む。CDR及びフレームワーク領域は、免疫学に関するタンパク質の配列のKabatデータベースにおいて考えられる免疫グロブリン可変領域の領域である。   In a second configuration, the present invention provides a multispecific ligand comprising at least two non-complementary variable regions. For example, a pair of VH regions or a pair of VL regions can be included. Advantageously, these regions are non-camel derived regions. They are preferably human regions or comprise a human framework region (FW) and one or more heterologous CDRs. CDR and framework regions are regions of immunoglobulin variable regions that are considered in the Kabat database of protein sequences for immunology.

好ましいヒトフレームワーク領域は、生殖系列遺伝子セグメントDP47及びDPK9によってコードされる領域である。有利には、VH又はVL領域のFW1、FW2及びFW3は、DP47又はDPK9からのFW1、FW2又はFW3の配列を有する。ヒトフレームワークは、場合によっては、変異、例えば約5までのアミノ酸変化又は約10までのアミノ酸変化を本発明のリガンドに使用されるヒトフレームワークに一括して含むことができる。   Preferred human framework regions are those encoded by germline gene segments DP47 and DPK9. Advantageously, FW1, FW2 and FW3 of the VH or VL region have the sequence of FW1, FW2 or FW3 from DP47 or DPK9. The human framework can optionally include mutations, for example, up to about 5 amino acid changes or up to about 10 amino acid changes in the human framework used for the ligands of the invention.

本発明の第2の構成による多重特異性リガンドにおける可変領域を開放又は閉鎖構造で配置することができる。すなわち、可変領域は、それらの同族リガンドを独立的且つ同時に結合することができるように、或いは可変領域のうちの1つの領域のみが一度にその同族リガンドを結合することができるように、配置することができる。   The variable regions in the multispecific ligand according to the second configuration of the invention can be arranged in an open or closed structure. That is, the variable regions are arranged so that their cognate ligands can be bound independently and simultaneously, or only one of the variable regions can bind the cognate ligand at a time. be able to.

本発明人らは、一定の構造的条件下において、非相補的可変領域(例えば2つの軽鎖可変領域又は2つの重鎖可変領域)は、当該非相補的領域が同族対としてともに機能しなくても、第1のエピトープの第1の可変領域に対する結合が、第2のエピトープの第2の可変領域に対する結合を抑制するように存在しうることを認識した。   The inventors have found that under certain structural conditions, a non-complementary variable region (eg, two light chain variable regions or two heavy chain variable regions) does not function together as a cognate pair. Nevertheless, it was recognized that the binding of the first epitope to the first variable region could exist to suppress the binding of the second epitope to the second variable region.

有利には、リガンドは、2対以上の可変領域を含む。すなわち、少なくとも4つの可変領域を含む。有利には、4つの可変領域は、ヒト由来のフレームワークを含む。   Advantageously, the ligand comprises two or more variable regions. That is, it includes at least four variable regions. Advantageously, the four variable regions comprise a human-derived framework.

好ましい実施形態において、ヒトフレームワークは、ヒト生殖系列配列のフレームワークと同一である。   In a preferred embodiment, the human framework is identical to the framework of the human germline sequence.

本発明人らは、当該抗体は、治療及び他の用途に対するリガンド結合試験に特定の用途を有するものと考える。   We believe that the antibodies have particular application in ligand binding studies for therapy and other applications.

したがって、第2の構成の第1の態様において、本発明は、多重特異性リガンドを製造するための方法であって、a)第1のエピトープ結合領域を第1のエピトープに結合するその能力によって選択する工程と、b)第2のエピトープ結合領域を第2のエピトープに結合するその能力によって選択する工程と、c)エピトープ結合領域を組み合わせる工程と、d)閉鎖構造多重特異性リガンドを前記第1の第2のエピトープ及び前記第2のエピトープに結合するその能力によって選択する工程とを含む方法を提供する。   Thus, in a first aspect of the second configuration, the present invention provides a method for producing a multispecific ligand comprising: a) its ability to bind a first epitope binding region to a first epitope. Selecting, b) selecting the second epitope binding region by its ability to bind to the second epitope, c) combining the epitope binding regions, d) a closed structure multispecific ligand Selecting by one second epitope and its ability to bind to said second epitope.

第2の構成のさらなる態様において、本発明は、第1のエピトープ結合特異性を有する第1のエピトープ結合領域と、第2のエピトープ結合特異性を有する非相補的な第2のエピトープ結合領域とを含み、第1及び第2の結合特異性は、閉鎖構造多重特異性リガンドが両方のエピトープを同時に結合することができないように、エピトープ結合をめぐって競合する閉鎖構造多重特異性リガンドを調製するための方法であって、a)第1のエピトープ結合領域を第1のエピトープに結合するその能力によって選択する工程と、b)第2のエピトープ結合領域を第2のエピトープに結合するその能力によって選択する工程と、c)エピトープ結合領域を、それらの領域が閉鎖構造になるように組み合わせる工程と、d)閉鎖構造多重特異性リガンドを、前記第1の第2のエピトープ及び前記第2のエピトープに結合するが、前記第1及び第2のエピトープに同時に結合しないその能力によって選択する工程とを含む方法を提供する。   In a further aspect of the second configuration, the present invention provides a first epitope binding region having a first epitope binding specificity and a non-complementary second epitope binding region having a second epitope binding specificity. Wherein the first and second binding specificities are for preparing a closed structure multispecific ligand that competes for epitope binding such that the closed structure multispecific ligand cannot bind both epitopes simultaneously. A) selecting a first epitope binding region by its ability to bind to a first epitope; and b) selecting a second epitope binding region by its ability to bind to a second epitope. C) combining the epitope-binding regions such that these regions are in a closed structure; and d) a closed structure multispecific ligand. , Said first second epitope and bind to the second epitope, the method comprising the steps of: selecting by the first and second its ability to not simultaneously bind to the epitope.

さらに、本発明は、第1のエピトープ結合特異性を有する第1のエピトープ結合領域と、第2のエピトープ結合特異性を有する非相補的な第2のエピトープ結合領域とを含み、第1及び第2の結合特異性は、閉鎖構造多重特異性リガンドが両方のエピトープを同時に結合することができないように、エピトープ結合をめぐって競合する閉鎖構造多重特異性リガンドを提供する。   The present invention further includes a first epitope binding region having a first epitope binding specificity and a non-complementary second epitope binding region having a second epitope binding specificity, A binding specificity of 2 provides a closed structure multispecific ligand that competes for epitope binding so that the closed structure multispecific ligand cannot bind both epitopes simultaneously.

本発明の第2の構成の上記態様の代替的な実施形態は、場合によっては、第3又はさらなるエピトープ結合領域を選択することを含むさらなる工程(bl)を含む。このように、製造された多重特異性リガンドは、開放構造であっても閉鎖構造であっても、2つ以上のエピトープ結合特異性を含む。本発明の第2の構成の好ましい態様において、多重特異性リガンドが2つ以上のエピトープ結合領域を含む場合は、前記領域のうちの少なくとも2つは閉鎖構造であり、結合をめぐって競合する。他の領域は、結合をめぐって競合してもよいし、それらの同族エピトープと独立的に会合するように遊離していてもよい。   An alternative embodiment of the above aspect of the second configuration of the invention optionally includes a further step (bl) comprising selecting a third or further epitope binding region. Thus, the produced multispecific ligands contain more than one epitope binding specificity, whether open or closed. In a preferred embodiment of the second configuration of the invention, when the multispecific ligand comprises two or more epitope binding regions, at least two of the regions are closed structures and compete for binding. Other regions may compete for binding or may be free to associate independently with their cognate epitope.

本発明によれば、「多重特異性リガンド」という用語は、本明細書に定められる2つ以上のエピトープ結合特異性を有するリガンドを意味する。   According to the present invention, the term “multispecific ligand” means a ligand having two or more epitope binding specificities as defined herein.

本明細書に定められるように、「閉鎖構造」(多重特異性リガンド)という用語は、1つのエピトープ結合領域によるエピトープ結合が、他のエピトープ結合領域によるエピトープ結合と競合するように、リガンドのエピトープ結合領域が、場合によってはタンパク質骨組によって、互いに結合又は会合することを意味する。すなわち、同族エピトープは、各エピトープ結合領域によって個々に結合されうるが、同時に結合できない。本明細書に記載されている方法を用いて、リガンドの閉鎖構造を達成することが可能である。   As defined herein, the term “closed structure” (multispecific ligand) refers to an epitope of a ligand such that epitope binding by one epitope binding region competes with epitope binding by another epitope binding region. It means that the binding regions bind or associate with each other, possibly by a protein framework. That is, cognate epitopes can be bound individually by each epitope binding region, but not simultaneously. Using the methods described herein, it is possible to achieve a closed structure of the ligand.

「開放構造」とは、1つのエピトープ結合領域によるエピトープ結合が、他のエピトープ結合領域によるエピトープ結合と競合しないように、リガンドのエピトープ結合領域が、場合によってはタンパク質骨組によって、互いに結合又は会合することを意味する。   “Open structure” means that the epitope binding regions of a ligand bind or associate with each other, possibly by a protein framework, so that epitope binding by one epitope binding region does not compete with epitope binding by other epitope binding regions Means that.

本明細書で参照されるように、「競合する」という用語は、第2のエピトープがその同族結合領域に結合される場合に第1のエピトープのその同族エピトープ結合領域に対する結合が阻害されることを意味する。例えば、結合は、例えば結合領域の物理的遮断によって、或いは結合領域の構造又は環境が、エピトープに対するその親和性又は結合活性が低減されるように変化することによって立体的に阻害されうる。   As referred to herein, the term “competing” means that binding of a first epitope to its cognate epitope binding region is inhibited when the second epitope is bound to its cognate binding region. Means. For example, binding can be sterically inhibited, for example, by physical blocking of the binding region, or by changing the structure or environment of the binding region such that its affinity or binding activity for the epitope is reduced.

本発明の第2の構成のさらなる態様において、エピトープは、結合すると互いに変位させうる。例えば、第1のエピトープは、その同族の第1の結合領域に結合すると、第2の結合領域に結合されたエピトープを変位させる、第2の結合領域の立体障害又はその構造変化を引き起こす抗原上に存在しうる。   In a further aspect of the second configuration of the invention, the epitopes can be displaced from each other upon binding. For example, a first epitope on an antigen that, when bound to its cognate first binding region, displaces the epitope bound to the second binding region, causing steric hindrance of the second binding region or structural change thereof. Can exist.

有利には、結合は、25%以上、有利には40%、50%、60%、70%、80%又は90%以上、好ましくは結合が完全に阻害されるように100%付近まで低減される。ELISAの如き従来の抗原結合試験、FRETを含む蛍光をベースとした技術、或いは分子の質量を測定する表面プラスモン共鳴の如き技術によって、エピトープの結合を測定することが可能である。   Advantageously, the binding is reduced to 25% or more, advantageously 40%, 50%, 60%, 70%, 80% or 90% or more, preferably close to 100% so that the binding is completely inhibited. The Epitope binding can be measured by conventional antigen binding tests such as ELISA, fluorescence-based techniques including FRET, or techniques such as surface plasmon resonance that measure the mass of the molecule.

本発明の方法によれば、有利には、各エピトープ結合領域は、エピトープ結合特異性が異なる。   According to the method of the present invention, advantageously, each epitope binding region has a different epitope binding specificity.

本発明の範囲において、第1及び第2の「エピトープ」は、同一でなく、単一の一特異性リガンドによって結合されないエピトープであると理解される。それらは、異なる抗原又は同一の抗原に存在しうるが、従来の抗体の単一の一特異性VH/VL結合対によって結合されうる単一物体を形成しない程度の距離だけ離れていてもよい。実験的に、単一鎖抗体形態(領域抗体又はdAbs)の個々の可変領域の双方が、2つのエピトープに対して一特異性VH/VLリガンドと個別に競合する場合は、それらの2つのエピトープは、本発明による個別のエピトープと見なされるほど十分に離れていない。   Within the scope of the present invention, first and second “epitope” are understood to be epitopes that are not identical and are not bound by a single monospecific ligand. They may be present on different or the same antigen, but may be separated by a distance that does not form a single object that can be bound by a single monospecific VH / VL binding pair of conventional antibodies. Experimentally, if both individual variable regions of a single chain antibody form (region antibody or dAbs) compete individually with monospecific VH / VL ligands for the two epitopes, those two epitopes Are not far enough to be considered individual epitopes according to the present invention.

本発明の閉鎖構造一特異性リガンドは、WO02/02773に記載されているリガンドを含んでいない。したがって、本発明のリガンドは、任意の1つ又は複数の抗原又はエピトープを共同で結合する相補的VH/VL対を含まない。その代わりに、本発明によるリガンドは、好ましくは、非相補的なVH又はVL対を含む。有利には、各VH又はVL対における各VH又はVLは、異なるエピトープ結合特異性を有し、エピトープ結合部位は、1つの部位におけるエピトープの結合が他の部位におけるエピトープの結合と競合するように配置される。   The closed structure monospecific ligands of the present invention do not include the ligands described in WO02 / 02773. Thus, the ligands of the invention do not include complementary VH / VL pairs that jointly bind any one or more antigens or epitopes. Instead, the ligand according to the invention preferably comprises a non-complementary VH or VL pair. Advantageously, each VH or VL in each VH or VL pair has a different epitope binding specificity, such that the epitope binding site competes with the epitope binding at one site for the epitope binding at the other site. Be placed.

本発明によれば、有利には、各エピトープ結合領域は、免疫グロブリン可変領域を含む。より有利には、各免疫グロブリン可変領域は、可変軽鎖領域(VL)又は可変重鎖領域VHである。本発明の第2の構成において、本発明によるリガンド上に存在しているときの免疫グロブリン領域は非相補的であり、すなわちVH/VL抗原結合部位を形成するように会合しない。したがって、本発明の第2の構成において考えられる多重特異性リガンドは、可変軽鎖領域(VL)又は可変重鎖領域(VH)である同一のサブタイプの免疫グロブリン領域を含む。さらに、本発明によるリガンドが閉鎖構造である場合は、免疫グロブリン領域はラクダVHH型であってもよい。   According to the present invention, advantageously, each epitope binding region comprises an immunoglobulin variable region. More advantageously, each immunoglobulin variable region is a variable light chain region (VL) or a variable heavy chain region VH. In the second configuration of the invention, the immunoglobulin region when present on the ligand according to the invention is non-complementary, i.e. does not associate to form a VH / VL antigen binding site. Thus, multispecific ligands contemplated in the second configuration of the invention comprise immunoglobulin regions of the same subtype that are variable light chain regions (VL) or variable heavy chain regions (VH). Furthermore, when the ligand according to the invention is a closed structure, the immunoglobulin region may be of the camel VHH type.

代替的な実施形態において、本発明によるリガンドは、ラクダVHH領域を含まない。より詳細には、本発明のリガンドは、ヒトVH領域と比較して、ラクダVHH領域に対して特異的な1つ又は複数のアミノ酸残基を含まない。   In an alternative embodiment, the ligand according to the invention does not comprise a camel VHH region. More particularly, the ligands of the invention do not contain one or more amino acid residues specific for the camel VHH region as compared to the human VH region.

有利には、単一可変領域は、異なる抗原又はエピトープに対する結合活性について選択された抗体から誘導される。例えば、少なくとも一部にヒト免疫化によって可変領域を単離することができる。ヒト抗体ライブラリーからの単離及び人工抗体遺伝子の合成を含む代替的な方法が当該技術分野で知られている。   Advantageously, the single variable region is derived from antibodies selected for binding activity against different antigens or epitopes. For example, the variable region can be isolated at least in part by human immunization. Alternative methods are known in the art, including isolation from human antibody libraries and synthesis of artificial antibody genes.

可変領域は、有利には、タンパク質A又はタンパク質Lの如き超抗原を結合する。超抗原に対する結合は、適切に重畳した抗体可変領域の特性であり、当該領域を例えば組換え又は変異領域から単離することを可能にする。本発明によるエピトープ結合領域は、タンパク質骨組及びエピトープ相互作用領域(有利には、タンパク質の表面に存在する)を含む。エピトープ結合領域は、免疫グロブリン領域以外のタンパク質骨組又は骨格を基礎としていてもよい。例えば、1つ又は複数のエピトープに対して特異的に結合するリガンドを生成するために、SpAの如き天然の細菌受容体がCDRの移植のための骨組として使用された。この手順の詳細は、米国特許第5,831,012号に記載されている。他の好適な骨組としては、フィブロネクチン及びアフィボディを基礎としたものが挙げられる。好適な手順の詳細は、WO98/58965に記載されている。他の好適な骨組としては、van den Beukenら、J.Mol.Biol.(2001)310、591−601に記載されているリポカリン及びCTLA4、及び例えば細菌GroEL又は他のシャペロンポリペプチドの環構造を基礎とする、W00069907(医学研究会議)に記載されているような骨組が挙げられる。タンパク質骨組を組み合わせることができる。例えば、CDRをCTLA4骨組に移植し、免疫グロブリンVH又はVL領域と併用して、多価リガンドを形成することができる。同様に、フィブロネクチン、リポカリン及び他の骨組を組み合わせることもできる。   The variable region advantageously binds a superantigen such as protein A or protein L. Binding to a superantigen is a property of an appropriately overlaid antibody variable region that allows the region to be isolated from, for example, a recombinant or mutated region. The epitope binding region according to the present invention comprises a protein framework and an epitope interaction region (advantageously present on the surface of the protein). The epitope binding region may be based on a protein framework or skeleton other than the immunoglobulin region. For example, natural bacterial receptors such as SpA have been used as frameworks for CDR grafting to generate ligands that specifically bind to one or more epitopes. Details of this procedure are described in US Pat. No. 5,831,012. Other suitable frameworks include those based on fibronectin and affibodies. Details of suitable procedures are described in WO 98/58965. Other suitable frameworks include van den Beuken et al. Mol. Biol. (2001) 310, 591-601, the lipocalin and CTLA4, and a skeleton as described in W00069907 (Medical Research Council), for example based on the ring structure of bacterial GroEL or other chaperone polypeptides. Can be mentioned. Protein scaffolds can be combined. For example, CDRs can be transplanted into a CTLA4 framework and used in combination with immunoglobulin VH or VL regions to form multivalent ligands. Similarly, fibronectin, lipocalin and other frameworks can be combined.

本発明の方法に従って製造された閉鎖構造多重特異性リガンドのエピトープ結合領域は、同一のポリペプチド鎖、或いは異なるポリペプチド鎖に存在しうることを当業者なら理解するであろう。可変領域が異なるポリペプチド鎖に存在する場合は、リンカー、有利には(ポリペプチド鎖の如き)柔軟リンカー、化学結合基、又は当該技術分野で知られている任意の他の方法を介してそれらを結合することができる。   One skilled in the art will appreciate that the epitope-binding regions of closed structural multispecific ligands produced according to the methods of the present invention can be present on the same polypeptide chain or on different polypeptide chains. If the variable regions are present on different polypeptide chains, they may be introduced via linkers, preferably flexible linkers (such as polypeptide chains), chemical linking groups, or any other method known in the art. Can be combined.

第1及び第2のエピトープ結合領域を共有結合的又は非共有結合的に会合させることができる。それらの領域が共有結合的に会合される場合は、その会合に例えばジスルフィド結合を仲介させることができる。   The first and second epitope binding regions can be associated covalently or non-covalently. When these regions are covalently associated, the association can mediate, for example, a disulfide bond.

本発明の第2の態様において、第1及び第2のエピトープは、異なっていることが好ましい。それらは、天然又は合成物でありうるポリペプチド、タンパク質又は核酸、或いはその一部であってもよい。この点において、本発明のリガンドは、エピトープ又は抗原を結合することができ、アンタゴニスト又はアゴニスト(例えば受容体アゴニスト)として作用することができる。一実施形態におけるリガンドのエピトープ結合領域は、同一のエピトープ特異性を有し、例えば、多数のエピトープの複製物が同一の抗原に存在するときはそれらのエピトープを同時に結合することができる。他の実施形態において、これらのエピトープは、リガンドがエピトープを結合し、抗原を架橋することができるように、異なる抗原に設けられる。エピトープ及び抗原の選択は広く、多様であることを当業者なら理解するであろう。それらは、例えば、ヒト又は動物のタンパク質、サイトカイン、サイトカイン受容体、酵素、酵素に対する補因子、或いはDNA結合タンパク質であってもよい。   In the second aspect of the present invention, the first and second epitopes are preferably different. They may be polypeptides, proteins or nucleic acids, which may be natural or synthetic, or parts thereof. In this regard, the ligands of the invention can bind epitopes or antigens and can act as antagonists or agonists (eg, receptor agonists). The epitope binding regions of a ligand in one embodiment have the same epitope specificity, eg, when multiple epitope copies are present on the same antigen, they can bind simultaneously. In other embodiments, these epitopes are provided on different antigens so that the ligand can bind the epitope and crosslink the antigen. One skilled in the art will appreciate that the choice of epitopes and antigens is wide and varied. They may be, for example, human or animal proteins, cytokines, cytokine receptors, enzymes, cofactors for enzymes, or DNA binding proteins.

本明細書に記載されている一又は二重特異性結合ポリペプチドが標的とすることができる好適なサイトカイン及び成長因子としては、ApoE、Apo−SAA、BDNF、BLyS、カルジオトロフィン−1、EGF、EGF受容体、ENA−78、エオタキシン、エオタキシン−2、エキソダス−2、EpoR、酸性FGF、塩基性FGF、繊維芽細胞成長因子−10、FLT3リガンド、フラクタルキン(CX3C)、GDNF、G−CSF、GM−CSF、GF−01、インシュリン、IFN−y、IGF−I、IGF−II、IL−、IL−1p、20IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8(72a.a.)、IL−8(77a.a.)、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18(IGIF)、インヒビンα、インヒビンB IP−10、ケラチオサイト成長因子−2(KGF−2)、KGF、レプチン、LIF、リンホタクチン、ムレリアン阻害物質、単細胞コロニー阻害因子、単細胞誘引タンパク質、M−CSF、MDC(67a.a.)、MDC(69a.a.)、MCP−1(MCAF)、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MIG、MIP1α、MIP1β、MIP3α、MIP3β、MIP−4、骨髄前駆体阻害因子−1(MPIF−1)、NAP−2、ニュールツリン、神経成長因子、β−NGF、NT−3、NT−4、オンコスタチンM、PDGF−AA、PDGF−AB、PDGF−BB、PF−4、RANTES、SDF12、SDF1β、SCF、SCGF、幹細胞因子(SCF)、TARC、TGF−α、TGF−β、TGF−β2、TGF−β3、腫瘍壊死因子(TNF)、TNF−α、TNF−β、TNF受容体I、TNF受容体II、TNIL−1、TPO、VEGF、VEGF受容体1、VEGF受容体2、VEGF受容体3、GCP−2、GRO/MGSA、GRO−β、GRO−8、HCC1、1−309、HER1、HER2、HER3、HER4、TACE認識部位、TNF BP−I及びTNF BP−II、並びに本明細書の付属書に記載されている組合せ、異なる組合せ、又は個別に存在している付属書2又は付属書3に開示されている任意の標的が挙げられるが、それらに限定されない。   Suitable cytokines and growth factors that can be targeted by the mono- or bispecific binding polypeptides described herein include ApoE, Apo-SAA, BDNF, BLyS, cardiotrophin-1, EGF, EGF receptor, ENA-78, eotaxin, eotaxin-2, exodas-2, EpoR, acidic FGF, basic FGF, fibroblast growth factor-10, FLT3 ligand, fractalkine (CX3C), GDNF, G- CSF, GM-CSF, GF-01, insulin, IFN-y, IGF-I, IGF-II, IL-, IL-1p, 20IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6 IL-7, IL-8 (72a.a.), IL-8 (77a.a.), IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, I -13, IL-15, IL-16, IL-17, IL-18 (IGIF), inhibin α, inhibin B IP-10, keratinocyte growth factor-2 (KGF-2), KGF, leptin, LIF, lymphotactin, Murrelian inhibitor, single cell colony inhibitor, single cell attracting protein, M-CSF, MDC (67a.a.), MDC (69a.a.), MCP-1 (MCAF), MCP-2, MCP-3, MCP- 4, MIG, MIP1α, MIP1β, MIP3α, MIP3β, MIP-4, bone marrow precursor inhibitor-1 (MPIF-1), NAP-2, neurturin, nerve growth factor, β-NGF, NT-3, NT-4 Oncostatin M, PDGF-AA, PDGF-AB, PDGF-BB, PF-4, RANTES, SDF12, SDF1 β, SCF, SCGF, stem cell factor (SCF), TARC, TGF-α, TGF-β, TGF-β2, TGF-β3, tumor necrosis factor (TNF), TNF-α, TNF-β, TNF receptor I, TNF receptor II, TNIL-1, TPO, VEGF, VEGF receptor 1, VEGF receptor 2, VEGF receptor 3, GCP-2, GRO / MGSA, GRO-β, GRO-8, HCC1, 1-309, HER1, HER2, HER3, HER4, TACE recognition site, TNF BP-I and TNF BP-II, and combinations described in the appendices herein, different combinations, or annex 2 present individually Any target disclosed in Appendix 3 may be mentioned, but is not limited thereto.

サイトカイン受容体は、先述のサイトカイン、例えばIL−1 R1、IL−GR、IL−10R、IL−18Rに対する受容体、並びに付属書2又は3に記載されているサイトカインに対する受容体、また付属書2及び3に開示されている受容体を含む。   Cytokine receptors include receptors for the aforementioned cytokines, such as IL-1 R1, IL-GR, IL-10R, IL-18R, as well as receptors for the cytokines described in Annex 2 or 3, and Annex 2 And the receptor disclosed in 3.

このリストは網羅的でないことが理解されるであろう。多重特異性リガンドが、(同一又は異なる抗原上の)2つのエピトープに結合する場合は、抗原をこのリストから選択できる。   It will be understood that this list is not exhaustive. If the multispecific ligand binds to two epitopes (on the same or different antigens), the antigen can be selected from this list.

有利には、生物の身体の治療状況において相乗作用的に共同するサイトカイン及び他の分子を標的とする二重特異性リガンドを使用することができる。したがって、本発明は、2つ以上のサイトカインの活性を相乗作用させるための方法であって、前記2つ以上のサイトカインに対して結合することが可能な二重特異性リガンドを投与することを含む方法を提供する。本発明の本態様において、二重特異性リガンドは、相補的及び/又は非相補的領域で構成されるリガンド、開放構造のリガンド、及び閉鎖構造のリガンドを含む任意の二重特異性リガンドであってもよい。例えば、本明細書の本態様は、VH領域とVL領域の組合せ、VH領域のみ、及びVL領域のみに関する。   Advantageously, bispecific ligands targeting cytokines and other molecules that synergistically cooperate in the therapeutic context of the organism's body can be used. Accordingly, the present invention is a method for synergizing the activity of two or more cytokines, comprising administering a dual specific ligand capable of binding to said two or more cytokines. Provide a method. In this aspect of the invention, the bispecific ligand is any bispecific ligand, including a ligand composed of complementary and / or non-complementary regions, an open structure ligand, and a closed structure ligand. May be. For example, this aspect of the present specification relates to a combination of a VH region and a VL region, only a VH region, and only a VL region.

治療の観点での相乗作用をいくつかの方法で達成することができる。例えば、両方の標的がリガンドの標的になる場合は、標的の組合せは治療的に活性でありうるのに対して、1つの標的のみを標的とすることは治療的有効性がない。他の実施形態において、1つの標的だけでは、低い又は最小限の治療効果しかもたらすことができないが、第2の標的と合わせると、その組合せは、治療効果の相乗的上昇をもたらす。   Synergism from a therapeutic point of view can be achieved in several ways. For example, if both targets are ligand targets, the target combination may be therapeutically active, while targeting only one target is not therapeutically effective. In other embodiments, only one target can provide a low or minimal therapeutic effect, but when combined with a second target, the combination results in a synergistic increase in therapeutic effect.

好ましくは、本発明の本態様の二重特異性リガンドによって結合されるサイトカインは、付属書2に示されているリストから選択される。   Preferably, the cytokine bound by the bispecific ligand of this aspect of the invention is selected from the list shown in Appendix 2.

さらに、1つの特異性は、サイトカイン細胞によって発現されるCD89を標的とし、他方は腫瘍に特異的である場合は、二重特異性リガンドを腫瘍学分野に使用できる。標的とすることができる腫瘍抗原の例は、付属書3に示されている。   Furthermore, bispecific ligands can be used in the oncology field where one specificity targets CD89 expressed by cytokine cells and the other is tumor specific. Examples of tumor antigens that can be targeted are shown in Appendix 3.

本発明の第2の構成の一実施形態において、可変領域は、第1及び/又は第2の抗原又はエピトープに対して導かれる抗体から誘導される。好ましい実施形態において、可変領域は、単一可変抗体領域のレパートリーから誘導される。一例において、該レパートリーは、動物又は合成レパートリーにおいて作られないレパートリーである。他の例において、単一可変領域は、(少なくとも一部は)動物免疫化によって単離されない。したがって、単一領域を神経ライブラリーから単離することが可能である。   In one embodiment of the second configuration of the invention, the variable region is derived from an antibody directed against the first and / or second antigen or epitope. In a preferred embodiment, the variable region is derived from a repertoire of single variable antibody regions. In one example, the repertoire is a repertoire that is not made in an animal or synthetic repertoire. In other examples, the single variable region is not isolated (at least in part) by animal immunization. It is therefore possible to isolate a single region from a neural library.

他の態様において、本発明の第2の構成は、第1のエピトープ結合特異性を有する第1のエピトープ結合領域と、第2のエピトープ結合特異性を有する非相補的な第2のエピトープ結合領域とを含む多重特異性リガンドを提供する。第1及び第2の結合特異性は、同一又は異なっていてもよい。   In another aspect, the second configuration of the invention comprises a first epitope binding region having a first epitope binding specificity and a non-complementary second epitope binding region having a second epitope binding specificity. And a multispecific ligand comprising: The first and second binding specificities may be the same or different.

さらなる態様において、本発明は、第1のエピトープ結合特異性を有する第1のエピトープ結合領域と、第2のエピトープ結合特異性を有する非相補的な第2のエピトープ結合領域とを含み、第1及び第2の結合特異性は、閉鎖構造多重特異性リガンドが同時に両方のエピトープを結合できないように、エピトープ結合をめぐって競合することが可能である閉鎖構造多重特異性リガンドを提供する。   In a further aspect, the present invention comprises a first epitope binding region having a first epitope binding specificity and a non-complementary second epitope binding region having a second epitope binding specificity, And the second binding specificity provides a closed structure multispecific ligand that can compete for epitope binding such that the closed structure multispecific ligand cannot bind both epitopes simultaneously.

さらなる態様において、本発明は、同一の標的上の異なるエピトープに対して特異的である非相補的結合領域を含む開放構造リガンドを提供する。当該リガンドは、高い結合活性で標的に結合する。   In a further aspect, the present invention provides an open structure ligand comprising non-complementary binding regions that are specific for different epitopes on the same target. The ligand binds to the target with high binding activity.

同様に、本発明は、同一のエピトープに対して特異的な非相補的結合領域を含み、IL−5、PDGF−AA、PDGF−BB、TGFβ、TGFβ2、TGFβ3及びTNFα、例えばヒトTNFα受容体1及びヒトTNFαの如き前記エピトープの多数の複製物を含む標的に導かれる多価リガンドを提供する。   Similarly, the present invention includes non-complementary binding regions specific for the same epitope, and includes IL-5, PDGF-AA, PDGF-BB, TGFβ, TGFβ2, TGFβ3 and TNFα, such as human TNFα receptor 1 And a multivalent ligand directed to a target comprising multiple copies of said epitope, such as human TNFα.

類似の態様において、個々のエピトープに対する結合は治療的有意性がないが、2つのエピトープに対する結合に起因する結合活性の向上が治療的有利性をもたらすように、本発明によるリガンドを低い親和性で個々のエピトープを結合するように構成することが可能である。特定の例において、正常細胞型には個別に存在し、腫瘍細胞の如き異常細胞又は疾病細胞にのみ集まって存在するエピトープを標的とすることができる。当該状況において、本発明による二重特異性リガンドは、異常又は腫瘍疾病細胞のみを効果的に標的とする。同一のエピトープの多数の複製物、又は同一の標的上の隣接するエピトープに対して特異的なリガンド(キレート化dAbsとして知られる)は、3又は4以上の非相補的結合領域を含む三量体又は多量体(四量体以上)のリガンドであってもよい。例えば、3又は4のVH領域又はVL領域を含むリガンドを構成することができる。   In a similar embodiment, binding to individual epitopes has no therapeutic significance, but the ligands according to the invention have low affinity so that the increased binding activity resulting from binding to two epitopes provides a therapeutic advantage. It can be configured to bind individual epitopes. In certain instances, epitopes that are present individually in normal cell types and are clustered only in abnormal or diseased cells such as tumor cells can be targeted. In this context, the bispecific ligand according to the present invention effectively targets only abnormal or tumor disease cells. Multiple copies of the same epitope, or a ligand specific for an adjacent epitope on the same target (known as chelated dAbs) is a trimer containing three or more non-complementary binding regions Alternatively, it may be a multimeric (tetramer or higher) ligand. For example, a ligand comprising 3 or 4 VH or VL regions can be constructed.

さらに、各結合領域が標的のサブユニットに対して特異的である多サブユニット標的に結合するリガンドが提供される。リガンドは、二量体、三量体又は多量体であってもよい。好ましくは、本発明の上記態様による多重特異性リガンドは、本発明の第1の態様の方法によって取得可能である。   In addition, ligands are provided that bind to multi-subunit targets, where each binding region is specific for the target subunit. The ligand may be a dimer, trimer or multimer. Preferably, the multispecific ligand according to the above aspect of the invention is obtainable by the method of the first aspect of the invention.

本発明の第2の構成の上記態様によれば、有利には、第1のエピトープ結合領域及び第2のエピトープ結合領域は、本明細書に定められている非相補的免疫グロブリン可変領域である。それは、VH−VH又はVL−VL可変領域である。   According to the above aspect of the second configuration of the present invention, advantageously, the first epitope binding region and the second epitope binding region are non-complementary immunoglobulin variable regions as defined herein. . It is a VH-VH or VL-VL variable region.

特にキレート化dAbは、本発明の好ましい態様、すなわちリンカー配列の上流又は下流に構築物dAbを含むベクターを使用して二量体、三量体又は多量体dAbのライブラリーを構成し、第2、第3又はさらなるdAbsをリンカーの他の側に挿入するアンカーdAbsの使用により調製されうる。例えば、アンカー又は誘導dAbは、TAR1−5(VK)、TAR1−27(V)、TAR2h−5(VH)又はTAR2h−6(VK)であってもよい。   In particular, chelated dAbs constitute a library of dimers, trimers or multimeric dAbs using preferred embodiments of the invention, i.e., vectors containing construct dAbs upstream or downstream of the linker sequence, It can be prepared by the use of anchor dAbs that insert a third or additional dAbs on the other side of the linker. For example, the anchor or derived dAb may be TAR1-5 (VK), TAR1-27 (V), TAR2h-5 (VH) or TAR2h-6 (VK).

代替的手法において、例えば、VHとVLの如き結合領域間の非共有結合又は自然親和力を用いることによってリンカーの使用を避けることができる。よって、本発明は、キレート化リガンドを調製するための方法であって、
(a)標的上の第1のエピトープに対して特異的な単一結合領域をコードする核酸配列を含むベクターを設ける工程と、
(b)第1のエピトープと同一又は異なりうる、前記標的上の第2のエピトープに対して特異的な第2の結合領域を含むレパートリーをコードするベクターを設ける工程であって、前記第2のエピトープは前記第1のエピトープに隣接する工程と、
(c)前記第1及び第2の結合領域を発現する工程と、
(d)結合して、標的結合二量体を形成する第1及び第2の結合領域の組合せを単離する工程とを含む方法を提供する。
In an alternative approach, the use of linkers can be avoided, for example, by using non-covalent or natural affinity between binding regions such as VH and VL. Thus, the present invention is a method for preparing a chelating ligand comprising:
(A) providing a vector comprising a nucleic acid sequence encoding a single binding region specific for a first epitope on a target;
(B) providing a vector encoding a repertoire comprising a second binding region specific for a second epitope on the target, which may be the same as or different from the first epitope, wherein the second epitope The epitope is adjacent to the first epitope;
(C) expressing the first and second binding regions;
(D) isolating a combination of first and second binding regions that bind to form a target binding dimer.

第1及び第2のエピトープは、多量体リガンドが両方のエピトープに同時に結合することができるように隣接する。これは、結合の活性の向上という利点をリガンドに付与する。エピトープが同一である場合には、向上した結合活性効果を得るために少なくとも2つの複製物を同時に結合させることを可能にする標的上のエピトープの多数の複製物の存在によって、向上した結合活性が得られる。   The first and second epitopes are adjacent so that the multimeric ligand can bind to both epitopes simultaneously. This gives the ligand the advantage of improved binding activity. If the epitopes are identical, the increased binding activity is due to the presence of multiple copies of the epitope on the target that allow at least two replicates to bind simultaneously to obtain an enhanced binding activity effect. can get.

いくつかの方法、並びにリンカーの使用によって結合領域を会合させることができる。   The binding regions can be associated in several ways, as well as through the use of linkers.

例えば、結合領域は、システイン残基、アビジン及びストレプトアビジン基、又は非共有結合後の合成のための他の手段を含むことができる。標的に対して効率的に結合するそれらの組合せが単離されることになる。或いは、リンカーは、例えば上述したように第1の結合領域、リンカー、及び第2の結合領域のレパートリーを含む、単一ベクターからの単一ポリペプチドとして発現される第1の結合領域と第2の結合領域の間に存在していてもよい。   For example, the binding region can include cysteine residues, avidin and streptavidin groups, or other means for synthesis after non-covalent bonding. Those combinations that bind efficiently to the target will be isolated. Alternatively, the linker comprises a first binding region and a second expressed as a single polypeptide from a single vector, including, for example, a repertoire of the first binding region, the linker, and the second binding region as described above. May exist between the bonding regions.

好ましい態様において、第1及び第2の結合領域は、抗原に結合すると自然に会合する。例えば、VH及びVK領域は、隣接するエピトープに結合すると、三元相互作用で自然に会合して、安定した二量体を形成する。当該会合タンパク質は、標的結合試験で単離されうる。この手順の長所は、正しい構造で近接するエピトープに結合する結合領域のみが会合し、標的に対する結合活性が向上した結果として単離されることである。   In preferred embodiments, the first and second binding regions spontaneously associate when bound to an antigen. For example, when the VH and VK regions bind to adjacent epitopes, they naturally associate in a ternary interaction to form a stable dimer. The associated protein can be isolated in a target binding test. The advantage of this procedure is that only binding regions that bind to neighboring epitopes in the correct structure associate and are isolated as a result of improved binding activity to the target.

本発明の第2の構成の上記の態様の代替的な実施形態において、少なくとも1つのエピトープ結合領域は、本明細書に定められている非免疫グロブリン「タンパク質骨組」又は「タンパク質骨格」を含む。好適な非免疫グロブリンタンパク質骨組は、上述したSpA、フィブロネクチン、GroEL及び他のシャペロン、リポカリン、CCTLA4及びアフィボディからなる群から選択された骨組のいずれかを含むが、それに限定されない。   In an alternative embodiment of the above aspect of the second configuration of the invention, the at least one epitope binding region comprises a non-immunoglobulin “protein scaffold” or “protein scaffold” as defined herein. Suitable non-immunoglobulin protein scaffolds include, but are not limited to, any of the aforementioned scaffolds selected from the group consisting of SpA, fibronectin, GroEL and other chaperones, lipocalin, CCTLA4 and affibodies.

本発明の第2の構成の上記態様によれば、有利には、エピトープ結合領域は、「タンパク質骨格」に結合される。   According to the above aspect of the second configuration of the present invention, the epitope binding region is advantageously bound to a “protein backbone”.

有利には、本発明によるタンパク質骨格は、免疫グロブリン骨格である。本発明によれば、「免疫グロブリン骨格」という用語は、本発明に定められているように、少なくとも1つの免疫グロブリン重畳を含み、1つ又は複数のエピトープ結合領域に対する核として作用するタンパク質を意味する。   Advantageously, the protein scaffold according to the invention is an immunoglobulin scaffold. According to the present invention, the term “immunoglobulin scaffold” means a protein that, as defined in the present invention, contains at least one immunoglobulin overlay and acts as a nucleus for one or more epitope binding regions. To do.

本明細書に定められている好ましい「免疫グロブリン骨格」は、少なくとも(i)抗体のCL(カッパ又はラムダサブクラス)又は(ii)抗体重鎖のCH1領域を含む免疫グロブリン分子;抗体重鎖のCH1及びCH2領域を含む免疫グロブリン分子;抗体重鎖のCH1、CH2及びCH3領域を含む免疫グロブリン分子;或いは抗体のCL(カッパ又はラムダサブクラス)と併用される集合体(ii)のいずれかから選択される骨格のいずれかを含む。ヒンジ領域を含めることもできる。領域の当該組合せは、例えば、IgG又はIgMの如き天然抗体、又はFv、scFv、Fab又はF(ab’)2分子の如きその断片に類似していてもよい。   A preferred “immunoglobulin scaffold” as defined herein comprises at least (i) an immunoglobulin molecule comprising the CL (kappa or lambda subclass) of an antibody or (ii) the CH1 region of an antibody heavy chain; And an immunoglobulin molecule comprising the CH2 region; an immunoglobulin molecule comprising the CH1, CH2 and CH3 regions of the antibody heavy chain; or an assembly (ii) used in conjunction with the antibody CL (kappa or lambda subclass) One of the skeletons. A hinge region can also be included. Such combinations of regions may be similar to natural antibodies such as IgG or IgM, or fragments thereof such as Fv, scFv, Fab or F (ab ') 2 molecules.

このリストは網羅的であるように意図されたものでないことを当業者なら認識するであろう。   Those skilled in the art will recognize that this list is not intended to be exhaustive.

本明細書に定められているエピトープ結合領域に対する骨格の結合は、ポリペプチドレベルで、すなわち骨格及び/又はエピトープ結合領域をコードする核酸の発現の後に達成されうる。或いは、結合工程を核酸レベルで実施することができる。本発明によるタンパク質骨格を1つ又は複数のエピトープ結合領域に結合する方法は、当業者によく知られており、本明細書に記載されているタンパク質化学及び/又は分子生物学的技法の使用を含む。   Backbone binding to the epitope binding regions defined herein can be achieved at the polypeptide level, ie after expression of the nucleic acid encoding the backbone and / or epitope binding region. Alternatively, the binding step can be performed at the nucleic acid level. Methods for conjugating a protein backbone according to the present invention to one or more epitope binding regions are well known to those of skill in the art and involve the use of protein chemistry and / or molecular biology techniques as described herein. Including.

有利には、閉鎖構造多重特異性リガンドは、標的分子を結合することが可能な第1の領域と、リガンドの半減期を延ばす分子又は基を結合することが可能な第2の領域とを含むことができる。例えば、該分子又は基は、HSA又は細胞マトリックスタンパク質の如き巨大作用物質であってもよい。本明細書に用いられているように、「リガンドの半減期を延ばす分子又は基」という語句は、本明細書に記載されている二重特異性リガンドに結合されると、その分子又は基を結合しないリガンドと比べて、動物に投与されたときの当該二重特異性リガンドのインビボ半減期を増加させる分子又は化学基を意味する。リガンドの半減期を延ばす分子又は基の例を後に記載する。好ましい実施形態において、閉鎖構造多重特異性リガンドは、半減期を増加させる分子又は基の変位に対してのみ標的分子を結合することが可能でありうる。したがって、例えば、閉鎖構造多重特異性リガンドは、HSAの如き巨大分子により、被検体の血流における循環が維持される。標的分子に遭遇すると、閉鎖構造多重特異性リガンドの結合領域間の競合により、HSAの変位及び標的の結合がもたらされる。   Advantageously, the closed structure multispecific ligand comprises a first region capable of binding a target molecule and a second region capable of binding a molecule or group that extends the half-life of the ligand. be able to. For example, the molecule or group may be a giant agent such as HSA or a cell matrix protein. As used herein, the phrase “a molecule or group that increases the half-life of a ligand” refers to the molecule or group when bound to a bispecific ligand as described herein. Means a molecule or chemical group that increases the in vivo half-life of the bispecific ligand when administered to an animal compared to an unbound ligand. Examples of molecules or groups that extend the half-life of the ligand are described below. In preferred embodiments, a closed structure multispecific ligand may be capable of binding a target molecule only to a molecule or group displacement that increases half-life. Thus, for example, closed structure multispecific ligands maintain circulation in the bloodstream of the subject by macromolecules such as HSA. When encountering a target molecule, competition between the binding regions of closed structural multispecific ligands results in HSA displacement and target binding.

本発明の任意の態様によるリガンド、並びに当該リガンドを構成するのに有用なdAb単量体は、有利には、300nMから5pM(すなわち3×10−7から5×10−12M)、好ましくは50nMから20pM、又は5nMから200pM、又は1nMから100pM、1×10−7M以下、1×10−8M以下、1×10−9M以下、1×10−10M以下、又は1×10−11M以下のK、及び/又は表面プラスモン共鳴で測定された5×10−1から1×10−7−1、好ましくは1×10−2から1×10−6−1、又は5×10−3から1×10−5−1、又は5×10−1−1以下、又は1×10−2−1以下、又は1×10−3−1以下、又は1×10−4−1以下、又は1×10−5−1以下、又は1×10−6−1以下のKoff速度定数で、それらの同族20標的から解離することができる。K速度定数は、Koff/Konと定義づけられる。 Ligands according to any aspect of the invention, as well as dAb monomers useful for constituting the ligands, are advantageously between 300 nM and 5 pM (ie 3 × 10 −7 to 5 × 10 −12 M), preferably 50 nM to 20 pM, or 5 nM to 200 pM, or 1 nM to 100 pM, 1 × 10 −7 M or less, 1 × 10 −8 M or less, 1 × 10 −9 M or less, 1 × 10 −10 M or less, or 1 × 10 5 × 10 −1 to 1 × 10 −7 S −1 , preferably 1 × 10 −2 to 1 × 10 −6 S −1 measured by a K d of −11 M or less and / or surface plasmon resonance. Or 5 × 10 −3 to 1 × 10 −5 S −1 , or 5 × 10 −1 S −1 or less, or 1 × 10 −2 S −1 or less, or 1 × 10 −3 S −1 or less, or 1 × 10 -4 S -1 or less, or 1 × 10 - They can dissociate from their cognate 20 targets with a Koff rate constant of 5 S −1 or less, or 1 × 10 −6 S −1 or less. K d rate constant is correlated defined as K off / K on.

特に、本発明は、各dAbがTNF−αに結合する抗TNF−α dAb単量体(又は当該dAbを含む二重特異性リガンド)、ホモ二量体、ヘテロ二量体又はホモ三量体リガンドを提供する。リガンドは、300nMから5pM(すなわち3×10−7から5×10−12M)、好ましくは50nMから20pM、より好ましくは5nMから200pM、最も好ましくは1nMから100pMのKでTNF−αに結合する。別法で表現すると、Kは、1×10−7M以下、好ましくは1×10−8M以下、より好ましくは1×10−9M以下、有利には1×10−10M以下、最も好ましくは1×10−11M以下、及び/又は表面プラスモン共鳴で測定された5×10−1から1×10−7−1、好ましくは1×10−2から1×10−6−1、より好ましくは5×10−3から1×10−5−1、例えば5×10−1−1以下、好ましくは1×10−2−1以下、より好ましくは1×10−3−1以下、有利には1×10−4−1以下、さらに有利には1×10−5−1以下、最も好ましくは1×10−6−1以下のKoff速度定数である。 In particular, the present invention provides an anti-TNF-α dAb monomer (or a bispecific ligand containing the dAb), homodimer, heterodimer or homotrimer in which each dAb binds to TNF-α. Provide a ligand. The ligand binds to TNF-α with a K d of 300 nM to 5 pM (ie 3 × 10 −7 to 5 × 10 −12 M), preferably 50 nM to 20 pM, more preferably 5 nM to 200 pM, most preferably 1 nM to 100 pM. To do. In other words, K d is 1 × 10 −7 M or less, preferably 1 × 10 −8 M or less, more preferably 1 × 10 −9 M or less, advantageously 1 × 10 −10 M or less, Most preferably 1 × 10 −11 M or less and / or 5 × 10 −1 to 1 × 10 −7 S −1 , preferably 1 × 10 −2 to 1 × 10 −6 measured by surface plasmon resonance. S −1 , more preferably 5 × 10 −3 to 1 × 10 −5 S −1 , for example 5 × 10 −1 S −1 or less, preferably 1 × 10 −2 S −1 or less, more preferably 1 × A K off of 10 −3 S −1 or less, preferably 1 × 10 −4 S −1 or less, more preferably 1 × 10 −5 S −1 or less, most preferably 1 × 10 −6 S −1 or less. It is a rate constant.

好ましくは、リガンドは、標準的なL929試験において、500nMから50pM、好ましくは100nMから50pM、有利には10nMから100pM、より好ましくは1nMから100pM、例えば50nM以下、好ましくは5nM以下、有利には500pM以下、より好ましくは200pM以下、最も好ましくは100pM以下のND50でTNF−αを中和する。   Preferably, the ligand is 500 nM to 50 pM, preferably 100 nM to 50 pM, advantageously 10 nM to 100 pM, more preferably 1 nM to 100 pM, such as 50 nM or less, preferably 5 nM or less, advantageously 500 pM, in a standard L929 test. Hereinafter, TNF-α is neutralized with an ND50 of 200 pM or less, most preferably 100 pM or less.

好ましくは、リガンドは、500nMから50pM、好ましくは100nMから50pM、より好ましくは510nMから100pM、有利には1nMから100pM、例えば50nM以下、好ましくは5nM以下、より好ましくは500pM以下、有利には200pM以下、最も好ましくは100pM以下のIC50でTNF−α受容体I(p55受容体)に対するTNF−αの結合を阻害する。好ましくは、TNF−αは、ヒトTNF−αである。   Preferably, the ligand is 500 nM to 50 pM, preferably 100 nM to 50 pM, more preferably 510 nM to 100 pM, advantageously 1 nM to 100 pM, such as 50 nM or less, preferably 5 nM or less, more preferably 500 pM or less, advantageously 200 pM or less. Most preferably, binding of TNF-α to TNF-α receptor I (p55 receptor) is inhibited with an IC50 of 100 pM or less. Preferably, TNF-α is human TNF-α.

また、本発明は、300nMから5pM(すなわち3×10−7から5×10−12M)、好ましくは50nMから20pM、より好ましくは5nMから200pM、最も好ましくは1nMから100pM、例えば1×10−7M以下、好ましくは1×10−8M以下、より好ましくは1×10−9M以下、有利には1×10−10M以下、最も好ましくは1×10−11M以下のK、及び/又は表面プラスモン共鳴で測定された5×10−1から1×10−7−1、好ましくは1×10−2から1×10−6−1、より好ましくは5×10−3から1×10−5−1、例えば5×10−1−1以下、好ましくは1×10−2−1以下、より好ましくは1×10−3−1以下、有利には1×10−4−1以下、さらに有利には1×10−5−1以下、最も好ましくは1×10−6−1以下のKoff速度定数でTNF受容体Iに結合する抗TNF受容体I dAb単量体、又は当該dAbを含む二重特異性リガンドを提供する。 Also, the present invention provides 300 nM to 5 pM (ie, 3 × 10 −7 to 5 × 10 −12 M), preferably 50 nM to 20 pM, more preferably 5 nM to 200 pM, most preferably 1 nM to 100 pM, such as 1 × 10 A K d of 7 M or less, preferably 1 × 10 −8 M or less, more preferably 1 × 10 −9 M or less, advantageously 1 × 10 −10 M or less, most preferably 1 × 10 −11 M or less. And / or 5 × 10 −1 to 1 × 10 −7 S −1 , preferably 1 × 10 −2 to 1 × 10 −6 S −1 , more preferably 5 × 10 − 3 to 1 × 10 −5 S −1 , for example 5 × 10 −1 S −1 or less, preferably 1 × 10 −2 S −1 or less, more preferably 1 × 10 −3 S −1 or less, advantageously 1 x 10-4 S- 1 or higher Below, more advantageously, an anti-TNF receptor I dAb monomer that binds to TNF receptor I with a K off rate constant of 1 × 10 −5 S −1 or less, most preferably 1 × 10 −6 S −1 or less. Or a dual specific ligand comprising the dAb.

好ましくは、dAb単量体又はリガンドは、標準的な試験(例えば、本明細書に記載されているL929又はHeLa試験)において、500nMから50pM、好ましくは100nMから50pM、より好ましくは10nMから100pM、有利には1nMから100pM、例えば50nM以下、好ましくは5nM以下、より好ましくは500pM以下、有利には200pM以下、最も好ましくは100pM以下のND50でTNF−αを中和する。   Preferably, the dAb monomer or ligand is 500 nM to 50 pM, preferably 100 nM to 50 pM, more preferably 10 nM to 100 pM, in standard tests (eg, the L929 or HeLa tests described herein), Advantageously, TNF-α is neutralized with an ND50 of 1 nM to 100 pM, such as 50 nM or less, preferably 5 nM or less, more preferably 500 pM or less, advantageously 200 pM or less, most preferably 100 pM or less.

好ましくは、dAb単量体又はリガンドは、500nMから50pM、好ましくは100nMから50pM、より好ましくは10nMから100pM、有利には1nMから100pM、例えば50nM以下、好ましくは5nM以下、より好ましくは500pM以下、有利には200pM以下、最も好ましくは100pM以下のIC50でTNF−α5受容体I(p55受容体)に対するTNF−αの結合を阻害する。好ましくは、TNF受容体I標的は、ヒトTNF−αである。   Preferably, the dAb monomer or ligand is 500 nM to 50 pM, preferably 100 nM to 50 pM, more preferably 10 nM to 100 pM, advantageously 1 nM to 100 pM, such as 50 nM or less, preferably 5 nM or less, more preferably 500 pM or less, Advantageously, binding of TNF-α to TNF-α5 receptor I (p55 receptor) is inhibited with an IC50 of 200 pM or less, most preferably 100 pM or less. Preferably, the TNF receptor I target is human TNF-α.

また、本発明は、1nMから500μM(例えば1×10−9から5×10−4)、好ましくは100nMから10uMのKで血清アルブミン(SA)に結合するdAb単量体(又は当該dAbを含む二重特異性リガンド)を提供する。好ましくは、第1の抗SA dAb、及び他の標的に対する第2のdAbを含む二重特異性リガンドについては、第2のdAbのその標的に対する親和性(例えば、Kd、及び/又は表面プラスモン共鳴により、例えばBIAcoreを用いて測定されたKoff)は、第1のdAbのSAに対する親和性の1から100000倍(好ましくは100から100000倍、より好ましくは1000から100000倍、又は10000倍から100000倍である)。例えば、第1のdAbは、約10μMの親和性でSAを結合し、第2のdAbは、100pMの親和性でその標的を結合する。好ましくは、血清アルブミンは、ヒト血清アルブミン(HSA)である。 The present invention also provides a dAb monomer that binds to serum albumin (SA) with a K d of 1 nM to 500 μM (eg, 1 × 10 −9 to 5 × 10 −4 ), preferably 100 nM to 10 uM (or the dAb). Bispecific ligands). Preferably, for bispecific ligands comprising a first anti-SA dAb and a second dAb to another target, the affinity of the second dAb for that target (eg, Kd and / or surface plasmon) By resonance, eg, Koff measured using BIAcore, the affinity of the first dAb to SA is 1 to 100,000 times (preferably 100 to 100,000 times, more preferably 1000 to 100,000 times, or 10,000 times to 100,000 times). Double). For example, a first dAb binds SA with an affinity of about 10 μM and a second dAb binds its target with an affinity of 100 pM. Preferably, the serum albumin is human serum albumin (HSA).

一実施形態において、第1のAdb(又はdAb単量体)は、約50、好ましくは70、より好ましくは100、150又は200nMのKでSA(例えばHSA)を結合する。 In one embodiment, the first Adb (or dAb monomer) binds SA (eg, HSA) with a K d of about 50, preferably 70, more preferably 100, 150 or 200 nM.

本発明は、本発明の先述の態様に従って、上記dAb単量体の二量体、三量体及び重合体を提供する。   The present invention provides dimers, trimers and polymers of the dAb monomer according to the above-described embodiments of the present invention.

dAb単量体、二量体及び三量体を含む本発明によるリガンドを、CH2及びCH3領域の一方又は双方、並びに場合によってはヒンジ領域を含む抗体Fc領域に結合させることが可能である。例えば、単一ヌクレオチド配列としてFc領域に結合されるリガンドをコードするベクターを使用して、当該ポリペプチドを調製することができる。   Ligands according to the invention comprising dAb monomers, dimers and trimers can be bound to antibody Fc regions comprising one or both of the CH2 and CH3 regions and optionally the hinge region. For example, the polypeptide can be prepared using a vector that encodes a ligand that binds to the Fc region as a single nucleotide sequence.

本発明の第2の構成のさらなる態様において、本発明は、少なくとも本明細書に定められている多重特異性リガンドをコードする1つ又は複数の核酸分子を提供する。一実施形態において、リガンドは、閉鎖構造リガンドである。他の実施形態において、リガンドは、開放構造リガンドである。多重特異性リガンドは、単一核酸分子上でコードされうる。或いは、各エピトープ結合領域を個別的な核酸分子でコードすることもできる。リガンドが単一核酸分子でコードされる場合は、それらの領域を融合ポリペプチドとして発現してもよいし、個別的に発現し、続いて、例えば化学結合剤を使用して互いに結合させてもよい。個別的な核酸から発現されたリガンドは、適切な手段によって互いに結合されることになる。   In a further aspect of the second configuration of the invention, the invention provides one or more nucleic acid molecules that encode at least a multispecific ligand as defined herein. In one embodiment, the ligand is a closed structure ligand. In other embodiments, the ligand is an open structure ligand. Multispecific ligands can be encoded on a single nucleic acid molecule. Alternatively, each epitope binding region can be encoded by a separate nucleic acid molecule. If the ligand is encoded by a single nucleic acid molecule, those regions may be expressed as a fusion polypeptide or may be expressed separately and subsequently bound to each other using, for example, a chemical binding agent. Good. Ligands expressed from individual nucleic acids will be bound to each other by appropriate means.

核酸は、発現すると同時に宿主細胞からのポリペプチドを移出するために単一配列をコードすることができ、発現すると同時に糸状バクテリオファージ粒子の表面成分(又は選択表示系の他の成分)と融合することができる。細菌発現及び/又はファージ又はファージミド表示に用いることができるリーダー配列は、pelB、stII、ompA、phoA、bla及びpelAを含む。   The nucleic acid can encode a single sequence for expression and export of the polypeptide from the host cell at the same time as it is expressed and at the same time is fused with the surface component of the filamentous bacteriophage particle (or other component of the selection display system). be able to. Leader sequences that can be used for bacterial expression and / or phage or phagemid display include pelB, stII, ompA, phoA, bla and pelA.

本発明の第2の構成のさらなる態様において、本発明は、本発明による核酸を含むベクターを提供する。   In a further aspect of the second configuration of the present invention, the present invention provides a vector comprising a nucleic acid according to the present invention.

さらなる態様において、本発明は、本発明によるベクターをトランスフェクトした宿主細胞を提供する。   In a further aspect, the present invention provides a host cell transfected with a vector according to the present invention.

当該ベクターからの発現を、例えばバクテリオファージ粒子の表面に、選択のためのエピトープ結合領域を生成するように構成することができる。これは、表示領域の選択、そして本発明の方法を用いた「多重特異性リガンド」の選択を可能にする。   Expression from the vector can be configured to generate epitope binding regions for selection, eg, on the surface of bacteriophage particles. This allows the selection of the display area and the selection of “multispecific ligands” using the method of the invention.

本発明の第2の構成の好ましい実施形態において、エピトープ結合領域は、免疫グロブリン可変領域であり、単一領域V遺伝子レパートリーから選択される。一般には、単一抗体領域のレパートリーは、糸状バクテリオファージの表面に表示される。好ましい実施形態において、各単一抗体領域は、ファージレパートリーを抗原に結合することによって選択される。   In a preferred embodiment of the second configuration of the invention, the epitope binding region is an immunoglobulin variable region and is selected from a single region V gene repertoire. In general, a single antibody region repertoire is displayed on the surface of filamentous bacteriophages. In preferred embodiments, each single antibody region is selected by binding a phage repertoire to an antigen.

本発明は、開放構造又は閉鎖構造リガンドであってもよい、本発明による少なくとも1つの多重特異性リガンドを含むキットをさらに提供する。本発明によるキットは、例えば、診断キット、治療キット、及び化学又は生物種検出用キット等であってもよい。   The invention further provides a kit comprising at least one multispecific ligand according to the invention, which may be an open or closed structure ligand. The kit according to the present invention may be, for example, a diagnostic kit, a treatment kit, a chemical or biological species detection kit, or the like.

本発明の第2の構成のさらなる態様において、本発明は、本発明によるリガンドを使用する均一免疫試験を提供する。   In a further aspect of the second configuration of the invention, the invention provides a homogeneous immunity test using a ligand according to the invention.

本発明の第2の構成のさらなる態様において、本発明は、本発明の方法によって取得可能な閉鎖構造多重特異性リガンド、及び薬学的に許容可能な担体、希釈剤又は賦形剤を含む組成物を提供する。さらに、本発明は、本発明による閉鎖構造多重特異性リガンド又は組成物を使用して疾病を治療するための方法を提供する。本発明の好ましい実施形態において、疾病は、癌又は炎症性疾患、例えば関節リウマチ、喘息又はクローン病である。   In a further aspect of the second configuration of the invention, the invention comprises a closed structure multispecific ligand obtainable by the method of the invention and a pharmaceutically acceptable carrier, diluent or excipient. I will provide a. Furthermore, the present invention provides a method for treating a disease using a closed structure multispecific ligand or composition according to the present invention. In a preferred embodiment of the invention, the disease is cancer or an inflammatory disease such as rheumatoid arthritis, asthma or Crohn's disease.

本発明の第2の構成のさらなる態様において、本発明は、本発明による閉鎖構造多重特異性リガンド又は組成物を使用する疾病の診断を含む診断方法を提供する。   In a further aspect of the second configuration of the present invention, the present invention provides a diagnostic method comprising diagnosis of a disease using a closed structure multispecific ligand or composition according to the present invention.

したがって、概して、閉鎖構造多重特異性リガンドに対する検体の結合を利用して、作用物質を変位させて、変位に関するシグナルを生成させることができる。例えば、検体(第2の抗原)の結合により、酵素(第1の抗原)を、特にその酵素がその活性部位を通じて抗体に保持された場合に抗体に結合させて、免疫試験の基礎を提供することが可能である。   Thus, in general, the binding of an analyte to a closed structure multispecific ligand can be utilized to displace the agent and generate a signal related to the displacement. For example, binding of an analyte (second antigen) causes the enzyme (first antigen) to bind to the antibody, particularly when the enzyme is retained by the antibody through its active site, providing the basis for an immunoassay. It is possible.

したがって、第2の構成の最後の態様において、本発明は、標的分子の存在を検出するための方法であって、
(a)抗原に結合された閉鎖構造多重特異性リガンドを設ける工程であって、前記リガンドは、標的分子及び作用物質に対して特異的であり、リガンドにより結合される作用物質は、リガンドからの変位に関する検出可能なシグナルを生成させる工程と、
(b)閉鎖構造多重特異性リガンドを標的分子に接触させる工程と、
(c)作用物質の変位の結果として生成されたシグナルを検出する工程とを含む方法を提供する。
Thus, in the last aspect of the second configuration, the present invention is a method for detecting the presence of a target molecule comprising:
(A) providing a closed structure multispecific ligand bound to an antigen, wherein the ligand is specific for a target molecule and an agent, and the agent bound by the ligand is Generating a detectable signal related to the displacement;
(B) contacting the closed structure multispecific ligand with a target molecule;
(C) detecting a signal generated as a result of the displacement of the agent.

本発明の第2の構成の上記態様によれば、有利には、作用物質は、閉鎖構造多重特異性リガンドにより結合されると不活性になる酵素である。或いは、作用物質は、酵素に対する基質、及びリガンドにより結合されると不活性になる、又は消失する蛍光、発光又は発色分子からなる群から選択されるいずれかであってもよい。   According to the above aspect of the second configuration of the present invention, advantageously the agent is an enzyme that becomes inactive when bound by a closed structure multispecific ligand. Alternatively, the agent may be any selected from the group consisting of a substrate for an enzyme and a fluorescent, luminescent or chromogenic molecule that becomes inactive or disappears when bound by a ligand.

本明細書に開示されている配列に対して類似又は相同的(例えば少なくとも約70%の配列同一性を有する)配列も本発明の一部である。いくつかの実施形態において、アミノ酸レベルの配列同一性は、約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%以上でありうる。核酸レベルでは、配列同一性は、約70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%以上でありうる。或いは、核酸セグメントが、選択的ハイブリダイゼーション条件(例えば極めて高厳密性のハイブリダイゼーション条件)下で鎖の補体に対してハイブリダイゼーションするときに実質的な同一性が存在する。核酸は、全細胞に存在してもよく、細胞可溶化物に存在してもよく、又は部分的に精製された形態又は実質的にナイーブな形態で存在していてもよい。   Sequences similar or homologous (eg, having at least about 70% sequence identity) to the sequences disclosed herein are also part of the invention. In some embodiments, the amino acid level sequence identity is about 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99. % Or more. At the nucleic acid level, sequence identity is about 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99 % Or more. Alternatively, substantial identity exists when a nucleic acid segment hybridizes to the complement of a strand under selective hybridization conditions (eg, very stringent hybridization conditions). The nucleic acid may be present in whole cells, may be present in cell lysates, or may be present in a partially purified form or a substantially naive form.

2つの配列の間の「相同性」又は「配列同一性」又は「類似性」(本明細書では、それらの用語を区別なく用いる)の計算は以下のようにして実施される。最適比較の目的に向けて配列の位置合せを行う(例えば、最適な位置合せのために第1及び第2のアミノ酸又は核酸配列に一方又は双方にギャップを導入し、比較目的について非相同性配列を無視することができる)。   Calculations of “homology” or “sequence identity” or “similarity” between two sequences (the terms are used interchangeably herein) are performed as follows. Align sequences for purposes of optimal comparison (eg, introduce gaps in one or both of the first and second amino acid or nucleic acid sequences for optimal alignment and heterologous sequences for comparison purposes) Can be ignored).

好ましい実施形態において、比較目的で位置合せされた基準配列の長さは、基準配列の長さの少なくとも30%、好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%、さらにより好ましくは少なくとも60%、さらにより好ましくは少なくとも70%、80%、90%、100%である。次いで、対応するアミノ酸位置又はヌクレオチド位置のアミノ酸残基又はヌクレオチド残基を比較する。第1の配列における位置は、第2の配列における対応する位置と同じアミノ酸残基又はヌクレオチドで占められる場合は、それらの分子は、その位置で同一になる(本明細書に用いられるように、アミノ酸又は核酸「相同性」は、アミノ酸又は核酸「同一性」と同等である)。2つのアミノ酸の同一性割合は、2つの配列の最適な位置合せのために導入することが必要なギャップの数及び各ギャップの長さを考慮した、それらの配列が共有する同一位置の数の関数である。   In preferred embodiments, the length of the reference sequence aligned for comparison purposes is at least 30%, preferably at least 40%, more preferably at least 50%, even more preferably at least 60% of the length of the reference sequence, Even more preferred is at least 70%, 80%, 90%, 100%. The amino acid residues or nucleotide residues at corresponding amino acid positions or nucleotide positions are then compared. If a position in the first sequence is occupied by the same amino acid residue or nucleotide as the corresponding position in the second sequence, then the molecules are identical at that position (as used herein, Amino acid or nucleic acid “homology” is equivalent to amino acid or nucleic acid “identity”). The percent identity of two amino acids is the number of identical positions shared by those sequences, taking into account the number of gaps that need to be introduced for optimal alignment of the two sequences and the length of each gap. It is a function.

有利には、パラメータをデフォルト値に設定したBLASTアルゴリズム(バージョン2.0)を配列の位置合せに採用する。BLASTアルゴリズムは、「blast_help.html」ファイルの「/Blast!」ディレクトリの米国政府(「.gov」)の国立衛生研究所(「nib」)の全国バイオテクノロジー情報センター(「.ncbi」)のワールドワイドウェブサイト(「www」)に詳細に記載されている。検索パラメータは、以下のように定められ、有利には規定されたデフォルトパラメータに設定される。   Advantageously, the BLAST algorithm (version 2.0) with parameters set to default values is employed for alignment of the sequences. The BLAST algorithm is based on the National Center for Biotechnology Information (".ncbi") of the National Institutes of Health ("nib") of the US Government (".gov") in the "/ Blast!" Directory of the "blast_help.html" file. It is described in detail on the wide web site ("www"). The search parameters are defined as follows and are preferably set to defined default parameters.

BLAST(ベーシックローカルアラインメントサーチツール)は、blastp、blastn、blastx、tblastn及びtblastxプログラムによって採用される発見的検索アルゴリズムである。これらのプログラムは、いくつかの改善を伴うKarlin及びAltschul、1990、20 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87(6):2264−8(上述の「blast_help.html」参照の統計的手法を用いたそれらの発見に意義を帰するものである。BLASTプログラムは、例えば問合せ配列に対する相同性を特定する配列同一性検索に向けて作成された。それらのプログラムは、概してモチーフスタイル検索に有用ではない。配列データベースの類似性検索における基本的問題についての議論については、Altschulら(1994)を参照されたい。   BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) is a heuristic search algorithm employed by the blastp, blastn, blastx, tblastn and tblastx programs. These programs are described in Karlin and Altschul, 1990, 20 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87 (6): 2264-8 (representing their significance using the statistical methods referenced in “blast_help.html” above. The BLAST program specifies homology to query sequences, for example. Created for sequence identity searches, these programs are generally not useful for motif style searches, see Altschul et al. (1994) for a discussion of basic issues in sequence database similarity searches. .

国立バイオテクノロジー情報センターウェブサイトで入手可能な5つのBLASTプログラムは、以下のタスクを実行する。「blastp」は、タンパク質配列データベースに対してアミノ酸問合せ配列を比較する。「blastn」は、ヌクレオチド配列データベースに対してヌクレオチド問合せ配列を比較する。「blastx」は、タンパク質配列データベースに対してヌクレオチド問合せ配列(両鎖)の6枠概念翻訳プロダクトを比較する。「tblastn」は、すべての6つの読み枠(両鎖)において動的に翻訳されたヌクレオチド配列に対してタンパク質問合せ配列を比較する。「tblastx」は、ヌクレオチド配列データベースの6枠翻訳に対してヌクレオチド問合せ配列の6枠翻訳を比較する。   The five BLAST programs available on the National Center for Biotechnology Information website perform the following tasks: “Blastp” compares an amino acid query sequence against a protein sequence database. “Blastn” compares a nucleotide query sequence against a nucleotide sequence database. “Blastx” compares a six-frame conceptual translation product of nucleotide query sequences (both strands) against a protein sequence database. “Tblastn” compares a protein query sequence against a dynamically translated nucleotide sequence in all six reading frames (both strands). “Tblastx” compares the 6-frame translation of the nucleotide query sequence against the 6-frame translation of the nucleotide sequence database.

BLASTは、以下の検索パラメータを使用する。   BLAST uses the following search parameters:

ヒストグラム(HISTOGRAM):各検索に対するスコアのヒストグラムを表示する。デフォルトはyesである(BLASTマニュアルのパラメータH参照)。   Histogram (HISTOGRAM): Displays a histogram of scores for each search. The default is yes (see parameter H in the BLAST Manual).

デスクリプション(DESCRIPTIONS):報告された配列を特定された数に対応させる短記述の数を制限する。デフォルト限界は100記述である(マニュアルのページのパラメータV参照)。エクスペクト(EXPECT)及びカットオフ(CUTOFF)も参照されたい。   Description (DESCRIPTIONS): Limits the number of short descriptions that make a reported sequence correspond to a specified number. The default limit is 100 descriptions (see parameter V on the manual page). See also EXPECT and CUTOFF.

アラインメント(ALIGNMENT):高スコアセグメント対(HSP)が報告されている、特定された数にデータベース配列を制限する。デフォルト限界は50である。これより多くのデータベース配列が、報告のための統計的有意閾値を満たす場合は(以下のエクスペクト(EXPECT)及びカットオフ(CUTOFF)参照)、最大の統計的有意に帰する対応のみが報告される(BLASTマニュアルのパラメータB参照)。   ALIGNMENT: Limit database sequences to the specified number for which high score segment pairs (HSPs) are reported. The default limit is 50. If more database sequences meet the statistical significance threshold for reporting (see EXPECT and CUTOFF below), only correspondences that are attributed to maximum statistical significance are reported. (See parameter B in the BLAST Manual).

エクスペクト(EXPECT):データベース配列に対する対応を報告するための統計的有意閾値。デフォルト値は、Karlin及びAltschul(1990)に従って、10の対応が単に偶然に見い出されることが期待される10である。対応に帰する統計的有意がエクスペクト(EXPECT)閾値を上回る場合は、その対応は報告されない。より低いエクスペクト(EXPECT)閾値はより厳密で、報告されるチャンス対応がより少なくなる。分数値も許容される(BLASTマニュアルのパラメータE参照)。   EXPECT: Statistical significance threshold for reporting correspondence to database sequences. The default value is 10, according to Karlin and Altschul (1990), where 10 correspondences are expected to be found simply by chance. If the statistical significance attributed to the correspondence is above the EXPECT threshold, the correspondence is not reported. Lower EXPECT thresholds are more stringent and have fewer chance responses to be reported. Fractional values are also allowed (see parameter E in the BLAST Manual).

カットオフ(CUTOFF):高スコアセグメント対を報告するためのカットオフスコア。デフォルト値は、エクスペクト(EXPECT)値から計算される(上記参照)。HSPは、それらに帰する統計的有意が、カットオフ(CUTOFF)値に等しいスコアを有する孤立HSPに帰するものと少なくとも同程度である場合にのみ、データベース配列にについて報告される。より高いカットオフ(CUTOFF)値は、より厳密で、報告されるチャンス対応がより少なくなる(BLASTマニュアルのパラメータS参照)。典型的には、有意閾値は、エクスペクト(EXPECT)を用いてより直感的に管理されうる。   Cut-off (CUTOFF): Cut-off score for reporting high-scoring segment pairs. The default value is calculated from the EXPECT value (see above). HSPs are reported for database sequences only if the statistical significance attributed to them is at least as high as that attributed to an isolated HSP with a score equal to the cut-off (CUTOFF) value. Higher cutoff (CUTOFF) values are more rigorous and have fewer chance responses reported (see parameter S in the BLAST Manual). Typically, the significance threshold can be managed more intuitively using EXPECT.

マトリックス(MATRIX):BLASTP、BLASTX、TBLASTN及びTBLASTXに対する代用採点マトリックス。デフォルトマトリックスは、BLOSUM62(Henikoff & Henikoff、1992、Proc.Natl.30 Acad.Sci.USA 89(22):10915−9)である。有効な代用選択肢は、PAM40、PAM120、PAM:250及びIDENTITYを含む。BLASTNに対しては利用可能な代用採点マトリックスはない。BLASTN配列におけるマトリックス(MATRIX)ディレクトリを指定すると、誤り応答が復帰する。   MATRIX: A surrogate scoring matrix for BLASTP, BLASTX, TBLASTN and TBLASTX. The default matrix is BLOSUM62 (Henikoff & Henikoff, 1992, Proc. Natl. 30 Acad. Sci. USA 89 (22): 10915-9). Valid alternative choices include PAM40, PAM120, PAM: 250, and IDENTITY. There is no substitute scoring matrix available for BLASTN. If a matrix (MATRIX) directory in the BLASTN array is specified, an error response is returned.

ストランド(STRAND):TBLASTN検索をデータベース配列の上端又は下端鎖に限定する。或いはBLASTN、BLASTX又はTBLASTX検索を問合せ配列の上端又は下端鎖の読取り枠に限定する。   STRAND: restricts the TBLASTN search to the top or bottom strand of the database sequence. Alternatively, the BLASTN, BLASTX, or TBLASTX search is limited to the reading frame at the top or bottom strand of the query sequence.

フィルタ(FILTER):Wootton & Federhen(1993)Computers and Chemistry 17:149−163のSEGプログラムで測定される組成複雑性が低い問合せ配列のセグメント、或いはClaverie & States、1993、Computers and Chemistry 17:191−201のXNUプログラムによって、又はBLASTNについてはTatusov and LipmanのDUSTプログラムによって(NCBIのワールドワイドウェブサイト参照)測定される短周期内的繰返しから構成されるセグメントをマスクする。フィルタリングは、統計的に有意であるが、生物学的に重要でない報告をブラスト出力(例えば共通の酸性、塩基性又はプロリン豊富領域)から排除して、データベース配列に対する特定の対応付けに利用可能な問合せ配列のより生物学的に重要な領域を残すことが可能である。フィルタプログラムによって見い出される低複雑性配列は、ヌクレオチド配列の文字「N」(例えば13回繰り返された「N」)及びタンパク質配列の文字「X」(例えば9回繰り返される「X」)を用いて置換される。   Filter (FILTER): Woton & Federhen (1993) Computers and Chemistry 17: 149-163 query sequence segment with low compositional complexity as measured by SEG program, or Claverie & States, 1993, Computers and Chemistry 19: Mask segments composed of short-period intra-repetitions as measured by the 201 XNU program or, for BLASTN, by the DUST program of the Tatusov and Lipman (see NCBI World Wide Web site). Filtering eliminates reports that are statistically significant but not biologically significant from the blast output (eg common acidic, basic or proline rich regions) and can be used for specific mapping to database sequences It is possible to leave a more biologically important region of the query sequence. The low complexity sequence found by the filter program uses the letter “N” in the nucleotide sequence (eg “N” repeated 13 times) and the letter “X” in the protein sequence (eg “X” repeated 9 times). Replaced.

フィルタリングは問合せ配列(又はその翻訳プロダクト)にのみ適用され、データベース配列に適用されない。デフォルトフィルタリングは、BLASTNではDUSTであり、他のプログラムではSEGである。SWISS−PROTにおける配列に適用される場合は、SEG、XNU又は双方によって何もマスクされないことが珍しくないため、フィルタリングは常に効果をもたらすものと期待すべきではない。また、配列が全面的にマスクされ、フィルタリングされていない問合せ配列に対して報告されたあらゆる対応の統計的有意が疑わしいことが示される場合もある。   Filtering applies only to query sequences (or their translation products), not to database sequences. The default filtering is DUST for BLASTN and SEG for other programs. When applied to arrays in SWISS-PROT, filtering should not always be expected to be effective, as it is not uncommon to have nothing masked by SEG, XNU, or both. The sequence may also be masked entirely, indicating that any reported statistical significance for the unfiltered query sequence is questionable.

NCBI−gi:取得及び/又は場所名に加えて、出力中にNCBI gi識別子を示させる。   NCBI-gi: Causes the NCBI gi identifier to be shown in the output in addition to the acquisition and / or location name.

最も好ましくは、配列比較は、「/BLAST」ディレクトリにおける、上記のNCBIワールドワイドウェブサイトで提供される単純なBLAST検索アルゴリズムを用いて実施される。   Most preferably, the sequence comparison is performed using a simple BLAST search algorithm provided on the NCBI World Wide Web site in the “/ BLAST” directory.

免疫グロブリンをベースとした多重特異性リガンドの調製
本発明による二重特異性リガンドは、本発明の望ましい構成による構造が開放構造であっても閉鎖構造であっても、scFv、「ファージ」抗体及び他の工作抗体分子を調製するために抗体工学の分野で用いられている既に確立された技術に従って調製されうる。抗体、特に二重特異性抗体を調製するための技術は、例えば、Winter & Milstein、(1991)Nature 349:293−299;Pluckthun(1992)Immunological Reviews 5 130:151−188;Wrightら、(1992)Crit.Rev.Immunol.12:125− 168;Holliger,P.& Winter、G.(1993)Curr.Op.Biotechn.4、446−449;Carterら、(1995)J.Hematother.4、463−470;Chester,K.A.& Hawkins,R.E.(1995)Trends Biotechn.13,294−300;Hoogenboom,H.R.(1997)Nature Biotechnol.15、125−126、Fearon、D.(1997)Nature Biotechnol.15、618−619;Pluckthun,A.& Pack,P.(1997)Immunotechnology 3,83−105;Carter,P.& Merchant,A.M.(1997)Curr.Opin.Biotechnol.8、449−454;Hollinger,P.& Winter,G.(1997)Cancer Immunol.Immunother.45、128−130の論文、及びそれらに引用されている参考文献に記載されている。
Preparation of Immunoglobulin-Based Multispecific Ligands Bispecific ligands according to the present invention can be used to produce scFv, “phage” antibodies, and structures that are open or closed according to the desired configuration of the present invention. Other engineered antibody molecules can be prepared according to already established techniques used in the field of antibody engineering to prepare. Techniques for preparing antibodies, particularly bispecific antibodies, are described, for example, in Winter & Milstein, (1991) Nature 349: 293-299; ) Crit. Rev. Immunol. 12: 125-168; Holliger, P .; & Winter, G.G. (1993) Curr. Op. Biotechn. 4, 446-449; Carter et al. (1995) J. MoI. Hematother. 4, 463-470; A. & Hawkins, R .; E. (1995) Trends Biotechn. 13, 294-300; Hoogenboom, H .; R. (1997) Nature Biotechnol. 15, 125-126, Fearon, D.M. (1997) Nature Biotechnol. 15, 618-619; & Pack, P.A. (1997) Immunotechnology 3,83-105; Carter, P. et al. & Merchant, A.M. M.M. (1997) Curr. Opin. Biotechnol. 8, 449-454; Hollinger, P .; & Winter, G .; (1997) Cancer Immunol. Immunother. 45, 128-130, and references cited therein.

本発明は、2つの異なる抗原又はエピトープに対する可変領域の選択、及びその後の可変領域の組合せを考慮する。可変領域の選択に採用される技術には、当該技術分野で知られているライブラリー及び選択手順が採用される。ヒトB細胞から収穫された再編成V遺伝子を使用する天然ライブラリー(Marksら、(1991)J.Mol.Biol.、222:581;Vaughanら、(1996)Nature Biotech.、14:309)は、当業者によく知られている。合成ライブラリー(Hoogenboom & Winter(1992)J.Mol.Biol.、227:381;Barbasら、(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA、89:4457;Nissimら、(1994)EMBO J.、13:692;Griffithsら、(1994)EMBO]、13:3245;De Kruifら、(1995)J.Mol.Biol.、248:97)は、通常PCRを用いて、クローニング免疫グロブリンV遺伝子によって調製される。PCRプロセスにおける誤差は、高度の無作為化をもたらしうる。VH及び/又はVLライブラリーを標的抗原又はエピトープに対して個別に(この場合は、単一領域結合が直接選択される)又は一緒に選択することができる。   The present invention contemplates the selection of variable regions for two different antigens or epitopes, and subsequent variable region combinations. Libraries and selection procedures known in the art are employed as techniques employed for variable region selection. A natural library that uses rearranged V genes harvested from human B cells (Marks et al., (1991) J. Mol. Biol., 222: 581; Vaughan et al., (1996) Nature Biotech., 14: 309) is Are well known to those skilled in the art. Synthetic libraries (Hoogenboom & Winter (1992) J. Mol. Biol., 227: 381; Barbas et al., (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4457; Nissim et al., (1994) EMBO J. et al. , 13: 692; Griffiths et al. (1994) EMBO], 13: 3245; De Kruif et al. (1995) J. Mol. Biol., 248: 97) are usually used by cloning immunoglobulin V genes using PCR. Prepared. Errors in the PCR process can lead to a high degree of randomization. VH and / or VL libraries can be selected individually (in this case, single region binding is selected directly) or together for the target antigen or epitope.

本発明による二重特異性リガンドを製造するための好ましい方法は、可変領域のレパートリーを第1の抗原又はエピトープに対する結合について選択し、可変領域のレパートリーを第2の抗原又はエピトープに対する結合について選択する選択系を使用することを含む。次いで、選択された第1及び第2の可変領域を組み合わせ、二重特異性リガンドを第1及び第2の抗原又はエピトープの両方に対する結合について選択する。閉鎖構造リガンドは、第1及び第2の抗原又はエピトープの両方を同時でなく、個別に結合することについて選択される。   A preferred method for producing a bispecific ligand according to the present invention selects a variable region repertoire for binding to a first antigen or epitope and a variable region repertoire for binding to a second antigen or epitope. Including using a selection system. The selected first and second variable regions are then combined and a bispecific ligand is selected for binding to both the first and second antigens or epitopes. The closed structural ligand is selected for binding both the first and second antigens or epitopes individually rather than simultaneously.

A.ライブラリーベクター系
本発明における使用に好適な様々な選択系が、当該技術分野で知られている。当該系の例を以下に記載する。
A. Library Vector Systems Various selection systems suitable for use in the present invention are known in the art. Examples of such systems are described below.

バクテリオファージラムダ発現系は、いずれも先述したバクテリオファージプラク又は溶原菌のコロニーとして直接スクリーニングすることができ(Museら、(1989)20 Science、246:1275;Caton及びKoprowsiki(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、87;Mullinaxら、(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、87:8095;Perssonら、(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、88:2432)、本発明に使用される。当該発現系を使用して、ライブラリーの10までの異なるメンバーをスクリーニングすることが可能であるが、それらは、実際には、より多数のメンバー(10を超えるメンバー)のスクリーニングに適さない。 Any of the bacteriophage lambda expression systems can be directly screened as bacteriophage plaques or colonies of lysogens as previously described (Muse et al. (1989) 20 Science 246: 1275; Caton and Koprowski (1990) Proc. Natl. Acad.Sci.U.S.A., 87; Mullinax et al., (1990) Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. Sci.U.S.A., 88: 2432), used in the present invention. Although the expression system can be used to screen up to 10 6 different members of the library, they are in fact not suitable for screening a larger number of members (over 10 6 members). .

ライブラリーの構成に特に使用されるのは、核酸をそれが発現するポリペプチドに結合させることを可能にする選択表示系である。本明細書に用いられているように、選択表示系は、汎用及び/又は標的リガンドを結合することによって、好適な表示手段によるライブラリーの個々のメンバーの選択を可能にする系である。   Of particular use in the construction of a library is a selection display system that allows a nucleic acid to be bound to a polypeptide it expresses. As used herein, a selection display system is a system that allows selection of individual members of a library by a suitable display means by binding generic and / or target ligands.

ファージディスプレイ技術に代表される、大規模ライブラリーの所望のメンバーを単離するための選択プロトコルが当該技術分野で知られている。多様なペプチド配列を糸状バクテリオファージの表面に表示する(Scott及びSmith(1990)Science、249:386)当該系は、標的抗原を結合する特異的抗体断片のインビトロ選択及び増幅のための抗体断片(及びそれらをコードするヌクレオチド配列)のライブラリーを作成するのに有用であることが証明された(McCaffertyら、WO92/01047)。VH及びVL領域をコードするヌクレオチド配列は、それらを大腸菌の細胞周辺腔に導くリーダーシグナルをコードする遺伝子断片に結合される。その結果として、得られた抗体断片は、典型的にはバクテリオファージ被覆タンパク質(例えばpIII又はpVIII)に対する融合物として、バクテリオファージの表面に表示される。   Selection protocols for isolating desired members of large libraries, represented by phage display technology, are known in the art. A variety of peptide sequences are displayed on the surface of filamentous bacteriophages (Scott and Smith (1990) Science, 249: 386). The system uses antibody fragments for in vitro selection and amplification of specific antibody fragments that bind target antigens ( And nucleotide sequences encoding them) proved useful (McCafferty et al., WO 92/01047). Nucleotide sequences encoding the VH and VL regions are linked to gene fragments that encode leader signals that direct them to the periplasmic space of E. coli. As a result, the resulting antibody fragments are displayed on the surface of bacteriophage, typically as a fusion to a bacteriophage coat protein (eg, pIII or pVIII).

或いは、抗体断片は、ラムダファージカプシド(ファージボディ)に外部から表示される。ファージをベースとした表示系の長所は、生物系であるために、細菌細胞に選択されたライブラリーメンバーを含むファージを単に成長させることによって、選択されたライブラリーメンバーを増幅できることである。また、ポリペプチドライブラリーメンバーをコードするヌクレオチド配列は、ファージ又はファージミドベクターに含まれるため、配列決定、発現及び次の遺伝子操作は比較的簡単である。   Alternatively, the antibody fragment is externally displayed on a lambda phage capsid (phage body). The advantage of phage-based display systems is that because they are biological systems, selected library members can be amplified by simply growing phage containing the selected library members in bacterial cells. In addition, since the nucleotide sequence encoding the polypeptide library member is contained in a phage or phagemid vector, sequencing, expression and subsequent genetic manipulation are relatively simple.

バクテリオファージ抗体表示ライブラリー及びラムダファージ発現ライブラリーを構成するための方法は、当該技術分野でよく知られている(参照により本明細書に組み込まれているMcCaffertyら、(1990)Nature、348:552;Kangら、(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、88:4363;Clacksonら、(1991)Nature、352:624;Lowmanら、(1991)Biochemistry、30:10832;Burtonら、20(1991)Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A.、88:10134;Hoogenboomら、(1991)Nucleic Acids Res.、19:4133;Changら、(1991)J.Immunol.、147:3610;Breitlingら、(1991)Gene、104:147;Marksら、(1991)前出;Barbasら、(1992)前出;Hawkins及びWinter(1992)J.Immunol.、22:867;Marksら、1992、J.Biol.Chem.、267:16007;Lernerら、(1992)Science、258:1313)。   Methods for constructing bacteriophage antibody display libraries and lambda phage expression libraries are well known in the art (McCafferty et al. (1990) Nature, 348, incorporated herein by reference). Kang et al., (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 88: 4363; Clackson et al., (1991) Nature, 352: 624; Lowman et al., (1991) Biochemistry, 30: 10832. Burton et al., 20 (1991) Proc. Natl. Acad. Sci USA, 88: 10134; Hoogenboom et al., (1991) Nucleic Acids Res., 19: 4133; 1) J. Immunol., 147: 3610; Breitling et al., (1991) Gene, 104: 147; Marks et al., (1991) supra; Barbas et al., (1992) supra; Hawkins and Winter (1992) J. Immunol. Marks et al., 1992, J. Biol. Chem., 267: 16007; Lerner et al., (1992) Science, 258: 1313).

1つの特に有利な手法は、scFvファージライブラリーを使用することである(Hustonら、1988、Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A.、85:5879−5883;Chaudharyら、(1990)Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A.、87:1066−1070;McCaffertyら、(1990)前出;Clacksonら、(1991)Nature、352:624;Marksら、(1991)J.Mol.Biol.、222:581;Chiswellら、30(1992)Trends Biotech.、10:80;Marksら、(1992)J.Biol.Chem.、267)。バクテリオファージ被覆タンパク質に表示されたscFvライブラリーの様々な実施形態が記載されている。例えば、参照により本明細書に組み込まれているWO96/06213及びWO92/01047(医学研究会議)並びにWO97/08320(Morphosys)に記載されているファージディスプレイ手法の改良型も知られている。   One particularly advantageous approach is to use scFv phage libraries (Huston et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci USA, 85: 5879-5883; Chaudhary et al., (1990). Proc. Natl. Acad. Sci USA, 87: 1066-1070; McCafferty et al., (1990) supra; Clackson et al., (1991) Nature, 352: 624; Marks et al., (1991) J. Mol. Biol., 222: 581; Chiswell et al., 30 (1992) Trends Biotech., 10:80; Marks et al. (1992) J. Biol. Chem., 267). Various embodiments of scFv libraries displayed on bacteriophage coat proteins have been described. For example, improved versions of the phage display techniques described in WO 96/06213 and WO 92/01047 (Medical Research Council) and WO 97/08320 (Morphosys), which are incorporated herein by reference, are also known.

ポリペプチドのライブラリーを生成するための他の系は、ライブラリーメンバーのインビトロ合成のための無細胞酵素機構の使用を含む。1つの方法において、標的リガンドに対する交替的選択及びPCR増幅によってRNAを選択する(Tuerk及びGold(1990)Science、249:505;Ellington及びSzostak(1990)Nature、346:818)。同様の技術を用いて、所定のヒト転写因子を結合するDNA配列を識別することができる(Thiesen及びBach(1990)Nucleic Acids Res.、18:3203;Beaudry及びJoyce(1992)Science、257:635;WO92/05258及びWO92/14843)。同様にして、大きいライブラリーを生成するための方法として、インビトロ翻訳を用いて、ポリペプチドを合成することが可能である。一般には、安定化されたポリソーム複合体を含むこれらの方法は、さらにWO88/08453、WO90/05785、WO90/07003、WO91/02076、WO91/05058及びWO92/02536に記載されている。WO95/22625及びWO95/11922(Affymax)に開示されている、ファージをベースとしない代替的な表示系は、選択のためのポリペプチドを表示するのにポリソームを使用する。   Another system for generating a library of polypeptides involves the use of a cell-free enzyme mechanism for in vitro synthesis of library members. In one method, RNA is selected by alternating selection for target ligands and PCR amplification (Tuerk and Gold (1990) Science, 249: 505; Ellington and Szostak (1990) Nature, 346: 818). Similar techniques can be used to identify DNA sequences that bind a given human transcription factor (Thiesen and Bach (1990) Nucleic Acids Res., 18: 3203; Beaudry and Joyce (1992) Science, 257: 635). WO92 / 05258 and WO92 / 14843). Similarly, polypeptides can be synthesized using in vitro translation as a method for generating large libraries. In general, these methods involving stabilized polysome complexes are further described in WO88 / 08453, WO90 / 05785, WO90 / 07003, WO91 / 02076, WO91 / 05058 and WO92 / 02536. An alternative non-phage based display system disclosed in WO95 / 22625 and WO95 / 11922 (Affymax) uses polysomes to display polypeptides for selection.

さらに他の範疇の技術は、遺伝子のその遺伝子産物との結合を可能にする人工的区画におけるレパートリーの選択を含む。例えば、所望の遺伝子産物をコードする核酸を、油中水エマルジョンで形成されたマイクロカプセルにおいて選択することができる選択系が、WO99/02671、WO00/40712及びTawfik & Griffiths(1998)Nature Biotechnol 16(7)、652−6に記載されている。所望の活性を有する遺伝子産物をコードする遺伝子要素をマイクロカプセルに区分し、次いで転写且つ/又は翻訳して、マイクロカプセル内にそれぞれの遺伝子産物(RNA又はタンパク質)を生成する。続いて、所望の活性を有する遺伝子産物を生成する遺伝子要素を分類する。この手法は、様々な手段によって、所望の活性を検出することにより対象とする遺伝子産物を選択する。   Yet another category of techniques involves the selection of a repertoire in an artificial compartment that allows a gene to bind to its gene product. For example, selection systems that can select nucleic acids encoding the desired gene product in microcapsules formed with water-in-oil emulsions are described in WO99 / 02671, WO00 / 40712 and Tawfik & Griffiths (1998) Nature Biotechnol 16 ( 7), 652-6. Genetic elements encoding gene products having the desired activity are partitioned into microcapsules and then transcribed and / or translated to produce each gene product (RNA or protein) within the microcapsules. Subsequently, genetic elements that produce gene products having the desired activity are classified. This technique selects the gene product of interest by detecting the desired activity by various means.

B.ライブラリー構成
選択を目的としたライブラリーは、例えば上述のように当該技術分野で知られている技術を用いて構成してもよいし、商業的供給源から購入してもよい。本発明に有用なライブラリーは、例えば、WO99/20749に記載されている。ベクター系が選択され、対象とするポリペプチドをコードする1つ又は複数の核酸配列がライブラリーベクターにクローン化されると、発現の前に変異誘発を受けることによって、クローン化分子内に多様性を生成することができる。或いは、変異誘発及びさらなる選択が実施される前に、上述したように、コード化タンパク質を発現、選択することができる。構造的に最適化されたポリペプチドをコードする核酸配列の変異誘発が標準的な分子法によって実施される。特に用いられるのは、ポリメラーゼ連鎖反応又はPCRである(参照により本明細書に組み込まれているMullis及びFaloona(1987)Methods E’nzymol.、155:335)。熱安定性のDNA依存性DNAポリメラーゼによって触媒された多数のサイクルのDNA複製を用いて、対象とする標的配列を増幅させるPCRは、当該技術分野でよく知られている。様々な抗体ライブラリーの構成については、Winterら、(1994)Ann.Rev.Immunology 12、433−55、及びそれに引用された参考文献に論述されている。
B. Library Configuration A library for selection purposes may be constructed using techniques known in the art, for example as described above, or may be purchased from commercial sources. Libraries useful for the present invention are described, for example, in WO 99/20749. Once a vector system has been selected and one or more nucleic acid sequences encoding the polypeptide of interest have been cloned into a library vector, it is subject to diversity within the cloned molecule by undergoing mutagenesis prior to expression. Can be generated. Alternatively, the encoded protein can be expressed and selected as described above before mutagenesis and further selection is performed. Mutagenesis of nucleic acid sequences encoding structurally optimized polypeptides is performed by standard molecular methods. Of particular use is the polymerase chain reaction or PCR (Mullis and Faloona (1987) Methods E'nzymol., 155: 335, incorporated herein by reference). PCR that amplifies a target sequence of interest using multiple cycles of DNA replication catalyzed by a thermostable DNA-dependent DNA polymerase is well known in the art. For the construction of various antibody libraries, see Winter et al. (1994) Ann. Rev. Immunology 12, 433-55, and references cited therein.

PCRは、鋳型DNA(少なくとも1fg、より実用的には1〜1000ng)及び少なくとも25pmolのオリゴヌクレオチドプライマーを使用して実施される。各配列は、プライマープールの分子のごく小さい部分で表され、後の増幅サイクルにおいて量が限定されるため、プライマープールが極めて不均一である場合はより多量のプライマーを使用するのが有利でありうる。典型的な反応混合物は、2μlのDNA、25pmolのオリゴヌクレオチドプライマー、2.5μlの10×PCR緩衝液1(Perkin−Elmer(カリフォルニア州Foster City))、0.4μlの1.25μM dNTP、0.15μl(又は2.5単位)のTaq DNAポリメラーゼ(Perkin Elmer(カリフォルニア州Foster City))、及び全体積が25μlとなる量の脱イオン水を含む。ミネラルオイルを重層し、プログラム式サーマルサイクラーを使用してPCRが実施される。PCRサイクルの各工程の長さ及び温度、並びにサイクル数は、実際の厳密性要件に従って調整される。アニーリング温度及びタイミングは、ともに、プライマーを鋳型にアニールする効率性、及び許容される不一致の程度によって決定づけられる。明らかに、核酸分子が同時に増幅及び変異誘発される場合は、合成の少なくとも第1ラウンドにおいて不一致が必要とされる。プライマーアニーリング条件の厳密性を最適化する能力は、当業者の知識に十分に含められる。30℃と72℃の間のアニーリング温度が用いられる。通常は92℃と99℃の間の温度で4分間にわたって鋳型分子の最初の変性が生じ、その後に変性(94〜99℃、15秒から1分)、アニーリング(上述のように決定された温度;1〜2分)及び伸長(72℃、増幅産物の長さに応じて1から5分)からなる20〜40のサイクルが続く。最後の伸長は、一般には、72℃で4分間にわたって行われ、その後に4℃の無期限の(0〜24時間の)工程が行われてもよい。   PCR is performed using template DNA (at least 1 fg, more practically 1-1000 ng) and at least 25 pmol of oligonucleotide primers. Because each sequence is represented by a small portion of the primer pool molecule and is limited in volume in later amplification cycles, it is advantageous to use a larger amount of primer if the primer pool is very heterogeneous. sell. A typical reaction mixture is 2 μl DNA, 25 pmol oligonucleotide primer, 2.5 μl 10 × PCR buffer 1 (Perkin-Elmer (Foster City, Calif.)), 0.4 μl 1.25 μM dNTP,. 15 μl (or 2.5 units) Taq DNA polymerase (Perkin Elmer (Foster City, Calif.)) And an amount of deionized water to a total volume of 25 μl. The mineral oil is overlaid and PCR is performed using a programmed thermal cycler. The length and temperature of each step of the PCR cycle, and the number of cycles are adjusted according to the actual stringency requirements. Annealing temperature and timing are both determined by the efficiency of annealing the primer to the template and the degree of mismatch allowed. Obviously, if the nucleic acid molecule is amplified and mutagenized simultaneously, inconsistencies are required in at least the first round of synthesis. The ability to optimize the stringency of primer annealing conditions is well within the knowledge of those skilled in the art. An annealing temperature between 30 ° C. and 72 ° C. is used. Initial denaturation of the template molecule usually occurs over 4 minutes at a temperature between 92 ° C and 99 ° C, followed by denaturation (94-99 ° C, 15 seconds to 1 minute), annealing (temperature determined as described above). 1 to 2 minutes) and extension (72 ° C., 1 to 5 minutes depending on the length of the amplification product) followed by 20 to 40 cycles. The final extension is generally performed at 72 ° C. for 4 minutes, followed by an indefinite (0-24 hour) step at 4 ° C.

C.単一可変領域の組合せ
本発明に有用な領域を選択すると、共有結合法及び非共有結合法を含む、当該技術分野で知られている様々な方法によって組み合わせることができる。
C. Single Variable Region Combinations Once regions useful in the present invention are selected, they can be combined by a variety of methods known in the art, including covalent and non-covalent methods.

好ましい方法は、記載されているポリペプチドリンカーを例えばscFv分子と併用することを含む(Birdら、(1988)Science 242:423−426)。Birdら、Science 242、423−426;Hudsonら、Journal Immunol.Methods 231(1999)177−189;Hudsonら、Proc Nat Acad Sci USA 85、5879 5883には好適なリンカーについて論述されている。リンカーは、好ましくは、柔軟で、2つの単一領域が相互作用することを可能にする。1つのリンカーの例は、(Gly4 ser)nリンカー(n=1〜8、例えば2、3、4、5又は7)である。柔軟性が劣る、ダイアボディに使用されるリンカーを採用してもよい(Holligerら、(1993)PNAS(USA)90:6444−6448)。   A preferred method involves the use of the described polypeptide linker in combination with, for example, a scFv molecule (Bird et al. (1988) Science 242: 423-426). Bird et al., Science 242, 423-426; Hudson et al., Journal Immunol. Methods 231 (1999) 177-189; Hudson et al., Proc Nat Acad Sci USA 85, 5879 5883 discusses suitable linkers. The linker is preferably flexible and allows two single regions to interact. An example of one linker is a (Gly4 ser) n linker (n = 1-8, eg 2, 3, 4, 5 or 7). Linkers used in diabodies that are less flexible may be employed (Holliger et al. (1993) PNAS (USA) 90: 6444-6448).

一実施形態において、採用されるリンカーは、免疫グロブリンヒンジ領域ではない。   In one embodiment, the employed linker is not an immunoglobulin hinge region.

リンカー以外の方法を用いて様々な領域を組み合わせることができる。例えば、天然又は工作システイン残基を通じて提供されたジスルフィドブリッジの使用を利用して、V−V、V−V又はV−V二量体を安定化させる(Reiterら、(1994)Protein Eng.7:697−704)、或いは可変領域間の界面の改造を利用して、総合作用の「適合性」及び安定性を向上させることができる(Ridgewayら、(1996)Protein Eng.7:617−621;Zhuら、(1997)Protein Science 6:781−788)。 Various regions can be combined using methods other than linkers. For example, the use of disulfide bridges provided through natural or engineered cysteine residues is utilized to stabilize V H -V H , V L -V L or V H -V L dimers (Reiter et al., ( 1994) Protein Eng. 7: 697-704), or remodeling of the interface between variable regions can be used to improve the “compatibility” and stability of the overall action (Ridgeway et al., (1996) Protein Eng. 7: 617-621; Zhu et al. (1997) Protein Science 6: 781-788).

免疫グロブリンの可変領域、特に抗体VH領域を接合又は安定化するための他の技術を適宜採用することができる。   Other techniques for conjugating or stabilizing immunoglobulin variable regions, particularly antibody VH regions, can be employed as appropriate.

本発明によれば、二重特異性リガンドを、溶解状態で「閉鎖」構造とすることができる。「閉鎖」構造は、2つの領域(例えばVH及びVL)が、抗体結合部位を形成する会合VL対の形態の如き会合形態で存在している構造である。例えば、scFvは、VH及びVL領域を結合するのに使用されるリンカーの配置に応じて、閉鎖構造であってもよい。これが、領域が会合することを可能にするほど柔軟であるか、或いはそれらを会合位置に固定的に保持する場合は、それらの領域は恐らく閉鎖構造を採用することになる。   According to the present invention, the bispecific ligand can be in a “closed” structure in the dissolved state. A “closed” structure is a structure in which two regions (eg, VH and VL) exist in an associated form, such as the form of an associated VL pair that forms the antibody binding site. For example, the scFv may be a closed structure depending on the arrangement of the linker used to join the VH and VL regions. If this is flexible enough to allow the regions to meet or if they are held securely in the meeting position, they will likely employ a closed structure.

同様に、VH領域対及びVL領域対は、閉鎖構造で存在することができる。一般には、これは、リガンド分子における硬質リンカー等による領域の閉鎖構造の機能になる。閉鎖構造のリガンドは、リガンドの半減期を増加させる分子と第2の標的分子の両方を結合できない。したがって、リガンドは、典型的には、リガンドの半減期を増加させる分子からの解離に際して第2の標的分子のみを結合することになる。   Similarly, VH region pairs and VL region pairs can exist in a closed structure. In general, this becomes a function of a closed structure of the region by a rigid linker or the like in the ligand molecule. A closed ligand cannot bind both a molecule that increases the half-life of the ligand and a second target molecule. Thus, the ligand will typically bind only the second target molecule upon dissociation from the molecule that increases the half-life of the ligand.

さらに、リンカーのないVH/VH、VL/VL又はVH/VL二量体の構成は、領域間の競合を与える。   Furthermore, VH / VH, VL / VL or VH / VL dimer configurations without linkers provide competition between regions.

本発明によるリガンドは、さらに、開放構造であってもよい。当該構造において、リガンドは、リガンドの半減期を増加させる分子と、第2の標的分子の両方を同時に結合することができる。典型的には、開放構造における可変領域は、それらの領域が相互作用して、抗体結合領域を形成しないとともに、それぞれのエピトープに対する結合をめぐって競合しない程度に離れて保持される(VH VL対の場合)。VH/VH又はVI/VL二量体の場合は、それらの領域は、硬質リンカーによって結合されない。本来は、当該領域対は、抗原結合をめぐって競合したり、抗体結合部位を形成したりすることはない。   The ligand according to the present invention may further be an open structure. In this structure, the ligand can simultaneously bind both a molecule that increases the half-life of the ligand and a second target molecule. Typically, the variable regions in an open structure are retained so far that they do not interact to form an antibody binding region and do not compete for binding to their respective epitopes (in the case of VH VL pairs). ). In the case of VH / VH or VI / VL dimers, these regions are not joined by a rigid linker. Originally, the region pair does not compete for antigen binding and does not form an antibody binding site.

Fab断片及び全抗体は、主として閉鎖構造で存在するが、開放及び閉鎖二重特異性リガンドは、恐らく、異なる雰囲気下において様々な平衡状態で存在する。リガンドの標的に対する結合は、恐らく、平衡のバランスを開放構造へとシフトさせる。したがって、本発明による特定のリガンドは、溶解状態で2つの構造で存在することができ、その1つ(開放形態)は、2つの抗原又はエピトープを独立的に結合することができ、他方の構造(閉鎖形態)は、1つの抗原又はエピトープのみを結合することができる。したがって、抗原又はエピトープは、この構造においてリガンドに対する結合をめぐって競合する。   Fab fragments and whole antibodies exist primarily in a closed structure, whereas open and closed bispecific ligands presumably exist in various equilibrium states under different atmospheres. Binding of the ligand to the target probably shifts the equilibrium balance to an open structure. Thus, a particular ligand according to the present invention can exist in two structures in solution, one of which (open form) can independently bind two antigens or epitopes, while the other structure (Closed form) can bind only one antigen or epitope. Thus, antigens or epitopes compete for binding to the ligand in this structure.

したがって、二重特異性リガンドの開放形態は、溶解状態で閉鎖形態と平衡に存在することができるが、平衡は閉鎖形態に有利であると想定される。さらに、開放形態は、標的結合によって封鎖されて、閉鎖構造になることが可能である。したがって、好ましくは、本発明の特定の二重特異性リガンドは、2つの構造(開放構造と閉鎖構造)の間で平衡して存在する。   Thus, while the open form of the bispecific ligand can exist in equilibrium with the closed form in the dissolved state, it is assumed that equilibrium is advantageous for the closed form. Furthermore, the open form can be blocked by target binding to become a closed structure. Preferably, therefore, certain bispecific ligands of the present invention exist in equilibrium between the two structures (open structure and closed structure).

本発明による二重特異性リガンドを、開放及び閉鎖構造に有利になるように改造することができる。例えば、ジスルフィド結合に対するV−V相互作用を安定化すると、閉鎖構造が安定する。さらに、VH領域及びV領域対を含む領域を結合するのに使用されるリンカーを、開放形態に有利になるように構成することができる。例えば、リンカーは、大きなアミノ酸残基を反対方向に組み込むこと、又は領域を物理的に離す好適な硬質構築物を設計することによって、領域の会合を立体的に阻害することができる。 Bispecific ligands according to the invention can be modified to favor open and closed structures. For example, stabilizing the V H -V L interaction on disulfide bonds stabilizes the closed structure. Furthermore, the linker used to join the regions comprising the VH region and VL region pairs can be configured to favor the open form. For example, linkers can sterically inhibit region association by incorporating large amino acid residues in the opposite direction, or by designing suitable rigid constructs that physically separate the regions.

D.二重特異性リガンドの特徴付け
二重特異性リガンドのその特異的抗原又はエピトープに対する結合を、当業者によく知られ、ELISAを含む方法によって試験することが可能である。本発明の好ましい実施形態において、結合は、モノクローナルファージELISAを用いて試験される。
D. Characterization of the bispecific ligand The binding of the bispecific ligand to its specific antigen or epitope can be tested by methods well known to those skilled in the art and including ELISA. In a preferred embodiment of the invention, binding is tested using a monoclonal phage ELISA.

ファージELISAを任意の好適な手順に従って実施することができる。江里時的なプロトコルを以下に記載する。   Phage ELISA can be performed according to any suitable procedure. The Eri-temporal protocol is described below.

各選択において生成されたファージの集団を、選択された抗原又はエピトープに対するELISAによる結合についてスクリーニングして、「ポリクローナル」ファージ抗体を識別することができる。次いで、これらの集団からの単一感染細菌コロニーからのファージをELISAによってスクリーニングして、「モノクローナル」ファージ抗体を識別することができる。また、可溶性抗体断片を抗原又はエピトープに対する結合についてスクリーニングすることが望ましく、これは、例えばC又はN末端タグに対する試薬を使用して、ELISAによって実施することも可能である(例えば、Winterら、(1994)Ann.Rev.Immunology 12、433−55及びそれに引用された参考文献を参照)。   The population of phage generated in each selection can be screened for binding by ELISA to selected antigens or epitopes to identify “polyclonal” phage antibodies. Phages from single infected bacterial colonies from these populations can then be screened by ELISA to identify “monoclonal” phage antibodies. It is also desirable to screen soluble antibody fragments for binding to an antigen or epitope, which can also be performed by ELISA, eg, using reagents for the C or N-terminal tag (eg, Winter et al., ( 1994) Ann. Rev. Immunology 12, 433-55 and references cited therein).

選択されたファージモノクローナル抗体の多様性をPCR生成物のゲル5電気泳動(Marksら、1991、前出;Nissimら、1994、前出)、探査(Tomlinsonら、1992)J.Nol.Biol.227、776)又はベクターDNAの配列によって評価することもできる。   The diversity of selected phage monoclonal antibodies was examined by gel 5 electrophoresis of PCR products (Marks et al., 1991, supra; Nissim et al., 1994, supra), exploration (Tomlinson et al., 1992). Nol. Biol. 227, 776) or vector DNA sequences.

E.「二重特異性リガンド」の構造
上述のように、抗体は、本明細書では、少なくとも1つの重鎖及び軽鎖可変領域、少なくとも2つの重鎖可変領域、又は少なくとも2つの軽鎖可変領域を含む抗体(例えばIgG、IgM、IgA、IgA、IgE)又は断片(Fab、Fv、ジスルフィド結合Fv、scFv、ダイアボディ)と定義づけられる(抗体という用語はdAbをも包含する)。抗体を、自然に抗体を生成する任意の種から少なくとも部分的に誘導するか、又は組換えDNA技術によって作ることができる(血清、B細胞、ハイブリドーマ、トランスフェクトーマ、酵母又は細菌から単離される)。
E. Structure of “dual specific ligand” As noted above, an antibody herein comprises at least one heavy and light chain variable region, at least two heavy chain variable regions, or at least two light chain variable regions. Defined as an antibody (eg, IgG, IgM, IgA, IgA, IgE) or fragment (Fab, Fv, disulfide bond Fv, scFv, diabody) (the term antibody also includes dAbs). Antibodies can be derived at least in part from any species that naturally produces antibodies, or can be made by recombinant DNA technology (isolated from serum, B cells, hybridomas, transfectomas, yeasts or bacteria). )

本発明の好ましい実施形態において、二重特異性リガンドは、抗体の少なくとも1つの20単一重鎖可変領域、及び抗体の1つの単一軽鎖可変領域、又は2つの単一重又は軽鎖可変領域を含む。例えば、リガンドは、VH/VL対、一対のVH領域又は一対のV領域を含むことができる。 In a preferred embodiment of the invention, the bispecific ligand comprises at least one 20 single heavy chain variable region of an antibody and one single light chain variable region of an antibody, or two single heavy or light chain variable regions. Including. For example, the ligand can comprise a VH / VL pair, a pair of VH regions, or a pair of VL regions.

当該リガンドの第1及び第2の可変領域は、同一のポリペプチド鎖上に存在していてもよい。或いは、それらは、個別のポリペプチド鎖上に存在していてもよい。同一のポリペプチド鎖上に存在する場合は、上述のように、好ましくはペプチド配列であるリンカーによって結合されうる。   The first and second variable regions of the ligand may be present on the same polypeptide chain. Alternatively, they may be present on individual polypeptide chains. When present on the same polypeptide chain, they can be joined by a linker, preferably a peptide sequence, as described above.

第1及び第2の可変領域は、共有結合又は非共有結合的に会合することができる。それらが共有結合的に会合する場合は、共有結合は、ジスルフィド結合であってもよい。   The first and second variable regions can associate covalently or non-covalently. If they are covalently associated, the covalent bond may be a disulfide bond.

可変領域が、例えば本明細書に記載されているファージディスプレイ技術を用いて選択されたV遺伝子レパートリーから選択される場合は、これらの可変領域は、本明細書に記載されている特異的汎用リガンドによって認識されうるように、汎用フレームワーク領域を含む。汎用フレームワーク及び汎用リガンドの使用については、WO99/20749に記載されている。   If the variable regions are selected from a V gene repertoire selected using, for example, the phage display techniques described herein, these variable regions are specific universal ligands described herein. The generic framework area is included so that it can be recognized by The use of generic frameworks and generic ligands is described in WO 99/20749.

V遺伝子レパートリーが用いられる場合は、ポリペプチド配列の変動は、好ましくは、可変領域の構造的ループ内に位置する。いずれの可変領域のポリペプチド配列も、各可変領域のその相補対との相互作用を強化するためにDNAシャフリング又は変異によって変えることができる。DNAシャフリングは、当該技術分野で知られており、いずれも参照により本明細書に組み込まれているStemmer、1994、Nature 370:389−391及び米国特許第6,297,053号に教示されている。   When a V gene repertoire is used, the polypeptide sequence variation is preferably located within the structural loop of the variable region. The polypeptide sequence of any variable region can be altered by DNA shuffling or mutation to enhance the interaction of each variable region with its complementary pair. DNA shuffling is known in the art and taught in Stemmer, 1994, Nature 370: 389-391 and US Pat. No. 6,297,053, both of which are incorporated herein by reference. Yes.

本発明の好ましい実施形態において、「二重特異性リガンド」は、単一鎖Fv断片である。本発明の代替的な実施形態において、「二重特異性リガンド」は、Fab形式からなる。   In a preferred embodiment of the invention, the “dual specific ligand” is a single chain Fv fragment. In an alternative embodiment of the invention, the “bispecific ligand” consists of the Fab format.

さらなる態様において、本発明は、本明細書に定められている少なくとも1つの「二重特異性リガンド」をコードする核酸を提供する。   In a further aspect, the present invention provides a nucleic acid encoding at least one “dual-specific ligand” as defined herein.

本発明の態様に応じて、抗原及びエピトープの両方が同一の抗体分子に同時に結合できることを当業者なら理解するであろう。或いは、それらは、同一の抗体分子をめぐって競合しうる。例えば、両方のエピトープが同時に結合される場合は、二重特異性リガンドの両方の可変領域が、それらの標的エピトープを独立して結合することが可能である。それらの領域が競合する場合は、1つの可変領域は、その標的を結合することが可能であるが、他の可変領域がその同族標的を結合するのと同時に結合することはできない。或いは、第1の可変領域は、その標的を結合することが可能であるが、第2の可変領域がその同族標的を結合するのと同時に結合することはできない。   One skilled in the art will appreciate that, depending on aspects of the invention, both antigen and epitope can bind simultaneously to the same antibody molecule. Alternatively, they can compete for the same antibody molecule. For example, if both epitopes are bound simultaneously, both variable regions of the bispecific ligand can bind their target epitopes independently. If the regions compete, one variable region can bind its target, but not at the same time as another variable region binds its cognate target. Alternatively, the first variable region can bind its target, but not at the same time as the second variable region binds its cognate target.

可変領域を、標的抗原又はエピトープに対して導かれる抗体から誘導することができる。或いは、糸状バクテリオファージの表面に発現される領域の如き単一の抗体領域のレパートリーから誘導することができる。以下のように選択することができる。   The variable region can be derived from an antibody directed against the target antigen or epitope. Alternatively, it can be derived from a repertoire of single antibody regions, such as those expressed on the surface of filamentous bacteriophages. The following can be selected.

概して、本発明を実施するのに必要とされる核酸分子及びベクター構築物を、Sambrookら、(1989)、「Molecular Cloning:A Laboratory Manual」、Cold Spring Harbor、USAの如き標準的な実験マニュアルに記載されているように構築及び操作することができる。   In general, the nucleic acid molecules and vector constructs required to practice the present invention are described in standard laboratory manuals such as Sambrook et al. (1989), “Molecular Cloning: A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor, USA. Can be constructed and operated as is.

本発明に有用な核酸の操作は、典型的には、組換えベクターで実施される。   The manipulation of nucleic acids useful in the present invention is typically performed with recombinant vectors.

したがって、さらなる態様において、本発明は、本明細書に定められている少なくとも1つの「二重特異性リガンド」をコードする核酸を含むベクターを提供する。   Accordingly, in a further aspect, the present invention provides a vector comprising a nucleic acid encoding at least one “dual-specific ligand” as defined herein.

本明細書に用いられているように、ベクターは、非相同性DNAを、その発現及び/又は複製のための細胞に導入するのに使用される個別的な要素を意味する。当該ベクターを選択又は構成し、次に使用する方法は、当業者によく知られている。細菌プラスミド、バクテリオファージ、人工染色体及びエピソームベクターを含む多くのベクターが公的に利用可能である。当該ベクターを単純なクローニング及び遺伝子誘発に使用することができる。或いは、遺伝子発現ベクターが採用される。本発明に従って使用されるベクターは、所望のサイズ、典型的には長さが0.25キロベース(kb)から40kb以上のポリペプチドコード配列に対応するように選択されうる。好適な宿主細胞は、インビトロのクローニング処理の後にベクターで変換される。各ベクターは、一般には、クローニング(又は「ポリリンカー」)部位、複製起点及び少なくとも1つの選択可能マーカー遺伝子を含む様々な機能的成分を含有する。所定のベクターが発現ベクターである場合は、そのベクターは、本発明によるリガンドをコードする遺伝子に機能的に結合されるようにそれぞれクローニング部位の近傍に位置するエンハンサーエレメント、プロモーター、転写終結及びシグナル配列のいずれかを有する。   As used herein, vector means an individual element used to introduce heterologous DNA into cells for its expression and / or replication. Methods of selecting or constructing the vector and then using it are well known to those skilled in the art. Many vectors are publicly available, including bacterial plasmids, bacteriophages, artificial chromosomes and episomal vectors. The vector can be used for simple cloning and gene induction. Alternatively, a gene expression vector is employed. The vectors used in accordance with the present invention can be selected to correspond to a polypeptide coding sequence of the desired size, typically from 0.25 kilobases (kb) to 40 kb or more. Suitable host cells are transformed with the vector after an in vitro cloning process. Each vector generally contains various functional components including a cloning (or “polylinker”) site, an origin of replication and at least one selectable marker gene. When the predetermined vector is an expression vector, the vector is an enhancer element, promoter, transcription termination and signal sequence located in the vicinity of the cloning site, respectively, so as to be functionally linked to the gene encoding the ligand according to the present invention. Have one of the following.

一般には、クローニングベクター及び発現ベクターは、いずれも、ベクターが1つ又は複数の選択された宿主細胞に発現することを可能にする核酸配列を含む。典型的には、クローニングベクターにおいて、この配列は、ベクターが宿主染色体DNAから独立して複製することを可能にし、複製起点、又は自立的に複製する配列を含む。当該配列は、様々な細菌、酵母及びウィルスについてよく知られている。   In general, both cloning and expression vectors contain a nucleic acid sequence that enables the vector to be expressed in one or more selected host cells. Typically, in cloning vectors, this sequence allows the vector to replicate independently of the host chromosomal DNA and includes origins of replication or autonomously replicating sequences. Such sequences are well known for a variety of bacteria, yeast and viruses.

プラスミドpBR322からの複製起点は、たいていのグラム陰性細菌に好適であり、2ミクロンプラスミド起源は、酵母に好適であり、様々なウィルス起源(例えばSV40、アデノウィルス)は、哺乳類細胞におけるクローニングベクターに有用である。一般には、複製起点は、哺乳類発現ベクターがCOS細胞の如き、高レベルのDNAを複製することが可能な哺乳類細胞に使用されなければ、これらのベクターに必要とされない。   The origin of replication from plasmid pBR322 is suitable for most gram-negative bacteria, the 2 micron plasmid origin is suitable for yeast, and various viral origins (eg SV40, adenovirus) are useful for cloning vectors in mammalian cells. is there. In general, an origin of replication is not required for these vectors unless the mammalian expression vector is used in mammalian cells capable of replicating high levels of DNA, such as COS cells.

有利には、クローニング又は発現ベクターは、選択可能マーカーとも称する選択遺伝子を含有することができる。この遺伝子は、選択的培地で成長された変換宿主細胞の生存又は成長に必要なタンパク質をコードする。したがって、選択遺伝子を含むベクターで変換されない宿主細胞は、その培地で生存しない。典型的な選択遺伝子は、抗生物質又は他の毒素、例えばアンピシリン、ネオマイシン、メトトレキセート又はテトラシクリン、補足栄養要求欠乏に対する抵抗性を与え、栄養要求欠乏を補い、或いは成長培地で得ることができない重要な栄養分を供給するタンパク質をコードする。本発明によるリガンドをコードするベクターの複製は大腸菌において最も便利に実施されるため、大腸菌選択可能マーカー、例えば、抗生アンピシリンに対する抵抗性を与えるβ−ラクタマーゼ遺伝子が使用される。これらは、pBR322、又はpUC18若しくはpUC19のようなpUCプラスミドの如き大腸菌プラスミドから得ることが可能である。   Advantageously, the cloning or expression vector may contain a selection gene, also called a selectable marker. This gene encodes a protein necessary for the survival or growth of transformed host cells grown in selective media. Thus, host cells that are not transformed with the vector containing the selection gene will not survive in the medium. Typical selection genes are antibiotics or other toxins such as ampicillin, neomycin, methotrexate or tetracycline, which provide resistance to supplemental nutritional deficiencies, important nutrients that cannot compensate for nutritional deficiencies or cannot be obtained in growth media. Encodes a protein that supplies Since replication of the vector encoding the ligand according to the present invention is most conveniently performed in E. coli, an E. coli selectable marker is used, such as the β-lactamase gene that confers resistance to the antibiotic ampicillin. These can be obtained from E. coli plasmids such as pBR322 or pUC plasmids such as pUC18 or pUC19.

発現ベクターは、宿主成体に認識され、対象とするコード化配列に機能的に結合されるプロモーターを通常含有する。当該プロモーターは、誘導性又は構造性でありうる。「機能的に結合される」という用語は、記載された成分が、それらが意図したように機能することを可能にする関係にある近位配列を意味する。コード化配列に「機能的に結合された」対照配列は、コード化配列の発現を対照配列に適合する条件下で達成するように結合される。   Expression vectors usually contain a promoter that is recognized by the host adult and is operably linked to the coding sequence of interest. The promoter can be inducible or structural. The term “operably linked” means a proximal sequence in which the described components are in a relationship that allows them to function as intended. A control sequence “operably linked” to a coding sequence is ligated in such a way that expression of the coding sequence is achieved under conditions compatible with the control sequences.

原核宿主生物に対する使用に好適なプロモーターとしては、例えば、p−ラクタマーゼ及びラクトースプロモーター系、アルカリホスファターゼ、トリプトファン(trp)プロモーター系、及びtacプロモーターの如きハイブリッドプロモーターが挙げられる。細菌系に使用されるプロモーターも、一般には、コード化配列に機能的に結合されるシャインダルガーノ配列を含む。好ましいベクターは、ポリペプチドライブラリーメンバーに対応するヌクレオチド配列の発現を可能にする発現ベクターである。したがって、ポリペプチドライブラリーメンバーを発現する単一クローンの個別的増殖及び発現、又は任意の選択表示系の使用によって、第1及び/又は第2の抗原又はエピトープによる選択を行うことが可能である。上述したように、好ましい選択表示系は、バクテリオファージディスプレイである。したがって、ファージ又はファージミドベクター、例えばpIT1又はpIT2を使用することができる。本発明に有用なリーダー配列としては、pelB、stII、ompA、phoA、bla及びpelAが挙げられる。一例としては、(二本鎖複製に対して)複製の大腸菌起源を有するとともに、(一本鎖DNAの生成に対して)複製のファージ起源を有するファージミドベクターがある。当該ベクターの処理及び発現は、当該技術分野でよく知られている(Hoogenboom及びWinter(1992)前出;Nissimら、(1994)前出)。手短に述べると、ベクターは、β−ラクタマーゼ遺伝子、(NからC末端が)(発現されたポリペプチドを細胞周辺腔に導く)pelBリーダー配列からなる発現カセットの上流のlacプロモーター、(ライブラリーメンバーのヌクレオチドバージョンをクローン化するための)多重クローニング部位、場合によっては(検出用の)1つ又は複数のペプチドタグ、場合によっては1つ又は複数のTAG停止コドン、及びファージタンパク質pIIIを含有する。したがって、大腸菌の様々なサプレッサー及び非サプレッサー株を使用し、グルコース、イソプロピルチオ−β−D−ガラクトシド(IPTG)、又はVCS M13の如きヘルパーファージを加えると、ベクターは、発現のないプラスミドとして複製し、大量のポリペプチドライブラリーメンバーのみを生成し、又はそのいくつかがそれらの表面にポリペプチド−pIII融合の少なくとも1つのコピーを含有するファージを生成することが可能になる。   Suitable promoters for use with prokaryotic host organisms include, for example, hybrid promoters such as p-lactamase and lactose promoter systems, alkaline phosphatase, tryptophan (trp) promoter systems, and tac promoters. Promoters used in bacterial systems also generally include a Shine-Dalgarno sequence that is operably linked to the coding sequence. Preferred vectors are expression vectors that allow for expression of nucleotide sequences corresponding to polypeptide library members. Thus, selection by the first and / or second antigen or epitope can be performed by individual growth and expression of a single clone expressing a polypeptide library member, or by use of any selection display system. As mentioned above, the preferred selection display system is bacteriophage display. Thus, phage or phagemid vectors such as pIT1 or pIT2 can be used. Leader sequences useful in the present invention include pelB, stII, ompA, phoA, bla and pelA. An example is a phagemid vector having a replicating E. coli origin (for double-stranded replication) and a replicating phage origin (for production of single-stranded DNA). The processing and expression of the vectors are well known in the art (Hoogenboom and Winter (1992) supra; Nissim et al. (1994) supra). Briefly, the vector consists of the β-lactamase gene, the lac promoter upstream of the expression cassette consisting of the pelB leader sequence (which directs the expressed polypeptide to the periplasmic space) (N to C terminus), (library member A multiple cloning site (to clone the nucleotide version of), optionally one or more peptide tags (for detection), optionally one or more TAG stop codons, and the phage protein pIII. Therefore, using various suppressor and non-suppressor strains of E. coli and adding helper phages such as glucose, isopropylthio-β-D-galactoside (IPTG), or VCS M13, the vector replicates as a plasmid without expression. It will be possible to generate only large quantities of polypeptide library members, or phage, some of which contain at least one copy of the polypeptide-pIII fusion on their surface.

本発明によるリガンドをコードするベクターの構成には、従来の結合技術が採用される。単離されたベクター又はDNA断片は、開裂され、調整され、必要なベクターを生成するのに望ましい形態で再結合される。要望に応じて、構成されたベクターに正しい配列が存在することを確認するための分析を知られている方法で実施することが可能である。発現ベクターを構成し、インビトロで転写物を調製し、DNAを宿主細胞に導入し、発現及び機能を評価するための分析を実施するための好適な方法は、当業者に知られている。試料中の遺伝子配列の存在を検出し、その増幅及び/又は発現をサザン又はノザン解析、ウェスタンブロット法、DNA、RNA又はタンパク質のドットブロット法、in situハイブリダイゼーション、免疫細胞化学法、又は核酸若しくはタンパク質分子の配列解析の如き従来の方法によって定量化する。要望に応じて、それらの方法をどのように変更できるかを当業者なら容易に認識するであろう。   Conventional binding techniques are employed in the construction of the vector encoding the ligand according to the present invention. The isolated vector or DNA fragment is cleaved, adjusted and recombined in the form desired to produce the required vector. If desired, analysis to confirm that the correct sequence is present in the constructed vector can be performed by known methods. Suitable methods for constructing expression vectors, preparing transcripts in vitro, introducing DNA into host cells, and performing analyzes to assess expression and function are known to those skilled in the art. Detect the presence of a gene sequence in a sample and amplify and / or express its Southern or Northern analysis, Western blot, DNA, RNA or protein dot blot, in situ hybridization, immunocytochemistry, or nucleic acid or Quantification is by conventional methods such as sequence analysis of protein molecules. Those skilled in the art will readily recognize how these methods can be modified as desired.

閉鎖構造多重特異性リガンドの構造
本発明の第2の構成の態様によれば、2つ以上の非相補的エピトープ結合領域は、本明細書に定められる閉鎖構造になるように結合される。有利には、本明細書に記載されているリンカーの代わりに、又はそれに加えて、エピトープ結合部位の閉鎖構造の形成及び/又は維持を互いに容易にすることができる骨格にそれらの領域をさらに結合させることができる。
Closed Structure Multispecific Ligand Structure According to an aspect of the second configuration of the invention, two or more non-complementary epitope binding regions are combined to form a closed structure as defined herein. Advantageously, instead of or in addition to the linkers described herein, those regions are further linked to a backbone that can facilitate the formation and / or maintenance of the closed structure of the epitope binding site. Can be made.

(I)骨格
骨格は、上述した起源において、免疫グロブリン分子に基づいていてもよいし、非免疫グロブリンに基づいていてもよい。本明細書に定められている好ましい「免疫グロブリン骨格」は、少なくとも(i)抗体のCL(カッパ又はラムダサブクラス)領域又は(ii)抗体重鎖のCH1領域を含む免疫グロブリン分子;抗体重鎖のCH1及びCH2領域を含む免疫グロブリン分子;抗体重鎖のCH1、CH2及びCH3領域を含む免疫グロブリン分子;或いは抗体のCL(カッパ又はラムダサブクラス)領域と併用される集合体(ii)のいずれかから選択される骨格のいずれかを含む。ヒンジ領域を含めることもできる。領域の当該組合せは、例えば、IgG又はIgMの如き天然抗体、又はFv、scFv、Fab又はF(ab’)2分子の如きその断片に類似していてもよい。このリストは網羅的であるように意図されたものでないことを当業者なら認識するであろう。
(I) Skeleton The skeleton may be based on immunoglobulin molecules or non-immunoglobulins in the above-mentioned origins. A preferred “immunoglobulin backbone” as defined herein comprises at least (i) an immunoglobulin molecule comprising the CL (kappa or lambda subclass) region of an antibody or (ii) the CH1 region of an antibody heavy chain; From any of the immunoglobulin molecules comprising the CH1 and CH2 regions; immunoglobulin molecules comprising the CH1, CH2 and CH3 regions of the antibody heavy chain; Including any of the selected skeletons. A hinge region can also be included. Such a combination of regions may be similar to, for example, a natural antibody such as IgG or IgM, or a fragment thereof such as an Fv, scFv, Fab or F (ab ′) 2 molecule. Those skilled in the art will recognize that this list is not intended to be exhaustive.

(II)タンパク質骨組
各エピトープ結合領域は、タンパク質骨組、及びその領域と1つ又は複数のエピトープの特異的相互作用に関与する1つ又は複数のCDRを含む。有利には、本発明によるエピトープ結合領域は、3つのCDRを含む。好適なタンパク質骨組は、免疫グロブリン領域に基づく骨組、フィブロネクチンに基づく骨組、アフィボディに基づく骨組、CTLA4に基づく骨組、GroELの如きシャペロンに基づく骨組、リポカリンに基づく骨組、並びに細菌Fc受容体SpA及びSpDに基づく骨組からなる群から選択される骨組のいずれかを含む。このリストは、網羅的であるように意図されたものではないことを当業者なら理解するであろう。
(II) Protein framework Each epitope binding region comprises a protein framework and one or more CDRs involved in the specific interaction of that region with one or more epitopes. Advantageously, the epitope binding region according to the invention comprises three CDRs. Preferred protein scaffolds include immunoglobulin domain based scaffolds, fibronectin based scaffolds, affibody based scaffolds, CTLA4 based scaffolds, chaperone based scaffolds such as GroEL, lipocalin based scaffolds, and bacterial Fc receptors SpA and SpD. Any of the skeletons selected from the group consisting of skeletons based on: One skilled in the art will appreciate that this list is not intended to be exhaustive.

F:二重特異性リガンドの構成に使用される骨組
主鎖構造の選択
免疫グロブリンスーパーファミリーは、すべてそれらのポリペプチド鎖に対して同様の重畳を共有する。例えば、抗体は、それらの一時的配列の観点で高度に多様化しているが、配列及び結晶構造の比較により、予測に反して、抗体の6つの抗原結合ループのうちの5つ(H1、H2、L1、L2、L3)が、限られた数の主鎖構造、又は標準構造を採用することが明らかになった(Chothia及びLesk、(1987)、J.Mol.Biol.、196:901;Chothiaら、(1989)、Nature、342:877)。したがって、ループ長及び主要残基の分析により、大多数のヒト抗体に見い出されるH1、H2、L1、L2及びL3の主鎖構造の予測が可能になった(Chothiaら、(1992)、J.Mol.Biol.、227:799;Tomlinsonら、(1995)、EMBO J.、14:20 4628;Williamsら、(1996)、J.Mol.Biol.、264:220)。H3領域は、(Dセグメントの使用により)配列、長さ及び構造の観点ではるかに多様であるが、長さ、並びにループ及び抗体フレームワークの主要位置における特定の残基の存在又は残基の種類に依存する短ループ長に対する限られた数の主鎖構造をも形成する(Martinら、(1996)、J;Mol.Biol.、263:800;Shiraiら、(1996)、FEDS Letters、399:1)。
F: The selection of the backbone backbone structure used to construct the bispecific ligands The immunoglobulin superfamily all share a similar overlap for their polypeptide chains. For example, antibodies are highly diversified in terms of their temporal sequences, but by comparison of sequences and crystal structures, unexpectedly, five of the six antigen-binding loops of antibodies (H1, H2 , L1, L2, L3) have been shown to adopt a limited number of backbone structures, or standard structures (Chothia and Lesk, (1987), J. Mol. Biol., 196: 901; Chothia et al. (1989), Nature, 342: 877). Thus, analysis of loop length and major residues allowed prediction of the backbone structures of H1, H2, L1, L2 and L3 found in the majority of human antibodies (Chothia et al. (1992), J. Biol. Mol. Biol., 227: 799; Tomlinson et al. (1995), EMBO J., 14:20 4628; Williams et al. (1996), J. Mol. Biol., 264: 220). The H3 region is much more diverse in terms of sequence, length and structure (due to the use of the D segment), but the length and presence of particular residues or residues at key positions in the loop and antibody framework. It also forms a limited number of backbone structures for type-dependent short loop lengths (Martin et al. (1996), J; Mol. Biol. 263: 800; Shirai et al. (1996), FEDS Letters, 399. : 1).

本発明の二重特異性リガンドは、有利には、VH領域のライブラリー及び/又はV領域のライブラリーの如き領域のライブラリーから組み立てられる。さらに、本発明の二重特異性リガンドは、それ自体ライブラリーの形で提供されうる。本発明の一態様において、メンバーの主鎖構造が把握されるように、特定のループ長及び主要残基が選択された二重特異性リガンド及び/又は領域のライブラリーが設計される。有利には、これらは、上述したように、非機能的である確率を最小限にする、自然に見い出される免疫グロブリンスーパーファミリー分子の真の構造である。生殖系列V遺伝子セグメントは、抗体又はT細胞受容体ライブラリーを構成するための1つの好適な基本的フレームワークとして機能する。他の配列も使用される。少数の機能的メンバーが、その機能に影響を与えない変化した主鎖構造を有することができるように、低頻度で変化が生じうる。 The dual specific ligands of the invention are advantageously assembled from a library of regions such as a library of VH regions and / or a library of VL regions. Furthermore, the bispecific ligands of the invention can themselves be provided in the form of a library. In one aspect of the invention, a library of bispecific ligands and / or regions is designed in which specific loop lengths and major residues are selected so that the backbone structure of the members is known. Advantageously, these are the true structures of naturally occurring immunoglobulin superfamily molecules that minimize the probability of being non-functional, as described above. Germline V gene segments serve as one suitable basic framework for constructing antibody or T cell receptor libraries. Other sequences are also used. Changes can occur infrequently so that a small number of functional members can have an altered backbone structure that does not affect their function.

標準構造理論は、リガンドにコードされた異なる主鎖構造の数の評価、リガンド配列に基づいた主鎖構造の予測、標準構造に影響を与えない多様化のための残基の選択にも用いられる。ヒトVK領域において、L1ループは、4つの標準構造の1つを採用することが可能であり、L2ループは、単一の標準構造を有し、ヒトVK領域の90%は、L3ループに対する4又は5の標準構造を採用することが知られている(Tomlinsonら、(1995)、前出)。したがって、VK領域単体において、異なる標準構造が組み合わさって、一連の異なる主鎖構造を作ることが可能である。Vα領域が、L1、L2及びL3ループに対する異なる一連の標準構造をコードし、VK及びVα領域が、H1及びH2ループに対するいくつかの標準構造をコードできる任意のVH領域と対合できると仮定すると、これらの5つのループに対して観察される標準構造の組合せの数は極めて大きい。これは、主鎖構造における多様性の生成は、広範な結合特異性の生成に不可欠でありうることを暗示している。しかし、単一の知られている主鎖構造に基づいて抗体ライブラリーを構成することによって、予測に反して、実質的にすべての抗原を標的とするのに十分な多様性を生成するのに主鎖構造における多様性を必要としないことがわかった。さらに驚くべきことは、単一主鎖構造は共通構造である必要がないことである。単一の天然構造をライブラリー全体に対する基礎として使用できる。したがって、好ましい態様において、本発明の二重特異性リガンドは、単一の知られている主鎖構造を有する。   Standard structure theory can also be used to evaluate the number of different backbone structures encoded by a ligand, to predict backbone structures based on the ligand sequence, and to select residues for diversification that does not affect the standard structure . In the human VK region, the L1 loop can adopt one of four standard structures, the L2 loop has a single standard structure, and 90% of the human VK region has 4 relative to the L3 loop. Alternatively, it is known to adopt a standard structure of 5 (Tomlinson et al. (1995), supra). Thus, in a single VK region, different standard structures can be combined to create a series of different backbone structures. Suppose that the Vα region encodes a different set of standard structures for the L1, L2 and L3 loops, and that the VK and Vα regions can be paired with any VH region that can code several standard structures for the H1 and H2 loops. The number of standard structure combinations observed for these five loops is quite large. This implies that the generation of diversity in the backbone structure can be essential for the generation of a wide range of binding specificities. However, by constructing an antibody library based on a single known backbone structure, contrary to prediction, it generates enough diversity to target virtually all antigens. It was found that diversity in the main chain structure is not required. Even more surprising is that the single backbone structure need not be a common structure. A single natural structure can be used as the basis for the entire library. Thus, in a preferred embodiment, the bispecific ligand of the present invention has a single known backbone structure.

選択される単一主鎖構造は、好ましくは、問題の免疫グロブリンスーパーファミリー型の分子の間で一般化されている。構造は、著しい数の天然分子がそれを採用していると認められる場合に一般化されている。よって、本発明の好ましい態様において、免疫グロブリン領域の各結合ループに対する異なる主鎖構造の自然発生を個別に検討し、次いで、異なるループに対する主鎖構造の所望の組合せを有する天然可変領域を選択する。該当するものがない場合は、最も近いものを選択する。異なるループに対する主鎖構造の所望の組合せは、所望の主鎖構造をコードする生殖系列遺伝子セグメントを選択することによって作られることが好ましい。選択された生殖系列遺伝子セグメントは、自然に高頻度で発現されることがより好ましく、それらは、すべての天然生殖系列遺伝子セグメントで発現されるのが最も好ましい。   The single backbone structure chosen is preferably generalized among the immunoglobulin superfamily type molecules in question. The structure is generalized when it is recognized that a significant number of natural molecules adopt it. Thus, in a preferred embodiment of the present invention, the natural occurrence of different backbone structures for each binding loop of an immunoglobulin region is individually considered and then the natural variable regions having the desired combination of backbone structures for the different loops are selected. . If no match is found, select the closest match. The desired combination of backbone structures for the different loops is preferably made by selecting germline gene segments that encode the desired backbone structure. More preferably, the selected germline gene segments are naturally expressed at a high frequency, and most preferably they are expressed in all natural germline gene segments.

二重特異性リガンド又はそのライブラリーを設計するのに際して、6つの抗原結合ループの各々に対する異なる主鎖構造の発生率を個別に検討することができる。H1、H2、L1、L2及びL3については、天然分子の抗原結合ループの20%から100%に採用される所定の構造が選択される。   In designing a bispecific ligand or library thereof, the incidence of different backbone structures for each of the six antigen binding loops can be examined individually. For H1, H2, L1, L2 and L3, a predetermined structure adopted for 20% to 100% of the antigen binding loop of the natural molecule is selected.

典型的には、観察された発生率は、35%以上(すなわち35%から100%)、理想的には50%以上、さらには65%以上である。H3ループの大多数は、標準構造を有さないため、標準構造を示すそれらのループに共通する主鎖構造を選択するのが好ましい。したがって、それらのループの各々について、天然レパートリーに最も頻繁に観察される構造が選択される。ヒト抗体において、各ループに対する最も慣用的標準構造(CS)は、H1−CS1(発現されたレパートリーの79%)、H2−CS3(46%)、VKのL1−CS2(39%)、L2−CS1(100%)、VKのL3−CS1(36%)である(計算は、αk:λ比が70:30であることを前提としている。Hoodら、(1967)Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol、48:133)。標準構造を有するH3ループについては、塩架橋が残基94から残基101までの7つの残基のCDR3長(Kabatら、(1991)、免疫学に関するタンパク質の配列(Sequence of Immunological Interest)、米国保健福祉省)が最も一般的であると思われる。少なくとも16のヒト抗体配列が、その構造を形成する必要なH3長及び主要残基を含むEMBLデータライブラリーに存在し、少なくとも2つの結晶構造が、抗体モデル化のための基礎として使用できるタンパク質データバンクに存在する(2cgr及び1tet)。この標準構造の組合せの最も高頻度に発現される生殖系列遺伝子セグメントは、VHセグメント2−23(DP−47)、JHセグメントJH4b、VKセグメント02/012(DPK9)及びJKセグメントJK1である。VHセグメントDP45及びDP38も好適である。したがって、所望の単一主鎖構造によりライブラリーを形成するための基礎としてこれらのセグメントを併用することが可能である。   Typically, the observed incidence is 35% or higher (ie 35% to 100%), ideally 50% or higher, or even 65% or higher. Since the majority of H3 loops do not have a standard structure, it is preferable to select a backbone structure common to those loops exhibiting the standard structure. Thus, for each of those loops, the structure most frequently observed in the natural repertoire is selected. In human antibodies, the most conventional standard structure (CS) for each loop is H1-CS1 (79% of the expressed repertoire), H2-CS3 (46%), VK L1-CS2 (39%), L2- CS1 (100%), VK L3-CS1 (36%) (calculation assumes αk: λ ratio is 70:30. Hood et al. (1967) Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol, 48: 133). For the H3 loop having a standard structure, the salt bridge is a CDR3 length of 7 residues from residue 94 to residue 101 (Kabat et al. (1991), Sequence of Immunological Interests, USA (Ministry of Health and Welfare) seems to be the most common. Protein data that can be used as a basis for antibody modeling, with at least 16 human antibody sequences present in the EMBL data library containing the necessary H3 length and major residues that form the structure. Present in the bank (2cgr and 1tet). The most frequently expressed germline gene segments of this standard structure combination are VH segment 2-23 (DP-47), JH segment JH4b, VK segment 02/012 (DPK9) and JK segment JK1. VH segments DP45 and DP38 are also suitable. It is therefore possible to use these segments together as a basis for forming a library with the desired single backbone structure.

或いは、結合ループの各々について、異なる主鎖構造の自然発生率に基づいて単一主鎖構造を個別に選択する代わりに、単一主鎖構造を選択するための基礎として、主鎖構造の組合せの自然発生率を用いる。抗体の場合は、例えば、抗体結合ループの任意の2つ、3つ、4つ、5つ又はすべての6つの抗体に対する標準構造組合せの自然発生率を求めることが可能である。ここで、選択された構造は、天然抗体に共通していることが好ましく、天然レパートリーに最も高頻度に観察されることが最も好ましい。したがって、ヒト抗体において、例えば、5つの抗原結合ループH1、H2、L1、L2及びL3の自然の組合せを検討する場合は、標準構造の最も高頻度の組合せが求められ、次いで、単一主鎖構造を選択するための基礎として、H3ループに対する最もポピュラーな構造と組み合わせられる。   Alternatively, for each of the binding loops, instead of individually selecting a single main chain structure based on the natural occurrence of different main chain structures, a combination of main chain structures as a basis for selecting a single main chain structure The natural occurrence rate is used. In the case of antibodies, for example, it is possible to determine the natural occurrence rate of standard structure combinations for any two, three, four, five or all six antibodies in the antibody binding loop. Here, the selected structure is preferably common to natural antibodies, and most preferably observed most frequently in the natural repertoire. Thus, in human antibodies, for example, when considering the natural combination of five antigen binding loops H1, H2, L1, L2 and L3, the most frequent combination of standard structures is sought, and then a single main chain As the basis for selecting the structure, it is combined with the most popular structure for the H3 loop.

ii.標準配列の多様化
いくつかの選択された主鎖構造、又は好ましくは単一の知られている主鎖構造を選択すると、構造的且つ/又は機能的多様性を有するレパートリーを生成するために、分子の結合部位を変化させることによって本発明による二重特異性リガンド、又は本発明に使用されるライブラリーを構成することが可能である。これは、変異体が、一連の活性を提供できるようにそれらの構造及び/又はそれらの機能に十分な多様性を有するように生成されることを意味する。
ii. Diversification of standard sequences Selecting several selected backbone structures, or preferably a single known backbone structure, to generate a repertoire with structural and / or functional diversity, It is possible to construct a bispecific ligand according to the present invention or a library used in the present invention by changing the binding site of the molecule. This means that the variants are generated with sufficient diversity in their structure and / or their function to provide a range of activities.

所望の多様性は、典型的には、1つ又は複数の位置における選択された分子を変化させることによって、生成される。変化させる位置は、無作為に選ぶことが可能であり、或いは好ましくは選択される。次いで、その間に常在のアミノ酸が天然又は合成の任意のアミノ酸又はその類似体に置換され、非常に多数の変異体が生成される無作為化によって、或いは常在のアミノ酸をアミノ酸の1つ又は複数の規定のサブセットで置換して、より限られた数の変異体を生成することによって、その変化を達成することが可能である。   The desired diversity is typically generated by changing selected molecules at one or more positions. The position to be changed can be selected at random or is preferably selected. Then, in the meantime, the normal amino acid is replaced with any natural or synthetic amino acid or analog thereof, and a large number of variants are generated, or the normal amino acid is replaced with one of the amino acids or The change can be achieved by substituting with multiple defined subsets to generate a more limited number of variants.

当該多様性を導入するための様々な方法が報告されている。誤りがちPCR(Hawkinsら、(1992)、J.Mol.Biol.、226:889)、化学的変異誘発(Dengら、(1994)、J.Biol.Chem.、269:9533)又は細菌変異誘発遺伝子株(Lowら、(1996)J.Mol;.Biol.、260:359)を用いて、分子をコードする遺伝子に無作為変異を導入することが可能である。選択された位置を変異させるための方法も当該技術分野でよく知られており、PCRを使用して、又は使用せずに不適応オリゴヌクレオチド又は変性オリゴヌクレオチドを使用することを含む。例えば、変異を抗原結合ループに向けることによって、いくつかの合成抗体ライブラリーが作られた。ヒト破傷風トキソイド結合FabのH3領域を無作為化して、一連の新しい結合特異性が作られた(Barbasら、(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA、89:4457)。無作為又は半無作為H3及びL3領域を生殖系列V遺伝子セグメントに付加して、無変異フレームワーク領域を有する大きなライブラリーが生成された(Hoogenboom & Winter、(1992)、J:Mol.Biol.、227:381;Barbasら、(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA、89:4457;Nissimら、(1994)、EMBO J.、13:692;Griffithsら(1994)、EMBO J.、13:3245;De Kruifら、(1995)J.Mol.Biol.、248:97)。当該多様化は、他の抗原結合ループのいくつか又はすべてを含むように拡張された(Crameriら、(1996)、Nature Med.、52:100;Riechmannら、(1995)、Bio/Technology、13:475;Morphosys、WO97/08320、前出)。ループ無作為化は、H3のみに対して約1015を上回る構造を作り、他の5つのループに対して同様に多数の変異体を作る潜在性を有するため、現行の変換技術を使用して、又は無細胞系を使用しても、すべての可能な組合せを表すライブラリーを生成することは実現可能ではない。例えば、今日までに構成された最も大きいライブラリーの1つでも、この設計のライブラリーに対する潜在的な多様性に対してわずかな割合にすぎない6×1010の異なる抗体が生成されただけである(Griffithsら、(1994)、前出)。 Various methods for introducing such diversity have been reported. Error-prone PCR (Hawkins et al., (1992), J. Mol. Biol., 226: 889), chemical mutagenesis (Deng et al., (1994), J. Biol. Chem., 269: 9533) or bacterial mutagenesis A gene strain (Low et al. (1996) J. Mol;. Biol., 260: 359) can be used to introduce random mutations into the gene encoding the molecule. Methods for mutating selected positions are also well known in the art and include using maladaptive or degenerate oligonucleotides with or without PCR. For example, several synthetic antibody libraries have been created by directing mutations to the antigen binding loop. A series of new binding specificities were created by randomizing the H3 region of human tetanus toxoid binding Fab (Barbas et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4457). Random or semi-random H3 and L3 regions were added to germline V gene segments to generate large libraries with unmutated framework regions (Hoogenboom & Winter, (1992), J: Mol. Biol. 227: 381; Barbas et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4457; Nissim et al. (1994), EMBO J., 13: 692; Griffiths et al. (1994), EMBO J. 13: 3245; De Kruif et al. (1995) J. Mol. Biol., 248: 97). The diversification has been extended to include some or all of the other antigen binding loops (Crameri et al., (1996), Nature Med., 52: 100; Riechmann et al., (1995), Bio / Technology, 13 : 475; Morphosys, WO 97/08320, supra). Because loop randomization has the potential to create more than about 10 15 structures for H3 only and create a large number of variants for the other 5 loops as well, using current transformation techniques Or, using a cell-free system, it is not feasible to generate a library that represents all possible combinations. For example, one of the largest libraries constructed to date has produced only 6 × 10 10 different antibodies, only a small percentage of the potential diversity for a library of this design. Yes (Griffiths et al. (1994), supra).

好ましい実施形態において、分子の所望の機能の生成又は改造に直接関与するそれらの残基のみが多様化される。多くの分子については、その機能は、標的を結合することであるため、分子の包含的充填、又は選択された主鎖構造の維持にとって重要な残基の変化を回避しながら、多様性を標的結合部位に集中させる必要がある。   In preferred embodiments, only those residues that are directly involved in creating or remodeling the desired function of the molecule are diversified. For many molecules, the function is to bind the target, thus targeting diversity while avoiding inclusive filling of the molecule or residue changes that are important for maintaining the selected backbone structure It is necessary to concentrate on the binding site.

抗体領域に適用されたときの標準配列の多様化
抗体二重特異性リガンドの場合は、標的に対する結合は、抗原結合部位であることが最も多い。したがって、極めて好ましい態様において、本発明は、抗原部位における残基のみが変化される抗体二重特異性リガンドのライブラリー又はその組み立てのためのライブラリーを提供する。これらの残基は、ヒト抗体レパートリーにおいて極めて多様であり、高分解能の抗体/抗原複合体において接触することが知られている。例えば、L2では、位置50及び53は天然抗体において多様であり、抗体と接触するのが観察される。対照的に、従来の手法は、Kabatら、(1991、前出)によって定められたように、対応する相補的決定領域(CDR1)におけるすべての残基を多様化するものであり、7つの残基を、本発明による使用に向けて、ライブラリーで多様化された2つの残基と比較する。これは、一連の抗原結合特異性を生成するのに必要な機能的多様性の観点で、有意な向上を示すものである。
Standard sequence diversification when applied to antibody regions In the case of antibody bispecific ligands, binding to the target is most often the antigen binding site. Thus, in a highly preferred embodiment, the present invention provides a library of antibody bispecific ligands or libraries for their assembly in which only residues at the antigenic sites are changed. These residues are extremely diverse in the human antibody repertoire and are known to make contacts in high resolution antibody / antigen complexes. For example, at L2, positions 50 and 53 are diverse in the natural antibody and are observed to contact the antibody. In contrast, the conventional approach diversifies all residues in the corresponding complementary determining region (CDR1) as defined by Kabat et al. (1991, supra) The group is compared to two residues diversified in the library for use according to the present invention. This represents a significant improvement in terms of the functional diversity required to generate a range of antigen binding specificities.

本質的に、抗体多様性は、ナイーブの一次レパートリーを作るための生殖系列V、D及びJ遺伝子セグメントの体細胞組換え(いわゆる生殖系列及び接合部多様性)と、結果として生じる再編成V遺伝子の体細胞過剰変異との2つのプロセスの結果である。ヒト抗体配列の分析により、一次レパートリーにおける多様性は、抗原結合部位の中央に集中するのに対して、体細胞過剰変異は、一次レパートリーに高度に保存されている抗原結合部位の周辺の領域に対して多様性を普及させる(Tomlinsonら、(1996)、J.Mol.Biol.、256:813参照)。是は、恐らく、配列空間を調べるための効率的な方式として相補的に発達したものであり、明らかに抗体に特有のものであるが、他のポリペプチドレパートリーに容易に適用することが可能である。変化する残基は、標的に対する結合部位を形成する残基のサブセットである。標的結合部位における残基の異なる部分集合(重複するものも含む)は、要望に応じて、選択時に異なる段階で多様化される。   In essence, antibody diversity is the somatic recombination of germline V, D and J gene segments (so-called germline and junctional diversity) to create a naive primary repertoire and the resulting rearranged V gene. Is the result of two processes with somatic hypermutation. Analysis of human antibody sequences shows that diversity in the primary repertoire is concentrated in the middle of the antigen binding site, whereas somatic hypermutation occurs in the region surrounding the antigen binding site that is highly conserved in the primary repertoire. Diversity is widespread (see Tomlinson et al. (1996) J. Mol. Biol. 256: 813). It is probably developed in an complementary manner as an efficient way to examine sequence space and is clearly specific to antibodies, but can be easily applied to other polypeptide repertoires. is there. The residues that change are a subset of the residues that form the binding site for the target. Different subsets of residues (including overlapping ones) at the target binding site are diversified at different stages upon selection, as desired.

抗体レパートリーの場合は、抗原結合部位における残基のすべてではなく一部が多様化される場合に初期の「ナイーブ」レパートリーが作られる。この脈絡で本明細書に用いられているように、「ナイーブ」という用語は、所定の標的を有さない抗体分子を意味する。これらの分子は、その免疫系が、広範な抗原刺激をまだ受けていない胎児及び新生児個体の場合のように、免疫多様化を受けたことのない個体の免疫グロブリン遺伝子によってコードされる分子である。次いで、このレパートリーは、一連の抗原又はエピトープに対して選択される。次いで、必要に応じて、初期レパートリーにおいて多様化された領域の外側にさらなる多様性を導入することが可能である。この成熟レパートリーを、改造された機能、特異性又は親和性について選択することが可能である。   In the case of an antibody repertoire, an initial “naive” repertoire is created when some but not all of the residues in the antigen binding site are diversified. As used herein in this context, the term “naive” means an antibody molecule that does not have a given target. These molecules are encoded by the immunoglobulin genes of individuals who have not undergone immune diversification, as in the case of fetal and neonatal individuals whose immune system has not yet undergone extensive antigenic stimulation. . This repertoire is then selected against a series of antigens or epitopes. Then, if necessary, further diversity can be introduced outside the region diversified in the initial repertoire. This mature repertoire can be selected for remodeled function, specificity or affinity.

本発明は、二重特異性リガンドの構成のための結合領域の2つの異なるナイーブレパートリー、又は抗原結合部位における残基の一部又はすべてが変化する二重特異性リガンドのナイーブライブラリーを提供する。「一次」ライブラリーは、生殖系列V遺伝子セグメントにおいて多様である(生殖系列多様性)又は組換えプロセス中に多様化される(接合部多様性)抗原結合部位の中心の残基に多様性が限定される自然一次レパートリーに似ている。多様化されるそれらの残基としては、H50、H52、H52a、H53、H55、H56、HS8、H95、H96、H97、H98、L50、L53、L91、L92、L93、L94及びL96が挙げられるが、それらに限定されない。「体細胞」ライブラリーでは、多様性は、組換え中に多様化される(接合部多様性)、又は高度に体細胞変異する残基に限定される。多様化されるそれらの残基としては、H31、H33、H35、H95、H96、H97、H98、L30、L31、L32、L34及びL96が挙げられるが、それらに限定されない。これらのライブラリーにおける多様化に好適なものとして挙げたすべての残基は、1つ又は複数の抗体−抗原複合体で接触することが知られている。両方のライブラリーにおいて、抗原結合部位における残基のすべてが変化するわけではないため、そうすることが望まれる場合は、残留する残基を変化させることによって、選択時にさらなる多様性が導入される。これらの残基(又は抗原結合部位を含むさらなる残基)のいずれかの任意のサブセットを抗原結合部位の初期の且つ/又は後の多様化に使用できることを当業者なら理解するであろう。   The present invention provides two different naive repertoires of binding regions for the construction of bispecific ligands, or naive libraries of bispecific ligands in which some or all of the residues in the antigen binding site vary. . A “primary” library is diverse in germline V gene segments (germline diversity) or diversified during the recombination process (junctional diversity). Similar to the limited natural primary repertoire. Those diversified residues include H50, H52, H52a, H53, H55, H56, HS8, H95, H96, H97, H98, L50, L53, L91, L92, L93, L94 and L96. , But not limited to them. In “somatic” libraries, diversity is limited to residues that are diversified during recombination (junctional diversity) or highly somatically mutated. Those residues that are diversified include, but are not limited to, H31, H33, H35, H95, H96, H97, H98, L30, L31, L32, L34 and L96. All residues listed as suitable for diversification in these libraries are known to contact at one or more antibody-antigen complexes. In both libraries, not all of the residues in the antigen binding site will change, so if you want to do so, changing the remaining residues introduces more diversity during selection . One skilled in the art will appreciate that any subset of any of these residues (or additional residues including the antigen binding site) can be used for the initial and / or later diversification of the antigen binding site.

本明細書に使用されるライブラリーの構成において、選択位置の多様化は、典型的には、いくつかの可能なアミノ酸(すべての20のアミノ酸又はそのサブセット)をその位置に導入できるように、ポリペプチドの配列を特定するコード配列を変化させることによって、核酸レベルで達成される。IUPAC命名法を用いると、尤も汎用的なコドンは、すべてのアミノ酸をコードするNNKコドン、並びにTAG停止コドンである。NNKコドンは、好ましくは、必要な多様性を導入するために使用される。さらなる停止コドンTGA及びTAAの生成をもたらすNNNコドンを含む、同じ目的を達成する他のコドンも使用される。   In the construction of the library used herein, diversification of the selected position typically allows several possible amino acids (all 20 amino acids or subsets thereof) to be introduced at that position, This is accomplished at the nucleic acid level by altering the coding sequence that specifies the sequence of the polypeptide. Using IUPAC nomenclature, the most universal codons are the NNK codon that encodes all amino acids, as well as the TAG stop codon. NNK codons are preferably used to introduce the required diversity. Other codons are also used that achieve the same purpose, including NNN codons that result in the generation of additional stop codons TGA and TAA.

ヒト抗体の抗原結合部位における側鎖多様性の特徴は、特定のアミノ酸残基に有利である明白な偏りである。VH、V及びVλ領域の各々における10の最も多様な位置のアミノ酸組成物を合計すると、側鎖多様性の76%超が、わずか7つの異なる残基、すなわちセリン(24%)、チロシン(14%)、アスパラギン(11%)、グリシン(9%)、アラニン(7%)、アスパルテート(6%)及びスレオニン(6%)で占められる。主鎖柔軟性を提供できる親水性残基及び小さい残基へのこの偏りは、恐らく、広範な抗原又はエピトープを結合しやすい表面の発達を反映するものであり、一次レパートリーにおける抗体の乱交雑が必要であることを説明するのに役立つ。 The characteristic of side chain diversity at the antigen binding site of human antibodies is a clear bias that favors certain amino acid residues. VH, when the total amino acid composition of the most diverse positions of 10 in each of the V k and Vλ regions 76 percent of side-chain diversity is only seven different residues, i.e. serine (24%), tyrosine ( 14%), asparagine (11%), glycine (9%), alanine (7%), aspartate (6%) and threonine (6%). This bias towards hydrophilic and small residues that can provide backbone flexibility probably reflects the development of a surface that is likely to bind a wide range of antigens or epitopes, and antibody promiscuity in the primary repertoire Help explain what is needed.

このアミノ酸の分布に似ていることが好ましいため、変化される位置のアミノ酸の分布は、好ましくは、抗体の抗原結合部位に見られる分布に似ている。一連の標的抗原に対する特定のポリペプチド(抗体ポリペプチドだけではない)の選択を可能にするアミノ酸の置換におけるそのような偏りは、任意のポリペプチドレパートリーに容易に適用される。変化させる位置のアミノ酸分布を偏らせるための様々な方法(トリヌクレオチド変異誘発を用いること(WO97/08320参照)を含む)があり、そのなかで、合成が容易であるために好ましい方法は、従来の縮退コドンを用いることである。各位置において等しい割合の一重、二重、三重及び四重縮退性を有する)縮退コドンのすべての組合せによってコードされたアミノ酸プロフィルを天然アミノ酸の使用と比較することにより、最も典型的なコドンを計算することが可能である。それぞれIUPAC命名法を用いるコドン(AGT)(AGC)T、(AGT)(AGC)C及び(AGT)(AGC)(CT)、すなわちDVT、DVC及びDVYは、所望のアミノ酸プロフィルに最も近いコドンである。それらは、22%セリン、11%チロシン、アスパラギン、グリシン、アラニン、アスパルテート、スレオニン及びシステインをコードする。したがって、好ましくは、ライブラリーは、多様化された位置の各々におけるDVT、DVC又は30DVYコドンを用いて構成される。   Since it is preferable to resemble this amino acid distribution, the amino acid distribution at the altered position is preferably similar to that found in the antigen binding site of the antibody. Such bias in amino acid substitutions that allows for the selection of specific polypeptides (not just antibody polypeptides) against a range of target antigens is easily applied to any polypeptide repertoire. There are various methods for biasing the amino acid distribution at the position to be changed (including using trinucleotide mutagenesis (see WO 97/08320)), among which the preferred method for ease of synthesis is the conventional method. Is to use degenerate codons. Calculate the most typical codon by comparing the amino acid profile encoded by all combinations of degenerate codons (with equal proportions of single, double, triple and quadruple degeneracy at each position) with the use of natural amino acids Is possible. Codons (AGT) (AGC) T, (AGT) (AGC) C and (AGT) (AGC) (CT), respectively, using IUPAC nomenclature, ie DVT, DVC and DVY are the codons closest to the desired amino acid profile. is there. They encode 22% serine, 11% tyrosine, asparagine, glycine, alanine, aspartate, threonine and cysteine. Preferably, therefore, the library is constructed with DVT, DVC or 30 DVY codons at each of the diversified positions.

G:リガンド半減期を増加させることが可能な抗原
本発明による二重特異性リガンドは、その一構成において、インビボでリガンドの半減期を増加させることができる1つ又は複数の分子に結合することが可能である。典型的には、当該分子は、インビボで自然に発生し、分解、及び生物から不必要な物質を除去する内因性機構により除去に抵抗するポリペプチドである。例えば、生物の半減期を増加させる分子を以下の分子から選択することができる。
G: Antigen capable of increasing ligand half-life The bispecific ligand according to the invention binds in one configuration to one or more molecules capable of increasing the half-life of the ligand in vivo. Is possible. Typically, the molecule is a polypeptide that occurs naturally in vivo and resists its removal by endogenous mechanisms that degrade and remove unwanted substances from the organism. For example, a molecule that increases the half-life of an organism can be selected from the following molecules:

細胞外基質からのタンパク質、例えばコラーゲン、ラミニン、インテグリン及びフィブロネクチン。コラーゲンは、細胞外基質の主なタンパク質である。約15種類のコラーゲン分子が現在知られており、例えば骨、皮膚、腱、靱帯、角膜及び内臓に見られるI型コラーゲン(身体コラーゲンの90%を占める)、又は軟骨、無脊椎盤、脊索、及び目の硝子体に見られるII型コラーゲンのように、身体の様々な部分に見られる。   Proteins from the extracellular matrix such as collagen, laminin, integrins and fibronectin. Collagen is the main protein of the extracellular matrix. About 15 types of collagen molecules are currently known, such as type I collagen (accounting for 90% of body collagen) found in bones, skin, tendons, ligaments, corneas and internal organs, or cartilage, invertebral disc, notochord, And the type II collagen found in the vitreous of the eye.

フィブリン、α−2マクログロブリン、血清アルブミン、フィブリノゲンA、フィブリノゲンB、血清アミロイドタンパク質A、ヘプタグロブリン、タンパク質、ユビキチン、子宮グロブリン及びβ−2ミクログロブリンの如き血漿タンパク質、並びにプラスミノゲン、リソザイム、シスタチンC、α−1−アンチトリプシン及び膵臓キプシン阻害剤の如き酵素及び阻害剤を含む、血液に見られるタンパク質。プラスミノゲンは、トリプシン状セリンプロテアーゼプラスミンの不活性前駆体である。通常は、血流を循環するのが見られる。プラスミノゲンが活性化され、プラスミンに変換されると、血液細胞を血餅中に巻き込むフィブリノゲン繊維を溶解する強力な酵素領域を開く。これは、フィブリン溶解と呼ばれる。   Plasma proteins such as fibrin, α-2 macroglobulin, serum albumin, fibrinogen A, fibrinogen B, serum amyloid protein A, heptaglobulin, protein, ubiquitin, uterine globulin and β-2 microglobulin, and plasminogen, lysozyme, cystatin C, Proteins found in blood, including enzymes and inhibitors such as α-1-antitrypsin and pancreatic kypsin inhibitors. Plasminogen is an inactive precursor of the trypsin-like serine protease plasmin. It is usually seen circulating in the bloodstream. When plasminogen is activated and converted to plasmin, it opens a strong enzyme domain that dissolves fibrinogen fibers that engulf blood cells into the clot. This is called fibrinolysis.

IgE、IgG及びIgMの如き免疫系タンパク質。   Immune system proteins such as IgE, IgG and IgM.

レチノール結合タンパク質及びα−1ミクログロブリンの如き輸送タンパク質。   Transport proteins such as retinol binding protein and α-1 microglobulin.

β−デフェンシン1、好中性デフェンシン1、2及び3の如きデフェンシン。   Defensins such as β-defensin 1, neutrophil defensins 1, 2 and 3.

メラノコルチン受容体、ミエリン及びアスコルビン酸塩輸送体の如き血液脳障壁又は神経組織に見られるタンパク質。   Proteins found in blood brain barriers or nerve tissues such as melanocortin receptor, myelin and ascorbate transporter.

トランスフェリン受容体特異性リガンド神経医薬融合タンパク質(US5977307参照)、脳毛細血管内皮細胞受容体、トランスフェリン、トランスフェリン受容体、インシュリン、インシュリン類似成長因子1(IGF1)受容体、インシュリン類似成長因子2(IGF2)受容体及びインシュリン受容体。   Transferrin receptor specific ligand neuropharmaceutical fusion protein (see US5977307), brain capillary endothelial cell receptor, transferrin, transferrin receptor, insulin, insulin-like growth factor 1 (IGF1) receptor, insulin-like growth factor 2 (IGF2) Receptors and insulin receptors.

ポリシスチン、IV型コラーゲン、有機アニオン輸送体K1及びヘイマン抗原の如き腎臓に局在化されるタンパク質。   Proteins localized to the kidney such as polycystin, type IV collagen, organic anion transporter K1 and Hayman antigen.

例えばアルコール脱水素酵素、G250等の肝臓に局在化されるタンパク質。   For example, alcohol dehydrogenase, G250 and other proteins localized in the liver.

血液凝固因子X
α−1アンチトリプシン
HNF1α
(IgAを結合する)分泌成分の如き肺に局在化されるタンパク質。
Blood coagulation factor X
α-1 Antitrypsin HNF1α
Proteins localized in the lung, such as secretory components (binding IgA).

例えばHSP27等の心臓に局在化されるタンパク質。これは、拡張心筋症に関連づけられる。   For example, a protein localized in the heart such as HSP27. This is associated with dilated cardiomyopathy.

例えばケラチン等の皮膚に局在化されるタンパク質。   For example, a protein localized in the skin such as keratin.

造骨活性を示す形質転換成長因子βスーパーファミリーのサブセットである骨形態形成タンパク質(BMP)の如き骨特異性タンパク質。   A bone-specific protein such as bone morphogenic protein (BMP), which is a subset of the transforming growth factor β superfamily that exhibits osteogenic activity.

例としては、BMP−2、−4、−5、−6、−7(造骨性タンパク質(OP−1)とも称する)及び−8(OP−2)が挙げられる。   Examples include BMP-2, -4, -5, -6, -7 (also referred to as osteogenic protein (OP-1)) and -8 (OP-2).

ヒト栄養膜抗原、ヘルセプチン受容体、エストロゲン受容体、及びカテプシン、例えばカテプシンB(肝臓及び脾臓に見られる)を含む腫瘍特異性タンパク質。   Tumor specific proteins including human trophoblast antigens, herceptin receptors, estrogen receptors, and cathepsins such as cathepsin B (found in liver and spleen).

LAG−3(リンパ球活性化遺伝子);骨プロテゲリンリガンド(OPGL)(Nature 402、304−309、1999参照);OX40(活性化T細胞、及びヒトT細胞白血病ウィルスI型(HTLV−I)生成細胞において特異的に上方制御されることが知られている唯一の同時刺激T細胞分子上に発現されるTNF受容体ファミリーのメンバー−J.Immunol.2000 Jul 1;16561):263−70参照;CG6512ショウジョウバエ、ヒトパラプレギン、ヒトFtsH、ヒトAFG3L2及びマウスftsHを含むメタロプロテアーゼ(関節炎/癌に関連づけられる);並びに酸性繊維芽細胞成長因子(FGF−1)、塩基性繊維芽細胞成長因子(FGF−2)、血管内皮成長因子/血管透過性因子(VEGF/VPF)、形質転換成長因子−α(TGF−α)、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)、アンジオゲニン、インターロイキン−3(IL−3)、インターロイキン−8(IL−8)、血漿起源の内皮成長因子(PD−ECGF)、胎盤成長因子(PIGF)、ミッドカイン血小板起源の成長因子−BB(PDGF)及びフラクタルカインを含む血管形成成長因子を含む、活性化T細胞にのみ発現される抗原の如き疾病特異性タンパク質。   LAG-3 (lymphocyte activating gene); bone protegerin ligand (OPGL) (see Nature 402, 304-309, 1999); OX40 (activated T cells and human T cell leukemia virus type I (HTLV-I)) A member of the TNF receptor family expressed on the only costimulatory T cell molecule known to be specifically upregulated in the producer cell—see J. Immunol. 2000 Jul 1; 16561): 263-70. Metalloproteases including CG6512 Drosophila, human parapreggin, human FtsH, human AFG3L2 and mouse ftsH (associated with arthritis / cancer); and acidic fibroblast growth factor (FGF-1), basic fibroblast growth factor (FGF- 2) Vascular endothelial growth factor / vascular permeability factor VEGF / VPF), transforming growth factor-α (TGF-α), tumor necrosis factor-α (TNF-α), angiogenin, interleukin-3 (IL-3), interleukin-8 (IL-8), Only expressed on activated T cells, including angiogenic growth factors including plasma-derived endothelial growth factor (PD-ECGF), placental growth factor (PIGF), midkine platelet-derived growth factor-BB (PDGF) and fractalkine Disease-specific proteins such as antigens.

ストレスタンパク質(熱ショックタンパク質)。
HSPは、通常細胞内に見られる。それらが、細胞外に見られる場合は、細胞が死んで、その内容物を放出したことを示す指標である。この非プログラム細胞死(壊死)は、外傷、疾病又は損傷の結果として、したがってインビボで、細胞外HSPが、感染及び疾病に抵抗する免疫系から応答を誘発するときに発生するにすぎない。細胞外HSPに結合する二重特異性を疾病部位に局在化させることが可能である。
Stress protein (heat shock protein).
HSP is usually found in cells. If they are found extracellularly, it is an indicator that the cells have died and have released their contents. This non-programmed cell death (necrosis) occurs only as a result of trauma, disease or injury, and thus in vivo, when extracellular HSP elicits a response from the immune system that resists infection and disease. Bispecific binding to extracellular HSP can be localized to the disease site.

Fc輸送に関与するタンパク質
ブランベル受容体(FcRBとしても知られる)
このFc受容体は、いずれも送達に潜在的に有用である2つの機能を有する。それらの機能は、(1)胎盤を通じて母から子へIgGを輸送すること、(2)IgGを分解から保護することによって、IgGのその血清半減期を延ばすことである。受容体は、エンドソームからIgGを再生すると考えられる。Holligerら、Nat Biotechnol、1997、Jul;15(7):632−6を参照されたい。
Proteins involved in Fc transport Bramber receptor (also known as FcRB)
This Fc receptor has two functions, both of which are potentially useful for delivery. Their function is to (1) transport IgG from mother to offspring through the placenta, and (2) extend its serum half-life of IgG by protecting it from degradation. The receptor is thought to regenerate IgG from endosomes. See Holliger et al., Nat Biotechnol, 1997, Jul; 15 (7): 632-6.

インビボでの半減期の増加を必要とせずに、又は増加させることなく、本発明によるリガンドを上記標的に対して特異的に設計することができる。例えば、本発明によるリガンドは、組織特異性であることにより、二重特異性リガンド、或いは半減期の増加をもたらすことができるが、半減期の増加にかかわらず、組織特異性治療関連標的を結合するdAb単量体の組織特異性標的設定を可能にする先述の標的から選択される標的に対して特異的でありうる。さらに、そのリガンド又はdAb単量体が腎臓又は肝臓を対象にする場合は、これは、そのリガンド又はdAb単量体をインビボで代替的なクリアランス経路に転送することができる(例えば、リガンドを肝臓クリアランスから腎臓クリアランスに転送することができる)。   Ligands according to the present invention can be specifically designed for the above targets without requiring or increasing the increase in half-life in vivo. For example, ligands according to the present invention can be bispecific ligands, or increase half-life by being tissue specific, but bind tissue-specific therapeutic-related targets regardless of increased half-life. It may be specific for a target selected from the aforementioned targets that allow tissue specific targeting of the dAb monomer. Furthermore, if the ligand or dAb monomer is directed to the kidney or liver, it can transfer the ligand or dAb monomer to an alternative clearance pathway in vivo (eg, ligand to liver Can be transferred from clearance to kidney clearance).

インビボ半減期を増加させる他の手法
特異性の1つが、抗体ポリペプチド構築物の血清半減期を増加させる標的タンパク質に対応する二重特異性リガンドの設計に加えて、血清半減期を増加させる化学成分に対する結合によって、本明細書に記載されている抗体ポリペプチドをさらに安定させることが可能である。抗体分子の薬物動態を向上させるために、本発明は、安定性を高め、半減期を増加させるポリマーに結合される単一領域可変領域ポリペプチドを提供する。ポリマー分子(例えばポリエチレングリコール;PEG)のタンパク質に対する結合は、十分に確立され、修飾されたタンパク質の薬物動態特性を調節することが示された。例えば、タンパク質のPEG修飾は、インビボの循環半減期、抗原性、溶解性、及びタンパク質の分解に対する抵抗性を変えることが示された(Abuchowskiら、J.Biol.Chem.1977、252:3578;Nucciら、Adv.Drug Delivery Reviews、1991、6:133;Francisら、Pharmaceutical Biotechnology、第3版(Borchardt,R.T.編);及び「Stability of Protein Pharmaceuticals:in vivo Pathways of Degradation and Strategies for Protein Stabilization」、1991、pp235−263(ニューヨーク州Plenum所在))。
Other approaches to increase in vivo half-life In addition to designing bispecific ligands corresponding to target proteins that increase the serum half-life of antibody polypeptide constructs, chemical components that increase serum half-life Binding to can further stabilize the antibody polypeptides described herein. In order to improve the pharmacokinetics of antibody molecules, the present invention provides single region variable region polypeptides attached to polymers that increase stability and increase half-life. Binding of polymer molecules (eg polyethylene glycol; PEG) to proteins has been well established and has been shown to modulate the pharmacokinetic properties of modified proteins. For example, PEG modification of proteins has been shown to alter in vivo circulation half-life, antigenicity, solubility, and resistance to protein degradation (Abuchowski et al., J. Biol. Chem. 1977, 252: 3578; Nucci et al., Adv. Drug Delivery Reviews, 1991, 6: 133; Francis et al. Stabilization ", 1991, pp 235-263 (P, NY) enum whereabouts)).

タンパク質分子の部位特異的及び無作為PEG化は、ともに当該技術分野で知られている(例えば、Zalipsky及びLee、「Poly(ethylene glycol)Chemistry:Biotechnical and Biomedical Applications」、1992、pp 347−370、Plenum、NY;Goodson及びKatre、1990、Bio/Technology、8:343;Hershfieldら、1991、PNAS、88:7185参照)。より具体的には、リジン残基及びチオール化誘導体における抗体分子の無作為PEG化が記載されている(Ling及びMattiasson、1983、Immunol.Methods、59:327;Wilkinsonら、1987、Immunol.Letters、15:17;Kitamuraら、1991、Cancer Res.、51:4310;Delgadoら、1996、Br.J.Cancer、73:175;Pedleyら、1994、Br.J.Cancer、70:1126)。   Both site-specific and random PEGylation of protein molecules are known in the art (see, for example, Zalipsky and Lee, “Poly (ethyleneglycol) Chemistry: Biotechnical and Biomedical Applications”, 1992, pp 347-370). Plenum, NY; Goodson and Katre, 1990, Bio / Technology, 8: 343; Hershfield et al., 1991, PNAS, 88: 7185). More specifically, random PEGylation of antibody molecules at lysine residues and thiolated derivatives has been described (Ling and Mattiasson, 1983, Immunol. Methods, 59: 327; Wilkinson et al., 1987, Immunol. Letters, 15:17; Kitamura et al., 1991, Cancer Res., 51: 4310; Delgado et al., 1996, Br. J. Cancer, 73: 175; Pedley et al., 1994, Br. J. Cancer, 70: 1126).

PEG化の方法は以下に記載されている。抗体ポリペプチド、及び特にdAbsのPEG化の例は、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国に指定された2004年6月30日に出願された同時係属出願PCT/GB2004/002829、及び2004年1月8日に出願された米国暫定出願第60/535,076号に示されている。   The method of PEGylation is described below. Examples of antibody polypeptides, and in particular PEGylation of dAbs, are co-pending applications PCT / GB2004 filed June 30, 2004, designated in the United States, each of which is incorporated herein by reference in its entirety. / 002829, and US Provisional Application No. 60 / 535,076, filed Jan. 8, 2004.

親和性/活性の測定
本明細書に記載されている単離された単一領域抗体(例えばdAb)ポリペプチドは、少なくとも300nM以下、好ましくは少なくとも300nM〜50pM、200nM〜50pM、より好ましくは少なくとも

Figure 2008504356

又はさらに50pM程度の親和性(解離定数、K=Koff/Kon)を有する。 Affinity / Activity Measurements Isolated single domain antibody (eg, dAb) polypeptides described herein have at least 300 nM or less, preferably at least 300 nM to 50 pM, 200 nM to 50 pM, more preferably at least
Figure 2008504356

Alternatively, it has an affinity (dissociation constant, K d = K off / K on ) of about 50 pM.

BIAcoreシステム(Pharmacia Biosensor(ニューヨーク州Piscataway所在))を使用する表面プラスモン共鳴(SPR)によって、可変領域ポリペプチドの抗原結合親和性を便利に測定することが可能である。この方法では、抗原を、知られている濃度でBIAcoreチップに結合させ、可変領域ポリペプチドを導入する。可変領域ポリペプチドと固定抗原との特異的結合は、チップ基質に対するタンパク質濃度の増加、及びSPRシグナルの変化をもたらす。SPRシグナルの変化は、共鳴単位(RU)として記録され、センサーグラムのY軸に沿って時間に対して表示される。基準シグナルは、チップを通過する溶媒のみ(例えばPBS)で採取される。基準シグナルと可変領域ポリペプチド注入完了後のシグナルとの正味の差は、所定の試料の結合値を表す。オフ速度(Koff)、オン速度(Kon)及び解離速度(K)定数を求めるために、BIAcoreカイネチック評価ソフトウェア(例えばバージョン2.1)が用いられる。 The antigen binding affinity of variable region polypeptides can be conveniently measured by surface plasmon resonance (SPR) using the BIAcore system (Pharmacia Biosensor, Piscataway, NY). In this method, antigen is bound to a BIAcore chip at a known concentration and a variable region polypeptide is introduced. Specific binding between the variable region polypeptide and the immobilized antigen results in an increase in protein concentration relative to the chip substrate and a change in the SPR signal. Changes in the SPR signal are recorded as resonance units (RU) and are displayed versus time along the Y axis of the sensorgram. The reference signal is collected with only the solvent that passes through the chip (eg, PBS). The net difference between the reference signal and the signal after completion of the variable region polypeptide injection represents the binding value for a given sample. BIAcore kinetic evaluation software (eg, version 2.1) is used to determine the off rate (K off ), on rate (K on ), and dissociation rate (K d ) constants.

高い親和性は、抗原の表面と抗体又は抗体断片のCDRとの相補性に依存する。相補性は、標的の部分とCDRとの間で可能な分子相互作用の種類及び強度、例えば潜在的イオン相互作用、ファンデルワールス引力、水素結合、又は生じうる他の相互作用によって測定される。CDR3は、恐らく一般的にサイズがより大きいために、CDR1及び2より抗原結合相互作用により貢献する傾向があり、好ましい表面相互作用のためのより多くの機会を提供する(例えば、Padlanら、1994、Mol.Immunol.31:169−217;Chothia & Lesk、1987、J.Mol.Biol.196:904−917;Chothiaら、1985、J.Mol.Biol.186:651−663参照)。高い親和性は、高度の相補性を有する単一免疫グロブリン可変領域/抗原対を示すもので、可変領域及び標的の構造に直接関係する。   High affinity depends on the complementarity of the surface of the antigen and the CDR of the antibody or antibody fragment. Complementarity is measured by the type and strength of possible molecular interactions between the target moiety and the CDR, such as potential ionic interactions, van der Waals attraction, hydrogen bonding, or other interactions that can occur. CDR3 tends to contribute more to antigen-binding interactions than CDR1 and 2, probably because of its generally larger size, and provides more opportunities for favorable surface interactions (eg, Padlan et al., 1994). , Mol. Immunol. 31: 169-217; Chothia & Lesk, 1987, J. Mol. Biol. 196: 904-917; Chothia et al., 1985, J. Mol. Biol. 186: 651-663). High affinity indicates a single immunoglobulin variable region / antigen pair with a high degree of complementarity and is directly related to the structure of the variable region and target.

抗原とポリペプチド構造とのドッキングを可能にする分子モデル化ソフトウェアを用いて、所定の抗原に対する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドの高い親和性を付与する構造を強調表示することが可能である。一般には、知られている親和性の単一免疫グロブリン可変領域の構造のコンピュータモデルを、知られている構造のポリペプチド又は他の標的抗原のコンピュータモデルとドッキングさせて、相互作用表面を測定することが可能である。当該知られている相互作用のための相互作用表面の構造が与えられると、相互作用の強さに対する可変領域配列における保守的な、又はより保守的でない置換の正又は負の影響を予測することによって、改善された結合分子の合理的な設計を可能にすることができる。   Using molecular modeling software that allows docking of antigen and polypeptide structure, it is possible to highlight structures that confer high affinity of a single immunoglobulin variable region polypeptide for a given antigen. Generally, a computer model of the structure of a single immunoglobulin variable region of known affinity is docked with a computer model of a polypeptide of known structure or other target antigen to measure the interaction surface It is possible. Given the structure of the interaction surface for the known interaction, predict the positive or negative effect of conservative or less conservative substitutions in variable region sequences on the strength of the interaction Can allow for rational design of improved binding molecules.

抗体単一可変領域の多量体形態
一態様において、本明細書に記載されている抗体ポリペプチド構築物(例えばdAb)は、例えばヘテロ又はホモ二量体、ヘテロ又はホモ三量体、ヘテロ又はホモ四量体、或いはより高次元のヘテロ又はホモ多量体(例えばヘテロ又はホモ五量体から八量体まで)として多量体化される。多量体化は、結合の強度が、多重結合部位の結合親和性の合計に関連づけられる結合活性効果を通じて抗原結合の強度を高めることが可能である。
Multimeric forms of antibody single variable regions In one aspect, the antibody polypeptide constructs (eg, dAbs) described herein can be, for example, hetero- or homo-dimers, hetero- or homo-trimers, hetero- or homo-tetras. It is multimerized as a mer or higher dimensional hetero or homo multimer (eg, from hetero or homo pentamer to octamer). Multimerization can increase the strength of antigen binding through a binding activity effect in which the strength of binding is related to the sum of the binding affinities of multiple binding sites.

ヘテロ又はホモ多量体は、例えば、dAb−リンカー−dAb構成、又はその構成のより高次の多重構造をもたらすペプチドリンカーを通じて融合される単一領域抗体の発現を通じて調製される。多量体をさらなる成分、例えば血清半減期を増加させるポリペプチド配列、又は他のエフェクター成分、例えば毒素若しくは標的成分、例えばPEGに結合させることが可能である。任意のリンカーペプチド配列、例えばscFvを生成するために当該技術分野で使用されるリンカー配列を使用して、ヘテロ又はホモ多量体を生成することが可能である。一般的に有用な1つのリンカーは、nが1から約10である(例えばn=1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10)ペプチド配列(GlySer)(配列番号7)の繰返しを含む。例えば、そのリンカーは、(GlySer)(配列番号8)、(GlySer)(配列番号9)、(GlySer)(配列番号10)、又は別の多様な(GlySer)(配列番号7)配列でありうる。 Hetero or homomultimers are prepared, for example, through the expression of a single region antibody fused through a peptide linker that results in a dAb-linker-dAb configuration, or a higher order multiple structure of that configuration. Multimers can be linked to additional components such as polypeptide sequences that increase serum half-life, or other effector components such as toxins or target components such as PEG. Hetero or homomultimers can be generated using any linker peptide sequence, eg, linker sequences used in the art to generate scFv. One generally useful linker is peptide sequence (Gly 4 Ser) n where n is from 1 to about 10 (eg n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10) Including repetition of (SEQ ID NO: 7). For example, the linker can be (Gly 4 Ser) 3 (SEQ ID NO: 8), (Gly 4 Ser) 5 (SEQ ID NO: 9), (Gly 4 Ser) 7 (SEQ ID NO: 10), or another diverse (Gly 4 Ser Ser) (SEQ ID NO: 7) sequence.

ペプチド配列によって結合される単量体としての多量体の発現の代替法は、単量体免疫グロブリン可変領域を、例えばジスルフィド結合又は他の化学結合翻訳後的に通じて結合することである。例えば、遊離システインが、例えば単量体ポリペプチドのC末端で作られ、単量体同士のジスルフィド結合が可能になる。本態様、又は遊離システインを必要とする他の態様において、システインは、dAb配列(C末端システインでは、プライマーにおける配列は、下流のPCRプライマーに導入されるため、実際は逆補体、すなわちACA又はGCAになる)のコドンに隣接し、且つ1つ又は複数の停止コドンの直前のPCRプライマー二システインコドン(TGT、TGC)を含めることによって導入される。要望に応じて、リンカーペプチド配列、例えば(GlySer)(配列番号7)は、dAb配列と遊離システインの間に配置される。遊離システイン残基を有する単量体の発現により、単量体形態と二量体形態の約1:1の混合物が得られる。二量体は、ゲルクロマトグラフィ、例えば塩勾配溶離によるイオン交換クロマトグラフィを用いて単量体から分離される。 An alternative to the expression of multimers as monomers linked by peptide sequences is to link monomeric immunoglobulin variable regions through, for example, disulfide bonds or other post-translational chemical bonds. For example, a free cysteine is made, for example, at the C-terminus of a monomeric polypeptide, allowing for disulfide bonds between monomers. In this embodiment, or in other embodiments requiring a free cysteine, the cysteine is a dAb sequence (in C-terminal cysteine, the sequence in the primer is introduced into the downstream PCR primer, so in fact reverse complement, ie ACA or GCA The PCR primer is introduced by including a two-cysteine codon (TGT, TGC) immediately adjacent to the codon and immediately preceding one or more stop codons. If desired, a linker peptide sequence such as (Gly 4 Ser) n (SEQ ID NO: 7) is placed between the dAb sequence and the free cysteine. Expression of a monomer having a free cysteine residue results in an approximately 1: 1 mixture of monomeric and dimeric forms. The dimer is separated from the monomer using gel chromatography, for example ion exchange chromatography with salt gradient elution.

或いは、作られた遊離システインを使用して、単量体を、三量体マレイミド分子(例えばトリス[2−マレイミドエチル]アミン、TMEA)又は二マレイミドPEG分子(例えばNektar(Shearwater)から入手可能)の如き多価化学リンカーにチオール結合を通じて結合する。   Alternatively, using the free cysteines made, the monomers can be trimerized maleimide molecules (eg tris [2-maleimidoethyl] amine, TMEA) or dimaleimide PEG molecules (eg available from Nektar (Shearwater)). To a multivalent chemical linker such as

一実施形態において、本発明のホモ二量体又はヘテロ二量体は、C末端アミノ酸においてそれぞれ免疫グロブリンC1領域又はC領域に二重結合されるV又はV領域を含む。したがって、ヘテロ又はホモ二量体は、抗原結合領域が、C末端においてそれぞれCH1及びC領域に共有結合された関連するV及び/又はV領域を含むFab類似分子であってもよい。加えて、又はその代わりに、本発明のdAb多量体を、軽鎖配列のない十分に機能的な高度特異性抗体の大部分を発現するラクダ種でモデル化することができる。ラクダ重鎖抗体は、それらの定常領域を介して二量体化される単一重鎖のホモ二量体として見い出される。これらのラクダ重鎖抗体の可変領域は、VH領域と称し、V鎖の断片として単離されると、高度な特異性で抗原を結合する能力を保持する(Hamers−Castermanら、1993、Nature 363:446−448;Gahroudiら、1997、FEBS Lett.414:521−526)。したがって、当該技術分野で知られている方法、及び上述の方法を用いて、ラクダ種重鎖抗体VH構造を有する本発明の抗体単一可変領域多量体を構成することができる。 In one embodiment, homodimers or heterodimers of the invention include V H or V L region is a double bond to an immunoglobulin C H 1 region or C K region respectively at the C-terminus amino acids. Accordingly, hetero-or homodimer, the antigen-binding region may be a Fab-like molecule comprising V H and / or V L regions associated covalently attached to the C H1 and C K domain respectively at the C-terminus . In addition or alternatively, dAb multimers of the invention can be modeled with camelid species that express the majority of fully functional, highly specific antibodies without light chain sequences. Camel heavy chain antibodies are found as single heavy chain homodimers that dimerize through their constant regions. The variable regions of these camel heavy chain antibodies, referred to as V H H regions, retain the ability to bind antigens with high specificity when isolated as fragments of the V H chain (Hamers-Casterman et al., 1993, Nature 363: 446-448; Gahrodi et al., 1997, FEBS Lett. 414: 521-526). Thus, antibody single variable region multimers of the present invention having camel species heavy chain antibody V H H structures can be constructed using methods known in the art and described above.

抗体ポリペプチドのPEG化
本発明は、非PEG化抗体ポリペプチドに比べて、活性(例えば結合親和性)の低下を伴わずに半減期を増加させ、分解に対する抵抗性を高めるPEG化抗体ポリペプチド(例えばdAb)単量体及び多量体を提供する。
PEGylation of antibody polypeptides The present invention relates to PEGylated antibody polypeptides that increase half-life and decrease resistance to degradation without a decrease in activity (eg, binding affinity) compared to non-PEGylated antibody polypeptides (Eg dAb) monomers and multimers are provided.

当該技術分野で知られている方法を用いて、本明細書に記載されている抗体ポリペプチド分子を、半減期の増加及び分解抵抗特性の向上を達成するのに有用なポリマー分子(好ましくはPEG)に結合させることが可能である。本発明に利用できるポリマー成分は、合成又は天然成分であり、直鎖状又は枝分れポリアルキレン、ポリアルケニレン又はポリオキシアルキレンポリマー、或いはホモ又はヘテロ多糖類の如き枝分れ又は非枝分れ多糖類を含むことができるが、それらに限定されない。本発明に使用できる合成ポリマーの好ましい例としては、直鎖状又は枝分れ鎖ポリ(エチレングリコール)(PEG)、ポリ(プロピレングリコール)、又はポリ(ビニルアルコール)及びその誘導体又は置換形態が挙げられる。本明細書に記載されている抗体ポリペプチドに対する結合のための特に好ましい置換ポリマーとしては、メトキシ(ポリエチレングリコール)を含む置換PEGが挙げられる。PEGに加えて、又はその代わりに使用できる天然ポリマー成分としては、ラクトース、アミロース、デキストラン又はグリコーゲン、並びに当業者なら認識するであろうその誘導体が挙げられる。ポリマー分子の誘導体形態としては、例えば、本明細書に記載されている抗体ポリペプチドのアミノ酸残基との相互作用を可能にする追加的な成分又は反応基が内部に存在する誘導体が挙げられる。当該誘導体としては、N−ヒドロキシルスクシンイミド(NHS)活性エステル、プロピオン酸スクシンイミジルポリマー、マレイミド、ビニルスルホン及びチオールの如きスルフヒドリル選択性反応剤が挙げられる。特に好ましい誘導体化ポリマーとしては、PEG−O−CHCHCH−CO−NHS、PEG−O−CH−NHS、PEG−O−CHCH−CO−NHS、PEG−S−CHCH−CO−NHS、PEG−OCNH−CH(R)−CO−NHS、PEG−NHCO−CHCH−CO−NHS及びPEG−O−CH−CO−NHS(ただし、Rは(CH)NHCO(mPEG)である)の式を有するPEGポリマーが挙げられるが、それらに限定されない。PEGポリマーは、線状分子でありうるし、又は多重PEG成分が単一ポリマーに存在する枝分れ分子でありうる。本発明に有用であるいくつかの特に好ましいPEG誘導体としては、

Figure 2008504356

が挙げられるが、それらに限定されない。
反応基(例えばMAL、NHS、SPA、VS又はチオール)はPEGポリマーに直接結合されていてもよいし、リンカー分子を介してPEGに結合されていてもよい。 Using methods known in the art, the antibody polypeptide molecules described herein can be made into polymer molecules (preferably PEG, preferably) to achieve increased half-life and improved degradation resistance properties. ). The polymer components that can be used in the present invention are synthetic or natural components, branched or unbranched, such as linear or branched polyalkylene, polyalkenylene or polyoxyalkylene polymers, or homo- or heteropolysaccharides. Polysaccharides can be included, but are not limited to them. Preferred examples of synthetic polymers that can be used in the present invention include linear or branched poly (ethylene glycol) (PEG), poly (propylene glycol), or poly (vinyl alcohol) and derivatives or substituted forms thereof. It is done. Particularly preferred substituted polymers for conjugation to the antibody polypeptides described herein include substituted PEGs including methoxy (polyethylene glycol). Natural polymer components that can be used in addition to or in place of PEG include lactose, amylose, dextran or glycogen, and derivatives thereof as would be recognized by one skilled in the art. Derivative forms of the polymer molecules include, for example, derivatives in which additional components or reactive groups are present that allow interaction with amino acid residues of the antibody polypeptides described herein. Such derivatives include N-hydroxyl succinimide (NHS) active esters, succinimidyl propionate polymers, maleimides, vinyl sulfones and sulfhydryl selective reagents such as thiols. Particularly preferred derivatized polymers, PEG-O-CH 2 CH 2 CH 2 -CO 2 -NHS, PEG-O-CH 2 -NHS, PEG-O-CH 2 CH 2 -CO 2 -NHS, PEG-S -CH 2 CH 2 -CO-NHS, PEG-O 2 CNH-CH (R) -CO 2 -NHS, PEG-NHCO-CH 2 CH 2 -CO-NHS and PEG-O-CH 2 -CO 2 -NHS (Wherein R is (CH 2 ) 4 ) NHCO 2 (mPEG)), including but not limited to PEG polymers. PEG polymers can be linear molecules or can be branched molecules where multiple PEG moieties are present in a single polymer. Some particularly preferred PEG derivatives useful in the present invention include:
Figure 2008504356

But are not limited to these.
The reactive group (for example, MAL, NHS, SPA, VS or thiol) may be directly bonded to the PEG polymer, or may be bonded to PEG via a linker molecule.

本発明に有用なポリマーのサイズは、500Daから60kDa、例えば1000Daから60kDa、10kDaから60kDa、20kDaから60kDa、30kDaから60kDa、40kDaから60kDa、及び50kDaから60kDaまでの範囲でありうる。本発明に使用されるポリマー、特にPEGは、直鎖状ポリマーであるか、又は分枝構造を有していてもよい。分子量と構造の組合せに応じて、ポリマー分子は、抗体構築物(例えばdAb)単量体又は多量体に結合されると、24から500kDaの平均ハイドロダイナミックサイズを有する分子を生成することになる。本明細書に用いられているポリマー分子のハイドロダイナミックサイズとは、分子の水溶液での拡散に基づく分子(例えばタンパク質分子)の見かけのサイズを意味する。タンパク質の溶液での拡散又は運動を処理して、サイズがタンパク質粒子のストークス半径又はハイドロダイナミック半径で与えられるタンパク質の見かけのサイズを導くことが可能である。タンパク質の「ハイドロダイナミックサイズ」は、同一の分子量を有する2つのタンパク質がタンパク質の全体構造に基づく異なるハイドロダイナミックサイズを有することができるように、質量と形状(構造)の両方に依存する。PEG結合抗体単一可変領域(本明細書に記載されている単一領域抗体多量体を含む)のハイドロダイナミックサイズは、24kDaから500kDa、30から500kDa、40から500kDa、50から500kDa、100から500kDa、150から500kDa、200から500kDa、250から500kDa、300から500kDa、350から500kDa、400から500kDa、450から500kDaでありうる。好ましくは、PEG化dAbのハイドロダイナミックサイズは、30から40kDa、70から80kDa、又は200から300kDaである。したがって、dAb又はdAb多量体の如き抗体ポリペプチドに結合されたポリマー分子のサイズを、所望の用途に応じて変えることが可能である。例えば、PEG化dAbが血中から出て、周辺組織に入るように意図する場合は、血流からの溢出を容易にするために、結合ポリマーのサイズを小さく維持することが望ましい。或いは、PEG化dAbがより長時間にわたって血中にとどまることが望ましい場合は、より高分子量のポリマー(例えば30から60kDaポリマー)を使用することが可能である。   The size of the polymers useful in the present invention can range from 500 Da to 60 kDa, for example 1000 Da to 60 kDa, 10 kDa to 60 kDa, 20 kDa to 60 kDa, 30 kDa to 60 kDa, 40 kDa to 60 kDa, and 50 kDa to 60 kDa. The polymer used in the present invention, particularly PEG, may be a linear polymer or may have a branched structure. Depending on the combination of molecular weight and structure, the polymer molecule will produce a molecule having an average hydrodynamic size of 24 to 500 kDa when bound to an antibody construct (eg, dAb) monomer or multimer. As used herein, the hydrodynamic size of a polymer molecule refers to the apparent size of a molecule (eg, a protein molecule) based on the diffusion of the molecule in an aqueous solution. The diffusion or movement of the protein in solution can be processed to derive an apparent size of the protein whose size is given by the Stokes radius or hydrodynamic radius of the protein particle. The “hydrodynamic size” of a protein depends on both mass and shape (structure) so that two proteins with the same molecular weight can have different hydrodynamic sizes based on the overall structure of the protein. Hydrodynamic sizes of PEG-conjugated antibody single variable regions (including single region antibody multimers described herein) are 24 kDa to 500 kDa, 30 to 500 kDa, 40 to 500 kDa, 50 to 500 kDa, 100 to 500 kDa. 150 to 500 kDa, 200 to 500 kDa, 250 to 500 kDa, 300 to 500 kDa, 350 to 500 kDa, 400 to 500 kDa, 450 to 500 kDa. Preferably, the hydrodynamic size of the PEGylated dAb is 30 to 40 kDa, 70 to 80 kDa, or 200 to 300 kDa. Thus, the size of polymer molecules attached to antibody polypeptides such as dAbs or dAb multimers can be varied depending on the desired application. For example, if the PEGylated dAb is intended to exit the blood and enter the surrounding tissue, it may be desirable to keep the size of the binding polymer small to facilitate overflow from the bloodstream. Alternatively, higher molecular weight polymers (eg, 30-60 kDa polymers) can be used if it is desirable for the PEGylated dAb to remain in the blood for a longer period of time.

当該技術分野でよく知られている方法を用いて、本発明に有用なポリマー(PEG)分子を抗体ポリペプチド構築物に結合することが可能である。本発明の抗体ポリペプチド単量体又は多量体に対するPEG又は他のポリマー成分の結合における第1の工程は、球電子体含有基によるPEGポリマーのヒドロキシル末端基の置換である。特に、PEGポリマーは、抗体ポリペプチド単量体又は多量体に存在するシステイン又はリジン残基に結合される。システイン及びリジン残基は天然物であるか、又は抗体ポリペプチド分子に作り変えることができる。例えば、システイン残基をdAbポリペプチドのC末端で組み換えることができ、或いはdAb又は他の抗体ポリペプチドにおける特定の溶媒接触可能位置の残基をシステイン又はリジンで置換することができる。好ましい実施形態において、PEG成分は、本明細書に記載されているdAb単量体又は多量体のC末端におけるヒンジ領域に存在するシステイン残基に結合される。   Methods that are well known in the art can be used to attach polymer (PEG) molecules useful in the present invention to antibody polypeptide constructs. The first step in the conjugation of PEG or other polymer components to the antibody polypeptide monomer or multimer of the present invention is the replacement of the hydroxyl end groups of the PEG polymer with spherical electron-containing groups. In particular, PEG polymers are attached to cysteine or lysine residues present in antibody polypeptide monomers or multimers. Cysteine and lysine residues are natural or can be reshaped into antibody polypeptide molecules. For example, a cysteine residue can be recombined at the C-terminus of a dAb polypeptide, or a residue at a particular solvent accessible position in a dAb or other antibody polypeptide can be replaced with cysteine or lysine. In preferred embodiments, the PEG moiety is linked to a cysteine residue present in the hinge region at the C-terminus of the dAb monomer or multimer described herein.

一実施形態において、PEGポリマーは、フレームワーク領域(FW)に存在する1つ又は複数のシステイン又はリジン残基、及びdAbの1つ又は複数の非相同的CDRに結合される。CDR及びフレームワーク領域は、免疫学に関するタンパク質の配列のKabatデータベース(Kabatら、(1991)、Sequences of proteins of immunological interest、米国保健福祉省)に定められている免疫グロブリン可変領域の領域である。好ましい実施形態において、PEGポリマーは、VフレームワークセグメントDP47又はVフレームワークセグメントDPK9におけるシスチン又はリジン残基に結合される。PEGに結合させることができるDP47のシステイン及び/又はリジン残基は、配列番号1(図21)の22又は96位のシステイン及び43、65、76又は98位のリジンを含む。本発明によるPEGに結合させることができるDPK9のシステイン及び/又はリジン残基は、配列番号2(図22)の23又は88位のシステイン残基及び39、42、45、103又は107位のリジン残基を含む。加えて、特定のシステイン又はリジン残基をV標準フレームワーク領域DP38又はDP45におけるPEGに結合させることが可能である。 In one embodiment, the PEG polymer is attached to one or more cysteine or lysine residues present in the framework region (FW) and one or more heterologous CDRs of the dAb. The CDR and framework regions are regions of the immunoglobulin variable region defined in the Kabat database of protein sequences related to immunology (Kabat et al., (1991), Sequences of Proteins of Immunological Institute, US Department of Health and Human Services). In a preferred embodiment, PEG polymers are attached to the cystine or lysine residue in the V H framework segment DP47, or V k framework segment DPK9. The cysteine and / or lysine residues of DP47 that can be attached to PEG include the cysteine at position 22 or 96 and the lysine at position 43, 65, 76 or 98 of SEQ ID NO: 1 (Figure 21). The cysteine and / or lysine residues of DPK9 that can be attached to the PEG according to the present invention are the cysteine residues at position 23 or 88 and lysine at positions 39, 42, 45, 103 or 107 of SEQ ID NO: 2 (FIG. 22). Contains residues. In addition, specific cysteine or lysine residues can be attached to the PEG in the VH standard framework region DP38 or DP45.

加えて、天然システイン又はリジン残基ではないdAb分子における特定の溶媒接触可能部位を、PEGポリマーの結合のためにシステイン又はリジンに変異させることが可能である。所定のdAbの結晶構造の分析の如き当該技術分野で知られている方法を用いて、任意の所定のdAb単量体又は多量体における溶媒接触可能残基を決定することが可能である。例えば、(鶏卵リソザイムを結合する(以下参照))V dAb HEL4の溶解結晶構造を用いて、残基Gln−12、Pro−41、Asp−62、Glu−89、Gln−112、Leu−115、Thr−117、Ser−119及びSer−120が溶媒接触可能なものとして識別され、PEGポリマーの結合のためのシステイン又はリジン残基への変異の魅力的な候補となった。
HEL4の一次アミノ酸配列(配列番号5)

Figure 2008504356

ダミーの一次アミノ酸配列(配列番号6)
Figure 2008504356

加えて、VダミーdAb(上記参照)の溶解結晶構造を用いて、残基Val−15、Pro−40、Gly−41、Ser−56、Gly−57、Ser−60、Pro−80、Gly−71、Gln−100、Lys−107及びArg−108が溶媒接触可能なものとして識別され、PEGポリマーの結合のためのシステイン又はリジン残基への変異の魅力的な候補となった。一実施形態において、PEGポリマーは、多溶媒接触可能システイン又はリジン残基、或いはシステイン又はリジン残基に変異された溶媒接触可能残基に結合される。或いは、特定の抗体ポリペプチド構築物が1つの溶媒接触可能システイン又はリジン(或いはシステイン又はリジンに修飾された残基)を有するにすぎない場合、或いは特定の溶媒接触可能残基が、PEG化のためのいくつかの当該残基から選択される場合には、1つの溶媒接触可能残基のみがPEGに結合される。 In addition, certain solvent accessible sites in dAb molecules that are not natural cysteine or lysine residues can be mutated to cysteine or lysine for attachment of PEG polymers. Solvent accessible residues in any given dAb monomer or multimer can be determined using methods known in the art such as analysis of the crystal structure of a given dAb. For example, using the dissolved crystal structure of V H dAb HEL4 (binding chicken lysozyme (see below)) residues Gln-12, Pro-41, Asp-62, Glu-89, Gln-112, Leu-115 , Thr-117, Ser-119 and Ser-120 have been identified as solvent accessible and have become attractive candidates for mutation to cysteine or lysine residues for attachment of PEG polymers.
HEL4 primary amino acid sequence (SEQ ID NO: 5)
Figure 2008504356

Primary amino acid sequence of V k dummy (SEQ ID NO: 6)
Figure 2008504356

In addition, using the dissolved crystal structure of the V k dummy dAb (see above), residues Val-15, Pro-40, Gly-41, Ser-56, Gly-57, Ser-60, Pro-80, Gly -71, Gln-100, Lys-107 and Arg-108 were identified as solvent accessible and became attractive candidates for mutations to cysteine or lysine residues for attachment of PEG polymers. In one embodiment, the PEG polymer is attached to a multi-solvent accessible cysteine or lysine residue, or a solvent accessible residue mutated to a cysteine or lysine residue. Alternatively, if a particular antibody polypeptide construct has only one solvent accessible cysteine or lysine (or a residue modified to cysteine or lysine), or a particular solvent accessible residue is When selected from several such residues, only one solvent accessible residue is attached to the PEG.

本発明に有用であるいくつかの結合スキームがNektar社(カリフォルニア州SanCarlos所在)によって提供される。例えば、PEG又は他のポリマーのリジン残基に対する結合が望ましい場合は、プロピオン酸スクシンイミジルの如きN−ヒドロキシルスクシンイミドで誘導体化されたPEGポリマーの活性エステルを使用することができる。システイン残基に対する結合が意図される場合は、マレイミド、ビニルスルホン又はチオールの如きスルフヒドリル選択性試薬で誘導化されたPEGポリマーを使用することができる。PEG化dAbを生成するために本発明に従って使用できるPEG誘導体の具体的な実施形態の例は、Nektarカタログ(ワールドワイドウェブのnektar.comで入手可能)に見い出すことができる。加えて、本発明のdAb単量体又は多量体に対するPEGポリマーの結合を容易にするために、いくつかの誘導体化形態のPEGを本発明に従って使用することができる。本発明に有用なPEG誘導体としては、PEG−コハク酸スクシンイミジル、ウレタン結合PEG、PEGフェニルカルボネート、PEG炭酸スクシンイミジル、PEG−カルボキシメチルアジド、無水ジメチルマレイン酸PEG、PEGジチオカルボネート誘導体、PEG−トレシレート(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、mPEGイミドエステル、及びZalipsky及びLee、(1992)(「Use of functionalized poly(ethylene glycol)s for modification of peptides」、「Poly(Ethylene Glycol)Chemistry:Biotechnical and Biomedical Applications」、J.Milton Harris編、Plenum Press、NY)に記載されている他の物質が挙げられるが、それらに限定されない。   Several coupling schemes useful for the present invention are provided by Nektar (San Carlos, Calif.). For example, if attachment to lysine residues of PEG or other polymers is desired, an active ester of a PEG polymer derivatized with N-hydroxysuccinimide such as succinimidyl propionate can be used. If conjugation to cysteine residues is intended, PEG polymers derivatized with sulfhydryl selective reagents such as maleimide, vinyl sulfone or thiol can be used. Examples of specific embodiments of PEG derivatives that can be used in accordance with the present invention to produce PEGylated dAbs can be found in the Nektar catalog (available at nektar.com on the World Wide Web). In addition, several derivatized forms of PEG can be used according to the present invention to facilitate attachment of PEG polymers to the dAb monomers or multimers of the present invention. PEG derivatives useful in the present invention include PEG-succinimidyl succinate, urethane-linked PEG, PEG phenyl carbonate, PEG succinimidyl carbonate, PEG-carboxymethyl azide, dimethylmaleic anhydride PEG, PEG dithiocarbonate derivatives, PEG-tresylate (2,2,2-trifluoroethane sulfonate), mPEGimide ester, and Zalipsky and Lee, (1992) ("Use of functionalized poly (ethylene glycol) s for modification of peptides", "poly (h) Biotechnical and Biomedical Applications , J.Milton Harris eds, Plenum Press, although other materials can be mentioned as described in NY), but are not limited to.

上記実施形態の各々において、PEGポリマーを抗体ポリペプチド構築物ペプチドに存在する任意の適用可能な残基に結合することができ、又は好ましくは、その構築物の1つ又は複数の残基をシステイン又はリジン残基に修飾又は変異させ、次いでそれをPEGポリマーのための結合点として使用することができる。好ましくは、このようにして修飾される残基は、溶媒接触可能残基、すなわち、抗体ポリペプチド構築物が本来の重畳構造であるときに水性環境、そして誘導体化PEGポリマーに接触可能である残基である。これらの残基のいずれかが本発明によるシステイン残基に変異されると、線形又は枝分れMAL誘導体化PEG(MAL−PEG)を使用したPEG結合に利用可能となる。   In each of the above embodiments, the PEG polymer can be coupled to any applicable residue present in the antibody polypeptide construct peptide, or preferably one or more residues of the construct are cysteine or lysine. The residue can be modified or mutated and then used as the point of attachment for the PEG polymer. Preferably, the residues so modified are solvent accessible residues, ie residues that are accessible to the aqueous environment and to the derivatized PEG polymer when the antibody polypeptide construct is natively superimposed. It is. When any of these residues are mutated to cysteine residues according to the present invention, they are available for PEG conjugation using linear or branched MAL derivatized PEG (MAL-PEG).

一実施形態において、抗体単一可変領域及びPEGポリマーを含み、PEGポリマーの抗体単一可変領域に対する割合は少なくとも0.25:1のモル比である抗体構築物が提供される。さらなる実施形態において、PEGポリマーの抗体単一可変領域に対するモル比は、0.33:1以上である。さらなる実施形態において、PEGポリマーの抗体単一可変領域に対するモル比は0.5:1以上である。   In one embodiment, an antibody construct is provided comprising an antibody single variable region and a PEG polymer, wherein the ratio of PEG polymer to antibody single variable region is a molar ratio of at least 0.25: 1. In a further embodiment, the molar ratio of PEG polymer to antibody single variable region is 0.33: 1 or greater. In a further embodiment, the molar ratio of PEG polymer to antibody single variable region is 0.5: 1 or greater.

H:本明細書に記載されているリガンドの使用
1)本発明の第2の構成による多重特異性リガンドの使用
本発明の第2の構成による多重特異性リガンドをインビボ治療及び予防用途、インビトロ及びインビボ診断用途、並びにインビトロ試験及び試薬用途等に採用することができる。例えば、当業者に知られている方法に従って、μELISA技術の如き抗体をベースとした試験技術に抗体分子を使用することができる。
H: Use of the ligands described herein 1) Use of multispecific ligands according to the second configuration of the present invention Multispecific ligands according to the second configuration of the present invention for in vivo therapeutic and prophylactic applications, in vitro and It can be employed for in vivo diagnostic applications, in vitro tests and reagent applications. For example, antibody molecules can be used in antibody-based testing techniques, such as μELISA technology, according to methods known to those skilled in the art.

上記のように、本発明による多重特異性リガンドは、診断、予防及び治療手順に使用される。本発明による多重特異性抗体は、ウェスタン分析、及び標準的な免疫組織化学手順によるin situタンパク質検出に診断的に使用される。これらの用途に使用される場合は、当該技術分野に知られている技術に従ってリガンドをタグすることができる。加えて、当該抗体ポリペプチドは、樹脂の如きクロマトグラフ支持体に合成される場合は、親和性クロマトグラフィ手順に予備的に使用されうる。すべての当該技術は、当業者によく知られている。   As mentioned above, multispecific ligands according to the present invention are used in diagnostic, prophylactic and therapeutic procedures. Multispecific antibodies according to the present invention are used diagnostically for Western analysis and in situ protein detection by standard immunohistochemical procedures. When used in these applications, the ligand can be tagged according to techniques known in the art. In addition, the antibody polypeptide can be used preliminarily in affinity chromatography procedures when synthesized on a chromatographic support such as a resin. All such techniques are well known to those skilled in the art.

本発明による閉鎖構造多重特異性リガンドの診断的使用は、2つの標的が同時に結合できないように2つの標的を競合的に結合する閉鎖構造多重特異性リガンドの能力(閉鎖構造)、或いは2つの標的を同時に結合する能力(開放構造)を利用する分析のための相同的試験を含む。   The diagnostic use of a closed structure multispecific ligand according to the present invention is the ability of a closed structure multispecific ligand to bind two targets competitively (closed structure), or two targets so that the two targets cannot bind simultaneously. Homologous tests for analysis utilizing the ability to simultaneously bind (open structure).

真の相同的免疫試験形式は、診断薬、及び薬品の発明及び開発に使用される調査試験システムの製造者によって熱心に求められてきた。主な診断市場としては、病院、医院及びクリニックにおける人体試験、商業的関連研究所、血液銀行、家庭、人体以外の診断薬(例えば食品試験、水試験、環境試験、バイオ防御及び獣医学的試験)、並びに最後に研究(薬物開発、基礎研究及び学術研究)が挙げられる。   A true homologous immunity test format has been eagerly sought by manufacturers of diagnostic tests and research test systems used in drug invention and development. Major diagnostic markets include human testing in hospitals, clinics and clinics, commercial related laboratories, blood banks, households, non-human diagnostics (eg food testing, water testing, environmental testing, bioprotection and veterinary testing ), And finally research (drug development, basic research and academic research).

現在では、これらのすべての市場は、化学発光、ELISA、蛍光、又は希な場合として放射免疫測定技術を中心として構築される免疫測定システムを利用する。これらの試験形式の各々は、分離工程(未結合試薬から結合試薬を分離する工程)を必要とする。場合によっては、いくつかの分離工程が必要とされる。これらのさらなる工程が追加されると、試薬及び自動操作が追加され、時間を要し、試験の究極的な成果に影響を及ぼす。人体の診断では、分離工程を自動化することができ、その問題が隠されるが、排除されることはない。ロボットシステム、さらなる試薬、及びさらなるインキュベート時間等により、多大な費用及び複雑さが加わる。非常に低レベルの試験分子を用いて事実上数百万の試料を一度に試験する高スループットスクリーニングの如き薬物開発では、さらなる分離工程を追加することにより、スクリーニングする能力が失われうる。しかし、分離を回避すると、読取りに過大なノイズが発生する。したがって、現行の試験形式から入手可能な範囲の感度を提供する真の相同的形式が必要とされている。有利には、試験は、感度が高く、ダイナミックレンジが大きい完全に定量的な読取りを有する。感度は、必要とされる試料の量を減少させる重要な要件である。こうした特徴はどちらとも、相同的システムが有する特徴である。これは、管理試験の点で、且つ試料が高価な薬物開発において非常に重要である。当該技術分野で現在利用可能な非相同的システムでは、大量の試料及び高価な試薬が必要とされる。   Currently, all these markets utilize immunoassay systems built around chemiluminescence, ELISA, fluorescence, or rarely radioimmunoassay techniques. Each of these test formats requires a separation step (step of separating the binding reagent from unbound reagent). In some cases, several separation steps are required. As these additional steps are added, reagents and automated operations are added, taking time and affecting the ultimate outcome of the test. In human diagnosis, the separation process can be automated, which hides the problem but does not eliminate it. The robot system, additional reagents, additional incubation time, etc. add significant cost and complexity. In drug development, such as high-throughput screening, where virtually millions of samples are tested at once with very low levels of test molecules, the ability to screen can be lost by adding additional separation steps. However, avoiding separation causes excessive noise in reading. Therefore, there is a need for a true homologous format that provides the range of sensitivity available from current test formats. Advantageously, the test has a fully quantitative reading with high sensitivity and large dynamic range. Sensitivity is an important requirement that reduces the amount of sample required. Both of these characteristics are characteristics of the homologous system. This is very important in terms of control testing and in drug development where the sample is expensive. The heterologous systems currently available in the art require large amounts of samples and expensive reagents.

相同的試験の用途は、最大の試験が、前立腺癌について男性をスクリーニングするのに用いられる前立腺特異性抗原に対する試験である癌試験を含む。他の用途は、妊娠のためのβホグを含めることを試みる女性に対する一連の試験を提供する受精試験を含む。肝炎、HIV、風疹、並びに他のウィルス及び微生物及び性的伝染病を含む感染病に対する試験。試験、特にHIV、A、B、C型、非A型、非B型肝炎に対する試験は血液銀行に用いられる。治療薬監視試験は、効果及び毒性の回避のために患者における処方薬のレベル、例えば不整脈に対するジゴキシン、精神病におけるフェノバルビタルレベル、喘息に対するテオフィリンを監視することを含む。診断試験は、さらに、コカイン及びマリファナ等に対する試験の如き薬物中毒試験に有用である。代謝試験は、甲状腺機能、貧血症並びに他の生理的疾患及び機能を測定するために用いられる。   Applications for homologous tests include cancer tests where the largest test is a test for prostate specific antigen used to screen men for prostate cancer. Other uses include fertilization tests that provide a series of tests on women who attempt to include β-hogs for pregnancy. Testing for infectious diseases including hepatitis, HIV, rubella, and other viruses and microorganisms and sexually transmitted diseases. Tests, particularly those for HIV, A, B, C, non-A, non-B hepatitis, are used for blood banks. Therapeutic drug monitoring trials include monitoring prescription drug levels in patients, eg, digoxin for arrhythmias, phenobarbital levels in psychosis, theophylline for asthma to avoid effects and toxicity. Diagnostic tests are further useful for drug addiction tests, such as tests for cocaine and marijuana. Metabolic tests are used to measure thyroid function, anemia and other physiological diseases and functions.

相同的免疫試験形式は、さらに、標準的な臨床化学試験の製造に有用である。免疫試験及び化学試験を同一の計器上に含めることは診断試験に極めて有利である。好適な化学試験は、グルコース、コレステロール及びカリウム等に対する試験を含む。   Homologous immunoassay formats are also useful for the production of standard clinical chemistry tests. Inclusion of immunological and chemical tests on the same instrument is extremely advantageous for diagnostic tests. Suitable chemical tests include tests for glucose, cholesterol, potassium and the like.

相同的免疫試験に対するさらなる主要用途は、薬物発明及び開発である。高スループットスクリーニングは、組合せ化学ライブラリー対超大量標的の試験を含む。シグナルが検出され、次いで陽性グループがより小さいグループに分類され、究極的には細胞、次いで動物において試験される。相同的試験をそれらのすべての種類の試験に用いることができる。薬物開発、特に動物試験及び臨床試験において、免疫試験がよく用いられる。相同的試験は、これらの手順を著しく加速及び簡素化する。他の用途は、食品及び飲料試験(大腸菌及びサルモネラ菌等について肉及び他の食品を試験すること)、大腸菌を含む全ての種類の汚染物質に対する水生植物における試験を含む水試験、及び獣医学的試験を含む。   A further major application for homologous immunity tests is drug invention and development. High-throughput screening involves testing combinatorial chemical libraries versus ultra-large targets. A signal is detected and then the positive group is grouped into smaller groups and ultimately tested in cells and then animals. Homologous tests can be used for all these types of tests. Immunoassays are often used in drug development, especially in animal and clinical trials. Homologous testing significantly accelerates and simplifies these procedures. Other uses include food and beverage testing (testing meat and other foods for E. coli and Salmonella, etc.), water testing including testing in aquatic plants against all types of contaminants including E. coli, and veterinary testing including.

広範な実施形態において、本発明は、本発明による閉鎖構造多重特異性リガンドに結合され、その検出可能特性が、検体の前記閉鎖構造多重特異性リガンドに対する結合によって変化する検出可能薬剤を含む結合試験を提供する。当該試験を、それぞれが閉鎖構造多重特異性リガンドの上記特性を利用するいくつかの異なる方法で構成することができる。   In a broad embodiment, the present invention relates to a binding test comprising a detectable agent that is bound to a closed structure multispecific ligand according to the present invention and whose detectable property is altered by binding of an analyte to said closed structure multispecific ligand. I will provide a. The test can be configured in a number of different ways, each utilizing the above properties of a closed structure multispecific ligand.

試験は、薬剤の検出特性の変化をもたらす検体による薬剤の直接又は間接的変位に依存する。例えば、薬剤が、検出可能な終点を有する反応を触媒することが可能である酵素である場合には、前記酵素は、リガンドに結合されて、その活性部位が遮断されることなどによって、酵素が不活性化されうる。やはり閉鎖構造多重特異性リガンドに結合される検体は、酵素を変位させ、活性部位の自由化を通じて活性にする。次いで、酵素は、基質と反応して、検出可能事象を誘発する。代替的な実施形態において、リガンドは、活性部位の外側の酵素を結合して、酵素の構造に影響を与えるとともに、その活性を変化させることができる。例えば、活性部位の構造をリガンドの結合によって制限することができ、或いは活性に必要な共同因子の結合を回避することができる。   The test relies on direct or indirect displacement of the drug by the analyte that results in a change in the drug's detection characteristics. For example, if the agent is an enzyme that is capable of catalyzing a reaction with a detectable endpoint, the enzyme is bound to a ligand and its active site is blocked, etc. Can be inactivated. An analyte that is also bound to a closed-structure multispecific ligand displaces the enzyme and activates it through liberalization of the active site. The enzyme then reacts with the substrate to trigger a detectable event. In an alternative embodiment, the ligand can bind an enzyme outside the active site to affect the structure of the enzyme and alter its activity. For example, the structure of the active site can be limited by ligand binding, or the binding of cofactors required for activity can be avoided.

試験の物理的実施態様は、当該技術分野で知られている任意の形態をとることができる。例えば、閉鎖構造多重特異性リガンド/酵素複合体を試験片に設けることができ、基質を試験帯の異なる領域、及びリガンド/酵素複合体を通じて移動することが可能な検体を含有する溶液に設け、酵素を変位させ、それを基質領域に運んで、シグナルを生成することができる。或いは、リガンド/酵素複合体を試験棒又は他の固相上に設け、検体/基質溶液に浸漬させ、検体の存在に応じて酵素を溶液中に放出させることができる。   The physical implementation of the test can take any form known in the art. For example, a closed structure multispecific ligand / enzyme complex can be provided on the test strip, and the substrate is provided in a different region of the test zone and in a solution containing an analyte capable of migrating through the ligand / enzyme complex; The enzyme can be displaced and carried to the substrate region to generate a signal. Alternatively, the ligand / enzyme complex can be provided on a test rod or other solid phase, immersed in the analyte / substrate solution, and the enzyme released into the solution depending on the presence of the analyte.

検体の各分子は、潜在的に1つの酵素分子を放出するため、検体は定量的であり、所定時間内に生成されたシグナルの強度は、溶液における検体の濃度に依存する。   Since each molecule of the analyte potentially releases one enzyme molecule, the analyte is quantitative and the intensity of the signal generated within a given time depends on the concentration of the analyte in solution.

閉鎖構造の検体を使用するさらなる構成が可能である。例えば、閉鎖構造多重特異性リガンドを、アロステリック部位で酵素を結合するように構成することによって、酵素を活性化することができる。当該実施形態において、酵素は、検体の不在下で活性である。検体を添加することで、酵素を変位させ、アロステリック活性化を除去し、酵素を不活性化させる。   Further configurations using a closed structure specimen are possible. For example, an enzyme can be activated by configuring a closed structure multispecific ligand to bind the enzyme at an allosteric site. In such embodiments, the enzyme is active in the absence of the analyte. By adding a sample, the enzyme is displaced, allosteric activation is removed, and the enzyme is inactivated.

酵素活性を検体濃度の測度として採用する上記実施形態の脈絡において、酵素の活性化又は不活性化は、シグナル生成反応を触媒する酵素の能力として測定される酵素の活性の増加又は低下を意味する。例えば、酵素は、検出不可能な基質のその検出可能な形態への変換を触媒する。例えば、ホースラディッシュペルオキシダーゼは、商業的に入手可能である色素産性又は化学発光基質とともに当該技術分野で広く使用されている。酵素の活性の増加又は低下のレベルは、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%の如き10%と100%の間であってもよい。活性の増加の場合は、その増加は、100%を上回る、すなわち200%、300%又は500%以上、或いは阻害酵素の基準活性が検出不可能である場合は百分率で測定できない。   In the context of the above embodiment where enzyme activity is employed as a measure of analyte concentration, enzyme activation or inactivation means an increase or decrease in enzyme activity measured as the ability of the enzyme to catalyze a signal generation reaction. . For example, the enzyme catalyzes the conversion of an undetectable substrate to its detectable form. For example, horseradish peroxidase is widely used in the art with chromogenic or chemiluminescent substrates that are commercially available. The level of increase or decrease in the activity of the enzyme may be between 10% and 100%, such as 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% or 90%. In the case of an increase in activity, the increase cannot exceed 100%, i.e. 200%, 300% or 500% or more, or in percentage if the reference activity of the inhibitory enzyme is not detectable.

さらなる構成において、閉鎖構造多重特異性リガンドは、酵素ではなく、酵素/基質対を結合することができる。したがって、基質は、検体の結合を通じて閉鎖構造多重特異性リガンドから放出されるまで酵素に利用できない。この構成に対する実施態様は、酵素を結合する構成に対する実施態様である。   In a further configuration, the closed structure multispecific ligand can bind an enzyme / substrate pair rather than an enzyme. Thus, the substrate is not available for the enzyme until it is released from the closed structure multispecific ligand through analyte binding. The embodiment for this configuration is an embodiment for a configuration that binds enzymes.

さらに、蛍光がリガンドに結合すると消滅するような構造において、フルオレセイン又は他の蛍光体の如き蛍光分子を結合するように試験を構成することができる。この場合、検体がリガンドに結合すると、蛍光分子が変位され、シグナルが生成されることになる。本発明に有用な蛍光分子の代用としては、ルシフェリン/ルシフェラーゼの如き発光剤、及びHRPの如き免疫試験に広く使用される薬剤を含む色素産性剤が挙げられる。   Furthermore, the test can be configured to bind fluorescent molecules such as fluorescein or other fluorophores in structures where the fluorescence disappears upon binding to the ligand. In this case, when the analyte binds to the ligand, the fluorescent molecule is displaced and a signal is generated. Alternatives to fluorescent molecules useful in the present invention include chromogenic agents, including luminescent agents such as luciferin / luciferase, and agents widely used in immunoassays such as HRP.

本発明に従って調製される多重特異性リガンドの治療及び予防上の使用は、人間等の受容体哺乳類に対する本発明によるリガンドの投与を含む。多重特異性は、抗体が強い結合活性で多量体抗原に結合することを可能にすることができる。多重特異性リガンドは、例えば腫瘍細胞系の死滅を仲介する細胞傷害性T細胞を採用する際に2つの抗原の架橋を可能にする。   The therapeutic and prophylactic use of multispecific ligands prepared according to the present invention includes administration of the ligands according to the present invention to a recipient mammal such as a human. Multispecificity can allow antibodies to bind to multimeric antigens with strong binding activity. Multispecific ligands allow cross-linking of two antigens when employing, for example, cytotoxic T cells that mediate the death of tumor cell lines.

少なくとも90から95%の相同性を有する実質的にナイーブなリガンド又はその結合タンパク質、例えばdAb単量体は、哺乳類に対する投与に好ましく、98から99%以上の相同性は、特に哺乳類が人間の場合に、薬学的使用に最も好ましい。部分的又は所望の相同性に純化されると、リガンドは、(体外を含む)診断又は治療に、或いは試験手順及び免疫蛍光染色等の開発及び実施に使用されうる(Lefkovite及びPernis、(1979及び1981)、Immunological Methods、Volumes I and II、Academic Press(ニューヨーク州所在)。   Substantially naïve ligands or binding proteins thereof, such as dAb monomers, having at least 90 to 95% homology are preferred for administration to mammals, with 98 to 99% or more homology especially when the mammal is human. And most preferred for pharmaceutical use. Once purified to partial or desired homology, the ligand can be used for diagnosis or therapy (including in vitro) or in the development and implementation of test procedures and immunofluorescent staining (Lefkovite and Pernis, (1979 and 1981), Immunological Methods, Volumes I and II, Academic Press (New York State).

本発明のリガンド又はその結合タンパク質、例えばdAb単量体は、典型的には、炎症状態、アレルギー性過敏症、癌、細菌又はウィルス感染、及び自己免疫疾患(I型糖尿病、喘息、多発性硬化症、関節リウマチ、全身性紅斑性狼瘡、クローン病及び重症筋無力症を含むが、それらに限定されない)の予防、抑制又は治療に使用されることになる。   The ligands or binding proteins thereof, such as dAb monomers of the present invention typically contain inflammatory conditions, allergic hypersensitivity, cancer, bacterial or viral infections, and autoimmune diseases (type I diabetes, asthma, multiple sclerosis). , Rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, Crohn's disease and myasthenia gravis), will be used for prevention, suppression or treatment.

関節リウマチに加えて、本明細書に記載されている抗TNF−αポリペプチドは、アジソン病(副腎)、耳の自己免疫疾患(耳)、目の自己免疫疾患(目)、自己免疫性肝炎(肝臓)、自己免疫性耳下腺炎(耳下腺)、クローン病及び炎症性腸疾患(腸)、I型糖尿病(膵臓)、精巣上体炎(精巣上体)、糸球体腎炎(腎臓)、グレーブス病(甲状腺)、ギラン−バレ症候群(神経細胞)、橋本病(甲状腺)、溶血性貧血症(赤血球細胞)、全身性紅斑性狼瘡(多組織)、男性不妊症(精液)、多発性硬化症(神経細胞)、重症筋無力症(神経筋接合部)、天痘瘡(主に皮膚)、乾癬(皮膚)、リウマチ熱(心臓及び接合部)、サルコイド(多組織及び器官)、強皮症(皮膚及び接合組織)、シェーグレン症候群(外分泌腺及び他の組織)、脊椎関節症(体軸骨格及び他の組織)、甲状腺炎(甲状腺)、潰瘍性大腸炎(腸)及び血管炎(血管)(括弧内は影響を受ける器官)を含むが、それらに限定されない自己免疫疾患の治療に適用可能である。   In addition to rheumatoid arthritis, the anti-TNF-α polypeptides described herein are effective against Addison's disease (adrenal), ear autoimmune disease (ear), eye autoimmune disease (eye), autoimmune hepatitis. (Liver), autoimmune parotitis (parotid gland), Crohn's disease and inflammatory bowel disease (gut), type I diabetes (pancreas), epididymis (epididymis), glomerulonephritis (kidney) ), Graves' disease (thyroid), Guillain-Barre syndrome (neuronal cells), Hashimoto's disease (thyroid), hemolytic anemia (red blood cells), systemic lupus erythematosus (multiple tissue), male infertility (semen), multiple occurrences Multiple sclerosis (nerve cells), myasthenia gravis (neuromuscular junction), pemphigus (primarily skin), psoriasis (skin), rheumatic fever (heart and junction), sarcoid (multitissue and organ), strong Dermatosis (skin and connective tissue), Sjogren's syndrome (exocrine gland and other tissues), Self, including but not limited to spondyloarthropathies (axial skeleton and other tissues), thyroiditis (thyroid), ulcerative colitis (intestine) and vasculitis (blood vessels) (internally affected organs) Applicable to the treatment of immune diseases.

本明細書に記載されている抗VEGFポリペプチドは、関節リウマチ及び他の慢性炎症疾患(例えばクローン病及び乾癬等)に加えて、糖尿病、急性ミエロイド性白血病、白血病、並びに黄斑変性及び糖尿病性網膜症を含む眼疾患の治療に使用されうる。   In addition to rheumatoid arthritis and other chronic inflammatory diseases (such as Crohn's disease and psoriasis), the anti-VEGF polypeptides described herein have diabetes, acute myeloid leukemia, leukemia, and macular degeneration and diabetic retina. It can be used to treat eye diseases, including diseases.

本出願において、「予防」という用語は、疾病の誘発に先立つ保護組成物の投与を含む。「抑制」とは、誘発的事象後で、疾病の臨床的発現前の該組成物の投与を意味する。   In this application, the term “prevention” includes the administration of a protective composition prior to induction of the disease. “Suppression” means administration of the composition after an inductive event but before the clinical manifestation of the disease.

疾病から保護する又は疾病を治療する上での抗体又はその結合タンパク質の効果を調べるのに使用できる動物モデルシステムが利用可能である。感受性マウスにおける全身性紅斑性狼瘡(SLE)を試験するための方法は、当該技術分野で知られている(Knightら、(1978)、J.Exp.Med.、147:1653;Reinerstenら、(1978)、New Eng.J.Med.、299:515)。他の生物種からの可溶性AchRタンパク質で疾病を誘発することによって、SJL/J雌マウスにおける重症筋無力症(MG)が試験されている(Lindstromら、(1988)、Adv.Immurzol.、42:233)。II型コラーゲンを30回注射することによって、感受性系統のマウスに関節炎が誘発されている(Stuartら、(1984)、Ann.Rev.Immunol、42:233)。ミコバクテリア熱ショックタンパク質の注入によって影響を受けやすいラットにアジュバンド関節炎を誘発するモデルが記載されている(Van Edenら、(1988)、Nature、331:171)。記載されているように、チログロブリンの投与によってマウスに甲状腺炎が誘発されている(Maronら、(1980)、J.Exp.Med.、152:1115)。インシュリン依存性真性糖尿病(IDDM)は、自然に発生するか、或いはKanasawaら、(1984)、Diabetologia、27:113に記載されているマウスの如き特定の系統のマウスに誘発されうる。マウス及びラットにおけるEAEは、人間におけるMSのモデルとして機能する。このモデルでは、ミエリン塩基性タンパク質を投与することによって脱髄疾患が誘発される(Paterson、(1986)、Textbook of Immuopathopathology、Mischerら編、Grune and Stratton(ニューヨーク)、pp.179−213;McFarlinら、(1973)、Science、179:478;及びSatohら、(1987)、J.Immunol、138:179参照)。   Animal model systems are available that can be used to investigate the effect of antibodies or their binding proteins in protecting against or treating disease. Methods for testing systemic lupus erythematosus (SLE) in susceptible mice are known in the art (Knight et al. (1978), J. Exp. Med., 147: 1653; Reinersten et al., ( 1978), New Eng. J. Med., 299: 515). Myasthenia gravis (MG) in SJL / J female mice has been tested by inducing disease with soluble AchR proteins from other species (Lindstrom et al., (1988) Adv. Immurzol., 42: 233). Arthritis has been induced in susceptible strains of mice by 30 injections of type II collagen (Stuart et al. (1984), Ann. Rev. Immunol, 42: 233). A model has been described that induces adjuvant arthritis in rats susceptible to injection of mycobacterial heat shock proteins (Van Eden et al. (1988), Nature 331: 171). As described, thyroiditis is induced in mice by the administration of thyroglobulin (Maron et al. (1980), J. Exp. Med., 152: 1115). Insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) occurs naturally or can be induced in specific strains of mice, such as those described in Kanasawa et al. (1984), Diabetologia, 27: 113. EAE in mice and rats functions as a model for MS in humans. In this model, demyelinating disease is induced by administration of myelin basic protein (Patterson, (1986), Textbook of Immunopathology, edited by Mischer et al., Grune and Stratton (New York), pp. 179-213; McFarlin et al .; (1973) Science 179: 478; and Satoh et al. (1987) J. Immunol 138: 179).

一般に、本リガンドは、薬理学的に適切な担体とともに純化された形態で利用される。典型的には、これらの担体は、水性又はアルコール/水溶液、エマルジョン又は懸濁液を含み、いずれも塩及び/又は緩衝媒体を含む。非経口媒体は、塩化ナトリウム溶液、リンガーブドウ糖及び塩化ナトリウム、及び乳酸加リンガー液を含む。必要に応じてポリペプチド複合体を懸濁液に維持するための好適な生理学的に許容可能なアジュバントは、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ゼラチン及びアルギン酸塩の如き濃縮剤から選択されうる。   In general, the ligand is utilized in purified form with a pharmacologically suitable carrier. Typically these carriers include aqueous or alcohol / water solutions, emulsions or suspensions, both of which contain a salt and / or buffer medium. Parenteral vehicles include sodium chloride solution, Ringer's glucose and sodium chloride, and lactated Ringer's solution. Suitable physiologically acceptable adjuvants for maintaining the polypeptide complex in suspension as needed may be selected from concentrating agents such as carboxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, gelatin and alginate.

静脈内媒体は、流体及び栄養素補充液、並びにリンガーブドウ糖に基づく液の如き電解質補充液を含む。抗微生物剤、酸化防止剤、キレート化剤及び不活性ガスの如き防腐剤及び他の添加剤が存在していてもよい(Mack、(1982)、Remington’s Pharmaceutical Sciences、第16版)。   Intravenous media include fluid and nutrient replenishers, and electrolyte replenishers such as Ringer dextrose-based fluids. Preservatives and other additives such as antimicrobial agents, antioxidants, chelating agents and inert gases may be present (Mack, (1982) Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition).

本発明のリガンドを個別に投与する組成物として、又は他の薬剤と併用して使用することができる。これらは、シクロスポリン、メトトレキセート、アドリアマイシン又はシスプラチン及び免疫毒素の如き様々な免疫治療薬を含むことができる。医薬組成物は、本発明のリガンド、或いはさらに、投与前に蓄積されているか否かにかかわらず、異なる標的抗原又はエピトープを使用して選択されたリガンドの如き異なる特異性を有する本発明によるリガンドの組合せとともに様々な細胞毒性又は他の作用物質の「カクテル」を含むことができる。   It can be used as a composition to administer the ligands of the present invention individually or in combination with other drugs. These can include various immunotherapeutic agents such as cyclosporine, methotrexate, adriamycin or cisplatin and immunotoxins. The pharmaceutical composition may be a ligand according to the invention, or even a ligand according to the invention having different specificities, such as ligands selected using different target antigens or epitopes, whether or not accumulated prior to administration. Various cocktails or other “cocktails” of other agents can be included.

本発明による医薬組成物の投与の経路は、当業者に広く知られている経路のいずれかであってもよい。免疫治療を含むが、それに限定されない治療では、本発明の選択されたリガンドを標準的な技術に従って任意の患者に投与することが可能である。投与は、非経口投与、静脈内投与、筋肉内投与、腹膜内投与、経皮投与、肺経路を介する投与を含む任意の適切な方式により、或いはまた適切にカテーテルによる直接的な注入によって可能である。投与の用量及び頻度は、患者の年齢、性別及び状態、他の薬物の同時投与、反対効果、及び臨床医が考慮する他のパラメータに依存することになる。   The route of administration of the pharmaceutical composition according to the present invention may be any of those well known to those skilled in the art. For treatments, including but not limited to immunotherapy, selected ligands of the invention can be administered to any patient according to standard techniques. Administration can be by any suitable manner, including parenteral administration, intravenous administration, intramuscular administration, intraperitoneal administration, transdermal administration, administration via the pulmonary route, or also by direct infusion through an appropriate catheter. is there. The dosage and frequency of administration will depend on the patient's age, sex and condition, concurrent administration of other drugs, adverse effects, and other parameters considered by the clinician.

当業者であれば理解するように、投与の経路及び/又は方式は、所望の結果に応じて変わる。特定の実施形態において、植込錠、経皮パッチ及びマイクロカプセル送達システムを含む徐放製剤形態の如き、化合物を急速な放出から保護する担体を用いて活性化合物を調製することが可能である。単一抗体構築物は、一部にはサイズが小さいために、徐放製剤としての製剤形態によく適している−用量当たりのモル数は、例えばフルサイズの抗体の投与物よりはるかに大きいといえる。エチレン酢酸ビニル、ポリアンヒドリド、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルソエステル及びポリ乳酸の如き生物分解性、生物適合性ポリマーを使用することができる。吸収を遅らせる薬剤、例えばモノステアリン酸塩及びゼラチンを組成物に含めることによって、注射可能組成物の吸収を長時間化することが可能である。当該製剤形態を調製するための方法の多くは、特許化されており、或いは当業者に広く知られている。例えば、Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems、J.R.Robinson編、Marcel Dekker,Inc(ニューヨーク)、1978を参照されたい。本明細書に開示されている単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドの如きポリペプチドの徐放又は長時間放出に適用可能なさらなる方法は、例えば、いずれも参照により本明細書に組み込まれている米国特許第6,306,406号及び6,346,274号、並びに例えば米国特許出願第US20020182254号及びUS20020051808号に記載されている。   As will be appreciated by those skilled in the art, the route and / or mode of administration will vary depending on the desired result. In certain embodiments, the active compounds can be prepared with carriers that will protect the compound against rapid release, such as a controlled release formulation, including implants, transdermal patches, and microcapsule delivery systems. Single antibody constructs are well suited for formulation as sustained release formulations due in part to their small size-the number of moles per dose is much greater than for example full size antibody administration . Biodegradable, biocompatible polymers such as ethylene vinyl acetate, polyanhydrides, polyglycolic acid, collagen, polyorthoesters, and polylactic acid can be used. Inclusion of injectable compositions can be prolonged by including in the composition an agent that delays absorption, for example, monostearate salts and gelatin. Many of the methods for preparing such dosage forms are patented or widely known to those skilled in the art. For example, Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, J. Org. R. See Robinson, edited by Marcel Dekker, Inc (New York), 1978. Additional methods applicable to the sustained or extended release of polypeptides, such as the single immunoglobulin variable region polypeptides disclosed herein, are described in, for example, the United States, all of which are incorporated herein by reference. Patents 6,306,406 and 6,346,274 and, for example, US patent applications US20020182254 and US20020051808.

本明細書に記載されているリガンドを保存のために凍結乾燥し、使用前に好適な担体中に復元することが可能である。この技術は、従来の免疫グロブリンに有効であることが示されており、当該技術分野で知られている凍結乾燥及び復元技術を採用することが可能である。凍結乾燥及び復元は、様々な度合いの抗体活性損失をもたらしうること(例えば従来の免疫グロブリンでは、IgM抗体は、IgG抗体より活性ロスが大きい傾向にある)、及び使用レベルを上方調節して補償しなければならないことがあることを当業者なら理解するであろう。   The ligands described herein can be lyophilized for storage and reconstituted in a suitable carrier prior to use. This technique has been shown to be effective for conventional immunoglobulins and lyophilization and reconstitution techniques known in the art can be employed. Lyophilization and reconstitution can result in varying degrees of antibody activity loss (eg, IgM antibodies tend to lose more activity than IgG antibodies in conventional immunoglobulins) and up-regulate usage levels to compensate One skilled in the art will understand that there are things that must be done.

本リガンド又はそのカクテルを含有する組成物を予防及び/又は治療措置のために投与することが可能である。特定の治療用途において、選択された細胞の集団の少なくとも部分的な阻害、抑制、調節、死滅又はいくつかの他の測定可能パラメータを達成するための十分な量を「治療有効用量」と定義づける。この用量を達成するのに必要な量は、疾病の重症度及び患者自身の免疫系の全体的状態に依存するが、一般には体重1kg当たりのリガンド、例えば抗体、受容体(例えばT細胞受容体)又はその結合タンパク質の量が0.005から5.0mgの範囲であり、0.05から2.0mg/kg/用量が最も広く用いられている。予防用途でも、本リガンド又はそのカクテルを含有する組成物を同様の用量、又はわずかに少ない用量で投与することができる。   Compositions containing the present ligand or a cocktail thereof can be administered for prophylactic and / or therapeutic measures. An amount sufficient to achieve at least partial inhibition, suppression, modulation, killing or some other measurable parameter of a selected population of cells in a particular therapeutic application is defined as a “therapeutically effective dose” . The amount necessary to achieve this dose depends on the severity of the disease and the overall condition of the patient's own immune system, but generally ligands such as antibodies, receptors (eg T cell receptors) per kg body weight. ) Or the amount of its binding protein is in the range of 0.005 to 5.0 mg, with 0.05 to 2.0 mg / kg / dose being most widely used. For prophylactic use, a composition containing the ligand or a cocktail thereof can be administered at a similar or slightly lower dose.

本明細書に記載されている組成物を使用して実施される治療は、1つ又は複数の症状が、治療前の当該症状と比べて、或いは当該組成物で治療されていない個体(人間又はモデル動物)における症状と比べて(例えば少なくとも10%、又は臨床評価スケールで少なくとも1ポイント)低減される場合に「有効」と見なされる。症状は、明らかに、標的とする疾病又は疾患に応じて異なるが、通常の熟練度の臨床医又は技術者によって測定されうる。当該症状は、例えば、疾病又は疾患の1つ又は複数の生化学的指標のレベル(例えば疾病に相関づけられる酵素又は代謝物質のレベル、影響を受けた細胞数等)を監視することによって、物理的症状(例えば炎症、腫瘍サイズ等)を監視することによって、或いは認められた臨床評価スケール、例えば(多発性硬化症に対する)拡大傷病状態スケール、アーバイン炎症性腸疾患質問調査(32ポイント評価により腸機能、全身的症状、社会的機能及び情動状態を評価する−スコアは32から224の範囲にあり、スコアが高いほど生活の質が良好であることを示す)、生活の質関節リウマチスケール、又は当該分野で知られている他の認められた臨床評価スケールによって、測定されうる。少なくとも10%、又は所定のスケールでの1ポイント以上の疾病又は疾患症状の継続的な(例えば1日以上、好ましくはより長期的な)低減は、「有効」治療を示す。同様に、本明細書に記載されている組成物を使用して実施される予防は、1つ又は複数の症状の発症又は重症度が、その組成物で治療されていない同様の個体(人間又は動物モデル)における当該症状に比べて、遅延、低減又は消滅される場合に「有効」である。   Treatment performed using the compositions described herein may include one or more symptoms compared to the symptoms prior to treatment or an individual (human or human) who has not been treated with the composition. “Effective” if it is reduced (eg at least 10%, or at least 1 point on the clinical assessment scale) relative to symptoms in the model animal. Symptoms obviously vary depending on the target disease or disorder, but can be measured by a normal skilled clinician or technician. The symptom can be determined by, for example, monitoring the level of one or more biochemical indicators of the disease or disorder (eg, the level of an enzyme or metabolite correlated with the disease, the number of affected cells, etc.). By monitoring clinical symptoms (eg inflammation, tumor size, etc.) or by recognized clinical assessment scales, eg, the expanded wound status scale (for multiple sclerosis), the Irvine inflammatory bowel disease questionnaire (32-point assessment Assessing function, systemic symptoms, social function and emotional state-scores range from 32 to 224, higher scores indicate better quality of life), quality of life rheumatoid arthritis scale, or It can be measured by other recognized clinical assessment scales known in the art. A continuous (eg, 1 day or more, preferably longer term) reduction of a disease or disorder symptom of at least 10% or a predetermined scale on a predetermined scale indicates an “effective” treatment. Similarly, prophylaxis performed using a composition described herein is similar to an individual (human or human) whose onset or severity of one or more symptoms has not been treated with the composition. It is “effective” when it is delayed, reduced or eliminated compared to the symptom in the animal model).

本発明によるリガンド又はそのカクテルを含有する組成物を予防及び治療環境に利用して、哺乳類における選択標的細胞集団の改変、不活性化、死滅又は除去を支援することができる。加えて、本明細書に記載されているポリペプチドの選択されたレパートリーを体外又はインビトロで選択的に使用して、細胞の非相同的集合体から標的細胞群を死滅、消滅或いは効果的に除去することができる。哺乳類の血液をリガンド、例えば抗体、細胞表面受容体又はその結合タンパク質と体外で組み合わせることにより、望ましくない細胞を死滅させ、或いは血液から除去し、標準的な技術に従って血液を哺乳類に戻すことができる。   Compositions containing a ligand or a cocktail thereof according to the present invention can be utilized in prophylactic and therapeutic environments to assist in the modification, inactivation, killing or removal of selected target cell populations in mammals. In addition, selective repertoires of the polypeptides described herein can be used selectively in vitro or in vitro to kill, extinguish or effectively remove target cell populations from non-homologous populations of cells. can do. By combining mammalian blood in vitro with ligands such as antibodies, cell surface receptors or binding proteins thereof, unwanted cells can be killed or removed from the blood and returned to the mammal according to standard techniques. .

2:本発明による半減期向上二重特異性リガンドの使用
本発明の方法による二重特異性リガンドをインビボ治療及び予防用途、及びインビボ診断用途等に採用することができる。
2: Use of the half-specific bispecific ligand according to the present invention The bispecific ligand according to the method of the present invention can be used for in vivo therapeutic and prophylactic applications, in vivo diagnostic applications, and the like.

本発明に従って調製された二重特異性リガンドの治療及び予防上の使用は、人間の如き哺乳類に対して本発明によるリガンドを投与することを含む。本発明による二重特異性抗体は、半減期向上分子に対する少なくとも1つの特異性を有する。1つ又は複数のさらなる特異性を標的分子に対して導くことができる。例えば、二重特異性IgGは、その1つが半減期向上分子上にある4つのエピトープに対して特異的でありうる。二重特異性は、抗体が強い結合活性で多量体抗原に結合することを可能にすることができる。二重特異性抗体は、例えば、腫瘍細胞系の死滅を仲介する細胞傷害性T細胞を採用する際に、2つの抗原の架橋を可能にすることができる。   The therapeutic and prophylactic use of bispecific ligands prepared in accordance with the present invention involves administering a ligand according to the present invention to a mammal such as a human. Bispecific antibodies according to the present invention have at least one specificity for a half-life enhancing molecule. One or more additional specificities can be directed to the target molecule. For example, a bispecific IgG can be specific for four epitopes, one of which is on a half-life enhancing molecule. Bispecificity can allow antibodies to bind to multimeric antigens with strong binding activity. Bispecific antibodies can allow, for example, cross-linking of two antigens when employing cytotoxic T cells that mediate the death of tumor cell lines.

少なくとも90から95%の相同性を有する、dAb単量体の如き、実質的にナイーブなリガンド又はその結合タンパク質は、哺乳類に対する投与に好ましく、98から99%以上の相同性は、特に哺乳類が人間の場合に、薬学的使用に最も好ましい。部分的又は所望の相同性に純化されると、リガンドは、(体外を含む)診断又は治療に、或いは試験手順及び免疫蛍光染色の開発及び実施に使用されうる(Lefkovite及びPernis、(1979及び1981)、Immunological Methods、Volumes I and II、Academic Press(ニューヨーク州所在)。   A substantially naïve ligand or binding protein thereof, such as a dAb monomer, having at least 90-95% homology is preferred for administration to mammals, and homology of 98-99% or more is particularly true for mammals that are human. Are most preferred for pharmaceutical use. Once purified to partial or desired homology, the ligand can be used in diagnosis or therapy (including in vitro) or in the development and implementation of test procedures and immunofluorescent staining (Lefkovite and Pernis, (1979 and 1981). ), Immunological Methods, Volumes I and II, Academic Press (New York State).

本発明のリガンドは、典型的には、炎症状態、アレルギー性過敏症、癌、細菌又はウィルス感染、及び自己免疫疾患(I型糖尿病、多発性硬化症、関節リウマチ、全身性紅斑性狼瘡、クローン病及び重症筋無力症を含むが、それらに限定されない)の予防、抑制又は治療に使用されることになる。   The ligands of the invention are typically inflammatory conditions, allergic hypersensitivity, cancer, bacterial or viral infections, and autoimmune diseases (type I diabetes, multiple sclerosis, rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, clones Disease, and myasthenia gravis, including but not limited to).

疾病から保護する又は疾病を治療する上で二重特異性リガンドの効果を調べるのに使用できる動物モデルシステムが利用可能である。影響を受けやすいマウスにおける全身性紅斑性狼瘡(SLE)を試験するための方法は、当該技術分野で知られている(Knightら、(1978)、J.Exp.Med.、147:1653;Reinerstenら、(1978)、New Eng.J.Med.、299:s515)。他の生物種からの可溶性AchRタンパク質で疾病を誘発することによって、SJL/J雌マウスにおける重症筋無力症(MG)が試験されている(Lindstromら、(1988)、Adv.Immunol.、42:233)。II型コラーゲンの注入によって、影響を受けやすい系統のマウスに関節炎が誘発されている(Stuartら、(1984)、Ann.Rev.Immunol、42:233)。ミコバクテリア熱ショックタンパク質の注入によって影響を受けやすいラットにアジュバンド関節炎を誘発するモデルが記載されている(Van Edenら、(1988)、Nature、331:171)。記載されているように、チログロブリンの投与によってマウスに甲状腺炎が誘発されている(Maronら、(1980)、J.Exp.Med.、152:1115)。インシュリン依存性真性糖尿病(IDDM)は、自然に発生するか、或いはKanasawaら、(1984)、Diabetologia、27:113に記載されているマウスの如き特定の系統のマウスに誘発されうる。マウス及びラットにおけるEAEは、人間におけるMSのモデルとして機能する。このモデルでは、ミエリン塩基性タンパク質を投与することによって5脱髄疾患が誘発される(Paterson、(1986)、Textbook of Immunopathopathology、Mischerら編、Grune and Stratton(ニューヨーク)、pp.179−213;McFarlinら、(1973)、Science、179:478;及びSatohら、(1987)、J.Immunol、138:179参照)。   Animal model systems are available that can be used to examine the effects of bispecific ligands in protecting against or treating disease. Methods for testing systemic lupus erythematosus (SLE) in susceptible mice are known in the art (Knight et al. (1978), J. Exp. Med., 147: 1653; Reinersten). (1978), New Eng. J. Med., 299: s515). Myasthenia gravis (MG) in SJL / J female mice has been tested by inducing disease with soluble AchR proteins from other species (Lindstrom et al., (1988) Adv. Immunol., 42: 233). Arthritis has been induced in susceptible strains of mice by injection of type II collagen (Stuart et al. (1984), Ann. Rev. Immunol, 42: 233). A model has been described that induces adjuvant arthritis in rats susceptible to injection of mycobacterial heat shock proteins (Van Eden et al. (1988), Nature 331: 171). As described, thyroiditis is induced in mice by the administration of thyroglobulin (Maron et al. (1980), J. Exp. Med., 152: 1115). Insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) occurs naturally or can be induced in specific strains of mice, such as those described in Kanasawa et al. (1984), Diabetologia, 27: 113. EAE in mice and rats functions as a model for MS in humans. In this model, administration of myelin basic protein induces five demyelinating diseases (Patterson, (1986), Textbook of Immunopathology, edited by Mischer et al., Grune and Straton (New York), pp. 179-213; McFarlin; (1973) Science 179: 478; and Satoh et al. (1987) J. Immunol 138: 179).

本発明による二重特異性リガンド、及びエンドサイトーシスに関与する細胞外標的(例えばクラスリン)に結合することができるdAb単量体は、二重特異性リガンドを飲食運動させることを可能に、細胞内標的に結合することができる他の特異性を細胞内環境に送達することを可能にする。この手法は、二重特異性リガンドが細胞内部で機能性を維持することを可能にする物理的特性を有する二重特異性リガンドを必要とする。或いは、最終標的の細胞内区画が酸化性である場合は、十分に重畳したリガンドは、ジスルフィドフリーである必要はない。   The bispecific ligand according to the present invention, and a dAb monomer capable of binding to an extracellular target involved in endocytosis (eg clathrin), allows the bispecific ligand to eat and drink. It allows other specificities that can bind to intracellular targets to be delivered to the intracellular environment. This approach requires a bispecific ligand with physical properties that allow the bispecific ligand to remain functional inside the cell. Alternatively, if the final target intracellular compartment is oxidative, the fully superimposed ligand need not be disulfide free.

一般に、本二重特異性リガンドは、薬理学的に適切な担体とともに純化された形態で利用される。典型的には、これらの担体は、水性又はアルコール/水溶液、エマルジョン又は懸濁液を含み、いずれも塩及び/又は緩衝媒体を含む。非経口媒体は、塩化ナトリウム溶液、リンガーブドウ糖及び塩化ナトリウム、及び乳酸加リンガー液を含む。必要に応じてポリペプチド複合体を懸濁液に維持するための好適な生理学的に許容可能なアジュバントは、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ゼラチン及びアルギン酸塩の如き濃縮剤から選択されうる。静脈内媒体は、流体及び栄養素補充液、並びにリンガーブドウ糖に基づく液の如き電解質補充液を含む。抗微生物剤、酸化防止剤、キレート化剤及び不活性ガスの如き防腐剤及び他の添加剤が存在していてもよい(Mack、(1982)、Remington’s Pharmaceutical Sciences、第16版)。   In general, the bispecific ligand is utilized in purified form with a pharmacologically suitable carrier. Typically these carriers include aqueous or alcohol / water solutions, emulsions or suspensions, both of which contain a salt and / or buffer medium. Parenteral vehicles include sodium chloride solution, Ringer's glucose and sodium chloride, and lactated Ringer's solution. Suitable physiologically acceptable adjuvants for maintaining the polypeptide complex in suspension as needed may be selected from concentrating agents such as carboxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, gelatin and alginate. Intravenous media include fluid and nutrient replenishers, and electrolyte replenishers such as Ringer dextrose-based fluids. Preservatives and other additives such as antimicrobial agents, antioxidants, chelating agents and inert gases may be present (Mack, (1982) Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition).

本発明のリガンドを個別に投与する組成物として、又は他の薬剤と併用して使用することができる。これらは、シクロスポリン、メトトレキセート、アドリアマイシン又はシスプラチン及び免疫毒素の如き様々な免疫治療薬を含むことができる。医薬組成物は、本発明のリガンドとともに様々な細胞毒又は他の作用物質の「カクテル」を含むことができる。   It can be used as a composition to administer the ligands of the present invention individually or in combination with other drugs. These can include various immunotherapeutic agents such as cyclosporine, methotrexate, adriamycin or cisplatin and immunotoxins. Pharmaceutical compositions can include “cocktails” of various cytotoxins or other agents along with the ligands of the present invention.

本発明による医薬組成物の投与の経路は、当業者に広く知られている経路のいずれかであってもよい。免疫治療を含むが、それに限定されない治療では、本発明のリガンドを標準的な技術に従って任意の患者に投与することが可能である。投与は、非経口投与、静脈内投与、筋肉内投与、腹膜内投与、経皮投与、肺経路を介する投与を含む任意の適切な方式により、或いはまた適切にカテーテルによる直接的な注入によって可能である。投与の用量及び頻度は、患者の年齢、性別及び状態、他の薬物の同時投与、反対効果、及び臨床医が考慮する他のパラメータに依存することになる。   The route of administration of the pharmaceutical composition according to the present invention may be any of those well known to those skilled in the art. For treatments including but not limited to immunotherapy, the ligands of the invention can be administered to any patient according to standard techniques. Administration can be by any suitable manner, including parenteral administration, intravenous administration, intramuscular administration, intraperitoneal administration, transdermal administration, administration via the pulmonary route, or also by direct infusion through an appropriate catheter. is there. The dosage and frequency of administration will depend on the patient's age, sex and condition, concurrent administration of other drugs, adverse effects, and other parameters considered by the clinician.

本発明のリガンドを保存のために凍結乾燥し、使用前に好適な担体中に復元することが可能である。この技術は、従来の免疫グロブリンに有効であることが示されており、当該技術分野で知られている凍結乾燥及び復元技術を採用することが可能である。凍結乾燥及び30復元は、様々な度合いの抗体活性損失をもたらしうること(例えば従来の免疫グロブリンでは、IgM抗体は、IgG抗体より活性ロスが大きい傾向にある)、及び使用レベルを上方調節して補償しなければならないことがあることを当業者なら理解するであろう。   The ligands of the invention can be lyophilized for storage and reconstituted in a suitable carrier prior to use. This technique has been shown to be effective for conventional immunoglobulins and lyophilization and reconstitution techniques known in the art can be employed. Lyophilization and 30 reconstitution can result in varying degrees of antibody activity loss (eg, in conventional immunoglobulins, IgM antibodies tend to be more active than IgG antibodies), and up-regulate usage levels Those skilled in the art will understand that there may be compensation that may be required.

本リガンド又はそのカクテルを含有する組成物を予防及び/又は治療処置のために投与することが可能である。特定の治療用途において、選択された細胞の集団の少なくとも部分的な阻害、抑制、調節、死滅又はいくつかの他の測定可能パラメータを達成するための十分な量を「治療有効用量」と定義づける。この用量を達成するのに必要な量は、疾病の重症度及び患者自身の免疫系の全体的状態に依存するが、一般には体重1kg当たりのリガンド量が0.005から5.0mgの範囲であり、0.05から2.0mg/kg用量が最も広く用いられている。予防用途でも、本リガンド又はそのカクテルを含有する組成物を同様の用量、又はわずかに少ない用量で投与することができる。   Compositions containing the present ligand or a cocktail thereof can be administered for prophylactic and / or therapeutic treatments. An amount sufficient to achieve at least partial inhibition, suppression, modulation, killing or some other measurable parameter of a selected population of cells in a particular therapeutic application is defined as a “therapeutically effective dose” . The amount necessary to achieve this dose depends on the severity of the disease and the overall condition of the patient's own immune system, but generally the amount of ligand per kg body weight ranges from 0.005 to 5.0 mg. There is a 0.05 to 2.0 mg / kg dose most widely used. For prophylactic use, a composition containing the ligand or a cocktail thereof can be administered at a similar or slightly lower dose.

本発明によるリガンドを含有する組成物を予防及び治療環境に利用して、哺乳類における選択標的細胞集団の改変、不活性化、死滅又は除去を支援することができる。   Compositions containing ligands according to the present invention can be used in prophylactic and therapeutic environments to assist in the modification, inactivation, killing or removal of selected target cell populations in mammals.

加えて、本明細書に記載されているポリペプチドの選択されたレパートリーを対外又はインビトロで選択的に使用して、細胞の非相同的集合体から標的細胞群を死滅、消滅或いは効果的に除去することができる。哺乳類の血液をリガンド、例えば抗体、細胞表面受容体又はその結合タンパク質と体外で組み合わせることにより、望ましくない細胞を死滅させ、或いは血液から除去し、標準的な技術に従って血液を哺乳類に戻すことができる。例示のみを目的として、本発明を以下の実施例でさらに説明する。本明細書に用いられているように、dAb命名法の目的で、TNF−αをTAR1と呼び、ヒトTNFα受容体1(p55受容体)をTAR2と呼ぶ。   In addition, selected repertoires of the polypeptides described herein can be selectively used externally or in vitro to kill, extinguish or effectively remove target cell populations from non-homologous populations of cells. can do. By combining mammalian blood in vitro with ligands such as antibodies, cell surface receptors or binding proteins thereof, unwanted cells can be killed or removed from the blood and returned to the mammal according to standard techniques. . For purposes of illustration only, the invention will be further described in the following examples. As used herein, for the purposes of dAb nomenclature, TNF-α is referred to as TAR1, and human TNFα receptor 1 (p55 receptor) is referred to as TAR2.

3.関節リウマチの治療
好ましい実施形態において、本明細書に記載されているリガンドを使用して、関節リウマチを治療することができる。
3. Treatment of Rheumatoid Arthritis In a preferred embodiment, the ligands described herein can be used to treat rheumatoid arthritis.

一実施形態において、本発明は、関節リウマチを治療する方法であって、そのいずれかがヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する1つ又は複数の単一領域抗体ポリペプチド構築物を使用することを含む。本発明は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する1つ又は複数の単一領域抗体ポリペプチド構築物と、リガンドの1つの特異性が、TNFαに向けられる単一領域抗体であり、第2の特異性が、VEGF又はHSAに向けられる単一領域抗体である二重特異性リガンドとを含む組成物を包含する。本発明は、リガンドの1つの特異性がVEGFに向けられ、第2の特異性がHSAに向けられる二重特異性リガンドをさらに包含する。   In one embodiment, the present invention is a method of treating rheumatoid arthritis, comprising using one or more single domain antibody polypeptide constructs, any of which antagonize binding to human TNFα receptor. Including. The invention relates to one or more single domain antibody polypeptide constructs that antagonize binding of human TNFα to a receptor and a single domain antibody in which one specificity of the ligand is directed to TNFα, A composition comprising a bispecific ligand whose specificity is a single domain antibody directed against VEGF or HSA. The present invention further encompasses bispecific ligands in which one specificity of the ligand is directed to VEGF and a second specificity is directed to HSA.

一実施形態において、本発明は、関節リウマチを治療する方法であって、1つ又は複数の単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物を投与することを含み、該構築物のいずれかが、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、且つ/又は関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止し、且つ/又はL929細胞傷害性試験におけるTNF−αを中和する方法を提供する。特に、関節炎を治療する方法は、1つ又は複数の単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物を投与することを含み、該構築物のいずれかがTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、該組成物のTg197遺伝子組換えマウスに対する投与は、関節炎スコアの増加を防止する。   In one embodiment, the present invention is a method of treating rheumatoid arthritis comprising administering a composition comprising one or more single domain antibody polypeptide constructs, any of which constructs being human Antagonizes TNFα receptor binding and / or prevents increase in arthritic score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis and / or moderates TNF-α in L929 cytotoxicity studies Provide a way to reconcile. In particular, a method of treating arthritis comprises administering a composition comprising one or more single domain antibody polypeptide constructs, wherein any of the constructs antagonizes TNFα receptor binding, Administration of the product to Tg197 transgenic mice prevents an increase in the arthritic score.

a)受容体結合試験
関節リウマチを治療するためのリガンドは、TNF−αのTNF−α受容体に対する結合に干渉することが可能である。受容体は、孤立した(通常は膜結合した)受容体であるか、或いはインビトロ又はインビボで細胞上に存在する受容体でありうる。
a) Receptor binding studies Ligands for treating rheumatoid arthritis can interfere with the binding of TNF-α to the TNF-α receptor. The receptor may be an isolated (usually membrane bound) receptor or a receptor present on a cell in vitro or in vivo.

TNF−α受容体結合、及び本明細書に記載されているリガンドによる当該結合に対する干渉を測定するための試験を実施例6に記載する。これらは、ELISA(実施例6、セクション1.3.1)、BIAcore分析(実施例6、セクション1.3.2)、及び孤立した(又は膜会合した)受容体(実施例6、セクション1.3.3)と培養細胞の表面に発現した受容体(実施例6、セクション1.3.3)の両方を使用する生化学的受容体結合試験を含む。   A test for measuring TNF-α receptor binding and interference with such binding by the ligands described herein is described in Example 6. These include ELISA (Example 6, Section 1.3.1), BIAcore analysis (Example 6, Section 1.3.2), and isolated (or membrane associated) receptors (Example 6, Section 1). .3.3) and biochemical receptor binding studies using both receptors expressed on the surface of cultured cells (Example 6, section 1.3.3).

本明細書に用いられているように、受容体の「結合に拮抗する」という用語は、TNF−α(又はVEGF又は他の因子)の同族受容体に対する結合に干渉する所定の抗体ポリペプチド構築物の能力又は効果を意味する。拮抗性は、本明細書に記載されているインビトロの細胞ベースの試験又はインビボ試験のいずれかを用いて測定される。したがって、受容体は、孤立しているか、膜結合しているか、又は細胞表面に存在しうる。構築物は、構築物の存在下で検出された結合に、構築物が不在のときに比べて統計的に有意な低下がある場合に、同族受容体(例えばTNFR1、TNFR2、VEGFR1、VEGFR)に対する結合に干渉しているか、又はその結合に拮抗している。或いは、構築物は、構築物の存在下における結合測定値が構築物が不在のときに比べて少なくとも10%低下している場合に、結合に干渉している。   As used herein, the term “antagonize binding” of a receptor refers to a given antibody polypeptide construct that interferes with the binding of TNF-α (or VEGF or other factor) to the cognate receptor. Means ability or effect. Antagonism is measured using either the in vitro cell-based test or the in vivo test described herein. Thus, the receptor can be isolated, membrane bound, or present on the cell surface. A construct interferes with binding to a cognate receptor (eg, TNFR1, TNFR2, VEGFR1, VEGFR) when there is a statistically significant decrease in binding detected in the presence of the construct compared to when the construct is absent. Or antagonize its binding. Alternatively, the construct is interfering with binding if the binding measurement in the presence of the construct is at least 10% lower than when the construct is absent.

b)L929細胞傷害性試験
関節リウマチの治療のためのリガンドは、L929細胞傷害性試験において、TNF−αの細胞傷害性効果に干渉することができる。Evansら、2000、Molecular Biotechnology、15:243−248に記載されている試験に基づくこの試験を実施例6、セクション1.3.3に記載する。関節リウマチの治療に有用な抗TNF−αリガンドは、この細胞試験において、TNF−αの活性を中和することができる。
b) L929 cytotoxicity test Ligands for the treatment of rheumatoid arthritis can interfere with the cytotoxic effects of TNF-α in the L929 cytotoxicity test. This test, based on the test described in Evans et al., 2000, Molecular Biotechnology, 15: 243-248, is described in Example 6, section 1.3.3. Anti-TNF-α ligands useful for the treatment of rheumatoid arthritis can neutralize the activity of TNF-α in this cellular test.

本明細書に用いられているように、「中和」という用語は、本明細書に記載されている抗体又はdAbポリペプチドに関して用いられるときは、ポリペプチドが標的抗原の測定可能な活性又は機能に干渉することを意味する。ポリペプチドは、標的抗原の測定可能な活性又は機能を少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、70%、80%、90%、95%以上、又は100%の抑制率(すなわち、標的抗原の効果又は機能が検出されない抑制率)で低減する場合に、「中和」ポリペプチドである。したがって、標的がTNF−αである場合は、本明細書に記載されている標準的なL929細胞死滅試験を用いて、或いはTNF−α誘発細胞活性を測定するHUVECでELAM−1のTNF−α誘発発現を抑制する抗TNF−αポリペプチド構築物の能力を測定することによって、中和活性を評価することが可能である。   As used herein, the term “neutralizing” when used with respect to an antibody or dAb polypeptide described herein, is a measurable activity or function of the target antigen. Means to interfere. A polypeptide has a measurable activity or function of a target antigen of at least 50%, preferably at least 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or more, or 100% inhibition (ie, the effect of the target antigen). Or a “neutralizing” polypeptide when the function is reduced (inhibition rate at which function is not detected). Thus, if the target is TNF-α, ELAM-1 TNF-α using the standard L929 cell killing assay described herein or by HUVEC measuring TNF-α-induced cell activity. Neutralizing activity can be assessed by measuring the ability of the anti-TNF-α polypeptide construct to suppress induced expression.

TNF−αの受容体結合活性に対する抗体ポリペプチド干渉についてのさらなる試験は、実施例6、セクション1.3.3にも記載されているHeLa IL−8試験を含む。   Further tests for antibody polypeptide interference with the receptor binding activity of TNF-α include the HeLa IL-8 test, also described in Example 6, section 1.3.3.

c)インビボ試験
Tg197遺伝子組換えマウス関節炎モデルを用いて、本明細書に記載されている抗TNF−αリガンドの効果を評価することが可能である。Tg197マウスは、ヒトTNF−グロビンハイブリッド遺伝子に対する遺伝子組換えマウスで、4〜7週齢におけるヘテロ接合体は、関節リウマチと共通の組織学的特徴を有する慢性の進行性多発関節炎を生じる(Kefferら、1991、EMBO J.10:4025−4031)。関節可動度及び間接腫脹を評価することによって関節炎表現型を採点することが可能である。関節の関節炎表現型を関節のX線撮像、並びに膝及び踝/足関節の固定部の組織病理学的分析によって採点することが可能である。
c) In vivo testing The Tg197 transgenic mouse arthritis model can be used to evaluate the effects of the anti-TNF-α ligands described herein. Tg197 mice are transgenic mice against the human TNF-globin hybrid gene, and heterozygotes at 4-7 weeks of age produce chronic progressive polyarthritis with histological characteristics in common with rheumatoid arthritis (Keffer et al. 1991, EMBO J. 10: 4025-4031). An arthritic phenotype can be scored by assessing joint mobility and indirect swelling. The arthritic phenotype of the joint can be scored by X-ray imaging of the joint and histopathological analysis of the knee and ankle / ankle joint fixation.

所定の抗体ポリペプチド構築物の効果を評価するための実験的処理を以下のように実施する。
1)抗体ポリペプチド構築物による関節炎の予防を試験するために、動物を以下のように処理する。
a)ヘテロ接合性Tg197マウスを、雌と雄が同数の10の動物のグループに分ける。3週齢から処理を開始し、抗体ポリペプチドをPBSで毎週腹膜内投与し、又は対照動物にはPBSのみを投与する。
b)毎週マウスの体重を測定する。
c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候についてマウスを採点する。
An experimental process for assessing the effect of a given antibody polypeptide construct is performed as follows.
1) To test the prevention of arthritis by antibody polypeptide constructs, animals are treated as follows.
a) Heterozygous Tg197 mice are divided into groups of 10 animals with the same number of females and males. Treatment begins at 3 weeks of age and antibody polypeptides are administered intraperitoneally weekly in PBS, or control animals receive PBS alone.
b) Weigh the mice weekly.
c) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder) According to the system, mice are scored for macrophenotypic signs of arthritis.

個々の採点が試験グループに対してブラインドされるように、試験を最適に実施すべきである。この試験の抗体送達の好ましい機構は、IP注射である。しかし、皮下注射、IV注射(例えば尾静脈を介する)、筋肉内注射、又は経口、吸入若しくは局所的投与を用いるように試験を構成することが可能である。   The test should be optimally performed so that individual scores are blinded to the test group. The preferred mechanism of antibody delivery for this test is IP injection. However, the test can be configured to use subcutaneous injection, IV injection (eg, via the tail vein), intramuscular injection, or oral, inhalation or topical administration.

処理グループにおける平均関節炎スコアが媒体のみの対照グループより(統計的に有意な量だけ)低い場合に、処理は、Tg197モデルシステムで有効である。平均関節炎スコアが、媒体のみの対照動物と比べて、少なくとも0.5単位、少なくとも1.0単位、少なくとも1.5単位、又は少なくとも2単位低い場合にも処理は有効であると見なされる。或いは、平均関節炎スコアが、治療処置の過程を通じて0から0.25に維持又は低下される場合に、処理は有効である。   Treatment is effective with the Tg197 model system when the mean arthritis score in the treatment group is lower (by a statistically significant amount) than the vehicle-only control group. A treatment is also considered effective if the mean arthritis score is at least 0.5 units, at least 1.0 units, at least 1.5 units, or at least 2 units lower than vehicle-only control animals. Alternatively, treatment is effective when the average arthritis score is maintained or reduced from 0 to 0.25 throughout the course of the therapeutic treatment.

処理グループにおける平均関節炎スコアが、実験の過程を通じて増加しているが、この増加の始まりが、媒体のみの対照と比較した場合に遅れている場合に、処理はTg197モデルシステムにおいて有効である。媒体のみの対照と比較した場合の処理グループの平均関節炎スコアの増加の始まりが、少なくとも0.5週間、少なくとも1週間、少なくとも1.5週間、少なくとも2週間、又は3週間を上回る期間だけ遅れている場合も処理は有効であると見なされる。   Treatment is effective in the Tg197 model system when the mean arthritis score in the treatment group increases throughout the course of the experiment, but the onset of this increase is delayed when compared to the vehicle-only control. The onset of increase in the mean arthritis score of the treatment group when compared to the vehicle-only control is delayed by a period of at least 0.5 weeks, at least 1 week, at least 1.5 weeks, at least 2 weeks, or more than 3 weeks If it is, the process is considered valid.

マクロ表現型の採点の代替として、処理中の様々な間隔で、踝/足及び膝関節を固定し、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて組織病理学的に分析することが可能である。平均組織病理学的スコアが、媒体のみの対照グループより(統計的に有利な量だけ)低い場合に、処理は有効であると見なされる。平均組織病理学的スコアが、媒体のみの対照グループと比べて、少なくとも0.5単位、少なくとも1.0単位、少なくとも1.5単位、少なくとも2.0単位、少なくとも2.5単位、少なくとも2.5単位、少なくとも3.0単位、又は少なくとも3.5単位だけ低い場合にも処理は有効であると見なされる。或いは、平均組織病理学的スコアが、治療処置の過程を通じて0から0.5に維持又は低下される場合に、処理は有効である。   As an alternative to scoring the macro phenotype, fix the heel / foot and knee joints at various intervals during processing, 0 = no detectable pathology, 1 = presence of synovial hyperplasia and polymorphonuclear infiltrates 2 = pannus and fibrous tissue formation and localized subchondral bone erosion, 4 = histopathological analysis using extensive articular cartilage destruction and bone erosion system. A treatment is considered effective if the average histopathological score is lower (by a statistically advantageous amount) than the vehicle-only control group. The mean histopathological score is at least 0.5 units, at least 1.0 units, at least 1.5 units, at least 2.0 units, at least 2.5 units, at least 2. A process is also considered effective if it is 5 units, at least 3.0 units, or at least 3.5 units lower. Alternatively, treatment is effective when the average histopathological score is maintained or reduced from 0 to 0.5 throughout the course of therapeutic treatment.

2)確立された関節炎に対する抗体ポリペプチド構築物(抗TNF−α、抗VEGF等)の効果を試験するために、動物が有意な関節炎表現型を有する時である6週齢から処理を開始し、Tg197に対して上述のように試験を実施することが可能である。採点及び効果分析も上述のように行う。上述の抗TNF−αdAb構築物は、記載されたモデルシステムのいずれかにおいて、確立された関節炎の進行を停止又は逆転させることが可能である。   2) In order to test the effect of antibody polypeptide constructs (anti-TNF-α, anti-VEGF, etc.) on established arthritis, treatment begins at 6 weeks of age, when the animals have a significant arthritic phenotype, Tests can be performed on Tg197 as described above. Scoring and effect analysis is also performed as described above. The anti-TNF-αdAb constructs described above can stop or reverse the progression of established arthritis in any of the model systems described.

いずれの形式においても、処理手法は、単量体、二量体又は他の多量体形態の抗TNF−α(例えば本明細書に記載されている)抗TNF−αdAb、単量体、二量体又は他の多量体形態の抗VEGF(例えば、ラクダ抗VEGFdAbをも含む、本明細書に記載されている抗VEGFdAbs)二重特異性形式の抗TNF/抗VEGF、及び抗HSA、PEG又は他の半減期改変成分を担持する個別又は二重特異性構築物を含む。また、本明細書に記載されている抗VEGF組成物を、エタネルセプト(エンブレル)、D2E7(フミラ)及びインフリキシマブ(レミケード)の如き他の抗TNF組成物と組み合わせて投与することが可能である。当該組合せ治療の効果を、例えば、細胞培養、及び本明細書に記載されているインビボモデルシステムを用いて評価することが可能である。   In either format, the treatment approach may be monomeric, dimeric or other multimeric forms of anti-TNF-α (eg, as described herein) anti-TNF-αdAb, monomeric, dimeric. Or other multimeric forms of anti-VEGF (eg, anti-VEGFdAbs described herein, including also camel anti-VEGFdAbs), bispecific forms of anti-TNF / anti-VEGF, and anti-HSA, PEG or others Individual or bispecific constructs carrying a half-life modifying component. Also, the anti-VEGF compositions described herein can be administered in combination with other anti-TNF compositions such as etanercept (embrel), D2E7 (Fumila) and infliximab (Remicade). The effect of the combination therapy can be assessed using, for example, cell culture and the in vivo model system described herein.

受け入れられているさらなる関節炎の動物モデルとしては、例えばHorsfallら、1997、J.of Immunol.169:5687に記載されているコラーゲン誘発関節炎(CIA)、及び例えばStaslukら、1997、Immunol.90:81に記載されているプリスタン誘発関節炎が挙げられる。   Additional accepted animal models of arthritis include, for example, Horsfall et al., 1997, J. MoI. of Immunol. 169: 5687, and collagen-induced arthritis (CIA) and, for example, Stasluk et al., 1997, Immunol. 90:81, pristane-induced arthritis.

抗VEGFポリペプチド構築物効果に対する試験:
a)VEGF受容体2結合試験
この方法は、VEGF受容体2に対するVEGF165の結合を防止する可溶性領域抗体(dAbs)の能力を測定するためのVEGF受容体結合試験を示す。
Tests for anti-VEGF polypeptide construct effects:
a) VEGF receptor 2 binding test This method represents a VEGF receptor binding test to determine the ability of soluble region antibodies (dAbs) to prevent binding of VEGF 165 to VEGF receptor 2.

VEGFは、インビトロで内皮細胞に対する特異的ミトゲンであり、インビボで強力な血管形成因子であり、高レベルのタンパク質が様々な種類の腫瘍で発現される。それは、ホモ二量体として活性の45kDa糖タンパク質である。これまで、代替的なmRNA分裂を通じて発生する5つの異なるイソ型が記載されている。これらのイソ型のうち、VEGF121及びVEGF165が最も多い。 VEGF is a specific mitogen for endothelial cells in vitro, a potent angiogenic factor in vivo, and high levels of protein are expressed in various types of tumors. It is a 45 kDa glycoprotein that is active as a homodimer. So far, five different isoforms that occur through alternative mRNA division have been described. Of these isoforms, VEGF 121 and VEGF 165 are the most abundant.

内皮細胞に対するVEGFの特異的作用は、主に、VEGF R1(Flt−1)とVEGF R2(KDR/Flk−1)の二種類の受容体チロシンキナーゼ(RTK)によって調節される。しかし、両受容体が、VEGFの結合に際してリン酸化されても、分裂促進性、化学走性、及び形態的変化の誘発の如きVEGF活性は、VEGF R2によって媒介される。   The specific action of VEGF on endothelial cells is mainly regulated by two types of receptor tyrosine kinases (RTK), VEGF R1 (Flt-1) and VEGF R2 (KDR / Flk-1). However, even though both receptors are phosphorylated upon VEGF binding, VEGF activity such as mitogenic, chemotaxis, and induction of morphological changes is mediated by VEGF R2.

この試験には、ヒトIgGのFc領域に融合されるヒトVEGF R2の細胞外領域を含む組換えヒトVEGF R2/Fcキメラを使用する。手短に言えば、受容体をELISAプレートに捕捉し、次いで非特異性結合を防止するためにプレートを遮断する。次いで、VEGF165とdAbタンパク質の混合物を添加し、プレートを洗浄し、ビオチン化抗VEGF抗体及びHRPHRP共役抗ビオチン抗体を使用して、受容体結合VEGF165を検出する。比色基質を使用してプレートを現像し、450nmでODを読み取る。dAbがVEGFの受容体に対する結合を遮断すれば、色は検出されない。 This study, using recombinant human VEGF R2 / Fc chimera comprising the extracellular domain of human VEGF R2 fused to the Fc region of human IgG 1. Briefly, the receptor is captured on an ELISA plate and then the plate is blocked to prevent non-specific binding. A mixture of VEGF 165 and dAb protein is then added, the plate is washed, and receptor-bound VEGF 165 is detected using biotinylated anti-VEGF antibody and HRPHRP-conjugated anti-biotin antibody. The plate is developed using a colorimetric substrate and the OD is read at 450 nm. If the dAb blocks the binding of VEGF to the receptor, no color is detected.

試験は、以下のように実施される。炭酸塩緩衝液に0.5μg/mlの濃度で含められた組換えヒトVEGF R2/Fc(R&D Systems、Cat.No:357−KD−050)をウェル当たり100μlの量で96ウェルのヌンクマキシソープ試験プレートに4℃にて一晩塗布する。ウェルを0.05%ツイーン/PBSで3回、PBSで3回洗浄する。PBSに含められた2%BSAをウェル当たり200μl添加して、プレートを遮断し、プレートを室温にて最低1時間インキュベートする。   The test is performed as follows. Recombinant human VEGF R2 / Fc (R & D Systems, Cat. No: 357-KD-050), contained in carbonate buffer at a concentration of 0.5 μg / ml, in a volume of 100 μl per well of 96 wells Apply to test plate overnight at 4 ° C. The wells are washed 3 times with 0.05% Tween / PBS and 3 times with PBS. 200 μl of 2% BSA contained in PBS is added per well to block the plate and the plate is incubated at room temperature for a minimum of 1 hour.

ウェルを(上記のように)洗浄し、次いで生成したdAbタンパク質を各ウェルに50μlずつ添加する。次いで、希釈液に6ng/mlの濃度(最終濃度を3ng/mlとする)で含められたVEGFを各ウェルに50μl添加し、プレートを2時間インキュベートする(上澄みの試験;80μlの上澄みを各ウェルに添加し、次いで15ng/mlの濃度のVEGFを20μl添加する)。   The wells are washed (as above) and then the generated dAb protein is added in 50 μl to each well. Then 50 μl of VEGF included in the dilution at a concentration of 6 ng / ml (final concentration of 3 ng / ml) is added to each well and the plate is incubated for 2 hours (supernatant test; 80 μl supernatant is added to each well) Followed by 20 μl of VEGF at a concentration of 15 ng / ml).

以下の対照、すなわち0ng/ml VEGF(希釈液のみ);3ng/mlのVEGF(R&D Systems、Cat.No:293−VE−050);0.1μg/mlの抗VEGF中和抗体を含む3ng/mlのVEGF(R&D Systems cat#MAB293)を含めるべきである。   The following controls: 0 ng / ml VEGF (dilution only); 3 ng / ml VEGF (R & D Systems, Cat. No: 293-VE-050); 3 ng / ml containing 0.1 μg / ml anti-VEGF neutralizing antibody ml of VEGF (R & D Systems cat # MAB293) should be included.

プレートを(上記のように)洗浄し、次いで希釈液に0.5μg/mlの濃度で含められた100μlのビオチン化抗VEGF抗体(R&D Systems、Cat No:BAF293)を添加し、室温にて2時間インキュベートする。   The plate was washed (as above) and then 100 μl of biotinylated anti-VEGF antibody (R & D Systems, Cat No: BAF293) included in the dilution at a concentration of 0.5 μg / ml was added, and 2 at room temperature. Incubate for hours.

ウェルを(上記のように)洗浄し、次いで100μlのHRP共役抗ビオチン抗体(希釈液で1:5000に希釈;Stratech、Cat No:200−032−096)を添加する。次いで、プレートを室温にて1時間インキュベートする。   The wells are washed (as above) and then 100 μl of HRP-conjugated anti-biotin antibody (diluted 1: 5000 with diluent; Stratech, Cat No: 200-032-096) is added. The plate is then incubated for 1 hour at room temperature.

プレートを(上記のように)洗浄し、ツイーン20のあらゆる痕跡を除去して、次のペルオキシダーゼ試験におけるバックグラウンドを制限するとともに、OD読取りを不正確にする試験プレートウェル内の泡を防止するようにする。   Wash the plate (as above) to remove any traces of Tween 20 to limit background in the next peroxidase test and to prevent bubbles in the test plate wells that would result in an incorrect OD reading. To.

100μlのSureBlue1−コンポーネントTMBマイクロウェルペルオキシダーゼ溶液を各ウェルに添加し、プレートを室温にて最大20分間放置する。結合したHRPタグ複合体が基質と反応すると、濃青色の可溶性生成物が発生する。100μlの1M塩酸を添加することによって反応を停止させる(青色が黄色に変わる)。プレートの450nmにおけるODを、酸を添加してから30分以内に96ウェルプレートリーダーで読み取るべきである。450nmのODは、結合ストレプトアビジン−HRP複合体の量に比例する。   100 μl SureBlue 1-component TMB microwell peroxidase solution is added to each well and the plate is left at room temperature for up to 20 minutes. When the bound HRP tag complex reacts with the substrate, a dark blue soluble product is generated. The reaction is stopped by adding 100 μl of 1M hydrochloric acid (blue turns yellow). The OD at 450 nm of the plate should be read on a 96 well plate reader within 30 minutes of adding the acid. The OD at 450 nm is proportional to the amount of bound streptavidin-HRP complex.

期待される対照からの結果は以下の通りである。0ng/mlのVEGFは、0.15OD未満の低シグナルを与え、3ng/mlのVEGFは、0.5ODを上回るシグナルを与え、0.1μg/mlの中和抗体で予めインキュベートされた3ng/mlのVEGFは、0.2OD未満のシグナルを与える。   The results from the expected controls are as follows: 0 ng / ml VEGF gave a low signal of less than 0.15 OD, 3 ng / ml VEGF gave a signal above 0.5 OD, and 3 ng / ml preincubated with 0.1 μg / ml neutralizing antibody. VEGF gives a signal of less than 0.2 OD.

b)VEGF受容体1結合試験
この試験は、VEGF165のVEGF R1に対する結合、及びこの相互作用を阻止するdAbsの能力を測定する。
b) VEGF receptor 1 binding test This test measures the binding of VEGF165 to VEGF R1 and the ability of dAbs to block this interaction.

ここでは、ヒトIgGのFc領域に融合されたヒトVEGF R1の細胞外領域を含む組換えヒトVEGF R1/Fcキメラを使用する。受容体をELISAプレートに捕捉し、次いで非特異性結合を防止するためにプレートを遮断する。次いで、VEGF165とdAbタンパク質の混合物を添加し、プレートを洗浄し、ビオチン化抗VEGF抗体及びHRPHRP共役抗ビオチン抗体を使用して、受容体結合VEGF165を検出する。比色基質を使用してプレートを現像し、450nmでODを読み取る。dAbがVEGFの受容体に対する結合を遮断すれば、色は検出されない。 Here, using recombinant human VEGF R1 / Fc chimera comprising the extracellular region of human VEGF R1 fused to an Fc region of human IgG 1. The receptor is captured on an ELISA plate and then the plate is blocked to prevent non-specific binding. A mixture of VEGF 165 and dAb protein is then added, the plate is washed, and receptor-bound VEGF 165 is detected using biotinylated anti-VEGF antibody and HRPHRP-conjugated anti-biotin antibody. The plate is developed using a colorimetric substrate and the OD is read at 450 nm. If the dAb blocks the binding of VEGF to the receptor, no color is detected.

試験は、以下のように実施される。炭酸塩緩衝液に0.1μg/mlの濃度で含められた組換えヒトVEGF R1/Fc(R&D Systems、Cat.No:321−FL−050)をウェル当たり100μlの量で96ウェルのヌンクマキシソープ試験プレートに4℃にて一晩塗布する。ウェルを0.05%ツイーン/PBSで3回、PBSで3回洗浄する。   The test is performed as follows. Recombinant human VEGF R1 / Fc (R & D Systems, Cat. No: 321-FL-050), contained in carbonate buffer at a concentration of 0.1 μg / ml, in a volume of 100 μl per well, 96-well nunk manoxy soap Apply to test plate overnight at 4 ° C. The wells are washed 3 times with 0.05% Tween / PBS and 3 times with PBS.

PBSに含められた2%BSAをウェル当たり200μl添加して、プレートを遮断し、プレートを室温にて最低1時間インキュベートする。   200 μl of 2% BSA contained in PBS is added per well to block the plate and the plate is incubated at room temperature for a minimum of 1 hour.

ウェルを(上記のように)洗浄し、次いで生成したdAbタンパク質を各ウェルに50μlずつ添加する。次いで、希釈液に1ng/mlの濃度(最終濃度を500pg/mlとする)で含められたVEGFを各ウェルに50μl添加し、プレートを1時間インキュベートする(上澄みの試験;80μlの上澄みを各ウェルに添加し、次いで2.5ng/mlの濃度のVEGFを20μl添加する)。   The wells are washed (as above) and then the generated dAb protein is added in 50 μl to each well. Then 50 μl of VEGF included in the dilution at a concentration of 1 ng / ml (final concentration 500 pg / ml) is added to each well and the plate is incubated for 1 hour (supernatant test; 80 μl supernatant is added to each well And then add 20 μl of VEGF at a concentration of 2.5 ng / ml).

以下の対照、すなわち0ng/ml VEGF(希釈液のみ);500pg/mlのVEGF;及び1μg/mlの抗VEGF中和抗体を含む500pg/mlのVEGF(R&D Systems cat#MAB293)を含めるべきである。   The following controls should be included: 0 ng / ml VEGF (dilution only); 500 pg / ml VEGF; and 500 pg / ml VEGF (R & D Systems cat # MAB293) with 1 μg / ml anti-VEGF neutralizing antibody .

プレートを(上記のように)洗浄し、次いで希釈液に50ng/mlの濃度で含められた100μlのビオチン化抗VEGF抗体を添加し、室温にて1時間インキュベートする。   The plate is washed (as above) and then 100 μl biotinylated anti-VEGF antibody included in the dilution at a concentration of 50 ng / ml is added and incubated for 1 hour at room temperature.

ウェルを(上記のように)洗浄し、次いで100μlのHRP共役抗ビオチン抗体(希釈液で1:5000に希釈)を添加する。次いで、プレートを室温にて1時間インキュベートする。   The wells are washed (as above) and then 100 μl of HRP conjugated anti-biotin antibody (diluted 1: 5000 with diluent) is added. The plate is then incubated for 1 hour at room temperature.

プレートを(上記のように)洗浄し、ツイーン20のあらゆる痕跡を除去して、次のペルオキシダーゼ試験におけるバックグラウンドを制限するとともに、OD読取りを不正確にする試験プレートウェル内の泡を防止するようにする。   Wash the plate (as above) to remove any traces of Tween 20 to limit background in the next peroxidase test and to prevent bubbles in the test plate wells that would result in an incorrect OD reading. To.

100μlのSureBlue1−コンポーネントTMBマイクロウェルペルオキシダーゼ溶液を各ウェルに添加し、プレートを室温にて最大20分間放置する。結合したHRPタグ複合体が基質と反応すると、濃青色の可溶性生成物が発生する。100μlの1M塩酸を添加することによって反応を停止させる(青色が黄色に変わる)。プレートの450nmにおけるODを、酸を添加してから30分以内に96ウェルプレートリーダーで読み取るべきである。450nmのODは、結合ストレプトアビジン−HRP複合体の量に比例する。   100 μl SureBlue 1-component TMB microwell peroxidase solution is added to each well and the plate is left at room temperature for up to 20 minutes. When the bound HRP tag complex reacts with the substrate, a dark blue soluble product is generated. The reaction is stopped by adding 100 μl of 1M hydrochloric acid (blue turns yellow). The OD at 450 nm of the plate should be read on a 96 well plate reader within 30 minutes of adding the acid. The OD at 450 nm is proportional to the amount of bound streptavidin-HRP complex.

期待される対照からの結果は以下の通りである。0ng/mlのVEGFは、0.15OD未満の低シグナルを与え、500pg/mlのVEGFは、0.8ODを上回るシグナルを与え、1μg/mlの中和抗体で予めインキュベートされた500pg/mlのVEGFは、0.3OD未満のシグナルを与える。   The results from the expected controls are as follows: 0 ng / ml VEGF gives a low signal of less than 0.15 OD, 500 pg / ml VEGF gives a signal above 0.8 OD, 500 pg / ml VEGF pre-incubated with 1 μg / ml neutralizing antibody. Gives a signal of less than 0.3 OD.

c)VEGF活性に対する細胞をベースとした試験
この生物学的試験は、HUVE細胞のVEGF誘発増殖を中和する抗体ポリペプチド(例えばdAbs)及び他の阻害剤の能力を測定する。96ウェルプレートに仕込まれたHUVE細胞を、予め平衡にされたVEGF及びdAbタンパク質とともに72時間インキュベートする。次いで、細胞生死判別色素を使用して、細胞数を測定する。
c) Cell-based test for VEGF activity This biological test measures the ability of antibody polypeptides (eg, dAbs) and other inhibitors to neutralize VEGF-induced proliferation of HUVE cells. HUVE cells loaded in 96 well plates are incubated for 72 hours with pre-equilibrated VEGF and dAb proteins. Next, the number of cells is measured using a cell viability dye.

試験は、以下のように実施される。HUVE細胞を準合流175cmフラスコからトリプシン処理する。媒体を吸い出し、細胞を5mlのトリプシンで洗浄し、次いで2mlのトリプシンとともに室温にて5分間インキュベートする。手に打ち付けることによってフラスコの底から細胞を静かに取り除く。次いで、8mlの誘発媒体をフラスコに加え、細胞をピペットで採取して、すべての凝集塊を分散させる。トリパンブルー染料を使用して、生細胞を数える。 The test is performed as follows. HUVE cells are trypsinized from a submerged 175 cm 2 flask. The medium is aspirated and the cells are washed with 5 ml trypsin and then incubated with 2 ml trypsin for 5 minutes at room temperature. Gently remove the cells from the bottom of the flask by tapping on the hand. Then 8 ml of triggering medium is added to the flask and the cells are pipetted to disperse all clumps. Viable cells are counted using trypan blue dye.

細胞をスピンダウンさせ、誘発媒体で2回洗浄し、細胞をスピンダウンさせ、それぞれの洗浄の後に媒体を吸引する。最後の吸引後に、細胞を10個/ml(誘発媒体中)まで希釈し、ウェル当たり100μlの量で96ウェルプレートに仕込む(10000個/ウェル)。プレートを37℃にて2時間を上回る時間にわたってインキュベートして、細胞を接着させる。 The cells are spun down and washed twice with the triggering medium, the cells are spun down, and the medium is aspirated after each wash. After the last aspiration, the cells are diluted to 10 5 cells / ml (in induction medium) and loaded into a 96 well plate in an amount of 100 μl per well (10000 cells / well). Plates are incubated for more than 2 hours at 37 ° C. to allow cells to adhere.

60μlのdAbタンパク質、及び40ng/mlのVEGF165(最終濃度は10ng/ml)を含有する60μlの誘発媒体をv底の96ウェルプレートに加え、フィルムで封止する。次いで、dAb/VEGF混合物を37℃にて0.5〜1時間インキュベートする。 60 μl of induction medium containing 60 μl dAb protein and 40 ng / ml VEGF 165 (final concentration 10 ng / ml) is added to the v-bottom 96-well plate and sealed with film. The dAb / VEGF mixture is then incubated for 0.5-1 hour at 37 ° C.

dAb/VEGFプレートをインキュベータから除去し、100μlの溶液をHUVEC含有プレートの各ウェルに加える(最終体積200μl)。次いで、このプレートを、少なくとも72時間にわたって、37℃のインキュベータに戻す。   The dAb / VEGF plate is removed from the incubator and 100 μl of solution is added to each well of the HUVEC containing plate (final volume 200 μl). The plate is then returned to the 37 ° C. incubator for at least 72 hours.

対照ウェルとしては、細胞を含むが、VEGFを含まないウェル;細胞、陽性対照中和抗VEGF抗体及びVEGFを含むウェル;並びに細胞及びVEGFのみを含む対照ウェルが挙げられる。   Control wells include wells containing cells but no VEGF; cells, wells containing positive control neutralizing anti-VEGF antibody and VEGF; and control wells containing cells and VEGF only.

細胞タイター96試薬をウェル当たり20μl添加することによって細胞生死を評価し、プレートを、褐色を帯びるまで37℃にて2〜4時間インキュベートする。10%(w/v)SDSをウェル当たり20μl添加することによって反応を停止させる。次いで、ワラクマイクロプレートリーダーを使用して、490nmの吸光度を読み取る。   Cell viability is assessed by adding 20 μl of cell titer 96 reagent per well and the plate is incubated at 37 ° C. for 2-4 hours until brownish. The reaction is stopped by adding 20 μl per well of 10% (w / v) SDS. The absorbance at 490 nm is then read using a Wallac microplate reader.

VEGFを含まない対照ウェルの吸光度を他のすべての値から減算する。吸光度は、細胞数に比例する。対照抗VEGF抗体を含む対照ウェルは、最小細胞増殖をも示すはずである。VEGFのみを含むウェルは、最小細胞増殖を示すはずである。   The absorbance of control wells without VEGF is subtracted from all other values. Absorbance is proportional to cell number. Control wells containing a control anti-VEGF antibody should also show minimal cell proliferation. Wells containing only VEGF should show minimal cell growth.

d)VEGF活性に対するインビボ試験
抗VEGFポリペプチド構築物(単量体、多量体又は二重若しくは多重特異性)の効果を関節炎疾患のTg197遺伝子組換えマウスモデルで試験することも可能である。投与法及び採点は、基本的には、抗TNF−αポリペプチド構築物について記載したように行われる。
d) In vivo testing for VEGF activity The effects of anti-VEGF polypeptide constructs (monomers, multimers or bispecific or multispecific) can be tested in a Tg197 transgenic mouse model of arthritic disease. Administration and scoring is basically performed as described for anti-TNF-α polypeptide constructs.

4.クローン病の治療
本明細書に記載されている抗TNF−αポリペプチドを使用して、人間のクローン病を治療することが可能である。一実施形態において、本発明は、クローン病、又はTNF−αが関与する他の炎症性腸疾患(IBD)を治療する方法を提供する。該方法は、1つ又は複数の単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物を投与することを含み、該構築物のいずれかが、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、且つ/又はIBDのTnfΔARE遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると急性又は慢性炎症性腸スコアの増加を防止し、且つ/又はL929細胞傷害性試験におけるTNF−αを中和する。特に、クローン病又は他の炎症性腸疾患を治療する方法は、1つ又は複数の単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物を投与することを含み、該構築物は、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、該組成物のTnfΔARE遺伝子組換えマウスに対する投与は、急性又は慢性炎症性腸スコアの増加を防止し、又は減少をもたらす。
4). Treatment of Crohn's Disease The anti-TNF-α polypeptides described herein can be used to treat human Crohn's disease. In one embodiment, the present invention provides a method of treating Crohn's disease or other inflammatory bowel disease (IBD) involving TNF-α. The method comprises administering a composition comprising one or more single region antibody polypeptide constructs, wherein any of the constructs antagonizes binding of human TNFα to the receptor and / or of IBD. When administered to mice of the Tnf ΔARE transgenic mouse model, it prevents an increase in acute or chronic inflammatory bowel score and / or neutralizes TNF-α in the L929 cytotoxicity test. In particular, a method of treating Crohn's disease or other inflammatory bowel disease comprises administering a composition comprising one or more single domain antibody polypeptide constructs, which constructs against human TNFα receptors. Antagonizing binding, administration of the composition to Tnf ΔARE transgenic mice prevents or results in an increase in acute or chronic inflammatory bowel score.

クローン病のTnfΔARE遺伝子組換えマウスモデルは、最初は、Kontoyiannisら、1999、Immunity 10:387−398に記載された。Kontoyiannisら、2002、J.Exp.Med.196:1563−1574も参照されたい。これらのマウスは、TNF−α mRNAの3’AUリッチ要素(ARE)に標的欠失変異を有する。AUリッチ要素は、低いmRNA安定性の維持に関与し、それらが崩壊すると、これらの動物にマウスTNF−αの過剰発現が生じる。それらの動物は、4週齢と8週齢の間に始まるクローン病と極めて類似したIBD表現型を生じる。基本的な組織病理学的特徴は、不均一の経壁炎症をもたらす、PMN/マクロファージ及びリンパ球浸出物が支配的な繊毛鈍化及び粘膜下炎症、並びにリンパ球凝集体及び痕跡的肉芽腫の外観を含む(Kontoyiannisら、2002、前出)。これらの動物は、関節炎表現型をも生じるため、RAにおける抗TNF−α治療の効果を個別的に評価するのに使用することも可能である。 The Tnf ΔARE transgenic mouse model of Crohn's disease was first described in Kontoiannis et al., 1999, Immunity 10: 387-398. Kontoiannis et al., 2002, J. MoI. Exp. Med. 196: 1563-1574. These mice have a targeted deletion mutation in the 3 ′ AU rich element (ARE) of TNF-α mRNA. AU-rich elements are involved in maintaining low mRNA stability, and when they are disrupted, overexpression of mouse TNF-α occurs in these animals. These animals develop an IBD phenotype very similar to Crohn's disease that begins between 4 and 8 weeks of age. Basic histopathologic features are PMN / macrophage and lymphocyte exudate-dominated ciliary blunting and submucosal inflammation resulting in heterogeneous transmural inflammation and the appearance of lymphocyte aggregates and trace granulomas (Kontoiannis et al., 2002, supra). Since these animals also develop an arthritic phenotype, they can also be used to individually evaluate the effects of anti-TNF-α treatment in RA.

処理がIBDを予防するその効果について評価される場合は、所定の抗体ポリペプチド構築物の最初の週間IP投与により、例えば3週齢から処理を開始する。ある程度、投与頻度は、初期試験の結果に応じて、当業者が選択することが可能である。次いで、Kontoyiannisら、2002、前出に記載されている標準スケールに従って動物を腸疾患について監視することが可能である。回腸のパラフィン埋込み腸組織を、以下のスケールに従ってブラインド的に組織学的に評価する。急性及び慢性炎症を最小限8のハイパワーフィールド(hpf)で以下のように評価する。急性炎症スコアでは、0=hpf当たり0〜1の多形核(PMN)細胞(PMN/hpf);1=2〜10PMN/hpf(粘膜内);2=11〜20PMN/hpf(粘膜内);3=21〜30PMN/hpf(粘膜内)又は11〜20PMN/hpf(粘膜筋板下の拡がり);及び4=>30PMN/hpf(軟膜内)又は>20(粘膜筋板下の拡がり)。慢性炎症スコアでは、0=hpf当たり0〜10の単核白血球(ML)(ML/hpf)(粘膜内);1=11〜20ML/hpf(粘膜内);2=21〜30ML/hpf(粘膜内)又は11〜20ML/hpf(粘膜筋板下の拡がり);3=31〜40ML/hpf(粘膜内)又は21〜30ML/hpf(粘膜筋板下の拡がり又は濾胞過形成);及び4=>40ML/hpf(粘膜内)、又は30ML/hpf(粘膜筋板下の拡がり又は濾胞過形成)。マウス毎の合計疾病スコアは、各マウスについて急性炎症又は慢性炎症スコアを加算することによって計算される。   If the treatment is to be evaluated for its effect in preventing IBD, treatment is initiated, for example, at 3 weeks of age, with the first weekly IP administration of a given antibody polypeptide construct. To some extent, the administration frequency can be selected by those skilled in the art depending on the results of the initial test. The animals can then be monitored for bowel disease according to the standard scale described in Kontoiannis et al., 2002, supra. Paraffin-embedded intestinal tissue of the ileum is evaluated histologically blindly according to the following scale. Acute and chronic inflammation is assessed as follows with a minimum of 8 high power fields (hpf). For acute inflammation scores, 0 = 0 to 1 polymorphonuclear (PMN) cells (PMN / hpf) per hpf; 1 = 2 to 10 PMN / hpf (intramucosal); 2 = 11 to 20 PMN / hpf (intramucosal); 3 = 21-30 PMN / hpf (intramucosal) or 11-20 PMN / hpf (spreading below the mucosal lamina); Chronic inflammation score: 0 = 0-10 mononuclear leukocytes (ML) (ML / hpf) (intramucosal) per hpf; 1 = 11-20 ML / hpf (intramucosal); 2 = 21-30 ML / hpf (mucosal) Within) or 11-20 ML / hpf (spreading below the mucosal muscular plate); 3 = 31-40 ML / hpf (intramucosal) or 21-30 ML / hpf (spreading below the mucosal muscular plate or follicular hyperplasia); > 40 ML / hpf (intramucosal), or 30 ML / hpf (spreading or follicular hyperplasia under mucosal muscularis) The total disease score for each mouse is calculated by adding the acute inflammation or chronic inflammation scores for each mouse.

確定された疾病に対する処理の効果を評価するために、生後6〜8ヶ月から処理を開始し、同様にして採点を行うことが可能である。   In order to evaluate the effect of the treatment on the confirmed disease, it is possible to start the treatment from 6 to 8 months after birth and score similarly.

処理された動物において平均組織病理学的疾病スコアが、媒体対照グループより(統計的に有意な量だけ)低い場合に処理は有効であると見なされる。平均組織病理学的スコアが、媒体のみの対照グループと比べて、少なくとも0.5単位、少なくとも1.0単位、少なくとも1.5単位、少なくとも2.0単位、少なくとも2.5単位、少なくとも3.0単位、又は少なくとも3.5単位だけ低い場合にも処理は有効であると見なされる、或いは、平均組織病理学的スコアが、治療処置の過程を通じて0から0.5に維持又は低下される場合に、処理は有効である。   A treatment is considered effective if the average histopathological disease score in the treated animal is lower (by a statistically significant amount) than the vehicle control group. The mean histopathological score is at least 0.5 units, at least 1.0 units, at least 1.5 units, at least 2.0 units, at least 2.5 units, at least 3 compared to the vehicle-only control group. Treatment is considered effective even if it is 0 units, or at least 3.5 units lower, or the average histopathological score is maintained or reduced from 0 to 0.5 throughout the course of therapeutic treatment In addition, the processing is effective.

IBDの他のモデルは、例えば、BALB/cマウスにおける大腸炎のDSS(デキストラン硫酸ナトリウム)を含む。DSSモデルは、最初に、Okayasuら、1990、Gastroenterology 98:694−702に記載され、Kojouharoffら、1997、Clin Exp.Immunol.107:353−358によって改造された(参照により本明細書に組み込まれている、米国を指定するWO2004/041862号も参照されたい)。体重が21〜22gのBALB/cマウスを処理して、7日間の処理とDSSを含まない12日間の回復間隔のサイクルで、飲み水に5%w/vの濃度で含めたDSSを投与することによって慢性大腸炎を誘発する。より短い回復によってモデル化される急性状態ではなく、慢性炎症状態を示すために、4回目の回復期間を12から21日に延長することが可能である。最後の回復期間の後に、抗体ポリペプチド、例えば本明細書に記載されているTNF−αポリペプチドによる処理を行う。最初は週毎の投与が推奨されるが、(特に、半減期改変成分が異なる投与形態を評価するために)必要に応じて当業者が調整することが可能である。処理中に一定の間隔で、動物を殺し、腸を解剖し、本明細書、又はKojouharoffら、1997、前出に記載されているようにして組織病理学的スコアを評価する。   Other models of IBD include, for example, DSS (cold dextran sulfate) for colitis in BALB / c mice. The DSS model was first described in Okayasu et al., 1990, Gastroenterology 98: 694-702, and Kojoharoff et al., 1997, Clin Exp. Immunol. 107: 353-358 (see also WO 2004/041862 designating the United States, which is incorporated herein by reference). Treat BALB / c mice weighing 21-22g and administer DSS at a concentration of 5% w / v in drinking water in a cycle of 7 days treatment and 12 days recovery interval without DSS To induce chronic colitis. The fourth recovery period can be extended to 12 to 21 days to indicate a chronic inflammatory condition rather than an acute condition modeled by shorter recovery. Following the final recovery period, treatment with an antibody polypeptide, eg, a TNF-α polypeptide as described herein, is performed. Initially weekly dosing is recommended, but can be adjusted by one skilled in the art as needed (especially to evaluate dosage forms with different half-life modifying components). At regular intervals during the treatment, the animals are sacrificed, the intestines are dissected and histopathological scores are evaluated as described herein, or as described in Kojoharoff et al., 1997, supra.

炎症性腸疾患の他の動物モデルは、2,4,6−トリニトロベンゼンスルホン酸の直腸滴下により誘発される慢性腸炎症を含む(TNBS:Neurathら、1995、J.Exp.Med.182:1281に記載されている方法;参照により本明細書に組み込まれている米国第6,764,838号も参照されたい)。上述したのと同じ基準を用いて、組織病理学的採点を実施することが可能である。   Other animal models of inflammatory bowel disease include chronic intestinal inflammation induced by rectal instillation of 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS: Neuroth et al., 1995, J. Exp. Med. 182: 1281). See also US Pat. No. 6,764,838, which is incorporated herein by reference). Histopathological scoring can be performed using the same criteria as described above.

他の抗TNF−α剤との比較
本明細書に開示されるのは、RA、クローン病及び他のTNF−α媒介疾患の治療に有効なTNF−α dAb構築物である。一態様において、抗TNF−α dAb構築物の効果は、エタネルセプト(ENBREL)、インフリキシマブ(REMICADE)及びD2E7(HUMIRA;参照により本明細書に組み込まれている米国特許第6,090,382号参照)からなる群から選択される薬剤の効果以上である。
Comparison with Other Anti-TNF-α Agents Disclosed herein are TNF-α dAb constructs effective for the treatment of RA, Crohn's disease and other TNF-α mediated diseases. In one aspect, the effect of the anti-TNF-α dAb construct is from etanercept (ENBREL), infliximab (REMICADE) and D2E7 (HUMIRA; see US Pat. No. 6,090,382, incorporated herein by reference). More than the effect of the drug selected from the group consisting of.

ヒトIgG1(sTNFR(p75):Fc、ENBREL、イムネクス)のFc部に結合された可溶性ヒトTNFR(p75)の組換え型の臨床試験により、その投与がRA疾患活性を有意且つ迅速に低減させたことが示されている(Morelandら、1997、N.Eng.J.Med.、337:141−147)。加えて、TNFR(p75):Fcに対する小児科臨床試験からの予備安全性データは、この薬物は、一般的に、若年関節リウマチ(JRA)の患者に十分に許容されることを示している(Garrisonら、1998、Am.College of Rheumatology meeting、Nov.9,1998、abstract 584)。   Recombinant clinical trials of soluble human TNFR (p75) conjugated to the Fc part of human IgG1 (sTNFR (p75): Fc, ENBREL, Imnex), its administration significantly and rapidly reduced RA disease activity (Moreland et al., 1997, N. Eng. J. Med., 337: 141-147). In addition, preliminary safety data from pediatric clinical trials for TNFR (p75): Fc indicate that this drug is generally well tolerated in patients with juvenile rheumatoid arthritis (JRA) (Garrison). 1998, Am. College of Rheumatology meeting, Nov. 9, 1998, abstract 584).

上述したように、ENBRELは、ヒトIgG1のFc部に結合されたヒト75キロダルトン(p75)TNFR(GenBankアクセッション番号P20333)の細胞外リガンド結合部からなる二量体融合タンパク質である。ENBRELのFc成分は、CH2領域、CH3領域及びヒンジ領域を含有するが、IgG1のCH1領域を含有しない。ENBRELは、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)哺乳類細胞発現系で生成される。それは、934のアミノ酸からなり、見かけの分子量は約150キロダルトンである(Smithら、1990、Science、248:1019−1023;Mohlerら、1993、J.Immunol.151:1548−1561;参照により本明細書に組み込まれている米国特許第5,395,760号(Immunex Corporation(ワシントン州Seattle所在));参照により本明細書に組み込まれている米国特許第5,605,690号(Immunex Corporation(ワシントン州Seattle所在))。   As described above, ENBREL is a dimeric fusion protein consisting of the extracellular ligand binding portion of human 75 kilodalton (p75) TNFR (GenBank accession number P20333) bound to the Fc portion of human IgG1. The FBR component of ENBREL contains a CH2 region, a CH3 region and a hinge region, but does not contain an IgG1 CH1 region. ENBREL is produced in a Chinese hamster ovary (CHO) mammalian cell expression system. It consists of 934 amino acids and has an apparent molecular weight of about 150 kilodaltons (Smith et al., 1990, Science, 248: 1019-1023; Mohler et al., 1993, J. Immunol. 151: 1548-1561; US Pat. No. 5,395,760 (Immunex Corporation, Seattle, WA); incorporated herein by reference; US Pat. No. 5,605,690 (Immunex Corporation, incorporated herein by reference) Seattle, Washington))).

TNF−αに対して導かれるモノクローナル抗体(インフリキシマブ、REMICADE、セントコル)は、メトトレキセートとともに投与されてもメトトレキセートを伴わずに投与されても、RAの治療における臨床効果を実証した(Elliottら、1993、Arthritis Rheum、36:1681−1690;Elliottら、1994、Lancet、344:1105−1110)。これらのデータは、4、12及び26週目におけるパウルス(Paulus)20%及び50%基準の有意な低減を実証している。この処理は静脈内投与され、抗TNFモノクローナル抗体は、2ヶ月間の期間にわたって血中から消える。投与を繰り返すと、効果の持続期間が短くなるものと思われる。患者は、この治療の効果及び持続期間を制限する抗TNF抗体に対する抗体を生成することができる(Kavanaughら、1998、Rheum.Dis.Clim.、North Am.、24:593−614)。メトトレキセートをインフリキシマブと組み合わせて投与すると、抗インフリキシマブ抗体の発生を防止するのに役立つ(Mainiら、1998、Arthritis Rheum.、41:1552−1563)。インフリキシマブも炎症腸疾患クローン病の治療における臨床効果を実証した(Baertら、1999、Gastroenterology、116:22−28)。   Monoclonal antibodies directed against TNF-α (infliximab, REMICADE, St. Col) have demonstrated clinical efficacy in the treatment of RA, whether administered with or without methotrexate (Elliot et al., 1993, Arthritis Rheum, 36: 1681-1690; Elliot et al., 1994, Lancet, 344: 1051-1110). These data demonstrate a significant reduction of the Paulus 20% and 50% criteria at weeks 4, 12, and 26. This treatment is administered intravenously and the anti-TNF monoclonal antibody disappears from the blood over a period of 2 months. Repeated administration appears to reduce the duration of the effect. Patients can generate antibodies against anti-TNF antibodies that limit the efficacy and duration of this treatment (Kavanaugh et al., 1998, Rheum. Dis. Clim., North Am., 24: 593-614). Administration of methotrexate in combination with infliximab helps to prevent the development of anti-infliximab antibodies (Maini et al., 1998, Arthritis Rheum., 41: 1552-1563). Infliximab has also demonstrated clinical efficacy in the treatment of inflammatory bowel disease Crohn's disease (Baert et al., 1999, Gastroenterology, 116: 22-28).

背景のセクションで述べたように、インフリキシマブは、ヒトIgG4定常領域及びマウス可変領域を有するキメラモノクローナルIgG抗体である。インフリキシマブポリペプチドは、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第5,698,195号及び5,656,272号に記載されている。   As stated in the background section, infliximab is a chimeric monoclonal IgG antibody having a human IgG4 constant region and a mouse variable region. Infliximab polypeptides are described in US Pat. Nos. 5,698,195 and 5,656,272, which are incorporated herein by reference.

これら又は他の抗TNF−α組成物との効果を比較するためには、抗TNF−α dAb構築物を既存の組成物と併用して、本明細書に記載された受容体結合試験、細胞ベースの試験及びインビボ試験のいずれかを実施すればよい。したがって、この手法は、試験のいずれかにおいて、比較組成物の効果と同等、又は(統計的に有意に)上回るTNF−αの効果を抑制する効果を示す抗TNF−α dAb構築物を識別する。同等又はより優れた効果を示す当該構築物及び分析の例を実施例に示す。   To compare the effects with these or other anti-TNF-α compositions, anti-TNF-α dAb constructs can be used in combination with existing compositions to produce the receptor binding assays described herein, cell based Any one of the test and the in vivo test may be performed. Thus, this approach identifies anti-TNF-α dAb constructs that exhibit an effect of suppressing the effect of TNF-α in any of the tests that is equivalent to (or statistically significant) that of the comparative composition. Examples of such constructs and analyzes that show equivalent or better effects are given in the examples.

(実施例1)
ヒト血清アルブミン(HSA)及びβ−ガラクトシダーゼ(β−gal)に対して導かれる二重特異性scFv抗体(K8)の選択
本実施例では、生殖系列(ダミー)VH領域に結合されたVK可変領域のレパートリーがp−galに対する結合について選択され、生殖系列(ダミー)VK領域に結合されたVH可変領域のレパートリーがHSAに対する結合について選択される、β−gal及びHSAに対して導かれる二重特異性リガンドの製造方法を説明する。次いで、選択された可変VH HSA及びVβ−gal領域を合わせ、抗体をβ−gal及びHSAに対する結合について選択する。HSAは、ヒト血液に見られる半減期増加タンパク質である。
Example 1
Selection of bispecific scFv antibody (K8) directed against human serum albumin (HSA) and β-galactosidase (β-gal) In this example, the VK variable region bound to the germline (dummy) VH region Double repertoire directed against β-gal and HSA, with a repertoire of VH variable regions selected for binding to p-gal and a repertoire of VH variable regions bound to germline (dummy) VK regions selected A method for producing a sex ligand will be described. The selected variable VH HSA and V K β-gal regions are then combined and antibodies are selected for binding to β-gal and HSA. HSA is a half-life increasing protein found in human blood.

この実験では、4つのヒトファージ抗体ライブラリーを使用した。
ライブラリー1 生殖系列V/DVT V 8.46×10
ライブラリー2 生殖系列V/NNK V 9.64×10
ライブラリー3 生殖系列VH/DVT V 1.47×10
ライブラリー4 生殖系列V/NNK V 1.45×10
In this experiment, four human phage antibody libraries were used.
Library 1 Germline V K / DVT V H 8.46 × 10 7
Library 2 Germline V K / NNK V H 9.64 × 10 7
Library 3 Germline VH / DVT V K 1.47 × 10 8
Library 4 Germline V H / NNK V K 1.45 × 10 8

すべてのライブラリーは、側鎖多様性が相補性決定領域(CDR2及びCDR3)に導入された、V(V3−23/DP47及びJ4b)及びV(O12/O2/DPK9及びJ1)に対する単一ヒトフレームワークに基づいている。 All libraries have V H (V3-23 / DP47 and J H 4b) and V K (O12 / O2 / DPK9 and J K ) with side chain diversity introduced into the complementarity determining regions (CDR2 and CDR3). Based on a single human framework for 1).

ライブラリー1及びライブラリー2は、V配列を含有するのに対して、Vの配列は、H50、H52、H52a、H53、H55、H56、H58、H95、H96、H97及びH98の位置において多様化されている(それぞれDVT又はNNKコードされる)(図1)。ライブラリー3及びライブラリー4は、V配列を含有するのに対して、Vの配列は、L50、L53、L91、H92、H93、H94及びL96の位置において多様化されている(それぞれDVT又はNNKコードされる)(図1)。それらのライブラリーは、ファージミドpIT2/ScFv形式であり(図2)、未選択のライブラリーにおけるクローンの大多数が機能的になるように、汎用リガンド、すなわちタンパク質A及びタンパク質Lに対する結合について予め選択されている。上記のライブラリーのサイズは、予備選択の後のサイズに対応する。抗原についての選択に先だってライブラリー1とライブラリー2を混合して、単一V/ダミーVライブラリーを生成し、ライブラリー3とライブラリー4を混合して、単一V/ダミーVライブラリーを形成した。 Library 1 and Library 2, relative to contain V K sequences, the sequence of V H is, H50, H52, H52a, H53 , H55, H56, H58, H95, H96, at the location of the H97 and H98 Diversified (DVT or NNK coded respectively) (Figure 1). Library 3 and Library 4, whereas containing V H sequence, the sequence of V K is, L50, L53, L91, H92 , H93, H94 and diversified by which (respectively DVT at a position L96 Or NNK coded) (FIG. 1). These libraries are in the phagemid pIT2 / ScFv format (FIG. 2) and are pre-selected for binding to universal ligands, ie protein A and protein L, so that the majority of clones in the unselected library are functional. Has been. The size of the above library corresponds to the size after the pre-selection. Prior to selection for antigen, library 1 and library 2 are mixed to generate a single V H / dummy V K library, library 3 and library 4 are mixed, and single V K / dummy A VH library was formed.

/ダミーVライブラリーを用いてβ−galについて3ラウンドの選択を行い、V/ダミーVライブラリーを用いてHSAについて3ラウンドの選択を行った。β−galの場合は、ファージ力価が、第1ラウンドの1.1×10から第3ラウンドの2.0×10に上昇した。HSAの場合は、ファージ力価が、第1ラウンドの2×10から第3ラウンドの1.4×10に上昇した。それらの選択は、(D2領域とD3領域の間にプロテアーゼ開裂を有するpIIIタンパク質を含有する)KM13ヘルパーファージを使用し、PBSに含めた1mg/mlトリプシンでファージを溶出したことを除いて、Griffithら、(1993)に記載されているようにして行われた。トリプシンを添加すると、ヘルパーファージから誘導されたpIIIタンパク質(ファージミドから誘導されたタンパク質ではない)が開裂され、c−mycタグ(図2)における開裂により結合scFvファージが溶出することによって、機能的scFvsを発現するファージがさらに富化し、対応してバックグラウンドが低減される(Kristensen & Winter、Folding & Design、3:321−328、Jul 9、1998)。HSA又はβ−galを100μg/mlの濃度で塗布したイムノチューブを使用して、選択を行った。 Three rounds of selection for β-gal were performed using the V K / dummy V H library, and three rounds of selection were performed for HSA using the V H / dummy V K library. In the case of β-gal, the phage titer increased from 1.1 × 10 6 in the first round to 2.0 × 10 8 in the third round. In the case of HSA, the phage titer increased from 2 × 10 4 in the first round to 1.4 × 10 9 in the third round. Their selection was done using Griffith, except that KM13 helper phage (containing pIII protein with protease cleavage between D2 and D3 regions) was used and the phage was eluted with 1 mg / ml trypsin in PBS. Et al. (1993). Addition of trypsin cleaves pIII protein derived from helper phage (not protein derived from phagemid) and elutes bound scFv phage by cleavage at the c-myc tag (FIG. 2), thereby functional scFvs. Are further enriched and correspondingly reduced in background (Kristensen & Winter, Folding & Design 3: 321-328, Jul 9, 1998). Selection was performed using an immunotube coated with HSA or β-gal at a concentration of 100 μg / ml.

結合について調べるために、各選択の第3ラウンドからのコロニーをモノクローナルファージELISAによりスクリーニングした。Harrisonら、Methods Enzymol.、1996;267:83−109に記載されているようにしてファージ粒子を製造した。96ウェルELISAプレートに、OBSに含めた10μg/mlの濃度のHSA又はβ−gal100μlを4℃で一晩かけて塗布した。抗M13−HRP複合体による結合ファージの検出を用いて標準的なELISAプロトコルを実施した。クローンの選択により、50μlの上澄みとともに1.0を上回るELISAシグナルを与えた。   To check for binding, colonies from the third round of each selection were screened by monoclonal phage ELISA. Harrison et al., Methods Enzymol. , 1996; 267: 83-109. A 96-well ELISA plate was coated with 100 μl of HSA or β-gal at a concentration of 10 μg / ml contained in OBS at 4 ° C. overnight. A standard ELISA protocol was performed using detection of bound phage with anti-M13-HRP complex. Selection of clones gave an ELISA signal greater than 1.0 with 50 μl of supernatant.

次に、QIAprepスピンミニプレップキット(Qiagen)を使用して、HSAについて選択されたV/ダミーVライブラリー、及びβ−galについて選択されたV/ダミーVライブラリーからDNAプレップを製造した。 Next, using the QIAprep spin miniprep kit (Qiagen), DNA prep from the V H / dummy V K library selected for HSA and the V K / dummy V H library selected for β-gal Manufactured.

多様性の大半を利用するために、DNAプレップを3ラウンドの選択の各々から製造し、次いで各々の抗原毎にまとめた。次いで、DNAプレップを37℃にて一晩SalI/NotIで消化させた。断片のゲル精製に続いて、β−galについて選択されたVK/ダミーVライブラリーからのV鎖を、HSAについて選択されたV/ダミーVライブラリーのダミーV鎖の代わりに結合させて、3.3×10のクローンを作った。 In order to take advantage of most of the diversity, DNA prep was prepared from each of the three rounds of selection and then summarized for each antigen. The DNA prep was then digested with SalI / NotI overnight at 37 ° C. Following gel purification of the fragments, the V K chains from the selected VK / dummy V H library for beta-gal, instead of the dummy V K chains of V H / dummy V K library selected for HSA Combined to make 3.3 × 10 9 clones.

次いで、このライブラリーをHSA(第1ラウンド)及びβ−gal(第2ラウンド)について選択し(HSA/β−gal選択)、又はβ−gal(第1ラウンド)及びHSA(第2のラウンド)について選択した(β−gal/HSA選択)。選択は、上述のように行われた。第2ラウンドの後のそれぞれの場合において、(上述の)モノクローナルファージELISA、及び可溶性scFv断片のELISAによってHSA及びβ−galに対する結合について48のクローンを試験した。Harrisonら、(1996)に記載されているようにして可溶性抗体断片を製造し、2%ツイーン/PBSをブロッキング緩衝液として使用し、タンパク質L−HRPで結合scFvsを検出することを除いて、標準的なELISAプロトコルを実施した(Hoogenboomら、(1991)、Nucleic Acids Res.、19:4133)。HSA/β−gal選択による3つのクローン(E4、E5及びE8)、及びβ−gal/HSA選択による2つのクローン(K8及びK10)は、両抗原を結合することが可能であった。これらのクローンからのscFvsをPCR増幅し、プライマーLMB3及びpHENseqを使用して、Ignatovichら、(1999)、J.Mol.Biol.1999 Nov.26;294(2):457−65に記載されているようにして配列させた。すべてのクローンが同一であることが配列分析により明らかになった。したがって、二重特異性抗体(K8)をコードする1つのクローンのみを次の試験に向けて選択した(図3)。   This library was then selected for HSA (first round) and β-gal (second round) (HSA / β-gal selection), or β-gal (first round) and HSA (second round) (Β-gal / HSA selection). The selection was made as described above. In each case after the second round, 48 clones were tested for binding to HSA and β-gal by monoclonal phage ELISA (described above) and soluble scFv fragment ELISA. Soluble antibody fragments were prepared as described in Harrison et al. (1996), using 2% Tween / PBS as a blocking buffer, except for detecting bound scFvs with protein L-HRP. A general ELISA protocol was performed (Hoogenboom et al. (1991), Nucleic Acids Res., 19: 4133). Three clones with HSA / β-gal selection (E4, E5 and E8) and two clones with K-gal / HSA selection (K8 and K10) were able to bind both antigens. ScFvs from these clones were PCR amplified and using primers LMB3 and pHENseq, Ignatovich et al. (1999), J. MoI. Mol. Biol. 1999 Nov. 26; 294 (2): 457-65. Sequence analysis revealed that all clones were identical. Therefore, only one clone encoding the bispecific antibody (K8) was selected for the next test (FIG. 3).

(実施例2)
K8抗体の結合特性の特徴付け
第1に、K8抗体の結合特性をモノクローナルファージELISAによって特徴付けた。96ウェルプレートに、アルカリリン酸塩(APS)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ピーナッツ凝集素、リソザイム及びシトクロムc(交差反応検査用)とともに、PBSに含めた10μg/mlの濃度の100μlのHSA及びβ−gal10μg/mlを4℃にて一晩かけて塗布した。K8クローンからのファージミドをHarrisonら、(1996)に記載されているようにKM13で解放し、ファージを含有する上澄み(50μl)を直接試験した。抗M13−HRP複合体による結合ファージの検出を用いて、標準的なELISAプロトコルを実施した(Hoogenboomら、1991)。二重特異性K8抗体は、1.0を上回る吸収シグナルによりファージの表面に表示されると、HSA及びβ−galに結合することが確認された(図4)。BSAに対する強い結合も観察された(図4)。
(Example 2)
Characterization of the binding properties of the K8 antibody First, the binding properties of the K8 antibody were characterized by monoclonal phage ELISA. In a 96 well plate, alkaline phosphate (APS), bovine serum albumin (BSA), peanut agglutinin, lysozyme and cytochrome c (for cross-reactivity testing), 100 μl HSA at a concentration of 10 μg / ml in PBS and β-gal 10 μg / ml was applied at 4 ° C. overnight. Phagemids from K8 clones were released with KM13 as described in Harrison et al. (1996) and supernatants containing phage (50 μl) were tested directly. A standard ELISA protocol was performed using detection of bound phage with anti-M13-HRP complex (Hoogenboom et al., 1991). The bispecific K8 antibody was confirmed to bind to HSA and β-gal when displayed on the phage surface with an absorption signal greater than 1.0 (FIG. 4). Strong binding to BSA was also observed (Figure 4).

HSAとBSAはアミノ酸レベルで76%の相同性を有するため、K8抗体が、これらの構造的に関連したタンパク質の両方を認識したことは意外なことではない。他のタンパク質との交差反応は検出されなかった(図4)。   Since HSA and BSA have 76% homology at the amino acid level, it is not surprising that the K8 antibody recognized both of these structurally related proteins. No cross-reactivity with other proteins was detected (Figure 4).

第2に、K8抗体の結合特性を可溶性scFv ELISAで試験した。   Second, the binding properties of the K8 antibody were tested in a soluble scFv ELISA.

Harrisonら、(1996)に記載されているように、IPTGにより可溶性scFv断片の生成を誘発した。K8scFvの発現レベルを測定するために、Harlow及びLane、Antibodies:a Laboratory Manual、(1988)、Cold Spring Harborに記載されているように、タンパク質Aセファロースカラムを使用して、50ml誘導物の上澄みから可溶性抗体断片を精製した。次いで、OD280を測定し、Sambrookら、(1989)に記載されているようにしてタンパク質濃度を計算した。K8scFvを上澄みに19mg/lの濃度で生成させた。   Production of soluble scFv fragments was induced by IPTG as described by Harrison et al. (1996). To measure the expression level of K8scFv, a protein A sepharose column was used to obtain a supernatant from a 50 ml derivative as described in Harlow and Lane, Antibodies: a Laboratory Manual, (1988), Cold Spring Harbor. Soluble antibody fragments were purified. OD280 was then measured and protein concentration was calculated as described in Sambrook et al. (1989). K8scFv was produced in the supernatant at a concentration of 19 mg / l.

次いで、知られている濃度のK8抗体断片を使用して、可溶性scFv ELISAを実施した。96ウェルプレートに、10μg/mlの濃度の100μlのHSA、BSA及びβ−gal、及び1μg/mlの濃度のタンパク質Aを塗布した。K8scFvの連続希釈液を50μl塗布し、結合抗体断片をタンパク質L−HRPで検出した。ELISA結果により、K8抗体の二重特異性が確認された(図5)。   A soluble scFv ELISA was then performed using known concentrations of the K8 antibody fragment. A 96-well plate was coated with 100 μl HSA, BSA and β-gal at a concentration of 10 μg / ml, and protein A at a concentration of 1 μg / ml. 50 μl of a serial dilution of K8scFv was applied, and the bound antibody fragment was detected with protein L-HRP. The ELISA results confirmed the bispecificity of the K8 antibody (FIG. 5).

β−galに対する結合はV領域により決定づけられ、HAS/BSAに対する結合はK8scFv抗体のV領域によって決定づけられることを確認するために、SalI/NotI消化によりVK領域をK8scFv DNAから切り出し、ダミーV鎖を含有するSalI/NotI消化pIT2ベクターに結合させた(図1及び2)。得られたクローンK8V/ダミーVの結合特性を可溶性scFv ELISAによって分析した。Harrisonら、(1996)に記載されているように、IPTGにより可溶性scFv断片の生成を誘発し、scFvsを含有する上澄み(50μl)を直接試験した。実施例1に記載されているようにして可溶性scFv ELISAを実施し、scFvsをタンパク質L−HRPで検出した。ELISA結果により、このクローンはβ−galを結合することが可能であるのに対して、BSAに対する結合は消滅した(図6)。 binding to beta-gal is dictated by the V K domain, binding to HAS / BSA in order to confirm that dictated by the V H region of K8scFv antibody excised VK region from K8scFv DNA by SalI / NotI digestion, dummy V was coupled to the SalI / NotI digested pIT2 vector containing the H chain (Figures 1 and 2). The binding characteristics of the resulting clone K8V K / dummy V H were analyzed by soluble scFv ELISA. As described in Harrison et al. (1996), IPTG induced the production of soluble scFv fragments and supernatants containing scFvs (50 μl) were tested directly. Soluble scFv ELISA was performed as described in Example 1 and scFvs was detected with protein L-HRP. ELISA results showed that this clone was able to bind β-gal whereas binding to BSA disappeared (FIG. 6).

(実施例3)
単一V領域抗体抗原A及びB、並びに抗原C及びDに対して導かれる単一V領域抗体の選択
本実施例では、抗原A及びBに対して導かれる単一V領域抗体、並びに抗原C及びDに対して導かれる単一V領域抗体を、相補的可変領域の不在下におけるこれらの抗原に対する結合についてナイーブな単一抗体可変領域のレパートリーを選択することによって製造するための方法を説明する。
(Example 3)
Selection of Single V H Region Antibody Antigens A and B and Single V K Region Antibody directed against Antigens C and D In this example, a single V H region antibody directed against antigens A and B, And single V K region antibodies directed against antigens C and D by selecting a repertoire of naive single antibody variable regions for binding to these antigens in the absence of complementary variable regions. The method will be described.

結合クローンの選択及び特徴付けを先述のようにして行う(実施例5、PCT/GB02/003014参照)。以下の4つのクローンをさらなる試験に向けて選択する。
VH1−抗AV
VH2−抗BV
VK1−抗CV
VK2−抗DV
Selection and characterization of binding clones is performed as previously described (see Example 5, PCT / GB02 / 003014). The following 4 clones are selected for further testing.
VH1-anti-AV H
VH2-anti-BV H
VK1-anti-CV K
VK2-Anti-DV K

実施例1〜3に記載された手順を同様に実施して、V領域(すなわちVリガンド)の組合せと、V領域(V−Vリガンド)の組合せとを含む二量体分子を生成することができる。 The procedure described in Examples 1 to 3 is carried out in the same way, and a dimer molecule comprising a combination of a V H region (ie V H ligand) and a combination of a V L region (V L -V L ligand) Can be generated.

(実施例4)
二重特異性ScFv抗体(抗原A及びBに対して導かれるVH1/VH2、及び抗原C及びDに対して導かれるVK1/VK2の作製及び特徴付け)
本実施例では、ScFvベクターにおけるそれぞれの抗原に対して選択されたV及びV単一領域を組み合わせることによって、二重特異性ScFv抗体(抗原A及びBに対して導かれたVH1/VH2、及び抗原C及びDに対して導かれるVK1/VK2)を作ることが可能であることを実証する。二重特異性抗体VH1/VH2を作るために、VH1単一領域をNcoI/XhoI消化により可変領域ベクター1(図7)から切除し、NcoI/XhoI消化可変領域ベクター2(図7)に結合させて、VH1/可変領域ベクター2を作る。プライマーを使用して、VH2単一領域を可変領域ベクターからPCR増幅して、SalI制限部位を5’末端に導入し、NotI制限部位を3’末端に導入する。次いで、PCR生成物をSalI/NotIで消化し、SalI/NotI消化VH1/可変領域ベクター2に結合させて、VH1/VH2/可変領域ベクター2を作る。
Example 4
Bispecific ScFv antibodies (VH1 / VH2 directed against antigens A and B and VK1 / VK2 directed against antigens C and D)
In this embodiment, by combining the V K and V H single domain selected for each of the antigens in ScFv vector was derived for bispecific ScFv antibody (antigen A and B VH1 / VH2 , And VK1 / VK2) directed against antigens C and D). To make bispecific antibody VH1 / VH2, VH1 single region was excised from variable region vector 1 (FIG. 7) by NcoI / XhoI digestion and ligated to NcoI / XhoI digested variable region vector 2 (FIG. 7). Thus, VH1 / variable region vector 2 is prepared. Using primers, the VH2 single region is PCR amplified from the variable region vector to introduce a SalI restriction site at the 5 ′ end and a NotI restriction site at the 3 ′ end. The PCR product is then digested with SalI / NotI and ligated to SalI / NotI digested VH1 / variable region vector 2 to create VH1 / VH2 / variable region vector 2.

同様にして、VK1/VK2/可変領域ベクター2を作る。生成されたVH1/VH2ScFv及びVK1/VK2ScFvの二重特異性を先述したように可溶性ScFv ELISAで試験する(実施例6、PCT/GB02/003014参照)。先述のように競合ELISAを実施する(実施例8、PCT/GB02/003014参照)。   Similarly, VK1 / VK2 / variable region vector 2 is prepared. The bispecificity of the generated VH1 / VH2ScFv and VK1 / VK2ScFv is tested in a soluble ScFv ELISA as previously described (see Example 6, PCT / GB02 / 003014). A competitive ELISA is performed as previously described (see Example 8, PCT / GB02 / 003014).

予想される結果
−VH1/VH2 ScFvは、抗原A及びBを同時に結合することができる。
−VK1/VK2 ScFvは、抗原C及びDを同時に結合することができる。
−VH1/VH2 ScFv結合は競合的である(抗原Aに結合すると、VH1/VH2 ScFvは、抗原Bを結合することができない)。
−VK1/VK2 ScFv結合は競合的である(抗原Cに結合すると、VK1/VK2 ScFvは、抗原Dを結合することができない)。
Expected results-VH1 / VH2 ScFv can bind antigens A and B simultaneously.
-VK1 / VK2 ScFv can bind antigens C and D simultaneously.
-VH1 / VH2 ScFv binding is competitive (when bound to antigen A, VH1 / VH2 ScFv is unable to bind antigen B).
-VK1 / VK2 ScFv binding is competitive (when bound to antigen C, VK1 / VK2 ScFv is unable to bind antigen D).

(実施例5)
二重特異性VH1/VH2 Fabの構成、及びそれらの結合特性の分析
VH1/VH2 Fabを作るために、VH1単一領域をNcoI/XhoI消化CHベクター(図8)に結合させて、VH1/CHを作り、VH2単一領域をSalI/NotI消化CKベクター(図9)に結合させて、VH2/CKを作る。VH1/CH及びVH2/CKからのプラスミドを使用して、先述のように競合大腸菌細胞を同時形質転換する(実施例8、PCT/GB02/003014参照)。
(Example 5)
Construction of bispecific VH1 / VH2 Fabs and analysis of their binding properties To make VH1 / VH2 Fabs, VH1 single region was ligated into NcoI / XhoI digested CH vector (FIG. 8) and VH1 / CH And ligate the VH2 single region to the SalI / NotI digested CK vector (FIG. 9) to make VH2 / CK. Plasmids from VH1 / CH and VH2 / CK are used to co-transform competitor E. coli cells as previously described (see Example 8, PCT / GB02 / 003014).

次いで、先述のように可溶性VH1/VH2 Fabを生成するように、VH1/CH及びVH2/CKプラスミドを含有するクローンをIPTGにより誘発する(実施例8、PCT/GB02/003014参照)。   A clone containing the VH1 / CH and VH2 / CK plasmids is then induced with IPTG to produce soluble VH1 / VH2 Fab as described above (see Example 8, PCT / GB02 / 003014).

同様にして、VK1/VK2 Fabを生成する。   Similarly, VK1 / VK2 Fab is generated.

先述のように、生成されたFabの結合特性を競合ELISAによって試験する(実施例8、PCT/GB02/003014参照)。   As described above, the binding properties of the produced Fab are tested by competitive ELISA (see Example 8, PCT / GB02 / 003014).

予想される結果
−VH1/VH2 Fabは、抗原A及びBを同時に結合することができる。
−VK1/VK2 Fabは、抗原C及びDを同時に結合することができる。
−VH1/VH2 Fab結合は競合的である(抗原Aに結合すると、VH1/VH2 Fabは、抗原Bを結合することができない)。
−VK1/VK2 Fab結合は競合的である(抗原Cに結合すると、VK1/VK2 Fabは、抗原Dを結合することができない)。
Expected results-VH1 / VH2 Fab is capable of binding antigens A and B simultaneously.
-VK1 / VK2 Fab can bind antigens C and D simultaneously.
-VH1 / VH2 Fab binding is competitive (when bound to antigen A, VH1 / VH2 Fab is unable to bind antigen B).
-VK1 / VK2 Fab binding is competitive (when bound to antigen C, VK1 / VK2 Fab is unable to bind antigen D).

(実施例6)
キレート化dAb二量体
概要
柔軟ポリペプチドリンカーを使用して、dAb−リンカー−dAb形式のVH及びVKホモ二量体を作る。長さの異なるグリシン−セリンリンカー3U:(GlySer)、5U:(GlySer)、7U:(GlySer)を含有するdAbリンカー−dAb形式のベクターを作った。リンカーの上流の案内dAbsを使用して二量体ライブラリー、すなわちTAR1−5(VK)、5TAR1−27(VK)、TAR2−5(VH)又はTAR2−6(VK)、及びリンカーの後の対応する第2のdAbsのライブラリーを作った。この方法を用いて、新規の二量体dAbsを選択した。抗原結合に対する二量化の効果をELISA及びBIAcore試験、並びに細胞中和及び受容体結合試験で測定した。TAR1−5及びTAR1−27の両方を二量化することにより、結合親和性及び中和レベルが有意に向上した。
(Example 6)
Chelated dAb dimers Overview A flexible polypeptide linker is used to make VH and VK homodimers in the dAb-linker-dAb format. A dAb linker-dAb format vector containing glycine-serine linker 3U: (Gly 4 Ser) 3 , 5U: (Gly 4 Ser) 5 , 7U: (Gly 4 Ser) 7 of different lengths was prepared. Dimer libraries using the guide dAbs upstream of the linker, ie TAR1-5 (VK), 5TAR1-27 (VK), TAR2-5 (VH) or TAR2-6 (VK), and after the linker A corresponding second dAbs library was created. Using this method, new dimeric dAbs were selected. The effect of dimerization on antigen binding was measured by ELISA and BIAcore tests, and cell neutralization and receptor binding tests. Dimerization of both TAR1-5 and TAR1-27 significantly improved binding affinity and neutralization levels.

1.0 方法
1.1 ライブラリー生成
1.1.1 ベクター
pEDA3U、pEDA5U及びpEDA7Uベクターを、dAb−リンカー−dAb形式に適合する異なるリンカー長を導入するように設計した。pEDA3Uについては、センス及びアンチセンス73塩基対オリゴリンカーを、0.1MのNaCl、10mMのトリスHClを含有する緩衝剤(pH7.4)中で低速アニーリングプログラム(95℃−5分、80℃−10分、70℃−15分、56℃−15分、使用まで42℃)を用いてアニールし、XhoI及びNotI制限部位を使用してクローン化した。
1.0 Methods 1.1 Library Generation 1.1.1 Vectors pEDA3U, pEDA5U and pEDA7U vectors were designed to introduce different linker lengths compatible with the dAb-linker-dAb format. For pEDA3U, the sense and antisense 73 base pair oligo linkers were run in a slow annealing program (95 ° C.-5 min, 80 ° C.—in a buffer (pH 7.4) containing 0.1 M NaCl, 10 mM Tris HCl. 10 min, 70 ° C-15 min, 56 ° C-15 min, 42 ° C until use) and cloned using XhoI and NotI restriction sites.

リンカーは、3つの(GlySer)(配列番号7)単位、及びSalI及びNotIクローニング部位の間に収容されたスタッファ領域を包含していた(スキーム1)。単量体dAbsがファージディスプレイについて選択される可能性を低減するために、3つの停止コドン、SacI制限部位、及び第2のdAbが存在しないときに領域を枠から除外する枠シフト変異を含むように、スタッファ領域を設計した。pEDA5U及び7Uについては、必要とされるリンカーの長さにより、重複するオリゴ−リンカーをベクター毎に設計し、アニールし、クレノウを用いて伸長した。次いで、断片を精製し、適切な酵素を使用して消化させてから、XhoI及びNotI制限部位を使用してクローニングを行った。

Figure 2008504356
The linker included three (Gly 4 Ser) (SEQ ID NO: 7) units and a stuffer region housed between the SalI and NotI cloning sites (Scheme 1). To reduce the likelihood of monomeric dAbs being selected for phage display, include a frameshift mutation that excludes the region from the frame when three stop codons, a SacI restriction site, and a second dAb are not present The staffer area was designed. For pEDA5U and 7U, depending on the length of the linker required, overlapping oligo-linkers were designed for each vector, annealed and extended with Klenow. The fragment was then purified and digested using the appropriate enzyme before cloning using the XhoI and NotI restriction sites.
Figure 2008504356

1.1.2 ライブラリー調製
NcoI及びXhoI制限部位を使用して、案内dAbに対応するN末端V遺伝子をリンカーの上流でクローン化した。VH遺伝子は既存の適合部位を有するが、VK遺伝子をクローン化するには、好適な制限部位の導入が必要であった。これは、SuperTaq(HTBiotechnology Ltd)とpfuターボ(Stratagene)の2:1の混合物を使用する30サイクルのPCR増幅で修飾PCRプライマー(VK−DLIBF:5’cggccatggcgtcaacggacat−3’;VKXhoIR:5’atgtgcgctcgagcgtttgattt−3’)を使用することによって達成される。これによって、5NcoI部位が5’末端に維持される一方、隣接するSalI部位が破壊され、XhoI部位が3’末端に導入された。5つの案内dAbsを3つの二量体ベクターの各々にクローニングした(TAR1−5(VK)、TAR1−27(VK)、TAR2−5(VH)、TAR2−6(VK)及びTAR2−7(VK))。配列解析によってすべての構築物を検証した。
1.1.2 Library Preparation The N-terminal V gene corresponding to the guide dAb was cloned upstream of the linker using NcoI and XhoI restriction sites. Although the VH gene has an existing compatible site, cloning of the VK gene required the introduction of a suitable restriction site. This is a 30-cycle PCR amplification using a 2: 1 mixture of SuperTaq (HTBiotechnology Ltd) and pfu turbo (Stratagene) with modified PCR primers (VK-DLIBF: 5′cggccatggcgtcaacggacat-3 ′; VKXhotIRgtgtgtgtgtgtgtgtgtgtgt This is achieved by using 3 ′). This maintained the 5NcoI site at the 5 ′ end, while destroying the adjacent SalI site and introducing the XhoI site at the 3 ′ end. Five guide dAbs were cloned into each of the three dimer vectors (TAR1-5 (VK), TAR1-27 (VK), TAR2-5 (VH), TAR2-6 (VK) and TAR2-7 (VK). )). All constructs were verified by sequence analysis.

ベクター(pEDA3U、5U及び7U)の各々におけるリンカーの上流の案内dAbsをクローニングすると(TAR1−5(VK)、TAR1−27(VK)、TAR2−5(VH)又はTAR2−6(VK))、対応する第2のdAbsのライブラリーをリンカーの後にクローニングした。これを達成するために、TAR1−5又はTAR1−27が案内dAbsであるときはヒトTNF−αに対するVKライブラリー(ラウンド1後は約1×10の多様性)、或いはTAR2−5又はTAR2−6がそれぞれ案内dAbsであるときはヒトp55TNF受容体に対するVH又はVKライブラリー(いずれもラウンド1後は約1×10の多様性)のラウンド1の選択から回収されたファージから相補的dAbライブラリーをPCR増幅した。VKライブラリーについては、SuperTaqとpfuターボの2:1の混合物を使用する30サイクルのPCR増幅でプライマーを使用してPCR増幅を実施した。SalI制限部位を遺伝子の5’末端に導入するために、プライマーを使用してVHライブラリーをPCR増幅した。dAbライブラリーPCRを適切な制限酵素で消化し、SalI/NotI制限部位を使用してリンカーの下流の対応するベクターに結合させ、新たに調製した競合TG1細胞に電気穿孔した。 Cloning the guide dAbs upstream of the linker in each of the vectors (pEDA3U, 5U and 7U) (TAR1-5 (VK), TAR1-27 (VK), TAR2-5 (VH) or TAR2-6 (VK)) A corresponding library of second dAbs was cloned after the linker. To achieve this, a VK library for human TNF-α (approximately 1 × 10 6 diversity after round 1) when TAR1-5 or TAR1-27 is a guide dAbs, or TAR2-5 or TAR2 Complementary dAbs from phage recovered from round 1 selection of VH or VK libraries for human p55TNF receptor (both approximately 1 × 10 5 diversity after round 1) when -6 are each guide dAbs The library was PCR amplified. For VK libraries, PCR amplification was performed using primers in 30 cycles of PCR amplification using a 2: 1 mixture of SuperTaq and pfu turbo. In order to introduce a SalI restriction site at the 5 'end of the gene, the VH library was PCR amplified using primers. The dAb library PCR was digested with appropriate restriction enzymes, ligated to the corresponding vector downstream of the linker using SalI / NotI restriction sites, and electroporated into freshly prepared competitor TG1 cells.

各ライブラリーに対して達成された力価は、以下の通りである。

Figure 2008504356
The titers achieved for each library are as follows:
Figure 2008504356

1.2 選択
1.2.1 TNF−α
イムノチューブに受動的に塗布されたヒトTNFaを使用して選択を実施した。手短に述べると、1〜4mlの必要な抗原を一晩かけてイムノチューブに塗布した。次いで、イムノチューブをPBSで3回洗浄し、PBSに含めた2%ミルク粉末で1〜2時間にわたって遮断し、PBSでさらに3回洗浄した。ファージ溶液をPBSに含めた2%ミルク粉末で希釈し、室温にて2時間インキュベートする。次いで、チューブをPBSで洗浄し、ファージを1mg/mlトリプシン−PBSで溶出させる。TAR1−5二量体ライブラリーに対する3つの選択手法を調べた。イムノチューブにおいて、1μg/ml又は20μg/mlの濃度で塗布されたヒトTNFaを使用し、PBS0.1%ツイーンで20回洗浄して、第1ラウンドの選択を行った。TG1細胞を溶出したファージで感染させ、力価を求める(例えば、Marksら、J Mol Biol.、1991、Dec 5;222(3):581−97、Richmannら、Biochemistry.、1993、Aug 31;32(34):8848−55)。
1.2 Selection 1.2.1 TNF-α
Selection was performed using human TNFa passively applied to immunotubes. Briefly, 1-4 ml of the required antigen was applied to the immunotube overnight. The immunotube was then washed 3 times with PBS, blocked with 2% milk powder in PBS for 1-2 hours and washed 3 more times with PBS. The phage solution is diluted with 2% milk powder in PBS and incubated for 2 hours at room temperature. The tube is then washed with PBS and the phage eluted with 1 mg / ml trypsin-PBS. Three selection approaches for the TAR1-5 dimer library were examined. In the immunotube, human TNFa coated at a concentration of 1 μg / ml or 20 μg / ml was used and washed 20 times with PBS 0.1% Tween for the first round of selection. TG1 cells are infected with the eluted phage and titered (eg Marks et al., J Mol Biol., 1991, Dec 5; 222 (3): 581-97, Richmann et al., Biochemistry., 1993, Aug 31; 32 (34): 8848-55).

回収された力価は以下の通りであった。

Figure 2008504356
The recovered titers were as follows:
Figure 2008504356

第2ラウンドの選択を、3つの異なる方法を用いて行った。
1.イムノチューブにおいて、20回洗浄し、一晩インキュベートした後に、さらに10回洗浄する。
2.イムノチューブにおいて、20回洗浄した後に、(1μg/mlのTNF−α)とともに室温にて洗浄緩衝液中で1時間インキュベートし、さらに10回洗浄する。
3.33ピコモルのビオチン化ヒトTNF−αを使用するストレプトアビジンビーズについての選択(Henderikxら、2002、「ビオチン化抗原に対する抗体の選択。抗体ファージディスプレイ:方法及びプロトコル(Selection of antibodies against biotinylated antigens.Antibody Phage Display:Methods and protocols)」O’Brien and Atkin編、Humana Perss)。ラウンド2の選択からの単一クローンを96ウェルプレートに集め、2ml96ウェルプレート形式で粗上澄みプレップを作製した。

Figure 2008504356
The second round of selection was performed using three different methods.
1. Wash 20 times in immunotube, incubate overnight, then wash 10 more times.
2. In an immunotube, after washing 20 times, incubate with (1 μg / ml TNF-α) in washing buffer at room temperature for 1 hour and further wash 10 times.
Selection for streptavidin beads using 3.33 pmoles of biotinylated human TNF-α (Henderikx et al., 2002, “Selection of antibodies to biotinylated antigen. Antibody phage display: methods and protocols. Selection of antigenized antigens. (Antibody Page Display: Methods and protocols) "edited by O'Brien and Atkin, Humana Pers). Single clones from round 2 selection were collected in 96 well plates and crude supernatant prep was made in 2 ml 96 well plate format.
Figure 2008504356

TAR1−27については、以下の変更を加えて、先述したように選択を行った。イムノチューブにおいて、1μg/ml又は20μg/mlの濃度で塗布されたヒトTNF−αを使用し、PBS0.1%ツイーンで20回洗浄して、第1ラウンドの選択を行った。イムノチューブにおいて、20回洗浄して、一晩インキュベートした後に、さらに20回洗浄して、第2ラウンドの選択を行った。ラウンド2の選択による単一クローンを96ウェルプレートに集め、2ml96ウェルプレート形式で粗上澄みプレップを作製した。   TAR1-27 was selected as described above with the following changes. In the immunotube, human TNF-α coated at a concentration of 1 μg / ml or 20 μg / ml was used and washed 20 times with PBS 0.1% Tween for the first round of selection. In the immunotube, after washing 20 times and incubating overnight, another 20 washes were performed for the second round of selection. Single clones from round 2 selection were collected in 96-well plates and crude supernatant prep was made in a 2 ml 96-well plate format.

TAR1−27力価は以下の通りである。

Figure 2008504356
The TAR1-27 titers are as follows:
Figure 2008504356

1.2.2 TNF受容体1(p55受容体;TAR2)
TAR2h−5ライブラリーのみについて、先述のように選択を実施した。イムノチューブにおいて、1μg/mlのヒトp55TNF受容体又は10μg/mlのヒトp55TNF受容体を使用し、PBS0.1%ツイーンで20回洗浄して、一晩インキュベートした後にさらに20回洗浄して、第3ラウンドの選択を行った。ラウンド2及び3の選択による単一クローンを96ウェルプレートに集め、2ml96ウェルプレート形式で粗上澄みプレップを作製した。
1.2.2 TNF receptor 1 (p55 receptor; TAR2)
Selection was performed as described above for only the TAR2h-5 library. In an immunotube, use 1 μg / ml human p55TNF receptor or 10 μg / ml human p55TNF receptor, wash 20 times with PBS 0.1% Tween, incubate overnight, then wash 20 more times. Three rounds of selection were made. Single clones from round 2 and 3 selections were collected in 96 well plates and crude supernatant prep made in 2 ml 96 well plate format.

0TAR2h−5力価は以下の通りである。

Figure 2008504356
The 0 TAR2h-5 titers are as follows:
Figure 2008504356

1.3 スクリーニング
ラウンド2又は3の選択による単一クローンを、適宜異なる選択方法による3U、5U及び7Uライブラリーの各々から採取した。クローンを、100μg/mlのアンピシリン及び1%グルコースを含む2×TYで37℃にて一晩成長させた。この培養物の1/100希釈物を、2ml96ウェルプレート形式で、100μg/mlのアンピシリン及び0.1%グルコースを含む2mlの2×TYに接種し、OD600が約0.9になるまで振とうしながら37℃で成長させた。次いで、1mMのIPTGにより30℃にて一晩培養を促進させた。
1.3 Screening Single clones from round 2 or 3 selection were picked from each of 3U, 5U and 7U libraries with different selection methods as appropriate. Clones were grown overnight at 37 ° C. in 2 × TY containing 100 μg / ml ampicillin and 1% glucose. A 1/100 dilution of this culture is inoculated in 2 ml 96 well plate format into 2 ml 2 × TY containing 100 μg / ml ampicillin and 0.1% glucose and shaken until the OD600 is about 0.9. While growing at 37 ° C. Subsequently, overnight culture was promoted at 30 ° C. with 1 mM IPTG.

Sorvalプレート遠心分離機にて、4000rpmで15分間遠心分離することにより上澄みを透明にした。上澄みプレップを最初のスクリーニングに使用した。   The supernatant was clarified by centrifuging at 4000 rpm for 15 minutes in a Sorval plate centrifuge. The supernatant prep was used for the initial screening.

1.3.1 ELISA
タンパク質A/L ELISA又は抗原ELISAによって、二量体組換えタンパク質の結合活性を単量体と比較した。手短に述べると、96ウェルプレートに抗原又はタンパク質A/Lを塗布し、4℃にて一晩置いた。プレートを0.05%ツイーン−PBSで洗浄し、2時間にわたって2%ツイーン−PBSで遮断する。試料をプレートに添加し、室温にて1時間インキュベートする。プレートを洗浄し、二次試薬とともに室温にて1時間インキュベートする。プレートを洗浄し、TMB基質を展開する。タンパク質A/L HRP又はインディア−HRPを二次試薬として使用した。抗原ELISAについては、用いた抗原濃度は、ヒトTNFa及びヒトTNF受容体1に対してPBS中1μg/mlであった。案内dAbの存在により、たいていの場合は、二量体は、ELISAシグナルを与えたため、オフレート測定をBIAcoreによって考察した。
1.3.1 ELISA
The binding activity of the dimeric recombinant protein was compared with that of the monomer by protein A / L ELISA or antigen ELISA. Briefly, antigen or protein A / L was applied to a 96 well plate and placed at 4 ° C. overnight. Plates are washed with 0.05% Tween-PBS and blocked with 2% Tween-PBS for 2 hours. Samples are added to the plate and incubated for 1 hour at room temperature. Plates are washed and incubated with secondary reagents for 1 hour at room temperature. Wash plate and develop TMB substrate. Protein A / L HRP or India-HRP was used as a secondary reagent. For antigen ELISA, the antigen concentration used was 1 μg / ml in PBS for human TNFa and human TNF receptor 1. Due to the presence of the guide dAb, in most cases the dimer gave an ELISA signal, so the off-rate measurement was considered by BIAcore.

1.3.2 BIAcore
BIAcore分析をTAR1−5及びTAR2h−5クローンに対して実施した。スクリーニングのために、ヒトTNF−αを高密度(約10000RU)でCM5チップに結合した。
1.3.2 BIAcore
BIAcore analysis was performed on TAR1-5 and TAR2h-5 clones. For screening, human TNF-α was bound to a CM5 chip at high density (approximately 10,000 RU).

50μlのヒトTNFa(50μg/ml)を、酢酸緩衝液(pH5.5)において5μl/minでチップに結合した。標準的な方法を用いた分析に続くチップの再生は、ヒトTNF−αの不安定性により可能ではない。したがって、各試料を分析した後に、チップを緩衝液で10分間洗浄した。   50 μl of human TNFa (50 μg / ml) was bound to the chip at 5 μl / min in acetate buffer (pH 5.5). Chip regeneration following analysis using standard methods is not possible due to instability of human TNF-α. Therefore, after analyzing each sample, the chip was washed with buffer for 10 minutes.

TAR1−5については、ラウンド2の選択によるクローン上澄みをBIAcoreによってスクリーニングした。以下の選択方法を用いて、3U、5U及び7Uライブラリーの各々から48のクローンをスクリーニングした。
R1:1μg/mlヒトTNF−αイムノチューブ、R2 1μg/mlヒトTNF−αイムノチューブ、一晩洗浄。
R1:20μg/mlヒトTNF−αイムノチューブ、R2 20μg/mlヒトTNF−αイムノチューブ、一晩洗浄。
R1:1μg/mlヒトTNF−αイムノチューブ、R2 ビーズ上の33ピコモルビオチン化ヒトTNF−α
R1:20μg/mlヒトTNF−αイムノチューブ、R2 ビーズ上の33ピコモルビオチン化ヒトTNF−α
For TAR1-5, clone supernatants from round 2 selection were screened by BIAcore. Forty-eight clones were screened from each of the 3U, 5U and 7U libraries using the following selection method.
R1: 1 μg / ml human TNF-α immunotube, R2 1 μg / ml human TNF-α immunotube, washed overnight.
R1: 20 μg / ml human TNF-α immunotube, R2 20 μg / ml human TNF-α immunotube, washed overnight.
R1: 1 μg / ml human TNF-α immunotube, 33 pmol biotinylated human TNF-α on R2 beads
R1: 20 μg / ml human TNF-α immunotube, 33 picomolar biotinylated human TNF-α on R2 beads

スクリーニングのために、ヒトp55TNF受容体をCM5チップに高密度(約4000RU)で結合した。100μlのヒトp55TNF受容体(10 10μg/ml)を酢酸緩衝液(pH5.5)において5μl/minでチップに結合した。標準的な再生条件(グリシンpH2又はpH3)を検討したが、それぞれの場合において、抗原をチップの表面から除去したため、TNF−αについては、各試料を分析した後で、チップを緩衝液で10分間洗浄した。   For screening, the human p55TNF receptor was bound to a CM5 chip at high density (approximately 4000 RU). 100 μl of human p55TNF receptor (10 10 μg / ml) was bound to the chip at 5 μl / min in acetate buffer (pH 5.5). Standard regeneration conditions (glycine pH 2 or pH 3) were examined, but in each case the antigen was removed from the surface of the chip, so for TNF-α, the chip was buffered with 10 buffer after analysis of each sample. Washed for minutes.

TAR2−5については、ラウンド選択によるクローン上澄みをスクリーニングした。   For TAR2-5, clone supernatants by round selection were screened.

以下の選択方法を用いて、3U、5U及び7Uの各々から48のクローンをスクリーニングした。
R1:1μg/mlヒトp55TNF受容体イムノチューブ、R2 1μg/mlヒトp55TNF受容体イムノチューブ、一晩洗浄。
R1:10μg/mlヒトp55TNF受容体イムノチューブ、R2 10μg/mlヒトp55TNF受容体イムノチューブ、一晩洗浄。
48 clones from each of 3U, 5U and 7U were screened using the following selection method.
R1: 1 μg / ml human p55TNF receptor immunotube, R2 1 μg / ml human p55TNF receptor immunotube, washed overnight.
R1: 10 μg / ml human p55TNF receptor immunotube, R2 10 μg / ml human p55TNF receptor immunotube, washed overnight.

1.3.3 受容体及び細胞試験
受容体試験における二量体の中和する能力を以下のように誘導した。
受容体結合
組換えTNF受容体1(p55)に対するTNFの結合を抑制する能力について抗TNF dAbを試験した。手短に述べると、Maxisorpプレートを30mg/mlの抗ヒトFcマウスモノクローナル抗体(Zymed(米国San Francisco所在))とともに一晩インキュベートした。ウェルを、0.05%ツイーン20を含有するリン酸緩衝塩(PBS)で洗浄し、次いでPBSに含めた1%BSAで遮断してから、100ng/mlのTNF受容体1Fc融合タンパク質(R&D Systems(米国Minneapolis所在))とともにインキュベートした。抗TNF dAbをTNFと混合し、洗浄したウェルに最終濃度が10ng/mlになるように添加した。TNF結合を0.2mg/mlビオチン化抗TNF抗体(HyCult biotechnology(オランダUben所在))で検出した後に、ホースラディッシュペルオキシダーゼタグストレプトアビジン(Amersham Biosciences(英国))で1:500に希釈し、次いでTMB基質(KPL(米国Gaithersburg所在))とともにインキュベートした。HClを添加することによって反応を停止させ、450nmの吸光度を読み取った。抗TNF dAb活性は、TNF結合の低下をもたらしたため、TNFのみの対照と比較して吸光度が低下していた。
1.3.3 Receptor and Cell Test The ability of the dimer to neutralize in the receptor test was induced as follows.
Receptor binding Anti-TNF dAbs were tested for their ability to inhibit TNF binding to recombinant TNF receptor 1 (p55). Briefly, Maxisorp plates were incubated overnight with 30 mg / ml anti-human Fc mouse monoclonal antibody (Zymed (San Francisco, USA)). Wells were washed with phosphate buffered salt (PBS) containing 0.05% Tween 20, then blocked with 1% BSA in PBS before 100 ng / ml TNF receptor 1 Fc fusion protein (R & D Systems). (Minneapolis, USA)). Anti-TNF dAb was mixed with TNF and added to the washed wells to a final concentration of 10 ng / ml. After detecting TNF binding with 0.2 mg / ml biotinylated anti-TNF antibody (HyCult biotechnology (Uben, The Netherlands)), diluted 1: 500 with horseradish peroxidase tagged streptavidin (Amersham Biosciences (UK)) and then TMB Incubated with substrate (KPL (Gaithersburg, USA)). The reaction was stopped by adding HCl and the absorbance at 450 nm was read. Anti-TNF dAb activity resulted in a decrease in TNF binding, resulting in a decrease in absorbance compared to the TNF-only control.

マウスL929線維芽細胞に対するTNFの細胞傷害性活性を中和する能力についてのL929細胞傷害性試験抗TNF dAbの試験も行った(Evans、T.(2000)、Molecular Biotechnology、15、243−248)。手短に述べると、ミクロタイタプレートに仕込まれたL929細胞を抗TNF dAb、100pg/mlのTNF及び1mg/mlのアクチノマイシンD(Sigma(英国Poole所在))とともに一晩インキュベートした。[3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−5−(3−カルボキシメトキシフェニル)−2−(4−スルホフェニル)−2H−テトラゾリウム(Promega(米国Madison所在))とともにインキュベートした後に、490nmの吸光度を読み取ることによって細胞生死判別の測定を行った。抗TNF dAb活性は、TNF細胞傷害性の低下をもたらしたため、TNFのみの対照と比較して吸光度が増加していた。   L929 cytotoxicity test for ability to neutralize cytotoxic activity of TNF against mouse L929 fibroblasts Anti-TNF dAb was also tested (Evans, T. (2000), Molecular Biotechnology, 15, 243-248). . Briefly, L929 cells loaded in microtiter plates were incubated overnight with anti-TNF dAb, 100 pg / ml TNF and 1 mg / ml actinomycin D (Sigma, Poole, UK). After incubation with [3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyphenyl) -2- (4-sulfophenyl) -2H-tetrazolium (Promega, Madison, USA) Cell viability was measured by reading the absorbance at 490 nm. Anti-TNF dAb activity resulted in a decrease in TNF cytotoxicity, resulting in an increase in absorbance compared to the TNF-only control.

初期スクリーニングにおいて、上述のBIAcore分析のために調製された上澄みも受容体試験に使用した。受容体及び細胞試験において、精製されたタンパク質を使用して、選択された二量体のさらなる分析を実施した。   In the initial screen, the supernatant prepared for the BIAcore analysis described above was also used for receptor testing. Further analysis of the selected dimer was performed using the purified protein in receptor and cell studies.

HeLa IL−8試験
HeLa細胞におけるTNFによるIL−8分泌の誘導を中和する能力について、抗TNFR1又は抗TNFαdAbsを試験した(HUVECにおけるIL−1によるIL−8の誘導について記載しているAkeson,L.ら、(1996)、Journal of Biological Chemistry、271、30517−30523の方法から採用した方法;ここでは、ヒトTNFαによる誘導を検討し、HUVEC細胞系の代わりにHeLa細胞を使用する)。手短に述べると、マイクロタイタプレートに仕込んだHeLa細胞をdAb及び300pg/mlのTNFとともに一晩インキュベートした。インキュベート後、上澄みを細胞から吸い出し、サンドイッチELISA(R&D Systems)を介してIL−8濃度を測定した。抗TNFR1 dAb活性は、TNFのみの対照と比較して、上澄みへのIL−8分泌の低下をもたらした。
HeLa IL-8 Test Anti-TNFR1 or anti-TNFαdAbs were tested for their ability to neutralize the induction of IL-8 secretion by TNF in HeLa cells (Akeson, which describes the induction of IL-8 by IL-1 in HUVEC, L. et al. (1996), Journal of Biological Chemistry, 271, 30517-30523; here we examine induction by human TNFα and use HeLa cells instead of HUVEC cell lines). Briefly, HeLa cells loaded in microtiter plates were incubated overnight with dAb and 300 pg / ml TNF. After incubation, the supernatant was aspirated from the cells and the IL-8 concentration was measured via a sandwich ELISA (R & D Systems). Anti-TNFR1 dAb activity resulted in a decrease in IL-8 secretion into the supernatant compared to the TNF-only control.

以下の実験の全体を通してL929試験を用いる。しかし、抗TNF受容体1(p55)リガンドを測定するには、HeLa IL−8試験を用いるのが好ましい。L929試験におけるマウスp55の存在が、その使用の確定的な制限要因である。   The L929 test is used throughout the following experiment. However, it is preferred to use the HeLa IL-8 test to measure anti-TNF receptor 1 (p55) ligands. The presence of mouse p55 in the L929 test is a definitive limiting factor for its use.

1.4 配列分析
BIAcore及び受容体試験スクリーニングにおいて興味深い特性を有することが証明された二量体を配列させた。配列は、以下の配列表、図面及び実施例に詳述されている。
1.4 Sequence analysis Dimers that proved to have interesting properties in BIAcore and receptor test screens were sequenced. The sequences are detailed in the following sequence listing, drawings and examples.

1.5 設定
1.5.1 TAR1−5−19二量体
良好な中和特性を有することが示されたTAR1−5二量体を再設定し、細胞及び受容体試験で分析した。TAR1−5案内dAbを親和性成熟クローンTAR1−5−19で置換した。これを達成するために、TAR1−5を個々の二量体対からクローンし、PCRによって増幅されたTAR1−5−19で置換した。加えて、TAR1−5−19ホモ二量体も3U、5U及び7Uベクターで構成した。遺伝子のN末端複製物をPCRによって増幅し、上述のようにクローンし、SalI及びNotI制限部位を使用してC末端遺伝子断片をクローンした。
1.5 Setting 1.5.1 TAR1-5-19 Dimer TAR1-5 dimers that were shown to have good neutralizing properties were reset and analyzed in cell and receptor studies. The TAR1-5 guide dAb was replaced with the affinity matured clone TAR1-5-19. To accomplish this, TAR1-5 was cloned from individual dimer pairs and replaced with TAR1-5-19 amplified by PCR. In addition, TAR1-5-19 homodimers were also composed of 3U, 5U and 7U vectors. The N-terminal replica of the gene was amplified by PCR, cloned as described above, and the C-terminal gene fragment was cloned using SalI and NotI restriction sites.

1.5.2 変異誘発
TAR1−5二量体対におけるC末端dAbの1つであるdAb2に存在するアンバー停止コドンを部位誘導変異誘発によってグルタミンに変異させた。
1.5.2 Mutagenesis The amber stop codon present in dAb2, one of the C-terminal dAbs in the TAR1-5 dimer pair, was mutated to glutamine by site-directed mutagenesis.

1.5.3 Fabs
TAR1−5又はTAR1−5−19を含む二量体をFab発現ベクターに再設定する。SfiI及びNotI制限部位を使用して、dAbsを、CK又はCH遺伝子を含む発現ベクターにクローンし、配列分析によって検証した。CKベクターをpUCベースのアンピシリン耐性ベクターから誘導し、CHベクターをpACYCクロラムフェニコール耐性ベクターから誘導する。Fab発現については、dAb−CH及びdAb−CK構築物をHB2151細胞に同時形質転換し、0.1%グルコース、100μg/mlアンピシリン及び10μg/mlクロラムフェニコールを含有する2×TYで成長させた。
1.5.3 Fabs
The dimer containing TAR1-5 or TAR1-5-19 is reset to the Fab expression vector. Using SfiI and NotI restriction sites, dAbs were cloned into expression vectors containing CK or CH genes and verified by sequence analysis. The CK vector is derived from a pUC-based ampicillin resistant vector and the CH vector is derived from a pACYC chloramphenicol resistant vector. For Fab expression, dAb-CH and dAb-CK constructs were co-transformed into HB2151 cells and grown in 2 × TY containing 0.1% glucose, 100 μg / ml ampicillin and 10 μg / ml chloramphenicol. .

1.5.3ヒンジ二量体化
シスチン結合形成によるdAbsの二量化を調べた。アミノ酸の短配列EPKSGDKTHTCPPCP(配列番号11)ヒトIgGC1ヒンジの改造形態をdAbのC末端領域に作った。この配列に対してコードするオリゴリンカーを合成し、先述のようにアニールした。XhoI及びNotI制限部位を使用して、リンカーを、TAR1−5−19を含むpEDAベクターにクローンした。二量体化は、周辺質のin situで行われる。
1.5.3 Hinge dimerization The dimerization of dAbs by cystine bond formation was investigated. A short amino acid sequence EPKSGDKTHTCPPCP (SEQ ID NO: 11) A modified form of the human IgGC1 hinge was created in the C-terminal region of the dAb. An oligo linker encoding for this sequence was synthesized and annealed as described above. The linker was cloned into the pEDA vector containing TAR1-5-19 using XhoI and NotI restriction sites. Dimerization is performed in situ in the periplasm.

1.6 発現及び精製
1.6.1 発現
先述のように、最初のスクリーニングのために、2ml96ウェルプレート形式に上澄みを調製した。最初のスクリーニングプロセスに続いて、選択された二量体をさらに分析した。上澄みとしてTOP10F’又はHB2151細胞に二量体構築物を発現した。手短に述べると、新たに縞づけしたプレートからの個々のコロニーを、100μg/mlアンピシリン及び1%グルコースを含む2×TY中で、37℃にて一晩成長させた。この培養物の1/100希釈物を、100μg/mlアンピシリン及び0.1%グルコースを含む2×TYに接種し、OD600が約0.9になるまで振とうしながら37℃で成長させた。次いで、培養物を1mMのIPTGにより30℃で一晩誘導した。細胞を遠心分離によって除去し、上澄みをタンパク質A又はLアガロースで精製した。
1.6 Expression and Purification 1.6.1 Expression Supernatant was prepared in a 2 ml 96 well plate format for initial screening as previously described. Following the initial screening process, the selected dimers were further analyzed. As a supernatant, the dimer construct was expressed in TOP10F ′ or HB2151 cells. Briefly, individual colonies from freshly striped plates were grown overnight at 37 ° C. in 2 × TY containing 100 μg / ml ampicillin and 1% glucose. A 1/100 dilution of this culture was inoculated into 2 × TY containing 100 μg / ml ampicillin and 0.1% glucose and grown at 37 ° C. with shaking until the OD600 was approximately 0.9. The culture was then induced overnight at 30 ° C. with 1 mM IPTG. Cells were removed by centrifugation and the supernatant was purified with protein A or L agarose.

Fab及びシステインヒンジ二量体をHB2152細胞における周辺質タンパク質として発現させた。   Fab and cysteine hinge dimers were expressed as periplasmic proteins in HB2152 cells.

一晩培養物の1/100希釈物を、0.1%グルコース及び適切な抗生物質を含む2×TYに接種し、OD600が約0.9になるまで振とうしながら37℃で成長させた。次いで、培養物を1mMのIPTGにより30℃で3〜4時間誘導させた。細胞を遠心分離によって収穫し、ペレットを周辺質調製緩衝液(30mMのトリスHCl(pH8.0)、1mMのEDTA、20%スクロース)に再懸濁させた。遠心分離に続いて、上澄みを保持し、ペレットを5mMのMgSOに再懸濁させた。再び遠心分離によって上澄みを収穫し、蓄積し、精製した。 A 1/100 dilution of an overnight culture was inoculated into 2 × TY containing 0.1% glucose and appropriate antibiotics and grown at 37 ° C. with shaking until the OD600 was approximately 0.9. . The culture was then induced with 1 mM IPTG at 30 ° C. for 3-4 hours. Cells were harvested by centrifugation and the pellet was resuspended in periplasmic preparation buffer (30 mM Tris HCl (pH 8.0), 1 mM EDTA, 20% sucrose). Following centrifugation, the supernatant was retained and the pellet was resuspended in 5 mM MgSO 4 . The supernatant was harvested again by centrifugation, accumulated and purified.

1.6.2 タンパク質A/L精製
タンパク質Lアガロース(Affitech(ノルウェー))又はタンパク質Aアガロース(Sigma(英国))からの二量体タンパク質の精製の最適化を調べた。タンパク質を、バッチ、又は蠕動ポンプを使用するカラム溶出によって溶出した。0.1Mリン酸−クエン酸緩衝液(pH2.6)、0.2Mグリシン(pH2.5)及び0.1Mグリシン(pH2.5)の3つの緩衝液を調べた。
1.6.2 Protein A / L Purification Optimization of purification of dimeric protein from protein L agarose (Affitech (Norway)) or protein A agarose (Sigma (UK)) was investigated. The protein was eluted by batch or column elution using a peristaltic pump. Three buffers, 0.1M phosphate-citrate buffer (pH 2.6), 0.2M glycine (pH 2.5) and 0.1M glycine (pH 2.5) were examined.

最適な条件は、10カラム容量に対して0.1Mグリシン(pH2.5)を使用する蠕動ポンプ条件であると決定された。0.1Mグリシン(pH2.5)を使用する蠕動ポンプ条件でタンパク質Aによる精製を実施した。   Optimal conditions were determined to be peristaltic pump conditions using 0.1 M glycine (pH 2.5) for 10 column volumes. Purification with protein A was performed under peristaltic pump conditions using 0.1 M glycine (pH 2.5).

1.6.3 FPLC精製
AKTAエクスプローラ100システム(Amersham Biosciences Ltd)におけるFPLC分析によってさらなる精製を行った。50mM酢酸緩衝液(pH4)における0〜1MのNaCl勾配で溶出される陽イオン交換クロマトグラフィ(1ml Resource S−Amersham Biosciences Ltd)によってTAR1−5及びTAR1−5−19二量体を分別した。25mMトリスHCl(pH8.0)における0〜1MのNaCl勾配で溶出されるイオン交換(1ml Resource Q Amersham Biosciences Ltd)によってヒンジ二量体を精製した。0.05%ツイーンを含むPBSにおいて0.5ml/minの流速で処理されるSuperose12(Amersham Biosciences Ltd)カラムを使用するサイズ排除クロマトグラフィによってFabsを精製した、精製に続いて、Vivaspin 5Kカットオフ濃縮器(Vivascience Ltd)を使用して試料を濃縮した。
1.6.3 FPLC purification Further purification was performed by FPLC analysis on an AKTA Explorer 100 system (Amersham Biosciences Ltd). TAR1-5 and TAR1-5-19 dimers were fractionated by cation exchange chromatography (1 ml Resource S-Amersham Biosciences Ltd) eluted with a 0-1 M NaCl gradient in 50 mM acetate buffer (pH 4). The hinge dimer was purified by ion exchange (1 ml Resource Q Amersham Biosciences Ltd) eluting with a 0-1 M NaCl gradient in 25 mM Tris HCl, pH 8.0. Fabs were purified by size exclusion chromatography using a Superose 12 (Amersham Biosciences Ltd) column treated in PBS containing 0.05% Tween at a flow rate of 0.5 ml / min. Following purification, the Vivaspin 5K cutoff concentrator Samples were concentrated using (Vivascience Ltd).

2.0 結果
2.1 TAR1−5二量体
すべてのライブラリー及び選択条件を包含する第2ラウンドの選択から6×96のクローンを採取した。上澄みプレップを作り、抗原及びタンパク質L ELISA、BIAcore並びに受容体試験で試験した。ELISAでは、陽性のクローンを各選択方法から同定し、3Uライブラリー、5Uライブラリー及び7Uライブラリーに分配した。しかし、案内dAbが常に存在するため、この方法によって高親和性と低親和性を判別するのは不可能であった。したがって、BIAcore分析を実施した。
2.0 Results 2.1 TAR1-5 dimer 6 × 96 clones were picked from the second round of selection including all libraries and selection conditions. Supernatant prep was made and tested in antigen and protein L ELISA, BIAcore and receptor tests. For ELISA, positive clones were identified from each selection method and distributed into 3U, 5U and 7U libraries. However, since guide dAbs always exist, it was impossible to discriminate between high affinity and low affinity by this method. Therefore, BIAcore analysis was performed.

上澄み2mlを使用してBIAcore分析を実施した。BIAcore分析により、単量体TAR1−5と比較して二量体Koffレートが著しく向上していることが明らかになった。10−3〜10−4Mの範囲にある二量体Koffレートと比較して、単量体Koffレートは10−1Mの範囲にあった。オフレートが非常に遅いと思われる16のクローンを選択し、これらは3U、5U及び7Uライブラリーから得られ、配列決定された。加えて、受容体試験においてヒトTNF−αを中和できるかどうかについて上澄みを分析した。 BIAcore analysis was performed using 2 ml of supernatant. BIAcore analysis revealed that the dimer Koff rate was significantly improved compared to monomeric TAR1-5. Compared to the dimer Koff rate in the range of 10 −3 to 10 −4 M, the monomer Koff rate was in the range of 10 −1 M. Sixteen clones were selected that appeared to be very slow off-rate, and these were obtained from 3U, 5U and 7U libraries and sequenced. In addition, the supernatant was analyzed for the ability to neutralize human TNF-α in a receptor test.

これらの試験で中和した6つのリードクローン(以下のd1〜d6)は配列決定されている。それらの結果は、得られた6つのクローンのうち、異なる第2のdAbは3つ(dAb1、dAb2及びdAb3)しか存在しないが、第2のdAbが二度以上認められると、異なる長さのリンカーと結合される。
TAR1−5d1:3Uリンカー第2のdAb=dAb1−1μg/ml Agイムノチューブ、一晩洗浄
TAR1−5d2:3Uリンカー第2のdAb=dAb2−1μg/ml Agイムノチューブ、一晩洗浄
TAR1−5d3:5Uリンカー第2のdAb=dAb2−1μg/ml Agイムノチューブ、一晩洗浄
TAR1−5d4:5Uリンカー第2のdAb=dAb3−20μg/ml Agイムノチューブ、一晩洗浄
TAR1−5d5:5Uリンカー第2のdAb=dAb1−20μg/ml Agイムノチューブ、一晩洗浄
TAR1−5d6:7Uリンカー第2のdAb=dAb1−R1:1μg/ml Agイムノチューブ、一晩洗浄、R2:ビーズ
The six lead clones (d1-d6 below) neutralized in these tests have been sequenced. The results show that of the 6 clones obtained, there are only 3 different second dAbs (dAb1, dAb2 and dAb3), but if the second dAb is observed more than once, it has a different length. Combined with a linker.
TAR1-5d1: 3U linker second dAb = dAb1-1 μg / ml Ag immunotube, overnight wash TAR1-5d2: 3U linker second dAb = dAb2-1 μg / ml Ag immunotube, overnight wash TAR1-5d3: 5U linker second dAb = dAb2-1 μg / ml Ag immunotube, overnight wash TAR1-5d4: 5U linker second dAb = dAb3-20 μg / ml Ag immunotube, overnight wash TAR1-5d5: 5U linker second DAb = dAb 1-20 μg / ml Ag immunotube, overnight wash TAR1-5d6: 7 U linker Second dAb = dAb1-R1: 1 μg / ml Ag immunotube, overnight wash, R2: beads

6つのリードクローンをさらに調べた。タンパク質を周辺質及び上澄みから生成し、タンパク質Lアガロースで精製し、細胞及び受容体試験で調べた。中和のレベルはばらつきがあった(表1)。タンパク質調製のための最適な条件を決定した。上澄みとしてHB2151細胞から生成されたタンパク質で最も高い収率(約10mgs/Lの培養物)が得られた。上澄みをタンパク質Lアガロースとともに室温にて2時間又は4℃で一晩インキュベートした。ビーズをPBS/NaClで洗浄し、蠕動ポンプを使用してFPLCカラムに充填した。ビーズを10カラム容量のPBS/NaClで洗浄し、0.1Mのグリシン(pH2.5)で溶出させた。概して、二量体タンパク質は、単量体の後に溶出される。   Six lead clones were further examined. Protein was produced from periplasm and supernatant, purified with protein L agarose and examined in cell and receptor tests. The level of neutralization varied (Table 1). Optimal conditions for protein preparation were determined. The highest yield of protein produced from HB2151 cells as supernatant (about 10 mgs / L culture) was obtained. The supernatant was incubated with protein L agarose for 2 hours at room temperature or overnight at 4 ° C. The beads were washed with PBS / NaCl and loaded onto the FPLC column using a peristaltic pump. The beads were washed with 10 column volumes of PBS / NaCl and eluted with 0.1 M glycine (pH 2.5). In general, the dimeric protein is eluted after the monomer.

TAR1−5dl−6二量体をFPLCによって精製した。3つの化学種をFPLC精製によって得て、SDS PAGEにより同定した。1つの化学種は単量体に対応し、他の2つの化学種は異なるサイズの二量体に対応する。それらの2つの化学種の大きい方は、恐らく、C末端タグの存在による。これらのタンパク質を受容体試験で調べた。表1に示されたデータは、2つの二量体化学種(図11)から得られた最適な結果を表す。二量体対(すなわちdAb1、dAb2及びdAb3)からの3つの第2のdAbを単量体としてクローニングし、ELISA及び細胞及び受容体試験で調べた。すべての3つのdAbは、抗原ELISAによりTNFに対して特異的に結合し、プラスチック又はBSAと交差反応しない。単量体として、dAbが細胞又は受容体試験において中和する。   The TAR1-5dl-6 dimer was purified by FPLC. Three species were obtained by FPLC purification and identified by SDS PAGE. One species corresponds to the monomer and the other two species correspond to dimers of different sizes. The larger of these two species is probably due to the presence of a C-terminal tag. These proteins were examined in a receptor test. The data shown in Table 1 represents the optimal results obtained from two dimeric species (Figure 11). Three second dAbs from dimer pairs (ie dAb1, dAb2, and dAb3) were cloned as monomers and examined in ELISA and cell and receptor studies. All three dAbs bind specifically to TNF by antigen ELISA and do not cross-react with plastic or BSA. As a monomer, dAbs are neutralized in cell or receptor tests.

2.1.2 TAR−5−19二量体
6つのリードクローンにおいてTAR1−5−19をTAR1−5に代用した。特に指定のない限り全タンパク質(精製されたタンパク質Lのみ)を使用して、細胞及び受容体試験におけるすべてのTAR1−5−19二量体の分析を実施した(表2)。TAR1−5−19d4及びTAR1−5−19d3は、細胞試験において最良のND50(約5nM)を有し、これは、受容体試験結果と一致しており、TAR1−5−19単量体(ND50約30nM)に比べて向上している。精製されたTAR1−5二量体は、受容体及び細胞検体においてばらついた結果を示すが、TAR1−5−19二量体はより一定していた。タンパク質精製中に異なる溶出緩衝液を使用するとばらつきが示された。0.1Mリン酸−クエン酸緩衝液(pH2.6)又は0.2Mグリシン(pH2.5)を使用する溶出では、たいていの場合にタンパク質Lからすべてのタンパク質が除去されたが、機能性がより低くなった。
2.1.2 TAR-5-19 dimer TAR1-5-19 was substituted for TAR1-5 in 6 lead clones. Analysis of all TAR1-5-19 dimers in cell and receptor studies was performed using total protein (only purified protein L) unless otherwise specified (Table 2). TAR1-5-19d4 and TAR1-5-19d3 have the best ND 50 (about 5 nM) in the cell test, which is consistent with the receptor test results and the TAR1-5-19 monomer ( ND 50 approximately 30 nM). The purified TAR1-5 dimer showed results that varied in the receptor and cell specimens, but the TAR1-5-19 dimer was more consistent. Variation was shown when using different elution buffers during protein purification. Elution using 0.1 M phosphate-citrate buffer (pH 2.6) or 0.2 M glycine (pH 2.5) removed all proteins from protein L in most cases, but functionality was improved. It became lower.

TAR1−5−19d4を発酵槽で発現させ、陽イオン交換FPLCで精製して、完全にナイーブな二量体を生成した。TAR1−5d4については、FPLC生成により、単量体及び2つの二量体化学種に対応する3つの化学種を得た。この二量体のアミノ酸配列を決定した。次いで、TAR1−5−19単量体及びTAR1−5−19d4を受容体試験で調べ、単量体に対して得られたIC50は30nMであり、二量体に対して得られたIC50は5nMであった。 TAR1-5-19d4 was expressed in a fermentor and purified by cation exchange FPLC to produce a completely naive dimer. For TAR1-5d4, FPLC generation yielded three species corresponding to the monomer and two dimer species. The amino acid sequence of this dimer was determined. The TAR1-5-19 monomer and TAR1-5-19d4 were then examined in a receptor test and the IC 50 obtained for the monomer was 30 nM, the IC 50 obtained for the dimer. Was 5 nM.

TAR1−5−19単量体とTAR1−5−19d4とTAR1−5d4とを比較した受容体試験の結果を図10に示す。   FIG. 10 shows the results of a receptor test comparing TAR1-5-19 monomer, TAR1-5-19d4, and TAR1-5d4.

TAR1−5−19ホモ二量体を3U、5U及び7Uベクターで作製し、発現させ、タンパク質Lで精製した。それらのタンパク質を細胞及び受容体試験で調べ、得られるIC50(受容体試験に対する)及びND50(細胞試験に対する)を求めた(表3、図12)。 TAR1-5-19 homodimers were made with 3U, 5U and 7U vectors, expressed and purified with protein L. These proteins were examined in cell and receptor tests and the resulting IC50 (for receptor test) and ND 50 (for cell test) were determined (Table 3, FIG. 12).

2.2 Fab
TAR1−5及びTAR1−5−19二量体もFab形式にクローンし、発現し、タンパク質Lアガロースで精製した。Fabを受容体試験で評価した(表4)。それらの結果は、TAR1−5−19及びTAR1−5二量体の両方について、中和レベルは、それらが誘導された本来のGlySerリンカー二量体と類似していることを示していた。TAR1−5−19をCHとCKの両方に表示したTAR1−5−19Fabを発現し、タンパク質L生成し、受容体試験で評価した。得られたIC50は、約1nMであった。
2.2 Fab
TAR1-5 and TAR1-5-19 dimers were also cloned into the Fab format, expressed and purified with protein L agarose. Fab was evaluated in the receptor test (Table 4). The results showed that for both TAR1-5-19 and TAR1-5 dimers, the neutralization levels were similar to the original Gly 4 Ser linker dimer from which they were derived. . TAR1-5-19 Fab expressing TAR1-5-19 in both CH and CK was expressed, protein L produced, and evaluated in a receptor test. The resulting IC 50 was about 1 nM.

2.3 TAR1−27二量体
3×96のクローンを、すべてのライブラリー及び選択条件を包含するラウンド2の選択から採取した。2mlの上澄みプレップをELISA及び生物試験での分析のために作製した。抗原ELISAでは、71の陽性クローンが得られた。粗上澄みの受容体試験では、阻害特性を有する42のクローンが生成された(TNF結合0〜60%)。ほとんどの場合において、阻害特性は、強いELISAシグナルと相関していた。42のクローンを配列決定し、これらのうちの39は第2のdAb配列を有する。最良の阻害特性を与えた12の二量体をさらに分析した。
2.3 TAR1-27 dimer 3x96 clones were picked from round 2 selection encompassing all libraries and selection conditions. A 2 ml supernatant prep was made for analysis in ELISA and biological tests. Antigen ELISA resulted in 71 positive clones. The crude supernatant receptor test produced 42 clones with inhibitory properties (TNF binding 0-60%). In most cases, the inhibitory properties correlated with a strong ELISA signal. 42 clones were sequenced, 39 of these having a second dAb sequence. The 12 dimers that gave the best inhibitory properties were further analyzed.

12の中和クローンを200mlの上澄みプレップとして発現し、タンパク質Lで精製した。これらをタンパク質L及び抗原ELISA、BIAcore及び受容体試験で評価した。すべての場合において、強い陽性のELISAが得られた。BIAcore分析により、すべてのクローンが高速のオン及びオフレートを有することが明らかになった。オフレートは、単量体TAR1−27と比較して向上したが、TAR1−27二量体のオフレート(Koffは約10−1から10−2Mの範囲にある)は、先に調べたTAR1−5二量体(Koffは10−3〜10−4Mの範囲にある)より速かった。精製された二量体の安定性は疑問があったため、安定性を向上させるために、5%グリコール、0.5%トリトンX100又は0.5%NP40(Sigma)の添加を2つのTAR1−27二量体(d2及びdl6)の精製に含めた。NP40又はトリトンX100の添加により、精製生成物の収率が約2倍に向上した。両方の二量体を受容体試験で評価した。TAR1−27d2では、すべての精製条件下で約30nMのIC50が得られた。TAR1−27d16では、安定化剤を使用せずに精製された場合は中和効果を示さなかったが、安定化条件下で精製された場合は約50nMのIC50が得られた。さらなる分析を実施しなかった。 Twelve neutralizing clones were expressed as 200 ml supernatant prep and purified with protein L. These were evaluated with protein L and antigen ELISA, BIAcore and receptor tests. In all cases, strong positive ELISAs were obtained. BIAcore analysis revealed that all clones had fast on and off rates. The off-rate was improved compared to monomeric TAR1-27, but the off-rate of TAR1-27 dimer (Koff is in the range of about 10 −1 to 10 −2 M) was investigated earlier. Faster than the TAR1-5 dimer (Koff is in the range of 10 −3 to 10 −4 M). Since the stability of the purified dimer was questionable, the addition of 5% glycol, 0.5% Triton X100 or 0.5% NP40 (Sigma) was added to the two TAR1-27 to improve stability. It was included in the purification of dimers (d2 and dl6). The addition of NP40 or Triton X100 improved the yield of the purified product by a factor of about 2. Both dimers were evaluated in the receptor test. TAR1-27d2 gave an IC 50 of approximately 30 nM under all purification conditions. TAR1-27d16 showed no neutralizing effect when purified without the use of a stabilizer, but an IC 50 of about 50 nM was obtained when purified under stabilizing conditions. No further analysis was performed.

2.4 TAR1−5二量体
3×96クローンを、すべてのライブラリー及び選択条件を包含する第2ラウンドの選択から採取した。2mlの上澄みを分析用に作製した。タンパク質A及び抗原ELISAをプレート毎に実施した。BIAcoreによる良好なオフレート(Koffは10−2〜10−3Mの範囲にある)を有するものとして30の興味深いクローンを同定した。クローンを配列決定し、配列分析により13のユニークな二量体を同定した。
2.4 TAR1-5 dimer 3 × 96 clones were picked from the second round of selection including all libraries and selection conditions. 2 ml of supernatant was made for analysis. Protein A and antigen ELISA were performed per plate. Thirty interesting clones were identified as having good off-rate by BIAcore (Koff is in the range of 10 −2 to 10 −3 M). Clones were sequenced and 13 unique dimers were identified by sequence analysis.

表1:TAR1−5二量体

Figure 2008504356

二量体2及び二量体3は、同じ第2のdAb(dAb2と呼ばれる)を有するが、リンカー長が異なる(d2=(GlySer)、d3=(GlySer))ことに留意されたい。dAb1は、二量体1、5及び6に対するパートナーdAbである。dAb3は、二量体4に対するパートナーdAbである。パートナーdAbのいずれも単独で中和しない。FPLC精製は、特に指定のない限り陽イオン交換によって行われる。EPLCによって得られた各二量体に対する最適な二量体化学種がこれらの試験で決定された。 Table 1: TAR1-5 dimer
Figure 2008504356

* Dimer 2 and Dimer 3 have the same second dAb (referred to as dAb2) but different linker lengths (d2 = (Gly 4 Ser) 3 , d3 = (Gly 4 Ser) 3 ) Please note that. dAb1 is the partner dAb for dimers 1, 5, and 6. dAb3 is the partner dAb for dimer 4. None of the partner dAbs alone neutralizes. FPLC purification is performed by cation exchange unless otherwise specified. The optimal dimer species for each dimer obtained by EPLC was determined in these tests.

表2:TAR1−5−19二量体

Figure 2008504356
Table 2: TAR1-5-19 dimer
Figure 2008504356

表3:TAR1−5−19ホモ二量体

Figure 2008504356
Table 3: TAR1-5-19 homodimer
Figure 2008504356

表4:TAR1−5/TAR1−5−19Fab

Figure 2008504356
Table 4: TAR1-5 / TAR1-5-19 Fab
Figure 2008504356

TAR1−5−19CYS二量体のPCR構成
dAb三量体について記載している実施例8を参照されたい。三量体は、単量体と二量体と三量体の混合物を生成する。
PCR Construction of TAR1-5-19CYS Dimer See Example 8 describing the dAb trimer. Trimers produce a mixture of monomers, dimers and trimers.

TAR1−5−19CYS二量体の発現及び精製
実施例8に概説されているように、タンパク質Lアガロース上に捕捉することによって培養物の上澄みから二量体を精製した。
Expression and Purification of TAR1-5-19CYS Dimer As outlined in Example 8, the dimer was purified from the culture supernatant by capture on protein L agarose.

TAR1−5−19CYS二量体からのTAR1−5−19CYS単量体の分離
陽イオン交換分離の前に、製造元のガイドラインに従って、PD−10カラム(Amersham Pharmacia)を使用して、単量体/二量体混合試料を50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.0)にバッファー交換した。次いで、50mM酢酸ナトリウム(pH4.0)と予め平衡化された1mL Resource S陽イオン交換カラム(Amersham Pharmacia)に試料を入れた。50mM酢酸ナトリウム(pH4.0)における以下の塩勾配を用いて、単量体及び二量体を分離した。
15カラム容量に対する150から200mMの塩化ナトリウム
10カラム容量に対する200から450mMの塩化ナトリウム
15カラム容量に対する450から100mMの塩化ナトリウム
Separation of TAR1-5-19CYS monomer from TAR1-5-19CYS dimer Prior to cation exchange separation, using a PD-10 column (Amersham Pharmacia) according to the manufacturer's guidelines, the monomer / The dimer mixed sample was buffer-exchanged into 50 mM sodium acetate buffer (pH 4.0). The sample was then loaded onto a 1 mL Resource S cation exchange column (Amersham Pharmacia) pre-equilibrated with 50 mM sodium acetate (pH 4.0). Monomers and dimers were separated using the following salt gradient in 50 mM sodium acetate (pH 4.0).
150 to 200 mM sodium chloride for 15 column volumes 200 to 450 mM sodium chloride for 10 column volumes 450 to 100 mM sodium chloride for 15 column volumes

二量体のみを含有する成分を、SDS−PAGEを使用して同定し、次いでプールし、1/5容量の1Mトリス(pH8.0)を添加することによってpHを8に増加させた。   Components containing only the dimer were identified using SDS-PAGE, then pooled and the pH increased to 8 by adding 1/5 volume of 1M Tris (pH 8.0).

インビトロ機能的結合試験:TNF受容体試験及び細胞試験
TNF受容体及び細胞試験を用いて、ヒトTNFczに対する二量体の親和性を測定した。受容体試験におけるIC50は約0.3〜0.8nMであった。細胞試験におけるND50は約3〜8nMであった。
In Vitro Functional Binding Test: TNF Receptor Test and Cell Test The affinity of the dimer for human TNFFcz was measured using the TNF receptor and cell test. The IC50 in the receptor test was about 0.3-0.8 nM. The ND50 in the cell test was about 3-8 nM.

考えられる他のTAR1−5−19CYS二量体形式
PEG二量体及びカスタム合成マレイミド二量体
Nektar(Shearwater)は、小さいリンカーがdAbを分離し、ともにサイズが5から40kDaの範囲のPEGに結合される二量体として単量体をフォーマットすることを可能にする一連の二マレイミドPEG[mPEG2−(MAL)2又はmPEG−(MAL)2]を提供している。5kDaのmPEG−(MAL)2(すなわち、マレイミドが二量体において互いに結合している[TAR1−5−19]−シス−マレイミド−PEGx2)は、TNF受容体試験においてオフから1〜3nMの親和性を有することが示された。また、TMEA(トリス[25マレイミドエチル]アミン)(Pierce Biotechnology)又は他の二機能性リンカーを使用して二量体を生成することも可能である。
Other possible TAR1-5-19CYS dimer formats PEG dimers and custom synthesized maleimide dimers Nektar (Shearwater) is a small linker that separates dAbs, both attached to PEGs ranging in size from 5 to 40 kDa A series of dimaleimide PEGs [mPEG2- (MAL) 2 or mPEG- (MAL) 2] are provided that allow the monomer to be formatted as a dimer. 5 kDa mPEG- (MAL) 2 (ie, [TAR1-5-19] -cis-maleimide-PEGx2 in which maleimides are linked to each other in a dimer) has an affinity from off to 1-3 nM in the TNF receptor test. It was shown to have sex. It is also possible to generate dimers using TMEA (Tris [25 maleimidoethyl] amine) (Pierce Biotechnology) or other bifunctional linkers.

2,2’−ジチオジピリジン(Sigmaアルドリッチ)及び還元単量体を使用する化学的結合手順を用いて、ジスルフィド二量体を生成することも可能である。   It is also possible to generate disulfide dimers using chemical coupling procedures using 2,2'-dithiodipyridine (Sigma Aldrich) and reducing monomers.

dAbのC末端に対するポリペプチドリンカー又はヒンジの添加
小さいリンカー、すなわち(GlySer)(n=1から10、例えば1、2、3、4、5、6又は7)或いは免疫グロブリン(例えばIgGヒンジ領域又は無作為ペプチド配列(例えば無作為ペプチド配列のライブラリーから選択される))をdAbと末端システイン残基の間に作ることが可能である。次いで、これを使用して、上述のように二量体を作ることが可能である。
Addition of polypeptide linker or hinge to the C-terminus of dAb Small linker, ie (Gly 4 Ser) n (n = 1 to 10, eg 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7) or immunoglobulin (eg IgG hinge A region or random peptide sequence (eg, selected from a library of random peptide sequences) can be created between the dAb and the terminal cysteine residue. This can then be used to make a dimer as described above.

(実施例8)
dAb三量体化
概要
dAb三量体化では、タンパク質のC末端に遊離システインが必要とされる。次いで、遊離チオールを与えるように還元されたシステイン残基を使用して、三量体マレイミド分子、例えばTMEA(トリス[2マレイミドエチル]アミン)にタンパク質を特異的に結合させることが可能である。
(Example 8)
dAb trimerization Overview dAb trimerization requires a free cysteine at the C-terminus of the protein. The cysteine residue reduced to give a free thiol can then be used to specifically bind the protein to a trimeric maleimide molecule, such as TMEA (Tris [2 maleimidoethyl] amine).

TAR1−5−19CYSのPCR構成
クローニングのためにPCR TAR1−5−19をSalI及びBamHI部位に特異的に結合させるとともに、C末端システイン残基を導入するために、以下のオリゴヌクレオチドを使用した。

Figure 2008504356

PCR反応(体積50μL)を、200μMのdNTP、0.4μMの各プライマー、5μLの10×PfuTurbo緩衝液(Stratagene)、100ngの鋳型プラスミド(TAR1−5−19をコードする)、1μLのPfuTurbo酵素(Stratagene)に設定し、無菌水を使用して体積を50μLに調整した。以下のPCR条件を用いた。:94℃2分間の初期変性工程、次いで94℃30秒間、64℃30秒間及び72℃30秒間のサイクル。72℃5分間の最終伸長工程も含めた。PCR産物を精製し、SalI及びBamHIで消化し、セインレスキクション酵素で切断されたベクターにライゲートした。DNAシークエンシングによって正確なクローンを検証した。 PCR construction of TAR1-5-19CYS For cloning PCR TAR1-5-19 was specifically linked to SalI and BamHI sites and the following oligonucleotides were used to introduce a C-terminal cysteine residue.
Figure 2008504356

PCR reaction (50 μL volume) was performed using 200 μM dNTP, 0.4 μM of each primer, 5 μL of 10 × Pfu Turbo buffer (Stratagene), 100 ng template plasmid (encoding TAR1-5-19), 1 μL of PfuTurbo enzyme ( The volume was adjusted to 50 μL using sterile water. The following PCR conditions were used. : 94 ° C for 2 minutes initial denaturation step, then 94 ° C for 30 seconds, 64 ° C for 30 seconds and 72 ° C for 30 seconds. A final extension step at 72 ° C. for 5 minutes was also included. The PCR product was purified, digested with SalI and BamHI, and ligated into a vector cut with a cein restriction enzyme. Correct clones were verified by DNA sequencing.

TAR1−5−19CYSの発現及び精製
製造元のプロトコルに従って、TAR1−5−19CYSベクターを化学的にコンピテントな細胞BL21(DE3)pLysS(Novagen)に形質転換した。100μg/mLカルベニシリン及び37μg/mLクロラムフェニコールを使用するために、dAbプラスミドを担持する細胞を選択した。500mLの培養液(Sigma−Aldrich)、100μg/mLカルベニシリウム及び37μg/mLクロラムフェニコールを含むバッフル付き2Lフラスコに培養物を設定した。培養物を30℃で200rpmの条件で1〜1.5のO.D.600に成長させ、次いで1mMのIPTG(Melford Laboratoriesのイソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド)で誘導した。dAbの発現を30℃で12〜16時間持続させた。dAbの大半が培地に存在していることが確認された。したがって、遠心分離(8000×g、30分間)によって細胞を培地から分離し、上澄みを使用して、dAbを精製した。上澄み1リットル当たり、30mLのタンパク質Lアガロース(Afftech)を添加し、2時間撹拌しながらdAbをバッチ結合させた。上澄みが吸い出される前に、さらに1時間にわたって樹脂を重力により沈降させた。次いで、アガロースをXK50カラム(Amersham Phamacia)に充填し、10カラム量のPBSで洗浄した。結合したdAbを100mMグリシン(pH2.0)で溶出し、次いで、1.5容量の1Mトリス(pH8.0)を添加することによってタンパク質含有成分を中和した。培養上澄み1リットル当たり、50対50の割合の単量体と二量体を含有する20mgのナイーブなタンパク質を単離した。
Expression and purification of TAR1-5-19CYS The TAR1-5-19CYS vector was transformed into chemically competent cells BL21 (DE3) pLysS (Novagen) according to the manufacturer's protocol. Cells carrying the dAb plasmid were selected to use 100 μg / mL carbenicillin and 37 μg / mL chloramphenicol. The culture was set up in a 2 L flask with baffle containing 500 mL of culture (Sigma-Aldrich), 100 μg / mL carbenicillium and 37 μg / mL chloramphenicol. The culture was treated at 30 ° C. and 200 rpm with an O.D. D. It was grown to 600 and then induced with 1 mM IPTG (Melford Laboratories Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside). dAb expression was maintained at 30 ° C. for 12-16 hours. It was confirmed that most of the dAb was present in the medium. Therefore, the cells were separated from the culture medium by centrifugation (8000 × g, 30 minutes) and the supernatant was used to purify the dAb. 30 mL of protein L agarose (Afftech) was added per liter of supernatant and the dAb was batch bound with stirring for 2 hours. The resin was allowed to settle by gravity for an additional hour before the supernatant was aspirated. The agarose was then loaded onto an XK50 column (Amersham Pharmacia) and washed with 10 column volumes of PBS. The bound dAb was eluted with 100 mM glycine (pH 2.0) and then the protein-containing components were neutralized by adding 1.5 volumes of 1M Tris (pH 8.0). 20 mg of naive protein containing 50 to 50 ratio of monomer and dimer per liter of culture supernatant was isolated.

TAR1−5−19CYSの三量体化
2.5mlの100MのTAR1−5−19CYSを5mMジチオスレイトールで還元し、室温で20分間にわたって放置した。次いで、PD−10カラム(Amersham Pharmacia)を使用して試料をバッファー交換した。カラムを5mMのEDTA、50mMのリン酸ナトリウム(pH6.5)と予め平衡させ、試料を入れ、製造元のガイドラインに従って溶出させた。試料を必要になるまで氷上に置いた。TMEA(トリス[2−マレイミドエチル]アミン)をPierce Biotechnologyから購入した。TMEAの20mMの原液を100%DMSO(ジメチルスルホキシド)で作った。TMEAの濃度が3:1(dAb:TMEAのモル比)より大きいと、タンパク質の急速な沈殿及び架橋が生じることが確認された。また、沈殿及び架橋の速度は、pHが高くなるに従って大きくなった。したがって、100μMの還元TAR1−5−19CYSを使用し、25μMのTMEAを添加して、タンパク質を三量体化し、室温にて2時間反応を進行させた。グリセロール又はエチレングリコールの如き添加剤を20%(v/v)まで添加すると、カップリング反応が進行するに従って三量体の沈殿が有意に低下することが確認された。カップリングの後、SDS−PAGE分析により、単量体、二量体及び三量体が溶液中に存在していることが示された。
Trimerization of TAR1-5-19CYS 2.5 ml of 100 M TAR1-5-19CYS was reduced with 5 mM dithiothreitol and left at room temperature for 20 minutes. The sample was then buffer exchanged using a PD-10 column (Amersham Pharmacia). The column was pre-equilibrated with 5 mM EDTA, 50 mM sodium phosphate (pH 6.5), the sample was loaded and eluted according to the manufacturer's guidelines. Samples were placed on ice until needed. TMEA (Tris [2-maleimidoethyl] amine) was purchased from Pierce Biotechnology. A 20 mM stock solution of TMEA was made with 100% DMSO (dimethyl sulfoxide). It was confirmed that when the concentration of TMEA was greater than 3: 1 (dAb: TMEA molar ratio), rapid precipitation and crosslinking of the protein occurred. Also, the rate of precipitation and crosslinking increased with increasing pH. Therefore, 100 μM reduced TAR1-5-19CYS was used, 25 μM TMEA was added to trimerize the protein, and the reaction was allowed to proceed for 2 hours at room temperature. It was confirmed that the addition of additives such as glycerol or ethylene glycol to 20% (v / v) significantly reduced the trimer precipitation as the coupling reaction proceeded. After coupling, SDS-PAGE analysis showed that monomers, dimers and trimers were present in the solution.

三量体TAR1−5−19CYSの精製
TMEA−TAR1−5−19cys反応物1mL当たり40μLの40%氷酢酸を添加して、pHを4に低下させた。次いで、50mM酢酸ナトリウム(pH4.0)と予め平衡させた1mLのResource S陽イオン交換カラム(Amersham Phamacia)に試料を入れた。30カラム容量に対して340から450mM塩化ナトリウム、50mM酢酸ナトリウム(pH4.0)の塩勾配を用いて、二量体と三量体を部分的に分離させた。SDS−PAGEを使用して三量体のみを含有する成分を同定し、次いで蓄積し、1/5容量の1Mトリス(pH8.0)を添加することによってpHを8に上昇させた。(5KカットオフVivaスピン濃縮器(Vivascience)を使用する)濃縮工程中の三量体の沈殿を防止するために、10%グリセロールを試料に添加した。
Purification of trimer TAR1-5-19CYS 40 μL of 40% glacial acetic acid per mL of TMEA-TAR1-5-19cys reaction was added to reduce the pH to 4. The sample was then loaded onto a 1 mL Resource S cation exchange column (Amersham Pharmacia) pre-equilibrated with 50 mM sodium acetate (pH 4.0). The dimer and trimer were partially separated using a salt gradient of 340 to 450 mM sodium chloride, 50 mM sodium acetate (pH 4.0) for 30 column volumes. Components containing only trimers were identified using SDS-PAGE, then accumulated and the pH was raised to 8 by adding 1/5 volume of 1 M Tris (pH 8.0). To prevent trimer precipitation during the concentration step (using 5K cutoff Viva spin concentrator (Vivascience)), 10% glycerol was added to the sample.

インビトロ機能的結合試験:TNF受容体試験及び細胞試験
TNF受容体及び細胞試験を用いて、ヒトTNF−αに対する三量体の親和性を測定した。受容体試験におけるIC50は、0.3nMであった。細胞試験におけるND50は、3から10nMの範囲(例えば3nM)であった。
In Vitro Functional Binding Test: TNF Receptor Test and Cell Test The affinity of the trimer for human TNF-α was measured using the TNF receptor and cell test. The IC50 in the receptor test was 0.3 nM. The ND50 in the cell test ranged from 3 to 10 nM (eg 3 nM).

考えられる他のTAR1−5−19CYS三量体形式
以下の試薬を使用して、TAR1−5−19CYSを三量体に設定することもできる。
PEG三量体及びカスタム合成マレイミド三量体
Nektar(Shearwater)は、PEGの末端で化学修飾することが可能である一連のマルチアームPEGを提供している。したがって、各腕の末端におけるマレイミド官能基とともにPEG三量体を使用すると、THEAを使用する上述の三量体化と同様にしてdAbを三量体化することが可能になる。PEGは、三量体の溶解度を高めることで、凝集の問題を防止するという点においても有利でありうる。したがって、各dAbが、マレイミド官能基に結合されたC末端システインを有し、マレイミド官能基がPEG三量体に結合されたdAbを生成することが可能である。
Other possible TAR1-5-19CYS trimer formats The following reagents can also be used to set TAR1-5-19CYS to a trimer.
PEG Trimers and Custom Synthetic Maleimide Trimers Nektar (Shearwater) provides a series of multi-arm PEGs that can be chemically modified at the end of PEG. Thus, using a PEG trimer with a maleimide functional group at the end of each arm allows the dAb to be trimerized in a manner similar to the trimerization described above using THEA. PEG may also be advantageous in preventing aggregation problems by increasing the solubility of the trimer. Thus, each dAb has a C-terminal cysteine attached to the maleimide functional group, and it is possible to generate a dAb in which the maleimide functional group is attached to the PEG trimer.

dAbのC末端へのポリペプチドリンカー又はヒンジの添加
小さいリンカー、すなわち(GlySer)(n=1から10、例えば1、2、3、4、5、6又は7)、免疫グロブリン(例えばIgGヒンジ領域)又は無作為ペプチド配列(例えば無作為ペプチド配列のライブラリーから選択される)をdAbと末端システイン残基の間に作ることが可能である。多量体(例えば二量体又は三量体)を作るのに使用されるときは、これによってもより高度な柔軟性、及びより大きい個別単量体間の距離が導入され、標的、例えばヒトTNF−αの如きマルチサブユニット標的に対する結合特性が向上しうる。
Addition of polypeptide linker or hinge to C-terminus of dAb Small linker, ie (Gly 4 Ser) n (n = 1 to 10, eg 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7), immunoglobulin (eg IgG Hinge regions) or random peptide sequences (eg, selected from a library of random peptide sequences) can be made between the dAb and the terminal cysteine residue. When used to make multimers (eg dimers or trimers), this also introduces a higher degree of flexibility and greater distance between individual monomers, and targets such as human TNF The binding properties for multi-subunit targets such as -α can be improved.

(実施例9)
ヒト血清アルブミン(HSA)及びマウス血清アルブミン(MSA)に対して導かれる単一領域抗体(dAb)の集合体の選択
この実施例では、血清アルブミンに対して導かれる単一領域抗体(dAb)を製造するための方法を説明する。マウス血清アルブミン(MSA)とヒト血清アルブミン(HSA)の両方に対するdAbの選択について説明する。それぞれがVH(図13:V3−23/DP47及びJH4bに基づくダミーVHの配列参照)及びV(図15:012/02/DPK9及びJk1に基づくダミーVの配列参照)に対する単一ヒトフレームワークに基づいており、NNKコドンにコードされる側鎖多様性が相補性決定領域(CDR1、CDR2及びCDR3)に組み込まれた3つのヒトファージディスプレイ抗体ライブラリーをこの実験に使用した。
Example 9
Selection of single domain antibody (dAb) directed against human serum albumin (HSA) and mouse serum albumin (MSA) In this example, a single domain antibody (dAb) directed against serum albumin is selected. A method for manufacturing will be described. The selection of dAbs for both mouse serum albumin (MSA) and human serum albumin (HSA) is described. Each VH (Figure 13: V3-23 / DP47 and array references dummy VH based on JH4b) and V K: single human framework for (FIG. 15 012/02 / DPK9 and array references dummy V K based on JK1) Three human phage display antibody libraries based on work and incorporating the side chain diversity encoded by the NNK codon in the complementarity determining regions (CDR1, CDR2 and CDR3) were used in this experiment.

ライブラリー1(V):
位置:H30、H31、H33、H35、H50、H52、H52a、H53、H55、H56、H58、H95、H97、H98での多様性。
ライブラリーサイズ:6.2×10
ライブラリー2(V):
位置:H30、H31、H33、H35、H50、H52、H52a、H53、H55、H56、H58、H95、H97、H98、H99、H100、H100a、H100bでの多様性。
ライブラリーサイズ:4.3×10
ライブラリー3(V):
位置:L30、L31、L32、L34、L50、L53、L91、L92、L93、L94、L96での多様性。
ライブラリーサイズ:2×10
Library 1 (V H ):
Position: Diversity at H30, H31, H33, H35, H50, H52, H52a, H53, H55, H56, H58, H95, H97, H98.
Library size: 6.2 × 10 9
Library 2 (V H ):
Position: Diversity at H30, H31, H33, H35, H50, H52, H52a, H53, H55, H56, H58, H95, H97, H98, H99, H100, H100a, H100b.
Library size: 4.3 × 10 9
Library 3 (V K ):
Position: Diversity at L30, L31, L32, L34, L50, L53, L91, L92, L93, L94, L96.
Library size: 2 × 10 9

未選択のライブラリーにおけるクローンの大多数が機能的になるように、汎用遺伝子リガンドタンパク質A及びタンパク質Lに対する結合についてV及びVライブラリーを予備選択した。上記に示したライブラリーのサイズは、予備選択後のサイズに対応する。ライブラリーの各々を個別的に使用して、2ラウンドの選択を血清アルブミンについて行った。それぞれの選択では、4mlのPBSに100μg/mlの濃度で含めた抗原をイムノチューブ(nunc)に入れた。第1ラウンドの選択において、3つのライブラリーの各々をHSA(Sigma)及びMSA(Sigma)に対して個別的にパニングした。第2ラウンドの選択において、6つの第1ラウンドの選択の各々によるファージを(i)再び同じ抗原(例えば第1ラウンドMSA、第2ラウンドMSA)に対してパニングし、(ii)相反的抗原(例えば第1ラウンドMSA、第2ラウンドHSA)に対してパニングして、合計12の第2ラウンドの選択を行った。それぞれの場合において、第2ラウンドの選択後に、HSA及びMSAに対する結合について48のクローンを試験した。可溶性dAb断片を、Harrisonら、Methods Enzymol.、1996;267:83−109によりscFv断片について記載されているように生成し、2%ツイーンPBSをブロッキング緩衝液として使用し、結合dAbをタンパク質L−HRP(Sigma)(Vs用)及びタンパク質A−HRP(Amersham Phamacia Biotech)(Vs用)で検出したことを除いて、標準的なELISAプロトコルに従った(Hoogenboomら、(1991)、nucleic Acids Res.、19:4133)。 The V H and V K libraries were preselected for binding to the universal gene ligand proteins A and L so that the majority of clones in the unselected library were functional. The size of the library shown above corresponds to the size after preliminary selection. Two rounds of selection were performed on serum albumin using each of the libraries individually. For each selection, an antigen contained in 4 ml PBS at a concentration of 100 μg / ml was placed in an immunotube (nunc). In the first round of selection, each of the three libraries was individually panned against HSA (Sigma) and MSA (Sigma). In the second round of selection, the phage from each of the six first round selections are (i) panned again against the same antigen (eg, first round MSA, second round MSA) and (ii) reciprocal antigen ( For example, a total of 12 second rounds were selected by panning the first round MSA and the second round HSA). In each case, 48 clones were tested for binding to HSA and MSA after the second round of selection. Soluble dAb fragments were obtained from Harrison et al., Methods Enzymol. , 1996; 267: 83-109, as described for the scFv fragment, using 2% Tween PBS as a blocking buffer and binding dAb to protein L-HRP (Sigma) (for V K s) and except that it was detected by protein a-HRP (Amersham Phamacia Biotech) ( for V H s), according to standard ELISA protocol (Hoogenboom et al., (1991), nucleic Acids Res , 19:. 4133).

MSA、HSA又はその両方に対する結合を示すバックグラウンド上のシグナルを与えるdAbをプラスチックのみに対する結合についてELISA可溶性形態で試験したが、いずれも血清アルブミンに対して特異的であった。次いで、クローンを配列したところ(以下の表参照)、21の固有のdAb配列が同定されていることが明らかになった。選択されたVK dAbクローン間の(アミノ酸レベルでの)最小類似性は86.25%であった((69/80)×100;多様化された残基のすべてが異なっていた場合の結果(例えばクローン24及び34))。選択されたV dAbクローン間の最小類似性は94%であった((127/136)×100)。 DAbs that gave a background signal indicating binding to MSA, HSA, or both were tested in ELISA soluble form for binding to plastic only, all of which were specific for serum albumin. Subsequent sequencing of the clones (see table below) revealed that 21 unique dAb sequences were identified. The minimum similarity (at the amino acid level) between selected VK dAb clones was 86.25% ((69/80) × 100; the result when all of the diversified residues were different ( For example clones 24 and 34)). The minimum similarity between the selected V H dAb clones was 94% ((127/136) × 100).

次に、ビオチン化抗原を溶液から取り込む能力について、血清アルブミンdAbを試験した。ELISAプレートに1μg/mlタンパク質L(Vクローン用)及び1μg/mlタンパク質A(Vクローン用)を適用したことを除いては、(上述の)ELISAプロトコルに従った。プロトコル通りに可溶性dAbを溶液から取り込み、ビオチン化MSA又はHSA及びストレプトアビジンHRPで検出を行った。ビオチン化MSA及びHSAは、血清アルブミン分子毎に平均2つのビオチンを達成する目的で、製造元の説明書に従って調製されたものである。ELISAにおいてビオチン化MSAを溶液から取り込んだ24のクローンが同定された。これらのうちの2つ(以下のクローン2及び38)は、取り込まれたビオチン化HSAでもあった。次に、CM5BIAcoreチップに塗布されたMSAを結合する能力について、dAbを試験した。BIAcore上のMSAを結合した8つのクローンが確認された。

Figure 2008504356

Figure 2008504356
Next, serum albumin dAbs were tested for their ability to incorporate biotinylated antigen from solution. Except that the application of the 1 [mu] g / ml (for V K clones) protein L and 1 [mu] g / ml protein A (for V H clones) to ELISA plate, in accordance with (above) ELISA protocol. Soluble dAbs were taken up from the solution as per protocol and detected with biotinylated MSA or HSA and streptavidin HRP. Biotinylated MSA and HSA were prepared according to the manufacturer's instructions with the aim of achieving an average of two biotins per serum albumin molecule. Twenty four clones were identified that incorporated biotinylated MSA from solution in the ELISA. Two of these (clones 2 and 38 below) were also incorporated biotinylated HSA. The dAb was then tested for its ability to bind MSA applied to a CM5BIAcore chip. Eight clones were identified that bound MSA on BIAcore.
Figure 2008504356

Figure 2008504356

いずれの場合も、それらのフレームワークは、CDRにおける多様性が上の表に示されている通りの対応するダミー配列におけるフレームワークと同一であった。   In all cases, the frameworks were identical to the frameworks in the corresponding dummy sequences as shown in the table above for diversity in the CDRs.

BIAcore上のMSAを結合した8つのクローンのうち、大腸菌に多く発現される2つのクローン(クローンMSA16及びMSA26)をさらなる試験に向けて選択した(実施例10参照)。   Of the 8 clones that bound MSA on BIAcore, 2 clones (clone MSA16 and MSA26) that are highly expressed in E. coli were selected for further testing (see Example 10).

MSA16及び26に対する全ヌクレオチド及びアミノ酸配列を図16に示す。   The complete nucleotide and amino acid sequences for MSA 16 and 26 are shown in FIG.

(実施例10)
MSA結合dAb MSA16及びMSA26のマウスにおける親和性及び血清半減期の測定
dαbs MSA16及びMSA26を大腸菌の周辺質で発現させ、タンパク質L−アガロース親和性樹脂(Affitech(ノルウェー))に対するバッチ吸着、及び続くpH2.2のグリシンによる溶出を用いて精製した。次いで、精製したdAbを阻害BIAcoreによって分析して、Kを求めた。手短に述べると、精製されたMSA16及びMSA26を試験して、高密度のMSAが塗布されたBIAcoreCM5チップ上に200RUの応答を達成するのに必要とされるdAbの濃度を求めた。dAbの必要な濃度が求められると、期待されるK付近の一連の濃度のMSAをdAbと混合し、一晩インキュベートした。次いで、それらの混合物の各々におけるdAbのMSA塗布BIAcoreチップを30μl/分の高い流速で測定した。得られた曲線を用いて、クロッツプロットを作成したところ、推定Kdは、MSA16に対しては200nMで、MSA26に対しては70nMであった(図17A及び図17B)。
(Example 10)
Affinity and serum half-life measurement of MSA-conjugated dAbs MSA16 and MSA26 in mice dαbs MSA16 and MSA26 are expressed in the periplasm of E. coli, batch adsorbed to protein L-agarose affinity resin (Affitech (Norway)), followed by pH 2 Purified using an elution with 2 glycine. The purified dAb was then analyzed by inhibition BIAcore to determine the Kd . Briefly, purified MSA16 and MSA26 were tested to determine the concentration of dAb required to achieve a 200 RU response on a BIAcoreCM5 chip coated with high density MSA. Once the required concentration of dAb was determined, a series of concentrations of MSA near the expected K d were mixed with the dAb and incubated overnight. The dAb MSA coated BIAcore chips in each of these mixtures were then measured at a high flow rate of 30 μl / min. Using the obtained curve to create a Clotz plot, the estimated Kd was 200 nM for MSA16 and 70 nM for MSA26 (FIGS. 17A and 17B).

次に、クローンMSA16及びMSA26を、HAタグ(核酸配列:TATCCTTATGATGTTCCTGATTATGCA(配列番号91)及びアミノ酸配列:YPYDVPDYA(配列番号92))を有する発現ベクターにクローニングし、2〜10mgの量を大腸菌で発現させ、タンパク質L−アガロース親和性樹脂(Affitech(ノルウェー))で上澄みから精製し、pH2.2のグリシンで溶出した。マウスにおけるdAbの血清半減期を求めた。MSA26 30及びMSA16を単一静脈内注射として約1.5mg/kgの濃度でCD1マウスに投与した。   Next, clones MSA16 and MSA26 were cloned into an expression vector having an HA tag (nucleic acid sequence: TATCCTTATGATGTTCCTGATTATGCA (SEQ ID NO: 91) and amino acid sequence: YPYDVPDYA (SEQ ID NO: 92)), and an amount of 2-10 mg was expressed in E. coli. Purified from the supernatant with protein L-agarose affinity resin (Affitech (Norway)) and eluted with glycine at pH 2.2. The serum half-life of dAb in mice was determined. MSA2630 and MSA16 were administered to CD1 mice as a single intravenous injection at a concentration of about 1.5 mg / kg.

4%Marvelで遮断されたヤギ抗HA(Abcam(英国))捕捉及びタンパク質L−HRP(Invitrogen)検出ELISAによって血清レベルの分析を行った。0.05%ツイーンPBSで洗浄した。試験試料との比較のために、1×マウス血清の存在下でdAbの知られている濃度の検量線を設定した。2区画モデルによるモデル化により、MSA−26は、0.16時間のt1/2α、14.5時間のt1/2β、及び465時間・mg/mlの曲線下面積(AUC)(データは不図示)を有し、MSA−16は、0.98時間のt1/2α、36.5時間のt1/2β、及び913時間・mg/mlのAUC(図18)を有することが示された。両MSAクローンは、0.06時間のt1/2α及び0.34時間のt1/2βを有するHEL4(抗鶏卵白リソザイムdAb)と比較して、はるかに長い半減期を有していた。   Serum levels were analyzed by goat anti-HA (Abcam, UK) capture and protein L-HRP (Invitrogen) detection ELISA blocked with 4% Marvel. Washed with 0.05% Tween PBS. A standard curve of known concentration of dAb was set up in the presence of 1 × mouse serum for comparison with the test sample. Modeling with a two-compartment model, MSA-26 is 0.16 hours t1 / 2α, 14.5 hours t1 / 2β, and 465 hours · mg / ml area under the curve (AUC) (data not shown) MSA-16 was shown to have 0.98 hours t1 / 2α, 36.5 hours t1 / 2β, and 913 hours mg / ml AUC (FIG. 18). Both MSA clones had a much longer half-life compared to HEL4 (anti-hen egg white lysozyme dAb) with t1 / 2α of 0.06 hours and t1 / 2β of 0.34 hours.

(実施例11)
−V及びV−V二重特異性Fab類似断片の作製
本実施例では、Fab類似断片としてV及びV二重特異性を製造するための方法について説明する。記載のFab類似断片の各々を構成する前に、第1に、対象となる標的に結合するdAbを実施例9に記載されているライブラリーに類似したdAbライブラリーから選択した。鶏卵リソザイム(Sigma)に結合するV dAb、HEL4を単離し、TNF−α受容体(R及びDシステム)に結合する第2のV dAb(TAR2h−5)も単離した。これらの配列は配列表に示されている。TNF−α(TAR1−5−19)を結合するV dAbを選択及び親和性成熟によって単離したが、その配列も配列表に示されている。その配列が図17Bに示されている、実施例9に記載された第2のV dAb(MSA26)もこれらの実験に使用した。
(Example 11)
Production of V H -V H and V K -V K Bispecific Fab-like Fragments This example describes a method for producing V H and V K bispecifics as Fab-like fragments. Prior to constructing each of the described Fab-like fragments, dAbs that bind to the target of interest were first selected from a dAb library similar to the library described in Example 9. A V H dAb, HEL4, that binds to chicken egg lysozyme (Sigma) was isolated, and a second V H dAb (TAR2h-5) that binds to the TNF-α receptor (R and D systems) was also isolated. These sequences are shown in the sequence listing. A V K dAb that binds TNF-α (TAR1-5-19) was isolated by selection and affinity maturation, the sequence of which is also shown in the sequence listing. The second V K dAb (MSA26) described in Example 9 whose sequence is shown in FIG. 17B was also used in these experiments.

上記の4つのdAbを含む発現ベクターからのDNAを酵素SalI及びNotIで消化して、dAbに対してコードするDNAを切除した。消化物をアガロースゲルで泳動させ、そのバンドを切り出した後、Qiagenゲル精製キット(Qiagen(英国))を使用したゲル精製を行うことによって、想定されるサイズ(300〜400bp)のバンドを精製した。次いで、dAbをコードするDNAを以下の表に示されるCH又はCKベクター(図8及び図9)に挿入した。

Figure 2008504356
DNA from the expression vector containing the above four dAbs was digested with the enzymes SalI and NotI to excise the DNA encoding for the dAb. The digest was run on an agarose gel and the band was excised, followed by gel purification using a Qiagen gel purification kit (Qiagen (UK)) to purify the band of the expected size (300-400 bp). . The DNA encoding dAb was then inserted into the CH or CK vector (FIGS. 8 and 9) shown in the following table.
Figure 2008504356

VHCH及びVHCκ構築物をHB2151細胞に同時形質転換した。それとは別に、VκCH及びVκCκ構築物をHB2151細胞に同時形質転換した。同時形質転換細胞系の各々の培養物を一晩成長させた(5%グルコース、10μg/mlクロラムフェニコール、及びCH及びCκプラスミドの双方に対する抗生物質選択を維持するための100μg/mlアンピシリンを含有する2×TY中)。一晩置いた培養物を使用して、新鮮な培地(2×TY、10μg/mlクロラムフェニコール及び100μg/mlアンピシリン)に接種し、IPTGの添加によりそれらのCH及びCκ構築物を発現させる前にOD0.7〜0.9まで成長させた。   VHCH and VHCκ constructs were cotransformed into HB2151 cells. Separately, VκCH and VκCκ constructs were cotransformed into HB2151 cells. Each culture of the co-transformed cell line was grown overnight (5% glucose, 10 μg / ml chloramphenicol, and 100 μg / ml ampicillin to maintain antibiotic selection for both CH and Cκ plasmids. Containing 2 × TY). Overnight cultures are used to inoculate fresh medium (2 × TY, 10 μg / ml chloramphenicol and 100 μg / ml ampicillin) before expressing their CH and Cκ constructs by addition of IPTG. To OD 0.7-0.9.

次いで、発現されたFab類似断片を(同時形質転換されたVHCH及びVHCκに対する)タンパク質A精製及び(同時形質転換されたVκCH及びVκCκに対する)MSA親和性樹脂精製によって周辺質から精製した。   The expressed Fab-like fragment was then purified from the periplasm by protein A purification (for co-transformed VHCH and VHCκ) and MSA affinity resin purification (for co-transformed VκCH and VκCκ).

−V二重特異性
ゲル上のタンパク質を処理することによって、VHCH及びVHCκ二重特異性の発現を試験した。ゲルをブロットし、Fab断片に対する想定サイズのバンドをウェスタンブロットで検出することが可能であり、Fab類似断片のVHCH及びVHCκ部の両方が存在していることが示された。次に、二重特異性の2つの半体が同一のFab類似断片に存在しているかどうかを判断するために、重炭酸ナトリウム緩衝液に3mg/mlの濃度で含めた鶏卵リソザイム(HEL)をウェル当たり100μlELISAプレートに塗布し、4℃で一晩置いた。次いで、プレートを(実施例1に記載されているように)2%ツイーンPBSで遮断した後に、VHCH/VHCκ二重特異性Fab類似断片とともにインキュベートした。二重特異性のHELに対する結合の検出を、9el0(mycタグを結合するモノクローナル抗体、Roche)及び抗マウスIgG−HRP(Amersham Phamacia Biotech)を使用して、非同族鎖を介して行った。VHCH/VHCκ二重特異性Fab類似断片に対するシグナルは、単独で発現されたVHCκに対する0.069のバックグラウンドシグナルと比較して0.154であった。これは、Fab類似断片が標的抗原に対して結合特異性を有していることを実証している。
By treating the V H -V H dual specific gel on protein were assayed for the expression of the VHCH and VHCκ bispecific. The gel was blotted and the expected size band for the Fab fragment could be detected by Western blot, indicating that both the VHCH and VHCκ portions of the Fab-like fragment were present. Next, to determine if two halves of bispecificity are present in the same Fab-like fragment, egg lysozyme (HEL) included in sodium bicarbonate buffer at a concentration of 3 mg / ml is used. 100 μl per well ELISA plate was applied and placed at 4 ° C. overnight. The plate was then blocked with 2% Tween PBS (as described in Example 1) and then incubated with the VHCH / VHCκ bispecific Fab-like fragment. Detection of binding to bispecific HEL was performed via non-cognate chains using 9el0 (monoclonal antibody that binds myc tag, Roche) and anti-mouse IgG-HRP (Amersham Pharmacia Biotech). The signal for the VHCH / VHCκ bispecific Fab-like fragment was 0.154 compared to the 0.069 background signal for VHCκ expressed alone. This demonstrates that the Fab-like fragment has binding specificity for the target antigen.

−V二重特異性
同時形質転換されたVCH及びV二重特異性Fab類似断片をMSA親和性樹脂で精製した後に、得られたタンパク質を使用して、1μg/mlのTNF−αが塗布されたELISAプレート、及び10μg/mlのMSAが塗布されたELISAプレートを探査した。想定されたように、両方のELISAプレート上のタンパク質L−HRPで検出した場合にバックグラウンドの上にシグナルが存在した(データは不図示)。これは、MSAに結合することができる(したがってMSA親和性カラムで精製された)タンパク質の成分も後続のELISAにおいてTNF−αに結合することができることを示すもので、抗体断片の二重特異性が確認された。次いで、このタンパク質の成分を後続の2つの実験に使用した。第1に、1μg/mlTNF−αが塗布されたELISAプレートを二重特異性VCH及びVFab類似断片により探査するとともに、ELISAで同様のシグナルを与えるように計算された濃度の対照TNF−α結合dAbにより探査した。二重特異性と対照dAbの両方を使用して、2mg/mlMSAの存在下及び不在下でELISAプレートを探査した。二重特異性のウェルにおけるシグナルは、50%以上低下したが、dAbウェルにおけるシグナルは全く低下しなかった(図19a参照)。また、MSAを用いた受容体試験及びMSAを用いない受容体試験に同一のタンパク質を含め、MSAによる競合も示した(図19c参照)。これは、MSAの二重特異性に対する結合がTNF−αに対する結合と競合することを実証するものである。
V K -V K Bispecificity After purifying co-transformed V K CH and V K C K bispecific Fab-like fragments with MSA affinity resin, the resulting protein was used to obtain 1 μg / The ELISA plate coated with ml TNF-α and the ELISA plate coated with 10 μg / ml MSA were probed. As expected, there was a signal above the background when detected with protein L-HRP on both ELISA plates (data not shown). This indicates that the component of the protein that can bind to MSA (and thus purified on an MSA affinity column) can also bind to TNF-α in a subsequent ELISA, and the antibody antibody bispecificity. Was confirmed. This protein component was then used in the subsequent two experiments. First, an ELISA plate coated with 1 μg / ml TNF-α was probed with bispecific V K CH and V K C K Fab-like fragments and at a concentration calculated to give a similar signal in ELISA Probed with a control TNF-α conjugated dAb. ELISA plates were probed in the presence and absence of 2 mg / ml MSA using both bispecific and control dAbs. The signal in the bispecific well was reduced by more than 50%, but the signal in the dAb well was not reduced at all (see FIG. 19a). In addition, the same protein was included in the receptor test with MSA and the receptor test without MSA, and the competition with MSA was also shown (see FIG. 19c). This demonstrates that binding to MSA bispecificity competes with binding to TNF-α.

(実施例12)
マウス血清アルブミン及びTNFαに対する特異性を有するV−V二重特異性cys結合二重特異性の作製
本実施例では、ジスルフィド結合を介する化学結合によって、マウス血清アルブミン及びTNF−αの両方に対して特異的な二重特異性抗体断片を製造するための方法について説明する。MSA16(実施例1による)及びTAR1−5−19dAbの両方を、C末端システインを有し、タグを有さないpETベースのベクターに再びクローニングした。2つのdAbを4〜10mgレベルで発現し、タンパク質Lアガロース親和性樹脂(Affitech(ノルウェー))を使用して上澄みから精製した。次いで、システインタグdAbをジチオスレイトールで減少させた。次いで、TAR1−5−19dAbをジチオジピリジンと結合させて、PEP1−5−19ホモ二量体の形成をもたらすジスルフィド結合の再形成を阻止した。次いで、2つの異なるdAbをpH6.5で混合して、ジスルフィド結合形成、及びTAR1−5−19、MSA16シス結合ヘテロ二量体の生成を促進させた。2つの非類似タンパク質の複合体を製造するためのこの方法は、本来は、Kingら(King TP、Li Kochoumian Biochemistry.1978、第17巻:1499−506、「分子間ジスルフィド結合形成によるタンパク質複合体の調製(Preparation of protein conjugates via intermolecular disulfide bond formation)」)によって記載された。ヘテロ二量体を陽イオン交換により単量体化学種から分離した。期待されたサイズのバンドがSDSゲル上に存在することにより分離を確認した。得られたヘテロ二量体化学種TNF受容体試験で試験し、約18nMのTNFを中和するためのIC50を有することを確認した。次に、一定の濃度のヘテロ二量体(18nM)並びにMSA及びHSAの一連の希釈物を使用して受容体試験を繰り返した。ある範囲の濃度(2mg/mlまで)のHSAの存在が、TNF−αを抑制する二量体の能力の低下を引き起こすことはなかった。
(Example 12)
Generation of V K -V K Bispecific Cys Binding Bispecificity with Specificity for Mouse Serum Albumin and TNFα In this example, both mouse serum albumin and TNF-α are bound by chemical coupling via disulfide bonds. A method for producing a specific bispecific antibody fragment will be described. Both MSA16 (according to Example 1) and TAR1-5-19dAb were cloned again into a pET-based vector with a C-terminal cysteine and no tag. Two dAbs were expressed at the 4-10 mg level and purified from the supernatant using protein L agarose affinity resin (Affitech (Norway)). The cysteine tag dAb was then reduced with dithiothreitol. TAR1-5-19dAb was then coupled with dithiodipyridine to prevent disulfide bond re-formation resulting in the formation of PEP1-5-19 homodimers. Two different dAbs were then mixed at pH 6.5 to promote disulfide bond formation and formation of TAR1-5-19, MSA16 cis-linked heterodimers. This method for producing a complex of two dissimilar proteins was originally described by King et al. (King TP, Li Kochoumian Biochemistry. 1978, 17: 1499-506, “Protein complexes by intermolecular disulfide bond formation. (Preparation of protein conjugates via intermolecular disbonded bond formation). Heterodimers were separated from monomeric species by cation exchange. Separation was confirmed by the presence of a band of the expected size on the SDS gel. The heterodimer species obtained was tested in the TNF receptor test and was confirmed to have an IC50 for neutralizing about 18 nM TNF. The receptor test was then repeated using a constant concentration of heterodimer (18 nM) and a series of dilutions of MSA and HSA. The presence of a range of concentrations (up to 2 mg / ml) of HSA did not cause a decrease in the dimer's ability to suppress TNF-α.

しかし、MSAの添加により、TNF−αを抑制する二量体の能力が投与量に応じて低下した(図20)。これは、MSAとTNF−αが、シス結合TAR1−19、MSA16二量体に対する結合をめぐって競合することを実証している。   However, the addition of MSA decreased the ability of the dimer to suppress TNF-α depending on the dose (FIG. 20). This demonstrates that MSA and TNF-α compete for binding to the cis-bound TAR1-19, MSA16 dimer.

データ概要
先述の実施例に記載した実験で得られたデータの概要が付属書4に記載されている。
Data Summary An appendix 4 provides a summary of data obtained in the experiments described in the previous examples.

(実施例13)
抗TNF−α dAbに対する核酸及びポリペプチド配列の概要
本明細書に記載されている抗TNF−α dAbに関する試験の過程全体を通じて、ヒト及び/又はマウスTNF−αを結合するいくつかの異なるdAbを同定した。配列及びさらなる情報を以下に示す。
(Example 13)
Summary of Nucleic Acid and Polypeptide Sequences for Anti-TNF-α dAbs Throughout the course of testing for anti-TNF-α dAbs described herein, several different dAbs that bind human and / or mouse TNF-α are identified. Identified. The sequence and further information are given below.

マウスTNF−αを結合するクローン
4つの抗マウスTNF−α dAbに対するヌクレオチド及びアミノ酸配列を以下に示す。これらのうちの2つ(TAR1−2m−9及びTAR1−2m−30)は、マウスTNF−αの活性を抑制し、2つ(TAR1−2m−1及びTAR1−2m−2)は結合するが、抑制しない。
Clone binding mouse TNF-α The nucleotide and amino acid sequences for the four anti-mouse TNF-α dAbs are shown below. Two of these (TAR1-2m-9 and TAR1-2m-30) inhibit the activity of mouse TNF-α, while two (TAR1-2m-1 and TAR1-2m-2) bind. , Do not suppress.

TAR1−2m−9
TAR−2m−9は、6μMのIC50及び5μMのND50を有するVkクローンである。IC50及びND50は、タンパク質L架橋により向上しない。このクローンは、ヒトTNF−αに対する効果はないが(2つの濃度の細胞試験で化学種交差反応性を評価した)、ラットTNF−αに対して同様の中和活性を有する。
アミノ酸配列(CDR3は太字で示される)(配列番号93):

Figure 2008504356
TAR1-2m-9
TAR-2m-9 is a Vk clone with an IC50 of 6 μM and an ND50 of 5 μM. IC50 and ND50 are not improved by protein L cross-linking. This clone has no effect on human TNF-α (evaluated for species cross-reactivity in two concentrations of cell test), but has similar neutralizing activity on rat TNF-α.
Amino acid sequence (CDR3 is shown in bold) (SEQ ID NO: 93):
Figure 2008504356

TAR1−2m−30:
TAR1−2m−30は、10μMのND50を有するVkクローンである。ND50は、タンパク質L架橋により向上しない。このクローンは、ヒトTNF−αに対する効果はなく(2つの濃度の細胞試験で化学種交差反応性を評価した)、マウスと比較すると、ラットTNFに対する効果はわずかに小さい。
アミノ酸配列(CDR3は太字で示される)(配列番号95):

Figure 2008504356
TAR1-2m-30:
TAR1-2m-30 is a Vk clone with an ND50 of 10 μM. ND50 is not improved by protein L cross-linking. This clone has no effect on human TNF-α (species cross-reactivity was assessed in two concentrations of cell test) and is slightly less effective on rat TNF when compared to mice.
Amino acid sequence (CDR3 is shown in bold) (SEQ ID NO: 95):
Figure 2008504356

TAR1−2m−1:
このクローンは、マウスTNF−αを結合するが、受容体結合活性を抑制しない。
アミノ酸配列(配列番号97):

Figure 2008504356
TAR1-2m-1:
This clone binds mouse TNF-α but does not suppress receptor binding activity.
Amino acid sequence (SEQ ID NO: 97):
Figure 2008504356

TAR1−2m−2:
このクローンは、マウスTNF−αを結合するが、受容体結合活性を抑制しない。
アミノ酸配列(配列番号99):

Figure 2008504356
TAR1-2m-2:
This clone binds mouse TNF-α but does not suppress receptor binding activity.
Amino acid sequence (SEQ ID NO: 99):
Figure 2008504356

ヒトTNF−αを結合するdAbクローン
ヒトTNF−αの結合について同定されたdAbのヌクレオチド配列のリストを以下に示す。対応するアミノ酸配列は、図23に示されている。

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356
DAb clones that bind human TNF-α A list of nucleotide sequences of dAbs identified for binding of human TNF-α is shown below. The corresponding amino acid sequence is shown in FIG.
Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

さらなる抗ヒトTNF−αdAbクローンとしては、以下のものが挙げられる。
いくつかのクローンを親和性成熟させた。クローンTAR1−100−47は、L929細胞試験におけるND50が30〜50nMで、タンパク質Lと架橋させた場合のND50が3〜5nMである親和性成熟クローンである。TAR1−100−47は、アカゲザルTNFと交差反応する。そのアミノ酸配列、及びいくつかの他のクローンのアミノ酸配列を以下に示す。TAR1−2−100及びTAR1−2−109は、ライブラリーの構成に使用される親クローンである。この群における良好なTAR1クローンは、以下の共通配列を有する。
TAR1−100−47において太字で示されるD/E30、W32、R94及びF96。

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356
Additional anti-human TNF-αdAb clones include the following:
Several clones were affinity matured. Clone TAR1-100-47 is an affinity matured clone with an ND50 of 30-50 nM in the L929 cell test and an ND50 of 3-5 nM when crosslinked with protein L. TAR1-100-47 cross-reacts with rhesus monkey TNF. Its amino acid sequence and the amino acid sequences of some other clones are shown below. TAR1-2-100 and TAR1-2109 are parental clones used for library construction. Good TAR1 clones in this group have the following consensus sequences:
D / E30, W32, R94 and F96 shown in bold in TAR1-100-47.
Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

Figure 2008504356

これらの実施例における様々な形式に合わせて構成されたTAR1−5−19抗ヒトTNF−αdAbの配列は以下の通りである。

Figure 2008504356
The sequences of TAR1-5-19 anti-human TNF-αdAb configured for various formats in these examples are as follows:
Figure 2008504356

(実施例14)
関節炎の予防モデルにおけるPEG化TAR1−5−19の効果試験
Tg197マウスは、ヒトTNF−グロビンハイブリッド遺伝子に対する遺伝子組換えマウスであり、4〜7週齢におけるヘテロ接合体は、関節リウマチと共通の組織学的特徴を有する慢性の多発性進行性関節炎を発生させる[Keffer,J.、Probert,L.、Cazlaris,H.、Georgopoulos,S.、Kaslaris,E.、Kioussis,D.、Kollias,G.(1991)、「ヒト腫瘍壊死因子を発現する遺伝子組換えマウス:関節炎の予測的遺伝子モデル(Transgenic mice expressing human tumor nectrosis factor:a predictive genetic model of arthritis.)」、EMBO J.、第10巻、4025〜4031頁]。
(Example 14)
Effect test of PEGylated TAR1-5-19 in arthritis prevention model Tg197 mice are transgenic mice against human TNF-globin hybrid gene, and heterozygotes at 4-7 weeks of age are common tissues with rheumatoid arthritis Develop chronic multiple progressive arthritis with clinical features [Keffer, J. et al. , Probet, L .; Cazlaris, H .; Georgopoulos, S .; Kaslaris, E .; Kiussis, D .; Kollias, G .; (1991), “Transgenic mice expressing human tumor necrosis factor: Transgenic mice expressing factor: a predictive genetic model of art. J”. 10: 4025-4031].

Tg197モデルでの関節炎の予防におけるPEG化dAb(dAb[すなわち40K mPEG2 MAL2]の結合のための2つの部位を有し、dAbがTAR1−5−19シスである2x20k枝分れされるPEG形式)の効果を試験するために、ヘテロ接合遺伝子組換えマウスを雄と雌が同数の10匹の群に分けた。3週齢から処理を開始し、試験品目を毎週腹腔内注射した。TAR1−5−19単量体の発現及びPEG化の概要が、セクション1.3.3、実施例1に記載されている。すべてのタンパク質調製物をリン酸緩衝食塩水に含め、エンドトキシンの許容レベルについて試験した。   PEGylated dAb (2x20k branched PEG format with two sites for attachment of dAb [ie 40K mPEG2 MAL2] and dAb is TAR1-5-19 cis) in prevention of arthritis in Tg197 model In order to test the effect of, heterozygous transgenic mice were divided into groups of 10 males and females. Treatment started at 3 weeks of age and test items were injected intraperitoneally weekly. An overview of TAR1-5-19 monomer expression and PEGylation is described in Section 1.3.3, Example 1. All protein preparations were included in phosphate buffered saline and tested for acceptable levels of endotoxin.

試験をブラインドで行った。毎週、動物の体重を測定し、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(膨れ、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候を採点した。   The test was performed blind. Animals are weighed weekly, 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe Macroscopic phenotypic signs of arthritis were scored according to the system of arthritis (significant movement disorder).

試験の結果は、10mg/kgのPEG化TAR1−5−19が関節炎の発生を抑制し、食塩水対照と処理群の関節炎スコアに有意な差があることを明確に実証していた。1mg/kg用量のPEG化TAR1−5−19も食塩水対照群に比べて統計的に有意に低い中間関節炎スコアをもたらした(ウィルコクソン試験に対する標準的な近似値を用いた場合はp<0.05%)。   The results of the study clearly demonstrated that 10 mg / kg PEGylated TAR1-5-19 inhibited the development of arthritis and that there was a significant difference in the arthritis score between saline control and treated groups. The 1 mg / kg dose of PEGylated TAR1-5-19 also resulted in a statistically significantly lower intermediate arthritis score compared to the saline control group (p <0. 0 using the standard approximation for the Wilcoxon test). 05%).

(実施例15)
関節炎の治療モデルにおけるPEG化TAR1−5−19の効果試験
Tg197マウスモデルにおける関節炎の治療モデルにおけるPEG化dAbの効果を試験するために、ヘテロ接合遺伝子組換えマウスを雄と雌が同数の10匹の群に分けた。マウスが有意な関節炎表現型を有していた6週齢から処理を開始した。試験品目を4.6mg/kg腹腔内注射する処理を毎週2回行った。試料調製及び疾病採点は、実施例14に記載した通りである。
(Example 15)
Efficacy test of PEGylated TAR1-5-19 in arthritis treatment model To test the effect of PEGylated dAb in arthritis treatment model in Tg197 mouse model, heterozygous transgenic mice were equated with 10 males and females Divided into groups. Treatment began at 6 weeks of age when the mice had a significant arthritic phenotype. The treatment of 4.6 mg / kg intraperitoneal injection of the test item was performed twice weekly. Sample preparation and disease scoring are as described in Example 14.

関節炎採点は、PEG化TAR1−5−19は治療モデルにおける関節炎の進行を抑制することを明確に実証した。4.6mg/kg用量のPEG化TAR1−5−19は、9週間目において、食塩水対照群に比べて統計的に有意に低い中間関節炎スコアをもたらした(ウィルコクソン試験に対する標準的な近似値を用いた場合はp<0.01%)。   Arthritis scoring clearly demonstrated that PEGylated TAR1-5-19 inhibited the progression of arthritis in the treatment model. The 4.6 mg / kg dose of PEGylated TAR1-5-19 resulted in a statistically significantly lower intermediate arthritis score compared to the saline control group at 9 weeks (standard approximation to the Wilcoxon test). When used, p <0.01%).

(実施例16)
低速放出形式におけるdAb効果
低速放出形式によるdAbの効果を試験するために、小さいPEG分子を有するdAb(PEGは、C末端シス残基を有するdAbの結合のための4つの部位を有する4x5kで、dAbはTAR1−5−19[すなわち20K PEG4腕MAL]である)を0.2mlの蠕動ポンプに充填した。蠕動ポンプは、4週間に0.2mlの放出速度を有し、上述の治療Tg197モデルにおいて6週間目にマウスに皮下移植された。これらの動物の関節炎スコアは、生理食塩水を充填したポンプが移植された動物と比較すると明確に遅い速度で上昇した。これは、dAbが遅い放出形式により送達された場合に効果があることを実証している。
(Example 16)
DAb effect in slow release format To test the effect of dAb in slow release format, dAbs with small PEG molecules (PEG is 4x5k with 4 sites for attachment of dAbs with C-terminal cis residues, dAb was TAR1-5-19 [ie 20K PEG 4 arm MAL] was loaded into a 0.2 ml peristaltic pump. The peristaltic pump had a release rate of 0.2 ml in 4 weeks and was implanted subcutaneously into mice at 6 weeks in the above-described therapeutic Tg197 model. The arthritic score for these animals increased at a clearly slower rate compared to animals implanted with saline-filled pumps. This demonstrates that the dAb is effective when delivered in a slow release format.

(実施例17)
半減期安定化抗ヒトTNF−αdAbは、Tg197マウスモデルにおけるRAの発症を防止する
本明細書に記載されているdAb単量体TAR1−5−19は、受動的に塗布されたTNF−αを使用して初期に選択されたdAbから誘導された親和性成熟dAb単量体である。初期のクローンは、L929TNF細胞傷害性中和試験におけるND50が5μMより大きい。本明細書に記載されているようにFc融合として設定された場合は、TAR1−5−19クローンは、L929試験におけるND50が5nMより小さい。
(Example 17)
Half-life stabilized anti-human TNF-α dAb prevents the development of RA in the Tg197 mouse model. The dAb monomer TAR1-5-19 described herein contains passively applied TNF-α. Affinity matured dAb monomer derived from a dAb initially selected for use. Early clones have an ND50 in the L929TNF cytotoxic neutralization test greater than 5 μM. When set up as an Fc fusion as described herein, the TAR1-5-19 clone has an ND50 in the L929 test of less than 5 nM.

マウスに注入した後に、TAR1−5−19dAb Fc融合の血清半減期を調べた。結果を図24に示す。TAR1−5−19dAb単量体が約20分間のt1/2βを有していた場合には、同じdAbのFc融合形式バージョンは、24時間を上回るt1/2βを有し、血清半減期の増加が70倍を上回っていた。   After injection into mice, the serum half-life of the TAR1-5-19dAb Fc fusion was examined. The results are shown in FIG. If the TAR1-5-19 dAb monomer had a t1 / 2β of about 20 minutes, the same Fc fusion version of the dAb had a t1 / 2β greater than 24 hours and increased serum half-life Was more than 70 times.

上述のRAのTg197マウスモデルにおいてTAR1−5−19dAb Fc融合構築物を試験した。マウスを、群毎に雌と雄が同数の10匹を含む5つの群に分けた。TAR1−5−19dAb Fc融合物、ENBREL又は生理食塩水のIP注射を毎週2回行う処理を、RA症状がまだ示されていない3週齢から開始した。試験を7週間にわたって実施した。図25に示されるように、2種類の用量、すなわち1mg/kg及び10mg/kgのTAR1−5−19dAb Fc融合物を投与した。陰性の対照動物は、陰性の対照抗β−gal Fc融合物を10mg/kgの用量で毎週2回与えられ、1つの群は、生理食塩水注射により毎週2回処理された。比較のために、1つの群に10mg/kgのENBRELを毎週2回与えた。   The TAR1-5-19dAb Fc fusion construct was tested in the Tg197 mouse model of RA described above. The mice were divided into 5 groups, each group containing 10 females and males. Treatment with twice weekly IP injections of TAR1-5-19dAb Fc fusion, ENBREL or saline was started at 3 weeks of age when RA symptoms have not yet been demonstrated. The study was conducted over 7 weeks. As shown in FIG. 25, two doses were administered: 1 mg / kg and 10 mg / kg of TAR1-5-19 dAb Fc fusion. Negative control animals received a negative control anti-β-gal Fc fusion twice weekly at a dose of 10 mg / kg, and one group was treated twice weekly with saline injection. For comparison, one group received 10 mg / kg ENBREL twice weekly.

動物をブラインド方式で本明細書に記載されているように関節炎スコアについて評価した。7週間の処理過程の最後において、10mg/kgの用量のTAR1−5−19dAb Fc融合物を毎週2回与えられた動物は、ENBRELを10mg/kgの用量で与えられた動物より関節炎スコアが低く、未処理の動物、又は陰性の対照dAb Fc融合物を与えられた動物と比べて、関節炎疾患が実質的に完全に予防されていた。   Animals were evaluated for arthritis scores as described herein in a blind manner. At the end of the 7-week treatment course, animals that received a 10 mg / kg dose of TAR1-5-19dAb Fc fusion twice weekly had a lower arthritic score than animals that received ENBREL at a dose of 10 mg / kg. Arthritis disease was substantially completely prevented compared to untreated animals or animals given a negative control dAb Fc fusion.

TNF−αは悪液質と関連づけられる。抗TNF−αdAb処理の全課程を通じて動物の体重を測定した。TAR1−5−19dAb Fc融合物が与えられた動物の体重は、陰性の対照dAb Fc融合物を与えられた動物、及び処理を受けていない動物より有意に大きく、ENBREL注入を受けた動物の体重と類似していた。   TNF-α is associated with cachexia. Animals were weighed throughout the course of anti-TNF-αdAb treatment. The body weight of the animals given the TAR1-5-19 dAb Fc fusion was significantly larger than the animals given the negative control dAb Fc fusion and the animals not receiving treatment, and the body weight of the animals receiving the ENBREL injection It was similar.

要約すると、10mg/kgのTAR1−5−19は、Tg197モデルにおいて関節炎の発症を完全に防止した。この応答は、投与量に依存し、一部の効果は1mg/kgの投与量に起因し、応答は、同様の投与量の既存の抗TNF−α役ENBRELによって観察された応答より優れていた、この試験は、ヒトの疾患の臨床的に許容されるモデルにおける治療薬としてのdAbの効果を実証している。   In summary, 10 mg / kg TAR1-5-19 completely prevented the development of arthritis in the Tg197 model. This response was dose dependent, with some effects attributed to the 1 mg / kg dose, and the response was superior to the response observed with a similar dose of the existing anti-TNF-α acting ENBREL This study demonstrates the effect of dAbs as therapeutics in clinically acceptable models of human disease.

動物の関節の固定部の組織病理学的分析は、これらのデータ(不図示)と一致する。   Histopathological analysis of the fixed part of the animal's joint is consistent with these data (not shown).

(実施例18)
異なる拡大半減期形式に対するインビボ試験
3つの異なる拡大半減期抗TNF−αdAb形式を関節炎スコアに対する効果について調べた。これらの形式は、抗TNF−αdAb Fc融合物(ヒトIgG C2/C3領域に対する融合によってホモ二量体化された2つの抗ヒトTNF−αdAb)、2つの異なるPEG結合抗TNF−αdAb構築物(2x20K枝分れPEGに対する2つの同一のdAbのシスマレイミド結合によって形成されたホモ二量体、及び4x10K枝分れPEGに対する4つの同一のdAbに対するシスマレイミド結合によって形成されたホモ四量体)、並びに2つの同一の抗TNF−αdAbと、それらに続く抗マウス血清アルブミンdAbを含む二重特異性抗TNF−α/抗SA dAbであった。
(Example 18)
In vivo testing for different extended half-life formats Three different extended half-life anti-TNF-αdAb formats were investigated for their effect on arthritis scores. These formats consist of anti-TNF-αdAb Fc fusions (two anti-human TNF-αdAbs homodimerized by fusion to the human IgG C H2 / C H 3 region), two different PEG-conjugated anti-TNF- αdAb constructs (homodimers formed by cis maleimide linkage of 2 identical dAbs to 2 × 20K branched PEG and homo tetramers formed by cis maleimide linkage to 4 identical dAbs to 4 × 10K branched PEG ), As well as two identical anti-TNF-α dAbs followed by an anti-mouse serum albumin dAb, a bispecific anti-TNF-α / anti-SA dAb.

個別的な試験において、3週齢から開始し、7週間にわたって継続的に、医薬組成物を図26に示されるように10mg/kg又は1mg/kgの投与量で毎週投与し、或いは用量を変えながら毎週2回投与した。   In individual studies, starting at 3 weeks of age and continuously over 7 weeks, the pharmaceutical composition is administered weekly at doses of 10 mg / kg or 1 mg / kg as shown in FIG. However, it was administered twice a week.

PEG化抗TNF dAbホモ二量体は、関節炎スコアに基づく関節炎の完全な予防については、毎週注入プロトコルにおいて10mg/kgが有効であった。比較のために使用した現行の抗TNF−α薬は、未処理の動物と比べて関節炎スコアが低下したが、PEG化dAb構築物によって達成されたスコアより統計的に有意に高かった。抗TNF−α/抗SA二重特異性及びFc融合物は、未処理のものと比べて効果を示した。   PEGylated anti-TNF dAb homodimer was effective at 10 mg / kg in the weekly infusion protocol for complete prevention of arthritis based on arthritis scores. The current anti-TNF-α drug used for comparison had a lower arthritis score compared to untreated animals but was statistically significantly higher than the score achieved with the PEGylated dAb construct. Anti-TNF-α / anti-SA bispecific and Fc fusion showed an effect compared to untreated.

1mg/kgを毎週注入する療法において、どの処理も疾患の発症を予防する効果が100%ではなかったが、PEG化抗TNF−αdAb構築物は、無処理のもの及び現行の抗TNF−α薬と比べて、疾病症状の進行を予防する効果が高かった。この投与療法において、抗TNF−αdAb Fc融合物及び二重特異性構築物も現行の薬物より効果的であった。   In the regimen of weekly infusions of 1 mg / kg, none of the treatments were 100% effective in preventing the onset of the disease, but PEGylated anti-TNF-αdAb constructs were treated with untreated and current anti-TNF-α drugs. In comparison, the effect of preventing the progression of disease symptoms was high. In this dosing regimen, anti-TNF-αdAb Fc fusions and bispecific constructs were also more effective than current drugs.

要約すると、3つの異なる形式の半減期拡大dAbを使用する毎週投与療法試験では、ヒトの疾病の臨床的に許容されるモデルにおける処理の効果をさらに検証する。   In summary, weekly dosing therapy trials using three different forms of half-life extended dAbs further validate the effects of treatment in clinically acceptable models of human disease.

(実施例19)
確定された疾病に対する既存の抗TNF−α治療薬と比較したTg197マウスRAモデルにおける抗ヒトTNF−αdAbの効果
この試験において、確立された疾病に対する様々な形式及び投与療法の抗TNF−αdAb構築物の効果を、Tg197RAモデルにおける同モル用量の現行の抗TNF−α治療薬ENBREL、HUMIRA及びREMICADEと比較した。3週間ではなく、関節炎症状が既に示された6週間から動物への治療薬の投与を開始した。症状を組織学的にモニタリングし(9週間目)、ブラインド的に関節炎採点を行った(毎週)。
(Example 19)
Effect of anti-human TNF-αdAb in the Tg197 mouse RA model compared to existing anti-TNF-α therapeutics for established disease In this study, various forms and dosage regimens of anti-TNF-αdAb constructs for established disease were tested. The effect was compared to the same molar dose of the current anti-TNF-α therapeutics ENBREL, HUMIRA and REMICADE in the Tg197RA model. The administration of the therapeutic agent to the animals was started not from 3 weeks but from 6 weeks when the symptoms of joint inflammation had already been shown. Symptoms were monitored histologically (9 weeks) and blinded arthritis scores (weekly).

毎週2回の投与に対する様々な形式及び投与量が図27に示されている。形式は、Fc融合物(ヒトIgG1 C2/C3領域に対する融合によって二量体化されたTAR1−5−19dAbの2つの複製物)、TAR1−5−19dAb PEG二量体(2x20K枝分れPEGに対する2つの同一のdAbのシス−マレイミド結合によって形成されたホモ二量体)、TAR1−5−19dAb PEG四量体(4x20K枝分れPEGに対する4つの同一のdAbのシス−マレイミド結合によって形成されたホモ四量体)及びTAR1−5−19dAb/抗マウスSA二重特異性(2つの同一の抗TNF−αdAb、及びそれに続く抗マウス血清アルブミンdAbの線形融合物)を含んでいた。投与療法を図28に概略的に示す。移植蠕動ポンプを介する4x5k PEG化TAR1−5−19構築物の連続投与の評価も行った。 Various formats and dosages for twice weekly administration are shown in FIG. The format is Fc fusion (2 replicas of TAR1-5-19dAb dimerized by fusion to human IgG1 C H2 / C H3 region), TAR1-5-19 dAb PEG dimer (2 × 20K branch) Homodimer formed by cis-maleimide linkage of two identical dAbs to branched PEG), TAR1-5-19 dAb PEG tetramer (cis-maleimide linkage of four identical dAbs to 4 × 20K branched PEG) And a TAR1-5-19dAb / anti-mouse SA bispecific (two identical anti-TNF-αdAbs followed by a linear fusion of anti-mouse serum albumin dAbs). . Dosing therapy is shown schematically in FIG. Evaluation of continuous administration of 4x5k PEGylated TAR1-5-19 construct via transplanted peristaltic pump was also performed.

試験の結果は、現行の生物製剤はいずれも9週間で関節炎スコアを顕著に逆転させていないことを示していた。TAR形式は、いずれも、食塩水対照と比較した場合に関節炎スコアを多かれ少なかれ安定化させ、これは統計的に有意であった。さらに、6週間目のスコアと比較した場合に、疾病の逆転の徴候があった。   The results of the study showed that none of the current biologics significantly reversed the arthritis score at 9 weeks. Both TAR formats stabilized the arthritis score more or less when compared to saline controls, which was statistically significant. Furthermore, there were signs of disease reversal when compared to the 6 week score.

また、9週間目における関節炎の関節は、組織病理学的疾病状態について調べると、6週間目の関節と比較した場合に、TAR形式で処理した後の疾病重症度が低減されていた。これにより、TAR形式は、確立された疾病の関節炎表現型の逆転を誘発できることが確認される。   In addition, the arthritic joint at 9 weeks was examined for histopathological disease state, and the disease severity after treatment in the TAR format was reduced when compared to the 6 week joint. This confirms that the TAR format can induce reversal of the arthritic phenotype of the established disease.

これらの試験は、試験された抗TNF−αdAb構築物の確立された関節炎疾病の効果を、少なくとも部分的に疾病の過程を逆転させるTNFα−dAbの能力を含めて実証している。   These studies demonstrate the established arthritic disease effects of the tested anti-TNF-αdAb constructs, including the ability of TNFα-dAbs to at least partially reverse the disease process.

(実施例20)
抗血清アルブミンdAbとの融合物としての抗TNF dAbの効果
関節炎の予防モデルにおけるTAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物の効果試験
Tg197マウスは、ヒトTNF−グロビンハイブリッド遺伝子に対する遺伝子組換えマウスであり、4〜7週齢におけるヘテロ接合体は、関節リウマチと共通の組織学的特徴を有する慢性の多発性進行性関節炎を発生させる[Keffer,J.、Probert,L.、Cazlaris,H.、Georgopoulos,S.、Kaslaris,E.、Kioussis,D.、Kollias,G.(1991)、「ヒト腫瘍壊死因子を発現する遺伝子組換えマウス:関節炎の予測的遺伝子モデル(Transgenic mice expressing human tumor nectrosis factor:a predictive genetic model of arthritis.)」、EMBO J.、第10巻、4025〜4031頁]。
(Example 20)
Effect of anti-TNF dAb as a fusion with antiserum albumin dAb Test of the effect of TAR1-5-19 / antiserum albumin dAb fusion in an arthritis prevention model Tg197 mice are transgenic mice against the human TNF-globin hybrid gene And heterozygotes at 4-7 weeks of age develop chronic multiple progressive arthritis with histological features in common with rheumatoid arthritis [Keffer, J. et al. , Probet, L .; Cazlaris, H .; Georgopoulos, S .; Kaslaris, E .; Kiussis, D .; Kollias, G .; (1991), “Transgenic mice expressing human tumor necrosis factor: Transgenic mice expressing factor: a predictive genetic model of art. J”. 10: 4025-4031].

Tg197モデルにおける関節炎の予防におけるTAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物(TAR1−5−19、TAR1−5−19及び抗マウス血清アルブミンdAbである3dAbのインライン三量体)を試験するために、ヘテロ接合遺伝子組換えマウスを雄と雌が同数の10匹の群に分けた。3週齢から処理を開始し、試験品目を毎週腹腔内注射した。TAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物を、C末端ヘキサヒスチジンタグで大腸菌に発現させ、Ni親和性クロマトグラフィ、IEX及びゲル濾過によって精製した。すべてのタンパク質調製物をリン酸緩衝食塩水に含め、エンドトキシンの許容レベルについて試験した。   To test TAR1-5-19 / anti-serum albumin dAb fusions (TAR1-5-19, TAR1-5-19 and in-line trimer of anti-mouse serum albumin dAb 3dAb) in the prevention of arthritis in the Tg197 model The heterozygous transgenic mice were divided into groups of 10 males and females. Treatment started at 3 weeks of age and test items were injected intraperitoneally weekly. The TAR1-5-19 / antiserum albumin dAb fusion was expressed in E. coli with a C-terminal hexahistidine tag and purified by Ni affinity chromatography, IEX and gel filtration. All protein preparations were included in phosphate buffered saline and tested for acceptable levels of endotoxin.

試験をブラインドで行った。毎週、動物の体重を測定し、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(膨れ、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候を採点した。   The test was performed blind. Animals are weighed weekly, 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe Macroscopic phenotypic signs of arthritis were scored according to the system of arthritis (significant movement disorder).

試験の結果は、10mg/kgのTAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物が関節炎の発生を抑制し、食塩水対照と処理群の関節炎スコアに有意な差があることを明確に実証していた。1mg/kg用量のTAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物も食塩水対照群に比べて統計的に有意に低い中間関節炎スコアをもたらした(ウィルコクソン試験に対する標準的な近似値を用いた場合はp<2%)。   The results of the study clearly demonstrate that 10 mg / kg TAR1-5-19 / antiserum albumin dAb fusion suppresses the development of arthritis and that there is a significant difference in the arthritis score between saline control and treated groups. It was. The 1 mg / kg dose of TAR1-5-19 / antiserum albumin dAb fusion also resulted in a statistically significantly lower intermediate arthritis score compared to the saline control group (when using standard approximations to the Wilcoxon test) P <2%).

B 関節炎の治療モデルにおけるTAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物の効果試験
Tg197モデルにおける関節炎の治療モデルにおけるTAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物の効果を試験するために、ヘテロ接合遺伝子組換えマウスを雄と雌が同数の10匹の群に分けた。動物が有意な関節炎表現型を有していた6週齢から処理を開始した。試験品目を2.7mg/kg腹腔内注射する処理を毎週2回行った。試料調製及び疾病採点は、上述した通りである。
B. Efficacy test of TAR1-5-19 / anti-serum albumin dAb fusion in therapeutic model of arthritis To test the effect of TAR1-5-19 / anti-serum albumin dAb fusion in therapeutic model of arthritis in Tg197 model The zygotic transgenic mice were divided into groups of 10 males and females. Treatment began at 6 weeks of age when the animals had a significant arthritic phenotype. Treatment of 2.7 mg / kg intraperitoneal injection of test item was performed twice weekly. Sample preparation and disease scoring are as described above.

関節炎採点は、TAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物は治療モデルにおける関節炎の進行を抑制することを明確に実証した。2.7mg/kg用量のTAR1−5−19/抗血清アルブミンdAb融合物は、9週間目において、食塩水対照群に比べて統計的に有意に低い中間関節炎スコアをもたらした(ウィルコクソン試験に対する標準的な近似値を用いた場合はp<0.05%)。   Arthritis scoring clearly demonstrated that the TAR1-5-19 / antiserum albumin dAb fusion inhibits the progression of arthritis in the treatment model. The TAR1-5-19 / antiserum albumin dAb fusion at the 2.7 mg / kg dose resulted in a statistically significantly lower intermediate arthritis score at 9 weeks compared to the saline control group (standard for Wilcoxon test). P <0.05% when using approximate values).

これは、抗TNF dAbは抗SA dAbによる形式において有効でありうること、及び抗SA dAbは、抗TNF dAb単体に対して期待される半減期より抗TNF dAbの半減期を延ばしたことを明確に実証している。   This clearly shows that anti-TNF dAbs can be effective in the form with anti-SA dAbs and that anti-SA dAbs have extended the half-life of anti-TNF dAbs over the expected half-life for anti-TNF dAb alone. To prove.

(実施例21)
RAのTg197マウスモデルにおける関節炎及び組織病理学的スコアに対する本明細書に記載されている抗TNF−αdAbの効果の調査
RAのTg197モデルにおける関節炎及び組織病理学的スコアに対する抗TNF−αdAbの効果を調べる2つのさらなる試験を行った。
(Example 21)
Investigation of the effects of anti-TNF-αdAbs described herein on arthritis and histopathological scores in the Tg197 mouse model of RA. Effects of anti-TNF-αdAbs on arthritis and histopathological scores in the Tg197 model of RA. Two further tests were conducted to investigate.

第1の試験において、RA症状の発症前の3週齢から、毎週2回10mg/kgの用量で上述のTAR1−5−19dAb Fc融合物の投与を開始した。同じスケジュールによる食塩水、ENBREL及び対照Fc融合dAb注入物との比較において結果を判断した。   In the first study, administration of the TAR1-5-19dAb Fc fusion described above was started twice weekly at a dose of 10 mg / kg from 3 weeks before the onset of RA symptoms. Results were judged in comparison to saline, ENBREL and control Fc fusion dAb infusions with the same schedule.

TAR1−5−19dAb Fc融合物は、関節炎スコアによって判断されたように、且つ組織スライドの分析から、RA症状の発症を防止する上でENBRELより効果的であった。   The TAR1-5-19dAb Fc fusion was more effective than ENBREL in preventing the development of RA symptoms as judged by the arthritis score and from analysis of the tissue slides.

第2の試験において、3週齢から開始した、10又は1mg/kgの抗TNF−αdAb Fc融合物、PEG二量体及び二重特異性抗TNF/抗SAを毎週投与することの効果を調べる。ENBREL及びHUMIRAと比較する。   In a second study, the effect of weekly administration of 10 or 1 mg / kg anti-TNF-αdAb Fc fusion, PEG dimer and bispecific anti-TNF / anti-SA starting at 3 weeks of age is examined . Compare with ENBREL and HUMIRA.

1mg/kg又は10mg/kgの投与量で与えられるすべてのTAR形式に対する関節炎スコアは、食塩水対照と比較すると減少した。さらに、疾病の発症が遅れるという証拠があった。PEG化及び抗SA二重特異性形式は、HUMIRA及びENBRELと比較すると、関節炎の重症度の低減により効果的であった。加えて、10週間目における関節の組織の分析により、TAR形式は、食塩水対照と比較するとより効果的で疾病重症度を低減していたことが示された。   Arthritis scores for all TAR formats given at a dose of 1 mg / kg or 10 mg / kg were reduced compared to saline controls. In addition, there was evidence that the onset of the disease was delayed. PEGylated and anti-SA bispecific formats were more effective in reducing the severity of arthritis compared to HUMIRA and ENBREL. In addition, analysis of joint tissue at 10 weeks showed that the TAR format was more effective and reduced disease severity compared to saline controls.

要約すると、Fc融合物におけるTAR1−5−19抗TNF−dAb、PEG化及び抗SA二重特異性形式は、関節炎症状の発症の前に投与されても後に投与されても、Tg197モデルにおけるRA症状に対してすべて効果的である。最も効果的な抗TNF dAb形式は、HUMIRAと同等か、又はより効果的であり、最も効果的な抗TNF dAb形式は、すべての試験においてENBRELより有意に効果的である。   In summary, the TAR1-5-19 anti-TNF-dAb, PEGylation and anti-SA bispecific format in Fc fusions, whether administered before or after the onset of joint inflammation symptoms, is a RA in the Tg197 model. All effective against symptoms. The most effective anti-TNF dAb format is equivalent to or more effective than HUMIRA, and the most effective anti-TNF dAb format is significantly more effective than ENBREL in all tests.

(実施例22)
抗ヒトVEGF dAb
TAR15(抗ヒトVEGF)
ヒトVEGFを結合するVK dAbを以下に記載する。RBAは、本明細書に記載されている受容体2結合試験を意味する。

Figure 2008504356
(Example 22)
Anti-human VEGF dAb
TAR15 (anti-human VEGF)
VK dAbs that bind human VEGF are described below. RBA refers to the receptor 2 binding test described herein.
Figure 2008504356

TAR15−1クローンは、低密度BIAcoreチップにおいて様々な濃度で試験された場合に50〜80nMのKdを有する。他のVKクローンを、1つの濃度(50nM)で低密度チップに接触させた。異なるクローンは、異なる動力学的プロフィルを示す。
アミノ酸配列:
共通配列:W28、G30、E32、S34、H50及びY93。
The TAR15-1 clone has a Kd of 50-80 nM when tested at various concentrations on a low density BIAcore chip. Another VK clone was contacted to the low density chip at one concentration (50 nM). Different clones show different kinetic profiles.
Amino acid sequence:
Common sequence: W28, G30, E32, S34, H50 and Y93.

さらなるTAR15抗ヒトVEGF dAbクローンは、以下のTAR15−10に示されるように、共通配列:W28、G30、E32、S34、H50及びY93を有する。

Figure 2008504356

Figure 2008504356
Additional TAR15 anti-human VEGF dAb clones have consensus sequences: W28, G30, E32, S34, H50 and Y93 as shown in TAR15-10 below.
Figure 2008504356

Figure 2008504356

ヒトVEGFを結合するVH dAbを以下に記載する。これらのクローンは、上澄みRBA(R2)の(50%を上回る)減少をもたらす。

Figure 2008504356
VH dAbs that bind human VEGF are described below. These clones result in a reduction (over 50%) of the supernatant RBA (R2).
Figure 2008504356

VHクローンを1つの濃度(50nM)でBIAcoreの低密度VEGFチップに接触させた。異なるクローンは、異なる動力学的プロフィルを与える。
アミノ酸配列:

Figure 2008504356
VH clones were contacted with a BIAcore low density VEGF chip at one concentration (50 nM). Different clones give different kinetic profiles.
Amino acid sequence:
Figure 2008504356

(実施例23)
抗VEGF dAbによるさらなる試験
本明細書に記載されている抗VEGFdAbを、例えばFc融合物、Fab、PEG化形態、二量体、四量体及び抗SA二重特異性形態を含む、抗TNF−αdAbについて上述した様々な形式における効果について試験することが可能である。抗VEGF dAbを本明細書に記載されている抗TNF−αdAbばかりでなく、HUMIRA、ENBREL及び/又はREMICADEの如き他の抗TNF−α調製物で評価することも可能である。
(Example 23)
Further Testing with Anti-VEGF dAbs Anti-VEGF dAbs described herein can be used in combination with anti-TNF-, including, for example, Fc fusions, Fabs, PEGylated forms, dimers, tetramers and anti-SA bispecific forms. It is possible to test for effects in the various formats described above for αdAbs. Anti-VEGF dAbs can be evaluated not only with the anti-TNF-α dAbs described herein, but with other anti-TNF-α preparations such as HUMIRA, ENBREL and / or REMICADE.

例えば、RAのTg197モデルにおける関節炎及び組織病理学的スコアに対する光VEGF dAbの効果を調べるためにさらなる試験を行うことができる。   For example, further studies can be performed to examine the effects of photo-VEGF dAbs on arthritis and histopathological scores in the Tg197 model of RA.

例えば、3週齢(RA症状の発症の前)又は6週齢(症状の発症の後)から毎週1回又は2回、1mg/kg又は10mg/kgで、上述したTAR1−5−19Fc融合物に類似したTAR15dAb Fc融合物の腹腔内投与を開始し、7週間以上にわたって継続させた。好ましくは等しいモル量の食塩水、対照Fc融合物(抗β−gal)、TAR1−5−19単体、ENBREL、REMICADE及び/又はHUMIRAとの比較において結果を判断する。   For example, the TAR1-5-19Fc fusion described above at 1 mg / kg or 10 mg / kg once or twice weekly from 3 weeks of age (before the onset of RA symptoms) or 6 weeks of age (after the onset of symptoms) Intraperitoneal administration of a TAR15dAb Fc fusion similar to was initiated and continued for over 7 weeks. The results are preferably judged in comparison with equal molar amounts of saline, control Fc fusion (anti-β-gal), TAR1-5-19 alone, ENBREL, REMICADE and / or HUMIRA.

上述したマクロ表現型指標(例えば関節炎スコア)及び組織病理学的スコアについて動物を採点する。効果は、
i)3週齢から動物への投与を開始した場合に(関節炎又は組織病理学的スコアによって明示される)疾病症状を発生させないこと、
ii)3週齢から投与を開始した場合に、対照動物と比べて、現れる疾病症状の重症度が低いこと、
iii)6週齢から投与を開始した場合に、対照動物と比べて、より重症度の高い疾病に進行することがないか、或いは進行速度が低いこと、
iv)6週齢から動物に対する投与を開始した場合に、7、8、9、10、11、12又は14週間目のいずれかにおいて(ここでも関節炎スコア又は組織病理学的スコアによる)症状が逆転することのいずれかによって実証される。
Animals are scored for the macro phenotypic indicators (eg, arthritis score) and histopathological scores described above. The effect is
i) Do not cause disease symptoms (as evidenced by arthritis or histopathological scores) when starting administration to animals from 3 weeks of age,
ii) When administration is started from 3 weeks of age, the severity of the disease symptoms appearing is lower than that of control animals,
iii) When administration is started from 6 weeks of age, it does not progress to a more severe disease or the progression rate is low compared to control animals,
iv) Symptom reversal (again, based on arthritis score or histopathological score) at 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 14 weeks when administration to animals is started at 6 weeks of age To be demonstrated by any of them.

上述の異なる形式、例えばFab、PEG化形態、二量体、四量体及び抗SA二重特異性形態の各々により同様の試験を行うことが可能である。   Similar tests can be performed with each of the different formats described above, eg, Fab, PEGylated forms, dimers, tetramers and anti-SA bispecific forms.

TAR15 dAbの如き抗VEGF dAbをHUMIRA、ENBREL及び/又はREMICADEと組み合わせてTg197マウスモデルに投与することも可能である。当該試験は、VEGF dAb単体の試験について上述したのと同様に実施され、効果も同様に測定される。   An anti-VEGF dAb, such as a TAR15 dAb, can also be administered to the Tg197 mouse model in combination with HUMIRA, ENBREL and / or REMICADE. The test is performed in the same manner as described above for the test of VEGF dAb alone, and the effect is measured in the same manner.

(実施例24)
クローン病モデルにおける抗TNF−αdAbの評価
クローン病における抗TNF−αdAb(及び/又は抗VEGF dAb)の効果を評価するために、最初にKontoyiannisら、1999、Immunity、10:387−398に記載されたクローン病のTnfΔARE遺伝子組換えマウスモデルを使用する。それらの動物は、4週齢と8週齢の間に始まる、クローン病に対する類似性を有するIBD表現型を生じる。したがって、抗TNF−a dAb、例えば様々な形式のTAR1−5−19(Fc融合物、Fab、PEG化(二量体、四量対等)、VEGFによる二重特異性、抗SAによる二重特異性等)を(疾病の予防を試験するために)3週齢、又は(疾病症状の安定化、進行の防止又は逆転を試験するために)6週齢に投与し、本明細書に記載されているように体重により、且つ組織学的に動物を採点する。初期試験には1mg/kg及び10mg/kgの腹腔内投与を用い、これらの初期試験の結果に応じて調整する。試験組成物を毎週1回又は2回投与するか、或いは例えば蠕動ポンプを使用して連続的に投与することが可能である。或いは、例えばザンタックを用いた胃管栄養法又は腸溶性製剤による経口投与製剤を適用することも可能である。試験は、開始されてから7週間、又はそれ以上継続される。
(Example 24)
Evaluation of anti-TNF-αdAb in Crohn's disease model To evaluate the effect of anti-TNF-αdAb (and / or anti-VEGF dAb) in Crohn's disease, it was first described in Kontoiannis et al., 1999, Immunity, 10: 387-398. A Tnf ΔARE transgenic mouse model of Crohn's disease is used. These animals develop an IBD phenotype with similarity to Crohn's disease that begins between 4 and 8 weeks of age. Thus, anti-TNF-a dAbs such as various forms of TAR1-5-19 (Fc fusion, Fab, PEGylation (dimer, tetramer pair etc.), bispecificity by VEGF, bispecificity by anti-SA Gender etc.) at 3 weeks of age (to test disease prevention) or 6 weeks of age (to test stabilization, prevention of progression or reversal of disease symptoms) and are described herein. Animals are scored according to body weight and histologically. In the initial test, intraperitoneal administration of 1 mg / kg and 10 mg / kg is used and adjusted according to the results of these initial tests. The test composition can be administered once or twice weekly or continuously using, for example, a peristaltic pump. Alternatively, it is also possible to apply an orally administered preparation by, for example, a gavage using zantac or an enteric preparation. The test will continue for 7 weeks or more after it has been started.

クローン病のTnfΔAREモデルにおける効果は、
i)3週齢から動物への投与を開始した場合に疾病症状を発生させないこと、
ii)3週齢から投与を開始した場合に、対照動物と比べて、現れる疾病症状の重症度が低いこと、
iii)6週齢から投与を開始した場合に、対照動物と比べて、より重症度の高い疾病に進行することがないか、或いは進行速度が低いこと、
iv)6週齢から動物に対する投与を開始した場合に、7、8、9、10、11、12又は14週間目のいずれかにおいて症状が逆転することのいずれかによって示される。
The effect in the Tnf ΔARE model of Crohn's disease is
i) Do not cause disease symptoms when administration to animals is started from 3 weeks of age,
ii) When administration is started from 3 weeks of age, the severity of the disease symptoms appearing is lower than that of control animals,
iii) When administration is started from 6 weeks of age, it does not progress to a more severe disease or the progression rate is low compared to control animals,
iv) indicated by any reversal of symptoms at any of 7, 8, 9, 10, 11, 12, or 14 weeks when administration to animals is initiated at 6 weeks of age.

特に、処理された動物における平均の組織病理学的疾病スコアが媒体対照群より(統計的に有意な量だけ)低い場合に処理は有効であると見なされる。平均の組織病理学的スコアが、媒体のみの対照群と比べて、少なくとも0.5単位、少なくとも1.0単位、少なくとも1.5単位、少なくとも2.0単位、少なくとも2.5単位、少なくとも3.0単位、又は少なくとも3.5単位だけ低い場合にも処理は有効であると見なされる。或いは、平均の組織病理学的スコアが、治療措置の過程全体を通じて0から0.5又はそれ以下に維持されている場合に処理は有効である。   In particular, treatment is considered effective if the average histopathological disease score in the treated animals is lower (by a statistically significant amount) than the vehicle control group. Mean histopathological score is at least 0.5 units, at least 1.0 units, at least 1.5 units, at least 2.0 units, at least 2.5 units, at least 3 compared to the vehicle-only control group A process is also considered valid if it is 0.0 units, or at least 3.5 units lower. Alternatively, the treatment is effective when the average histopathological score is maintained from 0 to 0.5 or less throughout the course of treatment.

RAモデルについては、VEGFに対して特異的なdAb又は他の抗TNF−a組成物(例えばENBREL、REMICADE及び/又はHUMIRA)を用いた組合せ治療の効果もこのモデルで評価される。   For the RA model, the effect of combination therapy with dAbs specific for VEGF or other anti-TNF-a compositions (eg, ENBREL, REMICADE and / or HUMIRA) is also evaluated in this model.

(実施例25)
ヒトTNF−α及びヒトVEGFに対して導かれる二重特異性IgG
以下に記載する改変IgG類似二重特異性形式において、2つの異なる特異性のdAbが、それぞれ重鎖及び軽鎖定常領域に融合される。細胞に同時発現すると、2つの治療標的(例えば、TNF−αに対して特異的な標的及びVEGFに対して特異的な標的)に結合することが可能な2つの可変領域が二重標的IgGの各腕に存在する二腕IgG類似分子が生成される。
(Example 25)
Bispecific IgG directed against human TNF-α and human VEGF
In the modified IgG-like bispecific format described below, two different specific dAbs are fused to the heavy and light chain constant regions, respectively. When coexpressed in a cell, two variable regions capable of binding to two therapeutic targets (eg, a target specific for TNF-α and a target specific for VEGF) are A bi-arm IgG-like molecule present in each arm is generated.

DNA構築物。使用された哺乳類発現ベクターは、CMV最初期プロモーターを介して哺乳類細胞における遺伝子発現を促進するInvitrogenのpcDNA3.1骨格に基づいていた。重鎖発現については、ヒトCD33シグナルペプチド及びヒトIgG1重鎖定常領域からなるカセットをベクターpcDNA3.1(+)のNheI及びXbaI制限部位に挿入し、HindIII及びNotI制限部位を使用して、VEGFに対して特異的で、重鎖ポリペプチドの一部として発現された可変領域をCD33シグナルペプチドとIgG1重鎖定常領域の間でこのカセットにクローニングした。軽鎖発現については、CD33シグナルペプチド及びヒトCカッパ定常領域からなるカセットをベクターpcDNA3.1zeo(+)のNheI及びXhoI制限部位に挿入し、HindIII及びNotI制限部位を使用して、TNF−αに対して特異的で、軽鎖ポリペプチドの一部として発現された可変領域をCD33シグナルペプチドとCカッパ定常領域の間でこのカセットにクローニングした。   DNA construct. The mammalian expression vector used was based on Invitrogen pcDNA3.1 backbone, which promotes gene expression in mammalian cells via the CMV immediate early promoter. For heavy chain expression, a cassette consisting of a human CD33 signal peptide and a human IgG1 heavy chain constant region is inserted into the NheI and XbaI restriction sites of the vector pcDNA3.1 (+) and is used in VEGF using HindIII and NotI restriction sites. A variable region specific for and expressed as part of the heavy chain polypeptide was cloned into this cassette between the CD33 signal peptide and the IgG1 heavy chain constant region. For light chain expression, a cassette consisting of the CD33 signal peptide and the human C kappa constant region is inserted into the NheI and XhoI restriction sites of the vector pcDNA3.1zeo (+) and used to bind TNF-α using HindIII and NotI restriction sites. A variable region that was specific for and expressed as part of the light chain polypeptide was cloned into this cassette between the CD33 signal peptide and the Ckappa constant region.

タンパク質発現及び精製。重鎖及び軽鎖発現ベクターのDNAを、製造元の説明書に従ってQiagen EndoFreeプラスミドメガキットを使用して調製し、HEK293(ヨーロッパ細胞培養コレクションから入手)又はCos−7細胞(アメリカンタイプカルチャコレクションから入手)にRocheトランスフェクト試薬Fugene6を製造元の説明書に従ってトランスフェクトするのに使用した。5日後、培養上澄みを遠心分離によって収穫し、二工程親和性精製を用いて、スクリーニングされた二重特異性抗体を精製した。第1に、培養上澄みにリン酸緩衝食塩水(PBS)を補給して、最終濃度を1.5×PBSとし、Amershamストリームラインタンパク質A樹脂上に抗体を取り込んだ。樹脂を2×PBSで洗浄した後に、10mMのトリス(pH8)で洗浄し、0.1Mグリシン(pH2)を使用して、結合抗体を溶出した。25%容量のMトリス(pH8)を添加することによって溶出物を中和し、組換え抗体をAffitechタンパク質Lアガロース樹脂上に取り込んだ。樹脂を再び2×PBSを使用して洗浄した後に、10mMトリス(pH8)で洗浄し、0.1Mグリシン(pH2)を使用して、結合した組換え抗体を溶出し、25%容量の1Mトリス(pH8)を添加することによって溶出物を中和した。   Protein expression and purification. Heavy chain and light chain expression vector DNA was prepared using Qiagen EndoFree plasmid mega kit according to manufacturer's instructions, HEK293 (obtained from European cell culture collection) or Cos-7 cells (obtained from American Type Culture Collection) Roche transfection reagent Fugene 6 was used to transfect according to the manufacturer's instructions. After 5 days, the culture supernatant was harvested by centrifugation and the screened bispecific antibody was purified using two-step affinity purification. First, the culture supernatant was supplemented with phosphate buffered saline (PBS) to a final concentration of 1.5 × PBS, and the antibody was incorporated onto Amersham streamline protein A resin. The resin was washed with 2 × PBS followed by 10 mM Tris (pH 8) and the bound antibody was eluted using 0.1 M glycine (pH 2). The eluate was neutralized by adding 25% volume of M Tris (pH 8) and the recombinant antibody was loaded onto Affitech protein L agarose resin. The resin was washed again with 2 × PBS, then with 10 mM Tris (pH 8), and 0.1 M glycine (pH 2) was used to elute the bound recombinant antibody and 25% volume of 1 M Tris. The eluate was neutralized by adding (pH 8).

組換え抗体の分析。280nmにおける吸光度読取り値を用いて、精製された組換え抗体を分光光度計で定量し、Invitrogen NuPAGE4−12%ビス−トリスゲル及びSilverQuest染色を用いて、製造元の説明書に従って、SDS−PAGEにより分析した。図29は、ヒトIgG1重鎖定常領域に融合されたヒトVEGFに対して特異的なカッパ可変領域と、ヒトCカッパ定常領域に融合されたヒトTNF−αに対して特異的なカッパ可変領域とを含む二重特異性抗体のSDS−PAGE分析を示す図である。レーン1にInvitrogenマルチマーク分子量マーカーを充填し、レーン2に、1×Invitrogen NuPAGE LDS試料緩衝液に含めた二重特異性抗体を充填し、レーン3に、10mMβメルカプトエタノールを補充した1×Invitrogen NuPAGE LDS試料緩衝液に含めた二重特異性抗体を充填した。レーン3では、重鎖が50kDaのバンドとして見られ、軽鎖が25kDaのバンドとして見られる。   Analysis of recombinant antibodies. Using the absorbance reading at 280 nm, the purified recombinant antibody was quantitated spectrophotometrically and analyzed by SDS-PAGE using Invitrogen NuPAGE 4-12% Bis-Tris gel and SilverQuest staining according to the manufacturer's instructions. . FIG. 29 shows a kappa variable region specific for human VEGF fused to a human IgG1 heavy chain constant region and a kappa variable region specific for human TNF-α fused to a human C kappa constant region. It is a figure which shows the SDS-PAGE analysis of the bispecific antibody containing this. Lane 1 is filled with Invitrogen multi-mark molecular weight marker, Lane 2 is filled with bispecific antibody contained in 1 × Invitrogen NuPAGE LDS sample buffer, and Lane 3 is filled with 1 × Invitrogen NuPAGE supplemented with 10 mM β-mercaptoethanol. The bispecific antibody included in the LDS sample buffer was loaded. In lane 3, the heavy chain is seen as a 50 kDa band and the light chain is seen as a 25 kDa band.

二重特異性の試験。ヒトTNF細胞試験及びヒトVEGF受容体結合試験の双方における各々の精製された抗体のバッチの抗力を測定することによって、発現された抗体の二重特異性を実証した。   Dual specificity test. The bispecificity of the expressed antibody was demonstrated by measuring the drag of each purified antibody batch in both the human TNF cell test and the human VEGF receptor binding test.

用いたヒトTNF細胞ベースの試験は、Evans(2000、Molecular Biotechnology、15、243−248)に記載されたL929細胞傷害性試験であった。手短に述べると、マイクロタイタプレートに仕込んだL929細胞を二重特異性抗体、100pg/mlのTNF及び1mg/mlのアクチノマイシンD(Sigma(英国Poole所在))とともに一晩インキュベートした。[3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−5−(3−カルボキシメトキシフェニル)−2−(4−スルホニル)−2H−テトラゾリウム(Promega(米国Madison所在))とともにインキュベートした後に、490nmの吸光度を読み取ることによって細胞生死を測定した。抗TNF活性により、TNF細胞傷害性が低下したため、TNFのみの対照と比較して吸光度が高くなった。   The human TNF cell-based test used was the L929 cytotoxicity test described in Evans (2000, Molecular Biotechnology, 15, 243-248). Briefly, L929 cells loaded in microtiter plates were incubated overnight with a bispecific antibody, 100 pg / ml TNF and 1 mg / ml actinomycin D (Sigma, Poole, UK). [After incubation with 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyphenyl) -2- (4-sulfonyl) -2H-tetrazolium (Promega, Madison, USA) Cell viability was measured by reading the absorbance at 490 nm. Anti-TNF activity resulted in a decrease in TNF cytotoxicity, resulting in higher absorbance compared to the TNF-only control.

基本的には「免疫グロブリンをベースとした多重特異性リガンドの調製」というタイトルのセクションに記載したように、VEGFR2を使用してVEGF活性を測定した。手短に述べると、96ウェルNunc Maxisorp試験プレートに、炭酸緩衝液に0.5μg/mlの濃度で含めた組換えヒトVEGF R2/Fc(R&D Systems、Cat.No:357−KD−050)を一晩かけて塗布した。0.05%ツイーン/PBS、次いでPBSでウェルを繰り返し洗浄した。PBSに含められた2%BSAを添加して、プレートを遮断した。ウェルを(上述のように)洗浄し、次いで精製した二重特異性抗体を各ウェルに添加した。次いで、希釈液に6ng/mlの濃度(最終濃度を3ng/mlとする)で含められたVEGFを各ウェルに添加し、プレートを室温にて2時間インキュベートした。プレートを上記のように洗浄し、次いで希釈液に0.5μg/mlの濃度で含められたビオチン化抗VEGF抗体(R&D Systems、Cat No:BAF293)を添加し、室温にて2時間インキュベートした。ウェルを上記のように洗浄した後に、HRP共役抗ビオチン抗体(希釈液で1:5000に希釈;Stratech、Cat No:200−032−096)を添加した。次いで、プレートを室温にて1時間インキュベートした。プレートを上記のように洗浄し、ツイーン20のあらゆる痕跡を除去した。検出のために、100μlのSureBlue 1−成分TMBマイクロウェルペロキシダーゼ溶液を各ウェルに添加した。1M塩酸を添加することによって反応を停止させた後に、プレートリーダーを使用してOD450を読み取った。 Basically, VEGF activity was measured using VEGFR2, as described in the section titled “Preparation of immunoglobulin-based multispecific ligands”. Briefly, a 96-well Nunc Maxisorp test plate was loaded with recombinant human VEGF R2 / Fc (R & D Systems, Cat. No: 357-KD-050) contained in carbonate buffer at a concentration of 0.5 μg / ml. It was applied over the night. The wells were washed repeatedly with 0.05% Tween / PBS and then PBS. The plate was blocked by adding 2% BSA contained in PBS. Wells were washed (as described above) and then purified bispecific antibody was added to each well. VEGF, which was included in the dilution at a concentration of 6 ng / ml (final concentration 3 ng / ml), was then added to each well and the plate was incubated at room temperature for 2 hours. Plates were washed as above, then biotinylated anti-VEGF antibody (R & D Systems, Cat No: BAF293) included in the dilution at a concentration of 0.5 μg / ml was added and incubated for 2 hours at room temperature. After washing the wells as described above, HRP-conjugated anti-biotin antibody (diluted 1: 5000 with diluent; Stratech, Cat No: 200-032-096) was added. The plate was then incubated for 1 hour at room temperature. The plate was washed as above to remove any traces of Tween 20. For detection, 100 μl of SureBlue 1-component TMB microwell peroxidase solution was added to each well. After stopping the reaction by adding 1 M hydrochloric acid, the OD 450 was read using a plate reader.

図30は、ヒトIgG1重鎖定常領域に融合されたヒトVEGFに対して特異的なカッパ可変領域と、ヒトCカッパ定常領域に融合されたヒトTNF−αに対して特異的なカッパ可変領域とを含む二重特異性抗体に対する結果を示す図である。二重特異性抗体(抗TNF−αx抗VEGFを表す)は、ヒトTNF−α及びヒトVEGFの両方を結合した。抗体は、両方の標的に対して二価である。TNF−αに対するND50は、可変領域として二重特異性分子におけるCカッパに融合される抗TNF−α単量体(200nM)に対するND50より有意に低い(24nM)。VEGFに対するEC50は、可変領域として二重特異性分子における重鎖定常領域に融合される抗VEGF単量体(12nM、不図示)に対するEC50よりはるかに低く(75pM)、タンパク質L架橋によってオリゴマー形成された抗VEGF単量体に対するEC50よりも低い(平方で示されたデータ点を有する直線、990pM)。   FIG. 30 shows a kappa variable region specific for human VEGF fused to a human IgG1 heavy chain constant region and a kappa variable region specific for human TNF-α fused to a human C kappa constant region. It is a figure which shows the result with respect to the bispecific antibody containing this. Bispecific antibodies (representing anti-TNF-αx anti-VEGF) bound both human TNF-α and human VEGF. The antibody is bivalent against both targets. The ND50 for TNF-α is significantly lower (24 nM) than the ND50 for anti-TNF-α monomer (200 nM) fused to C kappa in the bispecific molecule as a variable region. The EC50 for VEGF is much lower (75 pM) than that for anti-VEGF monomer (12 nM, not shown) fused to the heavy chain constant region in the bispecific molecule as a variable region and is oligomerized by protein L cross-linking. Lower than the EC50 for the anti-VEGF monomer (straight line with squared data points, 990 pM).

本実施形態の構築物は、第1のエピトープを結合するV又はV単一領域抗体の2つの複製物と、第2のエピトープを結合するV又はV単一領域抗体の2つの複製物とを含む四価の二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物である。第1のエピトープを結合する単一領域抗体の2つの複製物の各々は、IgG重鎖定常領域に融合され、第2のエピトープを結合する単一領域抗体の2つの複製物の各々は、軽鎖定常領域に融合される。 Constructs of the present embodiment, two copies of the V H or V L single domain antibody binds two copies of the V H or V L single domain antibody that binds a first epitope and a second epitope Is a tetravalent bispecific antigen-binding polypeptide construct. Each of the two copies of the single region antibody that binds the first epitope is fused to an IgG heavy chain constant region, and each of the two copies of the single region antibody that binds the second epitope is light Fused to the chain constant region.

当業者は、例えば、他の抗TNF−α及び抗VEGF抗体配列、例えば本明細書に記載されている配列のいずれかを使用して、本実施例に記載されている構築物に類似したさらなる二重特異性四価ポリペプチド構築物を生成することが可能である。他の実施形態において、Cκ又はCλ軽鎖定常領域を使用することができ、IgG1以外のIgG重鎖定常領域を使用することもできる。この種の構築物への展開に使用するのに特に興味深いのは、dAb単量体として関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する単一領域抗TNF−α抗体クローン、並びにdAb単量体としてコラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する単一領域抗VEGF抗体クローンである。また、単一領域抗TNF−α抗体クローンの単量体は、L929細胞傷害性試験においてヒトTNF−αを中和すること、及び単一領域抗VEGF抗体クローンの単量体は、本明細書に記載されているVEGF受容体2結合の試験においてVEGF受容体結合に拮抗することが好ましい。使用される単一領域抗体クローンは、100nM未満のKでそれぞれのエピトープを結合することが好ましい。また、当該二重特異性四価構築物は、100nM未満のKでそれぞれのエピトープを結合し、本明細書に記載されている関節炎のTg197及びCIAモデルのいずれか又は両方において関節炎スコアの増加を防止することが好ましい。 Those skilled in the art will be able to use, for example, other anti-TNF-α and anti-VEGF antibody sequences, eg, any of the sequences described herein, to construct additional two similar to the constructs described in this example. Bispecific tetravalent polypeptide constructs can be generated. In other embodiments, or light chain constant regions can be used, and IgG heavy chain constant regions other than IgG1 can also be used. Of particular interest for use in the development of this type of construct is a single-region anti-TNF that prevents an increase in arthritic score when administered as a dAb monomer to a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. -Α antibody clone, as well as a single domain anti-VEGF antibody clone that prevents an increase in arthritis score when administered to mice in the collagen-induced arthritis mouse model as a dAb monomer. Also, the monomer of the single region anti-TNF-α antibody clone neutralizes human TNF-α in the L929 cytotoxicity test, and the monomer of the single region anti-VEGF antibody clone It is preferred to antagonize VEGF receptor binding in the VEGF receptor 2 binding test described in. The single region antibody clone used preferably binds each epitope with a Kd of less than 100 nM. The bispecific tetravalent construct also binds the respective epitope with a K d of less than 100 nM, resulting in increased arthritis scores in either or both of the Tg197 and CIA models of arthritis described herein. It is preferable to prevent.

当該構築物を、投与、投与量、及び効果のモニタリングの観点で本明細書に記載されている他の構築物と同様にして、関節リウマチの治療に使用することが可能である。例えば、PEG成分の添加、及び/又は循環半減期を増加させるタンパク質、例えばHSAの如き血清タンパク質に対して特異的な結合成分(例えばさらなる単一領域抗体)のさらなる融合によって、上述したように構築物の半減期を改変することが可能である。   The construct can be used for the treatment of rheumatoid arthritis in the same manner as other constructs described herein in terms of administration, dosage, and effect monitoring. Constructs as described above, for example by addition of a PEG component and / or further fusion of a binding component specific to a serum protein such as HSA, such as an additional single domain antibody, such as increasing circulating half-life. It is possible to modify the half-life of

本明細書に言及されているすべての出版物、特許及び公開特許出願、並びに前記出版物に引用されている参考文献は、参照により本明細書に組み込まれている。本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく本発明の記載の方法及びシステムに様々な修正及び変更が加えられることを当業者なら理解するであろう。本発明を具体的な好ましい実施形態について説明したが、請求されている発明は当該具体的な実施形態に過度に限定されないことを理解されたい。実際、分子生物学又は関連分野の当業者に自明である、発明を実施するための記載の形態に対する様々な修正が、添付の特許請求の範囲の範囲内に含められるように意図されている。   All publications, patents and published patent applications mentioned in this specification, and references cited in such publications, are hereby incorporated by reference. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes can be made to the described method and system of the present invention without departing from the scope or spirit of the invention. Although the invention has been described with reference to specific preferred embodiments, it is to be understood that the claimed invention is not unduly limited to such specific embodiments. Indeed, various modifications to the described modes for carrying out the invention which are obvious to those skilled in molecular biology or related fields are intended to be included within the scope of the following claims.

付属書1:インビボの半減期を向上させるポリペプチド
α−1糖タンパク質(オロソムコイド)(AAG)
α−1アンチキロモトリムシン(ACT)
α−1アンチトリプシン(AAT)
α−1ミクログロブリン(タンパク質HC)(AIM)
α−2マクログロブリン(A2M)
アンチトロンビンIII(ATIII)
アポリポタンパク質A−1(ApoA−1)
アポリタンパク質B(ApoB)
β−2−ミクログロブリン(β2M)
セルロプラスミン(Cp)
補体成分(C3)
補体成分(C4)
C1エステラーゼ阻害剤(C1INH)
C−反応性タンパク質(CRP)
システインC(シスC)
フェリチン(FER)
フィブリノゲン(FIB)
フィブロネクチン(FN)
ハプトグロビン(Hp)
ヘモペクチン(HPX)
免疫グロブリンA(IgA)
免疫グロブリンD(IgD)
免疫グロブリンE(IgE)
免疫グロブリンG(IgG)
免疫グロブリンM(IgM)
免疫グロブリン軽鎖(カッパ/ラムダ)
リポタンパク質(a)[Lp(a)]
マンノース結合タンパク質(MBP)
ミオグロビン(Myo)
プラスミノゲン(PSM)
プレアルブミン(トランスチレチン)(PAL)
レチノール結合タンパク質(RBP)
レオマトイド因子(RF)
血清アミロイドA(SAA)
可溶性トランスフェリン受容体(sTfR)
トランスフェリン(Tf)
Annex 1: Polypeptide α-1 glycoprotein (orosomucoid) (AAG) which improves in vivo half-life
α-1 Antichymotrimicin (ACT)
α-1 Antitrypsin (AAT)
α-1 microglobulin (protein HC) (AIM)
α-2 Macroglobulin (A2M)
Antithrombin III (ATIII)
Apolipoprotein A-1 (ApoA-1)
Apoliprotein B (ApoB)
β-2-microglobulin (β2M)
Ceruloplasmin (Cp)
Complement component (C3)
Complement component (C4)
C1 esterase inhibitor (C1INH)
C-reactive protein (CRP)
Cysteine C (cis C)
Ferritin (FER)
Fibrinogen (FIB)
Fibronectin (FN)
Haptoglobin (Hp)
Hemopectin (HPX)
Immunoglobulin A (IgA)
Immunoglobulin D (IgD)
Immunoglobulin E (IgE)
Immunoglobulin G (IgG)
Immunoglobulin M (IgM)
Immunoglobulin light chain (kappa / lambda)
Lipoprotein (a) [Lp (a)]
Mannose binding protein (MBP)
Myoglobin (Myo)
Plasminogen (PSM)
Prealbumin (transthyretin) (PAL)
Retinol binding protein (RBP)
Rheumatoid factor (RF)
Serum amyloid A (SAA)
Soluble transferrin receptor (sTfR)
Transferrin (Tf)

付属書2

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Annex 2
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付属書3:腫瘍組合せ

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Annex 3: Tumor combinations
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付属書4:

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Annex 4:
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Figure 2008504356

VH HSAの抗原結合部位に存在する(それぞれDVT又はNNKコードされる)H50、H52、H52a、H53、H55、H56、H58、H95、H96、H97、H98の位置におけるVH/HSAの多様化を示す図である。VKの配列は、L50、L53において多様化される。アミノ酸配列、配列番号219;抜くレポチド配列、上端鎖、配列番号220。VH / HSA diversification at the H50, H52, H52a, H53, H55, H56, H58, H95, H96, H97, H98 positions present in the antigen binding site of VH HSA (respectively DVT or NNK encoded) FIG. The sequence of VK is diversified at L50 and L53. Amino acid sequence, SEQ ID NO: 219; missing repotide sequence, top chain, SEQ ID NO: 220. ライブラリー1:生殖系列VK/DVT VH;ライブラリー2:生殖系列VK/NNK VH;ライブラリー3:生殖系列VH/DVT VK;ライブラリー4:生殖系列VH/NNK VKを示す図である。ファージディスプレイ/ScFv形式。これらのライブラリーは、クローンの大多数及び選択されたライブラリーが機能的になるように、遺伝子リガンドタンパク質A及びタンパク質Lに対する結合について予め選択された。ライブラリーは、HSA(第1ラウンド)及びβ−gal(第2ラウンド)又はHSAβ−gal選択、或いはβ−gal(第1ラウンド)及びHSA(第2ラウンド)β−gal選択で選択された。PCRのこれらのクローンの可溶性scFvは、その配列で増幅される。二重特異性抗体K8をコードする1つのクローンをさらなる作業に向けて選択した。ヌクレオチド配列:配列番号221;アミノ酸配列:配列番号222。Library 1: Germline VK / DVT VH; Library 2: Germline VK / NNK VH; Library 3: Germline VH / DVT VK; Library 4: Germline VH / NNK VK. Phage display / ScFv format. These libraries were preselected for binding to the gene ligand proteins A and L so that the majority of the clones and the selected library were functional. Libraries were selected with HSA (first round) and β-gal (second round) or HSA β-gal selection, or β-gal (first round) and HSA (second round) β-gal selection. The soluble scFv of these clones of PCR is amplified with that sequence. One clone encoding bispecific antibody K8 was selected for further work. Nucleotide sequence: SEQ ID NO: 221; Amino acid sequence: SEQ ID NO: 222. VH鎖及びVK鎖のアラインメントを示す図である。Vダミー、配列番号1;K8、SEQ ID No.223(VH)及び232(VK);VH2、配列番号224;VH4、配列番号225;VHC11、配列番号226;VHA10sd、配列番号227;VHA1sd、配列番号228;VHA5sd、配列番号229;VHC5sd、配列番号230;VHC11sd、配列番号231;Vダミー、配列番号3;E5sd、配列番号233;C3、配列番号234。It is a figure which shows alignment of VH chain and VK chain. VH dummy, SEQ ID NO: 1; K8, SEQ ID No. 223 (VH) and 232 (VK); VH2, SEQ ID NO: 224; VH4, SEQ ID NO: 225; VHC11, SEQ ID NO: 226; VHA10sd, SEQ ID NO: 227; VHA1sd, SEQ ID NO: 228; VHA5sd, SEQ ID NO: 229; VHC5sd, SEQ ID NO: 230; VHC11sd, SEQ ID NO: 231; V k dummy, SEQ ID NO: 3; E5sd, SEQ ID NO: 233; C3, SEQ ID NO: 234. K8抗体の結合特性、モノクローナルファージELISAによって特徴付けられるK8抗体の結合特性の特徴付けを示す図である。二重特異性K8抗体は、HSA及びβ−galを結合することが確認され、吸収シグナルが1.0を上回るファージの表面に表示された。他のタンパク質との交差反応は検出されなかった。FIG. 5 shows the characterization of the binding properties of K8 antibody, the binding properties of K8 antibody characterized by monoclonal phage ELISA. The bispecific K8 antibody was confirmed to bind HSA and β-gal and displayed on the surface of the phage with an absorption signal greater than 1.0. No cross-reactivity with other proteins was detected. 知られているK8抗体断片の濃度を用いて実現された可溶性scFv ELISAを示す図である。96ウェルプレートに100μgのHSA、BSA及びβ−galを10μg/mlの濃度で塗布し、100μg/mlのタンパク質Aを1μg/mlの濃度で塗布した。K8scFvの連続希釈物を50μg塗布し、結合抗体断片をタンパク質L−HRPで検出した。ELISAの結果は、K8抗体の二重特異性を実証するものである。FIG. 2 shows a soluble scFv ELISA realized using known concentrations of K8 antibody fragments. 100 μg HSA, BSA, and β-gal were applied to a 96-well plate at a concentration of 10 μg / ml, and 100 μg / ml protein A was applied at a concentration of 1 μg / ml. 50 μg of a serial dilution of K8scFv was applied and bound antibody fragments were detected with protein L-HRP. The ELISA results demonstrate the bispecificity of the K8 antibody. 可溶性scFv ELISAを使用して分析されたクローンK8VK/ダミーVHの結合特性を示す図である。Harrisonら、Methods Enzymolによって記載されているように、IPTGによって可溶性scFv断片の生成を誘発した。可溶性scFv ELISAは、実施例1に記載されているようにして実現され、タンパク質L−HRPで結合scFvsを検出した。ELISA結果により、クローンは依然としてβ−galを結合することが可能であるのに対して、結合BSAは破壊されることが明らかになった。FIG. 5 shows the binding characteristics of clone K8VK / dummy VH analyzed using a soluble scFv ELISA. Production of soluble scFv fragments was induced by IPTG as described by Harrison et al., Methods Enzymol. A soluble scFv ELISA was realized as described in Example 1 and bound scFvs were detected with the protein L-HRP. The ELISA results revealed that the clones can still bind β-gal while the bound BSA is destroyed. 可変領域ベクター1及び2の配列を示す図である。ヌクレオチド配列:配列番号221;アミノ酸配列:配列番号222。It is a figure which shows the arrangement | sequence of variable region vector 1 and 2. Nucleotide sequence: SEQ ID NO: 221; Amino acid sequence: SEQ ID NO: 222. VH1/VH2多重特異性リガンドを構成するのに使用されるCHベクターのマップである。FIG. 6 is a map of CH vectors used to construct VH1 / VH2 multispecific ligands. VK1/VK2多重特異性リガンドを構成するのに使用されるVKベクターのマップである。Figure 3 is a map of VK vectors used to construct VK1 / VK2 multispecific ligands. TAR1−5二量体4、TAR1−5−19二量体4及びTAR1−5−19単量体を比較するTNF受容体試験。TNF receptor test comparing TAR1-5 dimer 4, TAR1-5-19 dimer 4 and TAR1-5-19 monomer. TAR1−5に量体1〜6を比較するTNF受容体試験。すべての二量体がEPLC生成され、最適二量体種についての結果が示される。TNF receptor test comparing mers 1-6 to TAR1-5. All dimers are EPLC generated and the results for the optimal dimer species are shown. 異なる形式におけるTAR1−5 19ホモ二量体のTNF受容体試験:3U、5U又は7UリンカーによるdAbリンカー−dAb形式、Fab形式及びシステインヒンジリンカー形式。TNF receptor test of TAR1-5 19 homodimer in different formats: dAb linker with 3U, 5U or 7U linker-dAb format, Fab format and cysteine hinge linker format. ライブラリー1に対するダミーVH配列。生殖細胞DP47−JH4bに基づくVHフレームワークの配列。NNK無作為化(N=A又はT又はC又はGヌクレオチド;K=G又はTヌクレオチド)がライブラリー1に組み込まれた位置は、太字下線文字列で示されている。アミノ酸配列、配列番号1;ヌクレオチド配列、上端鎖、配列番号2。Dummy VH sequence for library 1. VH framework sequence based on germline DP47-JH4b. The position where NNK randomization (N = A or T or C or G nucleotide; K = G or T nucleotide) was incorporated into Library 1 is indicated by bold underlined text. Amino acid sequence, SEQ ID NO: 1; nucleotide sequence, top chain, SEQ ID NO: 2. ライブラリー2に対するダミーVH配列。生殖系列配列DP47−JH4bに基づくVHフレームワークの配列。NNK無作為化(N=A又はT又はC又はGヌクレオチド;K=G又はTヌクレオチド)がライブラリー2に組み込まれた位置は、太字下線文字列で示されている。アミノ酸配列、配列番号235;ヌクレオチド配列、上端鎖、配列番号236。Dummy VH array for library 2. VH framework sequence based on germline sequence DP47-JH4b. The position where NNK randomization (N = A or T or C or G nucleotides; K = G or T nucleotides) was incorporated into Library 2 is shown in bold underlined text. Amino acid sequence, SEQ ID NO: 235; nucleotide sequence, top chain, SEQ ID NO: 236. ライブラリー3に対するダミーVH配列。生殖系列配列DPK9−JK1に基づくVHフレームワーク5の配列。NNK無作為化(N=A又はT又はC又はGヌクレオチド;K=G又はTヌクレオチド)がライブラリー3に組み込まれた位置は、太字下線文字列で示されている。アミノ酸配列、配列番号3;ヌクレオチド配列、上端鎖、配列番号4。Dummy VH sequence for library 3. Sequence of VH framework 5 based on germline sequence DPK9-JK1. The position where NNK randomization (N = A or T or C or G nucleotide; K = G or T nucleotide) was incorporated into Library 3 is indicated by bold underlined text. Amino acid sequence, SEQ ID NO: 3; nucleotide sequence, top chain, SEQ ID NO: 4. 抗MSA dAb MSA16及びMSA26のヌクレオチド及びアミノ酸配列。アミノ酸配列、配列番号237;ヌクレオチド配列、配列番号238。MSA26:アミノ酸配列、配列番号239;ヌクレオチド配列、配列番号240。Nucleotide and amino acid sequences of anti-MSA dAbs MSA16 and MSA26. Amino acid sequence, SEQ ID NO: 237; nucleotide sequence, SEQ ID NO: 238. MSA26: amino acid sequence, SEQ ID NO: 239; nucleotide sequence, SEQ ID NO: 240. MSA16のBIAcoreの抑制。精製されたdAb MSA16を阻害BIAcoreによって分析して、Kを求めた。手短に述べると、dAbを試験して、高密度のMSAが塗布されたBIAcoreCM5チップ上で200RUの応答を達成するのに必要とされるdAbの濃度を求めた。必要なdAbの濃度が求められると、期待されるK付近の濃度の範囲のMSA抗原をdAbと予備混合し、一晩インキュベートした。次いで、予備混合物の各々におけるdAbのMSAが塗布されたBIAcoreチップに対する結合を30μl/分の高流速で測定した。Inhibition of BIAcore of MSA16. Purified dAb MSA16 was analyzed by inhibition BIAcore to determine Kd . Briefly, dAbs were tested to determine the concentration of dAb required to achieve a 200 RU response on a BIAcoreCM5 chip coated with high density MSA. Once the required dAb concentration was determined, MSA antigens in the concentration range around the expected Kd were premixed with the dAb and incubated overnight. The binding of dAb MSA to each BIAcore chip in each premix was then measured at a high flow rate of 30 μl / min. MSA26のBIAcoreの抑制。精製されたdAb MSA26を阻害BIAcoreによって分析して、Kを求めた。手短に述べると、dAbを試験して、高密度のMSAが塗布されたBIAcoreCM5チップ上で200RUの応答を達成するのに必要とされるdAbの濃度を求めた。必要なdAbの濃度が求められると、期待されるK付近の濃度の範囲のMSA抗原をdAbと予備混合し、一晩インキュベートした。次いで、予備混合物の各々におけるdAbのMSAが塗布されたBIAcoreチップに対する結合を30μl/分の高流速で測定した。Inhibition of BIAcore of MSA26. Purified dAb MSA26 was analyzed by inhibition BIAcore to determine Kd . Briefly, dAbs were tested to determine the concentration of dAb required to achieve a 200 RU response on a BIAcoreCM5 chip coated with high density MSA. Once the required dAb concentration was determined, MSA antigens in the concentration range around the expected Kd were premixed with the dAb and incubated overnight. The binding of dAb MSA to each BIAcore chip in each premix was then measured at a high flow rate of 30 μl / min. 注射後のMSA16の血清レベル。マウスにおけるdAb MSA16の血清半減期を求めた。MSA16を約1.5mg/kgの濃度で単一のインビボ注射としてCD1マウスに投与した。2区画モデルによるモデリングにより、MSA16は、0.98時間のt1/2β、36.5時間のt1/2β及び913時間・mg/mlのAUCを有することが示された。MSA16は、0.06時間のt1/2β及び0.34時間のt1/2βを有するHEL4(抗鶏卵白リソザイムdAb)と比較して、半減期が著しく長かった。Serum level of MSA16 after injection. Serum half-life of dAb MSA16 in mice was determined. MSA16 was administered to CD1 mice as a single in vivo injection at a concentration of about 1.5 mg / kg. Modeling with a two-compartment model showed that MSA16 had 0.98 hours t1 / 2β, 36.5 hours t1 / 2β, and 913 hours mg / ml AUC. MSA16 had a significantly longer half-life compared to HEL4 (anti-hen egg white lysozyme dAb) with t1 / 2β of 0.06 hours and t1 / 2β of 0.34 hours. MSA26Ck及びTAR1−5−19CHを含むFab状断片によるTNF結合の抑制を示すELISA(a)及びTNF受容体試験(c)。Fab状断片とともにMSAを添加すると、抑制のレベルが低下する。1ug/mlのTNF−αを塗布したELISAプレートを二重特異性VK CH及びVK CK Fab状断片で探査するとともに、ELISA状で同様のシグナルを与えるように計算された濃度の対照TNF−α結合dAbで探査した。二重特異性及び対照dAbの両方を使用して、2mg/mlのMSAの存在下及び不在下におけるELISAプレートを探査した。二重特異性ウェルにおけるシグナルは、50%を上回って低減されたが、dAbにおけるシグナルは全く低減されなかった(図19a参照)。同じ二重特異性タンパク質を、MSAを含めて又は含めずに受容体試験に導入し、MSAによる競合も示した(19c参照)。これにより、二重特異性に対するMSAの結合は、TNF−αに対する結合と競合することが実証される。ELISA (a) and TNF receptor test (c) showing inhibition of TNF binding by Fab-like fragments containing MSA26Ck and TAR1-5-19CH. Addition of MSA along with Fab-like fragments reduces the level of inhibition. Probing ELISA plates coated with 1 ug / ml TNF-α with bispecific VK CH and VK CK Fab-like fragments, and concentrations of control TNF-α binding calculated to give similar signals in ELISA Exploration with dAb. Both bispecific and control dAbs were used to probe ELISA plates in the presence and absence of 2 mg / ml MSA. The signal in the bispecific well was reduced by more than 50%, but the signal in the dAb was not reduced at all (see Figure 19a). The same bispecific protein was introduced into the receptor test with or without MSA and also showed competition by MSA (see 19c). This demonstrates that MSA binding to bispecificity competes with binding to TNF-α. TAR1−5−19dAb及びMSA16dAbのジスルフィド結合ヘテロ二量体によるTNF結合の阻害剤を示すTNF受容体試験。二量体とともにMSAを添加すると、投与量に応じて阻害剤のレベルが低下する。一定濃度のヘテロ二量体(18nM)及びMSA及びHSAの連続的希釈物の存在下で、TNF受容体試験を実施した。ある範囲の濃度(2mg/mlまで)のHSAの存在は、TNF−αを抑制する二量体の能力の低下を引き起こさなかった。しかし、MSAを添加すると、TNF−αを抑制する二量体の能力の投与量に応じた低下が生じた。これにより、MSAとTNF−αは、システイン結合TAR1−5−19、MSA16二量体に対する結合をめぐって競合することが実証される。MSA及びHSAのみでは、試験におけるTNF結合レベルに対する効果はなかった。TNF receptor test showing inhibitors of TNF binding by disulfide bond heterodimers of TAR1-5-19dAb and MSA16dAb. When MSA is added along with the dimer, the level of inhibitor decreases with dose. TNF receptor testing was performed in the presence of a constant concentration of heterodimer (18 nM) and serial dilutions of MSA and HSA. The presence of a range of concentrations (up to 2 mg / ml) of HSA did not cause a decrease in the dimer's ability to suppress TNF-α. However, the addition of MSA caused a reduction in the dimer's ability to suppress TNF-α depending on the dose. This demonstrates that MSA and TNF-α compete for binding to the cysteine bond TAR1-5-19, MSA16 dimer. MSA and HSA alone had no effect on TNF binding levels in the study. ヒト生殖系列フレームワークセグメントDP47のポリヌクレオチド及びアミノ酸配列を示す図である(図1参照)。アミノ酸配列は、配列番号1であり、上端鎖のポリヌクレオチド配列は、配列番号2である。FIG. 2 shows the polynucleotide and amino acid sequence of human germline framework segment DP47 (see FIG. 1). The amino acid sequence is SEQ ID NO: 1, and the polynucleotide sequence of the top strand is SEQ ID NO: 2. ヒト生殖系列フレームワークセグメントDPK9のポリヌクレオチド及びアミノ酸配列を示す図である(図1参照)。アミノ酸配列は、配列番号3であり、上端鎖のポリヌクレオチド配列は、配列番号4である。It is a figure which shows the polynucleotide and amino acid sequence of human germline framework segment DPK9 (refer FIG. 1). The amino acid sequence is SEQ ID NO: 3, and the polynucleotide sequence of the top strand is SEQ ID NO: 4. 本明細書に記載されているTAR1クローンに対するアミノ酸配列を示す図である(例えば実施例13参照)。TAR1−5、配列番号241;TAR1−27、配列番号242;TAR1−261、配列番号243;TAR1−398、配列番号244;TAR1−701、配列番号245;TAR1−5−2、配列番号246;TAR1−5−3、配列番号247;TAR1−5−4、配列番号248;TAR1−5−7、配列番号249;TAR1−5−8、配列番号250;TAR1−5−10、配列番号251;TAR1−5−11、配列番号252;TAR1−5−12、配列番号253;TAR1−5−13、配列番号254;TAR1−5−19、配列番号191;TAR1−5−20、配列番号255;TAR1−5−21、配列番号256;TAR1−5−22、配列番号257;TAR1−5−23、配列番号258;TAR1−5−14、配列番号259;TAR1−5−25、配列番号260;TAR1−5−26、配列番号261;TAR1−5−27、配列番号262;TAR1−5−28、配列番号263;TAR1−5−29、配列番号264;TAR1−5−34、配列番号265;TAR1−5−35、配列番号266;TAR1−5−36、配列番号267;TAR1−5−464、配列番号268;TAR1−5−463、配列番号269;TAR1−5−460、配列番号270;TAR1−5−461、配列番号271;TAR1−5−479、配列番号272;TAR1−5−477、配列番号273;TAR1−5−478、配列番号274;TAR1−5−476、配列番号275;TAR1−5−490、配列番号276;TAR1h−1、配列番号277;TAR1h−2、配列番号278;TAR1h−3、配列番号279。It is a figure which shows the amino acid sequence with respect to the TAR1 clone described in this specification. TAR1-5, SEQ ID NO: 241; TAR1-27, SEQ ID NO: 242; TAR1-261, SEQ ID NO: 243; TAR1-398, SEQ ID NO: 244; TAR1-701, SEQ ID NO: 245; TAR1-5-2, SEQ ID NO: 246; TAR1-5-3, SEQ ID NO: 247; TAR1-5-4, SEQ ID NO: 248; TAR1-5-7, SEQ ID NO: 249; TAR1-5-8, SEQ ID NO: 250; TAR1-5-10, SEQ ID NO: 251; TAR1-5-11, SEQ ID NO: 252; TAR1-5-12, SEQ ID NO: 253; TAR1-5-13, SEQ ID NO: 254; TAR1-5-19, SEQ ID NO: 191; TAR1-5-20, SEQ ID NO: 255; TAR1-5-21, SEQ ID NO: 256; TAR1-5-22, SEQ ID NO: 257; TAR1-5-23, SEQ ID NO: 258; TAR1 5-14, SEQ ID NO: 259; TAR1-5-25, SEQ ID NO: 260; TAR1-5-26, SEQ ID NO: 261; TAR1-5-27, SEQ ID NO: 262; TAR1-5-28, SEQ ID NO: 263; TAR1- 5-29, SEQ ID NO: 264; TAR1-5-34, SEQ ID NO: 265; TAR1-5-35, SEQ ID NO: 266; TAR1-5-36, SEQ ID NO: 267; TAR1-5-464, SEQ ID NO: 268; TAR1- 5-463, SEQ ID NO: 269; TAR1-5-460, SEQ ID NO: 270; TAR1-5-461, SEQ ID NO: 271; TAR1-5-479, SEQ ID NO: 272; TAR1-5-477, SEQ ID NO: 273; TAR1- 5-478, SEQ ID NO: 274; TAR1-5-476, SEQ ID NO: 275; TAR1-5-490, SEQ ID NO: 276; TAR1 -1, SEQ ID NO: 277; TAR1h-2, SEQ ID NO: 278; TAR1h-3, SEQ ID NO: 279. 単一静脈内注射後のdAb単量体形式又はFc融合形式におけるTAR1−5−19の血清半減期の比較を示す図である。FIG. 9 shows a comparison of serum half-life of TAR1-5-19 in dAb monomer format or Fc fusion format after single intravenous injection. TAR1−5−19を使用した一連のTg197モデル試験で投与されたdAb構築物の投与量及びタイミングの概要を示す図である。FIG. 5 shows a summary of the dosage and timing of dAb constructs administered in a series of Tg197 model studies using TAR1-5-19. Tg197マウスRAモデルにおける調査に使用されたTAR1−5−19dAb(Fc融合、PEG化、抗TNF/抗SA二重特異性)の異なる形式の毎週投与量の概要を示す図である。FIG. 5 shows a summary of weekly doses of different forms of TAR1-5-19dAb (Fc fusion, PEGylation, anti-TNF / anti-SA bispecificity) used for investigation in the Tg197 mouse RA model. 抗TNF dAb構築物の効果と現行の抗TNF製品の効果とを比較するTg197マウスRAモデル調査で投与された抗TNF dAb構築物の形式(Fc融合、PEG二量体、PEG四量体、抗TNF/抗SA二重特異性)、送達様式及び投与量の概要を示す図である。Formats of anti-TNF dAb constructs administered in the Tg197 mouse RA model study (Fc fusion, PEG dimer, PEG tetramer, anti-TNF /) compared to the effects of anti-TNF dAb constructs and current anti-TNF products (Anti-SA bispecificity), delivery mode and dose summary. Tg197マウスRAモデルにおける設定された疾病症状に対する抗TNF dAbの効果を調べる調査のための投与及び採点法を示す図である。FIG. 7 shows administration and scoring methods for investigations examining the effects of anti-TNF dAbs on established disease symptoms in the Tg197 mouse RA model. ヒトIgG1定常領域に融合されたヒトVEGFに対して特異的なVκ可変領域と、ヒトCκ定常領域に融合されたヒトTNF−αに対して特異的なVκ可変領域とを含むIgG状二重特異性抗体に対するSDS PAGEゲル分析を示す図である。レーン1:InvitrogenマルチマークMWマーカー。レーン2:1X非還元添加液における抗TNFx抗VEGF二重特異性抗体。レーン3:10mMのβ−メルカプトエタノールを含む1X添加液における抗TNFx抗VEGF二重特異性抗体。And V kappa variable region specific for human VEGF fused to a human IgG1 constant region, IgG-like including a specific V kappa variable region against human TNF-alpha fused to a human C kappa constant region FIG. 6 shows SDS PAGE gel analysis for bispecific antibodies. Lane 1: Invitrogen multi-mark MW marker. Lane 2: anti-TNFx anti-VEGF bispecific antibody in 1X non-reducing additive. Lane 3: anti-TNFx anti-VEGF bispecific antibody in 1X addition solution containing 10 mM β-mercaptoethanol. TNF−α活性及びVEGF受容体の試験における抗TNFx抗VEGF二重特異性抗体の抑制効果を調べる試験の結果を示す図である。L929TNF−α細胞毒中和試験の結果。正方形のデータ点(対照抗TNF−α抗体)を示す曲線。上向き三角形のデータ点(抗TNFx抗VEGF二重特異性抗体)を示す曲線。下向き三角形のデータ点(抗TNF−α単量体)を示す曲線。It is a figure which shows the result of the test which investigates the inhibitory effect of the anti- TNFx anti-VEGF bispecific antibody in the test of TNF- (alpha) activity and a VEGF receptor. Results of L929TNF-α cytotoxin neutralization test. Curve showing square data points (control anti-TNF-α antibody). Curve showing upward triangle data points (anti-TNFx anti-VEGF bispecific antibody). Curve showing downward triangle data points (anti-TNF-α monomer). TNF−α活性及びVEGF受容体の試験における抗TNFx抗VEGF二重特異性抗体の抑制効果を調べる試験の結果を示す図である。ヒトVEGF受容体2結合試験の結果。正方形のデータ点(抗TNFx抗VEGF二重特異性抗体)を示す曲線。上向き三角形のデータ点(抗VEGF対照)を示す曲線。下向き三角形のデータ点(負の対照)を示す曲線。It is a figure which shows the result of the test which investigates the inhibitory effect of the anti- TNFx anti-VEGF bispecific antibody in the test of TNF- (alpha) activity and a VEGF receptor. Results of human VEGF receptor 2 binding test. Curve showing square data points (anti-TNFx anti-VEGF bispecific antibody). Curve showing upward triangle data points (anti-VEGF control). Curve showing downward triangle data points (negative control).

Claims (202)

関節リウマチの治療、予防、進行の抑制又は発症の遅延のための医薬品を調製するための、インビトロでのヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物の使用。   Use of a composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human TNFα in vitro for the preparation of a medicament for the treatment, prevention, inhibition of progression or delay of onset of rheumatoid arthritis . 関節リウマチの1つ又は複数の指標に統計的に有意な変化を誘発するための医薬品を調製するための、インビトロでのヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物の使用。   Including single domain antibody polypeptide constructs that antagonize binding to a receptor for human TNFα in vitro to prepare a medicament for inducing a statistically significant change in one or more indicators of rheumatoid arthritis Use of the composition. 前記組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する請求項1又は2に記載の使用。   The use according to claim 1 or 2, wherein the composition prevents an increase in arthritic score when administered to a mouse of a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. 前記投与は、RAの1つ又は複数の指標の統計的に有意な変化をもたらす請求項3に記載の使用。   4. Use according to claim 3, wherein the administration results in a statistically significant change in one or more indicators of RA. RAの前記1つ又は複数の指標は、血沈(ESR)、リッチ関節指数及び朝のこわばりの持続時間、関節可動度、関節腫脹、1つ又は複数の関節のX線撮像、並びに1つ又は複数の関節の固定部の組織病理学的分析のいずれかを含む請求項4に記載の使用。   The one or more indicators of RA include blood sedimentation (ESR), rich joint index and morning stiffness duration, joint mobility, joint swelling, X-ray imaging of one or more joints, and one or more 5. Use according to claim 4, comprising any of histopathological analysis of the fixed part of the joint. RAの前記1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、前記組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、前記Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎の前記マクロ表現型徴候について採点され、関節炎の前記マクロ表現型徴候は、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って採点される請求項4に記載の使用。   The one or more indicators of RA include a decrease in the macrophenotypic signs of arthritis in Tg197 transgenic mice, the composition is administered to Tg197 transgenic mice, and the Tg197 transgenic mice The macrophenotypic signs of arthritis were scored for: 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis ( Use according to claim 4, scored according to a system of swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder). RAの前記1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、前記組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、前記Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎の前記マクロ表現型徴候について採点され、関節炎の前記組織病理学的徴候は、関節に実現され、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、3=関節軟骨破壊及び骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて採点される請求項4に記載の使用。   The one or more indicators of RA include a decrease in the macrophenotypic signs of arthritis in Tg197 transgenic mice, the composition is administered to Tg197 transgenic mice, the Tg197 transgenic mice The histopathological signs of arthritis are scored for the macrophenotypic signs of the arthritis, 0 = no detectable pathology, 1 = presence of synovial hyperplasia and polymorphonuclear infiltrates, 2 5. Use according to claim 4, scored using a system of pannus and fibrous tissue formation and localized subchondral bone erosion, 3 = articular cartilage destruction and bone erosion, 4 = extensive articular cartilage destruction and bone erosion . Tg197遺伝子組換えマウスに対する前記組成物の投与は、
a)異型接合Tg197遺伝子組換えマウスに対して前記組成物を腹腔内注射により毎週投与する工程と、
b)工程a)のマウスの重量を毎週測定する工程と、
c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候について前記マウスを毎週採点する工程とを含む請求項3に記載の使用。
Administration of the composition to Tg197 transgenic mice is as follows:
a) weekly administration of said composition by intraperitoneal injection to heterozygous Tg197 transgenic mice;
b) measuring the weight of the mouse in step a) weekly;
c) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder) 4. The use of claim 3, comprising scoring the mice weekly for macrophenotypic signs of arthritis according to the system.
前記組成物は、関節炎症状の発症が示される前に投与される請求項3に記載の使用。   4. Use according to claim 3, wherein the composition is administered before the onset of an arthritic condition. 前記マウスが3週齢のときに前記組成物が最初に投与される請求項3に記載の使用。   4. Use according to claim 3, wherein the composition is administered first when the mouse is 3 weeks old. 前記マウスが6週齢のときに前記組成物が最初に投与される請求項3に記載の使用。   4. Use according to claim 3, wherein the composition is administered first when the mouse is 6 weeks old. 前記組成物は、エタネルセプト、インフリキシマブ及びD2E7からなる群から選択される薬剤以上である、Tg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から11までのいずれかに記載の使用。   The use according to any one of claims 1 to 11, wherein the composition has an effect in a Tg197 transgenic mouse arthritis test which is more than a drug selected from the group consisting of etanercept, infliximab and D2E7. 前記組成物は、治療が0から0.5の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から12までのいずれかに記載の使用。   13. Use according to any of claims 1 to 12, wherein the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that the treatment results in an arthritic score of 0 to 0.5. 前記組成物は、治療が0から1.0の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から13までのいずれかに記載の使用。   14. Use according to any of claims 1 to 13, wherein the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritic score of 0 to 1.0. 前記組成物は、治療が0から1.5の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から14までのいずれかに記載の使用。   15. Use according to any of claims 1 to 14, wherein the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that the treatment results in an arthritic score of 0 to 1.5. 前記組成物は、治療が0から2.0の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から15までのいずれかに記載の使用。   16. Use according to any of claims 1 to 15, wherein the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritis score of 0 to 2.0. 関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって関節リウマチが治療される方法。   A method of treating rheumatoid arthritis, comprising administering to an individual in need thereof a therapeutically effective amount of a composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human TNFα. A method wherein rheumatoid arthritis is treated. 関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒトTNFαのTNFα受容体に対する結合を抑制し、それによって前記関節リウマチが治療される方法。   A method of treating rheumatoid arthritis, comprising administering to an individual in need thereof a therapeutically effective amount of a composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human TNFα. Wherein the single domain antibody polypeptide construct inhibits binding of human TNFα to the TNFα receptor, thereby treating the rheumatoid arthritis. 前記治療は、前記関節リウマチの進行を抑制することを含む請求項17又は18に記載の方法。   The method according to claim 17 or 18, wherein the treatment comprises suppressing progression of the rheumatoid arthritis. 前記治療は、関節リウマチの発症を防止する、又は遅らせることを含む請求項17又は18に記載の方法。   19. A method according to claim 17 or 18, wherein the treatment comprises preventing or delaying the onset of rheumatoid arthritis. 前記組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する請求項17又は18に記載の方法、或いは請求項3又は4に記載の使用。   19. The method according to claim 17 or 18, or the use according to claim 3 or 4, wherein said composition prevents an increase in arthritis score when administered to a mouse of a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. 前記投与は、RAの1つ又は複数の指標の統計的に有意な変化をもたらす請求項21に記載の方法。   24. The method of claim 21, wherein the administration results in a statistically significant change in one or more indicators of RA. RAの前記1つ又は複数の指標は、血沈(ESR)、リッチ関節指数及び朝のこわばりの持続時間、関節可動度、関節腫脹、1つ又は複数の関節のX線撮像、並びに1つ又は複数の関節の固定部の組織病理学的分析のいずれかを含む請求項22に記載の方法。   The one or more indicators of RA include blood sedimentation (ESR), rich joint index and morning stiffness duration, joint mobility, joint swelling, X-ray imaging of one or more joints, and one or more 23. The method of claim 22, comprising any of histopathological analysis of the joint fixation part. RAの前記1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、前記組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、前記Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎の前記マクロ表現型徴候について採点され、関節炎の前記マクロ表現型徴候は、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って採点される請求項22に記載の方法。   The one or more indicators of RA include a decrease in the macrophenotypic signs of arthritis in Tg197 transgenic mice, the composition is administered to Tg197 transgenic mice, and the Tg197 transgenic mice The macrophenotypic signs of arthritis were scored for: 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis ( 23. Method according to claim 22, scored according to a system of swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder). RAの前記1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、前記組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、前記Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎の前記マクロ表現型徴候について採点され、関節炎の前記組織病理学的徴候は、関節に実現され、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、3=関節軟骨破壊及び骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて採点される請求項22に記載の方法。   The one or more indicators of RA include a decrease in the macrophenotypic signs of arthritis in Tg197 transgenic mice, the composition is administered to Tg197 transgenic mice, and the Tg197 transgenic mice The histopathological signs of arthritis are scored for the macrophenotypic signs of the arthritis, 0 = no detectable pathology, 1 = presence of synovial hyperplasia and polymorphonuclear infiltrates, 2 23. The method of claim 22, scored using a system of pannus and fibrous tissue formation and localized subchondral bone erosion, 3 = articular cartilage destruction and bone erosion, 4 = extensive articular cartilage destruction and bone erosion . Tg197遺伝子組換えマウスに対する前記組成物の投与は、
a)異型接合Tg197遺伝子組換えマウスに対して前記組成物を腹腔内注射により毎週投与する工程と、
b)工程a)のマウスの重量を毎週測定する工程と、
c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候について前記マウスを毎週採点する工程とを含む請求項21に記載の方法。
Administration of the composition to Tg197 transgenic mice is as follows:
a) weekly administration of said composition by intraperitoneal injection to heterozygous Tg197 transgenic mice;
b) measuring the weight of the mouse in step a) weekly;
c) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder) 24. The method of claim 21, comprising scoring the mice weekly for macrophenotypic signs of arthritis according to the system of
前記組成物は、関節炎症状の発症が示される前に投与される請求項21に記載の方法。   24. The method of claim 21, wherein the composition is administered before an onset of joint inflammation is indicated. 前記マウスが3週齢のときに前記組成物が最初に投与される請求項21に記載の方法。   24. The method of claim 21, wherein the composition is administered first when the mouse is 3 weeks old. 前記マウスが6週齢のときに前記組成物が最初に投与される請求項21に記載の方法。   24. The method of claim 21, wherein the composition is administered first when the mouse is 6 weeks old. 前記組成物は、エタネルセプト、インフリキシマブ及びD2E7からなる群から選択される薬剤以上である、Tg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から29までのいずれかに記載の方法又は使用。   30. The method or use according to any of claims 1 to 29, wherein the composition has an effect in a Tg197 transgenic mouse arthritis test that is equal to or greater than a drug selected from the group consisting of etanercept, infliximab and D2E7. 前記組成物は、治療が0から0.5の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から30までのいずれかに記載の方法又は使用。   31. The method or use of any of claims 1 to 30, wherein the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritic score of 0 to 0.5. 前記組成物は、治療が0から1.0の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から31までのいずれかに記載の方法又は使用。   32. The method or use of any of claims 1-31, wherein the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritic score of 0 to 1.0. 前記組成物は、治療が0から1.5の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から32までのいずれかに記載の方法又は使用。   33. The method or use of any of claims 1-32, wherein the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritic score of 0 to 1.5. 前記組成物は、治療が0から2.0の関節炎スコアをもたらすようなTg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項1から33までのいずれかに記載の方法又は使用。   34. The method or use of any of claims 1-33, wherein the composition has an effect in the Tg197 transgenic mouse arthritis test such that treatment results in an arthritis score of 0 to 2.0. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒト単一領域抗体ポリペプチドを含む請求項1から34までのいずれかに記載の方法又は使用。   35. The method or use of any of claims 1-34, wherein the single region antibody polypeptide construct comprises a human single region antibody polypeptide. 前記ヒト単一領域抗体ポリペプチドはTNFαを結合する請求項1から35までのいずれかに記載の方法又は使用。   36. The method or use of any of claims 1-35, wherein the human single region antibody polypeptide binds TNFα. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する請求項1から36までのいずれかに記載の方法又は使用。   37. The method or use of any of claims 1-36, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nMから50pMの範囲のKでヒトTNFαを結合する請求項1から37までのいずれかに記載の方法又は使用。 38. The method or use of any of claims 1-37, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a Kd ranging from 100 nM to 50 pM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、30nMから50pMのKでヒトTNFαを結合する請求項1から38までのいずれかに記載の方法又は使用。 39. The method or use of any of claims 1-38, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a Kd of 30 nM to 50 pM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、10nMから50pMのKでヒトTNFαを結合する請求項1から39までのいずれかに記載の方法又は使用。 40. The method or use of any of claims 1-39, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a Kd of 10 nM to 50 pM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、1nmから50pMの範囲のKでヒトTNFαを結合する請求項1から40までのいずれかに記載の方法又は使用。 41. The method or use of any of claims 1 to 40, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a Kd ranging from 1 nm to 50 pM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαに拮抗する請求項1から41までのいずれかに記載の方法又は使用。   42. The method or use of any of claims 1-41, wherein the single domain antibody polypeptide construct antagonizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、細胞表面受容体に結合するヒトTNF−αに特異的に結合する請求項1から42までのいずれかに記載の方法又は使用。   43. The method or use of any of claims 1-42, wherein the single domain antibody polypeptide construct specifically binds human TNF- [alpha] that binds to a cell surface receptor. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15分から12時間の範囲のインビボtα半減期を有する請求項1から43までのいずれかに記載の方法又は使用。   44. The method or use of any of claims 1-43, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tα half-life in the range of 15 minutes to 12 hours. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、1から6時間の範囲のインビボtα半減期を有する請求項1から44までのいずれかに記載の方法又は使用。   45. The method or use of any of claims 1-44, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tα half-life in the range of 1 to 6 hours. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、2から5時間の範囲のインビボtα半減期を有する請求項1から45までのいずれかに記載の方法又は使用。   46. The method or use of any of claims 1-45, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tα half-life in the range of 2 to 5 hours. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、3から4時間の範囲のインビボtα半減期を有する請求項1から46までのいずれかに記載の方法又は使用。   47. The method or use of any of claims 1-46, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tα half-life in the range of 3 to 4 hours. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から60時間の範囲のインビボtβ半減期を有する請求項1から47までのいずれかに記載の方法又は使用。   48. The method or use of any of claims 1-47, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 12 to 60 hours. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から48時間の範囲のインビボtβ半減期を有する請求項1から48までのいずれかに記載の方法又は使用。   49. The method or use of any of claims 1-48, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 12 to 48 hours. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、12から26時間の範囲のインビボtβ半減期を有する請求項1から49までのいずれかに記載の方法又は使用。   50. The method or use of any of claims 1-49, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo tβ half-life in the range of 12 to 26 hours. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから150mg分/mlのインビボAUC半減期を有する請求項1から50までのいずれかに記載の方法又は使用。   51. The method or use of any of claims 1-50, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life of 15 mg min / ml to 150 mg min / ml. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから100mg分/mlのインビボAUC半減期を有する請求項1から51までのいずれかに記載の方法又は使用。   52. The method or use according to any of claims 1 to 51, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life of 15 mg / ml to 100 mg / ml. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから75mg分/mlのインビボAUC半減期を有する請求項1から52までのいずれかに記載の方法又は使用。   53. The method or use of any of claims 1 to 52, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life of 15 mg min / ml to 75 mg min / ml. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、15mg分/mlから50mg分/mlのインビボAUC半減期を有する請求項1から53までのいずれかに記載の方法又は使用。   54. The method or use of any of claims 1 to 53, wherein the single domain antibody polypeptide construct has an in vivo AUC half-life of 15 mg / ml to 50 mg / ml. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、PEG分子に結合される請求項1から54までのいずれかに記載の方法又は使用。   55. The method or use of any of claims 1 to 54, wherein the single domain antibody polypeptide construct is conjugated to a PEG molecule. PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも24kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである請求項55に記載の方法又は使用。   56. The method or use of claim 55, wherein the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 24 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa. PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも200kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである請求項55に記載の方法又は使用。   56. The method or use of claim 55, wherein the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 200 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa. PEG結合タンパク質は、平均で、1〜20のポリエチレングリコール分子に結合する請求項55に記載の方法又は使用。   56. The method or use of claim 55, wherein the PEG-binding protein binds on average to 1-20 polyethylene glycol molecules. 前記抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する2つ以上の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドを含む請求項1から58までのいずれかに記載の方法又は使用。   59. The method or use of any of claims 1 to 58, wherein the antibody construct comprises two or more single immunoglobulin variable region polypeptides that bind human TNFα. 前記抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ二量体を含む請求項1から59までのいずれかに記載の方法又は使用。   60. The method or use of any of claims 1 to 59, wherein the antibody construct comprises a homodimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα. 前記抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ三量体を含む請求項1から60までのいずれかに記載の方法又は使用。   61. The method or use of any of claims 1-60, wherein the antibody construct comprises a homotrimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα. 前記抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ四量体を含む請求項1から61までのいずれかに記載の方法又は使用。   62. The method or use of any of claims 1 to 61, wherein the antibody construct comprises a homotetramer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα. 前記抗体構築物は、TNFα以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドをさらに含む請求項1から62までのいずれかに記載の方法又は使用。   64. The method or use according to any of claims 1 to 62, wherein the antibody construct further comprises an antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα. TNFα以外の抗原に対して特異的な前記抗体ポリペプチドは、単一領域抗体ポリペプチドを含む請求項63に記載の方法又は使用。   64. The method or use of claim 63, wherein the antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα comprises a single region antibody polypeptide. TNFα以外の抗原に対して特異的な前記抗体ポリペプチドによるTNFα以外の前記抗原の結合は、前記抗体ポリペプチド構築物のインビボ半減期を増加させる請求項63又は64に記載の方法又は使用。   65. The method or use of claim 63 or 64, wherein binding of said antigen other than TNFα by said antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα increases the in vivo half-life of said antibody polypeptide construct. TNFα以外の前記抗原は、血清タンパク質を含む請求項63から65までに記載の方法又は使用。   66. The method or use of claims 63 to 65, wherein the antigen other than TNFα comprises a serum protein. 前記血清タンパク質は、フィブリン、α−2マクログロブリン、血清アルブミン、フィブリノゲンA、フィブリノゲン、血清アミロイドタンパク質A、ヘプタグロビン、タンパク質、ユビキチン、子宮グロブリン及びβ−2−ミクログロブリンからなる群から選択される請求項66に記載の方法又は使用。   The serum protein is selected from the group consisting of fibrin, α-2 macroglobulin, serum albumin, fibrinogen A, fibrinogen, serum amyloid protein A, heptaglobin, protein, ubiquitin, uterine globulin and β-2-microglobulin. Item 67. The method or use according to Item 66. TNFα以外の前記抗原はHSAを含む請求項63に記載の方法又は使用。   64. The method or use of claim 63, wherein the antigen other than TNFα comprises HSA. 前記治療は、少なくとも1つのさらなる治療薬の投与をさらに含む請求項17から68までのいずれか一項に記載の方法。   69. The method of any one of claims 17 to 68, wherein the treatment further comprises administration of at least one additional therapeutic agent. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのCDR3のアミノ酸配列を含む請求項1から69までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

70. The method or use according to any one of claims 1 to 69, comprising the amino acid sequence of CDR3 of an antibody polypeptide selected from the group consisting of:
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも85%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項1から69までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

70. The method or use according to any one of claims 1 to 69, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 85% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項1から69までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

70. The method or use according to any one of claims 1 to 69, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 90% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも92%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項1から69までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

70. The method or use according to any one of claims 1 to 69, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 92% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも94%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項1から69までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

70. The method or use according to any one of claims 1 to 69, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 94% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項1から69までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

70. The method or use according to any one of claims 1 to 69, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 96% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項1から69までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

70. The method or use according to any one of claims 1 to 69, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 98% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項1から69までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

70. The method or use according to any one of claims 1 to 69, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 99% identity thereto.
関節リウマチの治療、予防、進行の抑制又は発症の遅延のための医薬品を調製するための、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、
前記組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止し、
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合し、
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和する組成物の使用。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor of human TNFα for the preparation of a medicament for the treatment, prevention, inhibition of progression or delay of onset of rheumatoid arthritis comprising:
Said composition prevents an increase in arthritic score when administered to mice in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis;
The single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM;
Use of a composition wherein the single domain antibody polypeptide construct neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test.
関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、
前記組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防ぎ、
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合し、
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和し、
前記関節リウマチが治療される方法。
A method of treating rheumatoid arthritis, comprising administering to an individual in need thereof a therapeutically effective amount of a composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding to a receptor for human TNFα. Including
The composition prevents an increase in arthritic score when administered to a Tg197 transgenic mouse model of arthritis,
The single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM;
The single domain antibody polypeptide construct neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test;
The method wherein the rheumatoid arthritis is treated.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
a)IgG重鎖定常領域に融合した、第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第1の融合タンパク質の第1の複製物と、
b)前記第1の融合タンパク質の第2の複製物と、
c)軽鎖定常領域に融合した、第2のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第2の融合タンパク質の第1の複製物と、
d)前記第2の融合タンパク質の第2の複製物とを含み、
前記第1の融合タンパク質の前記第1及び前記第2の複製物は、それぞれのIgG重鎖定常領域を介して互いにジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第1の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第1の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第2の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第2の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記ポリペプチド構築物は、前記第1及び前記第2のエピトープを結合する四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物を含む請求項1から79までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single domain antibody polypeptide construct comprises:
a) a first replica of a first fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a first epitope fused to an IgG heavy chain constant region;
b) a second replica of said first fusion protein;
c) a first replica of a second fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a second epitope fused to a light chain constant region;
d) a second replica of said second fusion protein,
The first and second replicas of the first fusion protein are disulfide bonded to each other via respective IgG heavy chain constant regions;
The light chain constant region of the first replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the first replica of the first fusion protein;
The light chain constant region of the second replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the second replica of the first fusion protein;
80. The method or use according to any one of claims 1 to 79, wherein the polypeptide construct comprises a tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct that binds the first and second epitopes.
前記第1及び/又は前記第2のエピトープは、TNF−αエピトープである請求項80に記載の方法又は使用。   81. The method or use of claim 80, wherein the first and / or the second epitope is a TNF- [alpha] epitope. ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防ぎ、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和する組成物。   A single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to a receptor, wherein said single domain antibody polypeptide construct prevents an increase in arthritis score when administered to a mouse in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis, Is a composition that neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test. ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防ぎ、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制する組成物。   A single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to a receptor, wherein said single domain antibody polypeptide construct prevents an increase in arthritis score when administered to a mouse in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis, Is a composition that suppresses the progression of rheumatoid arthritis. ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防ぎ、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する組成物。   A single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to a receptor, wherein said single domain antibody polypeptide construct prevents an increase in arthritis score when administered to a mouse in a Tg197 transgenic mouse model of arthritis, Is a composition that binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM. ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合する組成物。   A composition comprising a single region antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to a receptor, wherein the composition prevents administration of an arthritic score when administered to a mouse of the Tg197 transgenic mouse model of arthritis, The single region antibody polypeptide construct neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test, the single region antibody polypeptide construct inhibits the progression of rheumatoid arthritis, and the single region antibody polypeptide The construct is a composition that binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
a)IgG重鎖定常領域に融合した、第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第1の融合タンパク質の第1の複製物と、
b)前記第1の融合タンパク質の第2の複製物と、
c)軽鎖定常領域に融合した、第2のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第2の融合タンパク質の第1の複製物と、
d)前記第2の融合タンパク質の第2の複製物とを含み、
前記第1の融合タンパク質の前記第1及び前記第2の複製物は、それぞれのIgG重鎖定常領域を介して互いにジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第1の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第1の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第2の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第2の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記ポリペプチド構築物は、前記第1及び前記第2のエピトープを結合する四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物を含む請求項82から85までのいずれか一項に記載の組成物。
The single domain antibody polypeptide construct comprises:
a) a first replica of a first fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a first epitope fused to an IgG heavy chain constant region;
b) a second replica of said first fusion protein;
c) a first replica of a second fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a second epitope fused to a light chain constant region;
d) a second replica of said second fusion protein,
The first and second replicas of the first fusion protein are disulfide bonded to each other via respective IgG heavy chain constant regions;
The light chain constant region of the first replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the first replica of the first fusion protein;
The light chain constant region of the second replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the second replica of the first fusion protein;
86. The composition of any one of claims 82 to 85, wherein the polypeptide construct comprises a tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct that binds the first and second epitopes.
前記第1及び/又は前記第2のエピトープは、TNF−αエピトープである請求項86に記載の組成物。   87. The composition of claim 86, wherein the first and / or second epitope is a TNF- [alpha] epitope. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのCDR3のアミノ酸配列を含む請求項82から87までのいずれか一項に記載の組成物。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

88. A composition according to any one of claims 82 to 87, comprising the amino acid sequence of CDR3 of an antibody polypeptide selected from the group consisting of.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも85%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項82から87までのいずれか一項に記載の組成物。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

88. A composition according to any one of claims 82 to 87, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 85% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項82から87までのいずれか一項に記載の組成物。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

88. A composition according to any one of claims 82 to 87, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 90% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも92%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項82から87までのいずれか一項に記載の組成物。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

88. A composition according to any one of claims 82 to 87, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 92% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも94%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項82から87までのいずれか一項に記載の組成物。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

88. A composition according to any one of claims 82 to 87, comprising the amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 94% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項82から87までのいずれか一項に記載の組成物。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

88. A composition according to any one of claims 82 to 87, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 96% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項82から87までのいずれか一項に記載の組成物。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

88. A composition according to any one of claims 82 to 87, comprising the amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 98% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項82から87までのいずれか一項に記載の組成物。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

88. A composition according to any one of claims 82 to 87, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 99% identity thereto.
関節リウマチの治療、予防、進行の抑制又は発症の遅延のための医薬品を調製するための、ヒトVEGFのVEGF受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物の使用。   Use of a composition comprising a single region antibody polypeptide construct that antagonizes the binding of human VEGF to the VEGF receptor for the preparation of a medicament for the treatment, prevention, prevention of progression or delay of onset of rheumatoid arthritis. 関節リウマチを治療する方法であって、当該治療を必要とする個体に対して、ヒトVEGFのVEGF受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって前記関節リウマチが治療される方法。   A method of treating rheumatoid arthritis, comprising administering to an individual in need thereof a therapeutically effective amount of a composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to the VEGF receptor. And wherein said rheumatoid arthritis is treated. 前記組成物は、コラーゲン誘発関節炎(CIA)マウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する請求項96に記載の使用、又は請求項97に記載の方法。   99. The use of claim 96, or the method of claim 97, wherein the composition prevents an increase in arthritis score when administered to mice in a collagen-induced arthritis (CIA) mouse model. 前記マウスに対する前記組成物の投与は、
a)CIAモデルマウスに対して前記組成物を腹腔内注射により毎週投与する工程と、
b)工程a)のマウスの重量を毎週測定する工程と、
c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候について前記マウスを採点する工程とを含む請求項98に記載の方法又は使用。
Administration of the composition to the mouse comprises
a) weekly administration of the composition to CIA model mice by intraperitoneal injection;
b) measuring the weight of the mouse in step a) weekly;
c) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder) 99. The method or use of claim 98, comprising scoring the mouse for a macrophenotypic indication of arthritis according to the system.
前記治療は、前記関節リウマチの進行を抑制することを含む請求項97から99までのいずれか一項に記載の方法。   99. The method according to any one of claims 97 to 99, wherein the treatment comprises inhibiting progression of the rheumatoid arthritis. 前記治療は、関節リウマチの発症を防止する、又は遅らせることを含む請求項97から99までのいずれか一項に記載の方法。   99. A method according to any one of claims 97 to 99, wherein the treatment comprises preventing or delaying the onset of rheumatoid arthritis. 前記投与は、RAの1つ又は複数の指標の統計的に有意な変化をもたらす請求項97から99までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   99. The method or use according to any one of claims 97 to 99, wherein the administration results in a statistically significant change in one or more indicators of RA. RAの前記1つ又は複数の指標は、血沈(ESR)、リッチ関節指数及び朝のこわばりの持続時間、関節可動度、関節腫脹、1つ又は複数の関節のX線撮像、並びに1つ又は複数の関節の固定部の組織病理学的分析のいずれかを含む請求項102に記載の方法又は使用。   The one or more indicators of RA include blood sedimentation (ESR), rich joint index and morning stiffness duration, joint mobility, joint swelling, X-ray imaging of one or more joints, and one or more 103. The method or use of claim 102, comprising any of histopathological analysis of a fixed part of the joint. RAの前記1つ又は複数の指標は、コラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、
前記組成物は前記マウスに投与され、
前記マウスは、関節炎の前記マクロ表現型徴候について採点され、
関節炎の前記マクロ表現型徴候は、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って採点される請求項102に記載の方法又は使用。
The one or more indicators of RA include a decrease in the macrophenotypic signs of arthritis in mice of a collagen-induced arthritis mouse model;
The composition is administered to the mouse;
The mice are scored for the macrophenotypic signs of arthritis;
Said macro phenotypic signs of arthritis are: 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe 105. The method or use of claim 102, scored according to a system of arthritis (significant movement disorder).
RAの前記1つ又は複数の指標は、コラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスにおける関節炎の組織病理学的徴候のマクロ表現型徴候の減少を含み、
前記組成物は該マウスに投与され、
前記マウスは、関節炎の前記組織病理学的徴候について採点され、
関節炎の前記組織病理学的徴候は、関節に実現され、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、3=関節軟骨破壊及び骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて採点される請求項102に記載の方法又は使用。
The one or more indicators of RA include a decrease in macrophenotypic signs of histopathological signs of arthritis in mice of a collagen-induced arthritis mouse model;
The composition is administered to the mouse;
The mice are scored for the histopathological signs of arthritis;
Said histopathological signs of arthritis are realized in the joints, 0 = no detectable pathology, 1 = presence of synovial hyperplasia and polymorphonuclear infiltrates, 2 = pannus and fibrous tissue formation and localization 103. Method or use according to claim 102, scored using a system of articular cartilage destruction and bone erosion, 3 = articular cartilage destruction and bone erosion, 4 = extensive articular cartilage destruction and bone erosion.
前記二重特異性抗体構築物は、
a)IgG重鎖定常領域に融合した、第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第1の融合タンパク質の第1の複製物と、
b)前記第1の融合タンパク質の第2の複製物と、
c)軽鎖定常領域に融合した、第2のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第2の融合タンパク質の第1の複製物と、
d)前記第2の融合タンパク質の第2の複製物とを含み、
前記第1の融合タンパク質の前記第1及び前記第2の複製物は、それぞれのIgG重鎖定常領域を介して互いにジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第1の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第1の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第2の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第2の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記ポリペプチド構築物は、前記第1及び前記第2のエピトープを結合する四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物を含む請求項134に記載の使用又は方法。
The bispecific antibody construct is:
a) a first replica of a first fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a first epitope fused to an IgG heavy chain constant region;
b) a second replica of said first fusion protein;
c) a first replica of a second fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a second epitope fused to a light chain constant region;
d) a second replica of said second fusion protein,
The first and second replicas of the first fusion protein are disulfide bonded to each other via respective IgG heavy chain constant regions;
The light chain constant region of the first replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the first replica of the first fusion protein;
The light chain constant region of the second replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the second replica of the first fusion protein;
135. The use or method of claim 134, wherein the polypeptide construct comprises a tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct that binds the first and second epitopes.
前記第1及び/又は前記第2のエピトープは、VEGFエピトープである請求項106に記載の方法又は使用。   107. The method or use of claim 106, wherein the first and / or the second epitope is a VEGF epitope. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒト単一領域抗体ポリペプチドを含む請求項96から107までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   108. The method or use of any one of claims 96 to 107, wherein the single domain antibody polypeptide construct comprises a human single domain antibody polypeptide. 前記ヒト単一領域抗体ポリペプチドは、VEGFを結合する請求項108に記載の方法又は使用。   109. The method or use of claim 108, wherein the human single region antibody polypeptide binds VEGF. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトVEGFを結合する請求項96から109までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   110. The method or use according to any one of claims 96 to 109, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd of less than 100 nM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nMから50pMの範囲のKdでヒトVEGFを結合する請求項96から109までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   110. The method or use according to any one of claims 96 to 109, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd in the range of 100 nM to 50 pM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、30nMから50pMのKdでヒトVEGFを結合する請求項96から109までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   111. The method or use according to any one of claims 96 to 109, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd of 30 nM to 50 pM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、10nMから50pMのKdでヒトVEGFを結合する請求項96から109までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   110. The method or use according to any one of claims 96 to 109, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd of 10 nM to 50 pM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、1nmから50pMの範囲のKdでヒトVEGFを結合する請求項96から109までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   110. The method or use according to any one of claims 96 to 109, wherein the single domain antibody polypeptide construct binds human VEGF with a Kd in the range of 1 nm to 50 pM. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、VEGF受容体1試験又はVEGF受容体2試験で測定されるヒトVEGFを中和する請求項96から114までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   115. The method or use according to any one of claims 96 to 114, wherein the single domain antibody polypeptide construct neutralizes human VEGF as measured in a VEGF receptor 1 test or a VEGF receptor 2 test. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、細胞表面受容体に結合するヒトVEGFに特異的に結合する請求項96から115までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   116. The method or use of any one of claims 96 to 115, wherein the single domain antibody polypeptide construct specifically binds human VEGF that binds to a cell surface receptor. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、PEG分子に結合される請求項96から116までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   117. The method or use of any one of claims 96 to 116, wherein the single domain antibody polypeptide construct is conjugated to a PEG molecule. PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも24kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである請求項117に記載の方法又は使用。   118. The method or use of claim 117, wherein the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 24 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa. PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも200kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである請求項117に記載の方法又は使用。   118. The method or use of claim 117, wherein the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 200 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa. PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、平均で、2つ以上のポリエチレングリコール分子に結合される請求項117から119までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   120. The method or use according to any one of claims 117 to 119, wherein the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct is conjugated on average to two or more polyethylene glycol molecules. PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、平均で、2〜20のPEG分子に結合される請求項117から119までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   120. The method or use according to any one of claims 117 to 119, wherein the PEG-conjugated single domain antibody polypeptide construct is conjugated to 2 to 20 PEG molecules on average. 前記抗体構築物は、ヒトVEGFを結合する2つ以上の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドを含む請求項96から121までのいずれか一項に記載の方法又は使用。     122. The method or use according to any one of claims 96 to 121, wherein the antibody construct comprises two or more single immunoglobulin variable region polypeptides that bind human VEGF. 前記抗体構築物は、ヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ二量体を含む請求項96から121までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   122. The method or use according to any one of claims 96 to 121, wherein the antibody construct comprises a homodimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. 前記抗体構築物は、ヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ三量体を含む請求項96から121までのいずれかに記載の方法又は使用。   122. The method or use of any of claims 96 to 121, wherein the antibody construct comprises a homotrimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. 前記抗体構築物は、ヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ四量体を含む請求項96から121までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   122. The method or use according to any one of claims 96 to 121, wherein the antibody construct comprises a homotetramer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. 前記構築物は、VEGF以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドをさらに含む請求項96から125までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   126. The method or use according to any one of claims 96 to 125, wherein the construct further comprises an antibody polypeptide specific for an antigen other than VEGF. VEGF以外の抗原に対して特異的な前記抗体ポリペプチドは、単一領域抗体ポリペプチドを含む請求項126に記載の方法又は使用。   127. The method or use of claim 126, wherein said antibody polypeptide specific for an antigen other than VEGF comprises a single region antibody polypeptide. VEGF以外の抗原に対して特異的な前記抗体ポリペプチドによるVEGF以外の前記抗原の結合は、前記抗体ポリペプチド構築物のインビボ半減期を増加させる請求項126又は127に記載の方法又は使用。   128. The method or use of claim 126 or 127, wherein binding of the non-VEGF antigen by the antibody polypeptide specific for an antigen other than VEGF increases the in vivo half-life of the antibody polypeptide construct. VEGF以外の前記抗原は、血清タンパク質を含む請求項126から128までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   129. The method or use according to any one of claims 126 to 128, wherein the antigen other than VEGF comprises a serum protein. 前記血清タンパク質は、フィブリン、α−2マクログロブリン、血清アルブミン、フィブリノゲンA、フィブリノゲン、血清アミロイドタンパク質A、ヘプタグロビン、タンパク質、ユビキチン、子宮グロブリン及びβ−2−ミクログロブリンからなる群から選択される請求項129に記載の方法又は使用。   The serum protein is selected from the group consisting of fibrin, α-2 macroglobulin, serum albumin, fibrinogen A, fibrinogen, serum amyloid protein A, heptaglobin, protein, ubiquitin, uterine globulin and β-2-microglobulin. 129. The method or use according to item 129. VEGF以外の前記抗原はHSAを含む請求項126から129までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   129. The method or use according to any one of claims 126 to 129, wherein the antigen other than VEGF comprises HSA. 前記治療は、少なくとも1つのさらなる治療薬の投与をさらに含む請求項97から131までのいずれか一項に記載の方法。   132. The method of any one of claims 97 to 131, wherein the treatment further comprises administration of at least one additional therapeutic agent. 前記治療薬は、エタネルセプト、インフリキシマブ及びD2E7からなる群から選択される請求項132に記載の方法。   135. The method of claim 132, wherein the therapeutic agent is selected from the group consisting of etanercept, infliximab, and D2E7. 前記治療薬は、コルチコステロイド、非ステロイド抗炎症薬(NSAIDS)、アセチルサリチル酸、ピラゾロン、フェナム酸塩、ジフルニサル、酢酸誘導体、プロピオン酸誘導体、オキシカム、メフェナム酸、ポンステル、メクロフェナム酸塩、メクロメン、フェニルブタゾン、ブタゾリジン、ジフルニサル、ドロビド、ジクロフェナク、ボルタレン、インドメタシン、インドシン、スリンダク、クリノリル、エトドラク、ロジン、ケトロラク、トラドール、ナブメトン、レラフェン、トルメチン、トレクチン、イブプロフェン、モツリン、フェノプロフェン、ナルフォン、フルルビプロフェン、アンテ、カルプロフェン、リマジル、ケトプロフェン、オルジス、ナプロキセン、アナプロクス、ナプロシン、ピロキシカム及びフェルデンからなる群から選択される請求項132に記載の方法。   The therapeutic agents include corticosteroids, non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDS), acetylsalicylic acid, pyrazolone, fenamic acid salt, diflunisal, acetic acid derivative, propionic acid derivative, oxicam, mefenamic acid, ponster, meclofenamic acid salt, meclomene, phenyl Butazone, Butazolidine, Diflunisal, Drobid, Diclofenac, Voltaren, Indomethacin, Indocin, Sulindac, Crinolyl, Etodolac, Rosin, Ketorolac, Tradol, Nabumetone, Lerafen, Tolmetine, Trectin, Ibuprofen, Motuline, Fenoprofen, Narphone, Flurbipro Fen, Ante, Carprofen, Rimadil, Ketoprofen, Ordis, Naproxen, Anaprox, Naprosin, Piroxicam and Felden The method of claim 132 selected from the group consisting. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのCDR3のアミノ酸配列を含む請求項134に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

135. The method or use of claim 134, comprising the amino acid sequence of CDR3 of an antibody polypeptide selected from the group consisting of:
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも85%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項96から134までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

135. The method or use according to any one of claims 96 to 134, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 85% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項96から134までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

135. The method or use according to any one of claims 96 to 134, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 90% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも92%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項96から134までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

135. The method or use according to any one of claims 96 to 134, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 92% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも94%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項96から134までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

135. The method or use according to any one of claims 96 to 134, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 94% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項96から134までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

135. The method or use according to any one of claims 96 to 134, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 96% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項96から134までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

135. The method or use according to any one of claims 96 to 134, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 98% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、クローン
Figure 2008504356

からなる群から選択される抗体ポリペプチドのアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも99%の同一性を有するアミノ酸配列を含む請求項96から134までのいずれか一項に記載の方法又は使用。
The single region antibody polypeptide construct is a clone
Figure 2008504356

135. The method or use according to any one of claims 96 to 134, comprising an amino acid sequence of an antibody polypeptide selected from the group consisting of, or an amino acid sequence having at least 99% identity thereto.
ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
Figure 2008504356

からなる群から選択されるCDR3配列を含む組成物。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to a receptor, the single domain antibody polypeptide construct comprising:
Figure 2008504356

A composition comprising a CDR3 sequence selected from the group consisting of:
ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも85%の同一性を有する配列を含む組成物。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to a receptor, the single domain antibody polypeptide construct comprising:
Figure 2008504356

A composition comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of: or a sequence having at least 85% identity thereto.
ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも90%の同一性を有する配列を含む組成物。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to a receptor, the single domain antibody polypeptide construct comprising:
Figure 2008504356

A composition comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of: or a sequence having at least 90% identity thereto.
ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも92%の同一性を有する配列を含む組成物。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to a receptor, the single domain antibody polypeptide construct comprising:
Figure 2008504356

A composition comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of or a sequence having at least 92% identity thereto.
ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも94%の同一性を有する配列を含む組成物。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to a receptor, the single domain antibody polypeptide construct comprising:
Figure 2008504356

A composition comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of: or a sequence having at least 94% identity thereto.
ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも96%の同一性を有する配列を含む組成物。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to a receptor, the single domain antibody polypeptide construct comprising:
Figure 2008504356

A composition comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of: or a sequence having at least 96% identity thereto.
ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも98%の同一性を有する配列を含む組成物。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to a receptor, the single domain antibody polypeptide construct comprising:
Figure 2008504356

A composition comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of: or a sequence having at least 98% identity thereto.
ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
Figure 2008504356

からなる群から選択されるアミノ酸配列、又はそれに対して少なくとも99%の同一性を有する配列を含む組成物。
A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human VEGF to a receptor, the single domain antibody polypeptide construct comprising:
Figure 2008504356

A composition comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of: or a sequence having at least 99% identity thereto.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、
a)IgG重鎖定常領域に融合した、第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第1の融合タンパク質の第1の複製物と、
b)前記第1の融合タンパク質の第2の複製物と、
c)軽鎖定常領域に融合した、第2のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第2の融合タンパク質の第1の複製物と、
d)前記第2の融合タンパク質の第2の複製物とを含み、
前記第1の融合タンパク質の前記第1及び前記第2の複製物は、それぞれのIgG重鎖定常領域を介して互いにジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第1の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第1の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第2の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第2の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記ポリペプチド構築物は、前記第1及び前記第2のエピトープを結合する四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物を含む請求項143から150までのいずれか一項に記載の組成物。
The single domain antibody polypeptide construct comprises:
a) a first replica of a first fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a first epitope fused to an IgG heavy chain constant region;
b) a second replica of said first fusion protein;
c) a first replica of a second fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a second epitope fused to a light chain constant region;
d) a second replica of said second fusion protein,
The first and second replicas of the first fusion protein are disulfide bonded to each other via respective IgG heavy chain constant regions;
The light chain constant region of the first replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the first replica of the first fusion protein;
The light chain constant region of the second replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the second replica of the first fusion protein;
161. The composition of any one of claims 143 to 150, wherein the polypeptide construct comprises a tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct that binds the first and second epitopes.
前記第1及び/又は前記第2のエピトープは、VEGFエピトープである請求項151に記載の組成物。   152. The composition of claim 151, wherein the first and / or the second epitope is a VEGF epitope. 関節リウマチの治療、予防、進行の防止又は発症の遅延のための医薬品を調製するための、ヒトTNFαの活性に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物の使用。   A single domain antibody polypeptide construct that antagonizes the activity of human TNFα and antagonizes binding to the receptor of human VEGF for the preparation of a medicament for the treatment, prevention, prevention of progression or delay of onset of rheumatoid arthritis Use of a composition comprising. 関節リウマチの治療、予防、進行の防止又は発症の遅延のための医薬品を調製するための、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物の使用。   A single domain antibody poly-antagonizing the binding of human TNFα to the receptor and antagonizing the binding of human VEGF to the receptor for the preparation of a medicament for the treatment, prevention, prevention of progression or delay of onset of rheumatoid arthritis Use of a composition comprising a peptide construct. 関節リウマチを治療する方法であって、その治療を必要とする個体に対して、ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む治療有効量の組成物を投与することを含み、それによって前記関節リウマチが治療される方法。   A method of treating rheumatoid arthritis, comprising simulating a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to a receptor and antagonizes binding of a human VEGF receptor to an individual in need thereof. Administering a therapeutically effective amount of the composition, whereby said rheumatoid arthritis is treated. 前記ポリペプチド構築物は、二重特異性抗体構築物である請求項153又は154に記載の使用、或いは請求項155に記載の方法。   156. Use according to claim 153 or 154, or method according to claim 155, wherein said polypeptide construct is a bispecific antibody construct. 前記二重特異性抗体構築物は、
a)IgG重鎖定常領域に融合した、第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第1の融合タンパク質の第1の複製物と、
b)前記第1の融合タンパク質の第2の複製物と、
c)軽鎖定常領域に融合した、第2のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第2の融合タンパク質の第1の複製物と、
d)前記第2の融合タンパク質の第2の複製物とを含み、
前記第1の融合タンパク質の前記第1及び前記第2の複製物は、それぞれのIgG重鎖定常領域を介して互いにジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第1の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第1の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第2の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第2の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記ポリペプチド構築物は、前記第1及び前記第2のエピトープを結合する四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物を含む請求項134に記載の使用又は方法。
The bispecific antibody construct is:
a) a first replica of a first fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a first epitope fused to an IgG heavy chain constant region;
b) a second replica of said first fusion protein;
c) a first replica of a second fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a second epitope fused to a light chain constant region;
d) a second replica of said second fusion protein,
The first and second replicas of the first fusion protein are disulfide bonded to each other via respective IgG heavy chain constant regions;
The light chain constant region of the first replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the first replica of the first fusion protein;
The light chain constant region of the second replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the second replica of the first fusion protein;
135. The use or method of claim 134, wherein the polypeptide construct comprises a tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct that binds the first and second epitopes.
前記組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する請求項153から157までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   158. The method or use according to any one of claims 153 to 157, wherein the composition prevents an increase in arthritic score when administered to a mouse of a Tg197 transgenic mouse model of arthritis. Tg197遺伝子組換えマウスに対する前記組成物の投与は、
a)異型接合Tg197遺伝子組換えマウスに対して前記組成物を腹腔内注射により毎週投与する工程と、
b)工程a)のマウスの重量を毎週測定する工程と、
c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候について前記マウスを毎週採点する工程とを含む請求項158に記載の方法又は使用。
Administration of the composition to Tg197 transgenic mice is as follows:
a) weekly administration of said composition by intraperitoneal injection to heterozygous Tg197 transgenic mice;
b) measuring the weight of the mouse in step a) weekly;
c) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder) 159. The method or use of claim 158, comprising scoring the mouse weekly for macrophenotypic signs of arthritis according to the system of
前記組成物は、エタネルセプト、インフリキシマブ及びD2E7からなる群から選択される薬剤以上である、Tg197遺伝子組換えマウス関節炎試験における効果を有する請求項158に記載の方法又は使用。   159. The method or use of claim 158, wherein the composition has an effect in a Tg197 transgenic mouse arthritis test that is greater than or equal to a drug selected from the group consisting of etanercept, infliximab and D2E7. 前記組成物は、コラーゲン誘発関節炎(CIA)マウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止する請求項153から157までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   158. The method or use according to any one of claims 153 to 157, wherein the composition prevents an increase in arthritis score when administered to a mouse of a collagen-induced arthritis (CIA) mouse model. 前記マウスに対する前記組成物の投与は、
a)CIAモデルマウスに対して前記組成物を腹腔内注射により毎週投与する工程と、
b)工程a)のマウスの重量を毎週測定する工程と、
c)0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って、関節炎のマクロ表現型徴候について前記マウスを採点する工程とを含む請求項161に記載の方法又は使用。
Administration of the composition to the mouse comprises
a) weekly administration of the composition to CIA model mice by intraperitoneal injection;
b) measuring the weight of the mouse in step a) weekly;
c) 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe arthritis (significant movement disorder) 163. The method or use of claim 161, comprising scoring the mouse for a macrophenotypic indication of arthritis according to the system.
前記投与は、RAの1つ又は複数の指標の統計的に有意な変化をもたらす請求項158に記載の方法又は使用。   159. The method or use of claim 158, wherein the administration results in a statistically significant change in one or more indicators of RA. 前記治療は、前記関節リウマチの進行を抑制することを含む請求項131又は134から137までのいずれか一項に記載の方法。   138. The method according to any one of claims 131 or 134 to 137, wherein the treatment comprises inhibiting progression of the rheumatoid arthritis. 前記治療は、関節リウマチの発症を防止する、又は遅らせることを含む請求項155から163までのいずれか一項に記載の方法。   164. The method of any one of claims 155 to 163, wherein the treatment comprises preventing or delaying the onset of rheumatoid arthritis. RAの前記1つ又は複数の指標は、血沈(ESR)、リッチ関節指数及び朝のこわばりの持続時間、関節可動度、関節腫脹、1つ又は複数の関節のX線撮像、並びに1つ又は複数の関節の固定部の組織病理学的分析のいずれかを含む請求項163に記載の方法又は使用。   The one or more indicators of RA include blood sedimentation (ESR), rich joint index and morning stiffness duration, joint mobility, joint swelling, X-ray imaging of one or more joints, and one or more 166. A method or use according to claim 163, comprising any of histopathological analysis of the fixed part of the joint. RAの前記1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、
前記組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、
前記Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎の前記マクロ表現型徴候について採点され、
関節炎の前記マクロ表現型徴候は、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って採点される請求項163に記載の方法又は使用。
The one or more indicators of RA include a reduction in the macrophenotypic signs of arthritis in Tg197 transgenic mice;
The composition is administered to a Tg197 transgenic mouse;
The Tg197 transgenic mice are scored for the macrophenotypic signs of arthritis;
Said macro phenotypic signs of arthritis are: 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe 166. The method or use of claim 163, scored according to a system of arthritis (significant movement disorder).
RAの前記1つ又は複数の指標は、Tg197遺伝子組換えマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、
前記組成物はTg197遺伝子組換えマウスに投与され、
前記Tg197遺伝子組換えマウスは、関節炎の前記マクロ表現型徴候について採点され、
関節炎の前記組織病理学的徴候は、関節に実現され、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、3=関節軟骨破壊及び骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて採点される請求項140に記載の方法又は使用。
The one or more indicators of RA include a reduction in the macrophenotypic signs of arthritis in Tg197 transgenic mice;
The composition is administered to a Tg197 transgenic mouse;
The Tg197 transgenic mice are scored for the macrophenotypic signs of arthritis;
Said histopathological signs of arthritis are realized in the joints, 0 = no detectable pathology, 1 = presence of synovial hyperplasia and polymorphonuclear infiltrates, 2 = pannus and fibrous tissue formation and localization 141. Method or use according to claim 140, scored using a system of articular cartilage destruction and bone erosion, 3 = articular cartilage destruction and bone erosion, 4 = extensive articular cartilage destruction and bone erosion.
前記投与は、RAの1つ又は複数の指標の統計的に有意な変化をもたらす請求項161に記載の方法又は使用。   164. The method or use of claim 161, wherein the administration results in a statistically significant change in one or more indicators of RA. RAの前記1つ又は複数の指標は、コラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスにおける関節炎のマクロ表現型徴候の減少を含み、
前記組成物は前記マウスに投与され、
前記マウスは、関節炎の前記マクロ表現型徴候について採点され、
関節炎の前記マクロ表現型徴候は、0=関節炎ではない(正常な外観及び屈曲)、1=軽度の関節炎(関節の歪み)、2=中等度の関節炎(腫脹、関節の変形)、3=重度の関節炎(著しい運動障害)のシステムに従って採点される請求項169に記載の方法又は使用。
The one or more indicators of RA include a decrease in the macrophenotypic signs of arthritis in mice of a collagen-induced arthritis mouse model;
The composition is administered to the mouse;
The mice are scored for the macrophenotypic signs of arthritis;
Said macro phenotypic signs of arthritis are: 0 = not arthritis (normal appearance and flexion), 1 = mild arthritis (joint distortion), 2 = moderate arthritis (swelling, joint deformation), 3 = severe 170. The method or use of claim 169, scored according to a system of arthritis (significant movement disorder).
RAの前記1つ又は複数の指標は、コラーゲン誘発関節炎マウスモデルのマウスにおける関節炎の組織病理学的徴候のマクロ表現型徴候の減少を含み、
前記組成物は該マウスに投与され、
前記マウスは、関節炎の前記組織病理学的徴候について採点され、
関節炎の前記組織病理学的徴候は、関節に実現され、0=検出可能な病状なし、1=滑膜の過形成及び多形核浸潤物の存在、2=パンヌス及び繊維状組織の形成並びに限局性軟骨下骨浸食、3=関節軟骨破壊及び骨浸食、4=広範な関節軟骨破壊及び骨浸食のシステムを用いて採点される請求項169に記載の方法又は使用。
The one or more indicators of RA include a decrease in macrophenotypic signs of histopathological signs of arthritis in mice of a collagen-induced arthritis mouse model;
The composition is administered to the mouse;
The mice are scored for the histopathological signs of arthritis;
Said histopathological signs of arthritis are realized in the joints, 0 = no detectable pathology, 1 = presence of synovial hyperplasia and polymorphonuclear infiltrates, 2 = pannus and fibrous tissue formation and localization 170. The method or use of claim 169, scored using a system of articular cartilage destruction and bone erosion, 3 = articular cartilage destruction and bone erosion, 4 = extensive articular cartilage destruction and bone erosion.
前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、ヒト単一領域抗体ポリペプチドを含む請求項153から171までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   172. A method or use according to any one of claims 153 to 171 wherein the single region antibody polypeptide construct comprises a human single region antibody polypeptide. 前記ヒト単一領域抗体ポリペプチド構築物は、TNFα及びVEGFを結合する請求項172に記載の方法又は使用。   173. The method or use of claim 172, wherein the human single region antibody polypeptide construct binds TNFα and VEGF. ヒトVEGFの活性に拮抗する前記単一領域抗体ポリペプチド成分は、VEGF受容体1試験又はVEGF受容体2試験で測定されるヒトVEGFを中和する請求項172に記載の方法又は使用。   175. The method or use of claim 172, wherein said single domain antibody polypeptide component that antagonizes the activity of human VEGF neutralizes human VEGF as measured in a VEGF receptor 1 test or a VEGF receptor 2 test. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和する請求項153から174までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   175. The method or use according to any one of claims 153 to 174, wherein said single domain antibody polypeptide construct neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test. 前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、PEG分子に結合される請求項153から175までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   175. A method or use according to any one of claims 153 to 175, wherein said single domain antibody polypeptide construct is conjugated to a PEG molecule. PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも24kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである請求項176に記載の方法又は使用。   177. The method or use of claim 176, wherein the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 24 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa. PEG結合単一領域抗体ポリペプチド構築物は、少なくとも200kDaのハイドロダイナミックサイズを有し、全PEGサイズは20から60kDaである請求項176に記載の方法又は使用。   177. The method or use of claim 176, wherein the PEG-conjugated single region antibody polypeptide construct has a hydrodynamic size of at least 200 kDa and the total PEG size is 20 to 60 kDa. 前記抗体ポリペプチド構築物は、平均で、2つ以上のポリエチレングリコール分子に結合される請求項176から178までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   179. The method or use of any one of claims 176 to 178, wherein the antibody polypeptide construct is conjugated to two or more polyethylene glycol molecules on average. 前記抗体ポリペプチド構築物は、平均で、2〜20のPEG分子に結合される請求項176から178までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   179. The method or use of any one of claims 176 to 178, wherein the antibody polypeptide construct is conjugated to 2 to 20 PEG molecules on average. 前記抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する2つ以上の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチド、及び/又はヒトVEGFを結合する2つ以上の単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチド請求項153から180までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   153. The antibody construct comprises two or more single immunoglobulin variable region polypeptides that bind human TNFα and / or two or more single immunoglobulin variable region polypeptides that bind human VEGF. The method or use according to any one of the above. 前記抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ二量体、及び/又はヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ二量体を含む請求項153から180までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   153. The antibody construct comprises a homodimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα and / or a homodimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. 183. A method or use according to any one of 1 to 180. 前記抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ三量体、及び/又はヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ三量体を含む請求項153から180までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   153. The antibody construct comprises a homotrimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα and / or a homotrimer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. 183. A method or use according to any one of 1 to 180. 前記抗体構築物は、ヒトTNFαを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ四量体、及び/又はヒトVEGFを結合する単一免疫グロブリン可変領域ポリペプチドのホモ四量体を含む請求項153から180までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   153. The antibody construct comprises a homotetramer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human TNFα and / or a homotetramer of a single immunoglobulin variable region polypeptide that binds human VEGF. 183. A method or use according to any one of 1 to 180. 前記構築物は、TNFα又はVEGF以外の抗原に対して特異的な抗体ポリペプチドをさらに含む請求項153から180までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   181. The method or use according to any one of claims 153 to 180, wherein the construct further comprises an antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα or VEGF. TNFα又はVEGF以外の抗原に対して特異的な前記抗体ポリペプチドは、単一領域抗体ポリペプチドを含む請求項185に記載の方法又は使用。   186. The method or use of claim 185, wherein said antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα or VEGF comprises a single region antibody polypeptide. TNFα又はVEGF以外の抗原に対して特異的な前記抗体ポリペプチドによるTNFα又はVEGF以外の前記抗原の結合は、前記抗体ポリペプチド構築物のインビボ半減期を増加させる請求項185又は186に記載の方法又は使用。   187. The method of claim 185 or 186, wherein binding of said antigen other than TNFα or VEGF by said antibody polypeptide specific for an antigen other than TNFα or VEGF increases the in vivo half-life of said antibody polypeptide construct or use. TNFα又はVEGF以外の前記抗原は、血清タンパク質を含む請求項185から187までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   188. The method or use according to any one of claims 185 to 187, wherein the antigen other than TNFα or VEGF comprises a serum protein. 前記血清タンパク質は、フィブリン、α−2マクログロブリン、血清アルブミン、フィブリノゲンA、フィブリノゲン、血清アミロイドタンパク質A、ヘプタグロビン、タンパク質、ユビキチン、子宮グロブリン及びβ−2−ミクログロブリンからなる群から選択される請求項188に記載の方法又は使用。   The serum protein is selected from the group consisting of fibrin, α-2 macroglobulin, serum albumin, fibrinogen A, fibrinogen, serum amyloid protein A, heptaglobin, protein, ubiquitin, uterine globulin and β-2-microglobulin. 188. Method or use according to item 188. TNFα以外の前記抗原はHSAを含む請求項185から189までのいずれか一項に記載の方法又は使用。   188. The method or use according to any one of claims 185 to 189, wherein the antigen other than TNFα comprises HSA. 前記治療は、少なくとも1つのさらなる治療薬の投与をさらに含む請求項155から190までのいずれか一項に記載の方法。   195. The method of any one of claims 155 to 190, wherein the treatment further comprises administration of at least one additional therapeutic agent. 前記さらなる治療薬は、コルチコステロイド、非ステロイド抗炎症薬(NSAIDS)、アセチルサリチル酸、ピラゾロン、フェナム酸塩、ジフルニサル、酢酸誘導体、プロピオン酸誘導体、オキシカム、メフェナム酸、ポンステル、メクロフェナム酸塩、メクロメン、フェニルブタゾン、ブタゾリジン、ジフルニサル、ドロビド、ジクロフェナク、ボルタレン、インドメタシン、インドシン、スリンダク、クリノリル、エトドラク、ロジン、ケトロラク、トラドール、ナブメトン、レラフェン、トルメチン、トレクチン、イブプロフェン、モツリン、フェノプロフェン、ナルフォン、フルルビプロフェン、アンテ、カルプロフェン、リマジル、ケトプロフェン、オルジス、ナプロキセン、アナプロクス、ナプロシン、ピロキシカム及びフェルデンからなる群から選択される請求項191に記載の方法。   Said further therapeutic agents are corticosteroids, non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDS), acetylsalicylic acid, pyrazolone, fenamic acid, diflunisal, acetic acid derivatives, propionic acid derivatives, oxicam, mefenamic acid, ponster, meclofenamic acid, meclomene, Phenylbutazone, Butazolidine, Diflunisal, Drobid, Diclofenac, Voltaren, Indomethacin, Indocin, Sulindac, Crinolyl, Etodolac, Rosin, Ketorolac, Tradol, Nabumetone, Leraphene, Tolmethine, Trectin, Ibuprofen, Motuline, Fenoprofen, Narphone, Flurbi Profen, Ante, Carprofen, Rimadil, Ketoprofen, Ordis, Naproxen, Anaprox, Naprosin, Piroxicam and Fe The method of claim 191 which is selected from the group consisting den. TNF−αを結合する第1の抗体単一領域ポリペプチドと、VEGFを結合する第2の抗体単一領域ポリペプチドとを含む二重特異性抗原結合ポリペプチド。   A bispecific antigen-binding polypeptide comprising a first antibody single region polypeptide that binds TNF-α and a second antibody single region polypeptide that binds VEGF. 前記構築物は、
a)IgG重鎖定常領域に融合した、第1のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第1の融合タンパク質の第1の複製物と、
b)前記第1の融合タンパク質の第2の複製物と、
c)軽鎖定常領域に融合した、第2のエピトープを結合する単一領域抗体ポリペプチドを含む第2の融合タンパク質の第1の複製物と、
d)前記第2の融合タンパク質の第2の複製物とを含み、
前記第1の融合タンパク質の前記第1及び前記第2の複製物は、それぞれのIgG重鎖定常領域を介して互いにジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第1の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第1の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記第2の融合タンパク質の前記第2の複製物の前記軽鎖定常領域は、前記第1の融合タンパク質の前記第2の複製物のIgG重鎖定常領域にジスルフィド結合され、
前記ポリペプチド構築物は、前記第1及び前記第2のエピトープを結合する四価二重特異性抗原結合ポリペプチド構築物を含む請求項193に記載の二重特異性抗原結合ポリペプチド。
The construct is
a) a first replica of a first fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a first epitope fused to an IgG heavy chain constant region;
b) a second replica of said first fusion protein;
c) a first replica of a second fusion protein comprising a single region antibody polypeptide that binds a second epitope fused to a light chain constant region;
d) a second replica of said second fusion protein,
The first and second replicas of the first fusion protein are disulfide bonded to each other via respective IgG heavy chain constant regions;
The light chain constant region of the first replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the first replica of the first fusion protein;
The light chain constant region of the second replica of the second fusion protein is disulfide bonded to the IgG heavy chain constant region of the second replica of the first fusion protein;
197. The bispecific antigen binding polypeptide of claim 193, wherein said polypeptide construct comprises a tetravalent bispecific antigen binding polypeptide construct that binds said first and second epitopes.
前記第1のエピトープはTNF−αエピトープであり、前記第2のエピトープはVEGFエピトープである請求項165に記載の二重特異性抗原結合ポリペプチド。   166. The bispecific antigen binding polypeptide of claim 165, wherein said first epitope is a TNF- [alpha] epitope and said second epitope is a VEGF epitope. 前記第1のエピトープはVEGFエピトープであり、前記第2のエピトープはTNF−αエピトープである請求項165に記載の二重特異性抗原結合ポリペプチド。   166. The bispecific antigen binding polypeptide of claim 165, wherein said first epitope is a VEGF epitope and said second epitope is a TNF-α epitope. ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制する組成物。   Increased arthritis score when administered to mice in the Tg197 transgenic mouse model of arthritis, comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to the receptor and antagonizes binding of human VEGF to the receptor Wherein the single domain antibody polypeptide construct inhibits the progression of rheumatoid arthritis. ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含む組成物であって、前記組成物は、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると、関節炎スコアの増加を防止し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制する組成物。   A composition comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to a receptor and antagonizes binding of human VEGF to a receptor, said composition comprising a Tg197 transgenic mouse model of arthritis When administered to mice, it prevents an increase in arthritis score, the single domain antibody polypeptide construct binds human TNFα with a Kd of less than 100 nM, and the single domain antibody polypeptide construct is a progression of rheumatoid arthritis. The composition which suppresses. ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のTg197遺伝子組換えマウスモデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、標準的なL929細胞試験で測定されるヒトTNFαを中和し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、100nM未満のKdでヒトTNFαを結合し、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制する組成物。   Increased arthritis score when administered to mice in the Tg197 transgenic mouse model of arthritis, comprising a single domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to the receptor and antagonizes binding of human VEGF to the receptor Wherein the single domain antibody polypeptide construct neutralizes human TNFα as measured in a standard L929 cell test, and the single domain antibody polypeptide construct has a Kd of less than 100 nM. Wherein the single domain antibody polypeptide construct inhibits the progression of rheumatoid arthritis. ヒトTNFαの受容体に対する結合に拮抗し、ヒトVEGFの受容体に対する結合に拮抗する単一領域抗体ポリペプチド構築物を含み、関節炎のコラーゲン誘発関節炎モデルのマウスに投与されると関節炎スコアの増加を防止する組成物であって、前記単一領域抗体ポリペプチド構築物は、関節リウマチの進行を抑制する組成物。   Includes a single-domain antibody polypeptide construct that antagonizes binding of human TNFα to the receptor and antagonizes binding of human VEGF to the receptor to prevent an increase in arthritic score when administered to mice in a collagen-induced arthritis model of arthritis Wherein the single domain antibody polypeptide construct inhibits the progression of rheumatoid arthritis. 前記組成物は、少なくとも1つのさらなる治療薬とともに投与される請求項193から200までのいずれか一項に記載の組成物。   212. The composition of any one of claims 193 to 200, wherein the composition is administered with at least one additional therapeutic agent. 前記さらなる治療薬は、コルチコステロイド、非ステロイド抗炎症薬(NSAIDS)、アセチルサリチル酸、ピラゾロン、フェナム酸塩、ジフルニサル、酢酸誘導体、プロピオン酸誘導体、オキシカム、メフェナム酸、ポンステル、メクロフェナム酸塩、メクロメン、フェニルブタゾン、ブタゾリジン、ジフルニサル、ドロビド、ジクロフェナク、ボルタレン、インドメタシン、インドシン、スリンダク、クリノリル、エトドラク、ロジン、ケトロラク、トラドール、ナブメトン、レラフェン、トルメチン、トレクチン、イブプロフェン、モツリン、フェノプロフェン、ナルフォン、フルルビプロフェン、アンテ、カルプロフェン、リマジル、ケトプロフェン、オルジス、ナプロキセン、アナプロクス、ナプロシン、ピロキシカム及びフェルデンからなる群から選択される請求項201に記載の組成物。   Said further therapeutic agents are corticosteroids, non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDS), acetylsalicylic acid, pyrazolone, fenamic acid, diflunisal, acetic acid derivatives, propionic acid derivatives, oxicam, mefenamic acid, ponster, meclofenamic acid, meclomene, Phenylbutazone, Butazolidine, Diflunisal, Drobid, Diclofenac, Voltaren, Indomethacin, Indocin, Sulindac, Crinolyl, Etodolac, Rosin, Ketorolac, Tradol, Nabumetone, Leraphene, Tolmethine, Trectin, Ibuprofen, Motuline, Fenoprofen, Narphone, Flurbi Profen, Ante, Carprofen, Rimadil, Ketoprofen, Ordis, Naproxen, Anaprox, Naprosin, Piroxicam and Fe The composition of claim 201 which is selected from the group consisting den.
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