JP6480338B2 - Il−6アンタゴニストおよびその使用 - Google Patents
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Description
本発明の分野は、IL−6に関する。より詳細には、分野は、IL−6の修飾物質および眼に関するこのような疾患の疾患を治療する上での修飾物質の使用に関する。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
ヒトIL−6の部位IIへ特異的に結合することのできる単離された抗体またはその抗原結合断片。
(項目2)
(a)配列番号4に示すVH CDR1、配列番号5に示すVH CDR2、および配列番号6に示すVH CD3、ならびに
(b)配列番号7に示すVL CDR1、配列番号8に示すVL CDR2、および配列番号9に示すVL CDR3を含むこと
を含み、抗体またはその抗原結合部位は、ヒトIL−6へ特異的に結合することができる(例えば、ヒトIL−6の部位IIへ特異的に結合することができる)、単離されたモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
(項目3)
前記抗体または抗原結合断片が、IL−6へ240pM以下のK D で結合することができ、かつ70℃以上のT m を有する、項目1または項目2に記載の単離された抗体または抗原結合断片。
(項目4)
前記抗体または抗原結合断片が、IL−6へ240pM以下のK D で結合することができ、かつ80℃以上のT m を有する、項目1または項目2に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目5)
前記抗体またはその抗原結合断片が、ヒトIL−6のR24、K27、Y31、D34、S118、またはV121のうちの少なくとも1つへ結合する、項目1、項目2、項目3、または項目4に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目6)
前記抗体またはその抗原結合断片が、ヒトIL−6のR24、k27、Y31、D34、S118、およびV121へ結合する、項目1、項目2、項目3、または項目4に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目7)
(a)表面プラズモン共鳴によって測定されるように240pM以下のK D でヒトIL−6から解離することができ、かつ
(b)255pM以下のIC50でインビトロHEK−Blue(商標)IL−6アッセイにおけるIL−6活性を中和することができる、単離されたIL−6抗体、またはその抗原結合断片。
(項目8)
配列番号1および配列番号2を含む抗体もしくはその抗原結合断片または配列番号3および配列番号2を含む抗体もしくは抗原結合断片によってヒトIL−6への結合を競合的に阻害することのできる、単離されたIL−6抗体またはその抗原結合断片。
(項目9)
(a)配列番号12の前記アミノ酸配列と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号11の前記アミノ酸配列と少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含む、ヒトIL−6の部位IIへ特異的に結合することのできる単離された抗体またはその断片。
(項目10)
前記抗体またはその抗原結合断片が、pH5.5において2nM以上の一価のKdを有する、項目1〜9のいずれか一項に記載の単離されたIL−6抗体またはその抗原結合断片。
(項目11)
前記抗体がIgG2抗体である、項目1〜10のいずれか一項に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目12)
前記抗体または抗原結合断片が、基準抗体またはその断片と比較して変化したFcRn結合を有する、項目1〜11のいずれか一項に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目13)
前記FcRn結合が基準抗体と比較して減少している、項目12に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目14)
前記抗体または抗原結合断片のFcドメインが基準抗体と比較して変化した、項目12または13に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目15)
前記抗体またはその抗原結合断片が、配列番号23のH311、D313、I254、またはH436のうちの1つ以上において突然変異を含む、項目1に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目16)
前記抗体が、H311A、H311E、H311NおよびD313T、I254A、I254R、ならびにH436Aからなる群から選択される1つ以上の突然変異を含む、項目15に記載の抗体またはその抗原結合断片。
(項目17)
配列番号25を含む、単離されたモノクローナル抗体。
(項目18)
ヒトIL−6の部位IIへ特異的に結合しかつ野生型Fcドメインを有する対応する抗体と比較して減少したFcRn結合を呈する、単離されたIL−6抗体またはその抗原結合断片。
(項目19)
IL−6関連疾患を有する対象(例えば、ヒト)の治療における使用のための、項目1〜18のいずれか一項に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目20)
前記疾患が、前記硝子体における高水準のIL−6を特徴とする眼疾患である、項目19に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目21)
糖尿病黄斑浮腫(DME)、糖尿病網膜症、ぶどう膜炎、ドライアイ症候群、ぶどう膜炎、加齢黄斑変性(AMD)、増殖糖尿病網膜症(PDR)、網膜静脈閉塞症(RVO)、視神経脊髄炎(NMO)、角膜移植、角膜剥離、または眼に対する物理的損傷を有する対象(例えば、ヒト)の治療における使用のための、項目19または20に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目22)
DMEを有する対象(例えば、ヒト)の治療における使用のための、項目21に記載の抗体または抗原結合断片。
(項目23)
項目1〜18のいずれか一項に記載の抗体または抗原結合断片を含む組成物。
(項目24)
前記抗体がヒトモノクローナル抗体である、項目1または項目2に記載の抗体を含む組成物。
(項目25)
IL−6関連疾患の治療における使用のための、項目23または24に記載の組成物。
(項目26)
硝子体における高水準のIL−6を特徴とする眼疾患の治療における使用のための、項目25に記載の組成物。
(項目27)
糖尿病黄斑浮腫(DME)、糖尿病網膜症、ぶどう膜炎、ドライアイ症候群、加齢黄斑変性(AMD)、増殖糖尿病網膜症(PDR)、網膜静脈閉塞症(RVO)、視神経脊髄炎(NMO)、角膜移植、角膜剥離、または眼に対する物理的損傷の治療における使用のための、項目23または24に記載の組成物。
(項目28)
対象へ、治療有効量の項目1〜18のいずれか一項に記載のIL−6抗体またはその断片を投与することを含む、IL−6関連疾患の治療方法。
(項目29)
前記IL−6関連疾患が、前記硝子体における高水準のIL−6を特徴とする眼疾患である、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記IL−6関連疾患が、糖尿病黄斑浮腫(DME)、糖尿病網膜症、ドライアイ症候群、加齢黄斑変性(AMD)、増殖糖尿病網膜症(PDR)、網膜静脈閉塞症(RVO)、視神経脊髄炎(NMO)、角膜移植、角膜剥離、または眼に対する物理的損傷である、項目28または29に記載の方法。
(項目31)
前記抗体または抗原結合断片が、前記対象の眼の前記硝子体へ送達される、項目29に記載の方法。
(項目32)
前記IL−6関連疾患が糖尿病黄斑浮腫であり、かつ前記抗体またはその断片が前記対象の眼の前記硝子体へ送達される、項目29に記載の方法。
(項目33)
配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、または配列番号9をコードする配列を含む、ベクター。
(項目34)
配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、または配列番号9のうちの1つ以上を発現することのできる、細胞。
(項目35)
対象におけるIL−6を阻害する全身作用の低減方法であって、対象へ、IL−6の活性を阻害することができかつ野生型Fcドメインを有する対応する抗体またはその断片と比較して低下したFcRn結合活性を有する抗体またはその断片を投与することを含む、方法。
(項目36)
前記K D が、5〜6のpHにおいて1μM超である、項目35に記載の方法。
一般に、本明細書で説明されるIL−6アンタゴニスト(IL−6a)は、IL−6の部位II(部位2)へ特異的に結合し、IL−6関連眼疾患および或る他の疾患の治療に有用である。IL−6関連眼疾患とは、疾患の望ましくない症状または生物活性がIL−6の発現または存在と関連している眼疾患である。いくつかの実施形態において、このIL−6aは、遊離型および結合型の両IL−6に対する高い親和性を有し、生物において比較的安定であり、IL−6Rへ結合したIL−6(本明細書では、IL−6/IL−6R複合体またはIL−6/IL−6Rという。)のgp130への結合を阻害でき、かつ治療効果を有することができる。一般に、このIL−6aは、抗体でありまたは抗体に由来している。例えば、IL−6aは、IL−6の部位IIへ特異的に結合できかつ、シスおよびトランスの両IL−6シグナル伝達を強力に遮断する高親和性のヒト化Fabである。別の実施例において、このIL−6aは、完全長の抗体、例えば、IgG1抗体またはIgG2抗体である。
一般に、当該技術分野で公知のいかなる方法も、IL−6へ結合できる分子を生じるために使用することができ、例えば、ポリペプチドライブラリまたは分子ライブラリは、IL−6へ結合するポリペプチドまたは化合物の能力についてのアッセイにおいて候補化合物をスクリーニングすることができる。一度このような候補化合物を識別すると、その化合物の結合部位は、当該技術分野で公知の方法を用いて決定することができる。例えば、分子は、野生型IL−6へ結合する能力およびその結合について、部位I、部位II、または部位IIIにおいて突然変異したIL−6へ結合するこの化合物の能力と比較して検査することができる。複数の実施形態において、本明細書で説明されるIL−6aは、IL−6/IL−6Rα複合体へおよびIL−6へ結合する能力を保有し、gp130へのIL−6/IL−6Rαの結合を防止する。複数の実施形態において、本明細書で説明されるIL−6aは、IL−6/IL−6Rα複合体への結合について、例えばIL−6の部位IIへの結合によってgp130と競合できる。このような結合活性は、当該技術分野で公知の方法を用いてアッセイすることができる。
本明細書に開示されるIL−6アンタゴニストの特徴は、その結合特異性に関する。先に論議したように、IL−6は、遊離型IL−6としておよび可溶性IL−6Rα結合型IL−6として存在することができる。出願人は、IL−6の部位IIを、IL−6の部位Iへ結合する阻害薬と比較してIL−6アンタゴニストについての最適な標的として識別した。部位I阻害薬は、IL−6Rαへの遊離型IL−6の結合を阻害することがある。しかしながら、このような阻害薬は、事前に存在するIL−6/IL−6R複合体のKoffによって制限される置換を除き、この複合体によって開始される活性を防止できない。別の代替例であるIL−6Rαへ結合する阻害薬は、飽和濃度でない限り、IL−6活性を防止する能力を制限されたことがあるので、あまり適切ではない。IL−6受容体の量がIL−6の量と比較して一般的に極めて多いので、このアプローチは、この受容体への結合によってIL−6活性を阻害する望ましくない多量の組成物の投与を必要とすることがある。複数の実施形態において、本明細書で説明されるIL−6アンタゴニスト(例えば、本明細書で説明される抗体ならびにこれらの断片および誘導体)は、IL−6がIL−6Rへ結合した場合でさえ、IL−6の活性を遮断できる。したがって、本明細書で説明されるIL−6aの利点は、IL−6受容体を標的とする阻害薬と比較して、治療効果を達成するためにこの組成物が比較的少量しか投与される必要がないかもしれないという点である。抗受容体抗体は、この抗体のPKを有意に制限する受容体仲介性除去によって迅速に除去され、それゆえ、より多量の用量、より頻繁な投薬、またはこの両方を必要とすると報告されている。追加的に、抗受容体および抗部位Iの両IL−6抗体は、リガンドの正常受容体仲介性除去経路を妨害することによってIL−6の組織内濃度を有意に増大させ、それにより組織中の潜在的に望ましくない水準のIL−6へ対象を曝露するという問題を有する。なお、IL−6Rαを標的とする阻害薬の使用は、阻害が要求される部位および阻害が望ましくない部位の両部位の近くで阻害薬の存在を余儀なくさせることがあり、例としては全身治療である。gp130が結合する部位IIを結合するIL−6aの使用は、遊離型IL−6を介するおよび、IL−6Rへ結合したIL−6を介する阻害を可能にするが、gp130を介するIL−6経路を依然として活性化しない。したがって、本明細書で説明されるIL−6アンタゴニストは、IL−6の両方の形態(可溶性型および受容体結合型)へ結合するよう設計され、具体的には、IL−6アンタゴニストは、両形態で到達可能なIL−6の部位IIへ結合する。本明細書で説明されるIL−6aを含有する組成物は、シスおよびトランスの両シグナル伝達をIL−6によって阻害できる。
本発明のIL−6aを用いて治療することのできる疾患には、高いIL−6が疾病状態とまたは疾病状態に対する必要条件として関連している疾患を含む。このような疾患には、IL−6によって駆動される血管新生および炎症が疾患の病理状態に寄与する疾患を含む。これには、IL−6が正常水準と比較して高い疾患、例えば、IL−6が硝子体または眼の組織において高い疾患(例えば、糖尿病黄斑浮腫、糖尿病網膜症、およびぶどう膜炎)を含む。例には、ドライアイ症候群、ぶどう膜炎、加齢黄斑変性(AMD)、増殖糖尿病網膜症(PDR)、糖尿病黄斑浮腫(DME)、網膜静脈閉塞症(RVO)、視神経脊髄炎(NMO)を含む或る眼疾患を含むが、これらに限定されない。治療することのできる他の眼障害には、角膜移植、角膜剥離、または眼に対する他のこのような物理的損傷のような外傷によって生じる障害を含む。したがって、本発明には、本発明に説明されるIL−6aを用いて、IL−6関連疾患を有する対象を治療することを含む。いくつかの実施形態において、対象の治療には、この対象がIL−6関連疾患を有するかどうか、および場合により、この対象がステロイドまたは抗VEGF治療薬のような他の非IL−6阻害性治療に耐性があるかどうかを判定することも含む。
糖尿病黄斑浮腫(DME)は、網膜の血管の閉塞および漏れを包含し、視力を低下させ、潜在的に失明を引き起こす。DMEに対する標準的な治療には、ステロイドまたは抗VEGF抗体の局所投与を含む。しかしながら、多くの患者は、これらの治療法に対して不応性である。糖尿病黄斑浮腫の病理発生は、血管新生、炎症、および酸化的ストレスに関する構成要素を包含する。IL−6は、低酸素症および高血糖によって誘導され、血管炎症、血管透過性、および病理学的血管新生を高めることができる。IL−6は、VEGF発現を直接的に誘導することができ、動物モデルにおける脈絡膜血管新生を促進することができる。DME患者においては、眼のIL−6水準は黄斑の厚さおよび疾患の重症度と正に相関する。IL−6水準は、抗VEGF応答性患者においては低いながらも、抗VEGF療法に失敗する患者においては高いと伝えられている。したがって、本明細書に説明されるIL−6aの投与は、抗VEGF治療薬と組み合わせた糖尿病の治療に、または抗VEGF療法に応答しない患者用を含む抗VEGF治療に対する代替療法として有用である。IL−6aを用いた黄斑浮腫の治療はまた、いずれかの機序を完全に阻害して病理状態を阻害する必要性を除去し、したがって、各サイトカインの所望の生理学的役割のうちのいくつかを保存することによって安全性を改善することもある。したがって、VEGF阻害と組み合わせた局所的なIL−6a治療は、投薬頻度を低下させることができ、かつ治療の有害作用を低減させることができる。
IL−6抗体またはその断片は、例えば異常に高水準のIL−6を発現する対象(例えば、患者)へ投与することができる。抗体またはその断片は、単回投与することができ、または複数回投与することができる。この抗体は例えば、1日3回から6か月以上に1回まで投与することがある。この投与は、1日3回、1日2回、1日1回、2日に1回、3日に1回、週に1回、2週に1回、毎月1回、2か月に1回、3か月に1回および6か月に1回のような予定にあることができる。この抗体またはその断片は、ミニポンプもしくは植え込み可能な徐放性カプセルのような他の経路を介して、またはこの抗体もしくはその断片を産生する封入された細胞によって連続的に投与することができる。この抗体またはその断片は、粘膜、頬側、鼻内、吸入性、静脈内、皮下、筋肉内、非経口、眼内、または腫瘍内の経路を介して投与することができる。この抗体またはその断片は、1回、少なくとも2回または少なくとも容態を治療、緩和もしくは治癒させるまでの期間投与することができる。この抗体またはその断片は一般的に、この容態が存在する限り投与される。この抗体またはその断片は一般的に、本明細書に説明される医薬組成物の一部として投与される。抗体の薬用量は一般的に、0.1〜100mg/kg、0.5〜50mg/kg、1〜20mg/kg、および1〜10mg/kgの範囲にある。この抗体またはその断片の血清濃度は、何らかの適切な方法によって測定することができる。本明細書に説明される或る化合物の1つの特徴は、この化合物が比較的頻繁でない投与、例えば、週1回、週2回、週3回、4週ごとに1回、2週ごとに1回、8週ごとに1回、12週ごとに1回、16週ごとに1回、32週ごとに1回、1か月ごとに1回、2か月ごとに1回、3か月ごとに1回、または6か月ごとに1回を必要とする点である。いくつかの場合、この化合物は、例えば対象の容態によって決定される必要に応じたベースで投与される。IL−6へ一度結合すると緩徐な解離速度に少なくとも一部よることによって達成される高い効力と、比較的高濃度の化合物を送達する能力との組合せは、比較的あまり頻繁ではない投薬を可能にする本明細書に説明されるIL−6アンタゴニストの特徴である。
抗体IL−6aまたはその誘導体もしくは断片は、モノクローナル抗体法のような当該技術分野で公知の方法を用いて製造することができる(例えば、KohlerおよびMilstein(1975)Nature 256:495を参照されたい。)。Bリンパ球のウイルス形質転換または癌遺伝子形質転換のようなモノクローナル抗体を製造するための他の技術も採用することができる。
いくつかの場合、抗体IL−6a抗体またはその誘導体もしくは断片は、ファージを用いてヒト抗体のライブラリを合成すること、このライブラリをIL−6、例えばヒトIL−6またはその断片でスクリーニングすること、IL−6を結合するファージを単離すること、およびこのファージからこの抗体を得ることを包含する方法で製造する。
PKについての検査は、当該技術分野で公知の方法を用いて実施することができる。動物の使用を必要とする測定、例えばPKの測定に対する1つの関門は、ヒトIL−6がこのような検査に通常使用されるいくつかの動物のIL−6と50%未満の相同性を有することである。PKを検査する1つの方法はそれゆえ、ヒトIL−6を発現するトランスジェニックマウスを使用することである。いくつかの実施形態において、非ヒト霊長類を使用して、PKを測定する。
IL−6アンタゴニストは、IL−6関連送達のための、特に治療効能および、有利なIL−6特性に及ぼす限定された有害作用についての疾患モデルにおいて検査することができる。例えば、ぶどう膜炎は、ラットまたはマウスにおける実験的自己免疫ぶどう膜炎モデル(Caspi,Invest Ophthalmol Vis Sci 52:1873、Agarwalら,900:443〜469,2012)において、完全フロイントアジュバント(CFA)免疫化における視細胞間レチノイド結合タンパク質(IRBP)を用いて検査することができる。他のモデルには、樹状細胞起因性ぶどう膜炎、培養エフェクターT細胞の養子免疫細胞移入、IRBP TCR Tgマウスにおける自発性EAU、内毒素誘発性ぶどう膜炎、自己免疫性ぶどう膜網膜炎について当該技術分野で公知のものを含む(Harutaら,Invest Ophthalmol Vis Sci 53:3264(2011)、吉村ら,Rheumatology 48:347〜354(2009))。IL−6a疾患に関する効果を検討するために使用することのできる他のモデル系は、例えば、脈絡膜血管新生(CNV)モデル(泉−永井ら,Am J Pathol 170:6(2007)、Krzystolikら,Arch Ophthalmol 120:338(2002))およびKernら(糖尿病合併症集合体に関する動物モデル(Animal Models of Diabetic Complications Consortium)(P01 DK57733),改訂報告書(Update Report(2001年9月〜2004年1月))に説明されるモデルのような糖尿病モデルである。関節リウマチにおけるIL−6aを検査するのに有用な動物モデルは当該技術分野で公知であり、例えば、Asquithら(Eur J Immunol 39:2040〜2044(2009))およびKolliasら(Ann Rheum Dis 70:1357〜1362(2011)を参照されたい。
いくつかの実施形態において、IL−6aは、第二の治療実体と組み合わせて投与される。例えば、IL−6aは、ラニジズマブ(ranidizumab)のようなVEGF阻害薬を含む治療処方において投与される。いくつかの実施形態において、IL−6aは、抗PDGF抗体または抗PDGF受容体抗体(例えば、イマチニブのようなPDGF阻害薬を含む治療処方において投与される。
IL−6アンタゴニストは、IL−6阻害を標的としている細胞もしくは組織と直接接触してまたはこの細胞もしくは組織の近くでのいずれかで、局所的に送達することができる。このような送達方法に関する非限定的な実施例には、IL−6アンタゴニストを含有する物質の注射、注入、または植え込みを含む。
本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の具体的な形態で具現化することがある。先の実施形態はそれゆえ、本明細書に説明される本発明に関して制限するよりもむしろすべての点において実例となるとみなされるべきである。
局所的IL−6遮断が眼疾患、例えば糖尿病黄斑浮腫(DME)または滲出型AMDを治療するのに有効であり得るかどうかを判断するために、脈絡膜血管新生のためのモデルシステムを用いて、抗IL−6抗体を局所的に投与した。レーザ誘起CNVモデル(eyecro.com/in−vivo/laser−induced−choroidal−neovascularization−cnv/)は、炎症および血管新生を含むDMEの基礎となる病理学的過程のうちの多くを再現する。試験は、EyeCRO(米国オクラホマ州オクラホマシティ)においてラットで実施した。各群6個体の動物は0日後に両側性レーザ治療を受け、片眼当たり3個の病変を生じた。3日後および10日後に、3μgのポリクローナル抗ラットIL−6抗体(R&D Systems AF506、米国ミネソタ州ミネアポリス市)を検査群へ硝子体内(IVT)注射によって投与する一方、PBSまたは抗VEGFポリクローナル抗体(R&D Systems AF564)をビヒクル群および陽性対照群へそれぞれ投与した。病変領域を測定するために、15日後および22日後にインビボでの血管造影法を実施した。15日後および22日後の両日において、抗IL−6治療群は、ビヒクル対照と比較して血管新生を有意に低下させた。抗IL−6治療群と抗VEGF陽性対照の間に応答における有意差はなかった。図1は、このような実験の結果を示す。これらのデータは、IVT投与されたIL−6a、例えば抗IL−6抗体がラットCNVモデルにおける血管新生を抗VEGF陽性対照と類似の水準まで低下させることができることを示す(抗IL−6対ビヒクル対照について、15日後にp=0.0054および22日後にp=0.0005)。
候補抗体IL−6アンタゴニストは、免疫化をまず包含する過程を用いて開発された。免疫化は開発業務受託機関(CRO)によって本出願人の監督で実施した。5個体のBALB/Cマウスに、フロイントアジュバントとともに1M NaClを含有するPBS中のヒトIL−6(R&D Systems社,カタログ番号206−IL/CF,米国ミネソタ州ミネアポリス市)80μgを皮下注射した。2回の追加免疫を80μgおよび50μgのIL−6を用いて実施した。最高力価のマウスから脾細胞を収集し、P3x763Ag8.653骨髄腫細胞と融合させ、ハイブリドーマを形成した。
QVQLQQSGAELVRPGTSVKVSCKASGYAFSNYLIEWVKQRPGQGLEWIGVITPGSGTINYNEKFKGKAVLTADKSSSTVYMQLSSLTSDDSAVYFCAKSRWDPLYYYALEYWGQGTSVTVSS(配列番号13)
m64VL(可変軽鎖)
DIVLTQSPASLAVSLGQRATISCRASESVDNYGISFMNWFQQKPGQPPKLLIYAASNQGSGVPARFSGSGSGTDFSLNIHPMEEDDTAMYFCQQSKEVPLTFGAGTKLELK(配列番号14)
ヒト化配列を作製するために、m64相補性決定領域(CDR)を、計算機アルゴリズムによってマウス配列との類似性について選択されたヒト生殖系列枠組み構造へと移植した。このヒト化配列(h64と呼ぶ。)は以下のとおりであった(m64配列と比較して変化した残基に下線を付している。)ので、このマウス配列と約79.5%の同一性(VH)および84.4%の同一性(VL)を有する。
このヒト化配列をDNA2.0(米国カリフォルニア州メンローパーク市)によって合成した後、ヒトIgG1定常ドメインとのインライン融合物としてpcDNA3.1由来の発現ベクターをクローニングした。IgGを一過性トランスフェクションによってFreestyle(商標)−293細胞(Invitrogen社,米国ニューヨーク州グランド島)において発現させ、プロテインAクロマトグラフィーによって精製した。結合および拮抗作用の両試験において、このh64IgGは、そのm64先祖と比較して相当低い効力を示した。それゆえ、酵母ディスプレイを利用して、この失われた親和性を回復させた。
h64−1.4VL(018VL)(可変ドメイン)
h64−1.4可変ドメインをpcDNA3.1ヒトIgG1ベクターへと再クローニングし、Freestyle(商標)−HEK293細胞(Life Technologies社)において完全長のIgG1として発現させた。結果として生じる精製されたIgGは、結合試験および細胞内拮抗作用試験の両方において元のh64抗体よりも有意に効力があった。酵母系を用いて親和性を検査すると、親和性は、元のヒト化分子に対して343pMから43pMまで高まった。このアンタゴニストの効力は、HEK−Blue細胞系を用いてアッセイすると約10倍の増加であった。
抗体ベースのIL−6アンタゴニストに適したフォーマットを研究するために、上記に説明したように選択されたIL−6抗体を一過性発現、安定性、凝集特性、結合親和性、およびIC50について018配列のFab、scFv(VH−VL)およびscFv(VL−VH)形態を用いて検査した。
出願人は、本明細書に説明される方法を用いて、以下の配列を識別した。下線を付した配列は、重鎖および軽鎖のCDRを表す。他の配列は、本明細書のいたるところで見つけることができる。
IgG1枠組み構造における018重鎖(完全長:fl018HC)核酸配列
CAAGTGCAGCTGGTGCAGTCAGGGGCCGAGGTTAAGAAGCCAGGGAGCAGCGTCAAGGTATCTTGTAAAGCGTCTGGTTACGCCCTTTCAAACTACCTGATCGAATGGGTGAGGCAGGCTCCCGGCCAAGGCCTGGAATGGATGGGAGTTATCACCCCTGGGAGCGGCACCATTAATTACGCCCAGAAATTTCAGGGACGAGTGACGATTACCGCCGACGAGTCCACCAGTACTGCCTACATGGAGCTGTCCTCACTCCGCAGCGAGGACACGGCAGTTTACTACTGCGCCCGGAGTCGATGGGACCCTCTTTACTATTATGCTCTGGAATACTGGGGCCAGGGAACGACCGTTACAGTGTCATCTGCTAGCACAAAAGGACCATCAGTCTTCCCACTTGCTCCTTCATCTAAGAGCACAAGTGGTGGCACTGCAGCCCTTGGCTGCCTGGTGAAAGATTATTTCCCCGAACCTGTTACAGTTTCTTGGAACTCCGGTGCACTGACATCCGGAGTACACACTTTCCCAGCTGTGCTGCAGAGCTCAGGACTGTATAGCCTGTCTTCGGTGGTCACTGTTCCATCGTCGAGTCTTGGCACACAGACATATATTTGCAACGTCAATCACAAGCCCTCCAACACAAAAGTGGATAAGAAGGTCGAGCCCAAATCTTGTGACAAGACCCATACGTGTCCTCCCTGTCCCGCCCCTGAACTGCTGGGAGGCCCTTCTGTGTTCCTGTTCCCACCTAAGCCAAAGGACACTCTGATGATCAGCCGGACTCCCGAGGTTACCTGTGTGGTGGTGGATGTGTCTCATGAAGACCCTGAGGTTAAGTTCAATTGGTACGTGGATGGCGTCGAGGTGCATAACGCAAAAACCAAGCCGAGAGAGGAGCAGTACaatAGCACCTATAGAGTAGTGAGCGTCCTGACTGTCTTACATCAGGATTGGCTCAATGGTAAAGAATATAAGTGCAAGGTAAGCAACAAGGCCCTACCCGCACCAATAGAGAAGACCATCTCCAAGGCGAAAGGTCAGCCCAGGGAGCCCCAGGTTTATACACTGCCTCCCTCACGCGACGAATTAACAAAGAATCAGGTGTCTCTCACCTGTCTCGTCAAGGGCTTTTACCCTTCCGACATCGCCGTGGAGTGGGAATCCAATGGCCAGCCTGAGAACAATTATAAGACAACTCCCCCAGTCCTGGATTCAGATGGGTCGTTCTTTCTATATAGTAAGTTGACCGTGGATAAGTCTCGCTGGCAACAGGGGAACGTGTTCTCTTGCTCTGTTATGCATGAAGCGCTGCACAATCATTATACCCAGAAGTCCCTGTCCCTGAGCCCCGGGAAG(配列番号20)
IgG1枠組み構造における018Fab重鎖(018FabHC)ポリペプチド配列。CDRには下線を付している。
018完全長軽鎖(fl018LC)ポリペプチド配列。CDRには下線を付している。
これは、020および029のIL−6アンタゴニストについての軽鎖配列でもある。
GACATAGTGA TGACTCAAAG TCCGGACAGC CTGGCGGTGT CACTCGGCGA ACGGGCAACT ATCAACTGCC GAGCCAGCGA GAGCGTCGAT AATTACGGCA TCCCCTTCAT GAACTGGTAT CAGCAGAAGC CAGGACAGCC GCCCAAGCTG CTTATCTACG CCGCTTCCAA CCGGGGATCA GGGGTGCCCG ATCGATTTAG TGGAAGCGGT AGTGGGACCG ATTTCACACT GACCATCAGC TCCCTTCAGG CCGAGGATGT GGCTGTCTAT TATTGTCAGC AATCCGAGGA AGTGCCGCTC ACGTTTGGTC AGGGAACCAA ACTGGAGATC AAGCGGACCG TAGCGGCGCC TAGTGTCTTC ATCTTCCCAC CCTCCGACGA ACAGCTGAAG TCTGGCACTG CTTCCGTCGT GTGCCTGCTC AACAACTTTT ACCCTAGAGA GGCAAAAGTT CAATGGAAAG TAGACAATGC CTTGCAGTCC GGGAACTCCC AGGAGTCTGT CACAGAGCAG GATAGTAAGG ACTCAACCTA CAGCCTGTCC AGCACACTGA CCCTCTCCAA AGCCGACTAC GAGAAGCACA AAGTGTACGC TTGCGAAGTT ACGCATCAGG GGCTGTCCTC ACCCGTTACA AAAAGTTTTA ACAGAGGGGA GTGC(配列番号26)
019Fab重鎖(019FabHC、A79V(太字/斜字)以外は018FabHCと同じ配列)
019VH(可変部/019HC、A79V(太字/斜字)以外は018HC可変部と同じ配列)
019抗体軽鎖(019LC)配列(ポリペプチドおよび核酸)は、018LCと同じである。
018HCのCDR2(VH CDR2 018):VITPGSGTIN(配列番号5)
018HCのCDR3(VH CDR3 018):SRWDPLYYYALEY(配列番号6)
018LCのCDR1(VL CDR1):RASESVDNYGIPFMN(配列番号7)
018LCのCDR2(VL CDR2):AASNRGS(配列番号8)
018LCのCDR3(VL CDR3:QQSEEVPLT(配列番号9)
019HCのCDR1(VH CDR1 019):GYALSNYLIE(配列番号4)
019HCのCDR2(VH CDR2 019):VITPGSGTIN(配列番号5)
019HCのCDR3(VH CDR3 019):SRWDPLYYYALEY(配列番号6)
(エピトープマッピング)
機能的エピトープマッピングを、選択された候補IL−6アンタゴニストに関して実施した。候補抗体(マウス64抗体)は、この候補抗体が部位Iへ結合中ではないことを示すELISAにおいてIL−6に対するIL−6Rαの結合を低下させないことを発見した。追加的な実験を実施して、キメラマウス64抗体は、IL−6の部位IIまたは部位IIIのいずれかがこの抗体に対する結合部位を有することを示すELISAにおいて、gp130に対するIL−6/IL−6Rα複合体の結合を減少させることを示した。また、マウス64抗体がIL−6に対する公知の部位III結合抗体AH−65(Immunotech社,フランス国マルセイユ市)の結合を有意に遮断せず、この候補抗体がIL−6の部位IIを結合することを示すことも発見した。これらのデータは、部位IIに対する抗体が作製できることを示しており、かつこのような抗体の識別方法を示している。
部位IIを構造的に規定するために、以下の距離を算出した。この算出は、IL−6/IL−6α/gp130六量体結晶構造、PDB 1P9Mに基づいている(Bourangerら,2003,Science 300:2101〜2104)。IL−6のヘリックス1は、部位Iと部位IIの間に走っており、部位II近くに収まるが部位I、例えばR30に対して向いている側鎖を有する或る残基を結果として生じる。D2およびD3とは、IL−6Rαの細胞外ドメインを指す。
h64−1.4ヒト化抗体のFabフラグメントを検査する実験を実施し、部位II標的化により、シスおよびトランスの両IL−6シグナル伝達を遮断することができることを示した。Fabフラグメントの効力は、可溶性IL−6受容体(sIL−6R)の存在下で不変であった。このことは、sIL6Rの存在下で効力の低下した、かつシスシグナル伝達のみを遮断する、抗IL−6RIgGとは対照的である。
非霊長類の活性が霊長類の活性とは大きく異なり得るので、候補IL−6アンタゴニストをPKおよび他のパラメータについて、非ヒト霊長類を用いて典型的にさらに評価する。ヒトIL−6は、7部位でカニクイザルおよびアカゲザルのIL−6とは異なり、この部位のうちの1つは部位II(アミノ酸28)にあり、アフリカミドリザルIL−6における部位IIと同じである。このことは、018配列を含む抗体の結合を約3〜4倍しか低下させないように見える。非ヒト霊長類IL−6へ結合する能力はIL−6アンタゴニストの有用な特徴であり、例えば、非ヒト霊長類における中毒検査のような検査を可能にすることによって、薬剤としてのこの候補の開発を容易にする。
018Fabポリペプチドおよび019Fabポリペプチドの発現を増加させるために、当該技術分野で公知の方法を用いて、CH1/ヒンジ部における重鎖へ5つの追加的なアミノ酸(DKTHT)を導入してコンストラクトを作製した。この変化した018Fab重鎖の配列を配列番号24として以下に示す。変化した018配列は本明細書で020と呼び、変化した019配列は本明細書で021と呼ぶ。020分子(020Fab重鎖および018Fab軽鎖)は、018Fab重鎖および018Fab軽鎖を有する親Fabと比較して発現が改良されていた。019分子は、020分子と比較して有意な親和性の差を呈さなかった。020および019の両方の発現は、それぞれ約2倍ほど増加し、この親和性はこの変化によって影響されなかった。
020Fabを用いたIL−6拮抗作用をHEK−Blue(商標)IL−6リポーター細胞(InvivoGen社,米国カリフォルニア州サンディエゴ市)において測定した。細胞を10pMのIL−6と、変動する濃度の020またはIL−6Rα(Cell Sciences社,米国マサチューセッツ州カントン市)のいずれかの抗体の混合物中で、50nMのIL−6Rαとともにまたはなしでインキュベートした。20〜24時間のインキュベーション後、細胞培養上清20μLをQuantiBlue(商標)(InvivoGen社)180μLと混合し、1時間インキュベートした後、吸光度を655nmで測定した。図3Aおよび図3Bは、これらの実験からのデータを示し、IL−6Rの存在下または非存在下でのIL−6活性を阻害する020の能力を示す。
当該技術分野で公知の方法を用いて、018をヒトIgG2アイソタイプ枠組み構造へと再フォーマットし、IgG1フォーマットした抗体と比較してFcγR結合を低下させかつADCCを低下させた。加えて、完全長フォーマット、例えばIgG2への018の再フォーマットは、この分子の大きさがより大きいため、硝子体からのクリアランス速度を低下させると期待される。
上記に説明した抗IL−6配列を用いてヒトIgG2抗体を構築するために、ヒトIgG2定常ドメインをN末端およびC末端でそれぞれNheI制限部位およびMluI制限部位を用いてcDNAからPCR増幅した。このPCR産物を精製し、NheI制限酵素およびMluI制限酵素で切断した後、抗IL6可変ドメインを含有するpTT5ベクター、すなわち配列番号1(上記参照)へと連結した。このことは、完全長のIgG2重鎖配列を生じた。018配列を含有する完全長軽鎖を含有するプラスミドを使用して、軽鎖を提供した。
029重鎖
029軽鎖
(変化したFcRn結合)
IL−6は、或る陽性の全身作用を有することができる。それゆえ、硝子体内で良好な保持を有するが、制限された全身半減期を有するIL−6aを操作することは有利である。FcRn結合の低下または除去は、循環中へと逃れるいかなる薬剤の全身性蓄積も低下させ、それによりIL−6aの安全性を改善すべきである。
フォント:CH)(リーダー配列なし)
突然変異部位(太字)を示すリーダー配列(下線付き)を有する抗IL−6重鎖(IgG2)(標準フォント:VH、斜字フォント:CH)
したがって、いくつかの実施形態には、I254(例えば、AまたはR)、H311(AまたはEへ突然変異)、H436(Aへ突然変異)、またはNへ突然変異したH311を伴うD313(Tへ突然変異)における突然変異を伴う配列番号23に示す重鎖配列を有する抗体を含む。
抗IL−6軽鎖(IgG2)(標準フォント:VK、斜字フォント:CK)
抗IL−6/IgG1 Fabフラグメント(IgG1 CH1ドメイン含有)の安定性を、示差走査蛍光定量法を用いて、まずPBSにおいて、次に或る範囲の緩衝液および賦形剤においてTmを測定することによって検査した。クエン酸緩衝液pH5.5はTmを80℃超まで増大させることを発見した。したがって、いくつかの実施形態において、IL−6aはクエン酸緩衝液中で提供され、いくつかの場合、少なくとも80℃のTmを有する。
IL−6は、或る正の全身作用を有することができる。それゆえ、硝子体において良好な保持を有するが制限された全身半減期を有するIL−6aを操作することは1つの利点である。FcRn結合の減少または除去は、循環中へ逃れるいかなる薬剤の全身性蓄積も低下させるべきであり、それによりIL−6aの安全性を改善する。したがって、FcRn仲介性輸送が眼からの抗体の流出を高めることがあるので、残基I253、H310、またはH435(Martinら(Molecular Cell,7:4,867−877(2001))に従った番号付け)におけるFc突然変異を導入することによって、020 IgG2をさらに修飾して、FcRn結合を切断した。このような抗体は本明細書でIL−6pH抗体または抗IL−6pHと呼び、以下にさらに説明する。
ヒスチジンのpKaは約6.0であり、結合界面に挿入されるヒスチジンは、低pHで側鎖プロトン付加の際に結合を破壊することができる。本明細書に説明される抗IL−6部位II標的化抗体を用いて、018由来のCDRの多ヒスチジンバリアントを含有するライブラリを作製し、酵母ディスプレイを用いてこのライブラリをpH感受性結合についてスクリーニングした。生じたライブラリは、各残基が野生型残基(すなわち、親抗体にあるのと同じ)またはヒスチジン残基のいずれかであるようコドンを変性させることによってCDRをコードしたコンビナトリアルライブラリであった。スクリーニングは、生理学的pH(7.4)での高い結合およびエンドソームpH(5.5)での低い結合についての選別を交互にすることによって実施した。
Claims (23)
- ヒトIL−6の部位IIへ特異的に結合することのできる単離された抗体またはその抗原結合断片であって、
a)配列番号23のアミノ酸1〜121に示される配列と少なくとも95%同一であるVHドメイン配列であって、配列番号4に示すVH CDR1、配列番号5に示すVH CDR2、および配列番号6に示すVH CDR3を含むVHドメイン配列、ならびに
b)配列番号22のアミノ酸1〜111に示される配列と少なくとも95%同一であるVLドメイン配列であって、配列番号7に示すVL CDR1、配列番号8に示すVL CDR2、および配列番号9に示すVL CDR3を含むVLドメイン配列
を含む単離された抗体または抗原結合断片。 - 前記抗体がIgG2抗体である、請求項1に記載の抗体または抗原結合断片。
- 前記抗体が、配列番号22および配列番号23のうちの少なくとも1つを含む、請求項2に記載の抗体または抗原結合断片。
- 前記抗体または抗原結合断片が、IL−6へ240pM以下のKDで結合することができ、かつ70℃以上のTmを有する、請求項1に記載の単離された抗体または抗原結合断片。
- 前記抗体または抗原結合断片が、IL−6へ240pM以下のKDで結合することができ、かつ80℃以上のTmを有する、請求項1に記載の抗体または抗原結合断片。
- 前記抗体またはその抗原結合断片が、ヒトIL−6のR24、K27、Y31、D34、S118、またはV121のうちの少なくとも1つへ結合する、請求項1に記載の抗体または抗原結合断片。
- (a)表面プラズモン共鳴によって測定されるように240pM以下のKDでヒトIL−6から解離することができ、かつ
(b)255pM以下のIC50でインビトロHEK−Blue(商標)IL−6アッセイにおけるIL−6活性を中和することができる、
請求項1に記載の単離された抗体、またはその抗原結合断片。 - 前記抗体またはその抗原結合断片が、pH5.5において2nM以上の一価のKdを有する、請求項1に記載の単離された抗体またはその抗原結合断片。
- 配列番号23が、H311A、H311E、H311N、D313T、I254A、I254R、およびH436Aからなる群から選択される1つ以上の突然変異を有する、請求項3に記載の抗体またはその抗原結合断片。
- 野生型Fcドメインを有する対応する抗体と比較して減少したFcRn結合を呈する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の単離された抗体またはその抗原結合断片。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の抗体または抗原結合断片を含む組成物。
- IL−6関連疾患の治療における使用のための、請求項11に記載の組成物。
- 硝子体における高水準のIL−6を特徴とする眼疾患の治療における使用のための、請求項11に記載の組成物。
- 糖尿病黄斑浮腫(DME)、糖尿病網膜症、ぶどう膜炎、ドライアイ症候群、加齢黄斑変性(AMD)、増殖糖尿病網膜症(PDR)、網膜静脈閉塞症(RVO)、視神経脊髄炎(NMO)、角膜移植、角膜剥離、または眼に対する物理的損傷の治療における使用のための、請求項11に記載の組成物。
- 前記治療がヒトのためのものである、請求項11〜14のいずれか一項に記載の組成物。
- a)配列番号22のアミノ酸1〜111に示されるアミノ酸配列、および
b)配列番号23のアミノ酸1〜121に示されるアミノ酸配列
をコードする核酸配列を含むベクター。 - a)配列番号23のアミノ酸1〜121に示される配列と少なくとも95%同一であるVHドメイン配列であって、配列番号4に示すVH CDR1、配列番号5に示すVH CDR2、および配列番号6に示すVH CDR3を含むVHドメイン配列、ならびに
b)配列番号22のアミノ酸1〜111に示される配列と少なくとも95%同一であるVLドメイン配列であって、配列番号7に示すVL CDR1、配列番号8に示すVL CDR2、および配列番号9に示すVL CDR3を含むVLドメイン配列
を含む抗体または抗原結合断片をコードする核酸配列を含む、ベクター。 - 請求項16または請求項17のいずれか一項に記載のベクターを発現することのできる、インビトロ宿主細胞。
- IL−6関連疾患の治療のための医薬の製造における、治療有効量の請求項1〜9のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片の使用。
- 前記IL−6関連疾患が、糖尿病黄斑浮腫(DME)、糖尿病網膜症、ぶどう膜炎、ドライアイ症候群、加齢黄斑変性(AMD)、増殖糖尿病網膜症(PDR)、網膜静脈閉塞症(RVO)、視神経脊髄炎(NMO)、角膜移植、角膜剥離、または眼に対する物理的損傷から選択される、請求項19に記載の使用。
- IL−6関連疾患の治療のための医薬の製造における、治療有効量の請求項11〜14のいずれか一項に記載の組成物の使用。
- 前記IL−6関連疾患が、硝子体における高水準のIL−6を特徴とする、請求項21に記載の使用。
- 前記IL−6関連疾患が、糖尿病黄斑浮腫(DME)、糖尿病網膜症、ぶどう膜炎、ドライアイ症候群、加齢黄斑変性(AMD)、増殖糖尿病網膜症(PDR)、網膜静脈閉塞症(RVO)、視神経脊髄炎(NMO)、角膜移植、角膜剥離、または眼に対する物理的損傷から選択される、請求項22に記載の使用。
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