JP7493459B2 - 抗薬物抗体(ada)免疫アッセイにおける薬物標的干渉を軽減するための方法 - Google Patents
抗薬物抗体(ada)免疫アッセイにおける薬物標的干渉を軽減するための方法 Download PDFInfo
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Description
本出願は、2018年7月10日に出願された米国仮出願第62/696,016号に対する優先権の利益を主張する。前述の出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の一態様では、血清サンプルは、ヒト血清サンプルであり、特定の態様では、サンプルは、薬物で治療されている対象からのものである。
本発明をより容易に理解できるようにするために、ある特定の用語が最初に定義される。さらに、パラメータの値または値の範囲が列挙されるときはいつでも、列挙された値の中間の値および範囲も本発明の部分であることが意図されることに留意されたい。
以下で詳述されるように、サンプル中のADAを検出するためのADA架橋免疫アッセイは、薬物標的干渉(偽陽性ADA)の影響を受け易い。ADA架橋免疫アッセイでは、サンプルは、捕捉薬物(標識または非標識)、および検出可能な標識を含む検出薬物とともにインキュベートされる。サンプルのインキュベーション後、捕捉薬物、ADA、および検出薬物を含むサンドイッチが形成され、したがって、ADAはそれに結合する2つの薬物を架橋し、結合したADAが検出され得る(図1Aを参照されたい)。ADA架橋アッセイの真陽性シグナルは、ADAが捕捉薬物および検出薬物に二価結合して架橋を形成することから生じる。しかし、二量体または多量体の標的が捕捉薬物および検出薬物を架橋し、それにより標的との架橋を形成する場合、偽陽性の結果が生じる(図1B、および例えば、Liao,K.,et al.,J Immunol Methods,2017,441:p.15-23を参照されたい)。
免疫アッセイは、当業者に周知されている。そのようなアッセイを実施するための方法、ならびに実際の適用および手順は、当技術分野で周知されており、例えば、Colowick,S.P.and Caplan,N.O.(eds.),“Methods in Enzymology”,Academic Press,dealing with immunological detection methods,especially volumes 70,73,74,84,92,and 121に記載されている。異なる免疫アッセイの原理は、例えば、Hage,D.S.(Anal.Chem.71(1999)294R-304R)により記載されている。免疫アッセイで使用するための抗体の配向固定化について記載しているLu,B.,et al.(Analyst 121(1996)29R-32R)。アビジン-ビオチン媒介免疫アッセイは、例えば、Wilchek,M.,and Bayer,E.A.,in Methods Enzymol.184(1990)467-469により記載されている。
材料および方法
材料および試薬
本明細書に記載の機能的薬物アッセイおよび標的アッセイについて、特に明記しない限り、すべての溶液をアッセイ緩衝液(0.5%BSA、0.05%Tween(登録商標)-20、1X PBS)で調製した。本明細書に記載のADAアッセイについて、特に明記しない限り、すべての溶液を1%BSA、1XPBSで調製した。PBSは、Life Technologies(Grand Island,NY)からのものであった。1.5M Trizmaベースは、Sigma(St Louis,MO)からのものであった。氷酢酸は、Thermo Fisher Scientific(Waltham,MA)からのものであった。HBS-EP+(10X)緩衝液は、GE Life Science(Marlborough,MA)からのものであった。ヒト血清は、Bioreclamation(Hicksville,NY)からのものであった。ストレプトアビジンでコーティングされたマイクロプレートは、Meso Scale Discovery(Rockville,Maryland)からのものであった。組換えヒト標的タンパク質は、R&D System(Minneapolis,MN)からのものであった。黒のマイクロウェルプレート、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)共役NeutrAvidin(商標)、およびSuperSignal ELISA Pico Chemiluminescent Substrate(商標)は、Thermo Fisher Scientific(Rockford,IL)からのものであった。HRP共役ヤギ抗マウスIgG、Fcフラグメント特異的抗体は、Jackson ImmunoResearch(West Grove,PA)からのものであった。AHCバイオセンサー(Anti human IgG Fc Capture)は、Pall ForteBio(Fremont,CA)からのものであった。完全ヒトモノクローナル抗体薬物、マウス抗薬物モノクローナル抗体、ビオチン化薬物、ルテニル化薬物、ならびにすべてのヒトおよびマウス抗標的モノクローナル抗体(本明細書ではHuAb1、HuAb2(ヒト)、およびMsAb2(マウス)と呼ばれる)、可溶性ヒトおよびマウス受容体融合タンパク質(本明細書ではそれぞれHuSRおよびMsSRと呼ばれる)、ならびにビオチン化ヒト抗標的モノクローナル抗体(ADAおよび標的アッセイで使用される)は、Regeneron Pharmaceuticals(Tarrytown,NY)により生成された。
pH測定を、InLab Expert Pro-ISM(商標)電極を備えた較正済みMetler Toledoメーター(Columbus,Ohio)を使用して実行した。貯蔵ヒト血清を300mM酢酸で10倍に希釈した。次に、酸性化したサンプルを、異なる濃度のトリス塩基溶液で10倍に緩衝した。下の表1に示すように、最終的なアッセイ溶液でpH測定を実行した。
ヒト血清サンプル中の抗薬物抗体(ADA)を、非定量的ADA架橋免疫アッセイを使用して検出した(図1A~C)。このADA架橋アッセイは、陽性対照としてマウス抗薬物モノクローナル抗体を、架橋成分としてビオチン化薬物およびルテニル化薬物を用いる(図1A)。血清サンプルを300mM酢酸で10倍に希釈することにより酸性化し、室温(RT)で少なくとも10分間インキュベートした。ビオチン化薬物およびルテニル化薬物(0.5μg/mL)を、血清サンプルに添加する前に、60mMのトリス塩基を含有するアッセイ緩衝液で調製した。次に、酸処理した血清サンプルを、標識された薬物溶液で10倍に希釈した。室温で約60分間インキュベートした後、サンプルを遮断した(5%BSA)ストレプトアビジンMulti-Array(商標)96ウェルプレート(MSD)に移し、室温で約60分間インキュベートした。プレートを洗浄し、Read Bufferを添加し、MSDプレートリーダー、例えば、SECTOR Imager 2400を使用してプレートを読み取った。標的媒介の干渉を遮断するために(図1B)、抗標的モノクローナル抗体(100μg/mL)および/または可溶性受容体タンパク質(100μg/mL)も標識薬物溶液に含めた(図1C)。さらに、標識された薬物溶液を60mMのトリスで調製して、pHを弱い塩基性条件に調整することにより、標的のビオチン化薬物およびルテニル化薬物の両方への結合も最小限に抑えられる。
この手順は、マウス抗標的モノクローナル抗体(1μg/mL)でコーティングされたマイクロタイタープレートを用い、標準物として組換え標的タンパク質を利用する。標準物およびQCを当業者に周知の培地で調製して、ヒト血清からの内因性標的タンパク質による干渉を回避した。標準物、対照、およびサンプルを300mM酢酸で10倍に希釈し、室温で約30分間インキュベートした。酸処理したサンプルを、プレートに添加する前に、抗薬物モノクローナル抗体(100μg/mL)でスパイクした300mMのトリス-塩基溶液を使用して中和(1:2希釈)して、薬物干渉を最小限に抑えた。プレートに捕捉された標的タンパク質を、異なるビオチン化ヒト抗標的モノクローナル抗体(200ng/mL)、続いて西洋ワサビペルオキシダーゼに共役したNeutrAvidin(商標)(NeutrAvidin-HRP(商標))(100ng/mL)を使用して検出した。ペルオキシダーゼに特異的なルミノール系基質を添加して、総標的濃度に比例するシグナル強度を達成した。
機能的薬物アッセイは、標的に結合していないか、または標的に結合しているアームを1つしか有しない抗体薬物のレベルを定量化する。このように、それはまだ標的分子に結合することができる。手順は、標的(0.5μg/mL)でコーティングされたマイクロタイタープレートを用い、標準物として抗体薬物を利用した。プレートに捕捉された薬物を、マウス抗ヒトIgG4モノクローナル抗体(250ng/mL)、続いてFc特異的である西洋ワサビペルオキシダーゼ共役ヤギ抗マウスIgG(抗マウスIgG-HRP)(100ng/mL)を使用して検出した。次に、ペルオキシダーゼに特異的なルミノール系基質を添加して、機能性薬物の濃度に比例するシグナル強度を達成した。
マウス標的遮断抗体MsAb2および可溶性マウス受容体融合タンパク質MsSRの不在下および存在下での抗体薬物への標的結合を、pH7.3または8.3下でOctet RED96システム(Pall Forte Bio)で30°C、1000rpmの振とう速度で研究した。AHCバイオセンサーを、10mMのHEPES、150mMのNaCl、3mMのEDTA、0.02%(v/v)アジ化ナトリウム、1mg/mLの BSAを含有する希釈緩衝液でpH7.3で30分間事前に平衡化した。
標的遮断抗体HuAb1を用いた弱い塩基性pHアッセイ条件は、標的許容レベルを増加させ、ヒトナイーブサンプルのバックグラウンドシグナルを低減する。
正常なヒト血清で報告されている標的レベルは、約10ng/mLである。標的は、循環中の抗体薬物およびいくつかの阻害性結合タンパク質との複合体を形成する。抗薬物抗体を、酸解離ステップを用いる架橋ADA免疫原性アッセイで測定した(図1A~C)。酸処理は通常、薬物許容レベルを増加させるが、薬物および任意の標的結合タンパク質と複合形成された標的を放出し、ナイーブヒト血清サンプルにおいて高いバックグラウンドシグナルをもたらす(図2A)。酸前処理を使用してADAおよびフルラヌマブを解離させた場合の同様の所見が以前に報告されている。NGF-フラヌマブ複合体も解離して、遊離NGFを放出し、これがADAアッセイに干渉し、偽陽性の結果をもたらした(Dai,S.,et al.,AAPS J,2014,16(3):p.464-77)。
ヒト標的遮断抗体HuAb1および弱い塩基性pH条件の組み合わせがさらに臨床研究サンプル中の標的干渉を阻害できるかどうかを試験するために、4つの異なる時点(1日目、29日目、57日目、および113日目)での薬物を用いた単回投薬研究からの3人の対象からの第I相臨床サンプルを試験した。社内の標的アッセイで測定した場合、29日目および57日目のサンプルでは、標的レベルにおいて10~12倍の増加が観察され(図3A)、標的レベルは113日目のサンプルのベースラインに近くなった。これらのサンプルで観察された最高の標的濃度は約60ng/mLであり、ADAアッセイの標的許容レベルよりもはるかに低かった。しかしながら、これらのサンプルをADAアッセイで試験した場合、100μg/mLのヒト標的遮断抗体HuAb1をpH8.3で用いると、29日目および57日目のサンプル中で陽性シグナルが検出され、アッセイシグナルは113日目のサンプルのバックグラウンドレベルに近くなった(図3B)。
標的遮断抗体HuAb1は、療法用抗体薬物といくつかの共通のCDR VH再配列を共有しているため、これらのVH再配列領域に特異的な任意のADAは、標識薬物ではなく、アッセイ緩衝液中のHuAb1に結合し得、かつアッセイでの検出を損なう可能性がある。この潜在的な問題を克服するために、ヒトIgG Fc融合を伴う標的受容体であるHuSRを、当初、標的遮断抗体HuAb1を置き換えるために使用した。図4Aに示すように、100μg/mLのHuAb2と100μg/mLのHuSRとの組み合わせは、第I相臨床サンプル中の標的媒介のバックグラウンドシグナルを効果的に阻害し得る。実際、HuAb2/HuSRの組み合わせまたはHuAb1/HuAb2の組み合わせのいずれかで、同様の標的許容レベルが得られた。
弱い塩基性pHおよび標的遮断試薬がADAの安定性および/または検出に対して最小限の影響を有することを確実するために、薬物Fab免疫ウサギからの早期出血を現在のアッセイ形式で分析した。
弱い塩基性pHおよび標的遮断試薬が臨床サンプルの標的干渉を軽減するのに役立ち得るかの理由を理解するために、オクテット実験を実行して、標的遮断試薬の有無にかかわらず、異なるpH条件下で標的の薬物への結合を試験した。結果を図7Aに示す。結合会合曲線からわかるように、MsAb2およびMsSRの不在下では、応答は、pH7.3と比較してpH8.2でわずかに低く、これは、標的と薬物との間の会合がアッセイpHによりわずかに影響を受けることを示している。しかしながら、pH7.3と比較してpH8.2でより速い解離速度が観察され、これは、標的と薬物との間の結合親和性がpH8.2でより弱いことを示している。pH7.3では、MsAb2およびMsSRの存在下で、塩基性pHのみと同様に、より速い解離速度も観察された。しかしながら、標的遮断試薬の存在も、標的の薬物への会合に著しく影響を与えた。最後に、結合の完全な阻害は、pH8.2でのMsAb2とMsSRとの組み合わせで達成される。結合のpH依存性の違いは、弱い塩基性pHでの標的のコンフォメーション変化、またはpH8.2での標的遮断試薬の標的へのより良好な結合のいずれかに起因する可能性があり、したがって、これは標的の薬物への会合の阻害を示している。
当業者は、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態と同等のものを多く認識するか、または通常の実験のみを使用して確認することができるであろう。そのような同等物は、以下の特許請求の範囲に包含されることが意図される。本出願を通して引用されたすべての参考文献、特許、および公開特許出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
(項目1)
血清サンプル中の薬物に対するADAの存在を決定するための抗薬物抗体(ADA)架橋免疫アッセイにおける薬物標的干渉を軽減するための方法であって、
前記血清サンプルを
第1の標識で標識された捕捉薬物、
第2の標識で標識された検出薬物、および
薬物標的遮断試薬と接触させることと、
弱い塩基性pHアッセイ条件下で、前記血清サンプルを前記捕捉薬物、前記検出薬物、および前記薬物標的遮断試薬とともにインキュベートすることと、
前記薬物標的遮断試薬を前記サンプル中に存在する前記薬物標的に結合させ、
それにより前記ADA架橋免疫アッセイにおける前記薬物標的の干渉を軽減することと、を含む、方法。
(項目2)
前記抗薬物抗体(ADA)架橋免疫アッセイを実行することをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記薬物標的遮断試薬が薬物標的遮断抗体である、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記薬物標的が、例えば、受容体に対するリガンドなどの可溶性タンパク質である、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記薬物標的遮断試薬が、IgG Fcドメインに融合された前記受容体の部分を含む、項目4に記載の方法。
(項目6)
前記受容体の前記部分が、前記受容体の細胞外部分である、項目5に記載の方法。
(項目7)
前記IgGFcドメインが、マウスIgG Fcドメインである、項目5に記載の方法。
(項目8)
前記IgGFcドメインが、ヒトIgG Fcドメインである、項目5に記載の方法。
(項目9)
前記血清サンプルを第2の薬物標的遮断試薬と接触させることをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目10)
前記第2の薬物標的遮断試薬が、薬物標的遮断抗体である、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記第2の薬物標的遮断抗体が、マウス定常領域を含む、項目10に記載の方法。
(項目12)
前記薬物が、ヒト療法用モノクローナル抗体である、項目1に記載の方法。
(項目13)
前記薬物が、ヒト化療法用モノクローナル抗体である、項目1に記載の方法。
(項目14)
前記ヒト療法用モノクローナル抗体または前記ヒト化療法用モノクローナル抗体が、臨床試験で評価されている、項目12または13に記載の方法。
(項目15)
前記薬物標的が、可溶性または脱落した多量体薬物標的である、項目1に記載の方法。
(項目16)
前記薬物標的が、ホモ二量体薬物標的である、項目1に記載の方法。
(項目17)
前記弱い塩基性pHアッセイ条件が、約8.3~約8.9のpHの条件を含む、項目1に記載の方法。
(項目18)
前記弱い塩基性pHアッセイ条件が、約8.3のpHの条件を含む、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記弱い塩基性pHアッセイ条件が、約8.9のpHの条件を含む、項目17に記載の方法。
(項目20)
前記血清サンプルが、ヒト血清サンプルである、項目1~19のいずれかに記載の方法。
(項目21)
前記血清サンプルが、前記薬物で治療されている対象からのものである、項目1~20いずれかに記載の方法。
(項目22)
前記インキュベーションが、室温で行われる、項目1に記載の方法。
(項目23)
前記抗薬物抗体(ADA)架橋免疫アッセイが、ハイスループットアッセイである、項目1に記載の方法。
(項目24)
前記捕捉薬物が、固体表面に付着している、項目1に記載の方法。
(項目25)
前記固体表面が、マイクロタイタープレートである、項目24に記載の方法。
(項目26)
前記固体表面が、ストレプトアビジンでコーティングされている、項目24に記載の方法。
(項目27)
前記捕捉標識が、ビオチン標識、タンパク質A標識、タンパク質G標識、およびグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)標識からなる群から選択される、項目1に記載の方法。
(項目28)
前記第2の標識が、ルテニウム標識、放射線標識、光輝性標識、化学発光標識、蛍光標識、電気化学発光標識、および酵素標識からなる群から選択される、項目1に記載の方法。
(項目29)
血清サンプル中の薬物に対するADAの存在を決定するための抗薬物抗体(ADA)架橋免疫アッセイにおける薬物標的干渉を軽減するための方法であって、
前記血清サンプルを
第1の標識で標識された捕捉薬物、
第2の標識で標識された検出薬物、
第1の薬物標的遮断抗体、および
第2の薬物標的遮断抗体と接触させることと、
弱い塩基性pHアッセイ条件下で、前記捕捉薬物、前記検出薬物、前記第1の薬物標的遮断抗体、および前記第2の薬物標的遮断抗体をインキュベートすることと、
前記第1の薬物標的遮断抗体および前記第2の薬物標的遮断抗体を前記サンプル中に存在する前記薬物標的に結合させ、
それにより前記ADA架橋免疫アッセイにおける前記薬物標的の干渉を軽減することと、を含む、方法。
(項目30)
血清サンプル中の薬物に対するADAの存在を決定するための抗薬物抗体(ADA)架橋免疫アッセイにおける薬物標的干渉を軽減するための方法であって、前記薬物標的が、可溶性タンパク質であり、前記方法が、
前記血清サンプルを
第1の標識で標識された捕捉薬物、
第2の標識で標識された検出薬物、
IgG Fcドメインに融合された前記受容体の細胞外部分を含む薬物標的遮断試薬、および
薬物標的遮断抗体と接触させることと、
弱い塩基性pHアッセイ条件下で、前記捕捉薬物、前記検出薬物、前記薬物標的遮断試薬、および前記薬物標的遮断抗体をインキュベートすることと、
前記薬物標的遮断試薬および前記薬物標的遮断抗体を前記サンプル中に存在する前記薬物標的に結合させ、
それにより前記ADA架橋免疫アッセイにおける前記薬物標的の干渉を軽減することと、を含む、方法。
Claims (16)
- 血清サンプル中の薬物に対する抗薬物抗体(ADA)の存在を決定するための抗薬物抗体(ADA)架橋免疫アッセイにおける薬物標的干渉を軽減するための方法であって、
前記血清サンプルを
第1の標識で標識された捕捉薬物、
第2の標識で標識された検出薬物、
薬物標的遮断試薬、および
第2の薬物標的遮断試薬と接触させることと、
弱い塩基性pHアッセイ条件下で、前記血清サンプルを前記捕捉薬物、前記検出薬物、および前記薬物標的遮断試薬、ならびに前記第2の薬物標的遮断試薬とともにインキュベートすることと、
前記薬物標的遮断試薬および前記第2の薬物標的遮断試薬を前記サンプル中に存在する前記薬物標的に結合させ、
それにより前記ADA架橋免疫アッセイにおける前記薬物標的の干渉を軽減することと、を含み、
前記弱い塩基性pHが、pH7.5~pH9.5であり、
前記薬物標的遮断試薬が、薬物標的遮断抗体であるか、または、IgG Fcドメインに融合された標的受容体の細胞外部分を含む薬物標的遮断試薬であり、前記第2の薬物標的遮断試薬が、薬物標的遮断抗体であるか、または、IgG Fcドメインに融合された標的受容体の細胞外部分を含む薬物標的遮断試薬であり、前記標的受容体が、前記捕捉薬物および/または前記検出薬物に対する前記薬物標的の結合を防止する、方法。 - 前記抗薬物抗体(ADA)架橋免疫アッセイを実行することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記薬物標的遮断試薬が薬物標的遮断抗体である、請求項1に記載の方法。
- 前記薬物標的が、可溶性タンパク質、可溶性または脱落した多量体薬物標的、あるいはホモ二量体薬物標的であり、前記可溶性タンパク質が、受容体に対するリガンドである、請求項1に記載の方法。
- 前記薬物標的遮断試薬が、IgG Fcドメインに融合された標的受容体の細胞外部分を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記第2の薬物標的遮断試薬が、薬物標的遮断抗体である、請求項1に記載の方法。
- 前記薬物が、ヒト療法用モノクローナル抗体またはヒト化療法用モノクローナル抗体である、請求項1に記載の方法。
- 前記弱い塩基性pHが、pH8.3~pH8.9である、請求項1に記載の方法。
- 前記血清サンプルが、ヒト血清サンプルである、請求項1~8のいずれかに記載の方法。
- 前記インキュベートすることが、室温で行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記抗薬物抗体(ADA)架橋免疫アッセイが、ハイスループットアッセイである、請求項1に記載の方法。
- 前記捕捉薬物が、固体表面に付着している、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の標識が、ビオチン標識、タンパク質A標識、タンパク質G標識、およびグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)標識からなる群から選択される、かつ/または前記第2の標識が、ルテニウム標識、放射線標識、光輝性標識、化学発光標識、蛍光標識、電気化学発光標識、および酵素標識からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記薬物標的遮断試薬および前記第2の薬物標的遮断試薬が薬物標的遮断抗体である、請求項1に記載の方法。
- 前記薬物標的遮断試薬がIgG Fcドメインに融合された標的受容体の細胞外部分を含み、前記第2の薬物標的遮断試薬が薬物標的遮断抗体である、請求項1に記載の方法。
- 前記弱い塩基性pHがpH8.3またはpH8.9である、請求項1に記載の方法。
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