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JP6908709B2 - 抗α−syn抗体およびその使用 - Google Patents

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Description

本願は、抗−α−syn抗体およびその使用に関する技術である。
アルファ−シヌクレイン(α−Synuclein)は、ニューロンの前シナプス末端で主に発現する、140個のアミノ酸からなる蛋白質で、正常状態では自然に折り畳まれない状態の単量体として存在する。アルファ−シヌクレインは、前シナプス末端でシナプスベシクルの供給を維持し、随意または不随意運動を調節するニューロトランスミッターのドーパミンの放出を調節することが知られている。
しかし、病的な状態において、アルファ−シヌクレインは、液滴(droplet)、リン脂質二重膜または脂質膜などとの結合および相互作用により構造的変化を起こして折り畳み、またはフォールディングされたα−ヘリカル形態の2次構造を形成して、二量体(dimer)、オリゴマー(oligomer)および/または線維状形態の分子を含む凝集体を形成する。このような凝集体は細胞に毒性を誘発することが知られており、パーキンソン病、レビー小体痴呆、その他多様な疾患の神経細胞内で発見される異常な蛋白質凝集体であるレビー小体の主成分である。また、アルファ−シヌクレインのリン酸化、またはユビキチン化のような翻訳後修飾も、アルファ−シヌクレインの凝集および神経毒性と関連があることが知られている。
このようなアルファ−シヌクレイン凝集は、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)およびその他多数の神経軸索疾患を含むα−synucleinopathiesと呼ばれる一群の神経退行性疾患の病因に関連があることが知られている(Kim et al.Alzheimer’s Research&Therapy2014,6:73)。
さらに、パーキンソン疾患患者の脳脊髄液および血漿サンプルからオリゴマー形態およびモノマー形態のアルファ−シヌクレインがすべて発見されたが、これは、小さい分子量のアルファ−シヌクレイン凝集体が細胞膜を透過して細胞外空間に接近しうることを示す。また、フォールディングされたアルファ−シヌクレインがエキソサイトーシスにより細胞から放出された後、プリオンタンパク質のように、細胞間伝達によって脳の一領域から他の領域に伝達されうることが明らかになった(Brundin P.et al.Nat Rev Mol Cell Biol2010,11:301−307)。
よって、アルファ−シヌクレインがパーキンソン疾患のようなα−synucleinopathyの治療剤開発の標的になっている。主な開発戦略は、凝集体形成抑制、遺伝子サイレンシングおよび凝集体除去を含む。前者の場合、Epigallocatechin−3−gallate(EGCG)(Bieschke J.et al.Proc Natl Acad Sci USA2010 107:7710−7715)、3−(1,3−benzodioxol−5−yl)−5−(3−bromophenyl)−1H−pyrazole(anle138b)(Wagner J.et al.Acta Neuropathol2013,125:795−813)、CLR0120(Prabhudesai S.et al.Neurotherapeutics2012,9:464−476)、およびプロリルオリゴペプチダーゼ抑制剤KYP−20479(Myohanen T.T.et al.Brit J Pharmacol2012,166:1097−1113)を含む。アルファ−シヌクレインに結合する抗体は、特許US8,609,820、およびUS8,940,276などに開示されている。
低分子化合物の場合、標的特異的結合力が低下し、低い半減期によって高い用量を投与しなければならない。抗体は、低分子化合物と比較して標的特異的であり、高い半減期を示すが、疾患治療の可能性を高めるためには、高い結合力で凝集体に選好的に結合する抗体が必要である。
したがって、α−syn凝集体の異常な蓄積に関連付けられた疾患の治療のために、アルファシヌクレイン、特に凝集体に選好的に結合できる抗体の開発が必要である。
本願は、アルファ−シヌクレイン、特に、α−Syn凝集体を高い結合力で特異的に認識できる抗体を提供しようとする。
一様態において、本願は、α−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片であって、前記抗体または抗原結合断片は、(i)CDRH1、CDRH2およびCDRH3の相補性決定部位を含む重鎖可変領域;および(ii)CDRL1、CDRL2およびCDRL3の相補性決定部位を含む重鎖可変領域を含み、前記CDRH1は配列番号1〜14から構成される群より選択され;前記CDRH2は配列番号15〜28から構成される群より選択され;前記CDRH3は配列番号29〜42から構成される群より選択され;前記CDRL1は配列番号43〜56から構成される群より選択され;前記CDRL2は配列番号57〜70から構成される群より選択され;前記CDRL3は配列番号71〜84から構成される群より選択されるものである、α−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片を提供する。
一部の実施形態において、前記重鎖可変領域のCDRH1、CDRH2およびCDRH3;および前記軽鎖可変領域のCDRL1、CDRL2およびCDRL3の配列は、次のいずれか1つである、α−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片を提供する:(aa)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号1、15、および29、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号43、57および71;(ab)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号2、16、および30、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号44、58および72;(ac)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号3、17、および31、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号45、59および73;(ad)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号4、18、および32、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号46、60および74;(ae)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号5、19、および33、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号47、61および75;(af)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号6、20、および34、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号48、62および76;(ag)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号7、21、および35、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号49、63および77;(ah)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号8、22、および36、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号50、64および78;(ai)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号9、23、および37、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号51、65および79;(aj)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号10、24、および38、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号52、66および80;(ak)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号11、25、および39、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号53、67および81;(al)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号12、26、および40、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号54、68および82;(am)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号13、27、および41、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号55、69および83;または(an)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号14、28、および42、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号56、70および84。
一部の実施形態において、本願によるα−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片の重鎖可変領域は、配列番号85〜98から選択されるアミノ酸配列;配列番号85〜98から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%以上の相同性を有する配列;または配列番号85〜98から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%以上の相同性を有する配列を含む。
一部の実施形態において、本願によるα−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片の軽鎖可変領域は、配列番号99〜112から選択されるアミノ酸配列;配列番号99〜112から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%以上;または配列番号99〜112から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%以上の相同性を有する配列を含む。
一部の実施形態において、本願によるα−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片の前記重鎖可変領域および軽鎖可変領域はそれぞれ、配列番号85および99;配列番号86および100;配列番号87および101;配列番号88および102;配列番号89および103;配列番号90および104;配列番号91および105;配列番号92および106;配列番号93および107;配列番号94および108;配列番号95および109;配列番号96および110;配列番号97および111;または配列番号98および112で表される配列を含む。
一部の抗体または抗原結合断片は、モノクローナルまたはscFV抗体である、α−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片である。
前記任意の本願による抗体は、モノクローナル抗体は、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体である。
前記任意の本願によるモノクローナル抗体は、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4型である。
前記任意の抗体または抗原結合断片は、モノクローナル抗体、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)断片、diabodyまたはscFVである。
一部の実施形態において、本願によるα−Synの凝集体に結合する分離された抗体は、次のいずれか1つの重鎖および軽鎖を含むα−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片である:前記軽鎖および重鎖はそれぞれ、配列番号113および配列番号141;配列番号114および配列番号142;配列番号115および配列番号143;配列番号116および配列番号144;配列番号117および配列番号145;配列番号118および配列番号146;配列番号119および配列番号147;配列番号120および配列番号148;配列番号121および配列番号149;配列番号122および配列番号150;配列番号123および配列番号151;配列番号124および配列番号152;配列番号125および配列番号153;または配列番号126および配列番号154;で表されるアミノ酸配列を含む。前記抗体は、不変域としてマウスIgG2aを含む。
一部の実施形態において、本願によるα−Synの凝集体に結合する分離された抗体は、次のいずれか1つの重鎖および軽鎖を含むα−Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片である:前記軽鎖および重鎖はそれぞれ、配列番号127および配列番号155;配列番号128および配列番号156;配列番号129および配列番号157;配列番号130および配列番号158;配列番号131および配列番号159;配列番号132および配列番号160;配列番号133および配列番号161;配列番号134および配列番号162;配列番号135および配列番号163;配列番号136および配列番号164;配列番号137および配列番号165;配列番号138および配列番号166;配列番号139および配列番号167;または配列番号140および配列番号168。前記抗体は、不変領域としてヒトIgG1を含む。
前記本願による任意の抗体または抗原結合断片は、α−Syn凝集体の細胞間伝達の抑制;α−Syn凝集体を分解;またはα−Syn凝集体の形成を抑制することができる。
他の様態において、本願はまた、本願による前記抗体または抗原結合断片をコーディングする分離されたポリヌクレオチドを提供する。このようなポリヌクレオチドの例としては、配列番号169〜224で表される配列が挙げられる。
他の様態において、本願はさらに、本願による前記ポリヌクレオチドを含む発現ベクターを提供する。
さらに他の様態において、本願はさらに、本願による前記発現ベクターで形質転換された原核または真核細胞または細胞株を提供する。
さらに他の様態において、本願はさらに、前記本願による細胞を前記抗体または抗原結合断片が発現するのに十分な条件で培養する段階;および前記細胞株から抗体またはその抗原結合断片を分離する段階を含む、α−Synに特異的に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片の製造方法を提供する。
さらに他の様態において、本願はさらに、本願による任意の抗体またはその抗原結合断片を含む組成物またはキットを提供し、前記組成物は、薬学または診断組成物として提供され、薬学組成物は、薬学的に許容可能な担体または賦形剤を含むことができ、診断組成物は、診断または検出に必要な試薬を追加的に含んでもよい。
本願による薬学組成物またはキットは、α−synucleinopathyの治療用であって、例えば、前記α−synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)を含む。
さらに他の様態において、本願による抗体または抗原結合断片を提供する段階;および前記抗体または抗原結合断片をα−Syn凝集体の検出が必要な生物学的試料と接触する段階を含む、生物学的試料におけるα−Syn凝集体の検出方法を提供する。生物学的試料は、α−Syn凝集体の検出が必要な多様な試料を含み、例えば、脳脊髄液、血漿を含む血液または小便を含み、また、細胞、組織または器官を含む。前記方法は、インビトロまたはインビボで行われる。インビボイメージングは、例えば、PET(positron emission tomography)、SPECT(single photon emission tomography)、NIR(near infrared)光学イメージングまたはMRI(magnetic resonance imaging)を利用して行われる。
さらに他の様態において、本願による抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物をα−synucleinopathyの治療および/またはα−syn凝集体の濃度調節が必要な対象体に投与する段階を含む、前記対象体のα−synucleinopathyの治療または前記対象体におけるα−syn凝集体の濃度を調節する方法を提供する。
さらに他の様態において、本願は、α−synucleinopathyの診断が必要な対象体におけるα−synucleinopathyを診断する方法であって、前記方法は、前記対象体におけるα−Syn凝集体の濃度または細胞内の位置を本願による任意の抗体または抗原結合断片で測定/検出する段階;および前記対象体で測定された前記α−Syn凝集体の濃度または細胞内位置を対照群試料の結果と比較する段階を含み、前記対照群の結果と類似または差は、前記対象体がα−synucleinopathyにかかっていることを示す。前記方法において、対照群は、正常またはα−synucleinopathy疾患にかかった試料であってもよい。
さらに他の様態において、本願は、本願による抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物のα−synucleinopathy対象体の前記疾患治療用使用を提供し、前記抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物は、前記対象体、または対象体の脳における、α−Syn凝集体の細胞間伝達の抑制;α−Syn凝集体の分解;またはα−Syn凝集体の形成を抑制する。
さらに他の様態において、本願は、本願による抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物の脳細胞におけるα−Syn凝集体の濃度調節用使用であって、前記抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物は、前記対象体の脳における、α−Syn凝集体の細胞間伝達の抑制;α−Syn凝集体の分解;またはα−Syn凝集体の形成を抑制することができる。
本願に開示された抗体は、α−Syn、特にα−Syn凝集体に高い結合力で選好的に結合する。高い親和度を有する本願による抗体または抗原結合断片は、α−Syn凝集体の形成を減少させられて、脳の凝集体の濃度を低下させることができる。また、α−Syn凝集体に対する高い親和度を有する本願による抗体または抗原結合断片は、中枢神経系の外側におけるα−Syn凝集体の形成を減少させられて、結局、脳血管障壁を境界としたα−Syn形態間の平衡状態を変更させて、中枢神経系内の凝集体の濃度を低下させる効果をもたらすことができる。
また、高い親和度によって低い投与量で投与できるという利点がある。これは、抗体を、例えば、これに限るものではないが、より簡便な皮下注射のような方式で投与しても十分な効能が得られるため、臨床において大きな利点がある。
本願に開示された抗体は、α−Syn凝集体を効果的に除去したり、分解を促進することができ、α−Synの細胞間伝達を抑制できて、α−Synの凝集体の蓄積に関連する疾患の治療に有用に使用可能である。
図1は、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体が凝集した形態のnative α−synを特異的に認識するか否かを測定したドットブロット結果で、α−syn凝集体に選好的に結合することを示す。 図2は、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体の親和度をELISAで測定した結果である。本願による抗体は、α−syn凝集体に高い親和度で選好的に結合し、単一体に対しては凝集体より低いかまたは結合しないため、親和度を導出することができなかった。この結果は、パーキンソン病のようなアルファシヌクレイン病因を有する神経退行性疾患の原因物質を効果的に除去できたり、活動を抑制できることを示すものである。 図3Aは、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体がα−Syn凝集体に対する選好的結合特異性および親和度をBIAcoreで分析した結果である。本願による抗体が高い親和度で凝集体に結合することを示す。この結果は、パーキンソン病のようなアルファシヌクレイン病因を有する神経退行性疾患の原因物質を効果的に除去できたり、活動を抑制できることを示すものである。 図3Bは、図3Aの結果を表で示すものである。 図4は、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体がα−Syn凝集体に選好的結合特異性をOctetで分析した結果で、α−syn凝集体に選好的に結合することを示し、図1の結果と一致するものである。比較群として使用された#274抗体の場合、単量体および凝集体にすべてよく結合することが明らかになった。 図5は、本願による一実施形態においてファージディスプレイにより選別された抗体が凝集した形態のnative α−synを特異的に認識するか否かを測定したドットブロット結果で、α−syn凝集体に選好的に結合することを示す。 図6は、図5の抗体のα−Syn凝集体に対する親和度をOctetで分析した結果である。これは、本願による抗体が高い親和度で凝集体に結合することを示す。この結果は、パーキンソン病のようなアルファシヌクレイン病因を有する神経退行性疾患の原因物質を効果的に除去できたり活動を抑制できることを示すものである。 図7は、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体がα−synの細胞間伝播(cell to cell transmission)を抑制するかを分析する原理(上)および実験結果を示すものである。ここで、青色は核であり、緑色は細胞外部に出たα−synが他の細胞内に伝播されて他のα−synに接して凝集体を作った時の信号である。本願による抗体9B11、3A9および11F11処理群では、陰性対照群のIgG対比、緑色シグナルを示す細胞の個数が顕著に減少し、これは、凝集体に高い親和度で特異的に結合する本願による抗体がα−synの細胞間伝播を効果的に抑制できることを示すものである。 図8Aは、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体がヒトα−Synを過発現するマウス動物モデル(TG)においてα−Syn凝集体を除去できるかを、マウスに抗体投与後、p−129 α−Syn抗体を用いてマウス脳組織を染色して測定した結果である。図にて、HPはHippocampusであり、p−129 α−synは129番目の残基がリン酸化された形態の凝集体のマーカーであり、矢印はリン酸化されたα−synを示す。これは、本願による抗体がα−Synを顕著に除去できることを示す結果である。WTおよびIgGは陰性対照群であり、抗体274は単量体と凝集体ともに結合する比較群である。この結果は、本願による抗体は凝集体α−synの蓄積を効果的に抑制できて、α−syn病因に関連する疾患の予防および/または治療に効果的に使用できることを示す。 図8Bは、図8Aと同一の実験であるが、マーカーとして、総α−synに対する抗体を用いて染色した結果である。矢印はヒトα−synを示す。9B11、11F4、11F11抗体は総α−synの蓄積を効果的に抑制した。総α−synの検出は、本願による抗体がsynuclein自体の除去能(clearing)および抗体の細胞間伝達(cell to cell transmission)抑制能があることを示すものである。また、他の側面から、単量体の凝集体への形成の抑制、または単量体をすべて除去できると解釈される。 図9Aは、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体がインビボでmicrogliosisを減少させられるかを、マウスに抗体投与後、マーカーとしてIba−1(microgliosis)抗体を用いてマウスの脳組織を染色で測定した結果である。矢印は活性化されたミクログリアを意味するもので、3A9、9B11、11F11抗体を投与したネズミの脳でミクログリアの活性化が顕著に減少していることが分かる。 図9Bは、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体がインビボでastrogliosisを減少させられるかを、マウスに抗体投与後、マーカーとしてGFAP(astrogliosis)抗体を用いてマウスの脳組織を染色で測定した結果である。矢印は活性化されたアストロサイトを意味するもので、3A9、9B11、11F11抗体が効果的に有意な水準にastrogliosisを抑制することを確認することができた。 図9Cは、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体がインビボで炎症性サイトカインを減少させられるかを、マウスに抗体投与後、マーカーとしてIL−1ベータ抗体を用いてマウスの脳組織を染色で測定した結果である。矢印はIL−1ベータを発現している細胞を示す。IL−1ベータは、炎症を誘発して多様な神経細胞の死滅および炎症反応を誘導するが、本願による抗体を投与したネズミの脳組織でIL−1ベータが顕著に減少したことを示す。 図9Dは、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体がインビボで炎症性サイトカインを減少させられるかを、マウスに抗体投与後、マーカーとしてIL−6抗体を用いてマウスの脳組織を染色で測定した結果である。矢印は炎症性サイトカインのIL−6を発現する細胞を示す。本願による抗体を投与したネズミの脳組織でIL−6が減少したことを示す。 図10Aおよび図10Bはそれぞれ、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体3A9および11F11がヒト脳組織でレビー小体(Lewy body)およびレビー神経突起(Lewy neurites)を特異的に認識できるかをそれぞれ測定した結果である。本願による抗体がレビー小体(矢印)およびレビー神経突起(左下の糸のような形状)に結合することを示す。この結果は、本願の抗体が実際のヒト脳組織に存在するα−syn凝集体と特異的に結合できることを示すもので、α−syn病因に関連する疾患の予防および/または治療に効果的に使用できることを示す。 図10Aおよび図10Bはそれぞれ、本願による一実施形態で製造された単クローン抗体3A9および11F11がヒト脳組織でレビー小体(Lewy body)およびレビー神経突起(Lewy neurites)を特異的に認識できるかをそれぞれ測定した結果である。本願による抗体がレビー小体(矢印)およびレビー神経突起(左下の糸のような形状)に結合することを示す。この結果は、本願の抗体が実際のヒト脳組織に存在するα−syn凝集体と特異的に結合できることを示すもので、α−syn病因に関連する疾患の予防および/または治療に効果的に使用できることを示す。 図11は、本願で製造された抗体のエピトープマッピング結果を図式的に示すもので、本願による抗体はほとんどC−末端部位に結合することが明らかになった。N−末端を認識するα−syn抗体は、α−synuclein関連疾患を通称するsynucleionopathyに属する多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)のような他の疾病の凝集体は認識できないのに対し、C−末端部位を認識するα−syn抗体は、パーキンソン病のみならず、その他多様なsynucleinopathy疾患の凝集体も認識するという利点を有する。
本願は、α−syn、特に凝集体に高い結合力で特異的に結合可能で、α−syn凝集体の検出はもちろん、α−syn凝集体の減少および/またはα−syn凝集体形成の抑制および/またはα−syn凝集体の細胞間伝達を抑制できる抗体の開発に基づくものである。
本項目で使用された題名は、明細書記載の利便性のためのものに過ぎず、本発明をこれに限定するものではない。
本願で別途に定義しない限り、本願で使用された科学および技術的用語は、本技術分野における当業者が通常理解する通りの意味を有する。さらに、文脈上特に要求されない限り、単数は複数を含み、複数は単数を含む。
定義
本願において、「ポリヌクレオチド」または「核酸」は、単一または二重鎖のヌクレオチドポリマーを含む。このようなポリヌクレオチドを含むヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチド、またはこれらの変形した形態であってもよい。
本願で別途に明示されなければ、本願で言及されたポリヌクレオチドの左側末端は5’末端であり、右側末端は3’末端を示す。
本願において、「分離された核酸分子」は、その全部または一部が自然に存在するポリヌクレオチドと関連性がないか、または自然から観察されないポリヌクレオチドに連結されている、遺伝体起源のDNAまたはRNA、または合成起源のmRNA、cDNA、またはこれらの組み合わせを意味する。本願の目的下、特定の核酸配列を含む核酸分子は、無傷の(intact)染色体を含まない。その代わりに、特定の核酸配列を含む分離された核酸分子は、その特定の配列に付加して、最小数個の付加的なタンパク質コーディング配列を包むか、または前記特定の核酸配列の発現のための調節配列および/またはベクターを追加的に含んでもよい。
本願において、用語「調節配列」は、これに作動可能に連結されてコーディング配列の発現とプロセシングに影響を与えうるポリヌクレオチド配列を意味する。このような調節配列の特徴は、宿主の種類によって左右される。例えば、原核細胞で作用可能な調節配列は、プロモーター、場合によって、オペレータ、リボソーム結合部位、および転写終結配列を含むことができる。真核細胞における調節配列は、転写因子が結合する複数の認識部位を含むプロモーター、転写エンハンサー、ポリアデニル化配列および転写終結配列を含むことができる。調節配列をリーダー配列および/または融合パートナー配列をさらに含んでもよい。
本願において、「ベクター」は、タンパク質をコーディングする核酸分子を宿主細胞に伝達するのに使用される、例えば、核酸、プラスミド、バクテリオファージまたはウイルスを含む任意の分子を意味する。
本願において、「発現ベクター」は、宿主細胞の形質転換に適合し、発現ベクターに作動可能に連結され、目的のタンパク質をコーディングする異種配列の発現を調節する核酸配列を含むベクターを意味する。このような発現ベクターはさらに、コーディング配列に作動可能に連結され、その転写、翻訳、そしてイントロンが存在する場合、RNAスプライシングを調節したり、これに影響を及ぼす配列を含むことができる。
本願において、「作動可能に連結された」は、連結される核酸配列が適切な条件下で目的の機能を果たせるように位置することを意味する。例えば、コーディング配列および調節配列を含むベクターにおいて適切な条件で前記コーディング配列の転写が前記調節配列によって影響されると、作動可能に連結されたのである。
本願において、「宿主細胞」は、目的の核酸配列で形質転換されたか、または形質転換されうる、目的遺伝子を発現できる細胞を意味する。前記用語は、前記宿主細胞と形態および遺伝的構成の同一性の有無にかかわらず、目的の遺伝子を発現する限り、前記宿主細胞の子孫も含む。
本願において、「形質導入」は、通常、バクテリオファージによる、1つの細菌から他の細菌への核酸の移動を意味する。例えば、複製できないレトロウイルスを用いた真核細胞への核酸の移動を含む。
本願において、「伝達移入(transfection)」は、細胞、特に真核細胞が外来または外因性DNAを取ることを意味し、この場合、DNAは、細胞膜を通して細胞内に導入される。これは、当該技術分野で公知の方法、例えば、Sambrook et al.Molecular Cloning:A Laboratory Manual,4th ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(2012),Ausubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publishing Associatesを参照することができる。
本願において、「形質転換」は、細胞が新しいDNAまたはRNAを含むように変形した、細胞の遺伝的特徴の変化を意味する。例えば、細胞は、伝達移入、形質導入、またはその他の技術により新しい遺伝物質が導入され、遺伝的特徴が変化して、形質転換される。形質導入または伝達移入を含む方法などによって形質転換されたDNAは、細胞の染色体内に物理的に統合されて存在したり、複製なしにエピゾーム形態、または複製可能なプラスミドとして一時的に存在しうる。形質転換されたDNAが宿主細胞分裂と共に複製される時、安定して形質転換されたと見なされる。
本願において、「アミノ酸」は、当該技術分野で理解される通常の意味を含む。20個の自然−発生アミノ酸およびこれらの略語は、当業界で通用するものによる(Immunology−A Synthesis,2nd Edition,E.S.Golub and D.R.Green,eds.,Sinauer Associates:Sunderland,Mass.1991)。アミノ酸は、典型的なアミノ酸はもちろん、典型的な20個のアミノ酸の立体異性体(D−アミノ酸)、非−自然アミノ酸、例えば、α−、α−二置換されたアミノ酸、N−アルキルアミノ酸、およびその他の非−典型的なアミノ酸を含む。非−典型的なアミノ酸の例としては、4−ヒドロキシプロリン、γ−カルボキシグルタメート、ε−N,N,N−トリメチルリシン、ε−N−アセチルリシン、O−ホスホセリン、N−アセチルセリン、N−ホルミルメチオニン、3−メチルヒスチジン、5−ヒドロキシリシン、σ−N−メチルアルギニン、およびその他類似のアミノ酸とイミノ酸(例えば、4−ヒドロキシプロリン)が含まれる。本願に使用されたポリペプチドの表記において、当業界で一般に通用するように、配列の左側はアミノ末端であり、右側はカルボキシ末端を示す。
本願において、「ポリペプチド」または「タンパク質」は、アミノ酸残基の重合体を意味するもので、本願で相互交換的に使用される。これはまた、自然に発生したアミノ酸残基の重合体だけでなく、その類似体または模倣体のアミノ酸の重合体を含む。また、ポリペプチドまたはタンパク質は、リン酸化または糖化のための炭水化物の追加などの変形を含むことができる。さらに、ポリペプチドまたはタンパク質は、組換えまたは自然から発見される細胞から生産される。また、ポリペプチドまたはタンパク質は、野生型配列、または前記アミノ酸配列の一部が欠失、付加および/または置換されたものを含む。さらに、ポリペプチドまたはタンパク質は、抗体、例えば、抗−α−Syn抗体(またはα−Syn抗体)、α−Syn結合タンパク質、または抗原結合断片の1つ以上のアミノ酸が欠失、付加および/または置換された配列を含む。また、「ポリペプチド断片」は、全長タンパク質と比較して、アミノ末端欠失、カルボキシル末端欠失および/または内部欠失を有するポリペプチドを意味する。これらの断片はさらに、全長タンパク質と比較して、変形したアミノ酸を含むことができる。一実施形態において、断片は、長さが約5個〜500個のアミノ酸、例えば、断片は、少なくとも長さが5、6、8、10、14、20、50、70、100、110、150、200、250、300、350、400、または450個のアミノ酸であってもよい。本願の目的を考慮すれば、有用なポリペプチド断片は、抗原結合ドメインを含む抗体の免疫学的機能性断片が含まれる。α−Syn結合抗体の場合に、この有用な断片は、重鎖または軽鎖の1個、2個または3個を含むCDR配列、重鎖または軽鎖の可変領域、または抗体鎖の一部を含むが、これに限るものではない。
本願において、「分離されたポリペプチド、抗体またはタンパク質」は、これらと通常一緒に発見されうる他のタンパク質が存在せず、自然にこれらと結合している脂質、炭水化物、ポリヌクレオチドの少なくとも約50%以上が除去されたものである。典型的に分離されたタンパク質、ポリペプチドまたは抗体は、所定の組成物において、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約25%、または少なくとも約50%を構成する。このようなポリペプチドは、合成起源のゲノムDNA、cDNA、mRNAまたはその他のRNA、またはこれらの任意の組み合わせによってコーディングされる。特に、分離されたタンパク質のポリペプチドまたは抗体は、その治療的、診断的、予防的研究またはその他の使用への適用を妨げる他のタンパク質または他のポリペプチドの汚染物質が実質的に存在しない。
本願において、例えば、抗原結合断片、タンパク質、または抗体のようなポリペプチドの「変異体」は、他のポリペプチド配列と比較して、1つ以上のアミノ酸残基に挿入、欠失、付加および/または置換が発生したポリペプチドや、本願に開示された抗体の生物学的活性を維持するもので、融合ポリペプチドを含む。また、タンパク質変異体は、タンパク質酵素の切断、リン酸化またはその他の翻訳後修飾によって変形したが、本願に開示された抗体の生物学的活性、例えば、アルファ−シヌクレイン凝集体に結合を維持するものを含む。変異体は、本願に開示された抗体またはその抗原結合断片の配列と約99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、89%、88%、87%、86%、85%、84%、83%、82%、81%、または80%同一のものであってもよい。
本願において、ポリペプチドの「誘導体」は、挿入、欠失、付加または置換変異体とは異なる、他の化学的モイエティとのコンジュゲーションにより化学的に変形したポリペプチドを意味する。
本願において、ポリペプチド、核酸、宿主細胞などに関連して使用された用語「自然から発見される」は、自然に存在する物質を意味する。
本願において、「α−Syn」は、SNCA遺伝子によってコーディングされる140個の残基アミノ酸から構成されたネイティブα−Syn(NCBI ID:NP_000336)で、全長の非処理されたものはもちろん、処理された多様な形態のものを含む。また、自然に現れるα−Synの変異体、例えば、突然変異、スプライス変異体または対立変異体をさらに含むものである。変異体としては、140個の残基タンパク質のほか、エクソン3およびエクソン5が欠失した126個および112個の残基タンパク質形態も存在する(CAG3339.1)。また、SNCA遺伝子の特定の多形成(polymorphism)またはミスセンス(missense)突然変異がパーキンソン疾患の発生と関連性があることが知られ(Singleton AB,et al.,Science2003,302:841)ており、このような突然変異体も含まれる。α−Synのホモログインベータ−およびガンマ−Synが存在する。一実施形態において、本願による抗体は、α−Synを特異的に認識する。α−Synのアミノ酸配列は、配列番号225で表される。
本願において、「α−Syn凝集体」は、α−Synの構造(conformation)の変化によるもので、オリゴマー、プロトフィブリル、フィブリルおよび/または前記構造のうちの1つ以上を含む構造または凝集体を含む。
本願において、「同一性」は、2個以上のポリペプチドまたは2個以上のポリヌクレオチド配列を整列し、比較して決定される、2個以上のポリペプチドまたは2個以上のポリヌクレオチドの配列類似性を意味する。このような配列間同一性は、一般に「同一性パーセント」で表され、これは、比較される分子間の同一のアミノ酸またはヌクレオチド比率を意味し、比較される分子のうち、最も小さいサイズの分子に基づいて計算される。核酸またはポリペプチドを整列して多分子間の同一性を計算するのに用いられる方法は、次の文献を参照することができる:Computational Molecular Biology,(Lesk,A.M.,ed.),1988,New York:Oxford University Press;Biocomputing Informatics and Genome Projects,(Smith,D.W.,ed.),1993,New York:Academic Press;Computer Analysis of Sequence Data,Part I,(Griffin,A.M.,and Griffin,H.G.,eds.),1994,New Jersey:Humana Press;von Heinje,G.,1987,Sequence Analysis in Molecular Biology,New York:Academic Press;Sequence Analysis Primer,(Gribskov,M.and Devereux,J.,eds.),1991,New York:M.Stockton Press;and Carillo et al.,1988,SIAM J.Applied Math.48:1073。
同一性パーセントを計算する時、比較される配列は、配列の間に最大マッチングを提供する方式で整列され、整列された配列には、ギャップ、マッチングおよびミス−マッチが存在し、これは、特定の数学的モデルまたはコンピュータアルゴリズムで処理される。一実施形態において、このような同一性パーセントは、NeedlmanおよびWunschアルゴリズムを用いて、比較される配列間のマッチは最大化し、ギャップの数は最小化する方式で2つの配列を整列するGAPプログラムを含むGCGプログラムパッケージを用いて決定される(Devereux et al.Nucl.Acid Res.1984,12:387;Genetics Computer Group,University of Wisconsin,Madison,WI,USA)。コンピュータアルゴリズムGAPは、比較される2つのポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列においてこれらの間のマッチは最大化し、ギャップの数は最小化する方式で2つの配列を整列して「マッチング区間(span)」を決定する。前記アルゴリズムはさらに、ギャップ開放ペナルティ(gap opening penalty)[これは、3×平均項(average diagonal)で計算され、ここで、「平均項(average diagonal)」は、使用される比較マトリックス(comparison matrix)の項の平均であり;「項」は、特定の比較マトリックスによるそれぞれの完全なアミノ酸マッチに割り当てられたスコアまたは数字である]およびギャップ拡張ペナルティ(gap extension penalty)(これは通常、ギャップ開放ペナルティの1/10倍である)、そして、例えば、PAM250またはBLOSUM62のような比較マトリックスを共に使用する。特定の実施形態において、標準比較マトリックス(PAM250比較マトリックスは、Dayhoff et al.Atlas of Protein Sequence and Structure1978,5:345−352参照;BLOSUM62比較マトリックスは、Henikoff et al.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1992,89:10915−10919参照)を使用する。一実施形態において、GAPプログラムを用いたポリペプチドまたはポリヌクレオチドの同一性パーセントを決定するために推奨されるパラメータは、次の通りである:アルゴリズム:Needleman et al.J.Mol.Biol.1970,48:443−453;比較マトリックス:BLOSUM62(Henikoff et al.,1992,supra);ギャップペナルティ:12(末端ギャップに対するペナルティなし);ギャップ長さペナルティ:4;類似性閾値:0。
特定のパラメータを用いて2つの配列を整列する時、2つの配列の間に有意な関連性がないにもかかわらず、短い配列領域において高い同一性でマッチングされる結果が導出される。この場合、2つの配列が最小50個の連続的アミノ酸にわたって整列されるように、GAPプログラムのような、使用されるアルゴリズムのパラメータを修正すると良い。
本願で使用された「実質的に純粋な」は、目的の対象分子が優勢な種として存在することである。つまり、モル基準で、同一の混合物内で任意のその他の個別種より濃度がさらに高いことを意味する。一実施形態において、実質的に純粋な分子は、組成物に含まれているすべての高分子種類の最小約50%(モル基準)、最小約80%、約85%、最小約90%、最小約95%、または最小約99%含まれる。他の実施形態において、目的の対象分子は、公知の方法を用いてそれ以上汚染物が検出されない程度まで実質的に均質に精製され、これにより、組成物は均質な1種類の高分子物質のみを含む。
一態様において、本願は、α−Synタンパク質、またはヒトα−Synに結合する組換え抗体またはその抗原結合断片に関する。この側面において、「組換えタンパク質」は、組換え技術を用いて、例えば、本願に記載のような組換え核酸の発現により製造されたタンパク質である。組換えタンパク質の生産のための方法と技術は、当該技術分野で幅広く公知である。
本願において、「親和性」または「親和度」または「結合力」は、抗体またはその抗原結合断片と抗原との間の相互作用の強度であり、抗原の大きさ、形状および/または電荷のような抗原の特徴および抗体または抗原結合断片のCDR配列によって決定される。このような親和度を決定する方法は、当業界で公知であり、また、下記を参照することができる。
抗体またはその抗原結合断片は、解離定数(dissociation constant、K)が≦10−6Mの親和度で結合する時、抗原のようなその標的に「特異的に結合する」といえる。抗体は、Kが≦1×10−8Mの時、「高い親和性」で標的に特異的に結合する。本願による抗体または抗原結合断片の凝集体に対する親和度は、≦1×10−9M、特に≦1×10−10M、特に≦1×10−11Mの高い親和度を有する。
本願において、「選好的に結合」は、α−syn凝集体にのみ結合するか、またはα−syn凝集体および単量体にすべて結合するが、単量体よりは凝集体により高い親和度で結合することを含む。一実施形態において、本願による抗体またはその抗原結合断片は、α−Syn単量体には結合せず、凝集体のみ高い親和度で特異的に結合する。他の実施形態では、本願による抗体またはその抗原結合断片は、単量体または凝集体にすべて結合するが、単量体と比較して、α−Syn凝集体により高い親和度で結合する。一実施形態において、α−Syn凝集体に対する親和度は、α−Syn単量体に対する親和度より最小2倍以上高く、または抗体として特異的に結合すると判断できない低い結合力で、または実験可能な濃度範囲の抗体では測定可能でない結合力で結合する。
本願による一実施形態では、本願による抗体または抗原結合断片のα−Syn凝集体に対する高い結合力は、K≦1.0×10−8M;他の実施形態において、K≦1.0×10−9M;さらに他の実施形態において、K≦1.0×10−10M;さらに他の実施形態において、K≦1×10−11M、さらに他の実施形態において、K≦1×10−12Mである。このような高い親和度を有する本願による抗体または抗原結合断片は、これより低い親和度、例えば、Kが10−7Mまたは10−8Mより大きい抗体と比較してより低い投与量で投与できるという利点がある。これは、抗体を、例えば、これに限るものではない。より簡便な皮下注射のような方式で投与しても十分な効能が得られるため、臨床において大きな利点がある。さらに、α−Syn凝集体に対する高い親和度を有する本願による抗体または抗原結合断片は、α−Syn凝集体の形成を減少させられて、脳の凝集体の濃度を低下させることができる。また、α−Syn凝集体に対する高い親和度を有する本願による抗体または抗原結合断片は、中枢神経系の外側におけるα−Syn凝集体の形成を減少させられて、結局、脳血管障壁を境界としたα−Syn形態間の平衡状態を変更させて、中枢神経系内の凝集体の濃度を低下させる効果をもたらすことができる。
本願において、「抗原結合領域または部位」は、特定の抗原に特異的に結合するタンパク質またはタンパク質の部分を意味する。これは、例えば、抗原と相互作用して、抗体に抗原に対する特異性および親和性を提供するアミノ酸残基を含む抗体の一部がこれに相当する。このような抗原結合領域は典型的に、1つ以上の「相補性決定部位」(Complementary Determining Region、またはCDR)を含む。特定の抗原結合領域はさらに、1つ以上の「フレームワーク」領域を含む。CDRは、抗原結合の特異性と親和性に寄与するアミノ酸配列である。フレームワーク領域は、これらCDRの適切な形態(conformation)を維持するのに役立ち、抗原結合領域と抗原との間に結合を促進することができる。
本願において、「抗体」は、任意のアイソタイプの無傷の免疫グロブリン、または標的抗原への結合のために無傷の抗体と競争できる抗原結合断片を意味する。例えば、キメラ、ヒト化、完全ヒトまたは二重特異的抗体またはこれらの抗原結合断片を含む。抗体は、それ自体で抗原結合タンパク質の一種でもある。無傷の抗体は、一般に少なくとも2個の全長重鎖と2個の全長軽鎖とを含むが、ラクダ科動物から自然に発見されるように、一部の場合に抗体が単に重鎖のみを含むこともある。抗体またはその抗原結合断片は、単に単一源(source)に由来するか、またはキメラであってもよい。キメラ抗体は、2種類の異なる抗体に由来する部分を含み、以下、より詳細に記述される。抗体またはその抗原結合断片は、ハイブリドーマ、組換えDNA技術または無傷の抗体の酵素的または化学的切断によって生産される。別の言及がなければ、本願において、用語、抗体は、2個の全長重鎖と2個の全長軽鎖とを含む抗体はもちろん、これらの誘導体、変異体、断片、および突然変異体を含み、これらの例は、以下の記述の通りである。
本願において、「軽鎖」は、抗原またはエピトープに対する結合特異性を提供するのに十分な可変領域配列を有する全長の軽鎖およびその断片を含む。全長軽鎖は、可変領域ドメインVL、および不変領域ドメインCLを含む。軽鎖の可変領域ドメインは、軽鎖ポリペプチドのアミノ末端に存在する。軽鎖の種類には、カッパおよびラムダ鎖が含まれる。
本願において、「重鎖」は、抗原またはエピトープに対する結合特異性を提供するのに十分な可変領域配列を有する全長重鎖およびその断片を含む。全長重鎖は、可変領域ドメインVHおよび3個の不変領域ドメインCH1、CH2およびCH3を含む。VHドメインは、重鎖ポリペプチドのアミノ末端に存在し、CHドメインは、カルボキシ末端に存在し、CH3がカルボキシ−末端に最も近く位置する。重鎖は、IgG(IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3およびIgG4サブタイプを含む)、IgA(IgA1およびIgA2サブタイプを含む)、IgMおよびIgEのアイソタイプを含む。
本願に使用された、抗体または免疫グロブリンの鎖(重鎖または軽鎖)の「抗原結合断片」は、全長鎖と比較して一部のアミノ酸が欠如したが、抗原に特異的に結合できる抗体の一部を含むものである。このような断片は、標的抗原に特異的に結合可能であり、または他の抗体または抗原結合断片と特定のエピトープに結合するために競争できるという側面から、生物学的に活性があるといえる。一態様において、このような断片は、全長軽鎖または重鎖内に存在する少なくとも1つのCDRを含み、一部の実施形態において、単鎖重鎖および/または軽鎖、またはその一部を含む。このような生物学的活性断片は、組換えDNA技術によって生産されるか、または、例えば、無傷の抗体を酵素的または化学的切断して生産される。免疫学的に機能的な免疫グロブリン断片には、これに限るものではないが、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv、ドメイン抗体および単鎖抗体を含む。また、これに限るものではないが、ヒト、マウス、ラット、カメリドまたはウサギを含む任意の哺乳動物に由来しうる。本願に開示された1つ以上のCDRのような抗体の機能的な部分は、第2のタンパク質または低分子化合物と共有結合で連結され、特定の標的に対する標的治療剤として使用できる。
本願において、「Fab断片」は、1個の軽鎖と、CH1および可変領域のみを含む1個の重鎖とから構成される。Fab分子の重鎖は、他の重鎖分子とジスルフィド結合を形成することができない。
本願において、「Fc」領域は、抗体のCH2およびCH3ドメインを含む重鎖断片を2分子含む。これら2個の重鎖断片は、2個以上のジスルフィド結合およびCH3ドメインの疎水性相互作用によって互いに結合している。
本願において、「Fab’断片」は、Fab断片に重鎖のCH1とCH2ドメインとの間に存在する領域を追加的に含むことで、2分子のFab’断片の2つの重鎖間における鎖間ジスルフィド結合が形成されて、F(ab’)分子を形成することができる。
本願において、「F(ab’)断片」は、先に述べたように、2個の軽鎖、および可変領域、CH1と、CH1とCH2ドメインとの間における不変領域の一部を含む重鎖2分子を含むことで、2分子の重鎖間における鎖間ジスルフィド結合が形成される。したがって、F(ab’)断片は、2個のFab’断片から構成され、前記2個のFab’断片は、これらの間のジスルフィド結合によって会合されている。
本願において、「Fv領域」は、重鎖および軽鎖の可変領域を含むが、不変領域は含まない抗体である。
本願において、「単鎖抗体」は、重鎖および軽鎖可変領域が柔軟なリンカーによって連結された抗原結合領域の単一ポリペプチド鎖である。単鎖抗体は、例えば、米国特許第5,260,203号を参照することができる。
本願において、「ドメイン抗体」は、重鎖の可変領域または軽鎖の可変領域のみを含む免疫学的に機能的な免疫グロブリン断片である。一実施形態では、2個以上のVH領域がペプチドリンカーによる共有結合で連結され、2価(bivalent)のドメイン抗体を形成する。このような2価のドメイン抗体の2個のVH領域は、同一または異なる抗原を標的にすることができる。
本願において、「2価の抗原結合タンパク質」または「2価の抗体」は、2個の抗原結合部位を含む。このような2価の抗体に含まれている2個の抗原結合部位は、同一の抗原特異性を有するか、またはそれぞれ異なる抗原に結合する二重特異的抗体であってもよい。
本願において、「多重特異的抗原結合タンパク質」または「多重特異的抗体」は、2個以上の抗原またはエピトープを標的にするものである。
本願において、「二特異的」、「二重特異的」抗原結合タンパク質または抗体は、2個の異なる抗原結合部位を有するハイブリッド抗原結合タンパク質または抗体である。このような二特異的抗体は、多重特異的抗原結合タンパク質または多重特異的抗体の一種で、公知の多様な方法、例えば、ハイブリドーマの融合またはFab’断片の連結によって生産される。例えば、Songsivilai and Lachmann,Clin.Exp.Immunol.1990,79:315−321;Kostelny et al.J.Immunol.1992,148:1547−1553などを参照することができる。二特異的抗原結合タンパク質または抗体の2個の抗原結合部位が結合する2個の互いに異なるエピトープは、同一または異なるタンパク質の標的に位置することができる。
本願において、用語「抗原」または「免疫原」は、例えば、抗原結合タンパク質(例えば、抗体またはその免疫学的に機能的な抗原結合断片)が結合可能であり、動物において抗原に結合可能な抗体の生産に用いられる分子または分子の一部を意味する。抗原は、異なる抗体またはその断片と相互作用可能な1つ以上のエピトープを含むことができる。本願による一実施形態において、抗原は、全長α−SynまたはC−末端が欠失した残基1−120アミノ酸残基を含むα−Synである。
本願において、「エピトープ」は、抗原結合タンパク質または抗体によって結合する、またはこれらが認識する分子の部分で、例えば、抗体またはT−細胞受容体のような抗原結合タンパク質に特異的に結合可能な任意の決定因子を含む。エピトープは、連続的または非連続的であってもよいし、例えば、ポリペプチド配列では互いに連続的ではないが、分子の側面からは、構造的(conformational)エピトープのように、1つの抗原結合タンパク質によって結合するが、互いに離れた位置のアミノ酸残基であってもよい。一実施形態において、エピトープは、抗体の生産に使用されるエピトープと類似の3次元構造を含むが、前記エピトープから発見される残基を全く含まないか、または一部の残基のみを含みうるとの側面から、模倣体であってもよい。一般に、エピトープはタンパク質であるが、核酸のような他の種類の物質であってもよい。エピトープ決定因子は、例えば、アミノ酸、糖側鎖、ホスホリル基またはスルホニル基のような分子によって表面に形成された化学的活性グループであるか、または特定の3次元構造特徴および/または特定の電荷特徴を有することができる。一般に、特定の標的抗原に特異的な抗体は、タンパク質および/または高分子の複合体内に存在する標的抗原上のエピトープを認識する。本願による抗体は、C−末端を認識することが明らかになった。一実施形態において、本願による抗体は、α−Synタンパク質のC−末端、特に110−120残基;または他の実施形態では111−122残基を認識する。特に110〜122の間を認識する場合、凝集体選好的な結合を示すことが明らかになった。
本願において、「コンジュゲート」は、本願に開示された抗体またはその抗原結合断片とは異なる分子、特に後述する血管脳障壁伝達体または治療剤とのキメラ分子を称するものである。コンジュゲートにおいて、本願による抗体またはその抗原結合断片は、他の分子と、例えば、共有結合またはファンデルワールスまたは疎水性相互作用による物理的力、カプセル化、埋め込み化(embedding)または前記組み合わせを含む方法によって物理的に結合する。一実施形態によるコンジュゲートにおいて、本願による抗体またはその抗原結合断片は、ペプチドリンカーを介して連結される。また、コンジュゲートにおいて、本願による抗体またはその抗原結合断片は、治療剤と既存の化学合成方法(例えば、US2010/0028370)を用いてアルコール基酸基、カルボニル基、チオール基またはアミン基を介して連結される。本願において、本願による抗体またはその抗原結合断片は、他のペプチドに共有結合またはペプチドを介して連結される場合は、融合タンパク質を形成する。
本願において、「血管脳障壁」またはBBBは、脳および脊椎とその周辺循環系との間に存在する脳の毛細血管内皮細胞膜内にタイト結合(junction)によって形成された障壁である。このような障壁は非常に強固で、約60Da分子量の低分子物質が脳に通過することも制限する。脳の血管脳障壁、脊椎の血管脊髄障壁、そして網膜の血管網膜障壁は、中枢神経系内の連続的な毛細血管障壁で、通常、BBBと称する。
本願において、「血管脳障壁伝達体」は、このような血管脳障壁を通過して、本願による抗体または抗原結合断片を伝達できる分子、例えば、ペプチドおよびポリペプチドを含むタンパク質、核酸、抗体、または低分子化合物を含む。
本願において、「治療剤」は、目的の治療効果のために対象体に投与される分子を称する。対象体は、非ヒト哺乳類、例えば、霊長類またはヒトを含む。治療剤の例としては、ペプチドおよびポリペプチドを含むタンパク質、核酸、抗体、または低分子化合物を含む。他の側面において、治療剤は、一実施形態において、本願による抗体と結合して、α−Syn凝集体に関連する疾患の治療剤として使用できる。
本願において、用語「治療する」は、例えば、負傷、疾患、または疾患症状または状態の減少、緩和、軽減、または患者が負傷、疾病、または疾患の症状または病的状態をより良く耐えられる状態にすること、負傷、疾患、または疾患の症状または病的状態の悪化速度を遅らせること、または精神的または身体的に患者の生活の質の向上を含む任意の客観的または主観的パラメータを含む、負傷、疾患、または疾患の症状または病的状態の軽減または治療を意味する。このような負傷、疾患、または疾患の症状または病的状態の治療または改善は、身体検査、疾患に関連付けられた各種指標検査および映像学的検査結果に基づいて判断される。一実施形態において、本願による方法において、α−Synに関連付けられた疾患の治療、疾患発生頻度の減少、疾患の深刻性を減少させ/させたり、α−Synに関連付けられた疾患の症状を軽減させることを含む。
本願において、「α−Syn凝集体に関連する疾患」は、レビー小体疾患またはα−synucleinopathyと呼ばれる一群の神経退行性疾患で、ニューロンおよびグリア集団を含む病巣からα−Syn凝集体が発見され、ドーパミン性システムの退化、運動能力の変化、認知障害およびレビー小体および/またはレビーニューライトの形成のような特徴を有する(Kim et al.Alzheimer’s Research&Therapy2014,6:73;McKeith et al.,Neurology(1996)47:1113−24)。このような疾患には、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)およびその他の多数の神経軸索疾患を含むが、これに限るものではない。一実施形態において、本願による抗体は、PDの治療に効果的に使用される。
本願において、「有効量」は、一般に、疾患、特にα−Synに関連付けられた疾患による症状の深刻性および/または発生頻度の減少、疾患、特にα−Synに関連付けられた疾患による症状および/または疾患発生の根本的な原因の除去、または疾患、特にα−Synに関連付けられた疾患による症状および/または根本的な原因の発生の予防、および/または疾患、特にα−Synに関連付けられた疾患による損傷を改善または矯正するのに十分な量を意味する。一部の実施形態において、有効量は、治療的有効量または予防的有効量である。「治療的有効量」は、疾患、特にα−Synに関連付けられた状態または症状を治療したり、または疾患、特にα−Synに関連付けられた状態または症状の予防、遅滞、またはその進行を逆転させるほど十分な量である。「予防的有効量」は、対象体に投与される時、意図された通り、疾患、特にα−Synに関連付けられた疾患の発病または再発、または疾患、特にα−Synに関連付けられた疾患または関連する症状を予防または遅延させ、その発生の可能性を減少させる量である。完全な治療的または予防的効果は、服用量の1回投与によって発生するよりは、服用量の数回投与によって発生できる。したがって、治療的または予防的有効量は、1回以上の投与によって伝達される。
抗体または抗原結合断片
本願は、ヒトα−Synタンパク質を含むα−Synタンパク質に結合する抗体または抗原結合断片を開示する。本願による抗体は、本願に開示されているように、1つ以上の相補性決定領域または部位(CDR)を含むポリペプチドである。
一実施形態において、CDRは、「フレームワーク」領域に含まれ、フレームワークは、このようなCDR(ら)が適切な抗原結合特性を有しうるようにCDR(ら)を配向する。
本願による抗体は、ヒト由来の脳から発見されるα−Syn、特にα−Syn凝集体に高い親和度で特異的に結合することができる。
一実施形態において、本願による抗体は、特にα−Syn凝集体に高い親和度で選好的に結合し、その濃度を減少させることができる。本願による抗体または抗原結合断片によるα−Syn凝集体の減少または分解は、抗原抗体複合体が細胞内でリソソームによる分解を促進して病因物質を効果的に除去分解することを含む。
他の実施形態において、本願による抗体またはその抗原結合断片は、α−Syn凝集体に高い親和度で選好的に結合して、α−Syn凝集体が追加的に形成されることを妨げ、その濃度を低下させ、細胞間転移を抑制することができ、また、薬物への開発時、有効投与量を低下させることができる。
さらに他の実施形態において、本願による抗体またはその抗原結合断片は、α−Syn凝集体に高い親和度で選好的に結合して、α−Syn凝集体が1つの細胞から他の細胞に伝達されることを抑制または防止する。
一実施形態において、抗体は、モノクローナル抗体、二重特異的抗体、ミニボディ、ドメイン抗体、抗体模倣体(または合成抗体)、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、抗体融合体(または抗体接合体)、およびその断片を含むが、これに限らず、本願に開示された多様な形態の抗体を含む。一実施形態において、本願に開示された抗体の抗体断片は、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)断片、Fv断片、ジアボディまたは重鎖可変領域と軽鎖可変領域とがスペーサーを介して連結された単鎖の単鎖抗体分子であってもよい。他の実施形態において、本願に開示された抗体は、表1aおよび表1bに開示された可変領域を含む軽鎖のみの、または重鎖のみのポリペプチドからなってもよい。
本願に開示された抗体は、本願に開示された他の抗体と特定の領域または配列を共有する。一実施形態では、抗体または抗原結合断片の不変領域を共有することができる。他の実施形態では、Fc領域を共有することができる。さらに他の実施形態では、可変領域のフレームを共有することができる。
本願に開示された抗体は、ヒトα−Syn凝集体に高い親和度で結合することが確認された。以下、実施例で追加的に記載されているように、多数の抗体クローンをテストした結果、C−末端の110−120または111−122残基にエピトープが存在することが明らかになった。本理論に限定するものではないが、既存のC末端の121−130残基を認識する抗体と比較して、本願の抗体の凝集体に対する選好的結合および高い親和度は、110−120部位を認識することに起因しうる。
一実施形態において、本願による抗体は、自然から発見される抗体の典型的な構造を有する。このような抗体の構造的単位体は、ラクダ科動物が単一重鎖から構成された抗体を生産するが、一般に四量体ポリペプチドを含み、四量体は、異なる2つのポリペプチド鎖から構成された一対のポリペプチド鎖体を2個含む。典型的な抗体において、前記一対のポリペプチド鎖体は、1つの全長軽鎖(約25kDa)および1つの全長重鎖(約50〜70kDa)を含む。各鎖は、特徴的な折り畳みパターンを示し、約90〜110個のアミノ酸からなる、数個の免疫グロブリンドメインから構成されている。このようなドメインは、抗体ポリペプチドを構成している基本単位体である。各鎖のアミノ−末端部分は、典型的に抗原を認識する部分である可変領域またはV領域と称される部分を含む。カルボキシ−末端部分は、アミノ−末端より進化的により保存され、不変領域またはC領域と称される部分を含む。ヒト軽鎖は、一般にカッパ(κ)およびラムダ(λ)軽鎖として分類され、これらのそれぞれは、1つの可変領域および1つの不変領域を含む。重鎖は、典型的にミュー(μ)、デルタ(δ)、ガンマ(γ)、アルファ(α)またはエプシロン(ε)鎖として分類され、これらはそれぞれ、IgM、IgD、IgG、IgAおよびIgEイソタイプで定義される。IgGは、IgG1、IgG2、IgG2a、IgG2b、IgG3およびIgG4を含むが、これに限らない多数のサブタイプをさらに含む。IgMサブタイプは、IgMおよびIgM2を含む。IgAサブタイプは、IgA1およびIgA2を含む。ヒトにおいて、IgAおよびIgDアイソタイプは、4個の重鎖および4個の軽鎖を含み;IgGおよびIgEアイソタイプは、2個の重鎖および2個の軽鎖を含み、IgMアイソタイプは、5個の重鎖および5個の軽鎖を含む。重鎖不変領域は、典型的に効果器機能を示す1つ以上のドメインを含む。重鎖不変領域ドメインの数はアイソタイプによって異なる。IgG重鎖は、例えば、それぞれC1、C2およびCHとして公知の3個のC領域ドメインを含む。本願に開示された抗体は、このようなアイソタイプおよびサブタイプのうちの任意の1つであってもよい。一実施形態において、本願によるα−Syn抗体は、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3またはIgG4サブタイプを有することができる。
本願による重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、ヒト不変領域の少なくとも一部に連結される。不変領域の選択は、部分的に抗体依存的細胞媒介細胞毒性、抗体依存的細胞食菌作用および/または補体依存的細胞毒性が要求されるかによって決定される。例えば、ヒト同種型IgG1およびIgG3は、補体依存的細胞毒性を有し、ヒト同種型IgG2およびIgG4は、このような細胞毒性を有しない。また、ヒトIgG1およびIgG3は、ヒトIgG2およびIgG4よりも強い細胞媒介エフェクター機能を誘導する。軽鎖不変領域は、ラムダまたはカッパであってもよい。
他の実施形態において、本願に提供された抗体は、ヒト抗体であり、重鎖不変領域は、IgG1−、IgG2−、IgG3−またはIgG4−型であってもよい。追加の実施形態において、本願の抗体は、IgG1−またはIgG2−型である。
全長の軽鎖および重鎖において、可変領域および不変領域は、約12個以上のアミノ酸長さの「J」領域によって結合し、重鎖はまた、約10個以上のアミノ酸の「D」領域を含む。例えば、Fundamental Immunology,2nd ed.,Ch.7(Paul,W.,ed.)1989,New York:Raven Pressを参照することができる。典型的に、抗体の軽鎖/重鎖対の可変領域が抗原結合部位を形成する。
免疫グロブリン鎖の可変領域は、一般に全体的構造が同一であり、「相補的決定部位または領域またはドメイン」またはCDRと称される3個の超可変領域によってつながる比較的保存されたフレームワーク領域(FR)を含む。重鎖/軽鎖対を構成する各鎖由来の可変領域のCDRは、典型的にフレームワーク領域によって整列されて標的タンパク質(α−Syn)の特定のエピトープと特異的に結合する構造を形成する。自然発生軽鎖および重鎖可変領域のかかる要素は、N−末端からC−末端まで典型的に次の順に含まれる:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3およびFR4。可変領域においてこれらのそれぞれに相当するアミノ酸配列の位置は、Kabatナンバリングシステム(Kabat Sequences of Proteins of Immunological Interest(1987and1991,NIH,Bethesda,MD)、またはChothia&Lesk,J.Mol.Biol.1987,196:901−917;Chothia et al.1989,Nature1989,342:878−883に記載のものによる。
本願の一実施形態による抗体または抗原結合断片の重鎖および軽鎖可変領域およびCDR配列は、表1aおよび表1bに開示される。各可変領域において、CDR配列は下線で表し、前から後の順にそれぞれCDR1、CDR2およびCDR3配列を示す。
Figure 0006908709
Figure 0006908709
他の実施形態において、前記表1aおよび表1bに開示された重鎖および軽鎖の可変領域は、多様な形態の抗体の製造のために自由に組み合わされる。また、前記表1aおよび表1bに開示された軽鎖の各可変領域のCDRと重鎖の各可変領域のCDRとは自由に組み合わされる。
本願に開示されたそれぞれの可変領域は、無傷の抗体のそれぞれの重鎖および軽鎖を形成するために、目的の多様な重鎖および軽鎖不変領域に結合できる。また、このように不変領域に結合したそれぞれの重鎖および軽鎖配列はさらに、無傷の抗体構造を形成するために組み合わされる。
抗体の重鎖および軽鎖可変領域は、不変領域の少なくとも一部に連結される。不変領域は、抗体依存性細胞媒介細胞毒性、抗体依存性細胞性飽食作用および/または補体依存性細胞毒性などが必要であるかによって選択される。例えば、ヒトアイソタイプIgG1およびIgG3は、補体依存性細胞毒性を有し、ヒトアイソタイプIgG2およびIgG4は、細胞毒性を有しない。ヒトIgG1およびIgG3はさらに、ヒトIgG2およびIgG4より強い細胞媒介効果器機能を誘導する。例えば、重鎖可変領域は、IgG1、IgG2、IgG2a、IgG2b、IgG3およびIgG4を含むIgG不変領域に、軽鎖可変領域はカッパまたはラムダ不変領域と結合できる。前記不変領域は、目的のところによって適切なものが用いられ、例えば、ヒトまたはマウス由来のものが用いられる。
一実施形態において、本願に開示された重鎖可変領域は、マウスIgG2a不変領域、またはヒトIgG1不変領域に連結され、これはそれぞれ、配列番号113〜126(マウスIgG2a不変領域を含む)または配列番号127〜140(ヒトIgG1不変領域を含む)で表すことができる。
他の実施形態において、本願に開示された軽鎖可変領域は、マウスカッパまたはヒトカッパ不変領域に連結され、これはそれぞれ、配列番号141〜154(マウスカッパ不変領域)および配列番号155〜168(ヒトカッパ不変領域)で表すことができる。
また、本願に開示された可変領域と組み合わされるかかる不変領域配列は例示的なものであり、当業者であれば、安定性、発現、製造の可能性または他の目的の特徴などのために変形した不変領域を含む他の不変領域が用いられることが分かる。
本願はさらに、本願に開示された1つ以上のアミノ酸配列と実質的な配列同一性を有する1つ以上のアミノ酸配列を含む。実質的同一性とは、本願は、配列変異が存在する本願に開示された効果を維持することを意味する。一実施形態において、表1に開示された重鎖可変領域と約90%、95%、または99%の同一性を有する。他の実施形態において、表1に開示された軽鎖可変領域と約90%、95%、または99%の同一性を有する。例えば、本願に開示された抗体または抗原結合断片の配列と90%、95%、または99%の同一性を示す変異体の場合、任意の変異は、CDRよりは可変領域の骨格で発生する。
本願はさらに、本願に開示された抗体またはその抗原結合断片の全部または一部をコーディングする核酸が開示される。前記核酸は、抗体各鎖、または前記抗体の断片、その突然変異、誘導体、または変異体をコーディングするポリヌクレオチド、軽鎖または重鎖可変領域または単にCDRをコーディングするポリヌクレオチド、混成化プローブとして使用するのに十分なポリヌクレオチド、ポリペプチドをコーディングするポリヌクレオチドを増幅、究明、分析または突然変異の誘発に使用されるPCRまたは塩基配列分析プライマーを含む。核酸は、任意の長さであってもよい。これらは、例えば、長さが5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、75、100、125、150、175、200、250、300、350、400、450、500、750、1,000、1,500個以上のポリヌクレオチドであり/るか、1つ以上の追加の配列、例えば、調節配列を包み/むか、より大きい核酸、例えば、ベクターの一部であってもよい。核酸は、単鎖または二重鎖であってもよく、RNAおよび/またはDNAポリヌクレオチド、およびその人工変異体(例、ペプチド核酸)を含むことができる。
一実施形態において、本願に開示された抗体をコーディングする核酸は、本願に開示されたCDR、前記CDRを含む可変領域、可変領域および不変領域を含む全長抗体をコーディングする核酸である。アミノ酸配列が決定されると、核酸配列は、公知の逆転写プログラムおよびコドン使用頻度(codon usage)などを考慮して容易に決定される。例示的な核酸配列は、配列番号169〜182(マウスIgG2a不変領域を含む重鎖)、配列番号183〜196(ヒトIgG1不変領域を含む重鎖)、配列番号197〜210(マウスカッパ不変領域を含む軽鎖)および配列番号211〜224(ヒトカッパ不変領域を含む軽鎖)が挙げられる。
本願はさらに、本願に開示された1つ以上の核酸配列と実質的な配列同一性を有する1つ以上の核酸配列を含む。実質的同一性とは、核酸の変異がアミノ酸置換を伴わない保存的置換またはアミノ酸の変異をもたらす場合でも、前記核酸によってコーディングされる抗体または抗原結合断片が本願に開示された効果を維持することを意味する。
抗体の凝集体に対する特異性および親和度
本願による抗体または抗原結合断片は、特にα−Syn凝集体に対する特異性および高い親和度を有する。一実施形態において、図6によれば、凝集体に対する親和度は、K≦1.0×10−9M;他の実施形態において、K≦1.0×10−10M;さらに他の実施形態において、K≦1×10−11Mである。このような高い親和度を有する本願による抗体または抗原結合断片は、これより低い親和度、例えば、親和度が10−7Mまたは10−8Mより大きい抗体と比較してより低い投与量で投与できるという利点がある。これは抗体を、例えば、これに限るものではないが、より簡便な皮下注射のような方式で投与しても十分な効能が得られるため、臨床において大きな利点がある。さらに、α−Syn凝集体に対する高い親和度を有する本願による抗体または抗原結合断片は、α−Syn凝集体の形成および/または蓄積および/または細胞間伝達を抑制および/または減少させられて、脳における凝集体の濃度を低下させることができる。また、α−Syn凝集体に対する高い親和度を有する本願による抗体または抗原結合断片は、中枢神経系の外側におけるα−Syn凝集体の形成を減少させられて、結局、脳血管障壁を境界としたα−Syn形態間の平衡状態を変更させて、中枢神経系内の凝集体の濃度を低下させる効果をもたらすことができる。さらに、本理論に限定するものではないが、本願による抗体または抗原結合断片は、単量体の除去による凝集体形成の抑制、または単量体と凝集体をすべて除去することができる。
抗体の可変領域
本願はさらに、前記表1aおよび表1bに示すような抗体軽鎖可変領域または抗体重鎖可変領域およびこのような軽鎖および重鎖可変領域の免疫学的機能的断片、誘導体、突然変異タンパク質および変異体を含む抗体(および相応する核酸配列)が開示される。
また、表1aおよび表1bに示す可変領域をコーディングする核酸配列が含まれる。このような核酸配列は、本願に開示された配列番号169〜182(マウスIgG2a不変領域を含む重鎖)、配列番号183〜196(ヒトIgG1不変領域を含む重鎖)、配列番号197〜210(マウスカッパ不変領域を含む軽鎖)および配列番号211〜224(ヒトカッパ不変領域を含む軽鎖)に開示された全長抗体をコーディングする核酸配列に含まれるため、別途に記載されず、当業者であれば、表1に開示された可変領域のタンパク質配列に基づいて、これをコーディングする核酸配列を容易に確認することができる。
本願による重鎖および軽鎖の可変領域は、多様に組み合わされる。このように多様に組み合わされた抗体は、「VHx/VLy」で表すことができ、ここで、「x」は、重鎖可変領域の配列番号に相応し、「y」は、軽鎖可変領域の配列番号に相応する。一実施形態において、本願による可変領域は、次の組み合わせを含むことができるが、これに限るものではない:VH85/VL99、VH85/VL100、VH85/VL101、VH85/VL102、VH85/VL103、VH85/VL104、VH85/VL105、VH85/VL106、VH85/VL107、VH85/VL108、VH85/VL109、VH85/VL110、VH85/VL111、VH85/VL112;VH86/VL99、VH86/VL100、VH86/VL101、VH86/VL102、VH86/VL103、VH86/VL104、VH86/VL105、VH86/VL106、VH86/VL107、VH86/VL108、VH86/VL109、VH86/VL110、VH86/VL111、VH86/VL112;VH87/VL99、VH87/VL100、VH87/VL101、VH87/VL102、VH87/VL103、VH87/VL104、VH87/VL105、VH87/VL106、VH87/VL107、VH87/VL108、VH87/VL109、87/VL110、VH87/VL111、VH87/VL112;VH88/VL99、VH88/VL100、VH88/VL101、VH88/VL102、VH88/VL103、VH88/VL104、VH88/VL105、VH88/VL106、VH88/VL107、VH88/VL108、VH88/VL109、VH88/VL110、VH88/VL111、VH88/VL112;VH89/VL99、VH89/VL100、VH89/VL101、VH89/VL102、VH89/VL103、VH89/VL104、VH89/VL105、VH89/VL106、VH89/VL107、VH89/VL108、VH89/VL109、VH89/VL110、VH89/VL111、VH89/VL112;VH90/VL99、VH90/VL100、VH90/VL101、VH90/VL102、VH90/VL103、VH90/VL104、VH90/VL105、VH90/VL106、VH90/VL107、VH90/VL108、VH90/VL109、VH90/VL110、VH90/VL111、VH90/VL112;VH91/VL99、VH91/VL100、VH91/VL101、VH91/VL102、VH91/VL103、VH91/VL104、VH91/VL105、VH91/VL106、VH91/VL107、VH91/VL108、VH91/VL109、VH91/VL110、VH91/VL111、VH91/VL112;VH92/VL99、VH92/VL100、VH92/VL101、VH92/VL102、VH92/VL103、VH92/VL104、VH92/VL105、VH92/VL106、VH92/VL107、VH92/VL108、VH92/VL109、VH92/VL110、VH92/VL111、VH92/VL112;VH93/VL99、VH93/VL100、VH93/VL101、VH93/VL102、VH93/VL103、VH93/VL104、VH93/VL105、VH93/VL106、VH93/VL107、VH93/VL108、VH93/VL109、VH93/VL110、VH93/VL111、VH93/VL112;VH94/VL99、VH94/VL100、VH94/VL101、VH94/VL102、VH94/VL103、VH94/VL104、VH94/VL105、VH94/VL106、VH94/VL107、VH94/VL108、VH94/VL109、VH94/VL110、VH94/VL111、VH94/VL112;VH95/VL99、VH95/VL100、VH95/VL101、VH95/VL102、VH95/VL103、VH95/VL104、VH95/VL105、VH95/VL106、VH95/VL107、VH95/VL108、VH95/VL109、VH95/VL110、VH95/VL111、VH95/VL112;VH96/VL99、VH96/VL100、VH96/VL101、VH96/VL102、VH96/VL103、VH96/VL104、VH96/VL105、VH96/VL106、VH96/VL107、VH96/VL108、VH96/VL109、VH96/VL110、VH96/VL111、VH96/VL112;VH97/VL99、VH97/VL100、VH97/VL101、VH97/VL102、VH97/VL103、VH97/VL104、VH97/VL105、VH97/VL106、VH97/VL107、VH97/VL108、VH97/VL109、VH97/VL110、VH97/VL111、VH97/VL112;VH98/VL99、VH98/VL100、VH98/VL101、VH98/VL102、VH98/VL103、VH98/VL104、VH98/VL105、VH98/VL106、VH98/VL107、VH98/VL108、VH98/VL109、VH98/VL110、VH98/VL111、またはVH98/VL112。
先に言及したような前記多様な可変領域の組み合わせは、無傷の抗体またはscFVなどを含む多様な形態の抗体として使用できる。
CDR
本願に開示された抗体は、1つ以上のCDRがグラフト、挿入および/または連結されたポリペプチドである。一実施形態において、抗体は、1、2、3、4、5または6つのCDRを有することができる。抗体はこのため、例えば、1つの重鎖CDR1(「CDRH1」)、および/または1つの重鎖CDR2(「CDRH2」)、および/または1つの重鎖CDR3(「CDRH3」)、および/または1つの軽鎖CDR1(「CDRL1」)、および/または1つの軽鎖CDR2(「CDRL2」)、および/または1つの軽鎖CDR3(「CDRL3」)を有することができる。
一般に、抗体の相補的決定部位(CDR)およびフレーム領域(FR)は、文献(参照:Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.,US Dept.of Health and Human Services,PHS,NIH,NIH Publication no.91−3242、1991)に記載のシステムを用いて識別することができる。
本願による抗体の重鎖および軽鎖CDRは、表1aおよび1b(または重鎖CDR H1は配列番号1〜14、H2は配列番号15〜28、H3は配列番号29〜42で表され、軽鎖CDR L1は配列番号43〜56、L2は配列番号57〜70、L3は配列番号71〜84)に開示されている。
本願はさらに、表1aおよび1bに開示された1つ以上のアミノ酸配列と実質的な配列同一性を有する1つ以上のアミノ酸配列を含む。実質的同一性とは、本願は、配列変異が存在する本願に開示された効果を維持することを意味する。
自然発生抗体のCDRの構造および特性は、先に言及した通りである。簡単に、典型的な抗体において、CDRは、抗原結合および認識に関与する領域を構成する重鎖および軽鎖可変領域中のフレームワーク内に含まれる。可変領域は、フレームワーク領域内に少なくとも3つの重鎖または軽鎖CDRを含む(Kabat et al.1991,Sequences of Proteins of Immunological Interest,Public Health Service N.I.H.,Bethesda,MD;また、Chothia and Lesk,J.Mol.Biol.1987,196:901−917;Chothia et al.1989,Nature1989,342:877−883)。しかし、本願に開示されたように、CDRは、典型的な抗体構造の抗原結合ドメインを定義するために用いられ、また、本願に記載されているように、他の多様なポリペプチド構造に含まれて用いられる。
当業者であれば、抗体が本願に開示された1つ以上のCDRを含む場合、開示された各CDRは、互いに独立して選択されて組み合わされうることを理解するであろう。したがって、1、2、3、4、5、または6つの独立して選択されたCDRを有する抗体が生成される。また、組み合わせのためにCDRが選択される時、同じ種類のCDRが繰り返し使用されず、例えば、抗体は、一般に2つのCDRH2領域を含んで製造されないことを当業者であれば分かるであろう。
モノクローナル抗体
本願に開示された抗体は、α−Syn、特にその凝集体に結合するモノクローナル抗体を含む。モノクローナル抗体は、当該技術分野で公知の任意の技術を用いて製造される。例えば、免疫化された形質転換動物から収穫された脾臓細胞を不滅化させることにより生産される。脾臓細胞は、当該技術分野で公知の任意の技術を用いて、例えば、これらを骨髄腫細胞と融合してハイブリドーマを生産することにより不滅化させることができる。ハイブリドーマ−生産融合手順に用いるための骨髄腫細胞は、好ましくは非−抗体−生産性であり、高い融合効率を有し、そして、特定の酵素が欠如して、これらが目的の融合細胞(ハイブリドーマ)のみの成長を支援する特定の選択培地中で成長できないようにする。マウス融合に用いるための適切な細胞株の例としては、Sp−20、P3−X63/Ag8、P3−X63−Ag8.653、NS1/1.Ag41、Sp210−Ag14、FO、NSO/U、MPC−11、MPC11−X45−GTG1.7およびS194/5XXO Bulが含まれ;ラット融合に使用される細胞株の例としては、R210.RCY3、Y3−Ag1.2.3、IR983Fおよび4B210が含まれる。細胞融合に有用な他の細胞株は、U−266、GM1500−GRG2、LICR−LON−HMy2およびUC729−6が挙げられる。
一部の場合に、ハイブリドーマ細胞株は、動物(例えば、ヒト免疫グロブリン配列を有する形質転換動物、α−Syn免疫原で免疫化された動物から脾臓細胞を収穫し;収穫された脾臓細胞を骨髄腫細胞株に融合してハイブリドーマ細胞を生成し;ハイブリドーマ細胞からハイブリドーマ細胞株を確立し、α−Synに結合する抗体を生産するハイブリドーマ細胞株を識別することにより生産される。
ハイブリドーマ細胞株によって分泌されたモノクローナル抗体は、当該技術分野で公知の技術を用いて精製することができる。
キメラおよびヒト化抗体
抗体はまた、多様な目的のために多様な方式で変形できる。キメラおよびヒト化抗体がさらに提供される。キメラ抗体は、異なる抗体に由来するポリペプチド断片が共有結合で連結され、免疫学的に機能的な軽鎖、重鎖またはその断片を形成する抗体である。一般に、キメラ抗体の軽鎖および/または重鎖の一部分は、特定の種または特定のクラスまたはサブタイプに属する配列であり、残りの配列は、他の種または他のクラスまたはサブタイプに属する。キメラ抗体の製造方法について、例えば、米国特許第4,816,567号;およびMorrison et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA1985,81:6851−6855を参照することができる。CDR移植(grafting)は、例えば、米国特許第6,180,370号、第5,693,762号、第5,693,761号、第5,585,089号および第5,530,101号を参照することができる。
一般に、キメラ抗体を製造する目的は、抗体が使用される生物体から発見されるアミノ酸の数を最大に含むことである。一例は、「CDR−移植(CDR−grafted)」抗体であるが、ここで、前記抗体は、特定の一種、または特定のクラスまたはサブタイプ由来の1つ以上のCDRを含み、残りの部分は、他の種、または他のクラスまたはサブタイプ抗体由来である。ヒトに使用するために、齧歯類抗体の可変領域または選択されたCDRがヒト抗体内に移植され、ヒト抗体の自然に現れる可変領域またはCDRを代替する。
キメラ抗体の一つの有用な類型は、「ヒト化」抗体である。一般に、ヒト化抗体は、非−ヒト動物で最初に生成されたモノクローナル抗体から生産される。このようなモノクローナル抗体において、典型的に抗体の非−抗原認識部分を構成する特定のアミノ酸残基がヒト抗体の相応するアイソタイプの相応する残基と相同性がなされるように変形する。ヒト化は、例えば、公知の多様な方法を利用して、齧歯類可変領域の少なくとも一部をヒト抗体の相応する領域に置換することにより行われる(米国特許第5,585,089号および第5,693,762号;Jones et al.,Nature1986,321:522−525;Riechmann et al.,Nature1988,332:323−27;Verhoeyen et al.,Science1988,239:1534−1536)。
一側面において、本願に開示された抗体の軽鎖および重鎖可変領域のCDRは、系統発生的に同一または異なる種に由来する抗体のフレームワーク領域(FR)に移植される。例えば、本願に開示された重鎖および軽鎖可変領域のCDRは、保存されたヒトFRに移植される。保存されたヒトFRを生成するために、様々な種類のヒトの重鎖または軽鎖アミノ酸配列を整列し、これからFRがコンセンサスアミノ酸配列を導出することができる。他の実施形態において、本願に開示された重鎖または軽鎖のFRは、異なる重鎖または軽鎖のFRに代替される。一態様において、抗−α−Syn抗体の重鎖および軽鎖のFR内にのみ発見される特異なアミノ酸は代替されないのに対し、残りのFRアミノ酸は代替される。特別なアミノ酸は、通常、FR内で観察されない位置に存在する特定のアミノ酸である。代案的に、1つの重鎖または軽鎖から移植された可変領域は、本願に開示されたような特別な重鎖または軽鎖の不変領域とは異なる不変領域と共に使用できる。他の実施形態において、移植された可変領域は、単鎖Fv抗体の一部である。本願に開示された抗体の軽鎖および重鎖可変領域のCDRは、すべての抗体に移植されて使用できる。
また、一実施形態において、ヒト以外の種に由来する不変領域は、ヒト由来の可変領域と組み合わされたハイブリッド抗体が使用できる。
完全ヒト抗体
完全ヒト抗体がさらに開示される。ヒトを抗原に露出させることなく所定の抗原(「完全ヒト抗体」)に特異的な完全ヒト抗体を製造することができる。完全ヒト抗体を生成する一つの方法は、マウス体液性免疫系を「ヒト化」することである。内因性Ig遺伝子が不活性化されたマウスにヒト免疫グロブリン(Ig)遺伝子座を導入して、マウスで完全ヒトモノクローナル抗体(mAb)を生成することができる。完全ヒト抗体を用いると、マウスまたはマウス−由来のmAbをヒトに投与することによって誘発されうる免疫原性反応およびアレルギー反応を最小化することができる。
完全ヒト抗体は、内因性免疫グロブリンの生成が欠乏してヒト抗体を生成できる形質転換動物(通常、マウス)を免疫化させることにより生成される。この目的のための抗原は典型的に、6個またはそれ以上の連続的アミノ酸を有し、任意に担体、例えば、ハプテンに接合される。例えば、次を参照することができる:Jakobovits et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA1993,90:2551−2555;Jakobovits et al.,Nature1993,362:255−258;そしてBruggermann et al.,Year in Immunol.1993,7:33。一例として、この方法で形質転換動物はマウスの重鎖および軽鎖免疫グロブリン鎖をコーディングする内因性マウス免疫グロブリン遺伝子座位が無力化し、ヒトの重鎖および軽鎖タンパク質をコーディングするヒトゲノムDNAを含む遺伝子座(loci)断片がマウスゲノム内に挿入されて生成される。ヒト免疫グロブリン遺伝子座を部分的に含む部分的に変形したマウスを交差交配して無傷のヒト免疫グロブリン遺伝子座が導入されたマウスを生成する。前記動物に免疫原が投与されると、前記免疫原に免疫特異的であるが、可変領域を含む抗体がミューリンではないヒトアミノ酸配列を有する。この方法は、例えば、WO96/33735およびWO94/02602を参照する。ヒト抗体を製造するための形質転換マウスに関連する方法は、米国特許第5,545,807号;第6,713,610号;第6,673,986号;第6,162,963号;第5,545,807号;第6,300,129号;第6,255,458号;第5,877,397号;第5,874,299号および第5,545,806号;WO91/10741号、第WO90/04036号、およびEP第546073B1号を参照することができる。
次に、ハイブリドーマ技術を用いて、目的の特異性を有する抗原−特異的ヒトmAbが遺伝子導入マウス、例えば、先に記述されたものから生成され選択される。このような抗体は、適切なベクターおよび宿主細胞を用いてクローニングされ発現するか、または前記抗体は培養されたハイブリドーマ細胞から収穫される。
完全ヒト抗体はまた、ファージ−ディスプレイライブラリー(phage−display library)に由来できる(Hoogenboom et al.,J.Mol.Biol.1991,227:381;そしてMarks et al.,J.Mol.Biol.1991,222:581)。ファージディスプレイ技術は、フィラメント(filamentous)バクテリオファージの表面上で抗体レパートリーをディスプレイして、これから目的の抗原に結合するファージを選別する一種の免疫選択(immune selection)を模倣した方法である。かかる一つの技術は、本願の実施例またはPCT公開公報第WO99/10494号を参照することができる。一実施形態において、本願のヒト化α−Syn抗体は、ファージディスプレイ方法により選別される(Krebber et al.,J.Immunol.Methods.1997,201:35)。
二重特異的または二重機能性抗体
本願に開示された抗体はまた、前記のような1つ以上のCDRまたは1つ以上の可変領域を含む二重特異的抗体および二重機能性抗体を含む。一部の場合に、二重特異的または二重機能性抗体は、2個の異なる重鎖/軽鎖対および2個の異なる結合部位を有する人工ハイブリッド抗体である。二重特異的抗体は、ハイブリドーマの融合またはFab’断片の連結のような多様な方法を利用して製造される(Songsivilai and Lachmann,Clin.Exp.Immunol.1990,79:315−321;Kostelny et al.,J.Immunol.1992,148:1547−1553)。
本願による一実施形態において、本願による抗体は、血管脳障壁を通過して伝達されるために伝達体に対する結合を追加的に含む二重特異的抗体の形態を取ることができる。血管脳障壁を通して薬物を伝達するための一つの方法は、細胞に内在したグリコースおよびアミノ酸伝達体、インスリンまたはトランスフェリンの受容体媒介トランスサイトーシスのような伝達システムの使用を含む。例えば、受容体媒介トランスサイトーシスのシステムの受容体の例は、次の通りである:insulin receptor(e.g.,human insulin receptor)、transferrin receptor、LRP(e.g.,LRP1、LRP6 and LRP8)、melanocortin receptor、nicotinic acetylcholine receptor、VACM−1 receptor、IGFR、EPCR、EGFR、TNFR、Leptin receptor、M6PR、Lipoprotein receptor、NCAM、LIFR、LfR、MRP1、AchR、DTr、Glutathione transporter、SR−B1、MYOF、TFRC、ECE1、LDLR、PVR、CDC50A、SCARF1、MRC1、HLA−DRA、RAMP2、VLDLR、STAB1、TLR9、CXCL16、NTRK1、CD74、DPP4、endothelial growth factor receptors1、2and3、glucocorticoid receptor、ionotropic glutamate receptor、M3 receptor、aryl hydrocarbon receptor、GLUT−1、inositol−1,4,5−trisphosphate(IP3)receptor、N−methyl−D−aspartate receptor、S1P1、P2Y receptor、TMEM30A、RAGE。
多様な抗体変異体
本願に開示された抗体はまた、前記本願に開示された抗体の変異体である。例えば、抗原の一部は、前記開示された重鎖または軽鎖、可変領域またはCDR配列の1つ以上の残基で保存的(conservative)アミノ酸置換を含む。自然−発生アミノ酸は、側鎖特性における共通的特徴に基づいて次のように分類される。1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile;2)中性親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;3)酸性:Asp、Glu;4)塩基性:His、Lys、Arg;5)鎖方向に影響を与える残基:Gly、Pro;および6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。
保存的アミノ酸置換は、前記分類のうち同一の分類に属する他の残基への置換を称する。保存的アミノ酸置換はまた、ペプチド模倣体のような非−自然−発生アミノ酸残基を含むことができ、このような残基は、典型的に細胞ではない、化学的合成によって導入される。
非−保存的置換は、前記分類のうち他の分類に属する残基への置換を含む。このような置換は、ヒト抗体と相同性である抗体の領域または非−相同性領域内に導入される。
このような置換を導入するにあたり、一実施形態において、アミノ酸の疎水性または親水性を示す指数(hydropathic index)が考慮される。タンパク質の指数プロファイル(hydropathic profile)は、各アミノ酸に指数を指定し、この後、ポリペプチドに応じてこれらの値を繰り返し平均することにより計算される。各アミノ酸の指数は、疎水性と電荷特性に基づいて次のように指定される:イソロイシン(+4.5);バリン(+4.2);ロイシン(+3.8);フェニルアラニン(+2.8);システイン/シスチン(+2.5);メチオニン(+1.9);アラニン(+1.8);グリシン(−0.4);トレオニン(−0.7);セリン(−0.8);トリプトファン(−0.9);チロシン(−1.3);プロリン(−1.6);ヒスチジン(−3.2);グルタメート(−3.5);グルタミン(−3.5);アスパルテート(−3.5);アスパラギン(−3.5);リシン(−3.9);およびアルギニン(−4.5)。
タンパク質に相互作用的な生物学的機能を付与するにあたり、指数プロファイルの重要性は当業界で知られたものである(Kyte et al.,J.Mol.Biol.1982,157:105−131)。特定のアミノ酸はこれと類似の数値指数またはスコアを有する他のアミノ酸で置換されてもよいし、類似の生物学的活性を維持できることが知られている。一実施形態において、指数に基づく変化を行うにあたり、指数が±2内、±1内、または±0.5内にあるアミノ酸の置換が含まれる。
また、類似のアミノ酸同士の置換、特に置換によって生成されるタンパク質が本願に開示されたような免疫学的に活性があるタンパク質の場合に、親水性に基づいて行われる。一実施形態において、隣接アミノ酸の親水性によって決定される、タンパク質の最大ローカル平均親水性値が免疫原性および抗原−結合性のようなタンパク質の生物学的特性と関連性がある。
アミノ酸残基の親水性値は、次の通りである:アルギニン(+3.0);リシン(+3.0);アスパルテート(+3.0±1);グルタメート(+3.0±1);セリン(+0.3);アスパラギン(+0.2);グルタミン(+0.2);グリシン(0);トレオニン(−0.4);プロリン(−0.5±1);アラニン(−0.5);ヒスチジン(−0.5);システイン(−1.0);メチオニン(−1.3);バリン(−1.5);ロイシン(−1.8);イソロイシン(−1.8);チロシン(−2.3);フェニルアラニン(−2.5)およびトリプトファン(−3.4)。類似の親水性値に基づいて置換をする場合、一実施形態において、親水性値が±2内、±1内、または±0.5内にあるアミノ酸の置換が含まれる。また、親水性に基づいて1次アミノ酸配列からエピトープを識別することもできる。これらの領域はさらに、「エピトープコア領域」と称される。
例示的な保存性アミノ酸置換は、表2に示す。
Figure 0006908709
当業者であれば、公知の技術を用いて本願に開示されたポリペプチドの適切な変異体を決定することができる。当業者であれば、ポリペプチドにおいて活性に重要と考えられない領域を変異体の標的にして、活性を破壊することなくタンパク質を変化させられる部位を探し出すことができる。当業者であれば、また、類似のポリペプチド間で保存される残基および部分を識別することができる。さらに、他の実施形態において、生物学的活性または構造に重要と考えられる部分も、生物学的活性を破壊することなく、またはポリペプチド構造に否定的な影響を与えることなく保存的アミノ酸置換が行われる。
さらに、当業者は、類似のポリペプチドにおいて活性または構造に重要な残基を識別するために構造−機能的分析を行うことができる。このような分析により、あるタンパク質において、これと類似のタンパク質の活性または構造に重要なアミノ酸残基に相応する残基を探して、目的のタンパク質において重要なアミノ酸残基を予測することができる。当業者は、このように予測された重要なアミノ酸残基をこれと化学的に類似のアミノ酸に置換可能である。
当業者はまた、類似のポリペプチドの3次元構造とこれに関連付けられたアミノ酸配列分析に基づいて抗体の3次元構造に関連するアミノ酸残基を予測することができる。当業者は、タンパク質の表面に存在すると予測されるアミノ酸残基は、他の分子との重要な相互作用に関与できるため、急激な変化を導入しない。しかも、当業者はそれぞれの目的のアミノ酸残基において単一のアミノ酸置換を含む試験変異体を生成することができる。これらの変異体はこの後、抗原に対する結合力を利用してスクリーニングされて、どのアミノ酸置換が目的に符合するかに関する情報を得ることができる。このような情報を用いて、当業者であれば、当業者は、置換される位置、回避されなければならない位置を容易に決定できる。
また、タンパク質の2次構造に基づいて置換される位置を決定できる。例えば、2次構造を予測する一つの方法は、相同性モデリング(homology modeling)に基づく。例えば、30%超過の配列同一性、または40%超過の類似性を有する2個のポリペプチドまたはタンパク質は、類似の構造的位相を有することができる(Holm et al.,Nucl.Acid.Res.1999,27:244−247)。2次構造を予測する付加的な方法には、「スレディング(threading)」(Jones,Curr.Opin.Struct.Biol.1977,7:377−387;Sippl et al.,Structure1996,4:15−19)、「プロピル分析」(Bowie et al.,Science1991,253:164−170;Gribskov et al.,Meth.Enzym.1990,183:146−159;Gribskov et al.,Proc.Nat.Acad.Sci.1987,84:4355−4358)、および「進化的連鎖(evolutionary linkage)」(Holm,1999,ibid;およびBrenner,1997,ibid)が含まれる。
一部の実施形態において、アミノ酸置換は、(1)タンパク質の分解に対する敏感性を減少、(2)酸化に対する敏感性を減少、(3)タンパク質複合体を形成するための結合親和性を変更、(4)抗原結合親和性を変更および/または、(4)タンパク質に他の物理化学的または機能的特性を付与するように変更が行われる。例えば、保存的置換を含む単一または複数のアミノ酸置換は、抗体において、分子間接触に関与するドメインではない、その他の部分で置換が行われる。このような実施形態において、親配列の構造的特徴を実質的に変化させない保存的アミノ酸置換、例えば、親抗体の2次構造を変更させない1つ以上のアミノ酸への置換が使用できる。当該技術分野で知られたポリペプチド2次および3次構造の例は、Proteins,Structures and Molecular Principles(Creighton,Ed.),1984,W.H.New York:Freeman and Company;Introduction to Protein Structure(Branden and Tooze,eds.),1991,New York:Garland Publishing;およびThornton et al.,Nature1991,354:105を参照することができる。
追加の好ましい抗体変異体には、親配列内において1つ以上のシステイン残基が欠失するか、またはシステイン残基がセリンのような他のアミノ酸に置換された変異体が含まれる。システイン変異体は、特に抗体が生物学的活性を有する構造で再びフォールディング(folding)されなければならない時に有用である。システイン変異体は、親抗体と比較して少ない数のシステイン残基を有することができ、ペアのないシステインによる相互作用を最小化させるために一般に偶数で含まれる。
本願に開示された重鎖および軽鎖、可変領域ドメインおよびCDRは、α−Synに特異的に結合可能な抗原結合領域を含むポリペプチドを製造するのに使用できる。例えば、表1に開示されたCDRのうちの1つ以上は、ポリペプチドのような分子に非共有または共有結合して、免疫性接着分子として使用できる。このような免疫接着分子は、CDRが大きな高分子内に統合されたものであるか、CDRが他のポリペプチドに連結されたものであってもよい。このような免疫接着分子は、これに連結されたポリペプチドまたはその他の物質を目的の抗原、例えば、α−Synまたはエピトープに特異的結合を可能にする。
本願に開示された可変領域およびCDRに基づくペプチド模倣体がさらに提供される。このような模倣体は、ペプチド、非−ペプチド、またはペプチドと非−ペプチドとの組み合わせであってもよいし、次を参照することができる:Fauchere,Adv.Drug Res.1986,15:29;Veber and Freidinger,1985,TINS p.392;およびEvans et al.,J.Med.Chem.1987,30:1229。ある有用なポリペプチドと構造的に類似のペプチド模倣体は、元のポリペプチドと類似の効果を有する。このような化合物は、コンピュータ分子モデリング(computerized molecular modeling)を利用して開発される。一般に、ペプチド模倣体は、目的の生物学的活性、例えば、本願においてα−Synに特異的に結合する能力を示す抗体に構造的に類似しているが、1つ以上のペプチド結合が当該技術分野で幅広く公知の方法によって、−CHNH−、−CHS−、−CH−CH−、−CH−CH−(シスおよびトランス)、−COCH−、−CH(OH)CH−およびCHSO−から選択される結合に代替される。より安定したタンパク質の生産のために、1つ以上の保存配列の残基を同一の類型のD−アミノ酸(例えば、L−リシンの代わりにD−リシン)に置換してもよい。また、ペプチドを環化できる分子が架橋形成システイン残基を内部に導入して保存的配列に構造的に制約を加えるペプチドを生成することができる(Rizo and Gierasch,Ann.Rev.Biochem.1992,61:387)。
本願はさらに、本願に開示された抗体の誘導体を提供する。誘導体化された抗体は、抗体またはその断片に目的の特性、例えば、特定の使用で増加した半減期を提供する任意の分子または物質を含むことができる。誘導体化された抗体は、例えば、検出可能(または標識化)残基(例:放射性、比色性、抗原性または酵素分子、検出可能なビーズ(例:磁気または電子密度(例:金)ビーズ)、または他の分子(例:ビオチンまたはストレプトアビジン)に結合する分子)、治療的または診断的残基(例:放射性、細胞毒性、または薬学的活性残基)、または特別な使用(例えば、対象体、例えば、ヒト対象体に投与、またはその他の生体内または試験管内使用)のための抗体の適合性を増加させる分子を含むことができる。抗体を誘導体化させるのに使用できる分子の例には、アルブミン(例:ヒト血清アルブミン)およびポリエチレングリコール(PEG)が含まれる。抗体のアルブミン−連結されたおよびペギル化された誘導体は、当該技術分野で幅広く公知の技術を用いて製造することができる。一実施形態では、ペギル化単鎖ポリペプチドを含む。他の実施形態において、抗体は、トランスサイレチン(transthyretin、TTR)またはTTR変異体に接合されるか、または連結される。TTRまたはTTR変異体は、例えば、デキストラン、ポリ(n−ビニルピロリドン)、ポリエチレングリコール、プロプロピレングリコール単独重合体、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシド共重合体、ポリオキシエチル化ポリオールおよびポリビニルアルコールからなるグループより選択される化学物質で化学的に変形できる。
他の誘導体は、例えば、α−Synタンパク質のN−末端またはC−末端に融合した異種ポリペプチドを含む組換え融合タンパク質の発現によって製造できるα−Syn結合タンパク質と他のタンパク質またはポリペプチドとの共有または凝集接合体を含む。例えば、接合されたペプチドは、異種信号(またはリーダー)ポリペプチド、例えば、酵母アルファ−因子リーダー、またはペプチド、例えば、エピトープタグであってもよい。α−Syn抗体−を含む融合タンパク質は、α−Syn結合タンパク質(例:ポリ−His)の精製または識別を容易にするために追加されたペプチドを含むことができる。α−Syn結合タンパク質はまた、Hopp et al.,Bio/Technology1988,6:1204;および米国特許第5,011,912号に記載されているようなFLAGペプチドに連結される。FLAGペプチドは、抗原性に優れて、特定のモノクローナル抗体(mAb)によって可逆的に結合できるエピトープとして作用して、組換えタンパク質の迅速な確認および容易な精製を可能にする。
一実施形態において、α−Syn結合タンパク質に融合したペプチド残基間の共有または非−共有相互作用により結合する複数のα−Syn−結合ポリペプチドを含むオリゴマーに関する。この結合するペプチドは、ペプチドリンカー(スペーサー)、またはオリゴマー化を促進する性質を有するロイシンジッパー(leucine zipper)のようなペプチドであってもよい。一実施形態において、オリゴマーは、2個〜4個のα−Syn結合タンパク質を含む。オリゴマーのα−Syn結合タンパク質残基は、前記のような任意の形態、例えば、変異体または断片であってもよい。好ましくは、オリゴマーは、α−Syn結合活性を有するα−Syn結合タンパク質を含む。
一実施形態において、オリゴマーは、免疫グロブリンに由来するポリペプチドを用いて製造される。抗体−由来のポリペプチドの多様な部位(Fcドメインを含む)に融合した異種ポリペプチドを含む融合タンパク質の製造は、例えば、Ashkenazi et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA1991,88:10535;Byrn et al.,Nature1990,344:677;およびHollenbaugh et al.,1992「Construction of Immunoglobulin Fusion Proteins」,in Current Protocols in Immunology,Suppl.4,pages10.19.1−10.19.11を参照することができる。
他の実施形態は、抗体のFc領域にα−Syn結合タンパク質が融合した2個の融合タンパク質を含む二量体に関する。前記二量体は、例えば、融合タンパク質をコーディングする遺伝子融合体を適切な発現ベクター内に挿入し、組換え発現ベクターで形質転換された宿主細胞内で遺伝子融合体を発現させ、発現した融合タンパク質が抗体分子と類似に組み合わされるようにすることで製造され、ここで、鎖間ジスルフィド結合がFc残基の間に形成されて二量体が得られる。
本願で使用された用語「Fcポリペプチド」は、抗体のFc領域に由来するポリペプチドで、野生型または突然変異形態を含む。二量体化を促進するヒンジ領域を含む切断された形態のポリペプチドもさらに含まれる。Fc残基を含む融合タンパク質およびこれから形成されたオリゴマーは、タンパク質Aまたはタンパク質Gカラムを用いた親和性クロマトグラフィーで容易に分離できるという利点がある。
適切なFcポリペプチドの例としては、米国特許第5,426,048号および第5,262,522号、第5,457,035号およびBaum et al.,EMBO J.1994,13:3992−4001に記載のものが挙げられる。このような突然変異タンパク質のアミノ酸配列は、野生型アミノ酸19番目の残基がLeuからAlaに置換され、アミノ酸20番目の残基がLeuからGluに置換され、アミノ酸22がGlyからAlaに置換された。突然変異タンパク質は、Fc受容体に対する親和性が減少する。
他の実施形態において、本願に開示されているようなα−Syn結合タンパク質の重鎖および/または軽鎖の可変領域は、他の抗体の重鎖および/または軽鎖の可変領域に置換されて入ることができる。
標識および効果器グループ
一部の実施形態において、本願による抗体または抗原結合断片は、1つ以上の標識(label)を含むことができる。「標識」は、任意の検出可能な物質を意味する。適切な標識基の例には、放射性同位元素または放射性核種(例:H、14C、15N、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I)、蛍光性基(例:FITC、ローダミン、ランタン族蛍光体)、酵素基(例:ホースラディッシュペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリ性ホスファターゼ)、化学発光性グループ、ビオチニルグループ、または2次レポーターによって認識される所定のポリペプチドエピトープ(例えば、ロイシンジッパー対配列、2次抗体結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグ)が含まれるが、これに限らない。一部の実施形態において、標識化基は、潜在的な立体障害(steric hindrance)を減少させるために、多様な長さのスペーサーアーム(arm)を介して抗体にカップリングされる。タンパク質を標識するための多様な方法は当該技術分野で公知であり、当業者であれば、特定の目的のために適切な標識および適切な方法を選択することができる。
本願において、用語「効果器グループ」は、抗体にカップリングされる細胞毒性剤として機能する物質で任意の物質を意味する。適切な効果器グループの例は、放射性同位元素または放射性核種(例:H、14C、15N、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I)である。一部の実施形態において、効果器グループは、潜在的な立体障害を減少させるために、多様な長さのスペーサーアームを介して抗体にカップリングされる。
一般に、標識は検出方法によって分類される:a)放射性または同位元素標識;b)磁気標識(例:磁気粒子);c)酸化還元活性残基;d)光学染料;酵素グループ(例としては、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリ性ホスファターゼ);e)ビオチニル基;およびf)2次レポーターによって認識される所定のポリペプチドエピトープ(例:ロイシンジッパー対配列、2次抗体のための結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグなど)。一部の実施形態において、標識化グループは、潜在的な立体障害を減少させるために、多様な長さのスペーサーアームを介して抗体にカップリングされる。タンパク質を標識化するための多様な方法は、当該技術分野で公知である。
一実施形態において、標識は、発色団、燐光体および蛍光体を含む光学性染料が含まれるが、これに限るものではない。蛍光体は、低分子蛍光物質またはタンパク質性蛍光物質であってもよい。
「蛍光標識」は、物質が有する蛍光特性により検出可能な任意の分子を意味する。蛍光標識の例としては、フルオレセイン、ローダミン、テトラメチルローダミン、エオシン、エリスロシン、クマリン、メチル−クマリン、ピレン、マラカイトグリーン、スチルベン、ルシファーイエロー、カスケードブルージェイ(Cascade BlueJ)、テキサスレッド、IAEDANS、EDANS、BODIPY FL、LCレッド640、Cy5、Cy5.5、LCレッド705、オレゴングリーン、アレキサ−フルオル染料(アレキサフルオル350、アレキサフルオル430、アレキサフルオル488、アレキサフルオル546、アレキサフルオル568、アレキサフルオル594、アレキサフルオル633、アレキサフルオル647、アレキサフルオル660、アレキサフルオル680)、カスケードブルー、カスケードイエローおよびR−フィコエリスリン(PE)、FITC、Cy5、Cy5.5、およびCy7などが含まれるが、これに限るものではない。多様な光学的染料は、Molecular Probes Handbook,Richard P.Hauglandを参照することができる。
タンパク質性蛍光標識物質には、レニラ(Renilla)、プチロサルカス(Ptilosarcus)またはオワンクラゲ(Aequorea)種のGFPを含む緑色蛍光タンパク質(Chalfie et al.,Science1994,263:802−805)、EGFP(Clontech Labs.,Inc.,Genbank Accession Number U55762)、青色蛍光タンパク質(BFP、Quantum Biotechnologies,Inc.,Quebec,Canada;Stauber,Biotechniques1998,24:462−471;Heim et al.,Curr.Biol.1996,6:178−182)、向上した黄色蛍光タンパク質(EYFP、Clontech Labs.,Inc.)、ルシフェラーゼ(Ichiki et al.,1993,J.Immunol.150:5408−5417)、βガラクトシダーゼ(Nolan et al.,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:2603−2607)を含むが、これに限るものではない。
核酸
一態様において、本願は、特定の混成化条件で本願に開示された核酸に交雑する核酸に関する。核酸の混成化方法は、当該技術分野で幅広く公知である。例えば、Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,N.Y.(1989),6.3.1−6.3.6を参照することができる。本願において、厳しい混成化条件は、5x塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)を含む前洗浄溶液、0.5%SDS、1.0mM EDTA(pH8.0);約50%ホルムアミドの混成化緩衝剤、6xSSC、および55℃の混成化温度(または他の類似の混成化溶液、例えば、約50%ホルムアミドを含む溶液、42℃の混成化温度)、および0.5xSSC、0.1%SDSで60℃の洗浄条件を使用する。厳しい混成化条件は、45℃で6xSSC、その後に68℃で0.1xSSC、0.2%SDSで1回以上の洗浄によって混成化される。さらに、当業者は、配列間に少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%同一のヌクレオチド配列を含む核酸が典型的に互いに混成化された状態を維持するのに必要な適切な混成化条件を選択することができる。
混成化条件の選択に影響を与える基本パラメータおよび適切な条件は、例えば、Sambrook,Fritsch,and Maniatis,(2001,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,前記;およびCurrent Protocols in Molecular Biology,1995,Ausubel et al.,eds.,John Wiley&Sons,Inc.,セクション2.10および6.3−6.4を参照することができる。このような条件は、例えば、核酸の長さおよび/または塩基組成(A、G、CおよびT(U)の構成)などに基づいて、当業者によって容易に決定される。
本願に開示された核酸は、突然変異体をさらに含む。核酸内に突然変異によって前記核酸がコーディングするポリペプチド(抗体または抗体誘導体)のアミノ酸配列で変化を誘導することができる。突然変異は、当該技術分野における公知の任意の技術を用いて導入される。例えば、部位−指示された突然変異誘発(site−directed mutagenesis)方法、ランダム突然変異誘発(random mutagenesis)方法が使用できる。このように製造された核酸突然変異体は、目的の特徴を有するポリペプチドに対して選別される。
核酸によってコーディングされるポリペプチドの生物学的活性を顕著に変化させることなく、突然変異が核酸内に導入される。例えば、非−必須アミノ酸残基でアミノ酸置換を誘発するヌクレオチド置換を行うことができる。代案的に、核酸によってコーディングされるポリペプチドの生物学的活性を選択的に変化させる1つ以上の突然変異が前記核酸内に導入される。例えば、突然変異は、生物学的活性を定量的にまたは定性的に変化させることができる。定量的変化の例には、活性の増加、減少または除去が含まれる。定性的変化の例には、抗体の抗原に対する特異性変化が含まれる。一実施形態において、本願で開示された任意の抗体をコーディングする核酸は、当該技術分野で広く知られた分子生物学技術を用いてアミノ酸配列が変更されるように突然変異化される。
他の様態において、本願はさらに、本願に開示された核酸配列の検出のためのプライマーまたは混成化プローブとしての使用に適した核酸分子に関する。このような核酸分子は、例えば、プローブまたはプライマーとして使用可能な全長ポリペプチドをコーディングする核酸の断片またはポリペプチドの活性部分(α−Syn結合部分)をコーディングする断片核酸のような全長核酸配列の部分を含むことができる。
核酸配列に基づいて製造されたプライマーおよびプローブは、本願に開示された核酸または類似の核酸、またはポリペプチドをコーディングする転写体を検出するのに使用できる。一実施形態において、このようなプローブは、本願によるポリペプチドを発現する細胞を識別するのに使用できる。プライマーまたはプローブは、放射性同位元素、蛍光性化合物、酵素、または酵素補助−因子のような標識物質で標識される。
他の様態において、本願はさらに、本願によるポリペプチドまたはその部分(例えば、1つ以上のCDRまたは1つ以上の可変領域ドメインを含む断片)をコーディングする核酸を含むベクターを提供する。ベクターの例には、プラスミド、ウイルスベクター、非−エピゾーム哺乳動物ベクターおよび(組換え)発現ベクターなどを含むが、これに限るものではない。組換え発現ベクターは、宿主細胞において核酸の発現に適した形態の核酸を含むことができる。組換え発現ベクターは、発現に使用される宿主細胞に基づいて選択される1つ以上の調節配列を含み、このような調節配列は、発現する核酸配列に作動可能に連結される。調節配列には、多くの種類の宿主細胞においてヌクレオチド配列の発現を調節できる、例えば、SV40初期遺伝子エンハンサー、ラウス肉腫ウイルスプロモーターおよびサイトメガロウイルスプロモーターのようなプロモーター;または特定の宿主細胞内でのみヌクレオチド配列の発現を調節する、例えば、組織−特異的調節配列(Voss et al.,1986,Trends Biochem.Sci.11:287,Maniatis et al.,1987,Science236:1237)、および特別な処理または条件に反応してヌクレオチド配列の誘導性の発現を指示する、例えば、哺乳動物細胞で作用するメタロチオネインプロモーター、および原核生物および真核生物システムの両方で作用するtet−反応性および/またはストレプトマイシン反応性プロモーター参照:上同)が含まれる。当業者であれば、形質転換される宿主細胞の種類、目的のタンパク質の発現程度のような要素を考慮して適切なベクターおよび調節配列を選択することができる。選択された発現ベクターは、宿主細胞内に伝達されて、本願に開示されているような核酸によってコーディングされるタンパク質の生産に使用できる。
他の側面において、本願は、組換え発現ベクターが導入された宿主細胞を提供する。宿主細胞は、任意の原核細胞(例えば、E.coli)または真核細胞(例えば、酵母、昆虫、または哺乳動物細胞)であってもよい。ベクターDNAは、公知の形質転換または伝達移入技術により原核または真核細胞内に導入される。哺乳動物細胞における安定した伝達移入の場合、使用される発現ベクターの種類および形質感染技術により、少ない数の細胞のみが伝達移入によって伝達されるDNAをそのゲノム内に統合できることが知られている。したがって、伝達移入された細胞を識別し選択するために、一般に抗生剤耐性マーカーのような選択可能なマーカーをコーディングする遺伝子が目的の遺伝子と共に宿主細胞内に導入される。好ましい選択可能なマーカーには、薬物、例えば、G418、ハイグロマイシンおよびメトトレキサートに対する耐性を提供するものが含まれる。目的の核酸が安定的に導入された細胞の選別は、薬物処理により生存する細胞のみを選択することにより達成される。
抗体の製造
本願において、非−ヒト抗体は、例えば、任意の抗体−生成動物、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ロバ、または非−ヒト霊長類(例えば、シノモルグスまたはアカゲザルのようなサル)または類人猿(例えば、チンパンジー)に由来できる。非ヒト抗体は、当該技術分野で公知の方法を用いて動物を免疫化させることにより生成される。抗体は、ポリクローナル、モノクローナルであるか、または組換えDNAを発現させることによって宿主細胞内で合成される。完全ヒト抗体は、ヒト免疫グロブリン遺伝子座を含む形質転換動物に抗原を投与するか、またはヒト抗体のレパートリーを発現するファージディスプレイライブラリーを抗原として処理して、目的の抗体を選択することにより製造される。
モノクローナル抗体(mAb)は、従来のモノクローナル抗体方法、例えば、文献(参照:Kohler and Milstein,1975,Nature256:495)の標準体細胞混成化技術をはじめとする多様な技術によって生成される。代案的には、例えば、B−リンパ球をウイルスまたは腫瘍遺伝子で形質転換させて使用する方法が用いられる。ミューリンシステムはハイブリドーマ細胞の生産に幅広く使用される動物システムである。免疫化プロトコルおよび融合のための免疫化されたマウスの脾臓細胞の分離機術は、当該技術分野で幅広く公知である。この方法において、免疫化されたマウスに由来するB細胞は、例えば、ミューリン骨髄腫細胞株のような不滅化融合パートナー細胞と融合する。必要に応じて、マウスの代わりにラットまたは他の哺乳動物が免疫化され、このような動物由来のB細胞をミューリン骨髄腫細胞株と融合して、ハイブリドーマを生成することができる。代案的に、融合に使用される骨髄腫細胞株は、マウス以外の動物由来のものが使用できる。このようなハイブリドーマを製造するための融合手順も幅広く公知である。
本願に開示された単鎖抗体は、アミノ酸架橋(短いペプチドリンカー)を用いて、重鎖および軽鎖可変ドメイン(Fv領域)断片を連結して生成される。このような単鎖Fv(scFv)は、2個の可変ドメインポリペプチド(VおよびV)をコーディングするDNAの間にペプチドリンカーをコーディングするDNAを融合することにより製造される。製造されたポリペプチドは、折り畳みによって抗原−結合単量体を形成するか、または2個の可変ドメインの間に柔軟性リンカーの長さに応じて、多量体(例えば、二量体、三量体または四量体)を形成することができる(Kortt et al.,1997,Prot.Eng.10:423;Kortt et al.,2001,Biomol.Eng.18:95−108)。異なるVとV−を含むポリペプチドを組み合わせることによって、異なるエピトープに結合する多量体性scFvを形成することができる(Kriangkum et al.,2001,Biomol.Eng.18:31−40)。さらに、追加の単鎖抗体の生成のための技術は、例えば、下記を参照することができる:米国特許第4,946,778号;Bird,1988,Science242:423;Huston et al.,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:5879;Ward et al.,1989,Nature334:544、de Graaf et al.,2002,Methods Mol Biol.178:379−387。本願に開示された単鎖抗体は、表1aおよび1bに記載の重鎖および軽鎖可変領域のドメイン組み合わせを含むscFv、または表1に開示されたCDRを含む軽鎖および重鎖可変ドメインの組み合わせが含まれるが、これに限るものではない。
本願に開示された抗体はまた、サブタイプスイッチングにより、異なるサブタイプ抗体に変更可能である。したがって、IgG抗体は、例えば、IgM抗体に由来し、その逆も可能である。このような技術により親抗体と抗原結合特性は同一であるが、親抗体とは異なる変化したサブタイプに特徴的な生物学的特性を有する新しい抗体の製造が可能である。このようなスイッチングに組換えDNA技術が用いられる。例えば、目的のアイソタイプ抗体の不変ドメインをコーディングするDNAがこのような抗体の製造に用いられる。例えば、Lantto et al.,2002,Methods Mol.Biol.178:303−316を参照することができる。また、IgG4のスイッチングの場合、IgG4抗体で異質性を誘発しうる重鎖内ジスルフィド結合を形成する傾向を軽減させるために、文献Bloom et al.,1997,Protein Science6:407に記述されているように、ヒンジ領域内に点突然変異(CPSCP−>CPPCP)を導入することが好ましい。
したがって、本願に開示された抗体には、例えば、目的のアイソタイプ(例えば、IgA、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgE、およびIgD)にスイッチングされた本願に開示された可変ドメイン組み合わせ抗体が含まれる。
また、抗原に対する多様な親和性を有する抗体のような異なる特徴を有する抗体を製造する技術も公知である。このような技術は、例えば、ファージディスプレイと呼ばれるフィラメントバクテリオファージの表面に免疫グロブリン可変ドメイン遺伝子レパートリーをディスプレイして行われる鎖シャッフリング(chain shuffling)が挙げられる。追加の技術は、Marks et al.,1992,BioTechnology10:779に記載のものを参照することができる。
目的の好ましい機能的および生化学的特徴を有するα−Syn結合タンパク質を生成するために、表1aおよび1bに記載の重鎖および軽鎖可変領域、またはCDRに保存的変形(およびコーディング核酸に相応する変形)が行われる。このような変形を行う方法は上述した通りである。
α−Syn抗体は、多様な方式で追加的に変形できる。例えば、治療目的に使用される場合、血清半減期を増加させるか、タンパク質伝達を向上させるためにポリエチレングリコールと接合、つまり、ペギル化される。代案的に、本願の抗体またはその断片の可変領域は、異なる抗体分子のFc領域と融合できる。このような目的に使用されるFc領域は、補体に結合せず、このため、融合タンパク質が治療剤として使用される時、患者内で細胞融解(cell lysis)の発生が減少する方向に変形する。また、本願の抗体またはその機能的断片は、抗体またはその抗原結合断片の血清半減期を向上させるためにヒト血清アルブミンと接合される。抗体またはその抗原結合断片への他の有用な融合パートナーは、トランスサイレチン(TTR)である。TTRは四量体を形成する能力を有し、よって、抗体−TTR融合タンパク質は、融合するタンパク質の結合親和力(binding avidity)が増加した多価抗体(multivalent antibody)を形成することができる。
代案的に、本願に開示された抗体の機能的および/または生化学的特徴における実質的な変更は、例えば、(a)シートまたは螺旋状形態のような置換部位内における分子骨格の構造、(b)標的部位における前記分子の電荷または疎水性程度、または(c)側鎖のバルク性に有意な影響を与える、重鎖および軽鎖のアミノ酸配列内での置換により達成される。
本願に開示された抗体のアミノ酸置換(保存的または非−保存的)は、通常の技術を適用することにより当業者によって行われる。アミノ酸置換は、本願に開示された抗体の重要な残基を識別するか、またはヒトα−Synに対するこれらの抗体の親和性を増加または減少させるか、または本願で開示された他の抗体の結合親和性を変化させるのに用いられる。
抗体を発現する方法
本願はさらに、上述したような少なくとも1つのポリヌクレオチドを含むプラスミド、発現ベクター、転写または発現カセットの形態の発現システムおよび構築物、そして、前記発現システムまたは構築物を含む宿主細胞を提供する。
本願に開示された抗体は多数の従来の技術を用いて製造される。例えば、α−Syn抗体は、当該技術分野で公知の任意の技術を用いて組換え発現システムによって生成される。例えば、Monoclonal Antibodies,Hybridomas:A New Dimension in Biological Analyses,Kennet et al.(eds.)Plenum Press,New York(1980);およびAntibodies:A Laboratory Manual,Harlow and Lane(eds.),Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(1988)を参照することができる。
抗体は、ハイブリドーマ細胞株またはハイブリドーマ以外の細胞株で発現できる。抗体をコーディングする発現構築物は、哺乳動物、昆虫または微生物宿主細胞を形質転換させるのに使用できる。プラスミドのような構築物は、先に記述されているように、ポリヌクレオチドを宿主細胞内に導入するための多様な任意の公知の方法を用いて行われる。具体的な方法は、宿主細胞の種類によって異なる。異種ポリヌクレオチドを哺乳動物細胞内に導入する方法は、当該技術分野で幅広く公知であり、例えば、デキストラン媒介伝達移入、リン酸カルシウム沈殿、ポリブレン媒介伝達移入、原形質体(protoplast)融合、電気穿孔、リポソームを用いた伝達されるポリヌクレオチドのカプセル化、核酸と正に荷電した脂質の混合、および核内へのDNAの直接的な微細注入によって行われるが、これに限るものではない。
組換え発現構築物は、典型的に次の1つ以上を含むポリペプチドをコーディングする核酸分子を含む:本願に開示された1つ以上のCDR;軽鎖不変領域;軽鎖可変領域;重鎖不変領域(例えば、CH1、CH2および/またはCH3);および/またはα−Syn抗体のその他のスキャフォールド(scaffold)部分。これらの核酸配列は、標準ライゲーション技術を用いて適切な発現ベクター内に挿入される。一実施形態において、重鎖または軽鎖不変領域は、抗−α−Syn−特異的重鎖または軽鎖可変領域のC−末端に連結され発現ベクター内にライゲーションされる。ベクターは、ベクターが使用される特定の宿主細胞内で機能できるように選択される。つまり、ベクターは、使用される宿主細胞の機構を用いてベクターに含まれている遺伝子の増幅および/または発現が可能でなければならない。一実施形態において、タンパク質レポーター、例えば、米国特許第6,270,964号に開示されたジヒドロフォレートレダクターゼを用いたタンパク質−断片相補性(complementation)分析を用いるベクターが使用される。適切な発現ベクターを市中から、例えば、Life TechnologiesまたはBD Biosciencesのような会社から購入すると良い。抗体および断片をクローニングし発現するのに有用な他のベクターの例は、Bianchi and McGrew,2003,Biotech.Biotechnol.Bioeng.84:439−44;Methods Enzymol.,vol.185(D.V.Goeddel,ed.),1990,New York:Academic Pressに開示されたものを参照することができる。
典型的に、任意の宿主細胞に使用される発現ベクターは、プラスミド維持および外因性ヌクレオチド配列のクローニングと発現に必要な基本配列を含む。特定の実施形態において、このような基本配列は、典型的に1つ以上の次のヌクレオチド配列を含む:プロモーター、1つ以上のエンハンサー配列、複製起源、転写終結配列、供与者と受容者のスプライシング部位を含む無傷のイントロン配列、ポリペプチド分泌のためのリーダー配列をコーディングする配列、リボソーム結合部位、ポリアデニル化配列、発現するポリペプチドをコーディングする核酸を挿入するためのポリリンカー領域、および選択可能なマーカー配列。
選択的に、ベクターは、「タグ」−エンコーディング配列、つまり、α−Syn結合タンパク質コーディング配列の5’または3’末端に位置するオリゴヌクレオチド分子を含むことができる;前記オリゴヌクレオチド配列は、polyHis(例:hexaHis)、または市販の抗体に存在する他の「タグ」、例えば、FLAG、HA(ヘマグルチニンインフルエンザウイルス)、またはmycをコーディングすることができる。このようなタグは、典型的にポリペプチドに融合し発現し、宿主細胞におけるα−Syn結合タンパク質の分離時に親和性精製または検出の手段として機能することができる。親和性精製は、例えば、親和性マトリックスとしてタグに対する抗体を用いたカラムクロマトグラフィーによって達成される。選択的に、このようなタグは、後に特定ペプチダーゼの使用を含む多様な手段によって精製されたα−Syn結合タンパク質から除去される。
上述した基本配列は、同種、異種、またはハイブリッド、合成または固有のものであってもよい。このように、基本配列は、宿主細胞機構で活性化され、機能できれば、任意の原核または真核生物、任意の脊椎動物または無脊椎生物、または任意の植物由来のものが使用できる。
ベクターに含まれている有用な基本配列は、当該技術分野で幅広く公知の様々な方法によって得られる。典型的に、本願に使用される基本配列は、マッピング(mapping)および/または制限酵素の切断により予め確認されて、適切な制限酵素を用いて適切な組織供給源から分離される。一部の場合に、基本配列の全体ヌクレオチド配列は公知のものであってもよいし、基本配列は、本願に開示された核酸合成またはクローニング方法を用いて合成される。
基本配列の全部または一部配列の公知の有無にかかわらず、基本配列は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて、および/または適切なプローブ、例えば、同一または異なる種からオリゴヌクレオチドおよび/または基本配列断片でゲノムライブラリーをスクリーニングすることにより得られる。基本配列が知られていなければ、基本配列を含むDNAの断片は、例えば、コーディング配列または、さらには他の遺伝子(ら)を包みうるより大きいDNAの断片から分離される。目的の断片は、制限酵素処理、アガロースゲル精製およびカラムクロマトグラフィーまたは当業者に公知のその他の方法を用いて分離される。当業者であれば、このような目的を達成するための適切な酵素を選択できることが自明である。
複製起源は、宿主細胞内でベクターの増幅に必要なもので、典型的には、市販の原核発現ベクターに含まれている。選択ベクターが複製起源を含まなければ、公知の配列に基づいて化学的に合成され、ベクター内にライゲーションされる。例えば、プラスミドpBR322(New England Biolabs,Beverly,MA,USA)の複製起源は、大部分のグラム−陰性細菌に適合し、多様なウイルス起源(例えば、SV40、ポリオーマ、アデノウイルス、水泡性口内炎ウイルス(VSV)、または乳頭腫ウイルス、例えば、HPVまたはBPV)は、哺乳動物細胞内でベクターをクローニングするのに有用である。一般に、複製起源は、哺乳動物発現ベクターには必要でない(例えば、SV40起源はさらに、ウイルスの初期プロモーターを含むので使用される)。
転写終結配列は、典型的にポリペプチドコーディング領域の3’末端に位置し、転写を終結させる機能をする。一般に、原核細胞における転写終結配列は、ポリ−T配列が伴うG−Cの豊富な断片である。このような配列は、ライブラリーから容易にクローニングされるか、または市中から購入、または本願に開示されているような核酸合成方法を用いて得られる。
選択マーカー遺伝子は、宿主細胞の選択培養培地で生存および成長に必要なタンパク質をコーディングする。典型的な選択マーカー遺伝子は、(a)抗生剤またはその他の毒素、例えば、原核宿主細胞の場合に、アンピシリン、テトラサイクリン、またはカナマイシンに対する耐性を提供;(b)細胞の栄養要求性欠陥(auxotrophic deficiency)を補完;または(c)複合培地または規定培地から得られない重要な栄養分を供給するタンパク質をコーディングする。一実施形態において、選択可能なマーカーは、カナマイシン耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、およびテトラサイクリン耐性遺伝子である。ネオマイシン耐性遺伝子はまた、原核および真核宿主細胞の両方での選択のために使用できる。
他の選択遺伝子は、発現する遺伝子の増幅に使用できる。増幅は、細胞の成長または生存に重要なタンパク質の生産に必要な遺伝子が後続世帯の組換え細胞の染色体内で直列式で繰り返される過程である。哺乳動物細胞に適した選択マーカーの例としては、ジヒドロフォレートレダクターゼ(DHFR)およびプロモーターのないチミジンキナーゼ遺伝子が含まれる。哺乳動物細胞形質転換体には、形質転換体のみがベクター内に存在する選択遺伝子によって生存可能に作用する選択圧力(selection pressure)が加えられる。選択圧力は、培地に含まれている選択剤の濃度を次第に増加させて、選択遺伝子および他の遺伝子、例えば、α−Synに結合する抗体をコーディングする遺伝子ともを増幅させる条件下で細胞を培養することにより加えられる。したがって、増幅したDNAによって発現するポリペプチド、例えば、抗体の量が増加する。
リボソーム−結合部位は、一般に、mRNAの翻訳開始に必要であり、Shine−Dalgarno(シャイン−ダルガノ)配列(原核生物)またはコザック(Kozak)配列(真核生物)を特徴とする。これは、典型的にプロモーターの3’および発現するポリペプチドのコーディング配列の5’に位置する。
真核宿主細胞発現システムにおいてグリコシル化が必要な場合、グリコシル化または収率を改善するために、多様なプレ(pre)−またはプロ(pro)−配列を操作することができる。例えば、特定の信号ペプチドのペプチダーゼ切断部位を変更するか、またはグリコシル化に影響を及ぼしうるプロ配列(prosequence)を追加することができる。最終タンパク質生成物は、これらのアミノ酸は完全に除去されず、−1位置(成熟タンパク質の1番目のアミノ酸に対して)で1つ以上の追加のアミノ酸を有することができる。例えば、最終タンパク質生成物は、アミノ−末端に付加されたペプチダーゼ切断部位から発見される1個または2個のアミノ酸残基を有することができる。代案的に、タンパク質切断酵素を用いると、切断部位が目的のタンパク質内に含まれている場合には、切断された形態のタンパク質が生産される。
発現およびクローニングは、典型的に宿主生物体によって認識されるα−Syn結合タンパク質をコーディングする分子に作動可能に連結されるプロモーターの使用を含む。プロモーターは、構造遺伝子の転写を調節する(一般に、約100〜1000bp内の)構造遺伝子の開始コドンの上流つまり、5’に位置する非転写配列である。プロモーターは、誘導性プロモーターおよび常時プロモーターに分類される。誘導性プロモーターは、培養条件の変化例えば、培地の特定成分の存在または不在、または温度の変化に反応してこれに連結されたDNAから転写を開始または調節する。一方、常時プロモーターは、これに作動可能に連結された遺伝子の転写を調節せず、一定に発現する。多様な宿主細胞によって認識される多数のプロモーターが広く知られている。適切なプロモーターは、制限酵素を用いて鋳型DNAからプロモーターを除去した後、これをベクター内に挿入することによって、α−Syn結合タンパク質を含む重鎖または軽鎖をコーディングするDNAに作動可能に連結される。
酵母宿主と共に使用するのに適したプロモーターも、当該技術分野で幅広く公知である。酵母プロモーターと共に酵母エンハンサーがさらに使用できる。哺乳動物宿主細胞での使用に適したプロモーターとしては、ウイルス、例えば、ポリオーマウイルス、鶏痘(pharynx)ウイルス、アデノウイルス(例、アデノウイルス2)、牛乳頭腫ウイルス、鳥類肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルス、および類人猿ウイルス40(SV40)のゲノムから得られたものが含まれるが、これに限るものではない。他の適切な哺乳動物プロモーターの例としては、異種哺乳動物プロモーター、例えば、熱−ショックプロモーターおよびアクチンプロモーターが含まれる。
追加のプロモーターには、SV40初期プロモーター(Benoist and Chambon,1981,Nature290:304−310);CMVプロモーター(Thornsen et al.,1984,Proc.Natl.Acad.U.S.A.81:659−663);ラウス肉腫ウイルスの3’長末端リピート(long terminal repeat)に含まれているプロモーター(Yamamoto et al.,1980,Cell22:787−797);ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Wagner et al.,1981,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.78:1444−1445);メタロチオネイン遺伝子のプロモーターおよび調節配列(Prinster et al.,1982,Nature296:39−42);および原核プロモーター、例えば、ベータ−ラクタマーゼプロモーター(Villa−Kamaroff et al.,1978,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.75:3727−3731);またはtacプロモーター(DeBoer et al.,1983,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.80:21−25)が含まれるが、これに限るものではない。また、組織特異性を示す形質転換動物に使用される、次のような動物の転写調節領域が使用できる:膵臓腺房細胞で活動性のエラスターゼI遺伝子調節領域(Swift et al.,1984,Cell38:639−646;Ornitz et al.,1986,Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.50:399−409;MacDonald,1987,Hepatology7:425−515);膵臓ベータ細胞で活動性のインスリン遺伝子調節領域(Hanahan,1985,Nature315:115−122);リンパ系細胞で活動性の免疫グロブリン遺伝子調節領域(Grosschedl et al.,1984,Cell38:647−658;Adames et al.,1985,Nature318:533−538;Alexander et al.,1987,Mol.Cell.Biol.7:1436−1444);睾丸、乳房、リンパ系および肥満(mast)細胞で活動性のマウス乳腺腫瘍ウイルス調節領域(Leder et al.,1986,Cell45:485−495);肝で活動性のアルブミン遺伝子調節領域(Pinkert et al.,1987,Genes and Devel.1:268−276);肝で活動性のアルファ−フェト−タンパク質遺伝子調節領域(Krumlauf et al.,1985,Mol.Cell.Biol.5:1639−1648;Hammer et al.,1987,Science253:53−58);肝で活動性のアルファ1−アンチトリプシン遺伝子調節領域(Kelsey et al.,1987,Genes and Devel.1:161−171);骨髄細胞で活動性のベータ−グロビン遺伝子調節領域(Mogram et al.,1985,Nature315:338−340);Kollias et al.,1986,Cell46:89−94);脳内の希突起膠細胞(oligodendrocyte)で活動性のミエリン塩基性タンパク質遺伝子調節領域(Readhead et al.,1987,Cell48:703−712);骨格筋で活動性のミオシン軽鎖−2遺伝子調節領域(Sani,1985,Nature314:283−286);および視床下部で活動性の性腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子調節領域(Mason et al.,1986,Science234:1372−1378)。
エンハンサー配列は、高等真核生物でヒトα−Syn結合タンパク質を含む軽鎖または重鎖をコーディングするDNAの転写を増加させるためにベクター内に挿入される。エンハンサーは、プロモーターに作用して転写を増加させる、通常約10−300bpの長さを有するDNAのシス−作用要素である。エンハンサーは、転写単位体の5’および3’位置ともにおいて観察され、相対的に位置および方向に影響されない。哺乳動物遺伝子で多数のエンハンサー配列が知られている(例えば、グロビン、エラスターゼ、アルブミン、アルファ−フェト−タンパク質およびインスリン)。しかし、典型的に、ウイルス由来のエンハンサーが使用される。当該技術分野で公知のプロモーターの活性化のための例示的エンハンサーは、SV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、ポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサーを含む。真核プロモーターの活性化のためのエンハンサーは、ベクター内でコーディング配列の5’または3’に配置されるが、典型的にプロモーターの5’部位に位置する。適切な固有のまたは異種信号配列(リーダー配列または信号ペプチド)をコーディングする配列は、抗体の細胞外分泌を促進するために発現ベクター内に統合される。信号ペプチドまたはリーダー配列の選択は、抗体が生産される宿主細胞の種類によって決定され、固有信号配列を異種信号配列に代替することができる。哺乳動物宿主細胞における機能的な信号ペプチドの例には、米国特許第4,965,195号に記載のインターロイキン−7(IL−7)に対する信号配列;文献Cosman et al.,1984,Nature312:768に記載のインターロイキン−2受容体に対する信号配列;EP特許第0367566号に記載のインターロイキン−4受容体信号ペプチド;米国特許第4,968,607号に記載の類型Iインターロイキン−1受容体信号ペプチド;EP特許第0460846号に記載の類型IIインターロイキン−1受容体信号ペプチドが含まれる。
本願において、発現ベクターは、市販のベクターを用いて作製される。このようなベクターは、目的の基本配列の全部または一部を含むか、全く含まないことがある。本願で記載された基本配列の1つ以上がベクター内に予め存在しない場合に、これらは個別的に得られてベクター内にライゲーションされる。基本配列に含まれている各配列を得る方法は、当業者に幅広く公知である。
ベクターを製造して、軽鎖、重鎖、またはα−Syn抗原結合配列を含む軽鎖および重鎖をコーディングする核酸分子を前記ベクターの適切な部位内に挿入された後、このような組換えベクターは、増幅および/またはポリペプチド発現のために適切な宿主細胞内に導入される。抗体発現ベクターを選択された宿主細胞内に導入する方法は、伝達移入、感染、リン酸カルシウム空洞−沈殿、電気穿孔、微細注入、リポフェクション(lipofection)、DEAE−デキストラン媒介伝達移入、またはその他幅広く公知の方法によって達成される。導入方法は、主に使用される宿主細胞の種類によって決定される。この方法は、当業者に幅広く公知であり、例えば、上述した文献Sambrook et al.,2001を参照することができる。
次に、宿主細胞を適切な条件で培養した後、抗体を培養培地から(宿主細胞が抗体を培地内に分泌する場合)、またはこれを生成する宿主細胞から直接的に(抗体が分泌されない場合)得る。適切な宿主細胞の選択は、多様な要素、例えば、目的の発現水準、活性のために好ましいか、必須のポリペプチド変形(例えば、グリコシル化またはホスホリル化)、および生物学的活性分子の生成のための折り畳みの容易性などに左右される。
発現のための利用可能な哺乳動物細胞株としては、当該技術分野で幅広く公知であり、例えば、ATCC(American Type Culture Collection)から購入可能な不滅化細胞、例えば、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、HeLa細胞、ベビーハムスター腎臓(BHK)細胞、サル腎臓細胞(COS)、ヒト肝細胞癌腫細胞(例、Hep G2)、および多数のその他細胞株が含まれるが、これに限らない。一実施形態において、細胞株は、α−Syn結合特性を有する抗体を継続して、高い発現量で発現するかによって決定される。他の実施形態では、自らの抗体を製造できないものの、異種抗体を製造し分泌する能力を有するB細胞系統からの細胞株が選択される。
疾患におけるα−Synの役割
α−Synは、ニューロンの前シナプス末端に主に発現する、140個のアミノ酸からなるタンパク質で、正常状態では、細胞質に自然に折り畳まれない状態の単量体として存在する。α−Synの正確な機能は明らかにされていないが、シナプスが発達した後にのみ検出されることから、成熟した前シナプス末端でシナプスベシクルの供給維持に重要な役割(Murphy DD et al.J Neurosci2000、20:3214−3220)をし、不随意または随意運動を調節するドーパミンの放出を調節するか、または記憶および認知機能に影響を及ぼしうる(Kokhan VS et al.Behav Brain Res2012,231:226230)。特に、α−Synの機能は、シナプス活動の増加および加齢に伴って重要であり、神経退化の重要な因子である。
病的な状態において、α−synは、脂質微滴(droplet)、リン脂質二重膜または脂質膜などとの結合および相互作用により構造的変化を起こしてフォールディングされたα−ヘリカル2次構造を形成して、二量体(dimer)、オリゴマー(oligomer)および線維状形態の分子を含む凝集体を形成する。
特に、α−syn凝集は、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)およびその他多数の神経軸索疾患を含むα−synucleinopathyと呼ばれる一群の神経退行性疾患の病因と関連があることが知られており、二次的にアルツハイマー疾患からも発見される(Kim et al.Alzheimer’s Research&Therapy2014,6:73)。
さらに、パーキンソン疾患患者の脳脊髄液および血漿サンプルからオリゴマー形態およびモノマー形態のアルファ−シヌクレインがすべて発見され、これは、小さい分子量のアルファ−シヌクレイン凝集体が細胞膜を透過して細胞外空間に接近できることを示す。また、誤ってフォールディングされたアルファ−シヌクレインがエキソサイトーシスにより細胞から放出された後、プリオンタンパク質のように、細胞間伝達によって脳の一領域から他の領域に伝達されることが明らかになった(Brundin P et al.Nat Rev Mol Cell Biol2010,11:301−307)。
α−synucleinopathyは、細胞内(intracelluarly)にα−syn凝集体を含むエンティティー(entity)または小体(body)が存在することを特徴とする一群の神経退行性疾患である。このような小体は、疾患によって外観がある程度異なり、パーキンソン疾患およびレビー小体痴呆(DLB)ではレビー小体、MSAではグリア細胞質小体、神経軸索疾患では軸索スフェロイド(spheroid)と呼ばれる。本願による抗体は、α−syn凝集体を選好的および特異的に認識するため、このような小体を認識することができる。
レビー小体疾患(Lewy Body Disease、LBD)またはアルファ−シヌクレイン神経疾患は、ドーパミンシステムの変性、運動障害、認知損傷およびレビー小体(LB)の形成を特徴とする(McKeith et al.Neurology1996,47:1113−24)。レビー小体は、神経細胞から発見される球状のタンパク質沈着物である。レビー小体は、脳でアセチルコリンとドーパミンを含む化学的メッセンジャーの作用を妨げて脳の正常的機能を妨げる。レビー小体疾患には、パーキンソン病(特発性パーキンソン病(PD)を含む)、レビー小体痴呆(DLB)とも呼ばれる拡散性レビー小体疾患(DLBD)、アルツハイマー病およびパーキンソン病複合疾患および多発性萎縮症(MSA)を含む。DLBDは、アルツハイマーおよびパーキンソン疾患と症状が同一であるが、レビー小体の位置がパーキンソン疾患と異なる。DLBDにおいてレビー小体は主に皮質に存在し、パーキンソン疾患では主に黒質に存在する。
他のレビー小体疾患は、Pure Autonomic Failure、レビー小体障害(dysphagia)、Incidental LBD、Inherited LBD(例えば、α−syn遺伝子PARK3およびPARK4遺伝子突然変異)および多系統萎縮症(Multiple System Atrophy、MSA、例えば、Olivopontocerebellar Atrophy、Striatonigral DegenerationおよびShy−Drager Syndrome)を含む。
本願によるα−Syn凝集体を高い親和度で特異的に認識し、α−Syn抗体がこのような疾患の診断、または検出に有用に使用できることを示す。さらに、本願によるα−Syn凝集体を特異的に認識するα−Syn抗体は、α−Syn凝集体の形成を抑制するか、または凝集体を分解し、細胞間凝集体の伝達を抑制して、α−synucleinopathy、特にレビー小体疾患、パーキンソン病の治療に効果的に使用できることを示す。
治療および診断の目的のためのヒトα−Syn抗体の使用
本願に開示された抗体は、生物学的試料においてα−Syn、特にレビー小体のようなα−Syn凝集体の検出およびα−Syn凝集体を含む細胞または組織の識別に有用である。例えば、α−Syn抗体は、診断、例えば、生物学的試料、例えば、血漿を含む血液、脳脊髄液(CSF、Cerebrospinal fluid)または小便、組織または細胞内で発現したα−Syn凝集体を検出し/したり定量する分析、およびこれに基づくα−synucleinopathyの診断に使用できる。
また、特に凝集体に特異的に結合する本願による抗体は、α−Syn凝集体に関連する疾患の治療、診断、および/または検出が必要な対象体におけるα−Syn凝集体関連疾患の治療に使用できる。本願による抗体または抗原結合断片は、α−Syn凝集体の生成を抑制し、分解を促進し、細胞間伝達を抑制して、上述のようなα−Syn凝集体に関連する疾患の治療に有用に使用できる。
診断方法
本願に開示された抗体は、α−Synに関連する疾患および/または症状を検出、診断、またはモニタリングするための診断の目的に使用できる。一実施形態において、本願による方法は、α−synucleinopathyの診断が必要な対象体におけるα−synucleinopathyを診断する方法であって、前記方法は、前記対象体におけるα−Syn凝集体の濃度または細胞内位置を本願による抗体または抗原結合断片で測定する段階;および前記対象体で測定された前記α−Syn凝集体の濃度または細胞内位置を対照群試料の結果と比較する段階を含み、前記対照群の結果と類似または差は、前記対象体がα−synucleinopathyにかかったことを示すものである。
前記方法において、対象体は、症状がないか、または症状が現れる前の患者を含むものである。一実施形態において、対照群は、PD、DLBまたはMSAを含むα−synucleinopathy患者であってもよいし、この場合、前記比較段階で対照群との類似性は、前記対象体をα−synucleinopathy患者と診断する。他の実施形態において、対照群は、正常人由来の試料の場合、前記比較段階で対照群との差、例えば、凝集体濃度の増加は、前記対象体をα−synucleinopathyと診断する。さらに他の実施形態において、前記対象体と対照群の年齢がマッチされる。前記方法は、インビボまたは対象体から分離された生物学的試料、例えば、血液、脳脊髄液(CSF、Cerebrospinal fluid)または小便試料で行われる。
前記方法は、インビボイメージングで行われる。インビボイメージングは、例えば、PET(positron emission tomography)、SPECT(single photon emission tomography)、NIR(near infrared)光学イメージングまたはMRI(magnetic resonance imaging)を用いて行われる。
前記方法は、インビトロで行われる。前記方法は、当業者に広く知られたウェスタンブロット、免疫沈殿、ELISA(Enzyme Linkied Immuno Sorbent Assay)、放射性免疫分析法(Radio Immuno Assay、RIA)または免疫組織化学的方法を用いて行われる(例えば、Tijssen,1993,Practice and Theory of Enzyme Immunoassays,Vol15(Eds R.H.Burdon and P.H.van Knippenberg,Elsevier,Amsterdam);Zola,1987,Monoclonal Antibodies:A Manual of Techniques,pp.147−158(CRC Press,Inc.);Jalkanen et al.,1985,J.Cell.Biol.101:976−985;Jalkanen et al.,1987,J.Cell Biol.105:3087−3096)。
診断使用のために、抗体は、典型的に検出可能な標識物質で標識される。適切な標識物質は、放射性同位元素または放射性核種(例えば、H、14C、15N、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I)、蛍光物質(例えば、FITC、ローダミン、ランタン族蛍光体)、酵素(例えば、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリ性ホスファターゼ)、化学発光基、ビオチニル基、または2次レポーターによって認識されるポリペプチドエピトープ(例えば、ロイシンジッパー対配列、2次抗体に対する結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグ)が含まれるが、これに限るものではない。一部の実施形態において、標識物質は、潜在的な立体障害を減少させるために、多様な長さのスペーサーアームを介して抗体にカップリングされる。タンパク質を標識化するための多様な方法が当該技術分野で公知であり、本願に適用可能である。
他の様態において、本願の抗体は、α−Syn凝集体を含む組織の識別に使用できる。特定の実施形態において、抗体は標識物質で標識され、標識された抗体のα−Syn凝集体に対する結合が検出される。一実施形態において、α−Syn凝集体に対する抗体の結合は、生体内で検出される。
他の様態において、本願は、本願に開示された抗体とα−Syn凝集体への結合に対して競争する試験物質を検出または選別することを開示する。例えば、試験物質の存在または不在下、α−Syn凝集体を含む溶液内で遊離抗体の量を検出する段階を含む。遊離抗体、つまり、α−Syn凝集体に結合しない抗体濃度の増加は、試験分子がα−Syn凝集体の結合に対して抗体と競争できることを指示する。一実施形態において、抗体は、標識基で標識される。代案的に、試験物質は標識され、遊離した試験物質の量は、抗体の存在および不在でモニタリングする。
その他、本願に開示された抗体または抗原結合断片は、多様な有用性を有する。例えば、特異的結合分析、親和度に基づくα−Syn精製、またはα−Syn拮抗剤の究明のためのスクリーニング方法などに使用できる。
治療方法:薬学的剤形、投与経路
本願による抗体または抗原結合断片は、α−Syn凝集体の生成を抑制し、分解を促進し、細胞間伝達を抑制して、上述したようなα−Syn凝集体に関連する疾患の治療に有用である。
そこで、本願による抗体または抗原結合断片を用いた治療方法がさらに提供される。一実施形態において、抗体は患者に提供される。本願による抗体または抗原結合断片が使用されて効果を奏しうる疾患の種類および患者は先に言及した通りである。
一実施形態において、本願による抗体は、血管脳障壁通過のために伝達体に連結されて使用できる。血管脳障壁を介して薬物を伝達するための多数の方法が開示されている。例えば、ブラジキニン、またはHIFU(High density foucues ultrasound)のような方法を用いてBBBの浸透圧を崩す方法がある。また、細胞に内在したグリコースおよびアミノ酸伝達体、インスリンまたはトランスフェリンの受容体媒介トランスサイトーシスのような伝達システムの使用または糖タンパク質の活性流出伝達(efflux transporter)を遮断することを含む。例えば、受容体媒介トランスサイトーシスのシステムの受容体の例は、次の通りである:insulin receptor(e.g.,human insulin receptor)、transferrin receptor、LRP(e.g.,LRP1、LRP6 and LRP8、melanocortin receptor、nicotinic acetylcholine receptor、VACM−1 receptor、IGFR、EPCR、EGFR、TNFR、Leptin receptor、M6PR、Lipoprotein receptor、NCAM、LIFR、LfR、MRP1、AchR、DTr、Glutathione transporter、SR−B1、MYOF、TFRC、ECE1、LDLR、PVR、CDC50A、SCARF1、MRC1、HLA−DRA、RAMP2、VLDLR、STAB1、TLR9、CXCL16、NTRK1、CD74、DPP4、endothelial growth factor receptors1、2and3、glucocorticoid receptor、ionotropic glutamate receptor、M3 receptor、aryl hydrocarbon receptor、GLUT−1、inositol−1,4,5−trisphosphate(IP3)receptor、N−methyl−D−aspartate receptor、S1P1、P2Y receptor、TMEM30A、RAGE。
他の実施形態において、本願による抗体は、他の治療剤に連結されて併合使用され、α−Syn凝集体に関連する疾患の治療に使用できる。
抗体の治療的有効量、および薬学的に許容可能な希釈剤、担体、可溶化剤、乳化剤、防腐剤および/または補助剤を含む薬学的組成物もさらに提供される。また、例えば、このような薬学的組成物を投与することによって、α−Synに関連付けられた患者を治療する方法が含まれる。用語「患者」は、ヒト患者を含む。
許容可能な剤形物質は、使用される用量および濃度で受容者に無毒性である。特定の実施形態において、治療的有効量のヒトα−Syn抗体を含む薬学的組成物が提供される。
特定の実施形態において、許容可能な剤形物質は、好ましくは、使用される用量および濃度で患者に無毒性である。一実施形態において、薬学的組成物は、例えば、組成物のpH、浸透圧濃度、粘度、透明度、色、等張性、香り、無菌性、安定性、溶解または放出の速度、吸収または浸透の変更、維持または保存のための特定剤形物質を含むことができる。このような実施形態において、適切な剤形物質には、アミノ酸(例:グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニンまたはリシン);抗微生物剤;酸化防止剤(例:アスコルビン酸、亜硫酸ナトリウムまたは亜硫酸水素ナトリウム);緩衝剤(例:ホウ酸塩、重炭酸塩、Tris−HCl、クエン酸塩、リン酸塩または他の有機酸);バルク化剤(例:マンニトールまたはグリシン);キレート化剤(例:エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA));錯化剤(例:カフェイン、ポリビニルピロリドン、ベータ−シクロデキストリンまたはヒドロキシプロピル−ベータ−シクロデキストリン);充填剤;単糖類;二糖類;およびその他の炭水化物(例:グリコース、マンノースまたはデキストリン);タンパク質(例:血清アルブミン、ゼラチンまたは免疫グロブリン);着色剤、風味剤および希釈剤;乳化剤;親水性重合体(例:ポリビニルピロリドン);低分子量ポリペプチド;塩−形成反対イオン(例:ナトリウム);防腐剤(例:ベンザルコニウムクロライド、安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン、ソルビン酸または過酸化水素);溶媒(例:グリセリン、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコール);糖アルコール(例:マンニトールまたはソルビトール);懸濁剤;界面活性剤または湿潤剤(例:プルロニックス(Pluronics)、PEG、ソルビタンエステル、ポリソルベート、例えば、ポリソルベート20、ポリソルベート、トリトン、トロメタミン、レシチン、コレステロール、チロキサポール);安定性増進剤(例:スクロースまたはソルビトール);強壮増進剤(例:アルカリ性金属ハライド、好ましくは、塩化ナトリウムまたは塩化カリウム、マンニトールソルビトール);伝達ビヒクル;希釈剤;賦形剤および/または薬学的補助剤が含まれるが、これに限るものではないが、例えば、REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES,18”Edition,(A.R.Genrmo,ed.),1990,Mack Publishing Companyを参照することができる。
特定の実施形態において、最適な薬学的組成物は、例えば、目的の投与経路、伝達方法および目的の用量に応じて当業者によって決定される(前記REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES、参照)。特定の実施形態において、これらの組成物は、本願に開示された抗体の物理的状態、安定性、生体内放出速度および生体内クリアランス(clearance)の速度に影響を与えることができる。特定の実施形態において、薬学的組成物中の主なビヒクルまたは担体は、水性または非−水性であってもよい。例えば、適切なビヒクルまたは担体は、可能には、非経口投与用組成物で通常の他の物質で補充された注射用水、生理塩水溶液であってもよい。また、中性の緩衝された塩水または血清アルブミンと混合された塩水は、ビヒクルとして使用できる。特定の実施形態において、薬学的組成物は、約pH7.0−8.5のTris緩衝剤、または約pH4.0−5.5のアセテート緩衝剤を含み、ソルビトールまたは適切な代替物を追加的に含んでもよい。特定の実施形態において、ヒトα−Syn抗体組成物は、保存のために、凍結乾燥したケークまたは水溶液の形態で目的とする程度の純度を有する選択された組成物を任意の剤形化剤(REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES、参照)と混合して製造される。追加的に、特定の実施形態において、ヒトα−Syn抗体は、適切な賦形剤、例えば、スクロースを用いて凍結乾燥物(lyophilizate)として剤形化される。
薬学的組成物は、非経口伝達される。代案的に、組成物は、消化管を通した、例えば、経口で吸入または伝達される。このような薬学的に許容可能な組成物の製造は、当該技術分野における技術水準の範囲内である。
剤形に必要な成分は、好ましくは、投与部位に許容される濃度で存在する。特定の実施形態において、緩衝剤が組成物を生理学的pHまたは若干低いpH、典型的に約5〜約8のpH範囲内に維持するために使用される。
非経口投与の場合、治療的組成物は、目的のヒトα−Syn結合タンパク質を薬学的に許容可能なビヒクル内に含み、パイロジェンを含まない非経口で許容される水溶液の形態で提供される。非経口注入に特に適したビヒクルは、無菌蒸留水であり、ここで、ヒトα−Syn抗体は、適切に保存された無菌等張性溶液に剤形化される。特定の実施形態において、このような剤形は、デポ注入(depot injection)により伝達可能な、組成物の調節放出または徐放型放出を提供できる製剤、例えば、注射可能な微小球(microsphere)、生体−腐食性粒子、重合体性化合物(例:ポリ乳酸またはポリグリコール酸)、ビーズまたはリポソームを用いた剤形化を伴うことができる。特定の実施形態において、血液での持続時間を増加させる効果を有するヒアルロン酸がさらに使用できる。特定の実施形態において、目的の抗体を伝達するために移植可能な薬物伝達装置(implantable drug delivery device)がさらに使用できる。
また、薬学的組成物は、吸入用に剤形化される。一部の実施形態において、ヒトα−Syn抗体は、乾性の吸入可能な粉末として剤形化される。特定の実施形態において、ヒトα−Syn抗体吸入溶液はさらに、エアロゾール伝達用推進剤に剤形化される。特定の実施形態において、溶液は、噴霧される。このような肺投与および剤形化方法は、国際特許出願第PCT/US94/001875号に追加的に記載されている。一部の剤形は経口投与される。このような方式で投与されるヒトα−Syn抗体は、固形投薬体、例えば、錠剤およびカプセルの製造に通常使用される担体と共に、またはこれらの担体なしに剤形化される。特定の実施形態において、カプセルは生体利用率が極大化され、前−全身分解(pre−systemic degradation)が最小化される胃腸管内の地点で剤形の活性部分を放出するように設計される。ヒトα−Syn抗体の吸収を促進させるために、追加の製剤が含まれる。希釈剤、風味剤、低融点ワックス、植物性オイル、潤滑剤、懸濁剤、錠剤崩壊剤、および結合剤もさらに使用できる。
一部の薬学的組成物は、錠剤の製造に適した無毒性賦形剤と混合された有効量のヒトα−Syn抗体を含む。無菌水、または他の適切なビヒクルに錠剤を溶解させることによって、溶液は単位投薬体(unit−dose form)で製造される。適切な賦形剤には、不活性希釈剤、例えば、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ラクトースまたはリン酸カルシウム;または結合剤、例えば、デンプン、ゼラチンまたはアカシア;または潤滑剤、例えば、マグネシウムステアレート、ステアリン酸、または滑石が含まれるが、これに限るものではない。
持続された−または調節された−伝達剤形を含むその他のヒトα−Syn抗体を含む剤形をはじめとする追加の薬学的組成物は当業者に明らかであろう。多様な他の持続−または調節−伝達手段、例えば、リポソーム担体、生物−腐食性微粒子または多孔性ビーズおよびデポ注入物を剤形化する技術もさらに当業者に公知である。例えば、多孔性重合体性微粒子の調節された放出を記載しているPCT/US93/00829号が参照される。持続−放出製剤は、成形された物品、例えば、フィルムまたはマイクロカプセル形態の半透過性重合体マトリックスを含むことができる。持続放出マトリックスは、ポリエステル、ヒドロゲル、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号および欧州特許出願公報第EP058481号に開示)、L−グルタミン酸およびガンマエチル−L−グルタメートの共重合体(Sidman et al.,1983,Biopolymers2:547−556)、ポリ(2−ヒドロキシエチル−インエタクリレート)(Langer et al.,1981,J.Biomed.Mater.Res.15:167−277;およびLanger,1982,Chem.Tech.12:98−105)、エチレンビニルアセテート(Langer et al.,1981,前記)またはポリ−D(−)−3−ヒドロキシブチル酸(欧州特許出願公報第EP133,988号)を含むことができる。持続放出組成物はまた、当該技術分野で公知の様々な方法の一つによって製造可能なリポソームを含むことができる。例えば、Eppstein et al.,1985,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.82:3688−3692;欧州特許出願公報第EP036,676号;第EP088,046号および第EP143,949号を参照することができる。
生体内投与に使用される薬学的組成物は、典型的に無菌製剤として提供される。無菌は、無菌ろ過膜を通したろ過によって達成される。組成物が凍結乾燥する時、凍結乾燥時はもちろん、これを溶液に溶かす過程が無菌的に行われなければならない。非経口投与用組成物は、凍結乾燥した形態または溶液として保存される。非経口組成物は、例えば、皮下注射針の入れる蓋付きバイアルまたは静脈投与用溶液バッグのような、一般に無菌の接近ポート(sterile access port)を有する容器に含まれる。
特定の実施形態において、本願に開示されているような組換え抗体を発現する細胞は、伝達のためにカプセル化される(Invest.Ophthalmol Vis Sci43:3292−3298,2002;およびProc.Natl.Acad.Sciences103:3896−3901,2006)。
特定の剤形において、抗体は、少なくとも10mg/ml、20mg/ml、30mg/ml、40mg/ml、50mg/ml、60mg/ml、70mg/ml、80mg/ml、90mg/ml、100mg/mlまたは150mg/mlの濃度を有する。一部の剤形は、緩衝剤、スクロースおよびポリソルベートを含む。剤形の一例は、50−100mg/mlの抗体、5−20mMナトリウムアセテート、5−10%w/vスクロース、および0.002−0.008%w/vポリソルベートを含むものである。特定の錠剤は、例えば、9−11mMナトリウムアセテート緩衝剤中の65−75mg/mlの抗体、8−10%w/vスクロース、および0.005−0.006%w/vポリソルベートを含む。このような特定剤形のpHは、4.5−6の範囲内である。他の剤形は、5.0−5.5のpH(例えば、5.0、5.2または5.4のpH)を有する。
まず、薬学的組成物が剤形化されると、これは、溶液、懸濁液、ゲル、エマルジョン、固体、結晶、または脱水されたり凍結乾燥した粉末として無菌バイアル内に保存される。このような剤形は、直ちに使用可能な形態、または投与直前に再構成される形態(例えば、凍結乾燥する)で保存される。単一−用量投与単位体を生成するためのキットもさらに提供される。このようなキットは、乾燥したタンパク質を有する第1容器と、水性剤形を有する第2容器とを含む。特定の実施形態において、単一および複数−チャンバーがある、予め−充填されたシリンジを含むキットが提供される。使用されるヒトα−Syn抗体−を含む薬学的組成物の治療的有効量は、例えば、治療的状況および目的に左右される。当業者であれば、治療に適切な用量は、少なくとも部分的にヒトα−Syn抗体が使用される疾患、投与経路、および患者の身体状態(体重、体表面または器官の大きさ)および/または状態(年齢および全般的な健康)に応じて異なることを理解するであろう。特定の実施形態において、臨床医は、最適な治療効果を得るために最適な用量を決定し、投与経路を変更することができる。
典型的な投与量は、前記言及した要素を考慮して、約1μg/kg〜約30mg/kgまたはそれ以上の範囲であってもよい。特定の実施形態において、用量は、10μg/kg〜約30mg/kg、選択的に0.1mg/kg〜約30mg/kg、または代案的に0.3mg/kg〜約20mg/kgの範囲であってもよい。一部の場合に、用量は、0.5mg/kg〜20mg/kgである。一部の場合に、抗体は、0.3mg/kg、0.5mg/kg、1mg/kg、3mg/kg、10mg/kg、または20mg/kgで投与される。
投与頻度は、使用された剤形のヒトα−Syn抗体の薬物動態学的パラメータに左右される。典型的に、臨床医は目的の効果を達成する用量に到達する時まで組成物を投与する。したがって、組成物は、時間にかけて単一服用量(singledose)、または2回またはそれ以上の服用量として投与されるか、または移植可能な装置またはカテーテルを通した連続注入として投与される。適切な用量は、適切な用量−反応データの使用により確認される。特定の実施形態において、抗体は、長い時間にかけて患者に投与される。抗体の慢性的投与は、完全ヒトではない抗体、例えば、非−ヒト動物においてヒト抗原に対して生成された抗体、例えば、非−完全ヒト抗体または非−ヒト動物で生成された非−ヒト抗体は、通常それに伴う有害な免疫反応またはアレルギー反応を最小化する。
薬学的組成物の投与経路は、公知の方法、例えば、経口;静脈内、腹膜内、脳内(実質内)、脳室内、筋肉内、眼球内、動脈内、門脈内、または病巣内経路を通した注射;持続放出システムまたは移植装置が使用できる。特定の実施形態において、組成物は、ボルス注射によって、または注入または移植装置によって連続的に投与される。
組成物はまた、目的の分子が吸収されたりカプセル化されている膜、スポンジまたはその他の適切な物質を移植して局所投与される。特定の実施形態において、移植装置が用いられる場合に、前記装置は、任意の適切な組織または器官内に移植され、目的の分子の伝達は、拡散、時間に合わせたボルスまたは連続投与により達成される。
また、生体外でヒトα−Syn抗体薬学的組成物を使用することが好ましい。この場合に、患者から除去された細胞、組織または器官はヒトα−Syn抗体薬学的組成物に露出し、この後、細胞、組織および/または器官は後続的に患者内に移植される。
特に、ヒトα−Syn抗体は、ポリペプチドを発現し分泌するために、本願に記載されているような方法を用いて遺伝子操作された特定細胞を移植することにより伝達される。特定の実施形態において、このような細胞は、動物またはヒト細胞であってもよく、自家組織、他家組織、または異種由来であってもよい。特定の実施形態において、細胞は不滅化される。他の実施形態において、免疫反応を減少させるために、細胞は、周辺組織への浸透を防ぐためにカプセル化される。追加の実施形態において、カプセル化物質は、典型的にタンパク質生成物の放出を可能にするが、患者の免疫系または周辺組織から他の有害因子による細胞の破壊を防止する生物適合性の半−透過性重合性エンクロージャーまたは膜である。
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は本発明をより容易に理解するために提供されるものに過ぎず、下記の実施例によって本発明の内容が限定されるわけではない。
本願において、細胞および組織培養、分子生物学、免疫学、微生物学、遺伝学およびタンパク質および核酸化学および混成化などに関連して、本願に使用された用語および技術は本技術分野で幅広く用いられ、知られたものである。本願に開示された方法および技術は、特に言及のない細胞生物学、細胞培養、分子生物学、遺伝子形質転換技術、微生物学、DNA組換え技術、免疫学の当業者における技術水準内である通常の技術を用いて実施される。一般的な技術に関するより詳しい説明は、次の本および文献を参照することができる。分子生物学および生化学に関する一般的な方法に関しては、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,3rd Ed.(Sambrook et al.,Harbor Laboratory Press2001);Short Protocols in Molecular Biology,4th Ed.(Ausubel et al.eds.,John Wiley&Sons1999);DNA Cloning,Volumes I and II(Glover ed.,1985);Oligonucleotide Synthesis(Gait ed.,1984);Nucleic Acid Hybridization(Hames and Higgins eds.1984);Transcription And Translation(Hames and Higgins eds.1984);Culture Of Animal Cells(Freshney and Alan,Liss,Inc.,1987);Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells(Miller and Calos,eds.);Current Protocols in Molecular Biology and Short Protocols in Molecular Biology,3rd Edition(Ausubel et al.,eds.);およびRecombinant DNA Methodology(Wu,ed.,Academic Press);Harlow and Lane Antibodies:A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(1990)、などを参照することができる。タンパク質反応および精製技術は、当業界における通常または本願に記載されたように、製造者の方法により行われる。本願において、分析化学、合成有機化学および医薬および薬学化学実験技術および方法に関連して使用される用語は、当業界で幅広く公知であり、通常使用されるものである。化学合成、化学分析、薬学製剤、薬学剤形および投与、患者治療などには標準技術を使用することができる。
実施例1:α−syn抗体の製造
実施例1−1:マウスモノクローナル抗体
免疫化
抗原としては、全長(140残基)またはC−末端21個の残基が切断されたα−syn単量体を37度のthermomixer Cに入れて、14日間1050rpmで振って凝集化させ、ソニケーションして使用した。前記製造された1mg/mlの濃度の140個および119個の残基のα−syn fibrilそれぞれをアジュバントと1:1(vol:vol)で混合してよく混ぜた。
次に、前記用意した混合物200μLを5〜7週齢BALB/c雌マウスの皮下に注射し、2週後に、同様の方法で製造した混合物200μLを追加的に皮下注射してブースティングさせた。ブースティング1週間後に血液を採取して、投与抗原を付けたELISA方法を用いて免疫化滴定(immunization titeration)を行った。次に、3次ブースティングは抗原のみを皮下注射した。
ハイブリドーマ生産
次に、前記のように免疫完了したマウスの脾臓な除去して、これから細胞を確保した。次に、脾臓細胞を10%FBSの添加されたHybridoma−SFM培地(Thermo Fisher Scientific、USA)に懸濁させた。ハイブリドーマを製造するために、ミューリン骨髄腫細胞のSP2/0−Ag14と脾臓細胞を血清の含まれていないHybridoma−SFM培地で混合した後、遠心分離をして培地を除去した。次に、細胞ペレットにPEGを添加した後、37℃で1分間培養して細胞融合を誘導した。
単細胞クローニング
融合2週後に、細胞培養培地を用いてマウスに投与した抗原を付けたELISA方法を用いて抗体を生産するマウスB細胞との融合を確認した。次に、ハイブリドーマを用いて単細胞クローニングを行って、単クローン抗体を生産するハイブリドーマを計16個選別した。全長(140残基)α−syn凝集体を抗原として用いて1E4および9B11(それぞれIgG1 kappa、IgG3 kappaおよびIgG3 kappa)クローンを得て、C−末端21個の残基が切断されたα−syn凝集体を抗原として用いて3A9、10F10および11F11(それぞれIgG2b kappa、IgG2a kappa、IgG2b kappa)のクローンを得た。
抗体の精製
10%FBSの含まれているRPMI1640培地で各ハイブリドーマを培養し、抗体生産のためにserumのないSFM培地に培養培地を入れ替えた後、4日程度培養する。細胞培養上層液を分離して遠心分離した後、0.22μmフィルタで濾過した後、IgG1タイプはprotein G columnで、残りの抗体はprotein A columnで精製した。
可変領域配列決定
可変領域およびCDR配列は、Ahn et al,Mol.Cells2004,18(2):237−241論文を参照して決定した。ハイブリドーマを培養した後、遠心分離して細胞のみを分離した。分離されたハイブリドーマにトリゾールを入れてRNAを分離し、これをテンプレートにしてcDNAを合成した後、塩基配列分析により可変領域およびCDR配列を確認した。
アミノ酸配列は表1、ヌクレオチド配列は表2に開示されている。
実施例1−2.ファージライブラリースクリーニング
ライブラリーファージ(Library phage)の用意
多様性を有するヒト由来ScFv(Single−chain variable fragment)ライブラリーcompetent cell(梨花女子大学から導入)1×1010個をクロラムフェニコール(Sigma、C0857)34μg/ml、2%グリコース(Sigma、G5400)および5mM MgCl(Sigma、M2393)の含まれている2X YT[Tryptone(CONDA、1612.00)17g、イースト抽出物(CONDA、1702.00)10g、NaCl(Sigma、S7653)5g]培地に接種後、37℃で3時間程度培養してOD600値が0.5から0.7となるようにした後、ヘルパーファージ(helper phage)を感染させた後、クロラムフェニコール34μg/ml、5mM MgCl、カナマイシン(Sigma、K1876)70μg/ml、1mM IPTG(ELPISBIO、IPTG025)を添加した2X YT培地で30℃、16時間培養してファージパッキングを誘導した。次に、培養液を4500rpm、4℃の条件で15分間遠心分離した後、上澄液に4%PEG6000(Fluka、81253)と3%NaCl(Sigma、S7653)を添加してよく溶かした後、氷で1時間反応させた。これを再び4℃の条件で8000rpm、20分間遠心分離した後、ペレットをPBSで懸濁した後、再び4℃の条件で12000rpm、10分間遠心分離して、ライブラリーファージを含む上澄液を得て、新しいチューブに入れて使用時まで4℃で保管した。
ファージディスプレイパニング(panning)
次に、アルファ−シヌクレイン凝集体を単量体対比選好して結合する抗体を選別するために、実施例1で用意した全長アルファ−シヌクレイン凝集体を用いてパニングを進行させ、計3回パニングを次のように進行させた。
具体的には、免疫試験管(immunotube、maxisorp444202)に10μg/mlの濃度の組換えシヌクレイン凝集体と単量体をPBSに添加して、4℃で一晩、試験管表面にタンパク質を吸着させた後、牛血清アルブミン(BSA、Bovine serum albumin)3%溶液を試験管に添加して、シヌクレイン凝集体または単量体が吸着しない表面を保護した。試験管を空けた後、BSA3%溶液に分散した1012CFUの抗体ファージライブラリーをシヌクレイン単量体タンパク質の吸着している免疫試験管に入れて、常温で1時間反応させた(ネガティブ選別)。シヌクレイン単量体に非結合したファージを回収して、シヌクレイン凝集体の付着した免疫試験管に常温で2時間結合させた。次に、非特異的に結合したファージをPBS−T(0.05%Tween20)溶液で5回〜30回洗い落とした後、残っている抗原特異的ファージ抗体を100mMトリエチルアミン溶液を用いて回収した。回収されたファージを1Mトリスバッファー(pH7.4)で中和させた後、ER2537大腸菌に37℃で1時間感染させ、感染した大腸菌をカルベニシリンを含有する2X YT寒天培地に塗抹して、37℃で一晩培養した。翌日、培養された大腸菌を4mlの2X YTカルベニシリン培養液に懸濁し、15%グリセロールを添加して、一部は−80℃に保管し、残りは次のラウンドのパニングのためにファージを製造した。この過程を計3ラウンド繰り返して抗原特異的な抗体を増幅させた。パニングラウンドが進行するほど、PBS−Tを用いた洗浄回収を増加させて抗原特異的ファージを増幅および濃縮した。
単クローンファージ抗体選別(single clone screening)
前記パニングにより得たファージプール(phage pool)からシヌクレイン凝集体に特異的に結合する単クローン抗体を選別するために、次の実験を行った。
濃縮されたプールから単クローンを分離するために、LB−テトラサイクリン/カルベニシリン寒天培地に前記ファージプールを塗抹した後、培養して単一コロニーを確保した。次に、単クローンをウェルあたり400μlの2X YT−テトラサイクリン/カルベニシリン培地の入った96の深いウェルプレートに接種して一晩育てた後、培養液10μlを、新しい390μlの2X YT−テトラサイクリン/カルベニシリン培地の含まれている96の深いウェルプレートに入れて、37℃で4時間培養した。前記培養液に1mM IPTGとなるように入れて、30℃で一晩培養した。一晩培養した培養液を遠心分離して上澄液を取った。
次に、以下のようにELISA方法を用いてシヌクレイン凝集体と結合する単クローン可溶性scFvを発現するクローンを選択した(Steinberger.Rader and Barbas III.2000.Phage display vectors.In:Phage Display Laboratory Manual.1sted.ColdSpring Harbor Laboratory Press.NY.USA.pp.11.9−11.12)。具体的には、96ウェルプレートに実施例1−1で選別された7B7抗体を入れて、4℃で一晩コーティングした。3%BSAを各ウェルあたり200μLずつ入れて、37℃で2時間ブロッキングした。次に、シヌクレイン凝集体と単量体を100ng/wellの濃度でそれぞれローディングした後、37℃で2時間反応させた。次に、PBS−T300μLで5回洗浄した。前記用意された単クローン上澄液は3%BSAと1:1(vol:vol)で混合した後、これを前記凝集体および単量体と結合させたプレートに100μLずつローディングした後、37℃で2時間反応させた。次に、PBS−T300μLで5回洗浄した後、抗−HA HRP結合抗体を入れて、37℃で1時間反応させた後、PBS−Tで5回洗浄した。TMB(Tetramethylbenzidine、Sigma、T0440)100μLを入れて発色した後、1N HSO 50μLを入れて反応を停止した後、450nmで吸光度を測定した。吸光度が0.5以上のクローンを結合による陽性反応で見なし、BSA非特異的に結合するクローンは排除させた。
これからシヌクレイン凝集体に特異的に結合するAC8、AE8、AA9、DG5、AD2、AD7、DG11、DG8およびDA9抗体クローンを選別し、これらのクローンはタンパク質および塩基配列を分析した。前記クローンの核酸配列は、本文の配列番号169〜224に開示されている。
実施例2.α−Syn抗体を用いた抗原結合特異性および結合力分析
実施例2−1:マウスモノクローナル抗α−Syn抗体を用いたDot blot分析
本願による抗体がネイティブ状態での単量体または凝集体に結合するかを分析するために、Dot blot実験を行った。このために、抗原として50ngあるいは100ngのα−synモノマーまたはフィブリルタンパク質(ソウル大学のイ・スンジェ教授labで製造;Bae et al.,J.Neurosci32:13454、2012)をDot blot apparatus(BioRad)を用いてニトロセルロースメンブレンにスポットローディングした。2倍ずつ希釈したモノマーまたはフィブリルタンパク質は、メンブレンの右から左へ順次にローディングした(12.5、25、50、100ng)。メンブレンをTBST組成の5%non−fat dry milkで1時間常温でブロッキングした後、実施例1で製造したα−syn抗体を1mg/mlの濃度で1%bovine serum albumin含有TBSTに入れて、メンブレンと当該抗体を1時間常温でインキュベーションした。次に、TBSTで洗浄した後、HRP(horseradish peroxidase)が結合した2次抗体および基質としてchemiluminscence substrate(NEN)を製造者の方法通りに使用して信号を分析した。結果はLAS−3000 Luminescent Image Analysis System(FUJIFILM Life Science)を用いてイメージングした。結果は図1に記載されている。これに示されているように、本願によるα−syn抗体は、α−synモノマーと比較して、凝集体にのみ選好的に結合することが明らかになった。特に、1E4、9B11、3A9および11F11は凝集体にのみ結合し、10F10は凝集体および単量体にすべて結合することが明らかになった。274抗体(Bae et al.,J NeuroSci.2012Sep26;32(39):13454−13469)は単量体および凝集体にすべて結合する比較抗体である。
実施例2−2:マウスモノクローナル抗α−Syn抗体を用いたELISA分析
本願による抗体の抗原に対する結合力を定量的に分析するために、ELISAを行った。このために、本願によるアルファ−シヌクレイン抗体を1mg/mlの濃度で96ウェルプレートにコーティングした後、これに10、100、1000、10,000ng/mlの濃度のアルファ−シヌクレインフィブリル凝集体を処理した後、PBSで洗浄し、次に、ビオチンの結合した2次抗体およびHRPの結合したストレプトアビジンを処理した後、基質としてTMBと反応した後、吸光度を測定した。結果は図2に記載されている。これに示されているように、本願による抗体は凝集体に高い結合力で選好的に結合することが明らかになった。ELISA結果により抗体を分析してみれば、凝集体選好的に結合する抗体は0.1〜2×10−9M程度の親和力を示し、単量体および凝集体にすべて結合する抗体はこれより高い〜1×10−10M値を示した。
実施例2−3.マウスモノクローナル抗α−Syn抗体を用いたBIAcore分析
次に、実施例1で製造されたアルファ−シヌクレイン抗体の単量体および凝集体の抗原結合に対する定量的分析をBIAcoreを用いて行った。
機器はT200(GEHealthcare、S/N:1565888)を用いた。ChipはProtein Aを使用し(GE Healthcare、Cat.29−1275−56)、Regeneration bufferは10mM Glycine−HCl pH1.5(GE Healthcare、Cat.BR−1003−54)、Running bufferとanalyte希釈、サンプル希釈緩衝液としてはHBS−EPを使用した。実施例1で製造されたα−syn抗体(3A9、9B11、11F11)は1X HBS−EP(GE Healthcare、Cat.BR−1006−69)に希釈し、α−syn単量体(1mg/ml)またはフィブリルタンパク質(3mg/ml)(analyte)は2倍ずつ順次に希釈して、0nMを含む計6つの濃度(0、0.39、1.56、6.25、25、100nM)で分析した。キャプチャの場合、単量体は標的RUを800(theoretical)、フィブリルは標的RUを100(theoretical)とし、キャプチャphaseをcontact timeを60秒、flow rateを30μl/min、stabilization periodを180秒で進行させた。assocation phaseでは、association timeを120秒、flow rateを30μl/minとし、dissociation phaseでは、dissociation timeを360秒、flow rateを30μl/minとした。Regeneration phaseでは、flow rateを30μl/minとしてregeneration timeを240秒(1次)、60秒(2次)の、2回にわたって進行させた。1:1binding modelを用いてfittingし、evaluation softwareはBIACore T200 Evaluation softwareを用いた(GE healthcare)。結果は図3Aおよび図3Bに記載されている。分析した4つのアルファ−シヌクレイン抗体のうち、上述した他の方法で凝集体に選好的に結合する抗体である、3A9、9B11、および11F11がBIAcoreでも凝集体にのみ結合することが明らかになり、約1〜3×10−9Mの高い親和度を有することが明らかになった。
実施例2−4.マウスモノクローナル抗α−Syn抗体を用いたOctet分析
実施例1で製造されたアルファ−シヌクレイン抗体(3A9、9B11、11F11)の単量体および凝集体の抗原結合に対する定量的分析をOctetを用いて行った。
具体的には、running bufferは1X KB buffer(cat.18−1092)あるいは1X PBS bufferを1000rpmで使用し、immobilization bufferはsodium acetate、pH5(10mM、Cat.18−1068)を使用した。α−synモノマーはα−syn抗原をimmobilizationさせ、フィブリルの場合、テスト抗体をimmobilizationさせた。target concentrationは、モノマーの場合に20μg/ml、フィブリルの場合に0.4μg/mlとし、kinetics concentrationは、モノマーの場合に50nMから、フィブリルの場合に100nMから2倍ずつ順次に希釈して計7個のポイントを設定した。Association/Dissociation時間は、モノマーの場合に5分/20分、フィブリルは5分/25分であり、BiosensorはARG2を、fittingは1:1fittingを使用した。
結果は図4に記載されている。これに示されているように、3A9、9B11および11F11の場合、単量体にはほとんど結合せず(赤い点線ボックス)、凝集体にはよく結合することが明らかになった(赤い点線ボックス内のグラフが上がる)。この結果は、Dot blot、Octet、ELISAでの結果と類似あるいは一致する結果で、テストした4つのα−syn抗体のうち、前記他の方法で凝集体に選好的に結合する抗体である、3A9、9B11および11F11がOctetでも凝集体にのみ結合することが明らかになった。
実施例2−5.ScFV抗α−Syn抗体を用いたDot blot
実施例1−2で選別されたScFV抗α−Syn抗体を用いて、実施例2−1に記載されているように、Dot blotを行った。抗原は左の1番目ラインから6.25ng、12.5ng、25ngおよび50ngの順にローディングした。抗体は1μg/mlの濃度で処理し、anti−human Fc−HRP 2nd Abを用いて確認した。
結果は図5に開示されている。Mは単量体抗原、Aは凝集体抗原を示す。各抗体の単量体または凝集体に対する選択的結合を右側に表に示した。AA9、AD2、AD7、AC8、DG8、DG11、DA9、DG5は凝集体にのみ結合することが明らかになり、AE8は凝集体に選好的に結合し、単量体には非常に弱く結合することが明らかになった。
実施例2−6.ScFV抗α−Syn抗体を用いたOctet分析
実施例1−2で選別されたScFV抗α−Syn抗体を用いて、実施例2−4に記載されているように、Octet分析を行った。結果は図6に開示されている。これらの抗体はα−syn凝集体に〜10−9〜〜10−11M水準の高い親和度を有することが明らかになった。
実施例3.マウスモノクローナル抗α−Syn抗体の細胞間アルファ−シヌクレイン凝集体伝達抑制効果分析
アルファ−シヌクレイン凝集体の細胞間伝達がアルファ−シヌクレイン凝集体関連疾患の1つの病因として提示されているため、これを抑制できる抗体は治療剤として有用に使用できるはずである。このために、BiFC(bimolecular fluorescence complementation)分析を次のように行った。BiFc原理は図7の上に図式的に示した。
BiFC分析のための細胞培養
アルファ−シヌクレインと半分のVenus蛍光タンパク質(Venus 1−α Syn(V1S)、αSyn−Venus2(SV2))をそれぞれ発現するSH−SY5Yヒトニューロブラストーマ細胞株は、実験前まで従来に記述されたように培養された(Lee H−J et al.J.NeuroSci.2004;24:1888−1896)。実験に先立ち、V1S、SV2を発現する細胞180,000個をカバースリップ上に混合して敷いた後、3日間培養した。継続的なアルファ−シヌクレインの細胞間移動を確認するために、co−cultureは毎48時間ごとにsub−cultureされた。別途の実験にて、6継代(passage)程度で伝達の程度が最大であることを確認したので(データに示していない)、本実施例において、抗体の細胞間伝達抑制効能は6継代のco−cultureを用いて分析した。
BiFC実験/抗体処理
イメージング前日、co−cultureに50μg/mlのIgGまたはテスト抗体(3A9、9B11、11F11)を追加した。各co−cultureに現れるVenus channelでの信号はアルファ−シヌクレインの凝集による凝集体を示し、これは、α−synが1つの細胞から他の細胞に移動して生成された凝集体と見なした。このような信号はIN Cell Analyzer(GE Lifescience)で自動分析した(機器設定:puncta size:0.1〜0.4μm、intensity:4000−7000)。
結果は図7に開示されている。これに示されているように、青色は核、緑色は1つの細胞から外に出たアルファ−シヌクレインが他の細胞内のα−synに接して凝集体を形成したことを示す。右グラフはシグナルの強さを示したものである。9B11、11F11、および3A9の各処理群では、陰性対照群のIgG対比、緑色シグナルを示す細胞の個数が減少することが分かり、これは、本願による抗体が凝集体の細胞間伝達を効果的に抑制できることを示すものである。
実施例4.マウスモノクローナル抗α−Syn抗体のインビボでのアルファ−シヌクレイン凝集体除去効果分析
本願で製造されたα−Syn抗体のインビボでの効果を分析するために、ヒトアルファ−シヌクレインを過発現する形質転換マウス(mThy−1 human α−synuclein、UC San Diego)に10mg/kgの本願による抗体またはIgGを、3ヶ月間、毎週腹腔投与した。グループあたり6匹のハツカネツミを用い、非形質転換ハツカネズミ(non−transgenic littermate)を対照群として用いた。次に、かん流を次のように行った。
最後の投与が完了した後、脳内の病理分析のために、人道的規定によって、当該動物はchloral hydrateで麻酔させた後、0.9%の生理食塩水で心臓かん流した。次に、かん流した脳の半分(saggital section)はリン酸緩衝液中の4%パラホルムアルデヒド(pH7.4、4℃)に分析時点まで保管し、他の半分は直ちに冷凍状態で保管した(70℃)。
病理学的分析は次のように行われた。パラホルムアルデヒドに固定された脳の半分はVibratomeを用いてfree−floating方式で40μmの厚さの連続切片で切り出した。各投与群の脳内α−synの発現程度を確認するために、cortex、striatum、hippocampusを含む切片をα−syn抗体(凝集体のマーカーであるp129 α−syn抗体、abcam、ab59264または総α−syn抗体、Cell Signaling Technology、#2642)と4℃で一晩培養した。あるいは、星状細胞(astrocyte)の活性程度、小膠細胞(microglia)の活性程度確認のために、前記切片をGFAP(glial fibrillary acidic protein)(AB5804、millipore)あるいはIba1に対する抗体(019−19741、Wako)をそれぞれ処理した。また、脳炎症(neuroinflammation)の程度を確認するために、IL−6(NB600−1131、Novus Biologicals)またはIL−1βに対する抗体(ab9722、abcam)をそれぞれ処理した。1次抗体との培養後に、ビオチンの結合したgoat anti−rabbit IgG(1:100、Vector Laboratories)およびAvidin D−horseradish peroxidase(1:200、ABC Elite、Vector Laboratories)を処理し、DAB(diaminobenzidine)で検出した。免疫染色された各切片は明視野顕微鏡で観察して光学密度を測定した。
結果は図8Aおよび図8Bに開示されている。図8Aは、α−Syn凝集体のマーカーであるp−129 α−Syn抗体(Ser129番にリン酸化が起こったα−synを認識する抗体)で分析した結果で、本願による抗体が投与されたTG(TransGenic)マウスは、IgGのみ投与された対照群マウスと比較して、cortexおよびhippocampusのCA1およびCA3で凝集体に量が顕著に減少したことが明らかになった(当該部位はIgG試料において矢印頭で表される)。図8Bは、総α−Syn抗体で染色した結果である。TG mouseで増加したヒトα−synは抗体投与によって効果的に除去され、この結果は、本願による抗体がα−syn凝集体を効果的に減少させて、パーキンソン疾患のようなα−synucleinopathyの治療に効果的に使用できることを示すものである。
実施例5.マウスモノクローナル抗α−Syn抗体のMicrogliosisおよびAstrogliosisの減少および炎症性サイトカインの放出減少効果分析
グリオーシス(gliosis)はBBBの損傷、TGF−ベータまたはインターロイキンのような物質によって触発する、中枢神経系に損傷がある場合、これに対する反応でグリア細胞(glial cell)で起る非特異的反応である。代表的なものとして、MicrogliosisおよびAstrogliosisを含み、それぞれIba−1およびGFAPタンパク質がマーカーとして使用される。
これにより、実施例4に記述されたように、本願による抗体をマウスに投与してMicrogliosisおよびAstrogliosisの減少およびこれを触発する炎症性サイトカインの放出減少に及ぼす影響を分析した。
結果は図9A、図9B、図9Cおよび図9Dに開示されている。これに示されているように、本願による抗体は、対照群と比較して、MicrogliosisおよびAstrogliosisを減少させ、これを触発する炎症性サイトカインIL−1betaおよびIL−6の放出を減少させることが明らかになった。
実施例6.マウスモノクローナル抗α−Syn抗体のヒト脳組織におけるレビー小体検出分析
十マイクロメートルの厚さのパラフィン包埋されたパーキンソン疾患で死亡した患者の脳組織(Dr.Halliday、University of Sydney)切片を、実施例5に使用された本願による抗体を用いて組織切片内のレビー小体とレビー神経突起(neurite)を次のように染色した。90%ギ酸で組織切片を3分間処理してantigen retrievalを進行させた後、1%H2O2(50%ethanol base)を用いて組織自体のperoxidase活性を抑制した。組織のnon−specific bindingを防止するために、10%normal horse serumを処理した。次に、リン酸緩衝液で洗浄した後、本願による3A9、11F11および11F11抗体をadjacent sectionに4℃で一晩処理した。リン酸緩衝液で洗浄後、ビオチンの結合したanti−ヒトIgG抗体を37℃で30分間処理した後、avidin−biotin complexを常温で30分間反応させた(Vectastatin Elite kit;Vector Laboratories)。次に、0.005%H2O2を含むDABで発色し、当該sectionを0.5%cresyl violetでカウンター染色して各細胞を区分した。
結果は図10Aおよび図10Bに開示されている。これに示されているように、本願による抗体はレビー小体およびレビー神経突起に効果的に結合(矢印で表示)することが明らかになった。この結果は、ヒト脳組織にあるレビー小体の構成成分であるα−syn凝集体に効果的に結合できることを意味するのである。ヒト脳に伝達された抗体が効果的にα−syn凝集体に特異的に結合できることを表すものである。
実施例7.マウスモノクローナル抗α−Syn抗体のエピトープ分析
本願による3A9および11F11抗体に対するエピトープマッピングはPEPSCAN(The Netherlands)にペプチドアレイ分析を依頼して行われた。
結果は図11に開示されている。これに示されているように、本願による抗体はC−末端を認識することが明らかになった。特に、先に説明したように、110〜122の間を認識する場合、凝集体選好的な結合を示した。
上述した説明は例示のためのものであり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変形可能であることを理解するであろう。

<さらなる実施態様>
[実施態様1]
α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片であって、
前記抗体または抗原結合断片は、(i)CDRH1、CDRH2およびCDRH3の相補性決定部位を含む重鎖可変領域;および(ii)CDRL1、CDRL2およびCDRL3の相補性決定部位を含む重鎖可変領域を含み、
前記CDRH1は配列番号1〜14から選択され;前記CDRH2は配列番号15〜28から選択され;前記CDRH3は配列番号29〜42から選択され、
前記CDRL1は配列番号43〜56から選択され;前記CDRL2は配列番号57〜70から選択され;前記CDRL3は配列番号71〜84から選択されるものである、α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様2]
前記重鎖可変領域のCDRH1、CDRH2およびCDRH3;および前記軽鎖可変領域のCDRL1、CDRL2およびCDRL3の配列は、次のいずれか1つである、実施態様1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片:
(aa)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号1、15、および29、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号43、57および71;
(ab)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号2、16、および30、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号44、58および72;
(ac)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号3、17、および31、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号45、59および73;
(ad)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号4、18、および32、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号46、60および74;
(ae)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号5、19、および33、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号47、61および75;
(af)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号6、20、および34、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号48、62および76;
(ag)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号7、21、および35、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号49、63および77;
(ah)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号8、22、および36、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号50、64および78;
(ai)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号9、23、および37、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号51、65および79;
(aj)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号10、24、および38、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号52、66および80;
(ak)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号11、25、および39、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号53、67および81;
(al)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号12、26、および40、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号54、68および82;
(am)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号13、27、および41、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号55、69および83;または
(an)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号14、28、および42、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号56、70および84。
[実施態様3]
前記重鎖可変領域は、
配列番号85〜98から選択されるアミノ酸配列;
配列番号85〜98から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%以上の相同性を有する配列;または
配列番号85〜98から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%以上の相同性を有する配列を含むものである、実施態様1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様4]
前記軽鎖可変領域は、
配列番号99〜112から選択されるアミノ酸配列;
配列番号99〜112から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%以上;または
配列番号99〜112から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%以上の相同性を有する配列を含むものである、実施態様1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様5]
前記重鎖可変領域および軽鎖可変領域はそれぞれ、
配列番号85および99;
配列番号86および100;
配列番号87および101;
配列番号88および102;
配列番号89および103;
配列番号90および104;
配列番号91および105;
配列番号92および106;
配列番号93および107;
配列番号94および108;
配列番号95および109;
配列番号96および110;
配列番号97および111;または
配列番号98および112で表される配列を含むものである、実施態様1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様6]
前記抗体または抗原結合断片は、モノクローナル抗体、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)断片、diabodyまたはscFVである、実施態様1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様7]
前記モノクローナル抗体は、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体である、実施態様6に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様8]
前記モノクローナル抗体は、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4型である、実施態様6に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様9]
前記抗体は、次のいずれか1つの重鎖および軽鎖を含む、実施態様1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片:
前記軽鎖および重鎖はそれぞれ、配列番号113および配列番号141;配列番号114および配列番号142;配列番号115および配列番号143;配列番号116および配列番号144;配列番号117および配列番号145;配列番号118および配列番号146;配列番号119および配列番号147;配列番号120および配列番号148;配列番号121および配列番号149;配列番号122および配列番号150;配列番号123および配列番号151;配列番号124および配列番号152;配列番号125および配列番号153;または配列番号126および配列番号154;で表されるアミノ酸配列を有するものである、α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様10]
前記抗体は、次のいずれか1つの重鎖および軽鎖を含む、実施態様1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片:
前記軽鎖および重鎖はそれぞれ、配列番号127および配列番号155;配列番号128および配列番号156;配列番号129および配列番号157;配列番号130および配列番号158;配列番号131および配列番号159;配列番号132および配列番号160;配列番号133および配列番号161;配列番号134および配列番号162;配列番号135および配列番号163;配列番号136および配列番号164;配列番号137および配列番号165;配列番号138および配列番号166;配列番号139および配列番号167;または配列番号140および配列番号168。
[実施態様11]
実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片は、α−Syn凝集体の細胞間伝達の抑制;α−Syn凝集体を分解;またはα−Syn凝集体の形成を抑制する、α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
[実施態様12]
実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片をコーディングする単離されたポリヌクレオチド。
[実施態様13]
実施態様12に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
[実施態様14]
実施態様13に記載の発現ベクターで形質転換された細胞。
[実施態様15]
実施態様14に記載の細胞を培養する段階;および
前記細胞株から抗体またはその抗原結合断片を単離する段階を含む、α−Synに特異的に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片の製造方法。
[実施態様16]
実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合断片を含む、組成物。
[実施態様17]
前記組成物は、薬学的に許容可能な担体または賦形剤を追加的に含むα−synucleinopathyの治療用である、実施態様16に記載の組成物。
[実施態様18]
前記α−synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)を含むものである、実施態様17に記載の組成物。
[実施態様19]
実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片を提供する段階;および
前記抗体または抗原結合断片をα−Syn凝集体の検出が必要な生物学的試料と接触する段階を含む、生物学的試料におけるインビボまたはインビトロでのα−Syn凝集体の検出方法。
[実施態様20]
薬学的に有効な量の実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物をα−synucleinopathyの治療および/またはα−syn凝集体の濃度調節が必要な対象体に投与する段階を含む、前記対象体のα−synucleinopathyの治療または前記対象体におけるα−Syn凝集体の濃度を調節する方法。
[実施態様21]
前記α−synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)を含むものである、実施態様20に記載の方法。
[実施態様22]
対象体におけるα−synucleinopathyを診断する方法であって、前記方法は、
前記対象体におけるα−Syn凝集体の濃度および/または細胞内位置を実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片で測定する段階;および
前記対象体で測定された前記α−Syn凝集体の濃度および/または細胞内位置を対照群試料の結果と比較する段階を含み、前記対照群の結果と類似または差は、前記対象体がα−synucleinopathyにかかったことを示すものである、方法。
[実施態様23]
前記α−synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)を含むものである、実施態様22に記載の方法。
[実施態様24]
実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物のα−synucleinopathy対象体の前記疾患治療用使用であって、前記抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物は、前記対象体の脳における、α−Syn凝集体の細胞間伝達の抑制;α−Syn凝集体の分解;またはα−Syn凝集体の形成を抑制するものである、使用。
[実施態様25]
前記α−synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple syste matrophy、MSA)を含むものである、実施態様24に記載の使用。
[実施態様26]
実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物の脳細胞におけるα−Syn凝集体の濃度調節用使用であって、前記抗体または抗原結合断片またはこれを含む組成物は、前記対象体の脳における、α−Syn凝集体の細胞間伝達の抑制;α−Syn凝集体の分解;またはα−Syn凝集体の形成を抑制するものである、使用。
[実施態様27]
脳における、α−Syn凝集体の細胞間伝達の抑制;α−Syn凝集体の分解;またはα−Syn凝集体の形成を抑制する、脳細胞におけるα−Syn凝集体の濃度調節用の実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片。
[実施態様28]
α−synucleinopathyの治療に使用される、実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片。
[実施態様29]
第28項において、
前記α−synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性痴呆(Parkinson’s disease dementia、PDD)、レビー小体痴呆(dementia with Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)を含むものである、実施態様1〜10のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片。

Claims (15)

  1. α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片であって、
    前記抗体または抗原結合断片は、(i)CDRH1、CDRH2およびCDRH3の相補性決定領域を含む重鎖可変領域;および(ii)CDRL1、CDRL2およびCDRL3の相補性決定領域を含む軽鎖可変領域を含み、
    前記重鎖可変領域のCDRH1、CDRH2およびCDRH3;および前記軽鎖可変領域のCDRL1、CDRL2およびCDRL3の配列は、以下
    (aa)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号1、15、および29、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号43、57および71;
    (ab)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号2、16、および30、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号44、58および72;
    (ac)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号3、17、および31、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号45、59および73
    ae)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号5、19、および33、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号47、61および75;
    (af)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号6、20、および34、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号48、62および76
    ah)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号8、22、および36、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号50、64および78;
    (ai)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号9、23、および37、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号51、65および79;
    (aj)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号10、24、および38、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号52、66および80;
    (ak)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号11、25、および39、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号53、67および81;
    (al)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号12、26、および40、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号54、68および82;
    (am)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号13、27、および41、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号55、69および83;または
    (an)CDRH1、CDRH2およびCDRH3はそれぞれ配列番号14、28、および42、そして前記CDRL1、CDRL2、およびCDRL3はそれぞれ配列番号56、70および84
    のいずれか1つである、α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片
  2. 前記重鎖可変領域は、
    配列番号85〜87、89及び90、及び92〜98から選択されるアミノ酸配列;
    配列番号85〜87、89及び90、及び92〜98から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%以上の相同性を有する配列;または
    配列番号85〜87、89及び90、及び92〜98から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%以上の相同性を有する配列を含む、請求項1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
  3. 前記軽鎖可変領域は、
    配列番号99〜101、103及び104、及び106〜112から選択されるアミノ酸配列;
    配列番号99〜101、103及び104、及び106〜112から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%以上;または
    配列番号99〜101、103及び104、及び106〜112から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%以上の相同性を有する配列を含む、請求項1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
  4. 前記重鎖可変領域および軽鎖可変領域はそれぞれ、
    配列番号85および99;
    配列番号86および100;
    配列番号87および101;
    配列番号89および103;
    配列番号90および104;
    配列番号92および106;
    配列番号93および107;
    配列番号94および108;
    配列番号95および109;
    配列番号96および110;
    配列番号97および111;または
    配列番号98および112で表される配列を含むものである、請求項1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
  5. 前記抗体または抗原結合断片は、モノクローナル抗体、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)断片、diabodyまたはscFVである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
  6. 前記モノクローナル抗体は、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体である、請求項に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
  7. 前記モノクローナル抗体は、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4型である、請求項に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
  8. 前記抗体は、次のいずれか1つの重鎖および軽鎖を含む、請求項1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片:
    前記軽鎖および重鎖はそれぞれ
    配列番号113および配列番号141
    配列番号114および配列番号142
    配列番号115および配列番号143
    配列番号117および配列番号145
    配列番号118および配列番号146
    配列番号120および配列番号148
    配列番号121および配列番号149
    配列番号122および配列番号150
    配列番号123および配列番号151
    配列番号124および配列番号152
    配列番号125および配列番号153または
    配列番号126および配列番号154
    で表されるアミノ酸配列を有するものである、α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
  9. 前記抗体は、次のいずれか1つの重鎖および軽鎖を含む、請求項1に記載のα−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片であって、
    前記軽鎖および重鎖はそれぞれ、
    配列番号127および配列番号155
    配列番号128および配列番号156
    配列番号129および配列番号157
    配列番号131および配列番号159
    配列番号132および配列番号160
    配列番号134および配列番号162
    配列番号135および配列番号163
    配列番号136および配列番号164
    配列番号137および配列番号165
    配列番号138および配列番号166
    配列番号139および配列番号167
    または配列番号140および配列番号168
    である、α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片
  10. 請求項1〜のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片は、α−Syn凝集体の細胞間伝達の抑制;α−Syn凝集体を分解;またはα−Syn凝集体の形成を抑制する、α−Synの凝集体に結合する単離された抗体またはその抗原結合断片。
  11. 請求項1〜のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片をコーディングする単離されたポリヌクレオチド。
  12. 請求項1〜のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合断片を含む、組成物。
  13. 前記組成物は、薬学的に許容可能な担体または賦形剤を追加的に含むα−synucleinopathyの治療用である、請求項12に記載の組成物。
  14. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片を含む、インビボまたはインビトロにおいて生物学的試料におけるα−Syn凝集体の検出のための剤。
  15. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の抗体または抗原結合断片を含む、対象におけるα−synucleinopathyを診断するための剤。
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