説明

ヒトIL−21受容体に対する抗体および該抗体の使用

本出願は、ヒト・インターロイキン−21受容体(IL−21R)に特異的に結合するヒト抗体および抗原結合断片を提供する。抗体は、IL−21R活性のアンタゴニストとして作用し、それによって免疫応答一般を調節し、そして特にIL−21Rに仲介されるものを調節することも可能である。開示する組成物および方法を、例えば炎症性障害、自己免疫疾患、アレルギー、移植拒絶、癌、および他の免疫系障害の診断、治療または防止に用いることも可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
優先権情報
[0001]本出願は、米国仮特許出願第60/454,336号、2003年3月14日出願に優先権を請求する。
【0002】
技術分野
[0002]本発明は、インターロイキン−21(IL−21)受容体、特にヒトIL−21受容体に結合する、抗体、例えばヒト抗体、およびその抗原結合ドメイン、並びにIL−21受容体に仲介される免疫応答を制御する際のその使用に関する。本明細書に開示する抗体は、免疫障害、例えば自己免疫障害を診断し、防止し、そして/または治療するのに有用である。
【背景技術】
【0003】
発明の背景
[0003]抗原は免疫応答を開始し、そしてリンパ球の2つの最大集団:T細胞およびB細胞を活性化する。抗原と遭遇すると、T細胞は増殖し、そしてエフェクター細胞に分化し、一方、B細胞は増殖し、そして抗体分泌形質細胞に分化する。リンパ球の増殖および分化は、細胞外タンパク質に制御される。これらのタンパク質のいくつかは、リンパ球および他の細胞種に分泌される小タンパク質(<30kDa)であり、サイトカインと呼ばれる。
【0004】
[0004]インターロイキン−21(IL−21)は、最近発見されたサイトカインであり、IL−2、IL−4およびIL−15と密接に関連する(Parrish−Novakら(2000)Nature 408:57−63)。ヒトIL−21は、約15kDaの分子量を有し、131アミノ酸からなり、そしてマウスIL−21と約57%の同一性を共有する。IL−21は、主に、活性化CD4+ T細胞に産生される。
【0005】
[0005]IL−21受容体(IL−21R)は、膜貫通IL−21結合タンパク質であり、クラスIサイトカイン受容体ファミリーに属する。ヒトIL−21RおよびマウスIL−21Rはどちらも、本明細書に援用されるWO01/85792に記載されている。ヒトIL−21Rの予測されるサイズは約529アミノ酸である。IL−21Rは、IL−2受容体β鎖およびIL−4受容体α鎖に高い配列相同性を示す(Ozakiら(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:11439−11444)。ヒトおよびマウスのIL−21Rアミノ酸配列は、約62%の同一性を共有する。リガンド結合に際して、IL−21Rは、IL−2、IL−3、IL−4、IL−7、IL−9、IL−13およびIL−15の受容体に共有される、共通のガンマ・サイトカイン受容体鎖(γc)と会合する(Ozakiら(2000)上記;Asaoら(2001)J.Immunol.167:1−5)。
【0006】
[0006]IL−21Rは、主に、B細胞、T細胞、およびナチュラルキラー(NK)細胞などのリンパ組織で発現される。IL−21Rがリンパ系に広く分布していることから、IL−21が免疫制御に役割を果たしていることが示唆される。実際、in vitro研究によって、IL−21が、B細胞、CD4+ T細胞およびCD8+ T細胞、並びにNK細胞の機能を有意に調節することが示されてきている(Parrish−Novakら(2000)上記;Kasaian,M.T.ら(2002)Immunity.16:559−569)。IL−21およびIL−21Rは、マクロファージの活性および滑膜細胞を調節するのにも重要であることもまた、示されてきている。例えば、IL−21は、抗CD40抗体で刺激されたB細胞の増殖を増大させ、そして抗IgMおよびIL−4で刺激されたB細胞の増殖を抑制する。IL−21は、T細胞およびヒトNK細胞の増殖および細胞溶解活性を増大させる。IL−21は、T細胞、NK細胞、マクロファージ、および滑膜細胞に分泌される、サイトカイン、ケモカイン、またはその組み合わせの発現もまた、仲介する。B細胞、T細胞、NK細胞、マクロファージ、および滑膜細胞は、IL−21に依存しているため、IL−21RへのIL−21の結合を改変すると、特定の免疫応答が影響を受ける可能性もある。こうした操作によって、免疫系障害、例えば自己免疫疾患障害、炎症性障害、アレルギー、移植拒絶、癌、免疫不全、および他の障害を治療する手段が提供される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
発明の概要
[0007]本出願は、IL−21受容体(「IL−21R」)、特にヒトIL−21受容体に、高親和性および高特異性で結合する抗体を提供する。1つの態様において、抗体は、IL−21R活性を減少させるか、阻害するか、または該活性に拮抗する。こうした抗体を用いて、IL−21R活性に拮抗することによって、免疫応答または免疫細胞関連障害を制御することも可能である。他の態様において、抗IL−21R抗体を診断に用いるか、あるいはIL−21R発現細胞に療法剤または細胞傷害剤を搬送するターゲティング抗体として用いることも可能である。したがって、本発明の抗IL−21R抗体は、免疫細胞関連病変(例えば:T細胞(CD8+ T細胞、CD4+ T細胞)、NK細胞、B細胞、マクロファージおよび巨核球の少なくとも1つの活性と関連する病変、移植拒絶および自己免疫障害を含む)を診断し、そして治療するのに有用である。
【0008】
[0008]したがって、1つの側面において、本発明は、IL−21R、特にヒトIL−21Rに結合する単離抗体を特徴とする。抗IL−21R抗体は、以下の特徴の少なくとも1つを有することも可能である:(1)モノクローナル抗体または単一特異性抗体である;(2)ヒト抗体またはin vitro生成抗体である;(3)IL−21R、特にヒトIL−21Rの細胞外ドメインに、少なくとも10−1の親和性定数(K)で結合する;および(4)IL−21RへのIL−21の結合を、例えば実施例9に記載する、細胞に基づくアッセイで測定した際、IgGとして、10nM以下のIC50で阻害するか、またはIL−21Rへの抗体の結合を、例えば実施例11に記載するエピトープ結合アッセイで測定した際、10nM以下のIC50で阻害する。
【0009】
[0009]本発明の抗体の限定されない具体例は、本明細書において、「MUF」、「MUF−生殖系列」、「MU11」、「18G4」、「18A5」、「19F5」、「CP5G2」および「R18」と称される。本発明の抗体は、IL−21Rの細胞外ドメイン、例えば配列番号43(ヒトIL−21R)のほぼアミノ酸20〜235、あるいは該配列に少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一である配列に、特異的に結合可能である。他の態様において、抗体は、IL−21Rの断片、例えば配列番号43に示すアミノ酸配列に隣接する少なくとも10、20、50、75、100、150、または200アミノ酸の断片、あるいは該配列に少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一である配列に、特異的に結合する。他の態様において、抗体は、IL−21Rの細胞外ドメインに結合し、そしてそのターゲット・エピトープへの「MUF」、「MUF−生殖系列」、「MU11」、「18G4」、「18A5」、「19F5」、「CP5G2」または「R18」の結合を競合的に阻害する。さらに他の態様において、抗体は、IL−21Rの細胞外ドメインに結合し、そしてIL−21RへのIL−21の結合を競合的に阻害する。本発明の抗体による、受容体へのIL−21の結合のこうした阻害は、本明細書に提供する1以上のアッセイによって測定可能である。
【0010】
[0010]1つの態様において、本発明の抗体には、「MUF」、「MUF−生殖系列」、「MU11」、「18G4」、「18A5」、「19F5」、「CP5G2」または「R18」のscF断片のVドメイン、Vドメイン、またはその組み合わせが含まれる。例えば、抗体には、表1Aおよび表1Bに示すアミノ酸配列(Vに関しては配列番号1、19、47、65、83、101、119または137、そしてVに関しては配列番号2、20、48、66、84、102,120または138)、または該配列に実質的に同一な配列(例えば該配列に少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一であるか、あるいは配列番号1、2、19、20、47、48、65、66、83、84、101、102、119、120、137または138と、1、2、5、10または15アミノ酸残基以下が異なる配列)を有するVドメインおよび/またはVドメインが含まれる。別の態様において、抗体には、表1Aおよび表1Bに示すヌクレオチド配列(Vに関しては配列番号10、28、56、74、92、110、128、または146、そしてVに関しては配列番号11、29、57、75、93、111、129、または147)、または該配列に実質的に同一な配列(例えば該配列に少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一であるか、あるいは配列番号10、11、28、29、56、57、74、75、92、93、110、111、128、129、146または147と、3、6、15、30または45ヌクレオチド以下が異なる配列)を有する核酸にコードされるVドメインおよび/またはVドメインが含まれる。典型的には、scFv断片中のVドメインおよびVドメインは、リンカー配列によって連結されている。
【0011】
[0011]他の態様において、抗体には、表1Aおよび表1Bに示すアミノ酸配列(配列番号3、21、49、67、85、103、121、または139)、または該配列に実質的に同一な配列(例えば該配列に少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一であるか、あるいは配列番号3、21、49、67、85、103、121、または139と、1、2、5、10、15、20、30、または35アミノ酸残基以下が異なる配列)を有するscFvドメインが含まれる。別の態様において、抗体には、表1Aおよび表1Bに示すヌクレオチド配列(配列番号12、30、58、76、94、112、130、または148)、または該配列に実質的に同一な配列(例えば該配列に少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一であるか、あるいは配列番号12、30、58、76、94、112、130、または148と、3、6、15、30、45、60、90または105ヌクレオチド以下が異なる配列)を有する核酸にコードされるscFvドメインが含まれる。さらに他の態様において、抗体は、これらのVドメインおよびVドメインの相補性決定領域(CDR)を少なくとも1つ含む。例えば、抗体には、表1Aおよび表1Bに示すアミノ酸配列(配列番号4、5、6、22、23、24、50、51、52、68、69、70、86、87、88、104、105、106、122、123、124、140、141、または142)、または該配列に実質的に相同な配列(例えば該配列に少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一である配列)を有する、Vドメインの1つ、2つ、または3つのCDR(すなわちH1、H2、およびH3)が含まれることも可能である。いくつかの態様において、配列番号4、5、6、22、23、24、50、51、52、68、69、70、86、87、88、104、105、106、122、123、124、140、141、または142に示す、H1、H2、またはH3アミノ酸配列に実質的に相同な配列には、1以上のアミノ酸置換、例えば1以上の保存的アミノ酸置換が含まれる。別の態様において、抗体には、表1Aおよび表1Bに示すアミノ酸配列(配列番号7、8、9、25、26、27、53、54、55、71、72、73、89、90、91、107、108、109、125、126、127、143、144、または145)、または該配列に実質的に同一な配列(例えば該配列に少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一である配列)を有する、Vドメインの1つ、2つ、または3つのCDR(すなわちL1、L2、およびL3)が含まれることも可能である。いくつかの態様において、配列番号7、8、9、25、26、27、53、54、55、71、72、73、89、90、91、107、108、109、125、126、127、143、144、または145に示す、L1、L2、またはL3アミノ酸配列に実質的に相同な配列には、1以上のアミノ酸置換、例えば1以上の保存的アミノ酸置換が含まれる。
【0012】
[0012]さらなる態様において、抗体は、表1Aおよび表1Bに示すアミノ酸配列(配列番号6、24、52、70、88、106、124、または142)、または該配列に実質的に同一な配列(例えば該配列に少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一である配列)を有し、1以上のアミノ酸置換、例えば1以上の保存的アミノ酸置換を含む、MUF、MU11、MUF−生殖系列、18G4、18A5、19F5、CP5G2、またはR18のVドメインのCDRを含む。本発明記載の抗体は、H3などの単一CDR、またはH1、H2およびH3の組み合わせいずれかを含む、重鎖可変領域いずれかを含むことも可能である。例えば、いくつかの態様において、抗体には、CDR2(H2)と組み合わせてCDR(H3)が含まれることも可能である。他の態様において、抗体には、CDR1(H1)と組み合わせてCDR3(H3)が、またはH1 CDRおよびH2 CDRが含まれることも可能である。しかし、好ましくは、抗体には、配列番号6、24、52、70、88、106、124、142、およびそのアミノ酸置換、例えば1以上の保存的アミノ酸置換のいずれかに示すCDR3(H3)を含む重鎖可変領域が、単独で、あるいはH1およびH2の一方または両方と組み合わせて、含まれる。
【0013】
[0013]同様に、いくつかの態様において、抗体は、MUF、MU11、MUF−生殖系列、18G4、18A5、19F5、CP5G2、またはR18のVドメインのCDR、例えば表1Aおよび表1Bに示すアミノ酸配列(配列番号9、27、55、73、91、109、127、または145)、または該配列に実質的に同一な配列(例えば該配列に少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一である配列)を有し、1以上のアミノ酸置換、例えば1以上の保存的アミノ酸置換を含む、L3 CDRを含む。本発明記載の抗体は、L3などの単一CDR、またはL1、L2およびL3の組み合わせいずれかを含む、軽鎖可変領域いずれかを含むことも可能である。例えば、いくつかの態様において、抗体には、L2と組み合わせてL3が含まれることも可能である。他の態様において、抗体には、L1と組み合わせてL3が含まれることも可能である。さらに別の態様において、抗体には、L1 CDRおよびL2 CDRの組み合わせが含まれることも可能である。しかし、好ましくは、抗体には、配列番号9、27、55、73、91、109、127、145、およびそのアミノ酸置換、例えば1以上の保存的アミノ酸置換のいずれかに示すL3を含む軽鎖可変領域が、単独で、あるいはL1およびL2の一方または両方と組み合わせて、含まれる。
【0014】
[0014]いくつかの態様において、本発明の抗体は、配列番号1、19、47、65、83、101、119または137に示すアミノ酸配列に少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、またはそれより同一であるVドメイン、および配列番号2、20、48、66、84、102、120または138に示すアミノ酸配列に少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または99%より同一であるVドメインが含まれる抗体と、IL−21R結合に関して競合する。特定の態様において、抗体は、配列番号6、24、52、70、88、106、124、142、およびそのアミノ酸置換、例えばその1以上の保存的アミノ酸置換から選択される少なくとも1つの重鎖CDRを含む重鎖可変領域が含まれる抗体と、IL−21R結合に関して競合する。特定の態様において、本発明記載の抗体は、配列番号9、27、55、73、91、109、127、145、およびそのアミノ酸置換、例えばその1以上の保存的アミノ酸置換から選択される少なくとも1つの軽鎖CDRを含む軽鎖可変領域が含まれる抗体と、IL−21R結合、例えばヒトIL−21R結合に関して競合する。本発明の抗体が、IL−21R、例えばヒトIL−21Rへの結合に関して競合する抗体には、配列番号6、24、52、70、88、106、124、および142から選択される重鎖CDR、並びに配列番号9、27、55、73、91、109、127、および145から選択される軽鎖CDR両方が含まれることも可能である。いくつかの態様において、本発明記載の抗体には、MUFに関しては配列番号4、5、6;MU11に関しては配列番号22、23、24;18G4に関しては配列番号50、51、52;18A5に関しては配列番号68、69、70;MUF−生殖系列に関しては配列番号86、87、88;19F5に関しては配列番号104、105、106;CP5G2に関しては配列番号122、123、124;およびR18に関しては配列番号140、141、142から選択される1より多い重鎖CDR、並びに/あるいはMUFに関しては配列番号7、8、9;MU11に関しては配列番号25、26、27;18G4に関しては配列番号53、54、55;18A5に関しては配列番号71、72、73;MUF−生殖系列に関しては配列番号89、90、91;19F5に関しては配列番号107、108、109;CP5G2に関しては配列番号125、126、127;およびR18に関しては配列番号143、144、145から選択される1以上の軽鎖可変領域CDRが含まれる。
【0015】
[0015]さらに他の態様において、本発明記載の抗体は、IL−21、例えばヒトIL−21と、IL−21R、例えばヒトIL−21Rへの結合に関して競合する。
[0016]本発明の抗体は、全長である(例えば少なくとも1つの全長重鎖および少なくとも1つの全長軽鎖を含む)ことも可能であるし、または抗原結合断片のみ(例えばFab、F(ab’)、Fvまたは一本鎖Fv断片(scFv))を含むことも可能である。抗体には:カッパ、ラムダ、アルファ、ガンマ、デルタ、イプシロンおよびミュー定常領域遺伝子のいずれかから選択される、定常領域、またはその部分が含まれることも可能である。例えば、多様なアイソタイプの重鎖定常領域が使用可能であり、これらには:IgG、IgG、IgG、IgG、IgM、IgA、IgA、IgD、およびIgEが含まれる。軽鎖定常領域は、カッパまたはラムダから選択されることも可能である。抗体は、IgGであることも可能であるし、あるいはIgG1κまたはIgG1λであることも可能である。
【0016】
[0017]本明細書記載の抗IL−21R抗体は、誘導体化されることも、または別の機能分子(例えば別のペプチドまたはタンパク質(例えばFab断片))に連結されることも可能である。例えば、本発明の抗体を、少なくとも1つの他の分子実体、例えばとりわけ、別の抗体(例えば二重特異性抗体または多重特異性抗体)、毒素、放射性同位体、細胞傷害剤または細胞分裂停止剤に(例えば化学的カップリング、遺伝子融合、非共有会合または他のものによって)機能するように連結することも可能である。
【0017】
[0018]別の側面において、本発明は、少なくとも1つの抗IL−21R抗体および薬学的に許容しうるキャリアーを含有する薬剤組成物を特徴とする。薬剤組成物には、少なくとも1つの抗IL−21R抗体および少なくとも1つの療法剤(例えば、本明細書により詳細に記載するような、サイトカインおよび増殖因子阻害剤、免疫抑制剤、抗炎症剤、代謝阻害剤、酵素阻害剤、細胞傷害剤、細胞分裂停止剤、またはその併用)の併用がさらに含まれることも可能である。抗IL−21R抗体および療法剤の併用もまた、本発明の範囲内である。本発明の組成物および併用を用いて、IL−21依存性免疫細胞、例えばB細胞、T細胞、NK細胞、マクロファージ、および滑膜細胞を制御することも可能である。
【0018】
[0019]別の側面において、本発明は、免疫細胞関連疾患に罹患した被験者を治療する方法を特徴とする。該方法は、免疫細胞の少なくとも1つのIL−21R活性を阻害するのに十分な量の抗IL−21R抗体を被験者に投与し、それによって免疫細胞関連疾患を治療することを含む。
【0019】
[0020]抗IL−21R抗体を、単独で、または本明細書に記載するような他の療法剤と併用して、被験者に投与することも可能である。被験者は、免疫細胞関連病変(例えば:T細胞、NK細胞、B細胞、マクロファージおよび巨核球の少なくとも1つの異常な活性と関連する病変)に罹患した哺乳動物であることも可能である。被験者はヒトであることも可能である。例えば、該方法を用いて、移植拒絶および自己免疫疾患などの免疫細胞関連障害に罹患した被験者を治療することも可能である。自己免疫疾患には、糖尿病(I型)、関節炎(関節リウマチ、若年性関節リウマチ、骨関節炎、乾癬性関節炎、および強直性脊椎炎を含む)、多発性硬化症、重症筋無力症、脈管炎、全身性エリテマトーデス、自己免疫甲状腺炎、皮膚炎(アトピー性皮膚炎および湿疹様皮膚炎を含む)、乾癬、強皮症、喘息、アレルギー、炎症性腸疾患(IBD)、およびクローン病が含まれることも可能である。本発明の抗IL−21R抗体を用いた、関節炎障害(例えば、関節リウマチ、若年性関節リウマチ、骨関節炎、乾癬性関節炎、および強直性脊椎炎の少なくとも1つから選択される障害)の治療は、本発明の態様である。
【0020】
[0021]別の側面において、本発明は、in vitroで、試料中のIL−21Rの存在を検出する方法を提供する。試料には、血清、血漿、組織および生検などの生物学的試料が含まれることも可能である。本方法を用いて、本明細書に記載するような免疫細胞関連障害などの障害を診断することも可能である。該方法は:(1)試料または対照試料を抗IL−21R抗体と接触させ、そして(2)抗IL−21R抗体および試料または対照試料間の複合体形成を検出することを含み、ここで、対照試料に比較して、試料中の複合体形成に統計的に有意な変化があれば、試料中にIL−21Rが存在する指標となる。
【0021】
[0022]別の側面において、本発明は、in vivoで、IL−21Rの存在を検出する方法(例えば被験者におけるin vivo画像化)を提供する。該方法を用いて、障害、例えば本明細書に記載するような免疫細胞関連障害を診断することも可能である。該方法は:(1)IL−21Rへの抗体の結合を可能にする条件下で、抗IL−21R抗体を、被験者または対照被験者に投与し、そして(2)抗体およびIL−21R間の複合体形成を検出することを含み、ここで、対照、例えば対照被験者に比較して、被験者における複合体形成に統計的に有意な変化があれば、IL−21Rが存在する指標となる。
【0022】
[0023]本発明記載の抗体を、検出可能な物質で直接または間接的に標識して、結合抗体または非結合抗体の検出を容易にすることも可能である。適切な検出可能物質には、多様な酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質および放射性物質が含まれる。
【0023】
[0024]別の側面において、本発明は、in vivoで、剤、例えば療法剤または細胞傷害剤を、IL−21R発現細胞に搬送するかまたはターゲティングする方法を提供する。該方法は、IL−21Rへの抗体の結合を可能にする条件下で、抗IL−21R抗体を被験者に投与することを含む。抗体を、第二の療法部分、例えば毒素にカップリングすることも可能である。
【0024】
[0025]本開示は、MUF、MUF−生殖系列、MU11、18G4、18A5、19F5、CP5G2およびR18のVドメインおよびVドメイン由来の核酸配列を提供する。MUF、MUF−生殖系列、MU11、18G4、18A5、19F5、CP5G2およびR18由来の少なくとも1つのCDRを含む核酸配列もまた提供する。本開示はまた、こうした核酸を含むベクターおよび宿主細胞も提供する。
【0025】
[0026]本開示は、MUF、MUF−生殖系列、MU11、18G4、18A5、19F5、CP5G2およびR18のVドメインまたはVドメイン由来のドメインのすべてまたは部分を含む、新規VドメインおよびVドメイン、並びに機能する抗体を産生する方法をさらに提供する。
【0026】
[0027]本開示のさらなる側面は、部分的に本説明に示され、そして部分的に本説明から明らかであるか、または本発明を実施することによって、確認可能である。本発明は請求項に示され、そして特に指摘され、そして本開示は、請求項の範囲を限定すると見なしてはならない。以下の詳細な説明には、本発明の多様な態様の典型的な描写が含まれ、これは請求される発明を制限しない。付随する図は、本明細書の一部を構成し、そして説明とともに、態様を例示するためにのみ働き、そして本発明を制限しない。
【課題を解決するための手段】
【0027】
詳細な説明
定義
[0041]本発明をより容易に理解することが可能であるように、まず、特定の用語を定義する。さらなる定義を、詳細な説明全体に示す。
【0028】
[0042]「抗体」は、免疫グロブリンまたはその断片を指し、そして抗原結合部位を含むポリペプチドいずれかを含む。該用語は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、単一特異性抗体、多重特異性抗体、非特異的抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、一本鎖抗体、キメラ抗体、合成抗体、組換え抗体、ハイブリッド抗体、突然変異抗体、移植抗体、およびin vitro生成抗体に限定されない。語「損なわれていない(intact)」が先行しない限り、用語「抗体」には、Fab、F(ab’)、Fv、scFv、Fd、dAb、および抗原結合機能を保持する他の抗体断片などの抗体断片が含まれる。典型的には、こうした断片は、抗原結合ドメインを含むであろう。
【0029】
[0043]用語「抗原結合ドメイン」および「抗原結合断片」は、抗体および抗原間の特異的結合に関与するアミノ酸を含む抗体分子の一部を指す。抗体に特異的に認識されそして結合される抗原部分は、「エピトープ」と呼ばれる。抗原結合ドメインは、抗体軽鎖可変領域(V)および抗体重鎖可変領域(V)を含むことも可能である;しかしながら、両方を含む必要はない。例えば、Fd断片は、2つのV領域を有し、そしてしばしば、損なわれていない抗原結合ドメインのいくつかの抗原結合機能を保持する。抗体の抗原結合断片の例には(1)Vドメイン、Vドメイン、CドメインおよびC1ドメインからなる一価断片である、Fab断片;(2)ヒンジ領域のジスルフィド架橋に連結される2つのFab断片を含む二価断片である、F(ab’)断片;(3)2つのVドメインおよびC1ドメインからなるFd断片;(4)抗体の単一アームのVドメインおよびVドメインからなるFv断片;(5)VドメインからなるdAb断片(Wardら(1989)Nature 341:544−546);および(6)単離相補性決定領域(CDR)が含まれる。さらに、Fv断片の2つのドメイン、VおよびVは、別個の遺伝子にコードされているが、組換え法を用い、V領域およびV領域が対形成して一価分子を形成する単一のタンパク質鎖として作成することを可能にする合成リンカーによって、これらを連結することも可能である(一本鎖Fv(scFv)として知られる;例えば、Birdら(1988)Science 242:423−426;およびHustonら(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883を参照されたい)。当業者に知られる慣用的技術を用いてこれらの抗体断片を得て、そして損なわれていない抗体の場合と同じ方式で、有用性に関してスクリーニングする。
【0030】
[0044]用語「有効量」は、IL−21R活性を制御して、臨床的症状を改善するか、または望ましい生物学的結果、例えばT細胞および/またはB細胞活性の減少、自己免疫の抑制、移植拒絶の抑制などを達成するのに十分である、投薬量または量を指す。
【0031】
[0045]用語「ヒト抗体」には、Kabatら(Kabatら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,米国保健社会福祉局,NIH刊行物第91−3242号を参照されたい)に記載されるようなヒト生殖系列免疫グロブリン配列に実質的に対応する可変領域および定常領域を有する抗体が含まれる。本発明のヒト抗体には、例えばCDR、そして特にCDR3内に、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列にコードされないアミノ酸残基(例えばin vitroのランダム突然変異誘発または部位特異的突然変異誘発によって、あるいはin vivoで体細胞突然変異によって導入された突然変異)が含まれることも可能である。ヒト抗体は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列にコードされないアミノ酸残基で置き換えられた、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはそれより多い位を有することも可能である。
【0032】
[0046]用語「IL−21R活性」は、細胞上のIL−21RにIL−21が結合した結果、開始されるかまたは中断される、少なくとも1つの細胞プロセスを指す。IL−21R活性には、限定されるわけではないが:(1)IL−21(例えばヒトIL−21)結合;(2)シグナル伝達分子(例えばγcおよび/またはJAK−1)との会合;(3)STATタンパク質(例えばSTAT5、STAT3、またはその組み合わせ)のリン酸化の刺激;(4)STATタンパク質の活性化;および(5)免疫細胞の増殖、分化、エフェクター細胞機能、細胞溶解活性、サイトカイン分泌、生存、またはその組み合わせの調節が含まれる。免疫細胞には、CD8+ T細胞およびCD4+ T細胞、NK細胞、B細胞、マクロファージ、および巨核球が含まれることも可能である。例えば、実施例8および9に記載するように、T細胞増殖アッセイを用いて、IL−21R活性をin vitroで測定することも可能である。例えば、実施例12に記載するように、免疫応答または障害の進行をスコア付けすることによって、IL−21R活性をin vivoで測定することもまた可能である。
【0033】
[0047]句、IL−21R活性およびその同族を「阻害する」またはこれらに「拮抗する」は、抗IL−21R抗体の結合による、IL−21Rの少なくとも1つの活性の減少、阻害、または別の方式の削減を指し、ここで、減少は、同抗体の非存在下でのIL−21Rの活性に比較したものである。実施例7、8、9および11に記載するように、活性を測定することも可能である。阻害または拮抗は、必ずしも、IL−21Rポリペプチド生物学的活性の完全な除去を示さない。活性の減少は、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれより多いことも可能である。
【0034】
[0048]用語「インターロイキン−21受容体」または「IL−21R」は、NILRとしても知られる、クラスIサイトカイン受容体を指す(WO01/85792;Parrish−Novakら(2000)Nature 408:57−63;Ozakiら(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:11439−114444)。リガンド結合に際して、IL−21Rは共通γサイトカイン受容体鎖(γc)と相互作用し(Asaoら(2001)J.Immunol.167:1−5)、そしてSTAT1およびSTAT3(Asaoら(2001)上記)またはSTAT5(Ozakiら(2000)上記)のリン酸化を誘導する。IL−21Rは、リンパ系組織に広い分布を示す。用語「IL−21R」は、IL−21に結合可能な受容体(哺乳動物のものであることも可能)を指し、そして以下の特徴の少なくとも1つを有する:(1)天然存在哺乳動物IL−21Rポリペプチドまたはその断片のアミノ酸配列、例えば配列番号43(ヒト)または配列番号45(ネズミ)に示すアミノ酸配列またはその断片;(2)配列番号43(ヒト)または配列番号45(ネズミ)に示すアミノ酸配列またはその断片に、実質的に同一である、例えば少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%同一である、アミノ酸配列;(3)天然存在哺乳動物IL−21Rヌクレオチド配列またはその断片(例えば配列番号44(ヒト)もしくは配列番号46(ネズミ)またはその断片)がコードする、アミノ酸配列;(4)配列番号44(ヒト)または配列番号46(ネズミ)に示すヌクレオチド配列またはその断片に、実質的に同一である、例えば少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%同一であるヌクレオチド配列がコードする、アミノ酸配列;(5)天然存在IL−21Rヌクレオチド配列またはその断片、例えば配列番号44(ヒト)もしくは配列番号46(ネズミ)またはその断片に縮重しているヌクレオチド配列がコードする、アミノ酸配列;あるいは(6)ストリンジェントな条件下、例えば非常にストリンジェントな条件下で、前述のヌクレオチドの1つにハイブリダイズするヌクレオチド配列。IL−21Rは、哺乳動物起源、例えばヒトまたはマウスのIL−21に結合することも可能である(Parrish−Novakら(2000)上記)。
【0035】
[0049]本明細書において、「in vitro生成抗体」は、可変領域のすべてまたは一部(例えば少なくとも1つのCDR)が、非免疫細胞選択(例えばin vitroファージディスプレイ、タンパク質チップ、または抗原に結合する能力に関して候補配列を試験可能である他の方法いずれか)で生成される抗体を指す。この用語は、免疫細胞において、ゲノム再編成によって生成された配列を排除する。
【0036】
[0050]用語「単離」は、天然環境から実質的に遊離している分子を指す。例えば、単離タンパク質は、該タンパク質が由来する細胞または組織供給源由来の細胞成分または他のタンパク質を実質的に含まない。該用語はまた、単離タンパク質が、薬剤組成物用に十分に純粋であるか;または少なくとも70〜80%(w/w)純粋であるか;または少なくとも80〜90%(w/w)純粋であるか;または少なくとも90〜95%純粋であるか;または少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%(w/w)純粋である調製物も指す。
【0037】
[0051]ヒトIL−21Rのヌクレオチド配列および予測されるアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号44および配列番号43に示す。ヒトIL−21Rアミノ酸配列(配列番号43)の解析によって、以下の構造特徴が明らかになった:リーダー配列(配列番号43のほぼアミノ酸1〜19);WSXWSモチーフ(配列番号43のほぼアミノ酸213〜217);膜貫通ドメイン(配列番号43のほぼアミノ酸236〜252);細胞外ドメイン(配列番号43のほぼアミノ酸1〜235および成熟IL−21R配列のほぼ20〜235);および配列番号43のほぼアミノ酸253〜538の細胞内ドメイン。成熟ヒトIL−21Rは、配列番号43のアミノ酸20〜538の配列を有すると考えられる。
【0038】
[0052]用語「レパートリー」は、免疫グロブリンをコードする配列に完全にまたは部分的に由来するヌクレオチド配列の遺伝的に多様なコレクションを指す。配列は、重鎖のVセグメント、Dセグメント、およびJセグメント、並びに軽鎖のVセグメントおよびJセグメントのin vivo再編成によって生成されることも可能である。あるいは、配列は、再編成が生じる反応、例えばin vitro刺激で、細胞から生成されることも可能である。あるいは、配列の一部またはすべては、DNAスプライシング、ヌクレオチド合成、突然変異誘発、および他の方法によって得られることも可能であり、例えば米国特許5,565,332を参照されたい。
【0039】
[0053]用語「特異的結合」、「選択的結合」、および「選択的に結合する」は、生理学的条件下で、2つの分子が比較的安定な複合体を形成することを指す。選択的結合は、通常、低親和性で、中程度から高い結合能の非特異的結合と区別されるように、高親和性および低いか中程度の結合能を持つことに特徴付けられる。典型的には、親和性定数Kが10−1より高い場合、結合は特異的であるかまたは選択的であると見なされる。必要であれば、結合条件を変化させることによって、選択的結合に実質的に影響を及ぼすことなく、非特異的結合を減少させることも可能である。当業者が、日常的技術を用いて、抗体濃度、溶液のイオン強度、温度、結合を可能にする時間、ブロッキング剤(例えば血清アルブミン、牛乳カゼイン)の濃度などの適切な結合条件を最適にすることも可能である。実施例1〜11に実例となる条件を示すが、一般の当業者に知られる他の条件が、本発明の範囲内に属する。
【0040】
[0054]本明細書において、用語「ストリンジェント」は、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の条件を記載する。ストリンジェントな条件は、当業者に知られ、そしてCurrent Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,ニューヨーク(1989),6.3.1−6.3.6に見出されることも可能である。水性の方法および非水性の方法が該参考文献に記載され、そしてどちらを使用することも可能である。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の一例は、6×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)中、約45℃でのハイブリダイゼーション、その後、0.2×SSC、0.1%SDS中、約50℃での少なくとも1回の洗浄である。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の第二の例は、6×SSC中、約45℃でのハイブリダイゼーション、その後、0.2×SSC、0.1%SDS中、55℃での少なくとも1回の洗浄である。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の別の例は、6×SSC中、約45℃でのハイブリダイゼーション、その後、0.2×SSC、0.1%SDS中、60℃での少なくとも1回の洗浄である。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件のさらなる例は、6×SSC中、約45℃でのハイブリダイゼーション、その後、0.2×SSC、0.1%SDS中、65℃での少なくとも1回の洗浄である。非常にストリンジェントな条件には、0.5Mリン酸ナトリウム、7%SDS中、65℃でのハイブリダイゼーション、その後、0.2×SSC、1%SDS中、65℃での少なくとも1回の洗浄が含まれる。
【0041】
[0055]句「実質的に示すように」、「実質的に同一な」または「実質的に相同な」は、相当するアミノ酸またはヌクレオチド配列(例えばCDR(単数または複数)、VドメインまたはVドメイン)が、示す配列に比較して、同一であるか、または実質的でない相違(保存的アミノ酸置換を通じたもの)を有するであろうことを意味する。実質的でない相違には、明記する領域の5アミノ酸配列中、1または2の置換など、重要でないアミノ酸変化が含まれる。抗体の場合、第二の抗体は、第一の抗体と同じ特異性を有し、そして第一の抗体の少なくとも50%の親和性を有する。
【0042】
[0056]本明細書に開示する配列と実質的に同一であるかまたは相同である(例えば少なくとも約85%配列同一性を有する)配列もまた、本出願の一部である。いくつかの態様において、配列同一性は、約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれより高いことも可能である。あるいは、核酸セグメントが、選択的ハイブリダイゼーション条件(例えば非常にストリンジェントなハイブリダイゼーション条件)下で、該鎖の相補体にハイブリダイズする場合、実質的同一性または相同性が存在する。核酸は、全細胞中、細胞溶解物中、または部分的に精製された型もしくは実質的に純粋な型で存在することも可能である。
【0043】
[0057]標準的並列アルゴリズム、例えばAltshulら((1990)J.Mol Biol.,215:403−410)に記載されるような基本的局所並列ツール(BLAST);Needlemanら((1970)J.Mol.Biol.,48:444−453)のアルゴリズム;またはMeyersら((1988)Comput.Appl.Biosci.,4:11−17)のアルゴリズムによって、同一性パーセントを決定することも可能である。パラメーターセットは、ギャップペナルティ12、ギャップ伸長ペナルティ4、およびフレームシフトギャップペナルティ5を伴うBlosum 62スコアリングマトリックスであることも可能である。2つのアミノ酸配列またはヌクレオチド配列間の同一性パーセントはまた、E.MeyersおよびW.Miller((1989)CABIOS,4:11−17)のアルゴリズムを用いて決定可能であり、このアルゴリズムは、PAM120荷重残基表、ギャップ長ペナルティ12およびギャップペナルティ4を用いたALIGNプログラム(バージョン2.0)に取り込まれている。
【0044】
[0058]用語「療法剤」は、医学的障害を治療するか、または該障害の治療を補助する物質である。本明細書において、療法剤は、抗IL−21R抗体とともに被験者に投与すると、療法剤または抗IL−21R抗体単独での投与と比較して、よりよい治療を提供する物質を指す。これらの療法剤には、限定されるわけではないが、抗IL−21R抗体のIL−21R活性を補完する方式で、免疫細胞または免疫応答を調節する物質が含まれることも可能である。療法剤の限定されない例および使用を、本明細書に記載する。
【0045】
[0059]本明細書において、抗IL−21R抗体の「療法的有効量」は、被験者(例えばヒト患者)に単一用量または多数用量を投与した際、障害または再発する障害の少なくとも1つの症状を治療するか、防止するか、治癒させるか、遅延させるか、その重症度を減少させるか、改善するか、あるいはこうした治療の非存在下で予期される生存を超えて、被験者の生存を延長させるのに有効な、抗体の量を指す。
【0046】
[0060]用語「治療」は、療法的手段または防止的手段を指す。医学的障害を有するか、または最終的に該障害を獲得しうる被験者に、障害または再発する障害の1以上の症状を防止するか、治癒させるか、遅延させるか、その重症度を減少させるか、または改善するため、あるいはこうした治療の非存在下で予期される生存を超えて、被験者の生存を延長させるため、治療を投与することも可能である。
【0047】
抗IL−21R抗体
[0061]本開示は、新規抗原結合断片を含む、新規抗IL−21R抗体を提供する。
【0048】
[0062]一般的に、例えば、伝統的なハイブリドーマ技術(KohlerおよびMilstein(1975)Nature,256:495−499)、組換えDNA法(米国特許4,816,567)、または抗体ライブラリーを用いたファージディスプレイ(Clacksonら(1991)Nature,352:624−628;Marksら(1991)J.Mol.Biol.,222:581−597)を用いて、抗体を作成することも可能である。さらなる抗体産生技術には、Antibodies:A Laboratory Manual,Harlowら監修,Cold Spring Harbor Laboratory,1988を参照されたい。本発明は、いかなる特定の供給源、産生法、または抗体の他の特別な性質にも限定されない。
【0049】
[0063]損なわれていない抗体は、免疫グロブリン(Ig)であり、そしてこれらは典型的には、2つの軽鎖(各〜25kDa)および2つの重鎖(各〜50kDa)で構成される四量体グリコシル化タンパク質である。軽鎖は2つのアイソタイプ(λおよびκ)に分類され、そして重鎖は5つのアイソタイプ(A、D、E、G、およびM)に分類される。いくつかの重鎖アイソタイプは、さらに、アイソタイプ・サブクラス、例えばIgG、IgG、IgG、およびIgGに分類される。
【0050】
[0064]異なる抗体のドメインおよび三次元構造が当該技術分野に知られる(Harlowら、上記)。簡潔には、軽鎖は、定常ドメイン(C)およびN末端可変ドメイン(V)で構成される。重鎖は、3または4の定常ドメイン(C)、ヒンジ領域、およびN末端可変ドメイン(V)で構成される。Vドメインに隣接したCは、C1と称される。VドメインおよびVドメインは、フレームワーク(FR)領域と呼ばれる、保存された4つの領域(FR1、FR2、FR3、およびFR4)を含有し、このフレームワーク領域は、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変配列の3つの領域の足場を形成する。CDR(CDR1、CDR2、およびCDR3)は、抗原に特異的に結合する抗体アミノ酸の大部分を含有する。重鎖CDRは、H1、H2およびH3と称され、一方、軽鎖CDRは、L1、L2、およびL3と称される。
【0051】
[0065]Fab断片(抗原結合断片(ragment ntigen−inding))は、定常領域間のジスルフィド結合によって共有連結された、V−C1ドメインおよびV−Cドメインからなる。F断片は、より小さく、そして非共有的に連結されたVドメインおよびVドメインからなる。非共有的ドメインが解離する傾向を克服するため、一本鎖F断片(scF)を構築することも可能である。scFは、(1)VのN末端にVのC末端を、または(2)VのN末端にVのC末端を連結する、柔軟なポリペプチドを含有する。15量体(GlySer)ペプチドをリンカーとして使用可能であるが、他のリンカーが当該技術分野に知られる。
【0052】
[0066]可変領域をコードする多数の生殖系列遺伝子および多様な体細胞事象(somatic event)を使用することによって、抗体多様性を生成する。体細胞事象には、全長V領域を作成する、可変遺伝子セグメントおよび多様性(D)遺伝子セグメントおよび連結(J)遺伝子セグメントの組換え、並びに全長V領域を作成する、可変遺伝子セグメントおよび連結遺伝子セグメントの組換えが含まれる。CDR3(H3)は、抗体配列内の分子多様性の最大の供給源である。H3は、例えば、2アミノ酸残基程度に短いことも、また26アミノ酸より大きいことも可能である。最小抗原結合断片はFvであり、これはVドメインおよびVドメインからなる。
【0053】
[0067]本明細書に開示するものと同一かまたは類似のCDR配列を有する抗体および組成物は、独立に生成されている可能性が低い。組み立て、そして体細胞突然変異された後、抗体遺伝子の配列は非常に多様であり、そしてこれらの多様な遺伝子は、1010の異なる抗体分子をコードすると概算される(Immunoglobulin Genes,第2版,Jonioら監修,Academic Press,カリフォルニア州サンディエゴ,1995)。
【0054】
[0068]本開示は、ヒト免疫グロブリン遺伝子ライブラリー由来の新規CDRを提供する。CDRを所持する構造は、一般的に抗体重鎖または軽鎖、あるいはその一部であり、この場合、CDRは天然存在CDR領域に位置する。可変ドメインの構造および位置は、Kabatら,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第91−3242号,米国保健社会福祉局刊行物,メリーランド州ベセスダ(1991)に記載されるように決定可能である。
【0055】
[0069]scF断片、VドメインおよびVドメイン、並びにCDRを含む、本発明の抗IL−21R抗体の具体例のDNA配列およびアミノ酸(AA)配列を配列表に示し、そして表1Aおよび表1Bに列挙する。抗体の特定の態様を、MUF、MUF−生殖系列、MU11、18G4、18A5、19F5、CP5G2およびR18と特定する。抗体のVドメインおよびVドメイン中のCDRの位置を表2に列挙する。
【0056】
表1A:VドメインおよびVドメイン、F、並びにCDRのAA配列およびDNA配列
【0057】
【表1】

【0058】
表1B:VドメインおよびVドメイン、F、並びにCDRのAA配列およびDNA配列
【0059】
【表2】

【0060】
表2:AA配列内のCDRの位置
【0061】
【表3】

【0062】
[0070]本発明の抗IL−21R抗体は、場合によって、抗体定常領域またはその部分を含むことも可能である。例えば、VドメインのC末端に、CκまたはCλなどの軽鎖定常ドメインが付着することも可能である。同様に、Vドメインまたはその一部に、IgA、IgD、IgE、IgG、およびIgM、並びにアイソタイプ・サブクラスいずれかなどの重鎖のすべてまたは一部が付着することも可能である。定常領域は当該技術分野に知られる(例えば、Kabatら,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第91−3242号,米国保健社会福祉局刊行物,メリーランド州ベセスダ(1991)を参照されたい)。
【0063】
[0071]典型的な態様において、MUFは、ヒトIgG1λの重鎖および軽鎖の定常ドメインを含み、そしてMU11は、ヒトIgG1κの重鎖および軽鎖の定常ドメインを含む。これらの抗体において、Vドメイン外部の重鎖の配列は同一である。λ軽鎖のC末端断片のDNA配列およびアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号40および配列番号39に示す。κ鎖のC末端断片のDNA配列およびアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号42および配列番号41に示す。IgG重鎖のC末端断片のDNA配列およびアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号38および配列番号37に示す。
【0064】
[0072]特定の態様は、MUF、MUF−生殖系列、MU11、18G4、18A5、19F5、CP5G2、またはR18由来のF断片のVドメイン、Vドメイン、またはその組み合わせを含む。さらなる態様は、VドメインおよびVドメイン由来の1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つの相補性決定領域(CDR)を含む。CDR配列を配列番号1、2、3、4、5、6、7、8、9、19、20、21、22、23、24、25、26、27、47、48、49、50、51、52、53、54、55、65、66、67、68、69、70、71、72、73、83、84、85、86、87、88、89、90、91、101、102、103、104、105、106、107、108、109、119、120、121、122、123、124、125、126、127、137、138、139、140、141、142、143、144、または145に示す抗体が、本発明の範囲内に含まれる。例えば、1つの態様において、抗体は、MUF、MUF−生殖系列、MU11、18G4、18A5、19F5、CP5G2、またはR18のVドメインのCDR3(H3)断片を含む。
【0065】
[0073]特定の態様において、Vドメインおよび/またはVドメインを生殖系列化する(germlined)ことも可能であり、すなわち、慣用的分子生物学技術を用いて、これらのドメインのフレームワーク領域(FR)を突然変異させて、生殖系列細胞に産生されるものとマッチさせる。他の態様において、FR配列は、コンセンサス生殖系列配列と異なったままである。
【0066】
[0074]1つの態様において、本発明は、生殖系列化MUFのアミノ酸配列および核酸配列を提供する。生殖系列化MUFのVドメインのアミノ酸配列を、配列番号83および85に示す。生殖系列化MUFのVドメインのアミノ酸配列を、配列番号84および85に示す。生殖系列化MUFのVドメインの核酸配列を、配列番号92および94に示し、そして生殖系列化Vドメインの核酸配列を、配列番号93および94に示す。VBASEデータベース(MRC Center for Protein Engineering、英国)に対してアミノ酸配列および核酸配列の並列を行うことによって、VドメインおよびVドメインの生殖系列配列を同定することも可能である。いくつかの態様において、VBASEデータベース中の最も近いマッチと一致するように、scFvのFR領域を突然変異させ、そしてCDR部分を損なわれていないままにする。
【0067】
[0075]特定の態様において、本発明の抗体は、ヒトIL−21Rの細胞外ドメイン中のエピトープと特異的に反応する。予測される細胞外ドメインは、配列番号43のほぼアミノ酸20〜ほぼアミノ酸235の配列からなる。さらなる態様において、抗IL−21R抗体は、IL−21RへのIL−21の結合をブロッキングする。他の態様において、抗IL−21R抗体は、マウスIL−21Rの細胞外ドメイン中のエピトープと特異的に反応する。ネズミIL−21Rの細胞外ドメインは、配列番号45のほぼアミノ酸20〜ほぼアミノ酸236の配列からなる。マウスIL−21Rの細胞外ドメインは、ヒトの対応物と、約65%同一である。
【0068】
[0076]本発明の抗体が、他のタンパク質、例えばIL−21R細胞外ドメインのすべてまたは一部を含む組換えタンパク質と結合可能であることが意図される。
[0077]一般の当業者は、開示される抗体を用いて、IL−21Rと幾分異なるタンパク質を検出し、測定し、そして/または阻害することも可能であることを認識するであろう。例えば、これらのタンパク質は、IL−21Rの相同体であることも可能である。抗IL−21R抗体は、配列番号43に示す配列の少なくとも100、80、60、40、または20の隣接アミノ酸の配列いずれかに、少なくとも約60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれより同一である配列を含むタンパク質に結合すると予測される。
【0069】
[0078]配列相同性解析に加えて、エピトープ・マッピング(例えばEpitope Mapping Protocols,Morris監修,Humana Press,1996を参照されたい)、並びに二次構造および三次構造解析を行って、本明細書に開示する抗体、および抗原とのその複合体によって想定される、特定の3D構造を同定することも可能である。こうした方法には、限定されるわけではないが、X線結晶学(Engstom(1974)Biochem.Exp.Biol.,11:7−13)および本発明の抗体のバーチャル表示のコンピュータモデリング(Fletterickら(1986)Computer Graphics and Molecular Modeling, Current Communications in Molecular Biology中,Cold Spring Harbor Laboratory,ニューヨーク州コールドスプリングハーバー)が含まれる。
【0070】
[0079]本開示は、抗IL−21R抗体を得る方法であって、表1Aおよび表1BのVおよび/またはV配列(単数または複数)が改変された抗体を生成することを含む、前記方法を提供する。こうした抗体を、当該技術分野に知られる技術を用いて、当業者によって得ることも可能である。例えば、アミノ酸置換、欠失、または付加を、FR領域および/またはCDR領域に導入することも可能である。FR変化は、通常、抗体の安定性および免疫原性を改善するように設計され、一方、CDR変化は、典型的には、抗原に対する抗体親和性を増加させるように設計される。CDR配列を改変し、そしてターゲットに対する抗体親和性を測定することによって、親和性を増加させる変化を試験することも可能である(Antibody Engineering,第2版,Oxford Uuniversity Press,Borrebaeck監修,1995を参照されたい)。
【0071】
[0080]CDR配列が、配列番号1、2、3、4、5、6、7、8、9、19、20、21、22、23、24、25、26、27、47、48、49、50、51、52、53、54、55、65、66、67、68、69、70、71、72、73、83、84、85、86、87、88、89、90、91、101、102、103、104、105、106、107、108、109、119、120、121、122、123、124、125、126、127、137、138、139、140、141、142、143、144、または145に示すものと実質的には異ならない抗体が、本発明の範囲内に含まれる。典型的には、これは、類似の荷電、疎水性、または立体化学特性を有するアミノ酸とアミノ酸の置換を伴う。CDR領域とは対照的に、FR領域では、抗体の結合特性に不都合に影響を及ぼさない限り、より劇的な置換を作成することも可能である。置換を作成して、抗体を生殖系列化するか、または抗原結合部位を安定化することもまた、可能である。
【0072】
[0081]保存的修飾は、こうした修飾を作成しようとする分子のものと類似の機能的特性および化学的特性を有する分子を生じるであろう。対照的に、(1)置換領域の分子主鎖の構造、例えばシートまたはらせんコンホメーションとしての構造、(2)ターゲット部位での分子の荷電または疎水性、あるいは(3)分子のサイズ、を維持することに対する影響が有意に異なる、アミノ酸配列中の置換を選択することによって、分子の機能的特性および/または化学的特性に実質的な修飾を達成することも可能である。
【0073】
[0082]例えば、「保存的アミノ酸置換」は、その位のアミノ酸残基の極性または荷電に、ほとんどまたはまったく影響がないような、天然アミノ酸残基の非天然アミノ酸残基での置換を伴うことも可能である。さらに、「アラニン・スキャニング突然変異誘発」に関して先に記載されている(例えばMacLennanら,1998,Acta Physiol.Scand.Suppl.643:55−67;Sasakiら,1998,Adv.Biophys.35:1−24を参照されたい)ように、ポリペプチド中の天然残基いずれかをアラニンで置換することもまた可能である。
【0074】
[0083]こうした置換が望ましい時点で、当業者が望ましいアミノ酸置換(保存的であれ非保存的であれ)を決定することも可能である。例えば、アミノ酸置換を用いて、分子配列の重要な残基を同定するか、あるいは本明細書に記載する分子の親和性を増加させるかまたは減少させることも可能である。典型的なアミノ酸置換を表3に示す。
【0075】
表3:アミノ酸置換
【0076】
【表4】

【0077】
[0084]特定の態様において、保存的アミノ酸置換はまた、典型的には、生物学的系における合成によるよりも、化学的ペプチド合成によって取り込まれる非天然存在アミノ酸残基も含む。
【0078】
[0085]1つの態様において、変異体Vドメインを作成する方法は、少なくとも1つのアミノ酸を、開示するVドメイン中に付加するか、該ドメインから欠失させるか、または該ドメイン中で置換するか、あるいは開示するVドメインと少なくとも1つのVドメインを合わせ、そしてIL−21R結合またはIL−21R活性調節に関して、変異体Vドメインを試験することを含む。
【0079】
[0086]変異体Vドメインを作成する類似の方法は、少なくとも1つのアミノ酸を、開示するVドメイン中に付加するか、該ドメインから欠失させるか、または該ドメイン中で置換するか、あるいは開示されるVドメインと少なくとも1つのVドメインを合わせ、そしてIL−21R結合またはIL−21R活性調節に関して、変異体Vドメインを試験することを含む。
【0080】
[0087]本開示のさらなる側面は、IL−21Rに結合する抗原結合断片を調製する方法を提供する。該方法は:
(a)CDR1、2または3の1以上を欠くか、あるいは置き換えられる予定のCDR1、2または3を含有する、Vドメインをコードする核酸の出発レパートリーを提供し;
(b)出発レパートリーのCDR1、2または3領域に、V CDR1、2または3に関して本明細書に実質的に示すようなアミノ酸配列をコードする核酸を挿入するか、あるいは出発レパートリーの該領域を、該核酸で置き換えて、産物レパートリーを得て;
(c)産物レパートリーの核酸を発現させ;
(d)IL−21Rに結合する特異的抗原結合断片を選択し;そして
(e)特異的抗原結合断片またはそれをコードする核酸を回収する
ことを含む。
【0081】
[0088]本発明のV CDR1、2または3を、CDR1、2または3を欠くか、あるいは置き換えられる予定のCDR1、2または3を含有するVドメインをコードする核酸のレパートリーと組み合わせる類似の方法も提供する。
【0082】
[0089]組換えDNA方法論を用いて、開示するCDR配列を、それぞれのCDRを欠くVドメインまたはVドメインのレパートリーに導入することも可能である(Marksら(BioTechnology(1992)10:779−783))。例えば、可変ドメインの5’端に隣接するプライマーおよび第三のFRに対するプライマーを用いて、CDR3を欠く可変ドメイン配列のレパートリーを生成することも可能である。このレパートリーを、開示する抗体のCDR3と組み合わせることも可能である。類似の技術を用いて、開示するCDR配列の部分を、他の抗体由来のCDR配列の部分とシャッフルして、IL−21Rに結合する抗原結合断片のレパートリーを提供することも可能である。いずれのレパートリーも、IL−21Rに結合する適切な抗原結合断片を選択可能であるように、ファージディスプレイ(WO 92/01047に記載される)などの宿主系で発現させることも可能である。
【0083】
[0090]さらなる代替法は、開示するV配列またはV配列のランダム突然変異誘発を用いて、IL−21Rになお結合可能な変異体VドメインまたはVドメインを生成する。変異性PCRを用いた技術がGramら(Proc.Nat.Acad.Sci. U.S.A.(1992)89:3576−3580)に記載される。
【0084】
[0091]別の方法は、開示するV配列またはV配列の直接突然変異誘発を用いる。こうした技術は、Barbasら(Proc.Nat.Acad.Sci.U.S.A.(1994)91:3809−3813)およびSchierら(J. Mol. Biol.(1996)263:551−567)に開示される。
【0085】
[0092]可変ドメインの部分は、本明細書に実質的に示すような少なくとも1つのCDR領域、および場合によって、本明細書に示すようなVドメインまたはVドメイン由来の介在フレームワーク領域を含むであろう。該部分は、FR1のC末端側半分および/またはFR4のN末端側半分を含むことも可能である。可変ドメインのN末端またはC末端のさらなる残基は、天然存在抗体に見られる残基と同じでなくてもよい。例えば、組換えDNA技術によって抗体を構築すると、しばしば、リンカーの使用に由来するN末端残基またはC末端残基が導入される。いくつかのリンカーを用いて、可変ドメインを他の可変ドメイン(例えばディアボディ(diabodies))、定常ドメイン、またはタンパク質性標識に連結することも可能である。
【0086】
[0093]実施例に例示する態様は、VドメインおよびVドメインの「マッチした」対を含むが、当業者は、代替態様が、VドメインまたはVドメインのいずれか由来の単一CDRのみを含有する抗原結合断片を含むことも可能であることを認識するであろう。一本鎖の特異的抗原結合ドメインのいずれか1つを用いて、例えば、IL−21Rに結合可能な、2ドメインの特異的抗原結合断片を形成可能な相補ドメインに関してスクリーニングすることも可能である。WO 92/01047に開示する、いわゆる階層的二重コンビナトリアル・アプローチを用いたファージディスプレイ・スクリーニング法によって、スクリーニングを達成することも可能である。このアプローチでは、H鎖またはL鎖クローンいずれかを含有する個々のコロニーを用いて、もう一方の鎖(LまたはH)をコードするクローンの完全ライブラリーを感染させ、そして生じた二本鎖の特異的抗原結合ドメインを、記載するようなファージディスプレイ技術にしたがって選択する。
【0087】
[0094]いくつかの代替態様において、抗IL−21R抗体を化学的架橋または組換え法によって、タンパク質(例えばアルブミン)に連結することも可能である。開示する抗体を、米国特許第4,640,835号;第4,496,689号;第4,301,144号;第4,670,417号;第4,791,192号;または第4,179,337号に示される方式で、多様な非タンパク質性ポリマー(例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、またはポリオキシアルキレン)に連結することもまた可能である。ポリマーへの共有コンジュゲート化によって、抗体を化学的に修飾し、例えば血液循環中の半減期を増加させることも可能である。典型的なポリマーおよび付着法が、米国特許第4,766,106号;第4,179,337号;第4,495,285号;および第4,609,546号に示される。
【0088】
[0095]開示する抗体を修飾して、グリコシル化を改変することも可能であり;すなわち少なくとも1つの炭水化物部分を欠失させるかまたは抗体に付加することも可能である。アミノ酸配列を変化させて、当該技術分野に周知のグリコシル化コンセンサス部位を欠失させるかまたは生成することによって、グリコシル化部位の欠失または付加を達成することも可能である。炭水化物部分を付加する別の手段は、抗体のアミノ酸残基への配糖体の化学的または酵素的カップリングである(WO87/05330およびAplinら(1981)CRC Crit.Rev.Biochem.,22:259−306を参照されたい)。炭水化物部分の除去を、化学的または酵素的に達成することもまた可能である(Hakimuddinら(1987)Arch.Biochem.Biophys.,259:52;Edgeら(1981)Anal.Biochem.,118:131;Thotakuraら(1987)Meth.Enzymol.,138:350を参照されたい)。
【0089】
[0096]抗体定常領域を改変する方法が、当該技術分野に知られる。抗体の定常部の少なくとも1つのアミノ酸残基を、異なる残基で置き換えることによって、機能改変(例えば細胞上のFcRまたは補体のC1構成要素などのエフェクターリガンドに対する親和性改変)を有する抗体を産生することも可能である(例えば、その内容がすべて本明細書に援用されるEP 388,151 A1、US 5,624,821およびUS 5,648,260を参照されたい)。ネズミまたは他の種の抗体に適用した場合、類似の機能を減少させるかまたは除去するであろう、類似の種類の改変を記載することも可能である。
【0090】
[0097]例えば、FcR(例えばFcガンマR1)またはC1qに対する抗体(例えばIgG、例えばヒトIgG)のFc領域の親和性を改変することが可能である。少なくとも1つの明記される残基を、側鎖上に適切な官能性を有する少なくとも1つの残基で置き換えるか、あるいはグルタミン酸またはアスパラギン酸などの荷電官能基を導入するか、あるいはおそらくフェニルアラニン、チロシン、トリプトファンまたはアラニンなどの芳香族非極性残基を導入することによって、親和性を改変することも可能である(例えばUS 5,624,821を参照されたい)。
【0091】
[0098]例えば、IgG定常領域の残基297(アスパラギン)をアラニンで置き換えると、エフェクター細胞の補充が有意に阻害されるが、C1qに対する親和性はわずかに減少する(約3倍弱くなる)だけである(例えばUS 5,624,821を参照されたい)。重鎖中の残基の番号付けは、EUインデックスのものである(Kabatら、1991、上記を参照されたい)。この改変は、グリコシル化部位を破壊し、そしてFc受容体結合には、炭水化物の存在が必要であると考えられる。グリコシル化部位を破壊する、この部位での他の置換はいずれも、溶解活性に同様の減少を引き起こすと考えられる。他のアミノ酸置換、例えば残基318(Glu)、320(Lys)および322(Lys)のいずれか1つのAlaへの変化が、IgG抗体のFc領域へのC1qの結合を消滅させることもまた知られる(例えばUS 5,624,821を参照されたい)。
【0092】
[0099]Fc受容体との相互作用が減少した修飾抗体を産生することも可能である。例えば、ヒトFcガンマR1受容体に結合するヒトIgGにおいて、Leu235をGluに変化させると、受容体との相互作用が破壊されることが示されている。抗体のヒンジ連結領域中の隣接部位または近接部位で突然変異させる(例えば残基234、236または237をAlaで置換する)と、やはり、FcガンマR1受容体への抗体親和性に影響を及ぼすことも可能である。重鎖中の残基の番号付けは、EUインデックスに基づく(Kabatら、1991、上記を参照されたい)。
【0093】
[0100]抗体の溶解活性を改変するさらなる方法、例えばCH2ドメインのN末端領域中の少なくとも1つのアミノ酸を改変させることによる方法が、MorganらによるWO 94/29351およびUS 5,624,821に記載され、これら文献のすべての内容は、本明細書に明確に援用される。
【0094】
[0101]本発明の抗体を、検出可能標識または機能標識でタグ付けすることも可能である。これらの標識には、放射標識(例えば131Iまたは99Tc)、酵素標識(例えば西洋ワサビ(horseradish)ペルオキシダーゼまたはアルカリホスファターゼ)、および他の化学部分(例えばビオチン)が含まれる。
【0095】
[0102]当業者は、上述の修飾は、まったく包括的でなく、そして本開示の解説に鑑みて、当業者には多くの他の修飾が明らかであることを認識するであろう。
【0096】
核酸、クローニングおよび発現系
[0103]本開示は、開示する抗体をコードする単離核酸を提供する。核酸は、DNAまたはRNAを含むことも可能であり、そしてこれらは合成(完全または部分的)または組換え(完全または部分的)であることも可能である。本明細書に示すようなヌクレオチド配列への言及は、明記する配列を含むDNA分子、およびUがTに対して置換された、明記する配列を含むRNA分子を含む。
【0097】
[0104]やはり提供するのは、本明細書に開示するような、1つ、2つ、または3つのCDRの、Vドメイン、Vドメイン、またはその組み合わせのコード配列、あるいは該配列に実質的に同一な配列(例えば該配列に少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれより同一であるか、あるいはストリンジェントな条件下で、開示する配列にハイブリダイズ可能な配列)を含む核酸である。
【0098】
[0105]1つの態様において、単離核酸は、配列番号4、5、6、7、8、9、22、23、24、25、26、27、50、51、52、53、54、55、68、69、70、71、72、73、86、87、88、89、90、91、104、105、106、107、108、109、122、123、124、125、126、127、140、141、142、143、144および145のアミノ酸配列から選択される、少なくとも1つのCDRを有する抗IL−21R抗体の重鎖および軽鎖の可変領域をコードするヌクレオチド配列、あるいは本明細書に記載する配列と1または2アミノ酸異なるCDRをコードする配列を有する。いくつかの態様において、CDRのアミノ酸配列には、配列番号4、5、6、7、8、9、22、23、24、25、26、27、50、51、52、53、54、55、68、69、70、71、72、73、86、87、88、89、90、91、104、105、106、107、108、109、122、123、124、125、126、127、140、141、142、143、144および145に示す配列中に、1以上のアミノ酸の保存的アミノ酸置換が含まれる。
【0099】
[0106]核酸は、軽鎖または重鎖の可変領域のみをコードすることも可能であるし、あるいは対応する可変領域に機能可能であるように連結された抗体軽鎖または重鎖の定常領域もまたコードすることも可能である。1つの態様において、軽鎖可変領域(V)を、カッパまたはラムダの定常領域から選択される定常領域に連結する。軽鎖定常領域はまた、ヒト・カッパ型またはラムダ型であることも可能である。別の態様において、重鎖可変領域(V)を、IgG(例えばIgG、IgG、IgG、IgG)、IgM、IgA、IgA、IgD、およびIgEから選択される抗体アイソタイプの重鎖定常領域に連結する。重鎖定常領域は、IgG(例えばIgG)アイソタイプであることも可能である。
【0100】
[0107]本発明の核酸組成物は、しばしば、修飾制限部位等を除いて(cDNAまたはゲノムDNAまたはその混合物の)天然配列中にあるが、標準的技術にしたがって突然変異されて、遺伝子配列を提供することも可能である。コード配列では、これらの突然変異は、望ましいようにアミノ酸配列に影響を及ぼすことも可能である。特に、天然V、D、J、定常領域、スイッチおよび本明細書に記載する他のこうした配列に実質的に同一であるか、またはこれらに由来するヌクレオチド配列が意図される(ここで「由来する」は、配列が別の配列と同一であるか、または別の配列から修飾されていることを示す)。
【0101】
[0108]1つの態様において、核酸は、提供する配列のものと異なる(例えば置換、挿入、または欠失によって異なる)(例えば以下のとおり:少なくとも1ヌクレオチドであるが、10、20、30、または40ヌクレオチド未満;少なくとも1ヌクレオチドであるが、対象核酸中のヌクレオチドの1%、5%、10%または20%未満)。この解析に必要であるならば、配列を最大相同に並列しなければならない。欠失または挿入、あるいはミスマッチのため、「ループ」アウトした配列は、相違と見なされる。相違は、非必須残基(単数または複数)をコードするヌクレオチド(単数または複数)の箇所であることも可能であるし、また相違は保存的置換(単数または複数)であることも可能である。本開示はまた、本明細書に記載するような核酸を少なくとも1つ含む、プラスミド、ベクター、転写カセットまたは発現カセットの形の核酸構築物も提供する。
【0102】
[0109]本開示は、本明細書に記載する核酸構築物を少なくとも1つ含む宿主細胞をさらに提供する。本明細書に記載する配列を含む核酸(単数または複数)から、コードされるタンパク質(単数または複数)を作成する方法もまた、提供する。該方法は、宿主細胞が核酸からタンパク質を発現するように、適切な条件下で、宿主細胞を培養することを含む。発現および産生に続いて、適切な技術いずれかを用いて、VドメインまたはVドメイン、あるいは特異的結合メンバーを単離し、そして/または精製し、次いで、適切なように使用することも可能である。
【0103】
[0110]抗原結合断片、Vドメインおよび/またはVドメイン、並びにコード核酸分子およびベクターを、天然環境から、実質的に純粋な型または均質な型で、あるいは核酸の場合、必要な機能を持つポリペプチドをコードする配列以外の起源の核酸または遺伝子を含まずに、または実質的に含まずに、単離し、そして/または精製することも可能である。
【0104】
[0111]多様な宿主細胞において、ポリペプチドをクローニングし、そして発現させる系が当該技術分野に知られる。抗体を産生するのに適した細胞が、例えば、Fernandezら(1999)Gene Expression Systems,Academic Press監修に記載される。簡潔には、適切な宿主細胞には、哺乳動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母細胞、または原核細胞、例えば大腸菌(E.coli)が含まれる。当該技術分野において、異種ポリペプチド発現に利用可能な哺乳動物細胞には、リンパ球性細胞株(例えばNSO)、HEK293細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、COS細胞、HeLa細胞、ベビーハムスター腎臓細胞、卵母細胞、およびトランスジェニック動物由来の細胞、例えば乳腺上皮細胞が含まれる。1つの態様において、MUF抗体およびMU11抗体をHEK293細胞またはCHO細胞で発現させる。他の態様において、本発明の抗体をコードする核酸を、組織特異的プロモーター(例えば乳腺特異的プロモーター)の調節下に置き、そしてトランスジェニック動物において、抗体を産生する。例えば、抗体を、トランスジェニック動物、例えばトランスジェニック・ウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ、ヤギまたはげっ歯類のミルクに分泌させる。プロモーター配列、ターミネーター配列、ポリアデニル化配列、エンハンサー配列、マーカー遺伝子、および他の配列を含む、適切な制御配列を含有するように、適切なベクターを選択するかまたは構築することも可能である。ベクターはまた、プラスミドまたはウイルス主鎖を含有することも可能である。詳細に関しては、Sambrookら, Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第2版,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)を参照されたい。DNAの操作、調製、突然変異誘発、配列決定、およびトランスフェクションを含む、ベクターとともに用いる多くの確立された技術が、Current Protocols in Molecular Biology,第2版,Ausubelら監修,John Wiley & Sons(1992)に記載される。
【0105】
[0112]本開示のさらなる側面は、宿主細胞に核酸を導入する方法を提供する。真核細胞の場合、適切なトランスフェクション技術には、リン酸カルシウム、DEAE−デキストラン、エレクトロポレーション、リポソーム仲介トランスフェクション、およびレトロウイルスまたは他のウイルス、例えばワクシニアまたはバキュロウイルスを用いた形質導入が含まれることも可能である。細菌細胞の場合、適切な技術には、塩化カルシウム形質転換、エレクトロポレーション、およびバクテリオファージを用いたトランスフェクションが含まれることも可能である。DNA導入に続いて選択法(例えば薬剤耐性)を行って、核酸を含有する細胞を選択することも可能である。
【0106】
生物学的寄託
[0113]MUF重鎖および軽鎖を含有するベクターで形質転換したCHO細胞、並びにMU11重鎖および軽鎖を含有するベクターで形質転換したCHO細胞は、それぞれ、寄託指定番号PTA−5031およびPTA−5030の元に、アメリカン・ティシュー・カルチャー・コレクション(ATCC)に2003年3月5日に寄託された。寄託施設の住所は、10801 University Blvd,Manassas,VA 20110,U.S.A.である。
【0107】
抗IL−21R抗体の使用
[0114]IL−21Rに対するアンタゴニストとして作用する抗IL−21R抗体を用いて、少なくとも1つのIL−21R仲介免疫応答、例えばT細胞、B細胞、NK細胞、マクロファージ、または滑膜細胞の細胞増殖、サイトカイン分泌、ケモカイン分泌、および細胞溶解活性の1以上を制御することも可能である。したがって、本発明の抗体を用いて、免疫細胞または造血細胞(例えば骨髄細胞系譜、リンパ細胞系譜、または赤血球細胞系譜の細胞、あるいはその前駆体細胞)の活性(例えば増殖、分化、および/または生存)を阻害することも可能であり、そしてしたがって、該抗体を用いて、多様な免疫障害および過剰増殖障害を治療することも可能である。治療可能な免疫障害の限定されない例には、限定されるわけではないが、移植拒絶、移植片対宿主疾患、アレルギー(例えばアトピー性アレルギー)および自己免疫疾患が含まれる。自己免疫疾患には、糖尿病、関節炎性障害(関節リウマチ、若年性関節リウマチ、骨関節炎、乾癬性関節炎、および強直性脊椎炎を含む)、脊椎関節症、多発性硬化症、脳脊髄炎、重症筋無力症、全身性エリテマトーデス、皮膚エリテマトーデス、自己免疫甲状腺炎、皮膚炎(アトピー性皮膚炎および湿疹様皮膚炎を含む)、乾癬、シェーグレン症候群、IBD(クローン病および潰瘍性大腸炎を含む)、喘息(内因性喘息およびアレルギー性喘息を含む)、強皮症および脈管炎が含まれることも可能である。
【0108】
[0115]多発性硬化症は、炎症およびミエリン鞘の欠損によって特徴付けられる中枢神経系の疾患であり、ミエリン鞘は、神経を絶縁し、そして適切な神経機能に必要な脂肪性物質である。IL−21に依存する免疫応答から生じる炎症を、本発明の抗体および組成物で治療することも可能である。多発性硬化症の実験自己免疫脳炎(EAE)マウスモデル(Tuohyら(J.Immunol.(1988)141:1126−1130)、Sobelら(J. Immunol.(1984)132:2393−2401)、およびTraugott(Cell Immunol.(1989)119:114−129))において、EAE誘導前に(そして引き続き)、MU11注射でマウスを処置すると、疾患の開始が非常に遅延される。本発明の抗体を同様に用いて、ヒトにおける多発性硬化症を治療することも可能である。
【0109】
[0116]関節炎は、関節における炎症によって特徴付けられる疾患である。関節リウマチ(RA)が関節炎の最も頻繁な型であり、結合組織、および関節を裏打ちする膜である滑膜の炎症を伴う。炎症滑膜は、しばしば関節に浸潤し、そして関節軟骨および骨を損傷する。研究によって、滑膜細胞およびマクロファージをIL−21で処理すると、これらの細胞が炎症と関連するサイトカインおよびケモカインを分泌するよう誘導されることが示されている。関節リウマチのマウスモデル、コラーゲン誘導関節炎(CIA)(Courtenayら(Nature(1980)283:666−628)およびWilliamsら(Immunol.(1995)84:433−439))において、CIA誘導に続いて(そして引き続き)、マウスをIL−21で処置すると、疾患が悪化する。炎症性サイトカインおよびケモカイン分泌の増加、並びにより重要なことに、IL−21に依存する免疫応答から生じる疾患の増加を、本発明の抗体で治療することも可能である。同様に、本発明の抗体および組成物を用いて、ヒトにおいて、RAまたは他の関節炎疾患を治療することも可能である。
【0110】
[0117]移植拒絶は、ドナー由来の組織が、宿主の免疫細胞に、特異的に「攻撃」される免疫学的現象である。主な「攻撃性」細胞は、T細胞であり、T細胞のT細胞受容体は、ドナーのMHC分子を「外来(foreign)」と認識する。この認識によってT細胞が活性化され、T細胞は増殖し、そして多様なサイトカインおよび細胞溶解性タンパク質を分泌し、最終的に、これらが移植片を破壊する。移植拒絶のin vitroアッセイである混合リンパ球反応(MLR)において、IL−21を補充した場合、T細胞がより強く増殖する。MLRおよび移植モデルは、Current Protocols in Immunology,第2版,Coliganら監修,John Wiley & Sons,1994;Kasaianら(Immunity(2002)16:559−569);Fulmerら(Am.J.Anat.(1963)113:273−285)、およびLenschowら(Science(1992)257:789−792)に記載されている。本発明の抗体および組成物を用いて、MLRを減少させ、そしてIL−21に依存する、ヒトにおける移植拒絶および関連疾患(例えば移植片対宿主疾患)を治療することも可能である。
【0111】
[0118]全身性エリテマトーデス(SLE)は、DNA、核抗原、およびリボ核タンパク質に対する抗体を含む自己抗体の存在に特徴付けられる、自己免疫疾患である。これらの自己抗体は、組織および臓器損傷と関連する。SLEの原因は未知であるが、自己抗体が発生することから、自己応答性T細胞またはB細胞の阻害が不適切であることが示唆される。本発明の抗体および組成物を用いて、自己応答性T細胞およびB細胞のIL−21仲介活性を阻害し、そしてNZB×NZWマウス(SLEのマウスモデル)におけるSLEまたは関連疾患(Immunologic Defects in Laboratory Animals,Gershwinら監修,Plenum Press,1981)あるいはヒトにおけるSLEまたは関連疾患を治療することも可能である。
【0112】
[0119]本発明の抗体を用いて、IL−21応答性細胞およびIL−21R応答性細胞の異常な活性と関連する過剰増殖障害を治療することもまた可能である。こうした細胞の例には、造血起源の腫瘍性細胞、例えば骨髄細胞系譜、リンパ細胞系譜または赤血球細胞系譜から生じる細胞、あるいはその前駆体細胞が含まれる。こうした腫瘍性障害の例には、白血病性癌、並びに血液の腫瘍、骨髄の腫瘍(例えば骨髄腫)、およびリンパ組織の腫瘍(例えばリンパ腫)が含まれる。特定の態様において、本発明は、限定されるわけではないが、急性前骨髄白血病(APML)、急性骨髄性白血病(AML)および慢性骨髄性白血病(CML)を含む、多様な白血病性癌の治療に関する(Vaickus,L.(1991)Crit.Rev.in Oncol./Hemotol.11:267−97に概説される)。本発明の方法によって治療可能なリンパ系悪性腫瘍の例には、限定されるわけではないが、急性リンパ芽球白血病(B細胞系譜ALLおよびT細胞系譜ALLを含む、ALL)、慢性リンパ球性白血病(CLL)、前リンパ球性白血病(PLL)、有毛細胞白血病(HLL)、およびバルデンストレーム・マクログロブリン血症(WM)が含まれる。本発明によって治療可能な悪性リンパ腫のさらなる型には、限定されるわけではないが、非ホジキンリンパ腫、末梢T細胞リンパ腫、成人T細胞白血病/リンパ腫(ATL)、皮膚T細胞リンパ腫(CTCL)、大型顆粒リンパ球性白血病(LGF)、ホジキンリンパ腫、およびその変型が含まれる。
【0113】
併用療法
[0120]1つの態様において、少なくとも1つの抗IL−21R抗体および少なくとも1つの療法剤を含む薬剤組成物を、併用療法で投与する。該療法は、免疫障害および炎症性障害などの病的状態または障害を治療するのに有用である。用語「併用して」は、この背景において、抗体組成物および療法剤を、同時にまたは連続していずれかで、実質的に同時期に投与することを意味する。連続して投与した場合、第二の化合物投与の開始時に、2つの化合物の第一のものは、治療部位で、なお有効濃度で検出可能であることも可能である。
【0114】
[0121]例えば、併用療法には、少なくとも1つのさらなる療法剤と同時配合され、そして/または同時投与される、少なくとも1つの抗IL−21R抗体が含まれることも可能である。さらなる剤には、以下により詳細に記載するような、少なくとも1つのサイトカイン阻害剤、増殖因子阻害剤、免疫抑制剤、抗炎症剤、代謝阻害剤、酵素阻害剤、細胞傷害剤、および細胞分裂停止剤が含まれることも可能である。こうした併用療法は、より低い投薬量で投与された療法剤を好適に利用し、したがって多様な単剤療法に関与する、ありうる毒性または合併症を回避することも可能である。さらに、本明細書に開示する療法剤は、IL−21/IL−21R経路と異なる経路に作用して、そしてしたがって、抗IL−21R抗体の効果を増進し、そして/またはこうした効果と同調すると予期される。
【0115】
[0122]抗IL−21R抗体と併用する療法剤は、自己免疫およびそれに続く炎症応答の異なる段階で干渉する剤であることも可能である。1つの態様において、本明細書に記載する少なくとも1つの抗IL−21R抗体を、少なくとも1つのサイトカインおよび/または増殖因子アンタゴニストと同時配合し、そして/または同時投与することも可能である。アンタゴニストには、可溶性受容体、ペプチド阻害剤、小分子、リガンド融合体、抗体(サイトカインもしくは増殖因子またはその受容体あるいは他の細胞表面分子に結合する)、および「抗炎症サイトカイン」およびそのアゴニストが含まれることも可能である。
【0116】
[0123]本明細書に記載する抗IL−21R抗体と併用可能な剤の限定されない例には、限定されるわけではないが、少なくとも1つのインターロイキン(例えばIL−1、IL−2、IL−6、IL−7、IL−8、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、およびIL−22);サイトカイン(例えばTNFα、LT、EMAP−II、およびGM−CSF);および増殖因子(例えばFGFおよびPDGF)のアンタゴニストが含まれる。該剤にはまた、限定されるわけではないが、インターロイキン、サイトカイン、および増殖因子の少なくとも1つの受容体のアンタゴニストが含まれることも可能である。抗IL−21R抗体を、CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD80(B7.1)、CD86(B7.2)、CD90などの細胞表面分子、またはそのリガンド(例えばCD154(gp39、CD40L))、あるいはLFA−1/ICAM−1およびVLA−4/VCAM−1(Yusuf−Makagiansarら(2002)Med Res Rev 22(2):146−67)に対する阻害剤(例えば抗体)と併用することもまた可能である。本明細書に記載する抗IL−21R抗体と併用可能なアンタゴニストには、IL−1、IL−12、TNFα、IL−15、IL−17、IL−18、IL−22、およびその受容体のアンタゴニストが含まれることも可能である。
【0117】
[0124]これらの剤の例には、IL−12アンタゴニスト(IL−12に結合する抗体など(例えばWO 00/56772、Genetics Institute/BASFを参照されたい));IL−12受容体阻害剤(IL−12受容体に対する抗体など);および可溶性IL−12受容体およびその断片が含まれる。IL−15アンタゴニストの例には、IL−15またはその受容体に対する抗体、IL−15受容体の可溶性断片、およびIL−15結合タンパク質が含まれる。IL−18アンタゴニストの例には、IL−18に対する抗体、IL−18受容体の可溶性断片、およびIL−18結合タンパク質(IL−18BP、Malletら(2001)Circ.Res.28)が含まれる。IL−1アンタゴニストの例には、インターロイキン−1変換酵素(ICE)阻害剤(Vx740など)、IL−1アンタゴニスト(例えばIL−1RA(ANIKINRA、AMGEN))、sIL−1RII(Immunex)、および抗IL−1受容体抗体が含まれる。
【0118】
[0125]TNFアンタゴニストの例には、TNF(例えばヒトTNFα)に対する抗体、例えばD2E7(ヒト抗TNFα抗体、U.S.6,258,562、HumiraTM、BASF);CDP−571/CDP−870/BAY−10−3356(ヒト化抗TNFα抗体、Celltech/Pharmacia);cA2(キメラ抗TNFα抗体、レミケードTM、Centocor);および抗TNF抗体断片(例えばCPD870)が含まれる。他の例には、可溶性TNF受容体(例えばヒトp55またはp75)断片および誘導体、例えばp55 kdTNFR−IgG(55kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、レネルセプトTM)および75kd TNFR−IgG(75kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、エンブレルTM、Immunex、例えばArthritis & Rheumatism(1994)Vol.37,S295;J.Invest.Med.(1996)Vol.44,235A)が含まれる。さらなる例には、酵素アンタゴニスト(例えばTNFα変換酵素阻害剤(TACE)、例えばアルファ−スルホニルヒドロキサム酸誘導体(WO 01/55112)またはN−ヒドロキシホルムアミド阻害剤(GW 3333、−005、または−022))およびTNF−bp/s−TNFR(可溶性TNF結合タンパク質、例えばArthritis & Rheumatism(1996)Vol.39,No.9(補遺),S284;およびAm.J.Physiol.Heart Circ.Physiol.(1995)Vol.268,pp.37−42を参照されたい)が含まれる。TNFアンタゴニストは、75kdTNFR−IgGなどの可溶性TNF受容体(例えばヒトp55またはp75)断片および誘導体;およびTNFα変換酵素(TACE)阻害剤であることも可能である。
【0119】
[0126]他の態様において、本明細書に記載する抗IL−21R抗体を、以下の少なくとも1つと併用投与することも可能である:IL−13アンタゴニスト、例えば可溶性IL−13受容体および/または抗IL−13抗体;およびIL−2アンタゴニスト、例えばIL−2融合タンパク質(例えばDAB486−IL−2および/またはDAB389−IL−2、Seragen、例えばArthritis & Rheumatism(1993)Vol.36,1223を参照されたい)および抗IL−2R抗体(例えば抗Tac(ヒト化抗体、Protein Design Labs、Cancer Res.1990 Mar 1;50(5):1495−502を参照されたい))。別の併用には、IDEC−CE9.1/SB 210396(抗CD4抗体、IDEC/SmithKline)などの非枯渇性抗CD4阻害剤と併用する抗IL−21R抗体が含まれる。さらに他の併用には、CD80(B7.1)およびCD86(B7.2)同時刺激経路アンタゴニスト(抗体、可溶性受容体、またはアンタゴニスト性リガンド);P−セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL);並びに抗炎症性サイトカインおよびそのアゴニスト(例えば抗体)と併用する抗IL−21R抗体が含まれる。抗炎症性サイトカインには、IL−4(DNAX/Schering);IL−10(SCH 52000、組換えIL−10、DNAX/Schering);IL−13;およびTGFが含まれることも可能である。
【0120】
[0127]他の態様において、少なくとも1つの抗IL−21R抗体を、少なくとも1つの抗炎症性薬剤、免疫抑制剤、代謝阻害剤、および酵素阻害剤と同時配合し、そして/または同時投与することも可能である。本明細書に記載するIL−21アンタゴニストと併用可能な薬剤または阻害剤の限定されない例には、限定されるわけではないが:非ステロイド性抗炎症性薬剤(NSAID)(例えばイブプロフェン、テニダップ(例えばArthritis & Rheumatism(1996)Vol.39,No.9(補遺),S280)、ナプロキセン(例えばNeuro Report(1996)Vol.7,pp.1209−1213)、メロキシカム、ピロキシカム、ジクロフェナク、およびインドメタシン);スルファサラジン(例えばArthritis & Rheumatism(1996)Vol.39,No,9(補遺),S281);コルチコステロイド(プレドニゾロンなど);サイトカイン抑制性抗炎症性薬剤(CSAID);およびヌクレオチド生合成の阻害剤(例えばプリン生合成の阻害剤(例えばメトトレキセートなどの葉酸アンタゴニスト)およびピリミジン生合成の阻害剤(例えばレフルノミドなどのジヒドロオロト酸デヒドロゲナーゼ(DHODH)阻害剤(例えばArthritis & Rheumatism(1996)Vol.39, No.9(補遺),S131;Inflammation Research(1996)Vol.45,pp.103−107を参照されたい)))の少なくとも1つが含まれる。IL−21/IL−21Rアンタゴニストと併用する療法剤には、NSAID、CSAID、DHODH阻害剤(レフルノミドなど)、および葉酸アンタゴニスト(メトトレキセートなど)が含まれることも可能である。
【0121】
[0128]さらなる阻害剤の例には:コルチコステロイド(経口、吸入、および局所注射);免疫抑制剤(シクロスポリンおよびタクロリムス(FK−506)など);mTOR阻害剤(シロリムス(ラパマイシン)またはラパマイシン誘導体(例えばCCI−779などのエステル・ラパマイシン誘導体(Elit.L.(2002)Current Opinion Investig.Drugs 3(8):1249−53;Huang,S.ら(2002)Current Opinion Investig.Drugs 3(2):295−304)));TNFαおよびIL−1などの炎症促進性サイトカインのシグナル伝達に干渉する剤(例えばIRAK、NIK、IKK、p38またはMAPキナーゼ阻害剤);COX2阻害剤(例えばセレコキシブおよびその変異体(MK−966)、例えばArthritis &Rheumatism(1996)Vol.39,No.9(補遺),S81を参照されたい);ホスホジエステル阻害剤(R973401など、例えばArthritis &Rheumatism(1996)Vol.39,No.9(補遺),S282を参照されたい);ホスホリパーゼ阻害剤(例えばトリフルオロメチルケトン類似体(U.S.6,350,892)などの細胞質ゾル・ホスホリパーゼ2(cPLA2)阻害剤);血管内皮細胞増殖因子(VEGF)阻害剤;VEGF受容体阻害剤;および血管形成阻害剤の少なくとも1つが含まれる。抗IL−21R抗体と併用する療法剤には:免疫抑制剤(シクロスポリンおよびタクロリムス(FK−506)など);およびmTOR阻害剤(シロリムス(ラパマイシン)またはラパマイシン誘導体(例えばCCI−779などのエステル・ラパマイシン誘導体)など);COX2阻害剤(セレコキシブおよびその変異体など);およびホスホリパーゼ阻害剤(細胞質ゾル・ホスホリパーゼ2(cPLA2)阻害剤など(例えばトリフルオロメチルケトン類似体))が含まれることも可能である。
【0122】
[0129]少なくとも1つの抗IL−21R抗体と同時投与し、そして/または同時配合することも可能な療法剤の例には、限定されるわけではないが:TNFアンタゴニスト(抗TNF抗体など);TNF受容体(例えばヒトp55およびp75)の可溶性断片およびその誘導体(p55 kdTNFR−IgG(55kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、レネルセプトTM)および75kd TNFR−IgG(75kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、エンブレルTM)など);TNF酵素アンタゴニスト(TACE阻害剤など);IL−12、IL−15、IL−17、IL−18、およびIL−22のアンタゴニスト;T細胞およびB細胞枯渇剤(抗CD4抗体または抗CD22抗体など);小分子阻害剤(メトトレキセートおよびレフルノミドなど);シロリムス(ラパマイシン)およびその類似体(CCI−779など);Cox−2およびcPLA2阻害剤;p38、TPL−2、Mk−2およびNFκB阻害剤;RAGEおよび可溶性RAGE;P−セレクチンおよびPSGL−1阻害剤(抗体および小分子阻害剤など);並びにエストロゲン受容体ベータ(ERB)アゴニスト、およびERB−NFκbアンタゴニストの少なくとも1つが含まれる。少なくとも1つの抗IL−21R抗体と同時投与し、そして/または同時配合することも可能な療法剤には:75kd TNFR−IgG(75kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、エンブレルTM)などのTNF受容体(例えばヒトp55およびp75)の可溶性断片;メトトレキセート;レフルノミド;並びにシロリムス(ラパマイシン)およびその類似体(CCI−779など)の少なくとも1つが含まれる。
【0123】
[0130]本明細書に開示する抗IL−21R抗体を、他の療法剤と併用して、以下にさらに詳細に論じるように、特定の免疫障害を治療することも可能である。
[0131]抗IL−21R抗体と併用可能な、関節炎障害(例えば関節リウマチ、炎症性関節炎、関節リウマチ、若年性関節リウマチ、骨関節炎および乾癬性関節炎)を治療する剤の限定されない例には:TNFアンタゴニスト(抗TNF抗体など);TNF受容体(例えばヒトp55およびp75)の可溶性断片およびその誘導体(p55 kdTNFR−IgG(55kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、レネルセプトTM)および75kd TNFR−IgG(75kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、エンブレルTM)など);TNF酵素アンタゴニスト(TACE阻害剤など);IL−12、IL−15、IL−17、IL−18、およびIL−22のアンタゴニスト;T細胞およびB細胞枯渇剤(抗CD4抗体または抗CD22抗体など);小分子阻害剤(メトトレキセートおよびレフルノミドなど);シロリムス(ラパマイシン)およびその類似体(例えばCCI−779);Cox−2およびcPLA2阻害剤;NSAID;p38、TPL−2、Mk−2、およびNFκB阻害剤;RAGEまたは可溶性RAGE;P−セレクチンまたはPSGL−1阻害剤(小分子阻害剤および抗体など);エストロゲン受容体ベータ(ERB)アゴニスト、およびERB−NFκbアンタゴニストの少なくとも1つが含まれる。少なくとも1つのIL−21/IL−21Rアンタゴニストと同時投与し、そして/または同時配合することも可能な療法剤には:75kd TNFR−IgG(75kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、エンブレルTM)などのTNF受容体(例えばヒトp55およびp75)の可溶性断片;メトトレキセート;レフルノミド;並びにシロリムス(ラパマイシン)またはその類似体(例えばCCI−779)の少なくとも1つが含まれることも可能である。
【0124】
[0132]抗IL−21R抗体と併用可能な、多発性硬化症を治療する剤の限定されない例には、インターフェロン−β(例えばIFNβ−1aおよびIFNβ−1b)、コパキソン、コルチコステロイド、IL−1阻害剤、TNF阻害剤、CD40リガンドに対する抗体、CD80に対する抗体、およびIL−12アンタゴニストが含まれる。
【0125】
[0133]抗IL−21R抗体と併用可能な、炎症性腸疾患またはクローン病を治療する剤の限定されない例には、ブデノシド;上皮増殖因子;コルチコステロイド;シクロスポリン;スルファサラジン;アミノサリチル酸;6−メルカプトプリン;アザチオプリン;メトロニダゾール;リポキシゲナーゼ阻害剤;メサラミン;オルサラジン;バルサラジド;酸化防止剤;トロンボキサン阻害剤;IL−1受容体アンタゴニスト;抗IL−1モノクローナル抗体;抗IL−6モノクローナル抗体;増殖因子;エラスターゼ阻害剤;ピリジニル−イミダゾール化合物;本明細書に記載するようなTNFアンタゴニスト;IL−4、IL−10、IL−13、および/またはTGFβまたはそれらのアゴニスト(例えばアゴニスト抗体);IL−11;グルクロニドまたはデキストランにコンジュゲート化した、プレドニゾロン、デキサメタゾンまたはブデソニドのプロドラッグ;ICAM−1アンチセンス・ホスホロチオエート・オリゴデオキシヌクレオチド(ISIS2302;Isis Pharmaceuticals,Inc.);可溶性補体受容体1(TP10;T Cell Sciences,Inc.);徐放メサラジン;メトトレキセート;血小板活性化因子(PAF)のアンタゴニスト;シプロフロキサシン;およびリグノカインが含まれる。
【0126】
[0134]他の態様において、免疫応答、例えば移植拒絶または移植片対宿主疾患を制御するのに関与する他のターゲットに向けられる少なくとも1つの抗体と、抗IL−21R抗体を併用することも可能である。本発明のIL−21/IL−21Rアンタゴニストと併用可能な、免疫応答を治療する剤の限定されない例には、以下が含まれる:限定されるわけではないが、CD25(IL−2受容体α)、CD11a(LFA−1)、CD54(ICAM−1)、CD4、CD45、CD28/CTLA4、CD80(B7−1)、CD86(B7−2)を含む細胞表面分子に対する抗体、またはその組み合わせ。別の態様において、抗IL−21R抗体を、シクロスポリンAまたはFK506などの一般的な免疫抑制剤の少なくとも1つと併用する。
【0127】
[0135]本発明の別の側面は、したがって、他の療法剤と抗IL−21R抗体の併用投与を行うためのキットに関する。1つの態様において、該キットは、薬剤キャリアー中で配合された少なくとも1つの抗IL−21R抗体、および1以上の別個の薬剤調製物中に適切であるように配合された、少なくとも1つの療法剤を含む。
【0128】
診断使用
[0136]本発明記載の抗体を用いて、生物学的試料中のIL−21Rの存在を検出することもまた可能である。これらのタンパク質の存在またはレベルを、医学的状態と相関させることによって、当業者は、関連する医学的状態を診断することも可能である。例えば、刺激されたT細胞は、IL−21Rの発現を増加させ、そして関節に異常に高濃度のIL−21Rを発現するT細胞があることは、関節の炎症、および関節炎の可能性の指標となることも可能である。本発明の抗体によって診断可能な典型的な医学的状態には、多発性硬化症、関節リウマチ、および移植拒絶が含まれる。
【0129】
[0137]抗体に基づく検出法が当該技術分野に周知であり、そしてこれには、ELISA、ラジオイムノアッセイ、イムノブロット、ウェスタンブロット、フローサイトメトリー、免疫蛍光、免疫沈降、および他の関連技術が含まれる。IL−21Rを検出するこれらの方法の少なくとも1つを取り込む診断キットにおいて、抗体を提供することも可能である。キットは、他の構成要素、パッケージング、使用説明書、またはタンパク質の検出およびキットの使用を補助する他の材料を含有することも可能である。
【0130】
[0138]抗体を、リガンド基(例えばビオチン)、蛍光団(fluorophore)および発色団、放射性同位体、高電子密度試薬、または酵素を含む、検出可能マーカーで修飾することも可能である。酵素は活性によって検出される。例えば西洋ワサビ・ペルオキシダーゼは、テトラメチルベンジジン(TMB)を、分光光度計で定量化可能な青い色素に変換する能力によって、検出される。他の適切な結合パートナーには、当該技術分野に知られる、ビオチンおよびアビジン、IgGおよびプロテインA、および他の受容体−リガンド対が含まれる。
【0131】
[0139]抗体を、少なくとも1つの他の分子、例えばとりわけ、別の抗体(例えば二重特異性抗体または多重特異性抗体)、毒素、放射性同位体、細胞傷害剤または細胞分裂停止剤に(例えば化学的カップリング、遺伝子融合、非共有会合または他のものによって)機能するように連結することもまた可能である。他の順列および可能性は当業者に明らかであり、そしてこれらは、本発明の範囲内の同等物と見なされる。
【0132】
薬剤組成物および投与法
[0140]本発明の特定の態様には、開示する抗体を含む組成物が含まれる。組成物は、薬剤使用および患者への投与に適していることも可能である。組成物は、本発明の抗体および薬剤賦形剤を含む。本明細書において、「薬剤賦形剤」には、薬剤投与に適合する、溶媒、分散媒体、コーティング、抗細菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤等が含まれる。薬学的活性物質のためのこれらの剤の使用が当該技術分野に周知である。組成物はまた、補助的、付加的または増進される療法機能を提供する他の活性化合物を含有することも可能である。薬剤組成物はまた、投与のための使用説明書とともに、容器、パック、またはディスペンサー中に含まれることも可能である。
【0133】
[0141]本発明の薬剤組成物を、意図する投与経路に適合するように配合する。投与を達成する方法は、一般の当業者に知られる。局所投与または経口投与可能であるか、あるいは粘膜を渡る伝播が可能でありうる組成物を生成可能であることもありうる。例えば、投与は、静脈内、腹腔内、筋内、腔内、皮下、または経皮であることも可能である。
【0134】
[0142]皮内または皮下適用に用いる溶液または懸濁物には、典型的には、以下の構成要素の少なくとも1つが含まれる:水、生理食塩水、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、または他の合成溶媒などの無菌希釈剤;ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗細菌剤;アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウムなどの酸化防止剤;エチレンジアミン四酢酸(EDTA)などのキレート剤;酢酸、クエン酸、またはリン酸などの緩衝剤;および塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの等張化剤。酸または塩基でpHを調整することも可能である。こうした調製物を、アンプル、使い捨てシリンジ、または多用量バイアルに封入することも可能である。
【0135】
[0143]静脈内投与に用いる溶液または懸濁物には、生理学的食塩水、静菌水、Cremophor ELTM(BASF、ニュージャージー州パーシッパニー)、エタノール、またはポリオールなどのキャリアーが含まれる。すべての場合で、組成物は無菌であり、そして注入が容易であるように液体でなければならない。しばしば、レシチンまたは界面活性剤を用いて、適切な流動性を得ることも可能である。組成物はまた、製造および保存の条件下で安定でなければならない。抗細菌剤および抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール等を用いて、微生物の防止を達成することも可能である。多くの場合で、等張剤(糖)、多価アルコール(マンニトールおよびソルビトール)、または塩化ナトリウムを組成物に含むことも可能である。吸収を遅延させる剤、例えばモノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを添加することによって、組成物の緩慢吸収を達成することも可能である。
【0136】
[0144]経口組成物には、不活性希釈剤または食用キャリアーが含まれる。組成物をゼラチン中に封入するか、または圧縮して錠剤にすることも可能である。経口投与の目的のため、錠剤、トローチ、またはカプセルに、抗体を賦形剤とともに取り込んでそして入れることも可能である。薬学的に適合する結合剤または佐剤成分を組成物中に含むことも可能である。錠剤、トローチ、およびカプセルは(1)微結晶性セルロース、トラガカントガムまたはゼラチンなどの結合剤;(2)デンプンまたはラクトースなどの賦形剤;(3)アルギン酸、プリモゲル、またはコーンスターチなどの崩壊剤;(4)ステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤;(5)コロイド性二酸化ケイ素などの流動促進剤;または(6)甘味料もしくは香料を含有することも可能である。
【0137】
[0145]組成物を経粘膜経路または経皮経路で投与することもまた可能である。例えば、Fc部分を含む抗体は、腸、口、または肺の粘膜を横断することも可能でありうる(Fc受容体を介して)。ロゼンジ、鼻スプレー、吸入剤、または座薬の使用によって、経粘膜投与を達成することも可能である。当該技術分野に知られる軟膏(ointment、salve)、ゲル、またはクリームを含有する組成物の使用によって、経皮投与もまた達成可能である。経粘膜投与または経皮投与のため、浸透させようとするバリアに適した浸透剤を用いる。吸入投与では、噴霧剤(例えば液体またはガス)または噴霧器を含有する加圧容器またはディスペンサーからエアロゾルスプレー中で抗体を搬送する。
【0138】
[0146]特定の態様において、体からの迅速な排除から抗体を保護するキャリアーを用いて、本発明の抗体を調製する。生体分解性ポリマー(例えばエチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、ポリ乳酸)をしばしば用いる。こうした配合物を調製する方法が当業者に知られる。リポソーム懸濁物を薬学的に許容しうるキャリアーとして用いることもまた可能である。当該技術分野に知られる、確立された方法にしたがって、リポソームを調製することも可能である(米国特許第4,522,811号)。
【0139】
[0147]記載するように、療法的有効量の本発明の抗体または抗体組成物を投与する。療法的有効量は、被験者の年齢、状態、性別、および医学的状態の重症度によって多様でありうる。臨床徴候に基づいて、医師が適切な投薬量を決定することも可能である。抗体または組成物を多量(bolus)用量で投与して、最長の時間に渡って、抗体の循環レベルを最大にすることも可能である。多量用量後、連続注入もまた使用可能である。
【0140】
[0148]本明細書において、用語「被験者」は、ヒトおよび非ヒト動物を含むよう意図される。被験者は、IL−21Rを発現する細胞、例えば癌細胞または免疫細胞に特徴付けられる障害を有するヒト患者を含むことも可能である。用語、本発明の「非ヒト動物」には、すべての脊椎動物、例えば非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ニワトリ、両生類、爬虫類などが含まれる。
【0141】
[0149]被験者に投与可能な投薬量範囲の例は:1μg/kg〜20mg/kg、1μg/kg〜10mg/kg、1μg/kg〜1mg/kg、10μg/kg〜1mg/kg、10μg/kg〜100μg/kg、100μg/kg〜1mg/kg、500μg/kg〜1mg/kgから選択されることも可能である。
【0142】
[0150]調剤の投与および均一性を容易にするため、組成物を、投薬単位型で配合することが好適である可能性もある。本明細書において、投薬単位型は、患者に適した、物理的に別個の単位を指す。各投薬単位は、キャリアーと組み合わせて、療法効果を生じると計算された、あらかじめ決定された量の抗体を含有する。投薬単位は、抗体の特性および達成しようとする特定の療法効果に応じる。
【0143】
[0151]細胞培養または実験動物における標準的薬学的方法によって、例えばLD50(集団の50%に致死的である用量)およびED50(集団の50%に療法的に有効である用量)を決定して、組成物の毒性および療法有効性を決定することも可能である。毒性効果および療法効果の間の用量比が療法指数であり、そしてLD50/ED50の比として表すことも可能である。大きい療法指数を示す抗体は、より毒性でなく、そして/または療法的により有効であることも可能である。
【0144】
[0152]細胞培養アッセイおよび動物研究から得られるデータを用いて、ヒトにおける投薬量範囲を配合することも可能である。これらの化合物の投薬量は、血中に循環する抗体濃度の範囲内にあることも可能であり、これには、ほとんどまたはまったく毒性を伴わないED50が含まれる。投薬量は、使用する調剤組成物および投与経路に応じて、この範囲内で多様であることも可能である。本発明で用いる抗体いずれに関しても、細胞培養アッセイを用いて、療法的有効用量をまず概算することも可能である。動物モデルにおいて、用量を配合して、IC50(すなわち症状の最大の阻害の半分を達成する抗体濃度)を含む循環血漿濃度範囲を達成することも可能である。特定の投薬量いずれの効果も、適切なバイオアッセイによって監視可能である。適切なバイオアッセイの例には、DNA複製アッセイ、転写に基づくアッセイ、IL−21R/IL−21結合アッセイ、および他の免疫学的アッセイが含まれる。
【0145】
[0153]以下の実施例は、いかなる点でも、本発明の範囲を限定しない。一般の当業者は、本発明の精神または範囲を改変することなく実行可能な、多くの修飾および変型を認識するであろう。こうした修飾および変型が本発明の範囲内に含まれる。本出願全体に渡って引用される、すべての参考文献、特許および刊行特許出願の全内容が、本明細書に援用される。
【実施例】
【0146】
実施例1:MUFおよびMU11抗IL−21R scFvの選択
[0154]Vaughanら((1996)Nature Biotech.,14:309−314)に記載される1.38×1010ライブラリーの拡大型である、scFファージミド・ライブラリーを用いて、ヒトIL−21Rに特異的な抗体を選択した。マイクロタイタープレートのウェルを、可溶性IL−21R融合タンパク質または対照融合タンパク質(リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中、5〜20μg/ml)でコーティングし、そして4℃で一晩インキュベーションした。ウェルをPBS中で洗浄し、次いでMPBS(PBS中3%粉乳)中、37℃で1時間ブロッキングした。MPBS中で1時間ブロッキングした精製ファージ(1012形質導入単位)を、対照融合タンパク質でコーティングしたウェルに添加し、そして1時間インキュベーションした。次いで、非結合ファージをIL−21R融合タンパク質ウェルに移し、そして1時間インキュベーションした。ウェルをPBST(PBS中、0.1% v/v Tween20)で5回洗浄し、次いでPBSで5回洗浄した。結合したファージ粒子を溶出し、そして指数関数的に増殖している大腸菌TG1を感染させるのに用いた。感染した細胞を2TYブロス中、37℃で1時間増殖させ、次いで2TYAGプレート上にストリークし、そして30℃で一晩インキュベーションした。翌日、15%グリセロールを加えた10mlの2TYブロス中にコロニーを移し、そして−70℃で保存した。後に、この最初の周期の選択由来のコロニーを融解し、そしてヘルパーファージに重複感染させて、第二周期の選択のため、scF抗体を発現するファージをレスキュー(生成)した。
【0147】
実施例2:R18および19F5抗IL−21R scFvの選択
[0155]溶液中のビオチン化ヒトIL−21R融合タンパク質(bio.hIL21R)(Wyeth、ニュージャージー州ギラルダファーム)200nMを用いて、抗IL−21R scFv(R18)を単離した。実施例1に上述するように、精製scFvファージ(1012tu)をMPBSおよび125μg/ml対照融合タンパク質でブロッキングした。ブロッキングしたファージに、ビオチン化したIL−21R融合タンパク質を最終濃度200nMまで添加し、そして室温で1時間インキュベーションした。1mlの3% MPBS中、室温で90分間ブロッキングしておいた、75μlのDynal M280ストレプトアビジン磁気ビーズ(Dynal Biotech Inc.、ニューヨーク州レークサクセス)に、ファージ/抗原を添加した。混合物を混合しながら、室温で15分間インキュベーションした。磁気ラックを用いてビーズを捕捉し、そして1mlのPBST中で5回、次いでPBS中で3回洗浄した。0.2Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.0中の10μg/mlトリプシン500μlを用いて、結合したファージを溶出し、そして37℃で30分間インキュベーションした。溶出したファージを用いて、上述のように、指数関数的に増殖している大腸菌TG−1細胞10mlを感染させた。3周期の選択の後、scFvクローンを単離した。
【0148】
[0156]指数関数的に増殖している培養物に1mM IPTGを添加し、そして30℃で一晩インキュベーションすることによって、scFv産生を誘導した。ヒトIL−21−FLAGタグ付きタンパク質へのヒトIL−21R融合タンパク質の結合を阻害する能力に関して、未精製scFv含有周辺質抽出物(Griffithsら(1993)EMBO J.,12:725−734)をスクリーニングした。簡潔には、抗FLAG抗体をプラスチック上に固定し、そしてFLAG−タグ付きヒトIL−21タンパク質を捕捉するのに用いた。ヒトIL−21R融合タンパク質に対するユーロピウム標識抗体を用いて、ヒトIL−21R融合タンパク質の結合を検出し、そしてDELFIA試薬キット(PerkinElmer、マサチューセッツ州ボストン)を用いて、時間分解蛍光を検出した。精製scFv R18クローンは、IL−21−FLAGタグ付きタンパク質へのIL−21R融合タンパク質結合の阻害に関して、770nMのIC50値を示した。
【0149】
[0157]第三周期の選択において、50nMのヒトIL−21R融合タンパク質を用いたことを除いて、R18に関して用いたような選択法によって、抗IL−21Rクローン19F5を単離した。
【0150】
実施例3:18A5および18G4抗IL−21R scFvの選択
[0158]IL−21R発現細胞株および溶液中のIL−21R融合タンパク質上で選択することによって、抗IL−21R scFvである18A5、18G4を単離した。標準的組織培養法を用いて、細胞表面上にヒトIL−21Rを発現するトランスフェクションhBaf3Mu−1細胞(Wyeth、ニュージャージー州ギラルダファーム)を培養した。1×10未トランスフェクションBaf3細胞で、精製scFvファージ(1012tu)を、MPBS中、室温で1時間ブロッキングした。
【0151】
[0159]MPBS中で1時間プレインキュベーションしておいた1×10hBaf3Mu−1細胞に、ブロッキングしたファージを添加した。この後、混合しながら室温で1時間インキュベーションした。続いて、hBaf3Mu−1細胞をPBST中で6回洗浄した。0.2Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.0中、10μg/mlのトリプシンを用いて、特異的に結合したファージを細胞から溶出し、そして振盪しながら37℃で30分間インキュベーションした。溶出したファージ上清を用いて、上述のように大腸菌TG−1細胞を感染させた。
【0152】
[0160]第二周期の選択のためのscFv発現ファージを上述のように産生した。MPBSおよび125μg/ml対照融合タンパク質を用いて、ファージをブロッキングした。1mlのMPBS/0.1%(v/v)Tween20中で5回、その後、PBS中で3回、ビーズを洗浄したことを除いて、R18に関して記載するような選択法にしたがって、ビオチン化したヒトIL−21R融合タンパク質(Wyeth)を用い、溶液中で選択を行った。
【0153】
[0161]次いで、上述のように、hBaf3Mu−1細胞を用いた選択法を用いて、scFv抗体発現ファージ粒子をさらに選択した。
【0154】
実施例4:CP5G2抗IL−21R scFvの選択
[0162]ヘキサヒスチジンおよびFlagアフィニティータグでタグ付けしたネズミIL−21R(hIL21R.His.Flag)(Wyeth、ニュージャージー州ギラルダファーム)上の選択によって、クローンCP5G2を単離した。30μlの抗Flagアガロースビーズを加えたMPBSで、精製scFvファージ(1012tu)を、室温で1時間ブロッキングした。MPBS中、最終濃度25nMのhIL−21R.His.Flagを、ブロッキングしたファージに添加し、そして室温で1時間インキュベーションした。次いで、MPBS中、室温で2時間ブロッキングし、PBS中で3回洗浄しておいた100μlの抗Flagアガロースビーズに、ライブラリー/抗原混合物を添加し、そして混合しながらさらに30分間インキュベーションした。PBSTで4回、次いでPBSで4回、ビーズを洗浄し、そして上述のように、50mM Tris、pH8.0、1mM CaCl中の0.5μg/mlトリプシンで、ビーズからファージを溶出した。遠心分離を用いて、ビーズを収集した。溶出したファージを用いて、上述のように、10mlの大腸菌TG−1細胞を感染させた。やはり上述のように、第二周期の可溶性選択を行った。
【0155】
[0163]100μlの2TYAGを含有する96ウェルプレートにコロニーを摘み取った。用いた緩衝液が、20%(w/v)スクロース、50mM Tris−HCl、pH7.5、1mM EDTAであったことを除いて、上述のように未精製scFv含有周辺質抽出物を産生した。96ウェルマイクロタイタープレートアッセイにおいて、プラスチック上に固定したネズミIL−21Rタンパク質に対する、16ng/mlのビオチン化したネズミIL−21(bio.mIL21)の結合を阻害する能力に関して、未精製scFv含有抽出物をスクリーニングした。ユーロピウム標識ストレプトアビジンを用いて、bio.mIL21の結合を検出し、そしてDELFIA試薬キット(PerkinElmer、マサチューセッツ州ボストン)を用いて、TRFを検出した。
【0156】
[164]精製CP5G2 scFvは、IL−21RへのIL−21結合の阻害に関して、上記アッセイにおいて、590nMのIC50値を示した。
【0157】
実施例5:MUFおよびMU11ファージクローン由来のscFの同定
[0165]IL−21Rに対するscFの特異性を確認するため、IL−21R融合タンパク質に対して、ファージELISAを行った。第二の選択由来の個々のTG1細胞コロニーを、100μlの2TYAG培地を含有するマイクロタイターウェルに移した。M13K07ヘルパーファージ(10moi)を、指数関数的に増殖しているTG1培養物に添加し、そして試料を37℃で1時間インキュベーションした。プレートを遠心分離し、そして上清を除去し、次いで、残ったペレットを100μlの2TYAGに懸濁し、そして振盪しながら30℃で一晩インキュベーションした。翌日、プレートを遠心分離し、そしてファージ上清を新たなマイクロタイタープレートウェルに移した。ELISA前にファージをMPBS中でブロッキングした。
【0158】
[0166]マイクロタイタープレートのウェルをIL−21R融合タンパク質または対照融合タンパク質(0.5〜2.5μg/ml)でコーティングし、そして4℃で一晩インキュベーションした。翌日、融合タンパク質溶液を除去し、そしてウェルをMPBS中で1時間ブロッキングした。ウェルをPBSで洗浄し、次いで、50μlのブロッキングしたファージを添加した。プレートを1時間インキュベーションし、次いでPBSTで3回、そしてPBSで3回洗浄した。抗M13−HRPコンジュゲート(Pharmacia、ニュージャージー州ピーパック)をウェルに添加し、そして試料を1時間インキュベーションした。PBSTで3回、そしてPBSで3回、ウェルを洗浄した。TMBをウェルに添加し、そして発色するまで試料をインキュベーションした。25μlの0.5M HSOで反応を停止した。マイクロタイタープレート読取装置を用いて、450nmで吸光度を読み取ることによって、色シグナルを測定した。2つのファージクローンが、IL−21R融合タンパク質に特異的結合を示し、そして対照融合タンパク質には特異的結合を示さず、そしてこれらのクローンを、本出願において、MUFおよびMU11ファージクローンと称する。
【0159】
[0167]MUFおよびMU11ファージクローンを含有する個々のTG−1コロニーを、2TYAGプレート上にストリークし、そして30℃で一晩インキュベーションした。pCANTAB6ベクター特異的オリゴを用いて、PCRによってファージのV領域およびV領域を増幅し、そして配列決定した。データベース検索によって、MUFファージクローンのV領域がラムダ鎖から生じ、そしてMU11ファージクローンのV領域がカッパ鎖から生じたことが明らかになった。
【0160】
実施例6:scFのIgGへの変換
[0168]クローン特異的プライマーを用いたPCRによって、MUFおよびMU11ファージクローン由来のV領域およびV領域を増幅した。PCR産物を制限酵素で消化し、そしてヒトIgG重鎖定常ドメイン(Takahashiら(1982)Cell 29,671)またはヒト・ラムダ軽鎖定常ドメインまたはヒト・カッパ軽鎖定常ドメイン(Hieterら(1982)Nature 294:536)を含有する適切なベクター(実施例2を参照されたい)にサブクローニングした。4つの構築物が、本出願において、MUF重鎖、MUF軽鎖、MU11重鎖、およびMU11軽鎖と称するポリペプチドをコードする。
【0161】
[0169]MUF重鎖、MUF軽鎖、MU11重鎖、およびMU11軽鎖を含有するベクターを調製し、配列決定し、そして標準的技術を用いて、HEK293細胞またはCHO細胞をトランスフェクションするのに用いた。MUF重鎖および軽鎖を発現する細胞は、MUF抗体を産生し、該抗体は本出願において「MUF」と称され、そしてMU11重鎖および軽鎖を発現する細胞は、MU11抗体を産生し、該抗体は本出願において「MU11」と称される。プロテインA Sepharose(Pharmacia)を用いて、分泌された抗体を精製し、次いでPBSで透析した。
【0162】
[0170]抗体の結合特異性を以下のように決定した:ELISAプレートを2.5μg/mlのIL−21R融合タンパク質で一晩コーティングした。プレートをPBSB(PBS+1%ウシ血清アルブミン)で洗浄し、次いで多様な濃度のMUFまたはMU11と、25℃で2時間インキュベーションした。プレートを洗浄し、次いで、飽和量のHRPコンジュゲート化ヤギ抗ヒト抗体を添加した。プレートを25℃で1時間インキュベーションし、次いでPBSBで洗浄し、そしてTMBを用いて発色させた。ELISAによって得た結果の例を図1Aに示す。
【0163】
[0171]細胞表面染色によって、抗体の結合特異性をさらに確認した。ヒトIL−21R形質導入TF−1細胞を、精製またはビオチン化MUFまたはMU11(1mg/ml)と結合させた。細胞を氷上で30分間インキュベーションし、PBSBで洗浄し、次いでPE−コンジュゲート化抗ヒトIgG抗体またはPE−コンジュゲート化アビジンを含有する溶液中に懸濁した。細胞を氷上で30分間インキュベーションし、洗浄し、次いでFACScan上で解析した。結果を図1Bに示す。精製マウスB細胞をMUFで同様に染色し、そして結果を図1Cに示す。
【0164】
実施例7:MUFはIL−21RへのIL−21の結合をブロッキングする
[0172]阻害アッセイを行って、抗体がIL−21RへのIL−21の結合をブロッキングする能力を評価した。実施例3に記載したものに以下の修飾を加えて、ELISAを行った。MUFまたはMU11と25℃で2時間インキュベーションした後、ビオチン・コンジュゲート化IL−21(1μg/ml)を添加し、そして試料を25℃で1時間インキュベーションした。洗浄後、飽和量のアビジン−HRPを添加し、そして試料を25℃でさらに1時間インキュベーションした。ウェルをPBSBで洗浄し、そしてTMBを用いて試料を発色させた。結果を図2に示す。これらの条件下で、MUFはIL−21RへのIL−21の結合をブロッキングし、一方、MU11はブロッキングしなかった。これらのデータによって、MUFおよびMU11はIL−21Rの異なるエピトープを認識することが示唆される。
【0165】
実施例8:MUFおよびMU11はT細胞応答を減少させる
[0173]増殖アッセイを行って、IL−21が仲介するT細胞増殖を抗体がブロッキングする能力を評価した。ヒトCD4+ T細胞(5×10細胞/ウェル)をPHA(植物性血球凝集素)およびヒトIL−21で刺激した。COS細胞培地(COS CM)中のIL−21を多様な濃度で異なる試料に添加した。示した試料中で、MUF、MU11、またはヒトIgGアイソタイプ対照を添加した。72時間後、H−チミジンを添加し、そしてLKB 1205液体シンチレーションカウンターを用いて、取り込まれた放射能によって、細胞増殖を測定した。図3Aに示すように、IL−21は、PHA刺激したT細胞の増殖を増加させた。MUFを添加すると、約1:500〜1:10,000の間の範囲で、IL−21が増殖を増加させる能力がブロッキングされた。MUFブロッキングは、より高い用量のIL−21で克服された。MU11またはアイソタイプ対照抗体を添加しても、IL−21が増大させるヒトT細胞の増殖には、有意な影響はなかった。
【0166】
[0174]図3Bでは、PLP特異的マウスCD4+ T細胞株をPLPペプチド(1μg/ml)およびSJLマウス脾臓細胞で刺激した。COS細胞培地中のIL−21(COS IL−21)をX軸上に示すように力価決定した(titered)。「Cos偽」はIL−21を含まないCOS培地である。示した試料において、MU11(1μg/ml)を添加した。72時間後、H−チミジンを添加し、そして取り込まれた放射能によって増殖を測定した。図3Bに示すように、IL−21は、刺激したマウスT細胞の増殖を増加させた。MU11を添加すると、IL−21がマウスCD4+ T細胞の増殖を増加させる能力がブロッキングされた。これらのデータによって、MU11が非競合阻害剤として作用することが示唆される:非競合阻害剤は、受容体へのIL−21結合をブロッキングしなくても、IL−21が増殖を増加させる能力をブロッキングする。
【0167】
[0175]図3Cにおいて、精製CD8+マウスT細胞を、抗CD3抗体でコーティングしたトシル−ビーズ(Dynal、ニューヨーク州グレートネック)で刺激した。COS細胞培地中のIL−21(COS s/n)をX軸に示すように力価決定した。「抗体なし」と示した試料を対照として用いた。示した試料において、示した濃度のMU11を添加した。72時間後、H−チミジンを添加し、そして取り込まれた放射能によって増殖を測定した。図3Cに示すように、MU11の添加によって、用量依存方式で、IL−21がCD8+ T細胞の増殖を増加させる能力がブロッキングされた。
【0168】
実施例9:scFvおよびIgGによる細胞増殖の阻害
[0176]IL−21R拮抗に関する、細胞に基づくアッセイにおいて、本発明の抗体を試験した。1つのこうした実験において、IL−21RへのIL−21結合をブロッキングすることによって、細胞増殖を阻害する強度に関する、細胞に基づくアッセイ中、実施例1〜3に記載するように単離された、多様なscFvファージクローンを試験した。ヒトIL21Rを発現しているhBaf3Mu−1細胞懸濁物をこうしたアッセイに用いた。hBaf3Mu−1細胞(Wyeth)を洗浄して、増殖培地から微量のネズミIL−3を除去し、そして10%ウシ胎児血清を含み、IL−3を含まない、増殖RPMI Glutamax中、37℃、5%COインキュベーター中で2時間インキュベーションした。約10,000〜20,000のBaf3Mu−1細胞を96ウェル組織培養プレートの各ウェルに添加し、そして次いで、scFvまたはIgGと37℃で30分間インキュベーションした。次いで、5ng/mlの濃度にIL−21(Wyeth、ニュージャージー州ギラルダファーム)を添加し、そして細胞を24時間インキュベーションした。次いで、0.1mCi/ウェルのHチミジンで細胞を37℃で一晩、パルス標識し、そして続いて採取して、細胞増殖の指標として、チミジン取り込みを測定した。代替プロトコルにおいて、IL−21を0.3ng/mlの濃度に添加し、そして細胞を48時間インキュベーションした。次いで、細胞を室温に温め、そして15ml/ウェルのCellTiter−Glo(Promega、ウィスコンシン州)を添加した。混合し、そして10分間インキュベーションした後、細胞増殖または生存度の指標として、Wallac MicroBeta 1450 TriLuxカウンター(PerkinElmer、マサチューセッツ州ボストン)上で、発光を測定した。
【0169】
[0177]IL−21の対数濃度に対して、細胞増殖の測定値、例えばチミジン取り込みをプロッティングすることによって、各scFvのIC50値(すなわち50%競合に必要な抗体濃度)を決定することも可能である。典型的には、IC50がより低ければ、抗体のIL−21Rに対する親和性はより高い。図4に示す1つの実験において、MUFは、scFvとして268nM、そしてIgGとして3nMのIC50で、IL−21に対する細胞応答を阻害した。以下の表4に要約するように、続いて、他のscFvクローンのIC50値を、MUFのものと比較した。
【0170】
表4:多様なscFvのIC50
【0171】
【表5】

【0172】
実施例10:MUF生殖系列化
[0178]scFvクローンの配列データを用いて、VBASEを用い、MUFクローンの重鎖および軽鎖に関して、最も近い生殖系列配列を同定した。適切な突然変異誘発プライマーとともに、標準的部位特異的突然変異誘発技術を用いて、突然変異を作成した。配列解析によって、scFv配列の突然変異を確認した。MUFの生殖系列化scFvおよびVドメインおよびVドメインの配列を、それぞれ、配列番号85、83および84に示す。
【0173】
[0179]続いて、本明細書に記載するアッセイにおいて、IL−21が誘導するhBaf3Mu−1細胞株増殖をブロッキングする能力に関して、MUF scFv生殖系列化配列をアッセイした。非生殖系列化MUF scFvに比較して、生殖系列化MUFがBaf3Mu−1細胞増殖をブロッキングする強度には、有意な相違はなかった。
【0174】
実施例11:エピトープ競合アッセイ
[0180]MUFと同一エピトープまたは異なるエピトープに結合するか決定するため、エピトープ競合アッセイにおいて、scFvクローン18A5、19F5および18G4をさらに試験した。多様なクローンに関して上述するように、scFv含有周辺質抽出物を調製した。用いた最終緩衝液は、50mM MOPS、pH7.4、0.5mM EDTA、0.5Mソルビトールであった。96ウェルマイクロタイタープレートアッセイにおいて、プラスチック上に固定したMuF IgGタンパク質へのビオチン化ヒトIL−21R融合タンパク質(bio.hIL21R)の結合を阻害する能力に関して、scFv含有未精製周辺質抽出物をスクリーニングした。ユーロピウム標識ストレプトアビジンを用いて、bio.hIL21Rの結合を検出し、そしてDELFIA試薬キット(PerkinElmer)を用いて、TRFを検出した。本明細書に記載するエピトープ競合アッセイにおいて、陽性クローンを用いた。
【0175】
[0181]エピトープ競合アッセイにおいて、多様なクローンに関して得たIC50値を表5に要約する。
表5:エピトープ競合アッセイ
【0176】
【表6】

【0177】
実施例12:関節炎の治療
[0182]IL−21を用いて、関節を裏打ちする膜である滑膜由来の細胞に対する、その影響を研究した。関節手術を受けた関節リウマチ患者の滑膜組織から、ヒト線維芽細胞様滑膜細胞(HFLS)(Cell Applications(カリフォルニア州サンディエゴ))を単離した。HFLS細胞をヒトIL−21とともに48時間培養し、そして上清を除去し、そしてELISAによって、ケモカインMCP−1(単球化学誘引タンパク質またはCCL11)、GRO(増殖制御発癌遺伝子またはCXCリガンド1)、I−309(CCL1)、TARC(胸腺および活性化制御ケモカイン)、エオタキシン、MDC(マクロファージ由来ケモカインまたはCCL22)、LYMPH(リンホタクチンまたはXCL1)、SDF−1B(間質由来因子−1BまたはCXCリガンド12)、IP−10(CXCリガンド10)、I−TAC(T細胞誘引ケモカインまたはCXCリガンド11)、MG(インターフェロンに誘導されるモノカインまたはCXCリガンド9)、MP3B(マクロファージ阻害タンパク質)、並びにサイトカインIFN−α、TNF−α、IL−6およびIL−8に関して試験した。これらのケモカインおよびサイトカインは、いくつかの活性を通じて炎症を促進することが当該技術分野に知られ、そしてIL−21に引き起こされる、関節中での濃度増加は、炎症およびRAを悪化させる。
【0178】
[0183]図5A〜5Dに示すように、IL−21は、ケモカインMCP−1、GRO、1−309、TARC、エオタキシン、MDC、LYMPH、SDF−1B、IP−10、I−TAC、MG、MP3B、並びにサイトカインIFN−α、TNF−α、IL−6、およびIL−8のHFLS分泌を何度も増加させた。IL−21を用いて、CIA(コラーゲン誘導関節炎)の臨床的進行を制御した。CIAは、関節リウマチを研究するための、標準的マウスおよびラットモデルであり、例えばHolmdahlら(2002)Ageing Res.Rev.,1:135を参照されたい。第0日、マウスに、完全フロイントアジュバント中の100μgのII型コラーゲンを注射し、そして第21日、不完全フロイントアジュバント中の100μgのII型コラーゲンでマウスを追加免疫した。第21日から、マウスにまた、1μgのIL−21を毎日注射し、そして毎日、疾患に関してマウスを調べた。臨床的徴候を以下のようにスコア付けした:0=腫脹なし、1=1または2の腫脹した指または腫脹した足首、2=2より多い腫脹した指または軽度の足腫脹、3=甚大な足腫脹、および4=足の強直。図5Eに示すように、コラーゲン注射後、PBSを注射したマウスは、次第に疾患を発展させた。コラーゲン注射後、IL−21を注射したマウスは、次第により重度の疾患を発展させた。IL−21での処置は、特異的にCIAを悪化させたため、抗IL−21R抗体での処置は、CIAを抑制するかまたは遅延させると予期される。したがって、このモデルはRAの治療有効性を予測するため、抗IL−21R抗体での治療はまた、ヒトにおけるRAも抑制するかまたは遅延させると予期される。
【0179】
実施例13:移植拒絶の治療
[0184]移植拒絶は、ドナー由来の組織が、宿主の免疫細胞に特異的に「攻撃」される免疫学的現象である。in vitroで移植拒絶を研究する1つのアッセイは、混合リンパ球反応(MLR)である。MLRアッセイにおいて、「ドナー」細胞および「宿主」細胞をin vitroで混合し、そして宿主細胞は活性化され、そして増殖する。第3日〜第5日の間、H−チミジンを添加し、そして液体シンチレーションカウンターを用いて、取り込まれた放射活性によって増殖を測定する。
【0180】
[0185]図6において、C57BL/6Jマウス脾臓細胞(500,000)および照射BDF1マウス脾臓細胞(500,000)を、マイクロタイタープレートウェルにおいて、200μlの培地中に懸濁した。3つの複製ウェルに異なる量のマウスIL−21を補った。第4日、H−チミジンを添加し、そして第5日、LKB 1205液体シンチレーションカウンターを用いて、取り込まれた放射能を測定した。試料「0」および「偽」は、IL−21を含まない培養物を示す。IL−21の非存在下で、C57BL/6J細胞は、中程度に増殖した(〜6000rad)。IL−21の存在下で、C57BL/6J細胞は、より強く増殖した(〜28,000〜38,000rad)。IL−21での処理によって、C57BL/6J細胞(「宿主」またはアロ反応性細胞)の増殖が増大し、これによって、IL−21がMLRを仲介することが示唆される。したがって、抗IL−21R抗体を添加するかまたは該抗体で処置すると、MLRおよび移植拒絶および関連疾患(例えば移植片対宿主疾患)が抑制されるかまたは遅延されると予期される。
【0181】
[0186]本明細書は、本明細書内に引用される参考文献の解説を踏まえると、最も完全に理解され、こうした文献はすべて、完全に本明細書に援用される。本明細書内の態様は、本発明の態様の例示を提供し、そして本発明の範囲を限定すると見なしてはならない。当業者は、請求される発明に、多くの他の態様が含まれ、そして本明細書および実施例は例示にすぎないと見なされ、本発明の真の範囲および精神は、請求項に示されると意図されることを認識する。
【図面の簡単な説明】
【0182】
【図1A】[0028]図1Aは、MU11がヒトIL−21Rに特異的に結合することを示すELISAの結果を示す。
【図1B】[0029]図1Bは、MUFおよびMU11がどちらも、ヒトIL−21Rの表面に結合することを示す、FACSによって解析した結合アッセイの結果を示す。
【図1C】[0030]図1Cは、MUFがマウスB細胞上のIL−21Rに結合することを示す、FACSによって解析した結合アッセイの結果を示す。
【図2】[0031]図2は、MUFが、ヒトIL−21RへのヒトIL−21の結合を阻害することを示す、ELISAの結果を示す。
【図3A】[0032]図3Aは、MUFを添加すると、IL−21がヒトCD4+ T細胞の増殖を増加させる能力がブロッキングされることを示す、細胞増殖アッセイの結果を示す。
【図3B】[0033]図3Bは、COS細胞培地において、IL−21がマウスCD4+ T細胞の増殖を増加させる能力を、MU11がブロッキングすることを示す、細胞増殖アッセイの結果を示す。
【図3C】[0034]図3Cは、COS細胞培地において、IL−21がマウスCD8+ T細胞の増殖を増加させる能力を、MU11が用量依存方式でブロッキングすることを示す、細胞増殖アッセイの結果を示す。
【図4】[0035]図4は、IL−21Rを発現するBaf3Mu−1細胞の増殖をIL−21が増加させる能力を、MUF scFvおよびMUF IgG両方がブロッキングすることを示す、細胞増殖アッセイの結果を示す。
【図5A】[0036]図5Aは、関節炎患者から単離した、ヒト線維芽細胞様滑膜細胞にIL−21を添加すると、ケモカインMCP−1およびGRO分泌の増加が導かれることを示す。
【図5B】[0037]図5Bは、関節炎患者から単離した、ヒト線維芽細胞様滑膜細胞にIL−21を添加すると、ケモカイン1−309、TARC、エオタキシン、MDC、Lymph、SDFIB、IP−10、I−TAC、MGおよびMP3B分泌の増加が導かれることを示す。
【図5C】[0038]図5Cは、関節炎患者から単離した、ヒト線維芽細胞様滑膜細胞にIL−21を添加すると、サイトカインIFN−アルファおよびTNFアルファ(図5C)分泌の増加が導かれることを示す。
【図5D】5Dは、関節炎患者から単離した、ヒト線維芽細胞様滑膜細胞にIL−21を添加すると、IL−6およびIL8(図5D)分泌の増加が導かれることを示す。
【図5E】[0039]図5Eは、CIAの指標によって測定した際、IL−21が、関節炎モデルマウスにおけるコラーゲン誘導関節炎(CIA)を悪化させることを示す。
【図6】[0040]図6は、移植拒絶のin vitroモデル、混合リンパ球反応において、IL−21がC57BL/6J細胞の増殖を増加させることを示す。




【特許請求の範囲】
【請求項1】
配列番号1、2、3、19、20、21、47、48、49、65、66、67、83、84、85、101、102、103、119、120、121、137、138および139から選択されるアミノ酸配列に少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む単離抗体であって、IL−21受容体に選択的に結合する、前記抗体。
【請求項2】
配列番号10、11、12、28、29、30、56、57、58、74、75、76、92、93、94、110、111、112、128、129、130、146、147、および148から選択されるヌクレオチド配列に少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列にコードされる単離抗体であって、IL−21受容体に選択的に結合する、前記抗体。
【請求項3】
配列番号1、19、47、65、83、101、119および137から選択されるアミノ酸配列に少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有するVドメイン、並びに配列番号2、20、48、66、84、102、120および138から選択されるアミノ酸配列に少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有するVドメインを含む単離抗体であって、IL−21受容体に選択的に結合する、前記抗体。
【請求項4】
配列番号4、5、6、22、23、24;50、51、52、68、69、70、86、87、88、104、105、106、122、123、124、140、141、142およびその保存的アミノ酸置換から選択される1以上のCDRを含むVドメインを含む単離抗体であって、IL−21受容体に選択的に結合する、前記抗体。
【請求項5】
配列番号7、8、9、25、26、27、53、54、55、71、72、73、89、90、91、107、108、109、125、126、127、143、144、145およびその保存的アミノ酸置換から選択される1以上のCDRを含むVドメインを含む単離抗体であって、IL−21受容体に選択的に結合する、前記抗体。
【請求項6】
配列番号1、2、3、19、20、21、47、48、49、65、66、67、83、84、85、101、102、103、119、120、121、137、138および139から選択されるアミノ酸配列を含む抗体と、IL−21受容体への結合に関して競合する、単離抗体。
【請求項7】
配列番号1、2、3、19、20、21、47、48、49、65、66、67、83、84、85、101、102、103、119、120、121、137、138および139から選択されるアミノ酸配列を含む抗体と同一の、IL−21受容体上のエピトープに結合する、単離抗体。
【請求項8】
配列番号43に示す少なくとも100の隣接アミノ酸を含む配列に少なくとも95%同一であるアミノ酸配列に選択的に結合する、請求項1、2、3、4、5、6または7の抗体。
【請求項9】
ヒトIL−21受容体の細胞外ドメインに選択的に結合する、請求項1、2、3、4、5、6または7の抗体。
【請求項10】
IL−21受容体へのIL−21の結合を阻害する、請求項1、2、3、4、5、6または7の抗体。
【請求項11】
ヒトである、請求項1、2、3、4、5、6または7の抗体。
【請求項12】
IgG抗体である、請求項1、2、3、4、5、6または7の抗体。
【請求項13】
IgG1λまたはIgG1κである、請求項12の抗体。
【請求項14】
ATCC寄託指定番号PTA−5030またはPTA−5031を有する宿主細胞によって発現される単離抗体。
【請求項15】
請求項1、2、3、4、5、6または7の抗体を含む薬剤組成物。
【請求項16】
請求項1、2、3、4、5、6または7の抗体をコードする単離核酸。
【請求項17】
請求項16の核酸を含む発現ベクター。
【請求項18】
請求項17のベクターで形質転換された宿主細胞。
【請求項19】
細菌、哺乳動物細胞、酵母細胞、植物細胞、または昆虫細胞である、請求項18の宿主細胞。
【請求項20】
ATCC寄託指定番号PTA−5030またはPTA−5031を有する宿主細胞。
【請求項21】
IL−21受容体に結合する抗体を産生する方法であって、抗体の発現を可能にする条件下で、請求項20の宿主細胞を培養し、そして細胞培養物から該抗体を単離することを含む、前記方法。
【請求項22】
IL−21受容体に選択的に結合する抗体または抗原結合断片を生成する方法であって:
(a)置き換えられる予定のCDR1、2または3を含むか、あるいはCDR1、2または3コード領域を欠くか、いずれかの可変ドメインをコードする核酸のレパートリーを提供し;
(b)レパートリー中のCDR1、2または3領域に、ドナー核酸を挿入して、可変ドメインをコードする核酸の産物レパートリーを提供するように、実質的に配列番号4、5、6、7、8、9、22、23、24、25、26、27、50、51、52、53、54、55、68、69、70、71、72、73、86、87、88、89、90、91、104、105、106、107、108、109、122、123、124、125、126、127、140、141、142、143、144または145に実質的に示すアミノ酸配列をコードするドナー核酸を、レパートリーと合わせ;
(c)前記産物レパートリーの核酸を発現し;
(d)IL−21受容体に特異的な抗原結合断片を選択し;そして
(e)抗原結合断片または抗原結合断片をコードする核酸を回収する
ことを含む、前記方法。
【請求項23】
請求項22の方法によって産生される抗体。
【請求項24】
生殖系列化(germlining)工程をさらに含む、請求項22の方法。
【請求項25】
請求項1、2、3、4、5、6、7または23の抗体と細胞を接触させ、それによって免疫応答を制御することを含む、免疫応答を制御する方法。
【請求項26】
細胞が白血球または滑膜細胞である、請求項25の方法。
【請求項27】
白血球がT細胞、B細胞、NK細胞、またはマクロファージである、請求項26の方法。
【請求項28】
免疫応答が、細胞増殖、細胞溶解活性、サイトカイン分泌、またはケモカイン分泌を含む、請求項25の方法。
【請求項29】
被験者において、免疫細胞関連障害を治療するかまたは防止する方法であって、被験者における免疫細胞活性を阻害するかまたは減少させるのに十分な量の請求項1、2、3、4、5、6、7または23の抗体を被験者に投与して、それによって該障害を治療するかまたは防止する、前記方法。
【請求項30】
免疫細胞関連障害が、多発性硬化症、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、若年性関節リウマチ、骨関節炎、乾癬性関節炎、強直性脊椎炎、移植拒絶、炎症性腸疾患、乾癬およびクローン病から選択される、請求項29の方法。
【請求項31】
免疫細胞関連障害が、関節リウマチ、炎症性腸疾患、クローン病および乾癬から選択される、請求項30の方法。
【請求項32】
サイトカイン阻害剤、増殖因子阻害剤、免疫抑制剤、抗炎症剤、代謝阻害剤、酵素阻害剤、細胞傷害剤および細胞分裂停止剤から選択される別の療法剤を被験者に投与することをさらに含む、請求項29の方法。
【請求項33】
療法剤が、TNFアンタゴニスト、IL−12アンタゴニスト、IL−15アンタゴニスト、IL−17アンタゴニスト、IL−18アンタゴニスト、IL−22アンタゴニスト、T細胞枯渇剤、B細胞枯渇剤、メトトレキセート、レフルノミド、ラパマイシン、またはその類似体、Cox−2阻害剤、cPLA2阻害剤、NSAID、およびp38阻害剤から選択される、請求項32の方法。
【請求項34】
被験者において、過剰増殖障害を治療するかまたは防止する方法であって、被験者におけるIL−21応答性細胞および/またはIL−21受容体応答性細胞の過剰増殖を阻害するかまたは減少させるのに十分な量の請求項1、2、3、4、5、6、7または23の抗体を被験者に投与して、そして該障害を抗体が治療するかまたは防止するのを可能にする、前記方法。
【請求項35】
被験者が哺乳動物である、請求項34の方法。
【請求項36】
被験者がヒトである、請求項34の方法。
【請求項37】
抗体を1μg/kg〜20mg/kg、1μg/kg〜10mg/kg、1μg/kg〜1mg/kg、10μg/kg〜1mg/kg、10μg/kg〜100μg/kg、100μg/kg〜1mg/kg、および500μg/kg〜1mg/kgから選択される範囲で投与する、請求項29、30または33の方法。
【請求項38】
請求項1、2、3、4、5、6、7または23の抗体を含む診断キット。

【図2】
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【図4】
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【図6】
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【公表番号】特表2007−525159(P2007−525159A)
【公表日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−507081(P2006−507081)
【出願日】平成16年3月12日(2004.3.12)
【国際出願番号】PCT/US2004/007444
【国際公開番号】WO2004/083249
【国際公開日】平成16年9月30日(2004.9.30)
【出願人】(302042209)ワイス (7)
【出願人】(505148324)ケンブリッジ アンティボディー テクノロジー リミテッド (8)
【Fターム(参考)】