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TNF-α结合蛋白制造技术

技术编号:8389890 阅读:156 留言:0更新日期:2013-03-07 22:56
公开了分离的结合蛋白,例如,结合肿瘤坏死因子-α(TNF-α)例如人TNF-α的抗体或其抗原结合部分,并公开了基于相关抗体的组合物和分子。亦公开了包含所述抗体的药物组合物,以及使用所述抗体的治疗和诊断方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请主张于2010年4月7日提交的美国临时专利申请号61/321,633的优先权,在此为任何目的将其整体通过引用明确地并入本文。专利
本专利技术涉及TNF-α结合蛋白及其在预防和/或治疗急性和慢性免疫疾病例如类风湿性关节炎、骨关节炎、银屑病、多发性硬化症和其它自身免疫疾病中的用途。专利技术背景本领域需要能够结合TNF-α (亦称作肿瘤坏死因子、肿瘤坏死因子-阿尔法、肿瘤坏死因子-α、TNF和恶液质素)的改良抗体。在实施方案中,所述抗体能够中和TNF-α。本专利技术提供结合蛋白的新家族、移植CDR的抗体、人源化抗体及其片段,其能够结合TNF-α、以高亲和力结合TNF-α和结合并中和TNF-α。专利技术简述本专利技术涉及TNF-α结合蛋白,尤其是抗-TNF-α抗体或其结合TNF-α的抗原-结合部分。在实施方案中,能够结合TNF-α的抗体或其抗原结合部分,包含选自SEQ ID NO: 22-36的氨基酸序列。在一个方面,本专利技术提供人源化结合蛋白,其包含能够结合人TNF-α的抗原结合结构域,所述抗原结合结构域包含至少一个CDR,所述CDR包含选自以下的氨基酸序列:SEQ ID NO:22的残基31-35、SEQ ID NO:22的残基50-65、SEQ ID NO:22的残基98-106、SEQ ID NO:23的残基24-34、SEQ ID NO:23的残基50-56和SEQ ID NO:23的残基89-97,其中结合蛋白包含人接纳体构架。在实施方案中,结合蛋白包含至少3个CDR,例如,包含选自以下的可变结构域CDR集合:(a) SEQ ID NO:22的残基31-35、SEQ ID NO:22的残基50-65和SEQ ID NO:22的残基98-106;和(b) SEQ ID NO:23的残基24-34、SEQ ID NO:23的残基50-56和SEQ ID NO:23的残基89-97。在特定实施方案中,抗原结合结构域包含氨基酸序列,该氨基酸序列包含SEQ ID NO:22的残基31-35、SEQ ID NO:22的残基50-65、SEQ ID NO:22的残基98-106、SEQ ID NO:23的残基24-34、SEQ ID NO:23的残基50-56和SEQ ID NO:23的残基89-97。在实施方案中,抗原结合结构域包含VH区,例如,包含选自SEQ ID NO: 24、25、28、29、30、31、32和33的氨基酸序列。在另一实施方案中,抗原结合结构域包含VL区,例如,包含选自SEQ ID NO: 26、27、34、35和36的氨基酸序列。在特定实施方案中,抗原结合结构域包含VH区和VL区,例如,其中VH区包含选自SEQ ID NO: 24、25、28、29、30、31、32和33的氨基酸序列,VL区包含选自SEQ ID NO: 26、27、34、35和36的氨基酸序列。在实施方案中,人接纳体构架包含至少一种选自SEQ ID NO: 6-21的氨基酸序列。在特定实施方案中,人接纳体构架包含选自SEQ ID NO: 9、10、11、12、15、16、17和21的氨基酸序列。在另一实施方案中,人接纳体构架包含至少一个构架区氨基酸取代,其中所述构架的氨基酸序列与人接纳体构架的序列至少65%相同,并包含至少70个与人接纳体构架相同的氨基酸残基。在另一实施方案中,人接纳体构架包含至少一个在关键残基上的构架区氨基酸取代,所述关键残基选自:毗邻CDR的残基、糖基化位点残基、稀有残基、能够与人TNF-α相互作用的残基、能够与CDR相互作用的残基、规范残基(canonical residue)、重链可变区和轻链可变区之间的接触残基、游标区(Vernier zone)中的残基和在Chothia-定义的可变重链CDR1及Kabat-定义的第一重链构架之间重叠的区域中的残基。在实施方案中,关键残基选自:H1、H12、H24、H27、H29、H37、H48、H49、H67、H71、H73、H76、H78、L13、L43、L58、L70和L80。在实施方案中,VH突变选自:Q1E、I12V、A24V、G27F、I29L、V29F F29L I37V、I48L、V48L、S49G、V67L、F67L、V71K、R71K、T73N、N76S、L78I和F78I。在另一实施方案中,VL突变选自V13L、A43S、I58V、E70D和S80P。在实施方案中,结合蛋白包含两个可变结构域,其中所述两个可变结构域具有选自SEQ ID NO:24和SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:24和SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:25和SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:25和SEQ ID NO:27的氨基酸序列。在实施方案中,结合蛋白结合TNF-α。在另一实施方案中,结合蛋白调节TNF-α的生物学功能。在另一实施方案中,结合蛋白中和TNF-α。在又一实施方案中,结合蛋白减弱TNF-α结合其受体的能力,例如,结合蛋白减弱原-人TNF-α、成熟-人TNF-α或截短的-人TNF-α结合其受体的能力。在又一实施方案中,结合蛋白降低TNF-α的选自以下的一种或多种生物学活性:TNF-依赖的细胞因子产生、TNF-依赖的细胞杀伤、TNF-依赖的炎症、TNF-依赖的骨质侵蚀和TNF-依赖的软骨损伤。在实施方案中,结合蛋白具有选自以下的结合速率常数(on rate constant, Kon):至少约102M-1s-1、至少约103M-1s-1、至少约104M-1s-1、至少约105M-1s-1和至少约106M-1s-1,该速率常数可通过表面等离振子共振来测量。在另一实施方案中,结合蛋白具有选自以下的解离速率常数(off rate constant, Koff):最多约10-3s-1、最多约10-4s-1、最多约10-5s-1和最多约10-6s-1,该速率常数可通过表面等离振子共振来测量。在又一实施方案中,结合蛋白具有选自以下的解离常数(KD):最多约10-7 M、最多约10-8 M、最多约10-9 M、最多约10-10 M、最多约10-11 M、最多约10-12 M和最多10-13 M。在实施方案中,结合蛋白包含选自以下的重链免疫球蛋白恒定结构域:人IgM恒定结构域、人IgG1恒定结构域、人IgG2恒定结构域、人IgG3恒定结构域、人IgG4恒定结构域、人IgA恒定结构域和人IgE恒定结构域。在特定实施方案中,重链免疫球蛋白恒定区结构域为人IgG1恒定结构域。在另一实施方案中,结合蛋白进一步包含选自以下的轻链免疫球蛋白恒定结构域:人Ig κ恒定结构域和人Ig λ恒定结构域。例如,在实施方案中,结合结构域包含免疫球蛋白恒定结构域,该恒定结构域具有选自SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5的氨基酸序列。在特定实施方案中,人IgG1恒定结构域包含选自SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3的氨基酸序列。在另一实施方案中,轻链免疫球蛋白恒定区结构域为包含氨基酸序列SEQ I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.07 US 61/321,6331.人源化结合蛋白,其包含能够结合人肿瘤坏死因子-α (TNF-α)的抗原结合结构域,所述抗原结合结构域包含含有以下氨基酸序列的至少一个CDR:SEQ ID NO:22的残基31-35、SEQ ID NO:22的残基50-65、SEQ ID NO:22的残基98-106、SEQ ID NO:23的残基24-34、SEQ ID NO:23的残基50-56或SEQ ID NO:23的残基89-97,其中所述结合蛋白包含人接纳体构架。
2.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白包含至少3个CDR。
3.权利要求2的结合蛋白,其中所述至少3个CDR包含可变结构域CDR集合,所述可变结构域CDR集合为:(a) SEQ ID NO:22的残基31-35、SEQ ID NO:22的残基50-65和SEQ ID NO:22的残基98-106;和(b) SEQ ID NO:23的残基24-34、SEQ ID NO:23的残基50-56或SEQ ID NO:23的残基89-97。
4.权利要求3的结合蛋白,其中所述抗原结合结构域包含氨基酸序列,所述氨基酸序列包含以下残基:SEQ ID NO:22的残基31-35、SEQ ID NO:22的残基50-65、SEQ ID NO:22的残基98-106、SEQ ID NO:23的残基24-34、SEQ ID NO:23的残基50-56和SEQ ID NO:23的残基89-97。
5.权利要求1的结合蛋白,其中所述抗原结合结构域包含VH区。
6.权利要求5的结合蛋白,其中所述VH区包含SEQ ID NO: 24、25、28、29、30、31、32或33的氨基酸序列。
7.权利要求1的结合蛋白,其中所述抗原结合结构域包含VL区。
8.权利要求7的结合蛋白,其中所述VL区的氨基酸序列为SEQ ID NO: 26、27、34、35或36。
9.权利要求7的结合蛋白,其中所述抗原结合结构域包含VH区和VL区。
10.权利要求9的结合蛋白,其中所述VH区包含SEQ ID NO: 24、25、28、29、30、31、32或33的氨基酸序列,所述VL区包含SEQ ID NO: 26、27、34、35或36的氨基酸序列。
11.权利要求1的结合蛋白,其中所述人接纳体构架包含SEQ ID NO: 6-21的至少一种氨基酸序列。
12.权利要求11的结合蛋白,其中所述人接纳体构架包含SEQ ID NO: 9、10、11、12、15、16、17或21的氨基酸序列。
13.权利要求11或12的结合蛋白,其中所述人接纳体构架包含至少一个构架区氨基酸取代,其中所述构架的氨基酸序列与所述人接纳体构架的序列至少65%相同,并包含至少70个与所述人接纳体构架相同的氨基酸残基。
14.权利要求13的结合蛋白,其中所述人接纳体构架在关键残基上包含至少一个构架区氨基酸取代,所述关键残基为:毗邻CDR的残基、糖基化位点残基、稀有残基、能够与人TNF-α相互作用的残基、能够与CDR相互作用的残基、规范残基、重链可变区和轻链可变区之间的接触残基、游标区中的残基、在Chothia-定义的可变重链CDR1或Kabat-定义的第一重链构架之间重叠的区域中的残基。
15.权利要求14的结合蛋白,其中所述关键残基为H1、H12、H24、H27、H29、H37、H48、H49、H67、H71、H73、H76、H78、L13、L43、L58、L70或L80。
16.权利要求15的结合蛋白,其中所述VH突变为Q1E、I12V、A24V、G27F、I29L、V29F、F29L、I37V、I48L、V48L、S49G、V67L、F67L、V71K、R71K、T73N、N76S、L78I或F78I。
17.权利要求15的结合蛋白,其中所述VL突变为V13L、A43S、I58V、E70D或S80P。
18.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白包含具有以下氨基酸序列的两个可变结构域:SEQ ID NO:24和SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:24和SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:25和SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:25或SEQ ID NO:27。
19.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白调节TNF-α的生物学功能。
20.权利要求1的结合蛋白1,其中所述结合蛋白中和TNF-α。
21.权利要求1的结合蛋白1,其中所述结合蛋白减弱TNF-α结合其受体的能力。
22.权利要求21的结合蛋白,其中所述结合蛋白减弱原-人TNF-α、成熟-人TNF-α或截短的-人TNF-α结合其受体的能力。
23.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白降低以下一种或多种:TNF-依赖的细胞因子产生、TNF-依赖的细胞杀伤、TNF-依赖的炎症、TNF-依赖的骨质侵蚀和TNF-依赖的软骨损伤。
24.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白具有至少约102M-1s-1、至少约103M-1s-1、至少约104M-1s-1、至少约 105M-1s-1或至少约 106M-1s-1的结合速率常数(Kon),所述速率常数通过表面等离振子共振来测量。
25.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白具有最多约10-3s-1、最多约10-4s-1、最多约10-5s-1或最多约10-6s-1的解离速率常数(Koff),所述速率常数通过表面等离振子共振来测量。
26.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白具有最多约10-7 M、最多约10-8 M、最多约10-9 M、最多约10-10 M、最多约10-11 M、最多约10-12 M或最多10-13 M的解离常数(KD)。
27.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白包含人IgM恒定结构域、人IgG1恒定结构域、人IgG2恒定结构域、人IgG3恒定结构域、人IgG4恒定结构域、人IgA恒定结构域或人IgE恒定结构域的重链免疫球蛋白恒定结构域。
28.权利要求27的结合蛋白,其中所述重链免疫球蛋白恒定区结构域为人IgG1恒定结构域。
29.权利要求1或27的结合蛋白,其中所述结合蛋白进一步包含人Ig κ恒定结构域或人Ig λ恒定结构域。
30.权利要求28的结合蛋白,其中所述人IgG1恒定结构域包含SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3的氨基酸序列。
31.权利要求29的结合蛋白,其中所述轻链免疫球蛋白恒定区结构域为包含氨基酸序列SEQ ID NO:4的人Ig κ恒定结构域或包含氨基酸序列SEQ ID NO:5的人Ig λ恒定结构域。
32.能够结合人TNF-α的结合蛋白,所述结合蛋白包含:
Ig恒定重区,其具有SEQ ID NO:2或SEQ ID NO: 3的氨基酸序列;
Ig恒定轻区,其具有SEQ ID NO:4或SEQ ID NO: 5的氨基酸序列;
Ig可变重区,其具有SEQ ID NO: 24、25、28、29、30、31、32或33的氨基酸序列;和
Ig可变轻区,其具有SEQ ID NO: 26、27、34、35或36的氨基酸序列。
33.权利要求1的结合蛋白,其中所述结合蛋白为免疫球蛋白分子、Fv、二硫键连接的Fv、单克隆抗体、scFv、嵌合抗体、单结构域抗体、CDR-移植的抗体、双抗体、人源化抗体、多特异抗体、Fab、双重特异抗体、Fab’片段、双特异抗体、F(ab’)2片段,DVD-IgTM、包含在铰链区通过二硫键连接的两个Fab片段的二价片段、由VH和CH1结构域组成的Fd片段、由抗体单臂的VL和VH结构域组成的Fv片段、dAb片段、分离的互补决定区(CDR)或单链抗体。
34.包含权利要求1的结合蛋白的结晶的结合蛋白,其中所述结合蛋白为晶体形式。
35.权利要求34的结晶的结合蛋白,其中所述晶体为无载体的药用控制释放晶体。
36.权利要求34的结晶的结合蛋白,其中所述结合蛋白比所述结合蛋白的可溶性对应物具有更长的体内半衰期。
37.释放TNF-α结合蛋白的组合物,所述组合物包含:(a)制剂,其中所述制剂包含权利要求1或34的结合蛋白和成分;和(b)至少一种聚合载体。
38.权利要求37的组合物,其中所述成分选自:白蛋白、蔗糖、海藻糖、拉克替醇、明胶、羟丙基-β-环糊精、甲氧基聚乙二醇和聚乙二醇。
39.权利要求37的组合物,其中所述聚合载体为选自以下一种或多种的聚合物:聚丙烯酸、聚腈基丙烯酸酯、聚氨基酸、聚酸酐、聚缩酚酸肽、聚酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚b-羟基丁酸酯、聚己内酯、聚二氧杂环己酮、聚乙二醇、聚羟丙基甲基丙烯酰胺、聚有机磷腈、聚原酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、马来酸酐-烷基乙烯醚共聚物、pluronic多元醇、白蛋白、藻酸盐、纤维素和纤维素衍生物、胶原、纤维蛋白、明胶、透明质酸、寡糖、糖胺聚糖、硫酸化的多糖及其共混物和共聚物。
40.包含权利要求1的结合蛋白和接头或免疫球蛋白恒定结构域的TNF-α结合蛋白构建体。
41.权利要求40的TNF-α结合蛋白构建体,其中所述结合蛋白具有人糖基化方式。
42.权利要求40的TNF-α结合蛋白构建体,其中所述结合蛋白构建体为结晶的TNF-α结合蛋白构建体。
43.权利要求42的TNF-α结合蛋白构建体,其中所述结晶的TNF-α结合蛋白构建体为无载体的药用控制释放结晶的TNF-α结合蛋白构建体。
44.权利要求40的TNF-α结合蛋白构建体,其中所述结合蛋白构建体比所述结合蛋白构建体的可溶性对应物具有更长的体内半衰期。
45.包含权利要求40的TNF-α结合蛋白构建体的TNF-α结合蛋白缀合物,所述TNF-α结合蛋白缀合物进一步包含免疫粘附分子、成像剂、治疗剂或细胞毒素剂。
46.权利要求45的TNF-α结合蛋白缀合物,其中所述剂为成像剂,所述成像剂为放射性标记、酶、荧光标记、发光标记、生物发光标记、磁性标记或生物素。
47.权利要求46的TNF-α结合蛋白缀合物,其中放射性标记为3H、14C、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I、177Lu、166Ho和153Sm。
48.权利要求47的TNF-α结合蛋白缀合物,其中所述剂为治疗剂或细胞毒性剂,其为抗代谢物、烷化剂、抗生素、生长因子、细胞因子、抗血管生成剂、抗有丝分裂剂、蒽环类抗生素、毒素或细胞凋亡剂。
49.分离的核酸,其编码包含权利要求1的氨基酸序列的结合蛋白。
50.分离的核酸,其编码包含权利要求40的氨基酸序列的TNF-α结合蛋白构建体。
51.载体,其包含权利要求49或50的分离的核酸。
52.权利要求51的载体,其中所述载体选自pcDNA、pTT、pTT3、pEFBOS、pBV、pJV和pBJ。
53.宿主细胞,其包含权利要求51的载体。
54.权利要求53的宿主细胞,其中所述宿主细胞为原核细胞。
55.权利要求53的宿主细胞,其中所述宿主细胞为真核细胞。
56.权利要求55的宿主细胞,其中所述真核细胞为原生生物细胞、动物细胞、植物细胞、真菌细胞、酵母细胞、哺乳动物细胞、禽类细胞或昆虫细胞。
57.权利要求55的宿主细胞,其中所述宿主细胞为CHO细胞、COS细胞或酿酒酵母细胞。
58.产生结合TNF-α的蛋白质的方法,所述方法包括在足以产生结合TNF-α的结合蛋白的条件下在培养基中培养权利要求53的宿主细胞的步骤。
59.用权利要求58的方法产生的TNF-α结合蛋白。
60.药物组合物,其包含权利要求1的结合蛋白和药学上可接受的载体。
61.权利要求60的药物组合物,其中所述药学上可接受的载体充当辅助剂。
62.权利要求61的药物组合物,其中所述辅助剂为透明质酸酶。
63.权利要求60的药物组合物,其进一步包含至少一种另外的治疗剂,所述另外的治疗剂用于治疗其中TNF-α活性有害的病症。
64.权利要求63的药物组合物,其中所述另外的剂为:治疗剂、成像剂、细胞毒素剂、血管生成抑制剂、激酶抑制剂、共刺激分子阻滞剂、粘附分子阻滞剂、抗-细胞因子抗体或其功能性片段、甲氨蝶呤、环孢菌素、雷帕霉素、FK506、可检测的标记、可检测的报告物、TNF-α拮抗剂、抗风湿药;肌肉松弛药、麻醉药、非甾体类抗炎药(NSAID)、止痛剂、麻醉剂、镇静剂、局部麻醉药、神经肌肉阻滞剂、抗微生物剂、抗银屑病药、皮质类固醇、促蛋白合成类固醇、红细胞生成素、免疫剂、免疫球蛋白、免疫抑制剂、生长激素、激素替代药物、放射性药品、抗抑郁剂、抗紧张剂、刺激剂、哮喘药剂、β-激动剂、吸入式类固醇、口服类固醇、肾上腺素或其类似物、细胞因子或细胞因子拮抗剂。
65.用于治疗哺乳动物的方法,所述方法包括将有效量的权利要求60的药物组合物给予所述哺乳动物的步骤。
66.用于降低人TNF-α活性的方法,所述方法包括让人TNF-α与权利要求1的结合蛋白接触以使人TNF-α活性降低的步骤。
67.用于降低罹患其中TNF-α活性有害的病症的人受试者的人TNF-α活性的方法,所述方法包括将权利要求1的结合蛋白给予所述人受试者以使人受试者中的人TNF-α活性降低和/或实现治疗的步骤。
68.治疗罹患其中TNF-α有害的病症的患者的方法,所述方法包括在给予第二种剂之前、同时或之后给予权利要求1的结合蛋白的步骤,其中所述第二种剂为:能够结合人IL-12的抗体或其片段;PGE2;LPA;NGF;CGRP;SubP;RAGE;组胺;组胺受体阻滞剂;缓激肽;IL-1α;IL-1β;VEGF;PLGF;甲氨蝶呤;皮质类固醇、糖皮质激素受体调节剂;环孢菌素、雷帕霉素、FK506或非甾体类抗炎药。
69.权利要求68的方法,其中所述病症为:呼吸病症;哮喘;变应性哮喘和非变应性哮喘;因感染所致的哮喘;因感染呼吸道合胞体病毒(RSV)所致的哮喘;慢性阻塞性肺病(COPD);涉及气道炎症的病况;嗜酸性粒细胞增多症;纤维化和过多粘液产生;囊性纤维化;肺纤维化;特应性病症;特应性皮炎;荨麻疹;湿疹;变应性鼻炎;变应性肠胃炎;皮肤的炎症和/或自身免疫病况;胃肠器官的炎症和/或自身免疫病况;炎性肠病(IBD);溃疡性结肠炎;克罗恩氏病;肝脏的炎症和/或自身免疫病况;肝硬化;肝纤维化;乙型和/或丙型肝炎病毒引起的肝纤维化;硬皮病;肿瘤或癌症;肝细胞癌;胶质母细胞瘤;淋巴瘤;何杰金氏淋巴瘤;病毒感染;细菌感染;寄生虫感染;HTLV-1感染;1型保护性免疫应答的表达抑制和疫苗接种中1型保护性免疫应答的表达抑制。
70.权利要求68的方法,其中所述病症选自:类风湿性关节炎、骨关节炎、青少年慢性关节炎、脓毒性关节炎、莱姆关节炎、银屑病性关节炎、反应性关节炎、脊椎关节病、全身性红斑狼疮、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、炎性肠病、胰岛素依赖性糖尿病、甲状腺炎、哮喘、变应性疾病、银屑病、皮炎硬皮病、移植物抗宿主病、器官移植排斥、与器官移植相关的急性或慢性免疫性疾病、肉状瘤病、动脉粥样硬化、弥散性血管内凝血、Kawasaki氏病、Grave氏病、肾病综合征、慢性疲乏综合征、韦格纳氏肉芽肿病、过敏性紫癜、肾显微血管炎、慢性活动性肝炎、葡萄膜炎、脓毒性休克、中毒性休克综合征、脓毒病综合征、恶病质、传染病、寄生虫病、获得性免疫缺陷综合征、急性横贯性脊髓炎、亨廷顿氏舞蹈病、帕金森病、阿尔茨海默病、中风、原发性...

【专利技术属性】
技术研发人员:L贝纳图伊尔T哈于尔CL古德罗PC伊萨克森J萨尔菲尔德
申请(专利权)人:ABBVIE公司
类型:
国别省市:

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