Улучшенные антитела, связывающие аβ-протофибриллы - RU2700104C2

Чертежи

Показать все 33 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к бета-амилоидному пептиду (Aβ) и более конкретно к антителам, которые связываются с Aβ-протофибриллами, и их применению в терапии и/или профилактическом лечении болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка. Кроме того, настоящее изобретение может относиться к диагностике таких заболеваний, а также к мониторингу прогрессирования заболевания, путем применения антител настоящего изобретения. Кроме того, настоящее изобретение может относиться к ветеринарному применению антител настоящего изобретения.

Уровень техники изобретения

Болезнь Альцгеймера (БА) относится к группе нейродегенеративных заболеваний и является причиной нарушения памяти, а также когнитивных и поведенческих нарушений. Признаки болезни Альцгеймера включают в себя внеклеточные амилоидные бляшки, внутринейрональные нейрофибриллярные клубки, нейрональную дисфункцию и в конечном итоге атрофию головного мозга. Риск развития болезни Альцгеймера повышается с возрастом, и с увеличением количества людей, достигающих преклонного возраста, возрастает влияние этого заболевания на качество жизни пожилых людей. Кроме того, перед обществом встает проблема увеличения затрат на лечение этого заболевания.

Несмотря на то, что это заболевание известно в течение многих лет, и было предложено несколько подходов к его лечению, в настоящее время не существует такой эффективной изменяющей течение заболевания терапии, доступной на сегодняшний день, а только лекарственные препараты, которые в лучшем случае могут обеспечить симптоматическое лечение. Механизм, лежащий в основе этого заболевания, был предметом многих исследований. В кратком изложении, Aβ по каким-то причинам начинает образовывать агрегаты и, пройдя несколько промежуточных форм, в конечном итоге образует нерастворимые отложения в головном мозге в виде фибрилл или бляшек. Ранее считали, что сами бляшки оказывают влияние на нейроны и передаваемые ими сигналы, но в настоящее время результаты обширных исследований указывают на то, что основной причиной этого заболевания и его симптомов, наблюдаемых у пациентов, скорее всего, являются растворимые агрегированные промежуточные формы Aβ.

Одной такой промежуточной формой в каскаде превращений агрегированных форм мономеров Aβ в нерастворимые фибриллы Aβ является растворимая высокомолекулярная Aβ-протофибрилла, которая впервые была описана в Walsh (1997) The Journal of Biological Chemistry (Vol. 272(35) p. 22364-72). Важная роль Aβ-протофибрилл в развитии БА была установлена группой ученых под руководством Ларса Ланнфельта (Lars Lannfelt) в Уппсальском университете в ходе исследований арктической мутации, которая представляет собой мутацию E693G в предшественнике бета-амилоида (ПБА), вызывающую усиленное образование Aβ-протофибрилл. Было обнаружено, что у членов семьи из северной Швеции, несущих эту мутацию, развитие тяжелой формы болезни Альцгеймера происходило на ранних этапах жизни, и открытие этой комбинации послужило основной идеей для новой терапии. Таким образом, было установлено, что тесно связаны с этим заболеванием и являются важной мишенью для терапии. На основе этих исследований Aβ-пептидов, содержащих арктическую мутацию, Lannfelt et al. смогли in vitro получить Aβ-протофибриллы арктического, а также дикого типа, в количествах, достаточных для иммунизации и последующего отбора антител с высокой аффинностью к Aβ-протофибриллам по сравнению с другими видами Aβ. Примеры способов получения Aβ-протофибрилл и антител, которые связываются с ними, описаны в Международных патентных заявках WO02/03911 и WO2005/123775.

Особое значение имело получение мышиного моноклонального антитела mAbl58, антитела, которое связывается с Aβ-протофибриллами. Это антитело описано в Европейском патенте EP2004688, и оно содержит следующие последовательности CDR:

Высокая аффинность и избирательность гуманизированного варианта mAbl58 BAN2401 делает его очень важным кандидатом для применения в терапии и/или предотвращении болезни Альцгеймера, в частности, в настоящее время проходит клинические испытания его препарат для использования в качестве фармацевтического продукта. Характеристики BAN2401 описаны в Европейском патенте EP2004688.

Эффективность антитела зависит от нескольких фармакокинетических и фармакодинамических факторов, см., например, Deng et al, Expert Opin. Drug Metab. Toxicol 8(2) (2012): p. 141-160; Boswell et al., Bioconjugate Chem. 21(2010): p. 2153-2163; Konterman, Current Opinion in Biotechnology 22 (2011): p. 1-9 и Igawa et al., mAbs 3:3 (2011): p. 243-252. Среди них увеличенное время полужизни в сыворотке с повышенным системным воздействием часто обеспечивает значительный потенциал для улучшения значимого терапевтического эффекта. Это также предоставляет возможность для уменьшения дозы, что имеет системное большое значение.

Описание изобретения

Настоящее изобретение относится к антителам, которые связываются с Aβ-протофибриллами, и их применению в терапии и/или профилактическом лечении болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка. Кроме того, настоящее изобретение может относиться к антителам, применимым в диагностике таких заболеваний, а также к их применению в мониторинге прогрессирования таких заболеваний, а также к ветеринарному применению таких антител. Неожиданно было установлено, что время полужизни в сыворотке, а также воздействие гуманизированного антитела на основе mAbl58, т.е. BAN2401, значительно увеличивается, например, примерно в два или более раза, первоначальным введением одной или нескольких мутаций в определенных положениях, т.е. 17, 79 и/или 82, в вариабельной легкой цепи антитела BAN2401 (положения 17, 74 и 77 по системе нумерации Кэбота), соответственно, см. также Фигуру 9, где эти положения обозначены как x₁, x₂ и x₃. В BAN2401 аминокислота в положении 17 (положение 17 по системе нумерации Кэбота) представляет собой A, аминокислота в положении 79 (положение 74 по системе нумерации Кэбота) представляет собой R и аминокислота в положении 82 (положение 77 по системе нумерации Кэбота) представляет собой R. Система нумерации Кэбота приводится в соответствии с Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 1991 (NI H Publications No. 91-3242).

При необходимости, дальнейшее улучшение антитела настоящего изобретения может быть осуществлено путем комбинирования каждой из мутаций, обеспечивающих увеличение времени полужизни в сыворотке, с одной или несколькими соседними мутациями, т.е. в положениях 13, 21, 81 и/или 84 вариабельной легкой цепи (положения 13, 21, 76 и 79 по системе нумерации Кэбота), соответственно, см. также Фигуру 9, где эти положения обозначены как y_1-4, в положениях 37, 38 и/или 40 вариабельной тяжелой цепи (положения 37, 38 и 40 по системе нумерации Кэбота), соответственно, см. также Фигуру 10, где эти положения обозначены как z_1-3, для дальнейшего улучшения иммунологической значимости, т.е. низкой иммуногенности. Когда, по сравнению с последовательностью BAN2401, x₁ является мутированным, мутации y₁ и/или y₂ могут быть введены, и когда x₂ и/или x3 являются мутированными, мутации y₃ и/или y₄ могут быть введены. Кроме того, могут быть введены мутации z_1-3.

Настоящее изобретение представляет собой следующее:

[1] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, обладающее аффинностью к Aβ-протофибриллам, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент имеет вариабельную легкую цепь, соответствующую последовательности SEQ ID NO: 8, где

x₁ выбран из A, D, E и Q, или их функционального аналога;

x₂ выбран из R, T, K, A и G, или их функционального аналога;

x₃ выбран из R, S, C, G и N, или их функционального аналога;

y₁ выбран из V и A;

y₂ выбран из I и V;

y₃ выбран из S и Q;

y₄ выбран из E и D; и, при необходимости, вариабельную тяжелую цепь, соответствующую последовательности SEQ ID NO: 14, где

z₁ выбран из V и I;

z₂ выбран из R и Q; и

z₃ выбран из A, N и T,

за исключением комбинации x₁=A, x₂=R и x₃=R.

[2] Антитело или антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], где

x₁ выбран из A, D, E и Q;

x₂ выбран из R, T, K, A и G;

x₃ выбран из R, S, C, G и N;

y₁ выбран из V и A;

y₂ выбран из I и V;

y₃ выбран из S и Q;

y₄ выбран из E и D; и

вариабельная тяжелая цепь, соответствующая последовательности SEQ ID NO: 14, где

z₁ выбран из V и I;

z₂ выбран из R и Q; и

z₃ выбран из A, N и T;

за исключением комбинации x₁=A, x₂=R и x₃=R.

[3] Антитело или антигенсвязывающий фрагмент по п.[1] или п.[2], где легкая цепь содержит комбинацию мутаций, выбранную из:

x₁ и (y₁ и/или y₂);

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₂ и (y₃ и/или y₄);

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₂ и x₃ и (y₃ и/или y₄);

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₃ и (y₃ и/или y₄);

x₂ (y₃ и/или y₄);

x₂ и x₃ и (y₃ и/или y₄); и

x₃ и (y₃ и/или y₄);

за исключением комбинации x₁=A, x₂=R и x₃=R.

[4] Антитело или антигенсвязывающий фрагмент по любому из п.п. [1]-[3], где вариабельная легкая цепь содержит одну или несколько мутаций, выбранных из:

x₁ представляет собой D и (y₁ и/или y₂);

x₁ представляет собой D и (y₁ и/или y₂), x₂ представляет собой T и (y₃ и/или y₄);

x₁ представляет собой D и (y₁ и/или y₂), x₂ представляет собой T, x₃ представляет собой S и (y₃ и/или y₄);

x₁ представляет собой D и (y₁ и/или y₂) и x₃ представляет собой S и (y₃ и/или y₄);

x₂ представляет собой T (y₃ и/или y₄);

x₂ представляет собой T и x₃ представляет собой S и (y₃ и/или y₄); и

x₃ представляет собой S и (y₃ и/или y₄);

где y₁ представляет собой V или A и y₂ представляет собой V или I, за исключением комбинации y₁=V и y₂=I; y3 представляет собой S или Q и y₄ представляет собой E или D, за исключением комбинации y₃=S и y₄=E.

[5] Антитело или антигенсвязывающий фрагмент по любому из п.п. [1]-[4], где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ выбран из V и A;

y₂ выбран из V и I;

y₃ выбран из Q и S;

y₄ выбран из D и E;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ выбран из N, T и A;

за исключением комбинации, где y₁ представляет собой V, y₂ представляет собой I, y₃ представляет собой S, y₄ представляет собой E, z₁ представляет собой V, z₂ представляет собой R, и z₃ представляет собой A.

[6] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 12; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

[7] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 9; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

[8] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 10; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

[9] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 11; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

[10] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 12; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

[11] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 9; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

[12] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 10; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

[13] Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент по п.[1], включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 11; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

[14] Антитело или антигенсвязывающий фрагмент по любому из п.п. [1]-[13], где антитело или антигенсвязывающий фрагмент содержит константную область тяжелой цепи IgG.

[15] Антитело по любому из п.п. [1]-[14] для применения в терапии.

[16] Антитело по любому из п.п. [1]-[14] для применения в лечении и/или профилактике болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка.

[17] Антитело по п.[16] для применения, где такие другие нарушения, связанные с агрегацией Aβ белка, выбраны из травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), деменции с тельцами Леви (ДТЛ), синдрома Дауна (СД), бокового амиотрофического склероза (БАС), лобно-височной деменции, таупатии, системного амилоидоза, атеросклероза и деменции при болезни Паркинсона (ДБП).

[18] Применение антитела по любому из п.п. [1]-[14] для изготовления лекарственного препарата, пригодного для лечения и/или профилактики болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка.

[19] Применение по п.[18], где такие другие нарушения, связанные с агрегацией Aβ белка, выбраны из травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), деменции с тельцами Леви (ДТЛ), синдрома Дауна (СД), бокового амиотрофического склероза (БАС), лобно-височной деменции, таупатии, системного амилоидоза, атеросклероза и деменции при болезни Паркинсона (ДБП).

[20] Способ уменьшения количества Aβ-протофибрилл у субъекта, включающий в себя введение указанному субъекту терапевтически эффективного количества антитела или антигенсвязывающего фрагмента по п.п. [1]-[14].

[21] Способ лечения и/или профилактики болезни Альцгеймера у субъекта, имеющего указанное заболевание или подверженного риску его развития, включающий в себя введение указанному субъекту терапевтически эффективного количества антитела или антигенсвязывающего фрагмента по п.п. [1]-[14].

[22] Способ лечения и/или профилактики травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), деменции с тельцами Леви (ДТЛ), синдрома Дауна (СД), бокового амиотрофического склероза (БАС), лобно-височной деменции, таупатии, системного амилоидоза, атеросклероза и деменции при болезни Паркинсона (ДБП) у субъекта, имеющего указанные заболевания или подверженного риску их развития, включающий в себя введение указанному субъекту терапевтически эффективного количества антитела или антигенсвязывающего фрагмента по п.п. [1]-[14].

[23] Способ измерения количества Aβ-протофибрилл или агрегированного Aβ белка у субъекта, включающий в себя приведение ткани или биологической жидкости субъекта в контакт in vivo или in vitro с антителом или антигенсвязывающим фрагментом по п.п. [1]-[14] и измерение количества антитела или антигенсвязывающего фрагмента, связанного с указанными Aβ-протофибриллами или агрегированным Aβ белком.

[24] Способ диагностики болезни Альцгеймера у субъектов, имеющих данное заболевание или подверженных риску его развития, включающий в себя приведение ткани или биологической жидкости субъекта в контакт in vivo или in vitro с антителом или антигенсвязывающим фрагментом по п.п. [1]-[14] или его фрагментом и измерение количества указанного антитела, связанного с агрегированным Aβ белком.

[25] Способ диагностики травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), деменции с тельцами Леви (ДТЛ), синдрома Дауна (СД), бокового амиотрофического склероза (БАС), лобно-височной деменции, таупатии, системного амилоидоза, атеросклероза и деменции при болезни Паркинсона (ДБП) у субъектов, имеющих указанные заболевания или подверженного риску их развития, включающий в себя приведение ткани или биологической жидкости субъекта в контакт in vivo или in vitro с антителом или антигенсвязывающим фрагментом по п.п. [1]-[14] или его фрагментом и измерение количества указанного антитела, связанного с агрегированным Aβ белком.

[26] Фармацевтическая композиция, содержащая антитело или антигенсвязывающий фрагментом по любому из п.п. [1]-[14] вместе с фармацевтически приемлемым вспомогательным веществом и/или разбавителями.

[27] Антитело по любому из п.п. [1]-[14] для ветеринарного применения.

Краткое описание чертежей

На Фигуре 1 приведен анализ связывания и избирательности для Aβ-протофибрилл по сравнению Aβ-мономерами для антител A17D, A17D/79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S по сравнению с BAN2401 (контроль). Ингибирование связывания Aβ 1-42 протофибриллами в растворе показано белыми кружками и белыми квадратами, а ингибирование связывания Aβ 1-40 мономерами в растворе показано черными кружками и черными квадратами.

На Фигуре 2 показано воздействие (концентрация в плазме) BAN2401 и антител настоящего изобретения у мышей, представленное в виде кривых концентрация-время. На графике показано содержание в образцах плазмы крови после однократной внутривенной инъекции BAN2401, A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S, отобранных через 0,5 ч, 2 суток, 7 суток, 15 суток и 29 суток после введения, и A17D/R82S, отобранных через 0,5 ч, 2 суток, 7 суток, 14 суток и 28 суток после введения.

A17D/R82S не было включено в то же фармакокинетическое исследование, что и другие упомянутые здесь антитела, но оно было изучено в отдельном исследовании. Однако, за исключением двух моментов времени отбора образцов плазмы, для этих двух отдельных исследований использовали одинаковую схему эксперимента. Все образцы плазмы анализировали при помощи ИФА в одно и то же время, чтобы избежать различий между анализами. Концентрация препарата в плазме в мкг/мл показана по оси y (логарифмическая шкала), и время после введения в часах (ч) показано по оси x. Среднегрупповые значения показаны с планками погрешностей, показывающими стандартные отклонения. Средние значения ППК_0-inf и конечное время полужизни в сыворотке были рассчитаны при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight), и они приводятся в Таблице 1.

На Фигуре 3 показано воздействие (концентрация в плазме) BAN2401 и антител настоящего изобретения у крыс, представленное в виде кривых концентрация-время. На графике показано содержание в образцах плазмы крови после однократной внутривенной инъекции BAN2401, A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S, отобранных через 0,5 ч, 2 ч, 7 ч, 24 ч, 2 суток, 4 суток, 7 суток и 29 суток после введения. Концентрация препарата в плазме в мкг/мл показана по оси y (логарифмическая шкала), и время после введения в часах (ч) показано по оси x. Среднегрупповые значения показаны с планками погрешностей, показывающими стандартные отклонения. Средние значения ППК_0-inf и конечного времени полужизни в сыворотке были рассчитаны при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight), и они приводятся в Таблице 2.

На Фигуре 4 приведены данные анализ связывания и избирательности для Aβ-протофибрилл по сравнению Aβ-мономерами для деиммунизированных вариантов антитела A17D/R79T (A17D/R79T_DI 1-8) по сравнению с BAN2401. Ингибирование связывания Aβ 1-42 протофибриллами в растворе показано белыми кружками и белыми квадратами, а ингибирование связывания Aβ 1-40 мономерами в растворе показано черными кружками и черными квадратами. A) A17D/R79T_DI 1, B) A17D/R79T_DI 2, C) A17D/R79T_DI 3, D) A17D/R79T_DI 4, E) A17D/R79T_DI 5, F) A17D/R79T_DI 6, G) A17D/R79T_DI 7, H) A17D/R79T_DI 8.

На Фигуре 5 показано воздействие (концентрация в плазме) BAN2401 и антител настоящего изобретения у мышей, представленное в виде кривых концентрация-время. На графике показано содержание в образцах плазмы крови после однократной внутривенной инъекции BAN2401, A17D/R79T и 8 деиммунизированных вариантов антитела A17D/R79T (A17D/R79T_DI 1-8), отобранных через 0,5 ч, 2 суток, 7 суток, 14 суток и 28 суток после введения. Концентрация препарата в плазме в мкг/мл показана по оси y (логарифмическая шкала), и время после введения в часах (ч) показано по оси x. Среднегрупповые значения показаны с планками погрешностей, показывающими стандартные отклонения. Средние значения ППК_0-inf и конечного времени полужизни в сыворотке были рассчитаны при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight), и они приводятся в Таблице 6.

На Фигуре 6 показано воздействие (концентрация в плазме) BAN2401 и мутантов у крыс, представленное в виде кривых концентрация-время. На графике показано содержание в образцах плазмы крови после однократной внутривенной инъекции BAN2401, A17D/R79T и 8 деиммунизированных вариантов антитела A17D/R79T (A17D/R79T_DI 1-8), отобранных через 0,5 ч, 2 суток, 7 суток, 14 суток и 28 суток после введения. Концентрация препарата в плазме в мкг/мл показана по оси y (логарифмическая шкала), и время после введения в часах (ч) показано по оси x. Среднегрупповые значения показаны с планками погрешностей, показывающими стандартные отклонения. Средние значения ППК_0-inf и конечного времени полужизни в сыворотке были рассчитаны при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight), и они приводятся в Таблице 7.

На Фигуре 7 показано воздействие (концентрация в плазме) с учетом дозы для BAN2401, A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8 у макака-крабоеда, представленное в виде кривых концентрация-время. На графике показано содержание антитела BAN2401 в образцах плазмы крови после однократной внутривенной инъекции, отобранных через 5 мин, 1 ч, 2 ч, 8 ч, 24 ч, 2 суток, 4 суток, 7 суток, 14 суток, 21 сутки и 28 суток после введения, и содержание антител A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8 после однократной внутривенной инъекции в образцах плазмы крови, отобранных через 5 мин, 1 ч, 8 ч, 24 ч, 3 суток, 7 суток, 14 суток, 21 сутки и 28 суток после введения. Антитела настоящего изобретения вводили обезьяне в другом исследовании в дозе 10 мг/кг, которая отличалась от дозы BAN2401 (5 мг/кг). Таким образом, кривые воздействия были скорректированы с учетом дозы. Концентрация препарата в плазме с учетом дозы в мкг/мл на мг/кг введенной дозы показана по оси y (логарифмическая шкала), и время после введения в часах (ч) показано по оси x. Среднегрупповые значения показаны с планками погрешностей, показывающими стандартные отклонения. Средние значения ППК_0-inf и конечного времени полужизни в сыворотке были рассчитаны при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight), и они приводятся в Таблице 8.

На Фигуре 8 приведены аминокислотные последовательности, относящиеся к настоящему изобретению.

На Фигуре 9 приведена таблица, разделенная на две страницы, с аминокислотной последовательностью вариабельной легкой цепи с последовательностями VL-CDRI-3, выделенными серым цветом. BAN2401: SEQ ID NO: 7. Новые антитела с вариабельной легкой цепью в соответствии с настоящим изобретением: SEQ ID NO: 8. Конкретные примеры таких вариабельных легких цепей: i): SEQ ID NO: 9; ii): SEQ ID NO: 10; iii): SEQ ID NO: 11; и iv): SEQ ID NO: 12.

На Фигуре 10 приведена таблица, разделенная на две страницы, с аминокислотной последовательностью вариабельной тяжелой цепи с последовательностями VL-CDRI-3, выделенными серым цветом. BAN2401: SEQ ID NO: 13. Новые антитела с вариабельной тяжелой цепью в соответствии с настоящим изобретением: SEQ ID NO: 14. Конкретные примеры таких вариабельных тяжелых цепей: i): SEQ ID NO: 15; ii): SEQ ID NO: 16; iii): SEQ ID NO: 17; и iv): SEQ ID NO: 18.

На Фигуре 11 показано простое аллометрическое масштабирование системного клиренса (CL) BAN2401, A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8, включая доклинические данные, полученные у мыши, крысы и макака-крабоеда. Данные CLs различных видов нанесены на график напротив их веса (обозначены ромбами), соответственно. Линия регрессии была экстраполирована, чтобы показать CL у человека с массой тела 70 кг. Для антитела BAN2401 измеренный истинный системный CL обозначен белым квадратом, и он отличается от линии регрессии, построенной на данных CL BAN2401 у мыши, крысы и макака-крабоеда. Антитело BAN2401 показало плохую линейную корреляцию CL, что указывает на неопределенность в прогнозировании времени его полужизни в сыворотке, в отличие от превосходной линейной корреляции CL антител настоящего изобретения.

Мутации A17D, R79T и R82S представляют собой положения в антителе BAN2401, где аминокислоты в положениях 17, 79 и 82 мутированы в вариабельной легкой цепи.

Термин «BAN2401» означает гуманизированное моноклональное антитело мышиного антитела mAbI58, включающее в себя вариабельную легкую цепь с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 7, и вариабельную тяжелую цепь, с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 13. Как антитело BAN2401, так и антитело mAbI58, а также их характеристики, включая VL-CDRI-3 и VH-CDRI-3, описаны в Европейском патенте EP2004688. Антитело BAN2401 исключается из настоящего изобретения.

Следующие аббревиатуры означают:

BAN2401: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 7, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 13.

A17D: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 19, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 13.

A17D/R79T: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 20, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 13.

A17D/R79T/R82S: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 21, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 13.

A17D/R82S: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 22, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 13.

A17D/R79T_DI 1: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 9, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

A17D/R79T_DI 2: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 10, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

A17D/R79T_DI 3: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 11, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

A17D/R79T_DI 4: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 12, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

A17D/R79T_DI 5: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 9, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

A17D/R79T_DI 6: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 10, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

A17D/R79T_DI 7: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 11, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

A17D/R79T_DI 8: Антитело, включающее в себя вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 12, и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

Антитело или его антигенсвязывающий фрагмент в соответствии с настоящим изобретением содержит в вариабельной легкой цепи в положении 17 (положение 17 по системе нумерации Кэбота) аминокислоту A, D, E, Q или ее функциональный аналог, в положении 79 (положение 74 по системе нумерации Кэбота) аминокислоту R, T, K, A, G или ее функциональный аналог и в положении 82 (положение 77 по системе нумерации Кэбота) аминокислоту R, S, C, G, N или ее функциональный аналог. Функциональный аналог представляет собой аминокислоту, обеспечивающую более низкое значение pi антитела по сравнению с A (положение 17), соответственно, R (положение 79 и 82) без отрицательного влияния на связывание с антигеном.

Аминокислотные последовательности в настоящем изобретении представлены следующим образом:

SEQ ID NO: 1: VH-CDR1 вариабельной тяжелой цепи антитела BAN2401.

SEQ ID NO: 2: VH-CDR2 вариабельной тяжелой цепи антитела BAN2401.

SEQ ID NO: 3: VH-CDR3 вариабельной тяжелой цепи антитела BAN2401.

SEQ ID NO: 4: VL-CDR1 вариабельной легкой цепи антитела BAN2401.

SEQ ID NO: 5: VL-CDR2 вариабельной легкой цепи антитела BAN2401.

SEQ ID NO: 6: VL-CDR3 вариабельной легкой цепи антитела BAN2401.

SEQ ID NO: 7: вариабельная легкая цепь BAN2401.

SEQ ID NO: 8: общая последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 9: конкретная последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 10: конкретная последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 11: конкретная последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 12: конкретная последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 13: вариабельная тяжелая цепь BAN2401.

SEQ ID NO: 14: общая последовательность вариабельной тяжелой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 15: конкретная последовательность вариабельной тяжелой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 16: конкретная последовательность вариабельной тяжелой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 17: конкретная последовательность вариабельной тяжелой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 18: конкретная последовательность вариабельной тяжелой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 19: конкретная последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 20: конкретная последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 21: конкретная последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 22: конкретная последовательность вариабельной легкой цепи в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 23: аминокислотная последовательность константной области IgG человека, содержащейся в антителах настоящего изобретения.

SEQ ID NO: 24: аминокислотная последовательность константной области κ цепи человека, содержащейся в антителах настоящего изобретения.

Вариабельная легкая цепь (SEQ I D NO: 7) антитела BAN2401 и антител настоящего изобретения содержит три последовательности CDR (VL-CDRI-3):

и вариабельная тяжелая цепь (SEQ I D NO: 13) антитела BAN2401 и антител настоящего изобретения содержит три последовательности CDR (VH-CDRI-3):

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложены антитела, связывающиеся с Aβ-протофибриллами и имеющие следующие комбинации последовательностей CDR:

и содержащие вариабельную легкую цепь с последовательностью SEQ I D NO: 8, где x₁ представляет собой A, D, E, Q или их функциональный аналог, x₂ представляет собой R, T, K, A, G или их функциональный аналог, и x₃ представляет собой R, S, C, G, N или их функциональный аналог, за исключением комбинации x₁=A, x₂=R и x₃=R.

Функциональный аналог представляет собой аминокислоту, обеспечивающую более низкое значение pi антитела по сравнению с A (x₁), соответственно, R (x₂ и x₃) без отрицательного влияния на связывание с антигеном.

Вариабельная тяжелая цепь имеет аминокислотную последовательность, представленную в SEQ I D NO: 8, содержащую z₁, z₂ и z₃ в любой комбинации, где

z₁ выбран из V и I;

z₂ выбран из R и Q; и

z₃ выбран из A, N и T;

за исключением комбинации z₁=V, z₂=R и z₃=A.

Следует отметить, что на основе этого принципа определение функционального аналога конкретных аминокислот, указанных выше, для каждого из положений легко осуществляется специалистом в данной области техники, так как способы введения аминокислоты в конкретное положение в соответствии с настоящим изобретением, а также способы проверки полученного продукта, например, на наличие аффинности к Aβ-протофибриллам и других важных характеристик, являются раскрытыми, см. ниже.

Таким образом, в одном аспекте настоящее изобретение относится к антителу или его антигенсвязывающему фрагменту, имеющему аффинность к Aβ-протофибриллам, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент имеет вариабельную легкую цепь с последовательностью SEQ I D NO: 8, где x₁ выбран из A, D, E и Q или их функционального аналога;

x₂ выбран из R, T, K, A и G, или их функционального аналога;

x₃ выбран из R, S, C, G и N, или их функционального аналога;

y₁ выбран из V и A;

y₂ выбран из I и V;

y₃ выбран из S и Q;

y₄ выбран из E и D; и, при необходимости, вариабельную тяжелую цепь, соответствующую последовательности SEQ ID NO: 14, где

z₁ выбран из V и I;

z₂ выбран из R и Q; и

z₃ выбран из A, N и T,

за исключением комбинации x₁=A, x₂=R и x₃=R.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ выбран из A, D, E и Q;

x₂ выбран из R, T, K, A и G;

x₃ выбран из R, S, C, G и N;

y₁ выбран из V и A;

y₂ выбран из I и V;

y₃ выбран из S и Q;

y₄ выбран из E и D; и

вариабельная тяжелая цепь, соответствующая последовательности SEQ ID NO: 14, где

z₁ выбран из V и I;

z₂ выбран из R и Q; и

z₃ выбран из A, N и T;

за исключением комбинации x₁=A, x₂=R и x₃=R.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где легкая цепь содержит комбинацию мутаций, выбранную из:

x₁ и (y₁ и/или y₂);

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₂ и (y₃ и/или y₄);

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₂ и x₃ и (y₃ и/или y₄);

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₃ и (y₃ и/или y₄);

x₂ (y₃ и/или y₄);

x₂ и x₃ и (y₃ и/или y₄); и

x₃ и (y₃ и/или y₄);

за исключением комбинации x₁=A, x₂=R и x₃=R.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где вариабельная легкая цепь содержит одну или несколько мутаций, выбранных из:

x₁ представляет собой D и (y₁ и/или y₂);

x₁ представляет собой D и (y₁ и/или y₂), x₂ представляет собой T и (y₃ и/или y₄);

x₁ представляет собой D и (y₁ и/или y₂), x₂ представляет собой T, x₃ представляет собой S и (y₃ и/или y₄);

x₁ представляет собой D и (y₁ и/или y₂) и x₃ представляет собой S и (y₃ и/или y₄);

x₂ представляет собой T (y₃ и/или y₄);

x₂ представляет собой T и x₃ представляет собой S и (y₃ и/или y₄); и

x₃ представляет собой S и (y₃ и/или y₄);

где y₁ представляет собой V или A и y₂ представляет собой V или I, за исключением комбинации y₁=V и y₂=I; y3 представляет собой S или Q и y₄ представляет собой E или D, за исключением комбинации y₃=S и y₄=E.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где y₁ представляет собой A, и y₂ представляет собой V, y3 представляет собой Q и y₄ представляет собой D.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ выбран из V и A;

y₂ выбран из V и I;

y₃ выбран из Q и S;

y₄ выбран из D и E;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ выбран из N, T и A;

за исключением комбинации, где y₁ представляет собой V, y₂ представляет собой I, y₃ представляет собой S, y₄ представляет собой E, z₁ представляет собой V, z₂ представляет собой R, и z₃ представляет собой A.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ представляет собой V;

y₂ представляет собой V;

y₃ представляет собой Q;

y₄ представляет собой E;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ представляет собой N.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ представляет собой V;

y₂ представляет собой V;

y₃ представляет собой S;

y₄ представляет собой D;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ представляет собой N.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ представляет собой A;

y₂ представляет собой I;

y₃ представляет собой Q;

y₄ представляет собой E;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ представляет собой N.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ представляет собой A;

y₂ представляет собой I;

y₃ представляет собой S;

y₄ представляет собой D;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ представляет собой N.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ представляет собой V;

y₂ представляет собой V;

y₃ представляет собой Q;

y₄ представляет собой E;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ представляет собой T.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ представляет собой V;

y₂ представляет собой V;

y₃ представляет собой S;

y₄ представляет собой D;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ представляет собой T.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ представляет собой A;

y₂ представляет собой I;

y₃ представляет собой Q;

y₄ представляет собой E;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ представляет собой T.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где

x₁ представляет собой D;

x₂ представляет собой T;

x₃ представляет собой R;

y₁ представляет собой A;

y₂ представляет собой I;

y₃ представляет собой S;

y₄ представляет собой D;

z₁ представляет собой V;

z₂ представляет собой R; и

z₃ представляет собой T.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения каждая мутация x₁-x₃ комбинируется с одной или несколькими дополнительными мутациями y₁-y₄:

когда x₁ не является A, вводятся мутации y₁ и/или y₂;

когда x₂ не является R и/или x₃ не является R, вводятся мутации y₃ и/или y₄;

что приводит образованию вариабельных легких цепей, содержащих следующие комбинации мутантов по сравнению с SEQ I D NO: 7:

x₁ и (y₁ и/или y₂); или

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₂ и (y₃ и/или y₄); или

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₂ и x₃ и (y₃ и/или y₄); или

x₁ и (y₁ и/или y₂) и x₃ и (y₃ и/или y₄); или

x₂ (y₃ и/или y₄); или

x₂ и x₃ и (y₃ и/или y₄); или

x₃ и (y₃ и/или y₄);

где параметры x и y являются такими, как определено выше.

В одном варианте осуществления изобретения легкая цепь (SEQ ID NO: 8) антитела или его антигенсвязывающего фрагмента в соответствии с настоящим изобретением содержит только одну или несколько из мутаций x₁-x₃ в вариабельной легкой цепи (с использованием N-концевой нумерации): A17D (x₁), R79T (x₂) и R82S (x₃):

A17D; или

A17D и R79T; или

A17D и R79T и R82S; или

A17D и R82S; или

R79T; или

R79T и R82S; или

R82S;

где y₁ представляет собой V, y₂ представляет собой I, y₃ представляет собой S, и y₄ представляет собой E (без изменений по сравнению с SEQ I D NO: 7).

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения мутации y₁-y₄ вводятся, обеспечивая любую из следующих комбинаций:

A17D и (y₁ и/или y₂);

A17D и (y₁ и/или y₂) и R79T и (y₃ и/или y₄);

A17D и (y₁ и/или y₂) и R79T и R82S и (y₃ и/или y₄);

A17D и (y₁ и/или y₂) и R82S и (y₃ и/или y₄);

R79T (y₃ и/или y₄);

R79T и R82S и (y₃ и/или y₄);

R82S и (y₃ и/или y₄);

где y₁ представляет собой V или A, y₂ представляет собой V или I, за исключением комбинации y₁=V и y₂=I, y₃ представляет собой S или Q, и y₄ представляет собой E или D, за исключением комбинации y₃=S и y₄=E.

Другие конкретные комбинации раскрыты в SEQ ID NOS: 9-12.

Вариабельная тяжелая цепь (VH) антител настоящего изобретения имеет аминокислотную последовательность, соответствующую последовательности SEQ ID NO: 14, где z₁ представляет собой V или I, z₂ представляет собой R или Q, и z₃ представляет собой A, N или T, например, последовательности SEQ ID NO: 15-18.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, выбранную из аминокислотной последовательности, представленной в любой из SEQ ID NOS: 9-12.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную тяжелую цепь, выбранную из аминокислотной последовательности, представленной в любой из SEQ ID NOS: 15-18.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, выбранную из аминокислотной последовательности, представленной в любой из SEQ ID NOS: 9-12; и вариабельную тяжелую цепь, выбранную из аминокислотной последовательности, представленной в любой из SEQ ID NOS: 15-18.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 9; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 10; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 11; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 12; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 15.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 9; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 10; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 11; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

В одном варианте осуществления этого аспекта предложено антитело или его антигенсвязывающий фрагмент, где это антитело или его антигенсвязывающий фрагмент содержит вариабельную легкую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 12; и вариабельную тяжелую цепь, содержащую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 16.

В одном варианте осуществления изобретения антитело или его антигенсвязывающий фрагмент в соответствии с настоящим изобретением содержит константную область тяжелой цепи, выбранную из группы, состоящей из константных областей IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgA и IgE или любого их аллельного варианта, как описано в работе Kabat et al. (Kabat, E. A., et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242), включенной в настоящее изобретение путем ссылки. Любая из таких последовательностей может быть использована в настоящем изобретении. В более предпочтительном варианте осуществления константная область тяжелой цепи антитела является областью IgG1. Аминокислотная последовательность константной области IgG1 человека известна из уровня техники и представлена в SEQ ID NO: 23.

В одном варианте осуществления изобретения антитело или его антигенсвязывающий фрагмент в соответствии с настоящим изобретением содержит константную область легкой цепи, выбранную из группы, состоящей из константных областей κ- и λ-цепи или любого их аллельного варианта, как описано в работе Kabat et al. (Kabat, E. A., et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242), включенной в настоящее изобретение путем ссылки. Любая из таких последовательностей может быть использована в настоящем изобретении. В более предпочтительном варианте осуществления константная область легкой цепи антитела является областью κ-цепи. Аминокислотная последовательность константной области κ-цепи человека известна из уровня техники и представлена в SEQ ID NO: 24.

В одном варианте осуществления изобретения антигенсвязывающий фрагмент настоящего изобретения представляет собой Fab-фрагмент и F(abʹ)₂-фрагмент или одноцепочечный Fv-фрагмент.

Антитела или антигенсвязывающие фрагменты настоящего изобретения могут содержать любую комбинацию вариабельных легких и тяжелых цепей, описанных выше.

В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение относится к улучшенным антителам или антигенсвязывающим фрагментам с высокой аффинностью к Aβ-протофибриллам для применения в терапии, например, путем введения одного или нескольких антител или антигенсвязывающих фрагментов настоящего изобретения пациенту, имеющему риск развития болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка, таких как травматическое повреждение головного мозга (ТПГМ), деменция с тельцами Леви (ДТЛ), синдром Дауна (СД), боковой амиотрофический склероз (БАС), лобно-височная деменция, таупатия, системный амилоидоз, атеросклероз и деменция при болезни Паркинсона (ДБП). Подходящая доза может варьировать в широком диапазоне, например, от 0,01 до 100 мг/кг/доза, в зависимости от медицинских показаний и состояния пациента, способа введения, например, внутривенной, подкожной инъекции или путем местного введения, а также выбранной частоты введения, например, разовой дозы, ежесуточного, еженедельного, ежеквартального или даже менее частого введения.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к антителу или его антигенсвязывающему фрагменту для применения в терапии.

В одном аспектом настоящее изобретение относится к антителу или его антигенсвязывающему фрагменту для применения в терапии и/или профилактике болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка. Как правило, такие нарушения могут быть выбраны из травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), деменции с тельцами Леви (ДТЛ), синдрома Дауна (СД), бокового амиотрофического склероза (БАС), лобно-височной деменции, таупатии, системного амилоидоза, атеросклероза и деменции при болезни Паркинсона (ДБП).

В одном аспектом настоящее изобретение относится к применению антитела или его антигенсвязывающего фрагмента для изготовления лекарственного препарата, пригодного для лечения и/или профилактики болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка. Как правило, такие нарушения могут быть выбраны из травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), деменции с тельцами Леви (ДТЛ), синдрома Дауна (СД), бокового амиотрофического склероза (БАС), лобно-височной деменции, таупатии, системного амилоидоза, атеросклероза и деменции при болезни Паркинсона (ДБП).

В одном аспектом настоящее изобретение относится к способу уменьшения количества Aβ-протофибрилл у субъектов, включающему в себя введение указанному субъекту терапевтически эффективного количества антитела или его антигенсвязывающего фрагмента настоящего изобретения.

В одном аспектом настоящее изобретение относится к способу лечения и/или профилактики болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка, у субъекта, имеющего риск развития этого заболевания, включающему в себя введение указанному субъекту терапевтически эффективного количества антитела или его антигенсвязывающего фрагмента настоящего изобретения. Как правило, такие нарушения могут быть выбраны из травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), деменции с тельцами Леви (ДТЛ), синдрома Дауна (СД), бокового амиотрофического склероза (БАС), лобно-височной деменции, таупатии, системного амилоидоза, атеросклероза и деменции при болезни Паркинсона (ДБП).

Термин «субъект», как правило, относится к млекопитающему, такому как человек. Другие млекопитающие представляют собой таких млекопитающих, по отношению к которым будет применяться ветеринарное применение/лечение/профилактика.

В одном аспекте настоящее изобретение может относиться к способу измерения количества Aβ-протофибрилл и/или агрегированного Aβ белка у субъекта, включающему в себя приведение ткани или биологической жидкости субъекта в контакт in vivo или in vitro с меченым антителом или его антигенсвязывающим фрагментом настоящего изобретения и измерение количества антител или антигенсвязывающих фрагментов, связанных с указанными Aβ-протофибриллами и/или агрегированным Aβ белком. В целях обнаружения антитела или антигенсвязывающие фрагменты могут быть мечены радиоактивным лигандом, таким как, но без ограничений, радиоизотопы I¹³¹, C¹¹, C¹⁴, H³, F¹⁸ или галлий⁶⁸.

В одном аспекте настоящее изобретение может относиться к способу диагностики болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка, таких как травматическое повреждение головного мозга (ТПГМ), деменция с тельцами Леви (ДТЛ), синдром Дауна (СД), боковой амиотрофический склероз (БАС), лобно-височная деменция, таупатия, системный амилоидоз, атеросклероз и деменция при болезни Паркинсона (ДБП), у субъектов, имеющего риск развития этого заболевания, включающему в себя приведение ткани или биологической жидкости субъекта в контакт in vivo или in vitro с антителом настоящего изобретения или его антигенсвязывающим фрагментом и измерение количества антитела или антигенсвязывающего фрагмента, связанного с агрегированным Aβ белком. Как правило, указанные другие нарушения, связанные с агрегацией Aβ белка, могут быть выбраны из травматического повреждения головного мозга (ТПГМ), деменции с тельцами Леви (ДТЛ), синдрома Дауна (СД), бокового амиотрофического склероза (БАС), лобно-височной деменции, таупатии, системного амилоидоза, атеросклероза и деменции при болезни Паркинсона (ДБП). Как правило, биологическую жидкость или ткань субъекта анализируют in vivo или in vitro (в образце, полученном от пациента) путем приведения в контакт с препаратом одного или нескольких антител или антигенсвязывающих фрагментов настоящего изобретения и измеряют количество антител или антигенсвязывающих фрагментов, связанных с Aβ-протофибриллами. Количественное определение протофибрилл может применяться в диагностике вышеупомянутых заболеваний, мониторинге эффективности различных способов лечения, а также при разработке новых лекарственных средств. При необходимости антитела или их антигенсвязывающие фрагменты в таком препарате могут быть мечеными агентом, который может быть обнаружен и измерен при помощи любого из методов, известных из уровня техники, например, анализа при помощи ИФА, Biacore и/или визуализации при помощи ОФЭКТ, ПЭТ, МРТ. В целях обнаружения антитела или антигенсвязывающие фрагменты могут быть мечены радиоактивным лигандом, таким как, но без ограничений, радиоизотопы I¹³¹, C¹¹, C¹⁴, H³, F¹⁸ или галлий⁶⁸.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения получают фармацевтическую композицию, содержащую эффективное количество одного или нескольких антител или их антигенсвязывающих фрагментов настоящего изобретения. Лекарственная композиция, содержащая антитело настоящего изобретения, в дополнение к эффективному количеству этого антитела может содержать другие компоненты, известные для применения в таких препаратах, например, буферы, компоненты для консервации и стабильности.

В другом аспекте настоящее изобретение может относиться к антителу для ветеринарного применения. Как правило, указанное ветеринарное применение включает в себя лечение и/или профилактику нарушений, связанных с агрегацией Aβ белка.

В другом аспекте настоящее изобретение может относиться к терапии с применением антител настоящего изобретения в комбинации с симптоматическим лечением, таким как ингибиторы ацетилхолинэстеразы, антагонисты NMDA и ингибиторы 5HT6.

Комбинация с другими симптом-модифицирующая терапия, такими как ингибиторы γ-секретазы (GSI), модуляторы γ-секретазы (GSM), ингибиторы β-секретазы (BACE), модуляторы BACE, вакцины, другие антитела, лекарственные препараты, направленные на тау-белки или нейровоспалительные процессы, антигипертензивные препараты и т.д. обеспечивает дополнительные возможности для эффективной терапии.

Комбинация с пищевыми продуктами может обеспечивать дополнительные возможности для эффективной терапии.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей антитело настоящего изобретения вместе с фармацевтически приемлемым вспомогательным веществом и/или разбавителями, указанная композиция также может содержать дополнительный терапевтический агент. Как правило, указанный дополнительный терапевтический агент может быть выбран из ингибиторов ацетилхолинэстеразы, антагонистов NMDA, ингибиторов 5HT6, ингибиторов GSI, GSM, BACE, вакцин, других антител, лекарственных препаратов, направленных на тау-белки или нейровоспалительные процессы, антигипертензивных препаратов и пищевых продуктов. Композиция может быть изготовлена в виде одной или нескольких доз.

Настоящее изобретение будет проиллюстрировано несколькими неограничивающими примерами:

Пример 1. Получение антител и используемые способы

Получение эталонного антитела

Эталонное антитело BAN2401 получали в соответствии со способами, ранее описанными в Европейском патенте EP2004688.

Получение антител настоящего изобретения

Антитела настоящего изобретения получали при помощи транзиентного и/или стабильного синтеза в клетках яичника китайского хомячка (CHO) с использованием экспрессионных систем CHOK1SV GS и CHOK1SV GS-KO Xceed™ (Lonza), соответственно. Следующие мутанты получали при помощи транзиентной трансфекции с использованием экспрессионной системы CHOK1SV GS-KO Xceed™: A17D, A17D/79T и A17D/R79T/R82S. Следующие мутанты получали при помощи как транзиентной, так и стабильной трансфекции с использованием экспрессионной системы CHOK1SV GS-KO Xceed™: A17D/R79T_DI 1, A17D/R79T_DI 2, A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4, A17D/R79T_DI 5, A17D/R79T_DI 6, A17D/R79T_DI 7 и A17D/R79T_DI 8. Мутант A17D/R82S получали при помощи стабильной трансфекции с использованием экспрессионной системы CHOK1SV GS.

Последовательности областей, кодирующих легкую и тяжелую цепь этих мутантов, синтезировали с использованием стандартных способов.

Для транзиентной трансфекции в экспрессионной системе CHOK1SV GS-KO Xceed™, области, кодирующие легкую цепь, субклонировали в вектор pXC-17.4, а области, кодирующие тяжелую цепь, - в вектор pXC-18.4. Экспрессирующие культуры собирали на 6 сутки после трансфекции и осветляли центрифугированием и стерильной фильтрацией. Осветленные супернатанты клеточных культур очищали при помощи хроматографии на белке A. Элюированное антитело помещали в ФСБ (pH 7,4). Продукты дополнительно очищали при помощи препаративной эксклюзионной хроматографии для удаления агрегатов. Собранный пик мономера затем анализировали при помощи аналитической эксклюзионной хроматографии, и определяли, что содержание агрегатов составляет менее 2% для всех продуктов.

Стабильную экспрессию в системе CHOK1SV GS-KO Xceed™ осуществляли в основном в соответствии с рекомендациями производителя. В кратком изложении, два вектора, содержащих легкую и тяжелую цепи (pXC-17.4 и pXC-18.4), лигировали в один двухгенный вектор, содержащий оба гена. Клетки CHOK1SV GS-KO трансфицировали при помощи электропорации линеаризированным двухгенным вектором. Скрининг клонов и скрининг продуктивности мертвых культур проводили при помощи ИФА. Наработку продукта осуществляли в среде CD-CHO, дополненной 15% питательной добавки A и 15% питательной добавки B (Life Technologies). Супернатанты собирали при помощи центрифугирования и стерильной фильтрации. Осветленные супернатанты клеточных культур очищали при помощи хроматографии на белке G и заменяли буфер на ФСБ Дульбекко (Gibco).

Для стабильной трансфекции с использованием экспрессионной системы CHOK1SV GS (Lonza) ген тяжелой цепи лигировали в вектор pEE6.4, а ген легкой цепи - в вектор pEE12.4. Эти два вектора лигировали для получения двухгенного вектора. Клетки CHOK1SV трансфицировали при помощи электропорации линеаризированным двухгенным вектором. В основном трансфекцию осуществляли в соответствии с рекомендациями производителя. Скрининг клонов и скрининг продуктивности мертвых культур проводили при помощи ИФА. Наработку продукта осуществляли в среде CD-CHO, дополненной 15% питательной добавки A и 15% питательной добавки B (Life Technologies). Супернатанты собирали при помощи центрифугирования и стерильной фильтрации. Осветленные супернатанты клеточных культур очищали при помощи хроматографии на белке G и заменяли буфер на ФСБ Дульбекко (Gibco). Анализ качества продукта при помощи эксклюзионной ВЭЖХ и ДСН-ПААГ осуществляли с использованием очищенного материала всех полученных мутантов.

Анализ связывания с мишенью путем ингибирующего ИФА

Характеристики связывания с Aβ-протофибриллами и Aβ-мономерами для антител настоящего изобретения по сравнению с антителом BAN2401 анализировали с использованием ингибирующего ИФА, в котором антитела предварительно инкубировали в растворе с Aβ-протофибриллами или Aβ-мономерами, а затем переносили в покрытые Aβ ИФА-планшеты, как описано в Tucker et. al. J Alzheimers Dis. 2015; 43(2): 575-88. doi: 10.3233/JAD-140741. PubMed PMID: 25096615 и приведенных там ссылках.

Фармакокинетические исследования на мышах дикого типа

8-10-недельных самок мышей линии C57BL/6 распределяли по группам и однократно вводили им внутривенные инъекции антитела BAN2401 или антител настоящего изобретения в количестве 10 мг/кг. Образцы плазмы у всех животных отбирали в моменты времени, находящиеся в диапазоне от 30 минут до 29 суток после инъекции, и использовали их для измерения концентрации антител и последующего расчета фармакокинетических (ФК) параметров. Мышей умерщвляли при последнем заборе плазмы.

Фармакокинетические исследования на крысах

8-недельных самок крыс линии Спрег-Доули распределяли по группам и однократно вводили им внутривенные инъекции антитела BAN2401 или антител настоящего изобретения в количестве 10 мг/кг. Образцы плазмы у всех животных отбирали в моменты времени, находящиеся в диапазоне от 30 минут до 29 суток после инъекции, и использовали их для измерения концентрации антител и последующего расчета ФК параметров. Крыс умерщвляли при последнем заборе плазмы.

Фармакокинетические исследования на обезьянах

Самцов макака-крабоеда распределяли по группам (N=3) и однократно вводили им внутривенные инфузии антитела BAN2401 в количестве 5 мг/кг или антител настоящего изобретения в количестве 10 мг/кг. Образцы сыворотки у всех животных отбирали в моменты времени, находящиеся в диапазоне от 5 минут до 28 суток после инъекции, и использовали их для измерения концентрации антител. Уровень антитела BAN2401 и антител настоящего изобретения в образцах сыворотки определяли при помощи ИФА. Биотинилированные Aβ 1-42 протофибриллы добавляли к иммобилизованному на микропланшете авидину для покрытия. После блокирования в лунки добавляли образцы сыворотки обезьян. После отмывки от любых несвязанных веществ в лунки добавляли меченый щелочной фосфатазой (ЩФ) козий анти-человеческий IgG. После промывки для удаления любых несвязанных реагентов в лунки добавляли субстрат для ЩФ п-нитрофенилфосфат. Реакцию останавливали раствором гидроксида натрия и измеряли поглощение при длине волны 405 нм и 492 нм. Значение поглощения при длине волны 492 нм вычитали из значения поглощения при длине волны 405 нм. Значения переводили в концентрацию при помощи калибровочной кривой и использовали для последующих расчетов ФК параметров.

Прямой ИФА для измерения анти-Aβ антител

Уровни антитела BAN2401 и антител настоящего изобретения в культуральных средах, очищенных продуктах антител и образцах плазмы, отобранных у мышей и крыс в ФК исследованиях, измеряли при помощи прямого ИФА для определения анти-Aβ антител. Образцы серийно разводили и инкубировали в микротитрационном планшете с лунками, покрытыми Aβ 1-40, чтобы обеспечить связывание антитела BAN2401 и антител настоящего изобретения. Конъюгированный с пероксидазой хрена козий анти-человеческий IgG использовали для обнаружения антител и добавляли субстрат для пероксидазы хрена ТМБ. Реакцию останавливали путем добавления 2М H₂SO₄, что приводило к образованию желтой окраски, которую измеряли при длине волны 450 нм. Этот способ использовали для количественного определения, где значения ОП₄₅₀ переводили в концентрацию при помощи калибровочной кривой.

Вычисление ФК параметров при помощи некомпартментного анализа

Отдельные расчеты конечного времени полужизни в сыворотке выполняли с использованием некомпартментной модели при помощи программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight). Расчеты площади под кривой (ППК_0-inf) выполняли при помощи программы Phoenix WinNonlin с использованием линейно-логарифмического метода. Среднегрупповые значения и стандартные отклонения значений ППК и конечного времени полужизни в сыворотке рассчитывали с использованием программы GraphPad Prism (v 6.04).

Статистический анализ

Статистический анализ среднегрупповых значений отдельно определенных значений конечного времени полужизни в сыворотке и ППК выполняли с использованием программы GraphPad Prism (v. 6.04). В этих исследованиях использовали однофакторный дисперсионный анализ с последующим применением апостериорного критерия множественного сравнения Бонферрони. Анализ проводили с уровнями значимости *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001 и ****P<0,0001.

Пример 2. Характеристика целевого связывания

Связывание с Aβ-протофибриллами сохраняется у A17D, A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S по сравнению с BAN2401

Профили целевого связывания антител настоящего изобретения анализировали в сравнении с BAN2401 (контроль) при помощи ингибирующего ИФА, как описано в Примере 1 (ингибирующий ИФА). Результаты представлены на Фигуре 1, где показан анализ связывания и избирательности для Aβ-протофибрилл по сравнению Aβ-мономерами для антител A17D, A17D/79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S по сравнению с BAN2401. Эти результаты показывают, что связывание и избирательность связывания с Aβ-протофибриллами по сравнению со связыванием Aβ-мономером сохраняется у антител настоящего изобретения (A17D, A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S).

Пример 3. Фармакокинетические профили антител у мышей

Фармакокинетическое исследование антител BAN2401, A17D, A17D/R79T, A17D/R82S, A17D/R79T/R82S у мышей дикого типа

Для изучения фармакокинетического профиля антител настоящего изобретения у мышей дикого типа, 8-10-недельным самкам мышей линии C57BL/6 однократно вводили в виде внутривенной инъекции 10 мг/кг антител BAN2401 (N=8), A17D (N=7), A17D/R79T (N=6), A17D/R82S (N=8) или A17D/R79T/R82S (N=7). У животных брали кровь через 0,5 ч, 2 суток, 7 суток, 14 или 15 суток и 28 или 29 суток после введения, и уровни BAN2401 и антител настоящего изобретения анализировали при помощи ИФА, используя Aβ 1-40 для захвата и конъюгированный с пероксидазой хрена козий анти-человеческий IgG для обнаружения, как описано в Примере 1 (прямой ИФА). Антитело A17D/R82S вводили в исследование, которое начиналось независимо по сравнению с другими антителами. Однако образцы плазмы из этих двух различных исследований анализировали при помощи ИФА в одно и то же время, чтобы избежать различий между анализами.

Как показано на кривых концентрация-время на Фигуре 2 и видно из вычисленных ФК параметров, представленных в Таблице 1, ФК профили антител настоящего изобретения (A17D, A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S) существенно отличаются от BAN2401, особенно в течение первых 48 часов после введения. В то время как 6-кратное увеличение воздействия, измеряемого как площадь под кривой (ППК_0-inf), наблюдалось для антитела A17D по сравнению с BAN2401, ППК для A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S увеличились в 10-11 раз (Таблица 1). Также значения конечного времени полужизни в сыворотке антител настоящего изобретения были значительно увеличены по сравнению с BAN2401 (Таблица 1).

Таблица 1. Плазменные ФК параметры антител BAN2401, A17D, A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S у мышей. Время полужизни в сыворотке и ППК_0-inf для всех антител рассчитывали отдельно для всех животных при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight) и подвергали статистическому анализу при помощи однофакторного дисперсионного анализа с последующим применением апостериорного критерия множественного сравнения Бонферрони. Средние значения ППК_0-inf и средние значения конечного времени полужизни в сыворотке приведены в таблице. Статистические различия в значениях конечного времени полужизни в сыворотке и значениях ППК_0-inf между BAN2401 и мутантами указаны в таблице, где *** обозначает p<0,001 и **** обозначает p<0,0001.

Пример 4. Фармакокинетические профили антител у крыс

Фармакокинетическое исследование антител BAN2401, A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S у крыс

Для изучения фармакокинетического профиля антител настоящего изобретения у крыс, 8-недельным самкам крыс линии Спрег-Доули однократно вводили в виде внутривенной инъекции 10 мг/кг антител BAN2401 (N=3), A17D (N=4), A17D/R79T (N=6) или A17D/R79T/R82S (N=5). У животных брали кровь через 0,5 ч, 2 ч, 7 ч, 24 ч, 2 суток, 4 суток, 7 суток, 14 суток и 29 суток после инъекции. Уровни BAN2401 и антител настоящего изобретения анализировали при помощи ИФА, используя Aβ 1-40 для захвата и конъюгированный с пероксидазой хрена козий анти-человеческий IgG для обнаружения, как описано в Примере 1 (прямой ИФА). Быстрое снижение уровня BAN2401 в плазме крови мышей дикого типа в течение первых 48 часов после введения, приводящее к низкому воздействию (Фигура 2), не наблюдалось у крыс, и вместо этого антитело BAN2401 и антитела настоящего изобретения демонстрировали сходные ФК профили (Фигура 3). Статистический анализ значений времени полужизни в сыворотке и ППК_0-inf, вычисленных отдельно для всех животных в исследовании, не показал значительных различий в ППК_0-inf или конечном времени полужизни в сыворотке между BAN2401 и A17D или A17D/R79T/R82S (Таблица 2). В то время как значимое увеличение ППК_0-inf было отмечено для A17D/R79T по сравнению с BAN2401, но при этом статистически значимой разницы не было обнаружено в конечном времени полужизни в сыворотке между этими двумя антителами (Таблица 2).

Таблица 2. Плазменные ФК параметры антител BAN2401, A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S у крыс. Значения времени полужизни в сыворотке и ППК_0-inf для всех антител рассчитывали отдельно для всех животных при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight) и подвергали статистическому анализу при помощи однофакторного дисперсионного анализа с последующим применением апостериорного критерия множественного сравнения Бонферрони. Средние значения ППК_0-inf и средние значения конечного времени полужизни в сыворотке для антител BAN2401, A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S приведены в таблице. Статистические различия в значениях конечного времени полужизни в сыворотке и значениях ППК_0-inf между BAN2401 и мутантами указаны в таблице, где ** обозначает P<0,01.

Пример 5. Деиммунизация

Ex vivo анализ активации T-лимфоцитов неочищенным белковым экстрактом BAN2401, A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S

Чтобы оценить, способны ли мутации, введенные в антитела настоящего изобретения, приводить к повышенному риску возникновения иммунного ответа в организме человека, антитела A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S анализировали в сравнении с BAN2401 при помощи ex vivo анализа активации T-лимфоцитов неочищенным белковым экстрактом. Анализ временной динамики активации T-лимфоцитов EpiScreen™ измеряет способность антитела вызывать иммунный ответ CD4+ T-лимфоцитов (Antitope Ltd, Cambridge, UK). Образцы анализировали с CD8+ истощенными мононуклеарными клетками периферической крови (МКПК) из группы, состоящей из 25 здоровых доноров (Донор 1-25, Таблица 3) с широким HLA-разнообразием. Способность антител вызывать иммунный ответ CD4+ T-лимфоцитов измеряли по пролиферации и секреции IL-2.

Результаты исследования показали, что общий потенциальный риск иммуногенности был низким для BAN2401 и погранично низким для A17D с 8% и 12% доноров, показавших положительную реакцию, соответственно (Таблица 3). Анализ A17D/R79T и A17D/R79T/R82S выявил неожиданно более высокие риски иммуногенности, так как объединенная частота пролиферации и секреции IL-2 составила 24% и 20% в исследуемой группе, соответственно.

Таблица 3. Обобщенные данные о пролиферации T-лимфоцитов здоровых доноров и секреции IL-2 при анализе ELISpot для антител BAN2401, A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S. Положительный ответ в случае пролиферации T-лимфоцитов обозначен как «P», и положительный ответ в анализе ELISpot обозначен как «E». Пограничные ответы обозначены (*). Корреляция выражена в виде процента положительных ответов в случае пролиферации, которые также оказались положительными в анализе ELISpot. Реакция у одного донора считалась положительной в том случае, если и данные о пролиферации и результаты анализа ELISpot были положительными. Гуманизированное антитело A33 (Welt S et al., Clin Cancer Res. 2003 Apr; 9(4): 1347-53., 2003), которое представляет собой терапевтическое контрольное антитело с известной средней иммуногенностью 32% в клинике, как правило, вызывает положительный ответ у 20-30% доноров в анализе пролиферации T-лимфоцитов. Фитогемагглютинин (PHA) и гемоцианин фиссуреллы (KLH) являются мощными антигенами, используемыми в качестве положительных контролей.

Скрининг эпитопов T-лимфоцитов антитела BAN2401 in silico

С целью дальнейшего изучения риска иммуногенности, который может быть связан с мутациями, и для поиска соответствующих положений для деиммунизации, антитела BAN2401, A17D, A17D/79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S подвергали скринингу in silico на наличие эпитопов T-лимфоцитов. Последовательности вариабельных областей антител BAN2401, A17D, A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S были переданы в компанию Antitope Ltd (Cambridge, UK) для анализа in silico при помощи являющихся ее собственностью технологий iTope™ и TCED™. Никаких последовательностей, связывающихся с различными зародышевыми молекулами MHC класса II, не было идентифицировано как в тяжелых, так и в легких цепях анализируемых антител. Анализ TCED™ с использованием поиска при помощи алгоритма BLAST выявил два частичных соответствия с ранее идентифицированными эпитопами в базе данных пептидов с известной иммуногенностью ex vivo.

Ex vivo картирование эпитопов T-лимфоцитов антител BAN2401, A17D, A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S

Для верификации риска иммуногенности, который может быть связан с новыми мутациями, и определения положений для деиммунизации, 44 пептида (15-меры), полученных из вариабельных областей антител BAN2401, A17D, A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S, анализировали на наличие эпитопов CD4+ T-лимфоцитов при помощи технологии картирования эпитопов T-лимфоцитов EpiScreen™ (Antitope Ltd, Cambridge, UK). Эти пептиды были выбраны таким образом, чтобы охватить все потенциальные эпитопы T-лимфоцитов, идентифицированные при помощи скрининга in silico, а также две новые области, охватывающие области замены A17D и замен R79T и R82S (включая пептиды, как с мутациями, так и без них).

Пептиды анализировали в группе, состоящей из 11 доноров, отобранных из участников анализа неочищенных антител EpiScreen™, описанного в предыдущем разделе. T-клеточный иммунный ответ измеряли у каждого донора для каждого пептида при помощи анализа пролиферации, который измеряет включение³[H]-тимидина. В результате в этих последовательностях было идентифицировано наличие трех потенциальных эпитопов T-лимфоцитов (Эпитоп 1, 5 и 8). «Эпитоп 1», присутствующий в тяжелой цепи, рассматривали как слабый. «Эпитоп 5», включающий в себя мутацию A17D, был слабым, и ни у одного из доноров не наблюдался ответ на соответствующий пептид последовательности BAN2401 дикого типа. «Эпитоп 8» представлял собой самый значимый эпитоп, исходя из частоты T-клеточного иммунного ответа, и он был обнаружен в пептидах антител A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S, но не в пептидах дикого типа BAN2401 или A17D.

Данные ex vivo картирования эпитопов T-лимфоцитов подтверждают вывод, сделанный по результатам анализа временной динамики активации T-лимфоцитов неочищенными антителами, о том, что антитела A17D/R79T и A17D/R79T/R82S связаны с повышенным общим риском иммуногенности. Кроме того, антитело A17D/R82S (не включенное в анализ активации T-лимфоцитов неочищенными антителами) также, по-видимому, обладает повышенным риском иммуногенности из-за мутации R82S в «Эпитопе 8».

Деиммунизация пептидов, идентифицированных как потенциальные эпитопы T-лимфоцитов, при помощи ex vivo картирования эпитопов T-лимфоцитов

Как правило, деиммунизация достигается за счет изменения одной аминокислоты в одном из важных якорных положений (п1, п4, п6, п7 и п9 9-мера) пептида, потенциально связывающегося с молекулами MHC класса II. Конкретные деиммунизирующие мутации в трех эпитопах, идентифицированных при ex vivo картировании пептидов (Эпитоп 1, 5 и 8), описанных выше, были выбраны. Замены выбирали на основе ожидаемого уменьшения аффинности связывания пептида со связывающим карманом молекулы MHC класса II. Две деиммунизирующие мутации проверяли для каждого пептида, который был идентифицирован как потенциально иммуногенный, и эти пептиды были проанализированы вместе с исходными пептидами BAN2401, A17D, A17D/R79T, A17D/R82S и A17D/R79T/R82S при помощи технологии картирования пептидов EpiScreen™.

T-клеточный иммунный ответ измеряли у каждого донора для каждого пептида при помощи анализа пролиферации, который измеряет включение³[H]-тимидина. Результаты этого исследования подтвердили ранее сделанные выводы, но все эпитопы (Эпитоп 1, 5 и 8) в этом исследовании показали себя как слабые (Таблица 4). Тем не менее, все деиммунизирующие замены успешно снижали риск иммуногенности для пептидов, охватывающих три эпитопа, по сравнению с исходными пептидами с отсутствием или с очень небольшим числом доноров с T-клеточным иммунным ответом (Таблица 4). Это свидетельствует о том, что выбранные замены оказались эффективными, и что деиммунизация была успешной.

Таблица 4. Результаты деиммунизации на уровне пептидов эпитопов, идентифицированных как иммуногенные при помощи технологии картирования эпитопов T-лимфоцитов EpiScreen™. Показаны пептиды, полученные из антитела BAN2401 и антител настоящего изобретения, которые были идентифицированы как иммуногенные, и те же пептиды с введенными деиммунизирующими заменами (подчеркнуты). Мутации, увеличивающие время полужизни, выделены жирным шрифтом. Все деиммунизированные пептиды проверяли в ex vivo анализе активации T-лимфоцитов, и результаты показаны в крайнем правом столбце (частота ответа у доноров).

*) Не деиммунизированные антитела.

Дизайн и получение деиммунизированных вариантов A17D/R79T

Дизайн восьми деиммунизированных вариантов A17D/R79T осуществляли на основе результатов картирования эпитопов T-лимфоцитов и деиммунизации пептидов, описанных выше. Во всех трех эпитопах, идентифицированных как потенциально иммуногенные, деиммунизирующие мутации, для которых при ex vivo картировании эпитопов T-лимфоцитов было показано, что они уменьшают иммуногенность, были введены в комбинациях, указанных в Таблице 5.

Таблица 5. Обобщенные данные о восьми деиммунизированных вариантах двойного мутанта A17D/R79T. Выбранные деиммунизирующие мутации эпитопов 1, 5 и 8, функциональность которых была проверена на уровне пептидов в ex vivo анализе активации T-лимфоцитов, указаны для конкретных антител. Использовали N-концевую нумерацию. VH=вариабельная тяжелая цепь, VL=вариабельная легкая цепь.

Пример 6. Характеристика целевого связывания деиммунизированных антител

Связывание с Aβ-протофибриллами сохраняется у восьми деиммунизированных вариантов A17D/R79T, (A17D/R79T_DI 1-8) по сравнению с BAN2401

Профили целевого связывания восьми деиммунизированных вариантов A17D/R79T, (A17D/R79T_DI 1-8) анализировали в сравнении с BAN2401 (контроль) при помощи метода ингибирования, описанноо в Примере 1 (ингибирующий ИФА). Результаты представлены на Фигуре 4, где показан анализ связывания и избирательности для Aβ-протофибрилл по сравнению Aβ-мономерами для A17D/R79T_DI 1-8 и BAN2401. Эти результаты показывают, что связывание и избирательность связывания с Aβ-протофибриллами по сравнению со связыванием Aβ-мономером сохраняется у антител настоящего изобретения (A17D/R79T_DI 1-8).

Пример 7. Фармакокинетические профили деиммунизированных антител у мышей

Фармакокинетическое исследование антител BAN2401, A17D/R79T и деиммунизированных вариантов A17D/R79T (A17D/R79T_DI 1-8) у мышей дикого типа

Для сравнения ФК профилей восьми деиммунизированных вариантов A17D/R79T (A17D/R79T_DI 1-8) с ФК профилем BAN2401 и A17D/R79T у мышей дикого типа, 8-10-недельных самок мышей линии C57BL/6 распределяли по группам (N=5), и однократно вводили им в виде внутривенной инъекции 10 мг/кг антитела. У животных брали кровь через 0,5 ч, 2 суток, 7 суток, 14 и 28 суток после введения, и уровни BAN2401 и антител настоящего изобретения анализировали при помощи ИФА, используя Aβ 1-40 для захвата и конъюгированный с пероксидазой хрена козий анти-человеческий IgG для обнаружения, как описано в Примере 1 (прямой ИФА). Как показано на кривых концентрация-время на Фигуре 5, ФК профили деиммунизированных мутантов A17D/R79T, (A17D/R79T_DI 1-8) сходны с ФК профилем A17D/R79T и отличаются от BAN2401. Эти результаты свидетельствуют о том, что и ППК_0-inf и конечное время полужизни в сыворотке A17D/R79T и деиммунизированных вариантов (A17D/R79T_DI 1-8) были значительно увеличены по сравнению с BAN2401 (Таблица 6). Таким образом, все деиммунизированные варианты показали улучшенный ФК профиль по сравнению с BAN2401, и эти ФК профили оказались сходными с ФК профилем A17D/R79T с повышенным воздействием увеличенным периодом полувыведения.

Таблица 6. Плазменные ФК параметры антител BAN2401, A17D/R79T и деиммунизированных вариантов A17D/R79T, (A17D/R79T_DI 1-8) у мышей. Время полужизни в сыворотке и ППК_0-inf для всех антител рассчитывали отдельно для всех животных при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight) и подвергали статистическому анализу при помощи однофакторного дисперсионного анализа с последующим применением апостериорного критерия множественного сравнения Бонферрони. Средние значения ППК_0-inf и средние значения конечного времени полужизни в сыворотке приведены в таблице. Статистические различия в значениях конечного времени полужизни в сыворотке и значениях ППК_0-inf между BAN2401 и мутантами указаны в таблице, где * обозначает P<0,05, ** обозначает P<0,01, *** обозначает P<0,001 и **** обозначает P<0,0001.

Пример 8. Фармакокинетические профили деиммунизированных антител у крыс

Фармакокинетические профили антител BAN2401, A17D/R79T и деиммунизированных вариантов A17D/R79T, (A17D/R79T_DI 1-8) у крыс

Для сравнения ФК профилей восьми деиммунизированных вариантов A17D/R79T (A17D/R79T_DI 1-8) с ФК профилем BAN2401 и A17D/R79T у крыс, 8-недельных самок крыс линии Спрег-Доули распределяли по группам (N=5), и однократно вводили им в виде внутривенной инъекции 10 мг/кг антитела. У животных брали кровь через 0,5 ч, 2 суток, 7 суток, 14 суток и 28 суток после инъекции, и уровни BAN2401 и антител настоящего изобретения анализировали при помощи ИФА, используя Aβ 1-40 для захвата и конъюгированный с пероксидазой хрена козий анти-человеческий IgG для обнаружения (Пример 1, прямой ИФА).

Как показано на Фигуре 6, BAN2401, A17D/R79T и деиммунизированные варианты A17D/R79T (A17D/R79T_DI 1-8) показали практически аналогичные ФК профили у крыс. Эти результаты свидетельствуют о том, что A17D/R79T_DI 1 обладает значительно более продолжительным конечным временем полужизни в сыворотке, чем BAN2402 у крыс (p<0,05), в то время как значение ППК_0-inf было значительно больше для A17D/R79T, A17D/R79T_DI 1 и A17D/R79T_DI 4 по сравнению с BAN2401 (p<0,01) (Таблица 7).

Таблица 7. Плазменные ФК параметры антител BAN2401, A17D/R79T и деиммунизированных вариантов A17D/R79T, (A17D/R79T_DI 1-8) у крыс. Значения времени полужизни в сыворотке и ППК_0-inf для всех антител рассчитывали отдельно для всех животных при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight) и подвергали статистическому анализу при помощи однофакторного дисперсионного анализа с последующим применением апостериорного критерия множественного сравнения Бонферрони. Средние значения ППК_0-inf и средние значения конечного времени полужизни в сыворотке для антител BAN2401, A17D, A17D/R79T и A17D/R79T/R82S приведены в таблице. Статистические различия в значениях конечного времени полужизни в сыворотке и значениях ППК_0-inf между BAN2401 и антителами настоящего изобретения указаны в таблице, где * обозначает P<0,05 и ** обозначает P<0,01.

Пример 9. Фармакокинетические профили деиммунизированных антител у обезьян

Фармакокинетические профили антител BAN2401, A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8 у макак-крабоедов

Для сравнения ФК профилей A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8 с ФК профилем BAN2401 у обезьян, самцов макака-крабоеда распределяли по группам (N=3) и однократно вводили им внутривенные инфузии антитела BAN2401 в количестве 5 мг/кг или антител настоящего изобретения в количестве 10 мг/кг. У обезьян, получавших BAN2401, брали кровь через 5 мин, 1 ч, 2 ч, 8 ч, 24 ч, 2 суток, 4 суток, 7 суток, 14 суток 21 сутки и 28 суток после введения, в то время как у обезьян, получавших антитела настоящего изобретения, брали кровь через 5 мин, 2 ч, 24 ч, 3 суток, 7 суток, 14 суток 21 сутки и 28 суток после введения. Концентрацию в плазме введенных антител анализировали при помощи ИФА, как описано в Примере 1 (прямой ИФА). ФК профили показаны в виде кривых концентрация-время на Фигуре 7, где значения времени полужизни в сыворотке и ППК_0-inf для всех антител рассчитывали при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight) (Таблица 8).

Таблица 8. Плазменные ФК параметры антител BAN2401, A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8 у макак-крабоедов. Значения конечного времени полужизни в сыворотке и ППК_0-inf для всех антител рассчитывали при помощи некомпартментного анализа с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight). ФК параметры для BAN2401, приводимые здесь, получены из отдельного исследования, в котором антитело BAN2401 вводили путем внутривенной инфузии в дозе 5 мг/кг. Для облегчения сравнения ППК между BAN2401 и антителами настоящего изобретения, скорректированные с учетом дозы средние значения ППК_0-inf и средние значения конечного времени полужизни в сыворотке приведены в таблице.

Пример 10. Простое аллометрическое масштабирование - от мышей, крыс и обезьян к человеку

Для того чтобы предсказать время полужизни антител настоящего изобретения (здесь показано для A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8) у человека применяли двухкомпартментное моделирование и простое аллометрическое масштабирование. Двухкомпартментную модель применяли для плазменных ФК профилей BAN2401 и антител настоящего изобретения с использованием программы Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight), для того чтобы оценить значения клиренса (CL) и объема (V) у мышей, крыс и обезьян. Значения CL и V наносили на график напротив массы тела и применяли простое аллометрическое масштабирование (Deng et al. mAbs 2011: 3(1): p. 61-66. doi:10.4161/mabs.3.1.13799). Конечное время полужизни в сыворотке вычисляли по следующему уравнению:

При простом аллометрическом масштабировании объема и клиренса значения оцениваемых параметров у видов, используемых в доклиническом исследовании, наносили на график напротив массы тела. Константу и экспоненту из линии регрессии использовали для прогнозирования V и CL у человека с массой тела 70 кг. И экспонента (которая предпочтительно должна составлять примерно 0,85 для клиренса и 1 для объема), и сцепленность с линией регрессии являются показателями достоверности оценки конкретных параметров у человека.

Как показано на Фигуре 11, антитело BAN2401 имеет плохую линейную корреляцию системного CL, что приводит к неопределенному простому аллометрическому масштабированию. Отклонение от экспоненты (которая должна быть ближе к 0,85) свидетельствует о том, что плохая корреляция является следствием высокого клиренса BAN2401 у мышей. Это приводило к недооценке ожидаемого CL у человека и, следовательно, к завышенной оценке прогнозируемого конечного времени полужизни в сыворотке. Конечное время полужизни в сыворотке антитела BAN2401 было оценено на уровне 41 суток, что значительно отличалось от времени полужизни, определенного в клинических условиях (5-7 суток). Фактический CL антитела BAN2401 показан на Фигуре 11 (белые квадраты). В отличие от плохой линейной корреляции между мышью, крысой и макаком-крабоедом для BAN2401, антитела настоящего изобретения (A17D/79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8) показали превосходную корреляцию (Фигура 11). Рассчитанные на основе предсказанных ФК параметров значения конечного времени полужизни в сыворотке у человека свидетельствуют о том, что время полужизни в сыворотке у человека для антител A17D/R79T_DI 3, A17D/R79T_DI 4 и A17D/R79T_DI 8 составляет 13, 15 и 20 суток, соответственно. Простое аллометрическое масштабирование для объема (V) свидетельствует о хорошей линейной корреляции, и экспонента составляет приблизительно 1 для BAN2401 и антител настоящего изобретения (не показано).

Антитела настоящего изобретения демонстрируют линейную корреляцию CL среди видов с более достоверным аллометрическим масштабированием, и они ведут себя как другие терапевтические IgGls, такие как бевацизумаб, омализумаб и трастузумаб, описанные в Deng et al., Expert Opin. Drug Metab. Toxicol 8(2) (2012): p. 141-160., со временем полужизни у человека примерно 15-30 суток. В отличие от антитела BAN2401 с неоптимальным ФК профилем у мыши и человека, отличающимся от многих других терапевтических IgGls, антитела настоящего изобретения были сконструированы таким образом, что в результате они имели нормализованный ФК профиль у мышей. Их ФК профили и значения времени полужизни в сыворотке у мышей, крыс и макак-крабоедов являются сходными с другими терапевтическими IgGls со временем полужизни у человека примерно 15-30 суток. Эти результаты свидетельствуют о том, что увеличенное время полужизни в сыворотке антител настоящего изобретения у мышей будет иметь место и у человека.

Реферат

Изобретение относится к области биохимии, в частности к антителу, которое обладает высокой аффинностью в отношении Aβ-протофибрилл. Также раскрыты применение указанного антитела для лечения или профилактики болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с Aβ-протофибриллами; способ уменьшения количества Aβ-протофибрилл; способ лечения или профилактики болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с Aβ-протофибриллами; способ измерения количества Aβ-протофибрилл; способ диагностики болезни Альцгеймера и других нарушений, связанных с Aβ-протофибриллами. Раскрыта фармацевтическая композиция, содержащая указанное антитело. Изобретение обладает способностью эффективно лечить заболевания, ассоциированные с Aβ-протофибриллами. 16 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 пр., 8 табл., 11 ил.

Формула