具有pH-依赖性结合特性的抗-PCSK9抗体转让专利
申请号 : CN201380041416.1
文献号 : CN104540852B
文献日 : 2018-10-02
发明人 : G·D·扬科普洛斯 , N·J·帕帕多普洛斯 , A·J·墨菲 , N·斯塔尔
申请人 : 瑞泽恩制药公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种与人原蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin 9型(PCSK9)结合之分离的抗体或其抗原结合片段,其中:(a)按表面等离子体共振测定,该抗体或其抗原结合片段在中性pH比在酸性pH以高至少13倍的亲和力与PCSK9结合;
(b)按表面等离子体共振测定,在25℃时该抗体或其抗原结合片段与PCSK9结合之酸性/中性KD比值大于12.5;
(c)按表面等离子体共振测定,在25℃时该抗体或其抗原结合片段与PCSK9结合之酸性/中性kd比值大于7.5;
(d)按表面等离子体共振测定,在25℃时该抗体或其抗原结合片段与PCSK9结合之酸性/中性t1/2比值小于0.14;
(e)该抗体或其抗原结合片段在25℃及酸性pH以小于4.5分钟之解离半衰期(t1/2)与1
PCSK9结合,其中该抗体或其抗原结合片段在25℃及中性pH以大于35分钟之t/2与PCSK9结合;
(f)按表面等离子体共振测定,该抗体或其抗原结合片段在酸性pH与PCSK9结合之t1/2比该抗体在中性pH与PCSK9结合之t1/2短至少10倍;或(g)该抗体或其抗原结合片段在中性pH比在酸性pH以高至少12倍的亲和力与PCSK9结合,其中该抗体或其抗原结合片段在酸性pH与PCSK9结合之t1/2比该抗体在中性pH与PCSK9结合之t1/2短至少10倍;
且其中该抗体或其抗原结合片段包含3个重链互补决定区(HCDR1、HCDR2和HCDR3)及3个轻链互补决定区(LCDR1、LCDR2和LCDR3),其中HCDR1序列为SEQ ID NO:220;
其中HCDR2序列为SEQ ID NO:222;
其中HCDR3序列为SEQ ID NO:224或788;
其中LCDR1序列为SEQ ID NO:802;
其中LCDR2序列为SEQ ID NO:230;及
其中LCDR3序列为SEQ ID NO:232。
2.权利要求1的分离的抗体或其抗原结合片段,其中,在(a)中,该抗体或其抗原结合片段在中性pH比在酸性pH以高至少14或15倍的亲和力与PCSK9结合。
3.权利要求1的分离的抗体或抗原结合片段,其中,在(e)中,该抗体或其抗原结合片段在25℃及酸性pH以小于2分钟或小于1.5分钟之解离半衰期(t1/2)与PCSK9结合,其中该抗体或其抗原结合片段在25℃及中性pH以大于35分钟之t1/2与PCSK9结合。
4.权利要求1的分离的抗体或抗原结合片段,其中在(f)中,该抗体或其抗原结合片段
1 1
在酸性pH与PCSK9结合之t/2比该抗体在中性pH与hPCSK9结合之t/2短至少15倍或至少20倍。
5.权利要求1至4之任一项的分离的抗体或其抗原结合片段,其中该抗体或其抗原结合片段在中性pH以如下IC50阻断人原蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin 9型(PCSK9)和低密度脂蛋白受体(LDLR)间的相互作用,其中所述IC50值比该抗体或其抗原结合片段在酸性pH的PCSK9/LDLR阻断IC50值小至少36倍。
6.权利要求1至4之任一项的分离的抗体或其抗原结合片段,其中该抗体或其抗原结合片段当以10mg/kg之单一剂量施用给对象时,与基线相比使血清LDL-C降低至少33%,且其中该血清LDL-C降低在施用后持续至少26天、或至少33天。
7.权利要求1至4之任一项的分离的抗体或其抗原结合片段,其中该抗体或其抗原结合片段当以10mg/kg之单一剂量施用给对象时,与基线相比使血清LDL-C降低至少15%,且其中该血清LDL-C降低在施用后持续至少42天或至少55天。
8.权利要求1至4之任一项的分离的抗体或其抗原结合片段,其中该抗体或其抗原结合片段包含重链可变区(HCVR)和轻链可变区(LCVR),(a)其中HCVR序列为SEQ ID NO:218;且其中LCVR序列为含有L30H氨基酸取代之SEQ ID NO:226的变体;或(b)其中HCVR序列为含有D106H氨基酸取代之SEQ ID NO:218的变体;且其中LCVR序列为含有L30H氨基酸取代之SEQ ID NO:226的变体。
9.一种药物组合物,其包含根据权利要求1至4之任一项的分离的抗体或其抗原结合片段。
10.根据权利要求1至4之任一项的分离的抗体或其抗原结合片段在制备用于治疗高胆固醇血症或用于降低血清LDL-C水平的药物中的用途。
说明书 :
具有pH-依赖性结合特性的抗-PCSK9抗体
技术领域
的用途。
背景技术
其在内质网中经历自催化的分子内加工。循环PCSK9与肝细胞表面上的低密度脂蛋白受体
(LDLR)结合,并靶向破坏该受体。此过程降低了肝结合和移除LDL胆固醇(LDL-C)的能力,因此造成LDL-C水平增加。特异与PCSK9结合并阻断其与LDL受体之相互作用的抗体已被证明,对于降低人受试者中血浆LDL-C量具有治疗上的效用。(参见,例如Stein等人,New
Engl.J.Med.2012;366:1108-1118)。
抗体减少,且可以以较低的频率给药。
与PCSK9结合的抗体及其抗原结合片段(亦即,在酸性pH中结合亲和力降低)。如文中所述之实施例中所示,在酸性pH中结合亲和力降低之抗-PCSK9抗体,相较于在酸性pH中不显示结
合亲和力降低之抗体,具有各种改良的/增进的生物特性。例如,在酸性pH中结合亲和力降低之本发明抗-PCSK9抗体,当施用给动物对象(包括人类病患)时,相较于在酸性pH中不具
有降低的结合亲和力之抗-PCSK9抗体,其在循环中具有较长的半衰期。换言之,在酸性pH中结合PCSK9的亲和力降低之本发明抗-PCSK9抗体,比缺乏pH-依赖性结合之抗-PCSK9抗体,
被更缓慢地从循环中清除。更缓慢的抗体清除(亦即较长的循环半衰期)与本发明抗体较长
的降胆固醇效力相关。因此,本发明之抗体可以较低频率及/或较低剂量地施用于对象,并且与在酸性pH中不具有降低的结合亲和力之抗-PCSK9抗体相比,仍具有相等(或更佳)的效
力。
面等离子体共振测定,在中性pH中比在酸性pH中以至少高5倍的亲和力与PCKS9结合的抗体
或其抗原结合片段(或反言之,按表面等离子体共振所测,该抗体在酸性pH中比在中性pH中以至少低5倍的亲和力与PCSK9结合)。本发明亦包括与PCSK9结合之抗体或其抗原结合片
段,其中,如表面等离子体共振所测,其在酸性pH中结合PCSK9之t1/2比在中性pH中结合
PCSK9之t1/2短至少5倍(或反言之,如表面等离子体共振所测,该抗体在中性pH中结合
PCSK9之t1/2比其在酸性pH中结合PCSK9之t1/2长至少5倍)。根据某些实施方案,本发明提
供,在中性pH中比在酸性pH中以高至少5倍之亲和力与PCSK9结合、且在酸性pH中与PCSK9结合之t1/2比在中性pH中与PCSK9结合之t1/2短至少5倍的抗-PCSK9抗体。
抗-PCSK9抗体。例如,可以将亲本抗-PCSK9抗体之一或多个互补决定区(CDR)内的一或多个氨基酸改变为组氨酸残基,该生成的组氨酸变体抗体可以就pH-依赖性结合(例如相较于在
中性pH中,在酸性pH中对PCSK9的亲和力降低),进行测试。
抗体300N之重链和轻链CDR(HCDR1-HCDR2-HCDR3-LCDR1-LCDR2-LCDR3)(亦即包括SEQ ID
NOs:220-222-224-228-230-232)的任何抗-PCSK9抗体,作为亲本抗体,经由组氨酸取代诱
变从其产生具有pH-依赖性结合特性之抗-PCSK9抗体。此外,包括本文表1中所述之HCVR/
LCVR氨基酸序列对、或HCDR1-HCDR2-HCDR3-LCDR1-LCDR2-LCDR3氨基酸序列的任何抗-
PCSK9抗体或其抗原结合片段,可用作为亲本抗体,经由组氨酸取代诱变从其产生具有pH-
依赖性结合特性之抗-PCSK9抗体。
片段的药物组合物。根据本发明此方面之方法可用于治疗,例如高胆固醇血症和如文中他
处所述及的其它相关疾病或病症。
结合特性之抗-PCSK9抗体的各个剂量可以以低于一个月一次之频率施用于对象(例如每二
个月一次、每三个月一次、每四个月一次等)。
可以根据本文教导的治疗性给药疗法予以施用。
中所教导的那些疾病和病症。根据本发明此方面的药物组合物可以包含用于治疗如下疾病
和病症的具有pH-依赖性结合特性的抗-PCSK9抗体或其抗原结合片段,其中所述疾病和病
症可以通过拮抗PCSK9得到治疗和/或改善。本发明的药物组合物可以根据本文教导的治疗
性给药疗法进行施用。
附图说明
用于图2A、2B和2C所述实验中的抗体描述在本文表5中。
5.75)的缓冲液用于解离相。实验中所用抗体为:316P(v1)和300N(v2)(图3A);VH-D106H和VK-L30H(图3B);VH-D106H/VK-L30H和比对物1(图3C);比对物2和比对物3(图3D);比对物4和比对物5(图3E);比对物6和比对物7(图3F);和比对物8和比对物9(图3G)。每幅图中的各条线代表相应抗体在不同浓度的结合反应。用于这些实验的抗体描述在本文表5中。所有实验在37℃进行。解离半衰期值(t1/2)标注在各个传感图的上方。
以及其多聚体(例如IgM)。每条重链包括重链可变区(文中缩写为HCVR或VH)及重链恒定区。
重链恒定区包括三个域,CH1、CH2和CH3。每条轻链系包括轻链可变区(文中缩写为LCVR或VL)及轻链恒定区。轻链恒定区包括一个域(CL1)。VH和VL区可进一步细分为高变区,称为互补决定区(CDR),其间散布着较保守性区域,称为构架区(FR)。每个VH和VL由三个CDR和四个FR组成,按以下列顺序从氨基端排列至羧基端:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。在本发明不同的实施方案中,抗体(或其抗原结合部分)之FR可以与人种系序列相同,或可以经自然
或人工修饰。氨基酸共有序列可以基于二或多个CDR之并排(side-by-side)分析来定义。术语“抗体”在本文中涵盖重组抗体。
安排成合适的构型,或导入密码子,产生半胱氨酸残基、修饰、添加或缺失氨基酸等。
FR4肽(constrained peptide)。其它工程化分子,例如域特异性抗体、单域抗体、域缺失抗体、嵌合抗体、CDR-嫁接抗体、双抗体、三抗体、四抗体、微抗体、纳米抗体(例如单价纳米抗体、双价纳米抗体等)、小模块免疫药(SMIP)及鲨可变IgNAR域,亦涵盖在文中所用的“抗原结合片段”之表述内。
变区可为二聚体,含有VH-VH、VH-VL或VL-VL二聚体。备选地,抗体之抗原结合片段可含有单体VH或VL区。
定域构型包括:(i)VH-CH1;(ii)VH-CH2;(iii)VH-CH3;(iv)VH-CH1-CH2;(v)VH-CH1-CH2-CH3;(vi)VH-CH2-CH3;(vii)VH-CL;(viii)VL-CH1;(ix)VL-CH2;(x)VL-CH3;(xi)VL-CH1-CH2;(xii)VL-CH1-CH2-CH3;(xiii)VL-CH2-CH3;及(xiv)VL-CL。在任何可变和恒定域构型中,包括上列任何的示例性构型,可变域和恒定域可直接彼此相连接或可藉由完整或部分
的绞链区或接头区相连。绞链区可由至少2个(例如5、10、15、20、40、60或更多个)氨基酸组成,其在单一多肽分子中相邻的可变和/或恒定域间产生柔性或半柔性连结。在一些实施方案中,铰链区由2至60个氨基酸,例如5-50个氨基酸或10-40个氨基酸组成。再者,本发明之抗体的抗原结合片段可以包括任何上列的可变和恒定域构型的同源二聚体或异源二聚体
(或其它多聚体),其中所述构型非共价或共价地彼此相互连接和/或与一或多个单体VH或
VL域连接(例如以二硫键)。
因之动物(例如小鼠)分离的抗体(参见,例如Taylor等人(1992)Nucl.Acids Res.20:6287-
6295),或通过涉及将人免疫球蛋白基因序列与其它DNA序列拼接的任何其它方法而制备、
表达、产生或分离的抗体。重组人抗体具有源自人种系免疫球蛋白序列之可变区和恒定区。
然而,在一些实施方案中,重组人抗体发生体外诱变(或,当使用以人Ig序列转基因的动物时,体内体细胞诱变),且因此重组抗体之VH和VL区的氨基酸序列,尽管源自人种系VH和VL序列且与之相关,但可能并不天然存在于体内人抗体种系库(repertoire)中。
式,二聚体不经由二硫键连接,形成由共价偶联的轻链和重链组成的约75-80kDa之分子(半抗体)。这些形式极难分离,即使在亲和纯化后。
第二种形式的出现(Angal等人(1993)Molecular Immunology 30:105),达到使用人IgG1绞链时所典型观察到的水平。本发明涵盖绞链、CH2或CH3区中具有一或多个突变之抗体,所述突变可能是期望的,例如在生产上,用以改善期望抗体形式之产率。
骤之抗体。根据一些实施方案,分离的抗体可以实质性地不含有其它细胞物质和/或化学
物。
6、7、8、9、或10个取代,和/或1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10个插入,和/或1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10个缺失)。此等突变可藉由将文中所揭示之氨基酸序列与得自例如公开的抗体序列文
库之种系序列相比较,容易地加以确定。赋予本发明抗-PCSK9抗体pH-依赖性结合特性之特定的氨基酸改变详细论述于文中他处。本发明包括由任何文中所揭示的氨基酸序列所衍生
之抗体及其抗原结合片段,其中在一或多个构架及/或CDR区中的一或多个氨基酸(例如,1、
2、3、4、5、6、7、8、9、或10个氨基酸)突变成抗体所源自的种系序列的对应残基、或另一种人种系序列之对应残基、或对应种系残基之保守氨基酸取代(此等序列之改变在文中统称为
“种系突变”)。本领域技术人员,由文中所揭示之重链和轻链可变区序列开始,可容易地制造许多包括一或多个单种系突变或其组合之抗体和抗原结合片段。在一些实施方案中,VH
及/或VL域内的所有构架及/或CDR残基回复突变为此抗体源自之原始种系序列中存在的残
基。在其它实施方案中,仅特定的残基回复突变到原始的种系序列,例如仅存在于FR1的前8个氨基酸中或FR4的后8个氨基酸中的突变残基,或仅存在于CDR1、CDR2或CDR3内的突变残
基。在其它的实施方案中,一或多个构架及/或CDR残基突变成不同种系序列(亦即,与抗体最初源自之种系序列不同的种系序列)之对应残基。再者,本发明之抗体可以在构架及/或
CDR区内含有任何的二或多个种系突变之组合,例如,其中一些单残基突变成特定种系序列之对应残基,而一些与原始种系序列不同的其它残基维持原样或突变成不同种系序列之对
应残基。一旦得到后,含有一或多个种系突变之抗体和抗原结合片段可容易地试验其一或
多种期望的性质,例如改善的结合特异性、增加的结合亲和力、改善或增进的拮抗剂或激动剂生物性质(视情况而定)、降低的免疫原性等。以此通用方法所得的抗体和抗原结合片段
涵盖在本发明中。
肽链的不同区段上的氨基酸在空间上靠拢而形成。线性表位由多肽链中相邻的氨基酸残基
产生。在一些情况下,表位可以包括抗原上的糖、磷酰基或磺酰基结构部分。
同一性百分数时,除非另有说明,否则该百分数旨在相对于相应参考核酸序列的全长进行
计算。与参照核酸分子具有实质上同一性的核酸分子,在一些情况下,可编码与参照核酸分子所编码的多肽具有相同或实质上类似的氨基酸序列之多肽。
相差在保守性氨基酸取代。“保守性氨基酸取代”为其中一个氨基酸残基经另一带有化学性质类似(例如电荷或疏水性)的侧链(R基团)之氨基酸残基所取代。一般而言,保守性氨基酸取代不会实质性地改变蛋白质的功能特性。在二个或多个不同氨基酸序列彼此相差保守性
取代的情形中,可以上调序列同一性或相似度百分比,以就取代的保守性质作出校正。调整之方法为本领域技术人员所熟知。参见,例如Pearson(1994)Methods Mol.Biol.24:307-
331。具有化学性质类似之侧链的氨基酸组的实例包括:(1)脂族侧链:甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸及异亮氨酸;(2)脂族-羟基侧链:丝氨酸及苏氨酸;(3)含酰胺侧链:天冬酰胺和谷氨酰胺;(4)芳族侧链:苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸;(5)碱性侧链:赖氨酸、精氨酸及组氨酸;(6)酸性侧链:天冬氨酸和谷氨酸,及(7)含硫侧链:半胱氨酸和甲硫氨酸。优选的保守性氨基酸取代组为:缬氨酸-亮氨酸-异亮氨酸、苯丙氨酸-酪氨酸、赖氨酸-精氨酸、丙氨酸-缬氨酸、谷氨酸-天冬氨酸、及天冬酰胺-谷氨酰胺。备选地,保守性置换为在Gonnet等人
(1992)Science 256:1443-1445所揭示的PAM250对数似然矩阵中具有正值之任何变化。“中度保守性”置换为在PAM250对数似然矩阵中具有非负值之任何变化。
supra)。当将本发明序列与含有大量来自不同生物体的序列的数据库作比较时,另一优选
的算法为使用默认参数之计算机程序BLAST,特别是BLASTP或TBLASTN。参见,例如Altschul等人(1990)J.Mol.Biol.215:403-410及Altschul等人(1997)Nucleic Acids Res.25:
3389-402。
一些实施方案中,本发明之抗体及其抗原结合片段在中性pH中比在酸性pH中以高至少3、5、
10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或更多倍的亲和力与PCSK9结合。表述“具有pH-依赖性结合特性”的抗体亦包括如文中他处所定义的带有“中间pH-依赖性结合特性”之抗体。
PCSK9结合。因此,本发明包括抗体及其抗原结合片段,其在酸性pH与PCSK9结合之KD比在中性pH时与PCSK9结合之KD大至少约3、5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、
40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或更多倍(意味着,在中性pH时该抗体或其抗原结合片段与PCSK9结合之亲和力比在酸性pH时大至少约3、5、10、11、12、13、14、15、16、17、
18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或更多倍)。
11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、
100或更多倍的抗体及其抗原结合片段。
t1/2与PCSK9结合之抗体。例如,本发明包括在酸性pH与PCSK9结合之t1/2比中性pH时与
PCSK9结合之t1/2短至少5倍的抗体或其抗原结合片段。例如,本发明包括在酸性pH时与
PCSK9结合之t1/2比在中性pH时与PCSK9结合之t1/2短至少约5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、
35、40、45、50、55、60或更多倍的抗体及其抗原结合片段。作为一个示例性实例,若抗-PCSK9抗体在中性pH时显示21分钟之t1/2,而在酸性pH时t1/2为3分钟,则就本公开之目的,该抗体在酸性pH与PCSK9结合之t1/2比该抗体在中性pH与PCSK9结合之t1/2短7倍[亦即21分钟
除以3分钟]。
在一些示例性实施方案中,本发明之抗体或其抗原结合片段的酸性/中性KD比可以为约
3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0、11.5、
12.0、12.5、13.0、13.5、14.0、14.5、15.0、20.0、25.0、30.0、40.0、50.0、60.0、70.0、100.0或更大。
4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0、11.5、12.0、
12.5、13.0、13.5、14.0、14.5、15.0、20.0.25.0、30.0、40.0、50.0、60.0、70.0、100.0或更高。
低”。在一些示例性实施方案中,本发明之抗体或其抗原结合片段的酸性/中性t1/2比可以为约0.20、0.15、0.14.0.12、0.10、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01或更低。
性pH时较短的t1/2。
定。
药物动力学性质。例如,如文中提供的实施例所验证,在酸性pH比在中性pH显示下降的
PCSK9结合的一些本发明抗体,当施用给动物对象时,相较于不具有pH-依赖性结合特性之
抗-PCSK9抗体,表现出较缓慢的循环清除。根据本发明此方面,提供在酸性pH比在中性pH显示PCSK9结合下降之抗体,所述抗体,相对于在酸性pH比在中性pH不具有下降的PCSK9结合
之抗体,具有至少慢2倍的循环清除。清除率可藉由抗体的半衰期来表示,其中较慢的清除与较长的半衰期相关。本发明亦包括在酸性pH比在中性pH具有下降的PCSK9结合之抗-
PCSK9抗体,其中该抗体,当以约1mg/kg之剂量施用给表达人PCSK9之动物时,在施用后至少
30天可以在动物的血清中检测到大于约1.0μg/ml之浓度。
36、37、38、39、40、41、42、43、44、45或更多天。如文中所用,术语“基线”,当其涉及LDL-C(或其它相关参数)时,指,临在将抗-PCSK9抗体(或其它比较性治疗介入措施)施用给对象之前测量的、该对象之血清中的LDL-C水平。
性”之抗体的酸性/中性KD比为3.5至8.0;4.0至8.0;4.5至8.0;5.0至8.0;5.5至8.0;6.0至
8.0;6.5至8.0;3.0至7.5;3.0至7.0;3.0至6.5;3.0至8.0;3.5至7.5;4.0至7.0;4.5至7.0;
5.0至7.0;或4.5至6.5。在一些示例性实施方案中,具有“中间pH-依赖性结合特性”之抗体的酸性/中性KD比为约3.0,约3.5,约4.0,约4.5,约5.0,约5.5,约6.0,约6.5,约7.0,约7.5或约8.0。具有“中间pH-依赖性结合特性”之抗-PCSK9抗体亦可具有低于约1.0但大于约
0.15之酸性/中性t1/2比。为测定抗体是否具有如文中所定义的“中间pH-依赖性结合特
性”,可以在25℃藉由表面等离子体共振测定酸性/中性KD比及/或酸性/中性t1/2比。如文中其它地方所述,酸性/中性KD比及/或酸性/中性t1/2比等,可以在6.0的酸性pH和7.4的中性pH、或者在5.75的酸性pH和7.2的中性pH测定。
低于约25分钟但大于约12分钟;低于约18分钟但大于约14分钟;低于约16分钟但大于约13
分钟;或低于约16分钟但大于约14分钟之t1/2,与PCSK9结合。
14.0分钟,约14.5分钟,约15.0分钟,约15.5分钟,约16.0分钟,约16.5分钟,约17.0分钟,约
17.5分钟,约18.0分钟,约18.5分钟,约19.0分钟,约19.5分钟,约20.0分钟,约20.5分钟,约
21.0分钟,约22.0分钟,约23.0分钟,约24.0分钟,约25.0分钟,约26.0分钟,约27.0分钟,约
28.0分钟,约29.0分钟,约30.0分钟,约31.0分钟,约32.0分钟,约33.0分钟,约34.0分钟或约35.0分钟之t1/2与PCSK9结合的抗体。
时亲本抗体对PCSK9之结合亲和力,与酸性pH时该抗体与PCSK9之结合亲和力相比,高至多3倍;或其中,在酸性pH时亲本抗体与PCSK9结合之t1/2,与在中性pH时该抗体与PCSK9结合之t1/2相比,短至多3倍)。在某些情况中,“亲本”抗-PCSK9抗体可为在酸性pH比在中性pH对PCSK9具有增加的结合之抗-PCSK9抗体。在某些实施方案中,“亲本”抗-PCSK9抗体藉由标准抗体制造/分离方法(例如小鼠免疫、噬菌体展示等)获得,其中在互补决定区(CDR)中无任
何人工导入的氨基酸修饰。
以,例如在亲本抗-PCSK9抗体的一或多个(例如,1、2、3、4、5、或6个)CDR中,含有一或多个(例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多个)组氨酸取代或插入。因此,根据本发明一些实施方案,提供抗-PCSK9抗体,其包含,除亲本抗体的一或多个CDR之一或多个氨基酸被组氨酸残基取代之外,与亲本抗-PCSK9抗体的CDR氨基酸序列相同之CDR氨基酸序列(例如重链和轻链
CDR)。带有pH-依赖性结合之抗-PCSK9抗体可以具有例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多个组氨酸取代,所述取代位于亲本抗体之单一CDR中或分布于亲本抗-PCSK9抗体的多个(例如2、3、
4、5或6个)CDR中。例如,本发明包括带有pH-依赖性结合之抗-PCSK9抗体,其包含在亲本抗-PCSK9抗体的HCDR1中的一或多个组氨酸取代、在HCDR2中的一或多个组氨酸取代、在HCDR3
中的一或多个组氨酸取代、在LCDR1中的一或多个组氨酸取代、在LCDR2中的一或多个组氨
酸取代、和/或在LCDR3中的一或多个组氨酸取代。
实施例1、表1中)。仅具有中间pH-依赖性结合特性之亲本抗-PCSK9抗体的一个特定实例为
文中(及在美国专利第8,062,640号中)称为“300N”之抗体。300N包含具有SEQ ID NO:218/
226之HCVR/LCVR氨基酸序列、及分别具有SEQ ID NO:220、222、224、228、230、232之重链和轻链CDR序列(HCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2、LCDR3)。因此,包含SEQ ID NO:218/226之HCVR/LCVR氨基酸序列对、或SEQ ID NO:220、222、224、228、230、232之HCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2、LCDR3氨基酸序列的任何抗-PCSK9抗体或其抗原结合片段,为可在氨基酸序列水平修饰(例如,在一或多个CDR中带有一或多个组氨酸取代及/或插入)以产生带有pH-
依赖性结合特性的抗-PCSK9抗体或其抗原结合片段之合适的“亲本”抗体。
(例如,在一或多个CDR中带有一或多个组氨酸取代及/或插入)以产生带有pH-依赖性结合
特性的抗-PCSK9抗体或其抗原结合片段之合适的“亲本”抗体。
186、190、194、210、214、218、234、238、242、258、262、266、282、286、290、306、310、314、330、
334、338、354、358、362、378、382、386、402、406、410、426、430、434、450、454、458、474、478、
482、498、502、506、522、526、530、546、550、554、570、574、578、594、598、602、618、622、626、
642、646、650、666、670、674、690、694、698、714、718、722、738和742之任一的氨基酸序列、或其中在一或多个重链CDR中一或多个氨基酸被组氨酸残基取代的任何前述氨基酸序列的变
体;且其中所述LCVR包含SEQ ID NO:10、20、24、34、44、48、58、68、72、82、92、96、106、116、
120、130、140、144、154、164、168、178、188、192、202、212、216、226、236、240、250、260、264、
274、284、288、298、308、312、322、332、336、346、356、360、370、380、384、394、404、408、418、
428、432、442、452、456、466、476、480、490、500、504、514、524、528、538、548、552、562、572、
576、586、596、600、610、620、624、634、644、648、658、668、672、682、692、696、706、716、720、
730、740及744之任一的氨基酸序列、或其中在一或多个轻链CDR中一或多个氨基酸被组氨
酸残基取代之任何前述氨基酸序列的变体。
序列对包含SEQ ID NOs:2/10,18/20,22/24,26/34,42/44,46/48,50/58,66/68,70/72,74/
82,90/92,94/96,98/106,114/116,118/120,122/130,138/140,142/144,146/154,162/
164,166/168,170/178,186/188,190/192,194/202,210/212,214/216,218/226,234/236,
238/240,242/250,258/560,262/264,266/274,282/284,286/288,290/298,306/308,310/
312,314/322,330/332,334/336,338/346,354/356,358/360,362/370,378/380,382/384,
386/394,402/404,406/408,410/418,426/428,430/432,434/442,450/452,454/456,458/
466,474/476,478/480,482/490,498/500,502/504,506/514,522/524,526/528,530/538,
546/548,550/552,554/562,570/572,574/576,578/586,594/596,598/600,602/610,618/
620,622/624,626/634,642/644,646/648,650/658,666/668,670/672,674/682,690/692,
694/696,698/706,714/716,718/720,722/730,738/740,和742/744中任一的氨基酸序列
对,或包含一个或多个重链CDR和/或轻链CDR中的一个或多个氨基酸被组氨酸取代的任何
前述氨基酸序列对的变体。
且其中LCVR包含SEQ ID NO:226或SEQ ID NO:226的变体,其中所述变体包含一或多个选自下列的氨基酸取代:L29H、L30H、N33H、G34H、Y37H、L97H、T99H和P100H。
氨基酸取代之SEQ ID NO:218的变体,其中LCVR包含SEQ ID NO:226。D106H氨基酸取代位于重链CDR3(HCDR3)内。包括D106H氨基酸取代之变体HCDR3表示为文中表3所示的SEQ ID NO:
788氨基酸序列。
ID NO:218,及其中该LCVR包括包含L30H氨基酸取代之SEQ ID NO:226的变体。该L30H氨基酸取代位于轻链CDR1(LCDR1)内。包括L30H氨基酸取代之变体LCDR1表示为文中表3所示的
SEQ ID NO:802氨基酸序列。
D106H氨基酸取代之SEQ ID NO:218的变体,及其中该LCVR包括包含L30H氨基酸取代之SEQ ID NO:226的变体。
222(亲本)、772(N52H)和773(Q53H)之氨基酸序列;其中HCDR3包含选自SEQ ID NO:224(亲本)、782(I100H)、783(V101H)、786(V104H)、788(D106H)、789(M107H)、790(D108H)和794(Y112H)之氨基酸序列;其中LCDR1包含选自SEQ ID NO:228(亲本)、801(L29H)、802(L30H)、
804(N33H)、805(G34H)和808(Y37H)之氨基酸序列;其中LCDR2包含SEQ ID NO:230(亲本);
其中LCDR3包含选自SEQ ID NO:232(亲本)、815(L97H)、817(T99H)和818(P100H)之氨基酸序列。
232(亲本)。
434之修饰。在一个实施方案中,此修饰包括428L(例如,M428L)和434S(例如,N434S)修饰;
428L、259I(例如,V259I)及308F(例如,V308F)修饰;433K(例如,H433K)及434(例如,434Y)修饰;252、254及256(例如,252Y、254T和256E)修饰;250Q和428L修饰(例如,T250Q和
M428L);及307及/或308修饰(例如,308F或308P)。
发明此方面,可构建包含如文中所述之任何组氨酸取代的重链或轻链可变区(HCVR/LCVR)
或CDR(参见例如,表3)、及含有任何上述突变之Fc域之抗-PCSK9抗体,其中所述突变使得Fc域在酸性pH时以较大亲和力与FcRn相结合。例如,本发明包括包含CDR氨基酸序列和Fc域之抗-PCSK9抗体,其中所述CDR氨基酸序列为例如文中称为“VH-D106H”之组氨酸变体抗-
PCSK9抗体的CDR氨基酸序列,其中所述Fc域包括一或多个选自以下的突变:T250Q/M248L;
M252Y/S254T/T256E;M428L/N434S;及H433K/N434F。本发明还包括包含CDR氨基酸序列和Fc域之抗-PCSK9抗体,其中所述CDR氨基酸序列为例如文中称为“VK-L30H”之组氨酸变体抗-PCSK9抗体的CDR氨基酸序列,其中所述Fc域包括一或多个选自以下的突变:T250Q/M248L;
M252Y/S254T/T256E;M428L/N434S;及H433K/N434F。文中所述的CDR组氨酸取代突变和Fc域突变之所有可能组合均涵盖在本发明范围内。
300pM,低于约200pM,或低于约100pM之IC50,阻断PCSK9和LDLR间的相互作用,例如,使用文中实施例4中所述之阻断ELISA或实质上类似的分析模式所测定。
LDLR相互作用之能力可藉由IC50值来量化表示,例如,在中性和酸性pH时。(参见,例如,文中实施例4)。抗体在中性pH时相较于在酸性pH时阻断PCSK9/LDLR相互作用之程度可藉由在
酸性pH时所测量的抗体IC50值与在中性pH时所测量的抗体IC50值之比来表示。在此类分析
模式中较高的酸性/中性IC50比值反映在酸性pH比在中性pH阻断PCSK9/LDLR相互作用之能
力下降。因此,本发明包括抗-PCSK9抗体,其中如使用实施例4的分析模式或实质上类似的分析所测,抗体以大于约1,大于约5,大于约10,大于约20,大于约30,大于约32,大于约34,大于约36,大于约38,大于约40,大于约50,大于约60,大于约70,大于约80,大于约90,大于约100,大于约110,大于约120,大于约130,大于约140,大于约150,大于约160,大于约170,大于约180,大于约190,大于约200,大于约210,大于约220,大于约230或更大之酸性/中性IC50比,阻断PCSK9/LDLR相互作用。在一些实施方案中,酸性/中性IC50比在6.0的酸性pH和
7.4的中性pH和25℃温度测定。在其它实施方案中,酸性/中性IC50在5.75的酸性pH和7.2的中性pH和25℃温度测定。
施方案,提供具有pH-依赖性结合特性之抗-PCSK9抗体,其中该抗体能阻断PCSK9-介导的
LDL摄取之抑制作用,其中例如,使用文中实施例5中所述之体外LDL摄取试验或实质上类似的实验模式进行测定,IC50值为低于约40nM,低于约35nM,低于约30nM,低于约25nM,低于约
20nM,低于约15nM或低于约10nM。
将明白本发明抗体之其它生物特性。
中辨识出具有中间pH-依赖性结合特性之抗体的任何方法或过程。在一些实施方案中,最初的抗体群可以藉由免疫动物或藉由筛选噬菌体展示文库寻找特异结合特定目的抗原的抗
体而获得。这些抗体,在一些实施方案中,可为全人抗体,例如全人重组抗体。在一些实施方案中,筛选步骤包括于酸性pH和中性pH测量最初的抗体群中各抗体之一或多个结合参数
(例如,KD或t1/2)。抗体之结合参数可使用,例如表面等离子体共振或能定量或定性评估抗体对特定抗原之结合特性的任何其它分析方法来测量。根据本发明此方面之特定的实施方
案,此筛选步骤包括鉴定以大于约3.0但低于约8.0之酸性/中性KD比与抗原结合之抗体。备选地,此筛选步骤可包括鉴定以低于约1.0但大于约0.15之酸性/中性t1/2比与抗原结合之
抗体。在再其它的实施方案中,此筛选步骤可包括鉴定在酸性pH(例如pH 6.0)时具有低于
40分钟但大于20分钟(例如于25℃)之t1/2的抗体。根据本发明此方面的一些实施方案,酸
性/中性KD比和/或酸性/中性t1/2比在6.0的酸性pH和7.4的中性pH和25℃温度测定。根据
其它实施方案,酸性/中性KD比和/或酸性/中性t1/2比在5.75的酸性pH和7.2的中性pH和25
℃温度测定。
用于产生结合任何抗原的、带有pH-依赖性结合特性之抗体,其中所述抗体以有用或期望的pH-依赖特性结合抗原。根据本发明此方面之方法可用于产生当施用于对象或病患时具有
延长的血清半衰期之抗体。
LCDR1(参见SEQ ID NO:228)之第五个氨基酸位置含有单一天然生成的组氨酸。藉由在
LCDR1之第四个氨基酸位置导入组氨酸取代(产生包含具有SEQ ID NO:802的LCDR1的“VK-
L30H”抗体),所得抗体被发现具有比300N明显得多的pH-依赖性结合特性,如文中实施例3A和3B所示。此“双-His”突变策略为一种可以用于产生具有明显pH-依赖性结合特性之抗体的通用方法学。因此,本发明包括用于增进抗体之pH-依赖性质之方法,其包括选择带有中间pH-依赖性结合特性之抗体,并在与现有的组氨酸残基相邻的氨基酸位置,将组氨酸取代导入抗体之一或多个CDR中,藉此制造带有更明显pH-依赖性结合特性之抗体(例如,比导入组氨酸取代前之亲本抗体具有更大的酸性/中性KD比)。此方法亦可应于正常在CDR中缺乏
任何组氨酸残基之抗体,例如,通过在一或多个CDR内相邻的氨基酸位置导入二或多个组氨酸取代。
755之153至425氨基酸)内的一或多个氨基酸相互作用之抗-PCSK9抗体。本发明亦包括与
PCSK9之C-端域(SEQ ID NO:755之426至692氨基酸)内的一或多个氨基酸相互作用之抗-
PCSK9抗体。在一些情况下,本发明之抗-PCSK9抗体与位于PCSK9之二个相邻结构域内的氨
基酸相互作用。与抗体结合之表位可由位于一或多个PCSK9结构域内的3或更多个(例如3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20个或更多个)氨基酸的单一连续序列组成。备选地,表位可由位于一或多个PCSK9结构域内的多数个非连续氨基酸(或氨基酸序列)组成。
扫描突变分析、肽印迹分析(Reineke(2004),Methods Mol Biol 248:443-463)、及肽裂解分析。此外,可使用例如表位切除、表位提取及抗原之化学修饰等方法(Tomer 2000,
Protein Science 9:487-496)。可用于鉴定多肽内与抗体之相互作用之氨基酸的另外方法为,以质谱检测氢/氘交换。一般而言,氢/氘交换方法包括以氘标记目的蛋白,接着让抗体与氘标记的蛋白结合。接着,将蛋白/抗体复合物转移至水中,以允许在除了受抗体保护的残基(其仍为氘标记)以外的所有残基处发生氢-氘交换。抗体解离后,将目标蛋白以蛋白酶裂解并以质谱分析,藉此找出氘标记的残基,所述残基对应于与抗体交互作用之特异性氨
基酸。参见,例如Ehring(1999)Analytical Biochemistry 267(2):252-259;Engen和Smith(2001)Anal.Chem.73:256A-265A。
结合相同的表位,可以让参照抗体与PCSK9蛋白结合。接着,评估试验抗体与PCSK9分子结合之能力。若试验抗体在参照抗-PCSK9抗体饱和结合后能与PCSK9结合,则可得出结论:该试验抗体与参照抗-PCSK9抗体结合不同的表位。另一方面,若试验抗体在参照抗-PCSK9抗体
饱和结合后不能与PCSK9分子结合,则试验抗体可能与本发明之参照抗-PCSK9抗体结合相
同之表位。然后可进行另外常规实验(例如肽突变和结合分析),以验证所观察到的无试验
抗体结合是否事实上是由于与参照抗-PCSK9抗体结合相同的表位所致,或是由空间阻断
(或另外的现象)造成了没有观察到结合。此类实验可使用ELISA、RIA、Biacore、流式细胞仪或本领域中可得的任何其它定量或定性抗体-结合试验来进行。依照本发明一些实施方案,如于竞争性结合试验中所测,若例如1-、5-、10-、20-或100-倍过量的一种抗体抑制另一抗体之结合达至少50%,但优选地75%、90%或甚至99%,则二种抗体与相同(或重叠)的表位结合(参见,例如Junghans等人,Cancer Res.199050:1495-1502)。备选地,若抗原中可以降低或消除一种抗体之结合的基本上所有的氨基酸突变也降低或消除另一种抗体之结合,则
二种抗体被认为与相同的表位结合。若降低或消除一种抗体之结合的氨基酸突变中仅一个
亚群会降低或消除另一种抗体之结合,则二种抗体被认为具有“重叠的表位”。
出结论:试验抗体和参照抗体竞争与PCSK9结合。本领域技术人员明了,与参照抗体竞争结合之抗体可能不一定与参照抗体结合相同之表位,而可能藉由与重叠或相邻的表位结合而
在空间上阻断参照抗体之结合。
性质之组氨酸取代的变体抗体)。
抗体片段,当与亲代序列相比较时,包括一或多个氨基酸之添加、缺失或取代,但具有与所述的抗体实质上相当之生物活性。同样地,本发明之抗-PCSK9抗体编码DNA序列,当与所公开的序列相比较时,包括含一或多个核苷酸添加、缺失或取代的序列,但其所编码的抗-
PCSK9抗体或抗体片段与本发明之抗-PCSK9抗体或抗体片段为实质上生物等同的。
的差异,则这二种抗原结合蛋白或抗体被视为生物等同的。一些抗体若其具有相当的吸收
程度但不具有相当的吸收速率,则将被视为等同物或医药替代物,且仍可被视为生物等同
的,这是因为:吸收速率上的差异为有意的并反映在标签上,其对于达到(例如长期使用时)有效的身体药物浓度并非必要,并且就所研究的特定药物产品而言被认为是医学上无关紧
要的。
或减小的效力),则这两种抗原结合蛋白为生物等同的。
物等同的。
体外试验;(c)在人或其它哺乳动物中的体内试验,其中随时间变化,测量抗体(或其目标)的合适急性药理效应;及(d)建立抗体之安全性、效力或生物利用度或生物等同性的良好对照的临床试验。
复性时形成。在其它上下文中,生物等同抗体可包括抗-PCSK9抗体变体,其包含修饰抗体之糖基化特性的氨基酸改变,例如消除或移除糖基化之突变。
如本发明之抗-PCSK9抗体可与人PCSK9结合,并可以与或不与(视情况而定)一或多种小鼠、大鼠、豚鼠、仓鼠、沙鼠、猪、猫、狗、兔、山羊、绵羊、牛、马、骆驼、猕猴、绒猴、恒河猴或黑猩猩PCSK9结合。
238-244。本发明之抗-PCSK9抗体可与另外的功能分子,例如另一肽或蛋白相连或共表达。
例如,抗体或其片段可与一或多个其它的分子实体,例如另外的抗体或抗体片段功能性连
接(例如通过化学偶联、基因融合、非共价连结或其它),产生带有第二结合特异性之双特异性或多特异性抗体。例如,本发明包括双特异性抗体,其中免疫球蛋白之一臂对人PCSK9或其片段具特异性,而免疫球蛋白之另一臂对第二治疗目标具特异性、或与治疗性结构部分
缀合。
IMGT;按EU为Y436F)。可以在第二CH3中发现的另外修饰包括:就IgG1抗体而言,D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、和V82I(按IMGT;按EU为D356E、L358M、N384S、K392N、V397M及V422I);就IgG2抗体而言,N44S、K52N和V82I(按IMGT;按EU为N384S、K392N和V422I);就IgG4抗体而言,Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q和V82I(按IMGT;按EU为Q355R、N384S、K392N、V397M、R409K、E419Q和V422I)。上述之双特异性抗体形式之变异也涵盖在本发明之范围内。
sPharmaceutical Sciences。这些制剂包括,例如散剂、糊膏、软膏、软冻、蜡、油、脂质、含脂质(阳离子或阴离子)之囊泡(例如LIPOFECTINTM,Life Technologies,Carlsbad,CA)、DNA缀合物、无水吸收糊膏、水包油和油包水乳剂、乳剂碳蜡(各种分子量之聚乙二醇)、半固体凝胶、及含碳蜡之半固体混合物。亦参见Powell等人"Compendium of excipients for
parenteral formulations"PDA(1998)J Pharm Sci Technol 52:238-311
Pharmaceut.Res.8:1351)。
物活性剂共同施用。施用可为全身性或局部的。
为重复使用型或一次性用品。可重复使用的笔型递送装置一般利用可更换的药筒容纳药物
组合物。一旦药筒内的所有药物组合物已被施用、药筒变空,可以方便地将此空药筒丢弃,换上含有药物组合物的新药筒。然后可重复使用此笔型递送装置。在一次性笔型递送装置
中无可置换的药筒。取而代之的,一次性笔型递送装置将药物组合物预填在装置内的储槽
中。一但储槽中的药物组合物用完,则丢弃整个装置。
TM
DISETRONIC 笔(Disetronic Medical Systems,Bergdorf,Switzerland)、HUMALOG MIX
75/25TM笔、HUMALOGTM笔、HUMALIN 70/30TM笔(Eli Lilly and Co.,Indianapolis,IN)、
NOVOPENTMI,II及III(Novo Nordisk,Copenhagen,Denmark)、NOVOPEN JUNIORTM(Novo
Nordisk,Copenhagen,Denmark)、BDTM笔(Becton Dickinson,Franklin Lakes,NJ)、
TM TM TM TM
OPTIPEN 、OPTIPEN PRO 、OPTIPEN STARLET 及OPTICLIK (sanofi-aventis,Frankfurt,
Germany),等等。可以用于皮下递送本发明药物组合物之一次性笔型递送装置包括,但不限于,SOLOSTARTM笔(sanofi-aventis)、FLEXPENTM(Novo Nordisk)及KWIKPENTM(Eli Lilly)、SURECLICKTM自动注射器(Amgen,Thousand Oaks,CA)、PENLETTM(Haselmeier,Stuttgart,
Germany)、EPIPEN(Dey,L.P.)及HUMIRATM笔(Abbott Labs,Abbott Park IL),等等。
释放系统放置在靠近组成物的目标的位置,由此仅需要全身剂量之一小部分(参见,例如
Goodson,1984,in Medical Applications of Controlled Release,supra,vol.2,
pp.115-138)。其它的控制释放系统论述于Langer,1990,Science 249:1527-1533的综述
中。
一般,每单位剂量的剂型中含有的前述抗体量为约5至约500毫克;特别地在注射剂形式中,优选前述抗体的含量为约5至约100毫克,而对于其它剂型优选为约10至约250毫克。
所述的任何抗-PCSK9抗体或其片段。如文中所用,表述“有此需要之对象”指这样的人或非人动物,所述人或非人动物表现出高胆固醇血症之一或多种症候或迹象,或已经被诊断出
患有高胆固醇血症,或可以受利于总血清胆固醇、LDL、甘油三酯或VLDL的降低,或可以受利于HDL的增加。本发明亦包括藉由施用本发明抗-PCSK9抗体(例如,具有pH-依赖性结合特性之抗-PCSK9抗体)降低脂蛋白(a)[Lp(a)]水平之方法。
(heFH)、纯合家族性高胆固醇血症(hoFH)、以及不同于家族性高胆固醇血症之高胆固醇血
症发病(nonFH)的风险,则此病患可被选择以本发明药物组合物进行治疗。
风险,而选择病患。例如,在施用本发明药物组合物之时或之前,病患可以被诊断或鉴定为有发生冠状动脉疾病和肺栓塞之风险。其它的诊断组合(例如,动脉粥样硬化及视网膜中央静脉闭塞、heFH和中风等)亦包括在可用本发明药物组合物治疗之病患群的定义中。
(cerivastatin)、阿伐他汀(atorvastatin)、辛伐他汀(simvastatin)、匹伐他汀
(pitavastatin)、瑞舒伐他汀(rosuvastatin)、氟伐他汀(fluvastatin)、洛伐他汀
(lovastatin)、普伐他汀(pravastatin)等]、β阻断剂、烟酸等)。本发明包括将本发明药物组合物(例如,包含具有pH依赖性结合特性的抗PCKS9抗体的组合物)施用给如下病患的方
法,所述病患不耐受他汀药物或对他汀药物过敏,或对常规他汀药物治疗的反应不完全或
不充分。在使用本发明方法进行治疗之前,可以基于这些因素之一或多个(例如,通过问卷、诊断评估等),选择/筛选潜在的病患。
的清除过程而被更快消除。因此,服用他汀类之病患可能需要较大剂量及/或较频繁给予常规的抗-PCSK9治疗剂(例如,抗-PCSK9抗体),以达到最佳的胆固醇降低。如文中所用,术语“常规的抗-PCSK9治疗剂”指,任何不具有pH-依赖性结合特性之PCSK9-结合分子,亦即与在中性pH中相比,在酸性pH中不具有下降之PCSK9结合的分子。本发明人想到,可藉由使用能在他汀治疗的病患体内有效再循环之抗-PCSK9抗体,来避免或规避他汀引起的靶介导的清
除现象。因此,本发明包括:藉由在进行他汀治疗方案之对象中施用治疗上有效量之具有
pH-依赖性结合特性的抗-PCSK9抗体,克服/避免他汀引起的、靶介导的、抗-PCSK9结合剂之清除的方法。本发明亦包括:用于降低为达到充分的降胆固效用而必须施用给服用他汀的
病患之抗-PCSK9剂用量的方法,及/或用于降低向服用他汀的病患施用抗-PCSK9剂之频率
的方法,其中此方法包括:以具有pH-依赖性结合特性之抗-PCSK9抗体取代最初施用给病患之常规的抗-PCSK9剂,来修改病患的治疗给药方案。任何文中所述的pH-依赖的抗-PCSK9抗体皆可用于前述的方法中。
性另外的治疗剂包括,例如他汀类(阿伐他汀、西立伐他汀、氟伐他汀、洛伐他汀、美伐他汀、匹伐他汀、普伐他汀、瑞舒伐他汀、辛伐他汀等)、烟酸、纤维酸(fibric acid)、胆酸螯合剂(例如,胆苯烯铵(cholestyramine))、考来维仑(colesevelam)、考来替泊(colestipol)、依折麦布(ezetimibe)、抗-高血压剂、抗-糖尿病剂、类血管生成素蛋白3(ANGPTL3)或类血管生成素蛋白-4(ANGPTL4)之拮抗剂(例如,抗-ANGPTL3抗体[例如,如WO2008/073300或US 7,
935,796中所述之抗-ANGPTL3抗体]或抗-ANGPTL4抗体[例如,如WO2006/0074228或WO2007/
109307或WO 2011/0792575中所述之抗-ANGPTL4抗体])以及任何前述另外治疗剂之组合。
活性组份共配制之药物组合物。
高胆固醇血症或相关症状之治疗方案。例如,之前已诊断患有高胆固醇血症之病患可以,在包括本发明抗-PCSK9抗体之药物组合物施用之前及/或同时,已经被给予并正接受另外药
物的稳定治疗方案处方。该之前或同时的治疗方案可包括,例如(1)藉由抑制3-羟基-3-甲
基-戊二酰基(HMG)-辅酶A(CoA)还原酶,引起细胞耗竭胆固醇合成之药剂,例如他汀类(例
如,西立伐他汀、阿伐他汀、辛伐他汀、匹伐他汀、瑞舒伐他汀、氟伐他汀、洛伐他汀及普伐他汀等);(2)抑制胆固醇摄取及/或胆酸再吸收之药剂;(3)增加脂蛋白代谢之药剂(例如烟
酸);及/或(4)参与胆固醇消除之LXR转录因子的活化剂,例如22-羟基胆固醇。在一些实施方案中,在施用抗-PCSK9抗体之前及/或同时,病患在服用治疗剂之固定组合,例如依折麦布+辛伐他汀;他汀与胆酸树脂(例如胆苯烯铵、考来替泊、考来维仑);烟酸+他汀(例如烟酸与洛伐他汀);或联合其它降脂质药物,例如ω-3-脂肪酸乙酯(例如omacor)。
就带有pH-依赖性结合特性之抗-PCSK9抗体的情况而言,治疗上有效量可从约0.05mg至约
600mg,例如约0.05mg,约0.1mg,约1.0mg,约1.5mg,约2.0mg,约10mg,约20mg,约30mg,约
40mg,约50mg,约60mg,约70mg,约75mg,约80mg,约90mg,约100mg,约110mg,约120mg,约
130mg,约140mg,约150mg,约160mg,约170mg,约180mg,约190mg,约200mg,约210mg,约
220mg,约230mg,约240mg,约250mg,约260mg,约270mg,约280mg,约290mg,约300mg,约
310mg,约320mg,约330mg,约340mg,约350mg,约360mg,约370mg,约380mg,约390mg,约
400mg,约410mg,约420mg,约430mg,约440mg,约450mg,约460mg,约470mg,约480mg,约
490mg,约500mg,约510mg,约520mg,约530mg,约540mg,约550mg,约560mg,约570mg,约
580mg,约590mg或约600mg的抗-PCSK9抗体。
患。
面之方法包括:将多个剂量的抗-PCSK9抗体相继地施用给对象。如文中所用,“相继施用”指,每个剂量之抗-PCSK9抗体分别于不同的时间点施用给对象,例如,以预定的时间间隔
(例如小时、日、周或月)分开在不同日施用。本发明包括方法,其中所述方法包括:向病患相继地施用单一起始剂量之抗-PCSK9抗体,接着一或多个第二剂量之抗-PCSK9抗体、及任选
地接着一或多个第三剂量之抗-PCSK9抗体。
24、25、26、27、28、29、30、40、50、60或更久)施用。“紧前一个剂量”一词,如文中所用,指在一系列的多个施用中,按序列在紧接下一个剂量施用之前给予病患的抗PCSK9抗体剂量,没有介入在所述两个剂量之间的剂量。
4、5、6、7、8或更多)第三剂量施用给病患。在一些情况中,第二及/或第三剂量可以以特定的频率施用多年或持续对象的一生。
用。例如,每个第三剂量都可以在紧前一个剂量后1至60周施用给病患。备选地,施用给病患之第二及/或第三剂量的频率,在治疗方案期间可不同。在治疗期间,施用频率亦可依照个体病患之需求在临床检查后由医师做调整。
实施例
字(例如量、温度等)之准确性,但仍应对某些实验误差和偏差作出考虑。除非另有指出,否则份数为按重量计之份数,分子量为平均分子量,温度以摄氏度表示,而压力为或接近大气压。
抗体名称。核苷酸序列以对应于表1中的偶数序列标识符的奇数序列标识符给出。例如,SEQ ID NO:1是编码SEQ ID NO:2的氨基酸序列的核苷酸序列;SEQ ID NO:3是编码SEQ ID NO:4
的氨基酸序列的核苷酸序列;等等。
组氨酸取代变体抗体。
甚至更大的pH-依赖性结合性质(亦即相较于中性pH,在低pH结合下降)及改善的体内效力
(例如,更长的抗体血清半衰期、延长的降胆固醇活性等)之300N变体,建构了一系列变体抗体。具体地,建构了突变版本之300N,其中300N之互补决定区(CDR)内的各氨基酸被单个地突变成组氨酸。如表1所示,亲本300N抗体之重链可变区(HCVR)包含SEQ ID NO:218氨基酸序列,亲本300N抗体之轻链可变区(LCVR)包含SEQ ID NO:226氨基酸序列。亲本300N抗体之CDR序列如表2所示。表3显示His-取代的突变、以及衍生自300N之组氨酸取代变体抗体的对应抗体名称(例如,VH-G26H、VH-F27H等)。
HCDR1 GFTFSSHW 220
HCDR2 INQDGSEK 222
LCDR1 QSLLHSNGNNY 228
LCDR2 LGS 230
LCDR3 MQTLQTPLT 232
HCDR3序列置换)。同样地,称为”VK-L30H”之组氨酸取代变体抗体包括具有SEQ ID NO:220、
222、224、802、230、232氨基酸序列之重链和轻链CDR序列(其中SEQ ID NO:228之LCDR1序列被SEQ ID NO:802之变体LCDR1序列置换)。
定在酸性pH相对于在中性pH显示出降低的人PCSK9结合之组氨酸取代变体抗体。
在抗-人Fc传感器表面。将范围在3.125nM至500nM之间的不同浓度的、带有C-端myc-myc-六组氨酸标签(hPCSK9-mmH)的人PCSK9(SEQ ID NO:755),以50μl/min之流速注射在捕获了
抗-PCSK9单克隆抗体的表面上。监测抗体-抗原结合4或5分钟,然后监测抗原从捕获的单克隆抗体的解离5或8分钟。使用Scrubber 2.0曲线拟合软件处理数据并与1:1结合模型拟合,测定了动力学结合(ka)和解离(kd)速率常数。结合解离平衡常数(KD)及解离半衰期(t1/2)由动力学速率常数计算:KD(M)=kd/ka;及t1/2(min)=(ln2/(60*kd)。
(表6)及酸性pH(pH 6.0)(表7)使用类似上述的条件进行与人PCSK9结合之试验。酸性pH对
中性pH之结合性质的比值如表8所示。数种对照/比对物抗体亦包括在这些实验中。此分析
中所测试的抗体汇总在表5中。所有的测量均在25℃进行。
316P(v1) 4.99E+05 3.08E-04 6.16E-10 37.6
316P(v2) 5.17E+05 2.92E-04 5.66E-10 39.5
300N(v1) 1.39E+05 7.03E-05 5.07E-10 164.4
300N(v2) 1.45E+05 7.93E-05 5.46E-10 145.6
VH-D106H 8.47E+04 8.98E-05 1.06E-09 128.6
VK-L30H 1.61E+05 2.93E-04 1.82E-09 39.4
VH-D106/VK-L30H 1.04E+05 2.78E-04 2.68E-09 41.5
比对物1 3.21E+04 1.02E-04 3.18E-09 113.1
比对物2 5.40E+05 3.33E-05 6.16E-11 347.3
比对物3 2.50E+05 3.26E-04 1.30E-09 35.4
比对物4 4.23E+05 2.14E-04 5.05E-10 54.0
比对物5 7.42E+05 7.31E-05 9.85E-11 158.0
比对物6 3.15E+05 6.61E-05 2.10E-10 174.7
比对物7 8.36E+04 6.09E-05 7.28E-10 189.8
比对物8 7.56E+03 7.23E-04 6.92E-08 22.1
比对物9 4.34E+03 2.14E-05 4.92E-09 540.7
0.05的t1/2酸性/中性比。
本抗体(316P和300N)和比对物抗体(比对物1-7,参见表5)捕获在抗-人Fc传感器表面。将带有C-端myc-myc-六组氨酸标签(hPCSK9-mmH)之人PCSK9,以从3.125nM至50nM的不同浓度,
以30μl/min之流速,注射于捕获了抗-PCSK9单克隆抗体的表面。于pH 7.4监测抗体-抗原结合历时6分钟,然后于pH 7.4、7.2、6.0或5.75监测抗原从捕获的单克隆抗体的解离历时5分钟。藉由使用Scrubber 2.0版曲线拟合软件处理及拟合数据,测定解离(kd)速率常数。解离半衰期(t1/2)由解离速率常数计算:t1/2(min)=(ln2/kd)/60。描绘抗体在各种pH条件下的结合/解离特性的传感图如图3A至3G中之图形所示。
(pH7.2)时以不同浓度的抗-hPCSK9抗体(亲本或组氨酸取代变体)预平衡过的hPCSK9-mmH
溶液中游离的PCSK9,如表9A所示。
孵育1小时以允许结合达到平衡。然后将平衡过的样本溶液转移至如上文描述制备的LDLR
EGFA-hFc包被的盘中。1小时孵育后,清洗受体包被的微量滴定盘,并使用HRP-缀合抗-myc二级抗体(Novus,#NB600-341)检测与盘结合的hPCSK9-mmH,使用TMB HRP底物(BD
Biosciences,#555214)生成比色信号。记录450nm之吸光度,以反映在预平衡的PCSK9-抗体溶液中可用于结合盘上包被的LDLR受体的游离hPCSK9-mmh浓度。IC50值定义为与无抗体相
比导致来自样品的PCSK9-mmH结合信号降低50%的抗体浓度,其使用Prism软件(GraphPad)
由数据测定,并显示于表9A中。(进行二个分开的实验;在各实验中并非每一种抗体皆进行了测试,如表9A中虚线[--]所示)。
抗体
亲本(300N) 2.26E-10 1.53E-10
VH-V101H 8.57E-10 --
VH-V104H 3.31E-10 --
VH-D106H 3.49E-10 3.95E-10
VH-M107H 7.04E-10 --
VH-D108H 3.34E-10 --
VH-Y112H 5.06E-10 --
VK-L30H 1.66E-10 1.98E-10
VH-D106H/VK-L30H -- 4.61E-10
(hLDLR)结合之能力。
混合物于pH 7.2的缓冲液中进行预结合,而第二组于pH 5.75的缓冲液中进行预结合。然后将平衡过的样品溶液转移至LDLR EGFA-hFc包被的盘中。1小时孵育后,清洗受体包被的微
量滴定盘,并使用HRP-缀合的抗-myc二级抗体(Novus,#NB600-341)检测与盘结合的
hPCSK9-mmH,并使用TMB HRP底物(BDBiosciences,#555214)生成比色信号。记录450nm之吸光度以反映游离的hPCSK9-mmh浓度,并相对于抗体浓度作图。IC50值定义为导致无抗体存在下的游离PCSK9-mmH信号降低50%的抗体浓度,其使用Prism软件(GraphPad)由数据测定。
基线设定为在无hPCSK9-mmH存在下缓冲液的450nm吸光度。表9B显示二个分析的IC50值以及计算的比值——反映阻断能力的pH依赖性。
和19.2。相反地,二种本发明之示例性组氨酸取代变体抗-PCSK9抗体VK-L30H和VH-D106H/
VK-L30H,在酸性pH具有急剧降低的PCSK9/LDLR阻断活性,其中酸性/中性IC50比大于约
200。
DMEM中5%脂蛋白缺乏的血清(LPDS,Millipore,#LP4)中,并于37℃、5%CO2过夜孵育以形
成HepG2单层。将2nM的重组人PCSK9(SEQ ID NO:755,表达为带有C-端myc-myc六组氨酸标签及D374Y突变;"hPCSK9-D374Y-mmH")或50nM的重组猕猴PCSK9(表达为带有C-端myc-myc
六组氨酸标签;MfPCSK9-mmH;SEQ ID NO:761),与各种浓度的抗体(从50nM至0.098nM系列稀释物)加入LPDS培养基中。过夜孵育后,将在LPDS培养基中的BODIPY-LPL(Invitrogen,
L3483)加到细胞中至0.01mg/mL的最终浓度。于37℃孵育6小时后,通过荧光读板仪
(Molecular Devices Flexstation III),使用设定在390nm/520nm的激发/发射滤光器,检测BODIPY-LPL的摄取。各测试的抗-PCSK9抗体之IC50值显示在表10中(IC50=导致LDL摄取
增加50%的抗体浓度)。
22nM之IC50值阻断MfPCSK9-mmH-介导的LDL摄取抑制作用(亦即,提升了LDL摄取)。
定的hPCSK9-mmH与不同浓度的抗体(从2000nM至0.034nM之系列稀释)加入LPDS培养基。各
测试的抗-PCSK9抗体之IC50值显示在表11A中(IC50=导致LDL摄取增加50%之抗体浓度)。
PCSK9(表达为带有C-端myc-myc六组氨酸标签;MfPCSK9-mmH;SEQ ID NO:761),也测定了一个本发明抗-PCSK9抗体和比对物抗体的一个亚群(参见表5)在体外增加LDL摄取之能力。在
LPDS培养基中加入50nM恒定的hPCSK9-mmH、2nM恒定的hPCSK9-D374Y-mmH或50nM恒定的
MfPCSK9-mmH与不同浓度的抗体(对于hPCSK9-mmH或MfPCSK9-mmH阻断,抗体浓度从500nM开
始以1:2系列稀释;对于hPCSK9-D374Y-mmH阻断,抗体浓度从50nM开始以1:2系列稀释)。各测试的抗-PCSK9抗体之IC50值显示在表11B中(IC50=导致LDL摄取增加50%之抗体浓度)。
EC50(nM) 66 1.4 45.3
恒定PCSK9 50nM 2nM 50nM
抗体 IC50(nM) IC50(nM) IC50(nM)
316P(v1) 7.8 2.0 10.3
300N(v2) 10.3 2.0 15.7
VK-L30H 9 3.3 26.4
比对物7 8.9 0.97 10.4
比对物8 39.3 无阻断 77.2(部分阻断剂)
比对物9 17.4 10.6(部分阻断剂) 33.9
IgG1同种型对照 无阻断 无阻断 无阻断
至39.3nM nM之IC50值阻断hPCSK9-mmH。VK-L30H以3.3nM之IC50值阻断hPCSK9-D374Y-mmH,而316(v1)和300N(v2)二者以2nM之IC50值阻断hPCSK9-mmH。比对物7以0.97nM之IC50值阻
断hPCSK9-D374Y-mmH,而比对物9以10.6nM之IC50值部分阻断hPCSK9-D374Y-mmH,比对物8
未展现任何可测量的hPCSK9-D374Y-mmH阻断作用。VK-L30H以26.4nM之IC50值阻断
MfPCSK9-mmH,而316(v1)和300N(v2)分别以10.3nM和15.7nM之IC50值阻断MfPCSK9-mmH。比对物7和9分别以10.4nM和33.9nM之IC50值阻断MfPCSK9-mmH,而比对物8以77.2nM之IC50值
部分阻断MfPCSK9-mmH。
C57BL6及25%129Sv)。每种抗体各于5只WT和5只人源化PCSK9小鼠中试验。所有的抗体以
1mg/kg之剂量经皮下施用。于抗体注射前一天采集血液(预采血),并于注射后6h、1、2、3、4、
7、10、14、21、30、39、50、60和74天采集血液。将血液中的血清级分分离并使用ELISA免疫试验进行总血清抗体分析。简言之,将1μg/mL的山羊抗-人IgG多克隆抗体(Jackson
ImmunoResearch,#109-005-098)通过4℃过夜孵育而包被在96-孔盘上。隔天将盘以BSA封
闭,然后清洗。然后将血清样本的六个系列稀释物及相应抗体的参照标准的12个系列稀释
物加到盘中,并于室温孵育1小时。清洗移除未结合的抗体后,使用缀合了辣根过氧化物酶的山羊抗-人IgG多克隆抗体(Jackson ImmunoResearch,#109-005-098),检测盘捕获的人
抗体。清洗盘,然后以四甲基联苯胺(TMB)比色底物,根据制造商(BDPharmingen)的建议显色。于450nm测量吸光度,使用样本盘中产生的参照标准曲线,计算血清样本中人IgG之浓
度。结果如图1和2A所示,其分别显示在WT和人源化小鼠中测试的四种抗-PCSK9抗体的浓度变化时程。每个队列于实验期间之平均血清抗体浓度(μg/ml±SEM)显示于表12(第14、21和
30天)、表13(第39、50和60天)和表14(第74天)中。
VH-D106H比亲本抗体显现较慢的清除率,其中在人源化PCSK9小鼠中第14天的平均抗体浓
度约0.7μg/ml。于人源化PCSK9小鼠中,VH-D106H之抗体浓度到约第50天降至检测限以下。
在人源化PCSK9小鼠中,相较于VH-D106H或亲本抗体,组氨酸取代变体抗体VK-L30H和VH-
D106H/VK-L30H展现较慢的清除率,其中在第14天的平均血清抗体浓度分别为大约10μg/ml和5μg/ml。VK-L30H和VH-D106H/VK-L30H之血清抗体水平直到至少第74天仍在可检测范围
内(>0.02μg/ml)。具体地,在人源化PCSK9小鼠中VK-L30H之血清浓度直到第74天仍在0.25μg/ml以上。
中进行试验,且所有的抗体以1mg/kg之剂量经皮下施用。于抗体注射前采集血液(预采血),并于注射后6h、1、2、3、4、7、10、14、21、30、45和74天采集血液。使用ELISA检测人IgG Fc,分析各样本中的总人抗体。结果绘制为总人抗体水平的时间过程图,如图2B中所示。每个队列随时间之平均血清抗体浓度(μg/ml±SEM)如表15(第14、21和30天)及表16A(第45和74天)
所示。
300N、比对物2、比对物5和比对物6具有较快清除率。如表15所示,这四种抗体的抗体浓度在第14天均在检测限以下(<0.02ug/ml)。相反地,VH-D106H抗体、比对物1和比对物4在第14天具有0.5μg/mL至2μg/mL的血清浓度;而VK-L30H抗体和比对物3在第14天具有大约7μg/mL的血清浓度。在第30天,VH-D106H抗体、比对物1、VK-L30H和比对物3仍为可检测的,各组的平均药物血清浓度分别为0.07、0.07、1.04和1.85μg/mL。VK-L30H和比对物3之抗体血清水平直到至少第74天(表16A)仍在可检测范围(>0.02μg/mL)。
各抗体分别在一组5只小鼠中进行试验,且所有的抗体以1mg/kg之剂量经皮下施用。于抗体注射前采集血液(预采血),并于注射后6h、1、2、3、4、8、10、14、21和30天采集血液。使用ELISA检测人IgG Fc,分析各样本中总人抗体。将结果绘制为总人抗体水平的时间过程图,如图2C中所示。各队列随时间之平均血清抗体浓度显示在表16B中(第14、21和30天)。
而VK-L30H具有高大约1.5至2倍的Cmax。相较于其它试验抗体,316P(v1)抗体、316P(v2)、
300N(v2)和比对物7具有较快清除率。如表16B所示,这四种抗体的抗体浓度在第14天在检
测限以下(<0.02ug/ml)。相反地,抗体300N(v1)、比对物8和比对物9在第14天具有范围从
0.4μg/mL至0.7μg/mL之血清浓度;而VK-L30H抗体在第14天具有大约7μg/mL之血清浓度。在第30天,抗体VK-L30H和比对物8仍为可检测的,此二组的平均药物血清浓度分别为0.09和
3.34μg/mL。
血,并以其LDL-C水平为基准分为治疗组,使得组间的平均LDL-C水平相等。然后在研究的第
0天,向小鼠皮下注射10mg/kg剂量的抗-PCSK9抗体或具有无关特异性的同种型对照抗体。
就此研究而言,使用了二种未修饰的亲本抗-PCSK9抗体(316P和300N)和二种组氨酸取代变
体抗-PCSK9抗体(VK-L30H和VH-D106H)。此实验中使用了二个版本的316P,316P(v1)和316P(v2)。316P(v1)具有人IgG1Fc,而316P(v2)具有人IgG4Fc。所有其它的试验抗体具有人
IgG4Fc。(用于此实施例之"300N"抗体与用于文中实施例3之"300N(v2)"抗体相同)。各治疗组使用五只小鼠。
中平均LDL-C,结果以(平均值±SEM)表示并显示在表17。数值表示为平均LDL-C水平(mg/
dL)(±SEM)。表18显示与基线相比LDL-C水平之下降百分比。
如同VK-L30H具有类似的初始LDL下降,但到第33天与基线相比LDL-C水平仅下降约13%。单一剂量的316P(v1)也造成与VK-L30H大约相同的LDL-C自基线的初始下降百分比(在抗体施
用后第7天,与基线相比大约下降49%),但降LDL-C效果不像组氨酸取代突变体的效果持续时间长。316P(v2)和300N显示最大的短期降LDL-C效果(对于每种抗体,在第7天与基线相比大约下降58%),但相较于组氨酸取代突变体具有较短的持续效应。
时。然后将盘于室温(RT)封闭3小时。为产生标准曲线,将各抗体以2-倍系列稀释加入盘中。
来自抗体注射后第4、7、14、20、26、33、42和46天的小鼠血清以1:100,1:200,1:500,1:2000,
1:4000和1:8000稀释度加入盘中,然后于RT孵育2小时。使用山羊抗-人IgG HRP缀合抗体
(Jackson ImmunoResearch,#109-035-098)检测捕获的抗体,并使用3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)(MP Biomedicals,#152346)底物生成比色信号。以2.0M H2SO4终止反应,然后记录450nm的吸光度,用以测量小鼠血清中人抗体的总量。计算测试的治疗组在各时间点的平均抗体水平,结果显示在表19中。数值以平均总血清抗体水平(μg/mL)(±SEM)表示。
抗体比亲本抗体更长时间地留在经治疗动物的循环中,并比亲本抗体持续相应更长的时间
降低血清LDL-C。
各治疗组就各时间点计算血清中平均LDL-C,结果以平均LDL-C量(mg/dL)(±SEM)表示,如
表21所示。表22显示与基线(亦即第-8天)相比LDL-C水平的下降百分比。
降,其中在第14天达到与基线相比的最大LDL-C下降,为约52%。相比之下,施用比对物2的小鼠在抗体施用后第7天达到最大的LDL-C下降,为约40%,但在抗体施用后第14天或之后
的任何时间点,降低程度并不明显。单一剂量的比对物1显示延长的LDL-C下降(其中在第14天,与基线相比约37%的最大LDL-C下降),但从第42天至第77天实验结束,与基线相比,
LDL-C下降之程度仅约9%至24%。比对物3和4没有表现出可测量的降LDL-C效果,但是以
ELISA确认循环中有抗体存在。
于1000ng/mL。