RU2444528C2 - Il-31 monoclonal antibodies and methods of using - Google Patents
Il-31 monoclonal antibodies and methods of using Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444528C2 RU2444528C2 RU2007145190/10A RU2007145190A RU2444528C2 RU 2444528 C2 RU2444528 C2 RU 2444528C2 RU 2007145190/10 A RU2007145190/10 A RU 2007145190/10A RU 2007145190 A RU2007145190 A RU 2007145190A RU 2444528 C2 RU2444528 C2 RU 2444528C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antibody
- deposit
- antibodies
- cells
- atcc
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Иммунная система включает в себя широкий диапазон определенных типов клеток, в том числе лимфоциты. Лимфоциты определяют специфичность иммунной реакции в организме и включают в себя два класса: B-лимфоциты, которые являются предшественниками антителопродуцирующих клеток, и T-лимфоциты, которые необходимы для определенных регуляторных функций, таких как развитие специфичного иммунного ответа.The immune system includes a wide range of specific types of cells, including lymphocytes. Lymphocytes determine the specificity of the immune response in the body and include two classes: B-lymphocytes, which are the precursors of antibody-producing cells, and T-lymphocytes, which are necessary for certain regulatory functions, such as the development of a specific immune response.
Зрелые T-клетки могут быть активированы, в частности, антигеном или другими стимулами и могут продуцировать, например, цитокины, молекулы биохимической передачи сигнала или рецепторы, которые далее влияют на судьбу популяции T-клеток.Mature T cells can be activated, in particular, by an antigen or other stimuli and can produce, for example, cytokines, biochemical signaling molecules or receptors, which further affect the fate of the T cell population.
Активация B-клеток может происходить через рецепторы на их клеточной поверхности, включая B-клеточный рецептор, и другие вспомогательные молекулы для осуществления вспомогательных клеточных функций, таких как продукция цитокинов.B-cell activation can occur through receptors on their cell surface, including the B-cell receptor, and other auxiliary molecules to perform auxiliary cellular functions, such as production of cytokines.
Активация моноцитов/макрофагов и T-клеток может происходить через рецепторы на их клеточной поверхности, и они играют центральную роль в иммунном ответе посредством представления антигена лимфоцитам, а также выступают в качестве вспомогательных клеток для лимфоцитов посредством секреции ряда цитокинов.Activation of monocytes / macrophages and T cells can occur through receptors on their cell surface, and they play a central role in the immune response by presenting antigen to lymphocytes, and also act as auxiliary cells for lymphocytes through the secretion of a number of cytokines.
Естественные киллерные (NK) клетки имеют общую с T-клетками и B-клетками клетку-предшественник и участвуют в иммунологическом надзоре. NK-клетки, которые составляют вплоть до 15% лимфоцитов крови, не экспрессируют рецепторы для антигенов и, таким образом, не используют распознавание MHC как необходимый фактор для связывания клетки-мишени. NK-клетки вовлечены в распознавание и уничтожение определенных опухолевых клеток и инфицированных вирусом клеток. Полагают, что in vivo NK-клеткам необходима активация, однако было показано, что in vitro NK-клетки вызывают гибель некоторых типов опухолевых клеток баз активации.Natural killer (NK) cells share a precursor cell with T cells and B cells and are involved in immunological surveillance. NK cells, which make up up to 15% of blood lymphocytes, do not express receptors for antigens and, therefore, do not use MHC recognition as a necessary factor for binding of the target cell. NK cells are involved in the recognition and destruction of certain tumor cells and virus-infected cells. It is believed that in vivo NK cells require activation, but it has been shown that in vitro NK cells cause the death of some types of tumor cells in activation bases.
Интерлейкины представляют собой семейство цитокинов, опосредующих иммунологический ответ, в том числе воспаление. Интерлейкины опосредуют разнообразные воспалительные патологии. Основную роль в иммунном ответе играют T-клетки, которые продуцируют множество цитокинов и осуществляют адаптивный иммунитет против антигенов. Цитокины, продуцируемые T-клетками, классифицируют как цитокины 1 типа и 2 типа (Kelso, A. Immun. Cell Biol. 76:300-317, 1998). Цитокины 1 типа включают в себя IL-2, IFN-γ, LT-α, и они вовлечены в воспалительный ответ, вирусный иммунитет, иммунитет против внутриклеточных паразитов и отторжение аллотрансплантата. Цитокины 2 типа включают в себя IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 и IL-13, и они вовлечены в гуморальный ответ, иммунитет против гельминтов и аллергический ответ. Общие для 1 и 2 типа цитокины включают в себя IL-3, GM-CSF и TNF-α. Существуют некоторые данные, подтверждающие, что продуцирующие 1 тип и 2 тип популяции T-клеток преимущественно мигрируют в различные типы воспаленной ткани.Interleukins are a family of cytokines that mediate the immunological response, including inflammation. Interleukins mediate a variety of inflammatory pathologies. The main role in the immune response is played by T cells, which produce many cytokines and exercise adaptive immunity against antigens. The cytokines produced by T cells are classified as
Кожа играет важную роль в иммунной системе и состоит из слоев. Эпидермис представляет собой поверхностный слой. Под эпидермисом расположена дерма, слой соединительной ткани. Под дермой расположена гиподерма, слой из большого количества жировой ткани. Циркулирующие T-лимфоциты мигрируют в кожу в норме и в условиях воспаления. Кожный лимфоцитарный антиген (CLA) считают "хоминг"-рецептором для T-клеток, тропных к коже. Santamaria-Babi, L., Eur. J. Dermatol. 14:13-18, 2004.The skin plays an important role in the immune system and consists of layers. The epidermis is a surface layer. Under the epidermis is the dermis, a layer of connective tissue. Under the dermis is the hypodermis, a layer of a large amount of adipose tissue. Circulating T-lymphocytes migrate to the skin under normal and inflammatory conditions. Cutaneous lymphocytic antigen (CLA) is considered a "homing" receptor for T cells tropic to the skin. Santamaria-Babi, L., Eur. J. Dermatol. 14: 13-18, 2004.
Известно, что при некоторых заболеваниях кожи выявляются высокие уровни CLA+ T-клеток, включая атопический дерматит, контактный дерматит, индуцируемые лекарственным средством аллергические реакции, тропные к коже вирусы и ассоциированный с вирусом зуд, витилиго, кожную T-клеточную лимфому, очаговую алопецию, красные угри, обыкновенные угри, узловатую почесуху и буллезный пемфигоид. Существует необходимость в лечении таких кожных опосредуемых T-клетками заболеваний.It is known that for certain skin diseases, high levels of CLA + T cells are detected, including atopic dermatitis, contact dermatitis, drug-induced allergic reactions, skin tropic viruses and the virus-associated itching, vitiligo, cutaneous T-cell lymphoma, focal alopecia, red blackheads, acne vulgaris, knotty pruritus and bullous pemphigoid. There is a need for the treatment of such cutaneous T-cell mediated diseases.
Демонстрируемые in vivo виды активности семейства цитокинов иллюстрируют огромный клинический потенциал и необходимость других цитокинов, агонистов цитокинов и антагонистов цитокинов. IL-31 представляет собой недавно идентифицированный цитокин. При сверхэкспрессии у мышей IL-31 приводит к подобным дерматиту симптомам. В патологию кожных заболеваний у человека вовлечены как направленные в кожу T-клетки, так и эпидермальные кератиноциты. Настоящее изобретение удовлетворяет эти потребности, предоставляя антагонисты провоспалительного цитокина IL-31. Такие антагонисты согласно изобретению, которые могут блокировать, ингибировать, снижать, оказывать антагонистическое воздействие или нейтрализовать активность IL-31, включают в себя растворимые рецепторы IL-31RA и нейтрализующие антитела против IL-31. Кроме того, это изобретение относится к их применению при воспалительном заболевании, а также к связанным с ним композициям и способам.Demonstrated in vivo types of activity of the cytokine family illustrate the tremendous clinical potential and need for other cytokines, cytokine agonists and cytokine antagonists. IL-31 is a newly identified cytokine. When overexpressed in mice, IL-31 leads to dermatitis-like symptoms. The pathology of skin diseases in humans involves both T cells directed to the skin and epidermal keratinocytes. The present invention satisfies these needs by providing pro-inflammatory cytokine IL-31 antagonists. Such antagonists according to the invention, which can block, inhibit, reduce, antagonize or neutralize the activity of IL-31, include soluble IL-31RA receptors and neutralizing antibodies against IL-31. In addition, this invention relates to their use in inflammatory diseases, as well as to related compositions and methods.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Перед подробным изложением этого изобретения, для его понимания может быть целесообразным определение следующих терминов:Before a detailed presentation of this invention, for its understanding, it may be appropriate to define the following terms:
Здесь термин "антитела" включает в себя поликлональные антитела, очищенные аффинными способами поликлональные антитела, моноклональные антитела и антигенсвязывающие фрагменты, такие как протеолитические фрагменты F(ab')2 и Fab. Также определение включает в себя полученные способами генетической инженерии целые антитела или фрагменты, такие как химерные антитела, Fv-фрагменты, одноцепочечные антитела и т.п., а также синтетические антигенсвязывающие пептиды и полипептиды. Не являющиеся человеческими антитела могут быть гуманизированы посредством пересадки не являющихся человеческими CDR в каркасную область и константные участки человека, или посредством встраивания целых не являющихся человеческими вариабельных доменов (необязательно "маскируя" их подобной человеческой поверхностью посредством замены экспонированных остатков с получением в результате "гиперхимеризованного" антитела). В некоторых случаях в гуманизированных антителах могут быть сохранены не являющиеся человеческими остатки в каркасных доменах вариабельного участка человека для усиления необходимых свойств, касающихся связывания. С помощью гуманизации антител может быть повышено биологическое время полужизни, и при введении человеку возможность неблагоприятных иммунных реакций снижается.As used herein, the term “antibodies” includes polyclonal antibodies, affinity purified polyclonal antibodies, monoclonal antibodies and antigen binding fragments, such as F (ab ′) 2 and Fab proteolytic fragments. The definition also includes whole antibodies or fragments obtained by genetic engineering methods, such as chimeric antibodies, Fv fragments, single chain antibodies and the like, as well as synthetic antigen binding peptides and polypeptides. Non-human antibodies can be humanized by transplanting non-human CDRs into the framework region and constant regions of a person, or by embedding whole non-human variable domains (optionally "masking" them like a human surface by replacing the exposed residues, resulting in a "hyperchimerized" antibodies). In some cases, non-human residues can be stored in humanized antibodies in the framework domains of the human variable region to enhance the necessary binding properties. By humanizing antibodies, the biological half-life can be increased, and when administered to humans, the possibility of adverse immune reactions is reduced.
Термин "химерное антитело" или "химерные антитела" относится к антителам, гены легкой и тяжелой цепей которых были сконструированы, главным образом, с помощью генетической инженерии, из генов вариабельного и константного участка иммуноглобулинов, принадлежащих другому виду. Например, вариабельные сегменты генов из моноклонального антитела мыши могут быть присоединены к константным сегментам человека, таким как гамма 1 и гамма 3. Таким образом, типичное терапевтическое химерное антитело представляет собой гибридный белок, состоящий из вариабельного или антигенсвязывающего домена из антитела мыши и константного домена из антитела человека, хотя могут использоваться другие виды млекопитающих.The term "chimeric antibody" or "chimeric antibodies" refers to antibodies whose light and heavy chain genes were constructed primarily by genetic engineering from the variable and constant region genes of immunoglobulins belonging to another species. For example, variable gene segments from a monoclonal mouse antibody can be attached to human constant segments, such as
Здесь термин "иммуноглобулин" относится к белку, состоящему из одного или нескольких полипептидов, главным образом, кодируемых генами иммуноглобулинов. Одна форма иммуноглобулина представляет собой основной структурный элемент антитела. Эта форма представляет собой тетрамер и состоит из двух идентичных пар цепей иммуноглобулинов, где каждая пара обладает одной легкой и одной тяжелой цепями. В каждой паре вариабельные участки легкой и тяжелой цепей совместно отвечают за связывание с антигеном, и константные участки отвечают за эффекторные функции антитела.As used herein, the term “immunoglobulin” refers to a protein consisting of one or more polypeptides, mainly encoded by immunoglobulin genes. One form of immunoglobulin is the main structural element of an antibody. This form is a tetramer and consists of two identical pairs of immunoglobulin chains, where each pair has one light and one heavy chain. In each pair, the variable regions of the light and heavy chains are jointly responsible for binding to the antigen, and the constant regions are responsible for the effector functions of the antibody.
Полноразмерные "легкие цепи" иммуноглобулина (приблизительно 25 кДа или 214 аминокислот) кодируются геном вариабельного участка на NH2-конце (приблизительно 110 аминокислот) и геном константного участка каппа или лямбда на COOH-конце. Полноразмерные "тяжелые цепи" иммуноглобулина (приблизительно 50 кДа или 446 аминокислот), аналогично кодируются геном вариабельного участка (приблизительно 116 аминокислот) и одним из других вышеупомянутых генов константных участков (приблизительно 330 аминокислот). Тяжелые цепи классифицируют как гамма, мю, альфа, дельта или эпсилон, и они определяют изотип антитела IgG, IgM, IgA, IgD и IgE, соответственно. В легкой и тяжелой цепях вариабельные и константные участки соединены участком "J" приблизительно из 12 или более аминокислот, а тяжелая цепь также включает в себя участок "D" приблизительно из 10 или более аминокислот. (Смотрите, главным образом, Fundamental Immunology (Paul, W., ed., 2nd ed. Raven Press, N.Y., 1989), Ch. 7 (включенная в качестве ссылки в полном объеме для любых целей).The full-length immunoglobulin light chains (approximately 25 kDa or 214 amino acids) are encoded by the variable region gene at the NH2 end (approximately 110 amino acids) and the kappa or lambda constant region genome at the COOH end. The full-length immunoglobulin heavy chains (approximately 50 kDa or 446 amino acids) are likewise encoded by the variable region gene (approximately 116 amino acids) and one of the other constant region genes mentioned above (approximately 330 amino acids). Heavy chains are classified as gamma, mu, alpha, delta or epsilon, and they determine the antibody isotype IgG, IgM, IgA, IgD and IgE, respectively. In the light and heavy chains, the variable and constant regions are connected by a “J” region of about 12 or more amino acids, and the heavy chain also includes a “D” region of about 10 or more amino acids. (See mainly Fundamental Immunology (Paul, W., ed., 2nd ed. Raven Press, N.Y., 1989), Ch. 7 (incorporated by reference in its entirety for any purpose).
Вариабельный участок легкой или тяжелой цепи иммуноглобулина состоит из "каркасного" участка, прерывающегося тремя гипервариабельными участками. Таким образом, термин "гипервариабельный участок" относится к аминокислотным остаткам антитела, которые отвечают за связывание антигена. Гипервариабельный участок содержит аминокислотные остатки из "определяющего комплементарность участка" или "CDR" (т.е. остатки 24-34 (L1), 50-56 (L2) и 89-97 (L3) в вариабельном домене легкой цепи и 31-35 (H1), 50-65 (H2) и 95-102 (H3) в вариабельном домене тяжелой цепи (Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1991)) и/или эти остатки из "гипервариабельной петли" (т.е. остатки 26-32 (L1), 50-52 (L2) и 91-96 (L3) в вариабельном домене легкой цепи и 26-32 (H1), 53-55 (H2) и 96-101 (H3) в вариабельном домене тяжелой цепи; Chothia and Lesk, 1987, J. Mol. Biol. 196: 901-917) (обе из которых включены в настоящее описание в качестве ссылок). Остатки "каркасной области" или "FR" представляют собой те остатки вариабельного домена, которые отличаются от остатков гипервариабельного участка, как определено в настоящем описании. Последовательности каркасных областей различных легких и тяжелых цепей являются относительно консервативными в пределах вида. Таким образом, "каркасная область человека" представляет собой каркасную область, которая является по существу идентичной (приблизительно на 85% или более, как правило, на 90-95% или более) каркасной области встречающегося в природе иммуноглобулина человека. Каркасная область антитела, которая представляет собой комбинированные каркасные области из составляющих ее легкой и тяжелой цепей, служит для локализации и выравнивания CDR. CDR, главным образом, отвечают за связывание с эпитопом антигена.The variable region of the light or heavy chain of an immunoglobulin consists of a “frame” region interrupted by three hypervariable regions. Thus, the term “hypervariable region” refers to the amino acid residues of an antibody that are responsible for antigen binding. The hypervariable region contains amino acid residues from the “complementarity determining region” or “CDR” (ie, residues 24-34 (L1), 50-56 (L2) and 89-97 (L3) in the light chain variable domain and 31-35 (H1), 50-65 (H2) and 95-102 (H3) in the variable domain of the heavy chain (Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md . (1991)) and / or these residues from the "hypervariable loop" (ie, residues 26-32 (L1), 50-52 (L2) and 91-96 (L3) in the variable domain of the light chain and 26-32 (H1), 53-55 (H2) and 96-101 (H3) in the variable domain of the heavy chain; Chothia and Lesk, 1987, J. Mol. Biol. 196: 901-917) (both of which are included in the present description by reference.) The framework region or FR residues are those variable domain residues that differ from the hypervariable region residues as defined herein. The frame region sequences of various light and heavy chains are relatively conserved within the species . Thus, a "human framework region" is a framework region that is substantially identical (approximately 85% or more, typically 90-95% or more) of the framework region of a naturally occurring human immunoglobulin. The frame region of the antibody, which is a combined frame region of its light and heavy chains, serves to localize and align the CDR. CDRs are primarily responsible for binding to an antigen epitope.
Таким образом, термин "гуманизированный" иммуноглобулин относится к иммуноглобулину, содержащему каркасную область человека и один или несколько CDR из иммуноглобулина, не являющегося человеческим (как правило, мыши или крысы). Не являющийся человеческим иммуноглобулин, предоставляющий CDR, называют "донором", а иммуноглобулин человека, предоставляющий каркасную область, называют "акцептором". Нет необходимости в наличии константных участков, однако в случае их наличия они должны быть по существу идентичными константным участкам иммуноглобулина человека, т.е. по меньшей мере приблизительно на 85-90%, предпочтительно приблизительно на 95% или более идентичными. Таким образом, все части гуманизированного иммуноглобулина, за исключением, возможно, CDR, являются по существу идентичными соответствующим частям природных последовательностей иммуноглобулина человека. "Гуманизированное антитело" представляет собой антитело, содержащее иммуноглобулин с гуманизированной легкой цепью и гуманизированной тяжелой цепью. Например, гуманизированное антитело не включает в себя типичное химерное антитело, как определено выше, например, вследствие того, что целый вариабельный участок химерного антитела является нечеловеческим.Thus, the term “humanized” immunoglobulin refers to an immunoglobulin containing a human framework region and one or more CDRs of a non-human immunoglobulin (typically a mouse or rat). A non-human immunoglobulin providing a CDR is called a “donor”, and a human immunoglobulin providing a framework region is called an “acceptor”. There is no need for constant regions, however, if present, they should be substantially identical to the constant regions of human immunoglobulin, i.e. at least about 85-90%, preferably about 95% or more identical. Thus, all parts of the humanized immunoglobulin, with the possible exception of CDR, are essentially identical to the corresponding parts of the natural sequences of human immunoglobulin. A "humanized antibody" is an antibody comprising a humanized light chain and a humanized heavy chain immunoglobulin. For example, a humanized antibody does not include a typical chimeric antibody as defined above, for example, due to the fact that the entire variable region of the chimeric antibody is non-human.
Термин "генетически измененные антитела" означает антитела, где аминокислотная последовательность отличается от последовательности природного антитела. Вследствие значения способов рекомбинантных ДНК при получении антител, нет необходимости в ограничении последовательностями аминокислот, встречающимися в природных антителах; антитела можно переконструировать для получения требуемых характеристик. Возможные изменения многочисленны и варьируют от изменения только одной или нескольких аминокислот до полного переконструирования, например, вариабельного или константного участка. Изменения в константном участке, как правило, проводят в целях улучшения или изменения характеристик, таких как связывание комплемента, взаимодействие с мембранами и другие эффекторные функции. Изменения в вариабельном участке проводят в целях улучшения характеристик, касающихся связывания антигена.The term "genetically modified antibodies" means antibodies, where the amino acid sequence differs from the sequence of a natural antibody. Due to the importance of recombinant DNA methods in producing antibodies, there is no need to limit the amino acid sequences found in natural antibodies; antibodies can be redesigned to obtain the desired characteristics. Possible changes are numerous and vary from a change in only one or several amino acids to a complete redesign, for example, a variable or constant region. Changes in the constant region, as a rule, are carried out in order to improve or change characteristics, such as complement fixation, interaction with membranes and other effector functions. Changes in the variable region are carried out in order to improve the characteristics relating to antigen binding.
В дополнение к антителам, иммуноглобулины могут существовать во множестве других форм, включая, например, одноцепочечные антитела или Fv, Fab и (Fab')2, а также димеры, линейные антитела, поливалентные или полиспецифичные гибридные антитела (как описано выше и подробнее в: Lanzavecchia et al., Eur. J. Immunol. 17, 105 (1987)) и в форме отдельных цепей (например, Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 85, 5879-5883 (1988), и Bird et al., Science, 242, 423-426 (1988), которые включены в настоящее описание в качестве ссылок). (Смотрите, главным образом, Hood et al., "Immunology", Benjamin, N.Y., 2nd ed. (1984), и Hunkapiller and Hood, Nature, 323, 15-16 (1986), которые включены в настоящее описание в качестве ссылок).In addition to antibodies, immunoglobulins can exist in many other forms, including, for example, single chain antibodies or Fv, Fab and (Fab ') 2 , as well as dimers, linear antibodies, polyvalent or multispecific hybrid antibodies (as described above and in more detail in: Lanzavecchia et al., Eur. J. Immunol. 17, 105 (1987)) and in the form of individual chains (e.g., Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 5879-5883 (1988), and Bird et al., Science, 242, 423-426 (1988), which are incorporated herein by reference). (See mainly Hood et al., "Immunology", Benjamin, NY, 2nd ed. (1984), and Hunkapiller and Hood, Nature, 323, 15-16 (1986), which are incorporated herein by reference )
Здесь термины "одноцепочечные Fv", "одноцепочечные антитела", "Fv" или "scFv" относятся к фрагментам антител, которые содержат вариабельные участки как из тяжелой, так и из легкой цепей, однако лишены константных участков, но в пределах одной полипептидной цепи. Как правило, одноцепочечное антитело между доменами VH и VL дополнительно содержит полипептидный линкер, который позволяет им формировать требуемую структуру, которая обеспечивает возможность связывания антигена. Одноцепочечные антитела подробно описаны Pluckthun в The Pharmacology of Monoclonal Antobodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds. Springer-Verlag, New York, pp. 269-315 (1994); смотрите также публикацию международной патентной заявки № WO 88/01649 и патенты США №№ 4946778 и 5260203, описания которых включены в качестве ссылок для любой цели. В конкретных вариантах осуществления, одноцепочечные антитела также могут быть биспецифичными и/или гуманизированными.As used herein, the terms “single chain Fv”, “single chain antibodies”, “Fv” or “scFv” refer to antibody fragments that contain variable regions from both the heavy and light chains, but lack constant regions but within the same polypeptide chain. Typically, a single chain antibody between the VH and VL domains further comprises a polypeptide linker, which allows them to form the desired structure, which allows antigen binding. Single chain antibodies are described in detail by Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antobodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds. Springer-Verlag, New York, pp. 269-315 (1994); see also International Patent Application Publication No. WO 88/01649 and US Patent Nos. 4,946,778 and 5,260,203, the disclosures of which are incorporated by reference for any purpose. In specific embodiments, single chain antibodies may also be bispecific and / or humanized.
"Fab-фрагмент" содержит одну легкую цепь и C.sub.H1 и вариабельные участки одной тяжелой цепи. Тяжелая цепь молекулы Fab не может образовывать дисульфидную связь с другой молекулой тяжелой цепи.A "Fab fragment" contains one light chain and C.sub.H1 and variable regions of one heavy chain. The heavy chain of a Fab molecule cannot form a disulfide bond with another heavy chain molecule.
"Fab'-фрагмент" содержит одну легкую цепь и одну тяжелую цепь, которая между доменами CН1 и CH2 содержит большую часть константного участка, так что между двумя цепями может образоваться межцепочечная дисульфидная связь с образованием молекулы F(ab')2.The "Fab'fragment" contains one light chain and one heavy chain, which between the domains C H1 and C H2 contains a large part of the constant region, so that between the two chains an interchain disulfide bond can form to form the F (ab ') 2 molecule.
"F(ab')2-фрагмент" содержит две легкие цепи и две тяжелые цепи, содержащие часть константного участка между доменами CH1 и CH2, так что между двумя тяжелыми цепями образуется межцепочечная дисульфидная связь.The "F (ab ') 2 fragment" contains two light chains and two heavy chains containing a portion of the constant region between the C H1 and C H2 domains, so that an interchain disulfide bond forms between the two heavy chains.
Понятно, что молекулярные массы и длины полимеров, определенные неточными аналитическими способами (например, гель-электрофорез), представляют собой приблизительные значения. Когда такое значение выражают как "приблизительно" X или "приближенно" X, следует понимать, что указанное значение X является точным на ±10%.It is understood that the molecular weights and lengths of polymers determined by inaccurate analytical methods (e.g. gel electrophoresis) are approximate values. When such a value is expressed as “approximately” X or “approximately” X, it should be understood that the indicated value of X is ± 10% accurate.
Все приведенные в настоящем описании ссылки включены в качестве ссылок в полном объеме.All references cited herein are incorporated by reference in their entirety.
В основе настоящего изобретение отчасти лежит открытие, связанное с применением антител в качестве антагонистов IL-31, ингибирующих, таким образом, воспаление в целом и симптомы дерматита и связанных с зудом заболеваний. Это изобретение относится к применению моноклональных антител для ингибирования, уменьшения, предотвращения или минимизации эффектов дерматита и связанных с зудом заболеваний, как описано далее в настоящем описании. В одном варианте осуществления дерматит представляет собой атопический дерматит. В другом варианте осуществления дерматит представляет собой узловатую почесуху. В другом варианте осуществления дерматит представляет собой экзему. IL-31 представляет собой недавно открытый T-клеточный цитокин, который при сверхэкспрессии у мышей приводит к подобным дерматиту симптомам. Смотрите также Dillon, et al., Nature Immunol. 5:752-760, 2004. В патологию кожных заболеваний у человека вовлечены как направленные в кожу T-клетки, так и эпидермальные кератиноциты. Экспрессия мРНК и белка IL-31 как у пациентов с атопическим дерматитом (AD), так и у здоровых индивидуумов ограничивается направленной в кожу популяцией CLA+ T-клеток, в то время как анализ рецептора для IL-31, IL-31RA, посредством иммуногистохимии (IHC) подтверждает несколько более высокие уровни экспрессии IL-31RA на кератиноцитах кожи в биоптатах кожи пациентов, страдающих острым и хроническим AD, по сравнению со здоровыми индивидуумами.The present invention is partially based on the discovery associated with the use of antibodies as antagonists of IL-31, thus inhibiting inflammation in general and the symptoms of dermatitis and pruritic diseases. This invention relates to the use of monoclonal antibodies to inhibit, reduce, prevent or minimize the effects of dermatitis and pruritic diseases, as described later in the present description. In one embodiment, the dermatitis is atopic dermatitis. In another embodiment, dermatitis is nodular pruritus. In another embodiment, dermatitis is eczema. IL-31 is a recently discovered T-cell cytokine that, when overexpressed in mice, leads to dermatitis-like symptoms. See also Dillon, et al., Nature Immunol. 5: 752-760, 2004. Both skin-directed T cells and epidermal keratinocytes are involved in the pathology of skin diseases in humans. The expression of mRNA and IL-31 protein in both patients with atopic dermatitis (AD) and healthy individuals is limited to the skin-directed population of CLA + T cells, while receptor analysis for IL-31, IL-31RA, by immunohistochemistry ( IHC) confirms slightly higher levels of IL-31RA expression on skin keratinocytes in the skin biopsies of patients with acute and chronic AD compared with healthy individuals.
IL-31 также имеет название HUGO, которое было присвоено цитокину, который ранее был описан как Zcyto17rlig в опубликованной патентной заявке США (смотрите публикацию номер 20030224487, Sprecher, Cindy et al., 2003, включенную в качестве ссылки). Смотрите также Dillon, et al., Nature Immunol., выше. Гетеродимерный рецептор для IL-31 также описан в 20030224487 в качестве zcytor17 (название HUGO, IL-31RA), который образуют гетеродимер с бета-рецептором онкостатина М (OSMRbeta). IL-31 был выделен из библиотеки кДНК, полученной из активированных клеток периферической крови человека (hPBC), среди которых была проведена селекция на CD3. CD3 представляет собой клеточный поверхностный маркер клеток исключительно лимфоидного происхождения, в частности, T-клеток. Полинуклеотидная и полипептидная последовательности IL-31 человека представлены в SEQ ID NO:1 и 2, соответственно. Полинуклеотидная и полипептидная последовательности IL-31 мыши представлены в SEQ ID NO:10 и 11, соответственно. Как используют в настоящем описании, термин IL-31 означает IL-31, как используют в патентной публикации США номер 20030224487, как показано выше. Секреторная сигнальная последовательность IL-31 содержит аминокислотные остатки от 1 (Met) до 23 (Ala), и зрелый полипептид содержит аминокислотные остатки от 24 (Ser) до 164 (Thr) (как показано в SEQ ID NO:2). Дополнительный анализ с N-концевым секвенированием очищенного IL-31 из T-клеток 293 показал локализацию N-конца в положении 27 (Leu), как представлено в SEQ ID NO:2, и зрелый полипептид содержал аминокислотные остатки от 27 (Leu) до 164 (Thr) (как показано в SEQ ID NO:2).IL-31 also has the name HUGO, which was assigned to the cytokine, which was previously described as Zcyto17rlig in published US patent application (see publication number 20030224487, Sprecher, Cindy et al., 2003, incorporated by reference). See also Dillon, et al., Nature Immunol., Supra. A heterodimeric receptor for IL-31 is also described in 20030224487 as zcytor17 (name HUGO, IL-31RA), which form a heterodimer with oncostatin M beta receptor (OSMRbeta). IL-31 was isolated from a cDNA library obtained from activated human peripheral blood cells (hPBC), among which selection was performed on CD3. CD3 is a cell surface marker for cells of exclusively lymphoid origin, in particular T cells. The polynucleotide and polypeptide sequences of human IL-31 are presented in SEQ ID NO: 1 and 2, respectively. The polynucleotide and polypeptide sequences of mouse IL-31 are presented in SEQ ID NO: 10 and 11, respectively. As used in the present description, the term IL-31 means IL-31, as used in US patent publication number 20030224487, as shown above. The IL-31 secretory signal sequence contains amino acid residues from 1 (Met) to 23 (Ala), and the mature polypeptide contains amino acid residues from 24 (Ser) to 164 (Thr) (as shown in SEQ ID NO: 2). Additional analysis with N-terminal sequencing of purified IL-31 from T-cells 293 showed the localization of the N-terminal at position 27 (Leu), as shown in SEQ ID NO: 2, and the mature polypeptide contained amino acid residues from 27 (Leu) to 164 (Thr) (as shown in SEQ ID NO: 2).
Полипептидная последовательность IL-31RA (рецептор для IL-31) представлена в SEQ ID NO:5, и полипептидная последовательность бета-рецептора онкостатина М (OSMRbeta) представлена в SEQ ID NO:7.The IL-31RA polypeptide sequence (receptor for IL-31) is shown in SEQ ID NO: 5, and the oncostatin M beta receptor polypeptide sequence (OSMRbeta) is shown in SEQ ID NO: 7.
Рецепторы IL-31RA и OSMRbeta принадлежат классу I подсемейства рецепторов цитокинов, который включает в себя, но не ограничивается ими, рецепторы для IL-2, IL-4, IL-7, Lif, IL-12, IL-15, EPO, TPO, GM-CSF и G-CSF (для обзора смотрите Cosman, "The Hematopoietin Receptor Superfamily" в Cytokine 5(2): 95-106, 1993). Субъединица IL-31RA полностью описана в совместной патентной заявке PCT № US01/20484 (публикация WIPO № WO 02/00721). Анализ распределения мРНК субъединицы IL-31RA в тканях выявил экспрессию в активированных T-клетках подтипов CD4+ и CD8+, CD14+ моноцитах, и более слабую экспрессию в CD19+ B-клетках. Более того, мРНК была представлена как в покоящихся, так и в активированных моноцитарных клеточных линиях THP-1 (ATCC № TIB-202), U937 (ATCC № CRL-1593.2) и HL60 (ATCC № CCL-240).The IL-31RA and OSMRbeta receptors belong to class I of the cytokine receptor subfamily, which includes, but is not limited to, receptors for IL-2, IL-4, IL-7, Lif, IL-12, IL-15, EPO, TPO , GM-CSF and G-CSF (for a review, see Cosman, "The Hematopoietin Receptor Superfamily" in Cytokine 5 (2): 95-106, 1993). The IL-31RA subunit is fully described in PCT Joint Patent Application No. US01 / 20484 (WIPO Publication No. WO 02/00721). Analysis of the distribution of IL-31RA subunit mRNA in tissues revealed expression of CD4 + and CD8 + subtypes, CD14 + monocytes in activated T cells, and weaker expression in CD19 + B cells. Moreover, mRNA was present in both resting and activated monocytic cell lines THP-1 (ATCC No. TIB-202), U937 (ATCC No. CRL-1593.2) and HL60 (ATCC No. CCL-240).
Ингибирование, нейтрализацию, блокирование передачи сигнала посредством антагонистов IL-31, описанных в настоящем описании, можно определить с помощью ряда способов анализа, известных специалисту в данной области. Например, анализы для определения снижения пролиферации включают в себя анализы восстановления красителя, такого как AlamarBlue™ (AccuMed International, Inc. Westlake, Ohio), бромид 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия (Mosman, J. Immunol. Meth. 65: 55-63, 1983); 3,(4,5-диметилтиазол-2-ил)-5-3-карбоксиметоксифенил-2H-тетразолий; гидроксид 2,3-бис(2-метокси-4-нитро-5-сульфофенил)-5-[(фениламино)карбонил]-2H-тетразолия; и хлорид цианодитолилтетразолия (которые являются коммерчески доступными от Polysciences, Inc., Warrington, PA); анализы митогенеза, такие как измерение встраивания 3H-тимидина; анализы вытеснения красителя с использованием, например, нафталинового черного или трипанового синего; захват красителя с использованием диацетилфлуоресцеина; и высвобождение хрома. Смотрите, главным образом, Freshney, Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique, 3rd ed., Wiley-Liss, 1994, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки. В дополнение к указанным выше смотрите опубликованную патентную публикацию США номер 20030224487 (Sprecher, Cindy et al., 2003) в качестве примера клеток BaF3, экспрессирующих IL-31RA и полноразмерный OSMRbeta.Inhibition, neutralization, and blocking of signal transduction by the IL-31 antagonists described herein can be determined using a number of assay methods known to one skilled in the art. For example, assays to determine a decrease in proliferation include dye reduction assays such as AlamarBlue ™ (AccuMed International, Inc. Westlake, Ohio), 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide ( Mosman, J. Immunol. Meth. 65: 55-63, 1983); 3, (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5-3-carboxymethoxyphenyl-2H-tetrazolium; 2,3-bis (2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl) -5 - [(phenylamino) carbonyl] -2H-tetrazolium hydroxide; and cyanoditholyltetrazolium chloride (which are commercially available from Polysciences, Inc., Warrington, PA); mitogenesis assays, such as measurement of 3 H-thymidine incorporation; dye displacement assays using, for example, naphthalene black or trypan blue; capture of the dye using diacetylfluorescein; and chromium release. See mainly Freshney, Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique, 3rd ed., Wiley-Liss, 1994, which is incorporated herein by reference. In addition to the above, see US Published Patent Publication No. 20030224487 (Sprecher, Cindy et al., 2003) for an example of BaF3 cells expressing IL-31RA and full-length OSMRbeta.
Как правило, цитокины предположительно обладают структурой из четырех альфа-спиралей, где спирали A, C и D являются наиболее важными для взаимодействия лиганд-рецептор и наиболее высоко консервативными среди членов семейства. Указание на аминокислотную последовательность IL-31 человека, представленную в SEQ ID NO:2, выравнивание IL-31 человека, IL-3 человека и аминокислотные последовательности цитокинов человека предполагает, что спираль A в IL-31 определяется аминокислотными остатками 38-52; спираль B определяется аминокислотными остатками 83-98; спираль C определяется аминокислотными остатками 104-117; и спираль D определяется аминокислотными остатками 137-152, как представлено в SEQ ID NO:2. Структурный анализ позволяет предположить, что петля A/B является длинной, петля B/C является короткой и петля C/D является длинной. Эта структура петель приводит к организации спирали вверх-вверх-вниз-вниз. Исходя из структуры глобулы из 4 спиралей, остатки цистеина в IL-31, которые являются консервативными, соответствуют аминокислотным остаткам 72, 133, и 147 в SEQ ID NO:2; и 74, 137 и 151 в SEQ ID NO:11, как описано в настоящем описании. Соответствующее расположение цистеина является дополнительным подтверждением структуры глобулы из четырех спиралей. Также в IL-31 высоко консервативным является остаток Glu, как представлено в SEQ ID NO:2, в положении 43. Эти спирали IL-31 могут представлять собой специфичные мишени для ингибирования, снижения или нейтрализации посредством антител, описанных в настоящем описании, для блокирования эффектов передачи сигнала IL-31 через узнающий его рецептор.Typically, cytokines are thought to have a structure of four alpha helices, where helices A, C, and D are most important for ligand-receptor interactions and the most highly conserved among family members. An indication of the amino acid sequence of human IL-31 presented in SEQ ID NO: 2, the alignment of human IL-31, human IL-3, and the amino acid sequences of human cytokines suggests that the A helix in IL-31 is determined by amino acid residues 38-52; helix B is determined by amino acid residues 83-98; helix C is determined by amino acid residues 104-117; and the D helix is defined by amino acid residues 137-152, as presented in SEQ ID NO: 2. Structural analysis suggests that the A / B loop is long, the B / C loop is short, and the C / D loop is long. This structure of the loops leads to the organization of the spiral up-up-down-down. Based on the structure of the 4-helix globule, the cysteine residues in IL-31, which are conserved, correspond to amino acid residues 72, 133, and 147 in SEQ ID NO: 2; and 74, 137, and 151 in SEQ ID NO: 11, as described herein. The appropriate arrangement of cysteine is an additional confirmation of the structure of the four-helix globule. Also in IL-31, the Glu residue is highly conserved, as described in SEQ ID NO: 2, at position 43. These IL-31 helices can be specific targets for inhibiting, decreasing, or neutralizing with the antibodies described herein to block effects of IL-31 signal transmission through a receptor recognizing it.
Исходя из сравнения последовательностей IL-31 человека и мыши, обнаружили консервативные остатки в участках, предположительно кодирующих альфа-спирали C и D. Соответствующие полинуклеотиды, кодирующие полипептидные участки, домены, мотивы, остатки и последовательности IL-31 человека, описанные в настоящем описании, представлены в SEQ ID NO:1. Эти спирали IL-31 могут представлять собой специфичные мишени для ингибирования, снижения или нейтрализации с помощью антител, описанных в настоящем описании, для блокирования эффектов передачи сигнала IL-31 через узнающий его рецептор.Based on a comparison of human and mouse IL-31 sequences, conserved residues were found in regions presumably encoding alpha helices C and D. Corresponding polynucleotides encoding polypeptide regions, domains, motifs, residues, and sequences of human IL-31 described in the present description, represented in SEQ ID NO: 1. These IL-31 helices can be specific targets for inhibiting, reducing, or neutralizing with the antibodies described herein to block the effects of IL-31 signaling through its recognizing receptor.
В то время как спираль D является относительно консервативной в IL-31 человека и мыши, спираль C является наиболее консервативной. Несмотря на то, что у обоих видов в этом участке преобладают кислые аминокислоты, их различия могут быть причиной видовой специфичности во взаимодействии между IL-31 и его рецептором, IL-31RA, включающим в себя мономерные, гетеродимерные или мультимерные рецепторы. Петля A/B и спираль B IL-31 являются мало консервативными, и спираль C с петлей C/D и спиралью D являются наиболее консервативными между видами; консервативность в этом участке позволяет предположить, что он является функционально значимым. D-спирали IL-31 человека и мыши также являются консервативными. Антагонисты рецептора IL-31RA можно сконструировать посредством мутаций в D-спирали IL-31. Они могут включать в себя укорочение белка от остатка Thr156 (SEQ ID NO:2), или сохранение остатков, которые обеспечивают связывание лиганда с рецептором, но уменьшают активность передачи сигнала.While helix D is relatively conserved in human and mouse IL-31, helix C is the most conserved. Although both species are dominated by acidic amino acids in this region, their differences can cause species specificity in the interaction between IL-31 and its receptor, IL-31RA, which includes monomeric, heterodimeric, or multimeric receptors. Loop A / B and helix B of IL-31 are less conserved, and helix C with loop C / D and helix D are the most conservative between species; conservatism in this area suggests that it is functionally significant. Human and mouse D-helices IL-31 are also conserved. IL-31RA receptor antagonists can be constructed through mutations in the IL-31 D-helix. These may include shortening the protein from the Thr156 residue (SEQ ID NO: 2), or retaining residues that allow the ligand to bind to the receptor but reduce signal transmission activity.
Способы получения полинуклеотидов, кодирующих антитела, описанные в настоящем описании (включая ДНК и РНК), хорошо известны в данной области. Тотальную РНК можно получать с использованием экстракции с изотиоцианатом гуанидиния с последующим выделением центрифугированием в градиенте CsCl (Chirgwin et al., Biochemistry 18:52-94, 1979). Поли-(A)+ РНК получают из тотальной РНК с использованием способа Aviv and Leder (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 69:1408-12, 1972). Комплементарную ДНК (кДНК) получают из поли(A)+ РНК с использованием известных способов. Альтернативно, можно выделять геномную ДНК. Полинуклеотиды, кодирующие антитела против IL-31, затем идентифицируют и выделяют, например, посредством гибридизации или ПЦР.Methods for producing polynucleotides encoding antibodies described herein (including DNA and RNA) are well known in the art. Total RNA can be obtained using extraction with guanidinium isothiocyanate, followed by isolation by centrifugation in a CsCl gradient (Chirgwin et al., Biochemistry 18: 52-94, 1979). Poly- (A) + RNA is obtained from total RNA using the Aviv and Leder method (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 69: 1408-12, 1972). Complementary DNA (cDNA) is obtained from poly (A) + RNA using known methods. Alternatively, genomic DNA can be isolated. Polynucleotides encoding anti-IL-31 antibodies are then identified and isolated, for example, by hybridization or PCR.
Полинуклеотидная последовательность мышиного ортолога IL-31 была идентифицирована и представлена в SEQ ID NO:3. Зрелая последовательность IL-31 мыши предположительно начинается с Met1; как представлено в SEQ ID NO:4, который соответствует Met1, как представлено в SEQ ID NO:2, в последовательности человека. Тканевой анализ выявил, что экспрессия IL-31 мыши обнаруживается в семенниках, головном мозге, клетках CD90+, клетках простаты, слюнных железах и коже. Дополнительный анализ с N-концевым секвенированием очищенного IL-31 из T-клеток 293 показал расположение N-конца в остатке 31 (Ala), как представлено в SEQ ID NO:4, и зрелый полипептид содержит аминокислотные остатки от 31 (Ala) до 163 (Cys) (как представлено в SEQ ID NO:4).The polynucleotide sequence of the mouse IL-31 ortholog was identified and presented in SEQ ID NO: 3. The mature mouse IL-31 sequence is thought to begin with Met 1 ; as presented in SEQ ID NO: 4, which corresponds to Met 1 , as represented in SEQ ID NO: 2, in the human sequence. Tissue analysis revealed that mouse IL-31 expression is found in the testes, brain, CD90 + cells, prostate cells, salivary glands and skin. Additional N-terminal sequencing analysis of purified IL-31 from T-cells 293 showed the location of the N-terminus at residue 31 (Ala) as shown in SEQ ID NO: 4, and the mature polypeptide contains amino acid residues from 31 (Ala) to 163 (Cys) (as presented in SEQ ID NO: 4).
Можно получать профиль гидрофильности Хоппа/Вудса для белковой последовательности IL-31, как представлено в SEQ ID NO:2 (Hopp et al., Proc. Natl. Acad. Sci.78:3824-3828, 1981; Hopp, J. Immun. Meth. 88:1-18, 1986 и Triquier et al., Protein Engineering JU: 153-169, 1998). В основе профиля лежит перемещающееся окно из шести остатков. Углубленные остатки G, S и T и экспонированные остатки H, Y и W не учитывают. Например, в IL-31 человека, гидрофобные участки включают в себя аминокислотные остатки 54-59 в SEQ ID NO:2, аминокислотные остатки 129-134 в SEQ ID NO:2, аминокислотные остатки 53-58 в SEQ ID NO:2, аминокислотные остатки 35-40 в SEQ ID NO:2 и аминокислотные остатки 33-38 в SEQ ID NO:2. Например, в IL-31 мыши гидрофобные участки включают в себя аминокислотные остатки 34-39 в SEQ ID NO:11, аминокислотные остатки 46-51 в SEQ ID NO:11, аминокислотные остатки 131-136 в SEQ ID NO:11, аминокислотные остатки 158-163 в SEQ ID NO:11 и аминокислотные остатки 157-162 в SEQ ID NO:11.You can get the Hopp / Woods hydrophilicity profile for the protein sequence of IL-31, as presented in SEQ ID NO: 2 (Hopp et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 78: 3824-3828, 1981; Hopp, J. Immun. Meth. 88: 1-18, 1986 and Triquier et al., Protein Engineering JU: 153-169, 1998). The profile is based on a moving window of six residues. In-depth residues G, S, and T and exposed residues H, Y, and W are not taken into account. For example, in human IL-31, hydrophobic sites include amino acid residues 54-59 in SEQ ID NO: 2, amino acid residues 129-134 in SEQ ID NO: 2, amino acid residues 53-58 in SEQ ID NO: 2, amino acid residues 35-40 in SEQ ID NO: 2 and amino acid residues 33-38 in SEQ ID NO: 2. For example, in IL-31 mice, hydrophobic regions include amino acid residues 34-39 in SEQ ID NO: 11, amino acid residues 46-51 in SEQ ID NO: 11, amino acid residues 131-136 in SEQ ID NO: 11, amino acid residues 158-163 in SEQ ID NO: 11 and amino acid residues 157-162 in SEQ ID NO: 11.
Специалисты в данной области поймут, что гидрофильность или гидрофобность будут учтены при разработке модификаций в аминокислотной последовательности полипептида IL-31 так, чтобы не нарушать общий структурный и биологический профили. Особый интерес для замещения представляют собой гидрофобные остатки, выбранные из группы, состоящей из Val, Leu и Ile, или группы, состоящей из Met, Gly, Ser, Ala, Tyr и Trp. Например, остатки, допускающие замену, могут включать в себя Val, Leu и Ile или группу, состоящую из остатков Met, Gly, Ser, Ala, Tyr и Trp, как представлено в SEQ ID NO:2. Консервативные остатки цистеина в положениях в SEQ ID NO:2 и SEQ ID NO:11 являются относительно не допускающими замену.Specialists in this field will understand that hydrophilicity or hydrophobicity will be taken into account when developing modifications in the amino acid sequence of the IL-31 polypeptide so as not to violate the overall structural and biological profiles. Of particular interest for substitution are hydrophobic residues selected from the group consisting of Val, Leu and Ile, or the group consisting of Met, Gly, Ser, Ala, Tyr and Trp. For example, substitutable residues may include Val, Leu, and Ile, or a group consisting of Met, Gly, Ser, Ala, Tyr, and Trp residues as set forth in SEQ ID NO: 2. Conservative cysteine residues at the positions in SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 11 are relatively non-replaceable.
Настоящее изобретение также относится к антителам, которые связывают функциональные фрагменты полипептидов IL-31, и к молекулам нуклеиновых кислот, кодирующим такие функциональные фрагменты. "Функциональный" IL-31 или его фрагмент, как определено в настоящем описании, характеризуется его активностью в отношении пролиферации или дифференцировки, его способностью индуцировать или ингибировать специализированные клеточные функции, или его способностью специфически связываться с антителом против IL-31 или с IL-31RA или с антителом или гетеродимерами IL-31RA/OSMRbeta этих рецепторов (либо растворимыми, либо иммобилизованными). Как описано в настоящем описании выше, IL-31 характеризуется структурой глобулы с четырьмя спиралями, содержащей спираль A (аминокислотные остатки 38-52), спираль B (аминокислотные остатки 83-98), спираль C (аминокислотные остатки 104-117) и спираль D (аминокислотные остатки 137-152), как представлено в SEQ ID NO:2. Таким образом, настоящее изобретение далее относится к слитым белкам, включающим в себя: (a) полипептидные молекулы, содержащие одну или несколько спиралей, как описано выше; и (b) функциональные фрагменты, содержащие одну или несколько из этих спиралей. Другая полипептидная часть слитого белка может быть представлена другим цитокином в виде глобулы с четырьмя спиралями, таким как IL-15, IL-2, IL-4 и GM-CSF, или неприродным и/или неродственным секреторным сигнальным пептидом, который облегчает секрецию слитого белка.The present invention also relates to antibodies that bind functional fragments of IL-31 polypeptides, and to nucleic acid molecules encoding such functional fragments. A “functional” IL-31 or fragment thereof, as defined herein, is characterized by its proliferation or differentiation activity, its ability to induce or inhibit specialized cellular functions, or its ability to specifically bind to an anti-IL-31 antibody or IL-31RA or with an antibody or IL-31RA / OSMRbeta heterodimers of these receptors (either soluble or immobilized). As described above, IL-31 is characterized by the structure of a four-helix globule containing helix A (amino acid residues 38-52), helix B (amino acid residues 83-98), helix C (amino acid residues 104-117), and helix D (amino acid residues 137-152), as presented in SEQ ID NO: 2. Thus, the present invention further relates to fusion proteins, including: (a) polypeptide molecules containing one or more helices, as described above; and (b) functional fragments containing one or more of these helices. The other polypeptide portion of the fusion protein can be represented by another cytokine in the form of a four-helix globule, such as IL-15, IL-2, IL-4 and GM-CSF, or an unnatural and / or unrelated secretory signal peptide that facilitates secretion of the fusion protein .
Настоящее изобретение также относится к антителам, которые связываются с полипептидными фрагментами или пептидами, содержащими часть полипептида IL-31 с эпитопом, описанного в настоящем описании. Такие фрагменты или пептиды могут содержать "иммуногенный эпитоп", который является частью белка, который вызывает антительный ответ, когда в качестве иммуногена используют целый белок. Иммуногенные обладающие эпитопом пептиды можно идентифицировать с использованием стандартных способов (смотрите, например, Geysen et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 81:3998 (1983)). Связывание антител с этими функциональными фрагментами приводит к ингибированию, блокированию, нейтрализации и/или снижению передачи сигнала IL-31 на узнающий его рецептор.The present invention also relates to antibodies that bind to polypeptide fragments or peptides containing a portion of the IL-31 polypeptide with the epitope described herein. Such fragments or peptides may contain an “immunogenic epitope,” which is part of a protein that elicits an antibody response when a whole protein is used as an immunogen. Immunogenic epitope peptides can be identified using standard methods (see, for example, Geysen et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 81: 3998 (1983)). The binding of antibodies to these functional fragments leads to inhibition, blocking, neutralization and / or reduction of IL-31 signal transmission to its recognizing receptor.
В противоположность этому полипептидные фрагменты или пептиды могут содержать "антигенный эпитоп", который представляет собой участок молекулы белка, с которой может специфически связываться антитело. Определенные эпитопы состоят из линейных или непрерывных участков из аминокислот, и антигенность такого эпитопа не нарушается денатурирующими веществами. В данной области известно, что для стимуляции продукции антител против белка можно использовать относительно короткие синтетические пептиды, которые могут имитировать эпитопы белка (смотрите, например, Sutcliffe et al., Science 219:660 (1983)). Таким образом, антигенные обладающие эпитопом пептиды и полипептиды согласно изобретению являются пригодными для индукции антител (например, нейтрализующих антител), которые связываются с полипептидами, описанными в настоящем описании. Для определения участков, которые обладают наибольшим антигенным потенциалом, можно использовать профили гидрофильности Хоппа/Вудса (Hopp et al., 1981, там же, и Hopp, 1986, там же). Например, в IL-31 человека, гидрофильные участки включают в себя аминокислотные остатки 54-59 в SEQ ID NO:2, аминокислотные остатки 129-134 в SEQ ID NO:2, аминокислотные остатки 53-58 в SEQ ID NO:2, аминокислотные остатки 35-40 в SEQ ID NO:2 и аминокислотные остатки 33-38 в SEQ ID NO:2. Например, в IL-31 мыши гидрофильные участки включают в себя аминокислотные остатки 34-39 в SEQ ID NO:11, аминокислотные остатки 46-51 в SEQ ID NO:11, аминокислотные остатки 131-136 в SEQ ID NO:11, аминокислотные остатки 158-163 в SEQ ID NO:11 и аминокислотные остатки 157-162 в SEQ ID NO:11.In contrast, polypeptide fragments or peptides may comprise an “antigenic epitope”, which is a portion of a protein molecule to which an antibody can specifically bind. Certain epitopes consist of linear or continuous sections of amino acids, and the antigenicity of such an epitope is not disturbed by denaturing substances. It is known in the art that relatively short synthetic peptides that can mimic protein epitopes can be used to stimulate the production of antibodies against protein (see, for example, Sutcliffe et al., Science 219: 660 (1983)). Thus, the antigenic epitope-containing peptides and polypeptides of the invention are useful for the induction of antibodies (e.g., neutralizing antibodies) that bind to the polypeptides described herein. Hopp / Woods hydrophilicity profiles can be used to identify sites that have the greatest antigenic potential (Hopp et al., 1981, ibid., And Hopp, 1986, ibid.). For example, in human IL-31, hydrophilic sites include amino acid residues 54-59 in SEQ ID NO: 2, amino acid residues 129-134 in SEQ ID NO: 2, amino acid residues 53-58 in SEQ ID NO: 2, amino acid residues 35-40 in SEQ ID NO: 2 and amino acid residues 33-38 in SEQ ID NO: 2. For example, in mouse IL-31, hydrophilic sites include amino acid residues 34-39 in SEQ ID NO: 11, amino acid residues 46-51 in SEQ ID NO: 11, amino acid residues 131-136 in SEQ ID NO: 11, amino acid residues 158-163 in SEQ ID NO: 11 and amino acid residues 157-162 in SEQ ID NO: 11.
Имеющие эпитоп антигенные пептиды и полипептиды предпочтительно содержат по меньшей мере от четырех до десяти аминокислот, по меньшей мере от десяти до четырнадцати аминокислот или приблизительно от четырнадцати до приблизительно тридцати аминокислот SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:4. Такие обладающие эпитопом пептиды и полипептиды можно получать посредством фрагментации полипептида IL-31 или химического синтеза пептидов, как описано в настоящем описании. Более того, отбор эпитопов можно проводить с помощью фагового дисплея библиотек случайных пептидов (смотрите, например, Lane and Stephen, Curr. Opin. Immunol. 5:268 (1993); и Cortese et al, Curr. Opin. Biotechnol. 7:616 (1996)). Стандартные способы идентификации эпитопов и получения антител на основе небольших пептидов, которые содержат эпитоп, описаны, например, Mole, "Epitope Mapping," в Methods in Molecular Biology, Vol. 10, Manson (ed.), страницы 105-116 (The Humana Press, Inc. 1992); Price, "Production and Characterization of Synthetic Peptide-Derived Antibodies", в Monoclonal Antibodies: Production, Engineering, and Clinical Application, Ritter и Ladyman (eds.), страницы 60-84 (Cambridge University Press 1995), и Coligan et al. (eds.), Current Protocols in Immunology, страницы 9.3.1-9.3.5 и страницы 9.4.1-9.4.11 (John Wiley & Sons 1997).The epitope-containing antigenic peptides and polypeptides preferably contain at least four to ten amino acids, at least ten to fourteen amino acids, or from about fourteen to about thirty amino acids. SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. Such epitope-containing peptides and polypeptides can be prepared by fragmentation of an IL-31 polypeptide or chemical synthesis of peptides as described herein. Moreover, epitope selection can be carried out using phage display of random peptide libraries (see, for example, Lane and Stephen, Curr. Opin. Immunol. 5: 268 (1993); and Cortese et al, Curr. Opin. Biotechnol. 7: 616 (1996)). Standard methods for identifying epitopes and producing antibodies based on small peptides that contain an epitope are described, for example, Mole, "Epitope Mapping," in Methods in Molecular Biology, Vol. 10, Manson (ed.), Pages 105-116 (The Humana Press, Inc. 1992); Price, "Production and Characterization of Synthetic Peptide-Derived Antibodies", in Monoclonal Antibodies: Production, Engineering, and Clinical Application, Ritter and Ladyman (eds.), Pages 60-84 (Cambridge University Press 1995), and Coligan et al. (eds.), Current Protocols in Immunology, pages 9.3.1-9.3.5 and pages 9.4.1-9.4.11 (John Wiley & Sons 1997).
Активность антител, как описано в настоящем описании, можно определять по их способности ингибировать или снижать пролиферацию с использованием множества способов анализа, в которых определяют пролиферацию и/или связывание с клетками, экспрессирующими рецептор IL-31RA. Особый интерес представляют изменения в IL-31-зависимых клетках. Пригодные клеточные линии для создания IL-31-зависимых клеточных линий включают в себя IL-3-зависимую клеточную линию BaF3 (Palacios and Steinmetz, Cell 41: 727-734, 1985; Mathey-Prevot et al., Mol Cell. Biol. 6: 4133-4135, 1986), FDC-P1 (Hapel et al., Blood 64: 786-790, 1984), и MO7e (Kiss et al., Leukemia 7: 235-240, 1993). Зависимые от фактора роста клеточные линии можно получать в соответствии с опубликованными способами (например, Greenberger et al., Leukemia Res. 8: 363-375, 1984; Dexter et al., Baum et al. Eds., Experimental Hematology Today, 8th Ann. Mtg. Int. Soc. Exp. Hematol. 1979, 145-156, 1980).Antibody activity, as described herein, can be determined by their ability to inhibit or reduce proliferation using a variety of assay methods that determine proliferation and / or binding to cells expressing IL-31RA receptor. Of particular interest are changes in IL-31-dependent cells. Suitable cell lines for generating IL-31-dependent cell lines include the IL-3-dependent BaF3 cell line (Palacios and Steinmetz, Cell 41: 727-734, 1985; Mathey-Prevot et al., Mol Cell. Biol. 6 : 4133-4135, 1986), FDC-P1 (Hapel et al., Blood 64: 786-790, 1984), and MO7e (Kiss et al., Leukemia 7: 235-240, 1993). Growth factor dependent cell lines can be obtained according to published methods (e.g., Greenberger et al., Leukemia Res. 8: 363-375, 1984; Dexter et al., Baum et al. Eds., Experimental Hematology Today, 8th Ann Mtg. Int. Soc. Exp. Hematol. 1979, 145-156, 1980).
Активность антител против IL-31, описанных в настоящем описании, можно определять с помощью биосенсорного микрофизиометра на основе силикона, который измеряет скорость внеклеточного закисления или экскрецию протонов, ассоциированную со связыванием рецептора и последующими физиологическими клеточными ответами. Иллюстративное устройство представляет собой микрофизиометр Cytosensor™, производимый Molecular Devices, Sunnyvale, CA. Этим способом можно определить множество клеточных ответов, таких как пролиферация клеток, транспорт ионов, выработка энергии, воспалительный ответ, активация регулятора и рецептора, и т.п. Смотрите, например, McConnell, H.M. et al., Science 257:1906- 1912, 1992; Pitchford, S. et al., Meth. Enzymol. 228:84-108, 1997; Arimilli, S. et al., L Immunol. Meth. 212:49-59, 1998; Van Liefde, I. et al., Eur. J. Pharmacol. 346:87-95, 1998.The activity of anti-IL-31 antibodies described herein can be determined using a silicone-based biosensor microphysiometer that measures the rate of extracellular acidification or proton excretion associated with receptor binding and subsequent physiological cellular responses. An exemplary device is a Cytosensor ™ microphysiometer manufactured by Molecular Devices, Sunnyvale, CA. In this way, many cellular responses can be determined, such as cell proliferation, ion transport, energy production, inflammatory response, activation of the regulator and receptor, and the like. See, for example, McConnell, H.M. et al., Science 257: 1906-1912, 1992; Pitchford, S. et al., Meth. Enzymol. 228: 84-108, 1997; Arimilli, S. et al., L Immunol. Meth. 212: 49-59, 1998; Van Liefde, I. et al., Eur. J. Pharmacol. 346: 87-95, 1998.
Также в качестве реагентов для исследования с целью охарактеризации участков взаимодействия лиганд-рецептор пригодны антагонисты. Антагонисты пригодны для ингибирования размножения, пролиферации, активации и/или дифференцировки клеток, вовлеченных в регуляцию гемопоэза. Ингибиторы активности IL-31 (антагонисты IL-31) включают в себя антитела против IL-31 и растворимые рецепторы для IL-31, а также другие пептидные и непептидные вещества (включая рибозимы).Antagonists are also suitable as research reagents for characterizing ligand-receptor interaction sites. Antagonists are useful for inhibiting the reproduction, proliferation, activation and / or differentiation of cells involved in the regulation of hematopoiesis. IL-31 activity inhibitors (IL-31 antagonists) include antibodies against IL-31 and soluble receptors for IL-31, as well as other peptide and non-peptide substances (including ribozymes).
Ингибирование активности IL-31 можно определять с помощью ряда способов анализа. В дополнение к способам анализа, описанным в настоящем описании, образцы можно тестировать на ингибирование активности IL-31 с помощью множества анализов, разработанных для определения связывания рецептора, стимуляции/ингибирования IL-31-зависимых клеточных ответов или пролиферации экспрессирующих рецептор IL-31RA клеток.Inhibition of IL-31 activity can be determined using a number of assay methods. In addition to the assay methods described herein, samples can be tested for inhibition of IL-31 activity using a variety of assays designed to determine receptor binding, stimulate / inhibit IL-31 dependent cell responses, or proliferate IL-31RA receptor-expressing cells.
IL-31-связывающий полипептид также можно использовать для очистки лиганда. Полипептид иммобилизуют на твердой подложке, такой как гранулы из агарозы, поперечносшитой агарозы, стекла, целлюлозных смол, смол на основе диоксида кремния, полистирола, поперечносшитого полиакриламида или сходных материалов, которые являются стабильными в условиях применения. Способы связывания полипептидов с твердыми подложками известны в данной области и включают в себя химические группы аминов, активацию цианоген-бромидом, активацию N-гидроксисукцинимидом, активацию эпоксидом, сульфгидрильную активацию и активацию гидразидом. Полученному материалу, как правило, придают форму колонки, и жидкости, содержащие лиганд, пропускают через колонку один или несколько раз для обеспечения связывания лиганда с рецепторным полипептидом. Затем лиганд элюируют с использованием изменения концентрации соли, хаотропных веществ (гуанидин-HCl), или pH для нарушения связывания лиганд-рецептор.IL-31 binding polypeptide can also be used to purify the ligand. The polypeptide is immobilized on a solid support, such as granules of agarose, cross-linked agarose, glass, cellulose resins, silica resins, polystyrene, cross-linked polyacrylamide or similar materials that are stable under the conditions of use. Methods for binding polypeptides to solid supports are known in the art and include amine chemical groups, cyanogen bromide activation, N-hydroxysuccinimide activation, epoxide activation, sulfhydryl activation, and hydrazide activation. The resulting material is typically shaped into a column, and ligand-containing fluids are passed through the column one or more times to allow the ligand to bind to the receptor polypeptide. The ligand is then eluted using changes in salt concentration, chaotropic substances (guanidine-HCl), or pH to disrupt ligand-receptor binding.
Преимущественно может быть использована система анализа, в которой используют связывающий лиганд рецептор (или антитело, один член пары комплемент/антикомплемент) или его связывающий фрагмент, и коммерчески доступное биосенсорное устройство (BIAcore, Pharmacia Biosensor, Piscataway, NJ). Такой рецептор, антитело, член пары комплемент/антикомплемент или фрагмент иммобилизуют на поверхности рецепторного чипа. Применение этого устройства описано в Karlsson, J. Immunol. Methods 145:229-40, 1991 и Cunningham and Wells, J. Mol. Biol. 234:554-63, 1993. Рецептор, антитело, член или фрагмент ковалентно присоединяют, с использованием химической группы амина или сульфгидрила, к декстрановым волокнам, которые прикрепляют к пленке из золота на проточной ячейке. Тестируемый образец пропускают через ячейку. В случае наличия лиганда, эпитопа или противоположного члена пары комплемент/антикомплемент в образце, он будет связываться с иммобилизованным рецептором, антителом или членом, соответственно, вызывая изменения коэффициента рефракции среды, который определяют по изменению поверхностного плазмонного резонанса пленки из золота. Эта система дает возможность определения скоростей ассоциации и диссоциации, из которых можно вычислять аффинность связывания, и оценки стехиометрии связывания. Альтернативно связывание лиганд/рецептор можно анализировать с использованием технологии SELDI™ (Ciphergen, Inc., Palo Alto, CA).Advantageously, an analysis system may be used in which a ligand binding receptor (or antibody, one member of a complement / anti-complement pair) or a binding fragment thereof, and a commercially available biosensor device (BIAcore, Pharmacia Biosensor, Piscataway, NJ) are used. Such a receptor, antibody, member of a complement / anti-complement pair or fragment is immobilized on the surface of the receptor chip. The use of this device is described in Karlsson, J. Immunol. Methods 145: 229-40, 1991 and Cunningham and Wells, J. Mol. Biol. 234: 554-63, 1993. A receptor, antibody, member or fragment is covalently attached, using the chemical group of an amine or sulfhydryl, to dextran fibers that attach to a gold film on a flow cell. The test sample is passed through the cell. If there is a ligand, epitope or the opposite member of the complement / anti-complement pair in the sample, it will bind to the immobilized receptor, antibody or member, respectively, causing changes in the refractive index of the medium, which is determined by the change in the surface plasmon resonance of the gold film. This system makes it possible to determine the rates of association and dissociation from which binding affinity can be calculated, and estimates of binding stoichiometry. Alternative ligand / receptor binding can be analyzed using SELDI ™ technology (Ciphergen, Inc., Palo Alto, CA).
Антитела против IL-31 можно использовать для блокирования биологического действия провоспалительного IL-31, и они являются пригодными в качестве противовоспалительных лекарственных средств от множества заболеваний, как описано в настоящем описании. Специалист в данной области поймет, что антигенные обладающие эпитопом полипептиды содержат последовательность по меньшей мере от 6, предпочтительно по меньшей мере от 9 и более предпочтительно по меньшей мере от 15 до приблизительно 30 последовательных аминокислотных остатков полипептида IL-31 (например, SEQ ID NO:2). Также в их число входят полипептиды, содержащие фрагмент полипептида IL-31 большего размера, т.е. от 30-100 остатков вплоть до полноразмерной аминокислотной последовательности. Антигены или иммуногенные эпитопы также могут включать в себя присоединенные к ним метки, адъюванты, вещества для доставки и носители, как описано в настоящем описании. Пригодные антигены включают в себя полипептид IL-31, кодируемый SEQ ID NO:2 от аминокислоты номер 24 до аминокислоты номер 164, или его непрерывный фрагмент из от 9 до 141 аминокислоты. Другие пригодные антигены включают в себя полноразмерный и зрелый IL-31, спирали A-D и отдельные или составные спирали A, B, C и D структуры глобулы из четырех спиралей IL-31, как описано в настоящем описании. Предпочтительные для применения в качестве антигенов пептиды представляют собой гидрофильные пептиды, такие как пептиды, предсказанные специалистом в данной области, исходя из графика гидрофобности, как описано в настоящем описании, например, аминокислотные остатки 114-119, 101-105, 126-131, 113-118 и 158-162 в SEQ ID NO:2; и аминокислотные остатки 34-39, 46-51, 131-136, 158-163 и 157-162 в SEQ ID NO:11. Более того, в качестве предпочтительных антигенов выступают антигенные эпитопы IL-31, предсказанные с помощью графика Джеймсона-Вольфа, например, с использованием программы DNASTAR Protean (DNASTAR, Inc., Madison, WI), и их легко определит специалист в данной области.Antibodies against IL-31 can be used to block the biological effects of the pro-inflammatory IL-31, and they are useful as anti-inflammatory drugs for a variety of diseases, as described in the present description. One skilled in the art will recognize that antigenic epitope-containing polypeptides contain a sequence of at least 6, preferably at least 9, and more preferably at least 15 to about 30 consecutive amino acid residues of the IL-31 polypeptide (e.g., SEQ ID NO: 2). Also included are polypeptides containing a larger fragment of an IL-31 polypeptide, i.e. from 30-100 residues up to a full-sized amino acid sequence. Antigens or immunogenic epitopes may also include attached labels, adjuvants, delivery agents, and carriers, as described herein. Suitable antigens include the IL-31 polypeptide encoded by SEQ ID NO: 2 from amino acid number 24 to amino acid number 164, or a continuous fragment thereof from 9 to 141 amino acids. Other suitable antigens include full-length and mature IL-31, A-D helices, and individual or compound helices A, B, C and D of the globule structure of the four IL-31 helices, as described herein. Peptides preferred for use as antigens are hydrophilic peptides, such as those predicted by one skilled in the art, based on the hydrophobicity schedule as described herein, for example, amino acid residues 114-119, 101-105, 126-131, 113 -118 and 158-162 in SEQ ID NO: 2; and amino acid residues 34-39, 46-51, 131-136, 158-163 and 157-162 in SEQ ID NO: 11. Moreover, IL-31 antigenic epitopes predicted by the Jameson-Wolf graph, for example, using the DNASTAR Protean program (DNASTAR, Inc., Madison, WI), are preferred antigens and can be easily determined by one skilled in the art.
Антитела вследствие иммунного ответа, индуцированного посредством инокуляции животному этих антигенов, можно выделять и очищать, как описано в настоящем описании. Способы получения и выделения поликлональных и моноклональных антител хорошо известны в данной области. Смотрите, например, Current Protocols in Immunology, Cooligan, et al. (eds.), National Institutes of Health, John Wiley and Sons, Inc., 1995; Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor, NY, 1989; и Hurrell, J. G. R., Ed., Monoclonal Hybridoma Antibodies: Techniques and Applications. CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, 1982.Antibodies due to the immune response induced by inoculating an animal with these antigens can be isolated and purified as described herein. Methods for producing and isolating polyclonal and monoclonal antibodies are well known in the art. See, for example, Current Protocols in Immunology, Cooligan, et al. (eds.), National Institutes of Health, John Wiley and Sons, Inc., 1995; Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor, NY, 1989; and Hurrell, J. G. R., Ed., Monoclonal Hybridoma Antibodies: Techniques and Applications. CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, 1982.
Как будет очевидно среднему специалисту в данной области, поликлональные антитела можно получать посредством инокуляции разнообразным теплокровным животным, таким как лошади, коровы, козы, овцы, собаки, куры, кролики, мыши и крысы, полипептида IL-31 или его фрагмента. Иммуногенность полипептида IL-31 можно повышать посредством применения адъюванта, такого как квасцы (гидроксид алюминия) или полный и неполный адъювант Фрейнда. Полипептиды, пригодные для иммунизации, также включают в себя слитые полипептиды, такие как слитый полипептид из IL-31 или его части с полипептидом иммуноглобулина или со связывающим мальтозу белком. Полипептидный иммуноген может представлять собой полноразмерную молекулу или ее часть. Если полипептидная часть является "подобной гаптену", то для иммунизации такая часть преимущественно может быть соединена или связана с макромолекулярным носителем (таким как гемоцианин лимфы улитки (KLH), бычий сывороточный альбумин (BSA) или столбнячный токсоид).As will be apparent to one of ordinary skill in the art, polyclonal antibodies can be obtained by inoculation with a variety of warm-blooded animals such as horses, cows, goats, sheep, dogs, chickens, rabbits, mice and rats, the IL-31 polypeptide, or a fragment thereof. The immunogenicity of the IL-31 polypeptide can be enhanced by the use of an adjuvant, such as alum (aluminum hydroxide) or Freund's complete and incomplete adjuvant. Polypeptides suitable for immunization also include fusion polypeptides, such as a fusion polypeptide from IL-31 or part thereof with an immunoglobulin polypeptide or a maltose binding protein. The polypeptide immunogen may be a full-sized molecule or part thereof. If the polypeptide moiety is "hapten-like", then for immunization the moiety can advantageously be coupled to or bound to a macromolecular carrier (such as cochlear lymph lymphocyte hemocyanin (KLH), bovine serum albumin (BSA) or tetanus toxoid).
Антитела считают специфически связывающимися, если: 1) они обладают пороговым уровнем связывающей активности, и 2) они не реагируют перекрестно в значительной степени со сходными полипептидными молекулами. Пороговый уровень связывания определяют, если антитела против IL-31, описанные в настоящем описании, связываются с полипептидом, пептидом или эпитопом IL-31 с аффинностью, по меньшей мере в 10 раз превышающей аффинность связывания с контрольным (не IL-31) полипептидом. Предпочтительно, чтобы антитела обладали аффинностью связывания (Ka) 106 M-1 или более, предпочтительно 107 M-1 или более, более предпочтительно 108 M-1 или более и наиболее предпочтительно 109 M-1 или более. Аффинность связывания антитела может легко определить средний специалист в данной области, например, посредством анализа Скэтчарда (Scatchard, G., Ann. NY Acad. Sci. 51: 660-672, 1949).Antibodies are considered to be specifically binding if: 1) they have a threshold level of binding activity, and 2) they do not cross-react to a large extent with similar polypeptide molecules. The threshold level of binding is determined if the anti-IL-31 antibodies described herein bind to an IL-31 polypeptide, peptide or epitope with an affinity of at least 10 times that of the control (non-IL-31) polypeptide. Preferably, the antibodies have a binding affinity of (K a ) of 10 6 M -1 or more, preferably 10 7 M -1 or more, more preferably 10 8 M -1 or more, and most preferably 10 9 M -1 or more. The binding affinity of an antibody can easily be determined by one of ordinary skill in the art, for example, by Scatchard analysis (Scatchard, G., Ann. NY Acad. Sci. 51: 660-672, 1949).
Отсутствие значительного перекрестного реагирования антител против IL-31 с родственными молекулами показывают посредством выявления с помощью антитела полипептида IL-31, но не родственных ему полипептидов, с использованием стандартного вестерн-блот анализа (Ausubel et al., там же). Примеры известных родственных полипептидов представляют собой полипептиды, описанные в предшествующем уровне техники, такие как ортологи и паралоги, и сходные известные члены белкового семейства. Также можно проводить скрининг с использованием не являющегося человеческим IL-31 и мутантных полипептидов IL-31. Более того, для антител можно проводить "скрининг против" известных сходных полипептидов, для выделения группы, которая специфически связывается с полипептидами IL-31. Например, антитела, индуцированные против IL-31, адсорбируют на родственные полипептиды, присоединенные к нерастворимой матрице; антитела, специфичные к IL-31, проходят через матрицу при надлежащих условиях буфера. Скрининг дает возможность выделения поликлональных и моноклональных антител, не реагирующих перекрестно с известными близко родственными полипептидами (Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow and Lane (eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988; Current Protocols in Immunology, Cooligan, et al. (eds.), National Institutes of Health, John Wiley and Sons, Inc., 1995). Скрининг и выделение специфичных антител хорошо известны в данной области. Смотрите Fundamental Immunology, Paul (eds.), Raven Press, 1993; Getzoff et al., Adv. in Immunol. 43: 1-98, 1988; Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, Goding, J.W. (eds.), Academic Press Ltd., 1996; Benjamin et al., Ann. Rev. Immunol. 2: 67-101, 1984. Специфичное связывание антител против IL-31 можно выявлять рядом способов данной области и способов, описанных ниже.The absence of significant cross-reaction of anti-IL-31 antibodies with related molecules is indicated by detecting an IL-31 polypeptide but not related polypeptides using an antibody using standard Western blot analysis (Ausubel et al., Ibid.). Examples of known related polypeptides are those described in the prior art, such as orthologs and paralogs, and similar known members of the protein family. You can also screen using non-human IL-31 and mutant IL-31 polypeptides. Moreover, antibodies can be screened against known similar polypeptides to isolate a group that specifically binds to IL-31 polypeptides. For example, antibodies induced against IL-31 adsorb to related polypeptides attached to an insoluble matrix; antibodies specific for IL-31 pass through the matrix under appropriate buffer conditions. Screening makes it possible to isolate polyclonal and monoclonal antibodies that do not cross-react with known closely related polypeptides (Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow and Lane (eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988; Current Protocols in Immunology, Cooligan, et al. (eds.), National Institutes of Health, John Wiley and Sons, Inc., 1995). Screening and isolation of specific antibodies is well known in the art. See Fundamental Immunology, Paul (eds.), Raven Press, 1993; Getzoff et al., Adv. in Immunol. 43: 1-98, 1988; Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, Goding, J.W. (eds.), Academic Press Ltd., 1996; Benjamin et al., Ann. Rev. Immunol. 2: 67-101, 1984. Specific binding of anti-IL-31 antibodies can be detected by a number of methods in this area and the methods described below.
Моноклональные антитела можно получать, например, посредством иммунизации крыс Sprague-Dawley (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) очищенным зрелым рекомбинантным полипептидом IL-31 человека (аминокислотные остатки от 27 (Leu) до 167 (Thr) в SEQ ID NO:2) или ортологом мыши, полученным из экспрессирующих систем, описанных в настоящем описании. Крысам проводят внутрибрюшинную (IP) инъекцию 100 мкг очищенного рекомбинантного белка IL-31 человека в полном адъюванте Фрейнда (Pierce, Rockford, IL) с последующими вторичными IP инъекциями 50 мкг очищенного рекомбинантного белка в неполном адъюванте Фрейнда каждые две недели. От семи до десяти суток после введения третьей вторичной инъекции, у животных проводят забор крови и собирают сыворотку.Monoclonal antibodies can be obtained, for example, by immunization of Sprague-Dawley rats (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) with a purified mature recombinant human IL-31 polypeptide (amino acid residues from 27 (Leu) to 167 (Thr) in SEQ ID NO: 2) or a mouse ortholog derived from expression systems described herein. Rats receive an intraperitoneal (IP) injection of 100 μg of purified recombinant human IL-31 protein in complete Freund's adjuvant (Pierce, Rockford, IL) followed by secondary IP injections of 50 μg of purified recombinant protein in incomplete Freund's adjuvant every two weeks. From seven to ten days after the introduction of the third secondary injection, blood is collected from animals and serum is collected.
Охарактеризацию образцов сыворотки крыс, специфичной к IL-31 человека, проводят посредством ELISA на титр для специфичного нацеливания антитела на биотинилированный IL-31 человека.Characterization of samples of rat serum specific for human IL-31 is carried out by ELISA on a titer to specifically target antibodies to biotinylated human IL-31.
От 2 крыс с высоким титром собирают спленоциты и клетки лимфатических узлов и проводят слияние с клетками миеломы SP2/0 (мыши) с использованием PEG 1500 в двух отдельных процессах слияния (соотношение для слияния спленоцитов и клеток миеломы 4:1, "Antibodies A Laboratory Manual, E. Harlow and D.Lane, Cold Spring Harbor Press). После 10 суток выращивания после слияния, специфичные антителопродуцирующие гибридомные пулы идентифицируют посредством ELISA. Гибридомные пулы, положительные в обоих протоколах ELISA, далее анализируют на их способность блокировать или снижать активность очищенного рекомбинантного IL-31 в отношении связывания рецептора ("анализ нейтрализации").From 2 high titer rats, splenocytes and lymph node cells are collected and fused to SP2 / 0 myeloma cells (mice) using PEG 1500 in two separate fusion processes (4: 1 ratio for fusion of splenocytes and myeloma cells, "Antibodies A Laboratory Manual , E. Harlow and D. Lane, Cold Spring Harbor Press). After 10 days of cultivation after fusion, specific antibody-producing hybridoma pools are identified by ELISA. Hybridoma pools positive in both ELISA protocols are further analyzed for their ability to block or reduce the activity of purified recombinant IL-31 with respect to receptor binding ("neutralization assay").
Гибридомные пулы, для которых получены положительные результаты посредством только ELISA или посредством ELISA и "анализа нейтрализации", клонируют по меньшей мере два раза посредством лимитирующего разведения.Hybridoma pools for which positive results were obtained by ELISA alone or by ELISA and “neutralization assay” are cloned at least twice by limiting dilution.
Моноклональные антитела, очищенные из среды культуры ткани, охарактеризовывают в отношении их пригодности в ELISA для количественного определения рекомбинантного и природного IL-31 человека. Антитела отбирают и проводят количественный анализ.Monoclonal antibodies purified from tissue culture medium are characterized for their suitability in an ELISA for the quantification of recombinant and natural human IL-31. Antibodies are selected and quantified.
Моноклональные антитела, очищенные из среды культуры ткани, охарактеризовывают по их способности блокировать или снижать активность в отношении связывания ("анализ нейтрализации") очищенного рекомбинантного huIL-31 на клетках BaF3/MPL-IL-31. Таким способом идентифицируют ряд "нейтрализующих" моноклональных антител. Затем гибридомы, экспрессирующие описанные нейтрализующие моноклональные антитела против IL-31 человека, можно депонировать в патентную коллекцию Американской коллекции типовых тканевых культур (ATCC; Manassas VA) в качестве первоначальных депонируемых образцов согласно Будапештскому договору.Monoclonal antibodies purified from tissue culture medium are characterized by their ability to block or reduce the binding activity ("neutralization assay") of purified recombinant huIL-31 on BaF3 / MPL-IL-31 cells. In this way, a number of "neutralizing" monoclonal antibodies are identified. Hybridomas expressing the described neutralizing monoclonal antibodies against human IL-31 can then be deposited in the patent collection of the American Type Tissue Culture Collection (ATCC; Manassas VA) as initial deposited samples under the Budapest Treaty.
Моноклональные антитела можно получать посредством иммунизации крыс Lewis (Rockland Immunochemicals, Gilbertsville, PA), расщепленным и очищенным рекомбинантным слитым белком IL-31. Каждой крысе проводят внутрибрюшинную (IP) инъекцию 100 мкг очищенного рекомбинантного слитого белка в полном адъюванте Фрейнда (Pierce, Rockford, IL) с последующими вторичными IP инъекциями 50 мкг очищенного рекомбинантного белка в неполном адъюванте Фрейнда каждые две недели в течение четырех недель. После первых четырех недель иммунизации проводят вспомогательные вторичные внутрибрюшинные инъекции 50 мкг расщепленного очищенного рекомбинантного белка, присоединенного к белку-носителю, представляющему собой гемоцианин лимфы улитки (KLH, Pierce, Rockford, IL), в неполном адъюванте Фрейнда каждые две недели в течение четырех недель. От семи до десяти суток после введения четвертой вторичной инъекции, у животных отбирают кровь и собирают сыворотку. Охарактеризацию образцов сыворотки крысы, специфичной в отношении IL-31, проводят посредством ELISA с использованием очищенного рекомбинантного слитого белка IL-31-Fc в качестве специфичной мишени для антитела и неродственного слитого белка в качестве неспецифичной мишени для антитела в концентрации 500 нг/мл. Спленоциты отбирают от одной или нескольких крыс с высокими титрами и проводят слияние с клетками миеломы SP2/0 (мыши) в оптимизированном опосредуемом PEG протоколе слияния (Rockland Immunochemicals). После 12 суток выращивания после слияния, специфичные антителопродуцирующие гибридомные пулы идентифицируют посредством ELISA с использованием очищенного рекомбинантного слитого белка IL-31 в качестве специфичной мишени для антитела и неродственного слитого белка в качестве неспецифичной мишени для антитела, где концентрация каждого из них составляет 500 нг/мл. Гибридомные пулы, положительные только в отношении специфичной мишени для антитела, далее анализируют на их способность блокировать или снижать активность в отношении связывания рецептора ("анализ нейтрализации") рекомбинантного huIL-31 на клетках BaF3/MPL-IL-31 и на способность к связыванию в анализе FACS в качестве мишени для антитела. Гибридомные пулы, для которых получают положительные результаты в анализе ELISA и положительные результаты либо в FACS, либо в "анализе нейтрализации", клонируют по меньшей мере два раза посредством лимитирующего разведения.Monoclonal antibodies can be obtained by immunizing Lewis rats (Rockland Immunochemicals, Gilbertsville, PA) with cleaved and purified recombinant IL-31 fusion protein. Each rat is given an intraperitoneal (IP) injection of 100 μg of purified recombinant fusion protein in complete Freund's adjuvant (Pierce, Rockford, IL) followed by secondary IP injections of 50 μg of purified recombinant protein in incomplete Freund's adjuvant every two weeks for four weeks. After the first four weeks of immunization, auxiliary secondary intraperitoneal injections are carried out with 50 μg of cleaved purified recombinant protein attached to a carrier protein, which is cochlear lymphocytic hemocyanin (KLH, Pierce, Rockford, IL), in incomplete Freund's adjuvant every two weeks for four weeks. From seven to ten days after the fourth secondary injection, blood is collected from animals and serum is collected. Characterization of samples of rat serum specific for IL-31 is performed by ELISA using purified recombinant IL-31-Fc fusion protein as a specific target for an antibody and an unrelated fusion protein as a non-specific target for an antibody at a concentration of 500 ng / ml. Splenocytes were selected from one or more high titer rats and fused to SP2 / 0 myeloma cells (mice) in an optimized PEG mediated fusion protocol (Rockland Immunochemicals). After 12 days of cultivation after fusion, specific antibody-producing hybridoma pools are identified by ELISA using purified recombinant IL-31 fusion protein as a specific target for the antibody and an unrelated fusion protein as a non-specific target for the antibody, where each concentration is 500 ng / ml . Hybridoma pools that are positive only for a specific target for the antibody are further analyzed for their ability to block or reduce receptor binding activity ("neutralization assay") of recombinant huIL-31 on BaF3 / MPL-IL-31 cells and for binding ability in FACS analysis as a target for antibodies. Hybridoma pools for which positive results are obtained in an ELISA assay and positive results in either FACS or a “neutralization assay” are cloned at least twice by limiting dilution.
Аналогичным образом получили пять гибридом крысы с противомышиными антителами и им присвоили следующие обозначения клонов: клон 271.9.4.2.6, клон 271.26.6.6.1, клон 271.33.1.2.2, клон 271.33.3.2.1 и клон 271.39.4.6.5. Смотрите пример 1. Моноклональные антитела, продуцируемые этими клонами, охарактеризовывали рядом способов, включая сортировку (т.е. определение способности каждого антитела ингибировать связывание при каком-либо другом связывании), относительную аффинность и нейтрализацию. Оказалось, что моноклональные антитела распределились на две отдельные серии, где клон 271.33.3.2.1 связывается эпитопом, отличающимся от эпитопов других четырех клонов. Относительная аффинность связывания для четырех из этих моноклональных антител описана в примере 14.Five rat hybridomas with anti-mouse antibodies were similarly obtained and assigned the following clone designations: clone 271.9.4.2.6, clone 271.26.6.6.1, clone 271.33.1.2.2, clone 271.33.3.2.1 and clone 271.39.4.6.5 . See Example 1. Monoclonal antibodies produced by these clones were characterized by a number of methods, including sorting (ie, determining the ability of each antibody to inhibit binding by any other binding), relative affinity, and neutralization. It turned out that monoclonal antibodies were divided into two separate series, where clone 271.33.3.2.1 binds to an epitope different from the epitopes of the other four clones. The relative binding affinity for four of these monoclonal antibodies is described in Example 14.
Можно достигать аффинности связывания моноклональных антител. Специфичное к IgG-Fc-гамма крысы антитело козы (Jackson) иммобилизуют на чипе CM5 Biacore. Анализ оптимизируют для связывания каждого mAb с поверхностью для улавливания с антителами против антител крысы, а затем серии концентраций IL-31 пропускают через mAb для определения ассоциации (Ka) и диссоциации (Kd). После каждого анализа поверхность регенерируют до антитела против антител крысы посредством 2 инъекций 20 мМ HCl. Данные получают для каждого образца и для оценки кинетики связывания антитела против IL-31 с белком IL-31 используют оценочное программное обеспечение (BIAevaluation software version 3,2, Pharmacia BIAcore, Uppsala, Sweden).The binding affinity of monoclonal antibodies can be achieved. A rat specific IgG-Fc gamma gamma antibody (Jackson) is immobilized on a Biacore CM5 chip. The assay is optimized to bind each mAb to the capture surface with anti-rat antibody, and then a series of IL-31 concentrations are passed through the mAb to determine association (Ka) and dissociation (Kd). After each analysis, the surface is regenerated to an antibody against rat antibodies by 2 injections of 20 mM HCl. Data is obtained for each sample, and evaluation software (BIAevaluation software version 3.2, Pharmacia BIAcore, Uppsala, Sweden) is used to evaluate the kinetics of binding of the anti-IL-31 antibody to the IL-31 protein.
mAb мыши против IL-31 человека можно получать следующим образом. Мышей с нокаутом IL-31 в возрасте от шести до двенадцати недель иммунизируют посредством внутрибрюшинной инъекции 25-50 мкг растворимого белка IL-31 человека-muFc, смешанного 1:1 (об.:об.) с адъювантом Ribi (Sigma) по двухнедельной схеме. От семи до десяти суток после третьей иммунизации, посредством ретроорбитального забора крови получают образцы крови, сыворотку собирают и оценивают ее на способность ингибировать связывание IL-31 в анализах нейтрализации (например, описанных в настоящем описании) и окрашивать трансфицированные IL-31 клетки 293 относительно нетрансфицированных клеток в анализе окрашивания FACS. Иммунизацию мышей продолжают и образцы крови отбирают и оценивают, как описано выше, до достижения нейтрализующими титрами плато. Затем мышам с наиболее высокими нейтрализующими титрами проводят внутрисосудистую инъекцию 25-50 мкг растворимого белка IL-31-Fc в PBS. Через три дня селезенку и лимфатические узлы из этих мышей собирают и используют для получения гибридомы, например, с использованием клеток миеломы мыши (P3-X63-Ag8.653.3.12.11) или других пригодных для данной области клеточных линий, с использованием стандартных способов, известных в данной области (например, смотрите Kearney, J.F. et al., J Immunol. 123:1548-50, 1979; и Lane, R.D. J Immunol Methods 81:223-8, 1985).mouse anti-IL-31 mouse mAbs can be prepared as follows. Six to twelve weeks old IL-31 knockout mice are immunized by intraperitoneal injection of 25-50 μg of human muFc soluble IL-31 protein mixed 1: 1 (v: v) with Ribi adjuvant (Sigma) according to a two-week schedule . Seven to ten days after the third immunization, blood samples are obtained by retroorbital blood sampling, serum is collected and evaluated for its ability to inhibit IL-31 binding in neutralization assays (for example, described in the present description) and stain transfected IL-31 cells 293 with respect to non-transfected cells in a FACS staining assay. Immunization of mice is continued and blood samples are taken and evaluated as described above until the neutralizing titers reach a plateau. Then, mice with the highest neutralizing titers are given an intravascular injection of 25-50 μg of soluble IL-31-Fc protein in PBS. Three days later, the spleen and lymph nodes from these mice are harvested and used to produce hybridomas, for example, using mouse myeloma cells (P3-X63-Ag8.653.3.12.11) or other suitable cell lines for this area, using standard methods known in the art (e.g., see Kearney, JF et al., J Immunol. 123: 1548-50, 1979; and Lane, RD J Immunol Methods 81: 223-8, 1985).
На 8-10 сутки после слияния в супернатантах гибридом можно проводить первичный скрининг на их способность связывать белок IL-31-muFc посредством ELISA с использованием вторичных стоп-реагентов в виде конъюгированных с HRP антител козы против легкой цепи каппа и лямбда мыши для идентификации связавшихся антител мыши.Primary screening for their ability to bind IL-31-muFc protein by ELISA using secondary stop reagents in the form of HRP conjugated goat anti-mouse light chain antibodies and mouse lambda for 8-8 days after fusion in hybridoma supernatants can be used to identify bound antibodies the mouse.
Биохимическое подтверждение того, что молекула-мишень, IL-31, распознанная предполагаемыми mAb против IL-31, действительно представляет собой IL-31, проводят стандартной иммунопреципитацией с последующим анализом SDS-PAGE или способами вестерн-блоттинга, в обоих из которых используют растворимые препараты мембраны из трансфицированных посредством IL-31 клеток Baf3 относительно нетрансфицированных клеток. mAb тестируют на их способность к специфичной иммунопреципитации или к вестерн-блоттингу с растворимым белком IL-31-muFc.Biochemical confirmation that the target molecule, IL-31, recognized by the alleged anti-IL-31 mAbs, is indeed IL-31, is carried out by standard immunoprecipitation followed by SDS-PAGE analysis or Western blotting methods, both of which use soluble preparations membranes from IL-31 Baf3 cells transfected with respect to untransfected cells. mAbs are tested for their ability to specific immunoprecipitate or to Western blot with soluble IL-31-muFc protein.
Моноклональные антитела, очищенные из среды культуры ткани, охарактеризовывали на их способность блокировать или ингибировать способность IL-31 связываться с его рецептором в анализе нейтрализации. Таким способом было идентифицировано двадцать "нейтрализующих" моноклональных антител. Десять из них было идентифицировано как "хорошие нейтрализаторы" после первого цикла клонирования: клон 292.72.3, клон 292.118.6, клон 292.63.5, клон 292.64.6, клон 292.84.1, клон 292.109.4, клон 292.12.3, клон 292.51.5, клон 292.39.5 и клон 292.105.4. Другие десять получили следующие обозначения клонов после первого цикла клонирования: клон 294.35.2, клон 294.146.5, клон 292.152.4, клон 292.154.4, клон 294.154.5, клон 294.35.3, клон 291.78.4, клон 294.155.6, клон 294.158.5, клон 294.163.2 и клон 294.144.3.Monoclonal antibodies purified from tissue culture medium were characterized by their ability to block or inhibit the ability of IL-31 to bind to its receptor in a neutralization assay. In this way twenty "neutralizing" monoclonal antibodies were identified. Ten of them were identified as “good neutralizers” after the first cloning cycle: clone 292.72.3, clone 292.118.6, clone 292.63.5, clone 292.64.6, clone 292.84.1, clone 292.109.4, clone 292.12.3, clone 292.51.5, clone 292.39.5 and clone 292.105.4. The other ten received the following clone symbols after the first cloning cycle: clone 294.35.2, clone 294.146.5, clone 292.152.4, clone 292.154.4, clone 294.154.5, clone 294.35.3, clone 291.78.4, clone 294.155.6 , clone 294.158.5, clone 294.163.2 and clone 294.144.3.
Для указанных моноклональных антител проводили второй цикл клонирования и снова охарактеризовывали на их способность блокировать или ингибировать способность IL-31 связываться с его рецептором в анализе нейтрализации. Обозначения клона после второго цикла клонирования для "хороших нейтрализаторов" представляли собой: клон 292.12.3.1, клон 292.63.5.3, клон 292.72.3.1, клон 292.84.1.6, клон 292.118.6.4, клон 292.64.6.5.5, клон 292.39.5.3, клон 292.51.5.2, клон 292.109.4.4 и клон 292.105.4.1. Шесть из других десяти обладают следующими обозначениями клонов: клон 292.152.4.1, клон 294.158.5.2, клон 294.32.2.6.3, клон 294.144.3.5, клон 294.154.5.3 и клон 294.163.2.1.For these monoclonal antibodies, a second cloning cycle was carried out and again characterized by their ability to block or inhibit the ability of IL-31 to bind to its receptor in a neutralization assay. The clone designations after the second cloning cycle for “good neutralizers” were: clone 292.12.3.1, clone 292.63.5.3, clone 292.72.3.1, clone 292.84.1.6, clone 292.118.6.4, clone 292.64.6.5.5, clone 292.39.5.3 , clone 292.51.5.2, clone 292.109.4.4 and clone 292.105.4.1. Six of the other ten possess the following clone designations: clone 292.152.4.1, clone 294.158.5.2, clone 294.32.2.6.3, clone 294.144.3.5, clone 294.154.5.3 and clone 294.163.2.1.
Гибридомы, экспрессирующие нейтрализующие моноклональные антитела против IL-31 человека, описанные выше, были депонированы в патентной коллекции Американской коллекции типовых тканевых культур (ATCC; Manassas VA) в качестве первоначальных депонированных образцов согласно Будапештскому договору и им были присвоены следующие регистрационные номера ATCC No: клон 292.12.3.1 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6815); клон 292.72.3.1 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6816); клон 292.63.5.3 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6829); клон 292.118.6.4 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6830); клон 294.163.2.1 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6831); клон 292.84.1.6 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6871); клон 294.35.2.6.3 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6872); клон 294.154.5.6 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6875); и клон 294.144.3.5 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6873).Hybridomas expressing the neutralizing anti-human IL-31 monoclonal antibodies described above were deposited with the American Type Culture Collection (ATCC; Manassas VA) patent collection as initial deposited samples under the Budapest Treaty and were assigned the following ATCC registration numbers No: clone 292.12.3.1 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6815); clone 292.72.3.1 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6816); clone 292.63.5.3 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6829); clone 292.118.6.4 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6830); clone 294.163.2.1 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6831); clone 292.84.1.6 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6871); clone 294.35.2.6.3 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6872); clone 294.154.5.6 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6875); and clone 294.144.3.5 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6873).
Гибридома, экспрессирующая нейтрализующие моноклональные антитела против IL-31 мыши, описанные в настоящем описании, была депонирована в патентной коллекции Американской коллекции типовых тканевых культур (ATCC; Manassas VA) в качестве первоначального образца согласно Будапештскому договору, и ей был присвоен регистрационный номер ATCC No: клон 271.26.6.6.1 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6874).A hybridoma expressing neutralizing anti-mouse IL-31 monoclonal antibodies described herein was deposited in the patent collection of the American Type Tissue Culture Collection (ATCC; Manassas VA) as an initial sample under the Budapest Treaty and was assigned ATCC registration number No: clone 271.26.6.6.1 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6874).
Моноклональные антитела, продуцируемые этими клонами гибридом, можно культивировать в среде для выращивания из 90% среды Дульбекко, модифицированной по способу Исков, с 2 мМ L-глутамином, пенициллином в концентрации 100 мкг/мл и сульфатом стрептомицина в концентрации 100 мкг/мл, и 10% эмбриональной сыворотки клона I (Hyclone Laboratories). Размножение клонов можно проводить, начиная культивирование с 2·105 клеток/мл с поддержанием между 1·105 и 5·105 клеток/мл при 37°C и 5-6% CO. При последующих переносах клетки можно адаптировать к условиям без сыворотки. Замороженные клетки хранят в 90% сыворотке, 10% DMSO и их хранят в газообразной фазе в устройстве для замораживания с жидким азотом.Monoclonal antibodies produced by these clone hybridomas can be cultured in a medium for growing from 90% Dulbecco medium modified by the Isca method with 2 mM L-glutamine, penicillin at a concentration of 100 μg / ml and streptomycin sulfate at a concentration of 100 μg / ml, and 10% clone I fetal serum (Hyclone Laboratories). Clone propagation can be carried out starting cultivation with 2 · 10 5 cells / ml with maintenance between 1 · 10 5 and 5 · 10 5 cells / ml at 37 ° C and 5-6% CO. In subsequent transfers, cells can be adapted to serum-free conditions. Frozen cells are stored in 90% serum, 10% DMSO and stored in the gaseous phase in a device for freezing with liquid nitrogen.
Моноклональные антитела в среде культуры ткани охарактеризовывают по их способности блокировать, ингибировать, предотвращать или снижать связывание рецептора при выращивании в присутствии очищенных рекомбинантных белков IL-31 человека. Например, моноклональные антитела, продуцируемые этими клонами, были охарактеризованы рядом способов, включая сортировку (т.е. определение способность каждого антител ингибировать связывание при каком-либо другом связывании), относительную аффинность и нейтрализацию. Оказалось, что десять хороших нейтрализующих антител относятся к одной серии, а другие моноклональные антитела распределяются на три отдельные серии. Кроме того, восемь из хороших нейтрализующих антител представляют собой изотип IgG1 и другие два представляют собой изотип IgG2a.Monoclonal antibodies in a tissue culture medium are characterized by their ability to block, inhibit, prevent, or reduce receptor binding when grown in the presence of purified recombinant human IL-31 proteins. For example, monoclonal antibodies produced by these clones have been characterized by a number of methods, including sorting (i.e. determining the ability of each antibody to inhibit binding by any other binding), relative affinity, and neutralization. It turned out that ten good neutralizing antibodies belong to one series, while other monoclonal antibodies are distributed into three separate series. In addition, eight of the good neutralizing antibodies are the IgG1 isotype and the other two are the IgG2a isotype.
Моноклональные антитела из супернатантов гибридом извлекали с использованием pAb козы против Fc мыши и определяли кажущуюся аффинность связывания (EC50) биотинилированного IL-31. В этих условиях анализа, хорошие нейтрализаторы обладают наименьшими и сравнимыми значениями EC50 ~4 нг/мл Bt-IL31. Кажущаяся аффинность слабых нейтрализаторов находится в диапазоне от ~10 нг/мл до 236 нг/мл Bt-IL31.Monoclonal antibodies from hybridoma supernatants were recovered using goat pAb against mouse Fc and the apparent binding affinity (EC50) of biotinylated IL-31 was determined. Under these assay conditions, good neutralizers have the smallest and comparable EC50 values of ~ 4 ng / ml Bt-IL31. The apparent affinity of weak neutralizers ranges from ~ 10 ng / ml to 236 ng / ml Bt-IL31.
Моноклональные антитела, полученные описанными в настоящем описании способами, можно тестировать на нейтрализацию множеством способов. Например, можно использовать анализ люциферазы, как описано в опубликованной патентной заявке США (Смотрите публикацию номер 20030224487, Sprecher, Cindy et al., 2003). Кроме того, нейтрализацию можно тестировать посредством измерения снижения продукции провоспалительных хемокинов, таких как TARC и MDC, культурами кератиноцитов в присутствии лиганда и моноклонального антитела. Нейтрализацию также можно определять посредством моделей in vivo, как описано в настоящем описании.Monoclonal antibodies obtained by the methods described herein can be tested for neutralization in a variety of ways. For example, a luciferase assay can be used as described in US Published Patent Application (See Publication Number 20030224487, Sprecher, Cindy et al., 2003). In addition, neutralization can be tested by measuring the decrease in the production of pro-inflammatory chemokines, such as TARC and MDC, by keratinocyte cultures in the presence of a ligand and a monoclonal antibody. Neutralization can also be determined by in vivo models, as described herein.
В одном варианте осуществления антитела согласно изобретению представляют собой антигенсвязывающие фрагменты антител человека согласно изобретению и включают в себя, но не ограничиваются ими, Fab, Fab' и F(ab')2, Fd, одноцепочечные Fv (scFv), одноцепочечные антитела, связанные дисульфидными связями Fv (sdFv), и фрагменты, содержащие либо домен VL, либо домен VH. Антигенсвязывающие фрагменты антитела, включающие в себя одноцепочечные антитела, могут содержать вариабельный участок(и) отдельно или в сочетании с всеми или частью из: шарнирной области, доменов CH1, CН2 и CН3. Также это изобретение относится к антигенсвязывающим фрагментам, содержащим также любое сочетание из вариабельного участка(ов) с шарнирной областью, доменами CH1, CH2 и CH3.In one embodiment, the antibodies of the invention are antigen binding fragments of the human antibodies of the invention and include, but are not limited to, Fab, Fab 'and F (ab') 2, Fd, single chain Fv (scFv), single chain disulfide linked antibodies Fv bonds (sdFv), and fragments containing either the VL domain or the VH domain. Antigen binding fragments of antibodies, including single chain antibodies, may contain the variable region (s) separately or in combination with all or part of: the hinge region, domains C H1 , C H2 and C H3 . This invention also relates to antigen-binding fragments containing also any combination of a variable region (s) with a hinge region, domains C H1 , C H2 and C H3 .
В другом варианте осуществления антитела согласно изобретению могут быть моноспецифичными, биспецифичными, триспецифичными или более полиспецифичными. Полиспецифичные антитела могут быть специфичными к различным эпитопам полипептида согласно изобретению или могут быть специфичными как к полипептиду согласно изобретению, так и к гетерологичному эпитопу, такому как гетерологичный полипептид или материал твердой подложки. Смотрите, например, публикации PCT WO 93/17715; WO 92/08802; WO 91/00360; WO 92/05793; Tutt, et al., J. Immunol. 147:60-69 (1991); патенты США №№ 4474893; 4714681; 4925648; 5573920; 5601819; Kostelny et al., J. Immunol. 148:1547-1553 (1992).In another embodiment, the antibodies of the invention may be monospecific, bispecific, trispecific, or more multispecific. Multispecific antibodies may be specific for different epitopes of a polypeptide according to the invention or may be specific both to a polypeptide according to the invention and to a heterologous epitope, such as a heterologous polypeptide or solid support material. See, for example, PCT Publication WO 93/17715; WO 92/08802; WO 91/00360; WO 92/05793; Tutt, et al., J. Immunol. 147: 60-69 (1991); U.S. Patent Nos. 4,474,893; 4,714,681; 4,925,648; 5,573,920; 5,601,819; Kostelny et al., J. Immunol. 148: 1547-1553 (1992).
Настоящее изобретение также относится к генетически измененным антителам, которые функционально эквивалентны описанным выше антителам. Предпочтительными являются модифицированные антитела, обеспечивающие повышенную стабильность и/или терапевтическую эффективность. Примеры модифицированных антител включают в себя антитела с консервативными заменами аминокислотных остатков, и одну или несколько делеций или вставок аминокислот, которые не приводят к значительному отрицательному изменению свойства в отношении связывания антигена. Замены могут варьировать от изменения или модификации одного или нескольких аминокислотных остатков до полного переконструирования участка, при условии сохранения пригодности в терапевтических целях. Антитела согласно изобретению могут быть модифицированы посттрансляционно (например, ацетилирование и фосфорилирование), или они могут быть модифицированы синтетически (например, присоединение метки).The present invention also relates to genetically modified antibodies that are functionally equivalent to the antibodies described above. Modified antibodies that provide enhanced stability and / or therapeutic efficacy are preferred. Examples of modified antibodies include antibodies with conservative substitutions of amino acid residues, and one or more deletions or insertions of amino acids that do not result in a significant negative change in antigen binding property. Substitutions can vary from a change or modification of one or more amino acid residues to a complete redesign of the site, while maintaining the suitability for therapeutic purposes. Antibodies according to the invention can be modified post-translationally (e.g., acetylation and phosphorylation), or they can be modified synthetically (e.g., labeling).
Генетически измененные антитела также включают в себя химерные антитела, полученные из антител против IL-31. Химерные антитела содержат вариабельный участок мыши или крысы и константный участок человека, так что химерное антитело обладает более продолжительным временем полужизни и является менее иммуногенным при введении человеку. Способ получения химерных антител известен в данной области. Вариабельные участки этих антител можно связывать с константным участком IgG человека с получением требуемого химерного антитела.Genetically modified antibodies also include chimeric antibodies derived from anti-IL-31 antibodies. Chimeric antibodies contain a variable region of a mouse or rat and a constant region of a person, so that the chimeric antibody has a longer half-life and is less immunogenic when administered to humans. A method for producing chimeric antibodies is known in the art. The variable regions of these antibodies can be linked to the constant region of human IgG to produce the desired chimeric antibody.
Генетически измененные антитела против IL-31, используемые согласно изобретению, включают в себя гуманизированный вариант антител, описанных в настоящем описании. Гуманизированные антитела содержат CDR донорного иммуноглобулина мыши и каркасные области тяжелой цепи и легкой цепи акцепторного иммуноглобулина человека. Способ получения гуманизированного антитела описан в патентах США №№ 5301101; 5585089; 5693762 и 6180370 (все из которых включены в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме). Затем CDR этих антител можно пересаживать в любые выбранные каркасные области человека, которые известны в данной области, с получением требуемого гуманизированного антитела.Genetically modified anti-IL-31 antibodies used according to the invention include a humanized variant of the antibodies described herein. Humanized antibodies contain the CDRs of a donor mouse immunoglobulin and framework regions of the human heavy and acceptor immunoglobulin light chain and light chain. A method of obtaining a humanized antibody is described in US patent No. 5301101; 5,585,089; 5693762 and 6180370 (all of which are incorporated into this description by reference in full). Then, the CDRs of these antibodies can be transplanted into any selected human framework region that is known in the art to obtain the desired humanized antibody.
Антитела согласно изобретению могут быть описаны или охарактеризованы с точки зрения эпитопа(ов) или части(ей) полипептида согласно изобретению, который они распознают или специфически связывают. Эпитоп(ы) или полипептидная часть(и) могут быть охарактеризованы, как описано в настоящем описании, например, по N-концевому и C-концевому положению, по размеру в смежных аминокислотных остатках, или представлены в таблицах и последовательностях. Антитела, которые специфически связывают любой эпитоп или полипептид согласно изобретению, могут быть также исключены. Таким образом, настоящее изобретение относится к антителам, которые специфически связывают полипептиды согласно изобретению, и предусматривает их исключение.Antibodies according to the invention can be described or characterized in terms of the epitope (s) or part (s) of the polypeptide according to the invention, which they recognize or specifically bind. The epitope (s) or polypeptide part (s) can be characterized as described herein, for example, at the N-terminal and C-terminal positions, in size in adjacent amino acid residues, or are presented in tables and sequences. Antibodies that specifically bind to any epitope or polypeptide of the invention may also be excluded. Thus, the present invention relates to antibodies that specifically bind the polypeptides according to the invention, and provides for their exclusion.
Это изобретение также относится к антителам, которые конкурентно ингибируют связывание моноклонального антитела с полипептидом согласно изобретению, предпочтительно полипептидом SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:4. Конкурентное ингибирование можно определять любым способом, известным в данной области, например, с использованием конкурентных анализов связывания, описанных в настоящем описании. В предпочтительных вариантах осуществления антитело конкурентно ингибирует связывание моноклонального антитела согласно изобретению по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 60% или по меньшей мере на 50% с полипептидом SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:4.This invention also relates to antibodies that competitively inhibit the binding of a monoclonal antibody to a polypeptide according to the invention, preferably a polypeptide of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. Competitive inhibition can be determined by any method known in the art, for example, using the competitive binding assays described herein. In preferred embodiments, the antibody competitively inhibits the binding of the monoclonal antibody of the invention by at least 90%, at least 80%, at least 70%, at least 60%, or at least 50% with the SEQ ID polypeptide NO: 2 or SEQ ID NO: 4.
Это изобретение также относится к антителам, которые конкурентно ингибируют связывание антитела с эпитопом согласно изобретению, как определяют любым способом, известным в данной области, для определения конкурентного связывания, например, способами иммунологического анализа, описанными в настоящем описании. В предпочтительных вариантах осуществления антитело конкурентно ингибирует связывание с эпитопом по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 60% или по меньшей мере на 50%.This invention also relates to antibodies that competitively inhibit the binding of an antibody to an epitope according to the invention, as determined by any method known in the art, for determining competitive binding, for example, by immunoassay methods described herein. In preferred embodiments, the antibody competitively inhibits binding to the epitope by at least 90%, at least 80%, at least 70%, at least 60%, or at least 50%.
Антитела согласно изобретению включают в себя производные, которые являются модифицированными, а именно, посредством ковалентного присоединения к антителу молекулы любого типа, так чтобы ковалентное присоединение не препятствовало формированию антителом антиидиотипического ответа. В качестве неограничивающего примера, производные антитела включают в себя антитела, модифицированные, например, посредством гликозилирования, ацетилирования, пегилирования, фосфорилирования, амидации, образования производных с помощью известных защитных/блокирующих групп, протеолитического расщепления, связывания с клеточным лигандом или другим белком, и т.д. Любую из множества химических модификаций можно проводить известными способами, включая, но не ограничиваясь ими, специфичное химическое расщепление, ацетилирование, формилирование, метаболический синтез туникамицина и т.д. Кроме того, производное может содержать одну или несколько неклассических аминокислот.Antibodies according to the invention include derivatives that are modified, namely, by covalently attaching any type of molecule to the antibody so that covalent attachment does not prevent the antibody from forming an anti-idiotypic response. By way of non-limiting example, derivative antibodies include antibodies modified, for example, by glycosylation, acetylation, pegylation, phosphorylation, amidation, derivatization using known protective / blocking groups, proteolytic cleavage, binding to a cell ligand or other protein, and t .d. Any of a variety of chemical modifications can be carried out by known methods, including, but not limited to, specific chemical cleavage, acetylation, formylation, metabolic synthesis of tunicamycin, etc. In addition, the derivative may contain one or more non-classical amino acids.
Антитела согласно изобретению также включают в себя антитела или их фрагменты, которые обладают временем полужизни (например, временем полужизни в сыворотке) у млекопитающего, предпочтительно у человека, более 15 суток, предпочтительно более 20 суток, более 25 суток, более 30 суток, более 35 суток, более 40 суток, более 45 суток, более 2 месяцев, более 3 месяцев, более 4 месяцев или более 5 месяцев. Повышенное время полужизни антител согласно изобретению или их фрагментов у млекопитающего, предпочтительно у человека, приводит к более высокому сывороточному титру указанных антител или фрагментов антител у млекопитающего и, таким образом, к снижению частоты введения указанных антител или фрагментов антител и/или к снижению концентрации указанных антител или фрагментов антител, подлежащих введению.Antibodies according to the invention also include antibodies or fragments thereof which have a half-life (e.g., serum half-life) in a mammal, preferably in humans, more than 15 days, preferably more than 20 days, more than 25 days, more than 30 days, more than 35 days, more than 40 days, more than 45 days, more than 2 months, more than 3 months, more than 4 months or more than 5 months. The increased half-life of the antibodies of the invention or fragments thereof in a mammal, preferably in humans, leads to a higher serum titer of said antibodies or antibody fragments in a mammal and, thus, to a decrease in the frequency of administration of said antibodies or antibody fragments and / or to a decrease in the concentration of said antibodies or antibody fragments to be administered.
Антитела или их фрагменты, обладающие повышенным временем полужизни in vivo, можно получать способами, известными специалистам в данной области. Например, антитела или их фрагменты с повышенным временем полужизни in vivo можно получать модификацией (например, заменой, делецией или вставкой) аминокислотных остатков, которые идентифицированы, как вовлеченные во взаимодействие между Fc-доменом и FcRn-рецептором (смотрите, например, международные публикации №№ WO 97/34631 и WO 02/060919, которые включены в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме). Антитела или их фрагменты с повышенным временем полужизни in vivo можно получать посредством присоединения к указанным антителам или фрагментам антител молекулы полимера, такого как высокомолекулярный полиэтиленгликоль (PEG). PEG можно присоединять к антителам или фрагментам антител при помощи многофункционального линкера, или без него, либо посредством сайт-специфичной конъюгации PEG с N- или C-концом указанных антител или фрагментов антител, либо через эпсилон-аминогруппы, находящиеся на остатках лизина. Используют получение производных с линейным или разветвленным полимером, которые вызывают минимальную потерю биологической активности. Для того чтобы убедиться в надлежащей конъюгации молекул PEG, с антителами проводят тщательный мониторинг уровня конъюгации посредством SDS-PAGE и масс-спектрометрии. Не вступивший в реакцию PEG можно отделять от конъюгатов антитело-PEG, например, посредством гель-фильтрации или ионообменной хроматографии.Antibodies or fragments thereof having an increased in vivo half-life can be obtained by methods known to those skilled in the art. For example, antibodies or fragments thereof with an increased in vivo half-life can be obtained by modifying (e.g., replacing, deleting or inserting) amino acid residues that are identified as being involved in the interaction between the Fc domain and the FcRn receptor (see, for example, international publications No. No. WO 97/34631 and WO 02/060919, which are incorporated herein by reference in full). Antibodies or fragments thereof with increased in vivo half-lives can be obtained by attaching a polymer molecule, such as high molecular weight polyethylene glycol (PEG), to the indicated antibodies or antibody fragments. PEG can be attached to antibodies or antibody fragments with or without a multifunctional linker, either by site-specific conjugation of PEG with the N- or C-terminus of said antibodies or antibody fragments, or via epsilon amino groups located on lysine residues. Derivatives with a linear or branched polymer are used that cause minimal loss of biological activity. In order to ensure proper conjugation of PEG molecules, the conjugation level is carefully monitored with antibodies by SDS-PAGE and mass spectrometry. Unreacted PEG can be separated from antibody-PEG conjugates, for example, by gel filtration or ion exchange chromatography.
Понятно, что гуманизированные антитела, сконструированные посредством данного способа, могут обладать дополнительными консервативными аминокислотными заменами, которые по существу не оказывают эффекта на связывание антигена или другие функции иммуноглобулина. Под консервативными заменами подразумевают сочетания, такие как gly, ala; val, ile, leu; asp, glu; asn, gln; ser, thr; lys, arg; и phe, tyr.It is understood that humanized antibodies constructed by this method may have additional conservative amino acid substitutions that do not substantially affect antigen binding or other immunoglobulin functions. Conservative substitutions mean combinations such as gly, ala; val, ile, leu; asp glu; asn, gln; ser, thr; lys, arg; and phe, tyr.
Способы гуманизации не являющихся человеческими антител хорошо известны в данной области. Как правило, гуманизированные иммуноглобулины, включая гуманизированные антитела, конструируют способами генетической инженерии. Большинство гуманизированных иммуноглобулинов, которые описаны ранее (Jones et al., ук. соч.; Verhoeyen et al., ук. соч.; Riechmann et al., ук. соч.), содержат каркасную область, которая является идентичной каркасной области конкретной цепи иммуноглобулина человека, акцептор, и три CDR из не являющейся человеческой донорной цепи иммуноглобулина. Конкретно, гуманизированные антитела представляют собой молекулы антител из антител вида, не относящегося к человеку, которые связывают требуемый антиген, обладающие одним или несколькими определяющими комплементарность участками (CDR) вида, не относящегося к человеку, и каркасными областями из молекулы иммуноглобулина человека.Methods of humanizing non-human antibodies are well known in the art. Typically, humanized immunoglobulins, including humanized antibodies, are constructed by genetic engineering. Most of the humanized immunoglobulins that have been previously described (Jones et al., Suff. Cit.; Verhoeyen et al., Acc. Cit .; Riechmann et al., Acc. Cit.) Contain a framework region that is identical to the framework region of a particular chain human immunoglobulin, an acceptor, and three CDRs from a non-human immunoglobulin donor chain. Specifically, humanized antibodies are antibody molecules from antibodies of a non-human species that bind to a desired antigen having one or more complementarity determining regions (CDRs) of a non-human species and frame regions from a human immunoglobulin molecule.
Настоящее изобретение относится к критериям, по которым выбирают ограниченное число аминокислот в каркасной области цепи гуманизированного иммуноглобулина, чтобы они представляли собой те же аминокислоты в тех же положениях, что и в доноре, а не в акцепторе, в целях повышения аффинности антитела, содержащего гуманизированную цепь иммуноглобулина.The present invention relates to criteria by which a limited number of amino acids are selected in the frame region of a chain of a humanized immunoglobulin so that they are the same amino acids in the same positions as in the donor and not in the acceptor, in order to increase the affinity of the antibody containing the humanized chain immunoglobulin.
Антитела согласно изобретению получают отчасти на основе модели, которая в предшествующих способах продукции антитела (с использованием, например, антител мыши в качестве источника CDR) приводит к двум причинам потери аффинности:Antibodies according to the invention are obtained in part on the basis of a model which, in previous methods for producing antibodies (using, for example, mouse antibodies as a source of CDR), leads to two reasons for the loss of affinity:
(1) При объединении CDR мыши с каркасной областью человека происходит замена мышиных аминокислот в каркасной области, расположенных близко к CDR, человеческими аминокислотами. Без связи с какой-либо теорией, эти измененные аминокислоты могут немного деформировать CDR вследствие того, что они создают электростатические или гидрофобные силы, отличающиеся от донорного антитела мыши, и деформированные CDR могут не обеспечивать такие же эффективные контакты с антигеном, какие эти CDR обеспечивали в донорном антителе.(1) When combining a mouse CDR with a human framework region, the mouse amino acids in the framework region located close to the CDR are replaced with human amino acids. Without being bound by any theory, these altered amino acids may slightly deform the CDRs due to the fact that they create electrostatic or hydrophobic forces that are different from mouse donor antibodies, and deformed CDRs may not provide the same effective contact with the antigen as these CDRs provided in donor antibody.
(2) Аминокислоты в исходном антителе мыши, которые расположены близко к CDR, но не являются их частью (т.е. все еще являются частью каркасной области), могут обеспечивать контакты с антигеном, которые могут способствовать аффинности. Эти аминокислоты утрачиваются при гуманизации антитела, поскольку все аминокислоты каркасной области являются человеческими.(2) Amino acids in the original mouse antibody, which are located close to the CDR but are not part of them (i.e. are still part of the framework region), can provide contact with the antigen, which can contribute to affinity. These amino acids are lost during antibody humanization, since all amino acids of the skeleton region are human.
Для избежания этих проблем и для получения гуманизированных антител, которые обладают очень высокой аффинностью к требуемому антигену, применяют один или несколько из следующих принципов согласно изобретению для конструирования гуманизированных иммуноглобулинов. Кроме того, критерии можно использовать по отдельности, или, при необходимости, в сочетании, для достижения требуемой аффинности или других характеристик.To avoid these problems and to obtain humanized antibodies that have a very high affinity for the desired antigen, one or more of the following principles according to the invention are applied for the construction of humanized immunoglobulins. In addition, the criteria can be used individually, or, if necessary, in combination, to achieve the desired affinity or other characteristics.
Принцип состоит в том, что в качестве акцептора используют каркасную область из конкретного иммуноглобулина человека, который является высоко гомологичным донорному иммуноглобулину, подлежащему гуманизации, или используют консенсусную каркасную область из множества антител человека. Например, сравнение последовательности вариабельного участка тяжелой (или легкой) цепи мыши и вариабельных участков тяжелой (или легкой) цепи человека в базе данных (например, Ресурс идентификации белков национального биомедецинского исследовательского учреждения) показывает, что степень его гомологии с различными участками человека значительно варьирует, как правило, от приблизительно 40% до приблизительно 60-70%. Выбирая в качестве акцепторного иммуноглобулина один из вариабельных участков тяжелых (соответственно легких) цепей человека, который является наиболее гомологичным вариабельному участку тяжелой (соответственно легкой) цепи донорного иммуноглобулина, заменяют меньшее количество аминокислот при преобразовании донорного иммуноглобулина в гуманизированный иммуноглобулин. Таким образом, и также без связи с какой-либо теорией, полагают, что существует небольшая вероятность замены аминокислоты вблизи CDR, которая изменяет их конформацию. Более того, точная общая конфигурация гуманизированного антитела, содержащего гуманизированную цепь иммуноглобулина, может обладать более близким сходством с конфигурацией донорного антитела, что также снижает вероятность деформации CDR.The principle is that a frame region from a particular human immunoglobulin, which is highly homologous to a donor immunoglobulin to be humanized, is used as an acceptor, or a consensus framework region of a plurality of human antibodies is used. For example, a comparison of the sequence of the variable region of the heavy (or light) chain of the mouse and the variable regions of the heavy (or light) chain of a person in a database (for example, the Identification Resource of Proteins of a National Biomedical Research Institution) shows that the degree of its homology with different parts of a person varies significantly. typically from about 40% to about 60-70%. Choosing one of the variable regions of the human heavy (respectively light) chains as the acceptor immunoglobulin, which is the most homologous to the variable region of the heavy (respectively light) chain of the donor immunoglobulin, less amino acids are replaced when the donor immunoglobulin is converted to humanized immunoglobulin. Thus, and also without any connection with any theory, it is believed that there is a small probability of amino acid substitution near the CDR, which changes their conformation. Moreover, the exact overall configuration of a humanized antibody containing a humanized immunoglobulin chain may be more closely related to the configuration of a donor antibody, which also reduces the likelihood of CDR deformation.
Как правило, для получения каркасной области тяжелой цепи, и аналогично для легкой цепи, в качестве акцептора выбирают одну из 3-5 наиболее гомологичных последовательностей вариабельных участков тяжелой цепи в репрезентативной коллекции по меньшей мере приблизительно из от 10 до 20 различных тяжелых цепей человека. Предпочтительно, используют один из 1-3 наиболее гомологичных вариабельных участков. Выбранная акцепторная цепь иммуноглобулина, наиболее предпочтительно, обладает по меньшей мере приблизительно 65% гомологией каркасной области с донорным иммуноглобулином.As a rule, to obtain the framework region of the heavy chain, and similarly for the light chain, one of the 3-5 most homologous sequences of the variable regions of the heavy chain in a representative collection of at least about 10 to 20 different human heavy chains is selected as an acceptor. Preferably, one of the 1-3 most homologous variable regions is used. The selected immunoglobulin acceptor chain most preferably has at least about 65% homology to the framework region with the donor immunoglobulin.
Во многих случаях считают предпочтительным применение легких и тяжелых цепей из того же антитела человека, что и акцепторные последовательности, чтобы убедиться в приемлемом контактировании гуманизированных легких и тяжелых цепей друг с другом. В этом случае донорные легкие и тяжелые цепи сравнивают только с цепями из антител человека с известной полной последовательностью, например, с антителами Eu, Lay, Pom, Wol, Sie, Gal, Ou и WEA антитела (Kabat et al., ук. соч.; иногда последние несколько аминокислот цепи человека неизвестны, и их необходимо устанавливать по гомологии с другими антителами человека). Выбирают антитело человека, в котором последовательности вариабельных участков легкой и тяжелой цепей, взятые вместе, являются, в целом, наиболее гомологичными донорным последовательностям вариабельного участка легкой и тяжелой цепей. Иногда большее значение придают последовательности тяжелой цепи. Затем выбранное антитело человека предоставляет акцепторные последовательности как легкой, так и тяжелой цепи. На практике часто обнаруживают, что эту роль выполняет антитело человека Eu.In many cases, it is considered preferable to use light and heavy chains from the same human antibody as the acceptor sequences to ensure that the humanized light and heavy chains are in acceptable contact with each other. In this case, donor light and heavy chains are compared only with chains of human antibodies with a known complete sequence, for example, antibodies Eu, Lay, Pom, Wol, Sie, Gal, Ou and WEA antibodies (Kabat et al., Art. ; sometimes the last few amino acids of the human chain are unknown, and they must be established by homology with other human antibodies). A human antibody is selected in which the sequences of the variable regions of the light and heavy chains, taken together, are, in general, the most homologous to the donor sequences of the variable region of the light and heavy chains. Sometimes, heavy chain sequences attach greater importance. Then, the selected human antibody provides acceptor sequences of both light and heavy chains. In practice, it is often found that the human antibody Eu plays this role.
В соответствии с так называемым способом "наилучшего соответствия" проводят скрининг последовательности вариабельного домена антитела грызуна против целой библиотеки известных последовательностей вариабельных доменов человека. Последовательность человека, которая является наиболее сходной с последовательностью грызуна, затем принимают в качестве каркасной области (FR) человека для гуманизированного антитела (Sims et al., J. Immunol., 151: 2296 (1993); Chothia et al., J. Mol. Biol., 196: 901 (1987)). В другом способе используют конкретную каркасную область, образованную консенсусной последовательностью всех антител человека конкретной подгруппы легкой или тяжелой цепи. Одну и ту же каркасную область можно использовать для нескольких различных гуманизированных антител (Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci, USA, 89: 4285 (1992); Presta et al., J. Immnol., 151: 2623 (1993)).In accordance with the so-called “best match” method, the variable domain sequence of a rodent antibody is screened against a whole library of known human variable domain sequences. The human sequence that is most similar to the rodent sequence is then taken as the human framework region (FR) for the humanized antibody (Sims et al., J. Immunol., 151: 2296 (1993); Chothia et al., J. Mol Biol., 196: 901 (1987)). Another method uses a specific framework region formed by the consensus sequence of all human antibodies of a particular subgroup of the light or heavy chain. The same framework region can be used for several different humanized antibodies (Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci, USA, 89: 4285 (1992); Presta et al., J. Immnol., 151: 2623 ( 1993)).
Независимо от того, каким образом выбирают акцепторный иммуноглобулин, более высокой активности можно достигать, выбирая небольшое количество аминокислот в каркасной области гуманизированной цепи иммуноглобулина, которые являются такими же аминокислотами в тех же положениях в доноре, а не в акцепторе. Часто остатки каркасной области в каркасных областях человека заменяют соответствующим остатком из CDR донорного антитела для изменения, предпочтительно улучшения, связывания антитела. Эти замены в каркасной области идентифицируют способами, хорошо известными в данной области, например, посредством моделирования взаимодействия остатков CDR и каркасной области для выявления остатков каркасной области, важных для связывания антигена, и сравнения последовательностей для идентификации редких остатков каркасной области в конкретных положениях. (Смотрите, например, Queen et al., патент США № 5585089; Riechmann et al., Nature 332:323 (1988), которые включены в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме). Антитела можно гуманизировать с использованием различных способов, известных в данной области, включая, например, пересадку CDR (EP 239400; публикация PCT WO 91/09967; патенты США №№ 5225539; 5530101 и 5585089), гиперхимеризацию или изменение поверхности (EP 592106; EP 519596; Padlan, Molecular Immunology 28(4/5):489-498 (1991); Studnicka et al., Protein Engineering 7(6):805-814 (1994); Roguska. et al., PNAS 91:969-973 (1994)), и перестановку цепей (патент США № 5565332). Таким образом, такие "гуманизированные" антитела представляют собой химерные антитела (патент США № 4816567), где по существу менее чем целый вариабельный домен человека заменен соответствующей последовательностью не относящегося к человеку вида.Regardless of how the acceptor immunoglobulin is chosen, higher activity can be achieved by selecting a small amount of amino acids in the frame region of the humanized immunoglobulin chain, which are the same amino acids at the same positions in the donor, and not in the acceptor. Often, framework region residues in human framework regions are replaced with the corresponding residue from the CDR of a donor antibody to alter, preferably improve, the binding of the antibody. These substitutions in the framework region are identified by methods well known in the art, for example, by modeling the interaction of CDR residues and the framework region to identify framework residues important for antigen binding and sequence comparisons to identify rare framework region residues at specific positions. (See, for example, Queen et al., US patent No. 5585089; Riechmann et al., Nature 332: 323 (1988), which are incorporated herein by reference in full). Antibodies can be humanized using various methods known in the art, including, for example, CDR transplantation (EP 239400; PCT publication WO 91/09967; US Patent Nos. 5,225,539; 5,530,101 and 5,550,089), hyperchimerization or surface modification (EP 592106; EP 519596; Padlan, Molecular Immunology 28 (4/5): 489-498 (1991); Studnicka et al., Protein Engineering 7 (6): 805-814 (1994); Roguska. Et al., PNAS 91: 969- 973 (1994)), and rearrangement of chains (US patent No. 5565332). Thus, such “humanized” antibodies are chimeric antibodies (US Pat. No. 4,816,567), wherein essentially less than the entire human variable domain is replaced by the corresponding sequence of a non-human species.
Второй принцип состоит в том, что указанные ниже категории определяют, какие аминокислоты можно выбирать из донора. Предпочтительно, во многих или во всех аминокислотных положениях в одной из этих категорий, в действительности выбирают донорную аминокислоту.The second principle is that the following categories determine which amino acids can be selected from the donor. Preferably, in many or all amino acid positions in one of these categories, a donor amino acid is actually selected.
Категория 1: Аминокислотное положение находится в CDR, как определяют посредством Kabat et al., ук. соч.Category 1: The amino acid position is in the CDR, as determined by Kabat et al., UK. Op.
Категория 2: Если аминокислота в каркасной области акцепторного иммуноглобулина человека является необычной (т.е. "редкой", что, как используют в настоящем описании, указывает на аминокислоту, встречающуюся в этом положении менее чем приблизительно в 20%, однако, как правило, менее чем приблизительно в 10% последовательностей V-участка тяжелой (соответственно легкой) цепи в репрезентативной базе данных), и если донорная аминокислота в этом положении является типичной для последовательностей человека (т.е. "общей", что, как используют в настоящем описании, указывает на аминокислоту, встречающуюся более чем приблизительно в 25%, однако, как правило, более чем приблизительно в 50% последовательностей в репрезентативной базе данных), тогда можно выбирать аминокислоту донора, а не акцептора. Этот критерий помогает обеспечить то, чтобы нетипичная аминокислота в каркасной области человека не нарушала структуры антитела. Более того, заменяя редкую аминокислоту аминокислотой из донорного антитела, которая является типичной для антител человека, можно получать менее иммуногенное гуманизированное антитело. Все последовательности вариабельных участков легкой и тяжелой цепей человека соответственно группируют в "подгруппы" последовательностей, которые являются особенно гомологичными друг другу и обладают одинаковыми аминокислотами в определенных критических положениях (Kabat et al., ук. соч.). При определении того, что аминокислота в акцепторной последовательности человека является "редкой" или "общей" среди последовательностей человека, часто является предпочтительным рассмотрение только тех последовательностей человека, которые находятся в той же подгруппе, что и акцепторная последовательность.Category 2: If the amino acid in the skeleton region of the human acceptor immunoglobulin is unusual (i.e., "rare", which, as used herein, indicates an amino acid found in this position in less than about 20%, however, as a rule, in less than approximately 10% of the sequences of the V region of the heavy (respectively light) chain in a representative database), and if the donor amino acid at this position is typical of human sequences (ie, “common”, which is used in the present herein indicates an amino acid occurring in more than about 25% but usually more than about 50% of sequences in a representative data base), then the donor amino acid may be selected rather than the acceptor. This criterion helps to ensure that the atypical amino acid in the human framework does not violate the structure of the antibody. Moreover, by replacing a rare amino acid with an amino acid from a donor antibody that is typical of human antibodies, a less immunogenic, humanized antibody can be obtained. All sequences of the variable regions of the human light and heavy chains are respectively grouped into “subgroups” of sequences that are particularly homologous to each other and have the same amino acids at certain critical positions (Kabat et al., J. Cit.). When determining that an amino acid in a human acceptor sequence is “rare” or “common” among human sequences, it is often preferable to consider only those human sequences that are in the same subgroup as the acceptor sequence.
Категория 3: В положениях, расположенных непосредственно рядом с одним или несколькими из 3 CDR в первичной последовательности цепи гуманизированного иммуноглобулина, можно выбирать аминокислоту(ы) донора, а не акцептора. Особенно вероятно, что эти аминокислоты взаимодействуют с аминокислотами в CDR и, если выбраны из акцептора, деформируют донорные CDR и снижают аффинность. Более того, соседние аминокислоты могут взаимодействовать непосредственно с антигеном (Amit et al., Science, 233, 747-753 (1986), которая включена в настоящее описание в качестве ссылки) и может быть желательным выбор этих аминокислот из донора для сохранения всех контактов с антигеном, которые обеспечивают аффинность исходного антитела.Category 3: At positions immediately adjacent to one or more of the 3 CDRs in the primary chain sequence of the humanized immunoglobulin, the amino acid (s) of the donor, rather than the acceptor, can be selected. It is particularly likely that these amino acids interact with the amino acids in the CDR and, if selected from the acceptor, deform the donor CDRs and reduce affinity. Moreover, neighboring amino acids can interact directly with the antigen (Amit et al., Science, 233, 747-753 (1986), which is incorporated herein by reference) and it may be desirable to select these amino acids from the donor to maintain all contact with antigen, which provide the affinity of the original antibody.
Категория 4: 3-мерная модель, главным образом, исходного донорного антитела показывает, что определенные аминокислоты вне CDR расположены близко к CDR и обладают высокой вероятностью взаимодействия с аминокислотами в CDR посредством образования водородных связей, ван-дер-ваальсовых сил, гидрофобных взаимодействий и т.д. В этих аминокислотных положениях можно выбирать аминокислоту донорного иммуноглобулина, а не акцепторного иммуноглобулина. Аминокислоты в соответствии с этим критерием, как правило, обладают атомом боковой цепи в пределах приблизительно 3 ангстрем от некоторого атома в CDR, и они должны содержать атом, который может взаимодействовать с атомами CDR в соответствии с широко известными химическими силами, такими как перечисленные выше.Category 4: a 3-dimensional model, mainly of the original donor antibody, shows that certain amino acids outside the CDR are located close to the CDR and are highly likely to interact with the amino acids in the CDR through the formation of hydrogen bonds, van der Waals forces, hydrophobic interactions, etc. .d. At these amino acid positions, it is possible to select the amino acid of the donor immunoglobulin rather than the acceptor immunoglobulin. Amino acids in accordance with this criterion typically have a side chain atom within about 3 angstroms of some atom in the CDR, and they must contain an atom that can interact with CDR atoms in accordance with well-known chemical forces such as those listed above.
В случае атомов, которые могут образовывать водородную связь, величина, равная 3 ангстремам, определяется между их ядрами, однако для атомов, которые не образуют связь, величина, равная 3 ангстремам, определяется между их ван-дер-ваальсовыми поверхностями. Таким образом, в последнем случае для атомов, которые следует считать способными к взаимодействию, ядра должны находиться в пределах приблизительно 6 ангстрем (3+сумма ван-дер-ваальсовых радиусов). Во многих случаях ядра расположены на расстоянии от 4 или 5 до 6 ангстрем. При определении возможности взаимодействия аминокислоты с CDR, предпочтительно не рассматривать последние 8 аминокислот CDR 2 тяжелой цепи, как часть CDR, поскольку, с точки зрения структуры, эти 8 аминокислот обладают свойствами части каркасной области.In the case of atoms that can form a hydrogen bond, a value of 3 angstroms is determined between their nuclei; however, for atoms that do not form a bond, a value of 3 angstroms is determined between their van der Waals surfaces. Thus, in the latter case, for atoms that should be considered capable of interacting, the nuclei should be within about 6 angstroms (3 + the sum of the van der Waals radii). In many cases, the nuclei are located at a distance of 4 or 5 to 6 angstroms. When determining the possibility of the interaction of an amino acid with a CDR, it is preferable not to consider the last 8 amino acids of the
Аминокислоты в каркасной области, которые способны взаимодействовать с аминокислотами в CDR и которые, таким образом, относятся к категории 4, можно выявить другим способом. Вычисляют доступную для растворителя площадь поверхности каждой аминокислоты каркасной области двумя способами: (1) в целом антителе и (2) в гипотетической молекуле, состоящей из антитела с удаленными CDR. Значительное различие между этими значениями, составляющее приблизительно 10 кв. ангстрем или более, показывает, что доступ растворителя к аминокислоте каркасной области по меньшей мере частично блокирован CDR, и, таким образом, что аминокислота контактирует с CDR. Доступную для растворителя площадь поверхности аминокислоты можно вычислять на основе 3-мерной модели антитела с использованием алгоритмов, известных в данной области (например, Connolly, J. Appl. Cryst. 16, 548 (1983) и Lee and Richards, J. Mol. Biol. 55, 379 (1971), оба из которых включены в настоящее описание в качестве ссылок). Аминокислоты каркасной области также иногда могут взаимодействовать с CDR непрямым образом, посредством влияния на конформацию других аминокислот каркасной области, которые в свою очередь контактируют с CDR.Amino acids in the skeleton region that are capable of interacting with amino acids in the CDR and which, therefore, belong to
Известно, что аминокислоты в некоторых положениях в каркасной области способны взаимодействовать с CDR во многих антителах (Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196, 901 (1987), Chothia et al., Nature 342, 877 (1989), и Tramontano et al., J. Mol. Biol. 215, 175 (1990), все из которых включены в настоящее описание в качестве ссылок), особенно в положениях 2, 48, 64 и 71 легкой цепи и 26-30, 71 и 94 тяжелой цепи (нумерация в соответствии с Kabat, ук. соч.), и, таким образом, эти аминокислоты, как правило, относятся к категории 4. Как правило, гуманизированные иммуноглобулины согласно изобретению включают в себя донорные аминокислоты (где отличаются) из категории 4, в дополнение к этим аминокислотам. Аминокислоты в положениях 35 легкой цепи и 93 и 103 тяжелой цепи, вероятно, также взаимодействуют с CDR. Во всех этих перечисленных положениях предпочтительным является выбор для гуманизированного иммуноглобулина донорной аминокислоты вместо акцепторной аминокислоты (если они отличаются). С другой стороны, определенные положения, которые могут относиться к категории 4, такие как первые 5 аминокислот легкой цепи, иногда можно выбирать из акцепторного иммуноглобулина без утраты аффинности в гуманизированном иммуноглобулине. Chothia and Lesk (ук. соч.) определяют CDR иным образом, чем Kabat et al. (ук. соч.). В частности, CDR1 определяют, как включающий остатки 26-32. Таким образом, Riechmann et al. (ук. соч.) выбирают эти аминокислоты из донорных иммуноглобулинов.Amino acids are known at certain positions in the framework region to interact with CDRs in many antibodies (Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196, 901 (1987), Chothia et al.,
Также важно, чтобы антитела были гуманизированы с сохранением высокой аффинности к антигену и других положительных биологических свойств. Для достижения этой цели, в соответствии с предпочтительным способом гуманизрованные антитела получают посредством процесса анализа исходных последовательностей и различных концептуальных гуманизированных продуктов с использованием трехмерных моделей исходных и гуманизированных последовательностей. Доступны компьютерные программы, которые иллюстрируют и отображают вероятные трехмерные конформационные структуры выбранных в качестве кандидатов последовательностей иммуноглобулинов. Исследование этих изображений позволяет анализировать вероятную роль остатков в функционировании последовательности иммуноглобулина-кандидата, т.е. анализировать остатки, которые влияют на способность иммуноглобулина-кандидата связывать свой антиген. Таким образом, остатки FR можно выбирать и объединять из реципиентных и импортных последовательностей, чтобы достигать требуемого свойства антитела, такого как повышенная аффинность к антигену(ам)-мишени. Как правило, остатки CDR непосредственно и наиболее существенно вовлечены во влияние на связывание антигена. Компьютерные программы для создания моделей белков, таких как антитела, широко доступны и хорошо известны специалистам в данной области (смотрите Levy et al., Biochemistry, 28, 7168-7175 (1989); Bruccoleri et al., Nature, 335, 564-568 (1988); Chothia et al., Science, 233, 755-758 (1986), все из которых включены в настоящее описание в качестве ссылок). Они не являются частью этого изобретения. Действительно, вследствие того, что все антитела обладают сходными структурами, известные структуры антитела, которые являются доступными из Белковой базы данных Брукхевена, можно использовать, если необходимо, в качестве приближенных моделей других антител. Коммерчески доступные компьютерные программы можно использовать для выведения изображения этих моделей на монитор компьютера, для вычисления расстояния между атомами и для оценки вероятности взаимодействия различных аминокислот (смотрите Ferrin et al., J. Mol. Graphics, 6, 13-27 (1988)).It is also important that the antibodies are humanized while maintaining high affinity for the antigen and other positive biological properties. To achieve this, in accordance with a preferred method, humanized antibodies are obtained through a process of analysis of the source sequences and various conceptual humanized products using three-dimensional models of the source and humanized sequences. Computer programs are available that illustrate and display probable three-dimensional conformational structures of immunoglobulin sequences selected as candidates. The study of these images allows us to analyze the likely role of residues in the functioning of the candidate immunoglobulin sequence, i.e. analyze residues that affect the ability of the candidate immunoglobulin to bind its antigen. Thus, FR residues can be selected and combined from recipient and import sequences to achieve the desired antibody properties, such as increased affinity for the target antigen (s). Typically, CDR residues are directly and most significantly involved in influencing antigen binding. Computer programs for creating models of proteins such as antibodies are widely available and well known to those skilled in the art (see Levy et al., Biochemistry, 28, 7168-7175 (1989); Bruccoleri et al., Nature, 335, 564-568 (1988); Chothia et al., Science, 233, 755-758 (1986), all of which are incorporated herein by reference). They are not part of this invention. Indeed, due to the fact that all antibodies have similar structures, known antibody structures that are available from the Brookhaven Protein Database can be used, if necessary, as approximate models of other antibodies. Commercially available computer programs can be used to display images of these models on a computer monitor, to calculate the distance between atoms and to evaluate the likelihood of the interaction of various amino acids (see Ferrin et al., J. Mol. Graphics, 6, 13-27 (1988)).
В дополнение к указанным выше категориям, которые определяют, когда аминокислоту в гуманизированном иммуноглобулине можно выбирать от донора, определенные аминокислоты в гуманизированном иммуноглобулине можно выбирать ни из донора, ни из акцептора, если они относятся к:In addition to the above categories, which determine when an amino acid in a humanized immunoglobulin can be selected from a donor, certain amino acids in a humanized immunoglobulin can be selected either from a donor or from an acceptor, if they relate to:
Категории 5: Если аминокислота в данном положении донорного иммуноглобулина является "редкой" для последовательностей человека, и аминокислота в этом положении в акцепторном иммуноглобулине также является "редкой" для последовательностей человека, как определено выше, тогда можно выбирать аминокислоту в этом положении гуманизированного иммуноглобулина, которая представляет собой некоторую аминокислоту, "типичную" для последовательностей человека. Предпочтительным выбором является аминокислота, которая наиболее часто встречается в этом положении в известных последовательностях человека, принадлежащих к той же подгруппе, что и акцепторная последовательность.Categories 5: If the amino acid in this position of the donor immunoglobulin is “rare” for human sequences, and the amino acid in this position in the acceptor immunoglobulin is also “rare” for human sequences as defined above, then you can choose the amino acid in this position of the humanized immunoglobulin, which represents some amino acid "typical" for human sequences. The preferred choice is the amino acid that is most often found at this position in known human sequences belonging to the same subgroup as the acceptor sequence.
Гуманизированные антитела, как правило, обладают по меньшей мере тремя потенциальными преимуществами по сравнению с антителами мыши или, в некоторых случаях, с химерными антителами, для применения при лечении человека:Humanized antibodies typically have at least three potential advantages over mouse antibodies or, in some cases, chimeric antibodies for use in the treatment of humans:
(1) Вследствие того, что эффекторная часть является человеческой, она может лучше взаимодействовать с другими частями иммунной системы человека (например, более эффективно разрушать клетки-мишени посредством комплементзависимой цитотоксичности (CDC) или антителозависимой клеточной цитотоксичности (ADCC)).(1) Due to the fact that the effector part is human, it can interact better with other parts of the human immune system (for example, it is more efficient to destroy target cells by complement dependent cytotoxicity (CDC) or antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC)).
(2) Иммунная система человека не должна распознавать каркасную область или константный участок гуманизированного антитела как чужеродные, и, таким образом, антительный ответ против такого инъецированного антитела должен быть меньшим, чем против полностью чужеродного антитела мыши или частично чужеродного химерного антитела.(2) The human immune system should not recognize the framework region or constant region of the humanized antibody as foreign, and thus the antibody response against such an injected antibody should be less than against a completely foreign mouse antibody or a partially foreign chimeric antibody.
(3) Было описано, что инъецированные антитела мыши обладают временем полужизни в кровотоке человека, значительно более коротким, чем время полужизни нормальных антител (D. Shaw et al., J. Immunol., 138, 4534-4538 (1987)). Инъецированные гуманизированные антитела, предположительно, обладают временем полужизни, более сходным с встречающимися в природе антителами человека, позволяя введение меньших и менее частых доз.(3) Injected mouse antibodies have been described to have a half-life in human bloodstream that is significantly shorter than the half-life of normal antibodies (D. Shaw et al., J. Immunol., 138, 4534-4538 (1987)). Injected humanized antibodies are believed to have a half-life more similar to naturally occurring human antibodies, allowing the administration of smaller and less frequent doses.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к конструированию гуманизированных антител, которые получают посредством экспрессии рекомбинантных сегментов ДНК, кодирующих CDR тяжелой и легкой цепей из донорного иммуноглобулина, способного связываться с требуемым антигеном, таким как IL-31, присоединенных к сегментам ДНК, кодирующим акцепторные каркасные области человека.In one aspect, the present invention relates to the construction of humanized antibodies that are obtained by expression of recombinant DNA segments encoding heavy and light chain CDRs from donor immunoglobulin capable of binding to the desired antigen, such as IL-31, attached to DNA segments encoding acceptor framework regions person.
Сегменты ДНК, как правило, дополнительно включают в себя последовательности контроля экспрессии ДНК, функционально связанные с кодирующими гуманизированный иммуноглобулин последовательностями, включающие в себя ассоциированные с ними в природе или гетерологичные промоторные участки. Последовательности контроля экспрессии представляют собой эукариотические промоторные системы в векторах, способных к трансформации или трансфекции в эукариотические клетки-хозяева, однако также можно использовать контролирующие последовательности для прокариотических хозяев. После встраивания вектора в соответствующего хозяина, хозяина содержат в условиях, пригодных для экспрессии нуклеотидных последовательностей на высоком уровне, и, если желательно, затем можно выделять и очищать гуманизированные легкие цепи, тяжелые цепи, димеры легкая/тяжелая цепь или целые антитела, связывающие фрагменты или другие формы иммуноглобулина (смотрите S. Beychok, Cells of Immunoglobulin Synthesis, Academic Press, N.Y., (1979), которая включена в настоящее описание в качестве ссылки).DNA segments, as a rule, additionally include DNA expression control sequences operably linked to humanized immunoglobulin coding sequences, including naturally associated or heterologous promoter regions. Expression control sequences are eukaryotic promoter systems in vectors capable of transformation or transfection into eukaryotic host cells, however, control sequences for prokaryotic hosts can also be used. After embedding the vector in an appropriate host, the host is kept under conditions suitable for the expression of nucleotide sequences at a high level, and, if desired, humanized light chains, heavy chains, light / heavy chain dimers, or whole antibodies binding fragments or can be isolated and purified. other forms of immunoglobulin (see S. Beychok, Cells of Immunoglobulin Synthesis, Academic Press, NY, (1979), which is incorporated herein by reference).
Последовательности ДНК константного участка человека можно выделять в соответствии с хорошо известными способами из разнообразных клеток человека, но предпочтительно из иммортализованных B-клеток (смотрите Kabat ук. соч. и WP87/02671). Источником CDR для получения иммуноглобулинов согласно изобретению аналогично являются моноклональные антитела, способные связываться с определенным антигеном, таким как IL-31, и получаемые хорошо известными способами из любого пригодного источника, представляющего собой млекопитающего, включая мышей, крыс, кроликов, или из других позвоночных, способных продуцировать антитела. Пригодные клетки, являющиеся источником последовательностей ДНК константного участка и каркасной области, и клетки-хозяева для экспрессии и секреции иммуноглобулина, можно получать из множества источников, таких как Американская коллекция типовых культур ("Catalogue of Cell Lines and Hybridomas", шестое издание (1988) Rockville, Md. U.S.A., который включен в настоящее описание в качестве ссылки).Human constant region DNA sequences can be isolated in accordance with well-known methods from a variety of human cells, but preferably from immortalized B cells (see Kabat et al. And WP87 / 02671). The source of CDRs for producing immunoglobulins according to the invention are likewise monoclonal antibodies capable of binding to a particular antigen, such as IL-31, and obtained by well-known methods from any suitable source, which is a mammal, including mice, rats, rabbits, or from other vertebrates, capable of producing antibodies. Suitable cells that are the source of the DNA sequences of the constant region and the framework region, and host cells for expression and secretion of immunoglobulin, can be obtained from many sources, such as the American type culture collection (Catalog of Cell Lines and Hybridomas, sixth edition (1988) Rockville, Md. USA, which is incorporated herein by reference).
В дополнение к гуманизированным иммуноглобулинам, конкретно описанным в настоящем описании, можно легко конструировать и изготавливать другие "по существу гомологичные" природной последовательности модифицированные иммуноглобулины с использованием различных способов рекомбинантных ДНК, хорошо известных специалистам в данной области. В качестве основы гуманизированных иммуноглобулинов согласно изобретению можно использовать множество различных каркасных областей человека, отдельно или в сочетании. Как правило, модификации генов можно легко проводить посредством множества хорошо известных способов, таких как сайт-направленный мутагенез (смотрите Gillman and Smith, Gene, 8, 81-97 (1979) и S. Roberts et al., Nature, 328, 731-734 (1987), обе из которых включены в настоящее описание в качестве ссылок).In addition to the humanized immunoglobulins specifically described herein, other "substantially homologous" naturally occurring modified immunoglobulins can be easily constructed and manufactured using various recombinant DNA methods well known to those skilled in the art. As the basis of the humanized immunoglobulins according to the invention, many different human framework regions can be used, alone or in combination. As a rule, gene modifications can be easily done through a variety of well-known methods, such as site-directed mutagenesis (see Gillman and Smith, Gene, 8, 81-97 (1979) and S. Roberts et al., Nature, 328, 731- 734 (1987), both of which are incorporated herein by reference).
Гуманизированные антитела согласно изобретению включают в себя фрагменты, а также целые антитела. Как правило, эти фрагменты конкурируют с целым антителом, из которого они получены, за связывание антигена. Фрагменты, как правило, связываются с аффинностью по меньшей мере 107 M-1, и более конкретно 108 или 109 M-1 (т.е. в том же диапазоне, что и целое антитело). Фрагменты гуманизированного антитела включают в себя отдельные тяжелые цепи, легкие цепи, Fab, Fab', F(ab')2 и Fv. Фрагменты получают способами рекомбинантных ДНК, или посредством ферментативного или химического расщепления целых иммуноглобулинов.Humanitariannet antibodies according to the invention include fragments, as well as whole antibodies. Typically, these fragments compete with the whole antibody from which they are derived for antigen binding. Fragments are typically associated with an affinity of at least 10 7 M -1 , and more particularly 10 8 or 10 9 M -1 (i.e., in the same range as the whole antibody). Fragments of a humanized antibody include single heavy chains, light chains, Fab, Fab ', F (ab') 2, and Fv. Fragments are obtained by recombinant DNA methods, or by enzymatic or chemical cleavage of whole immunoglobulins.
Для более подробного описания гуманизации антител смотрите европейские патенты №№ EP 239400, EP 592106 и EP 519596; международные публикации №№ WO 91/09967 и WO 93/17105; патенты США №№ 5225539, 5530101, 5565332, 5585089, 5766886 и 6407213; и Padlan, 1991, Molecular Immunology 28(4/5): 489 498; Studnicka et al., 1994, Protein Engineering 7(6): 805 814; Roguska et al., 1994, PNAS 91: 969 973; Tan et al., 2002, J. Immunol. 169: 1119 25; Caldas et al., 2000, Белок Eng. 13: 353 60; Morea et al., 2000, Methods 20: 267 79; Baca et al., 1997, J. Biol. Chem. 272: 10678 84; Roguska et al., 1996, Protein Eng. 9: 895 904; Couto et al., 1995, Cancer Res. 55 (23 Supp): 5973s 5977s; Couto et al., 1995, Cancer Res. 55: 1717 22; Sandhu, 1994, Gene 150: 409 10; Pedersen et al., 1994, J. Mol. Biol. 235: 959 73; Jones et al., 1986, Nature 321: 522-525; Reichmann et al., 1988, Nature 332: 323-329; и Presta, 1992, Curr. Op. Struct. Biol. 2: 593-596.For a more detailed description of the humanization of antibodies, see European Patents Nos. EP 239400, EP 592106 and EP 519596; international publications No. WO 91/09967 and WO 93/17105; U.S. Patent Nos. 5,225,539, 5530101, 5565332, 5585089, 5766886 and 6407213; and Padlan, 1991, Molecular Immunology 28 (4/5): 489,498; Studnicka et al., 1994, Protein Engineering 7 (6): 805,814; Roguska et al., 1994, PNAS 91: 969 973; Tan et al., 2002, J. Immunol. 169: 1119 25; Caldas et al., 2000, Protein Eng. 13: 353 60; Morea et al., 2000, Methods 20: 267 79; Baca et al., 1997, J. Biol. Chem. 272: 10678 84; Roguska et al., 1996, Protein Eng. 9: 895 904; Couto et al., 1995, Cancer Res. 55 (23 Supp): 5973s 5977s; Couto et al., 1995, Cancer Res. 55: 1717 22; Sandhu, 1994, Gene 150: 409 10; Pedersen et al., 1994, J. Mol. Biol. 235: 959 73; Jones et al., 1986, Nature 321: 522-525; Reichmann et al., 1988, Nature 332: 323-329; and Presta, 1992, Curr. Op. Struct. Biol. 2: 593-596.
Для получения фрагментов антител разработаны различные способы. Традиционно эти фрагменты получают посредством протеолитического расщепления целых антител (смотрите, например, Morimoto et al., Journal of Biochemical and Biophysical Methods 24: 107-117 (1992) и Brennan et al., Science, 229:81 (1985)). Однако в настоящее время эти фрагменты можно получать с помощью рекомбинантных клеток-хозяев. Например, фрагменты антител можно выделять из фаговых библиотек антител, описанных выше. Альтернативно фрагменты Fab'-SH можно непосредственно выделять из E. coli и химически соединять с образованием фрагментов F(ab').sub.2 (Carter et al., Bio/Technology 10: 163-167 (1992)). В соответствии с другим подходом фрагменты F(ab').sub.2 можно выделять непосредственно из культур рекомбинантных клеток-хозяев. Другие способы получения фрагментов антител понятны квалифицированному специалисту. Кроме того, примеры способов, которые можно использовать для получения одноцепочечных Fv и антител, включают в себя способы, описанные в патентах США 4946778 и 5258498; Huston et al., Methods in Enzymology 203:46-88 (1991); Shu et al., PNAS 90:7995-7999 (1993) и Skerra et al., Science 240:1038-1040 (1988).Various methods have been developed to obtain antibody fragments. Traditionally, these fragments are obtained by proteolytic cleavage of whole antibodies (see, for example, Morimoto et al., Journal of Biochemical and Biophysical Methods 24: 107-117 (1992) and Brennan et al., Science, 229: 81 (1985)). However, at present, these fragments can be obtained using recombinant host cells. For example, antibody fragments can be isolated from phage libraries of antibodies described above. Alternatively, Fab'-SH fragments can be directly isolated from E. coli and chemically coupled to form F (ab ') fragments. Sub.2 (Carter et al., Bio / Technology 10: 163-167 (1992)). According to another approach, F (ab '). Sub.2 fragments can be isolated directly from cultures of recombinant host cells. Other methods for producing antibody fragments are understood by a skilled person. In addition, examples of methods that can be used to produce single chain Fv and antibodies include methods described in US Pat. Nos. 4,946,778 and 5,258,498; Huston et al., Methods in Enzymology 203: 46-88 (1991); Shu et al., PNAS 90: 7995-7999 (1993) and Skerra et al., Science 240: 1038-1040 (1988).
Настоящее изобретение относится к антителам, слитым рекомбинантными способами или химически конъюгированным (включая как ковалентную, так и нековалентную конъюгацию) с полипептидом (или его частью, предпочтительно по меньшей мере с 10, 20 или 50 аминокислотами полипептида) согласно изобретению с получением слитых белков. Таким образом, это изобретение также относится к иммуноконъюгатам, содержащим антитело, описанное в настоящем описании, конъюгированное с цитотоксическим веществом, таким как химиотерапевтическое средство, токсин (например, ферментативно активный токсин бактерий, грибов, растений или животных или его фрагменты), или радиоактивный изотоп (т.е. радиоконъюгат).The present invention relates to antibodies fused by recombinant methods or chemically conjugated (including both covalent and non-covalent conjugation) with a polypeptide (or part thereof, preferably with at least 10, 20 or 50 amino acids of a polypeptide) according to the invention to produce fusion proteins. Thus, this invention also relates to immunoconjugates containing the antibody described herein conjugated to a cytotoxic substance such as a chemotherapeutic agent, a toxin (e.g., an enzymatically active toxin of bacteria, fungi, plants or animals, or fragments thereof), or a radioactive isotope (i.e., radio conjugate).
Настоящее изобретение относится к антителам, слитым рекомбинантными способами или химически конъюгированным (включая как ковалентную, так и нековалентную конъюгацию) с полипептидом (или его частью, предпочтительно по меньшей мере с 10, 20 или 50 аминокислотами полипептида) согласно изобретению с получением слитых белков. Слияние не обязательно должно быть прямым, а может быть проведено с помощью линкерных последовательностей. Антитела могут быть специфичными в отношении антигенов, отличных от полипептидов (или их частей, предпочтительно по меньшей мере 10, 20 или 50 аминокислот полипептида) согласно изобретению. Например, антитела можно использовать для нацеливания полипептидов согласно изобретению на конкретные типы клеток либо in vitro, либо in vivo, посредством проведения слияния или конъюгации полипептидов согласно изобретению с антителами, специфичными в отношении конкретных рецепторов клеточной поверхности. Антитела, слитые или конъюгированные с полипептидами согласно изобретению, также можно использовать в иммунологических анализах in vitro и способах очистки с использованием известных в данной области способов. Смотрите, например, Harbor et al., выше, и публикацию PCT WO 93/21232; EP 439095; Naramura et al., Immunol. Lett. 39:91-99 (1994); патент США № 5474981; Gillies et al., PNAS 89:1428-1432 (1992); Fell et al., J. Immunol. 146:2446-2452(1991), которые включены в качестве ссылок в полном объеме.The present invention relates to antibodies fused by recombinant methods or chemically conjugated (including both covalent and non-covalent conjugation) with a polypeptide (or part thereof, preferably with at least 10, 20 or 50 amino acids of a polypeptide) according to the invention to produce fusion proteins. The merger does not have to be direct, but can be carried out using linker sequences. Antibodies may be specific for antigens other than polypeptides (or parts thereof, preferably at least 10, 20 or 50 amino acids of a polypeptide) according to the invention. For example, antibodies can be used to target the polypeptides of the invention to specific cell types, either in vitro or in vivo, by fusing or conjugating the polypeptides of the invention with antibodies specific for specific cell surface receptors. Antibodies fused or conjugated to the polypeptides of the invention can also be used in in vitro immunological assays and purification methods using methods known in the art. See, for example, Harbor et al., Supra, and PCT publication WO 93/21232; EP 439095; Naramura et al., Immunol. Lett. 39: 91-99 (1994); U.S. Patent No. 5,474,981; Gillies et al., PNAS 89: 1428-1432 (1992); Fell et al., J. Immunol. 146: 2446-2452 (1991), which are incorporated by reference in their entirety.
Кроме того, настоящее изобретение относится к композициям, содержащим полипептиды согласно изобретению (например, полипептиды, содержащие иммуногенный или антигенный эпитоп), слитые или конъюгированные с гетерологичными полипептидными последовательностями (например, доменами антитела, отличными от вариабельных участков). Например, полипептиды согласно изобретению могут быть слитыми или конъюгированными с Fc-участком антитела или его частью. Например, полипептиды согласно изобретению (включая их фрагменты или варианты) могут быть слитыми с константным доменом иммуноглобулинов (IgA, IgE, IgG, IgM), или их частями (CH1, CH2, CH3 или любым их сочетанием или их частью), с получением химерных полипептидов. Часть антитела, слитая с полипептидом согласно изобретению, может содержать константный участок, шарнирную область, домен CH1, домен CH2 и домен CH3 или любое сочетание целых доменов или их частей. Полипептиды также могут быть слитыми или конъюгированными с указанными выше частями антитела с образованием мультимеров. Например, Fc-участки, слитые с полипептидами согласно изобретению, могут формировать димеры посредством образования дисульфидных связей между Fc-участками. Более мультимерные формы можно получать посредством слияния полипептидов с частями IgA и IgM. Способы слияния или конъюгации полипептидов согласно изобретению с частями антитела известны в данной области. Смотрите, например, патенты США №№ 5336603; 5622929; 5359046; 5349053; 5447851; 5112946; EP 307434; EP 367166; публикации PCT WO 96/04388; WO 91/06570; Ashkenazi et ah, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:10535-10539 (1991); Zheng et al., J. Immunol. 154:5590-5600 (1995); и Vil et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:11337-11341 (1992) (указанные ссылки включены в качестве ссылок в полном объеме). В качестве другого неограничивающего примера, полипептиды и/или антитела согласно изобретению (включая их фрагменты или варианты) могут быть слитыми с альбумином (включая, но не ограничиваясь ими, рекомбинантный сывороточный альбумин человека или его фрагменты или варианты (смотрите, например, патент США № 5876969, выданный 2 марта 1999 года, патент EP 0413622 и патент США № 5766883, выданный 16 июня 1998 года, включенные в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме). Полипептиды и/или антитела согласно изобретению (включая их фрагменты или варианты) могут быть слитыми либо с N-концом, либо с C-концом гетерологичного белка (например, Fc-полипептида иммуноглобулина или полипептида сывороточного альбумина человека). Также к этому изобретению относятся полинуклеотиды, кодирующие слитые белки согласно изобретению.In addition, the present invention relates to compositions containing the polypeptides of the invention (e.g., polypeptides containing an immunogenic or antigenic epitope) fused or conjugated to heterologous polypeptide sequences (e.g., antibody domains other than variable regions). For example, the polypeptides of the invention may be fused or conjugated to or part of an antibody Fc region. For example, the polypeptides of the invention (including fragments or variants thereof) can be fused to the constant domain of immunoglobulins (IgA, IgE, IgG, IgM), or parts thereof (C H1 , C H2 , C H3, or any combination or part thereof), to produce chimeric polypeptides. A portion of an antibody fused to a polypeptide of the invention may comprise a constant region, a hinge region, a C H1 domain, a C H2 domain and a C H3 domain, or any combination of whole domains or parts thereof. The polypeptides can also be fused or conjugated to the above parts of the antibody with the formation of multimers. For example, Fc regions fused to the polypeptides of the invention can form dimers by forming disulfide bonds between the Fc regions. More multimeric forms can be obtained by fusion of polypeptides with parts of IgA and IgM. Methods for fusing or conjugating polypeptides of the invention to antibody portions are known in the art. See, for example, US Pat. Nos. 5,336,603; 5,622,929; 5,359,046; 5349053; 5,447,851; 5,112,946; EP 307434; EP 367166; PCT Publication WO 96/04388; WO 91/06570; Ashkenazi et ah, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 10535-10539 (1991); Zheng et al., J. Immunol. 154: 5590-5600 (1995); and Vil et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 11337-11341 (1992) (these references are incorporated by reference in their entirety). As another non-limiting example, the polypeptides and / or antibodies of the invention (including fragments or variants thereof) may be fused to albumin (including, but not limited to, human recombinant serum albumin or fragments or variants thereof (see, for example, US Patent No. 5876969, issued March 2, 1999, EP 0413622 and US Patent No. 5766883, issued June 16, 1998, incorporated by reference in their entirety. Polypeptides and / or antibodies of the invention (including fragments or variant thereof) s) may be fused to either N-terminus or from the C-end of the heterologous protein (e.g., Fc-immunoglobulin polypeptide or human serum albumin polypeptide). Also in this invention include polynucleotides encoding the fusion proteins of the invention.
Как описано выше, полипептиды согласно изобретению могут быть слитыми или конъюгированными с указанными выше частями антитела для повышения времени полужизни полипептидов in vivo или для применения в иммунологических анализах с использованием известных в данной области способов. Кроме того, полипептиды согласно изобретению могут быть слитыми или конъюгированными с указанными выше частями антител для упрощения очистки. В одном опубликованном примере описаны химерные белки, состоящие из первых двух доменов CD4-полипептида человека и различных доменов константных участков тяжелых или легких цепей иммуноглобулинов млекопитающих. (Смотрите, например, EP 394827; Traunecker et al., Nature 331:84-86 (1988)). Повышенная доставка антигена через эпителиальный барьер к иммунной системе показана для антигенов (например, инсулина), конъюгированных с партнером для связывания FcRn, таким как IgG или Fc-фрагменты (смотрите, например, публикации PCT WO 96/22024 и WO 99/04813). Полипептиды согласно изобретению, слитые или конъюгированные с антителом, обладающим связанными дисульфидными связями димерными структурами (вследствие IgG), также могут быть более эффективными в отношении связывания и нейтрализации других молекул, чем мономерный секретируемый белок или фрагмент белка отдельно (Fountoulakis et al., J. Biochem. 270:3958-3964 (1995)). Во многих случаях Fc-часть в слитом белке является пригодной для лечения и диагностики и, таким образом, может приводить, например, к улучшенным фармакокинетическим свойствам (EP A 232262). Альтернативно является желательным удаление Fc-части после экспрессии, выявления и очистки слитого белка. Например, Fc-участок может препятствовать лечению и диагностике, если слитый белок используют в качестве антигена для иммунизаций. При разработке лекарственных средств, например, проводили слияние белков человека, таких как hIL-5, с Fc-участками, в целях высокопроизводительных скрининговых анализов для идентификации антагонистов hIL-5. (Смотрите D. Bennett et al., J. Molecular Recognition 8:52-58 (1995); K. Johanson et al., J. Biol. Chem. 270:9459-9471 (1995)). Такие способы также включают в себя, но не ограничиваются ими, применение бифункциональных веществ для конъюгации (смотрите, например, патенты США №№ 5756065; 5714631; 5696239; 5652361; 5505931; 5489425; 5435990; 5428139; 5342604; 5274119; 4994560 и 5808003; содержание каждого из которых включено в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме).As described above, the polypeptides of the invention can be fused or conjugated to the above portions of an antibody to increase the half-life of the polypeptides in vivo or for use in immunological assays using methods known in the art. In addition, the polypeptides according to the invention can be fused or conjugated to the above parts of the antibodies to facilitate purification. One published example describes chimeric proteins consisting of the first two domains of a human CD4 polypeptide and various domains of the constant regions of the heavy or light chains of mammalian immunoglobulins. (See, for example, EP 394827; Traunecker et al., Nature 331: 84-86 (1988)). Increased antigen delivery across the epithelial barrier to the immune system is indicated for antigens (e.g., insulin) conjugated to an FcRn binding partner, such as IgG or Fc fragments (see, for example, PCT Publications WO 96/22024 and WO 99/04813). Polypeptides of the invention fused or conjugated to an antibody having disulfide-linked dimeric structures (due to IgG) may also be more effective at binding and neutralizing other molecules than a monomeric secreted protein or protein fragment alone (Fountoulakis et al., J. Biochem. 270: 3958-3964 (1995)). In many cases, the Fc portion of a fusion protein is suitable for treatment and diagnosis, and thus can lead, for example, to improved pharmacokinetic properties (EP A 232262). Alternatively, it is desirable to remove the Fc portion after expression, detection, and purification of the fusion protein. For example, the Fc region may interfere with treatment and diagnosis if a fusion protein is used as an antigen for immunization. In drug development, for example, human proteins, such as hIL-5, were fused to Fc sites for high throughput screening assays to identify hIL-5 antagonists. (See D. Bennett et al., J. Molecular Recognition 8: 52-58 (1995); K. Johanson et al., J. Biol. Chem. 270: 9459-9471 (1995)). Such methods also include, but are not limited to, the use of bifunctional substances for conjugation (see, for example, US Pat. the contents of each of which is incorporated into this description by reference in full).
Более того, можно проводить слияние полипептидов согласно изобретению (например, антител или их фрагментов) с маркерными последовательностями, такими как пептид, для упрощения их очистки. В следующем варианте осуществления также можно проводить рекомбинацию нуклеиновых кислот, кодирующих полипептиды согласно изобретению (включая, но не ограничиваясь ими, нуклеиновые кислоты, кодирующие иммуногенные и/или антигенные эпитопы), с представляющим интерес геном, таким как маркер эпитопа (например, гемагглютининовый маркер ("HA") или маркер flag), для упрощения детекции и очистки экспрессированного полипептида. В предпочтительных вариантах осуществления маркерная аминокислотная последовательность представляет собой гексагистидиновый пептид, такой как маркер, представленный в векторе pQE (QIAGEN, Inc., 9259 Eton Avenue, Chatsworth, Calif., 91311), помимо прочих маркеров, многие из которых являются коммерчески доступными. Как описано в Gentz et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:821-824 (1989), например, гексагистидин обеспечивает удобную очистку слитого белка. Другие пептидные маркеры, пригодные для очистки, включают в себя, но не ограничиваются ими, маркер "HA", который соответствует эпитопу из белка гемагглютинина вируса гриппа (Wilson et al., Cell 37:767 (1984)) и маркер "flag".Moreover, it is possible to fuse the polypeptides of the invention (eg, antibodies or fragments thereof) with marker sequences, such as a peptide, to facilitate their purification. In a further embodiment, it is also possible to recombine nucleic acids encoding the polypeptides of the invention (including, but not limited to, nucleic acids encoding immunogenic and / or antigenic epitopes) with a gene of interest, such as an epitope marker (e.g., a hemagglutinin marker ( "HA") or flag marker), to facilitate the detection and purification of the expressed polypeptide. In preferred embodiments, the amino acid marker sequence is a hexahistidine peptide, such as a marker provided in the pQE vector (QIAGEN, Inc., 9259 Eton Avenue, Chatsworth, Calif., 91311), among other markers, many of which are commercially available. As described in Gentz et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 821-824 (1989), for example, hexahistidine provides convenient purification of fusion protein. Other peptide markers suitable for purification include, but are not limited to, the HA marker, which corresponds to the epitope of the influenza virus hemagglutinin protein (Wilson et al., Cell 37: 767 (1984)) and the flag marker.
Кроме того, настоящее изобретение относится к антителам или их фрагментам, конъюгированным с диагностическим или лекарственным средством. Антитела можно использовать в диагностических целях, например, для мониторинга развития или прогрессии опухоли, как часть процесса клинического тестирования, например, для определения эффективности назначенной схемы лечения, диагностики, выявления и/или профилактики. Выявление можно упрощать посредством присоединения антитела к поддающемуся детекции веществу. Примеры поддающихся детекции веществ включают в себя различные ферменты, простетические группы, флуоресцентные вещества, люминесцентные вещества, биолюминесцентные вещества, радиоактивные вещества, позитронно-активные металлы, используемые в различных способах позитронно-эмиссионной томографии, и нерадиоактивные ионы металлов. Смотрите, например, патент США № 4741900, для ионов металлов, которые можно конъюгировать с антителами для применения в диагностике в соответствии с настоящим изобретением. Примеры пригодных ферментов включают в себя пероксидазу хрена, щелочную фосфатазу, бета-галактозидазу или ацетилхолинэстеразу; примеры пригодных комплексов простетических групп включают в себя стрептавидин/биотин и авидин/биотин; примеры пригодных флуоресцентных веществ включают в себя умбеллиферон, флуоресцеин, флуоресцеин изотиоцианат, родамин, дихлортриазиниламин-флуоресцеин, дансилхлорид или фикоэритрин; пример люминесцентного вещества включает в себя люминол; примеры биолюминесцентных веществ включают в себя люциферазу, люциферин и экворин; и примеры пригодного радиоактивного вещества включают в себя 125I, 131I, 111In или 99Tc.In addition, the present invention relates to antibodies or fragments thereof conjugated to a diagnostic or drug. Antibodies can be used for diagnostic purposes, for example, to monitor the development or progression of a tumor, as part of the clinical testing process, for example, to determine the effectiveness of the prescribed treatment regimen, diagnosis, detection and / or prevention. Detection can be simplified by attaching the antibody to a detectable substance. Examples of detectable substances include various enzymes, prosthetic groups, fluorescent substances, luminescent substances, bioluminescent substances, radioactive substances, positron-active metals used in various methods of positron emission tomography, and non-radioactive metal ions. See, for example, US Pat. No. 4,741,900, for metal ions that can be conjugated to antibodies for use in the diagnosis of the present invention. Examples of suitable enzymes include horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, beta-galactosidase or acetylcholinesterase; examples of suitable complexes of prosthetic groups include streptavidin / biotin and avidin / biotin; examples of suitable fluorescent substances include umbelliferone, fluorescein, fluorescein isothiocyanate, rhodamine, dichlorotriazinylamine fluorescein, dansyl chloride or phycoerythrin; an example of a luminescent substance includes luminol; examples of bioluminescent substances include luciferase, luciferin and equorin; and examples of suitable radioactive material include 125 I, 131 I, 111 In or 99 Tc.
Кроме того, антитело или его фрагмент можно конъюгировать с терапевтической группой, такой как цитотоксин, например, цитостатическое или цитоцидное вещество, лекарственное средство или ион радиоактивного металла. Цитотоксин или цитотоксическое вещество представляет собой вещество, вызывающее гибель клетки. Примеры включают в себя паклитаксол, цитохалазин B, грамицидин D, бромид этидия, эметин, митомицин, этопзид, тенопозид, винкристин, винбластин, колхицин, доксорубицин, даунорубицин, дигидроксиантрациндион, митоксантрон, митрамицин, актиномицин D, 1-дегидротестостерон, глюкокортикоиды, прокаин, татракаин, лидокаин, пропранолол и пуромицин и их аналоги или гомологи. Лекарственные средства включают в себя, но не ограничиваются ими, антиметаболиты (например, метотрексат, 6-меркаптопурин, 6-тиогуанин, цитарабин, 5-фторурацилдекарбазин), алкилирующие средства (например, мехлорэтамин, тиотепу, хлорамбуцил, мелфалан, кармустин (BSNU) и ломустин (CCNU), циклофосфамид, бисульфан, дибромманнит, стрептозотоцин, митомицин C и цис-дихлордиамин-платину (II) (DDP) цисплатин), антрациклины (например, даунорубицин (ранее дауномицин) и доксорубицин), антибиотики (например, дактиномицин (ранее актиномицин), блеомицин, митрамицин и антрамицин (AMC)) и антимитотические срества (например, винкристин и винбластин).In addition, the antibody or fragment thereof can be conjugated to a therapeutic group, such as a cytotoxin, for example, a cytostatic or cytocidal substance, drug or radioactive metal ion. A cytotoxin or cytotoxic substance is a substance that causes cell death. Examples include paclitaxol, cytochalasin B, gramicidin D, ethidium bromide, emetine, mitomycin, etopzid, tenoposide, vincristine, vinblastine, colchicine, doxorubicin, daunorubicin, digidroksiantratsindion, mitoxantrone, mithramycin, actinomycin D, 1-dehydrotestosterone, glucocorticoids, procaine, Tatracaine, lidocaine, propranolol and puromycin and their analogues or homologs. Medicines include, but are not limited to, antimetabolites (e.g. methotrexate, 6-mercaptopurine, 6-thioguanine, cytarabine, 5-fluorouracil decarbazine), alkylating agents (e.g. mechlorethamine, thiotepu, chlorambucil, melphalan, N-carmustine) lomustine (CCNU), cyclophosphamide, bisulfan, dibromannite, streptozotocin, mitomycin C and cis-dichlorodiamine-platinum (II) (DDP) cisplatin), anthracyclines (e.g. daunorubicin (formerly daunomycin) and doxorubicin (e.g., antibiotics) actinomycin), bleomycin, mitramycin and a tramitsin (AMC)), and antimitotic srestva (e.g., vincristine and vinblastine).
Конъюгаты согласно изобретению можно использовать для модификации данного биологического ответа, лекарственное средство или группу лекарственного средства не следует понимать, как ограниченные классическими лекарственными средствами. Например, группа лекарственного средства может представлять собой белок или полипептид, обладающий требуемой биологической активностью. Такие белки могут включать в себя, например, токсин, такой как абрин, рицин A, экзотоксин pseudomonas или дифтерийный токсин; белок, такой как фактор некроза опухоли, α-интерферон, β-интерферон, фактор роста нервов, тромбоцитатный фактор роста, тканевой активатор плазминогена, тромботическое вещество или антиангиогенное вещество, например, ангиостатин или эндостатин; или модификаторы биологического ответа, такие как, например, лимфокины, интерлейкин-1 ("IL-1"), интерлейкин-2 ("IL-2"), интерлейкин-6 ("IL-6"), гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор ("GM-CSF"), гранулоцитарный колониестимулирующий фактор ("G-CSF") или другие факторы роста.The conjugates according to the invention can be used to modify this biological response, a drug or a group of drugs should not be understood as limited to classical drugs. For example, a group of a drug may be a protein or polypeptide having the desired biological activity. Such proteins may include, for example, a toxin such as abrin, ricin A, pseudomonas exotoxin, or diphtheria toxin; a protein such as tumor necrosis factor, α-interferon, β-interferon, nerve growth factor, platelet growth factor, tissue plasminogen activator, thrombotic substance or anti-angiogenic substance, for example, angiostatin or endostatin; or biological response modifiers, such as, for example, lymphokines, interleukin-1 ("IL-1"), interleukin-2 ("IL-2"), interleukin-6 ("IL-6"), granulocyte-macrophage colony stimulating factor ("GM-CSF"), granulocyte colony stimulating factor ("G-CSF"), or other growth factors.
Антитела также могут быть связаны с твердыми подложками, которые являются особенно пригодными для иммунологических анализов или очистки антигена-мишени. Такие твердые подложки включают в себя, но не ограничиваются ими, стекло, целлюлозу, полиакриламид, нейлон, полистирол, поливинилхлорид или полипропилен.Antibodies can also be coupled to solid supports that are particularly suitable for immunological assays or purification of a target antigen. Such solid supports include, but are not limited to, glass, cellulose, polyacrylamide, nylon, polystyrene, polyvinyl chloride or polypropylene.
Способы конъюгации таких терапевтических групп с антителами хорошо известны, смотрите, например, Arnon et al., "Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy", в Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy, Reisfeld et al. (eds.), pp. 243-56 (Alan R. Liss, Inc. 1985); Hellstrom et al., "Antibodies For Drug Delivery", в Controlled Drug Delivery (2nd Ed.), Robinson et al. (eds.), pp. 623-53 (Marcel Dekker, Inc. 1987); Thorpe, "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review", в Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications, Pinchera et al. (eds.), pp. 475-506 (1985); "Analysis, Results, And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy", в Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy, Baldwin et al. (eds.), pp. 303-16 (Academic Press 1985), и Thorpe et al., "The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates", Immunol. Rev. 62:119-58 (1982).Methods for conjugating such therapeutic groups to antibodies are well known, see, for example, Arnon et al., "Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy", in Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy, Reisfeld et al. (eds.), pp. 243-56 (Alan R. Liss, Inc. 1985); Hellstrom et al., "Antibodies For Drug Delivery", in Controlled Drug Delivery (2nd Ed.), Robinson et al. (eds.), pp. 623-53 (Marcel Dekker, Inc. 1987); Thorpe, "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review", in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications, Pinchera et al. (eds.), pp. 475-506 (1985); "Analysis, Results, And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy," in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy, Baldwin et al. (eds.), pp. 303-16 (Academic Press 1985), and Thorpe et al., "The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates", Immunol. Rev. 62: 119-58 (1982).
Альтернативно антитело можно конъюгировать со вторым антителом с образованием гетероконъюгата антитела, как описано Segal в патенте США № 4676980, который включен в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме.Alternatively, the antibody can be conjugated to a second antibody to form an antibody heteroconjugate, as described by Segal in US Pat. No. 4,676,980, which is incorporated herein by reference in its entirety.
Антитело с конъюгированной с ним терапевтической группой, или без нее, вводимое отдельно или в сочетании с цитотоксическим фактором(ами) и/или цитокином(ами), можно использовать в качестве лекарственного средства.An antibody with or without a conjugated therapeutic group, administered alone or in combination with cytotoxic factor (s) and / or cytokine (s), can be used as a medicine.
В другом варианте осуществления антитело может быть конъюгированным с "рецептором" (таким как стрептавидин) для применения в предварительном нацеливании на опухоль, где конъюгат антитело-рецептор вводят пациенту, а затем с использованием вещества для выведения удаляют из кровотока несвязанный конъюгат, с последующим введением "лиганда" (например, авидина), который конъюгирован с цитотоксическим веществом (например, радионуклидом).In another embodiment, the antibody may be conjugated to a "receptor" (such as streptavidin) for use in pre-targeting a tumor, where the antibody-receptor conjugate is administered to a patient, and then an unbound conjugate is removed from the bloodstream using an excretory agent, followed by " ligand "(e.g., avidin), which is conjugated to a cytotoxic substance (e.g., a radionuclide).
Для выявления антител, которые связываются с белками или полипептидами IL-31, можно использовать множество способов, известных специалистам в данной области. Иллюстративные способы анализа подробно описаны в Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow and Lane (Eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988. Репрезентативные примеры таких анализов включают в себя: совмещенный иммуноэлектрофорез, радиоиммунный анализ, радиоиммунопреципитацию, твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA), дот-блот или вестерн-блот анализ, ингибиторный или конкурентный анализ и "сэндвич"-анализ. Кроме того, можно проводить скрининг антител на связывание с белком или полипептидом IL-31 дикого типа относительно мутантной формы.To identify antibodies that bind to proteins or polypeptides of IL-31, you can use many methods known to specialists in this field. Illustrative assay methods are described in detail in Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow and Lane (Eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988. Representative examples of such assays include: combined immunoelectrophoresis, radioimmunoassay, radioimmunoprecipitation, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) , dot blot or western blot analysis, inhibitory or competitive analysis and sandwich analysis. In addition, antibodies can be screened for binding to the wild-type IL-31 protein or polypeptide relative to the mutant form.
Антитела против IL-31 можно использовать для маркирования клеток, которые экспрессируют IL-31; для выделения IL-31 посредством аффинной очистки; для диагностических анализов для определения уровней полипептидов IL-31 в кровотоке; для выявления или количественного определения растворимого IL-31 в качестве маркера связанной с ним патологии или заболевания; в аналитических способах с использованием способов FACS; для скрининга экспрессирующих библиотек; для получения антиидиотипических антител; и в качестве нейтрализующих антител или в качестве антагонистов для блокирования активности IL-31 in vitro и in vivo. Пригодные прямые маркеры или метки включают в себя радионуклиды, ферменты, субстраты, кофакторы, ингибиторы, флуоресцентные маркеры, хемилюминесцентные маркеры, магнитные частицы и т.п.; характерной чертой непрямых маркеров может быть применение пар биотин-авидин или других пар комплемент/антикомплемент в качестве промежуточных соединений. Описанные в настоящем описании антитела также можно прямо или непрямо конъюгировать с лекарственными средствами, токсинами, радионуклидами и т.п., и эти конъюгаты можно использовать для диагностических или терапевтических способов применения in vivo. Более того, антитела против IL-31 или их фрагменты можно использовать in vitro для выявления денатурированного IL-31 или его фрагментов в анализах, например, в вестерн-блотах или других анализах, известных в данной области.Anti-IL-31 antibodies can be used to label cells that express IL-31; for isolation of IL-31 by affinity purification; for diagnostic tests to determine the levels of IL-31 polypeptides in the bloodstream; to detect or quantify soluble IL-31 as a marker for an associated pathology or disease; in analytical methods using FACS methods; for screening expression libraries; to obtain anti-idiotypic antibodies; and as neutralizing antibodies or as antagonists for blocking IL-31 activity in vitro and in vivo. Suitable direct markers or labels include radionuclides, enzymes, substrates, cofactors, inhibitors, fluorescent markers, chemiluminescent markers, magnetic particles, and the like; a characteristic feature of indirect markers may be the use of biotin-avidin pairs or other complement / anti-complement pairs as intermediates. The antibodies described herein can also be directly or indirectly conjugated to drugs, toxins, radionuclides and the like, and these conjugates can be used for diagnostic or therapeutic methods of in vivo use. Furthermore, anti-IL-31 antibodies or fragments thereof can be used in vitro to detect denatured IL-31 or fragments thereof in assays, for example, Western blots or other assays known in the art.
Пригодные поддающиеся детекции молекулы могут быть прямо или непрямо присоединены к полипептиду или антителу и могут включать в себя радионуклиды, ферменты, субстраты, кофакторы, ингибиторы, флуоресцентные маркеры, хемилюминесцентные маркеры, магнитные частицы и т.п. Пригодные цитотоксические молекулы могут быть прямо или непрямо присоединены к полипептиду или антителу и могут включать в себя бактериальные или растительные токсины (например, дифтерийный токсин, сапорин, экзотоксин Pseudomonas, рицин, абрин и т.п.), а также терапевтические радионуклиды, такие как йод-131, рений-188 или иттрий-90 (либо прямо присоединенные к полипептиду или антителу, либо непрямо присоединенные, например, посредством хелатирующей группы). Полипептиды или антитела также могут быть конъюгированы с цитотоксическими лекарственными средствами, такими как адриамицин. Для непрямого присоединения поддающейся детекции или цитотоксической молекулы, поддающуюся детекции или цитотоксическую молекулу можно конъюгировать с членом пары комплементарное вещество/антикомплементарное вещество, где другой член связывают с полипептидом или частью антитела. Для этих целей иллюстративной парой комплементарное вещество/антикомплементарное вещество является пара биотин/стрептавидин.Suitable detectable molecules can be directly or indirectly attached to a polypeptide or antibody, and may include radionuclides, enzymes, substrates, cofactors, inhibitors, fluorescent markers, chemiluminescent markers, magnetic particles, and the like. Suitable cytotoxic molecules can be directly or indirectly attached to a polypeptide or antibody and can include bacterial or plant toxins (e.g. diphtheria toxin, saporin, Pseudomonas exotoxin, ricin, abrin, etc.), as well as therapeutic radionuclides, such as iodine-131, rhenium-188 or yttrium-90 (either directly attached to the polypeptide or antibody, or indirectly attached, for example, by means of a chelating group). Polypeptides or antibodies can also be conjugated to cytotoxic drugs, such as adriamycin. For indirectly attaching a detectable or cytotoxic molecule, a detectable or cytotoxic molecule can be conjugated to a member of a complementary substance / anti-complementary substance pair, where another member is coupled to a polypeptide or part of an antibody. For these purposes, an illustrative complementary / anti-complementary substance pair is a biotin / streptavidin pair.
Связывающиеся полипептиды также могут действовать как "антагонисты" IL-31 для блокирования связывания IL-31 и передачи сигнала in vitro и in vivo. Эти связывающиеся полипептиды против IL-31 могут быть пригодными для ингибирования активности IL-31 или связывания белка.Binding polypeptides can also act as “antagonists” of IL-31 to block IL-31 binding and signal transmission in vitro and in vivo. These anti-IL-31 binding polypeptides may be useful for inhibiting IL-31 activity or protein binding.
Слитые белки полипептид-токсин и слитые белки антитело-токсин также можно использовать для ингибирования или разрушения клеток-мишеней или тканей-мишеней (например, для воздействия на злокачественные клетки или ткани). Альтернативно, если полипептид обладает различными функциональными доменами (т.е. активирующим доменом или связывающим рецептор доменом, плюс домен для нацеливания), то слитый белок, включающий в себя только домен для нацеливания, может быть пригодным для направления поддающейся детекции молекулы, цитотоксической молекулы или комплементарной молекулы в представляющий интерес тип клетки или ткани. В случаях, когда слитый белок только с одним доменом включает в себя комплементарную молекулу, антикомплементарную молекулу можно конъюгировать с поддающейся детекции или цитотоксической молекулой. Такие слитые белки домен-комплементарная молекула, таким образом, представляют собой типичный носитель для нацеливания или носитель для специфичной в отношении клетки/ткани доставки типичных конъюгатов антикомплементарной поддающейся детекции/цитотоксической молекулы.Polypeptide-toxin fusion proteins and antibody-toxin fusion proteins can also be used to inhibit or destroy target cells or target tissues (for example, to target cancer cells or tissues). Alternatively, if the polypeptide has different functional domains (i.e., an activating domain or a receptor binding domain, plus a targeting domain), then a fusion protein including only the targeting domain may be suitable for directing a detectable molecule, cytotoxic molecule, or complementary molecule to the type of cell or tissue of interest. In cases where a fusion protein with only one domain includes a complementary molecule, the anti-complementary molecule can be conjugated to a detectable or cytotoxic molecule. Such fusion proteins of a domain-complementary molecule, therefore, are a typical targeting carrier or a carrier for specific cell / tissue delivery of typical conjugates of an anti-complementary detectable / cytotoxic molecule.
В другом варианте осуществления можно использовать слитые белки антитело против IL-31-цитокин для уничтожения in vivo тканей-мишеней (например, тканей лейкоза, лимфомы, рака легкого, рака толстого кишечника, меланомы, рака поджелудочной железы, рака яичника, злокачественных опухолей кожи, крови и костного мозга, или других злокачественных опухолей, где экспрессируются рецепторы для IL-31) (Смотрите, главным образом, Hornick et al., Blood 89:4437-47, 1997). Описанные слитые белки осуществляют нацеливание антитела в требуемую область действия, обеспечивая посредством этого повышенную локальную концентрацию антитела. Пригодные полипептиды IL-31 или антитела против IL-31 направлены на нежелательную клетку или ткань (т.е. опухоль или лейкоз), и они повышают опосредуемый слитым с ними цитокином лизис клетки-мишени эффекторными клетками. Пригодные для этих целей цитокины включают в себя, например, интерлейкин-2 и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF).In another embodiment, anti-IL-31-cytokine antibody fusion proteins can be used to kill in vivo target tissues (e.g., leukemia, lymphoma, lung cancer, colon cancer, melanoma, pancreatic cancer, ovarian cancer, skin cancer, blood and bone marrow, or other malignant tumors where IL-31 receptors are expressed) (See mainly Hornick et al., Blood 89: 4437-47, 1997). The described fusion proteins target the antibody to the desired region of action, thereby providing an increased local concentration of the antibody. Suitable IL-31 polypeptides or anti-IL-31 antibodies target an unwanted cell or tissue (i.e., a tumor or leukemia), and they increase the cytokine-mediated fusion of the target cell with effector cells. Suitable cytokines for these purposes include, for example, interleukin-2 and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF).
В другом варианте осуществления, если полипептид IL-31, или антитело против IL-31, нацелен на клетки или ткани сосудов, такой полипептид или антитело можно конъюгировать с радионуклидом и, в частности, с испускающим бета-излучение радионуклидом, для снижения рестеноза.In another embodiment, if the IL-31 polypeptide, or anti-IL-31 antibody, targets vascular cells or tissues, such a polypeptide or antibody can be conjugated to a radionuclide and, in particular, a beta-emitting radionuclide to reduce restenosis.
Моноклональные антитела согласно изобретению можно определять по их способности ингибировать, блокировать или нейтрализовать лиганд IL-31, как определяют посредством различных моделей in vivo, известных в данной области и описанных в настоящем описании, включая, но не ограничиваясь ими, модель NC/Nga, накожную модель Ova, модель хронической гиперчувствительности и хроническую модель с гаптеном.Monoclonal antibodies of the invention can be determined by their ability to inhibit, block, or neutralize the IL-31 ligand, as determined by various in vivo models known in the art and described herein, including, but not limited to, the NC / Nga model, cutaneous Ova model, a model of chronic hypersensitivity and a chronic model with hapten.
Как направленные в кожу T-клетки, так и эпидермальные кератиноциты, вовлечены в патологию кожных заболеваний у человека. Экспрессия мРНК и белка IL-31 у человека ограничивается направленной в кожу популяцией T-клеток CLA+. По существу, антагонист IL-31, включая антитело или антагонист рецептора, будет пригодным для лечения заболеваний кожи и эпидермиса, при которых выявляются T-клетки CLA+. Такие заболевания включают в себя, например, атопический дерматит, контактный дерматит, индуцируемые лекарственным средством аллергические реакции, тропные к коже вирусы и ассоциированный с вирусом зуд, витилиго, кожную T-клеточную лимфому, очаговую алопецию, красные угри, обыкновенные угри, узловатую почесуху и буллезный пемфигоид. Для определения эффекта нейтрализующего моноклонального антитела против IL-31 являются пригодными хемокиновые маркеры, такие как TARC и MDC. Как представлено в примере 15, ингибиторные эффекты лечения антителами против IL-31, описанными в настоящем описании, можно определять посредством мониторинга уровней TARC и MDC.Both T-cells directed to the skin and epidermal keratinocytes are involved in the pathology of skin diseases in humans. The expression of mRNA and IL-31 protein in humans is limited to the skin-directed population of CLA + T cells. Essentially, an IL-31 antagonist, including an antibody or receptor antagonist, will be useful in treating skin and epidermal diseases in which CLA + T cells are detected. Such diseases include, for example, atopic dermatitis, contact dermatitis, drug-induced allergic reactions, skin tropic viruses and the virus-associated itching, vitiligo, cutaneous T-cell lymphoma, focal alopecia, redheads, acne vulgaris, nodular pruritus and bullous pemphigoid. Chemokine markers such as TARC and MDC are suitable for determining the effect of a neutralizing monoclonal anti-IL-31 antibody. As presented in Example 15, the inhibitory effects of anti-IL-31 antibody treatment described herein can be determined by monitoring TARC and MDC levels.
Контактный дерматитContact dermatitis
Аллергический контактный дерматит определяют как опосредуемую T-клетками иммунную реакцию на антиген, который контактирует с кожей. Считают, что популяция T-клеток CLA+ вовлечена в запуск дерматита, поскольку зависимый от аллергена T-клеточный ответ в основном ограничивается популяцией клеток CLA+ (Смотрите Santamaria-Babi, L.F., et al., J Exp Med: 181, 1935, (1995)). Последние данные показали, что только клетки памяти (CD45RО+) CD4+ CLA+, но не CD8+ T-клетки, в ответ на никель, распространенный аллерген контактной гиперчувствительности, пролифирируют и продуцируют цитокины как 1 типа (IFN-), так 2 типа (IL-5). Более того, количество клеток, экспрессирующих CLA в сочетании с CD4, CD45RO (памяти) или CD69, возрастает после специфичной стимуляции никелем, и они экспрессируют рецепторы для хемокинов CXCR3, CCR4, CCR10, но не CCR6. Смотрите Moed H., et al., Br J Dermatol:51, 32, (2004).Allergic contact dermatitis is defined as a T-cell mediated immune response to an antigen that comes in contact with the skin. The CLA + T-cell population is believed to be involved in triggering dermatitis, since the allergen-dependent T-cell response is mainly limited to the CLA + cell population (See Santamaria-Babi, LF, et al., J Exp Med: 181, 1935, (1995) ) Recent data showed that only memory cells (CD45RО +) CD4 + CLA +, but not CD8 + T cells, in response to nickel, a common contact hypersensitivity allergen, proliferate and produce cytokines of both type 1 (IFN-) and type 2 (IL- 5). Moreover, the number of cells expressing CLA in combination with CD4, CD45RO (memory) or CD69 increases after specific stimulation with nickel, and they express chemokine receptors CXCR3, CCR4, CCR10, but not CCR6. See Moed H., et al., Br J Dermatol: 51, 32, (2004).
В моделях на животных было показано, что аллергический контактный дерматит является зависимым от T-клеток и что отвечающие за аллергическую реакцию T-клетки мигрируют в область нанесения аллергена. Смотрите главным образом: Engeman T.M., et al., J Immunol: 164, 5207, (2000); Ferguson T.A. & Kupper T.S. J Immunol: 150, 1172, (1993); и Gorbachev A.V. & Fairchild R.L. Crit Rev Immunol: 21, 451(2001). Поскольку T-клетки CLA+ продуцируют IL-31, и стимуляция кератиноцитов кожи посредством IL-31 может индуцировать провоспалительные хемокины, такие как TARC и MDC, IL-31 может быть вовлечен в патофизиологию контактного дерматита. Нейтрализующие антитела против IL-31 применяли в модели контактной гиперчувствительности на мышах. Смотрите пример 8.In animal models, it has been shown that allergic contact dermatitis is T-cell dependent and that T cells responsible for the allergic reaction migrate to the area where the allergen is applied. See mainly: Engeman T.M., et al., J Immunol: 164, 5207, (2000); Ferguson T.A. & Kupper T.S. J Immunol: 150, 1172, (1993); and Gorbachev A.V. & Fairchild R.L. Crit Rev Immunol: 21, 451 (2001). Since CLA + T cells produce IL-31, and stimulation of skin keratinocytes by IL-31 can induce pro-inflammatory chemokines such as TARC and MDC, IL-31 may be involved in the pathophysiology of contact dermatitis. Anti-IL-31 neutralizing antibodies were used in a mouse model of contact hypersensitivity. See example 8.
Таким образом, нейтрализацию IL-31 посредством антител, описанных в настоящем описании, можно применять для улучшения клинического исхода контактной гиперчувствительности посредством ингибирования, снижения, предотвращения или блокирования воспаления и/или расчесывания, связанных с заболеванием.Thus, neutralizing IL-31 by the antibodies described herein can be used to improve the clinical outcome of contact hypersensitivity by inhibiting, reducing, preventing or blocking inflammation and / or combing associated with the disease.
Атопический дерматитAtopic dermatitis
Атопический дерматит (AD) представляет собой хроническое рецидивирующее воспалительное заболевание кожи, и его частота в течение последних десятилетий резко возросла. Клинически AD характеризуется сильно зудящими часто шелушащимися бляшками и папулами, которые отражают хроническое рецидивирующее течение. Диагноз AD, главным образом, основан на главных и второстепенных клинических признаках. Смотрите Hanifin J.M., Arch Dermatol: 135, 1551 (1999). При гистопатологии выявляют спонгиоз, гиперкератоз и фокальный паракератоз в острых очагах повреждения, в то время как выраженная гиперплазия эпидермиса с гиперкератозом и паракератозом, акантозом/гипергранулезом и околососудистой инфильтрацией дермы лимфоцитами и изобилием тучных клеток являются признаками хронических очагов повреждения.Atopic dermatitis (AD) is a chronic relapsing inflammatory skin disease, and its frequency has increased dramatically over the past decades. Clinically, AD is characterized by severely itchy, often flaky plaques and papules that reflect a chronic relapsing course. The diagnosis of AD is mainly based on primary and secondary clinical signs. See Hanifin J.M., Arch Dermatol: 135, 1551 (1999). With histopathology, spongiosis, hyperkeratosis and focal parakeratosis in acute foci of damage are detected, while severe epidermal hyperplasia with hyperkeratosis and parakeratosis, acanthosis / hypergranulosis and perivascular dermal infiltration of lymphocytes and abnormalities in mast cells are a sign of mast cell damage.
T-клетки играют центральную роль в запуске локальных иммунных ответов в тканях, и данные подтверждают, что инфильтрирующие кожу T-клетки, в частности, могут играть ключевую роль в запуске и поддержании иммунных ответов с нарушенной регуляцией в коже. Приблизительно 90% инфильтрированных T-клеток в воспалительных областях кожи экспрессируют кожный ассоциированный с лимфоцитами Ag (CLA+), который связывает E-селектин, индуцибельную молекулу адгезии на эндотелии (описан в Santamaria-Babi L.F., et al., Eur J Dermatol: 14, 13, (2004)). Документировано значительное повышение циркулирующих T-клеток CLA+ среди пациентов с AD по сравнению с контрольными индивидуумами (Смотрите Teraki Y., et al., Br J Dermatol: 143, 373 (2000)), в то время как в других источниках показано, что на экстракт аллергена предпочтительно отвечают T-клетки памяти CLA+ пациентов с AD по сравнению с популяцией CLA- (Смотрите Santamaria-Babi, L.F., et al., J Exp Med:181, 1935, (1995)). У человека патогенез атопического нарушения кожи ассоциирован с повышением количества T-клеток CLA+, которые экспрессируют повышенные уровни цитокинов типа Th-2, таких как IL-5 и IL-13, 9, 10. Смотрите Akdis M., et al., Eur J Immunol: 30, 3533 (2000); и Hamid Q., et al., J Allergy Clin Immunol: 98, 225 (1996).T cells play a central role in triggering local immune responses in tissues, and data confirm that skin infiltrating T cells, in particular, can play a key role in triggering and maintaining immune responses with impaired regulation in the skin. Approximately 90% of the infiltrated T cells in inflammatory areas of the skin express cutaneous lymphocyte-associated Ag (CLA +), which binds E-selectin, an inducible endothelial adhesion molecule (described in Santamaria-Babi LF, et al., Eur J Dermatol: 14, 13, (2004)). A significant increase in circulating CLA + T cells has been documented among patients with AD compared with control individuals (See Teraki Y., et al., Br J Dermatol: 143, 373 (2000)), while other sources show that allergen extract preferably respond to CLA + memory T cells of patients with AD compared to the CLA- population (See Santamaria-Babi, LF, et al., J Exp Med: 181, 1935, (1995)). In humans, the pathogenesis of atopic skin disorders is associated with an increase in the number of CLA + T cells that express elevated levels of Th-2 type cytokines, such as IL-5 and IL-13, 9, 10. See Akdis M., et al., Eur J Immunol: 30, 3533 (2000); and Hamid Q., et al., J Allergy Clin Immunol: 98, 225 (1996).
У мышей NC/Nga спонтанно развиваются подобные AD очаги повреждения, которые соответствуют AD человека во многих аспектах, включая клиническое течение и признаки, гистопатологию и иммунопатологию, при содержании в условиях без неспецифичного патогена (не-SPF) в возрасте приблизительно 6-8 недель. В противоположность, у мышей NC/Nga, которых содержат в условиях SPF, кожные очаги повреждения не развиваются. Однако начало спонтанных повреждений кожи и поведения с расчесыванием можно синхронизировать у мышей NC/Nga, содержащихся в условиях SPF, посредством недельной внутрикожной инъекции неочищенного антигена пылевого клеща. Смотрите Matsuoka H., et al., Allergy: 58, 139 (2003). Таким образом, развитие AD у NC/Nga является приемлемой моделью для оценки новых лекарственных средств для лечения AD.NC / Nga mice spontaneously develop AD-like lesions that correspond to human AD in many aspects, including clinical course and signs, histopathology and immunopathology, when kept under conditions without a non-specific pathogen (non-SPF) at an age of approximately 6-8 weeks. In contrast, in NC / Nga mice that are kept under SPF conditions, skin lesions do not develop. However, the onset of spontaneous skin lesions and combing behavior can be synchronized in NC / Nga mice kept under SPF conditions by weekly intradermal injection of untreated dust mite antigen. See Matsuoka H., et al., Allergy: 58, 139 (2003). Thus, the development of AD in NC / Nga is an acceptable model for evaluating new drugs for the treatment of AD.
В дополнение к модели спонтанного AD у NC/Nga, накожную сенсибилизацию мышей с использованием OVA также можно использовать в качестве модели для индукции антиген-зависимого утолщения эпидермы и дермы с инфильтратом мононуклеаров в коже сенсибилизированных мышей. Это, как правило, совпадает с повышением сывороточных уровней общих и специфичных IgE, однако в норме в этой модели не происходит дисфункции кожного барьера или зуда. Смотрите Spergel J.M., et al., J Clin Invest, 101: 1614, (1998). Этот протокол можно модифицировать в целях индукции дисрегуляции кожного барьера и зуда посредством сенсибилзации трансгенных мышей DO11.10 OVA TCR посредством OVA. Повышенное количество антиген-специфичных T-клеток, которые могут распознавать сенсибилизирующий антиген, может повышать уровень воспаления в коже с индукцией видимого расчесывания и лихенизации/шелушения кожи.In addition to the NC / Nga spontaneous AD model, cutaneous sensitization of mice using OVA can also be used as a model for the induction of antigen-dependent thickening of the epidermis and dermis with mononuclear infiltrate in the skin of sensitized mice. This, as a rule, coincides with an increase in serum levels of general and specific IgE, however, normally in this model there is no skin barrier dysfunction or itching. See Spergel J. M., et al., J Clin Invest, 101: 1614, (1998). This protocol can be modified to induce dysregulation of the skin barrier and pruritus by sensitizing transgenic DO11.10 OVA TCR mice via OVA. An increased amount of antigen-specific T cells that can recognize a sensitizing antigen can increase the level of inflammation in the skin with the induction of visible scratching and lichenization / peeling of the skin.
Как модель спонтанного AD на NC/Nga, так и накожную модель с OVA в DO11.10, используют для изучения экспрессии IL-31 и IL-31RA при AD, а также способности антител, описанных в настоящем описании, ингибировать, снижать или нейтрализовать эффекты IL-31. Смотрите примеры 9 и 10 настоящего описания. В одном исследовании с использованием модели NC/Nga in vivo (пример 10), введение антител крысы против IL-31 мыши показало уменьшение расчесывания, но не уменьшение дерматита. Антитела, описанные в настоящем описании, являются пригодными для ингибирования расчесывания, обусловленного дерматитом и связанных с зудом заболеваний, включая атопический дерматит, узловатую почесуху и экзему. Ингибирование, уменьшение или предотвращение расчесывания отдельно может быть эффективным для лечения связанных с зудом заболеваний, включая, но не ограничиваясь ими, атопический дерматит, узловатую почесуху и экзему, поскольку прекращение расчесывания остановит прогрессирование дерматита, развитие которого зависит от расчесывания.Both the NC / Nga spontaneous AD model and the OVA cutaneous model in DO11.10 are used to study the expression of IL-31 and IL-31RA in AD, as well as the ability of the antibodies described herein to inhibit, reduce, or neutralize effects IL-31. See examples 9 and 10 of the present description. In one study using the in vivo NC / Nga model (Example 10), administration of rat antibodies against mouse IL-31 showed a reduction in scratching, but not a decrease in dermatitis. The antibodies described herein are useful for inhibiting dermatitis combing and pruritic diseases, including atopic dermatitis, nodular pruritus, and eczema. Inhibiting, reducing, or preventing combing alone can be effective in treating pruritus-related diseases, including but not limited to atopic dermatitis, nodular pruritus and eczema, since stopping the scratching will stop the progression of dermatitis, the development of which depends on scratching.
Дополнительные модели для определения ингибиторных эффектов антител против IL-31, описанных в настоящем описании, описаны в Umeuchi, H. et al., European Journal of Pharmacology, 518: 133-139, 2005; и в Yoo, J. et al., J. Experimental Medicine, 202:541-549, 2005.Additional models for determining the inhibitory effects of anti-IL-31 antibodies described herein are described in Umeuchi, H. et al., European Journal of Pharmacology, 518: 133-139, 2005; and in Yoo, J. et al., J. Experimental Medicine, 202: 541-549, 2005.
Таким образом, нейтрализацию IL-31 с помощью антител, описанных в настоящем описании, можно использовать для улучшения клинического исхода дерматита и связанных с зудом заболеваний, включая атопический дерматит, узловатую почесуху и экзему, посредством ингибирования, снижения, предотвращения или блокирования воспаления и/или расчесывания, ассоциированных с заболеванием.Thus, neutralizing IL-31 with the antibodies described herein can be used to improve the clinical outcome of dermatitis and pruritic diseases, including atopic dermatitis, nodular pruritus and eczema, by inhibiting, reducing, preventing or blocking inflammation and / or combing associated with the disease.
Индуцированные лекарственным средством кожные аллергические реакции замедленного типаDrug-induced delayed skin allergic reactions
Индуцированные лекарственным средством кожные аллергические реакции замедленного типа являются высоко гетерогенными и могут отражать множество различных патофизиологических процессов. Смотрите Brockow K., et al., Allergy: 57, 45 (2002). Было показано, что иммунологические механизмы, вовлеченные в эти реакции, либо опосредуются антителами, либо являются клеточно-опосредуемыми. При аллергии на лекарственное средство немедленного типа, IgE-опосредуемая антительная реакция может быть показана с помощью инъекционной кожной пробы и/или интрадермального теста через 20 мин, в то время как не являющиеся немедленными реакции на лекарственные средства могут происходить более чем через один час после последнего приема лекарственного средства и часто опосредованы T-клетками. Не являющиеся немедленными опосредуемые T-клетками реакции замедленного типа могут происходить у пациентов с побочными реакциями лекарственного средства, например, на пенициллины. Было показано, что у пациентов с аллергией на пенициллин пролиферативные T-клеточные ответы на пенициллины ограничиваются субпопуляцией T-клеток памяти (CD45RO+) CLA+, в то время как в подгруппе CD45RO+ CLA- показано отсутствие пролиферативного ответа. Смотрите Blanca M., Leyva L., et al., Blood Cells Mol Dis:31, 15 (2003). Реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) можно искусственно воспроизводить у мышей, что позволяет проводить оценку факторов, которые могут быть вовлечены в инициацию и поддержание ответа ГЗТ. Нейтрализующее антитело против IL-31 может быть эффективным при реакции гиперчувствительности замедленного типа. Смотрите пример 51.Drug-induced delayed skin allergic reactions are highly heterogeneous and can reflect many different pathophysiological processes. See Brockow K., et al., Allergy: 57, 45 (2002). It has been shown that the immunological mechanisms involved in these reactions are either mediated by antibodies or are cell-mediated. For immediate allergies to the drug, an IgE-mediated antibody response can be indicated by injection skin test and / or intradermal test after 20 minutes, while non-immediate drug reactions can occur more than one hour after the last taking the drug and is often mediated by T cells. Non-immediate T-cell-mediated delayed reactions can occur in patients with adverse drug reactions, such as penicillins. In patients with penicillin allergies, proliferative T-cell responses to penicillins are limited to a subpopulation of memory T-cells (CD45RO +) CLA +, while the subgroup CD45RO + CLA- shows the absence of a proliferative response. See Blanca M., Leyva L., et al., Blood Cells Mol Dis: 31, 15 (2003). Slow-type hypersensitivity reactions (HRT) can be artificially reproduced in mice, which allows the assessment of factors that may be involved in initiating and maintaining the HRT response. A neutralizing anti-IL-31 antibody may be effective in delayed-type hypersensitivity reactions. See example 51.
Токсический эпидермальный некролиз (TEN) представляет собой очень редкую, но крайне тяжелую реакцию на лекарственное средство, характеризующуюся распространенным апоптозом эпидермиса с обширными волдырями. В исследованиях было показано, что лимфоциты, инфильтрирующие волдыри, представляют собой T-клетки CLA+, и они могут проявлять цитотоксичность в отношении кератиноцитов эпидермиса. Смотрите Leyva L., et al.,. J Allergy Clin Immunol: 105, 157 (2000); и Nassif A., Bensussan A., et al., J Allergy Clin Immunol:114, 1209 (2004). Система с трансгенными мышами, в которой OVA экспрессируется под контролем промотора кератина-5 (K5) в кератиноцитах эпидермиса и волосяного фолликула мышей, была создана для получения модели TEN на животных. Специфичные в отношении OVA CD8+ T-клетки при адоптивном переносе в мышей K5-OVA подвергаются активации и пролиферации в дренирующих кожу лимфатических узлах и оказывают воздействие на кожу мышей K5-OVA, что приводит к развитию кожных очагов повреждения, которые напоминают TEN. Смотрите Azukizawa H., et al., Eur J Immunol: 33, 1879 (2003).Toxic epidermal necrolysis (TEN) is a very rare but extremely severe drug reaction characterized by widespread apoptosis of the epidermis with extensive blisters. Studies have shown that lymphocytes that infiltrate blisters are CLA + T cells and they may exhibit cytotoxicity against epidermal keratinocytes. See Leyva L., et al.,. J Allergy Clin Immunol: 105, 157 (2000); and Nassif A., Bensussan A., et al., J Allergy Clin Immunol: 114, 1209 (2004). A system with transgenic mice, in which OVA is expressed under the control of the keratin-5 (K5) promoter in keratinocytes of the epidermis and mouse hair follicle, was created to obtain a TEN model in animals. OVA-specific CD8 + T cells, when adoptively transferred to K5-OVA mice, undergo activation and proliferation in the skin drainage lymph nodes and affect the skin of K5-OVA mice, resulting in the development of skin lesions that resemble TEN. See Azukizawa H., et al., Eur J Immunol: 33, 1879 (2003).
Таким образом, нейтрализацию IL-31 посредством антител, описанных в настоящем описании, можно использовать для улучшения клинического исхода TEN посредством ингибирования, уменьшения, предотвращения или блокирования воспаления и/или расчесывания, обусловленного заболеванием.Thus, neutralizing IL-31 by the antibodies described herein can be used to improve the clinical outcome of TEN by inhibiting, reducing, preventing or blocking inflammation and / or combing due to disease.
Буллезный пемфигоидBullous pemphigoid
Буллезный пемфигоид представляет собой субэпидермальное нарушение, которое проявляется в виде субэпидермальных волдырей с инфильтратом в дерме нейтрофилов и эозинофилов. Диагноз характеризуется наличием антиген-специфичных антител против определенных белков адгезии эпидермиса и области перехода дерма-эпидерма. Смотрите Jordon R.E., et al., JAMA: 200, 751 (1967). В исследованиях по анализу роли T-клеток в патогенезе буллезного пемфигоида посредством анализа PBL и T-клеток волдырей кожи было выявлено преобладание T-клеток CLA+, экспрессирующих повышенные уровни Th2-цитокинов, таких как IL-4 и IL-13. Смотрите Terald Y., et si., J Invest Dermatol: 111, 1097 (2001). У пациентов с буллезным пемфигоидом после лечения системными кортикостероидами, встречаемость клеток CLA+, но не CLA-, продуцирующих интерлейкин-13, значительно снижается. Уменьшение количества клеток CLA+ после лечения кортикостероидами ассоциировано с клиническим улучшением. Смотрите Teraki, там же.Bullous pemphigoid is a subepidermal disorder, which manifests itself in the form of subepidermal blisters with an infiltrate in the dermis of neutrophils and eosinophils. The diagnosis is characterized by the presence of antigen-specific antibodies against certain epidermal adhesion proteins and the dermal epidermal transition region. See Jordon R.E., et al., JAMA: 200, 751 (1967). In studies analyzing the role of T cells in the pathogenesis of bullous pemphigoid by analyzing PBL and T cells of skin blisters, a predominance of CLA + T cells expressing elevated levels of Th2 cytokines such as IL-4 and IL-13 was revealed. See Terald Y., et si., J Invest Dermatol: 111, 1097 (2001). In patients with bullous pemphigoid after treatment with systemic corticosteroids, the incidence of CLA + but not CLA- cells producing interleukin-13 is significantly reduced. A decrease in the number of CLA + cells after treatment with corticosteroids is associated with clinical improvement. See Teraki, ibid.
Таким образом, нейтрализацию IL-31 посредством антител, описанных в настоящем описании, можно использовать для улучшения клинического исхода буллезного пемфигоида посредством ингибирования, уменьшения, предотвращения или блокирования воспаления и/или расчесывания, обусловленных заболеванием.Thus, the neutralization of IL-31 by the antibodies described herein can be used to improve the clinical outcome of the bullous pemphigoid by inhibiting, reducing, preventing or blocking inflammation and / or scratching due to the disease.
Очаговая алопецияAlopecia areata
Под очаговой алопецией (AA) понимают ограниченное тканью аутоиммунное заболевание волосяных фолликулов, в которых прекращена активность фолликула вследствие непрерывной активности лимфатических инфильтратов. AA приводит к областям полной потери волос по всему телу, хотя в действительности не происходит утраты волосяных фолликулов, даже в областях, в которых волосы отсутствуют. Несмотря на отсутствие клинических признаков воспаления, в биоптатах кожи из областей активного заболевания показано перифолликулярное лимфоцитарное воспаление, главным образом, из CD4+ клеток, совместно с внутрифолликулярным инфильтратом CD8+. Смотрите Kalish R.S. & Gilhar A. J Investig Dermatol Symp Proc: 8, 164 (2003).Alopecia areata (AA) is understood to mean a tissue-limited autoimmune disease of hair follicles in which follicle activity is discontinued due to the continuous activity of lymphatic infiltrates. AA leads to areas of complete hair loss throughout the body, although in reality there is no loss of hair follicles, even in areas where hair is missing. Despite the absence of clinical signs of inflammation, skin biopsy specimens from areas of active disease show perifollicular lymphocytic inflammation, mainly from CD4 + cells, together with intrafollicular CD8 + infiltrate. See Kalish R.S. & Gilhar A. J Investig Dermatol Symp Proc: 8, 164 (2003).
В исследованиях было показано, что инфильтрирующие кожу черепа CD4+ или CD8+ лимфоциты экспрессируют CLA, и в периферической крови индивидуумов с AA процентное содержание CD4+ или CD8+ лимфоцитов CLA+ значительно выше, чем в периферической крови у здоровых контрольных доноров. Более того, было показано, что пациенты с тяжелой или прогрессирующей AA являются значительно более CLA-положительными по сравнению с пациентами, выздоравливающими от заболевания, и снижение процентного содержания клеток CLA+ соответствует хорошему клиническому течению. Смотрите Yano S., et al., Acta Derm Venereal: 82, 82 (2002). Таким образом, эти исследования подтверждают, что лимфоциты CLA+ могут играть важную роль в AA. Модели с ксенотрансплантацией показали, что активированные T-клетки, вероятно, участвуют в патогенезе AA. В поврежденной коже черепа пациентов с AA, трансплантированной мышам nude, происходило восстановление роста волос, совпадающее с утратой инфильтрирующих лимфоцитов в трансплантате, и перенос активированных T-клеток из очагов повреждения мышам SCID может передавать потерю волос эксплантатам кожи черепа человека на мышах SCID. Смотрите Kalish R.S. & Gilhar A. J Investig Dermatol Symp Proc: 8, 164 (2003).Studies have shown that infiltrating the skin of the skull with CD4 + or CD8 + lymphocytes express CLA, and in the peripheral blood of individuals with AA, the percentage of CD4 + or CD8 + lymphocytes CLA + is significantly higher than in the peripheral blood of healthy control donors. Moreover, it was shown that patients with severe or progressive AA are significantly more CLA-positive compared with patients recovering from the disease, and a decrease in the percentage of CLA + cells corresponds to a good clinical course. See Yano S., et al., Acta Derm Venereal: 82, 82 (2002). Thus, these studies confirm that CLA + lymphocytes can play an important role in AA. Xenograft models have shown that activated T cells are likely to be involved in the pathogenesis of AA. In the damaged skin of the skull of patients with AA transplanted into nude mice, hair regrowth occurred, coinciding with the loss of infiltrating lymphocytes in the graft, and the transfer of activated T cells from the lesion sites to SCID mice can transfer hair loss to human skull explants in SCID mice. See Kalish R.S. & Gilhar A. J Investig Dermatol Symp Proc: 8, 164 (2003).
Разнообразные иммуномодулирующие лекарственные средства составляют часть традиционного лечения этого нарушения, однако ни одно из этих лекарственных средств не оказывает постоянного эффекта. Смотрите Tang L., et al., J Invest Dermatol: 120, 400 (2003); Tang L., et al., (2004); и Tang L., et al., J Am Acad Dermatol: 49, 1013 (2003). Тем не менее, их применение в пригодных моделях на животных является инструментом для анализа молекулярных механизмов терапевтических эффектов. Смотрите Shapiro J., et al., J Investig Dermatol Symp Proc: 4, 239 (1999); Tang L., et al., Old wine in new bottles: reviving old therapies for alopecia areata using rodent models (2003); и Verma D.D., et al., Eur J Dermatol:14, 332 (2004).A variety of immunomodulatory drugs are part of the traditional treatment for this disorder, however, none of these drugs have a permanent effect. See Tang L., et al., J Invest Dermatol: 120, 400 (2003); Tang L., et al., (2004); and Tang L., et al., J Am Acad Dermatol: 49, 1013 (2003). However, their use in suitable animal models is a tool for analyzing the molecular mechanisms of therapeutic effects. See Shapiro J., et al., J Investig Dermatol Symp Proc: 4, 239 (1999); Tang L., et al., Old wine in new bottles: reviving old therapies for alopecia areata using rodent models (2003); and Verma D.D., et al., Eur J Dermatol: 14, 332 (2004).
Таким образом, нейтрализацию IL-31 посредством антител, описанных в настоящем изобретении, можно использовать для улучшения клинического исхода очаговой алопеции посредством ингибирования, уменьшения, профилактики или блокирования воспаления и/или расчесывания, обусловленных заболеванием.Thus, the neutralization of IL-31 by the antibodies described in the present invention can be used to improve the clinical outcome of focal alopecia by inhibiting, reducing, preventing or blocking inflammation and / or combing caused by the disease.
Красные угри/Обыкновенные угриRed Acne / Common Acne
Обыкновенные угри, нарушение аппарата волосяных фолликулов и сальных желез, представляют собой наиболее распространенную кожную проблему подростков. Полагают, что аномалии кератинизации фолликула вызывают угревую сыпь. Красные угри отличаются от обыкновенных наличием красных папул, пустул и пузырей и обширных телеангиэктозий, но отсутствием комедонов (белых головок). Повышенное выделение кожного сала из сальных желез является основным фактором патофизиологии обыкновенных угрей. С развитием угрей ассоциированы также другие функции сальных желез, включая провоспалительные липиды сальных желез; различные продуцируемые локально цитокины; околожелезистые пептиды и нейропептиды, такие как рилизинг-фактор кортикотропина, который продуцируется себоцитами; и вещество P, которое экспрессируется в нервных окончаниях вблизи кажущихся здоровыми железами пациентов с угревой сыпью. Смотрите Zouboulis CC. Clin Dermatol: 22, 360 (2004).Acne vulgaris, a violation of the apparatus of the hair follicles and sebaceous glands, are the most common skin problem of adolescents. It is believed that abnormalities of keratinization of the follicle cause acne. Red acne differs from ordinary acne in the presence of red papules, pustules and blisters and extensive telangiectosis, but the absence of comedones (white heads). Increased sebum secretion from the sebaceous glands is the main factor in the pathophysiology of common acne. Other sebaceous gland functions are also associated with the development of acne, including pro-inflammatory lipid lipids; various locally produced cytokines; near-iron peptides and neuropeptides, such as corticotropin releasing factor, which is produced by sebocytes; and substance P, which is expressed in nerve endings near acne-appearing healthy glands of patients. See Zouboulis CC. Clin Dermatol: 22, 360 (2004).
Несмотря на то что патофизиология обыкновенных угрей и красных угрей остается неизвестной, клинические наблюдения и гистопатологические исследования позволяют предположить, что воспаление волосяного фолликула и сальной железы может быть центральным звеном патогенеза красных угрей и обыкновенных угрей. Предшествующие исследования с анализом подгрупп T-клеток, инфильтрирующих очаги повреждения при красных угрях, указывают на то, что большинство T-клеток экспрессируют CD4. Смотрите Rufli T. & Buchner S.A. Demiatologica: 169, 1 (1984).Although the pathophysiology of common blackheads and redheads remains unknown, clinical observations and histopathological studies suggest that inflammation of the hair follicle and sebaceous gland may be the central link in the pathogenesis of redheads and common blackheads. Previous studies analyzing subgroups of T cells that infiltrate lesions in redheads indicate that most T cells express CD4. See Rufli T. & Buchner S.A. Demiatologica: 169, 1 (1984).
CD4+ T-клетки продуцируют IL-31, и анализ IHC кожи на экспрессию IL-31 подтверждает, что IL-31 экспрессируется в сальных и потовых железах. Стимуляция посредством IL-31 кератиноцитов эпидермиса индуцирует экспрессию хемокинов, которая, вероятно, приводит к клеточной инфильтрации, подтверждая, что IL-31 может приводить к провоспалительному ответу в коже. Смотрите Dillon S.R., et al., Nat Immunol: 5, 752 (2004). Таким образом, IL-31 может участвовать в патофизиологии красных угрей и обыкновенных угрей.CD4 + T cells produce IL-31, and a skin IHC analysis of IL-31 expression confirms that IL-31 is expressed in the sebaceous and sweat glands. Stimulation of epidermal keratinocytes by IL-31 induces chemokine expression, which is likely to lead to cell infiltration, confirming that IL-31 can lead to a pro-inflammatory response in the skin. See Dillon S.R., et al., Nat Immunol: 5, 752 (2004). Thus, IL-31 may be involved in the pathophysiology of red eels and common eels.
Таким образом, нейтрализацию IL-31 посредством антител, описанных в настоящем описании, можно использовать для улучшения клинического исхода обыкновенных угрей посредством ингибирования, уменьшения, профилактики или блокирования воспаления и/или расчесывания, обусловленных заболеванием.Thus, neutralizing IL-31 with the antibodies described herein can be used to improve the clinical outcome of common acne by inhibiting, reducing, preventing or blocking inflammation and / or combing caused by the disease.
Узловатая почесухаKnotted Pruritus
Узловатая почесуха представляет собой высыпание лихенизированных или экскориированных узелков, вызванное некупируемым зудом, который трудно лечить. Несмотря на то что постоянное растирание приводит к лихенизации и расчесывание к продольным ссадинам, у индивидуумов, ковыряющих и выдавливающих их зудящую раздраженную кожу, имеется тенденция к появлению значительно утолщенных папул, известных как узелки пруриго. Несмотря на то что узловатая почесуха не является характерной для атопического дерматита, многие пациенты с этими узелками также имеют атопическую реакцию, которая проявляется как аллергический ринит, астма или пищевая аллергия. T-клетки представляют собой большую часть инфильтрирующих клеток в очагах при почесухе, и эти очаги повреждения часто представляют собой наиболее зудящие очаги повреждения кожи у пациентов с атопией.Knotted pruritus is a rash of lichenized or excoriated nodules caused by uncupable itching, which is difficult to treat. Despite the fact that constant grinding leads to lichenization and combing to longitudinal abrasions, in individuals picking and squeezing their itchy irritated skin, there is a tendency to the appearance of significantly thickened papules, known as prurigo nodules. Although nodular pruritus is not characteristic of atopic dermatitis, many patients with these nodules also have an atopic reaction that manifests itself as allergic rhinitis, asthma, or food allergies. T cells represent the majority of the infiltrating cells in the lesions with pruritus, and these lesions often represent the most itchy lesions of the skin in patients with atopy.
Было показано, что местное лечение узловатой почесухи капсаицином, алкалоидом против зуда, который препятствует ощущению зуда и боли посредством истощения нейропептидов, таких как вещество P, в малых чувствительных нервах кожи, представляет собой эффективную и безопасную схему, приводящую к устранению очагов повреждения кожи. Смотрите Stander S., et al., J Am Acad Dermatol: 44, 471 (2001). Исследования связанного с зудом ответа у мышей NC/Nga с применением введения капсаицина показали практически полное предотвращение спонтанного развития очагов повреждения, связанных с дерматитом. Более того, происходило значительное подавление повышения сывороточных уровней IgE и количество инфильтрирующих эозинофилов и тучных клеток в поврежденной коже мышей, которым вводили капсаицин, снижалось. Смотрите Mihara K., et al., Br J Dermatol: 151, 335 (2004). Наблюдения этой группы подтвердили, что расчесывание может участвовать в развитии дерматита посредством усиления различных иммунологических ответов, подразумевая, таким образом, что предотвращение ощущения зуда и/или обусловленного зудом связанного с расчесыванием поведения может представлять собой эффективный способ лечения AD. Смотрите Mihara K., et al., Br J Dermatol: 151, 335 (2004). Таким образом, антитела против IL-31, описанные в настоящем описании, являются пригодными для минимизации эффектов AD, узловатой почесухи и других связанных с зудом заболеваний, поскольку было показано, что они снижают степень расчесывания у мышей NC/Nga.Topical treatment of nodular pruritus with capsaicin, an anti-itch alkaloid that prevents the sensation of itching and pain by depleting neuropeptides, such as substance P, in the small sensitive nerves of the skin, is an effective and safe regimen that eliminates foci of skin damage. See Stander S., et al., J Am Acad Dermatol: 44, 471 (2001). Studies of pruritus-related response in NC / Nga mice using capsaicin administration have shown almost complete prevention of spontaneous development of lesions associated with dermatitis. Moreover, there was a significant suppression of the increase in serum IgE levels and the number of infiltrating eosinophils and mast cells in the damaged skin of mice that were injected with capsaicin was reduced. See Mihara K., et al., Br J Dermatol: 151, 335 (2004). Observations of this group have confirmed that combing can participate in the development of dermatitis by enhancing various immunological responses, implying, therefore, that preventing pruritus and / or pruritus-related scratching behavior may be an effective way to treat AD. See Mihara K., et al., Br J Dermatol: 151, 335 (2004). Thus, the anti-IL-31 antibodies described herein are useful in minimizing the effects of AD, nodular pruritus, and other pruritic diseases, since they have been shown to reduce scratching in NC / Nga mice.
Постоянная доставка IL-31 вызывает зуд и алопецию у мышей, с последующим развитием очагов повреждения кожи, напоминающих дерматит, подтверждая, что IL-31 может вызывать зуд. Смотрите Dillon S.R., et al., Nat Immunol: 5, 752 (2004). Участие IL-31 в индукции связанного с зудом ответа тестировали двумя способами (i) посредством введения капсаицина мышам, которым вводили IL-31, и (ii) посредством введения IL-31 мышам с нокаутом Tac1, у которых значительно снижен ноцицептивный болевой ответ вследствие отсутствия экспрессии нейропептидов, в примере 52. Кроме того, возможность посредством нейтрализации IL-31 у мышей, которым вводили IL-31, предотвращать зуд и алопецию тестировали в примере 12.Continuous delivery of IL-31 causes itching and alopecia in mice, followed by the development of foci of skin damage resembling dermatitis, confirming that IL-31 can cause itching. See Dillon S.R., et al., Nat Immunol: 5, 752 (2004). The involvement of IL-31 in the induction of pruritus-related responses was tested in two ways (i) by administering capsaicin to mice that were injected with IL-31, and (ii) by administering IL-31 to mice with Tac1 knockout, which significantly reduced nociceptive pain response due to the absence of expression of neuropeptides, in example 52. In addition, the possibility of neutralizing IL-31 in mice injected with IL-31 to prevent itching and alopecia was tested in example 12.
Таким образом, нейтрализацию IL-31 посредством антител, описанных в настоящем описании, можно использовать для улучшения клинического исхода узловатой почесухи посредством ингибирования, уменьшения, профилактики или блокирования воспаления и/или расчесывания, обусловленных заболеванием.Thus, neutralizing IL-31 with the antibodies described herein can be used to improve the clinical outcome of nodular pruritus by inhibiting, reducing, preventing or blocking inflammation and / or combing caused by the disease.
Тропные к коже вирусы и ассоциированный с вирусом зудSkin tropic viruses and virus-associated pruritus
Специфичные к вирусу простого герпеса (HSV) CD8+ T-клетки в периферической крови и HSV-специфичные CD8+ T-клетки, выделенные из герпетических очагов повреждения, экспрессируют высокие уровни CLA, а в нетропных к коже ассоциированных с вирусом простого герпеса CD8+ T-клетках экспрессия CLA отсутствует. Смотрите Koelle D.M., et al., J Clin Invest: 110, 537 (2002). Реакционно-способные в отношении HSV-2 CD4+ T-лимфоциты также экспрессируют CLA, однако на уровнях, которые ниже ранее наблюдаемых уровней дл CD8+ T-лимфоцитов. Смотрите Gonzalez J.C., et al., J Infect Dis: 191, 243 (2005). Зуд также часто ассоциирован с инфекциями вирусом герпеса (Смотрите Hung K. Y., et al., Blood Purif: 16, 147 (1998), хотя другие вирусные заболевания, такие как ВИЧ, также ассоциированы с зудящими очагами повреждения кожи. Тяжелый некупируемый зуд, часто ассоциированный с эритематозно-папулярными очагами повреждения кожи и гиперэозинофилией, представляет собой состояние, наблюдаемое у некоторых инфицированных ВИЧ пациентов без атопии 36. Смотрите Singh F. & Rudikoff D, Am J Clin Dermatol; 4, 177 (2003); и Milazzo R, Piconi S., et al., Allergy: 54, 266 (1999).Herpes simplex virus (HSV) specific CD8 + T cells in peripheral blood and HSV specific CD8 + T cells isolated from herpetic lesions express high levels of CLA, and expression in CD8 + T cells associated with herpes simplex virus expression CLA is missing. See Koelle D.M., et al., J Clin Invest: 110, 537 (2002). HSV-2 reactive CD4 + T lymphocytes also express CLA, however, at levels that are lower than previously observed levels for CD8 + T lymphocytes. See Gonzalez J.C., et al., J Infect Dis: 191, 243 (2005). Itching is also often associated with herpes virus infections (See Hung KY, et al., Blood Purif: 16, 147 (1998), although other viral diseases, such as HIV, are also associated with itchy foci of skin damage. Severe, non-stopping itching, often associated with erythematous-papular foci of skin damage and hypereosinophilia, is a condition observed in some HIV-infected patients without atopy 36. See Singh F. & Rudikoff D, Am J Clin Dermatol; 4, 177 (2003); and Milazzo R, Piconi S ., et al., Allergy: 54, 266 (1999).
Ассоциация тропных к коже вирусов с зудом и T-клетками CLA+ позволяет предположить, что продуцирующие IL-31 T-клетки могут участвовать в патофизиологии вирусных инфекций.The association of skin tropic viruses with pruritus and CLA + T cells suggests that IL-31 producing T cells may be involved in the pathophysiology of viral infections.
Таким образом, нейтрализацию IL-31 посредством антител, описанных в настоящем описании, можно использовать для улучшения клинического исхода зуда, ассоциированного с тропными к коже вирусами, посредством ингибирования, уменьшения, профилактики или блокирования воспаления и/или расчесывания, обусловленных заболеванием.Thus, neutralizing IL-31 by the antibodies described herein can be used to improve the clinical outcome of pruritus associated with skin tropic viruses by inhibiting, reducing, preventing or blocking inflammation and / or combing caused by the disease.
Более того, воспаление представляет собой защитный ответ организма для борьбы с вторгшимся агентом. Воспаление представляет собой каскадный процесс, в который вовлечено множество клеточных и гуморальных медиаторов. С одной стороны, подавление воспалительного ответа может привести к ослаблению иммунитета у хозяина; однако, если его не контролировать, воспаление может привести к тяжелым осложнениям, включая хронические воспалительные заболевания (например, ревматоидный артрит, рассеянный склероз, воспалительное заболевание кишечника и т.п.), септический шок и полиорганную недостаточность. Важно, что эти различные болезненные состояния имеют общие медиаторы. Совокупность заболеваний, которые характеризуются воспалением, оказывает значительное влияние на болезненность и смертность человека. Таким образом, очевидно, что противовоспалительные антитела и связывающие полипептиды, такие как антитела против IL-31 и связывающие полипептиды, описанные в настоящем изобретении, могут обладать значительным терапевтическим потенциалом для широкого класса заболеваний человека и животных, от астмы и аллергии до аутоиммунных заболеваний и септического шока. По существу, применение противовоспалительных антител против IL-31 и связывающих полипептидов, описанных в настоящем описании, можно применять терапевтически в качестве антагонистов IL-31, описанных в настоящем описании, в частности, при заболеваниях, таких как артрит, эндотоксемия, воспалительное заболевание кишечника, псориаз, связанные с ними заболевания и т.п.Moreover, inflammation is the body's defensive response to fight against an invading agent. Inflammation is a cascading process in which many cellular and humoral mediators are involved. On the one hand, the suppression of the inflammatory response can lead to a weakening of the immune system in the host; however, if not controlled, inflammation can lead to serious complications, including chronic inflammatory diseases (for example, rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, inflammatory bowel disease, etc.), septic shock, and multiple organ failure. It is important that these various painful conditions have common mediators. The combination of diseases that are characterized by inflammation has a significant effect on the morbidity and mortality of a person. Thus, it is apparent that anti-inflammatory antibodies and binding polypeptides, such as anti-IL-31 antibodies and the binding polypeptides described in the present invention, may have significant therapeutic potential for a wide class of human and animal diseases, from asthma and allergies to autoimmune diseases and septic shock. Essentially, the use of anti-inflammatory antibodies against IL-31 and the binding polypeptides described herein can be used therapeutically as antagonists of IL-31 described herein, in particular in diseases such as arthritis, endotoxemia, inflammatory bowel disease, psoriasis, related diseases, etc.
1. Артрит1. Arthritis
Артрит, включая остеоартрит, ревматоидный артрит, артритические суставы как результат повреждения, и т.п., представляет собой распространенное воспалительное состояние, на которое может оказать положительное воздействие терапевтическое применение противовоспалительных антител и связывающих полипептидов, таких как антитела против IL-31 и связывающие полипептиды согласно изобретению. Например, ревматоидный артрит (RA) представляет собой системное заболевание, которое поражает весь организм и является одной из наиболее распространенных форм артрита. Он характеризуется воспалением покрывающей сустав оболочки, которое вызывает боль, неподвижность, повышение температуры, покраснение и припухлость. Воспалительные клетки высвобождают ферменты, которые могут расщеплять кость и хрящ. В результате ревматоидного артрита покрывающая сустав оболочка, синовиальная мембрана, может поражать и повреждать кость и хрящ, что, помимо прочих физиологических эффектов, приводит к повреждению сустава и тяжелой боли. Пораженный сустав может утрачивать свою форму и положение, вызывая боль и утрату подвижности.Arthritis, including osteoarthritis, rheumatoid arthritis, arthritic joints as a result of damage, and the like, is a common inflammatory condition that can be positively affected by the therapeutic use of anti-inflammatory antibodies and binding polypeptides such as anti-IL-31 antibodies and binding polypeptides according to the invention. For example, rheumatoid arthritis (RA) is a systemic disease that affects the entire body and is one of the most common forms of arthritis. It is characterized by inflammation of the lining of the joint, which causes pain, stiffness, fever, redness and swelling. Inflammatory cells release enzymes that can break down bone and cartilage. As a result of rheumatoid arthritis, the joint covering the synovial membrane can damage and damage the bone and cartilage, which, among other physiological effects, leads to joint damage and severe pain. The affected joint may lose its shape and position, causing pain and loss of mobility.
Ревматоидный артрит (RA) представляет собой иммуноопосредуемое заболевание, в частности, характеризующееся воспалением и последующим повреждением ткани, приводящим к тяжелой нетрудоспособности и повышенной смертности. В суставах при ревматоидном артрите локально продуцируется множество цитокинов. В ряде исследований было показано, что IL-1 и TNF-альфа, два прототипных провоспалительных цитокина, играют важную роль в механизмах, вовлеченных в воспаление синовиальной оболочки, и в прогрессирующем разрушении сустава. Действительно, введение ингибиторов TNF-альфа и IL-1 у пациентов с RA приводит к значительному улучшению клинических и биологических признаков воспаления и к снижению рентгенологических признаков изъязвления кости и разрушения хряща. Однако, несмотря на эти обнадеживающие результаты, значительная процентная доля пациентов не отвечает на эти средства, подтверждая, что в патофизиологию артрита также вовлечены другие медиаторы (Gabay, Expert. Opin. Biol. Ther. 2(2): 135-149, 2002). Одним из этих медиаторов может быть IL-31, и, по существу, молекула, которая связывает или ингибирует IL-31, такая как антитела против IL-31 или связывающие партнеры, может выступать в качестве пригодного терапевтического средства для снижения воспаления при ревматоидном артрите и других артритических заболеваниях.Rheumatoid arthritis (RA) is an immune-mediated disease, in particular characterized by inflammation and subsequent tissue damage, resulting in severe disability and increased mortality. In the joints with rheumatoid arthritis, many cytokines are locally produced. Several studies have shown that IL-1 and TNF-alpha, two prototype pro-inflammatory cytokines, play an important role in the mechanisms involved in inflammation of the synovial membrane and in the progressive destruction of the joint. Indeed, the administration of TNF-alpha and IL-1 inhibitors in patients with RA leads to a significant improvement in the clinical and biological signs of inflammation and to a reduction in the radiological signs of bone ulceration and cartilage destruction. However, despite these encouraging results, a significant percentage of patients do not respond to these funds, confirming that other mediators are also involved in the pathophysiology of arthritis (Gabay, Expert. Opin. Biol. Ther. 2 (2): 135-149, 2002) . One of these mediators may be IL-31, and essentially a molecule that binds or inhibits IL-31, such as anti-IL-31 antibodies or binding partners, can act as a suitable therapeutic agent for reducing inflammation in rheumatoid arthritis and other arthritic diseases.
В данной области известно несколько моделей ревматоидного артрита на животных. Например, в модели индуцируемого коллагеном артрита (CIA) у мышей развивается хронический воспалительный артрит, который является близко сходным с ревматоидным артритом человека. Поскольку CIA обладает общими иммунологическими и патологическими признаками с RA, это привело к тому, что он представляет собой идеальную модель для скрининга потенциальных противовоспалительных соединений человека. Модель CIA представляет собой хорошо известную модель на мышах, которая зависит как от иммунного ответа, так и от воспалительного ответа, возникающих в этом порядке. Иммунный ответ включает в себя взаимодействие B-клеток и CD4+ T-клеток в ответ на коллаген, который вводят в качестве антигена, и приводит к продукции антител против коллагена. Воспалительная фаза является результатом тканевых ответов посредством медиаторов воспаления, являющихся следствием того, что некоторые из этих антител перекрестно реагируют с собственным коллагеном мыши и активируют каскад комплемента. Преимущество использования модели CIA состоит в том, что основные механизмы его патогенеза известны. Соответствующие эпитопы для T-клеток и B-клеток на коллагене II типа идентифицированы, и определены различные иммунологические (например, гиперчувствительность замедленного типа и антитело против коллагена) и воспалительные (например, цитокины, хемокины и деградирующие матрикс ферменты) параметры, связанные с иммуноопосредуемым артритом, и, таким образом, их можно использовать для оценки эффективности тестируемого соединения в модели CIA (Wooley, Curr. Opin. Rheum. 3:407-20, 1999; Williams et al, Immunol. 89:9784-788, 1992; Myers et al., Life Sci. 61:1861-78, 1997; и Wang et al., Immunol. 92:8955-959, 1995).Several animal models of rheumatoid arthritis are known in the art. For example, in a model of collagen-induced arthritis (CIA), mice develop chronic inflammatory arthritis, which is closely related to human rheumatoid arthritis. Since CIA has common immunological and pathological features with RA, this has led to the fact that it is an ideal model for screening potential anti-inflammatory compounds in humans. The CIA model is a well-known mouse model that depends on both the immune response and the inflammatory response arising in this order. The immune response involves the interaction of B cells and CD4 + T cells in response to collagen, which is administered as an antigen, and leads to the production of antibodies against collagen. The inflammatory phase is the result of tissue responses through inflammatory mediators, resulting from the fact that some of these antibodies cross-react with their own mouse collagen and activate the complement cascade. The advantage of using the CIA model is that the main mechanisms of its pathogenesis are known. The corresponding epitopes for T-cells and B-cells on type II collagen have been identified and various immunological (e.g., delayed-type hypersensitivity and anti-collagen antibodies) and inflammatory (e.g. cytokines, chemokines and matrix-degrading enzymes) parameters associated with immuno-mediated arthritis have been identified. , and thus, they can be used to evaluate the effectiveness of the test compound in the CIA model (Wooley, Curr. Opin. Rheum. 3: 407-20, 1999; Williams et al, Immunol. 89: 9784-788, 1992; Myers et al., Life Sci. 61: 1861-78, 1997; and Wang et al., Immunol. 92: 8955-959, 1995).
Введение растворимого IL-31RA, содержащего полипептиды (включая гетеродимерные и мультимерные рецепторы, описанные в настоящем описании), такие как IL-31RA-Fc4, или других растворимых и слитых белков IL-31RA мышам в этой модели CIA использовали для оценки применения IL-31RA для смягчения симптомов и изменения течения заболевания. Поскольку молекула, которая модулирует иммунный и воспалительный ответ, IL-31, может индуцировать продукцию SAA, который вовлечен в патогенез ревматоидного артрита, антагонисты IL-31 могут снижать активность SAA in vitro и in vivo, и системное или местное введение антагонистов IL-31, таких как антитела против IL-31 или связывающие партнеры, IL-31RA, содержащий полипептиды (включая гетеродимерные и мультимерные рецепторы, описанные в настоящем описании), такие как IL-31RA-Fc4, или другие растворимые и слитые белки IL-31RA, потенциально может подавлять воспалительный ответ при RA. Другие потенциальные лекарственные средства включают в себя полипептиды IL-31RA, растворимые гетеродимерные и полимерные полипептиды рецептора, или антитела против IL-31 или связывающие партнеры согласно изобретению, и т.п.The administration of soluble IL-31RA containing polypeptides (including the heterodimeric and multimeric receptors described herein), such as IL-31RA-Fc4, or other soluble and fusion proteins of IL-31RA to mice in this model of CIA was used to evaluate the use of IL-31RA to alleviate symptoms and change the course of the disease. Because the molecule that modulates the immune and inflammatory response, IL-31, can induce the production of SAA, which is involved in the pathogenesis of rheumatoid arthritis, IL-31 antagonists can reduce SAA activity in vitro and in vivo, and systemic or local administration of IL-31 antagonists. such as anti-IL-31 antibodies or binding partners, IL-31RA containing the polypeptides (including the heterodimeric and multimeric receptors described herein), such as IL-31RA-Fc4, or other soluble and fused IL-31RA proteins, can potentially suppress inflammatory em at RA. Other potential drugs include IL-31RA polypeptides, soluble heterodimeric and polymeric receptor polypeptides, or anti-IL-31 antibodies or binding partners of the invention, and the like.
2. Эндотоксемия2. Endotoxemia
Эндотоксемия представляет собой тяжелое состояние, обычно возникающее вследствие инфекционных агентов, таких как бактерии и другие агенты инфекционных заболеваний, сепсиса, синдрома токсического шока, или у пациентов с ослабленным иммунитетом, подвергшихся оппортунистическим инфекциям, и т.п. Терапевтически пригодные противовоспалительные антитела и связывающие полипептиды, такие как антитела против IL-31 и связывающие полипептиды согласно изобретению, могут облегчать профилактику и лечение эндотоксемии у человека и животных. Другие потенциальные лекарственные средства, включающие в себя полипептиды IL-31RA, растворимые гетеродимерные и мультимерные полипептиды рецептора, или антитела против IL-31 или связывающие партнеры согласно изобретению, и т.п., могут выступать в качестве пригодного лекарственного средства для снижения воспаления и патологических эффектов эндотоксемии.Endotoxemia is a serious condition usually resulting from infectious agents such as bacteria and other agents of infectious diseases, sepsis, toxic shock syndrome, or in immunocompromised patients who have experienced opportunistic infections, and the like. Therapeutically useful anti-inflammatory antibodies and binding polypeptides, such as anti-IL-31 antibodies and binding polypeptides of the invention, may facilitate the prevention and treatment of endotoxemia in humans and animals. Other potential drugs, including IL-31RA polypeptides, soluble heterodimeric and multimeric receptor polypeptides, or anti-IL-31 antibodies or binding partners of the invention, and the like, may act as suitable drugs to reduce inflammation and pathological effects of endotoxemia.
В индуцированную липополисахаридом (LPS) эндотоксемию вовлечено множество провоспалительных медиаторов, которые оказывают патологические эффекты при инфекционных заболеваниях, и индуцированная LPS эндотоксемия у грызунов представляет собой широко используемую и приемлемую модель для изучения фармакологических эффектов потенциальных провоспалительных или иммуномодулирующих средств. LPS, продуцируемый в грамотрицательных бактериях, представляет собой основной этиологический фактор в патогенезе септического шока (Glausner et al., Lancet 338:732, 1991). Подобное шоку состояние действительно можно индуцировать экспериментально посредством однократной инъекции LPS животным. Молекулы, продуцируемые клетками, отвечающими на LPS, могут оказывать воздействие на патогены прямо или косвенно. Хотя эти биологические ответы защищают хозяина от вторгшихся патогенов, они также могут приносить вред. Таким образом, массивная стимуляция врожденного иммунитета, происходящая вследствие тяжелой инфекции грамотрицательными бактериями, приводит к избыточной продукции цитокинов и других молекул и к развитию смертельного синдрома, синдрома токсического шока, который характеризуется лихорадкой, гипотензией, диссеминированным внутрисосудистым свертыванием крови и полиорганной недостаточностью (Dumitru et al. Cell 103:1071-1083, 2000).Lipopolysaccharide-induced (LPS) endotoxemia involves many pro-inflammatory mediators that have pathological effects in infectious diseases, and LPS-induced endotoxemia in rodents is a widely used and acceptable model for studying the pharmacological effects of potential pro-inflammatory or immunomodulating agents. LPS produced in gram-negative bacteria is a major etiological factor in the pathogenesis of septic shock (Glausner et al., Lancet 338: 732, 1991). A shock-like condition can indeed be experimentally induced by a single injection of LPS in animals. Molecules produced by cells responding to LPS can affect pathogens directly or indirectly. Although these biological responses protect the host from invading pathogens, they can also be harmful. Thus, massive stimulation of innate immunity resulting from a severe infection with gram-negative bacteria leads to excessive production of cytokines and other molecules and to the development of a deadly syndrome, toxic shock syndrome, which is characterized by fever, hypotension, disseminated intravascular coagulation and multiple organ failure (Dumitru et al Cell 103: 1071-1083, 2000).
Эти токсические эффекты LPS, главным образом, связаны с активацией макрофагов, приводящей к высвобождению множества медиаторов воспаления. Среди этих медиаторов, TNF, по-видимому, играет ключевую роль, как показано посредством предотвращения связанной с LPS токсичности введением нейтрализующих антител против TNF (Beutler et al., Science 229:869, 1985). Определено, что инъекция 1 мкг LPS E. coli в мышь C57B1/6 приводит к значительному повышению циркулирующих IL-6, TNF-альфа, IL-1 и белков острой фазы (например, SAA) приблизительно через 2 часа после инъекции. Токсичность LPS, по-видимому, опосредуется этими цитокинами, поскольку пассивная иммунизация против этих медиаторов может приводить к снижению смертности (Beutler et al., Science 229:869, 1985). Потенциальные стратегии с вмешательством в иммунную систему для профилактики и/или лечения септического шока включают в себя mAb против TNF, антагонист рецептора для IL-1, LIF, IL-10 и G-CSF. Поскольку LPS индуцирует продукцию провоспалительных факторов, вероятно, приводящих к патологии эндотоксемии, нейтрализацию активности IL-31, SAA или других провоспалительных факторов посредством антагонистического воздействия на полипептид IL-31 можно использовать для уменьшения симптомов эндотоксемии, таких как выявляют при эндотоксиновом шоке. Другие потенциальные лекарственные средства включают в себя полипептиды IL-31RA, растворимые гетеродимерные и мультимерные полипептиды рецептора, или антитела против IL-31 или связывающие партнеры согласно изобретению, и т.п.These toxic effects of LPS are mainly associated with the activation of macrophages, leading to the release of many inflammatory mediators. Among these mediators, TNF appears to play a key role, as shown by preventing LPS-related toxicity by the administration of neutralizing antibodies against TNF (Beutler et al., Science 229: 869, 1985). It was determined that the injection of 1 μg of E. coli LPS into a C57B1 / 6 mouse resulted in a significant increase in circulating IL-6, TNF-alpha, IL-1 and acute phase proteins (e.g., SAA) approximately 2 hours after injection. LPS toxicity appears to be mediated by these cytokines, as passive immunization against these mediators can lead to a reduction in mortality (Beutler et al., Science 229: 869, 1985). Potential immune system interventions for the prevention and / or treatment of septic shock include anti-TNF mAb, a receptor antagonist for IL-1, LIF, IL-10, and G-CSF. Because LPS induces the production of pro-inflammatory factors likely to lead to endotoxemia pathologies, neutralizing the activity of IL-31, SAA, or other pro-inflammatory factors by antagonizing the IL-31 polypeptide can be used to reduce symptoms of endotoxemia, such as those detected with endotoxin shock. Other potential drugs include IL-31RA polypeptides, soluble heterodimeric and multimeric receptor polypeptides, or anti-IL-31 antibodies or binding partners of the invention, and the like.
3. Воспалительное заболевание кишечника. IBD3. Inflammatory bowel disease. IBD
В США приблизительно 500000 человек страдают воспалительным заболеванием кишечника (IBD), которое может поражать либо толстую и прямую кишку (язвенный колит), либо и тонкий и толстый кишечник (болезнь Крона). Патогенез этих заболеваний остается неясным, однако в них вовлечено хроническое воспаление пораженных тканей. Потенциальные лекарственные средства включают в себя полипептиды IL-31RA, растворимые гетеродимерные и мультимерные полипептиды рецептора, или антитела против IL-31 или связывающие партнеры согласно изобретению, и т.п., которые могут служить в качестве лекарственного средства для снижения воспаления и патологических эффектов при IBD и связанных с ним заболеваний.In the United States, approximately 500,000 people suffer from inflammatory bowel disease (IBD), which can affect either the colon and rectum (ulcerative colitis) or the small and large intestines (Crohn's disease). The pathogenesis of these diseases remains unclear, however, chronic inflammation of the affected tissues is involved in them. Potential drugs include IL-31RA polypeptides, soluble heterodimeric and multimeric receptor polypeptides, or anti-IL-31 antibodies or binding partners of the invention and the like, which can serve as a drug to reduce inflammation and pathological effects IBD and related diseases.
Язвенный колит (UC) представляет собой воспалительное заболевание толстого кишечника, обычно называемого ободочной кишкой, характеризующееся воспалением и изъязвлением слизистой или наиболее глубокой оболочки кишечника. Это воспаление вызывает частое опорожнение толстого кишечника, что приводит к диарее. Симптомы включают в себя ослабленный стул и связанные с ним аномальные спазмы, жар и снижение массы тела. Несмотря на то что точная причина UC остается неизвестной, недавние исследования позволили предположить, что естественная защита организма действует против белков организма, которые организм воспринимает как чужеродные ("аутоиммунная реакция"). Возможно вследствие того, что они являются сходными с бактериальными белками кишечника, эти белки могут либо инициировать, либо стимулировать воспалительный процесс, который начинает разрушать выстилку кишечника. По мере разрушения выстилки формируются язвы с выделением слизи, гноя и крови. Заболевание, как правило, начинается в области прямой кишки и может в конечном итоге распространиться по всему толстому кишечнику. Повторяющиеся эпизоды воспаления приводят к утолщению стенки кишечника и прямой кишки с рубцовой тканью. В случае тяжелого заболевания может происходить гибель ткани толстого кишечника или сепсис. Симптомы язвенного колита варьируют по тяжести, и их начало может быть постепенным или внезапным. Приступы могут провоцировать многие факторы, включая инфекции дыхательных путей или стресс.Ulcerative colitis (UC) is an inflammatory disease of the large intestine, commonly called the colon, characterized by inflammation and ulceration of the mucosa or the deepest intestine. This inflammation causes frequent colon emptying, leading to diarrhea. Symptoms include loose stools and associated abnormal cramps, fever, and weight loss. Although the exact cause of UC remains unknown, recent studies have suggested that the body’s natural defenses act against the body’s proteins, which the body perceives as foreign (“autoimmune response”). Perhaps due to the fact that they are similar to bacterial proteins of the intestine, these proteins can either initiate or stimulate the inflammatory process, which begins to destroy the lining of the intestine. As the lining is destroyed, ulcers form with the release of mucus, pus and blood. The disease usually begins in the rectum and can eventually spread throughout the large intestine. Repeated episodes of inflammation lead to a thickening of the intestinal wall and rectum with scar tissue. In the case of a serious illness, death of the colon tissue or sepsis can occur. Symptoms of ulcerative colitis vary in severity, and their onset can be gradual or sudden. Attacks can trigger many factors, including respiratory tract infections or stress.
Несмотря на то что в настоящее время не существует доступного лечения UC, способы лечения сосредоточены на подавлении аномального воспалительного процесса в выстилке кишечника. Для лечения заболевания доступны лекарственные средства, включающие в себя кортикостероиды, иммунодепрессивные средства (например, азатиоприн, меркаптопурин и метотрексат) и аминосалицилаты. Однако длительное применение иммунодепрессантов, таких как кортикостероиды и азатиоприн, может приводить к тяжелым побочным эффектам, включая истончение костей, катаракту, инфекцию и эффекты на печень и костный мозг. У пациентов, у которых современные лекарственные средства оказываются безуспешными, возможно проведение хирургической операции. Хирургическая операция включает в себя удаление всего толстого кишечника и прямой кишки.Although there is currently no available treatment for UC, treatment methods focus on suppressing an abnormal inflammatory process in the lining of the intestine. Medicines are available for treating the disease, including corticosteroids, immunosuppressive drugs (e.g., azathioprine, mercaptopurine and methotrexate) and aminosalicylates. However, prolonged use of immunosuppressants, such as corticosteroids and azathioprine, can lead to severe side effects, including thinning of bones, cataracts, infection, and effects on the liver and bone marrow. In patients in whom modern medicines are unsuccessful, surgery is possible. Surgery involves removal of the entire colon and rectum.
Существует несколько моделей на животных, которые могут практически имитировать хронический язвенный колит. Наиболее широко используемой моделью является модель колита, индуцируемого 2,4,6-тринитробензолсульфоновой кислотой/этанолом (TNBS), которые индуцируют хроническое воспаление и изъязвление в толстом кишечнике. При введении TNBS в толстый кишечник чувствительным мышам посредством интраректальной инстилляции происходит индукция опосредуемого T-клетками иммунного ответа в слизистой оболочке толстого кишечника, приводя, в этом случае, к массивному воспалению слизистой оболочки, характеризующемуся плотной инфильтрацией T-клеток и макрофагов через всю стенку толстого кишечника. Более того, эта гистопатологическая картина сопровождается клинической картиной прогрессирующего снижения массы тела (исхудания), геморрагической диареей, выпадением прямой кишки и утолщением стенки толстого кишечника (Neurath et al. Intern. Rev. Immunol. 19:51-62, 2000).There are several animal models that can almost mimic chronic ulcerative colitis. The most widely used model is the model of colitis induced by 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid / ethanol (TNBS), which induce chronic inflammation and ulceration in the large intestine. When TNBS is introduced into the large intestine of sensitive mice via intrectal instillation, T-cell mediated immune responses are induced in the mucous membrane of the large intestine, leading, in this case, to massive inflammation of the mucous membrane, characterized by dense T-cell and macrophage infiltration through the entire wall of the large intestine . Moreover, this histopathological picture is accompanied by a clinical picture of progressive weight loss (emaciation), hemorrhagic diarrhea, rectal prolapse and thickening of the colon wall (Neurath et al. Intern. Rev. Immunol. 19: 51-62, 2000).
В другой модели колита используют сульфат декстрана натрия (DSS), который индуцирует острый колит, проявляющийся геморрагической диареей, снижением массы тела, укорочением толстого кишечника и изъязвлением слизистой оболочки с инфильтрацией нейтрофилов. Индуцированный посредством DSS колит гистологически характеризуется инфильтрацией воспалительных клеток в собственную пластинку с гиперплазией лимфоидной ткани, фокальным разрушением крипт и изъязвлением эпителия. Полагают, что эти изменения развиваются вследствие токсического эффекта DSS на эпителий, и фагоцитоза клеток собственной пластинки и продукции TNF-альфа и IFN-гамма. Несмотря на широкое применение, несколько вопросов, касающихся соответствию механизмов DSS заболеванию у человека, остаются нерешенными. DSS рассматривают как независимую от T-клеток модель, вследствие того, что она наблюдается у дефицитных по T-клеткам животных, таких как мыши SCID.Another colitis model uses sodium dextran sulfate (DSS), which induces acute colitis, which is manifested by hemorrhagic diarrhea, weight loss, shortening of the large intestine, and ulceration of the mucous membrane with neutrophil infiltration. Colitis induced by DSS is histologically characterized by the infiltration of inflammatory cells into a lamina propria with hyperplasia of lymphoid tissue, focal destruction of crypts and ulceration of the epithelium. It is believed that these changes develop due to the toxic effect of DSS on the epithelium, and phagocytosis of the cells of their own plate and the production of TNF-alpha and IFN-gamma. Despite widespread use, several issues regarding the correspondence of DSS mechanisms to the disease in humans remain unresolved. DSS is considered as a T-cell independent model due to the fact that it is observed in T-cell-deficient animals such as SCID mice.
Введение антител против IL-31 или связывающих партнеров, растворимых IL-31RA, содержащих полипептиды (включая гетеродимерные и мультимерные рецепторы), такие как IL-31RA-Fc4, или других растворимых и слитых белков IL-31RA в этих моделях с TNBS или DSS можно использовать для оценки применения антагонистов IL-31 для смягчения симптомов и изменения течения желудочно-кишечного заболевания. IL-31 может участвовать в воспалительном ответе при колите, и нейтрализация активности IL-31 посредством введения антагонистов IL-31 представляет собой потенциальный терапевтический подход при IBD. Другие потенциальные лекарственные средства включают в себя полипептиды IL-31RA, растворимые гетеродимерные и мультимерные полипептиды рецептора, или антитела против IL-31 или связывающие партнеры согласно изобретению, и т.п.The introduction of antibodies against IL-31 or binding partners, soluble IL-31RA containing polypeptides (including heterodimeric and multimeric receptors), such as IL-31RA-Fc4, or other soluble and fused proteins of IL-31RA in these models with TNBS or DSS can use to evaluate the use of IL-31 antagonists to alleviate symptoms and alter the course of a gastrointestinal disease. IL-31 may be involved in the inflammatory response in colitis, and the neutralization of IL-31 activity by administration of IL-31 antagonists is a potential therapeutic approach for IBD. Other potential drugs include IL-31RA polypeptides, soluble heterodimeric and multimeric receptor polypeptides, or anti-IL-31 antibodies or binding partners of the invention, and the like.
4. Псориаз4. Psoriasis
Псориаз представляет собой хроническое кожное состояние, которым страдают семь миллионов американцев. Псориаз происходит при аномальном росте клеток кожи, что приводит к воспаленным, припухлым и чешуеобразным участкам кожи, где старая кожа недостаточно быстро отшелушивается. Бляшковидный псориаз, наиболее распространенная форма, характеризуется воспаленными участками кожи ("очагами повреждения"), покрытыми серебристо-белыми чешуйками. Псориаз может ограничиваться несколькими бляшками или вовлекать от умеренной до обширной области кожи, чаще всего появляясь на коже черепа, колен, локтей и туловища. Несмотря на то что он является хорошо заметным, псориаз не является контагиозным заболеванием. Патогенез заболевания включает в себя хроническое воспаление пораженных тканей. Полипептиды IL-31RA, растворимые гетеродимерные и мультимерные полипептиды рецептора, или антитела против IL-31 или связывающие партнеры согласно изобретению, и т.п., могут служить в качестве пригодного лекарственного средства для снижения воспаления и патологических эффектов при псориазе, других воспалительных заболеваниях кожи, аллергии кожи и слизистой оболочки, и связанных с ними заболеваниях.Psoriasis is a chronic skin condition that affects seven million Americans. Psoriasis occurs with abnormal growth of skin cells, which leads to inflamed, swollen and scaly areas of the skin, where old skin does not exfoliate quickly enough. Plaque-like psoriasis, the most common form, is characterized by inflamed areas of the skin (“lesion foci”) covered with silver-white scales. Psoriasis can be limited to a few plaques or involve a moderate to large area of the skin, most often appearing on the skin of the skull, knees, elbows and trunk. Although it is clearly visible, psoriasis is not a contagious disease. The pathogenesis of the disease includes chronic inflammation of the affected tissues. IL-31RA polypeptides, soluble heterodimeric and multimeric receptor polypeptides, or anti-IL-31 antibodies or binding partners of the invention and the like, can serve as a suitable drug to reduce inflammation and pathological effects in psoriasis and other inflammatory skin diseases allergies to the skin and mucous membranes, and related diseases.
Псориаз представляет собой опосредуемое T-клетками воспалительное нарушение, которое может вызывать значительный дискомфорт. Он представляет собой заболевание, от которого не существует лечения и которое поражает людей всех возрастов. Псориазом страдают приблизительно два процента населения Европы и Северной Америки. Несмотря на то что пациенты с мягким течением псориаза часто могут осуществлять контроль их заболевания посредством веществ для местного применения, более чем одному миллиону пациентов по всему миру необходимо лечение ультрафиолетом и системными иммунодепрессантами. К сожалению, неудобство и риск облучения ультрафиолетом и токсичность многих лекарственных средств ограничивают их длительное применение. Более того, у пациентов, как правило, происходит рецидив псориаза, и в некоторых случаяхPsoriasis is a T-cell mediated inflammatory disorder that can cause significant discomfort. It is a disease for which there is no cure and which affects people of all ages. Psoriasis affects approximately two percent of the population of Europe and North America. Despite the fact that patients with mild psoriasis can often control their disease through topical substances, more than one million patients worldwide need treatment with ultraviolet light and systemic immunosuppressants. Unfortunately, the inconvenience and risk of exposure to ultraviolet light and the toxicity of many drugs limit their long-term use. Moreover, patients usually have a relapse of psoriasis, and in some cases
IL-31 был выделен из ткани, о которой известно, что она обладает важной иммунологической функцией и которая содержит клетки, которые играют роль в иммунной системе. IL-31 экспрессируется в прошедших селекцию по CD3+ активированных клетках периферической крови, и было показано, что экспрессия IL-31 возрастает после активации T-клеток. Более того, результаты экспериментов, описанных в разделе примеров настоящего описания, подтверждают, что полипептиды согласно изобретению могут оказывать эффект на рост/размножение моноцитов/макрофагов, T-клеток, B-клеток, NK-клеток и/или на уровень дифференцировки моноцитов/макрофагов, T-клеток, B-клеток, NK-клеток или предшественников этих клеток. Факторы, которые как стимулируют пролиферацию гемопоэтических предшественников, так и активируют зрелые клетки, главным образом, известны, однако для пролиферации и активации также могут быть необходимы дополнительные факторы роста. Например, было показано, что IL-7 и фактор Стила (лиганд c-kit) необходимы для образования колоний предшественников NK-клеток. IL-15 + IL-2 в сочетании с IL-7 и фактором Стила были наиболее эффективными (Mrozek et al., Blood 87:2632-2640, 1996). Однако для пролиферации определенных подтипов NK-клеток и/или предшественников NK-клеток могут быть необходимы неидентифицированные цитокины (Robertson et. al., Blood 76:2451-2438, 1990). Аналогично, IL-31 может действовать отдельно, или совместно, или синергично с другими цитокинами, усиливая рост, пролиферативную экспансию и модификацию дифференцировки моноцитов/макрофагов, T-клеток, B-клеток или NK-клеток.IL-31 was isolated from tissue, which is known to have important immunological function and which contains cells that play a role in the immune system. IL-31 is expressed in selected CD3 + activated peripheral blood cells, and IL-31 expression has been shown to increase after T-cell activation. Moreover, the results of the experiments described in the examples section of the present description confirm that the polypeptides according to the invention can have an effect on the growth / reproduction of monocytes / macrophages, T cells, B cells, NK cells and / or on the level of differentiation of monocytes / macrophages , T cells, B cells, NK cells, or precursors of these cells. Factors that both stimulate proliferation of hematopoietic precursors and activate mature cells are mainly known, but additional growth factors may also be necessary for proliferation and activation. For example, it has been shown that IL-7 and Steele factor (c-kit ligand) are necessary for the formation of NK cell precursor colonies. IL-15 + IL-2 in combination with IL-7 and Steele factor were most effective (Mrozek et al., Blood 87: 2632-2640, 1996). However, unidentified cytokines may be necessary for the proliferation of certain subtypes of NK cells and / or NK cell precursors (Robertson et. Al., Blood 76: 2451-2438, 1990). Similarly, IL-31 can act alone, or in conjunction, or synergistically with other cytokines, enhancing the growth, proliferative expansion and modification of the differentiation of monocytes / macrophages, T cells, B cells or NK cells.
Настоящее изобретение относится к способу ингибирования активации или дифференцировки моноцитов/макрофагов. Моноциты представляют собой клетки с незавершенной дифференцировкой, которые мигрируют в ткани, где они созревают и превращаются в макрофаги. Макрофаги играют центральную роль в иммунном ответе, представляя антиген лимфоцитам, и играют вспомогательную роль в качестве вспомогательных клеток для лимфоцитов, секретируя ряд цитокинов. Макрофаги могут интернализовывать внеклеточные молекулы и при активации обладают повышенной способностью к уничтожению внутриклеточных микроорганизмов и клеток опухоли. Активированные макрофаги также вовлечены в стимуляцию острого или местного воспаления.The present invention relates to a method for inhibiting the activation or differentiation of monocytes / macrophages. Monocytes are cells with incomplete differentiation that migrate to tissues, where they mature and turn into macrophages. Macrophages play a central role in the immune response, presenting antigen to lymphocytes, and play a supporting role as auxiliary cells for lymphocytes, secreting a number of cytokines. Macrophages can internalize extracellular molecules and, when activated, have an increased ability to destroy intracellular microorganisms and tumor cells. Activated macrophages are also involved in stimulating acute or local inflammation.
Тканевое распределение рецепторов для данного цитокина является строгим показателем потенциальных областей воздействия этого цитокина. Экспрессию IL-31RA наблюдали в моноцитах и B-клетках, со значительным повышением экспрессии при активации CD3+, CD4+ и CD8+ T-клеток. Кроме того, также в отношении экспрессии IL-31RA были положительными две моноцитарные клеточные линии, THP-1 (Tsuchiya et al., Int. J. Cancer 26:171-176, 1980) и U937 (Sundstrom et al., Int. J. Cancer 17:565-577, 1976).The tissue distribution of receptors for a given cytokine is a strict indicator of the potential areas of exposure of this cytokine. Expression of IL-31RA was observed in monocytes and B cells, with a significant increase in expression upon activation of CD3 +, CD4 + and CD8 + T cells. In addition, also two monocytic cell lines, THP-1 (Tsuchiya et al., Int. J. Cancer 26: 171-176, 1980) and U937 (Sundstrom et al., Int. J, were positive for IL-31RA expression. Cancer 17: 565-577, 1976).
Описано, что экспрессия OSMR является очень широкой (Mosley et al, JBC 271:32635-32643, 1996). Это распределение IL-31RA и рецепторов для OSM подтверждает роль IL-31 в иммунных ответах, особенно в экспансии T-клеток при активации, или роль в моноцитарном/макрофагальном звене иммунной системы.It is described that the expression of OSMR is very wide (Mosley et al, JBC 271: 32635-32643, 1996). This distribution of IL-31RA and OSM receptors confirms the role of IL-31 in immune responses, especially in T-cell expansion upon activation, or its role in the monocytic / macrophage link of the immune system.
Таким образом, конкретные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на применение растворимых гетеродимеров IL-31RA/OSMR в качестве антагонистов при воспалительных и иммунных заболеваниях или состояниях, таких как панкреатит, диабет I типа (IDDM), рак поджелудочной железы, панкреатит, болезнь Грэйвса, воспалительное заболевание кишечника (IBD), болезнь Крона, злокачественная опухоль толстого кишечника и интестинальная злокачественная опухоль, дивертикулез, аутоиммунное заболевание, сепсис, трансплантация органа или костного мозга; воспаление вследствие травмы, хирургической операции или инфекции; амилоидоз; спленомегалия; реакция трансплантат против хозяина; и при ингибировании воспаления, подавлении иммунной системы, снижении пролиферации гемопэтических, иммунных, воспалительных или лимфоидных клеток, макрофагов, T-клеток (включая Th1 и Th2-клетки, CD4+ и CD8+ клетки), подавлении иммунного ответа на патоген или антиген. Более того, наличие экспрессии IL-31RA в активированных клетках иммунной системы, таких как активированные CD4+ и CD19+ клетки, показывают, что рецептор IL-31RA может быть вовлечен в иммунные защитные реакции организма против чужеродных агентов: таких как микроорганизмы и клеточный дебрис, и может участвовать в иммунных ответах в процессе воспаления и образования злокачественной опухоли. По существу, антитела и связывающие партнеры согласно изобретению, которые являются агонистами или антагонистами функции рецептора IL-31RA, такие как IL-31, можно использовать для модификации иммунного ответа и воспаления.Thus, specific embodiments of the present invention are directed to the use of soluble IL-31RA / OSMR heterodimers as antagonists in inflammatory and immune diseases or conditions such as pancreatitis, type I diabetes (IDDM), pancreatic cancer, pancreatitis, Graves disease, inflammatory intestinal disease (IBD), Crohn’s disease, colon cancer and intestinal cancer, diverticulosis, autoimmune disease, sepsis, organ or bone marrow transplantation ha; inflammation due to trauma, surgery, or infection; amyloidosis; splenomegaly; graft versus host reaction; and when inhibiting inflammation, suppressing the immune system, reducing the proliferation of hematopoietic, immune, inflammatory or lymphoid cells, macrophages, T cells (including Th1 and Th2 cells, CD4 + and CD8 + cells), suppressing the immune response to a pathogen or antigen. Moreover, the presence of IL-31RA expression in activated cells of the immune system, such as activated CD4 + and CD19 + cells, indicates that the IL-31RA receptor may be involved in the body's immune defenses against foreign agents: such as microorganisms and cell debris, and may participate in immune responses in the process of inflammation and the formation of a malignant tumor. Essentially, antibodies and binding partners of the invention that are agonists or antagonists of IL-31RA receptor function, such as IL-31, can be used to modify the immune response and inflammation.
IL-31 может быть пригодным для подавления иммунной системы, как, например, лечение аутоиммунных заболеваний, включая ревматоидный артрит, рассеянный склероз, сахарный диабет, воспалительное заболевание кишечника, болезнь Крона и т.д. Подавление иммунной системы также можно использовать для уменьшения отторжения трансплантированных или пересаженных тканей или органов и для лечения T-клеточных, B-клеточных или специфичных в отношении моноцитов лейкозов или лимфом и других злокачественных опухолей, посредством ингибирования пролиферации поврежденного типа клеток. Более того, IL-31 можно применять для выявления моноцитов, макрофагов и активированных T-клеток и облегчения диагностики такого аутоиммунного заболевания, в частности, при болезненном состоянии, где происходит повышение количества или активация моноцитов.IL-31 may be useful in suppressing the immune system, such as the treatment of autoimmune diseases, including rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, diabetes mellitus, inflammatory bowel disease, Crohn's disease, etc. Suppression of the immune system can also be used to reduce rejection of transplanted or transplanted tissues or organs and to treat T-cell, B-cell or monocyte-specific leukemia or lymphomas and other malignant tumors by inhibiting the proliferation of damaged cell types. Moreover, IL-31 can be used to detect monocytes, macrophages and activated T cells and to facilitate the diagnosis of such an autoimmune disease, in particular in a disease state where an increase in the number or activation of monocytes occurs.
Полипептиды, пептиды, антитела против IL-31 и т.п. также можно применять в диагностических системах для определения циркулирующих уровней IL-31. В сходном варианте осуществления антитела или другие вещества, которые специфически связываются с полипептидами IL-31, можно применять для выявления циркулирующих полипептидов IL-31. Повышенные или сниженные уровни полипептидов-лигандов могут указывать на патологические состояния, включая злокачественную опухоль. Полипептиды IL-31 могут участвовать в патологических процессах и могут быть косвенными маркерами связанного с ними заболевания.Polypeptides, Peptides, Anti-IL-31 Antibodies, etc. can also be used in diagnostic systems to determine circulating levels of IL-31. In a similar embodiment, antibodies or other substances that specifically bind to IL-31 polypeptides can be used to detect circulating IL-31 polypeptides. Elevated or decreased levels of ligand polypeptides may indicate pathological conditions, including a malignant tumor. IL-31 polypeptides may be involved in pathological processes and may be indirect markers of an associated disease.
Более того, специалист в данной области поймет, что являются пригодными антагонисты IL-31. Например, в атеросклеротических бляшках одной из первых аномалий является локализация моноцитов/макрофагов среди клеток эндотелия. Эти очаги повреждения можно предотвращать посредством применения антагонистов IL-31. Антитела против IL-31 (например, нейтрализующее антитело против IL-31), растворимые рецепторы IL-31RA, гетеродимеры и мультимеры, и связывающие IL-31 партнеры также можно использовать в качестве антагонистов IL-31. Более того, монобластный лейкоз ассоциирован с различными клиническими аномалиями, которые отражают высвобождение биологических продуктов макрофагов, их примеры включают в себя высокие уровни лизозима в сыворотке и моче и высокую лихорадку. Более того, при таких лейкозах происходит аномальное повышение моноцитарных клеток. Эти эффекты, вероятно, можно предотвратить посредством антагонистов IL-31, таких как описаны в настоящем описании. Более того, антитела против IL-31 можно конъюгировать с молекулами, такими как токсические группы и цитокины, как описано в настоящем описании, для нацеливания на уничтожение лейкозных моноцитарных клеток.Moreover, one skilled in the art will recognize that IL-31 antagonists are suitable. For example, in atherosclerotic plaques, one of the first anomalies is the localization of monocytes / macrophages among endothelial cells. These lesions can be prevented by the use of IL-31 antagonists. Anti-IL-31 antibodies (e.g., a neutralizing anti-IL-31 antibody), soluble IL-31RA receptors, heterodimers and multimers, and IL-31 binding partners can also be used as antagonists of IL-31. Moreover, monoblastic leukemia is associated with various clinical abnormalities that reflect the release of biological products of macrophages, their examples include high levels of lysozyme in serum and urine and high fever. Moreover, with such leukemia, an abnormal increase in monocytic cells occurs. These effects can probably be prevented by IL-31 antagonists, such as those described herein. Moreover, anti-IL-31 antibodies can be conjugated to molecules, such as toxic groups and cytokines, as described herein, to target the killing of monocytic leukemia cells.
Поскольку характер экспрессии IL-31 является специфичным в отношении T-клеток, макрофагов и моноцитов, и эти заболевания включают в себя аномалии моноцитарных клеток, такие как пролиферация, функционирование, локализация и активация, полинуклеотиды, полипептиды и антитела согласно изобретению можно использовать в качестве диагностических средств для выявления таких аномалий моноцитарных клеток, и показателя наличия заболеваний. Такие способы включают в себя забор биологического образца пациента, такого как кровь, слюна или биоптат, и сравнение их с нормальным контрольным образцом. Для определения относительных уровней или локализации IL-31 или клеток, экспрессирующих IL-31, т.е. моноцитов, в образце пациента по сравнению с нормальным контролем можно использовать гистологические, цитологические способы, способы проточной цитометрии, биохимические и другие способы. Изменение уровня (повышение или снижение) экспрессии IL-31, или изменение количества или локализации моноцитов (например, повышение количества или инфильтрация моноцитарных клеток в тканях, где в норме они не присутствуют) по сравнению с контролем, является показателем наличия заболевания. Такие диагностические способы также могут включать в себя применение радиометрических, флуоресцентных и колориметрических меток, присоединенных к полинуклеотидам, полипептидам или антителам согласно изобретению. Такие способы хорошо известны в данной области и описаны в настоящем описании.Since the expression pattern of IL-31 is specific for T cells, macrophages and monocytes, and these diseases include abnormalities of monocytic cells, such as proliferation, functioning, localization and activation, the polynucleotides, polypeptides and antibodies of the invention can be used as diagnostic means for detecting such abnormalities of monocytic cells, and an indicator of the presence of diseases. Such methods include taking a patient’s biological sample, such as blood, saliva or biopsy, and comparing them with a normal control. To determine the relative levels or localization of IL-31 or cells expressing IL-31, i.e. monocytes, histological, cytological methods, flow cytometry methods, biochemical and other methods can be used in a patient’s sample compared to a normal control. A change in the level (increase or decrease) in the expression of IL-31, or a change in the number or localization of monocytes (for example, an increase in the number or infiltration of monocytic cells in tissues where they are normally not present) compared with the control, is an indicator of the presence of the disease. Such diagnostic methods may also include the use of radiometric, fluorescent and colorimetric labels attached to the polynucleotides, polypeptides or antibodies of the invention. Such methods are well known in the art and are described herein.
Было показано, что IL-31 экспрессируется активированными мононуклеарными клетками, и он может быть вовлечен в регуляцию воспаления. По существу, полипептиды согласно изобретению можно оценивать и применять, исходя из их способности модифицировать воспаление, или их можно использовать в качестве маркера воспаления. Способы определения провоспалительных и противовоспалительных свойств IL-31 известны в данной области и описаны в настоящем описании. Более того, он может быть вовлечен в положительную регуляцию продукции реактантов острой фазы, таких как сывороточный амилоид A (SAA), α1-антихимотрипсин и гаптоглобин, и эта экспрессия лиганда рецептора IL-31RA может возрастать при инъекции липополисахарида (LPS) in vivo, которые вовлечены в воспалительный ответ (Dumoutier, L. et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. 97:10144-10149, 2000). Полагают, что продукция белков острой фазы, таких как SAA, является кратковременным механизмом выживания, где воспаление оказывает положительное воздействие; однако, поддержание белков острой фазы в течение более длительных периодов приводит к хроническому воспалению и может быть опасным для здоровья человека. Для обзора смотрите Uhlar, CM and Whitehead, AS, Eur. J. Biochem. 265:501-523, 1999, и Baumann H. and Gauldie, J. Immunology Today 15: 74-80, 1994. Более того, белок острой фазы SAA вовлечен в патогенез нескольких хронических воспалительных заболеваний, он вовлечен в атеросклероз и ревматоидный артрит и является предшественником белка амилоида A, депонируемого при амилоидозе (Uhlar, CM and Whitehead, выше). Таким образом, в случае, когда лиганд, такой как IL-31, выступает в качестве провоспалительной молекулы и индуцирует продукцию SAA, антагонисты могут быть пригодны для лечения воспалительного заболевания и другого заболевания, ассоциированного с ответом белков острой фазы, индуцируемым лигандом. Настоящее изобретение относится к таким антагонистам. Например, способ уменьшения воспаления включает в себя введение млекопитающему с воспалением количества композиции IL-31, или антитела против IL-31 (например, нейтрализующего антитела), которое является достаточным для уменьшения воспаления. Более того, способ подавления воспалительного ответа у млекопитающего с воспалением может включать в себя: (1) определение уровня сывороточного белка амилоида A; (2) введение композиции, содержащей полипептид IL-31 или антитело против IL-31, как описано в настоящем описании, в приемлемом фармацевтическом носителе; (3) определения уровня сывороточного белка амилоида A после введения; (4) сравнения уровня сывороточного белка амилоида A стадии (1) с уровнем сывороточного белка амилоида A стадии (3), где отсутствие повышения или снижения уровня сывороточного белка амилоида A указывает на подавление воспалительного ответа.It has been shown that IL-31 is expressed by activated mononuclear cells, and it may be involved in the regulation of inflammation. Essentially, the polypeptides according to the invention can be evaluated and applied based on their ability to modify inflammation, or they can be used as a marker of inflammation. Methods for determining the pro-inflammatory and anti-inflammatory properties of IL-31 are known in the art and are described herein. Moreover, it may be involved in upregulating the production of acute phase reactants such as serum amyloid A (SAA), α1-antichymotrypsin and haptoglobin, and this expression of the IL-31RA receptor ligand may increase upon injection of lipopolysaccharide (LPS) in vivo, which involved in the inflammatory response (Dumoutier, L. et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. 97: 10144-10149, 2000). It is believed that the production of acute phase proteins such as SAA is a short-term survival mechanism where inflammation has a positive effect; however, maintaining the acute phase proteins for longer periods leads to chronic inflammation and can be harmful to human health. For a review, see Uhlar, CM and Whitehead, AS, Eur. J. Biochem. 265: 501-523, 1999, and Baumann H. and Gauldie, J. Immunology Today 15: 74-80, 1994. Moreover, the acute phase SAA protein is involved in the pathogenesis of several chronic inflammatory diseases, it is involved in atherosclerosis and rheumatoid arthritis and is a precursor of amyloid A protein deposited in amyloidosis (Uhlar, CM and Whitehead, supra). Thus, in the case where a ligand, such as IL-31, acts as a pro-inflammatory molecule and induces the production of SAA, antagonists may be suitable for the treatment of inflammatory disease and other diseases associated with the acute phase protein response induced by the ligand. The present invention relates to such antagonists. For example, a method of reducing inflammation involves administering to a mammal with inflammation an amount of an IL-31 composition, or an anti-IL-31 antibody (e.g., a neutralizing antibody), which is sufficient to reduce inflammation. Moreover, a method of suppressing an inflammatory response in a mammal with inflammation may include: (1) determining the level of serum protein of amyloid A; (2) administering a composition comprising an IL-31 polypeptide or anti-IL-31 antibody, as described herein, in an acceptable pharmaceutical carrier; (3) determining the level of whey protein of amyloid A after administration; (4) comparing the level of whey protein of amyloid A stage (1) with the level of whey protein of amyloid A stage (3), where the absence of an increase or decrease in the level of whey protein of amyloid A indicates the suppression of the inflammatory response.
Подобно IL-31, анализ тканевого распределения мРНК, соответствующей кДНК его рецептора IL-31RA, показал, что уровень мРНК был наивысшим в моноцитах и клетках простаты и повышен в активированных моноцитах и активированных CD4+, активированных CD8+ и активированных CD3+ клетках. Таким образом, рецептор IL-31RA также вовлечен в индукцию воспалительного и иммунного ответа. Таким образом, конкретные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к применению антител против IL-31, и IL-31, а также растворимых гетеродимеров рецептора IL-31RA, в качестве антагонистов при воспалительных и иммунных заболеваниях или состояниях, таких как панкреатит, диабет I типа (IDDM), рак поджелудочной железы, панкреатит, болезнь Грэйвса, воспалительное заболевание кишечника (IBD), болезнь Крона, рак толстого кишечника и интестинальный рак, дивертикулез, аутоиммунное заболевание, сепсис, трансплантация органа или костного мозга; воспаление вследствие травмы, хирургической операции или инфекции; амилоидоз; спленомегалия; реакция трансплантат против хозяина; и при ингибировании воспаления, подавлении иммунной системы, снижении пролиферации гемопоэтических, иммунных, воспалительных или лимфоидных клеток, макрофагов, T-клеток (включая клетки Th1 и Th2, CD4+ и CD8+ клетки), подавлении иммунного ответа на патоген или антиген. Более того, наличие рецептора IL-31RA и экспрессия IL-31 в активированных клетках иммунной системы, таких как активированные CD3+, моноциты, CD4+ и CD19+ клетки, показывают, что рецептор IL-31RA может быть вовлечен в иммунные защитные реакции организма против чужеродных агентов: таких как микроорганизмы и клеточный дебрис, и может участвовать в иммунных ответах в процессе воспаления и образования злокачественной опухоли. По существу, IL-31 и антитела против IL-31 согласно изобретению, которые являются агонистами или антагонистами функции рецептора IL-31RA, можно использовать для модификации иммунного ответа и воспаления.Like IL-31, analysis of the tissue distribution of mRNA corresponding to the cDNA of its IL-31RA receptor showed that the mRNA level was highest in monocytes and prostate cells and increased in activated monocytes and activated CD4 +, activated CD8 + and activated CD3 + cells. Thus, the IL-31RA receptor is also involved in the induction of an inflammatory and immune response. Thus, specific embodiments of the present invention relate to the use of antibodies against IL-31 and IL-31, as well as soluble heterodimers of the IL-31RA receptor, as antagonists in inflammatory and immune diseases or conditions, such as pancreatitis, type I diabetes ( IDDM), pancreatic cancer, pancreatitis, Graves disease, inflammatory bowel disease (IBD), Crohn's disease, colon cancer and intestinal cancer, diverticulosis, autoimmune disease, sepsis, organ or bone marrow transplantation; inflammation due to trauma, surgery, or infection; amyloidosis; splenomegaly; graft versus host reaction; and when inhibiting inflammation, suppressing the immune system, reducing the proliferation of hematopoietic, immune, inflammatory or lymphoid cells, macrophages, T cells (including Th1 and Th2 cells, CD4 + and CD8 + cells), suppressing the immune response to a pathogen or antigen. Moreover, the presence of the IL-31RA receptor and the expression of IL-31 in activated cells of the immune system, such as activated CD3 +, monocytes, CD4 + and CD19 + cells, indicate that the IL-31RA receptor may be involved in the body's immune defenses against foreign agents: such as microorganisms and cell debris, and can participate in immune responses during inflammation and the formation of a malignant tumor. Essentially, IL-31 and anti-IL-31 antibodies of the invention, which are agonists or antagonists of IL-31RA receptor function, can be used to modify the immune response and inflammation.
Полипептиды IL-31, которые связывают полипептиды рецептора IL-31RA, и антитела к ним являются пригодными для:IL-31 polypeptides that bind IL-31RA receptor polypeptides and antibodies thereto are suitable for:
1) Антагонизма или блокирования передачи сигнала через содержащие IL-31RA рецепторы при лечении острого воспаления, воспаления в результате травмы, повреждения тканей, хирургической операции, сепсиса или инфекции, и хронических воспалительных заболеваний, таких как астма, воспалительное заболевание кишечника (IBD), хронический колит, спленомегалия, ревматоидный артрит, рецидивирующие острые воспалительные эпизоды (например, туберкулез), и при лечении амилоидоза и атеросклероза, болезни Кастлмана, астмы и других заболеваний, связанных с индукцией ответа острой фазы.1) Antagonism or blocking signal transmission through IL-31RA-containing receptors in the treatment of acute inflammation, inflammation resulting from trauma, tissue damage, surgery, sepsis or infection, and chronic inflammatory diseases such as asthma, inflammatory bowel disease (IBD), chronic colitis, splenomegaly, rheumatoid arthritis, recurrent acute inflammatory episodes (e.g. tuberculosis), and in the treatment of amyloidosis and atherosclerosis, Castleman’s disease, asthma and other diseases associated with ind tion of the acute phase response.
2) Антагонизма или блокирования передачи сигнала через рецепторы IL-31RA при лечении аутоиммунных заболеваний, таких как IDDM, рассеянный склероз (MS), системная красная волчанка (SLE), миастения, ревматоидный артрит и IBD, для предотвращения или ингибирования передачи сигнала в иммунных клетках (например, лимфоцитах, моноцитах, лейкоцитах) через рецептор IL-31RA (Hughes C et al., J. Immunol 153: 3319-3325, 1994). Альтернативно антитела, такие как моноклональные антитела (MAb) против IL-31, также можно использовать в качестве антагониста для уменьшения количества нежелательных иммунных клеток для лечения аутоиммунного заболевания. Астму, аллергию и другие заболевания можно лечить посредством MAb против, например, антител против IL-31, растворимых рецепторов IL-3IRA или гетеродимеров IL-31RA/CRF2-4, для ингибирования иммунного ответа или снижения количества поврежденных клеток. Блокирование или ингибирование передачи сигнала через IL-31RA с использованием полипептидов и антител согласно изобретению, также может быть пригодным в случае заболеваний поджелудочной железы, почек, гипофиза и нейрональных клеток. Положительный эффект можно быть оказан на IDDM, NIDDM, панкреатит и карциному поджелудочной железы. IL-31RA может выступать в качестве мишени для лечения посредством MAb злокачественной опухоли, где антагонистическое MAb ингибирует рост злокачественной опухоли и направляет опосредуемое иммунной системой уничтожение клеток (Holliger P, и Hoogenboom, H: Nature Biotech. 16: 1015-1016, 1998). Mab против растворимых мономеров, гомодимеров, гетеродимеров и мультимеров рецептора IL-31RA также могут быть пригодными для лечения нефропатий, таких как гломерулосклероз, мембранозная нефропатия, амилоидоз (который, помимо других тканей, также поражает почки), почечный артериосклероз, гломерулонефрит различного происхождения, фибропролиферативные заболевания почки, а также дисфункция почки, ассоциированная с SLE, IDDM, диабетом II типа (NIDDM), опухолями почек и другими заболеваниями.2) Antagonism or blocking signal transmission through IL-31RA receptors in the treatment of autoimmune diseases such as IDDM, multiple sclerosis (MS), systemic lupus erythematosus (SLE), myasthenia gravis, rheumatoid arthritis and IBD, to prevent or inhibit signal transmission in immune cells (e.g., lymphocytes, monocytes, white blood cells) via the IL-31RA receptor (Hughes C et al., J. Immunol 153: 3319-3325, 1994). Alternatively, antibodies, such as anti-IL-31 monoclonal antibodies (MAb), can also be used as an antagonist to reduce the number of unwanted immune cells for the treatment of autoimmune disease. Asthma, allergies, and other diseases can be treated with MAb against, for example, anti-IL-31 antibodies, soluble IL-3IRA receptors, or IL-31RA / CRF2-4 heterodimers, to inhibit the immune response or reduce the number of damaged cells. Blocking or inhibiting signal transduction via IL-31RA using the polypeptides and antibodies of the invention may also be useful in the case of diseases of the pancreas, kidneys, pituitary and neuronal cells. Positive effects can be exerted on IDDM, NIDDM, pancreatitis, and pancreatic carcinoma. IL-31RA can act as a target for treatment with a malignant tumor MAb, where antagonistic MAb inhibits cancer growth and directs immune-mediated cell killing (Holliger P, and Hoogenboom, H: Nature Biotech. 16: 1015-1016, 1998). Mabs against soluble monomers, homodimers, heterodimers, and multimers of the IL-31RA receptor may also be suitable for the treatment of nephropathies, such as glomerulosclerosis, membranous nephropathy, amyloidosis (which, in addition to other tissues, also affects the kidneys), renal arteriosclerosis, glomerulonephritis of various origins, kidney disease, as well as kidney dysfunction associated with SLE, IDDM, type II diabetes (NIDDM), kidney tumors, and other diseases.
3) Антагонизма или запуска передачи сигала через рецепторы IL-31RA при лечении аутоиммунных заболеваний, таких как IDDM, MS, SLE, миастения, ревматоидный артрит и IBD. IL-31 может передавать сигнал лимфоцитам или другим иммунным клеткам на дифференцировку, изменение пролиферации, или смену продукции цитокинов или белков клеточной поверхности, которые снижают аутоиммунитет. Конкретно, модулирование ответа T-хелперных клеток на измененный характер секреции цитокинов может отклонять аутоиммунный ответ в сторону смягчения заболевания (Smith JA et al., J. Immunol. 160:4841-4849, 1998). Аналогично, IL-31 можно использовать для передачи сигнала, уменьшения количества и отклонения иммунных клеток, вовлеченных в астму, аллергию и атопическое заболевание. Передача сигнала через рецептор IL-31RA также может оказывать положительный эффект при заболеваниях поджелудочной железы, почки, гипофиза и нейрональных клеток. Положительный эффект можно быть оказан на IDDM, NIDDM, панкреатит и карциному поджелудочной железы. IL-31RA может выступать в качестве мишени для терапии посредством MAb рака поджелудочной железы, где передача сигнала посредством MAb ингибирует рост злокачественной опухоли и нацеливает на опосредуемое иммунной системой уничтожение клеток (Tutt, AL et al., J Immunol. 161: 3175-3185, 1998). Аналогично специфичные в отношении T-клеток лейкозы, лимфомы, дискразию плазматических клеток (например, множественную миелому) и карциному можно лечить посредством моноклональных антител (например, нейтрализующего антитела) против содержащих IL-31RA растворимых рецепторов согласно изобретению.3) Antagonism or triggering sigal transmission through IL-31RA receptors in the treatment of autoimmune diseases such as IDDM, MS, SLE, myasthenia gravis, rheumatoid arthritis and IBD. IL-31 can signal lymphocytes or other immune cells to differentiate, change proliferation, or change the production of cytokines or cell surface proteins that reduce autoimmunity. Specifically, modulating the response of T-helper cells to the altered pattern of cytokine secretion may deflect an autoimmune response in the direction of disease mitigation (Smith JA et al., J. Immunol. 160: 4841-4849, 1998). Similarly, IL-31 can be used to transmit signal, reduce the number and rejection of immune cells involved in asthma, allergies and atopic disease. Signaling through the IL-31RA receptor can also have a beneficial effect in diseases of the pancreas, kidney, pituitary, and neuronal cells. Positive effects can be exerted on IDDM, NIDDM, pancreatitis, and pancreatic carcinoma. IL-31RA can act as a target for treatment with pancreatic cancer MAb, where signal transmission through MAb inhibits cancer growth and targets immune-mediated cell killing (Tutt, AL et al., J Immunol. 161: 3175-3185, 1998). Similarly, T cell specific leukemias, lymphomas, plasma cell dysrasia (e.g., multiple myeloma) and carcinoma can be treated with monoclonal antibodies (e.g., neutralizing antibodies) against the soluble IL-31RA-containing receptors of the invention.
Антитела против IL-31, растворимые мономерные, гомодимерные, гетеродимерные и мультимерные полипептиды рецептора IL-31RA, описанные в настоящем описании, можно использовать для нейтрализации/блокирования активности лиганда рецептора IL-31RA при лечении аутоиммунного заболевания, атопического заболевания, NIDDM, панкреатита и дисфункции почек, как описано выше.Anti-IL-31 antibodies, soluble monomeric, homodimeric, heterodimeric and multimeric IL-31RA receptor polypeptides described herein can be used to neutralize / block IL-31RA receptor ligand activity in the treatment of autoimmune disease, atopic disease, NIDDM, pancreatitis and dysfunction kidney, as described above.
Антитела против IL-31 и растворимые содержащие IL-31RA рецепторы являются пригодными в качестве антагонистов IL-31. Такие антагонистические эффекты могут быть достигнуты посредством непосредственной нейтрализации или связывания их природного лиганда. В дополнение к применению в качестве антагонистов, растворимые рецепторы могут связывать IL-31 и выступать в качестве носителя или белков-переносчиков, в целях транспорта IL-31 в различные ткани, органы и клетки в организме. По существу, растворимые рецепторы могут быть слитыми или связанными с молекулами, полипептидами или химическими группами, которые направляют комплекс растворимый рецептор-лиганд в конкретную область, такую как ткань, конкретная иммунная клетка, моноциты или опухоль. Например, при острой инфекции или некоторых злокачественных опухолях, положительный эффект может появлятся вследствие индукции воспаления и локального ответа белков острой фазы. Таким образом, растворимые рецепторы, описанные в настоящем описании, или антитела согласно изобретению можно использовать для специфичного направления воздействия провоспалительного лиганда IL-31. Смотрите Cosman, D. Cytokine 5: 95-106, 1993; и Fernandez-Botran, R. Exp. Qpin. Invest. Drugs 9:497-513, 2000.Anti-IL-31 antibodies and soluble IL-31RA-containing receptors are useful as IL-31 antagonists. Such antagonistic effects can be achieved by directly neutralizing or binding their natural ligand. In addition to being used as antagonists, soluble receptors can bind IL-31 and act as a carrier or carrier proteins, in order to transport IL-31 to various tissues, organs and cells in the body. Essentially, soluble receptors can be fused or linked to molecules, polypeptides or chemical groups that direct the soluble receptor-ligand complex to a specific area, such as tissue, a specific immune cell, monocytes or tumor. For example, in case of acute infection or some malignant tumors, a positive effect may appear due to the induction of inflammation and the local response of acute phase proteins. Thus, the soluble receptors described herein or antibodies of the invention can be used to specifically target the pro-inflammatory ligand of IL-31. See Cosman, D. Cytokine 5: 95-106, 1993; and Fernandez-Botran, R. Exp. Qpin. Invest. Drugs 9: 497-513, 2000.
Как правило, дозировка вводимого полипептида IL-31 (или аналога или слитого белка IL-31RA) варьирует, в зависимости от таких факторов, как возраст пациента, масса тела, рост, пол, общее медицинское состояние и предшествующий медицинский анамнез. Как правило, желательно предоставление реципиенту дозировки полипептида IL-31, которая находится в диапазоне от приблизительно 1 пг/кг до 10 мг/кг (количество средства/масса тела пациента), хотя в определенных случаях также можно вводить более низкие или более высокие дозы. Специалист в данной области может легко определить такие дозировки и их изменение с использованием известных в данной области способов.Typically, the dosage of the IL-31 polypeptide administered (or an analog or IL-31RA fusion protein) varies, depending on factors such as the patient’s age, body weight, height, gender, general medical condition, and previous medical history. Generally, it is desirable to provide the recipient with a dosage of an IL-31 polypeptide that is in the range of about 1 pg / kg to 10 mg / kg (amount of agent / patient body weight), although lower or higher doses can also be administered in certain cases. One of skill in the art can readily determine such dosages and their changes using methods known in the art.
Введение полипептида IL-31 субъекту может быть местным, ингаляционным, внутривенным, внутриартериальным, внутрибрюшинным, внутримышечным, подкожным, интраплевральным, интратекальным, посредством перфузии через местный катетер, или посредством прямой инъекции в очаг повреждения. При введении терапевтических белков посредством инъекции введение можно проводить посредством непрерывной инфузии или посредством однократной или многократных болюсных инъекций.The administration of an IL-31 polypeptide to a subject can be local, inhaled, intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, subcutaneous, intrapleural, intrathecal, by perfusion through a local catheter, or by direct injection into the lesion site. When therapeutic proteins are administered by injection, administration can be carried out by continuous infusion or by single or multiple bolus injections.
Дополнительные способы введения включают в себя пероральное введение, введение на слизистую оболочку, легочное введение и чрескожное введение. Пероральная доставка является пригодной для микросфер на основе полиэфира, микросфер на основе зеина, протеоидных микросфер, микросфер на основе полицианоакрилата и систем на основе липидов (смотрите, например, DiBase and Morrel, "Oral Delivery of Microencapsulated Proteins," in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), страницы 255-288 (Plenum Press 1997)). Пригодность интраназальной доставки проиллюстрирована посредством такого способа введения инсулина (смотрите, например, Hinchcliffe and Hlum, Adv. Drug Deliv. Rev. 35:199 (1999)). Сухие или жидкие частицы, содержащие IL-31, можно получать и ингалировать с помощью диспергаторов сухих порошков, генераторов жидких аэрозолей или небулайзеров (например, Pettit and Gombotz, TIBTECH 16:343 (1998); Patton et al, Adv. Drug Deliv. Rev. 35:235 (1999)). Этот подход проиллюстрирован системой контроля диабета AERX, которая представляет собой карманный электронный ингалятор, который доставляет инсулин в виде аэрозоля в легкие. В исследованиях была показана доставка белков размером 48000 кДа через кожу в терапевтических концентрациях с помощью ультразвуковой обработки с низкой частотой, что иллюстрирует пригодность чрескожного введения (Mitragotri et al, Science 269:850 (1995)). Чрескожная доставка с использованием электропорации представляет собой другой способ введения молекулы, обладающей активностью в отношении связывания IL-31 (Potts et al, Pharm. Biotechnol. 10:213 (1997)).Additional routes of administration include oral administration, mucosal administration, pulmonary administration, and transdermal administration. Oral delivery is suitable for polyester-based microspheres, zein-based microspheres, proteoidal microspheres, polycyanoacrylate-based microspheres and lipid-based systems (see, for example, DiBase and Morrel, "Oral Delivery of Microencapsulated Proteins," in Protein Delivery: Physical Systems , Sanders and Hendren (eds.), Pages 255-288 (Plenum Press 1997). The suitability of intranasal delivery is illustrated by such a method of administering insulin (see, for example, Hinchcliffe and Hlum, Adv. Drug Deliv. Rev. 35: 199 (1999)). Dry or liquid particles containing IL-31 can be prepared and inhaled using dry powder dispersants, liquid aerosol generators, or nebulizers (e.g. Pettit and Gombotz, TIBTECH 16: 343 (1998); Patton et al, Adv. Drug Deliv. Rev . 35: 235 (1999)). This approach is illustrated by the AERX diabetes control system, which is a pocket-sized electronic inhaler that delivers aerosolized insulin to the lungs. Studies have shown the delivery of 48,000 kDa proteins through the skin at therapeutic concentrations using low-frequency ultrasound treatment, which illustrates the suitability of transdermal administration (Mitragotri et al, Science 269: 850 (1995)). Transdermal delivery using electroporation is another method of administering a molecule having IL-31 binding activity (Potts et al, Pharm. Biotechnol. 10: 213 (1997)).
Фармацевтическую композицию, содержащую белок, полипептид, или пептид, обладающий активностью в отношении связывания IL-31, можно составлять в соответствии с известными способами с получением фармацевтически приемлемой композиции, где терапевтические белки объединяют в смесь с фармацевтически приемлемым носителем. Говорят, что композиция является "фармацевтически приемлемым носителем", если ее введение может переносить являющийся реципиентом пациент. Одним примером фармацевтически приемлемого носителя является стерильный фосфатно-солевой буфер. Другие пригодные носители хорошо известны в данной области. Смотрите, например, Gennaro (ed.), Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th Edition (Mack Publishing Company 1995).A pharmaceutical composition comprising a protein, polypeptide, or peptide having IL-31 binding activity can be formulated according to known methods to provide a pharmaceutically acceptable composition, wherein the therapeutic proteins are combined with a pharmaceutically acceptable carrier. The composition is said to be a “pharmaceutically acceptable carrier” if its administration can be tolerated by the recipient patient. One example of a pharmaceutically acceptable carrier is sterile phosphate buffered saline. Other suitable carriers are well known in the art. See, for example, Gennaro (ed.), Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th Edition (Mack Publishing Company 1995).
Для целей терапии молекулы, обладающие активностью в отношении связывания IL-31, и фармацевтически приемлемый носитель вводят пациенту в терапевтически эффективном количестве. Говорят, что сочетание белка, полипептида или пептида, обладающего активностью в отношении связывания IL-31, и фармацевтически приемлемого носителя вводят в "терапевтически эффективном количестве", если вводимое количество является физиологически значимым. Вещество является физиологически значимым, если его наличие приводит к поддающемуся выявлению изменению физиологии являющегося реципиентом пациента. Например, средство, используемое для лечения воспаления, является физиологически значимым, если его присутствие ослабляет по меньшей мере часть воспалительного ответа.For therapeutic purposes, molecules having IL-31 binding activity and a pharmaceutically acceptable carrier are administered to the patient in a therapeutically effective amount. A combination of a protein, polypeptide or peptide having IL-31 binding activity and a pharmaceutically acceptable carrier is said to be administered in a “therapeutically effective amount” if the amount administered is physiologically significant. A substance is physiologically significant if its presence leads to a detectable change in the physiology of the recipient patient. For example, an agent used to treat inflammation is physiologically significant if its presence attenuates at least a portion of the inflammatory response.
Фармацевтическая композиция, содержащая IL-31 (или аналог или слитый белок IL-31), может быть представлена в жидкой форме, в форме аэрозоля или в твердой форме. Примером жидких форм являются инъецируемые растворы, аэрозоли, капли, топологические растворы и пероральные суспензии. Иллюстративные твердые формы включают в себя капсулы, таблетки и формы с контролируемым высвобождением. Иллюстративным примером последней формы является миниосмотические насосы и имплантаты (Bremer et al, Pharm. Biotechnol. 10:239 (1997); Ranade, "Implants in Drug Delivery", в Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), страницы 95-123 (CRC Press 1995); Bremer et al, "Protein Delivery with Infusion Pumps", в Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), страницы 239-254 (Plenum Press 1997); Yewey et al, "Delivery of Proteins from a Controlled Release Injectable Implant", в Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), страницы 93-117 (Plenum Press 1997)). Другие твердые формы включают в себя кремы, пасты, другие средства для топологического применения и т.п.A pharmaceutical composition comprising IL-31 (or an analog or IL-31 fusion protein) may be presented in liquid form, in the form of an aerosol, or in solid form. Examples of liquid forms are injectable solutions, aerosols, drops, topological solutions and oral suspensions. Illustrative solid forms include capsules, tablets, and controlled-release forms. An illustrative example of the latter form is mini-osmotic pumps and implants (Bremer et al, Pharm. Biotechnol. 10: 239 (1997); Ranade, "Implants in Drug Delivery", in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), Pages 95- 123 (CRC Press 1995); Bremer et al, "Protein Delivery with Infusion Pumps", in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), Pages 239-254 (Plenum Press 1997); Yewey et al, "Delivery of Proteins from a Controlled Release Injectable Implant ", in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), pages 93-117 (Plenum Press 1997)). Other solid forms include creams, pastes, other topological agents, and the like.
Антитела против IL-31, описанные в настоящем описании, также могут быть составлены в качестве иммунолипосом. Липосомы, содержащие антитело, получают способами, известными в данной области, такими как описано в Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 3688 (1985); Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77: 4030 (1980); и патентах США №№ 4485045 и 4544545. Липосомы с повышенным временем циркуляции описаны в патенте США № 5013556.Antibodies against IL-31 described herein can also be formulated as immunoliposomes. Antibody-containing liposomes are prepared by methods known in the art, such as those described in Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 3688 (1985); Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77: 4030 (1980); and US patents Nos. 4485045 and 4544545. Liposomes with increased circulation time are described in US patent No. 5013556.
Особенно пригодные липосомы можно получать способом выпаривания с обращенной фазой композиции липидов, содержащей фосфатидилхолин, холестерин и образованное с помощью PEG производное фосфатидилэтаноламина (PEG-PE). Липосомы экструдируют через фильтры с определенным размером пор с получением липосом с требуемым диаметром. Fab'-фрагменты антитела согласно изобретению можно конъюгировать с липосомами, как описано в Martin et al. J. Biol. Chem. 257: 286-288 (1982), посредством реакции дисульфидного обмена. В липосоме необязательно содержится химиотерапевтическое средство (такое как доксорубицин). Смотрите Gabizon et al. J. National Cancer Inst. 81(19) 1484 (1989).Particularly suitable liposomes can be prepared by the reverse phase evaporation of a lipid composition containing phosphatidylcholine, cholesterol and a PEG derivative of phosphatidylethanolamine (PEG-PE). Liposomes are extruded through filters with a defined pore size to obtain liposomes with the desired diameter. Fab'fragments of an antibody of the invention can be conjugated to liposomes as described in Martin et al. J. Biol. Chem. 257: 286-288 (1982), by means of a disulfide exchange reaction. A chemotherapeutic agent (such as doxorubicin) is optionally contained in the liposome. See Gabizon et al. J. National Cancer Inst. 81 (19) 1484 (1989).
Для хранения терапевтические составы антитела получают посредством смешивания антитела, обладающего требуемой степенью чистоты, с необязательными физиологически приемлемыми носителями, эксципиентами или стабилизаторами (Remington's Phermaceuticals Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980)), в форме лиофилизированных составов или водных растворов. Приемлемые носители, эксципиенты или стабилизаторы являются нетоксичными для реципиентов в используемых дозировках и концентрациях и включают в себя буферы, такие как фосфатный, цитратный буфер и буфер на основе других органических кислот; антиоксиданты, включая аскорбиновую кислоту и метионин; консерванты (такие как хлорид октадецилдиметилбензиламмония; хлорид гексаметония; хлорид бензалкония, хлорид бензэтония; фенол, бутиловый или бензиловый спирт; алкилпарабены, такие как метил- или пропилпарабен; катехол; резорцинол; циклогексанол; 3-пентанол; и м-крезол); низкомолекулярные (менее чем приблизительно 10 остатков) полипептиды; белки, такие как сывороточный альбумин, желатин или иммуноглобулины; гидрофильные полимеры, такие как поливинилпирролидон; аминокислоты, такие как глицин, глутамин, аспарагин, гистидин, аргинин или лизин; моносахариды, дисахариды и другие углеводы, включая глюкозу, маннозу или декстрины; хелатирующие агенты, такие как ЭДТА; сахара, такие как сахароза, маннит, трегалоза или сорбит; солеобразующие противоионы, такие как натрий; комплексы с металлами (например, комплексы Zn-белок); и/или неионные поверхностно-активные вещества, такие как Tween™, Pluronics™ или полиэтиленгликоль (PEG).For storage, therapeutic antibody formulations are prepared by mixing an antibody of the desired degree of purity with optional physiologically acceptable carriers, excipients or stabilizers (Remington's Phermaceuticals Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980)), in the form of lyophilized formulations or aqueous solutions. Acceptable carriers, excipients or stabilizers are nontoxic to recipients at the dosages and concentrations used and include buffers such as phosphate, citrate, and other organic acid buffers; antioxidants, including ascorbic acid and methionine; preservatives (such as octadecyldimethylbenzylammonium chloride; hexamethonium chloride; benzalkonium chloride, benzethonium chloride; phenol, butyl or benzyl alcohol; alkyl parabens such as methyl or propyl paraben; catechol; resorcinol; cyclohexanol; 3-pentanol; and low molecular weight (less than about 10 residues) polypeptides; proteins, such as serum albumin, gelatin or immunoglobulins; hydrophilic polymers such as polyvinylpyrrolidone; amino acids such as glycine, glutamine, asparagine, histidine, arginine or lysine; monosaccharides, disaccharides and other carbohydrates, including glucose, mannose or dextrins; chelating agents such as EDTA; sugars such as sucrose, mannitol, trehalose or sorbitol; salt forming counterions, such as sodium; complexes with metals (for example, Zn-protein complexes); and / or non-ionic surfactants such as Tween ™, Pluronics ™ or polyethylene glycol (PEG).
Описанный в настоящем описании состав также может содержать более одного активного соединения, если необходимо в случае конкретных показаний для лечения, предпочтительно активные соединения с дополнительными видами активности, которые не оказывают отрицательного воздействия друг на друга. Например, также может быть желательным предоставление антител, которые связываются с IL-31, в одном составе. Альтернативно или дополнительно, композиция может содержать химиотерапевтическое средство или цитокин. Такие молекулы в сочетании соответственно представлены в количествах, которые являются эффективными для предполагаемой цели.The composition described in the present description may also contain more than one active compound, if necessary in the case of specific indications for treatment, preferably active compounds with additional activities that do not adversely affect each other. For example, it may also be desirable to provide antibodies that bind to IL-31 in a single formulation. Alternatively or additionally, the composition may comprise a chemotherapeutic agent or cytokine. Such molecules in combination are respectively presented in amounts that are effective for the intended purpose.
Активные ингредиенты также могут быть заключены в микрокапсулы, полученные, например, посредством способов коацервации или межповерхностной полимеризации, например, микрокапсулы на основе гидроксиметилцеллюлозы или желатина и микрокапсулы на основе полиметилметакрилата, соответственно, в коллоидных системах для доставки лекарственного средства (например, липосомах, микросферах альбумина, микроэмульсиях, наночастицах и нанокапсулах) или в макроэмульсиях. Такие способы описаны в Remington's Pharmaceutical Sciences, 16 издание, Osol, A. Ed. (1980).The active ingredients can also be enclosed in microcapsules obtained, for example, by coacervation or interfacial polymerization methods, for example, microxycapsules based on hydroxymethyl cellulose or gelatin and microcapsules based on polymethylmethacrylate, respectively, in colloidal systems for drug delivery (e.g., liposomes, microspheres microemulsions, nanoparticles and nanocapsules) or in macroemulsions. Such methods are described in Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition, Osol, A. Ed. (1980).
Составы, предназначенные для введения in vivo, должны быть стерильными. Этого легко добиваются посредством фильтрации через стерильные фильтрационные мембраны.Formulations intended for in vivo administration must be sterile. This is easily achieved by filtration through sterile filtration membranes.
Можно получать препараты с замедленным высвобождением. Пригодные примеры препаратов с замедленным высвобождением включают в себя полупроницаемые матрицы твердых гидрофобных полимеров, содержащих антитело, где матрицы находятся в форме имеющих определенную форму изделий, например, пленок, или микрокапсул. Примеры матриц с замедленным высвобождением включают в себя полиэфиры, гидрогели (например, поли-2-гидроксиэтилметакрилат или поливиниловый спирт), полилактиды (патент США № 3773919), сополимеры L-глутаминовой кислоты и гамма-этил-L-глутамата, недеградируемый этилен-винилацетат, деградируемые сополимеры молочной кислоты и гликолевой кислоты, такие как Lupron Depot™ (инъецируемые микросферы, состоящие из сополимера молочной кислоты и гликолевой кислоты и ацетата леупролида), и поли-D-(-)-3-гидроксимасляную кислоту. В то время как полимеры, такие как этилен-винилацетат и молочная кислота-гликолевая кислота обеспечивают высвобождение молекул в течение 100 суток, определенные гидрогели высвобождают белки в течение более коротких периодов времени. Когда инкапсулированные антитела остаются в организме в течение длительного времени, они могут денатурировать или образовывать агрегаты в результате воздействия влажности при 37°C, приводящего к потере биологической активности и возможным изменениям иммуногенности. Для стабилизации можно разрабатывать целесообразные стратегии, в зависимости от вовлеченного механизма. Например, если выявлено, что механизм агрегации представляет собой межмолекулярное образование связи S-S через тио-дисульфидный обмен, стабилизации можно достигать посредством модификации сульфгидрильных остатков, лиофилизации из кислых растворов, контроля степени влажности, с использованием соответствующих добавок и разработки определенных композиций полимерных матриц.You can get drugs with slow release. Suitable examples of sustained release formulations include semipermeable matrices of solid hydrophobic polymers containing an antibody, wherein the matrices are in the form of shaped articles, such as films, or microcapsules. Examples of sustained release matrices include polyesters, hydrogels (e.g., poly-2-hydroxyethyl methacrylate or polyvinyl alcohol), polylactides (US Pat. No. 3,773,919), copolymers of L-glutamic acid and gamma-ethyl-L-glutamate, non-degradable ethylene vinyl acetate degradable copolymers of lactic acid and glycolic acid, such as Lupron Depot ™ (injectable microspheres consisting of a copolymer of lactic acid and glycolic acid and leuprolide acetate), and poly-D - (-) - 3-hydroxybutyric acid. While polymers such as ethylene-vinyl acetate and lactic acid-glycolic acid release molecules within 100 days, certain hydrogels release proteins for shorter periods of time. When encapsulated antibodies remain in the body for a long time, they can denature or aggregate as a result of exposure to moisture at 37 ° C, resulting in loss of biological activity and possible changes in immunogenicity. For stabilization, appropriate strategies can be developed, depending on the mechanism involved. For example, if it is revealed that the aggregation mechanism is an intermolecular S-S bond formation through thio-disulfide exchange, stabilization can be achieved by modifying sulfhydryl residues, lyophilization from acidic solutions, controlling the degree of moisture, using appropriate additives and developing certain polymer matrix compositions.
Одним способом доставки терапевтических полипептидов субъекту внутривенно, внутрибрюшинно, интратекально, внутримышечно, подкожно или посредством перорального введения, ингаляции или интраназального введения, являются липосомы. Липосомы представляют собой микроскопические везикулы, которые состоят из одного или нескольких липидных бислоев, окруженных водными камерами (смотрите, главным образом, Bakker-Woudenberg et al, Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 12 (Suppl. 1): S61 (1993), Kim, Drugs 46:618 (1993), и Ranade, "Site-Specific Drug Delivery Using Liposomes as Carriers", в Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), стр 3-24 (CRC Press 1995)). Состав липосом является сходным с составом мембран, и в результате этого возможно безопасное введение липосом, и они являются биологически деградируемыми. В зависимости от способа получения, липосомы могут быть однослойными или многослойными, и размер диаметра липосом может варьировать от 0,02 мкм до более чем 10 мкм. В липосомы можно инкапсулировать множество веществ: гидрофобные вещества распределяются в бислоях, а гидрофильные вещества распределяются во внутреннем водном пространстве(ах) (смотрите, например, Machy et al, Liposomes In Cell Biology And Pharmacology (John Libbey 1987), и Ostro et al, American J. Hosp. Pharm. 46:1516 (1989)). Более того, терапевтическую доступность инкапсулированного вещества можно контролировать, варьируя размер липосом, количество бислоев, липидный состав, а также заряд и поверхностные свойства липосом.One method for delivering therapeutic polypeptides to a subject intravenously, intraperitoneally, intrathecally, intramuscularly, subcutaneously, or by oral administration, inhalation, or intranasal administration is liposomes. Liposomes are microscopic vesicles that consist of one or more lipid bilayers surrounded by water chambers (see mainly Bakker-Woudenberg et al, Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 12 (Suppl. 1): S61 (1993), Kim, Drugs 46: 618 (1993), and Ranade, “Site-Specific Drug Delivery Using Liposomes as Carriers,” in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), Pp. 3-24 (CRC Press 1995 )). The composition of the liposomes is similar to the composition of the membranes, and as a result, the safe introduction of liposomes is possible, and they are biologically degradable. Depending on the method of preparation, liposomes can be single-layer or multilayer, and the diameter of the liposomes can vary from 0.02 μm to more than 10 μm. Many substances can be encapsulated in liposomes: hydrophobic substances are distributed in bilayers, and hydrophilic substances are distributed in the internal water space (s) (see, for example, Machy et al, Liposomes In Cell Biology And Pharmacology (John Libbey 1987), and Ostro et al. American J. Hosp. Pharm. 46: 1516 (1989)). Moreover, the therapeutic availability of the encapsulated substance can be controlled by varying the size of liposomes, the number of bilayers, lipid composition, as well as the charge and surface properties of liposomes.
Липосомы могут адсорбироватся на клетки практически любого типа, а затем медленно высвобождать инкапсулированное вещество. Альтернативно может происходить эндоцитоз адсорбированных липосом клетками, которые являются фагоцитарными. После эндоцитоза происходит интрализосомальная деградация липосомальных липидов и высвобождение инкапсулированных веществ (Scherphof et al, Ann. N.Y. Acad. Sci. 446:368 (1985)). После внутривенного введения небольшие липосомы (от 0,1 до 1,0 мкм), как правило, захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы, расположенными, главным образом, в печени и селезенке, в то время как липосомы более 3,0 мкм депонируются в легком. Предпочтительный захват липосом меньших размеров клетками ретикулоэндотелиальной системы использовали для доставки химиотерапевтических средств в макрофаги и в опухоли печени.Liposomes can be adsorbed onto cells of almost any type, and then slowly release the encapsulated substance. Alternatively, endocytosis of adsorbed liposomes by cells that are phagocytic can occur. After endocytosis, intralysosomal degradation of liposomal lipids and the release of encapsulated substances occurs (Scherphof et al, Ann. N.Y. Acad. Sci. 446: 368 (1985)). After intravenous administration, small liposomes (from 0.1 to 1.0 μm) are usually captured by cells of the reticuloendothelial system located mainly in the liver and spleen, while liposomes greater than 3.0 μm are deposited in the lung. The preferred capture of smaller liposomes by cells of the reticuloendothelial system was used to deliver chemotherapeutic agents to macrophages and to liver tumors.
Ретикулоэндотелиальную систему можно обходить несколькими способами, включая насыщение частиц липосом большими дозами или селективную инактивацию макрофагов фармакологическими способами (Claassen et al, Biochim. Biophys. Acta 502:428 (1984)). Кроме того, было показано, что встраивание образованных с помощью гликолипидов или полиэтиленгликоля производных фосфолипидов в мембраны липосом приводит к значительному снижению захвата ретикулоэндотелиальной системой (Allen et al, Biochim. Biophys. Acta 1068:133 (1991); Allen et al, Biochim. Biophys. Acta 1150:9 (1993)).The reticuloendothelial system can be bypassed in several ways, including the saturation of large doses of liposome particles or the selective inactivation of macrophages by pharmacological methods (Claassen et al, Biochim. Biophys. Acta 502: 428 (1984)). In addition, it was shown that the incorporation of phospholipid derivatives formed using glycolipids or polyethylene glycol into liposome membranes leads to a significant decrease in reticuloendothelial uptake (Allen et al, Biochim. Biophys. Acta 1068: 133 (1991); Allen et al, Biochim. Biophys Acta 1150: 9 (1993)).
Липосомы также можно получать для нацеливания на конкретные клетки или органы, варьируя фосфолипидный состав или встраивая в липосомы рецепторы или лиганды. Например, липосомы, изготовленные с высоким содержанием неионного поверхностно-активного вещества, использовали для нацеливания на печень (Hayakawa et al., японский патент 04-244018; Kato et al, Biol. Pharm. Bull. 16:960 (1993)). Эти составы получали смешиванием фосфатидилхолина сои, α-токоферола и этоксилированного гидрогенизированного касторового масла (HCO-60) в метаноле, концентрации смеси в вакууме и последующим разбавлением смеси водой. Также было показано, что состав липосом из дипальмитоилфосфатидилхолина (DPPC) с полученной из сои смесью стерилглюкозида (SG) и холестерина (Ch) направлен на печень (Shimizu et al, Biol Pharm. Bull 20:881 (1997)).Liposomes can also be prepared to target specific cells or organs by varying the phospholipid composition or incorporating receptors or ligands into liposomes. For example, liposomes made with a high non-ionic surfactant content were used to target the liver (Hayakawa et al., Japanese Patent 04-244018; Kato et al, Biol. Pharm. Bull. 16: 960 (1993)). These formulations were prepared by mixing soy phosphatidylcholine, α-tocopherol and ethoxylated hydrogenated castor oil (HCO-60) in methanol, concentrating the mixture in vacuo and then diluting the mixture with water. It was also shown that the composition of liposomes from dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) with a mixture of sterilglucoside (SG) and cholesterol (Ch) obtained from soy is directed to the liver (Shimizu et al, Biol Pharm. Bull 20: 881 (1997)).
Альтернативно, с поверхностью липосомы можно связывать различные лиганды для нацеливания, такие как антитела, фрагменты антител, углеводы, витамины и транспортные белки. Например, для нацеливания на рецепторы для асиалогликопротеина (галактозы), которые экспрессируются исключительно на поверхности клеток печени, липосомы можно модифицировать с помощью производных галактозиллипида разветвленного типа (Kato and Sugiyama, Grit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 14:287 (1997); Murahashi et al, Biol. Pharro. Bull. 20:259 (1997)). Аналогично, было показано, Wu et al, Hepatology 27:772 (1998), что липосомы, меченные асиалофетуином, приводят к укороченному периоду полужизни липосом в плазме и к значительно усиленному захвату меченных асиалофетуином липосом гепатоцитами. С другой стороны, накопление в печени липосом, содержащих производные галактозиллипида разветвленного типа, можно ингибировать посредством предварительной инъекции асиалофетуина (Murahashi et al, Biol. Pharm. Bull. 20:259 (1997)). Полиаконитилированные липосомы на основе сывороточного альбумина человека представляют собой другой подход для нацеливания липосом в клетки печени (Kamps et al, Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 94:11681 (1997)). Более того, Geho, et al., патент США № 4603044, описывают направленную в гепатоциты систему доставки липосомальных везикул, которая обладает специфичностью в отношения гепатобилиарных рецепторов, связанных со специализированными метаболическими клетками печени.Alternatively, various ligands for targeting, such as antibodies, antibody fragments, carbohydrates, vitamins, and transport proteins, can be bound to the surface of the liposome. For example, to target receptors for asialoglycoprotein (galactose), which are expressed exclusively on the surface of liver cells, liposomes can be modified using branched-type galactosillipid derivatives (Kato and Sugiyama, Grit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 14: 287 (1997) ; Murahashi et al, Biol. Pharro. Bull. 20: 259 (1997)). Similarly, it was shown by Wu et al, Hepatology 27: 772 (1998) that liposomes labeled with asialofetuin lead to a shortened plasma half-life of liposomes and significantly enhanced uptake of hepatic labeled liposomes with hepatocytes. On the other hand, the accumulation in the liver of liposomes containing branched-type galactosillipid derivatives can be inhibited by pre-injection of asialofetuin (Murahashi et al, Biol. Pharm. Bull. 20: 259 (1997)). Human serum albumin-based polyconitilated liposomes are another approach for targeting liposomes in liver cells (Kamps et al, Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 94: 11681 (1997)). Moreover, Geho, et al., US Patent No. 4,630,044 describes a hepatocyte-directed liposomal vesicle delivery system that is specific for hepatobiliary receptors associated with specialized metabolic liver cells.
Полипептиды, обладающие активностью в отношении связывания IL-31, можно инкапсулировать в липосомы с использованием стандартных способов микроинкапсулирования белков (смотрите, например, Anderson et al, Infect. Immun. 31:1099 (1981), Anderson et al, Cancer Res. 50:1853 (1990), и Cohen et al, Biochim. Biophys. Acta 1063:95 (1991), Alving et al "Preparation and Use of Liposomes in Immunological Studies", в Liposome Technology, 2 издание, Vol. III, Gregoriadis (ed.), страница 317 (CRC Press 1993), Wassef et al, Meth. Enzymol. 149:124 (1987)). Как указано выше, терапевтически приемлемые липосомы могут содержать множество компонентов. Например, липосомы могут содержать липидные производные полиэтиленгликоля (Allen et al, Biochim. Biophys. Acta 1150:9 (1993)).Polypeptides having IL-31 binding activity can be encapsulated in liposomes using standard protein microencapsulation methods (see, for example, Anderson et al, Infect. Immun. 31: 1099 (1981), Anderson et al, Cancer Res. 50: 1853 (1990), and Cohen et al, Biochim. Biophys. Acta 1063: 95 (1991), Alving et al "Preparation and Use of Liposomes in Immunological Studies", in Liposome Technology, 2nd edition, Vol. III, Gregoriadis (ed .), page 317 (CRC Press 1993), Wassef et al, Meth. Enzymol. 149: 124 (1987)). As indicated above, therapeutically acceptable liposomes may contain many components. For example, liposomes may contain lipid derivatives of polyethylene glycol (Allen et al, Biochim. Biophys. Acta 1150: 9 (1993)).
Для поддержания высоких системных уровней терапевтических белков разработаны деградируемые полимерные микросферы. Микросферы получают из деградируемых полимеров, таких как сополимер лактида и гликолида (PLG), полиангидриды, полиортоэфиры, биологически недеградируемые полимеры этилвинилацетата, в которых в полимере заключены белки (Gombotz и Pettit, Bioconiugate Chem. 6:332 (1995); Ranade, "Role of Polymers in Drug Delivery", в Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), страницы 51-93 (CRC Press 1995); Roskos and Maskiewicz, "Degradable Controlled Release Systems Useful for Белок Delivery," в Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), страницы 45-92 (Plenum Press 1997); Bartus et al, Science 281:1161 (1998); Putney and Burke, Nature Biotechnology 16:153 (1998); Putney, Curr. Opin. Chem. Biol. 2:548 (1998)). Покрытые полиэтиленгликолем (PEG) наносферы также могут представлять собой носители для внутривенного введения терапевтических белков (смотрите, например, Gref et al, Pharm. Biotechnol. 10: 167 (1997)).To maintain high systemic levels of therapeutic proteins, degradable polymer microspheres have been developed. The microspheres are made from degradable polymers such as a lactide-glycolide copolymer (PLG), polyanhydrides, polyorthoesters, biologically non-degradable ethyl vinyl acetate polymers in which the polymer contains proteins (Gombotz and Pettit, Bioconiugate Chem. 6: 332 (1995); Ranade; Roleade of Polymers in Drug Delivery ", in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), pages 51-93 (CRC Press 1995); Roskos and Maskiewicz," Degradable Controlled Release Systems Useful for Protein Delivery, "in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), Pages 45-92 (Plenum Press 1997); Bartus et al, Science 281: 1161 (1998); Putney and Burke, Nature Biotechnology 16: 153 (1998); Putney, Curr. Opin Chem. Biol. 2: 548 (1998)). Polyethylene glycol (PEG) coated nanospheres can also be carriers for intravenous administration of therapeutic proteins (see, for example, Gref et al, Pharm. Biotechnol. 10: 167 (1997)).
Специалисты в данной области могут разработать другие дозированные формы, как показано, например, Ansel and Popovich, Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 5 издание (Lea & Febiger 1990), Gennaro (ed.), Remington's Pharmaceutical Sciences, 19 издание (Mack Publishing Company 1995), и Ranade and Hollinger, Drug Delivery Systems (CRC Press 1996).Specialists in this field can develop other dosage forms, as shown, for example, Ansel and Popovich, Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 5th edition (Lea & Febiger 1990), Gennaro (ed.), Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th edition (Mack Publishing Company 1995), and Ranade and Hollinger, Drug Delivery Systems (CRC Press 1996).
В качестве примера, фармацевтические композиции могут поставляться в качестве набора, содержащего контейнер, который содержит полипептид IL-31 или антагонист IL-31 (например, антитело или фрагмент антитела, которое связывает полипептид IL-31). Терапевтические полипептиды могут быть предоставлены в форме инъецируемого раствора для однократных или многократных доз, или в качестве стерильного порошка, который разбавляют перед инъекцией. Альтернативно такой набор может включать в себя диспергатор сухого порошка, генератор жидкого аэрозоля или небулайзер для введения терапевтического полипептида.By way of example, pharmaceutical compositions may be supplied as a kit containing a container that contains an IL-31 polypeptide or an IL-31 antagonist (for example, an antibody or antibody fragment that binds an IL-31 polypeptide). Therapeutic polypeptides can be provided in the form of an injectable solution in single or multiple doses, or as a sterile powder, which is diluted before injection. Alternatively, such a kit may include a dry powder dispersant, a liquid aerosol generator, or a nebulizer for administering a therapeutic polypeptide.
В одном аспекте это изобретение относится к моноклональному антителу, содержащему моноклональное антитело, которое специфически связывает полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое гибридомой, депонированной в Американской коллекции типовых культур, обладающей патентным обозначением образца ATCC, выбранным из: a) патентного номера депозита в ATCC PTA-6815; b) патентного номера депозита в ATCC PTA-6816; c) патентного номера депозита в ATCC PTA-6829; d) патентного номера депозита в ATCC PTA-6830; e) патентного номера депозита в ATCC PTA-6831; f) патентного номера депозита в ATCC PTA-6871; g) патентного номера депозита в ATCC PTA-6872; h) патентного номера депозита в ATCC PTA-6875 и i) патентного номера депозита в ATCC PTA-6873. В этом варианте осуществления антитело нейтрализует взаимодействие IL-31 (SEQ ID NO:2) с IL-31RA (SEQ ID NO:5). В другом варианте осуществления антитело представляет собой (a) моноклональное антитело мыши, (b) гуманизированное антитело, образованное из (a), или (c) фрагмент антитела, или (d) моноклональное антитело человека. В другом варианте осуществления, антитело дополнительно содержит радионуклид, фермент, субстрат, кофактор, флуоресцентный маркер, хемилюминесцентный маркер, пептидный маркер, магнитную частицу или токсин. В другом варианте осуществления антитело дополнительно обладает пегилированием. В другом варианте осуществления антитело представляет собой нейтрализующее антитело. В другом варианте осуществления введение антитела млекопитающему ингибирует, предотвращает, снижает или блокирует провоспалительную активность полипептида. В другом варианте осуществления введение антитела млекопитающему ингибирует, предотвращает, снижает или блокирует расчесывание и дерматит, обусловленные провоспалительной активностью полипептида.In one aspect, this invention relates to a monoclonal antibody comprising a monoclonal antibody that specifically binds a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, wherein the polypeptide is capable of binding to a monoclonal antibody produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection with the ATCC patent designation selected from: a) patent number of deposit in ATCC PTA-6815; b) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6816; c) patent number of deposit in ATCC PTA-6829; d) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6830; e) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6831; f) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6871; g) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6872; h) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6875; and i) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6873. In this embodiment, the antibody neutralizes the interaction of IL-31 (SEQ ID NO: 2) with IL-31RA (SEQ ID NO: 5). In another embodiment, the antibody is (a) a monoclonal mouse antibody, (b) a humanized antibody formed from (a), or (c) a fragment of an antibody, or (d) a human monoclonal antibody. In another embodiment, the antibody further comprises a radionuclide, an enzyme, a substrate, a cofactor, a fluorescent marker, a chemiluminescent marker, a peptide marker, a magnetic particle or toxin. In another embodiment, the antibody further has pegylation. In another embodiment, the antibody is a neutralizing antibody. In another embodiment, administration of an antibody to a mammal inhibits, prevents, reduces, or blocks the pro-inflammatory activity of the polypeptide. In another embodiment, administration of an antibody to a mammal inhibits, prevents, reduces, or blocks scratching and dermatitis due to the pro-inflammatory activity of the polypeptide.
В другом аспекте это изобретение относится к моноклональному антителу, которое специфически связывает полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое гибридомой, депонированной в Американской коллекции типовых культур, обладающей патентным обозначением образца ATCC, выбранным из: a) патентного номера депозита в ATCC PTA-6815; b) патентного номера депозита в ATCC PTA-6816; c) патентного номера депозита в ATCC PTA-6871; d) патентного номера депозита в ATCC PTA-6829 и e) патентного номера депозита в ATCC PTA-6830.In another aspect, this invention relates to a monoclonal antibody that specifically binds a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, where the polypeptide is capable of binding to a monoclonal antibody produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection having an ATCC patent designation selected from: a) Patent Deposit Number in ATCC PTA-6815; b) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6816; c) patent number of deposit in ATCC PTA-6871; d) the patent deposit number at ATCC PTA-6829; and e) the patent deposit number at ATCC PTA-6830.
В другом аспекте это изобретение относится к моноклональному антителу, которое специфически связывает полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ED NO:2, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое гибридомой, депонированной в Американской коллекции типовых культур, обладающей патентным обозначением образца ATCC, выбранным из: a) патентного номера депозита в ATCC PTA-6815; b) патентного номера депозита в ATCC PTA-6816 и c) патентного номера депозита в ATCC PTA-6871.In another aspect, this invention relates to a monoclonal antibody that specifically binds a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ED NO: 2, where the polypeptide is capable of binding to a monoclonal antibody produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection having an ATCC patent designation selected from: a) Patent Deposit Number in ATCC PTA-6815; b) the patent deposit number in ATCC PTA-6816; and c) the patent deposit number in ATCC PTA-6871.
В другом аспекте это изобретение относится к моноклональному антителу, которое специфически связывает полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое гибридомой, депонированной в Американской коллекции типовых культур, обладающей патентным обозначением образца ATCC, выбранным из: a) патентного номера депозита в ATCC PTA-6829 и b) патентного номера депозита в ATCC PTA-6830.In another aspect, this invention relates to a monoclonal antibody that specifically binds a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, where the polypeptide is capable of binding to a monoclonal antibody produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection having an ATCC patent designation selected from: a) the patent deposit number of the ATCC PTA-6829; and b) the patent number of the deposit of the ATCC PTA-6830.
В другом аспекте предусмотрено моноклональное антитело, которое специфически связывает полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое гибридомой, депонированной в Американской коллекции типовых культур, обладающей патентным обозначением образца ATCC, выбранным из: a) патентного номера депозита в ATCC PTA-6872 и b) патентного номера депозита в ATCC PTA-6875.In another aspect, a monoclonal antibody is provided that specifically binds a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, where the polypeptide is capable of binding to a monoclonal antibody produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection having the ATCC patent designation selected from: a) a patent deposit numbers in ATCC PTA-6872; and b) the patent deposit number in ATCC PTA-6875.
В другом аспекте предусмотрено моноклональное антитело, которое специфически связывает полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:11, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое гибридомой, депонированной в Американской коллекции типовых культур, обладающей патентным обозначением образца ATCC PTA-6874. В этом варианте осуществления антитело представляет собой нейтрализующее антитело. В этом варианте осуществления введение антитела млекопитающему ингибирует, предотвращает, снижает или блокирует провоспалительную активность полипептида. В этом варианте осуществления введение антитела млекопитающему ингибирует, предотвращает, снижает или блокирует расчесывание и дерматит, обусловленные провоспалительной активностью полипептида.In another aspect, a monoclonal antibody is provided that specifically binds a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11, where the polypeptide is capable of binding to a monoclonal antibody produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection with the patent designation ATCC PTA-6874. In this embodiment, the antibody is a neutralizing antibody. In this embodiment, administration of an antibody to a mammal inhibits, prevents, reduces, or blocks the pro-inflammatory activity of the polypeptide. In this embodiment, administration of an antibody to a mammal inhibits, prevents, reduces, or blocks scratching and dermatitis due to the pro-inflammatory activity of the polypeptide.
В другом аспекте это изобретение относится к способу уменьшения воспаления у млекопитающего, включающему в себя введение млекопитающему количества антитела против IL-31, описанного в настоящем описании, посредством которого снижается воспаление.In another aspect, this invention relates to a method for reducing inflammation in a mammal, comprising administering to the mammal an amount of an anti-IL-31 antibody described herein, by which inflammation is reduced.
В другом аспекте это изобретение относится к способу лечения млекопитающего, страдающего воспалительным заболеванием, в котором участвует IL-31, включающему в себя: введение антагониста IL-31 млекопитающему так, чтобы воспаление снижалось, где антагонист содержит (i) антитело, фрагмент антитела или связывающий полипептид, который специфически связывает полипептид или фрагмент полипептида IL-31RA или (ii) полипептид или фрагмент полипептида IL-31RA; и где воспалительная активность IL-31 снижается. В этом варианте осуществления заболевание представляет собой воспалительное заболевание, включающее в себя связанные с зудом заболевания. В этом варианте осуществления заболевание представляет собой атопический дерматит. В этом варианте осуществления заболевание представляет собой узловатую почесуху.In another aspect, this invention relates to a method for treating a mammal suffering from an inflammatory disease in which IL-31 is involved, comprising: administering an IL-31 antagonist to a mammal so that the inflammation is reduced, wherein the antagonist contains (i) an antibody, antibody fragment or binding a polypeptide that specifically binds a polypeptide or fragment of an IL-31RA polypeptide; or (ii) a polypeptide or fragment of an IL-31RA polypeptide; and where the inflammatory activity of IL-31 is reduced. In this embodiment, the disease is an inflammatory disease, including pruritus-related diseases. In this embodiment, the disease is atopic dermatitis. In this embodiment, the disease is nodular pruritus.
В другом аспекте это изобретение относится к способу уменьшения, ингибирования или предотвращения эффекта зуда у млекопитающего, в котором участвует IL-31, включающему в себя: введение антагониста IL-31 млекопитающему так, чтобы зуд снижался, где антагонист содержит (i) антитело, фрагмент антитела или связывающий полипептид, который специфически связывает полипептид или полипептидный фрагмент полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, или ее фрагмент; и где происходит снижение связанной с зудом активности IL-31. В этом варианте осуществления заболевание млекопитающего представляет собой атопический дерматит. В этом варианте осуществления заболевание млекопитающего представляет собой дерматит. В этом варианте осуществления антитело представляет собой антитело, как описано в настоящем описании.In another aspect, this invention relates to a method for reducing, inhibiting, or preventing the effect of pruritus in a mammal in which IL-31 is involved, the method comprising: administering an IL-31 antagonist to a mammal so that itching is reduced, wherein the antagonist contains (i) an antibody, fragment an antibody or a binding polypeptide that specifically binds a polypeptide or polypeptide fragment of a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, or a fragment thereof; and where there is a decrease in the itch-related activity of IL-31. In this embodiment, the disease of the mammal is atopic dermatitis. In this embodiment, the disease of the mammal is dermatitis. In this embodiment, the antibody is an antibody as described herein.
В другом аспекте это изобретение относится к способу снижения, ингибирования или предотвращения эффекта зуда у млекопитающего, в котором участвует IL-31, включающему в себя: введение антагониста IL-31 млекопитающему так, чтобы происходило снижение зуда у млекопитающего, где антагонист содержит (i) антитело, фрагмент антитела или связывающий полипептид, который специфически связывает полипептид или полипептидный фрагмент полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, или ее фрагмент; и где посредством этого происходит снижение активности IL-31 в отношении расчесывания. В этом варианте осуществления заболевание млекопитающего представляет собой атопический дерматит. В этом варианте осуществления заболевание млекопитающего представляет собой дерматит. В этом варианте осуществления антитело представляет собой антитело, как описано в настоящем описании.In another aspect, this invention relates to a method of reducing, inhibiting, or preventing the effect of pruritus in a mammal in which IL-31 is involved, comprising: administering an IL-31 antagonist to a mammal so that pruritus reduction in a mammal occurs, wherein the antagonist contains (i) an antibody, antibody fragment or binding polypeptide that specifically binds a polypeptide or polypeptide fragment of a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, or a fragment thereof; and where through this there is a decrease in the activity of IL-31 in relation to combing. In this embodiment, the disease of the mammal is atopic dermatitis. In this embodiment, the disease of the mammal is dermatitis. In this embodiment, the antibody is an antibody as described herein.
В другом аспекте это изобретение относится к моноклональному антителу, которое специфически связывает полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое клоном гибридомы, обозначаемым номером, выбранным из: a) клона 292.12.3.1 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6815); b) клона 292.63.5.3 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6829); c) клона 292.72.3.1 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6816); d) клона 292.84.1.6 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6871) и e) клона 292.118.6.4 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6830).In another aspect, this invention relates to a monoclonal antibody that specifically binds a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, where the polypeptide is capable of binding to a monoclonal antibody produced by a hybridoma clone denoted by a number selected from: a) clone 292.12.3.1 (patent number deposit in ATCC PTA-6815); b) clone 292.63.5.3 (patent deposit number in ATCC PTA-6829); c) clone 292.72.3.1 (patent deposit number in ATCC PTA-6816); d) Clone 292.84.1.6 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6871) and e) Clone 292.118.6.4 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6830).
В другом аспекте это изобретение относится к моноклональному антителу, которое специфически связывает полипептид, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое клоном гибридомы, обозначаемым номером, выбранным из: a) клона 294.35.2.6.3 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6872); b) клона 294.144.3.5 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6873); c) клона 294.154.5.6 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6875) и d) клона 294.163.2.1 (патентный номер депозита в ATCC PTA-6831).In another aspect, this invention relates to a monoclonal antibody that specifically binds a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, where the polypeptide is capable of binding to a monoclonal antibody produced by a hybridoma clone designated by a number selected from: a) clone 294.35.2.6.3 ( Patent Deposit Number in ATCC PTA-6872); b) clone 294.144.3.5 (patent deposit number in ATCC PTA-6873); c) clone 294.154.5.6 (patent number of deposit in ATCC PTA-6875) and d) clone 294.163.2.1 (patent number of deposit in ATCC PTA-6831).
В другом аспекте это изобретение относится к моноклональному антителу, содержащему моноклональное антитело, способное конкурировать за связывание полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, где полипептид способен связывать моноклональное антитело, продуцируемое гибридомой, депонированной в Американской коллекции типовых культур, обладающей патентным обозначением образца ATCC, выбранным из: a) патентного номера депозита в ATCC PTA-6815; b) патентного номера депозита в ATCC PTA-6816; c) патентного номера депозита в ATCC PTA-6829; d) патентного номера депозита в ATCC PTA-6830; e) патентного номера депозита в ATCC PTA-6831; f) патентного номера депозита в ATCC PTA-6871; g) патентного номера депозита в ATCC PTA-6872; h) патентного номера депозита в ATCC PTA-6875 и i) патентного номера депозита в ATCC PTA-6873.In another aspect, this invention relates to a monoclonal antibody containing a monoclonal antibody capable of competing for the binding of a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, where the polypeptide is capable of binding a monoclonal antibody produced by a hybridoma deposited in the American type culture collection with the patent designation for the sample ATCC selected from: a) patent number of deposit in ATCC PTA-6815; b) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6816; c) patent number of deposit in ATCC PTA-6829; d) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6830; e) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6831; f) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6871; g) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6872; h) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6875; and i) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6873.
В другом аспекте предусмотрена гибридома, где гибридома депонирована в Американской коллекции типовых культур с патентным обозначением образца ATCC, выбранным из: a) патентного номера депозита в ATCC PTA-6815; b) патентного номера депозита в ATCC PTA-6816; c) патентного номера депозита в ATCC PTA-6829; d) патентного номера депозита в ATCC PTA-6830; e) патентного номера депозита в ATCC PTA-6831; f) патентного номера депозита в ATCC PTA-6871; g) патентного номера депозита в ATCC PTA-6872; h) патентного номера депозита в ATCC PTA-6875 и i) патентного номера депозита в ATCC PTA-6873.In another aspect, a hybridoma is provided wherein the hybridoma is deposited in the American Type Culture Collection with an ATCC sample patent designation selected from: a) ATCC patent deposit number PTA-6815; b) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6816; c) patent number of deposit in ATCC PTA-6829; d) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6830; e) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6831; f) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6871; g) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6872; h) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6875; and i) Patent Deposit Number at ATCC PTA-6873.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения антитела против полипептида IL-31, включающему в себя: инокуляцию животному полипептида, выбранного из группы, состоящей из: (a) полипептида, состоящего из от 9 до 141 аминокислоты, где полипептид является идентичным непрерывной последовательности аминокислотных остатков в SEQ ID NO:2, от аминокислоты номер 24 (Ser) до аминокислоты номер 164 (Thr); (b) полипептида, как описано выше; (c) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2 из аминокислот номер 38-52; (d) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2 из аминокислот номер 83-98; (e) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2 из аминокислот номер 104-117; (f) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2 из аминокислот номер 137-152; (g) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2 из аминокислот номер 38-152; (h) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ 3D NO:2 из аминокислот номер 24-164; (c) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:11, из аминокислот номер 38-52; (d) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:11 из аминокислот номер 85-98; (e) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:11 из аминокислот номер 104-118; (f) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:11 из аминокислот номер 141-157; (g) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:11 из аминокислот номер 38-157; (h) полипептида, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO:11 из аминокислот номер 24-163; (i) полипептида, содержащего антигенный эпитоп в соответствии с профилем гидрофильности Хоппа/Вудса SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:11, где профиль основан на продвижении окна из шести остатков, углубленные остатки G, S и T и экспонированные остатки H, Y и W не учитывают; и где полипептид вызывает иммунный ответ у животного с продукцией антитела; и выделение антитела из животного.In another aspect, the present invention relates to a method for producing an anti-IL-31 polypeptide antibody, comprising: inoculating an animal with a polypeptide selected from the group consisting of: (a) a polypeptide consisting of from 9 to 141 amino acids, where the polypeptide is identical to a continuous sequence amino acid residues in SEQ ID NO: 2, from amino acid number 24 (Ser) to amino acid number 164 (Thr); (b) a polypeptide as described above; (c) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 from amino acids 38-52; (d) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 from amino acids number 83-98; (e) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 from amino acids number 104-117; (f) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 from amino acids number 137-152; (g) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 from amino acids 38-152; (h) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ 3D NO: 2 from amino acids 24-164; (c) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11, from amino acids 38-52; (d) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11 from amino acids number 85-98; (e) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11 from amino acids number 104-118; (f) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11 from amino acids number 141-157; (g) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11 from amino acids 38-157; (h) a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11 from amino acids number 24-163; (i) a polypeptide containing an antigenic epitope in accordance with the Hopp / Woods hydrophilicity profile of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 11, where the profile is based on the advancement of a window of six residues, in-depth residues G, S and T and exposed residues H, Y and W do not count; and where the polypeptide elicits an immune response in an animal with antibody production; and isolation of the antibody from the animal.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к антителу (например, нейтрализующему антителу), продуцируемому способом, как описано выше, где антитело связывается с полипептидом SEQ IDN NO:2 или SEQ ID NO:11. В одном варианте осуществления антитело, описанное выше, специфически связывается с полипептидом, представленным в SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:11.In another aspect, the present invention relates to an antibody (eg, a neutralizing antibody) produced by a method as described above, wherein the antibody binds to a polypeptide of SEQ IDN NO: 2 or SEQ ID NO: 11. In one embodiment, the antibody described above specifically binds to the polypeptide shown in SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 11.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу выявления наличия IL-31 в биологическом образце, включающему в себя стадии: (a) контактирования биологического образца с антителом или фрагментом антитела, как описано выше, где контактирование проводят в условиях, которые обеспечивают связывание антитела или фрагмента антитела с биологическим образцом, и (b) выявления либо связавшегося антитела, либо связавшегося фрагмента антитела.In another aspect, the present invention relates to a method for detecting the presence of IL-31 in a biological sample, comprising the steps of: (a) contacting the biological sample with an antibody or antibody fragment, as described above, wherein the contacting is carried out under conditions that allow the binding of the antibody or fragment antibodies with a biological sample, and (b) detecting either a bound antibody or a bound antibody fragment.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу уничтожения клеток злокачественной опухоли, включающему в себя получения ex vivo ткани или биологического образца, содержащего злокачественные клетки пациента, или идентификацию злокачественных клеток in vivo; продукцию полипептида способом, как описано в настоящем описании; составления полипептида в фармацевтически приемлемом носителе; и введения пациенту или воздействия полипептида на злокачественные клетки; где полипептид вызывает гибель клеток. В одном варианте осуществления способ уничтожения злокачественных клеток является таким, как описано выше, где полипептид дополнительно конъюгируют с токсином. В одном варианте осуществления антитело является таким, как описано выше, где антитело выбрано из группы, состоящей из: (a) поликлонального антитела, (b) моноклонального антитела мыши, (c) гуманизированного антитела, образованного из (b), (d) фрагмента антитела и (e) моноклонального антитела человека.In another aspect, the present invention relates to a method for killing cancer cells, comprising obtaining ex vivo tissue or a biological sample containing cancer cells of a patient, or identifying cancer cells in vivo; the production of a polypeptide in a manner as described herein; formulating the polypeptide in a pharmaceutically acceptable carrier; and administering to the patient or exposure of the polypeptide to malignant cells; where the polypeptide causes cell death. In one embodiment, the method of killing cancer cells is as described above, wherein the polypeptide is further conjugated to a toxin. In one embodiment, the antibody is as described above, wherein the antibody is selected from the group consisting of: (a) a polyclonal antibody, (b) a mouse monoclonal antibody, (c) a humanized antibody formed from (b), (d) a fragment antibodies and (e) human monoclonal antibodies.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к антителу или фрагменту антитела, которое специфически связывается с полипептидом, содержащим последовательность из аминокислотных остатков, выбранную из группы, состоящей из: (a) полипептида, представленного от остатка 38 (Val) до 152 (Leu), как показано в SEQ ID NO:2; (b) полипептида, представленного от остатка 27 (Leu) до 164 (Thr), как показано в SEQ ID NO:2; (c) полипептида, представленного от остатка 24 (Thr) до 164 (Thr), как показано в SEQ ID NO:2; и (d) полипептида, представленного от остатка 1 (Met) до 164 (Thr), как показано в SEQ ID NO:2. В другом варианте осуществления антитело является таким, как описано выше, где антитело дополнительно содержит радионуклид, фермент, субстрат, кофактор, флуоресцентный маркер, хемилюминесцентный маркер, пептидную метку, магнитную частицу, лекарственное средство или токсин.In another aspect, the present invention relates to an antibody or antibody fragment that specifically binds to a polypeptide comprising a sequence of amino acid residues selected from the group consisting of: (a) a polypeptide represented by residue 38 (Val) to 152 (Leu), as shown in SEQ ID NO: 2; (b) a polypeptide represented by residue 27 (Leu) to 164 (Thr), as shown in SEQ ID NO: 2; (c) a polypeptide represented by residue 24 (Thr) to 164 (Thr), as shown in SEQ ID NO: 2; and (d) a polypeptide represented by residue 1 (Met) to 164 (Thr), as shown in SEQ ID NO: 2. In another embodiment, the antibody is as described above, wherein the antibody further comprises a radionuclide, an enzyme, a substrate, a cofactor, a fluorescent marker, a chemiluminescent marker, a peptide label, a magnetic particle, a drug, or a toxin.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу ингибирования индуцируемой IL-31 пролиферации или дифференцировки кроветворных клеток и гемопоэтических клеток-предшественников, включающему в себя культивирование клеток костного мозга или периферической крови с композицией, содержащей количество антитела, как описано в настоящем описании, достаточное для снижения пролиферации или дифференцировки кроветворных клеток в клетках костного мозга или периферической крови по сравнению с клетками костного мозга или периферической крови, культивируемыми в отсутствие растворимого рецептора для цитокина. В одном варианте осуществления способ ингибирования индуцируемой IL-31 пролиферации или дифференцировки кроветворных клеток и гемопоэтических клеток-предшественников является таким, как описано выше, где кроветворные клетки и гемопоэтические клетки-предшественники представляют собой лимфоидные клетки. В другом варианте осуществления способ ингибирования индуцируемой IL-31 пролиферации или дифференцировки кроветворных клеток и гемопоэтических клеток-предшественников является таким, как описано выше, где лимфоидные клетки представляют собой макрофаги или T-клетки.In another aspect, the present invention relates to a method of inhibiting IL-31-induced proliferation or differentiation of hematopoietic and hematopoietic progenitor cells, comprising culturing bone marrow or peripheral blood cells with a composition containing an amount of an antibody as described herein sufficient to reduce proliferation or differentiation of hematopoietic cells in bone marrow or peripheral blood cells compared with bone marrow cells or peripheral blood cultured in the absence of soluble receptor for the cytokine. In one embodiment, a method of inhibiting IL-31-induced proliferation or differentiation of hematopoietic cells and hematopoietic progenitor cells is as described above, wherein the hematopoietic cells and hematopoietic progenitor cells are lymphoid cells. In another embodiment, the method of inhibiting IL-31-induced proliferation or differentiation of hematopoietic cells and hematopoietic progenitor cells is as described above, wherein the lymphoid cells are macrophages or T cells.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу уменьшения индуцированного IL-31 воспаления, включающему в себя введение млекопитающему с воспалением количества композиции антитела, как описано в настоящем описании, достаточного для уменьшения воспаления.In another aspect, the present invention relates to a method for reducing IL-31-induced inflammation, comprising administering to a mammal with inflammation an amount of an antibody composition, as described herein, sufficient to reduce inflammation.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу подавления воспалительного ответа у млекопитающего с воспалением, включающему в себя: (1) определение уровня воспалительной молекулы; (2) введение композиции, содержащей антитело, как описано в настоящем описании, в приемлемом фармацевтическом носителе; (3) определение уровня воспалительной молекулы после введения; (4) сравнение уровня воспалительной молекулы стадии (1) с уровнем воспалительной молекулы стадии (3), где отсутствие повышения или снижения уровня воспалительной молекулы указывает на подавление воспалительного ответа. В одном варианте осуществления антитело является таким, как описано выше, где антитело дополнительно содержит радионуклид, фермент, субстрат, кофактор, флуоресцентный маркер, хемилюминесцентный маркер, пептидную метку, магнитную частицу, лекарственное средство или токсин.In another aspect, the present invention relates to a method for suppressing an inflammatory response in a mammal with inflammation, comprising: (1) determining the level of the inflammatory molecule; (2) administering a composition comprising an antibody, as described herein, in an acceptable pharmaceutical carrier; (3) determining the level of the inflammatory molecule after administration; (4) comparing the level of the inflammatory molecule of stage (1) with the level of the inflammatory molecule of stage (3), where the absence of an increase or decrease in the level of the inflammatory molecule indicates a suppression of the inflammatory response. In one embodiment, the antibody is as described above, wherein the antibody further comprises a radionuclide, an enzyme, a substrate, a cofactor, a fluorescent marker, a chemiluminescent marker, a peptide label, a magnetic particle, a drug, or a toxin.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу ингибирования индуцированной IL-31 пролиферации или дифференцировки кроветворных клеток и гемопоэтических клеток-предшественников, включающему в себя культивирование клеток костного мозга или периферической крови с композицией, содержащей количество антитела, как описано в настоящем описании, достаточное для уменьшения пролиферации или дифференцировки кроветворных клеток в костном мозге или клетках периферической крови по сравнению с клетками костного мозга или периферической крови, культивированными в отсутствие растворимого рецептора для цитокина. В одном варианте осуществления способ ингибирования индуцированной IL-31 пролиферации или дифференцировки кроветворных клеток и гемопоэтических клеток-предшественников является таким, как описано выше, где кроветворные клетки и гемопоэтические клети-предшественники представляют собой лимфоидные клетки. В другом варианте осуществления способ ингибирования индуцированной IL-31 пролиферации или дифференцировки кроветворных клеток и гемопоэтических клеток-предшественников является таким, как описано выше, где лимфоидные клетки представляют собой макрофаги или T-клетки.In another aspect, the present invention relates to a method of inhibiting IL-31-induced proliferation or differentiation of hematopoietic and hematopoietic progenitor cells, comprising culturing bone marrow or peripheral blood cells with a composition containing an amount of an antibody as described herein sufficient to reduce proliferation or differentiation of hematopoietic cells in bone marrow or peripheral blood cells compared with bone marrow cells or peripheral Coy blood cultured in the absence of soluble receptor for the cytokine. In one embodiment, a method of inhibiting IL-31-induced proliferation or differentiation of hematopoietic cells and hematopoietic progenitor cells is as described above, wherein the hematopoietic cells and hematopoietic progenitor cells are lymphoid cells. In another embodiment, the method of inhibiting IL-31-induced proliferation or differentiation of hematopoietic cells and hematopoietic progenitor cells is as described above, wherein the lymphoid cells are macrophages or T cells.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу уменьшения индуцированного IL-31 воспаления, включающему в себя введение млекопитающему с воспалением количества композиции антитела, как описано в настоящем описании, достаточного для уменьшения воспаления.In another aspect, the present invention relates to a method for reducing IL-31-induced inflammation, comprising administering to a mammal with inflammation an amount of an antibody composition, as described herein, sufficient to reduce inflammation.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу подавления воспалительного ответа у млекопитающего с воспалением, включающему в себя: (1) определение уровня воспалительной молекулы; (2) введение композиции, содержащей антитело, как описано в настоящем описании, в приемлемом фармацевтическом носителе; (3) определение уровня воспалительной молекулы после введения; (4) сравнение уровня воспалительной молекулы стадии (1) с уровнем воспалительной молекулы стадии (3), где отсутствие повышения или снижения воспалительной молекулы указывает на подавление воспалительного ответа.In another aspect, the present invention relates to a method for suppressing an inflammatory response in a mammal with inflammation, comprising: (1) determining the level of the inflammatory molecule; (2) administering a composition comprising an antibody, as described herein, in an acceptable pharmaceutical carrier; (3) determining the level of the inflammatory molecule after administration; (4) comparing the level of the inflammatory molecule of stage (1) with the level of the inflammatory molecule of stage (3), where the absence of an increase or decrease in the inflammatory molecule indicates a suppression of the inflammatory response.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу лечения млекопитающего, страдающего воспалительным заболеванием, в котором участвует IL-31, включающему в себя: введение антагониста IL-31 млекопитающему так, чтобы происходило уменьшение воспаления, где антагонист выбран из группы, состоящей из антитела или связывающего полипептида, который специфически связывает полипептид или фрагмент полипептида IL-31 (SEQ ID NO:2). В одном варианте осуществления, способ лечения млекопитающего, страдающего воспалительным заболеванием, является таким, как описано выше, где заболевание представляет собой хроническое воспалительное заболевание. В другом варианте осуществления способ лечения млекопитающего, страдающего воспалительным заболеванием, является таким, как описано выше, где заболевание представляет собой хроническое воспалительное заболевание, выбранное из группы, состоящей из: воспалительного заболевания кишечника; язвенного колита; болезни Крона; атопического дерматита; экземы и псориаза. В другом варианте осуществления способ лечения млекопитающего, страдающего воспалительным заболеванием, является таким, как описано выше, где заболевание представляет собой острое воспалительное заболевание. В другом варианте осуществления способ лечения млекопитающего, страдающего воспалительным заболеванием, является таким, как описано выше, где заболевание представляет собой острое воспалительное заболевание, выбранное из группы, состоящей из: эндотоксемии; септицемии; синдрома токсического шока и инфекционного заболевания. В другом варианте осуществления способ лечения млекопитающего, страдающего воспалительным заболеванием, является таким, как описано выше, где антитело дополнительно содержит радионуклид, фермент, субстрат, кофактор, флуоресцентный маркер, хемилюминесцентный маркер, пептидную метку, магнитную частицу, лекарственное средство или токсин.In another aspect, the present invention relates to a method for treating a mammal suffering from an inflammatory disease in which IL-31 is involved, comprising: administering an IL-31 antagonist to the mammal so that there is a reduction in inflammation, wherein the antagonist is selected from the group consisting of an antibody or binding a polypeptide that specifically binds a polypeptide or fragment of an IL-31 polypeptide (SEQ ID NO: 2). In one embodiment, a method of treating a mammal suffering from an inflammatory disease is as described above, wherein the disease is a chronic inflammatory disease. In another embodiment, a method of treating a mammal suffering from an inflammatory disease is as described above, wherein the disease is a chronic inflammatory disease selected from the group consisting of: inflammatory bowel disease; ulcerative colitis; Crohn's disease; atopic dermatitis; eczema and psoriasis. In another embodiment, a method of treating a mammal suffering from an inflammatory disease is as described above, wherein the disease is an acute inflammatory disease. In another embodiment, a method of treating a mammal suffering from an inflammatory disease is as described above, wherein the disease is an acute inflammatory disease selected from the group consisting of: endotoxemia; septicemia; toxic shock syndrome and infectious disease. In another embodiment, a method of treating a mammal suffering from an inflammatory disease is as described above, wherein the antibody further comprises a radionuclide, an enzyme, a substrate, a cofactor, a fluorescent marker, a chemiluminescent marker, a peptide label, a magnetic particle, a drug, or a toxin.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу выявления воспаления у пациента, включающему в себя: получение ткани или биологического образца пациента; инкубацию ткани или биологического образца с антителом, как описано в настоящем описании, в условиях, где антитело связывается с комплементарным ему полипептидом в ткани или биологическом образце; визуализации антитела, связавшегося с тканью или биологическим образцом; и сравнения уровней антитела, связавшегося с тканью или биологическим образцом пациента, с нормальной контрольной тканью или биологическим образцом, где повышение уровня антитела, связавшегося с тканью или биологическим образцом пациента, относительно нормальной контрольной ткани или биологического образца указывает на воспаление у пациента.In another aspect, the present invention relates to a method for detecting inflammation in a patient, comprising: obtaining tissue or a biological sample of a patient; incubating a tissue or biological sample with an antibody, as described herein, under conditions where the antibody binds to a complementary polypeptide in a tissue or biological sample; imaging an antibody bound to a tissue or biological sample; and comparing the levels of the antibody bound to the tissue or biological sample of the patient with a normal control tissue or biological sample, where an increase in the level of the antibody bound to the tissue or biological sample of the patient relative to the normal control tissue or biological sample indicates inflammation in the patient.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу выявления воспаления у пациента, включающему в себя: получение ткани или биологического образца пациента; мечение полинуклеотида, содержащего по меньшей мере 14 последовательных нуклеотидов SEQ ID NO:1 или комплементарной SEQ ID NO:1 последовательности; инкубации ткани или биологического образца с полинуклеотидом в условиях, при которых полинуклеотид гибридизуется с комплементарной полинуклеотидной последовательностью; визуализацию меченого полинуклеотида в ткани или биологическом образце; и сравнение уровня гибридизации меченого полинуклеотида в ткани или биологическом образце пациента с нормальной здоровой тканью или биологическим образцом, где усиление гибридизации меченого полинуклеотида с тканью или биологическим образом пациента относительно нормальной здоровой ткани или биологического образца указывает на наличие у пациента воспаления.In another aspect, the present invention relates to a method for detecting inflammation in a patient, comprising: obtaining tissue or a biological sample of a patient; labeling a polynucleotide containing at least 14 consecutive nucleotides of SEQ ID NO: 1 or a complementary sequence of SEQ ID NO: 1; incubating a tissue or biological sample with a polynucleotide under conditions in which the polynucleotide hybridizes to a complementary polynucleotide sequence; visualization of the labeled polynucleotide in a tissue or biological sample; and comparing the level of hybridization of the labeled polynucleotide in the patient’s tissue or biological sample with normal healthy tissue or biological sample, where increased hybridization of the labeled polynucleotide with the patient’s tissue or biological image relative to normal healthy tissue or biological sample indicates inflammation in the patient.
Это изобретение далее проиллюстрировано посредством следующих неограничивающих примеров.This invention is further illustrated by the following non-limiting examples.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Пример 1Example 1
Получение MAb крысы против IL-31 мышиObtaining rat MAb against mouse IL-31
A. Иммунизация и скрининг сыворотки крысA. Immunization and screening of rat serum
Четырех самок крыс Sprague-Dawley в возрасте 3 месяца (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) иммунизировали посредством IL-31 мыши. Крысам проводили первичную иммунизацию посредством внутрибрюшинной инъекции ~290 мкг очищенного рекомбинантного IL-31 мыши (продуцируемого клетками BHK), слитого на C-конце с пептидом, состоящим из последовательности EYMPME (SEQ ID NO:7), (в дальнейшем в настоящем описании обозначаемого как mIL31-CEE) в сочетании с полным адъювантом Фрейнда (Pierce, Rockford, IL) в соответствии с инструкциями изготовителя. После первичной иммунизации каждой крысе вводили дополнительно 150 мкг mIL-31-CEE в неполном адъюванте Фрейнда посредством внутрибрюшинного способа каждые две недели в течение шести недель. Через семь суток после третьей и четвертой иммунизаций у крыс через ретроорбитальное сплетение отбирали кровь и из крови выделяли сыворотку для анализа ее способности связываться с mIL-31-CEE в растворе и ингибировать (как определяют по нейтрализации) стимулирующую активность mIL-31-CEE в отношении клеточной линии, трансфицированной IL-31RA мыши.Four female 3-month old Sprague-Dawley rats (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) were immunized with mouse IL-31. Rats received primary immunization by intraperitoneal injection of ~ 290 μg of purified recombinant mouse IL-31 (produced by BHK cells) fused at the C-terminus with a peptide consisting of the EYMPME sequence (SEQ ID NO: 7) (hereinafter referred to as mIL31-CEE) in combination with Freund's complete adjuvant (Pierce, Rockford, IL) according to the manufacturer's instructions. After primary immunization, an additional 150 μg mIL-31-CEE was administered to each rat in incomplete Freund's adjuvant by the intraperitoneal method every two weeks for six weeks. Seven days after the third and fourth immunizations in rats, blood was taken through the retroorbital plexus and serum was isolated from the blood to analyze its ability to bind to mIL-31-CEE in solution and to inhibit (as determined by neutralization) the stimulating activity of mIL-31-CEE in relation to mouse IL-31RA transfected cell line.
Способность антител крысы против IL-31 мыши в антисыворотке связываться с mIL-31-CEE оценивали с использованием анализа ELISA по типу "антигенной ловушки". В этом анализе, лунки 96-луночных планшетов для ELISA из полистирола сначала покрывали Fc-специфичным антителом козы против IgG крысы (Jackson Immunoresearch) в концентрации 500 нг/мл в количестве 100 мкл/лунка в 0,1 М Na2CO3, pH 9,6. Планшеты инкубировали в течение ночи при 4°C, после чего несвязанное антитело аспирировали, и планшеты два раза промывали посредством PBS-Tween в количестве 300 мкл/лунка (0,137 М NaCl, 0,0027 М KCl, 0,0072 М Na2HPO4, 0,0015 М KH2PO4, 0,05% об./об. полисорбат 20, pH 7,2). Лунки блокировали посредством SuperBlock (Pierce, Rockford, IL) в количестве 200 мкл/лунка в течение 5 минут при комнатной температуре (RT), SuperBlock стряхивали с планшета и блокирование повторяли еще раз, после чего планшеты два раза промывали посредством PBS-Tween. Получали серийные 10-кратные разведения сыворотки (в PBS-Tween плюс 1% мас./об. бычий сывороточный альбумин (BSA) и 0,05% об./об. Proclin 300, pH 7,2 = буфер для разведения), начиная с первоначального разведения 1:1000 и до 1:1000000. По три образца каждого разведения затем переносили в планшет для анализа, 100 мкл/лунка, для связывания IgG крысы в сыворотке для анализа планшета через Fc-участок молекулы. Нормальная сыворотка крысы служила в качестве отрицательного контроля. После 1 часа инкубации при RT, лунки аспирировали и планшеты два раза промывали, как описано выше. Затем в лунки добавляли биотинилированный mIL-31-CEE (молекулярное соотношение биотин:белок 12:1) в концентрации 500 нг/мл, 100 мкл/лунка. После 1 часа инкубации при RT несвязанный биотинилированный mIL-31-CEE аспирировали из лунок и планшеты промывали два раза. Затем в каждую лунку добавляли меченный пероксидазой хрена стрептавидин (Pierce, Rockford, IL) в концентрации 500 нг/мл, 100 мкл/лунка, и планшеты инкубировали при RT в течение 1 часа. После удаления несвязанного HRP-SA, планшеты промывали 5 раз, в каждую лунку добавляли тетраметилбензидин (TMB) (BioFX Laboratories, Owings Mills, MD) в количестве 100 мкл/лунка и планшеты инкубировали в течение 5 минут при RT. Образование цвета останавливали посредством добавления стоп-реагента TMB для 450 нм в количестве 100 мкл/лунка (BioFX Laboratories, Owings Mills, MD) и значение поглощения для лунок определяли на устройстве Molecular Devices Spectra MAX 340 при 450 нм.The ability of rat antibodies against mouse IL-31 in antiserum to bind to mIL-31-CEE was evaluated using an antigen-trap ELISA. In this analysis, the wells of 96-well polystyrene ELISA plates were first coated with Fc-specific goat anti-rat IgG antibody (Jackson Immunoresearch) at a concentration of 500 ng / ml in an amount of 100 μl / well in 0.1 M Na 2 CO 3 pH 9.6 The plates were incubated overnight at 4 ° C, after which the unbound antibody was aspirated, and the plates were washed twice with PBS-Tween at 300 μl / well (0.137 M NaCl, 0.0027 M KCl, 0.0072 M Na 2 HPO 4 , 0.0015 M KH 2 PO 4 , 0.05% v /
Способность антител крысы против IL-31 мыши в антисыворотке ингибировать (как определяют посредством нейтрализации) стимулирующую активность IL-31 мыши через распознающий его рецептор оценивали с использованием клеточного анализа нейтрализации, в котором использовали трансфицированную с помощью mIL-31RA/OSMRbeta клеточную линию Baf3 с люциферазной репортерной системой (Baf3/KZ134/mcytor17/mOSMRbeta), которую можно активировать посредством стимуляции клеток с помощью IL-31 мыши. Для этого анализа получали исходное разведение 1:250 каждой антисыворотки в среде для анализа (RPMI 1640, 10% ЭТС, 2 мМ L-глутамин, 1 мМ пируват натрия, 1× пенициллин-стрептомицин-неомицин (Lavitrogen, Carlsbad, CA)), а затем для каждой из них проводили серийные двукратные разведения до конечного разведения 1:32000. К каждому разведению антисыворотки добавляли равный объем mIL-31-CEE, разбавленного до 4 нг/мл в буфере для анализа, до конечного объема в лунках 100 мкл. Смеси антитело/цитокин инкубировали при RT в течение 0,5 часа, после чего клетки-мишени отмывали от их среды для роста, доводили до плотности 300000 клеток/мл и добавляли к смесям антитело/цитокин, 100 мкл/лунка. Среда для анализа, содержащая 2 нг/мл mIL-31 и не содержащая антисыворотки, служила в качестве отрицательного контроля и показывала максимальную стимуляцию, которой можно достичь в этом анализе. После инкубации при 37°C, 5% CO2, в течение 16-24 часов планшеты центрифугировали при 1500 об/мин в течение 5 минут, среду осторожно стряхивали и в каждую лунку добавляли 25 мкл 1× буфера для лизиса клеток (Promega, Madison, WI). Планшеты осторожно встряхивали в течение 10 минут при RT для обеспечения полного лизиса клеток, а затем лизаты переносили в сплошные белые 96-луночные планшеты (Corning/Costar 3917, Acton, MA). В каждую лунку добавляли 40 мкл субстрата для анализа люциферазы (Promega). Затем лунки оценивали на люциферазную активность (отражающую активацию посредством IL-31 репортерной конструкции STAT) на люминометре с использованием 5-секундного интеграционного интервала.The ability of rat antibodies against mouse IL-31 in antiserum to inhibit (as determined by neutralization) the mouse IL-31 stimulatory activity through a recognition receptor was evaluated using a cell neutralization assay using lafiferase Baf3 transfected with mIL-31RA / OSMRbeta reporter system (Baf3 / KZ134 / mcytor17 / mOSMRbeta), which can be activated by stimulating cells with mouse IL-31. For this analysis, an initial 1: 250 dilution of each antiserum in the assay medium was obtained (
Как анализ ELISA по типу "антигенной ловушки", так и клеточный анализ нейтрализации, показали, что у всех четырех крыс развивался высокий антительный ответ на mIL-31, хотя у одной крысы отчетливо развился более сильный ответ, чем у других. В общем, ответ, измеренный с помощью ELISA по типу "антигенной ловушки", в значительной степени соответствовал ответу, выявленному в клеточном анализе нейтрализации, подтверждая, что антитела класса IgG отвечают, главным образом, за ингибирование mIL-31.Both the ELISA assay of the “antigenic trap” type and the cell neutralization assay showed that all four rats developed a high antibody response to mIL-31, although one rat clearly developed a stronger response than the others. In general, the response measured by an "antigenic trap" ELISA was largely consistent with that found in a cell neutralization assay, confirming that IgG antibodies are primarily responsible for inhibition of mIL-31.
B. СлияниеB. Merger
Через четыре недели после последней внутрибрюшинной иммунизации, крыс с наиболее значимым титром нейтрализации mIL-31 иммунизировали последний раз посредством приблизительно 150 мкг mIL-31-CEE в PBS посредством внутрисосудистой инъекции. Через пять суток селезенку и лимфатические узлы этих крыс собирали, превращали в суспензию отдельных клеток и проводили слияние с клеточной линией миеломы мыши Sp2/0 (Shulman, M. et al., Nature 276:269-270, 1976) в соотношении лимфоидные клетки:клетки миеломы 4:1 с помощью PEG 1500 с использованием стандартных способов, известных в данной области (Harlow, E. and Lane, D. 1988. "Antibodies A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY). Смесь для слияния распределяли в ряд 96-луночных планшетов с плоским дном совместно с тимоцитами BALB/c в качестве фидерного слоя (Oi, V.T. and Herzenberg, L.A.. 1980. "Selected Methods in Cellular Immunology", B.B. Mishell and S.M. Shiigi, eds., pp. 351-372, Freeman, San Francisco). Подпитку в лунках планшетов для слияния проводили один раз посредством замены 70% среды и тимоцитов через 4 суток и снова через двое суток посредством замены только среды. Лунки анализировали через восемь суток после культивирования подлежащих слиянию клеток.Four weeks after the last intraperitoneal immunization, rats with the most significant neutralization titer mIL-31 were last immunized with approximately 150 μg mIL-31-CEE in PBS by intravascular injection. After five days, the spleen and lymph nodes of these rats were collected, turned into a suspension of individual cells and fused to the Sp2 / 0 mouse myeloma cell line (Shulman, M. et al., Nature 276: 269-270, 1976) in the ratio of lymphoid cells: 4: 1 myeloma cells using PEG 1500 using standard methods known in the art (Harlow, E. and Lane, D. 1988. "Antibodies A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY). The fusion mixture was distributed into a series of 96-well flat bottom plates together with BALB / c thymocytes as a feeder layer (Oi, VT and Herzenberg, LA. 1980. "Selected Methods in Cellular Immunology", BB Mishell and SM Shiigi, eds. , pp. 351-372, Freeman, San Francisco). Water in the wells of the fusion plates was replenished once by replacing 70% of the medium and thymocytes after 4 days and again after two days by replacing only the medium. Wells were analyzed eight days after culturing the cells to be fused.
C. Скрининг после слиянияC. Screening after the merger
Для первоначального скрининга использовали ELISA по типу "антигенной ловушки" для mIL-31, как описано выше, за исключением того, что супернатанты гибридом тестировали без разбавления и наносили в качестве реплик на планшеты для анализа из культуральных планшетов. Было выявлено приблизительно 170 положительных лунок. Затем супернатанты из каждой из этих лунок, а также нескольких отрицательных лунок, оценивали на их способность ингибировать mIL-31 в клеточном анализе нейтрализации, описанном ранее. Каждый из них тестировали в конечном разведении 1:8 в среде для анализа. В этом разведении уровень неспецифичных стимулирующих компонентов в супернатантах гибридом был достаточно снижен, чтобы вносить минимальный вклад в определяемый индекс стимуляции. Оказалось, что большая часть супернатантов нейтрализует в некоторой степени mIL-31, и приблизительно десять из них демонстрирует по существу полную нейтрализацию, а остальные показывают диапазон ингибирования вплоть до уровня, где приблизительно другие десять, как оказалось, обладают очень низким, если обладают им, нейтрализующим потенциалом. Клетки гибридомы приблизительно в 150 из лунок, положительных в ELISA по типу "антигенной ловушки", были успешно выращены в культуры в 24-луночных планшетах. Когда плотность культур 24-луночных планшетов составляла приблизительно 4-6·105 клеток/мл, супернатант (приблизительно 1,5 мл) собирали и хранили для каждой лунки по отдельности и клетки из каждой лунки замораживали.For initial screening, an “antigenic trap” type ELISA was used for mIL-31 as described above, except that hybridoma supernatants were tested without dilution and applied as replicas to assay plates from culture plates. Approximately 170 positive wells were identified. Supernatants from each of these wells, as well as several negative wells, were then evaluated for their ability to inhibit mIL-31 in the cell neutralization assay described previously. Each of them was tested at a final dilution of 1: 8 in the medium for analysis. In this dilution, the level of non-specific stimulatory components in hybridoma supernatants was sufficiently reduced to make a minimal contribution to the determined stimulation index. It turned out that most of the supernatants neutralize to some extent mIL-31, and approximately ten of them show essentially complete neutralization, while the rest show a range of inhibition up to a level where approximately the other ten appear to be very low, if possessed, neutralizing potential. Hybridoma cells in approximately 150 of the "antigenic trap" positive ELISA wells were successfully grown in culture in 24-well plates. When the density of the cultures of the 24-well plates was approximately 4-6 · 10 5 cells / ml, the supernatant (approximately 1.5 ml) was collected and stored separately for each well and the cells from each well were frozen.
Каждый из супернатантов из 24-луночных планшетов повторно анализировали как в ELISA по типу "антигенной ловушки", так и в клеточных анализах нейтрализации IL-31, используемых в скрининге после слияния. Кроме того, эти супернатанты также тестировали в ELISA по типу "антигенной ловушки" с использованием человеческого гомолога IL-31, также сконструированного с маркером EYMPME (SEQ ID NO:7), слитым с C-концом молекулы IL-31, и продуцированного в клетках BHK. Результаты указывают на то, что после экспансии большая часть основных супернатантов в лунках сохраняет их способность распознавать IL-31 мыши в растворе. Среди этих положительных в анализе по типу "антигенной ловушки" лунок, ингибиторная активность в отношении mIL-31 варьировала от практически полного ингибирования для приблизительно 20 супернатантов до по существу отсутствия ингибирования для 10-15 супернатантов. В анализе по типу "антигенной ловушки" не было выявлено перекрестной реактивности в отношении IL-31-CEE человека, указывая на то, что ни одно из антител крысы против mIL-31 не реагирует перекрестно с человеческим гомологом IL31 или не распознают маркер CEE, слитый с C-концом молекулы mIL-31-CEE.Each of the supernatants from 24-well plates was reassayed both in an "antigenic trap" type ELISA and in IL-31 cell neutralization assays used in post-fusion screening. In addition, these supernatants were also tested in an "antigenic trap" ELISA using the human IL-31 homolog also constructed with the EYMPME marker (SEQ ID NO: 7) fused to the C-terminus of the IL-31 molecule and produced in cells BHK. The results indicate that after expansion, most of the major supernatants in the wells retain their ability to recognize mouse IL-31 in solution. Among these positive antigen trap assay wells, mIL-31 inhibitory activity ranged from almost complete inhibition for about 20 supernatants to essentially no inhibition for 10-15 supernatants. In the antigenic trap assay, no cross-reactivity was detected against human IL-31-CEE, indicating that none of the anti-mIL-31 rat antibodies cross-reacted with the human IL31 homolog or did not recognize the CEE marker fused with the C-terminus of the mIL-31-CEE molecule.
D. Селекция и клонирование гибридом, продуцирующих нейтрализующие MAb против mIL31D. Selection and cloning of hybridomas producing neutralizing MAb against mIL31
Клетки из семи из десяти основных лунок с наиболее высокой нейтрализацией IL-31 (271.5.7, 271.9.4, 271.26.6, 271.27.4, 271.33.1, 271.33.3 и 271.39.4) клонировали в целях выделения клонированной гибридомы, продуцирующей представляющие интерес нейтрализующие mAb. Клетки клонировали в присутствии тимоцитов в 96-луночных титрационных микропланшетах для культивирования клеток с использованием стандартного подхода с разведением до низкой плотности (менее 1 клетки на лунку) и перед анализом оценивали моноклональность посредством микроскопического исследования лунок на единичные очаги роста. Через шесть суток выращивания проводили скрининг всех лунок на планшетах посредством ELISA по типу "антигенной ловушки" на IgG, специфичные в отношении mIL-31. Супернатанты из 6-10 лунок, которые были положительными в отношении специфичных mAb, также были получены из лунок только с одной колонией роста гибридомы, собирали из каждой клонированной серии и проводили повторный скрининг при различных разведениях в ELISA по типу "антигенной ловушки", а также в клеточном анализе нейтрализации, для идентификации "наилучшего" продуцирующего mAb клона. Результаты этих тестов показали, что соответствующие продуцирующие нейтрализующие mAb клоны гибридом были получены в сериях 271.9.4, 271.26.6, 271.33.1, 271.33.3 и 271.39.4. "Наилучший" клон в каждой из этих серий повторно клонировали и проводили скрининг субклонов, как описано, с получением конечных линий гибридом 271.9.4.2.6, 271.26.6.6.1, 271.33.1.2.2, 271.33.3.2.1 и 271.39.4.6.5. Изотип mAb IgG крысы, продуцируемого каждой из этих гибридом, определяли с использованием ELISA с помощью биотинилированных mAb мыши, специфичных в отношении изотипа IgG крысы. Было выявлено, что все пять mAb относятся к подклассу IgG1. Гибридома 271.26.6.6.1 была депонирована в патентной коллекции Американской коллекции типовых культур (ATCC, Manassas, VA) в качестве первоначального образца согласно Будапештскому договору и ей был присвоен регистрационный номер ATCC № PTA-6874.Cells from seven of the ten main wells with the highest neutralization of IL-31 (271.5.7, 271.9.4, 271.26.6, 271.27.4, 271.33.1, 271.33.3 and 271.39.4) were cloned to isolate the cloned hybridoma, producing neutralizing mAbs of interest. Cells were cloned in the presence of thymocytes in 96-well microtiter plates for cell culture using a standard low-density dilution approach (less than 1 cell per well) and monoclonality was evaluated prior to analysis by microscopic examination of the wells for single growth foci. After six days of cultivation, all wells on the plates were screened by an "antigenic trap" ELISA for IgG specific for mIL-31. Supernatants from 6-10 wells that were positive for specific mAbs were also obtained from wells with only one hybridoma growth colony, were collected from each cloned series and re-screened at various dilutions in an ELISA of the "antigenic trap" type, as well as in a cell neutralization assay, to identify the "best" producing mAb clone. The results of these tests showed that the corresponding producing mAb neutralizing hybrid clones were obtained in series 271.9.4, 271.26.6, 271.33.1, 271.33.3 and 271.39.4. The "best" clone in each of these series was re-cloned and the subclones were screened as described to obtain the end lines of hybrids 271.9.4.2.6, 271.26.6.6.1, 271.33.1.2.2, 271.33.3.2.1 and 271.39. 4.6.5. The rat IgG mAb isotype produced by each of these hybridomas was determined using ELISA using mouse biotinylated mAbs specific for rat IgG isotype. It was found that all five mAbs belong to the IgG1 subclass. Hybridoma 271.26.6.6.1 was deposited in the patent collection of the American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA) as an initial sample under the Budapest Treaty and was assigned ATCC registration number No. PTA-6874.
Каждую из полностью клонированных гибридом, продуцирующих mAb против IL-31 мыши, адаптировали для роста в гибридомной не содержащей сыворотки среде (Hybridoma-SFM, Invitrogen). Супернатант от культур с высокой плотностью, выращенных в Hybridoma-SFM, центрифугировали для удаления клеток и клеточного дебриса, фильтровали через 0,2-мкм фильтр и очищали mAb посредством хроматографии с белком G с использованием стандартных способов, известных в данной области.Each of the fully cloned hybridomas producing mouse anti-IL-31 mAbs was adapted for growth in a hybridoma serum-free medium (Hybridoma-SFM, Invitrogen). The supernatant from high-density cultures grown in Hybridoma-SFM was centrifuged to remove cells and cell debris, filtered through a 0.2 μm filter, and the mAbs were purified by protein G chromatography using standard methods known in the art.
E. Оценка специфичной нейтрализующей активности MAb in vitroE. Assessment of the specific neutralizing activity of MAb in vitro
Для оценки in vitro специфичной нейтрализующей активности каждого из пяти mAb крысы против IL-31 мыши, каждое из очищенных mAb тестировали в клеточном анализе нейтрализации, описанном ранее, за исключением того, что сначала к клеткам добавляли mIL-31, а затем эту смесь добавляли к антителам. В дополнение к нейтрализующей активности в отношении mIL-31-CEE, mAb также оценивали в отношении другой формы IL-31 мыши, обозначаемой как c108smIL-31, в которой остаток цистеина в положении 108 превращен в остаток серина. Последний материал продуцировали в E. coli без пептида C-EE. Обе формы mIL-31 использовали в конечной концентрации 1 и 5 нг/мл. mAb доводили до концентрации 20 мкг/мл в среде для анализа и тестировали по два образца в виде серийных 10-кратных разведений в диапазоне конечной концентрации в анализируемой смеси от 10 мкг/мл до 0,00001 мкг/мл. Значения IC50 определяли с использованием программного обеспечения Softmax (Molecular Devices). Результаты представлены в таблице 1 и показывают, что mAb 271.26.6.6.1, 271.33.1.2.2 и 271.39.4.6.5 представляют собой наиболее эффективные нейтрализующие mAb и обладают сходной эффективностью в этом тесте in vitro. Интересно, что mAb 271.33.3.2.1 было значительно менее эффективным против варианта c108smIL-31 mIL-31, чем другие mAb, подтверждая выводы исследований по сортировке по эпитопам, что это антитело по всей вероятности обладает отличающейся от других четырех mAb специфичностью в отношении эпитопа. Тот факт, что это mAb было также значительно менее эффективным в отношении варианта c108smIL-31 mIL-31 по сравнению с вариантом mIL-31-CEE подтверждает, что эпитоп, распознаваемый 271.33.3.2.1, может частично включать в себя участок гликозилирования на молекуле IL-31.To assess the in vitro specific neutralizing activity of each of the five rat mAbs against mouse IL-31, each of the purified mAbs was tested in the cell neutralization assay described previously, except that mIL-31 was first added to the cells, and then this mixture was added to antibodies. In addition to neutralizing activity against mIL-31-CEE, mAbs were also evaluated for another form of mouse IL-31, designated c108smIL-31, in which the cysteine residue at position 108 was converted to a serine residue. The latter material was produced in E. coli without the C-EE peptide. Both forms of mIL-31 were used at a final concentration of 1 and 5 ng / ml. the mAbs were adjusted to a concentration of 20 μg / ml in the assay medium and two samples were tested as serial 10-fold dilutions in the range of the final concentration in the analyzed mixture from 10 μg / ml to 0.00001 μg / ml. IC 50 values were determined using Softmax software (Molecular Devices). The results are presented in table 1 and show that mAb 271.26.6.6.1, 271.33.1.2.2 and 271.39.4.6.5 are the most effective neutralizing mAbs and have similar efficacy in this in vitro test. Interestingly, mAb 271.33.3.2.1 was significantly less effective against the c108smIL-31 mIL-31 variant than other mAbs, confirming the findings of studies on sorting by epitopes that this antibody in all probability has an epitope specificity different from the other four mAbs . The fact that this mAb was also significantly less effective with respect to the c108smIL-31 mIL-31 variant compared to the mIL-31-CEE variant confirms that the epitope recognized by 271.33.3.2.1 may partially include the glycosylation site on the molecule IL-31.
Активность MAb крысы против IL-31 мыши в клеточной нейтрализации in vitroRat MAb activity against mouse IL-31 in cell neutralization in vitro
Пример 2Example 2
Получение mAb мыши против IL-31 человекаObtaining mouse mAb against human IL-31
A. Иммунизация и скрининг сыворотки мышейA. Immunization and screening of mouse serum
Две группы самок мышей BALB/c в возрасте от шести до восьми недель, по пять животных в каждой, иммунизировали посредством IL-31 человека. Мышей в группе 1 иммунизировали посредством внутрибрюшинной инъекции очищенного рекомбинантного IL-31 человека, слитого на C-конце с пептидом, состоящим из последовательности EYMPME (SEQ ID NO:7), (в дальнейшем в настоящем описании обозначаемым как IL-31-CEE) в сочетании с адъювантом Ribi в соответствии с инструкциями изготовителя. Этот белок продуцировали в клетках BHK. Мышей в группе 2 аналогичным образом иммунизировали очищенной рекомбинантной мутантной формой IL-31 человека, в которой остаток цистеина в положении 108 превращен в остаток серина (в дальнейшем в настоящем описании обозначаемой как c108sIL-31). Этот материал продуцировали в E. coli без пептида C-EE. Всем мышам вводили 50 мкг белка каждые две недели в течение 10 недель. От семи до десяти суток после третьей и четвертой иммунизаций, у мышей через ретроорбитальное сплетение отбирали кровь и от крови отделяли сыворотку для анализа ее способности ингибировать связывание и последующую стимулирующую активность IL-31 человека в отношении клеточной линии, трансфицированной IL-RA человека.Two groups of female BALB / c mice aged six to eight weeks, five animals each, were immunized with human IL-31. Mice in
Способность отдельных антисывороток ингибировать IL-31 человека оценивали с использованием люциферазного анализа нейтрализации с использованием IL-31-CEE или c108sIL-31 и клеток BaF3/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta (смотрите примеры 3 и 4) со следующими модификациями. Отдельные антисыворотки титровали по два образца посредством серийных 4-кратных разведений в 96-луночном белом планшете с плоским дном из полистирола (Corning/Costar 3917), начиная с исходного разведения антисывороток 1:250 в буфере для анализа (RPMI 1640, 10% ЭТС, 1 мМ пируват натрия, 2 мМ L-глутамин, 100 Ед/мл пенициллина G натрия, 100 мкг/мл стрептомицина сульфата). В целях нормализации до некоторой степени стимулирующего эффекта сыворотки мыши в этом анализе, все разведения, за исключением исходного разведения 1:250 проводили в буфере для анализа с 0,2% нормальной сывороткой мышей BALB/c. Объем разведенных антисывороток в каждой лунке составлял 100 мкл. Клетки промывали 1,5 раза в буфере для анализа, доводили до концентрации 3·106/мл, объединяли либо с IL-31-CEE (100 пг/мл), либо с c108sIL-31 (30 пг/мл), а затем смесь добавляли в планшеты, 100 мкл/лунка. Общий объем для анализа составлял 200 мкл/лунка и состоял из 30000 клеток, IL-31 в конечной концентрации 50 пг/мл (IL-31-CEE) или 15 пг/мл (c108sIL-31) и антисывороток в конечном разведении 1:500, 1:2000, 1:8000, 1:32000, 1:128000, 1:512000, 1:2048000 и 1:8192000. Планшеты инкубировали при 37°C, 5% CO2, в течение 16-24 часов, после чего их центрифугировали при 1250 об/мин в течение 5 минут, среду осторожно стряхивали и в каждую лунку добавляли 25 мкл 1× буфера для лизиса клеток. Планшеты осторожно встряхивали в течение 10 минут для обеспечения лизиса клеток, после чего в каждую лунку добавляли 40 мкл субстрата для анализа люцифиразы. Затем лунки оценивали на люциферазную активность (отражающую активацию посредством IL-31 репортерной конструкции STAT) на люминометре с использованием 4-секундного интеграционного интервала.The ability of individual antisera to inhibit human IL-31 was evaluated using a luciferase neutralization assay using IL-31-CEE or c108sIL-31 and BaF3 / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta cells (see examples 3 and 4) with the following modifications. Separate antisera were titrated in two samples by serial 4-fold dilutions in a 96-well white flat-bottom polystyrene plate (Corning / Costar 3917), starting from the initial dilution of antisera 1: 250 in assay buffer (
Главным образом, было выявлено, что в этом анализе антисыворотка мышей, иммунизированных посредством IL-31-CEE, эффективно ингибирует стимулирующую активность как IL-31-CEE, так и c108sIL-31, и наоборот. По этой причине, дальнейшие анализы нейтрализации проводили только с IL-31-CEE.Mostly, it was found that in this assay, the antiserum of mice immunized with IL-31-CEE effectively inhibits the stimulatory activity of both IL-31-CEE and c108sIL-31, and vice versa. For this reason, further neutralization analyzes were performed only with IL-31-CEE.
Мыши с наиболее высокими титрами нейтрализации использовали для серии из трех слияний, нацеленной на получение гибридом, продуцирующих моноклональные антитела, которые могут с высокой эффективностью нейтрализовать взаимодействие IL-31 с узнающим его рецептором.The mice with the highest neutralization titers were used for a series of three fusions aimed at obtaining hybridomas producing monoclonal antibodies that can with high efficiency neutralize the interaction of IL-31 with its recognizing receptor.
B. СлияниеB. Merger
Слияние 291Merger 291
В первом слиянии использовали клетки лимфатических узлов одной мыши, иммунизированной посредством IL-31-CEE, и одной мыши, иммунизированной посредством c108sIL-31. Каждого из этих животных иммунизировали в шестой раз посредством 15 мкг соответствующего иммуногена, разбавленного в PBS и вводимого посредством внутрисосудистой инъекции через три недели после их последней иммунизации. Через трое суток, селезенку и лимфатические узлы от этих мышей собирали, объединяли, превращали в суспензию отдельных клеток (всего 4,69·108 клеток), а затем проводили их слияние с клоном клеточной линии миеломы мыши P3-X63-Ag8.653 (Kearney, J.F. et al., J Immunol. 123:1548-50, 1979) (обозначаемым как P3-X63-Ag8.653.3.12.11) в соотношении лимфоидные клетки:клетки миеломы 2,3:1 посредством 3 мл PEG 1500 в течение 2 минут 55 секунд с использованием стандартных способов, известных в данной области (Lane, R.D. J Immunol Methods 81:223-8, 1985). Смесь для слияния распределяли в серию 96-луночных планшетов с плоским дном, подпитывали один раз посредством замены 70% среды через 4 суток и анализировали через 6 суток.In the first fusion, lymph node cells of one mouse immunized with IL-31-CEE and one mouse immunized with c108sIL-31 were used. Each of these animals was immunized for the sixth time with 15 μg of the corresponding immunogen diluted in PBS and administered by intravascular injection three weeks after their last immunization. After three days, the spleen and lymph nodes from these mice were collected, combined, turned into a suspension of individual cells (4.69 × 10 8 cells in total), and then merged with a clone of the mouse myeloma cell line P3-X63-Ag8.653 ( Kearney, JF et al., J Immunol. 123: 1548-50, 1979) (denoted as P3-X63-Ag8.653.3.12.11) in the ratio of lymphoid cells: myeloma cells 2.3: 1 by 3 ml of PEG 1500 over 2
Слияние 292Merger 292
Для второго слияния использовали лимфоидные клетки одной мыши, иммунизированной посредством IL-31-CEE. В дополнение к пяти внутрибрюшинным иммунизациям, упомянутым выше, этой мыши проводили внутрисосудистую инъекцию 15 мкг IL-31-CEE в PBS через три недели после внутрибрюшинной инъекции и аналогичную инъекцию через три недели после первой внутрисосудистой иммунизации. Через трое суток селезенку и лимфатические узлы подвергали обработке (всего 2,27·108 клеток) и проводили слияние с P3-X63-Ag8.653.3.12.11 в соотношении лимфоидные клетки:клетки миеломы 2:1 посредством 1,8 мл PEG 1500 в течение 2 минут 55 секунд, как описано выше. Смесь для слияния распределяли в серию 96-луночных планшетов с плоским дном, подпитывали один раз посредством замены 70% среды через 4 суток и анализировали через 5 суток.For the second fusion, lymphoid cells of one mouse immunized with IL-31-CEE were used. In addition to the five intraperitoneal immunizations mentioned above, this mouse was given an intravascular injection of 15 μg of IL-31-CEE in PBS three weeks after intraperitoneal injection and a similar injection three weeks after the first intravascular immunization. After three days, the spleen and lymph nodes were treated (a total of 2.27 · 10 8 cells) and fused to P3-X63-Ag8.653.3.12.11 in the ratio of lymphoid cells: myeloma cells 2: 1 with 1.8 ml PEG 1500 in for 2
Слияние 294
Для последнего слияния использовали лимфоидные клетки от одной мыши, иммунизированной только посредством c108sIL-31. В дополнение к пяти внутрибрюшинным иммунизациям антигеном, описанным ранее, этой мыши проводили внутрисосудистую инъекцию 15 мкг c108sIL-31 в PBS через шесть недель после последней внутрибрюшинной инъекции, а затем снова через две недели после первой внутрисосудистой инъекции. Через трое суток селезенку и лимфатические узлы подвергали обработке (всего 1,586·108 клеток) и проводили слияние с P3-X63-Ag8.653.3.12.11 в соотношении лимфоидные клетки:клетки миеломы 2:1 посредством 1,5 мл PEG 1500 в течение 2 минут 55 секунд, как описано выше. Смесь для слияния распределяли в серию 96-луночных планшетов с плоским дном, дважды проводили подпитку посредством замены 70% среды через 4 и 6 суток и анализировали через 3 суток после проведения подпитки.For the latter fusion, lymphoid cells from one mouse immunized with c108sIL-31 only were used. In addition to the five intraperitoneal immunizations described previously, this mouse was given an intravascular injection of 15 μg c108sIL-31 in PBS six weeks after the last intraperitoneal injection, and then again two weeks after the first intravascular injection. After three days, the spleen and lymph nodes were treated (total 1,586 × 10 8 cells) and fused to P3-X63-Ag8.653.3.12.11 in the ratio of lymphoid cells: myeloma cells 2: 1 with 1.5 ml of PEG 1500 for 2
C. Скрининг после слиянияC. Screening after the merger
После всех трех слияний проводили скрининг с использованием клеточного анализа нейтрализации IL-31, описанного выше, с двумя модификациями. Во-первых, вместо разведенной антисыворотки в планшетах для анализа, из каждой лунки планшетов для слияния на планшеты для анализа высевали 100 мкл супернатанта в качестве реплик. Во-вторых, конечная концентрация IL-31-CEE в смеси для анализа составляла 150 пг/мл.After all three fusions, screening was performed using the IL-31 cell neutralization assay described above, with two modifications. First, instead of diluted antiserum in assay plates, 100 μl of supernatant was sown as replicas from each well of the fusion plates on the assay plates. Secondly, the final concentration of IL-31-CEE in the assay mixture was 150 pg / ml.
В дополнение к анализу нейтрализации проводили скрининг нескольких планшетов после каждого слияния, выбранных случайным образом, на антитела IgG, которые могут связываться с IL-31-CEE, который предварительно адсорбировали на планшеты для ELISA из полистирола. Целью этого анализа была идентификация основных лунок, содержащих гибридому, продуцирующую антитело против IL31, которое либо плохо нейтрализует IL-31, либо совсем не нейтрализует этот цитокин. В этом анализе, лунки 96-луночных планшетов для ELISA из полистирола сначала покрывали IL31-CEE в концентрации 200 нг/мл в количестве 50 мкл/лунка в 0,1 M Na2CO3, pH 9,6. Планшеты инкубировали в течение ночи при 4°C, после чего несвязанный антиген аспирировали и планшеты дважды промывали посредством PBS-Tween (0,137 М NaCl, 0,0027 М KCl, 0,0072 М Na2HPO4, 0,0015 М KH2PO4, 0,05% об./об. полисорбат 20, pH 7,2) в количестве 300 мкл/лунка. Лунки блокировали посредством PBS-Tween + 1% BSA в количестве 200 мкл/лунка в течение 1 часа при комнатной температуре (RT). Затем блокирующий раствор стряхивали с планшетов и проводили посев 50 мкл кондиционированной среды из каждой лунки в качестве реплик в лунки планшета для анализа. Планшеты инкубировали в течение 1 часа при RT, после чего несвязанное антитело аспирировали и планшеты дважды промывали посредством PBS-Tween в количестве 300 мкл/лунка. Fc-специфичную антисыворотку с конъюгированными с HRP антителами козы против IgG мыши (Jackson Immunoresearch) разбавляли 1:5000 в PBS-Tween + 1% BSA и добавляли в лунки планшетов для анализа, 100 мкл/лунка. После инкубации в течение 1 часа при RT, несвязанное антитело второй стадии аспирировали из лунок и планшеты промывали 5 раз. Затем в каждую лунку добавляли тетраметилбензидина (TMB) (BioFX Laboratories, Owings Mills, MD) в количестве 100 мкл/лунка и планшеты инкубировали в течение 5 минут при RT. Образование цвета останавливали посредством добавления стоп-реагента TMB для 450 нм (BioFX Laboratories, Owings Mills, MD) в количестве 100 мкл/лунка и значения поглощения для лунок определяли на устройстве Molecular Devices Spectra MAX 340 при 450 нм.In addition to the neutralization assay, several plates were screened after each fusion, randomly selected, for IgG antibodies that could bind to IL-31-CEE, which had previously been adsorbed onto polystyrene ELISA plates. The purpose of this analysis was to identify the main wells containing a hybridoma producing an anti-IL31 antibody that either poorly neutralizes IL-31 or does not neutralize this cytokine at all. In this analysis, the wells of 96-well polystyrene ELISA plates were first coated with IL31-CEE at a concentration of 200 ng / ml in an amount of 50 μl / well in 0.1 M Na 2 CO 3 , pH 9.6. The plates were incubated overnight at 4 ° C, after which the unbound antigen was aspirated and the plates were washed twice with PBS-Tween (0.137 M NaCl, 0.0027 M KCl, 0.0072 M Na 2 HPO 4 , 0.0015 M KH 2 PO 4 , 0.05% v /
Результаты анализов нейтрализации показали, что 52 и 139 лунок после слияния 291 и 292, соответственно, содержали антитело, которое ингибирует по меньшей мере 40% стимулирующей активности IL-31. Более точное определение позитивности проводили после слияния 294, где было выявлено, что 131 лунка содержала антитело, которое ингибировало по меньшей мере 70% активности IL-31. Результаты анализов ELISA по выявлению mAb, которые связываются с IL-31-CEE, показали, что в большинстве случаев, если было выявлено, что основная лунка содержит антитело IgG, которое связывается с IL-31-CEE, то она также содержит антитело, которое ингибирует IL-31-CEE в клеточном анализе нейтрализации. Однако некоторые лунки были положительными в анализе ELISA, но демонстрировали относительно слабую ингибиторную способность в клеточном анализе нейтрализации и их сохраняли для последующего анализа, как описано ниже.The results of neutralization assays showed that 52 and 139 wells after fusion 291 and 292, respectively, contained an antibody that inhibits at least 40% of the stimulating activity of IL-31. A more accurate determination of positivity was carried out after
Клетки гибридомы, выращенные в положительных основных лунках, выращивали в культуру в 24-луночных планшетах. Когда плотность культур из 24-луночных планшетов составляла приблизительно 4-6·105 клеток/мл, супернатант (приблизительно 1,5 мл) собирали и хранили отдельно для каждой лунки и клетки из каждой лунки замораживали.Hybridoma cells grown in positive main wells were cultured in 24-well plates. When the density of cultures from 24-well plates was approximately 4-6 · 10 5 cells / ml, the supernatant (approximately 1.5 ml) was collected and stored separately for each well and the cells from each well were frozen.
D. Селекция и клонирование основных лунок для выделения гибридом, продуцирующих эффективные MAb, нейтрализующие IL-31D. Selection and cloning of the main wells for isolation of hybridomas producing effective MAb that neutralize IL-31
Каждый из новых супернатантов из 24 лунок повторно анализировали на способность в отношении нейтрализации IL-31 с использованием клеточного анализа нейтрализации IL-31, используемого в скрининге после слияния. Каждый супернатант анализировали неразведенным и по два образца. Результаты указывают на то, что после выращивания большая часть супернатантов из основных лунок сохранила ингибиторную активность, равную активности или лучшую чем активность, выявленная при скрининге исходных основных лунок. Для того, чтобы лучше определить, какой из новых супернатантов из основных лунок обладает наибольшей ингибиторной способностью, те супернатанты, для которых было показано приблизительно 90% или лучшее ингибирование IL-31-CEE в этом анализе, повторно анализировали посредством тестирования разведений супернатантов в клеточном анализе нейтрализации. Супернатанты титровали посредством серийных 3-кратных разведений в среде для слияния в планшетах для анализа с получением 100 мкл в каждой лунке следующих разведений: без разведения, 1:3, 1:9, 1:27, 1:81 и 1:243, и анализ проводили, как описано выше для скрининга после слияния. Несмотря на то, что в этом анализе были отчетливо идентифицированы супернатанты с наибольшей ингибиторной способностью, было невозможно определить, которые из них обладают наивысшей специфичной активностью, поскольку концентрация антитела против IL31 в супернатантах была неизвестна.Each of the new 24-well supernatants was reassayed for IL-31 neutralization ability using the IL-31 cell neutralization assay used in post-fusion screening. Each supernatant was analyzed undiluted and two samples. The results indicate that after cultivation, most of the supernatants from the main wells retained inhibitory activity equal to or better than the activity detected by screening the original main wells. In order to better determine which of the new supernatants from the main wells has the highest inhibitory ability, those supernatants for which approximately 90% or the best inhibition of IL-31-CEE were shown in this assay were reanalyzed by testing dilutions of supernatants in a cell assay neutralization. Supernatants were titrated by serial 3-fold dilutions in fusion medium in assay plates to obtain 100 μl in each well of the following dilutions: without dilution, 1: 3, 1: 9, 1:27, 1:81 and 1: 243, and analysis was performed as described above for screening after fusion. Although the supernatants with the highest inhibitory ability were clearly identified in this analysis, it was not possible to determine which of them had the highest specific activity, since the concentration of anti-IL31 antibody in the supernatants was unknown.
Для решения проблемы концентрации специфичного антитела, все супернатанты тестировали посредством титрования, с использованием либо серийных 2-кратных, либо 4-кратых разведений с помощью IL-31-CEE в прямом анализе ELISA, описанном выше. После нанесения на график данных в Microsoft EXCEL, определяли разведение супернатанта, приводящее к половине наблюдаемой в анализе максимальной оптической плотности (OD), которая, в свою очередь, представляет собой приблизительный показатель относительной концентрации антитела против IL-31 в супернатанте.To solve the problem of the concentration of a specific antibody, all supernatants were tested by titration using either serial 2-fold or 4-fold dilutions using IL-31-CEE in the direct ELISA assay described above. After plotting the data in Microsoft EXCEL, the dilution of the supernatant was determined, resulting in half the maximum optical density (OD) observed in the analysis, which, in turn, is an approximate indicator of the relative concentration of anti-IL-31 antibody in the supernatant.
Объединяя данные анализа нейтрализации с данными анализа ELISA, определяли относительную специфичную активность каждого супернатанта и идентифицировали двадцать основных лунок, обладающих наивысшей специфичной активностью в отношении нейтрализации IL-31. Интересно, что все наиболее эффективные нейтрализующие IL-31 основные лунки были получены после слияния 292. В данных нейтрализации для этих основных лунок было отмечено, что, несмотря на то, что максимальное ингибирование IL-31 достигалось для каждого супернатанта без разведения и в разведении 1:3, абсолютная степень нейтрализации была немного выше для некоторых супернатантов относительно других, что отражалось в немного более низких относительных величинах люциферазных единиц. Это интерпретировали, как незначительно отличающиеся степени "полной" нейтрализации IL-31. Объединяя это наблюдение с относительной специфичной активностью в отношении нейтрализации для каждой основной лунки, список наиболее эффективных нейтрализующих основных лунок был сокращен до предполагаемых наилучших десяти. Они включали в себя 292.12, 292.39, 292.51, 292.63, 292.64, 292.72, 292.84, 292.105, 292.109 и 292.118.Combining the neutralization assay data with the ELISA assay, the relative specific activity of each supernatant was determined and twenty major wells with the highest specific neutralization activity of IL-31 were identified. Interestingly, all the most effective neutralizing IL-31 main wells were obtained after fusion 292. In the neutralization data for these main wells, it was noted that, despite the fact that the maximum inhibition of IL-31 was achieved for each supernatant without dilution and dilution 1 : 3, the absolute degree of neutralization was slightly higher for some supernatants relative to others, which was reflected in slightly lower relative values of luciferase units. This was interpreted as slightly differing degrees of "complete" neutralization of IL-31. Combining this observation with relative specific neutralization activity for each main well, the list of the most effective neutralizing main wells was reduced to the estimated top ten. They included 292.12, 292.39, 292.51, 292.63, 292.64, 292.72, 292.84, 292.105, 292.109 and 292.118.
Клетки из каждой из этих наилучших десяти нейтрализующих IL-31 основных лунок клонировали в целях выделения клонированной гибридомы, продуцирующей представляющие интерес нейтрализующие mAb. Клетки клонировали в 96-луночных титрационных микропланшетах для культивирования клеток с использованием подхода со стандартным разведением до низкой плотности (менее 1 клетки на лунку) и перед анализом оценивали моноклональность посредством микроскопического исследования лунок на единичные очаги роста. Среда для клонирования состояла из среды для слияния, в которой отсутствовал компонент HAT (IMDM, 10% сыворотка FC1, 2 мМ L-глутамин, 1× пенициллин/стрептомицин, 10% фактор клонирования гибридомы (Roche Applied Science)). От шести до восьми суток после посева проводили скрининг супернатантов во всех лунках посредством ELISA со связанным на планшете IL-31-CEE. Клетки из 4-6 лунок в каждой группе, в которых супернатант был высоко положительным в отношении специфичных mAb и где происходил рост только одной колонии гибридомы, выращивали в культуры в 24-луночных планшетах и полученные супернатанты повторно тестировали посредством ELISA со связанным на планшете IL-31-CEE и посредством клеточного анализа нейтрализации IL-31. Исходя из этих результатов, предполагаемый наиболее эффективный нейтрализующий клон в каждой группе повторно клонировали и проводили его скрининг посредством ELISA, как описано выше. Если 95% или более лунок с положительным ростом также были положительными в отношении специфичного mAb, дальнейшие попытки субклонирования считали необязательными и гибридомы признавали клональными. Среди полученных клонов, только для одной основной лунки, 292.64, проводили второй цикл субклонирования, необходимый для достижения требуемой процентной позитивности в отношении специфичных mAb. Клетки из 5-6 лунок в каждой конечной группе субклонов, в которых супернатант был высоко положительным в отношении специфичного mAb и где происходил рост только одной колонии гибридомы, выращивали в культуры 24-луночных планшетах. Затем каждый клон гибридомы адаптировали для роста в среде, с отсутствием фактора клонирования гибридом (IMDM, 10% сыворотка FC1, 2 мМ L-глутамин, 1× пенициллин/стрептомицин) посредством распределения клеток в последней среде с приемлемой плотностью клеток. После адаптации собирали супернатанты субклонов каждой группы и проводили их скрининг посредством ELISA со связанным на планшете IL-31-CEE. Исходя из титра с учетом клеточной плотности во время сбора супернатантов, выбирали "наилучший" конечный клон, что привело к отбору следующей группы конечных клонов: 292.12.3.1; 292.39.5.3; 292.51.5.2; 292.63.5.3; 292.64.6.5.5; 292.72.3.1; 292.84.1.6; 292.105.4.1; 292.109.4.4 и 292.118.6.4.Cells from each of these top ten neutralizing IL-31 main wells were cloned to isolate a cloned hybridoma producing neutralizing mAbs of interest. Cells were cloned into 96-well cell culture microtiter plates using a standard low-density dilution approach (less than 1 cell per well) and monoclonality was evaluated prior to analysis by microscopic examination of the wells for single growth foci. The cloning medium consisted of a fusion medium in which there was no HAT component (IMDM, 10% FC1 serum, 2 mM L-glutamine, 1 × penicillin / streptomycin, 10% hybridoma cloning factor (Roche Applied Science)). Six to eight days after plating, supernatants were screened in all wells by ELISA with IL-31-CEE bound on a plate. Cells from 4-6 wells in each group in which the supernatant was highly positive for specific mAb and where only one colony of the hybridoma grew, were grown in cultures in 24-well plates and the obtained supernatants were retested by ELISA with IL- bound on the plate 31-CEE and through cell analysis of the neutralization of IL-31. Based on these results, the alleged most effective neutralizing clone in each group was re-cloned and screened by ELISA as described above. If 95% or more of the positive growth wells were also positive for the specific mAb, further subcloning attempts were considered optional and the hybridomas were recognized as clonal. Among the obtained clones, for only one main well, 292.64, a second subcloning cycle was carried out necessary to achieve the required percentage positivity for specific mAbs. Cells from 5-6 wells in each final group of subclones in which the supernatant was highly positive for a specific mAb and where only one hybridoma colony grew, were grown in 24-well plate cultures. Each clone of the hybridoma was then adapted for growth in a medium lacking a hybridoma cloning factor (IMDM, 10% FC1 serum, 2 mM L-glutamine, 1 × penicillin / streptomycin) by distributing cells in the latter medium with an acceptable cell density. After adaptation, subclone supernatants of each group were collected and screened by ELISA with IL-31-CEE bound on the plate. Based on the titer taking into account the cell density during the collection of supernatants, the “best” final clone was selected, which led to the selection of the following group of final clones: 292.12.3.1; 292.39.5.3; 292.51.5.2; 292.63.5.3; 292.64.6.5.5; 292.72.3.1; 292.84.1.6; 292.105.4.1; 292.109.4.4 and 292.118.6.4.
Изотип IgG mAb мыши, продуцируемого каждой из этих гибридом, определяли с использованием теста с моноклональным антителом мыши IsoStrip (Roche Applied Science). Было выявлено, что все mAb относятся к подклассу IgG1, за исключением 292.72.3.1 и 292.84.1.6, которые, как было показано, относятся к подклассу IgG2a.The mouse IgG isotype mAb produced by each of these hybridomas was determined using the IsoStrip mouse monoclonal antibody test (Roche Applied Science). It was found that all mAbs belong to the IgG1 subclass, with the exception of 292.72.3.1 and 292.84.1.6, which, as shown, belong to the IgG2a subclass.
E. Оценка in vitro специфичной нейтрализующей активности эффективных MAb, нейтрализующих IL-31E. In vitro assessment of the specific neutralizing activity of effective MAb neutralizing IL-31
Для оценки специфичной активности эффективных mAb мыши против IL-31 человека в отношении нейтрализации in vitro, истощенный супернатант от каждого клона первого цикла повторно тестировали в клеточном анализе нейтрализации, описанном ранее. Во-первых, определяли количество IgG в каждом супернатанте посредством анализа ВЭЖХ в колонке с белком G с использованием mAb с известной концентрацией в качестве стандарта. Затем каждый супернатант разбавляли до концентрации IgG 1 мкг/мл в той же среде, что использовали для получения истощенного супернатанта. Затем разбавленные супернатанты титровали посредством 10-кратного серийного разведения в среде с получением диапазона концентраций от 1 мкг/мл до 0,0001 мкг/мл и тестировали по три образца в описанном ранее клеточном анализе нейтрализации с конечной концентрацией IL-31-CEE 300 пг/мл (18,27 пМ). Результаты анализа представлены в таблице 2, где mAb представлены в порядке от наиболее эффективного до наименее эффективного. MAb 292.84.1 и 292.12.3 были наиболее эффективными нейтрализаторами, за ними следуют mAb 292.72.3 и 292.63.5, которые оказались приблизительно в два раза менее эффективными, чем первые два. Для остальных mAb было показано, что они приблизительно в 6-9 раз менее эффективны, чем два наилучших mAb.To assess the specific activity of effective mouse mAbs against human IL-31 in relation to in vitro neutralization, the depleted supernatant from each clone of the first cycle was re-tested in the cell neutralization assay described previously. First, the amount of IgG in each supernatant was determined by HPLC analysis in a protein G column using a mAb with a known concentration as a standard. Each supernatant was then diluted to an IgG concentration of 1 μg / ml in the same medium as that used to obtain the depleted supernatant. Then, the diluted supernatants were titrated by 10-fold serial dilution in medium to obtain a concentration range from 1 μg / ml to 0.0001 μg / ml and three samples were tested in the previously described cell neutralization assay with a final concentration of 300 pg IL-31-CEE / ml (18.27 pM). The results of the analysis are presented in table 2, where the mAbs are presented in order from the most effective to the least effective. MAb 292.84.1 and 292.12.3 were the most effective neutralizers, followed by mAb 292.72.3 and 292.63.5, which turned out to be approximately two times less effective than the first two. For the remaining mAbs, it was shown that they are approximately 6–9 times less effective than the two best mAbs.
Оценка in vitro эффективных нейтрализующих MAb против IL31In vitro evaluation of effective neutralizing MAb against IL31
по активности в отношении специфичной нейтрализацииby activity in relation to specific neutralization
Исходя из приведенных выше результатов, гибридомы 292.84.1.6, 292.12.3.1, 292.72.3.1, 292.63.5.3 и 292.118.6.4 были выбраны, как отражающие различные уровни специфичной нейтрализующей способности, для депонирования в патентной коллекции Американской коллекции типовых культур (ATCC, Manassas, VA) в качестве первоначальных образцов согласно Будапештскому договору, и им были присвоены следующие регистрационные номера ATCC №№: клон 292.12.3.1 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6815); клон 292.72.3.1 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6816); клон 292.63.5.3. (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6829); клон 292.118.6.4 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6830) и клон 292.84.1.6 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6871).Based on the above results, hybridomas 292.84.1.6, 292.12.3.1, 292.72.3.1, 292.63.5.3 and 292.118.6.4 were selected as reflecting different levels of specific neutralizing ability for deposit in the patent collection of the American Type Culture Collection (ATCC, Manassas , VA) as initial samples under the Budapest Treaty, and they were assigned the following ATCC registration numbers No.№: clone 292.12.3.1 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6815); clone 292.72.3.1 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6816); clone 292.63.5.3. (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6829); clone 292.118.6.4 (Patent deposit number in ATCC PTA-6830) and clone 292.84.1.6 (Patent deposit number in ATCC PTA-6871).
F. Селекция и клонирование основных лунок для выделения гибридом, продуцирующих MAb со слабой нейтрализацией IL-31F. Selection and cloning of the main wells for isolation of hybridomas producing MAb with weak neutralization of IL-31
При получении mAb против IL-31 человека представляло интерес выделение пар mAb, которые можно использовать в "сэндвич"-анализе для количественного определения количества IL-31 в различных жидкостях. Такие пары mAb, как правило, обладают специфичностью в отношении различных эпитопов на молекуле-мишени и предпочтительно не конкурируют перекрестно за связывание с этой молекулой. Для выделения пар-кандидатов таких mAb, была выбрана стратегия формирования пары из mAb с превосходной нейтрализацией IL-31 и mAb, обладающего небольшой, если обладающей, способностью в отношении нейтрализации, предполагая, что два таких различных функциональных антитела вероятнее всего не связывают не перекрывающиеся (пространственно разделенные) эпитопы.In preparing mAbs against human IL-31, it was of interest to isolate mAb pairs that can be used in a sandwich assay to quantify the amount of IL-31 in various liquids. Such mAb pairs typically have specificity for different epitopes on the target molecule and preferably do not cross-compete for binding to this molecule. To isolate candidate pairs of such mAbs, a pairing strategy was chosen from mAbs with excellent neutralization of IL-31 and a mAb that has little, if any, ability to neutralize, suggesting that two such different functional antibodies are most likely not binding non-overlapping ( spatially separated) epitopes.
Как указано ранее для скрининга после слияния, после каждого слияния для идентификации положительных в отношении антитела против IL-31 супернатантов основных лунок проводили скрининг нескольких планшетов посредством ELISA со связанным на планшете IL-31-CEE. Сравнение результатов ELISA с результатами клеточного анализа нейтрализации показало основные лунки, которые содержали антитело, которое хорошо связывается с IL-31-CEE, но не обладает высокой нейтрализацией этой молекулы в клеточном анализе нейтрализации. Как проводили с наиболее эффективными нейтрализующими основными лунками, клетки гибридомы, выращиваемые в этих основных лунках, выращивали в культуру в 24-луночных планшетах. Когда плотность культур в 24-луночных планшетах составляла приблизительно 4-6·105 клеток/мл, супернатант (приблизительно 1,5 мл) собирали и хранили для каждой лунки по отдельности и клетки из каждой лунки замораживали.As indicated previously for screening after fusion, after each fusion, several plates were screened by ELISA with IL-31-CEE bound on the plate to identify positive anti-IL-31 antibody supernatants. Comparison of the ELISA results with the results of the cell neutralization analysis showed the main wells that contained an antibody that binds well to IL-31-CEE but does not have high neutralization of this molecule in the cell neutralization analysis. As was done with the most effective neutralizing main wells, hybridoma cells grown in these main wells were grown in culture in 24-well plates. When the density of the cultures in the 24-well plates was approximately 4-6 · 10 5 cells / ml, the supernatant (approximately 1.5 ml) was collected and stored separately for each well and the cells from each well were frozen.
Эти новые супернатанты тестировали с использованием клеточного анализа нейтрализации (серийные 3-кратные разведения, начиная с супернатанта без разведения и продолжая до конечного разведения 1:243), а также с использованием анализа ELISA по типу "антигенной ловушки", сходного с анализом, используемым при разработке mAb крысы против IL-31 мыши со следующими отличиями: 1) Fc-специфичное антитело овцы против IgG мыши (Jackson Immunoresearch) (1 мкг/мл) в качестве антитела для покрытия планшета, 2) планшеты блокировали один раз посредством PBS-Tween + 1% BSA в течение 1 часа, 3) каждый супернатант добавляли в лунки по одному титрованию (серийные 3-кратные разведения, начиная с супернатанта без разведения и продолжая до конечного разведения 1:2187), и 4) добавление биотинилированного IL-31-CEE (молярное соотношение биотин:белок 3:1), 200 нг/мл. Полагали, что этот анализ является более пригодным, чем связывание антитела со связанным на планшете IL-31-CEE, поскольку в нем оценивали способность антитела связываться с IL-31-CEE в растворе, что является свойством, необходимым для хорошего антитела для ELISA по типу "сэндвич". В действительности было выявлено, что ряд супернатантов основных лунок, содержащих антитело, которое хорошо связывается со связанным с планшетом IL-31-CEE, слабо распознавали эту молекулу в растворе.These new supernatants were tested using a cell neutralization assay (serial 3-fold dilutions, starting from the supernatant without dilution and continuing to a final dilution of 1: 243), as well as using an "antigenic trap" type ELISA assay similar to that used for development of a rat mAb against mouse IL-31 with the following differences: 1) Fc-specific sheep antibody against mouse IgG (Jackson Immunoresearch) (1 μg / ml) as an antibody to coat the tablet, 2) the plates were blocked once with PBS-Tween + 1% BSA for 1 hour, 3) Each supernatant was added to the wells one at a time (serial 3-fold dilutions, starting from the supernatant without dilution and continuing to a final dilution of 1: 2187), and 4) addition of biotinylated IL-31-CEE (molar ratio of biotin: protein 3: 1) 200 ng / ml. It was believed that this assay is more suitable than binding of an antibody to a plate-bound IL-31-CEE, since it evaluated the ability of an antibody to bind to IL-31-CEE in solution, which is a property necessary for a good antibody for ELISA type a sandwich. In fact, it was found that a number of supernatants of the main wells containing an antibody that binds well to the IL-31-CEE plate bound poorly recognized this molecule in solution.
Для выбора лунок, из которых клонировали соответствующие секретирующие антитело гибридомы, было идентифицировано 10 лунок (291.78, 292.152, 292.154, 294.35, 294.144, 294.146, 294.154, 294.155, 294.158 и 294.163), супернатанты которых слабо нейтрализовали IL-31-CEE в анализе нейтрализации (менее чем 50%, но предпочтительно только 1-20%), а также относительно хорошо связывались с IL-31-CEE в растворе (как определено по OD выше чем 2,0 при концентрации супернатанта без разведения). Клонирование, скрининг клонов и селекцию наилучшего клона первого цикла проводили, как описано выше для лунок с эффективной нейтрализацией.To select the wells from which the corresponding antibody-secreting hybridomas were cloned, 10 wells were identified (291.78, 292.152, 292.154, 294.35, 294.144, 294.146, 294.154, 294.155, 294.158 and 294.163), whose supernatants weakly neutralized IL-31-CEE in the neutralization assay (less than 50%, but preferably only 1-20%), and also relatively well bound to IL-31-CEE in solution (as determined by OD higher than 2.0 when the supernatant concentration was not diluted). Cloning, screening of clones and selection of the best clone of the first cycle was performed as described above for wells with effective neutralization.
Для снижения количества гибридом, выбранных для дальнейшего субклонирования, проводили два новых анализа с истощенным супернатантом каждого из выбранных клонов первого цикла. Первым способом оценки была попытка разделить mAb на группы на основе специфичности к эпитопу ("сортировки") с использованием устройства для поверхностного плазмонного резонанса Biacore 3000. Один из супернатантов с хорошим нейтрализующим mAb (292.64.6) и 10 более слабых супернатанов клонов первого цикла анализировали друг относительно друга, что привело к идентификации четырех предполагаемых "серий". Серия 1 состояла только из хорошего нейтрализующего антитела. Серия 2 состояла из 292.152.4, 292.154.4, 294.35.2, 294.146.5 и 294.154.5. Серия 3 включала в себя 291.78.4, 294.155.6, 294.158.5 и 294.163.2. Серия 4 содержала только 294.144.3. Второй анализ включал в себя повторение ELISA по типу "антигенной ловушки", только в этот раз, вследствие более высокой концентрации специфичного антитела в супернатантах по сравнению с исходными супернатантами основных культур в 24-луночных планшетах, получили более полную кривую титрования и имели возможность определения EC50 для связывания антитела с IL-31-CEE. Результаты представлены в таблице 3 (совместно с результатами сортировки и % ингибированием активности в отношении IL-31-CEE в клеточном анализе нейтрализации), и они указывают на широкий диапазон значений EC50 (и, как следствие, аффинности mAb для IL-31-CEE) для различных mAb.To reduce the number of hybridomas selected for further subcloning, two new analyzes were performed with the depleted supernatant of each of the selected clones of the first cycle. The first evaluation method was an attempt to separate the mAbs into groups based on epitope specificity (“sorting”) using a Biacore 3000 surface plasmon resonance device. One of the supernatants with a good neutralizing mAb (292.64.6) and 10 weaker supernatants of the first cycle clones were analyzed relative to each other, which led to the identification of four alleged "series".
Суммарные данные для супернатанта культуры клона первого цикла из менее эффективно нейтрализующих IL-31 гибридомThe total data for the supernatant of the culture of the clone of the first cycle of the less effective neutralizing IL-31 hybrid
С учетом селекции гибридом, продуцирующих mAb, которые 1) находились в сериях по эпитопам, отличающихся от серии mAb с хорошей нейтрализацией (292.64.6) и 2) обладали наивысшей аффинностью, как показано по низкой EC50 в анализе по типу "антигенной ловушки", только клонам первого цикла 294.35.2, 294.144.3, 294.154.5 и 294.163.2 был присвоен статус конечного клона, как описано выше для более эффективных нейтрализующих mAb. Эта дальнейшая работа по субклонированию привела к селекции следующей группы конечных клонов: 294.35.2.6.3; 294.144.3.5; 294.154.5.6 и 294.163.2.1.Given the selection of hybridomas producing mAbs, which 1) were in series by epitopes that differ from the mAb series with good neutralization (292.64.6) and 2) had the highest affinity, as shown by the low EC 50 in the antigenic trap analysis , only clones of the first cycle 294.35.2, 294.144.3, 294.154.5 and 294.163.2 were assigned the status of the final clone, as described above for more effective neutralizing mAbs. This further work on subcloning led to the selection of the following group of end clones: 294.35.2.6.3; 294.144.3.5; 294.154.5.6 and 294.163.2.1.
Изотип IgG mAb мыши, продуцируемого каждой из этих гибридом, определяли с использованием теста моноклонального антитела мыши IsoStrip (Roche Applied Science). Было выявлено, что все четыре mAb относятся к подклассу IgG1. Образцы каждой из четырех гибридом были депонированы в патентной коллекции Американской коллекции типовых культур (ATCC, Manassas, VA) в качестве первоначальных образцов согласно Будапештскому договору, и им были присвоены следующие регистрационные номера ATCC №№: клон 294.163.2.1 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6831); клон 294.35.2.6.3 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6872); клон 294.154.5.6 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6875) и клон 294.144.3.5 (Патентный номер депозита в ATCC PTA-6873).The mouse IgG isotype mAb produced by each of these hybridomas was determined using the IsoStrip Monoclonal Mouse Antibody Test (Roche Applied Science). It was found that all four mAbs belong to the IgG1 subclass. Samples of each of the four hybridomas were deposited in the patent collection of the American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA) as initial samples under the Budapest Treaty, and they were assigned the following ATCC registration numbers No.: clone 294.163.2.1 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6831); clone 294.35.2.6.3 (Patent Deposit Number in ATCC PTA-6872); clone 294.154.5.6 (Patent deposit number in ATCC PTA-6875) and clone 294.144.3.5 (Patent deposit number in ATCC PTA-6873).
G. Перекрестная реакция mAb мыши против IL-31 человека с IL-31 мышиG. Cross-reaction of mouse mAb against human IL-31 with mouse IL-31
Все супернатанты клонов первого цикла для десяти эффективных нейтрализующих mAb, а также десяти менее эффективных нейтрализующих mAb тестировали на их способность распознавать IL-31 мыши посредством ELISA со связанными на планшете mIL-31-CEE. Не было выявлено перекрестной реактивности с какими-либо mAb, что указывает на то, что mAb, по-видимому, обладают специфичностью в отношении IL-31 человека. Более того, эти результаты показали, что ни одно из антител не распознавало пептидный маркер CEE, общий для C-конца рекомбинантных молекул IL-31 как человека, так и мыши, используемых в этих исследованиях, и это определение не проводили для супернатантов исходных лунок.All first-cycle clone supernatants for ten effective neutralizing mAbs, as well as ten less effective neutralizing mAbs, were tested for their ability to recognize mouse IL-31 by ELISA with mIL-31-CEE bound on the plate. No cross-reactivity was detected with any mAb, indicating that the mAbs appear to be specific for human IL-31. Moreover, these results showed that none of the antibodies recognized the CEE peptide marker common to the C-terminus of the recombinant IL-31 molecules of both humans and mice used in these studies, and this determination was not performed for the supernatants of the original wells.
Пример 3Example 3
Люциферазный анализ IL-31RA/рецептор OSMRbetaIL-31RA luciferase assay / OSMRbeta receptor
Плазмиду KZ134 конструировали с комплементарными олигонуклеотидами, которые содержат связывающие транскрипционный фактор элементы STAT из 4 генов, которые включают в себя модифицированный индуцибельный элемент Sis c-fos (m67SIE или hSIE) (Sadowski, H. et al., Science 261:1739-1744, 1993), p21 SIE1 из гена p21 WAF1 (Chin, Y. et al., Science 272:719-722, 1996), отвечающий элемент молочной железы гена β-казеина (Schmitt-Ney, M. et al., Mol. Cell. Biol. 11:3745-3755, 1991) и индуцибельный элемент STAT гена Fcg RI (Seidel, H. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 92:3041-3045, 1995). Эти олигонуклеотиды содержат совместимые с Asp718-XhoI концы, и их лигировали с использованием стандартных способов в реципиентный репортерный вектор с люциферазой светляка с промотором c-fos (Poulsen, L.K. et al., J. Biol. Chem. 273:6229-6232, 199S), расщепленным указанными ферментами и содержащим селективный маркер неомицина. Плазмиду KZ134 использовали для стабильной трансфекции клеток BaF3 с использованием стандартных способов трансфекции и селекции с получением клеточной линии BaF3/KZ134.Plasmid KZ134 was designed with complementary oligonucleotides that contain the transcription factor-binding STAT elements of 4 genes, which include the modified inducible Sis c-fos element (m67SIE or hSIE) (Sadowski, H. et al., Science 261: 1739-1744, 1993), p21 SIE1 from the p21 WAF1 gene (Chin, Y. et al., Science 272: 719-722, 1996), a corresponding mammary element of the β-casein gene (Schmitt-Ney, M. et al., Mol. Cell Biol. 11: 3745-3755, 1991) and an inducible STAT element of the Fcg RI gene (Seidel, H. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 92: 3041-3045, 1995). These oligonucleotides contain Asp718-XhoI compatible ends and are ligated using standard methods into a firefly luciferase recipient vector with the c-fos promoter (Poulsen, LK et al., J. Biol. Chem. 273: 6229-6232, 199S ), cleaved by these enzymes and containing a selective marker of neomycin. Plasmid KZ134 was used for stable transfection of BaF3 cells using standard methods of transfection and selection to obtain the BaF3 / KZ134 cell line.
Получали стабильную индикаторную клеточную линию BaF3/KZ134, экспрессирующую полноразмерный IL-31RA или IL-31RA/рецептор OSMRbeta. Клоны разбавляли, высевали и проводили селекцию с использованием стандартных способов. Скрининг клонов проводили посредством анализа люциферазы (смотрите B, ниже) с использованием кондиционированной среды с IL-31 человека или очищенного белка IL-31 в качестве индуктора. Отбирали клоны с наивысшим люциферазным ответом (через люцифнеразу STAT) и с наименьшим фоном. Отбирали стабильно трансфицированные клеточные линии. Клеточные линии назвали BaF3/KZ134/IL-31RA или BaF3/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta в зависимости от рецепторов, трансфицированных в клеточную линию.A stable BaF3 / KZ134 indicator cell line expressing full-length IL-31RA or IL-31RA / OSMRbeta receptor was obtained. Clones were diluted, seeded and selected using standard methods. Clone screening was performed by luciferase assay (see B, below) using conditioned medium with human IL-31 or purified IL-31 protein as an inducer. Clones were selected with the highest luciferase response (via STAT luciferase) and with the lowest background. Stably transfected cell lines were selected. The cell lines were called BaF3 / KZ134 / IL-31RA or BaF3 / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta depending on the receptors transfected into the cell line.
Аналогично, также получали клеточные линии BHK с использованием способа, описанного в настоящем описании, и их использовали в анализах люциферазы, описанных в настоящем описании. Клеточные линии назвали BHK/KZ134/IL-31RA или BHK/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta в зависимости от рецепторов, трансфицированных в клеточную линию.Similarly, BHK cell lines were also prepared using the method described herein and were used in the luciferase assays described herein. Cell lines were called BHK / KZ134 / IL-31RA or BHK / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta depending on receptors transfected into the cell line.
Клетки BaF3/KZ134/IL-31RA и BaF3/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta центрифугировали и промывали не содержащей mIL-3 средой. Клетки центрифугировали и промывали 3 раза, чтобы обеспечить удаление mIL-3. Затем клетки подсчитывали на гемоцитометре. Клетки высевали в 96-луночный планшет в количестве 30000 клеток на лунку в объеме 100 мкл на лунку с использованием не содержащей mIL-3 среды. Тот же процесс использовали для нетрансфицированных клеток BaF3/KZ134 для применения в качестве контроля в последующем анализе. Клетки BHK/KZ134/IL-31RA или BHK/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta высевали в 96-луночный планшет в количестве 15000 клеток на лунку в 100 мкл среды. Родительские клетки BHK/KZ134 использовали в качестве контроля.The BaF3 / KZ134 / IL-31RA and BaF3 / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta cells were centrifuged and washed with mIL-3-free medium. Cells were centrifuged and washed 3 times to ensure the removal of mIL-3. Then the cells were counted on a hemocytometer. Cells were plated in a 96-well plate in an amount of 30,000 cells per well in a volume of 100 μl per well using mIL-3-free medium. The same process was used for non-transfected BaF3 / KZ134 cells for use as a control in a subsequent analysis. BHK / KZ134 / IL-31RA or BHK / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta cells were seeded in a 96-well plate in an amount of 15,000 cells per well in 100 μl of medium. BHK / KZ134 parent cells were used as a control.
Активацию STAT клеток BaF3/KZ134/IL-31RA, BaF3/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta, BHK/KZ134/IL-31RA или BHK/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta оценивают с использованием кондиционированной среды или очищенного белка. К клеткам BaF3/KZ134/IL-31RA, BaF3/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta, BHK/KZ134/IL-31RA или BHK/KZ134/IL-31RA/OSMRbeta добавляют сто микролитров разведенной кондиционированной среды или белка. Анализ с использованием кондиционированной среды одновременно проводят на нетрансфицированных клетках BaF3/KZ134 или BHK/KZ134 в качестве контроля. Общий анализируемый объем составляет 200 мкл. Планшеты для анализа инкубируют при 37°C, 5% CO2 в течение 24 часов, а затем клетки BaF3 осаждают центрифугированием при 2000 об/мин в течение 10 мин, и среду аспирируют и добавляют 25 мкл буфера для лизиса (Promega). Для клеточных линий BHK, стадия центрифугирования не является необходимой, поскольку они представляют собой прикрепляющиеся клеточные линии. Через 10 минут при комнатной температуре в планшетах измеряют активацию репортерной конструкции STAT посредством считывания на люминометре (Labsystems Luminoskan, модель RS), в котором происходит добавление 40 мкл субстрата для анализа люциферазы (Promega) с интеграцией в течение пяти секунд.STAT activation of BaF3 / KZ134 / IL-31RA, BaF3 / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta, BHK / KZ134 / IL-31RA, or BHK / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta STAT cells was evaluated using conditioned medium or purified protein. One hundred microliters of diluted conditioned medium or protein are added to the BaF3 / KZ134 / IL-31RA, BaF3 / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta, BHK / KZ134 / IL-31RA or BHK / KZ134 / IL-31RA / OSMRbeta cells. Analysis using a conditioned medium is simultaneously performed on untransfected BaF3 / KZ134 or BHK / KZ134 cells as a control. The total analyzed volume is 200 μl. The assay plates are incubated at 37 ° C, 5% CO 2 for 24 hours, and then BaF3 cells are pelleted by centrifugation at 2000 rpm for 10 minutes, and the medium is aspirated and 25 μl of lysis buffer (Promega) is added. For BHK cell lines, a centrifugation step is not necessary because they are adherent cell lines. After 10 minutes at room temperature, the activation of the STAT reporter construct was measured in the plates by reading on a luminometer (Labsystems Luminoskan, model RS), in which 40 μl of luciferase assay substrate (Promega) was added with integration for five seconds.
Пример 4Example 4
Анализ люциферазы на трансформированных эпителиальных клеточных линиях человека посредством временной инфекции аденовирусным репортерным геном STAT/SREAnalysis of luciferase on transformed human epithelial cell lines through transient infection with the STAT / SRE adenovirus reporter gene
Ингибирование, снижение и/или нейтрализацию активности IL-31 можно определять посредством анализа люциферазы. Например, можно проводить посев трансформированных клеточных линий человека в 96-луночные планшеты с плоским дном в количестве 10000 клеток/лунка в обычной среде для роста, как описано для каждого типа клеток. На следующие сутки клетки инфицируют репортерной конструкцией аденовируса, KZ136, при множественности заражении 5000. В дополнение к отвечающему элементу сыворотки репортер KZ136 содержит элементы STAT. Общий объем составляет 100 мкл/лунка с использованием DMEM, дополненной 2 мМ L-глутамином (GibcoBRL), 1 мМ пируватом натрия (GibcoBRL) и 1× добавкой инсулин-трансферрин-селен (GibcoBRL) (в дальнейшем в настоящем описании называемой не содержащей сыворотки средой). Клетки культивируют в течение ночи.Inhibition, reduction and / or neutralization of IL-31 activity can be determined by luciferase assay. For example, transformed human cell lines can be seeded in 96-well flat bottom plates in an amount of 10,000 cells / well in a normal growth medium, as described for each cell type. The next day, cells are infected with the adenovirus reporter construct, KZ136, with a multiplicity of infection of 5000. In addition to the serum response element, the KZ136 reporter also contains STAT elements. The total volume is 100 μl / well using DMEM supplemented with 2 mM L-glutamine (GibcoBRL), 1 mM sodium pyruvate (GibcoBRL) and 1 × insulin transferrin-selenium additive (GibcoBRL) (hereinafter referred to as serum-free) Wednesday). Cells are cultured overnight.
На следующие сутки среду удаляют и заменяют 100 мкл среды для индукции. Среда для индукции представляет собой IL-31 человека, разведенный в не содержащей сыворотки среде в концентрации 100 нг/мл, 50 нг/мл, 25 нг/мл, 12,5 нг/мл, 6,25 нг/мл, 3,125 нг/мл и 1,56 нг/мл. Положительный контроль в виде 20% ЭТС используют для проверки анализа и для подтверждения того, что инфекция аденовирусом является успешной. Клетки индуцируют в течение 5 часов, после чего среду аспирируют. Затем клетки промывают в PBS в количестве 50 мкл/лунка, а затем лизируют в 1× буфере для лизиса клеток (Promega) в количестве 30 мкл/лунка. После инкубации в течение 10 минут при комнатной температуре, лизат в количестве 25 мкл/лунка переносят в непрозрачные белые 96-луночные планшеты. Затем проводят считывание планшетов на люминометре с использованием 5-секундной интеграции с инъекцией субстрата люциферазы (Promega) в количестве 40 мкл/лунка.On the next day, the medium is removed and 100 μl of induction medium is replaced. The induction medium is human IL-31 diluted in serum-free medium at a concentration of 100 ng / ml, 50 ng / ml, 25 ng / ml, 12.5 ng / ml, 6.25 ng / ml, 3.125 ng / ml and 1.56 ng / ml. A positive control in the form of 20% ETS is used to verify the analysis and to confirm that the adenovirus infection is successful. Cells are induced for 5 hours, after which the medium is aspirated. The cells are then washed in PBS in an amount of 50 μl / well, and then lysed in 1 × cell lysis buffer (Promega) in an amount of 30 μl / well. After incubation for 10 minutes at room temperature, a lysate of 25 μl / well was transferred to opaque white 96-well plates. Then read the plates on the luminometer using 5-second integration with injection of luciferase substrate (Promega) in an amount of 40 μl / well.
Пример 5Example 5
Ингибирование продукции цитокинов посредством антител против IL-31Inhibition of cytokine production by anti-IL-31 antibodies
Было показано, что IL-31 стимулирует продукцию IL-6 в DU145 (клеточные линии при заболевании и нормальные клеточные линии); а также стимулирует клеточные линии A549 (при заболевании и нормальные) со стимуляцией продукции IL-8, и снижает продукцию IL-8 в клеточных линиях U2OS (при заболевании и нормальных). Смотрите опубликованную патентную заявку США (смотрите публикацию номер 20030224487, Sprecher, Cindy et al, 2003). По существу, активность моноклональных антител против IL-31, описанных в настоящем описании, можно измерить по ингибированию, снижению и/или нейтрализации активности IL-31 в этих эпителиальных клеточных линиях с заболеванием.IL-31 has been shown to stimulate IL-6 production in DU145 (disease cell lines and normal cell lines); and also stimulates A549 cell lines (for disease and normal) with stimulation of IL-8 production, and reduces IL-8 production in U2OS cell lines (for disease and normal). See US Published Patent Application (see Publication Number 20030224487, Sprecher, Cindy et al, 2003). Essentially, the activity of monoclonal antibodies against IL-31, described in the present description, can be measured by inhibition, decrease and / or neutralization of the activity of IL-31 in these epithelial cell lines with the disease.
A. Ингибирование продукции цитокинов эпителиальных клеточных линий с заболеванием, культивируемых с IL-31 человекаA. Inhibition of the production of cytokines of epithelial cell lines with a disease cultured with IL-31 person
Клетки высевают в 6-луночный планшет (Costar) с плотностью 4,5·105 клеток на лунку и культивируют в соответствующей среде для роста. Клетки культивируют с тестируемыми реагентами; 100 нг/мл IL-31 (с и без антитела), 10 нг/мл интерферона-гамма (IFN-гамма) (R&D Systems, Minneapolis, MN), 10 нг/мл фактора некроза опухоли альфа (TNF-альфа) (R&D Systems, Minneapolis, MN), 10 нг/мл IL-1beta (R&D Systems, Minneapolis, MN) или 100 мкг/мл липополисахарида (LPS) (Sigma). Супернатанты собирают через 24 и 48 часов и оценивают на цитокины: GM-CSF (гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор), IL-1b, IL-6, IL-8, MCP-1 (Хемоаттрактантный белок макрофагов-1) и TNFa. Для измерения цитокинов в образцах используют мультиплексные наборы антител с гранулами из BioSource International (Camarillo, CA). Считывание для анализа проводят на устройстве Luminex-100 (Luminex, Austin, TX) и данные анализируют с использованием программного обеспечения MasterPlex (MiraiBio, Alameda, CA). Определяют продукцию цитокинов (пг/мл) для каждой клеточной линии в образцах после 24 часов культивирования.Cells are seeded in a 6-well plate (Costar) with a density of 4.5 · 10 5 cells per well and cultured in an appropriate medium for growth. Cells are cultured with test reagents; 100 ng / ml IL-31 (with and without antibody), 10 ng / ml interferon-gamma (IFN-gamma) (R&D Systems, Minneapolis, MN), 10 ng / ml tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) (R&D Systems, Minneapolis, MN), 10 ng / ml IL-1beta (R&D Systems, Minneapolis, MN) or 100 μg / ml lipopolysaccharide (LPS) (Sigma). Supernatants were harvested after 24 and 48 hours and scored for cytokines: GM-CSF (granulocyte macrophage colony stimulating factor), IL-1b, IL-6, IL-8, MCP-1 (Chemoattractant Macrophage-1 Protein) and TNFa. Multiplex antibody kits with granules from BioSource International (Camarillo, CA) are used to measure cytokines in samples. Reading for analysis is performed on a Luminex-100 device (Luminex, Austin, TX) and the data is analyzed using MasterPlex software (MiraiBio, Alameda, CA). Cytokine production (pg / ml) was determined for each cell line in the samples after 24 hours of cultivation.
B. Ингибирование продукции цитокинов нормальными эпителиальными клеточными линиями человека, культивируемыми с IL-31 человекаB. Inhibition of cytokine production by normal human epithelial cell lines cultured with human IL-31
В 24-луночный планшет высевают клетки с плотностью 1·105 клеток на лунку и культивируют с тестируемыми реагентами; 1000 нг/мл, 100 нг/мл и 10 нг/мл IL-31 (с антителом и без него), 10 нг/мл TNFa, 10 нг/мл OSM, 10 нг/мл IFNa, 10 нг/мл TGFb или 10 нг/мл лимфотактина. Супернатанты собирают через 24 и 48 часов и оценивают на цитокины: IL-6, IL-8, MCP-1, MIP-1a, RANTES и эотаксин. Цитокины анализируют, как описано ранее. Определяют продукцию цитокинов (пг/мл) для каждой клеточной линии в образцах после 48 часов культивирования.Cells with a density of 1 · 10 5 cells per well are seeded in a 24-well plate and cultured with test reagents; 1000 ng / ml, 100 ng / ml and 10 ng / ml IL-31 (with and without antibody), 10 ng / ml TNFa, 10 ng / ml OSM, 10 ng / ml IFNa, 10 ng / ml TGFb or 10 ng / ml lymphotactin. Supernatants were harvested after 24 and 48 hours and scored for cytokines: IL-6, IL-8, MCP-1, MIP-1a, RANTES and eotaxin. Cytokines are analyzed as described previously. Cytokine production (pg / ml) was determined for each cell line in the samples after 48 hours of cultivation.
C. Ингибирование продукции цитокинов клеточными линиями человека с заболеванием совместно культивируемыми с IL-31 и IFN-гамма человекаC. Inhibition of cytokine production by human cell lines with a disease co-cultured with human IL-31 and IFN-gamma
Клетки высевают в 24-луночный планшет с плотностью 2·105 клеток на лунку и совместно культивируют с 10 нг/мл IFN-гамма +/- IL-31 в концентрации 100 нг/мл, 10 нг/мл или 1 нг/мл. Супернатанты собирают через 24 и 48 часов и оценивают f (с антителом и без него), или IL-8 и MCP-1. Определяют продукцию цитокинов (пг/мл) для каждой линии в образцах после 24 часов культивирования.Cells are seeded in a 24-well plate with a density of 2 · 10 5 cells per well and co-cultured with 10 ng / ml IFN-gamma +/- IL-31 at a concentration of 100 ng / ml, 10 ng / ml or 1 ng / ml. Supernatants were harvested after 24 and 48 hours and f was evaluated (with and without antibody), or IL-8 and MCP-1. Cytokine production (pg / ml) was determined for each line in the samples after 24 hours of cultivation.
Пример 6Example 6
Ингибирование эффектов IL-31 на адгезию моноцитов U937 к монослою трансформированных эндотелиальных клеток костного мозга (TRBMEC)Inhibition of the effects of IL-31 on the adhesion of U937 monocytes to the monolayer of transformed bone marrow endothelial cells (TRBMEC)
Было показано, что IL-31 может влиять на исходную прикрепляемость клеток U937 к эндотелиальным монослоям. В частности, IL-31 обладает синергичным эффектом с TNF-альфа и дополнительно усиливает адгезию U937. Смотрите опубликованную патентную заявку США (Смотрите публикацию номер 20030224487, Sprecher, Cindy et al., 2003). Таким образом, ингибирование IL-31 антителами против IL-31, описанными в настоящем описании, можно определять с помощью следующего анализа.It has been shown that IL-31 may affect the initial attachment of U937 cells to endothelial monolayers. In particular, IL-31 has a synergistic effect with TNF-alpha and further enhances the adhesion of U937. See US Published Patent Application (See Publication Number 20030224487, Sprecher, Cindy et al., 2003). Thus, inhibition of IL-31 with anti-IL-31 antibodies described herein can be determined using the following assay.
Трансформированные эндотелиальные клетки костного мозга (TRBMEC) высевают в 96-луночные тканевые кластеры (Falcon) с плотностью 25000/лунка в среде M131 (Cascade Biologies), дополненной добавкой для роста микрососудов (MVGS) (Cascade Biologies). При слиянии монослоя (через 24 часа), клетки переключают на M199 (Gibco-Life Technologies), дополненную 1% эмбриональной телячьей сывороткой (Hyclone). Добавляют рекомбинантный IL-31 человека (тестируемый реагент) в различных концентрациях (от 0,4 до 10 нг/мл) с антителом или без него, для тестирования эффекта белка на взаимодействие иммунные клетки-эндотелиальные клетки, приводящее к адгезии. В некоторые лунки добавляли 0,3 нг/мл фактора некроза опухоли (TNF-альфа R&D Systems), известного провоспалительного цитокина, в дополнение к IL-31, для тестирования эффекта белка на эндотелиальные клетки в условиях воспаления. TNF-альфа в концентрации 0,3 нг/мл отдельно использовали в качестве положительного контроля и используемая концентрация отражает приблизительно 70% от максимального эффекта TNF-альфа в этой системе, т.е. она не индуцирует максимального прикрепления клеток U937 (подобная моноцитам человека клеточная линия) к эндотелию. По этой причине, в этих условиях можно выявлять как положительную, так и отрицательную регуляцию эффектов TNF-альфа. Базальные уровни адгезии как с TNF-альфа, так и без него, используют в качестве исходного уровня для оценки эффектов тестируемых реагентов.Transformed bone marrow endothelial cells (TRBMEC) are seeded in 96-well tissue clusters (Falcon) with a density of 25,000 / well in M131 medium (Cascade Biologies) supplemented with microvascular growth supplement (MVGS) (Cascade Biologies). When the monolayer merges (after 24 hours), the cells switch to M199 (Gibco-Life Technologies), supplemented with 1% fetal calf serum (Hyclone). Recombinant human IL-31 (test reagent) is added in various concentrations (from 0.4 to 10 ng / ml) with or without antibody to test the effect of the protein on the interaction of immune cells-endothelial cells, leading to adhesion. 0.3 ng / ml tumor necrosis factor (TNF-alpha R&D Systems), a well-known pro-inflammatory cytokine, in addition to IL-31, was added to some wells to test the effect of the protein on endothelial cells under conditions of inflammation. TNF-alpha at a concentration of 0.3 ng / ml was separately used as a positive control and the concentration used reflects approximately 70% of the maximum effect of TNF-alpha in this system, i.e. it does not induce maximum attachment of U937 cells (human monocyte-like cell line) to the endothelium. For this reason, under these conditions, both positive and negative regulation of the effects of TNF-alpha can be detected. Basal adhesion levels with and without TNF-alpha are used as a baseline to evaluate the effects of test reagents.
После инкубации клеток эндотелия с тестируемыми реагентами в течение ночи, клетки U937, окрашенные посредством 5 мкМ флуоресцентного маркера кальцеин-AM (Molecular Probes), суспендируют в RPMI 1640 (без фенолового красного), дополненной 1% ЭТС, и высевают в количестве 100000 клеток/лунка на промытый монослой TRBMEC. Через 30 минут измеряют уровни флуоресценции при длинах волн возбуждения/испускания 485/538 нм (устройство для считывания микропланшетов Molecular Devices, CytoFluor application), до и после промывания лунки три раза теплой RPMI 1640 (без фенолового красного), для удаления неприкрепившихся U937. Флуоресценцию до промывания (общую) и после промывания (специфичную для прикрепления) используют для определения процентного прикрепления (значение для прикрепившихся/значение для общих · 100 = % прикрепление).After incubation of endothelial cells with test reagents overnight, U937 cells stained with 5 μM calcein-AM fluorescent marker (Molecular Probes) are suspended in RPMI 1640 (without phenol red) supplemented with 1% ETS and plated in an amount of 100,000 cells / well on the washed TRBMEC monolayer. After 30 minutes, fluorescence levels were measured at excitation / emission wavelengths of 485/538 nm (Molecular Devices, CytoFluor application microplate reader), before and after washing the wells three times with warm RPMI 1640 (without phenol red) to remove non-adherent U937. Fluorescence before washing (total) and after washing (specific for attachment) is used to determine percent attachment (value for attachments / value for general · 100 =% attachment).
Пример 7Example 7
Протокол биологического анализа IL-31Biological Analysis Protocol IL-31
Клетки BAF3, трансфицированные посредством hzCYTOR17 (IL-31RA), hOSMRB и KZ134 выращивают до 5·105 и 1·106 клеток/мл. Клетки промывают средой для анализа (RPMI 1640, 10% ЭТС, L-глутамин, пируват натрия, и Pen/Strep (все от Gibco)) и ресуспендируют в количестве 3·105 клеток/мл в среде для анализа. В 96-луночном непрозрачном планшете титруют стандарты hIL-31 по два образца от 600 пг/мл до 9,38 пг/мл в среде для анализа посредством серийных разведений 1:2, 100 мкл/лунка. В планшет добавляют стандарты для контроля качества по два образца в концентрации 350 пг/мл и 35 пг/мл в 100 мкл. Тестируемые образцы многократно разбавляют 1:2 или 1:4 и добавляют по два образца в лунки с образцами. В каждую лунку добавляют 100 мкл промытых клеток BAF3 до конечной концентрации 3·104 клеток/лунка. Планшет инкубируют в течение 16-24 часов при +37°C в инкубаторе с 5% CO2. Планшет центрифугируют при 1200 об/мин в течение 5 минут, среду стряхивают и в каждую лунку добавляют буфер для лизиса в количестве 25 мкл/лунка (Promega). Через 10 минут проводят считывание планшета на люминометре (Berthold). Люминометр добавляет смесь субстрата для люциферазы в количестве 40 мкл/лунка (Promega) и интегрирует люминесценцию в течение 4 секунд. Показатели люминесценции передаются в электронную таблицу, где происходит их анализ и перевод в пикограммы IL-31 на 106 клеток на мл объема.BAF3 cells transfected with hzCYTOR17 (IL-31RA), hOSMRB and KZ134 are grown to 5 · 10 5 and 1 · 10 6 cells / ml. Cells were washed with assay medium (
Пример 8Example 8
Участие IL-31 в запуске и поддержании контактной гиперчувствительности in vivoThe involvement of IL-31 in triggering and maintaining contact hypersensitivity in vivo
Способ IMethod I
Выбритую средне-заднюю часть спины мышей BALB/c окрашивают посредством 25 мкл 0,5% DNFB (2,4-динитрофторбензол, Sigma, St. Louis MO), растворенным в растворе ацетон:оливковое масло (4:1) с использованием пипеттора. В контрольной группе с носителем вводят только 25 мкл смеси ацетон:оливковое масло. Через 5 суток мышам проводят анестезию посредством изофлурана в ингаляционной камере и ушные раковины как экспериментальных, так и контрольных животных измеряют посредством инженерного микрометра (Mitutoyo) с получением исходных значений. Затем мышей иммунизируют посредством нанесения 10 мкл 0,25% DNFB в смеси ацетон:оливковое масло (4:1) на обе стороны каждого уха всех мышей. Контактную гиперчувствительность измеряют через 24 ч и 48 ч как разницу между правым ухом (иммунизированным) и левым ухом (неиммунизированным). Все измерения проводят с помощью инженерного микрометра. Фоновые значения определяют из разницы в увеличении уха между иммунизированными и неиммунизированными ушами не подвергавшихся воздействию мышей.The shaved mid-back of BALB / c mice is stained with 25 μl of 0.5% DNFB (2,4-dinitrofluorobenzene, Sigma, St. Louis MO) dissolved in acetone: olive oil (4: 1) using a pipettor. In the control group with the carrier, only 25 μl of a mixture of acetone: olive oil is administered. After 5 days, the mice are anesthetized with isoflurane in the inhalation chamber and the auricles of both experimental and control animals are measured using an engineering micrometer (Mitutoyo) to obtain the initial values. The mice are then immunized by applying 10 μl of 0.25% DNFB in acetone: olive oil (4: 1) to both sides of each ear of all mice. Contact hypersensitivity is measured after 24 hours and 48 hours as the difference between the right ear (immunized) and the left ear (non-immunized). All measurements are carried out using an engineering micrometer. Background values are determined from the difference in ear enlargement between the immunized and non-immunized ears of unexposed mice.
Перед умерщвлениями проводят забор цельной крови и сыворотки для анализа FACS и/или ELISA и уши забирают для гистологии.Before killing, whole blood and serum are sampled for FACS and / or ELISA and the ears are taken for histology.
Способ II (Индукция Th2-ответов)Method II (Induction of Th2 Responses)
Выбритую средне-заднюю часть спины мышей BALB/c окрашивают посредством 100 мкл 0,5% FITC (флуоресцеин-изотиоцианат) в растворе ацетон/дибутилфталат 1:1 (доступный MSDS) с использованием пипеттора на 1, 2 и 8 сутки. На 13 сутки мышам проводят анестезию посредством изофлуорана в ингаляционной камере и обе ушные раковины экспериментальных животных измеряют посредством инженерного микрометра (Mitutoyo) с получением исходных значений. Мышей иммунизируют посредством нанесения 25 мкл 0,5% FITC (в смеси ацетон/дибутилфталат 1:1) на дорсальную поверхность каждого уха. Контактную гиперчувствительность определяют через 24 ч и 48 ч, в качестве различия между правым ухом (иммунизированным) и левым ухом (неиммунизированным). Все измерения проводят с помощью инженерного микрометра. Фоновые значения определяют по различию в увеличении уха между иммунизированными и неиммунизированными ушами не подвергавшихся воздействию мышей. Перед умерщвлениями проводят забор цельной крови и сыворотки для анализа FACS и/или ELISA и уши забирают для гистологии.The shaved mid-back of BALB / c mice is stained with 100 μl of 0.5% FITC (fluorescein-isothiocyanate) in 1: 1 acetone / dibutyl phthalate solution (available on MSDS) using a pipettor on
Способ III (индукция Th1-ответов)Method III (induction of Th1 responses)
Выбритую средне-заднюю часть спины мышей BALB/c окрашивают посредством 25 мкл 2% оксазалона (в смеси ацетон/оливковое масло 4:1) с использованием пипеттора. На 7 сутки мышам проводят анестезию посредством изофлуорана в ингаляционной камере и ушные раковины как экспериментальных, так и контрольных животных измеряют посредством инженерного микрометра (Mitutoyo) с получением исходных значений. Мышей иммунизируют посредством нанесения 8 мкл оксазалона на дорсальную поверхность каждого уха. Контактную гиперчувствительность измеряют через 24 ч и 48 ч как разницу между правым ухом (иммунизированным) и левым ухом (неиммунизированным). Все измерения проводят с помощью инженерного микрометра. Фоновые значения определяют из разницы в увеличении уха между иммунизированными и неиммунизированными ушами не подвергавшихся воздействию мышей. Перед умерщвлением проводят забор цельной крови и сыворотки для анализа FACS и/или ELISA и уши забирают для гистологии.The shaved mid-back of BALB / c mice is stained with 25 μl of 2% oxazalone (in a 4: 1 acetone / olive oil mixture) using a pipettor. On
Участие IL-31 в запуске и поддержании контактной гиперчувствительности тестируют с использованием антител, описанных в настоящем описании, против IL-31, как в фазу эксперимента сенсибилизации, так и иммунизации.The involvement of IL-31 in triggering and maintaining contact hypersensitivity is tested using the antibodies described herein against IL-31, both during the sensitization and immunization experiment phases.
Пример 9Example 9
Участие IL-31 в атопическом дерматите in vivoThe involvement of IL-31 in atopic dermatitis in vivo
Способы I (Сенсибилизация мышей NC/Nga)Methods I (Sensitization of NC / Nga Mice)
Самцов мышей NC/Nga приобретали из CRL Japan. При доставке возраст мышей составлял 4 недели и их помещали в условия карантина SPF на 4 недели для акклиматизации. К началу сенсибилизации антигеном возраст мышей составлял приблизительно 10-11 недель. Мышам проводили анестезию посредством изофлуорана и их спины выбривали посредством электростригальных машин. Приблизительно 10 мкг экстракта Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) (Indoor Biotechnologies, специальный заказ) инъецировали подкожно в заднюю часть шеи 3 раза в неделю в течение от 5 до 6 недель до тех пор, пока у мышей не развились повреждения на коже. Контрольным животным проводили внутрикожные инъекции 10 мкл PBS 3 раза в неделю. Экстракт Dp получали в соответствии со способом Matsuoka и коллег. Matsuoka H., et al., Allergy: 58, 139 (2003). В кратком изложении, 595 мг лиофилизированного экстракта истощенной культуры Dp растворяли в 12 мл стерильного PBS (Gibco). Dp перемешивали в 50-мл пробирке Falcon на качалке для встряхивания в течение 30 минут. Экстракт центрифугировали в течение 10 минут при 2000 об/мин и супернатант собирали и распределяли на аликвоты в 1-мл криопробирки и хранили при -20°C.Male NC / Nga mice were purchased from CRL Japan. On delivery, the mice were 4 weeks old and were placed in SPF quarantine for 4 weeks for acclimatization. At the time of antigen sensitization, mice were approximately 10–11 weeks old. Mice were anesthetized with isofluorane and their backs were shaved with electric shearing machines. Approximately 10 μg of the extract of Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) (Indoor Biotechnologies, special order) was injected subcutaneously in the back of the
Способы II (сенсибилизация мышей DO11.10)Methods II (sensitization of mice DO11.10)
Трансгенных мышей DO11.10 выводили из собственной колонии, и к началу сенсибилизации антигеном их возраст составлял между 9,5 и 14 неделями. За 24 часа до накожной сенсибилизации мышам проводили анестезию изофлуораном и все туловище (спину и живот) мышей выбривали с помощью электростригальной машины. Затем мышам обнажали полосу кожи посредством киперной ленты Elastin (Johnson and Johnson) на спине. 1 см2 стерильных марлевых лоскутов увлажняли либо посредством 500 мкг овальбумина (Calbiochem 32467), либо стерильного PBS (Gibco) и прикрепляли к задней части мышей слева посредством повязки DuoDerm Extra Thin Dressing (ConvaTec 187932). Затем лоскут и повязку покрывали манжетой из киперной ленты Elastin, так что мыши не могли удалить или повредить лоскуты. Лоскуты держали в течение 7 суток и удаляли. Мышей повторно тестировали за две недели до начала следующего цикла накожной сенсибилизации. Всего мышам проводили три сенсибилизации в течение одной недели.Transgenic mice DO11.10 were removed from their own colony, and by the beginning of sensitization with antigen, their age was between 9.5 and 14 weeks. 24 hours before cutaneous sensitization, mice were anesthetized with isofluorane and the entire body (back and stomach) of the mice was shaved using an electric shearing machine. Then, a strip of skin was exposed to the mice by means of an Elastin keeper tape (Johnson and Johnson) on the back. 1 cm 2 sterile gauze flaps were moistened with either 500 μg ovalbumin (Calbiochem 32467) or sterile PBS (Gibco) and attached to the back of the mice on the left with DuoDerm Extra Thin Dressing (ConvaTec 187932). The flap and dressing were then covered with an Elastin keeper tape cuff so that the mice could not remove or damage the flaps. The flaps were kept for 7 days and removed. Mice were retested two weeks before the start of the next cutaneous sensitization cycle. A total of three sensitizations were performed to mice in one week.
Результатыresults
Иммуногистохимический анализ экспрессии IL-31RA в поврежденной и неповрежденной коже из сенсибилизированных частицами пылевого клеща NC/Nga и сенсибилизированных OVA животных DO11.10 показал, что у мышей IL-31RA экспрессируется кератиноцитами эпидермиса, однако нельзя выявить значимого различия в уровнях экспрессии между сенсибилизированными антигеном животных по сравнению с сенсибилизированными посредством PBS животными.An immunohistochemical analysis of IL-31RA expression in damaged and intact skin from NC / Nga dust mite particles and OVA sensitized animals DO11.10 showed that keratinocytes of the epidermis are expressed in IL-31RA mice, however, significant differences in expression levels between animal sensitized antigens cannot be detected. compared to animals sensitized by PBS.
Пример 10Example 10
Ингибирование зуда посредством введения антител крысы против IL-31 мышиInhibition of pruritus by administration of rat antibodies against mouse IL-31
В другом исследовании на мышах NC/Nga, к самцам мышей NC/Nga (SLC, Tokyo) в возрасте 4 недель обеспечивали доступ мышей NC/Nga, у которых уже проявлялся дерматит, от мягкого до умеренного. Через семь недель мышей подразделяли на три группы и проводили следующие введения. Каждые пятые сутки в течение семи недель мышам в одной группе вводили антитела крысы против IL-31 мыши в количестве 10 мг/кг; в одной группе проводили инъекции сывороточного альбумина мыши; и в третьей группе не проводили никакого введения. Мышей оценивали клинически дважды в неделю на тяжесть повреждений кожи. Конкретно, оценивали поражение кожи (0= нет поражения; 1= поражение спины; 2= спины и морды; 3= спины, морды и ушей) и тяжесть повреждений (0= нормальная кожа; l= отрубевидная и сухая; 2= узелковые повреждения; 3= геморрагические повреждения). Кроме того, оценивали расчесывание. Расчесывание у мышей пальцами их задних лап автоматически определяли и объективно оценивали с использованием Micro Act (Neuroscience, Tokyo, Japan). Небольшой покрытый тефлоном магнит имплантировали подкожно в дорзальную сторону обеих задних лап мышей при анастезии посредством смеси кеталар/ксилазин. Мышей с магнитами помещали в камеру для наблюдения, окруженную круглыми катушками. Электрический ток, индуцированый посредством движения магнитов, усиливался и записывался. В программе для анализа использовали следующие условия для регистрации расчесывания: Порог (В) 0,1; интервал между событиями (с) 0,2; максимальная частота (Гц) 20,0; минимальная частота (Гц) 2,0 и минимальная длительность (с) 1,5. Следует отметить: в модели на мышах NC/Nga, у мышей со специфичным для дерматита ощущением зуда связано продолжительное (>1,5 с), но не кратковременное расчесывание (0,3-1,5 с). В целом, основными измеряемыми показателями были расчесывание, дерматит и масса тела.In another study in NC / Nga mice, mild to moderate NC / Nga mice that already showed dermatitis were given access to male NC / Nga mice (SLC, Tokyo) at 4 weeks of age. After seven weeks, the mice were divided into three groups and the following injections were performed. Every fifth day for seven weeks, mice in one group were injected with rat antibodies against mouse IL-31 in an amount of 10 mg / kg; mouse serum albumin was injected in one group; and in the third group, no administration was performed. Mice were evaluated clinically twice a week for the severity of skin lesions. Specifically, skin lesions were evaluated (0 = no lesion; 1 = back lesion; 2 = back and muzzle; 3 = back, muzzle and ears) and severity of lesions (0 = normal skin; l = scaly and dry; 2 = nodular lesions; 3 = hemorrhagic lesions). In addition, combing was evaluated. Combing in mice with the fingers of their hind legs was automatically determined and objectively evaluated using Micro Act (Neuroscience, Tokyo, Japan). A small teflon-coated magnet was implanted subcutaneously in the dorsal side of both hind legs of the mice under anesthesia using a ketalar / xylazine mixture. Mice with magnets were placed in a surveillance chamber surrounded by round coils. The electric current induced by the movement of the magnets was amplified and recorded. In the analysis program, the following conditions were used for combing registration: Threshold (B) 0.1; interval between events (s) 0.2; maximum frequency (Hz) 20.0; minimum frequency (Hz) 2.0 and minimum duration (s) 1.5. It should be noted: in the model in NC / Nga mice, in mice with dermatitis-specific pruritus sensation, prolonged (> 1.5 s), but not short-term combing (0.3-1.5 s) is associated. In general, the main measured indicators were combing, dermatitis and body weight.
Результатыresults
Учитывая весь период, лечение антителом крысы против IL-31 мыши не изменило основных показателей. Однако в дополнительном анализе было выявлено значительное снижение расчесывания посредством введения антитела против IL-31 в период времени между 22-43 сутками. В этот период времени, как и для всего периода, введение антител против IL-31 не оказало влияния на развитие очагов повреждения, подобных очагам при атопическом дерматите, и не нормализовало набора массы тела у больных животных, возможно вследствие замедленного начала клинических проявлений или нейтрализующих аутоантител в конце лечения. В этом эксперименте, расчесывание, но не дерматит, было уже повышенным среди большинства животных к моменту времени, когда начинали введение антитела.Given the entire period, treatment with rat antibody against mouse IL-31 did not change the main indicators. However, an additional analysis revealed a significant reduction in scratching by administering an anti-IL-31 antibody between 22-43 days. During this period of time, as for the entire period, the introduction of antibodies against IL-31 did not affect the development of lesions, similar to lesions in atopic dermatitis, and did not normalize weight gain in sick animals, possibly due to the delayed onset of clinical manifestations or neutralizing autoantibodies at the end of treatment. In this experiment, combing, but not dermatitis, was already elevated among most animals at the point in time when the administration of the antibody began.
Пример 11Example 11
Участие IL-31 в ГЗТ in vivoThe involvement of IL-31 in HRT in vivo
СпособыWays
Для получения ответа ГЗТ, мышей сенсибилизировали к антигену на 0 сутки посредством подкожной иммунизации в основание чвостапосредством 100 мкг овальбумина (OVA) в полном адъюванте Фрейнда (CFA, общий объем 50-100 мкл). Через одну неделю мышам проводили анестезию изофлуораном в ингаляционной камере и обе ушные раковины экспериментальных и контрольных животных измеряли посредством инженерного микрометра (Mitutoyo) с получением исходных измерений. Мышей иммунизировали внутрикожно посредством 10 мкг OVA в PBS в общем объеме 10 мкл в левую ушную раковину, непосредственно под кожу, не попадая в какие-либо вены. В качестве контроля мышам также инъецировали 10 мкл PBS в правую ушную раковину. В некоторых случаях, в отдельной контрольной группе, в которой проводили внутрикожную инъекцию OVA в ухо, также могли вводить местные кортикостероиды в качестве положительного контроля ингибирования реакции. Через 24 и 48 ч после иммунизации мышам проводили анестезию и измеряли толщину уха. Результаты выражали в виде: специфичное увеличение уха = (измерение, соответствующее 24 ч, - измерение, соответствующее 0 ч) для экспериментального уха - (измерение, соответствующее 24 ч, - измерение, соответствующее 0 ч) для уха отрицательного контроля. Индурация, признак ГЗТ, выявляется через 18 часов после инъекции сенсибилизирующего антигена и является максимальной через 24-48 часов. Латентный период при появлении пальпируемой индурации является причиной названия этого ответа ответом "замедленного типа".To obtain a HRT response, mice were sensitized to the antigen on day 0 by subcutaneous immunization at the base of the tail with 100 μg of ovalbumin (OVA) in Freund's complete adjuvant (CFA, total volume 50-100 μl). After one week, mice were anesthetized with isofluorane in the inhalation chamber and both ears of the experimental and control animals were measured using an engineering micrometer (Mitutoyo) to obtain the initial measurements. Mice were immunized intradermally with 10 μg OVA in PBS in a total volume of 10 μl into the left auricle, directly under the skin, without entering any veins. As a control, mice were also injected with 10 μl of PBS in the right auricle. In some cases, in a separate control group, in which an intradermal injection of OVA was performed in the ear, local corticosteroids could also be administered as a positive control of reaction inhibition. 24 and 48 hours after immunization, mice were anesthetized and ear thickness was measured. The results were expressed as: specific ear increase = (measurement corresponding to 24 hours, measurement corresponding to 0 hours) for an experimental ear - (measurement corresponding to 24 hours, measurement corresponding to 0 hour) for an ear of negative control. Induction, a symptom of HRT, is detected 18 hours after injection of a sensitizing antigen and is maximum after 24-48 hours. The latent period with the appearance of palpable induction is the reason for the name of this answer to be "slow type".
Результатыresults
Трансгенных мышей по IL-31 тестировали в отношении ГЗТ, однако вследствие повышения толщины уха неиммунизированных трансгенных по IL-31 животных, нельзя было выявить статистически значимых различий в ГЗТ между Tg по IL-31 животными и контролями дикого типа. Животные с нокаутом рецептора IL-31 также тестировали в ответе ГЗТ, и нельзя было выявить значимых отличий в ответе ГЗТ между животными с нокаутом рецепторов и животными дикого типа.IL-31 transgenic mice were tested for HRT, however, due to an increase in the ear thickness of non-immunized IL-31 transgenic animals, it was not possible to detect statistically significant differences in HRT between IL-31 Tg animals and wild-type controls. Animals with IL-31 receptor knockout were also tested in the HRT response, and it was not possible to detect significant differences in HRT response between animals with receptor knockout and wild-type animals.
Пример 12Example 12
Участие IL-31 в индукции ответа в виде зудаThe involvement of IL-31 in the induction of an itchy response
Способы I (Введение капсаицина мышам после введения IL-31)Methods I (Administration of capsaicin to mice after administration of IL-31)
Животным BALB/c в возрасте десяти недель (CRL) проводили анестезию и инъецировали анальгезирующее вещество продолжительного действия, бупранорфина гидрохлорид, подкожно в количестве 0,1 мг/кг, а затем инъецировали 0,25 мл раствора капсаицина в концентрации 4 мг/мл в 10% этаноле + 10% Tween-80 в физиологическом растворе подкожно в заднюю часть шеи. Анестезия продолжалась у животных в течение по меньшей мере 30 мин после введения нейротоксина. Через сорок восемь часов подкожно имплантировали 14-суточные осмотические насосы для непрерывной доставки IL-31 в количестве 20 мкг/сутки в течение 14 суток. Мышам проводили мониторинг каждые сутки в течение 6 суток на алопецию и зуд с использованием следующих критериев: 0 = нет расчесывания, животное выглядит нормально, 1 = истончение шерсти на небольших областях, отмечается расчесывание, 2 = небольшая потеря шерсти (небольшие участки), расчесывание, 3 = умеренная потеря шерсти, расчесывание и 4 = тяжелая потеря шерсти, чрезмерное расчесывание.BALB / c animals at ten weeks of age (CRL) were anesthetized and a long-acting analgesic was injected, bupranorphine hydrochloride, subcutaneously in an amount of 0.1 mg / kg, and then 0.25 ml of capsaicin solution was injected at a concentration of 4 mg / ml in 10 % ethanol + 10% Tween-80 in saline subcutaneously in the back of the neck. Anesthesia continued in animals for at least 30 minutes after neurotoxin administration. Forty-eight hours later, 14-day osmotic pumps were implanted subcutaneously for continuous delivery of IL-31 in an amount of 20 μg / day for 14 days. Mice were monitored every day for 6 days for alopecia and itching using the following criteria: 0 = no combing, the animal looks normal, 1 = thinning of hair in small areas, brushing is noted, 2 = slight loss of hair (small areas), combing, 3 = moderate loss of hair, combing; and 4 = severe loss of hair, excessive combing.
Результаты показали, что в то время как у мышей, которым не вводили капсаицин, было показано среднее значение расчесывания/потери шерсти 2,625 через трое суток доставки IL-31, у мышей, которым вводили капсаицин, было показано значительно более низкое значение, составляющее 1. Таким образом, у мышей, которым вводили капсаицин перед доставкой IL-31, было показано как замедление встречаемости расчесывания и потери волос, так и более низкое значение интенсивности расчесывания и потери волос через шесть суток эксперимента. Эти данные позволяют предположить, что IL-31 индуцирует некоторый нейрональный компонент, который приводит к алопеции и зуду, индуцируемому IL-31. Таким образом, нейтрализация IL-31 может снизить встречаемость и интенсивность зуда, и, таким образом, дерматита, у пациентов, страдающих нарушениями кожи, в которые вовлечен зуд.The results showed that while mice that were not injected with capsaicin showed an average scratching / wool loss of 2.625 after three days of IL-31 delivery, mice that were injected with capsaicin showed a significantly lower value of 1. Thus, in mice that were injected with capsaicin before delivery of IL-31, both a decrease in the occurrence of combing and hair loss and a lower value of the intensity of combing and hair loss after six days of the experiment were shown. These data suggest that IL-31 induces some neuronal component, which leads to alopecia and pruritus induced by IL-31. Thus, neutralizing IL-31 can reduce the incidence and intensity of pruritus, and thus dermatitis, in patients suffering from skin disorders in which itching is involved.
Способы IIMethods II
Мыши, нуль-гомозиготные по гену Tac1, не экспрессируют вещество P или нейрокинин A. Эти мыши обладают значительно уменьшенными ноцицептивными ответами на боль со смягчением интенсивных стимулов и, таким образом, они являются пригодным инструментом для исследования вклада пептидов тахикинина в развитие боли/зуда и состояний воспалительного заболевания. Мышам с нокаутом Tac1 в возрасте двенадцать недель имплантировали 14-суточные осмотические насосы, доставляющие белок IL-31 в количестве 1 мкг/сутки, и наблюдали каждые сутки на алопецию и зуд с использованием следующих критериев: 0 = нет расчесывания, животное выглядит нормально, 1 = истончение шерсти на небольших областях, отмечается расчесывание, 2 = небольшая потеря шерсти (небольшие участки), расчесывание, 3 = умеренная потеря шерсти, расчесывание и 4 = тяжелая потеря шерсти, чрезмерное расчесывание.Tac1 null-homozygous mice do not express substance P or neurokinin A. These mice have significantly reduced nociceptive responses to pain with mitigation of intense stimuli and are thus a useful tool to study the contribution of tachykinin peptides to pain / itching and conditions of inflammatory disease. Twelve-week-old Tac1 knockout mice were implanted with 14-day osmotic pumps delivering 1 μg / day IL-31 protein and observed every day for alopecia and itching using the following criteria: 0 = no scratching, the animal looks normal, 1 = thinning of hair in small areas, combing is noted, 2 = slight loss of hair (small areas), combing, 3 = moderate loss of hair, combing and 4 = severe loss of hair, excessive combing.
Результаты этого исследования показывают, что дефектные по Tac1 мыши были менее восприимчивыми в отношении индуцируемого посредством IL-31 расчесывания/потери шерсти по сравнению с контрольными мышами дикого типа. В то время как у 100% (10/10) мышей дикого типа развивались признаки расчесывания и потери шерсти на 6 сутки введения IL-31, только у 33,3% (2/6) дефицитных по Tac1 мышей были выявлены признаки расчесывания и потери шерсти в тот же момент времени. Эти данные показывают, что IL-31 индуцирует нейрональный компонент, который приводит к фенотипу с расчесыванием/потерей шерсти у мышей, которым вводили IL-31, и нейтрализация IL-31 может снизить частоту и интенсивность расчесывания, связанного с дерматитом.The results of this study indicate that Tac1-deficient mice were less susceptible to IL-31-induced combing / hair loss compared to wild-type control mice. While 100% (10/10) wild-type mice developed signs of combing and hair loss on
Способы III (Введение нейтрализующего антитела против IL-31)Methods III (Introduction of a neutralizing antibody against IL-31)
Нормальным самкам мышей BALB/c (CRL) в возрасте приблизительно от 8 до 12 недель имплантировали подкожно 14-суточные осмотические насосы (Alzet, #2002), доставляющие mIL-31 в количестве 1 мкг/сутки. Группам мышей проводили внутрибрюшинные (i.p.) инъекции моноклонального антитела крысы против IL-31 мыши в количестве 10 мг/кг (200 мкг/мыши) два раза в неделю, начиная за 1 неделю перед доставкой IL-31. В контрольных группах мышей проводили внутрибрюшинные инъекции носителя (PBS/0,1%BSA) с идентичными схемами дозирования. Мышей каждые сутки оценивали на алопецию и зуд с использованием следующих критериев: 0 = нет расчесывания, животное выглядит нормально, 1 = истончение шерсти на небольших областях, отмечается расчесывание, 2 = небольшая потеря шерсти (небольшие участки), расчесывание, 3 = умеренная потеря шерсти, расчесывание и 4 = тяжелая потеря шерсти, чрезмерное расчесывание.Normal female BALB / c (CRL) mice aged about 8 to 12 weeks were subcutaneously implanted with 14-day osmotic pumps (Alzet, # 2002) delivering mIL-31 in an amount of 1 μg / day. Groups of mice received intraperitoneal (i.p.) injections of rat anti-mouse IL-31 monoclonal antibody in an amount of 10 mg / kg (200 μg / mouse) twice a week, starting 1 week before IL-31 delivery. In the control groups of mice, intraperitoneal injections of the vehicle (PBS / 0.1% BSA) were carried out with identical dosing regimens. Mice were evaluated for alopecia and itching every day using the following criteria: 0 = no combing, the animal looks normal, 1 = thinning of hair in small areas, brushing is noted, 2 = slight loss of hair (small areas), combing, 3 = moderate loss of hair , combing and 4 = severe hair loss, excessive combing.
Во всех экспериментах, у мышей, которым вводили mAb крысы против mIL-31, было замедлено проявление симптомов приблизительно на 5-7 суток, и они обладали более низкими общими показателями алопеции и зуда. Во всех группах мышей, которым вводили mAb (независимо от частоты дозирования или концентрации дозы), развивались алопеция и зуд, сходные с контрольными мышами к 13 суткам исследования. Эти данные подтверждают, что нейтрализация IL-31 может замедлить начало ответа в виде расчесывания/потери шерсти, индуцируемого IL-31.In all experiments, in mice that were injected with rat mAb anti-mIL-31, the onset of symptoms was slowed down by about 5-7 days, and they had lower overall rates of alopecia and pruritus. In all groups of mice that were injected with mAb (regardless of the frequency of dosing or dose concentration), alopecia and pruritus developed similar to control mice by 13 days of the study. These data confirm that neutralization of IL-31 can slow the onset of the response in the form of combing / hair loss induced by IL-31.
Пример 13Example 13
Охарактеризация моноклональных антител мыши против IL-31 человекаCharacterization of monoclonal mouse antibodies against human IL-31
Получали панель из 21 клональной гибридомы, продуцирующей моноклональные антитела (mAb), специфичные в отношении (рекомбинантного) интерлейкина 31 (IL31) человека. Выделяли десять гибридом, продуцирующие mAb с высокой нейтрализацией. Их распределяли на две подсерии, исходя из исследований конкурентного связывания. Выделяли одиннадцать гибридом, продуцирующих mAb со слабой нейтрализацией. Их распределяли на 4 дополнительные серии, исходя из исследований конкурентного связывания. Одно mAb хорошо работало в вестерн-блоттинге, и оно также хорошо работало в иммуногистохимии. Было идентифицировано три mAb, пригодных для применения в качестве конкурентных антагонистов. Также идентифицировали моноклональные антитела, пригодные для применения в иммунологических анализах по типу "сэндвич".A panel of 21 clonal hybridomas producing monoclonal antibodies (mAb) specific for (recombinant) human interleukin 31 (IL31) was obtained. Ten hybridomas producing high neutralization mAbs were isolated. They were divided into two subseries, based on studies of competitive binding. Eleven hybridomas producing weakly neutralizing mAbs were isolated. They were divided into 4 additional series based on competitive binding studies. One mAb worked well in western blotting, and it also worked well in immunohistochemistry. Three mAbs suitable for use as competitive antagonists have been identified. Monoclonal antibodies suitable for use in sandwich immunological assays have also been identified.
A. Сортировка по эпитопу посредством BiacoreA. Epitope Sort by Biacore
Материалы: иммобилизованное антитело представляло собой Fc-γ-специфичное антитело козы против IgG мыши (Jackson #115-005-071); блокирующее антитело представляло собой Fc-фрагмент поликлонального IgG (Jackson Labs.); антиген: rIL31, продуцированный в BHK с аффинным маркером CEE; Biacore 1000; NHS-активированный чип Biacore CM5 (Biacore, PN BR-1000-14). Materials: the immobilized antibody was an Fc-γ-specific goat antibody against mouse IgG (Jackson # 115-005-071); the blocking antibody was an Fc fragment of polyclonal IgG (Jackson Labs.); antigen: rIL31 produced in BHK with the CEE affinity marker; Biacore 1000; NHS-activated Biacore CM5 chip (Biacore, PN BR-1000-14).
Способ: Исследования проводили с помощью системы Biacore 1000™. Для способов программного анализа использовали BIAlogue v. 1,2. Антитело козы против Fc мыши ковалентно иммобилизовывали на чипе Biacore CM5 через остатки лизина с формированием активной связывающей поверхности для исследования. Супернатанты кондиционированных сред клонов каждого из 21 mAb мыши против huIL31 сначала инъецировали на поверхность с антителом козы против Fc мыши так, чтобы первичные mAb, подлежащие тестированию, могли связываться с поверхностью антитела против Fc мыши в подходящей ориентации. Затем остальные участки для связывания блокировали посредством инъекции незначимых Fc-фрагментов поликлонального IgG. Затем антиген инъецировали (rIL31) и иммобилизовывали на поверхности с первичным антителом. Затем проводили другую инъекцию одного из супернатантов кондиционированных сред клонов каждого из 21 mAb мыши против huIL31 для тестирования связывания вторичного антитела. Если первичное и вторичное mAb конкурировали за один и тот же участок связывания на антигене, то второе mAb не связывалось. Если два mAb не конкурировали за один и тот же участок связывания на антигене, то происходило связывание второго mAb. Method: Studies were performed using a Biacore 1000 ™ system. For methods of program analysis used BIAlogue v. 1,2. The goat antibody against mouse Fc was covalently immobilized on a Biacore CM5 chip through lysine residues to form an active binding surface for research. The supernatants of the conditioned media of the clones of each of the 21 anti-huIL31 mouse mAbs were first injected onto the goat anti-mouse Fc antibody surface so that the primary mAbs to be tested could bind to the anti-mouse Fc antibody surface in a suitable orientation. Then, the remaining binding sites were blocked by injection of insignificant Fc fragments of polyclonal IgG. The antigen was then injected (rIL31) and immobilized on the surface with the primary antibody. Then, another injection of one of the supernatants of conditioned media of clones of each of the 21 anti-huIL31 mouse mAbs was performed to test the binding of the secondary antibody. If the primary and secondary mAbs competed for the same antigen binding site, the second mAb did not bind. If two mAbs did not compete for the same binding site on the antigen, then binding of the second mAb occurred.
Каждый супернатант тестировали в качестве первичного mAb в сочетании со всем набором mAb. Контрольные циклы проводили для того, чтобы показать отсутствие ответа вторичного mAb в отсутствие первичного mAb или антигена. Каждое mAb, тестируемое против его самого, использовали в качестве отрицательного контроля для установления уровня фонового сигнала. Данные объединяли с использованием программного обеспечения BioEvaluation 3,2 RCI, а затем загружали в Excel™ для обработки данных. Между каждыми циклами тестирования пары моноклональных антител, поверхность с антителами козы против Fc мыши регенерировали посредством промываний 2·30 с посредством 50 мМ HCl.Each supernatant was tested as a primary mAb in combination with an entire set of mAb. Control cycles were performed to show the absence of a secondary mAb response in the absence of a primary mAb or antigen. Each mAb tested against itself was used as a negative control to establish the background signal level. Data was combined using BioEvaluation 3.2 RCI software and then uploaded to Excel ™ for data processing. Between each test cycle, a pair of monoclonal antibodies, the goat anti-mouse Fc antibody surface was regenerated by washing 2 x 30 s with 50 mM HCl.
mAb с высокой нейтрализацией (10) и mAb со слабой нейтрализацией (11) исследовали в двух отдельных панелях, за исключением того, что при исследовании mAb со слабой нейтралзиацией в исследование включали mAb из гибридомы 292.64.6 в качестве mAb, представляющего собой mAb с высокой нейтралзиацией. Кроме того, после изучения показателей относительной аффинности и данных нейтрализации, учитывая серии по эпитопам, для первых двух панелей для сортировки, проводили третью панель сортировки для 8 "выбранных" mAb, включая нейтрализующие mAb как с высокой, так и с низкой нейтрализацией.mAbs with high neutralization (10) and mAbs with weak neutralization (11) were studied in two separate panels, except that when studying mAbs with weak neutralization, mAbs from hybridoma 292.64.6 were included as mAbs, which are mAbs with high neutralization. In addition, after studying the relative affinity indices and neutralization data, taking into account the epitope series, for the first two sorting panels, a third sorting panel was carried out for 8 “selected” mAbs, including neutralizing mAbs with both high and low neutralization.
Результаты: Было проведено тестирование спаривания трех панелей моноклональных антител с анализом mAb как с высокой нейтрализацией, так и со слабой нейтрализацией. В первой панели тестировали все mAb с высокой нейтрализацией друг против друга и во второй панели тестировали все mAb со слабой нейтрализацией (и репрезентативное mAb с высокой нейтрализацией из гибридомы 292.64.6) друг против друга. Третью панель проводили для прямой оценки спаривания ряда mAb как с высокой нейтрализацией, так и со слабой нейтрализацией, выбранных для дальнейшей оценки. Results: Mating of three panels of monoclonal antibodies was tested with mAb analysis with both high neutralization and low neutralization. In the first panel, all mAbs with high neutralization were tested against each other, and in the second panel, all mAbs with weak neutralization (and a representative mAb with high neutralization from hybridoma 292.64.6) were tested against each other. A third panel was performed to directly evaluate the pairing of the mAb series with both high neutralization and low neutralization, selected for further evaluation.
В дополнение к варьированию абсолютного ответа (RU), определенного для различных пар mAb, несколько пар mAb работало по разному при изменении ориентации пар (т.е. одно mAb из пары использовали в качестве первичного, а не вторичного mAb). Такое поведение наблюдалось часто и, главным образом, является свойственным mAb, предположительно имеющим перекрывающиеся эпитопы.In addition to varying the absolute response (RU) defined for different mAb pairs, several mAb pairs worked differently when the orientation of the pairs changed (i.e., one mAb from a pair was used as a primary rather than a secondary mAb). This behavior has been observed frequently and is mainly characteristic of mAbs, presumably having overlapping epitopes.
При завершении анализа первых двух панелей было получено всего четыре отличающиеся серии. Для первой панели, все антитела с высокой нейтрализацией объединяли в группу, чтобы они совместно составляли одну серию (серия 1: 292.12.3, 292.39.5, 292.51.5, 292.63.5, 292.64.6, 292.72.3, 292.84.1, 292.105.4, 292.109.4, 292.118.6). Во второй панели, антитела со слабой нейтрализацией группировали в 3 дополнительные основные серии (серия 2: 294.35.2, 294.146.5, 292.152.4, 292.152.4, 294.154.5; серия 3: 294.35.3, 291.78.4, 294.158.5, 294.155.6, 294.163.2; серия 4: 294.144.3), которые отличались от единственного представителя серии #1 (292.64.6). Кроме того, множество пар mAb, оцениваемых в панели 2, показало отчетливую асимметрию ответа в зависимости от ориентации, в которой тестировали mAb, указывая на некоторое перекрывание участков связывания. Для двух mAb из серии 3, 294.35.3 и 291.78.4, были показаны признаки конкуренции с mAb из серии 2, при тестировании в качестве вторичного mAb. Также в панели 2, для антитела с высокой нейтрализацией 292.64.6 (серия 1) показана конкуренция с mAb в серии 3, при тестировании в качестве первичного антитела.Upon completion of the analysis of the first two panels, only four different series were obtained. For the first panel, all highly neutralized antibodies were grouped together to make up one series (series 1: 292.12.3, 292.39.5, 292.51.5, 292.63.5, 292.64.6, 292.72.3, 292.84.1 , 292.105.4, 292.109.4, 292.118.6). In the second panel, weakly neutralized antibodies were grouped into 3 additional main series (series 2: 294.35.2, 294.146.5, 292.152.4, 292.152.4, 294.154.5; series 3: 294.35.3, 291.78.4, 294.158 .5, 294.155.6, 294.163.2; series 4: 294.144.3), which differed from the only representative of series # 1 (292.64.6). In addition, the many mAb pairs evaluated in
После завершения анализа исходных двух панелей для сортировки, для дальнейшей оценки отбирали группу mAb с наиболее высокой нейтрализацией и mAb с наивысшей аффинностью со слабой нейтрализацией, и их тестировали друг против друга в панели 3. Результаты для третьей панели полностью согласовывались с предшествующими анализами, показывая, что антитела c высокой нейтрализацией были отсортированы совместно и антитела со слабой нейтрализацией разделились в определенные множественные серии. Кроме того, в третьей панели было показано частичное перекрывание связывания двух mAb из серии 2 (294.35.2 и 292.154.4) с подгруппой mAb, приписанных к серии 1 (292.12.3, 292.72.3, 292.84). Это привело к выделению подсерий 1A и 1B в серии 1. В панели 3, mAb из гибридомы 292.163.2 (серия 3) и 292.144.3 (серия 4) были отсортированы отдельно.After completing the analysis of the initial two sorting panels, the mAb group with the highest neutralization and the mAb with the highest affinity with the weakest neutralization were selected for further evaluation, and they were tested against each other in
B. Сортировка по эпитопу в титрационном микроплашете (конкурентный ELISA без метки)B. Sorting by epitope in a microtiter plate (competitive ELISA untagged)
Материалы: Иммобилизованное антитело представляло собой антитело козы против IgG мыши (Fc-γ-специфичный) Jackson #115-005-071; блокирующее антитело представляло собой IgG1 мыши, (ZymoGenetics); для этого исследования использовали супернатанты кондиционированных сред гибридом; антиген представлял собой rIL31, продуцированный в BHK с аффинным маркером CEE, биотинилированным с использованием набора сульфо-NHS-биотин (Pierce, Rockford, IL); 96-луночные планшеты Nunc Maxisorp (Nalge Nunc, Rochester, NY); ELISA B (PBS, 0,1% Tween 20, 1% BSA); стрептавидин-HRP (Pierce, Rockford, IL); субстрат TMB (BioFX Laboratories, Owings Mills, MD) Materials: The immobilized antibody was a goat anti-mouse IgG antibody (Fc-γ specific) Jackson # 115-005-071; the blocking antibody was mouse IgG1, (ZymoGenetics); supernatants of conditioned hybridomas were used for this study; the antigen was rIL31 produced in BHK with the CEE affinity marker biotinylated using a sulfo-NHS-biotin kit (Pierce, Rockford, IL); 96-well Nunc Maxisorp plates (Nalge Nunc, Rochester, NY); ELISA B (PBS, 0.1
Способ: этот способ является сходным с конкурентным ELISA без метки (LFC-ELISA), описанным by Nagata et al (2004). В этом способе для сортировки по эпитопу используют биотинилированный rIL31. Микропланшеты для титрования покрывали Fc-γ-специфичным антителом козы против IgG мыши (Jackson ImmunoResearch #115-005-071) в концентрации 1 мкг/мл в количестве 100 мкл/лунка, разведенном в ELISA B (PBS, 0,1% Tween 20, 1% BSA). После связывания этого антитела для покрытия в течение 3 часов при температуре окружающей среды, каждую содержащую mAb кондиционированную среду разбавляли в ELISA B с получением приблизительной концентрации mAb 0,5 мкг/мл и обеспечивали связывание с покрытыми антителом козы против IgG мыши планшетами в течение ночи при 4°C (mAb#1). Аналогично, второй набор кондиционированных сред (mAb#2) разбавляли в пробирках для тестирования из полистирола до концентрации mAb приблизительно 0,5 мкг/мл в ELISA B, смешивали с биотинилированным антигеном rIL31 в концентрации 50 нг/мл и инкубировали в течение ночи при 4°C. После инкубации mAb#1 с антителом для покрытия, планшеты блокировали неродственным антителом для насыщения незанятых участков связывания на планшете. В планшет добавляли смеси mAb#2-биотин-rIL31 и обеспечивали связывание. В качестве контроля в анализе (неконкурентного) добавляли биотинилированный rIL31 в концентрации 50 нг/мл непосредственно (без предварительной инкубации с mAb#2) в лунки, содержащие иммобилизованное mAb#1. После инкубации с комплексом биотинилированный IL31-mAb#2, в планшет добавляли стрептавидин-HRP (Pierce, Rockford, IL) в концентрации 0,5 мкг/мл. Планшеты проявляли посредством субстрата TMB (BioFX Laboratories, Owings Mills, MD), и величину поглощения в отдельных лунках при 450 нм измеряли посредством устройства для считывания планшетов (Molecular Devices SpectraMax340, Sunnyvale, CA). Если mAb#1 распознавал эпитоп, отличный от эпитопа mAb#2, то комплекс биотин-rIL31-mAb#2 связывался с планшетом, что приводило к считыванию с высоким поглощением. Если mAb#1 распознавал тот же эпитоп, что и mAb#2, тот комплекс биотин-rIL31-MAb#2 не связывался с планшетом, что приводило к считыванию с низким поглощением. Method: this method is similar to the unlabeled competitive ELISA (LFC-ELISA) described by Nagata et al (2004). In this method, biotinylated rIL31 is used for sorting by epitope. The titration microplates were coated with Fc-γ-specific goat anti-mouse IgG antibody (Jackson ImmunoResearch # 115-005-071) at a concentration of 1 μg / ml in an amount of 100 μl / well diluted in ELISA B (PBS, 0.1
Результаты: полную панель из 21 mAb тестировали против них самих одновременно в серии из шести 96-луночных микропланшетов для титрования. Величину поглощения при 450 нм (A450 нм) записывали для каждого сочетания и ориентации и объединяли. Во всех случаях, для сочетаний mAb с этим же mAb получали низкие значения поглощения. В дополнение к контролю в виде этого же mAb, тестировали положительный контроль, представляющий собой rIL31-биотин (без конкурентного mAb#2) в концентрации 50 нг/мл с использованием каждого первичного mAb на каждом планшете. Для каждого первичного mAb получали два положительных контрольных образца, и показатели дублированных образцов были сходными. Величины поглощения, полученные для лунок с положительным контролем (без mAb#2) для 9 из 11 mAb со слабой нейтрализацией (из серий 2, 3 или 4), были меньше, чем величины поглощения, измеренные для контрольных образцов для остальных mAb. Вероятно, это было следствием более низкой аффинности (более высокой EC50) этих mAb. Для упрощения интерпретации результатов, значения поглощения нормализовали таким образом, что максимальному измеренному поглощению для любого сочетания mAb в одном ряду (иммобилизованное mAb (mAb#1) оставалось постоянным) приписывали значение 100%. Нормализованные значения относились к двум различным группам: одна большая группа значений оказалось ниже значения 32%, что соответствует конкуренции, и вторая большая группа значений оказалась выше 32%, что соответствует отсутствию конкуренции. 32% пороговое значение использовали для определения каждого сочетания и ориентации mAb в одну или две различные категории (неконкурентную и конкурентную). С использованием сгруппированных данных, автоматически проводили сортировку, исходя из алгоритма иерархической группировки. Как было выявлено в процессе экспериментов по сортировке с использованием Biacore, некоторые пары mAb группировались по-разному в зависимости от того, какое mAb использовали в качестве первичного mAb. Высокий уровень строгости, требующий конкуренции в обоих направлениях, использовали для определения mAb в основные серии. Затем менее строгие критерии, требующие конкуренции только в одном направлении, использовали для упрощения определения mAb в подсерии, исходя из небольших различий в характеристиках. Нормализованные данные группировали в соответствии с определением в 5 основных серий, исходя из критериев высокой строгости. Кроме того, сочетания и ориентации mAb кодировали цветом (белый для конкурентных и темный для неконкурентных) для упрощения визуализации взаимодействий, которые определяют mAb в подсерии. Results: a full panel of 21 mAb was tested against themselves simultaneously in a series of six 96-well titration microplates. The absorbance at 450 nm (A450 nm) was recorded for each combination and orientation and combined. In all cases, for combinations of mAbs with the same mAbs, low absorbance values were obtained. In addition to the control in the form of the same mAb, a positive control was tested, which was rIL31-biotin (without competitive mAb # 2) at a concentration of 50 ng / ml using each primary mAb on each plate. Two positive control samples were obtained for each primary mAb, and duplicate samples were similar. The absorption values obtained for wells with a positive control (without mAb # 2) for 9 of 11 mAb with weak neutralization (from
Результаты сортировки посредством конкурентного ELISA согласуются с определениями серий на основе результатов исследований с использованием Biacore. С использованием строгих условий сортировки были определены следующие серии:Sorting results by competitive ELISA are consistent with batch definitions based on research results using Biacore. Using strict sorting conditions, the following series were defined:
Серия #1 (содержащая все mAb с высокой нейтрализацией): 292.72.3, 292.64.6, 292.63.5, 292.51.5, 292.39.5, 292.12.3. 292.118.6, 292.109.4, 292.105.4, 292.84.1Series # 1 (containing all mAbs with high neutralization): 292.72.3, 292.64.6, 292.63.5, 292.51.5, 292.39.5, 292.12.3. 292.118.6, 292.109.4, 292.105.4, 292.84.1
Серия #2: 294.35.2, 294.154.5, 294.146.5, 292.154.4, 292.152.4Series # 2: 294.35.2, 294.154.5, 294.146.5, 292.154.4, 292.152.4
Серия #3: 294.35.3, 294.163.2, 294.158.5, 294.155.6Series # 3: 294.35.3, 294.163.2, 294.158.5, 294.155.6
Серия #4: 294.144.3Series # 4: 294.144.3
Серия #5: 291.78.4Series # 5: 291.78.4
Рассматривая серию #1, для mAb из 3 гибридом серии #1 (292.72.3, 292.12.3, 292.84.1) была показана конкуренция с 3 mAb из серии #2, при использовании в качестве вторичного mAb (mAb#2). Исходя из этих характеристик, серию 1 разделили на две подсерии; #1A и #1B, где серия #1B содержала mAb, которые конкурируют с mAb серии 2 за связывание. Серия #1A содержит 292.64.6, 292.63.5, 292.51.5, 292.39.5, 292.118.6, 292.109.4, 292.105.4. Серия #1B содержит 292.72.3, 292.12.3 и 292.84.1.Considering
Рассматривая серию #2, наблюдали три различных взаимодействия, которые использовали для разделения серии #2 на 3 подсерии. Серия #2A содержит mAb из гибридомы 294.146.5, которое конкурирует со всеми mAb из обеих серий #1 и #2. Серия #2B содержит mAb из гибридом 294.35.2 и 294.154.5, которые конкурируют с (вторичными) mAb из серии #1. Серия #2C содержит mAb из гибридом 292.154.4 и 292.152.4, которые конкурируют с mAb из серии #4, когда его используют в качестве вторичного mAb.Looking at
Рассматривая серии #3, #4 и #5: mAb серии #3 (из гибридом 294.35.3, 294.163.2.1 и 294.155.6) конкурируют с mAb из обеих серий #4 и #5, когда их используют в качестве вторичных mAb. mAb в сериях #4 (из гибридомы 294.144.3.5) и #5, главным образом, отличаются по их взаимодействию с mAb в подсерии #2C (и по своеобразным свойствам связывания mAb из гибридомы 294.144.3 на вестерн-блотах).Considering
Когда полную панель из 21 mAb тестировали одновременно с использованием LFC-ELISA, были отчетливо идентифицированы серия 1 и подсерии #1A и #1B. Также было выявлено частичное перекрывание серий #2 и #3, когда полную панель mAb тестировали одновременно, и серия #2 была разделена на 3 подсерии. Одним небольшим отклонением от определения серий на основе данных Biacore было определение mAb из гибридом 291.78.4 и 294.144.3 в две различные серии, когда использовали строгие критерии в отношении данных LFC-ELISA. Исходя из исследований Biacore, mAb из гибридомы 291.78.4 было определено в серию #3.When a full panel of 21 mAb was tested simultaneously using LFC-ELISA,
C. Измерение аффинности на планшетахC. Measurement of affinity on tablets
Материалы: Иммобилизованное поликлональное антитело представляло собой антитело козы против IgG мыши (Fc-γ-специфичное) (Jackson ImmunoResearch West Grove, Pennsylvania #115-005-071); блокирующее поликлональное антитело представляло собой антитело мыши против IgG человека (Jackson ImmunoResearch, #209-005-082); для этого исследования использовали супернатанты кондиционированных сред гибридом; антиген представлял собой rIL31, продуцированный в BHK с аффинным маркером CEE, биотинилированным с использованием набора Сульфо-NHS-Биотин (Pierce, Rockford, JJL); 96-луночные планшеты Nunc Maxisorp (Nalge Nunc, Rochester, NY); ELISA B (PBS, 0,1% Tween 20, 1% BSA); стрептавидин-HRP (Pierce, Rockford, IL); субстрат TMB (BioFX Laboratories, Owings Mills, MD). Materials: The immobilized polyclonal antibody was a goat anti-mouse IgG antibody (Fc-γ specific) (Jackson ImmunoResearch West Grove, Pennsylvania # 115-005-071); the blocking polyclonal antibody was a mouse antibody against human IgG (Jackson ImmunoResearch, # 209-005-082); supernatants of conditioned hybridomas were used for this study; the antigen was rIL31 produced in BHK with the CEE affinity marker biotinylated using the Sulfo-NHS-Biotin kit (Pierce, Rockford, JJL); 96-well Nunc Maxisorp plates (Nalge Nunc, Rochester, NY); ELISA B (PBS, 0.1
Способ: Этот способ является сходным со способом, описанным van Heyningen (1986). Титрационные микропланшеты покрывали Fc-γ-специфичным антителом козы против IgG мыши (Jackson ImmunoResearch #115-005-071) в концентрации 1 мкг/мл в количестве 100 мкл/лунка, разбавленным в ELISA B (PBS, 0,1% Tween 20, 1% BSA). После связывания этого антитела для покрытия в течение 3 часов при температуре окружающей среды, каждый очищенный супернатант с моноклональным антителом разбавляли в ELISA B с получением приблизительной концентрации mAb 1 мкг/мл и обеспечивали связывание с планшетом в течение 1 часа при температуре окружающей среды. Получали серийные разведения от 500 нг/мл до 0 нг/мл биотинилированного антигена rIL31 в ELISA B и добавляли в лунки. После инкубации с биотинилированным антигеном, в планшет добавляли стрептавидин-HRP (Pierce, Rockford, IL) в концентрации 0,5 мкг/мл. Планшеты проявляли посредством субстрата TMB (BioFX Laboratories, Owings Mills, MD) и измеряли поглощение для отдельных лунок при 450 нм с помощью устройства для считывания планшетов (Molecular Devices SpectraMax340, Sunnyvale, CA). Значения для дублей усредняли и данные анализировали посредством четырехпараметрической подгонки. Значение "C" при 4-параметрической подгонке известно как кажущаяся EC50 (нг/мл), и она представляет собой концентрацию биотин-rIL31, которая вызывает половину максимального ответа в анализе. Method: This method is similar to the method described by van Heyningen (1986). The microtiter plates were coated with Fc-γ-specific goat anti-mouse IgG antibody (Jackson ImmunoResearch # 115-005-071) at a concentration of 1 μg / ml in an amount of 100 μl / well diluted in ELISA B (PBS, 0.1
Результаты: Четырехпараметрическую подгонку получали из экспериментальных кривых для всех 21 mAb. Концентрация биотин-rIL31, вызывающая половину максимального ответа (EC50) в анализе, варьировала от 3,3 до 236 нг/мл, где все 10 mAb с высокой нейтрализацией проявляли низкие и сравнимые значения EC50 (3,3-4,4 нг/мл). Results: A four-parameter fit was obtained from the experimental curves for all 21 mAb. The concentration of biotin-rIL31, causing half the maximum response (EC 50 ) in the analysis, ranged from 3.3 to 236 ng / ml, where all 10 mAb with high neutralization showed low and comparable EC 50 values (3.3-4.4 ng / ml).
D. Вестерн-блоттингD. Western blotting
Материалы: антиген представлял собой rIL31, продуцированный в BHK с аффинным маркером CEE; 4-12% гели бис-Трис NuPAGE (Invitrogen, Carlsbad, CA); нередуцирующий буфер для образца (Invitrogen, Carlsbad, CA); Стандарты молекулярной массы представляли собой SeeBlue (Invitrogen); 1× буфер для анализа MES (Invitrogen); Буфер A для вестерн-блоттинга (50 мМ Трис pH 7,4, 5 мМ ЭДТА, 150 мМ NaCl, 0,05% игепал, 0,25% желатин); 0,2-мкм нитроцеллюлозные мембраны (Invitrogen); антитела овцы против IgG мыши-HRP (Amersham, Piscataway, NJ); Очищенное аффинными способам pAb кролика, специфичное в отношении rIL31 (ZymoGenetics); антитело осла против Ig кролика-HRP (Amersham); хемилюминесцентный реагент Lumi-Light Plus (Roche, Mannheim, Germany); Lumi-Imager (Mannheim-Boehringer). Materials: the antigen was rIL31 produced in BHK with the CEE affinity marker; 4-12% bis-Tris NuPAGE gels (Invitrogen, Carlsbad, CA); non-reducing sample buffer (Invitrogen, Carlsbad, CA); Molecular Weight Standards were SeeBlue (Invitrogen); 1 × buffer for MES analysis (Invitrogen); Buffer A for Western Blotting (50 mM Tris pH 7.4, 5 mM EDTA, 150 mM NaCl, 0.05% Igepal, 0.25% Gelatin); 0.2 μm nitrocellulose membranes (Invitrogen); sheep antibodies against mouse HRG IgG (Amersham, Piscataway, NJ); Purified rabbit affinity pAb specific for rIL31 (ZymoGenetics); donkey anti-rabbit IgP antibody-HRP (Amersham); Lumi-Light Plus chemiluminescent reagent (Roche, Mannheim, Germany); Lumi-Imager (Mannheim-Boehringer).
Способ: В этом исследовании оценивали способность mAb выявлять денатурированный/восстановленный rIL31 на вестерн-блоте. Антиген rIL31 смешивали либо с редуцирующим, либо с нередуцирующим буфером для образца, нагревали при 70°C в течение 10 мин, а затем наносили на 4-12% бис-Трис гели NuPAGE в количестве 100 нг/дорожка. Стандарты молекулярной массы представляли собой SeeBlue (Invitrogen), и электрофорез поводили в 1× буфере для анализа MES (Invitrogen). Полосы белков в гелях переносили на 0,2-мкм нитроцеллюлозные мембраны (Invitrogen) и блокировали в течение ночи в 2,5% обезжиренном сухом молоке в буфере A для вестерн-блоттинга (50 мМ Трис pH 7,4, 5 мМ ЭДТА, 150 мМ NaCl, 0,05% игепал, 0,25% желатин). На нитроцеллюлозные мембраны наносили каждое моноклональное антитело в приблизительной концентрации mAb 0,1 мкг/мл. Затем на блоты наносили вторичное антитело, конъюгированное с пероксидазой хрена (антитело овцы против IgG мыши-HRP; Amersham, Piscataway, NJ). В качестве положительного контроля на отдельный вестерн-блот наносили поликлональное антитело кролика, специфичного в отношении IL-31 (ZymoGenetics) в концентрации 0,1 мкг/мл, и вторичное антитело, конъюгированное с пероксидазой хрена (антитело осла против Ig кролика-HRP; Amersham). Полосы на вестерн-блотах выявляли посредством реагента Lumi-Light Plus (Roche, Mannheim, Germany) и регистрировали хемилюминесценцию посредством Lumi-Imager (Mannheim-Boehringer). Method: In this study, the ability of a mAb to detect denatured / reduced rIL31 in a Western blot was evaluated. RIL31 antigen was mixed with either reducing or non-reducing sample buffer, heated at 70 ° C for 10 min, and then applied to 4-12% NuPAGE bis-Tris gels in an amount of 100 ng / lane. The molecular weight standards were SeeBlue (Invitrogen), and electrophoresis was performed in 1 × MES assay buffer (Invitrogen). Protein strips in gels were transferred onto 0.2-μm nitrocellulose membranes (Invitrogen) and blocked overnight in 2.5% skimmed milk powder in Western Blot buffer A (50 mM Tris pH 7.4, 5 mM EDTA, 150 mM NaCl, 0.05% Igepal, 0.25% gelatin). Each monoclonal antibody was applied to nitrocellulose membranes in an approximate mAb concentration of 0.1 μg / ml. Then, a secondary horseradish peroxidase conjugated antibody (sheep anti-mouse IgG antibody-HRP; Amersham, Piscataway, NJ) was applied to the blots. As a positive control, a rabbit polyclonal antibody specific for IL-31 (ZymoGenetics) at a concentration of 0.1 μg / ml and a secondary antibody conjugated to horseradish peroxidase (donkey anti-rabbit IgP antibody-HRP; Amersham) were applied to a separate western blot ) Western blot bands were detected by Lumi-Light Plus reagent (Roche, Mannheim, Germany) and chemiluminescence was recorded by Lumi-Imager (Mannheim-Boehringer).
Результаты: Вестерн-блот анализ mAb против IL31 показал, что mAb только трех из 21 гибридомы выявляли денатурированный антиген rIL31. Наиболее сильный сигнал был получен от mAb, продуцируемого гибридомой 294.144.3. Это mAb также выявляло восстановленный/денатурированный rIL31 более эффективно, чем невосстановленный/денатурированный rIL31. Интенсивность сигнала, наблюдаемого для этого mAb, была сходной с интенсивностью, полученной для контроля в виде поликлонального антитела. Следует отметить, что mAb из гибридомы 294.144.3 относится к серии, отличающейся от серий других оцениваемых mAb. Моноклональные антитела из двух других гибридом (292.84.1 и 292.64.6) выявляли невосстановленный/денатурированный rIL31 очень слабо, однако не выявляли восстановленный/денатурированный rIL31. Этот слабый сигнал не воспроизводился на сканированных блотах. Оба эти mAb представляют собой нейтрализующие антитела серии #1. Results: Western blot analysis of mAb against IL31 showed that only three of the 21 hybridomas had mAbs that detected the denatured rIL31 antigen. The strongest signal was obtained from a mAb produced by hybridoma 294.144.3. This mAb also detected reduced / denatured rIL31 more efficiently than unreduced / denatured rIL31. The signal intensity observed for this mAb was similar to the intensity obtained for control in the form of a polyclonal antibody. It should be noted that the mAb from hybridoma 294.144.3 refers to a series that is different from the series of other evaluated mAbs. Monoclonal antibodies from two other hybridomas (292.84.1 and 292.64.6) showed unreduced / denatured rIL31 very weakly, however, restored / denatured rIL31 was not detected. This weak signal was not reproduced on the scanned blots. Both of these mAbs are
Пример 14Example 14
Относительная аффинность связывания моноклональных антител крысы против антител мыши в отношении лиганда IL-31Relative binding affinity of rat monoclonal antibodies against mouse antibodies for ligand IL-31
Относительную аффинность связывания четырех MAb крысы против лиганда Ms-IL-31 определяли следующим образом. Оценивали клон 271.26.6.6.1, клон 271.33.3.2.1, клон 271.33.1.2.2 и клон 271.39.4.6.5. Fc-γ-специфичное антитело козы против IgG крысы (Jackson) иммобилизовывали на чип Biacore CM5. После предварительного тестирования анализ дополнительно оптимизировали, связывая каждое MAb с поверхностью для улавливания противокрысиных антител, а затем через MAb пропускали серии концентраций лиганда IL-31 для определения ассоциации и диссоциации. После каждого анализа поверхность регенерировали до иммобилизованного антитела против антител крысы посредством 2 инъекций 30 мМ HCl. Получали данные для каждого MAb и для оценки использовали программное обеспечение для определения относительных значений кинетики.The relative binding affinity of the four rat MAb against the ligand Ms-IL-31 was determined as follows. Clone 271.26.6.6.1, clone 271.33.3.2.1, clone 271.33.1.2.2 and clone 271.39.4.6.5 were evaluated. Fc-γ-specific goat anti-rat IgG antibody (Jackson) was immobilized on a Biacore CM5 chip. After preliminary testing, the analysis was further optimized by linking each MAb to a surface to trap anti-rat antibodies, and then a series of IL-31 ligand concentrations were passed through the MAb to determine association and dissociation. After each analysis, the surface was regenerated to an immobilized anti-rat antibody by 2 injections of 30 mM HCl. Data were obtained for each MAb and software was used to evaluate relative kinetics.
Относительные данные кинетики, полученные посредством оценки кривых связывания MAb-антиген, представлены в таблице 4.The relative kinetics data obtained by evaluating the MAb antigen binding curves are presented in Table 4.
Пример 15Example 15
Снижение TARC и MDC в ответ на антитело против IL-31 в модели AD на мышахDecrease in TARC and MDC in response to anti-IL-31 antibody in mouse AD model
Способ IMethod I
Самцов мышей NC/Nga в возрасте шесть недель (CRL Japan) сенсибилизировали внутрикожно посредством 50 мкг экстракта клеща домашней пыли (D. pteronyssinus, Indoor Biotechnologies) три раза в неделю в спину и оценивали подобные AD очаги повреждения. Через 5 недель сенсибилизации, мышей умерщвляли и правые уши вырезали и помещали в отдельную лунку 48-луночной чашки для культивирования (Corning), с добавлением RPMI+2%ЭТС (GIBCO Invitrogen). Планшеты помещали в инкубаторы с 5% CO2 и контролируемой влажностью. Через 24 часа собирали супернатанты и замораживали при -20°C до проведения дальнейшего анализа.Six week old male NC / Nga mice (CRL Japan) were intradermally sensitized with 50 μg of house dust mite extract (D. pteronyssinus, Indoor Biotechnologies) three times a week in the back and AD-like lesions were evaluated. After 5 weeks of sensitization, the mice were sacrificed and the right ears were excised and placed in a separate well of a 48-well culture dish (Corning) supplemented with RPMI + 2% ETS (GIBCO Invitrogen). The plates were placed in incubators with 5% CO 2 and controlled humidity. After 24 hours, supernatants were collected and frozen at -20 ° C until further analysis.
Способ IIMethod II
Самок мышей NC/Nga в возрасте двенадцать недель (CRL Japan) сенсибилизировали внутрикожно посредством 10 мкг SEB (Toxin Technology) в ухо и в спину три раза в неделю. Мышей оценивали на подобные AD очаги повреждения. Через 5 недель сенсибилизации мышей умерщвляли и 6 мм пункционной биопсии забирали из подвергавшегося инъекциям уха каждой мыши и помещали в отдельную лунку 48-луночной культуральной чашки, дополненной RPMI+2%ЭТС. Планшеты помещали в инкубаторы с 5% CO2 и контролируемой влажностью. Через 24 часа собирали супернатанты и замораживали при -20°C до проведения дальнейшего аналзиа.Twelve week old female NC / Nga mice (CRL Japan) were intradermally sensitized with 10 μg SEB (Toxin Technology) in the ear and back three times a week. Mice were evaluated for AD-like lesions. After 5 weeks of sensitization, the mice were sacrificed and a 6 mm puncture biopsy was taken from the injected ear of each mouse and placed in a separate well of a 48-well culture dish supplemented with RPMI + 2% ETS. The plates were placed in incubators with 5% CO 2 and controlled humidity. After 24 hours, supernatants were collected and frozen at -20 ° C until further analysis.
В группах мышей в обоих исследованиях вводили либо моноклональное антитело крысы против IL-31 мыши в концентрации 10 мг/кг, либо носитель, внутрибрюшинно два раза каждую неделю, начиная от 1 до 2 недели сенсибилизации.In the groups of mice in both studies, either a rat monoclonal antibody against mouse IL-31 at a concentration of 10 mg / kg or a vehicle was administered intraperitoneally twice a week, starting from 1 to 2 weeks of sensitization.
Концентрации TARC и MDC в образцах супернатантов через 24 часа измеряли посредством общепринятого ELISA (R&D Systems).The concentrations of TARC and MDC in supernatant samples after 24 hours were measured using a conventional ELISA (R&D Systems).
Концентрации TARC и MDC были ниже в супернатантах ушей из мышей, которым вводили антитело против IL-31 по сравнению с контрольными мышами в обоих исследованиях, однако, эти результаты не были статистически значимыми при анализе посредством ANOVA, возможно вследствие малого объема выборки. При объединении и анализе всех данных из обоих экспериментов, выявлено статистически значимое различие между группами по введению.TARC and MDC concentrations were lower in ear supernatants from mice injected with anti-IL-31 antibody compared to control mice in both studies, however, these results were not statistically significant when analyzed by ANOVA, possibly due to the small sample size. When combining and analyzing all the data from both experiments, a statistically significant difference between the groups of introduction was revealed.
Пример 16Example 16
Введение нейтрализующего IL-31 антителаAdministration of a neutralizing IL-31 antibody
Нормальным самкам мышей BALB/c (CRL) в возрасте приблизительно от 8 до 12 недель имплантировали подкожно 14-суточные осмотические насосы (Alzet, #2002), доставляющие mIL-31 в количестве 1 мкг/сутки. В группах мышей проводили внутрибрюшинные (i.p.) инъекции моноклональнго антитела крысы против IL-31 мыши в количестве 10 мг/кг (200 мкг/мышь) два раза в неделю, начиная за 1 неделю до доставки IL-31. В контрольных группах мышей проводили внутрибрюшинные инъекции носителя (PBS/0,1%BSA) с идентичными схемами дозирования. Мышей каждые сутки оценивали на алопецию и зуд с использованием следующих критериев: 0 = нет расчесывания, животное выглядит нормально, 1 = истончение шерсти на небольших областях, отмечается расчесывание, 2 = небольшая потеря шерсти (небольшие участки), расчесывание, 3 = умеренная потеря шерсти, расчесывание и 4 = тяжелая потеря шерсти, чрезмерное расчесывание.Normal female BALB / c (CRL) mice aged about 8 to 12 weeks were subcutaneously implanted with 14-day osmotic pumps (Alzet, # 2002) delivering mIL-31 in an amount of 1 μg / day. In groups of mice, intraperitoneal (i.p.) injections of rat monoclonal antibody against mouse IL-31 in an amount of 10 mg / kg (200 μg / mouse) were performed twice a week, starting 1 week before IL-31 delivery. In the control groups of mice, intraperitoneal injections of the vehicle (PBS / 0.1% BSA) were carried out with identical dosing regimens. Mice were evaluated for alopecia and itching every day using the following criteria: 0 = no combing, the animal looks normal, 1 = thinning of hair in small areas, brushing is noted, 2 = slight loss of hair (small areas), combing, 3 = moderate loss of hair , combing and 4 = severe hair loss, excessive combing.
Во всех экспериментах мыши, которым вводили mAb крысы против mIL-31, обладали замедленным проявлением симптомов на приблизительно от 5 до 7 суток и более низкие общие показатели для алопеции и зуда. Во всех группах мышей, в которых вводили mAb (независимо от частоты дозирования и концентрации дозы), развивалась алопеция и зуд, сходные с контрольными мышами, к 13 суткам исследования. Эти данные подтверждают, что нейтрализация IL-31 может замедлить появление ответа в виде расчесывания/потери шерсти, индуцируемого посредством IL-31.In all experiments, mice injected with anti-mIL-31 rat mAb had a delayed onset of symptoms by about 5 to 7 days and lower overall rates for alopecia and pruritus. In all groups of mice that were injected with mAb (regardless of the frequency of dosing and dose concentration), alopecia and pruritus similar to control mice developed by 13 days of the study. These data confirm that neutralization of IL-31 can slow the appearance of the combing / loss of hair response induced by IL-31.
Исходя из вышесказанного, следует учитывать, что, несмотря на то, что в целях иллюстрации в настоящем описании описаны конкретные варианты осуществления этого изобретения, можно проводить различные модификации без отклонения от сущности и объема этого изобретения. Таким образом, это изобретение не ограничивается ничем, кроме прилагаемой формулы изобретения.Based on the foregoing, it should be borne in mind that, despite the fact that for the purposes of illustration, the present description describes specific embodiments of this invention, various modifications can be made without departing from the essence and scope of this invention. Thus, this invention is not limited to anything other than the appended claims.
Claims (39)
a) патентного номера депозита в АТСС РТА-6815;
b) патентного номера депозита в АТСС РТА-6816;
c) патентного номера депозита в АТСС РТА-6829;
d) патентного номера депозита в АТСС РТА-6830;
e) патентного номера депозита в АТСС РТА-6831;
f) патентного номера депозита в АТСС РТА-6871;
g) патентного номера депозита в АТСС РТА-6872;
h) патентного номера депозита в АТСС РТА-6875; и
i) патентного номера депозита в АТСС РТА-6873, и специфически связывает полипептид, состоящий из аминокислотной последовательности SEQ ID NO:2.1. Monoclonal antibody against IL-31 or its functional fragment, where the monoclonal antibody is produced by a hybridoma deposited in the American type culture collection, having a patent number of deposit in ATCC selected from
a) patent number of deposit in ATCC PTA-6815;
b) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6816;
c) patent number of deposit in ATCC PTA-6829;
d) patent number of the deposit in ATCC PTA-6830;
e) patent number of deposit in ATCC PTA-6831;
f) the patent number of the deposit in ATCC RTA-6871;
g) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6872;
h) patent number of deposit in ATCC PTA-6875; and
i) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6873, and specifically binds a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
a) патентного номера депозита в АТСС РТА-6815;
b) патентного номера депозита в АТСС РТА-6816;
c) патентного номера депозита в АТСС РТА-6871;
d) патентного номера депозита в АТСС РТА-6829; и
e) патентного номера депозита в АТСС РТА-6830,
и специфически связывает полипептид, состоящий из аминокислотной последовательности SEQ ID NO:2.2. A monoclonal antibody against IL-31 or a functional fragment thereof, wherein the monoclonal antibody is produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection having a ATCC patent deposit number selected from
a) patent number of deposit in ATCC PTA-6815;
b) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6816;
c) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6871;
d) patent number of deposit in ATCC PTA-6829; and
e) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6830,
and specifically binds a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
a) патентного номера депозита в АТСС РТА-6815;
b) патентного номера депозита в АТСС РТА-6816; и
c) патентного номера депозита в АТСС РТА-6871,
и специфически связывает полипептид, состоящий из аминокислотной последовательности SEQ ID NO:2.3. A monoclonal antibody against IL-31 or a functional fragment thereof, wherein the monoclonal antibody is produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection having a ATCC patent deposit number selected from
a) patent number of deposit in ATCC PTA-6815;
b) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6816; and
c) the patent number of the deposit in ATCC RTA-6871,
and specifically binds a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
a) патентного номера депозита в АТСС РТА-6829; и
b) патентного номера депозита в АТСС РТА-6830,
и специфически связывает полипептид, состоящий из аминокислотной последовательности SEQ ID NO:2.4. A monoclonal antibody against IL-31 or a functional fragment thereof, wherein the monoclonal antibody is produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection having a ATCC patent deposit number selected from
a) patent number of the deposit in ATCC PTA-6829; and
b) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6830,
and specifically binds a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
a) патентного номера депозита в АТСС РТА-6872; и
b) патентного номера депозита в АТСС РТА-6875, и
специфически связывает полипептид, состоящий из аминокислотной последовательности SEQ ID NO:2.5. A monoclonal antibody against IL-31 or a functional fragment thereof, wherein the monoclonal antibody is produced by a hybridoma deposited in the American Type Culture Collection having a ATCC patent deposit number selected from
a) patent number of the deposit in ATCC PTA-6872; and
b) the patent number of the deposit in ATCC PTA-6875, and
specifically binds a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
введение антагониста IL-31 млекопитающему с тем, чтобы уменьшить воспаление, причем антагонист содержит антитело или фрагмент антитела по п.1; и
при этом происходит снижение воспалительной активности IL-31.30. A method of treating a mammal suffering from an inflammatory disease in which IL-31, including
administering an IL-31 antagonist to a mammal in order to reduce inflammation, the antagonist comprising the antibody or antibody fragment of claim 1; and
this leads to a decrease in the inflammatory activity of IL-31.
введение антагониста IL-31 млекопитающему с тем, чтобы происходило снижение зуда, причем антагонист содержит антитело или фрагмент антитела по п.1;
и при этом происходит снижение вызывающей зуд активности IL-31.31. A method of reducing, inhibiting, or minimizing pruritus in a mammal in which IL-31 is involved, comprising
administering an IL-31 antagonist to a mammal so that itching is reduced, the antagonist comprising the antibody or antibody fragment of claim 1;
and thus there is a decrease in the itching activity of IL-31.
a) клона 292.12.3.1 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6815);
b) клона 292.63.5.3 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6829);
c) клона 292.72.3.1 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6816);
d) клона 292.84.1.6 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6871); и
e) клона 292.118.6.4 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6830),
и специфически связывает полипептид, состоящий из аминокислотной последовательности SEQ ID NO:2.37. A monoclonal antibody or a functional fragment thereof, wherein the monoclonal antibody is produced by a hybridoma clone indicated by a number selected from
a) clone 292.12.3.1 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6815);
b) clone 292.63.5.3 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6829);
c) clone 292.72.3.1 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6816);
d) clone 292.84.1.6 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6871); and
e) clone 292.118.6.4 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6830),
and specifically binds a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
a)клона 294.35.2.6.3 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6872);
b) клона 294.144.3.5 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6873);
c) клона 294.154.5.6 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6875); и
d) клона 294.163.2.1 (патентный номер депозита в АТСС РТА-6831),
и специфически связывает полипептид, состоящий из аминокислотной последовательности SEQ ID NO:2.38. A monoclonal antibody or a functional fragment thereof, wherein the monoclonal antibody is produced by a hybridoma clone indicated by a number selected from
a) clone 294.35.2.6.3 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6872);
b) clone 294.144.3.5 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6873);
c) clone 294.154.5.6 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6875); and
d) clone 294.163.2.1 (patent number of the deposit in ATCC PTA-6831),
and specifically binds a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US67891805P | 2005-05-06 | 2005-05-06 | |
US60/678,918 | 2005-05-06 | ||
US69625105P | 2005-07-01 | 2005-07-01 | |
US60/696,251 | 2005-07-01 | ||
US60/711,600 | 2005-08-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007145190A RU2007145190A (en) | 2009-06-20 |
RU2444528C2 true RU2444528C2 (en) | 2012-03-10 |
Family
ID=41025266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007145190/10A RU2444528C2 (en) | 2005-05-06 | 2006-05-08 | Il-31 monoclonal antibodies and methods of using |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444528C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795485C2 (en) * | 2017-02-24 | 2023-05-04 | Киндред Байосайенсиз, Инк. | Anti-il31 antibodies for veterinary use |
US11673946B2 (en) | 2017-02-24 | 2023-06-13 | Kindred Biosciences, Inc. | Methods of treating a companion animal species comprising administering anti-IL31 antibodies |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050063945A1 (en) * | 2003-07-21 | 2005-03-24 | Transgene S.A. | Novel multifunctional cytokines |
-
2006
- 2006-05-08 RU RU2007145190/10A patent/RU2444528C2/en active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050063945A1 (en) * | 2003-07-21 | 2005-03-24 | Transgene S.A. | Novel multifunctional cytokines |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РЫБАЛЬСКИЙ Н.Г., СЕРОВА М.А., ИГНАТЬЕВА Г.А., СТАРЧЕУС А.П. Моноклональные антитела и гибридомы. - М.: ВАСХНИЛ, 1989. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795485C2 (en) * | 2017-02-24 | 2023-05-04 | Киндред Байосайенсиз, Инк. | Anti-il31 antibodies for veterinary use |
US11673946B2 (en) | 2017-02-24 | 2023-06-13 | Kindred Biosciences, Inc. | Methods of treating a companion animal species comprising administering anti-IL31 antibodies |
US11697683B2 (en) | 2017-02-24 | 2023-07-11 | Kindred Biosciences, Inc. | Anti-IL31 antibodies for veterinary use |
RU2799440C2 (en) * | 2017-12-11 | 2023-07-05 | ЮБИ АйПи ХОЛДИНГЗ | Il-31 peptide immunogens and their compositions for the treatment and/or prevention of adopic dermatitis |
RU2835543C1 (en) * | 2019-08-29 | 2025-02-26 | Эланко Юс Инк. | Anti-il31 antibodies for use in veterinary science |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007145190A (en) | 2009-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10259868B2 (en) | Methods of treating atopic dermatitis with IL-31 monoclonal antibodies | |
US10273297B2 (en) | Use of IL-31 monoclonal antibodies for reducing pruritus | |
US10434173B2 (en) | Use of IL-31 monoclonal antibodies for treating pruritus | |
US9822177B2 (en) | Method of reducing pruritus using IL-31 monoclonal antibodies | |
RU2444528C2 (en) | Il-31 monoclonal antibodies and methods of using |