[发明专利]抗TACE抗体分子及其应用

说明书

发明领域

本发明涉及抗TNF-α转化酶(TACE)抗体分子及其应用，更具体地，涉及能够通过结合其催化结构域和Dis-Cys结构域抑制TACE生物活性的抗TACE抗体分子。

发明背景

TNF-α转化酶(TACE)(也称作解联蛋白样金属蛋白酶17(ADAM17))，是一种膜结合的金属蛋白酶，负责切割多种病理学上有意义的底物。TACE最初被鉴定为负责溶解膜关联的前体TNF-α(该过程后来被称为“胞外域脱落”)的酶，现已经被证明能够切割多种类型的底物，例如表皮生长因子受体(EGFR)配体、细胞外Notch、细胞表面受体和粘附分子。因为蛋白水解切割是许多这些底物不可或缺的激活事件，所以TACE已经被视为用于治疗癌症和风湿性关节炎的引人注意的治疗靶标。TACE的作用在Murphy(Nature Reviews:Cancer,8(12):929-941,2008)中有综述。

人们已经认识到TACE调节TNF-α的作用以及因此抑制TACE作为炎症疾病治疗策略的潜在应用性有一段时间了，并且许多公司已经试图开发TACE的小分子抑制剂。然而，金属蛋白酶家族高度保守，开发选择性的小分子抑制剂已经被证明具有非常大的挑战。先前使用更广谱的金属蛋白酶抑制剂的试验已经被证明具有组织毒性，因此人们期待能够生产该家族的选择性抑制剂，见Moss等(Nature Clinical Practice,4(6):300-309,2008)。

开发选择性TACE抑制剂的一个替代性策略是利用一般可以通过抗体实现的选择性。然而，尽管可以结合TACE的抗体已经有报道并且在商业上可得，但是迄今为止，这些中几乎没有一个具有拮抗活性。例如，尽管WO96/041624公开了TACE酶的鉴定，并提出产生了抗TACE抗体，但是在该专利申请中并没有公开抗体，更没有公开具有特定的功能性质的抗体，例如拮抗抗体。这进一步意味着，开发基于抗体的能够阻断TACE活性的治疗剂本技术领域仍然是一个未解决的问题。

发明概要

从广义上说，本发明是基于如下的认识，即用于产生抗体的整体多结构域途径可以用于特异性抑制复合体蛋白酶，例如TACE。这种认识随后被用于产生能够抑制TACE的抗体分子，而且该抗体分子是本领域中第一个能够发挥TACE的一种或多种生物活性的拮抗剂的功能的抗体。

不希望受限于任何特定的理论，本发明人相信，本发明的抗体分子具有独特的抗体结合模式，即它以跨结构域结合(cross domain binding)方式与TACE结合。如实施例中支持的，这意味着催化结构域和富含半胱氨酸/解联蛋白结构域(Dis-Cys)的残基均参与了抗体与TACE的结合，有助于提高抗体结合的特异性和/或有助于提高对TACE生物活性的抑制。

本发明的抗体分子是根据发明人的如下认识设计的：在完整的ADAM胞外域中，催化结构域和Dis-Cys结构域在空间上相互关联，并且特别地，TACE的“C-形”意味着TACE的非催化性羧基端Dis-Cys结构域部分地阻碍大分子接近氨基端催化结构域。这进一步导致本发明人得出结论，即选择性TACE抑制剂可以利用这种空间上相连的多结构域拓扑学来以广泛地拮抗催化结构域，同时从局部的Dis-Cys残基获得额外的特异性。

如将下面更详细介绍的，本发明人利用ADAM多结构域拓扑学，第一次分离出了一种抑制性人抗体(D1)，该抗体排他性地通过其可变重链(V_H)结构域与TACE非催化区的结合。然后使用D1-V_H偏倚的scFv噬菌体展示文库选择性分离了一种新的能够同时结合TACE催化结构域的可变轻链(V_L)。最终的“跨结构域”(cross-domain)人抗体(D1(A12))是第一个整体性ADAM胞外域抑制剂，是迄今为止描述的最有选择性的强细胞表面TACE抑制剂。

因此，在第一个方面中，本发明提供了一种分离的抗体分子，其特异结合TNF-α转化酶(TACE)并抑制TACE的生物学功能。如上面解释的，本发明人相信，本发明的抗体分子能够通过结合TACE的催化结构域和Dis-Cys结构域二者来抑制TACE的生物活性。例如，本发明的抗体优选能够抑制TACE对底物的切割。抗体的其它特征和性质在下面描述。

在第一个方面中，本发明提供了一种药物组合物，其包括如本文中公开的抗体分子和药学可接受的赋形剂。

在进一步的方面中，本发明提供了一种如本文中公开的抗体分子，供在治疗人或动物的方法中使用。