抗多聚n-乙酰葡糖胺(pnag)单克隆抗体及其用于预防或治疗表达pnag的细菌感染的用图
【专利说明】抗多聚N-乙酰葡糖胺（PNAG)单克隆抗体及其用于预防或 治疗表达PNAG的细菌感染的用途
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2012年8月24日提交的美国临时申请序列号No. 61/693, 001和2013 年7月9日提交的法国申请No. 1356743的优先权，每个申请均在此通过提述以其整体并 入。
[0003] 发明背景
[0004] 在发达国家，金黄色葡萄球菌（S. aureus)是危及生命的感染的主要原因。医院获 得的金黄色葡萄球菌感染目前大多数对于多数常见抗生素具有抗性，并被称为甲氧西林抗 性的金黄色葡萄球菌（MRSA)。MRSA感染的发病率在最近十年中急剧增加，在社区获得和 医院获得的病例中均有发生。它已经变成最常见的致医源性感染的病原体。在20世纪90 年代的十年中，尽管有目前的感染控制建议，但医源性MRSA感染的数量增至三倍（Noskin 等，Arch Intern Med. 165:1756_61，2005)〇
[0005] 普遍接受的是，MRSA的发病率在快速上升并且严重被低估。一项近期的研宄发现， 440万被允许进入美国重症监护室（US Intensive Care Units)的患者中有多达20%感染 上MRSA或有MRSA定殖（colonized)。同一个研宄发现，多达30 %的患者在出院后患上第 二种MRSA感染。
[0006] 目前对于MRSA的治疗一般依赖于抗生素万古霉素的使用。然而，自20世纪90年 代末起，万古霉素抗性的金黄色葡萄球菌发病率越来越高。于是，本领域需要治疗或预防金 黄色葡萄球菌感染的其他方法，这些方法不依赖于抗生素的使用。
[0007] 发明概述
[0008] 本发明提供用于治疗或预防微生物感染（例如细菌感染）的方法，在所述感染中 潜在病理学涉及表达PNAG的微生物（例如金黄色葡萄球菌）。本发明的方法通常涉及对受 试者施用有效量的特异性地结合到PNAG的抗体。这些方法对于医源性葡萄球菌（例如表 皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌）的治疗特别有用。
[0009] 相应地，在一个方面，本发明提供用于在受试者中治疗或预防表达多聚N-乙酰葡 糖胺（PNAG)的细菌感染，包括对受试者施用治疗上有效量的抗PNAG抗体，其中所述抗体以 约0· 5至约20mg/kg的剂量施用。
[0010] 在一个实施方案中，抗体以约10、约15、约17或约20mg/kg的剂量施用。在一些示 例性实施方案中，抗体以约〇. 8、1. 0、4. 3、5. 0、8. 6、10. 0、12. 9、或17. 2mg/kg的剂量施用。
[0011] 在另一个实施方案中，施用剂量达到至少10 μ g/ml的抗PNAG抗体血清水平。
[0012] 在另一个实施方案中，受试者血清的调理素活性在抗体施用后至少50天保持基 本恒定。
[0013] 在一些实施方案中，抗体具有至少25天的血清半衰期。
[0014] 在一些实施方案中，抗体以单剂量施用。在其他实施方案中，抗体以多重剂量施 用。
[0015] 在一些实施方案中，至少一个剂量的给药剂量和时间安排（dosing and scheduling)是基于对受试者中抗体的血清半衰期和/或受试者血清对抗表达PNAG的细菌 的体外调理素活性的确定。
[0016] 在一些实施方案中，抗体通过静脉内输注施用。在一个实施方案中，静脉内输注在 历时约30至约120分钟的时间内施用。在一些实施方案中，静脉内输注体积是约100ml。
[0017] 在一些实施方案中，受试者具有表达PNAG的细菌感染。在其他实施方案中，受试 者有风险患上表达PNAG的细菌感染。
[0018] 在一个实施方案中，感染是肺感染、关节感染、心内感染、皮肤感染、软组织感染或 败血症。
[0019] 在另一个实施方案中，抗体在医疗程序之前、之后或期间施用。在一些实施方案 中，所述医疗程序是将外科植入物安置于受试者中。在典型的实施方案中，所述外科植入物 是支架、导管、插管、假体或起搏器。
[0020] 在一些实施方案中，受试者是人。
[0021] 在一些实施方案中，表达PNAG的细菌感染包括葡萄球菌属细菌 (Staphylococcus)。在一个实施方案中，所述葡萄球菌属细菌是表皮葡萄球菌 (S. epidermidis)或金黄色葡萄球菌。在一个示例性实施方案中，所述金黄色葡萄球菌是甲 氧西林抗性的金黄色葡萄球菌。
[0022] 在一些实施方案中，本发明的方法包括用体外调理吞噬测定 (opsonophagocytosis assay)来确定施用的抗体的有效血清滴度。
[0023] 在一些实施方案中，抗体在包含如下成分的配制物中：10. 2mg/ml的抗PNAG抗体； 20mM NaP04 ;和150mM NaCl，其中所述配制物的pH是6. 5。
[0024] 在一些实施方案中，抗体是人抗体。在一些实施方案中，抗体包含重链可变区，所 述重链可变区包含HCDR1、HCDR2和HCDR3氨基酸序列，其分别在SEQ ID N0s:l、2和3中显 示。在一些实施方案中，抗体包含轻链可变区，所述轻链可变区包含IXDRl、IXDR2和IXDR3 氨基酸序列，其分别在SEQ ID N0s:4、5和6中显示。在特定实施方案中，抗体包含重链可 变区和轻链可变区；所述重链可变区包含HCDRl、HCDR2和HCDR3氨基酸序列，其分别在SEQ ID NOs: 1、2和3中显示；所述轻链可变区包含IXDR1、IXDR2和IXDR3氨基酸序列，其分别 在SEQ ID N0s:4、5和6中显示。在另一个实施方案中，抗体包含重链可变区，所述重链可 变区包含SEQ ID N0:7中所示的氨基酸序列。在另一个实施方案中，抗体包含轻链可变区， 所述轻链可变区包含SEQ ID N0:8中所示的氨基酸序列。在另一个实施方案中，抗体包含 重链可变区和轻链可变区，所述重链可变区包含SEQ ID N0:7中所示的氨基酸序列，所述轻 链可变区包含SEQ ID N0:8中所示的氨基酸序列。
[0025] 附图简述
[0026] 图1描述了小鼠体内测定的结果，测量了 F598(SAR279356)在呼吸道中抗肺炎链 球菌（S. pneumoniae)感染的保护活性。
[0027] 图2描述了小鼠体内测定的结果，测量了 F598抗金黄色葡萄球菌皮肤感染的保护 活性。
[0028] 图3描述了 F598在人受试者中在各种剂量下的血清半衰期。
[0029] 图4描述了 F598在人血清中在多种剂量下的活性谱，其用体外调理吞噬测定来测 量。
[0030] 图5描述了 F598在人血清中在多种剂量下的活性谱，其用体外调理吞噬杀死测定 (opsonophagocytic killing assay)来测量。
[0031] 发明详述
[0032] 本发明提供用于治疗或预防微生物感染（例如细菌感染）的方法，在所述感染中 潜在病理学涉及表达PNAG的微生物（例如金黄色葡萄球菌）。本发明的方法通常涉及对受 试者施用有效剂量的特异性地结合到PNAG的抗体。这些方法对于医源性葡萄球菌（例如 表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌的治疗特别有用。
[0033] I.定义
[0034] 为了使本发明更易于理解，首先定义一些术语。
[0035] 此处使用的术语"多聚N-乙酰葡糖胺"或"PNAG"指的是N-乙酰葡糖胺单体通过 β 1-6连接的聚合物。该术语还包含部分或完全脱去酰基的多聚N-乙酰葡糖胺。
[0036] 此处使用的术语"表达PNAG的细菌感染"指的是包含表达PNAG的微生物（例如 金黄色葡萄球菌）的微生物感染。
[0037] 此处使用的术语"医源性感染"指的是在医院内获得的或从医院内或院外进行的 医疗程序获得的感染。示例性的医源性感染包括脓毒症（sepsis)(血液感染）、手术部位感 染、或医院获得的肺炎（pneuomia)。
[0038] 此处使用的术语"预防医源性感染"指的是抑制或降低感染的严重程度。
[0039] 此处使用的术语"抗体"指的是免疫球蛋白分子，所述免疫球蛋白分子包括4个多 肽链，即通过二硫键相互连接的两个重（H)链和两个轻（L)链，还指所述免疫球蛋白分子的 多聚体（例如IgM)。每个重链包含重链可变区（缩写SV h)和重链恒定区。重链恒定区包 含3个结构域，CH1、CH2*C H3。每个轻链包含轻链可变区（缩写为VJ和轻链恒定区。轻 链恒定区包含1个结构域（Ql)。VjP Vl区可以进一步细分为高可变性的区域，称为互补 决定区（CDR)，其间为更保守的区域，称为框架区（FR)。每个V#P I由3个CDR和4个FR 组成，以如下顺序从氨基端排到羰基端：FR1，CDR1，FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4。
[0040] 此处使用的术语，抗体的"抗原结合部分"，包括任何天然形成的、可用酶得到的、 合成的、或遗传工程生成的多肽或糖蛋白，其特异性地结合抗原以形成复合体。用任何合 适的标准技术（如蛋白水解消化或涉及对编码抗体可变区和任选地编码恒定区的DNA进 行操纵和表达的重组遗传工程技术），可以从例如完整的抗体分子衍生出抗体的抗原结合 片段。抗原结合部分的非限制性例子包括：⑴Fab片段；（ii)F(ab'） 2片段；（iii)Fd片段； (iv) Fv片段；(V)单链Fv(scFv)分子；（vi) dAb片段；以及（vii)由模拟（mimic)抗体高可 变区的氨基酸残基组成的最小识别单位（例如分离的互补决定区（CDR))。其他工程设计 的分子，如二抗体（diabodies)、三抗体（triabodies)、四抗体（tetrabodies)和微型抗体 (minibodies)，都包含在"抗体结合部分"的表述之内。
[0041] 此处使用的术语"⑶R"或"互补决定区"意指在重链和轻链多肽的可变区内都存在 的不连续的抗原结合部位。这些具体区域在Kabat等，J. Biol. Chem. 252, 6609-6616 (1977) 和 Kabat 等，Sequences of protein of immunological interest. (1991)，和 Chothia 等，J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987)，以及 MacCallum 等，J. Mol. Biol. 262:732-745 (1996) 中有描述，其中当定义进行互相比较时，其包括氨基酸残基的重叠和子集合。已显示包含 CDR(如每个上述引用的参考所定义的）的氨基酸残基以供比较。优选的是，术语"CDR"是 基于序列比较由Kabat定义的⑶R。
[0042] 此处使用的术语"框架（FR)氨基酸残基"指的是Ig链的框架区中的那些氨基酸。 此处使用的术语"框架区"或"FR区"包括是可变区的一部分、但不是CDR的一部分的氨基 酸残基（例如用⑶R的Kabat定义）。因此，可变区框架的长度在约100-120个氨基酸，但 仅包含⑶R外的那些氨基酸。
[0043] 此处使用的术语"特异性地结合到"指的是抗体或其抗原结合片段以至少约 1x10_6M、1x10_7M、1x10_8M、1x10_9M、1x10_ 1qM、lxlO_nM、IxKT12M 或更高的 Kd 结合到抗原的能 力，和/或以比其对非特异性抗原的亲和力至少多两倍的亲和力结合到抗原的能力。
[0044] 此处使用的术语"抗原"指的是被抗体或其抗原结合部分识别的结合位点或表位。
[0045] 此处使用的术语"有效量"指的是结合PNAG的抗体或其抗原结合部分的量，当对 受试者施用所述量时，其足以对如此处所描述的表达PNAG的细菌感染进行有效治疗、预 后或诊断。取决于受试者和所治疗的疾病情况、受试者的重量和年龄、疾病情况的严重程 度、施用方式等等，治疗上的有效量会有所变化，其能够由本领域普通技术人员很容易地确 定。合适的施用剂量通常在约0. 0001至l〇〇〇mg/kg宿主体重的范围内，更常见的是0. 1至 100mg/kg(例如 0· 2、0· 3、0· 4、0· 5、0· 6、0· 7、0· 8、0· 9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、 14、15、16、17、18、19、20mg/kg)宿主体重。例如剂量可以在约0· 5mg/kg至约20mg/kg的范 围内（例如从约4. 3至约12. 9mg/kg)。介于上述范围中间的剂量也意为在本发明的范围 内，例如约0.9、4.3、8.6、12.9或17.211^/1^。可以调整剂量群（(1〇8&86代8；[1116111:)以提供 最佳治疗响应。有效量也是这样的量，在所述量中抗体或其抗原结合