通过靶向新Tau物种治疗Tau蛋白病的方法

通过靶向新tau物种治疗tau蛋白病的方法
技术领域
1.本发明涉及使用特异性结合新tau物种，尤其是从第11位甲硫氨酸残基开始的tau物种的抗体治疗tau蛋白病的方法，所述甲硫氨酸被n
‑
α乙酰化(acmet11
‑
tau)。本发明进一步涉及特异性单克隆抗体2h2d11及其衍生物。这些特异性抗体可用于治疗tau蛋白病，例如阿尔茨海默病。


背景技术：

2.tau蛋白属于微管相关蛋白家族并且主要存在于神经元中，其中它们主要参与微管稳定性和动力学以及轴突运输的调节。成人脑中存在六种tau异构体，具有不同的n端，并且在其c端部分包含4个微管结合域(4r同种型)或3个微管结合域(3r同种型)。通过外显子2、3和10的选择性剪接，tau蛋白衍生自单个基因(caillet
‑
boudin et al.,2015)。在称为tau蛋白病的一大类神经退行性疾病中，tau蛋白聚集成细丝。阿尔茨海默病(ad)是最常见的tau蛋白病和痴呆症形式。其神经病理学标志之一是由携带异常翻译后修饰的聚集的tau蛋白组成的神经原纤维变性(nfd)。皮质脑区nfd的进展与ad的认知障碍密切相关(braak and braak,1995；duyckaerts et al,1998；delacourte et al.,1999)，因此表明tau是ad病理和有价值的治疗靶点的核心参与者(novak et al.,2018)。免疫疗法目前是考虑治疗ad的创新且有前途的治疗方法(wisniewski et al.,2014)。tau蛋白病啮齿动物模型中的被动免疫疗法表明，通过全身途径注射的单克隆抗体可以穿过血脑屏障并结合tau靶向蛋白(pedersen et al.,2015；ittner et al.,2015)。基于tau的免疫疗法在小鼠模型中的有益作用的机制仍有待确定。治疗性抗体可以阻止tau接种，从而避免病理性寡聚体和聚集的tau物种的形成，或阻止细胞间tau扩散，或通过内体/溶酶体途径促进tau降解(sigurdsson et al.,2016)。但是，tau免疫疗法的挑战依赖于在不影响正常tau蛋白的情况下鉴别待靶向的tau物种，从而避免有害的副作用。
3.最后，存在开发用于tau疾病的新免疫疗法的持续需要。
4.在ad脑中发现的tau物种中，截短形式可能是有毒物种，但它们在病理过程中的作用尚未得到充分研究(zilka et al.,2012)。发明人最近从人脑中鉴别了新的n端截短的tau物种(derisbourg et al.,2015)。在这些新物种中，从残基met11(met11
‑
tau)开始的tau蛋白特别令人感兴趣，因为met11位于由所有tau蛋白同种型共享的外显子1编码的区域。尽管对外显子1的功能知之甚少，但其修饰可能影响tau功能并导致tau病理(hayashi et al.,2002；poorkaj et al.,2002；magnani et al.,2007；derisbourg et al.,2015)。tau的n端的作用至少与其参与特定tau结构的形成有关。事实上，由于n端和c端结构域之间的分子内相互作用，作为天然未折叠蛋白的tau可能采用“回形针”构象(carmel et al.,1996；jeganathan et al.,2006；jeganathan et al.,2008)。因此，如在met11
‑
tau蛋白中遇到的那样，tau最外层n端的丧失将具有重要的功能和病理后果。更有趣的是，我们对蛋白质组学数据的进一步分析表明，在n
‑
α
‑
末端乙酰化形式(acmet11
‑
tau)中也检测到met11
‑
tau。重要的是，这些tau物种之前从未被描述。发明人首先开发了一种单克隆抗体，允许特
异性检测acmet11
‑
tau物种。然后，抗体用于使用逐渐发展为神经原纤维变性(nfd)和记忆缺陷的thy
‑
tau22转基因小鼠模型建立acmet11
‑
tau物种与tau病理之间的关联(schindowski et al.,2006；van der jeugd at al.,2013)。在thy
‑
tau22小鼠海马脑切片上显示nfd的神经元中清楚检测到acmet11
‑
tau物种。有趣的是，在记忆缺陷之前的病理过程的早期阶段检测到acmet11
‑
tau表位。此外，人脑海马切片的免疫组织化学分析表明，所述抗体标记ad脑中的神经原纤维缠结，而它在来自老年对照的海马体中不具有反应性(wo 2018/178078)。总体而言，我们的数据表明，acmet11
‑
tau表位在显示nfd的神经元中被清楚检测到，并代表具有病理生理学和治疗价值的新的和早期病理性tau物种。
5.发明概述
6.本发明提供用于治疗用途的抗tau抗体，其中所述抗体结合包含以下氨基酸序列(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no：8)的表位。
7.在具体实施方案中，本发明的抗tau抗体用于治疗tau蛋白病。
8.本发明进一步涉及特异性抗acmet11
‑
tau抗体和衍生物。
9.发明详述
10.发明人之前的数据表明acmet11
‑
tau是ad相关
‑
tau病理的生物标志物标志性特征(参见wo 2018/178078)。
11.发明人目前进行了进一步的分析，并且数据表明acmet11
‑
tau是参与tau病理发展的病理性tau物种。
12.首先，发明人已经对ad脑蛋白进行了生化分离。elisa分析表明，与病理性过度磷酸化tau蛋白一样，acmet11
‑
tau物种存在于不溶性部分(含有tau蛋白聚集体)中(图1)。
13.其次，在从3
‑
10个月逐渐发展为海马tau病理并从6个月逐渐发展为记忆缺陷的thy
‑
tau22小鼠中(schindowski et al.,2006；van der jeugd at al.,2013)，acmet11
‑
tau物种在记忆缺陷之前的病理过程的早期阶段检测到(图2)。
14.第三，发明人通过显示acmet11
‑
tau物种的脑表达增强thy
‑
tau转基因小鼠中tau病理的发展(图3和4)，并且至少通过加速tau病理参与了病理过程，证实了acmet11
‑
tau物种与tau病理之间的因果关系。
15.第四，发明人使用了基于之前开发的特异性单克隆抗体(2h2d11igg2a同种型)的被动免疫方法，以证实在tau病理的thy
‑
tau22转基因模型中这些tau物种的减少/中和导致对tau病理(图7和8)和相关的记忆缺陷(图10)的保护作用。
16.总体而言，这些数据表明acmet11
‑
tau是具有病理生理学价值的早期病理性物种，并因此可能是一个有价值的治疗靶点。
17.特异性结合用于治疗用途的新tau物种的抗体
18.本发明涉及用于治疗用途的抗tau抗体，其中所述抗体结合包含以下氨基酸序列(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no：8)的表位。
19.在具体实施方案中，根据本发明的用于其用途的抗tau抗体特异性结合从第11位甲硫氨酸残基开始的tau多肽，其中所述第11位处的甲硫氨酸是n
‑
α乙酰化的(acmet11
‑
tau)。
20.在具体实施方案中，根据本发明的用于其用途的抗tau抗体特异性结合选自包含以下的组或由以下组成的组的多肽：
21.(i)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
352组成的氨基酸序列(seq id no:1)；
22.(ii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
381组成的氨基酸序列(seq id no:2)；
23.(iii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
383组成的氨基酸序列(seq id no:3)；
24.(iv)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
410组成的氨基酸序列(seq id no:4)；
25.(v)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
412组成的氨基酸序列(seq id no:5)；
26.(vi)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
441组成的氨基酸序列(seq id no:6)；
27.(vii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
776组成的氨基酸序列(seq id no:7)；
28.(viii)从(i)
‑
(vii)的序列的第11位的n
‑
α乙酰基甲硫氨酸残基开始的至少9个连续氨基酸的片段。
29.在具体实施方案中，根据本发明的用于其用途的抗tau抗体特异性结合选自包含以下的组或由以下组成的组的多肽：
30.(i)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
352组成的氨基酸序列(seq id no:1)；
31.(ii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
381组成的氨基酸序列(seq id no:2)；
32.(iii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
383组成的氨基酸序列(seq id no:3)；
33.(iv)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
410组成的氨基酸序列(seq id no:4)；
34.(v)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
412组成的氨基酸序列(seq id no:5)；
35.(vi)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
441组成的氨基酸序列(seq id no:6)；
36.(vii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
776组成的氨基酸序列(seq id no:7)；
37.(viii)从(i)
‑
(vii)的序列的第11位的n
‑
α乙酰基甲硫氨酸残基开始的至少11个连续氨基酸的片段。
38.如本文所用，术语“tau”表示来自哺乳动物且尤其来自灵长类动物(和树鼩科)的tau蛋白。人tau是主要存在于轴突中的神经元微管相关蛋白，并且其功能是促进微管蛋白聚合和稳定微管。在人脑中发现六种同种型(同种型a、b、c、d、e、f、g、胎儿
‑
tau)，最长的同种型包含441个氨基酸(同种型f，uniprot p10636
‑
8)。reynolds,c.h.et al.,j.neurochem.69(1997)191
‑
198也描述了tau及其特性。以其过度磷酸化形式的tau是成对螺旋丝(phf)的主要成分，阿尔茨海默病(ad)脑中神经原纤维病变的构建块。tau可以在其丝氨酸或苏氨酸残基处被若干不同的激酶磷酸化，包括gsk3beta、cdk5、mark和map激酶家族的成员。
39.人tau蛋白及其同种型的蛋白质序列可以在uniprot数据库中以下列访问号找到：
40.tau同种型胎儿(352个氨基酸)uniprot p10636
‑241.tau同种型b(381aa)uniprot p10636
‑442.tau同种型d(383aa)uniprot p10636
‑643.tau同种型c(410aa)uniprot p10636
‑544.tau同种型e(412aa)uniprot p10636
‑745.tau同种型f(441aa)uniprot p10636
‑846.tau同种型g(776aa)uniprot p10636
‑947.截短是可能在tau病理中具有病因学作用的额外的翻译后修饰。还描述了许多羧基截短形式的tau蛋白，其可能影响tau蛋白的生化和功能特性并引发毒性功能的获得(garc
í
a
‑
sierra et al.,2001；rissman et al.,2004；zilka et al.,2006；basurto
‑
islas et al.,2008；mcmillan et al.,2011)。
48.在一些实施方案中，由本发明的抗体特异性检测的tau多肽包含最多766个氨基酸(和至少9个)。在一些实施方案中，本发明的多肽包含766,765,764,763,762,761,760,759,758,757,756,755,754,753,752,751,750,749,748,747,746,745,744,743,742,741,740,739,738,737,736,735,734,733,732,731,730,729,728,727,726,725,724,723,722,721,720,719,718,717,716,715,714,713,712,711,710,709,708,707,706,705,704,703,702,701,700,699,698,697,696,695,694,693,692,691,690,689,688,687,686,685,684,683,682,681,680,679,678,677,676,675,674,673,672,671,670,669,668,667,666,665,664,663,662,661,660,659,658,657,656,655,654,653,652,651,650,649,648,647,646,645,644,643,642,641,640,639,638,637,636,635,634,633,632,631,630,629,628,627,626,625,624,623,622,621,620,619,618,617,616,615,614,613,612,611,610,609,608,607,606,605,604,603,602,601,600,599,598,597,596,595,594,593,592,591,590,589,588,587,586,585,584,583,582,581,580,579,578,577,576,575,574,573,572,571,570,569,568,567,566,565,564,563,562,561,560,,559 558,557,556,555,554,553,552,551,550,549,548,547,546,545,544,543,542,541,540,539,538,537,536,535,534,533,532,531,530,529,528,527,526,525,524,523,522,521,520,519,518,517,516,515,514,513,512,511,510,509,508,507,506,505,504,503,502,501,500,499,498,497,496,495,494,493,492,491,490,489,488,487,486,485,484,483,482,481,480,479,478,477,476,475,474,473,472,471,470,469,468,467,466,465,464,463,462,461,460,459,458,457,456,455,454,453,452,451,450,449,448,447,446,445,444,443；442,441,440,439,438,437,436,435,434,433,432,431,430,429,428,427,426,425,424,423,422,421,420,419,418,417,416,415,414,413,412,411,410,409,408,407,406,405,404,403,402,401,400,399,398,397,396,395,394,393,392,391,390,389,388,387,386,385,384,383,382,381,380,379,378,377,376,375,374,373,372,371,370,369,368,367,366,365,364,363,362,361,360,359,358,357,356,355,354,353,352,351,350,349,348,347,346,345,344,343,342,341,340,339,338,337,336,335,334,333,332,331,330,329,328,327,326,325,324,323,322,321,320,319,318,317,316,315,314,313,312,311,310,309,308,307,306,305,304,303,302,301,300,299,298,297,296,295,294,293,292,291,290,289,288,287,286,285,284,283,282,,281,280,279,278,277,276,275,274,,273 272,271,270,269,268,267,266,265,264 263,262,261,260,259,258,257,256,255,254,253,,252,251,250,249,248,247,246,245,244,243,242,,241,240,239,238,237,236,235,234,233,232,231,230,229,228,227,226,225,224,223,222,221,220,219,218,217,216,215,214,213,212,211,210,209,208,207,206,205,204,203,202,201,200,199,198,197,196,195,194,193,192,191,190,189,188,187,186,185,184,183,182,181,180,179,178,177,176,175,174,173,172,171,170,169,168,167,166,165,164,163,162,161,160,159,158,157,156,155,154,153,152,151,150,149,148,147,146,145,144,143,142,141,140,139,138,137,136,135,134,133,132,131,130,129,128,127,126,125,124,123,122,121,120,119,118,117,116,115,114,113,112,111,110,109,108,107,106,105,104,103,102,101,100；99；98；97；96；95；94；93；92；91；90；89；88；87；86；85；84；83；82；81；80；79；78；77；76；75；74；73；72；71；70；69；68；
67；66；65；64；63；62；61；60；59；58；57；56；55；54；53；52；51；50；49；48；47；46；45；44；43；42；41；40；39；38；37；36；35；34；33；32；31；30；29；28；27；26；25；24；23；22；21；20；19；18；17；16；15；14；13；12；11；10或9个氨基酸。在一些实施方案中，本发明的多肽包含少于50个氨基酸。在一些实施方案中，本发明的多肽包含少于30个氨基酸。在一些实施方案中，本发明的多肽包含少于25个氨基酸。在一些实施方案中，本发明的多肽包含少于20个氨基酸。在一些实施方案中，本发明的多肽包含少于15个氨基酸。
49.发明人已经产生了抗tau多肽acmet11
‑
tau的特异性抗体。
50.通过用合成肽(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no：8)免疫小鼠来产生单克隆抗体。更准确地说，本发明人已经发现筛选其特异性结合acmet11
‑
tau多肽(从第11位的甲硫氨酸残基开始的tau多肽，其中所述第11位的甲硫氨酸是n
‑
α乙酰化的)和将细胞系样品以及来自ad患者和tau蛋白病thy
‑
tau22小鼠模型的脑样品染色的能力的抗体(图1和2)。本发明抗体的筛选步骤已表明这些抗体对甲硫氨酸11tau物种的n
‑
α乙酰化形式具有特异性，因为它们不结合甲硫氨酸11tau物种的非乙酰化形式，也不结合非截短的tau物种和n
‑
α
‑
乙酰基
‑
met1
‑
tau多肽(非氨基截短的tau物种)。
51.本发明提供了一种抗体，该抗体特异性结合tau多肽acmet11
‑
tau，特别是结合位于肽(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no:8)内的表位。此类抗体的特征在于它们特异性结合n
‑
α
‑
乙酰基
‑
met11
‑
tau物种。
52.在具体实施方案中，本发明的抗体不结合非n
‑
α
‑
乙酰化形式的甲硫氨酸11tau多肽(即seq id n
°
9)和/或n
‑
α
‑
乙酰基
‑
met1
‑
tau多肽(即seq id n
°
10)。
53.根据本发明，术语“抗体”或“免疫球蛋白”具有相同的含义，并且将在本发明中同等地使用。本文所用的术语“抗体”是指免疫球蛋白分子和免疫球蛋白分子的免疫活性部分，即含有免疫特异性结合抗原的抗原结合位点的分子。如此，术语抗体不仅涵盖完整的抗体分子，还涵盖抗体片段以及抗体和抗体片段的变体(包括衍生物)。在天然抗体中，两条重链通过二硫键相互连接，并且每条重链通过二硫键与轻链连接。存在两种类型的轻链，lambda(l)和kappa(k)。存在五种主要的重链类别(或同种型)，其决定了抗体分子的功能活性：igm、igd、igg、iga和ige。每条链含有不同的序列结构域。轻链包括两个结构域，一个可变结构域(vl)和一个恒定结构域(cl)。重链包括四个结构域，一个可变结构域(vh)和三个恒定结构域(ch1、ch2和ch3，统称为ch)。轻链(vl)和重链(vh)的可变区决定了对抗原的结合识别和特异性。轻链(cl)和重链(ch)的恒定区结构域赋予重要的生物学特性，诸如抗体链结合、分泌、转位移动、补体结合和与fc受体(fcr)的结合。fv片段是免疫球蛋白fab片段的n
‑
末端部分，并且由一条轻链和一条重链的可变部分组成。抗体的特异性在于抗体结合位点和抗原决定簇之间的结构互补性。抗体结合位点由主要来自高变区或互补决定区(cdr)的残基组成。偶尔，来自非高变区或框架区(fr)的残基影响整个结构域结构并因此影响结合位点。互补决定区或cdr是指一起定义天然免疫球蛋白结合位点的天然fv区的结合亲和力和特异性的氨基酸序列。免疫球蛋白的轻链和重链各自具有三个cdr，分别称为vl
‑
cdr1、vl
‑
cdr2、vl
‑
cdr3和vh
‑
cdr1、vh
‑
cdr2、vh
‑
cdr3。因而，抗原结合位点包括六个cdr，其包含来自每一个重链和轻链v区中的cdr组。框架区(fr)是指插入cdr之间的氨基酸序列。
54.结合acmet11
‑
tau多肽的抗体可以通过本领域已知的常规方法测定。本发明多肽的成熟形式优选用于测定结合本发明多肽的表位(尤其ac
‑
met11表位：(n
‑
α
‑
乙酰基)
medhagtyglg(seq id no：8)的抗体。或者，可以使用保留mab 2h2d11的结合的本发明多肽的任何变体形式。许多不同的竞争性结合测定形式可用于测定表位结合。可以使用的免疫测定包括但不限于使用技术诸如放射免疫测定法、elisa、“夹心”免疫测定法、免疫沉淀测定法、荧光免疫测定法、蛋白a免疫测定法和补体固定测定法的竞争性测定系统。此类测定法是常规的并且是本领域公知的(参见例如，ausubel et al.,eds,1994 current protocols in molecular biology,vol.1,john wiley&sons,inc.,new york)。例如，(ge healthcare,piscaataway,nj)是通常用于对单克隆抗体的bin面板进行表位的多种表面等离子共振测定形式之一。此外，还可以进行常规交叉阻断测定，例如antibodies,a laboratory manual,cold spring harbor laboratory,ed harlow and david lane,1988中描述的那些。合适的elisa测定的实例也在以下实施例中描述。
55.如本文所用，术语“亲和力”是指抗体和抗原(尤其ac
‑
met11抗原：(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no:8))在单个抗原位点之间的相互作用强度。在每个抗原性位点内，抗体“臂”的可变区通过弱非共价力与众多位点的抗原相互作用；相互作用越多，亲和力越强。亲和力可以通过测量k
d
来测定。如本文所用，术语“k
d”是指解离常数，它获自k
d
与k
a
的比率(即k
d
/k
a
)，并表示为摩尔浓度(m)。抗体的k
d
值可以使用本领域中充分建立的方法来测定。用于测定抗体的k
d
的方法是通过使用表面等离振子共振，或使用诸如系统的生物传感器系统。
56.这些抗体可以是多克隆或单克隆的。当抗体是单克隆抗体时，它们可以例如对应于嵌合、人源化或完全人抗体、抗体片段和单域抗体。
57.术语“嵌合抗体”是指包含抗体的vh结构域和vl结构域以及人抗体的ch结构域和cl结构域的抗体。
58.根据本发明，术语“人源化抗体”是指具有来自人抗体的可变区框架和恒定区但保留之前非人抗体的cdr的抗体。
59.术语“抗体片段”是指包含含有所述抗体的cdr的可变结构域的抗体片段。基本抗体片段包括fab、fab'、f(ab')2fv、scfv、dsfv。例如，抗体片段的综述也参见holliger et al nature biotechnology 23,issue 9 1126
‑
1136(2005)，其通过引用包括在本文中。
60.术语“fab”表示具有约50,000的分子量和抗原结合活性的抗体片段，其中在用蛋白酶(木瓜蛋白酶)处理igg获得的片段中，约一半h链的n末端侧和整个l链通过二硫键结合在一起。
61.术语“f(ab')2”是指具有约100,000的分子量和抗原结合活性的抗体片段，在用蛋白酶(胃蛋白酶)处理igg获得的片段中，其比通过铰链区的二硫键结合的fab略大。
62.术语“fab'”是指具有约50,000的分子量和抗原结合活性的抗体片段，其通过切割f(ab')2的铰链区的二硫键获得。
63.单链fv(“scfv”)多肽是共价连接的vh::vl异二聚体，其通常由包括通过肽编码接头连接的vh和vl编码基因的基因融合体表达。“dsfv”是通过二硫键稳定的vh::vl异二聚体。二价和多价抗体片段可以通过单价scfv的结合自发形成，也可以通过肽接头(例如二价sc(fv)2)偶联单价scfv产生。
64.术语“双抗体”、“三抗体”或“四抗体”是指具有多价抗原结合位点(2、3或4个)的小
抗体片段，这些片段包含连接到同一多肽链(vh
‑
vl)中的轻链可变结构域(vl)的重链可变结构域(vh)。通过使用太短而无法在同一条链上的两个结构域之间配对的接头，这些结构域被迫与另一条链的互补结构域配对并产生两个抗原结合位点。
65.如本文所用，术语“单域抗体”具有其在本领域的一般含义并且指可在自然缺乏轻链的骆驼科哺乳动物中发现的类型的抗体的单重链可变结构域。这种单域抗体也称为vhh或对于(单)域抗体的一般描述，还可以参考上文引用的现有技术以及ep 0 368 684,ward et al.(nature 1989 oct 12；341(6242):544
‑
6),holt et al.,trends biotechnol.,2003,21(11):484
‑
490；和wo 06/030220,wo 06/003388。vhh的分子量约为人igg分子的十分之一，并且物理直径仅为几纳米。小尺寸的一种后果是单域抗体(或vhh)能够结合在功能上对较大抗体蛋白不可见的抗原位点，即，单域抗体(或vhh)可用作检测抗原的试剂(否则使用经典免疫学技术，所述抗原是隐蔽的)，并作为可能的治疗剂。因此，小尺寸的另一个后果是单域抗体(或vhh)可以抑制活性/相互作用，因为它与靶蛋白的凹槽或狭窄裂缝中的特定位点结合，因此可以发挥比经典抗体的功能更接近经典低分子量药物的功能。低分子量和折叠的致密性导致vhh具有极高的热稳定性，对极端ph和蛋白水解消化稳定，并且fc片段的缺失提供了低抗原性特征。另一个后果是vhh容易从循环系统进入组织，并且更有可能穿过血脑屏障，并且可以治疗影响神经组织的疾病。单域抗体(或vhh)可以进一步促进跨血脑屏障的药物转运。参见2004年8月19日公开的美国专利申请20040161738。与对人的低抗原性结合的这些特征表明具有巨大的治疗潜力。可以认为单域抗体的氨基酸序列和结构由四个框架区或“fr”组成，其在本领域和本文中分别称为“框架区1”或“fr1”；“框架区2”或“fr2”；“框架区3”或“fr3”；以及“框架区4”或“fr4”；这些框架区被三个互补决定区或“cdr”中断，其在本领域中分别称为“互补决定区”或“cdr1”；“互补决定区2”或“cdr2”和“互补决定区3”或“cdr3”。因此，单域抗体可定义为具有以下通用结构的氨基酸序列：frl
‑
cdrl
‑
fr2
‑
cdr2
‑
fr3
‑
cdr3
‑
fr4，其中fr1
‑
fr4分别是指框架区1
‑
4，其中cdr1
‑
cdr3是指互补决定区1
‑
3。在本发明的上下文中，单域抗体的氨基酸残基根据国际免疫基因信息系统氨基酸编号(http://imgt.org/)给出的vh(可变重链)域的一般编号进行编号。
66.获得此类抗体的方法是本领域公知的。例如，根据本发明的单克隆抗体可以通过用包含(i)
‑
(viii)中任一项或由其组成的所述片段免疫非人哺乳动物来获得。从多克隆抗体开始，然后可以使用标准方法获得单克隆抗体。
67.本发明的另一目的涉及用于治疗tau蛋白病的本发明抗体。
68.术语“tau蛋白病”具有其在本领域中的一般含义并且是指以tau聚集为特征的疾病(iqbal,k.et al.biochimica et biophysica acta(bba)1739(2005)198
‑
210)。tau蛋白病包括阿尔茨海默病、唐氏综合症；关岛帕金森氏症痴呆综合症；拳击性痴呆症和其他慢性创伤性脑病；肌强直性营养不良；niemann
‑
pick病c型；pick病；嗜银颗粒痴呆；额颞叶痴呆；皮质基底节变性；苍白球
‑
桥
‑
黑质变性；进行性核上性麻痹；和朊病毒病，如gerstmann
‑‑
scheinker病伴缠结。
69.在具体实施方案中，tau蛋白病是阿尔茨海默病。
70.本发明的特异性抗体
71.发明人已经克隆并测序了单克隆抗体2h2d11的轻链可变结构域(vl)和重链可变结构域(vh)。编码所述抗体互补决定区(cdr)的序列的位置已根据imgt编号系统确定。已定义imgt唯一编号以比较可变结构域，无论是抗原受体、链类型或物种(lefranc m.
‑
p.,immunology today,18,509(1997)；lefranc m.
‑
p.,the immunologist,7,132
‑
136(1999).；lefranc,dev.comp.immunol.,27,55
‑
77(2003))。
72.在一个实施方案中，本发明涉及抗tau抗体，其包含：
73.(a)重链，其中可变结构域包含：
74.‑
h
‑
cdr1，其与seq id no:11所示的序列具有90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％同一性，和
75.‑
h
‑
cdr2，其与seq id no:12所示的序列具有90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％同一性，和
76.‑
h
‑
cdr3，其与seq id no:13所示的序列具有90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％同一性；
77.(b)轻链，其中可变结构域包含：
78.‑
l
‑
cdr1，其与seq id no:14所示的序列具有90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％同一性，和
79.‑
l
‑
cdr2，其与seq id no:15所示的序列具有90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％同一性，和
80.‑
l
‑
cdr3，其与seq id no:16所示的序列具有90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％同一性；
81.(c)其以与具有抗体2h2d11的可变轻链结构域(vl)和/或可变重链结构域(vh)的抗体基本上相同的亲和力结合acmet11
‑
tau多肽。
82.在一个实施方案中，本发明的抗体包含：
83.(a)重链，其中可变结构域包含：
84.‑
h
‑
cdr1，其具有如seq id no:11所示的序列，和
85.‑
h
‑
cdr2，其具有如seq id no:12所示的序列，和
86.‑
h
‑
cdr3，其具有如seq id no：13所示的序列；
87.(b)轻链，其中可变结构域包含：
88.‑
l
‑
cdr1，其具有如seq id no:14所示的序列，和
89.‑
l
‑
cdr2，其具有如seq id no:15所示的序列，和
90.‑
l
‑
cdr3，其具有如seq id no:16所示的序列。
91.在一个实施方案中，本发明的抗体包含：
92.‑
重链，其中可变结构域与seq id no:17所示的序列具有至少70％的同一性；
93.‑
轻链，其中可变结构域与seq id no:18所示的序列具有至少70％的同一性；
94.并且其以与具有抗体2h2d11的可变轻链结构域(vl)和/或可变重链结构域(vh)的抗体基本上相同的亲和力结合acmet11
‑
tau多肽。
95.在一个实施方案中，本发明的抗体包含：
96.‑
重链，其中可变结构域与seq id no:17所示的序列具有至少80％的同一性
97.‑
轻链，其中可变结构域与seq id no:18所示的序列具有至少80％的同一性
98.并且以与具有抗体2h2d11的可变轻链结构域(vl)和/或可变重链结构域(vh)的抗体基本上相同的亲和力结合acmet11
‑
tau。
99.在一个实施方案中，本发明的抗体包含：
100.‑
重链，其中可变结构域与seq id no:17所示的序列具有90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％的同一性
101.‑
轻链，其中可变结构域与seq id no:18所示的序列具有90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％的同一性
102.并且以与具有抗体2h2d11的可变轻链结构域(vl)和/或可变重链结构域(vh)的抗体基本上相同的亲和力结合acmet11
‑
tau多肽。
103.在一个实施方案中，本发明的抗体包含：
104.‑
重链，其中可变结构域具有如seq id no:17所示的序列和
105.‑
轻链，其中可变结构域具有如seq id no:18所示的序列。
106.在一些实施方案中，根据本发明的抗体(2h2d11衍生物)包含具有如seq id no：11所示的序列的h
‑
cdr1、具有如seq id no：12所示序列的h
‑
cdr2和具有如seq id no：13所示序列的h
‑
cdr3、具有如seq id no：14所示序列的l
‑
cdr1、具有如seq id no：15所示序列的l
‑
cdr2和具有如seq id no：16所示序列的l
‑
cdr3。
107.在具体实施方案中，上述抗体结合相同抗原并具有与本发明抗体(即具有seq id no：11
‑
16的cdr的抗体)相同或改进的特性(参见“2h2d11类似物”的定义)。
108.在具体实施方案中，本发明的抗体(如用于治疗用途的结合ac
‑
met11表位：(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no：8)的2h2d11或类似物或衍生物和抗体)能够通过实验抑制tau蛋白的病理性接种和/或聚集。
109.如本文所用，“2h2d11类似物”或“2h2d11衍生物”是指表现出至少相同或更好地结合tau蛋白(尤其结合ac
‑
met11表位：(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no:8))并具有seq id no:17的vh和seq id no:18的vl的抗体2h2d11的至少一种生物学活性的抗体。
110.例如，本发明抗体的特征在于其能够通过实验抑制tau蛋白的病理性接种和/或聚集(参见：hek293报告细胞系中的聚集接种测定)。简言之，这种测定基于组成型表达tau rd(mtbd)的传感器细胞系，所述细胞系具有p301s突变，融合到cfp(蓝绿色荧光蛋白)或yfp(黄色荧光蛋白)，一旦诱导mtbd
‑
p301s聚集，其共同产生fret(福斯特共振能量转移)的信号。mtbd
‑
p301s蛋白的细胞内聚集在tau种子存在下被诱导，导致fret信号(holmes et al.2014)。
111.本发明的抗体的生物学活性是，例如，降低如上所述tau蛋白的病理性接种和/或聚集的水平。tau病理性接种和/或聚集水平的评估允许确定抗体的治疗特性，如纠正在tau蛋白病中观察到的认知障碍。
112.抗体2h2d11的可变重链(vh)和可变轻链(vh)以及结构域(cdr)的序列如下表1所示：
[0113][0114][0115]
2h2d11和变体的cdr序列以粗体显示。
[0116]
如本文所用，术语“抗体”或“免疫球蛋白”具有相同的含义，并且将在本发明中同等地使用。本文所用的术语“抗体”是指免疫球蛋白分子和免疫球蛋白分子的免疫活性部
分，即含有免疫特异性结合抗原(ac
‑
met11 tau物种)的抗原结合位点的分子。如此，术语抗体不仅涵盖完整的抗体分子，还涵盖抗体片段以及抗体和抗体片段的变体(包括衍生物)。在天然抗体中，两条重链通过二硫键相互连接，并且每条重链通过二硫键与轻链连接。存在两种类型的轻链，lambda(l)和kappa(k)。存在五种主要的重链类别(或同种型)，其决定了抗体分子的功能活性：igm、igd、igg、iga和ige。每条链含有不同的序列结构域。轻链包括两个结构域，一个可变结构域(vl)和一个恒定结构域(cl)。重链包括四个结构域，一个可变结构域(vh)和三个恒定结构域(ch1、ch2和ch3，统称为ch)。轻链(vl)和重链(vh)的可变区决定了对抗原的结合识别和特异性。轻链(cl)和重链(ch)的恒定区结构域赋予重要的生物学特性，诸如抗体链结合、分泌、转位移动、补体结合和与fc受体(fcr)的结合。fv片段是免疫球蛋白fab片段的n
‑
末端部分，并且由一条轻链和一条重链的可变部分组成。抗体的特异性在于抗体结合位点和抗原决定簇之间的结构互补性。抗体结合位点由主要来自高变区或互补决定区(cdr)的残基组成。偶尔，来自非高变区或框架区(fr)的残基可以参与抗体结合位点或影响整个结构域结构并因此影响结合位点。互补决定区或cdr是指一起定义天然免疫球蛋白结合位点的天然fv区的结合亲和力和特异性的氨基酸序列。免疫球蛋白的轻链和重链各自具有三个cdr，分别称为l
‑
cdr1、l
‑
cdr2、l
‑
cdr3和h
‑
cdr1、h
‑
cdr2、h
‑
cdr3。因而，抗原结合位点典型地包括六个cdr，其包含来自每一个重链和轻链v区中的cdr组。框架区(fr)是指插入cdr之间的氨基酸序列。在本发明的上下文中，本发明抗体的氨基酸残基根据imgt编号系统编号。已定义imgt唯一编号来比较可变域，无论是抗原受体、链类型或物种(lefranc m.
‑
p.,"unique database numbering system for immunogenetic analysis"immunology today,18,509(1997)；lefranc m.
‑
p.,"the imgt unique numbering for immunoglobulins,t cell receptors and ig
‑
like domains"the immunologist,7,132
‑
136(1999).；lefranc,m.
‑
p.,pommi
é
,c.,ruiz,m.,giudicelli,v.,foulquier,e.,truong,l.,thouvenin
‑
contet,v.and lefranc,g.,"imgt unique numbering for immunoglobulin and t cell receptor variable domains and ig superfamily v
‑
like domains"dev.comp.immunol.,27,55
‑
77(2003))。在imgt唯一编号中，保守氨基酸始终具有相同的位置，例如半胱氨酸23、色氨酸41、疏水性氨基酸89、半胱氨酸104、苯丙氨酸或色氨酸118。imgt唯一编号提供了框架区的标准化定界(fr1
‑
imgt：第1
‑
26位，fr2
‑
imgt：第39
‑
55位，fr3
‑
imgt：第66
‑
104位和fr4
‑
imgt：第118
‑
128位)和互补决定区：cdr1
‑
imgt：27
‑
38，cdr2
‑
imgt：56
‑
65和cdr3
‑
imgt：105
‑
117。如果cdr3
‑
imgt长度小于13个氨基酸，则从环的顶部开始按以下顺序产生缺口：111、112、110、113、109、114等。如果cdr3
‑
imgt长度超过13个氨基酸，则在cdr3
‑
imgt环顶部的第111
‑
112位按以下顺序产生额外的位置：112.1、111.1、112.2、111.2、112.3、111.3等(http://www.imgt.org/imgtscientificchart/nomenclature/imgt
‑
frcdrdefinition.html)。
[0117]
如本文所用，术语“特异性”是指抗体可检测地结合抗原(如acmet11
‑
tau)上呈递的表位的能力，同时与非乙酰化形式的met11
‑
tau蛋白或结构(如tam或其他细胞类型上表达的其他蛋白质)具有相对较小的可检测反应性。特异性可以通过结合或竞争性结合测定来相对测定，使用例如本文别处所述的biacore仪器。特异性可以通过例如在与特异性抗原的结合相对于与其他无关分子的非特异性结合中约10:1、约20:1、约50:1、约100:1、10.000:1或更高的亲和力/亲合力之比来显示(在这种情况下，特异性抗原是acmet11
‑
tau)。
[0118]
如本文所用，术语“亲和力”是指抗体与表位的结合强度。抗体的亲和力由解离常数kd给出，定义为[ab]x[ag]/[ab
‑
ag]，其中[ab
‑
ag]是抗体
‑
抗原复合物的摩尔浓度，[ab]是未结合抗体的摩尔浓度和[ag]是未结合抗原的摩尔浓度。亲和力常数ka由1/kd定义。测定mab亲和力的优选方法可以在harlow,et al.,antibodies:a laboratory manual,cold spring harbor laboratory press,cold spring harbor,n.y.,1988),coligan et al.,eds.,current protocols in immunology,greene publishing assoc.and wiley interscience,n.y.,(1992,1993),and muller,meth.enzymol.92:589
‑
601(1983)发现，这些参考文献通过引用全部并入本文。本领域熟知的用于测定mab的亲和力的一种优选和标准方法是使用biacore仪器。
[0119]
可以通过本领域已知的任何方法测定本发明抗体的特异性结合。许多不同的竞争性结合测定形式可用于测定表位结合。可以使用的免疫测定包括但不限于使用技术(诸如蛋白质印迹、放射免疫测定法、elisa、“夹心”免疫测定法、免疫沉淀测定法、沉淀测定法、凝胶扩散沉淀测定法、免疫放射测定法、荧光免疫测定法、蛋白a免疫测定法和补体固定测定法)的竞争性测定系统。此类测定法是常规的并且是本领域公知的(参见例如，ausubel et al.,eds,1994 current protocols in molecular biology,vol.1,john wiley&sons,inc.,new york)。例如，(ge healthcare,piscaataway,nj)是通常用于对单克隆抗体的bin面板进行表位的多种表面等离子共振测定形式之一。此外，还可以进行常规交叉阻断测定，例如antibodies,a laboratory manual,cold spring harbor laboratory,ed harlow and david lane,1988中描述的那些。
[0120]
如本文所用，术语“单克隆抗体”、“单克隆ab”、“单克隆抗体组合物”、“mab”等是指单分子组成的抗体分子的制剂。单克隆抗体组合物对特定表位表现出单一的结合特异性和亲和力。
[0121]
如本文所用，两个序列之间的百分比同一性是序列共享的相同位置的数量的函数(即，％同一性＝相同位置的#/位置的总#x 100)，考虑到空位的数量，以及每个空位的长度，其需要引入以实现两个序列的最佳比对。如下所述，可以使用数学算法来完成序列的比较并测定两个序列之间的同一性百分比。
[0122]
两个氨基酸序列之间的同一性百分比可以使用e.myers和w.miller的算法(comput.appl.biosci.4:1 1
‑
17,1988)来测定，该算法已并入align程序。此外，两个氨基酸序列之间的百分比同一性可以使用needleman和wunsch(j.mol.biol.48:443
‑
453,1970)算法来测定，该算法已并入gcg软件包中的gap程序。另一个测定同一性百分比的程序是clustal(m.larkin et al.,bioinformatics23:2947
‑
2948,2007；首先由d.higgins和p.sharp描述,gene 73:237
‑
244,1988)，其可作为独立程序或通过网络服务器使用(见http://www.clustal.org/)。
[0123]
两个核苷酸氨基酸序列之间的百分比同一性也可以使用例如算法(如用于核酸序列的blastn程序，使用默认的字长(w)为11，期望值(e)为10，m＝5，n＝4)以及两条链的比较来测定。
[0124]
在一些实施方案中，本发明的抗体包含：
[0125]
(a)重链，其中可变结构域包含：
[0126]
‑
h
‑
cdr1，其在抗体2h2d11(seq id no:11)的h
‑
cdr1内具有至少5、4、3、2、1个保守取代；
[0127]
‑
h
‑
cdr2，其在抗体2h2d11(seq id no:12)的h
‑
cdr2内具有至少10、9、8、7、6、5、4、3、2、1个保守取代；
[0128]
‑
h
‑
cdr3，其在抗体2h2d11(seq id no:13)的h
‑
cdr3内具有至少9、8、7、6、5、4、3、2、1个保守取代；
[0129]
(b)轻链，其中可变结构域包含：
[0130]
‑
l
‑
cdr1，其在抗体2h2d11(seq id no:14)的l
‑
cdr1内具有至少10、9、8、7、6、5、4、3、2、1个保守取代；
[0131]
‑
l
‑
cdr2，其在抗体2h2d11(seq id no:15)的l
‑
cdr2内具有至少10、9、8、7、6、5、4、3、2、1个保守取代；
[0132]
‑
l
‑
cdr3，其在抗体2h2d11(seq id no:16)的l
‑
cdr3内具有至少10、9、8、7、6、5、4、3、2、1个保守取代；
[0133]
(c)其以与具有抗体2h2d11的可变轻链结构域(vl)和/或可变重链结构域(vh)的抗体基本相同的亲和力结合acmet11
‑
tau。
[0134]
通过本领域已知的任何技术产生本发明的抗体，例如但不限于任何单独或组合的化学、生物学、遗传学或酶学技术。典型地，已知所需序列的氨基酸序列，本领域技术人员可以通过用于生产多肽的标准技术容易地生产所述抗体。例如，它们可以使用熟知的固相方法合成，优选使用市售的肽合成装置(诸如由applied biosystems，foster city，california制造的)并遵循制造商的说明书。或者，可以通过本领域熟知的重组dna技术合成本发明的抗体。例如，在将编码抗体的dna序列整合入表达载体并将这些载体引入将表达所需抗体的合适的真核或原核宿主中后，可以获得作为dna表达产物的抗体，之后可以使用已知技术分离它们。
[0135]
在一个实施方案中，本发明的单克隆抗体是嵌合抗体，特别是嵌合小鼠/人抗体。
[0136]
根据本发明，术语“嵌合抗体”是指包含非人抗体的vh结构域和vl结构域以及人抗体的ch结构域和cl结构域的抗体。
[0137]
在一些实施方案中，本发明的人嵌合抗体可以通过以下来产生：获得如前所述的编码vl和vh结构域的核酸序列，通过将它们插入具有编码人抗体ch和人抗体cl的基因的动物细胞的表达载体来构建人嵌合抗体表达载体，并通过将表达载体引入动物细胞来表达编码序列。作为人嵌合抗体的ch结构域，可以是属于人免疫球蛋白的任何区域，但igg类的那些区域是合适的，并且也可以使用属于igg类的任何一个亚类，诸如igg1、igg2、igg3和igg4。另外，作为人嵌合抗体的cl，可以是属于ig的任何区域，也可以使用κ类或λ类的区域。产生嵌合抗体的方法涉及常规重组dna，且基因转染技术是本领域熟知的(参见morrison sl等(1984)和专利文献us5,202,238；和us5,204,244)。
[0138]
在另一个实施方案中，本发明的单克隆抗体是人源化抗体。特别地，在所述人源化抗体中，可变结构域包含人受体框架区和任选的人恒定域(当存在时)，以及非人供体cdr，例如小鼠cdr。
[0139]
在另一个实施方案中，本发明的单克隆抗体是基于相同的人源化方法的犬科动物或灵长类动物。
[0140]
根据本发明，术语“人源化抗体”是指具有来自人抗体的可变区框架和恒定区但保留之前非人抗体的cdr的抗体。
[0141]
本发明的人源化抗体可以通过以下产生：获得如前所述的编码cdr结构域的核酸序列，通过将它们插入具有编码以下的基因的用于动物细胞的表达载体来构建人源化抗体表达载体：(i)与人抗体相同的重链恒定区，和(ii)与人抗体相同的轻链恒定区，并通过将表达载体引入动物细胞来表达基因。人源化抗体表达载体可以是这样的类型：其中编码抗体重链的基因和编码抗体轻链的基因存在于不同的载体上，或者两种基因存在于同一载体上(串联型)。考虑到构建人源化抗体表达载体的容易性，引入动物细胞的容易性，以及动物细胞中抗体h和l链的表达水平之间的平衡，优选串联型人源化抗体表达载体。串联型人源化抗体表达载体的实例包括pkantex93(wo 97/10354)、pee18等。基于常规重组dna和基因转染技术产生人源化抗体的方法是本领域熟知的(参见例如，riechmann l.等，1988；neuberger ms等，1985)。可以使用本领域已知的多种技术将抗体人源化，包括例如cdr
‑
移植(ep 239,400、pct公开wo91/09967、美国专利号5,225,539、5,530,101和5,585,089)、镶饰(veneering)或重塑(ep 592,106、ep 519,596、padlan ea(1991)、studnicka gm等(1994)、roguska ma等(1994))和链替换(美国专利号5,565,332)。用于制备此类抗体的一般重组dna技术也是已知的(参见欧洲专利申请ep 125023和国际专利申请wo 96/02576)。
[0142]
本发明的抗体片段
[0143]
在一个实施方案中，本发明的抗体是选自下组的抗原结合片段：fab、f(ab)'2、单域抗体、scfv、sc(fv)2、双抗体、三抗体、四抗体、单抗体、微型抗体、大抗体、小型模块化免疫药物(smip)、由模拟抗体高变区的氨基酸残基组成的作为分离的互补决定区(cdr)的最小识别单元以及片段，其包含或由以下组成：vl或vh链以及与seq id no：17或seq id no：18具有至少70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100％同一性的氨基酸序列。
[0144]
如本文所用，术语抗体的“抗原结合片段”是指完整抗体的一个或多个片段，其保留特异性结合给定抗原(例如，acmet11
‑
tau)的能力。抗体的抗原结合功能可以由完整抗体的片段来进行。包含在术语抗体的抗原结合片段内的结合片段的实例包括fab片段，由vl、vh、cl和ch1结构域组成的单价片段；fab’片段，由vl、vh、cl、ch1结构域和铰链区组成的单价片段；f(ab')2片段，二价片段，包含两个通过铰链区的二硫键连接的fab'片段；fd片段，由抗体单臂的vh结构域组成；单域抗体(sdab)片段(ward et al.,1989 nature 341:544
‑
546)，其由vh域或vl域组成；和分离的互补决定区(cdr)。此外，虽然fv片段的两个结构域vl和vh由不同的基因编码，但可以使用重组方法通过人工肽接头将它们连接，使它们能够制成单个蛋白质链，其中vl和vh区配对以形成单价分子(称为单链fv(scfv)；参见例如，bird et al.,1989science 242:423
‑
426；and huston et al.,1988proc.natl.acad.sci.85:5879
‑
5883)。“dsfv”是通过二硫键稳定的vh::vl异二聚体。二价和多价抗体片段可以通过单价scfv的结合自发形成，或者也可以通过肽接头(例如二价sc(fv)2)偶联单价scfv产生。此类单链抗体包括抗体的一个或多个抗原结合部分或片段。这些抗体片段使用本领域技术人员已知的常规技术获得，并且以与完整抗体相同的方式筛选片段的效用。单体是另一种缺乏igg4抗体铰链区的抗体片段。铰链区的缺失导致分子大小基本上是传统igg4抗体的一半，并且具有单价结合区而不是igg4抗体的二价结合区。抗原结合片段可以并入单域抗体、
smip、大抗体、微型抗体、体内抗体、双抗体、三抗体和四抗体(参见例如hollinger and hudson,2005,nature biotechnology,23,9,1126
‑
1136)。术语“双抗体”、“三抗体”或“四抗体”是指具有多价抗原结合位点(2、3或4个)的小抗体片段，这些片段包含连接到同一多肽链(vh
‑
vl)中的轻链可变结构域(vl)的重链可变结构域(vh)。通过使用太短而无法在同一条链上的两个结构域之间配对的接头，这些结构域被迫与另一条链的互补结构域配对并产生两个抗原结合位点。可以将抗原结合片段掺入包含一对串联fv片段(vh
‑
ch1
‑
vh
‑
ch1)的单链分子中，该片段与互补的轻链多肽一起形成一对抗原结合区(zapata et al.,1995 protein eng.8(10)；1057
‑
1062 and u.s.pat.no.5,641,870)。
[0145]
可以通过用蛋白酶(木瓜蛋白酶)处理与acmet11
‑
tau特异性反应的抗体而获得本发明的fab。此外，可以通过以下来产生fab：将编码抗体fab的dna插入用于原核表达系统或用于真核表达系统的载体，并将载体引入原核生物或真核生物(视情况而定)以表达fab。
[0146]
可以通过用蛋白酶(胃蛋白酶)处理与acmet11
‑
tau特异性反应的抗体而获得本发明的f(ab')2。此外，可以通过用硫醚键或二硫键结合下述fab'来产生f(ab')2。
[0147]
可以通过用还原剂二硫苏糖醇处理与acmet11
‑
tau特异性反应的f(ab')2而获得本发明的fab'。此外，可以通过以下来产生fab'：将编码抗体的fab'片段的dna插入原核生物的表达载体或真核生物的表达载体中，并将载体引入原核生物或真核生物(视情况而定)以进行其表达。
[0148]
可以通过以下来产生本发明的scfv：获得如前所述编码vh和vl结构域的cdna，构建编码scfv的dna，将dna插入原核生物的表达载体或真核生物的表达载体，然后将表达载体引入原核生物或真核生物(视情况而定)以表达scfv。为了产生人源化scfv片段，可以使用称为cdr移植的公知技术，其涉及从供体scfv片段选择互补决定区(cdr)，并将它们移植到已知三维结构的人scfv片段框架上(例如，参见wo98/45322、wo87/02671、us5,859,205、us5,585,089、us4,816,567、ep0173494)。
[0149]
域抗体(dab)是抗体的最小功能结合单位
‑
分子量为约13kda
‑
并且对应于抗体重(vh)或轻(vl)链的可变区。有关域抗体及其生产方法的更多详述可在us 6,291,158；6,582,915；6,593,081；6,172,197；和6,696,245；us 2004/0110941；ep 1433846,0368684和0616640；wo 2005/035572,2004/101790,2004/081026,2004/058821,2004/003019和2003/002609中找到，其全部内容以引用方式并入本文。
[0150]
核酸分子、载体、宿主细胞
[0151]
本发明的另一个目的涉及编码根据本发明的抗体的核酸分子。更特别地，核酸分子编码本发明抗体的重链或轻链。
[0152]
在具体实施方案中，核酸分子包含与seq id no:19或seq id no:20具有至少70％同一性的核酸序列。
[0153]
更特别地，核酸分子包含与seq id no:19或seq id no:20具有至少80％同一性的核酸序列。
[0154]
更特别地，核酸分子包含与seq id no:19或seq id no:20具有至少90％同一性的核酸序列。
[0155]
更特别地，核酸分子包含与seq id no:19或seq id no:20具有至少91、92、93、94、95、96、97、98或99％同一性的核酸序列。
[0156]
可变结构域重链：核酸序列fr1
‑
cdr1
‑
fr2
‑
cdr2
‑
fr3
‑
cdr3
‑
fr4：seq id no:19
[0157]
gaggtgaggctggtggagtctggaggaggcttggtacagcctgggggttctctgagactctcctgtgcaacttctgggttcaccttcactgattactacctgagctgggtccgccagcctccaggaaaggcatttgagtggttgggttttattagaaacagagctgatggttacacaacaaactacagtgcatctgtgaagggtcggttcaccatctccagagataattcccaaagcatcctctatcttcaaatgaacaccctgagagttgaggacagtgccacttattactgtgcaagagacaatgatcactatgctatggactactggggtcaaggaacctcagtcaccgtctcttca
[0158]
可变结构域轻链：核酸序列fr1
‑
cdr1
‑
fr2
‑
cdr2
‑
fr3
‑
cdr3
‑
fr4：seq id no:20
[0159]
gatgttgtgatgacccagactccactgtctttgtcggttaccattggacaaccagcctctatctcttgcaagtcgagtcagagcctcttatatagtaatggaaagacatatttgaattggttacaacagaggcctggccaggctccaaagcacctaatgtatcaggtgtccaaactggaccctggcatccctgacaggttcagtggcagtggatcagaaacagattttatacttaaaattagcagagtggaggctgaagatttgggaatttattactgcttgcaaggtacatattatccgtacacgttcggaggggggaccaagttggaaataaaa
[0160]
典型地，所述核酸是dna或rna分子，其可以包括在任何合适的载体中，诸如质粒、粘粒、附加体、人工染色体、噬菌体或病毒载体。如本文所用，术语“载体”、“克隆载体”和“表达载体”是指可以将dna或rna序列(例如外源基因)引入宿主细胞，以转化宿主并促进引入序列的表达(例如转录和翻译)的介质。因此，本发明的进一步的方面涉及包含本发明核酸的载体。此类载体可包含调节元件，诸如启动子、增强子、终止子等，以在施用于受试者时引起或指导所述抗体的表达。用于动物细胞的表达载体的启动子和增强子的实例包括sv40的早期启动子和增强子(mizukami t.et al.1987)、moloney小鼠白血病病毒的ltr启动子和增强子(kuwana y et al.1987)、免疫球蛋白h链的启动子(mason jo et al.1985)和增强子(gillies sd et al.1983)等。合适载体的实例包括page107(miyaji h et al.1990)、page103(mizukami t et al.1987)、phsg274(brady g et al.1984)、pkcr(o'hare k et al.1981)、psg1 beta d2
‑4‑
(miyaji h et al.1990)等。质粒的其他实例包括含有复制起点的复制质粒，或整合质粒，诸如puc、pcdna、pbr等。病毒载体的其他实例包括腺病毒、逆转录病毒、疱疹病毒和aav载体。可通过本领域已知的技术产生此类重组病毒，诸如通过转染包装细胞或通过用辅助质粒或病毒进行瞬时转染。病毒包装细胞的典型实例包括pa317细胞、psicrip细胞、gpenv+细胞、293细胞等。例如，用于产生这种复制缺陷型重组病毒的详细方案可以在wo 95/14785、wo 96/22378、us 5,882,877、us 6,013,516、us 4,861,719、us 5,278,056和wo 94/19478中找到。
[0161]
本发明的进一步的目的涉及已通过根据本发明的核酸和/或载体转染、感染或转化的宿主细胞。
[0162]
如本文所用，术语“转化”是指将“外源”(即外部或细胞外)基因、dna或rna序列引入宿主细胞，从而宿主细胞将表达引入的基因或序列以产生所需的物质，典型地是由引入的基因或序列编码的蛋白质或酶。接受并表达引入的dna或rna的宿主细胞被“转化”。
[0163]
本发明的核酸可用于在合适的表达系统中产生本发明的抗体。术语“表达系统”是指在合适条件下的宿主细胞和相容载体，例如，其用于表达由载体携带并引入宿主细胞的外源dna编码的蛋白质。常见的表达系统包括大肠杆菌宿主细胞和质粒载体、昆虫宿主细胞和杆状病毒载体，以及哺乳动物宿主细胞和载体。宿主细胞的其他实例包括但不限于原核细胞(诸如细菌)和真核细胞(诸如酵母细胞、哺乳动物细胞、昆虫细胞、植物细胞等)。具体
实例包括大肠杆菌、克鲁维酵母或酵母菌、哺乳动物细胞系(例如vero细胞、cho细胞、3t3细胞、cos细胞等)以及原代或已建立的哺乳动物细胞培养物(例如，由淋巴母细胞、成纤维细胞、胚胎细胞、上皮细胞、神经细胞、脂肪细胞等产生)。实例还包括小鼠sp2/0
‑
ag14细胞(atcc crl1581)、小鼠p3x63
‑
ag8.653细胞(atcc crl1580)、其中二氢叶酸还原酶基因(下文称为“dhfr基因”)有缺陷的cho细胞(urlaub g等；1980)、大鼠yb2/3hl.p2.g11.16ag.20细胞(atcc crl1662，以下称为“yb2/0细胞”)等。
[0164]
在一些实施方案中，用于本发明的载体是病毒载体。在本发明的实践中有用的基因递送病毒载体(用于本发明抗体的直接体内递送)可以利用分子生物学领域众所周知的方法来构建。典型地，携带转基因的病毒载体由编码转基因的多核苷酸、合适的调控元件和产生介导细胞转导的病毒蛋白所必需的元件来组装。病毒载体的实例包括但不限于腺病毒、逆转录病毒、慢病毒、疱疹病毒和腺相关病毒(aav)载体。在一些实施方案中，本发明的载体是腺相关病毒(aav)载体。“aav载体”是指衍生自腺相关病毒血清型的载体，包括但不限于aav1、aav2、aav3、aav4、aa5、aav6、aav7、aav8、aav9、aavrh10或可感染人、猴子或其他物种的任何其他aav血清型。在一些实施方案中，本发明的aav载体选自衍生自对哺乳动物中枢和外周神经系统的细胞，特别是神经元、神经元祖细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞和神经胶质细胞具有趋向性和高转导效率的aav血清型的载体。在一些实施方案中，aav载体是已被描述为良好转导脑细胞(尤其是神经元)的aav4、aav9或aavrh10。
[0165]
本发明还涉及用于产生表达根据本发明的抗体的重组宿主细胞的方法，所述方法包括以下步骤：(i)将如上所述的重组核酸或载体在体外或离体导入感受态宿主细胞，(ii)体外或离体培养获得的重组宿主细胞，和(iii)任选地，选择表达和/或分泌所述抗体的细胞。这些重组宿主细胞可用于产生本发明的抗体。通过常规免疫球蛋白纯化方法，例如蛋白a
‑
sepharose、羟磷灰石层析、凝胶电泳、透析或亲和层析适当地从培养基分离本发明的抗体。
[0166]
功能变体和竞争性抗体
[0167]
本发明提供包含2h2d11抗体的vl区、vh区或一个或多个cdr的功能变体的抗体。在本发明单克隆抗体的上下文中所用的vl、vh或cdr的功能性变体仍然允许抗体保留亲本抗体(即6
‑
25抗体)的至少相当大比例(至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％或更高)的亲和力/亲合力和/或特异性/选择性，并且在某些情况下，本发明的这种单克隆抗体可能涉及比亲本ab更高的亲和力、选择性和/或特异性。此类变体可通过多种亲和力成熟方案获得，包括突变cdr(yang et al.,j.mol.biol.,254,392
‑
403,1995)、链替换(marks et al.,bio/technology,10,779
‑
783,1992)、使用大肠杆菌增变菌株(low et al.,j.mol.biol.,250,359
‑
368,1996)、dna改组(patten et al.,curr.opin.biotechnol.,8,724
‑
733,1997)、噬菌体展示(thompson et al.,j.mol.biol.,256,77
‑
88,1996)和有性pcr(crameri et al.,nature,391,288
‑
291,1998)。vaughan et al.(supra)讨论了这些亲和力成熟的方法。此类功能变体典型地与亲本ab保持显著的序列同一性。cdr变体的序列可通过大多数保守性替换与亲本抗体序列的cdr序列不同；例如变体中的至少约35％、约50％或更多、约60％或更多、约70％或更多、约75％或更多、约80％或更多、约85％或更多、约90％或更多(例如，约65
‑
95％，例如约92％、93％或94％)的取代是保守氨基酸残基取代。cdr变体的序列可通过大多数保守性替换与亲本抗体序列的cdr序列不同，例如变体中至少10个，诸如至
少9个、8个、7个、6个、5个、4个、3个、2个或1个替换是保守性氨基酸残基替代。在本发明上下文中，保守性替换可以定义为如下所反映的氨基酸类别内的替换：
[0168]
脂族残基i、l、v和m。
[0169]
环烯基相关残基f、h、w和y。
[0170]
疏水性残基a、c、f、g、h、i、l、m、r、t、v、w和y。
[0171]
带负电荷的残基d和e。
[0172]
极性残基c、d、e、h、k、n、q、r、s和t。
[0173]
带正电荷的残基h、k和r。
[0174]
小残基a、c、d、g、n、p、s、t和v。
[0175]
非常小的残基a、g和s。
[0176]
依次涉及a、c、d、e、g、h、k、n，q、r、s、p和形成t的残基
[0177]
柔性残基q、t、k、s、g、p、d、e和r。
[0178]
更多的保守性替换分组包括：缬氨酸
‑
亮氨酸
‑
异亮氨酸、苯丙氨酸
‑
酪氨酸、赖氨酸
‑
精氨酸、丙氨酸
‑
缬氨酸和天冬酰胺
‑
谷氨酰胺。与6
‑
25抗体的cdr相比，在变体cdr中基本上保留了亲水(hydropathic)/亲水特性和残基重量/大小方面的保守性。本领域通常理解亲水氨基酸指数在赋予蛋白质相互作用的生物学功能方面的重要性。已经接受的是，氨基酸的相对亲水特性有助于所得蛋白质的二级结构，这反而限定了蛋白质与其他分子(例如酶、底物、受体、dna、抗体、抗原等)的相互作用。根据它们的疏水性和电荷特征，为每种氨基酸指定了亲水指数，它们是：异亮氨酸(+4.5)；缬氨酸(+4.2)；亮氨酸(+3.8)；苯丙氨酸(+2.8)；半胱氨酸/胱氨酸(+2.5)；蛋氨酸(+1.9)；丙氨酸(+1.8)；甘氨酸(
‑
0.4)；苏氨酸(
‑
0.7)；丝氨酸(
‑
0.8)；色氨酸(
‑
0.9)；酪氨酸(
‑
1.3)；脯氨酸(
‑
1.6)；组氨酸(
‑
3.2)；谷氨酸(
‑
3.5)；谷氨酰胺(
‑
3.5)；天冬氨酸(
‑
3.5)；天冬酰胺(
‑
3.5)；赖氨酸(
‑
3.9)和精氨酸(
‑
4.5)。类似残基的保留也可以或替代地通过相似性得分来测量，如使用blast程序来测定(例如，可通过ncbi获得的blast 2.2.8，其使用标准设置blosum62，open gap＝11和extended gap＝1)。合适的变体典型地表现出与亲本肽至少约70％的同一性。根据本发明，第一氨基酸序列与第二氨基酸序列具有至少70％同一性是指第一序列与第二氨基酸序列具有70；71；72；73；74；75；76；77；78；79；80；81；82；83；84；85；86；87；88；89；90；91；92；93；94；95；96；97；98；99或100％同一性。根据本发明，第一氨基酸序列与第二氨基酸序列具有至少90％同一性意味着第一序列与第二氨基酸序列具有90；91；92；93；94；95；96；97；98；99或100％的同一性。
[0179]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有重链的抗体，所述重链包含i)h
‑
cdr1，其与本发明抗体的h
‑
cdr1具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，ii)h
‑
cdr2，其与本发明抗体的h
‑
cdr2具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，以及iii)h
‑
cdr3，其与本发明抗体的h
‑
cdr3具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性。
[0180]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有轻链的抗体，所述轻链包含i)l
‑
cdr1，其与本发明抗体的l
‑
cdr1具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，ii)l
‑
cdr2，其与本发明抗体的l
‑
cdr2具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，以及iii)l
‑
cdr3，其与本发明抗体的l
‑
cdr3具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或
99％的同一性。
[0181]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有重链和轻链的抗体，所述重链包含i)h
‑
cdr1，其与本发明抗体的h
‑
cdr1具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，ii)h
‑
cdr2，其与本发明抗体的h
‑
cdr2具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，以及iii)h
‑
cdr3，其与本发明抗体的h
‑
cdr3具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，并且所述轻链包含i)l
‑
cdr1，其与本发明抗体的l
‑
cdr1具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，ii)l
‑
cdr2，其与本发明抗体的l
‑
cdr2具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，以及iii)l
‑
cdr3，其与本发明抗体的l
‑
cdr3具有至少90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性。
[0182]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有包含i)本发明抗体的h
‑
cdr1，ii)本发明抗体的h
‑
cdr2和iii)本发明抗体的h
‑
cdr3的重链的抗体。
[0183]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有包含i)本发明抗体的l
‑
cdr1，ii)本发明抗体的l
‑
cdr2和iii)本发明抗体的l
‑
cdr3的轻链的抗体。
[0184]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有包含i)本发明抗体的h
‑
cdr1，ii)本发明抗体的h
‑
cdr2和iii)本发明抗体的h
‑
cdr3的重链和包含i)本发明抗体的l
‑
cdr1，ii)本发明抗体的l
‑
cdr2和iii)本发明抗体的l
‑
cdr3的轻链的抗体。
[0185]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有重链的抗体，所述重链与seq id no:17具有至少70；71；72；73；74；75；76；77；78；79；80；81；82；83；84；85；86；87；88；89；90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性。
[0186]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有轻链的抗体，所述轻链与seq id no:18具有至少70；71；72；73；74；75；76；77；78；79；80；81；82；83；84；85；86；87；88；89；90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性。
[0187]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有重链和轻链的抗体，所述重链与seq id no:17具有至少70；71；72；73；74；75；76；77；78；79；80；81；82；83；84；85；86；87；88；89；90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性，所述轻链与seq id no:18具有至少70；71；72；73；74；75；76；77；78；79；80；81；82；83；84；85；86；87；88；89；90；91；92；93；94；95；96；97；98；或99％的同一性。
[0188]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有与seq id no：17相同的重链的抗体。
[0189]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有与seq id no：18相同的轻链的抗体。
[0190]
在一些实施方案中，本发明的抗体是具有与seq id no：17相同的重链和与seq id no：18相同的轻链的抗体。
[0191]
在另一方面，本发明提供了与本发明的抗体竞争结合acmet11
‑
tau的抗体。
[0192]
如本文所用，在抗体与预定抗原或表位结合的上下文中的术语“结合”典型地是，例如当通过biacore 3000仪器中的表面等离子体共振(spr)技术测定，使用可溶性形式的抗原作为配体并且抗体作为分析物时，以对应于约10
‑
7m或更小的kd，例如约10
‑
8m或更小，例如约10
‑
9m或更小，约10
‑
10m或更小，或约10
‑
11m或更小的亲和力的结合。(ge healthcare,piscaataway,nj)是各种表面等离子共振测定形式之一，其常规用于单克隆抗体的表位bin面板。典型地，抗体以对应于比结合与预定抗原不相同或不密切相关的非特异性抗原(例如，bsa、酪蛋白)至少低十倍，例如至少低100倍，例如至少
低1,000倍，例如至少低10,000倍，例如至少低100,000倍的kd的亲和力结合预定抗原。当抗体的kd非常低(即抗体具有高亲和力)时，它结合抗原的kd典型地比非特异性抗原的kd低至少10,000倍。如果这种结合是不可检测的(例如，在biacore 3000仪器中使用等离子共振(spr)技术，使用可溶形式的抗原作为配体并且抗体作为分析物)，或者比该抗体和具有不同化学结构或氨基酸序列的抗原或表位检测到的结合小100倍、500倍、1000倍或超过1000倍，则称抗体基本上不结合抗原或表位。
[0193]
抗体工程化
[0194]
本发明的工程化抗体包括其中对vh和/或vl内的框架残基进行修饰，例如，以改善抗体特性的抗体。典型地，进行该框架修饰以降低抗体的免疫原性。例如，一种途径是将一个或多个框架残基“回复突变”到相应的种系序列。更具体地，已经历体细胞突变的抗体可以含有与衍生抗体的种系序列不同的框架残基。可以通过将抗体框架序列与衍生抗体的种系序列进行比较来鉴定这些残基。为了使框架区序列恢复其种系构型，例如可以通过定点诱变或pcr介导的诱变将体细胞突变“回复突变”至种系序列。这种“回复突变”抗体也涵盖在本发明中。另一种类型的框架修饰涉及突变框架区内或甚至一个或多个cdr区内的一个或多个残基，以去除t细胞表位，从而降低抗体的潜在免疫原性。该途径也称为“去免疫化”，并且进一步详细描述于carr等的美国专利公开号20030153043中。
[0195]
在一些实施方案中，抗体的糖基化被修饰。可以改变糖基化以例如增加抗体对抗原的亲和力。此类碳水化合物修饰可通过例如改变抗体序列内的一个或多个糖基化位点来实现。例如，可以进行导致消除一个或多个可变区框架糖基化位点的一个或多个氨基酸取代，从而消除该位点的糖基化。这种无糖基化可以增加抗体对抗原的亲和力。这种方法在co等的美国专利5,714,350和6,350,861中有更详细的描述。
[0196]
在一些实施方案中，对位于第一cdr(cdr1)内和附近的聚集“热点”中的氨基酸进行一些突变以降低抗体对聚集的敏感性(参见joseph m.perchiacca et al.,proteins 2011；79:2637
–
2647)。
[0197]
本发明的抗体可以是任何同种型。同种型的选择典型地由所需的效应子功能指导。当igg2和igg4不发挥作用或以较低的方式发挥作用时，iggl和igg3是介导此类效应子功能如adcc或cdc的同种型。可以使用人轻链恒定区中的任一个，κ或λ。如果需要，可以通过已知方法转换本发明的单克隆抗体的类别。典型地，类别转换技术可用于将一个igg亚类转换成另一个，例如从igg1转变为igg2。因此，为各种治疗用途，可以通过同种型转换为例如igg1、igg2、igg3、igg4、igd、iga、ige或igm抗体来改变本发明抗体的效应子功能。
[0198]
在一些实施方案中，本发明的抗体是全长抗体。在一些实施方案中，全长抗体是igg2抗体。在一些实施方案中，全长抗体是igg4抗体。
[0199]
在一些实施方案中，修饰ch的铰链区，使得将铰链区中半胱氨酸残基的数目改变，例如增加或减少。这种方法在bodmer等的美国专利第5,677,425号中有进一步描述。将ch1铰链区中半胱氨酸残基的数目改变以例如促进轻链和重链的组装或增加或降低抗体的稳定性。
[0200]
在一些实施方案中，通过用不同的氨基酸残基替换至少一个氨基酸残基以改变抗体的效应子功能来改变fc区。例如，一个或多个氨基酸可以被不同的氨基酸残基替换，使得抗体对效应配体具有改变的亲和力，但保留亲本抗体的抗原结合能力。亲和力改变的效应
配体可以是例如fc受体或补体。这种方法在winter等的美国专利5,624,821和5,648,260中有更详细的描述。
[0201]
半衰期
[0202]
在一个实施方案中，修饰抗体以增加其生物半衰期。各种方法都是可能的。例如，可以引入一种或多种以下突变：t252l、t254s、t256f，如ward的美国专利号6,277,375中所述。或者，为了增加生物半衰期，可以在ch1或cl区域内改变抗体，以包含取自igg的fc区的ch2结构域的两个环的补救受体结合表位，如美国专利号presta等的5,869,046和6,121,022所述。us2005/0014934a1(hinton et al.)描述了具有增加的半衰期和改进与新生儿fc受体(fcrn)结合的抗体，其负责将母体igg转移到胎儿(guyer et al.,j.immunol.117:587(1976)and kim et al.,j.immunol.24:249(1994))。那些抗体包含其中具有改进fc区与fcrn的结合的一个或多个替换的fc区。此类fc变体包括在一个或多个fc区残基处发生替换的那些：238、256、265、272、286、303、305、307、311、312、317、340、356、360、362、380、37 382、413、424或434，例如fc区残基434的替换(美国专利号7,371,826)。
[0203]
本发明预期的本文抗体的另一种修饰是聚乙二醇化。例如，可以将抗体聚乙二醇化以增加抗体的生物学(例如血清)半衰期。为了使抗体聚乙二醇化，抗体或其片段典型地在一个或多个peg基团变得与抗体或抗体片段连接的条件下与聚乙二醇(peg)反应，诸如peg的反应性酯或醛衍生物。聚乙二醇化可以通过酰化反应或与反应性peg分子(或类似的反应性水溶性聚合物)的烷基化反应来进行。如本文所用，术语“聚乙二醇”旨在涵盖用于衍生其他蛋白质的任何形式的peg，例如单(c1
‑
c10)烷氧基
‑
或芳氧基
‑
聚乙二醇或聚乙二醇
‑
马来酰亚胺。在一些实施方案中，待聚乙二醇化的抗体是无糖基化的抗体。使蛋白质聚乙二醇化的方法是本领域已知的，并且可以应用于本发明的抗体。例如，参见nishimura等的ep0154316和ishikawa等的ep0401384。
[0204]
本发明预期的抗体的另一种修饰是至少本发明抗体的抗原结合区与血清蛋白(诸如人血清白蛋白或其片段)的偶联物或蛋白质融合物，以增加所得分子的半衰期。这种方法例如在ballance等d ep0322094中描述。另一种可能性是至少本发明抗体的抗原结合区与能够与血清蛋白(诸如人血清白蛋白)结合的蛋白质的融合，以增加所得分子的半衰期。这种方法例如在nygren等的ep 0 486 525中描述。
[0205]
聚唾液酸化是另一种技术，其使用天然聚合物聚唾液酸(psa)来延长活性寿命并提高治疗性肽和蛋白质的稳定性。psa是唾液酸(一种糖)的聚合物。当用于蛋白质和治疗性肽药物递送时，聚唾液酸在缀合时提供保护性微环境。这增加了循环中治疗性蛋白质的活性寿命，并防止它被免疫系统识别。psa聚合物天然存在于人体中。它被某些经过数百万年进化的细菌所采用，以用其涂覆它们的细胞壁。然后，这些天然多唾液酸化的细菌能够凭借分子模拟来挫败机体的防御系统。作为自然界的终极隐蔽技术，psa可以容易地从这些细菌中大量生产并具有预定的物理特性。细菌psa是完全非免疫原性的，即使与蛋白质结合时也是如此，因为它在化学上与人体中的psa相同。
[0206]
另一种技术包括使用与抗体连接的羟乙基淀粉(“hes”)衍生物。hes是一种衍生自蜡质玉米淀粉的改性天然聚合物并且可以被机体的酶代谢。通常施用hes溶液以替代不足的血容量并改进血液的流变特性。抗体的hes化能够通过增加分子的稳定性以及通过降低肾清除率来延长循环半衰期，从而提高生物活性。通过改变不同的参数，例如hes的分子量，
可以定制范围广泛的hes抗体缀合物。
[0207]
在另一个实施方案中，将抗体的fc铰链区突变以减少抗体的生物半衰期。更具体地，将一个或多个氨基酸突变引入fc
‑
铰链片段的ch2
‑
ch3结构域界面区域，使得相对于天然fc
‑
铰链结构域spa结合，抗体具有削弱的葡萄球菌蛋白a(spa)结合。ward等人的美国专利第6,165,745号中更详细地描述了这种方法。
[0208]
其他修饰
[0209]
在本发明的某些实施方案中，将抗体工程化以增pi(等电点)并改进它们的药物样特性。蛋白质的pi是分子整体生物物理特性的关键决定因素。已知具有低pi的抗体溶解性较差、稳定性较差且易于聚集。此外，具有低pi的抗体的纯化具有挑战性，尤其是在临床使用的放大过程中可能会出现问题。增加本发明的抗体或其片段的pi改进它们的溶解性，使抗体能够以较高的浓度(>100mg/ml)配制。以高浓度(例如>100mg/ml)配制抗体的优势在于能够通过玻璃体内注射将较高剂量的抗体施用到患者的眼睛中，这反过来又可以降低给药频率，对于治疗慢性疾病，包括神经退行性疾病，如tau蛋白病是明显优势。较高的pi还可能增加fcrn介导的igg形式的抗体的再循环，从而使药物在机体内持续更长的时间，需要更少的注射。最后，由于较高的pi导致更长的保质期和体内生物活性，抗体的整体稳定性得到显著改进。优选地，pi大于或等于8.2。
[0210]
疫苗组合物
[0211]
由于发明人发现了参与tau病理发展的新tau物种acmet11
‑
tau，从而为创新的疫苗接种方法开辟了道路。
[0212]
因此，本发明的另一个目的是包含以下氨基酸序列(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no：8)的多肽和免疫佐剂化合物的疫苗组合物。
[0213]“疫苗组合物”在本文中意指能够在个体中诱导免疫应答并且例如诱导抗acmet11
‑
tau物种的抗体的产生的物质。
[0214]
疫苗在本文中定义为能够在已递送疫苗的动物中提供保护性应答并且不能引起严重疾病的生物试剂。疫苗刺激抗体产生或细胞免疫，以对抗引起疾病的病原体；因此，施用疫苗导致对该疾病的免疫力。
[0215]
优选地，所述免疫佐剂化合物选自下组：弗氏完全佐剂、弗氏不完全佐剂、氢氧化铝和磷酸钙。
[0216]
特别地，所述抗原性多肽可以具有下式(i)：
[0217]
nh2
‑
pepnt
‑
[(i)n
‑
pepxn]n
‑
pepct
‑
cooh(i),
[0218]
其中：
[0219]
‑“
pepnt”由氨基酸长度为0
‑
100个氨基酸残基并位于式(i)多肽的n
‑
末端的多肽组成；
[0220]
‑“
[(i)n
‑
pepxn]”由多肽单元组成，其中：
[0221]
‑“
(i)1”至
‑“
(i)n”各自独立地由以下氨基酸序列(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no:8)的多肽组成，其中n为1
‑
12的整数；和
[0222]
‑“
pepx1”至“pepxn”各自由彼此独立的间隔多肽组成，所述间隔多肽的氨基酸长度为0
‑
30个氨基酸残基，其中n为1
‑
12的整数；和
[0223]
‑
n为所述多肽中[(i)n
‑
pepxn]多肽单元的数目，其中n为1
‑
12的整数；和
[0224]
‑“
pepct”由氨基酸长度为0
‑
100个氨基酸残基并位于式(i)多肽的c
‑
末端的多肽组成。
[0225]
特别地，所述抗原性多肽可以具有以下氨基酸序列(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no:8)或如上定义的下式(i)。
[0226]
更特别地，所述抗原性多肽包含或由以下组成：
[0227]
(i)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
352组成的氨基酸序列(seq id no:1)；
[0228]
(ii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
381组成的氨基酸序列(seq id no:2)；
[0229]
(iii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
383组成的氨基酸序列(seq id no:3)；
[0230]
(iv)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
410组成的氨基酸序列(seq id no:4)；
[0231]
(v)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
412组成的氨基酸序列(seq id no:5)；
[0232]
(vi)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
441组成的氨基酸序列(seq id no:6)；
[0233]
(vii)由tau n
‑
α乙酰基
‑
met11
‑
776组成的氨基酸序列(seq id no:7)；
[0234]
(viii)从(i)
‑
(vii)的序列的第11位的n
‑
α乙酰基甲硫氨酸残基开始的至少9个连续氨基酸的片段；
[0235]
(ix)与(i)
‑
(viii)的序列基本上同源的氨基酸序列，优选与(i)
‑
(viii)的序列具有至少80％同一性的氨基酸序列。
[0236]
与参考肽“基本上同源”的肽可以通过一个或多个保守替换衍生自参考序列衍生。当一个或多个氨基酸残基被生物学上相似的残基取代或当大于80％的氨基酸相同，或大于约90％，优选大于约95％相似(功能上相同)时，两个氨基酸序列是“基本上同源”或“基本上相似”。优选地，通过使用例如gcg(genetics computer group,program manual for the gcg package,version 7,madison,wisconsin)堆积程序或本领域已知的任何程序(blast、fasta等)鉴定相似、相同或同源的序列。可以通过基于needleman
‑
wunsch比对算法进行成对总体比对来计算同一性百分比，以找到两个序列沿其整个长度的最佳比对(包括空位)，例如使用needle，并使用blosum62矩阵，以空位打开罚分为10和空位延伸罚分为0.5。
[0237]
如本文所用，术语“保守替换”表示氨基酸残基被另一个替代而不改变肽的整体构象和功能，包括但不限于用具有相似特性(例如诸如极性、氢键电位、酸性、碱性、形状、疏水性、芳香性等)的氨基酸替代。具有相似特性的氨基酸是本领域公知的。例如，精氨酸、组氨酸和赖氨酸是亲水性碱性氨基酸并且可以互换。类似地，异亮氨酸，一种疏水性氨基酸，可以被亮氨酸、甲硫氨酸或缬氨酸替代。可以相互替代的中性亲水氨基酸包括天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸和苏氨酸。
[0238]
本发明的“取代的”或“修饰的”包括从天然存在的氨基酸改变或修饰的那些氨基酸。
[0239]
因此，应当理解，在本发明的上下文中，保守替换在本领域中被认为是一种氨基酸被具有相似特性的另一种氨基酸替换。
[0240]
根据本发明，与第二氨基酸序列具有至少80％同一性的第一氨基酸序列意味着第一序列与第二氨基酸序列具有80；81；82；83；84；85；86；87；88；89；90；91；92；93；94；95；96；97；98；99％的同一性。氨基酸序列同一性优选使用合适的序列比对算法和默认参数测定，例如blast p(karlin and altschul,1990)。
[0241]
所述抗原肽可以通过氨基酸残基与载体蛋白或合成聚合物共价连接。
[0242]
为了增强肽免疫原性，式(i)的肽可以共价连接(“缀合”)至作为载体的较大分子。
[0243]
肽与载体的连接可以通过若干方法之一，包括使用戊二醛(reichlin,methods enzymol.70:159
‑
165,1980)或dcc程序(例如，atassi et al.,biochem.biophys.acta 670:300
‑
302,1981)，通过使用dcc的peptide asp或glu(bauminger et al.,methods enzymol 70:151
‑
159,1980)，通过使用双重氮化联苯胺的肽tyr(walter al.,proc.nat.acad.sci.usa 77:5197
‑
5200,1980)，通过光化学附着位点(parker et al.,cold spring harbor symposium
‑
modern aoproaches to vaccines,ed.chanock&lerner,cold spring harbor press,new york,1984)，或通过肽cys(liu et al.,biochem.18:690
‑
697,1979)来连接。
[0244]
肽载体缀合物可以通过透析或凝胶过滤与过量的游离肽分离。可以使用放射性示踪剂建立特定程序中的负载水平，或者通过与未负载的载体相比较的缀合物的定量氨基酸分析来测定载体上肽的负载水平。使用后一种技术时，可以方便地将独特的非天然氨基酸在n端或c端侧掺入肽中，例如nle，然后其可以作为肽掺入的定量标志物，如通过缀合物的氨基酸分析所测量。该nle还可以作为抗原位点和掺入以促进附着的任何氨基酸(例如cys、lys或tyr)之间的间隔基，如上所述。
[0245]
优选地，所述载体蛋白选自下组：钥孔血蓝蛋白(klh)、牛血清白蛋白或白喉类毒素。
[0246]
在根据本发明的疫苗组合物中，所述合成聚合物可以是包含由赖氨酸残基组成的核心基质的多分支肽构建体。
[0247]
j.p.tam已使用了在聚合物中使用赖氨酸骨架的径向支化系统[proc.natl.acad.sci.u.s.a.,85,5409
‑
5413(1988)]以在不使用载体的情况下开发抗原。这些抗原被设计为产生针对各种疾病的疫苗。具体地，pc专利申请序列号wo93/10152、wo2006/029887、wo2007/003384、wo2009/021931和wo2009/080715、wo2015038708描述了用于产生针对疟疾疾病的疫苗的抗原。
[0248]
核心基质优选为树枝状聚合物，其在性质上是支化的，优选其每个支链是相同的。核心基质基于具有至少两个官能团的核心分子，具有末端官能团的分子支链共价键合到所述官能团上。用于形成核心基质的示例是赖氨酸。中央赖氨酸残基与两个赖氨酸残基结合，每个赖氨酸残基通过其羧基与中央赖氨酸残基的氨基之一结合。这提供了具有四个氨基的分子，其可以是包含四个式(i)肽的结构的核心基质。上述结构的制备在本领域中是已知的。参见例如tam et al.,j.immun.148,914
‑
920(1992)and wang et al.,science,254,285
‑
288(1991)。
[0249]
此外，可以在所述肽和所述载体蛋白或合成聚合物之间添加间隔基。肽接头序列可用于将第一和第二多肽组分分开足以确保每个多肽折叠成其二级和三级结构的距离。使用本领域熟知的标准技术将这种肽接头序列掺入融合蛋白中。可以基于以下因素选择合适的肽接头序列：(1)它们能够采用灵活延伸构象；(2)它们不能采用可以与第一和第二多肽上的功能表位相互作用的二级结构；和(3)缺乏可能与多肽功能表位反应的疏水或带电残基。优选的肽接头序列包含gly、asn和ser残基。其他接近中性的氨基酸，例如thr和ala也可用于接头序列中。可有效用作接头的氨基酸序列包括maratea et al.,gene 40:39
‑
46,1985；murphy et al.,proc.natl.acad.sci.usa 83:8258
‑
8262,1986；美国专利号4,935,
233和美国专利号4,751,180中公开的那些。接头序列的长度通常可为1
‑
约50个氨基酸。当第一和第二多肽具有可用于分离功能域并且防止空间干扰的非必需n端氨基酸区域时，不需要接头序列。
[0250]
本发明还涉及包含肽的疫苗组合物，所述肽包含氨基酸序列(n
‑
α
‑
乙酰基)medhagtyglg(seq id no：8)。
[0251]
所述肽通过氨基酸残基与载体蛋白或合成聚合物共价连接。
[0252]
优选地，所述载体蛋白选自下组：钥孔血蓝蛋白(klh)、牛血清白蛋白或白喉类毒素。
[0253]
合成聚合物可以是包含由赖氨酸残基组成的核心基质的多分支肽构建体。可以在所述多肽和所述载体蛋白或合成聚合物之间引入间隔基。
[0254]
优选地，在上文直接引用的疫苗组合物中，在所述多肽和所述载体蛋白或合成聚合物之间存在间隔基。
[0255]
治疗用途
[0256]
如实验部分所述，本发明的抗体靶向参与tau病理发展的acmet11
‑
tau多肽。发明人已经表明，acmet11
‑
tau物种增强了thy
‑
tau转基因小鼠中tau病理的发展(图3和4)，并且至少通过加速tau病理参与病理过程。
[0257]
本发明的抗体、片段或免疫缀合物可用于治疗tau病。本发明的抗体可单独使用或与任何合适的试剂组合使用。
[0258]
在本文描述的治疗方法的每个实施方案中，本发明的抗体或本发明的抗体
‑
药物缀合物以与寻求治疗的疾病或病症的管理相关的常规方法学一致的方式递送。根据本文的公开内容，在足以预防或治疗疾病或病症的时间和条件下，向需要此类治疗的患者施用有效量的抗体或抗体
‑
药物缀合物。
[0259]
如本文所用，术语“治疗(treatment)”或“治疗(treat)”是指预防性或防治性治疗以及治愈性或疾病改善性治疗，包括治疗有感染疾病风险或怀疑已经感染疾病的受试者，以及患病或被诊断为患有疾病或医学病症的受试者，包括抑制临床复发。可以向患有医学疾病或最终可能患有疾病的受试者施用治疗，以便预防、治愈、延迟疾病或复发疾病的一种或多种症状的发作，降低疾病或复发疾病的一种或多种症状的严重程度，或缓解疾病或复发疾病的一种或多种症状，或为了将受试者的存活率延长至超过在没有这种治疗的情况下的预期。“治疗方案”是指疾病的治疗模式，例如治疗期间使用的剂量模式。治疗方案可包括诱导方案和维持方案。短语“诱导方案”或“诱导期”是指用于疾病初始治疗的治疗方案(或治疗方案的一部分)。诱导方案的总体目标是在治疗方案的初始阶段向受试者提供高水平的药物。诱导方案可以采用(部分或全部)“加载方案”，其可以包括施用比医生在维持方案期间使用的剂量更大的药物，比医生在维持方案期间施用的更频繁地施用药物，或两者兼有。短语“维持方案”或“维持期”是指用于在治疗疾病期间维持受试者，例如使受试者长期保持缓解(数月或数年)的治疗方案(或治疗方案的一部分)。维持方案可以采用连续治疗(例如，以规律的间隔，例如每周、每月、每年等施用药物)或间歇治疗(例如，中断治疗、间歇治疗、复发时的治疗或实现特定预定标准的治疗[例如，疾病表现等]。
[0260]
如本文所用，术语“治疗有效量”或“有效量”是指在必要的剂量和时间段内有效实现所需治疗结果的量。治疗有效量的本发明抗体可根据诸如以下因素而变化：个体的疾病
状态、年龄、性别和体重，以及本发明的抗体在个体中引发所需应答的能力。治疗有效量也是其中治疗有益效果超过抗体或抗体部分的任何毒性或有害作用的量。本发明抗体的有效剂量和剂量方案取决于待治疗的疾病或病症，并且可由本领域技术人员确定。具有本领域普通技术知识的医生可以容易地确定和开出所需药物组合物的有效量。例如，医生可以以低于实现所需治疗效果所需的水平开始药物组合物中采用的本发明抗体的剂量，并逐渐增加剂量直至达到所需效果。通常，本发明组合物的合适剂量将是根据特定剂量方案有效产生治疗效果的最低剂量的化合物的量。这种有效剂量通常取决于上述因素。例如，用于治疗用途的治疗有效量可以通过其稳定疾病进展的能力来测量。典型地，例如，可以在预测人tau蛋白病功效的动物模型系统中评估化合物抑制tau蛋白病的能力。或者可以通过熟练医生已知的体外测定法检查化合物诱导神经保护的能力来评估组合物的这种特性。治疗有效量的治疗化合物可以减少神经纤维变性，或减轻受试者的认知减退症状。本领域普通技术人员将能够基于诸如以下因素来确定这样的量：受试者的大小、受试者症状的严重性和所选择的特定组合物或施用途径。本发明抗体的治疗有效量的示例性、非限制性范围是约0.1
‑
100mg/kg、诸如约0.1
‑
50mg/kg、诸如约0.1
‑
20mg/kg、诸如约0.1
‑
10mg/kg、例如约0.5、诸如约0.3、约1、约3mg/kg、约5mg/kg或约8mg/kg。本发明抗体的治疗有效量的示例性、非限制性范围是0.02
‑
100mg/kg、诸如约0.02
‑
30mg/kg、诸如约0.05
‑
10mg/kg或0.1
‑
3mg/kg，例如约0.5
‑
2mg/kg。可以例如静脉内、肌肉内、腹膜内或皮下施用，例如在靶标位点附近施用。调整上述治疗方法和用途中的剂量方案以提供最佳的所需反应(例如治疗反应)。例如，可以施用单次推注，可以随时间施用几个分开的剂量，或者可以根据治疗情况的紧急程度按比例减少或增加剂量。在一些实施方案中，在治疗期间监测治疗功效，例如在预定义的时间点。在一些实施方案中，可通过疾病区域的可视化或通过本文进一步描述的其他诊断方法监测功效，例如，通过使用例如本发明的标记抗体、衍生自本发明抗体的片段或小抗体进行一次或多次pet
‑
ct扫描。如果需要，药物组合物的有效每日剂量可以作为两个、三个、四个、五个、六个或更多个亚剂量(任选地，以单位剂型)，在一天中以适当的间隔分开施用。在一些实施方案中，本发明的单克隆抗体通过长时间(诸如超过24小时)的缓慢连续输注施用，以使任何不希望的副作用最小化。还可以使用每周、每两周或每三周一次的给药期来施用有效剂量的本发明抗体。给药期可以限制在例如8周、12周或直到建立临床进展。作为非限制性实例，在治疗开始后的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40天的至少一天，或在第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20周的至少一周，或其任意组合，每24、12、8、6、4或2小时使用单次或分次剂量，或其任何组合，根据本发明的治疗可以作为本发明抗体的每日剂量以以下含量提供：每天约0.1
‑
100mg/kg，诸如0.2、0.5、0.9、1.0、1.1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、40、45、50、60、70、80、90或100mg/kg。
[0261]
因此，本发明的一个目的涉及治疗有需要的受试者的tau蛋白病的方法，包括向受试者施用治疗有效量的本发明的抗体。
[0262]
另一方面，本发明涉及如本文任何方面或实施方案中所定义本发明抗体，其用作药物。
[0263]
另一方面，本发明涉及本发明的抗体用于治疗tau蛋白病的用途。
[0264]
术语“tau蛋白病”具有其在本领域中的一般含义并且是指以tau聚集为特征的疾病(iqbal,k.et al.biochimica et biophysica acta(bba)1739(2005)198
‑
210)。tau蛋白病包括阿尔茨海默病、唐氏综合症；关岛帕金森氏症痴呆综合症；拳击性痴呆症和其他慢性创伤性脑病；肌强直性营养不良；niemann
‑
pick病c型；pick病；嗜银颗粒痴呆；额颞叶痴呆；皮质基底节变性；苍白球
‑
桥
‑
黑质变性；进行性核上性麻痹；和朊病毒病，如gerstmann
‑‑
scheinker病伴缠结。
[0265]
在具体实施方案中，tau蛋白病是阿尔茨海默病。
[0266]
药物组合物
[0267]
本发明的一个方面涉及包含本发明抗体的药物组合物。
[0268]
典型地，本发明的抗体以药物组合物的形式向受试者施用，所述药物组合物包含药学上可接受的载体。可用于这些组合物的药学上可接受的载体包括但不限于：离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白(诸如人血清白蛋白)、缓冲物质(诸如磷酸盐)、甘氨酸、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物、水、盐或电解质(诸如硫酸鱼精蛋白)、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶体二氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素基物质、聚乙烯乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、蜡、聚乙烯
‑
聚氧丙烯
‑
嵌段聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。为了用于向患者施用，将组合物配制成用于向患者施用。本发明的组合物可以通过以下施用：口服、胃肠外、通过吸入喷雾、局部、直肠、经鼻、经颊、阴道或通过植入型药盒。本文使用的包括皮下、静脉内、肌肉内、关节内、滑膜内、胸骨内、鞘内、肝内、病灶内和颅内注射或输注技术。本发明组合物的无菌可注射形式可以是水性或油性悬浮液。可以根据本领域已知的技术使用合适的分散剂或润湿剂和悬浮剂配制这些悬浮液。无菌可注射制剂还可以是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液或悬浮液，例如作为1,3
‑
丁二醇溶液。可以采用的可接受载体和溶剂包括水、林格氏溶液和等渗氯化钠溶液。另外，无菌的固定油通常用作溶剂或悬浮介质。为此目的，可以采用任何温和的固定油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。与天然的药学上可接受的油，诸如橄榄油或蓖麻油，尤其是它们的聚氧乙基化形式一样，脂肪酸，诸如油酸及其甘油酯衍生物可用于制备注射剂。这些油溶液或悬浮液还可含有长链醇类稀释剂或分散剂，诸如羧甲基纤维素或通常用于配制药学上可接受的剂型(包括乳剂和混悬剂)的类似分散剂。通常用于制备药学上可接受的固体、液体或其它剂型的其他常用的表面活性剂，诸如tween、span和其他乳化剂或生物利用度增强剂也可用于配制目的。本发明的组合物可以以任何口服可接受的剂型口服施用，包括但不限于胶囊、片剂、水性悬浮液或溶液。在口服用片剂的情况下，常用的载体包括乳糖和玉米淀粉。典型地，还添加润滑剂，诸如硬脂酸镁。对于胶囊形式的口服施用，有用的稀释剂包括例如乳糖。当口服使用需要水性悬浮液时，将活性成分与乳化剂和悬浮剂组合。如果需要，还可以添加某些甜味剂、调味剂或着色剂。或者，本发明的组合物可以以用于直肠施用的栓剂的形式施用。这些可以通过将试剂与合适的无刺激性赋形剂混合来制备，所述赋形剂在室温下为固体但在直肠温度下为液体，因此将在直肠中融化以释放药物。这种材料包括可可脂、蜂蜡和聚乙二醇。本发明的组合物也可局部施用，尤其是当治疗靶标包括局部施用易于接近的区域或器官时，包括眼、皮肤或下肠道疾病。对于这些区域或器官中的每一个，容易制备合适的局部制剂。对于局部应用，组合物可以被配制成合适的软膏，其含有悬浮或溶解在一种或多种载体中的活性组分。用于局部施用本发明化合物的载
体包括但不限于矿物油、液体凡士林、白凡士林、丙二醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。或者，可以将组合物配制成合适的洗剂或乳膏，其含有悬浮或溶解在一种或多种药学上可接受的载体中的活性组分。合适的载体包括但不限于矿物油、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚山梨醇酯60、十六烷基酯蜡、鲸蜡硬脂醇、2
‑
辛基十二烷醇、苯甲醇和水。用于下肠道的局部应用可以以直肠栓剂制剂(参见上文)或以合适的灌肠制剂实现。也可以使用贴剂。本发明的组合物还可以通过鼻气雾剂或吸入施用。这种组合物根据药物制剂领域熟知的技术制备，并且可以采用苯甲醇或其他合适的防腐剂、提高生物利用度的吸收促进剂、碳氟化合物和/或其他常规的增溶剂或分散剂制备为盐水溶液。例如，存在于本发明药物组合物中的抗体可以在100mg(10ml)或500mg(50ml)一次性使用小瓶中以10mg/ml的浓度提供。该产品配制为用于静脉内施用：9.0mg/ml氯化钠、7.35mg/ml柠檬酸钠二水合物、0.7mg/ml聚山梨醇酯80和无菌注射用水。将ph调节至6.5。本发明药物组合物中抗体的示例性合适剂量范围可为约1mg/m2‑
500mg/m2。但是，应当理解，这些明细是示例性的，并且考虑到必须在临床试验中测定的药物组合物中特定抗体的亲和力和耐受性，可以调整最佳明细和方案。可以制备用于注射(例如，肌肉内静脉注射)的本发明的药物组合物以含有无菌缓冲水(例如对于肌肉内，1ml)和约1ng
‑
约100mg，例如约50ng
‑
约30mg或更优选约5mg
‑
约25mg的本发明的抗tau抗体。
[0269]
在某些实施方案中，预期使用脂质体和/或纳米颗粒将抗体引入宿主细胞。脂质体和/或纳米颗粒的形成和使用是本领域技术人员已知的。
[0270]
纳米胶囊通常可以以稳定和可重复的方式捕获化合物。为避免胞内聚合物过载引起的副作用，这种超细颗粒(大小约0.1μm)通常使用能够在体内降解的聚合物来设计。满足这些要求的可生物降解的聚氰基丙烯酸烷基酯纳米颗粒预期用于本发明，并且此类颗粒可以容易地制备。
[0271]
脂质体由分散在水性介质中并自发形成多层同心双层囊泡(也称为多层囊泡(mlv))的磷脂形成。mlv通常具有25nm
‑
4μm的直径。mlv的超声处理导致形成直径为范围内的小单层囊泡(suv)，核中含有水溶液。脂质体的物理特性取决于ph值、离子强度和二价阳离子的存在。
附图说明
[0272]
图1.acmet11
‑
tau是发现于ad脑的不溶性聚集tau级分中的病理性tau物种。a)人顶叶皮质级分的代表性蛋白质印迹分析，使用标记ad脑的肌氨酰不溶级分(不溶)中存在的聚集tau蛋白的at100抗体。b)显示同样过度磷酸化的tau(pser396)的夹心elisa，acmet11
‑
tau物种在ad脑的不溶性级分中检测到，其包含聚集的tau蛋白(使用来自4名患有braak v
‑
vi分期的ad患者的顶叶皮质池的级分进行分析)。
[0273]
图2.acmet11
‑
tau是tau病理的早期事件(早在2个月时在thy
‑
tau22转基因小鼠的海马体中检测到)。在2、3和6个月大的thy
‑
tau22及其同窝wt小鼠的海马体中基于2h2d11抗体的elisa(***p<0.0001；单向anova，然后是lsd fisher检验)。
[0274]
图3.在体内研究之前验证神经元原代培养物中的慢病毒载体批次。蛋白质印迹分析显示来自编码全长tau(lv
‑
tau
‑
fl)和met11
‑
tau(lvmet11
‑
tau)的慢病毒载体的tau表达水平相同；met11
‑
tau在神经元原代培养物中被检测为n
‑
α
‑
乙酰化形式(2h2d11抗体免疫印
迹)。div：体外天数。
[0275]
图4.acmet11
‑
tau/met11
‑
tau物种增强thy
‑
tau30转基因小鼠中tau病理发展，如携带nft的神经元数量的增加所示：at100阳性免疫染色。a)将慢病毒载体(lv)注入thy
‑
tau30转基因小鼠(n＝5只/组)的海马体的ca1区域，相对于指定坐标处的前囟(ap：前部
‑
后部；ml：中间
‑
侧面；dv：背部
‑
腹侧)。设计这些组以区分与人tau表达相关的作用(lv fl
‑
tau vs pbs)和met11
‑
tau物种的适当作用，即最外层n末端删除tau和/或met11 n
‑
α
‑
乙酰化(lv met11
‑
tau vs lv fl
‑
tau)。使小鼠在1个月大时注射，2个月后处死。b)注射后2个月的冠状脑切片的免疫组织化学分析，使用标记海马体ca1区域中携带过度磷酸化tau物种(箭头)的神经元的at8抗体。c)用at100抗体标记的携带神经原纤维变性的神经元平均数量的定量。对于每只动物，分析了包括海马体在内的4
‑
6个冠状切片(n＝5只小鼠/组)。*p<0.05单向anova，然后是事后fisher。
[0276]
图5.在thy
‑
tau22小鼠中针对acmet11
‑
tau的被动免疫疗法的实验设计：研究1.在杂合的thy
‑
tau22雄性及其同窝wt小鼠(n＝2
‑
3只小鼠/组；10mg抗体/kg)中进行针对acmet11
‑
tau的单克隆抗体(2h2d11抗体；igg2a同种型)和非特异性抗体(igg2a同种型对照(从b69杂交瘤(hb
‑
9437
tm
)纯化)的重复腹腔注射(ip)。以相同的实验程序，将两个小鼠组注射pbs。小鼠在3个月大时接受其第一次ip，然后每10天一次，直到7个月大。小鼠在处死前一周接受最后一次注射(在8个月大时)。颈椎脱位处死动物，取出脑。将右半球在4％多聚甲醛中后固定7天，然后在20％蔗糖中孵育24小时，并在
‑
80℃下冷冻直至用于tau病理的免疫组织化学分析。将左半球用于在4℃下使用冠状丙烯酸切片机(delta microscopies)解剖海马体，并储存在
‑
80℃下以进行tau病理的生化分析。在每次ip注射之前回收血样(在尾静脉收集)用于抗体稳定性的elisa分析(滴度)。
[0277]
图6.基于acmet11
‑
tau肽的elisa显示2h2d11抗体在重复ip注射后在小鼠血液中稳定且具有功能。在用特异性acmet11肽或阴性对照tau肽包被后，通过间接elisa(稀释1:600)分析在每次注射前通过免疫方案(图5)回收的小鼠血样(s0
‑
s7)。归功于用作标准的纯化的2h2d11抗体，测定了抗体滴度。
[0278]
图7a.基于2h2d11抗体的免疫疗法减少mc1免疫染色(tau寡聚体)。使用标记tau寡聚体物种的mc1抗体对冠状海马体切片的代表性免疫组织进行化学分析。柱状图将mc1染色定量显示为ca1面积的百分比。对于每只动物，分析了包括海马体的4
‑
6个冠状切片(n＝3只小鼠/组)；**p＝0,0033未配对student’s t检验。7b.基于2h2d11抗体的免疫疗法减少at100阳性神经元(携带神经原纤维缠结的神经元)的数量。使用标记tau聚集体物质的at100抗体对冠状海马体切片的代表性免疫组织进行化学分析。柱状图显示了平均每mm2的海马体中携带神经原纤维变性的神经元(at100阳性神经元)的平均数量的量化。对于每只动物，分析了包括海马体的4
‑
6个冠状切片(n＝3只小鼠/组)；*p＝0,014未配对student’s t检验。
[0279]
图8.基于2h2d11抗体的免疫疗法减少不溶性tau聚集体。来自小鼠海马体的肌氨酰可溶性(s)和不溶性(p)级分的蛋白质印迹分析：a)使用标记存在于肌氨酰不溶性级分(不溶性)中的聚集tau蛋白的at100抗体；b)使用ht7抗体(pan tau抗体)；c)ht7蛋白质印迹的光密度定量和不溶性tau蛋白％的示意图。
[0280]
图9.在thy
‑
tau22小鼠中针对acmet11
‑
tau的被动免疫疗法的实验设计：研究2.在
杂合的thy
‑
tau22雄性(n＝15只小鼠/组；10mg抗体/kg)中进行针对acmet11
‑
tau(2h2d11抗体；igg2a同种型)以及非
‑
特异性抗体(igg2a同种型对照(从b69杂交瘤(hb
‑
9437
tm
)纯化)的单克隆抗体的重复腹腔注射(ip)。以相同的实验程序，将同窝仔wt小鼠组注射pbs(n＝9)或igg2a同种型对照(n＝6)，以获得行为评估的基线。还包括由雌性组成的实验组。
[0281]
小鼠在3个月大时接受第一次ip，然后每2周接受一次，直到7个月大时进行行为评估。小鼠在处死前一周接受最后一次注射(8个月大)。颈椎脱位处死动物，取出脑。将右半球在4％多聚甲醛中后固定7天，然后在20％蔗糖中孵育24小时，并在
‑
80℃下冷冻直至使用。将左半球用于在4℃下使用冠状丙烯酸切片机(delta microscopies)解剖海马体和皮层，并储存在
‑
80℃下用于生化分析。
[0282]
在第一次注射之前以及在免疫方案的中间和结束时回收血液样品(在尾静脉收集)，用于elisa分析。
[0283]
图10.针对acmet11
‑
tau的被动免疫疗法改进thy
‑
tau22小鼠的空间记忆(y
‑
迷宫)。相对于其他熟悉的臂，wt对照动物表现出对新臂的偏好(**p<0.01 n vs.o；单向anova，然后是lsd fisher检验)。如所预期，用igg2a同种型对照处理的thy
‑
tau22没有表现出适当的空间记忆，其特征是相对于其他臂，对新臂没有偏好(p＝0.21,n vs.o)，并且与wt动物相比，在新臂中花费的时间百分比显著减少(#p<0.05；单向anova，然后是lsd fisher检验)。相反，相对于其他臂，用2h2d11抗体处理的thy
‑
tau22表现出对新臂的显著偏好(**p<0.01 n vs.o；单向anova，然后是lsd fisher检验)，并且与用igg2a同种型对照抗体处理的thy
‑
tau22动物相比，在新臂中花费的时间百分比显著增加(#p<0.05；单向anova，然后是lsd fisher检验)，支持恢复的空间记忆能力。
[0284]
图11：2c12c8杂交瘤上清液允许通过间接elisa特异性检测n
‑
α末端乙酰化met11
‑
tau肽。柱状图表示通过连续稀释来自2c12c8杂交瘤培养物的上清液获得的代表性elisa od值。作为阳性对照，我们使用类似地识别我们在间接elisa中使用的3种肽的纯化的htaue1抗体(总tau，12
‑
21)，以及纯化的2h2d11抗体来显示对acmet11
‑
tau肽的特异性。之前描述了这3种肽(wo 2018/178078)：acmet11
‑
tau肽：n
‑
α
‑
乙酰基
‑
met11
‑
tau肽；met11
‑
tau肽：非α乙酰化截短的met11 tau；fl
‑
tau肽：从甲硫氨酸1开始并包含非游离met11 tau的tau肽。
[0285]
图12：基于两种不同的抗体：2c12c8和2h2d11，通过夹心elisa检测n末端乙酰化met11
‑
tau校准物。上图。用于检测n
‑
α
‑
乙酰基
‑
met11
‑
tau物种的夹心elisa测定的示意图；捕获抗体由纯化的2c12c8或2h2d11制成；检测抗体由taue1抗体制成(总tau，23
‑
40)。下图。对于每种抗体(2c12c8和2h2d11)，标准曲线通过使用n
‑
α
‑
乙酰化
‑
met11
‑
tau校准肽的系列稀释液制作。
[0286]
图13：使用两种不同的单克隆抗体：2c12c8和2h2d11，通过蛋白质印迹分析特异性检测细胞裂解物中n末端乙酰化的met11
‑
tau蛋白。在四环素处理48小时后，对来自过表达全长tau(tau
‑
412)或acmet11
‑
tau(met11
‑
tau)的sh
‑
sy5y诱导型细胞系的10μg蛋白质提取物进行代表性蛋白质印迹分析。首先使用2h2d11抗体或2c12c8抗体进行分析。然后，用tau c
‑
ter抗体重新探测膜以显示两种细胞系中的tau蛋白表达。
[0287]
图14：通过2c12c8抗体在阿尔茨海默病患者(a)和thy
‑
tau22转基因小鼠(b)的脑
样本(海马体)中特异性检测n末端乙酰化met11
‑
tau蛋白。a.年龄匹配对照(n＝6)和ad病例(n＝7，来自braak iv
‑
vi)的海马体蛋白提取物用于基于2c12c8抗体的夹心elisa。数据显示2c12c8抗体在ad样品中特异性反应(****p<0.0001；与未配对t检验相比)。b.3个月和7个月大的thy
‑
tau22及其同窝wt小鼠的海马体中基于2c12c8抗体的夹心elisa，(****p＝0.0016；与未配对t检验相比)。
[0288]
图15：2c12c8抗体标记显示thy
‑
tau22转基因小鼠海马体神经原纤维变性的神经元。使用2c12c8抗体对小鼠矢状脑切片进行代表性免疫组织化学分析。图a：来自8个月大的wt同窝小鼠的切片；图b
‑
c：分别来自3、8和13个月大的thy
‑
tau22小鼠的切片。箭头显示一些具有由2c12c8抗体显示的神经原纤维变性特征的典型神经元。
具体实施方式
[0289]
实施例1：
[0290]
材料和方法
[0291]
产生2h2d11抗体。用n
‑
α
‑
末端乙酰基tau肽(ac
‑
met11
‑
tau肽：{nα
‑
乙酰}medhagtyglg：seq id n
°
8)免疫接种产生2h2d11抗体，所述tau肽对应于从第11位甲硫氨酸到第21位甘氨酸的tau序列。该序列由外显子1编码；由所有tau同种型共有。将半胱氨酸残基添加到ac
‑
met11
‑
tau肽的c端用于klh缀合。在第14、45和63天对balb/c小鼠进行3次加强皮下免疫。然后，根据(pandey,2010)中描述的方法，将来自显示最高滴度的小鼠脾脏的淋巴细胞与ns1骨髓瘤细胞融合。在针对以下不同肽的间接elisa中筛选杂交瘤上清液：
[0292]
ac
‑
met11
‑
tau肽:{nα
‑
acetyl}medhagtyglg；(seq id n
°
8)，与用作抗原的tau片段相同的序列。
[0293]
met11
‑
tau肽:medhagtyglg；(seq id n
°
9)
[0294]
ac
‑
met1
‑
tau肽:{nα
‑
acetyl}maeprqefevmedhagtyglg(seq id n
°
10)；该肽起始于tau的甲硫氨酸1，带有n
‑
α
‑
末端乙酰化。
[0295]
杂交瘤上清液的间接elisa筛选允许选择一组特异性检测ac
‑
met11
‑
tau物种的克隆，这些物种与游离的非n
‑
α
‑
末端乙酰化甲硫氨酸11有轻微或没有任何交叉反应性，与非截短的甲硫氨酸11也没有任何交叉反应性，与n
‑
α
‑
乙酰甲硫氨酸(当它与甲硫氨酸11不在相同氨基酸背景内时)也没有任何交叉反应性。已确定所选杂交瘤的同种型和轻链类型(下表2)。
[0296]
杂交瘤名称同种型轻链1c10igg1/igmkappa/lamda2h2igg2akappa3f2igg2a/igmkappa/lamda2c12igg1kappa9h4igg2akappa
[0297]
将杂交瘤2h2进一步亚克隆，并且我们选择了产生2h2d11抗体的杂交瘤克隆。2h2d11抗体对tau蛋白的n
‑
α
‑
末端乙酰化甲硫氨酸11的特异性通过间接elisa、蛋白质印迹和免疫组织化学可重复验证。提供了2h2d11的vh和vl序列。
[0298]
人组织样品
[0299]
人脑尸检样本(顶叶皮层)来自lille neurobank保藏中心(centre de ressources biologiques du chu de lille)。从所有受试者获得知情同意。lille neurobank已于2008年8月14日由lille university hospital(chu
‑
lille)根据参考dc
‑
2000
‑
642向法国研究部申报，并符合法国法律规定的关于生物资源的标准，包括知情同意、伦理审查委员会批准和数据保护。lille neurobank的伦理审查委员会批准了这项研究。根据braak等(2011)的神经病理学特征分类tau病理的阶段。
[0300]
小鼠
[0301]
在thy1.2神经元启动子的控制下由携带两个促聚集突变(g272v&p301s)的人tau同种型(1n4r)的过表达产生随年龄发展神经原纤维变性和记忆缺陷的c57b16/j背景的thy
‑
tau转基因小鼠品系(thy
‑
tau22和thy
‑
tau30)(schindowski et al.2006)。van der jeugd et al.2013和laurent et al.2017对于thy
‑
tau 22模型以及leroy et al.2007对于thy
‑
tau 30模型提供了额外的描述。
[0302]
将转基因小鼠和同窝对照(wt)饲养在无病原体设施中，每笼5只(techniplast笼，1284l)，可随意获取食物和水，并保持12小时光照/12小时黑暗循环。动物的保持符合欧洲实验室动物护理和使用标准，并且所有实验方案已获得伦理批准：脊椎动物实验协议(n
°
2015101320441671/2016
‑
2020,来自ceea75,lille,france)。转基因生物操作协议(ogm 2015
‑
2020,n
°
1285,le haut conseil des biotechnologies)。
[0303]
慢病毒载体。
[0304]
生成并产生具有神经元趋向性的慢病毒载体(lv)(deglon et al.,2000)、携带全长tau(tau
‑
412)和met11
‑
tau(在4r同种型的背景下)的cdna，并且如之前所述(caillierez et al.,2013)测定其滴度。
[0305]
原代神经元培养。
[0306]
从15
‑
17天大的小鼠胚胎中获得原代皮层神经元，并按如下方式制备。简言之，通过用抛光的巴斯德吸管研磨，小心地解剖出皮质并在培养基中机械分离。解离并计数后，将细胞铺板在6孔板中(每孔800000个细胞)。对于解离、铺板和培养，使用补充有2％b27、500μm谷氨酰胺和1％抗生素抗
‑
真菌剂(gibco,france)的neurobasal培养基。将细胞保持在37℃的5％co2加湿培养箱中。
[0307]
基于慢病毒载体的感染在div11进行；每孔添加400ng lv。三天后，将细胞用磷酸盐缓冲盐水洗涤一次，并在裂解缓冲液中回收用于wb分析。
[0308]
立体定向注射。
[0309]
用腹腔注射氯胺酮(100mg/kg)和甲苯噻嗪(20mg/kg)混合物来麻醉1个月大的杂合thy
‑
tau30转基因小鼠。将动物放置在立体定向装置(david kopf instrument)上，并在相对于前囟的以下坐标处对海马体的ca1区域进行双侧注射：前部
‑
后部
‑
2,5mm，中间
‑
侧面
‑
1mm(右侧)和+1(左侧)和背部
‑
腹侧
‑
1.8mm。使用带有固定针的10μl玻璃注射器(hamilton；dutscher,brumath,france)以0.25μl/min的速率注射等量的慢病毒载体(445ng p24)或pbs(2.5μl)。注射后两个月，将小鼠用戊巴比妥钠(50mg/kg，ip)深度麻醉，然后首先用冷nacl(0.9％)，然后用0.1mol/l磷酸盐缓冲盐水(ph 7.4)中的4％多聚甲醛经心脏灌注20分钟。将脑在4％多聚甲醛中后固定1天，然后在20％蔗糖中孵育24小时，在异戊烷中在
‑
40℃下冷冻1分钟，然后在
‑
80℃下保存直至使用。
[0310]
被动免疫疗法(图5和图9)。
[0311]
在杂合的thy
‑
tau22(10mg抗体/kg)中进行针对acmet11
‑
tau的单克隆抗体(2h2d11抗体；igg2a同种型)以及非特异性抗体(igg2a同种型对照(从b69杂交瘤(hb
‑
9437
tm
)纯化)的单克隆抗体的重复腹膜内注射(ip)。以相同的实验程序，同窝wt小鼠组注射pbs或igg2a同种型对照。小鼠在3个月大时接受第一次ip，然后每10天(对于研究1)或每2周(对于研究2)接受一次；直到7个月大的行为评估(研究2)。小鼠在处死前一周接受最后一次注射(8个月大)。
[0312]
在尾静脉收集血样并通过离心回收血浆并保持在
‑
20℃直至用于elisa测定。
[0313]
免疫组织化学(ihc)。
[0314]
使用保存在4℃的pbs
‑
叠氮化物(0.2％)中的低温恒温器(leica microsystems gmbh，germany)获得系列的自由浮动脑冠状切片(40μm)。将目标切片用pbs
‑
triton(0.2％)洗涤并用0.3％h2o2处理30分钟，并用mom(小鼠igg封闭试剂)或山羊血清(pbs中1/100；vector laboratories)封闭非特异性结合1小时。然后，将切片与pbs
‑
triton 0.2％中的一抗(下表1)在4℃下孵育过夜。洗涤3次(10分钟)后，使用生物素化抗小鼠igg或兔igg(25pbs
‑
triton 0.2％中1/400；vector laboratories)，然后使用abc试剂盒(pbs中1/400；vector laboratories)扩增标记1小时，并使用50mmol/l tris
‑
hcl中0.5mg/ml dab(vector laboratories)，ph 7.6，含有0.075％h2o2中完成标记。将脑切片安装在superfrost载玻片上，通过一系列分级的酒精和甲苯脱水，然后安装vectamount(vector laboratories)，使用zeiss 30axioscan z1载玻片扫描仪和zen软件进行显微分析。使用imagej软件进行定量；在海马体的相同目标区域。
[0315]
生化分级(可溶性/不溶性tau)。
[0316]
对于肌氨酰可溶性/不溶性蛋白质制剂，将小鼠海马在含有10mm tris
‑
hcl ph7.4、0.32m蔗糖、800mm nacl、1mm egta和蛋白酶抑制剂的裂解缓冲液(complete，roche)中通过超声处理均质化，并在4℃下以12000g离心10分钟。将上清液在1％肌氨酰(n
‑
月桂酰肌氨酸钠，fluka)中在室温下温和搅拌1小时；然后在4℃下以100000g离心1小时。回收含有肌氨酰可溶性tau物种的上清液，并将含有不溶性tau物种的沉淀物直接在补充有还原剂的lds 2x(invitrogen)中匀浆。
[0317]
对于蛋白质印迹，使用bca测定(pierce)评估可溶性级分中的蛋白质含量，随后使用补充有还原剂的lds 2x(invitrogen)将其标准化为1μg/μl。将肌氨酰可溶性和肌氨酰不溶性样品以1:6的比例加载到nupage novex凝胶上。
[0318]
蛋白质提取。
[0319]
将细胞使用pbs洗涤并在冰冷的ripa缓冲液中收获：150mm nacl、1％np40、0.5％脱氧胆酸钠、0.1％sds、50mm tris
‑
hcl，ph8.0，连同蛋白酶抑制剂(complete，roche)。在4℃下超声处理和匀浆1小时后，在4℃下以12000g离心10分钟后回收上清液，并使用bca检测试剂盒(pierce)测定蛋白质浓度。
[0320]
蛋白质印迹。
[0321]
对于总蛋白，将提取物用补充有还原剂的lds 2x(invitrogen)标准化为1μg/μl，并在100℃下变性10分钟。然后，使用预制的4
‑
12％bis
‑
tris nupage novex凝胶(invitrogen)用sds
‑
page分离蛋白质。根据一抗，将蛋白质转移到0.45μm硝化纤维素膜
(amershamtm hybond ecl)上，该膜用tnt缓冲液中的5％脱脂干牛奶(140mm nacl、0.5％tween20、15mm tris，ph 7.4)或tnt缓冲液中5％牛血清白蛋白(sigma)饱和。然后，在4℃下将膜与一抗(下表3)孵育过夜，用tnt缓冲液洗涤3次，每次10分钟，与二抗(vector)一起孵育并再次洗涤。使用化学发光试剂盒(ecltm，amersham bioscience)在las
‑
4000采集系统(fujifilm)上可视化免疫标记。
[0322]
间接elisa。
[0323]
在4℃下将nunc 96孔微量滴定板(maxisorp f8；nunc,inc.)用100ng/孔的ac
‑
met11
‑
tau肽({nα
‑
乙酰}medhagtyglg)或50mm nahco3中的tau 1
‑
肽(maeprqefevmedhagtyglg)，ph9.6包被过夜。用含有0.05％tween(pbs
‑
t)的pbs洗涤3次后，在37℃下用0.1％酪蛋白溶液(pbs)封闭板1小时，然后在室温下与小鼠血浆一起孵育(在含有0.2％bsa的pbs中以1:600稀释)2小时。用pbs
‑
t洗涤3次后，在37℃下使用在0.2％pbs
‑
bsa中以1:4000稀释的山羊抗小鼠igg辣根过氧化物酶偶联抗体(a3673；sigma)进行免疫检测1小时。用pbs
‑
t洗涤5次后，室温下用四甲基联苯胺底物(t3405，sigma)检测30分钟；用h2so4停止测定，并用分光光度计(multiskan ascent，thermo labsystems)在450nm处读取吸光度。
[0324]
夹心elisa。
[0325]
在4℃下将nunc 96孔板(vwr)用碳酸盐缓冲液(nahco3 0.1m，na2co3 0.1m，ph 9.6)中的100μl 2h2d11抗体(用于检测ac
‑
met11
‑
tau物种)以1μg/ml的浓度包被过夜。随后在37℃下将板用含有0.1％酪蛋白的wash1x缓冲液(innotest htau ag试剂盒，fujirebio)封闭1小时，并用wash1x缓冲液洗涤3次。将蛋白质样品标准化为1μg/μl并在sampl dil缓冲液(innotest htau ag试剂盒，fujirebio)中稀释。添加蛋白质样品和生物素化抗体(ht7/bt2，innotest htau ag试剂盒，fujirebio)并将板在室温下孵育过夜。将孔洗涤四次，然后在室温下与过氧化物酶标记的链霉亲和素一起温育30分钟并洗涤四次。在室温下使用四甲基联苯胺底物进行检测30分钟；用h2so4停止测定，并用分光光度计(multiskan ascent，thermo labsystems)在450nm处读取吸光度。为了检测总tau蛋白或在ser396处磷酸化的tau，根据制造商的说明，分别使用innotest htau试剂盒(fujirebio)和human tau[ps396]elisa试剂盒(invitrogen)进行elisa实验。
[0326]
y
‑
迷宫研究。
[0327]
如前所述(laurent等人，2016)，在基于自发性新奇感的空间偏好y迷宫测试中评估短期空间记忆。y
‑
迷宫的每个臂长22cm，宽6.4cm，其中不透明墙壁高15cm。将不同的外部迷宫线索放置在周围的墙壁上。在实验过程中将木屑放置在迷宫中并在每个阶段之间混合。每组内的臂分配是平衡的。在暴露阶段，将小鼠置于“开始”臂的末端，并允许探索“开始”臂和“另一”臂5分钟(从小鼠第一次离开开始臂的时间开始)。进入迷宫的第三臂(“新臂”)被不透明的门挡住。然后，将小鼠从迷宫中取出并返回其家笼2分钟。在测试阶段，将小鼠再次置于迷宫的“开始”臂中，移除“新”臂的门，允许小鼠在迷宫中探索5分钟(从小鼠第一次离开开始臂的时间开始)。在暴露和测试阶段使用ethovisionxt(noldus information technology)记录小鼠在迷宫每个臂上花费的时间。
[0328]
统计。
[0329]
图像采集和定量以及行为评估由看不见实验条件的调查人员进行。结果表示为平
均值
±
sem。使用student's t检验或单向anova确定平均值之差，然后使graphpad prism软件进行事后fisher's lsd测试。p值<0.05被认为是显著的。
[0330]
表3：用于蛋白质印迹、免疫组织化学、elisa和免疫疗法的一抗的概述。
[0331][0332]
结果
[0333]
我们最早的数据显示acmet11
‑
tau是ad相关tau病理的标志性特征(wo 2018/178078)。
[0334]
我们进行了进一步的分析，数据表明acmet11
‑
tau是参与tau病理发展的病理性tau物种。首先，我们已完成了ad脑蛋白的生化分级。我们的elisa分析表明，与病理性过度磷酸化tau蛋白一样，acmet11
‑
tau物种存在于不溶性级分中(图1)。
[0335]
其次，在从3
‑
10个月逐渐发展海马tau病理并从6个月逐渐发展记忆缺陷的thy
‑
tau22小鼠中(schindowski et al.,2006；van der jeugd at al.,2013)，acmet11
‑
tau物种在记忆缺陷之前的病理过程的早期阶段检测到。事实上，海马脑切片的免疫组织化学分析(未显示)和使用海马蛋白提取物的夹心elisa(图2)表明在2个月大的thy
‑
tau22小鼠中检测到acmet11
‑
tau，而从6个月开始检测到记忆缺陷。
[0336]
第三，我们通过分析acmet11
‑
tau物种的脑表达是否增强thy
‑
tau30转基因小鼠的tau病理发展，评估了acmet11
‑
tau物种与tau病理之间的因果关系。我们已对慢病毒载体(lv)进行立体定向海马注射，允许met11
‑
tau或全长tau蛋白(fl
‑
tau)的神经元表达(caillierez et al.,2013)。值得注意的是，我们在立体定向注射之前确保lv批次允许在原代神经元细胞中以相同水平表达fl
‑
tau和met11
‑
tau，并且met11
‑
tau表达为n
‑
α
‑
乙酰化形式(图3)。我们对lv立体定向注射后2个月进行的小鼠脑切片的ihc分析表明，tau蛋白在海马体内的神经元细胞中稳定表达，并且met11
‑
tau检测为n
‑
α
‑
乙酰化形式，尤其是在与突触可塑性和记忆相关的区域，即ca1、ca3、树突回(dg)和苔藓纤维(未显示)。重要的是，使用at8和at100抗体的免疫染色表明，与表达fl
‑
tau的小鼠相比，表达acmet11
‑
tau的小鼠显示出携带神经原纤维缠结的神经元数目增加(图4)，因此表明acmet11
‑
tau物种至少通过加速tau病理参与了病理过程。
[0337]
总的来说，我们的数据表明acmet11
‑
tau是具有病理生理学价值的早期病理性物种，因此可能是一个有价值的治疗靶点。然后，我们评估了tau病理的thy
‑
tau22转基因模型
中该tau物种的减少/中和是否会导致对tau病理和相关记忆缺陷的保护作用。为了实现该目标，我们使用了基于我们针对acmet11
‑
tau物种开发的特异性单克隆抗体(2h2d11)的被动免疫方法。
[0338]
我们首先用有限数量的小鼠(n＝3只/组)进行一项试点研究以评估基于2h2d11的免疫疗法的实验设置。
[0339]
从3个月(thy
‑
tau22小鼠的早期病理阶段)到7个月大的thy
‑
tau22及其同窝wt小鼠每10天注射一次(腹膜内(ip)注射)，此时该模型中存在tau病理和记忆障碍但不是最大的。使用pbs或10mg/kg的针对acmet11
‑
tau的单克隆抗体(2h2d11抗体；igg2a同种型)以及非特异性抗体(igg2a同种型对照抗体)进行重复ip注射(图5)。我们的分析显示没有与免疫疗法相关的明显毒性，并且发现2h2d11抗体在血液中至少20天是稳定和具有功能的(图6)。重要的是，我们从tau病理学分析中获得了令人兴奋的数据。事实上，分别使用针对特定构象和病理性tau表位mc1(图7a)和at100(图7b)的抗体的ihc染色明显表明注射有2h2d11抗体的thy
‑
tau22小鼠海马体中的tau病理显著降低。同样，来自海马蛋白的不溶性级分的分析表明，基于2h2d11的免疫疗法诱导病理性tau不溶性物种的减少(图8)。
[0340]
此后，我们用大量小鼠进行广泛的被动免疫治疗研究(图9)。处理4个月后，评估免疫疗法对短期空间记忆的影响。数据表明，与wt小鼠相比，如对thy
‑
tau22品系所预期(laurent et al.,2016)，注射igg2a对照的thy
‑
tau22小鼠表现出空间记忆受损，如缺乏对新臂的偏好所证实(图10)。相反，用2h2d11抗体处理的thy
‑
tau22小鼠表现得像wt小鼠，在新臂上花费的时间明显多于另一臂，因此揭示了抗acmet11
‑
tau免疫疗法对空间记忆的有益作用。
[0341]
结论
[0342]
我们建立了如下概念验证：acmet11
‑
tau物种是与ad和tau蛋白病相关的tau病理学领域的良好治疗靶点，尤其是作为免疫治疗的靶点。我们之前的数据清楚地表明acmet11
‑
tau仅能在病理性环境中检测到(wo 2018/178078)。在本文，我们表明acmet11
‑
11在tau病理发展中具有驱动作用。重要的是，使用我们针对acmet11
‑
tau物种开发的独特抗体的被动免疫疗法，通过减少tau病理转基因模型中的tau病理并改进记忆缺陷，表明了有益的影响。
[0343]
实施例2：
[0344]
为了获得更多针对n
‑
α
‑
乙酰基
‑
met11
‑
tau(acmett11
‑
tau)的抗体，我们亚克隆了2c12杂交瘤(在实施例1的表2中描述)并选择了2c12c8克隆。同种型条表明，2c12c8杂交瘤产生了具有κ链的igg1抗体，而我们之前已确定(参见实施例1的表2)2h2d11是igg2a抗体。如图11所示，间接elisa用于分析来自2c12c8杂交瘤的不同稀释度的培养物上清液。数据表明，与2h2d11抗体(用作阳性对照)类似，来自2c12c8杂交瘤的上清液显示出对tau蛋白的n
‑
α
‑
末端乙酰化甲硫氨酸11的特异性。实际上，当2c12c8与甲硫氨酸11(fl
‑
tau肽)不在相同的氨基酸背景内时，它与游离的非n
‑
α
‑
末端乙酰化甲硫氨11(met11
‑
tau肽)或非截短的甲硫氨酸11(tau1肽)或n
‑
α
‑
乙酰基
‑
甲硫氨酸没有反应性。关于针对总tau蛋白的7c12/e7抗体(htaue抗体)，它对3种不同的肽表现出相似的免疫反应性。
[0345]
在纯化2c12c8抗体后(根据wo 2018/178078中描述的方案)，该单克隆抗体通过使用acmet11
‑
tau校准物的系列稀释液的夹心elisa进一步表征。我们的数据(图12)表明，与
2h2d11抗体类似，2c12c8抗体也能够通过夹心elisa检测acmet11
‑
tau。
[0346]
使用来自过表达acmet11
‑
tau(met11
‑
tau)或全长tau(tau
‑
412)(在wo 2018/178078中描述)的细胞系的蛋白质提取物，通过蛋白质印迹法验证2c12c8抗体的特异性(图13)。全长tau和截短tau的表达分别由针对tau
‑
412和met11
‑
tau细胞中tau的c端部分的抗体显示。但是，使用2h2d11抗体或2c12c8抗体的分析仅显示出来自met11
‑
tau细胞提取物的免疫标记。
[0347]
在2c12c8表征后，我们分析了是否类似于2h2d11抗体(图2和wo 2018/178078)，2c12c8抗体也能够显示acmet11
‑
tau物种与tau病理之间的关联。通过基于2c12c8的夹心elisa分析来自老年对照(n＝6)和ad患者(n＝7；来自braak iv
‑
vi；在wo 2018/178078中描述)的海马体蛋白提取物(图14a)。如前所述，通过使用2h2d11抗体(wo 2018/178078)，2c12c8抗体与ad海马体样品特异性反应(p<0.0001；与未配对t检验相比)。同样，2c12c8抗体允许通过夹心elisa特异性检测thy
‑
tau22转基因小鼠中的acmet11
‑
tau(图14b)。thy
‑
tau22转基因小鼠的免疫反应性随年龄而显著增加(7个月vs 3个月；p＝0.0016；与未配对t检验相比；n＝4只/组)。此外，来自这些小鼠的海马体切片的免疫组织化学分析表明，类似于2h2d11抗体(wo 2018/178078)，2c12c8与wt小鼠没有免疫反应性(图15，图a)，而在thy
‑
tau22小鼠中，2c12c8抗体标记tau病理，如神经元中典型的病理包涵体所示(图15，小图b
‑
d)。如之前使用2h2d11抗体(wo 2018/178078)所示，在病理过程的早期检测到2c12c8抗体免疫标记(图15，小图b)。
[0348]
最后，类似于2h2d11抗体，也在tau病理的转基因模型中进行研究基于针对acmet11
‑
tau物种开发的特异性单克隆抗体(2c12c8)的被动免疫方法。
[0349]
表4：用于实践本发明的有用的(氨基酸和核酸)序列
[0350]
[0351]
[0352][0353]
参考文献：
[0354]
贯穿本技术，各种参考文献描述了本发明所属的现有技术。这些参考文献的公开内容在此通过引用并入本公开。
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