JP2007509977A - Psma処方物およびその使用 - Google Patents

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Abstract

本発明には、PSMAタンパク質の安定な多量体形態、特に、二量体の形態、二量体PSMAタンパク質を含む組成物およびキット、さらには、これらの組成物を生産、精製、および使用する方法が含まれる。このような方法には、二量体PSMAに対する抗体を生産させる方法を含むPSMAを発現する細胞に対する免疫応答を誘発または増強するための方法が含まれ、さらには、前立腺ガンのようなガンを処置する方法が含まれる。1つの態様においては、多量体形態のPSMAタンパク質を含む組成物が提供される。いくつかの実施形態においては、これらの組成物には、単離されたPSMAタンパク質が含まれ、その少なくとも5%がPSMAタンパク質多量体の形態である。

Description

(発明の分野)
本発明は、一般的には、ガン関連ポリペプチド、ならびに、これらのポリペプチドを含む処方物およびキットの分野に関する。具体的には、本発明は、PSMAタンパク質の多量体形態、特に、二量体PSMAの処方物、ならびに、それらを処理、精製、生産、および使用する方法に一部関係する。
(発明の背景)
前立腺ガンは、最も一般的なタイプのガンであり、米国では男性についてのガンによる死亡原因の第2位であり、1999年には179,000件の症例があり、37,000人が死亡したと推定される(非特許文献1)。前立腺ガンと診断された男性の数は、老年男性の集団の拡大の結果として着実に増加しており、この疾患の認識の広まりによってその早期の診断へと繋がっている(非特許文献2)。男性が前立腺ガンを発症する生涯リスクは、白人については5人に1人、アフリカ系アメリカ人については6人に1人である。高リスクのグループは、前立腺ガンについてのポジティブな家族歴がある人、またはアフリカ系アメリカ人によって示される。
生涯にわたって、前立腺ガンと診断された男性の2/3以上がこの疾患で死亡する(非特許文献3)。さらに、前立腺ガンに屈服はしていない多くの患者には、疼痛、出血、および尿路閉塞のような症状を緩和するための持続的な処置が必要である。したがって、前立腺ガンはまた、医療費の負担、および高額な医療費の主原因でもある。
前立腺ガンが局部にとどまっており、患者の平均余命が10年以上である場合は、前立腺全摘出術がこの疾患の根絶の可能性が一番高い。これまでは、この手法の欠点は、ほとんどのガンが、それが検出される時点までに手術の限界を超えて広がってしまっていることであった。大きい高悪性度の腫瘍を有している患者は、前立腺全摘出術によってうまく処置できる可能性は低い。
放射線治療もまた、前立腺全摘出術に代わるものとして広く使用されている。放射線治療による一般的な処置を施される患者は、高齢者や健康状態の悪い患者であり、高悪性度のより臨床的に進行した腫瘍を有している患者である。特に好ましい手法は外照射療法であり、これには、三次元共焦放射線治療(ここでは、照射領域は、処置される組織の容積に合うように設計される);組織内照射治療(ここでは、放射活性化合物の種子が超音波誘導を使用して埋め込まれる);および、外照射療法と組織内照射治療の組み合わせが含まれる。
局部にとどまっている進行した疾患を有している患者の処置には、前立腺全摘出術または放射線治療の前もしくは後に、ホルモン療法が利用されている。ホルモン療法は、散在性の前立腺ガンの男性を処置する主要な形式である。睾丸摘出によって血清テストステロン濃度を低下させ、一方で、エストロゲン療法も同様に効果的である。エストロゲン由来のジエチルスチルベストロールは、心血管系毒性を生じるという欠点を有している別の有用なホルモン療法である。性腺刺激ホルモン放出ホルモンアゴニストが投与されると、テストステロン濃度は最終的には低下する。フルタミドおよび他の非ステロイド系の抗アンドロゲン薬は、その細胞内受容体に対するテストステロンの結合をブロックする。結果として、これはテストステロンの作用をブロックし、血清テストステロン濃度を増大させて、患者を強いまま維持することができる−−前立腺全摘出術および放射線治療後の有意な問題である。
細胞傷害性を有する化学療法は、前立腺ガンを処置することにおいてはほとんど効果がない。その毒性により、このような治療は高齢の患者には適さない。さらに、前立腺ガンは細胞傷害性薬に対して比較的抵抗性がある。
再発した疾患、またはより進行した疾患もまた、抗アンドロゲン治療で処置される。残念なことに、ほぼ全ての腫瘍はホルモン耐性となり、直ちに有効な治療方法がない状況へと進行する。
Landis,S.H.ら,「CA Cancer J.Clin.」1998年,第48巻:6−29 Parkerら,1997,「CA Cancer J.Clin.」1997年,第47巻:5−280 Wingoら,「CA Cancer J.Clin.」1996年,第46巻:113−25
したがって、患者の正常な組織に対しては圧倒的な毒性はなく、前立腺ガン細胞を選択的に排除することにおいて有効である、前立腺ガンの有効な治療方法が必要とされている。
(発明の要旨)
本発明は、一部、PSMAタンパク質の多量体形態、特に、二量体の形態、二量体PSMAタンパク質を含む組成物およびキット、さらには、これらの組成物を生産、精製、処理、および使用する方法に関する。
1つの態様においては、多量体形態のPSMAタンパク質を含む組成物が提供される。いくつかの実施形態においては、これらの組成物には、単離されたPSMAタンパク質が含まれ、その少なくとも5%がPSMAタンパク質多量体の形態である。他の実施形態においては、単離されたPSMAタンパク質の少なくとも10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%またはそれ以上が、PSMAタンパク質多量体の形態である。他の実施形態においては、PSMAタンパク質多量体はPSMAタンパク質二量体である。ここでは、PSMAタンパク質二量体は、2つのPSMAタンパク質の共有結合または非共有結合によって形成される。いくつかの実施形態においては、PSMAタンパク質二量体は、共有結合によって安定なPSMA二量体を形成するように操作される。いくつかの実施形態においては、共有結合はジスルフィド結合である。好ましくは、PSMAタンパク質二量体は天然に存在するPSMA二量体と同じ様式で会合するか、または天然に存在するPSMA二量体を認識する抗体を作成するために使用することができる少なくとも1つの抗原性エピトープを形成するような様式で会合する。これらの抗体は、好ましくは、天然に存在するPSMA二量体を認識し、PSMA単量体を認識しないか、または、天然に存在するPSMA二量体を高い特異性で認識する。本発明のいくつかの実施形態においては、二量体の割合(%)は、PSMAタンパク質の総数(単量体、二量体、または他の多量体)に対する二量体形態のPSMAタンパク質分子の数に関して計算することができる。他の実施形態においては、二量体の割合(%)は、PSMA単量体、PSMA二量体、およびPSMA多量体の数に対するPSMA二量体の数に関して計算することができる。
いくつかの実施形態においては、PSMAタンパク質多量体には、全長のPSMAタンパク質(配列番号1)またはそのフラグメントが含まれる。他の実施形態においては、PSMAタンパク質多量体には、PSMAの細胞外部分(配列番号1のアミノ酸44〜750)またはそのフラグメントが含まれる。さらに他の実施形態においては、PSMAタンパク質多量体には、配列番号1のアミノ酸58〜750またはそのフラグメントが含まれる。なお他の実施形態においては、PSMAタンパク質多量体には、配列番号1のアミノ酸610〜750またはそのフラグメントが含まれる。フラグメントは、PSMA、好ましくは、天然に存在するPSMA二量体を認識する抗体を作成するために使用することができるPSMA多量体を形成することができる。通常は、PSMA多量体はホモ多量体であり、これは、2つ以上のPSMA分子が同じであることを意味する。他の実施形態においては、PSMA多量体は、ヘテロ多量体であり、これによれば、PSMAタンパク質の少なくとも2つは同じではない。なお他の実施形態においては、複数のPSMAタンパク質が機能的に同等のタンパク質であることもでき、これによれば、PSMAタンパク質は保存的に置換されている。
本発明の別の態様においては、単離された多量体PSMAタンパク質を含む組成物が提供され、ここでは、組成物には、単量体PSMAタンパク質が35%未満含まれている。さらに他の実施形態においては、組成物には、単量体PSMAタンパク質が20%未満含まれている。なお他の実施形態においては、組成物には、単量体PSMAタンパク質が15%未満含まれている。さらに他の実施形態においては、組成物には、単量体PSMAタンパク質が5%未満含まれている。いくつかの好ましい実施形態においては、単離された多量体PSMAタンパク質は単離された二量体PSMAタンパク質である。
本発明のいくつかの態様においては、PSMAの多量体への会合、特に、二量体会合を保存または促進する因子および組成物が提供される。いくつかの実施形態においては、これらの因子として、金属イオン、塩、またはpH調節因子が挙げられる。多量体PSMAへの会合を保存または促進するこれらの因子は、個々がそのように行うことができ、また組み合わせにおいてそのように行う場合もある。したがって、本発明の別の態様においては、金属イオンと組み合わせてPSMAタンパク質多量体を含む組成物が提供される。いくつかの実施形態においては、これらの組成物には、PSMAタンパク質(その形態にはかかわらず、全PSMAタンパク質)に対して少なくとも0.25モル等量の金属イオンが含まれる。他の実施形態においては、PSMAタンパク質に対して少なくとも0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.3、1.5、1.7、2、3、4、5、またはそれ以上のモル等量の金属イオンが、組成物に存在する。他の実施形態においては、金属イオンは、PSMAタンパク質に対してモル過剰で存在する。いくつかの好ましい実施形態においては、提供される組成物にはキレート化剤は含まれない。
本発明のなお別の態様においては、PSMAタンパク質の多量体への会合を促進または保存する溶液中にPSMAタンパク質を含む組成物が提供される。いくつかの実施形態においては、PSMAタンパク質の多量体への会合を促進または保存する溶液は、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液である。他の実施形態においては、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液は、4から8までの範囲のpHを有している。さらに他の実施形態においては、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液は、5から7までの範囲のpHを有している。他の実施形態には、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液が5.5から7の範囲のpHを有している組成物が含まれる。さらに他の実施形態においては、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液は6のpHを有している。
本発明のさらに別の態様においては、PSMAタンパク質の多量体への会合を促進または保存する溶液中にPSMAタンパク質を含む組成物が提供され、ここでは、溶液には塩が含まれる。いくつかの実施形態においては、塩の陽イオン性成分は、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせであり、塩の陰イオン性成分は塩化物、硫酸塩、酢酸塩、またはそれらの組み合わせである。好ましい実施形態においては、塩は塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、または硫酸アンモニウムである。いくつかの実施形態においては、塩は50mMから2Mの範囲の濃度で存在する。他の実施形態においては、塩は100mMから300mMの範囲の濃度で存在する。さらに他の実施形態においては、塩は、150mMの濃度で存在する。
本発明のなお別の態様においては、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液中にPSMAタンパク質を含む組成物が提供され、ここでは、溶液には金属イオンが含まれる。いくつかの実施形態においては、金属イオンは亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである。さらに他の実施形態においては、金属イオンは、亜鉛イオンおよびカルシウムイオンである。なお他の実施形態においては、亜鉛イオンとカルシウムイオンは、0.1mMから5mMの範囲の濃度で存在する。さらに他の実施形態においては、亜鉛イオンは、カルシウムイオンの濃度よりも低い濃度で存在する。いくつかの実施形態においては、亜鉛イオンは0.1mMの濃度で存在し、カルシウムイオンは1mMの濃度で存在する。他の実施形態においては、金属イオンはマグネシウムイオンである。これらの実施形態のいくつかにおいては、マグネシウムイオンは、0.1mMから5mMの範囲の濃度で存在する。他の実施形態においては、マグネシウムイオンは0.5mMの濃度で存在する。別の実施形態においては、金属イオンはマグネシウムイオンおよびカルシウムイオンである。好ましい実施形態においては、組成物にはキレート化剤は含まれない。
本発明のさらなる態様においては、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液中に単離されたPSMAタンパク質を含む組成物が提供され、ここでは、溶液には、(a)5から20mMのリン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、またはそれらの組み合わせ、(b)100から300mMの塩化ナトリウムまたは硫酸ナトリウム、および(c)0.1から2mMの少なくとも1つの金属イオンが含まれる。1つの実施形態においては、溶液は、4から8までの範囲のpHを有する。別の実施形態においては、溶液は、5から7までの範囲のpHを有する。さらに別の実施形態においては、溶液は、6から6.5までの範囲のpHを有する。いくつかの実施形態においては、金属イオンは亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである。
本発明のさらに別の態様においては、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液中に単離されたPSMAタンパク質を含む組成物が提供され、ここでは、溶液には、(a)1.47mMのリン酸ニ水素カリウム(potassium phosphate,monobasic)、(b)8.1mMのリン酸ニナトリウム(sodium phosphate,dibasic)、(c)2.68mMの塩化カリウム、(d)0.14Mの塩化ナトリウム、(e)0.9mMの塩化カルシウム、および(f)0.49mMの塩化マグネシウムが含まれ;そして溶液は、7.0のpHを有する。1つの実施形態においては、単離されたPSMAタンパク質は、0.2mg/mLから10mg/mLの間の濃度である。さらなる実施形態においては、単離されたPSMAタンパク質は、2mg/mLから5mg/mLの間の濃度である。他の実施形態においては、単離されたPSMAタンパク質は、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10,11、12、13、14、15、17、20、22、25、30、35、40、45、50mg/mL、またはそれ以上の濃度である。別の実施形態においては、単離されたPSMAタンパク質は0.2mg/mLの濃度である。さらなる実施形態においては、単離されたPSMAタンパク質は2mg/mLの濃度である。いくつかの実施形態においては、提供される組成物には、さらに、アジュバントが含まれる。1つの実施形態においては、アジュバントは、サポニンベースのアジュバントである。別の実施形態においては、サポニンベースのアジュバントはQS−21である。いくつかの実施形態においては、アジュバントは、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90,100、110、120、130、140、150、175、200、225、250、300μgまたはそれ以上の量で存在する。1つの実施形態においては、QS−21は、50μgから150μgの間の量で存在する。別の実施形態においては、QS−21は、50μgの量で存在する。別の実施形態においては、QS−21は、100μgの量で存在する。いくつかの実施形態においては、このような組成物が被験体に投与される場合には、アジュバントの量は被験体に対する1回の用量あたりのアジュバントの量である。
本発明の別の態様においては、PSMAタンパク質の多量体への会合、特に、二量体会合を促進または保存する因子をもまた含む、PSMAタンパク質を含む組成物が提供される。ここでは、組成物は、−80℃で保存された場合に安定である。本発明の1つの態様においては、組成物は、−20℃で保存された場合に安定である。さらに他の態様においては、組成物は、4℃で保存された場合に安定である。本発明のなお別の態様においては、組成物は、室温で保存された場合に安定である。
本発明の別の態様により、PSMAタンパク質の溶液を得ること、およびpHを4から8の範囲に調節することによって、溶液中のPSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する方法が提供される。いくつかの実施形態においては、pHは5から7の範囲に調節される。他の実施形態においては、pHは、5.5から7の範囲に調節される。なお他の実施形態においては、pHは6に調節される。
本発明の別の態様においては、PSMAタンパク質の二量体の形成を促進または保存するために有効な量で、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する第1の因子と、溶液中のPSMAタンパク質を接触させることによってPSMAタンパク質を処理する方法が提供される。いくつかの実施形態においては、PSMAタンパク質の二量体の形成を促進または保存するために有効な量は、溶液中のPSMAタンパク質の少なくとも5%を、二量体の形態に促進または維持するために十分な量である。他の実施形態においては、溶液中のPSMAタンパク質の少なくとも10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、またはそれ以上が二量体の形態である。二量体形態のPSMAの割合(%)は、種々の形態のPSMAタンパク質の総量に対して計算される。言い換えると、割合(%)は、PSMA単量体、二量体、および他の多量体の数に対するPSMA二量体の数にしたがって計算される。いくつかの実施形態においては、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する第1の因子は、塩、金属イオン、またはpH調整剤である。塩の陽イオン性成分として、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせを挙げることができ、一方、塩の陰イオン性成分としては、塩化物、硫酸塩、酢酸塩、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。いくつかの実施形態においては、塩は塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、または硫酸アンモニウムである。他の実施形態においては、塩は50mMから2Mの範囲の濃度で存在する。さらに他の実施形態においては、塩は100mMから300mMの範囲の濃度で存在する。なお他の実施形態においては、塩は、150mMの濃度で存在する。本発明のいくつかの実施形態においては、この方法にはさらに、PSMAタンパク質溶液を、アジュバントまたは希釈剤と混合することが含まれる。アジュバントまたは希釈剤は、100mMから300mMの塩濃度になるように希釈される量で、PSMAタンパク質と混合することができる。いくつかの実施形態においては、塩濃度は150mMのなるように希釈される。特定の実施形態においては、これは、被験体に溶液を投与する前に行われる。他の実施形態においては、第1の因子は金属イオンであり、金属イオンは、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態においては、金属イオンは、亜鉛イオンおよびカルシウムイオンの組み合わせである。さらに他の実施形態においては、亜鉛イオンとカルシウムイオンは、0.1mMから5mMの範囲の濃度で存在する。なお他の実施形態においては、亜鉛イオンは、カルシウムイオンの濃度よりも低い濃度で存在する。さらなる実施形態においては、亜鉛イオンは0.1mMの濃度で存在し、カルシウムイオンは1mMの濃度で存在する。他の実施形態においては、金属イオンはマグネシウムイオンである。これらの実施形態のいくつかにおいては、マグネシウムイオンは、0.1mMから5mMの範囲の濃度で存在する。さらに他のこれらの実施形態においては、マグネシウムイオンは0.5mMの濃度で存在する。第1の因子が特定のpHの溶液であるこれらの実施形態においては、溶液のpHは、4から8までの範囲になるように調節される。いくつかの実施形態においては、溶液のpHは、5から7までの範囲になるように調節される。さらに他の別の実施形態においては、溶液のpHは、5.5から7までの範囲になるように調節される。なお他の実施形態においては、溶液のpHは、6になるように調節される。
いくつかの実施形態においては、この方法にはさらに、PSMAタンパク質を、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する第2の因子と接触させることが含まれる。ここでは、第2の因子は第1の因子とは異なる。第1の因子とは異なる第2の因子としては、種々のタイプまたは種々のクラスの因子が挙げられる。したがって、第2の因子は、金属イオン、塩、またはpH調整剤であり得る。第1の因子が金属イオンであるいくつかの実施形態においては、第2の因子は、塩、pH調整剤、または特定のpHの溶液であり得る。第1の因子が塩である他の実施形態においては、第2の因子は、金属イオン、pH調整剤、または特定のpHの溶液である。第1の因子がpH調整剤または特定のpHの溶液であるさらに別の実施形態においては、第2の因子は金属イオンまたは塩である。なお他の実施形態においては、第1の因子は塩、金属イオン、pH調整剤、または特定のpHの溶液であり得、第2の因子は、同じクラスではあるが、同じクラスの異なるタイプの因子であり得る。例えば、第1の因子が塩化ナトリウムのような塩である場合には、第2の因子もまた、例えば、硫酸アンモニウムのような異なるタイプの塩であり得る。
本発明の別の態様においては、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する因子の存在下でのクロマトグラフィーにPSMAを含むサンプルを供することによってPSMAタンパク質を含むサンプルを精製する方法が提供される。いくつかの実施形態においては、PSMAの二量体会合を促進または保存する因子は、金属イオン、塩、または4から8の範囲のpHの溶液、あるいはそれらの組み合わせである。好ましい実施形態においては、金属イオンは、カルシウムイオンとマグネシウムイオンの組み合わせである。1つのこのような実施形態においては、カルシウムイオンとマグネシウムイオンは、それぞれが、0.1mMから5mMの範囲の濃度で存在する。さらなる実施形態においては、カルシウムイオンとマグネシウムイオンは、それぞれ、1mMと0.5mMの濃度で存在する。PSMAの二量体会合を促進または保存する因子が塩である他の実施形態においては、塩は、50mMから2Mの範囲の濃度で存在する。これらの実施形態のいくつかにおいては、塩は2Mの濃度で存在する。PSMAの二量体会合を促進または保存する因子が4から8の範囲のpHの溶液である、なお他の実施形態においては、溶液のpHは5から7の範囲にある。なお他の実施形態においては、溶液のpHは6から7.5の範囲にある。
本発明の他の態様においては、第1のカラムにサンプルを載せること、第1のカラムを、塩と金属イオンを含む第1の洗浄溶液で洗浄すること、そして第1のカラムから溶出するPSMAタンパク質を回収することによって、PSMAタンパク質を含むサンプルを精製する方法が提供される。いくつかの実施形態においては、塩は、洗浄溶液中で35%を超えない飽和率の硫酸アンモニウムである。
本発明の複数の実施形態においては、この方法にはさらに、PSMAタンパク質を含む透析された溶液またはダイアフィルトレーションされた(diafiltrated)溶液を生じるように、6から7.5の範囲のpHの第1の塩溶液で溶出させられたPSMAタンパク質を透析またはダイアフィルトレーションすることが含まれる。これらの実施形態のいくつかにおいては、第1の塩溶液は少なくとも5mMの塩濃度を有する。これらの実施形態のさらに他のものにおいては、第1の塩溶液は、pH7の10mMのリン酸ナトリウム溶液である。
本発明のさらに他の実施形態においては、この方法にはさらに、溶出させられたPSMAタンパク質、PSMAタンパク質を含む透析された溶液またはダイアフィルトレーションされた溶液を、第2のカラムに載せること、第2のカラムを第2の塩溶液で洗浄すること、そして第2の洗浄液によって溶出させられたPSMAを回収することが含まれる。いくつかの実施形態においては、第2の塩溶液は、100mMから2Mの塩濃度を有する。これらの実施形態の特定のものにおいては、第2の塩溶液は10mMのリン酸ナトリウム中の2Mの塩化ナトリウムである。さらに他の実施形態においては、第2の塩溶液は6から7.5の範囲のpHを有する。
本発明のなお別の実施形態においては、この方法にはさらに、金属イオンの溶液を含む第2の塩溶液によって溶出させられたPSMAを透析またはダイアフィルトレーションすること、第2の塩溶液によって溶出させられた透析またはダイアフィルトレーションされたPSMAを第3のカラムに載せること、塩と金属イオンを含む第2の洗浄溶液で第3のカラムを洗浄すること、および溶出させられたPSMAを回収することが含まれる。これらの実施形態のいくつかにおいては、pHは、精製工程の全てを通じて6から7.5の範囲に維持される。
他の実施形態においては、この方法にはさらに、種々の形態のPSMAタンパク質を分離することが含まれる。ここでは、種々の形態のPSMAタンパク質は、PSMAの単量体、二量体、または他の多量体形態である。これらの実施形態のいくつかにおいては、種々の形態のPSMAタンパク質は、サイズ排除(size exclusion)クロマトグラフィーによって分離される。
本発明のなお別の態様においては、候補の因子との接触の前に、サンプル中の1つの形態のPSMAタンパク質の量を決定すること、サンプルを候補の因子と接触させること、接触の後に、サンプル中のその形態のPSMAタンパク質の量を決定すること、および接触の前と後のサンプル中のその形態のPSMAタンパク質の量を比較することによる、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する因子を同定する方法が提供される。いくつかの実施形態においては、PSMAタンパク質の形態は、単量体または二量体である。他の実施形態においては、PSMAの形態は、3個以上のPSMAタンパク質が会合した別の多量体形態であり得る。
本発明の別の態様においては、本明細書中に提供される任意の組成物の有効量を被験体に投与することを含む、PSMAを発現する被験体中の細胞に対する免疫応答を誘発または増強するように、被験体を処置する方法が提供される。いくつかの実施形態においては、発現されるPSMAは細胞表面上で発現される。他の実施形態においては、方法にはさらに、PSMAタンパク質を含む組成物の1回以上のブースター用量を投与することが含まれる。これらの実施形態のいくつかにおいては、PSMAタンパク質を含む組成物は、PSMAタンパク質二量体の組成物である。さらに他の実施形態においては、ブースター用量の組成物にはさらにアジュバントが含まれる。なお他の実施形態においては、ブースター用量の組成物は、本明細書中に提供される組成物のいずれかであり得る。さらに他の実施形態においては、組成物は、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄から、皮内、または表皮からの投与によって投与される。本発明のこの態様においては、被験体はガンを有しているか、またはガンのリスクがある。いくつかの実施形態においては、被験体はまたガンについて処置されている。いくつかの実施形態においては、ガンは原発性腫瘍であり、また、転移性のガンでもある。好ましい実施形態においては、被験体は前立腺ガンを有している。いくつかの実施形態においては、被験体は去勢されていない患者であり、好ましくは、一次療法、例えば、前立腺切除術または放射線治療を受けた患者である。1つの実施形態においては、去勢されていない患者は、180ng/mL以上の血清テストステロン濃度を有している。他の実施形態においては、患者は去勢された患者であり、好ましくは、ホルモン療法が完了した患者である。1つの実施形態においては、去勢された患者は、50ng/mL未満の血清テストステロン濃度を有する。なお他の実施形態においては、被験体は、前立腺ガンの従来のガン治療法を受けた患者である。
本発明の別の態様においては、ガン、例えば、前立腺ガンの被験体を処置する方法が提供される。このような方法には、本明細書中に提供される組成物の少なくとも1つを被験体に投与することが含まれる。1つの実施形態においては、この方法には、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液中に単離されたPSMAタンパク質を含む組成物の治療有効量を被験体に投与することが含まれる。ここでは、組成物は、前立腺ガンの処置に有効である。別の実施形態においては、方法にはさらに、アジュバント(好ましくは、単離されたPSMAタンパク質を含む組成物中に含まれる)の投与が含まれる。いくつかの実施形態においては、アジュバントは、サポニンベースのアジュバントである。他の実施形態においては、この方法にはさらに、被験体に従来のガンの治療法を施すことが含まれる。従来のガンの治療法としては、外科手術、放射線治療、凍結外科手術、温熱療法、ホルモン療法、または化学療法が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明のさらに別の態様においては、ガンの被験体において転移を阻害する方法もまた提供される。このような方法の一例としては、被験体に、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液中に単離されたPSMAタンパク質を含む組成物の治療有効量を投与することが挙げられ、ここでは、組成物は、転移を阻害することにおいて有効である。1つの実施形態においては、この方法には、アジュバント(好ましくは、単離されたPSMAタンパク質を含む組成物の1つの成分である)の投与もまた含まれる。別の実施形態においては、この方法にはさらに、被験体に対して、従来の前立腺ガンの治療法を施すことが含まれる。
本発明の別の態様においては、被験体に対して、提供される組成物のいずれかの有効量を投与することによって免疫応答を誘発する方法が提供される。いくつかの実施形態においては、この方法にはさらに、PSMAタンパク質を含む組成物の1回以上のブースター用量を投与することが含まれる。これらの実施形態の特定のものにおいては、PSMAタンパク質を含む組成物は、PSMAタンパク質二量体を含む組成物である。さらに他の実施形態においては、ブースター用量の組成物は本明細書中に提供される組成物のいずれかである。なお別の実施形態においては、ブースター用量の組成物にもまたアジュバントが含まれ得る。
本発明の他の態様においては、提供される組成物のいずれかと、使用のための説明書を含むキットが提供される。いくつかの態様においては、キットには、本明細書中に提供される多量体組成物、アジュバント、および混合するための説明書が含まれる。他の態様においては、キットには、本明細書中に提供される組成物の1つ、希釈剤、および混合するための説明書が含まれる。いくつかの実施形態においては、組成物は、バイアル、または隔壁のあるアンプル、または注射器の中に提供される。他の実施形態においては、組成物は凍結乾燥させられた形態である。
本明細書中に提供される組成物にはさらに、治療薬(例えば、サイトカイン、抗ガン剤、アジュバントなど)が含まれ得る。いくつかの実施形態においては、アジュバントはミョウバン;モノホスホリルリピドA;サポニン:サポニン画分;サポニンベースのアジュバント(例えば、SaponImmune(登録商標));化学修飾されたサポニン;QS−7;QS−17;QS−18;QS−21;多糖をベースとするアジュバント(例えば、PolysaccImmune(登録商標));合成のアジュバント(例えば、SynthImmune(登録商標);免疫賦活オリゴヌクレオチド;不完全フロイントアジュバント;完全フロイントアジュバント;ビタミンE;生分解性油から調製された水中油エマルジョン;モンタナイド(montanide)(例えば、MONTANIDE ISA51およびMONTANIDE ISA720);Quil A;免疫賦活複合体として知られているQuil Aとコレステロールのミセル混合物(ISCOMS);MPLおよびマイコバクテリア細胞壁骨格の組み合わせ;ENHANZYN(登録商標);RC−529;RC−522;CRL−1005;L−121;α−ガラクトシルセラミド;ポリラクチド−コグリコリド(poly−lactide−co−glycolide)(PLG)または他の同様のポリマーから構成される生分解性粒子の組成物;酸化アルミニウムまたは酸化鉄のビーズの組成物;あるいはそれらの組み合わせである。アジュバントの他の特異的な例としては、QS−21画分、例えば、粗QA−21、QA−21H型、QA−21−V1;QA−21−V2;QA−21−V1とQA−21−V2の組み合わせ、および化学修飾された形態、あるいはそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態においては、好ましいアジュバントはQS−21である。
本明細書中で使用される場合は、「サポニンベースのアジュバント」は、サポニンもしくはその一部をベースとするか、またはサポニンもしくはその一部を含む任意のアジュバントである。したがって、サポニンベースのアジュバントとしては、サポニン、サポニン画分、および修飾されたサポニン(例えば、化学修飾されたサポニン)が挙げられる。
別の実施形態においては、本明細書中に提供される組成物にはまた、ガン治療薬も含まれ得る。ガン治療薬としては、被験体のガンを処置するために使用される任意の薬剤が挙げられる。いくつかの実施形態においては、ガン治療薬は化学療法薬であり、例えば、ドセタキセルである。ガン治療薬としてはまた、抗炎症剤および免疫調節剤も挙げられる。抗炎症剤は、1つの実施形態においては、プレドニソンである。別の実施形態においては、免疫調節剤はサイトカインである。
他の実施形態においては、提供される組成物には、少なくとも1種の緩衝剤も含まれ得る。緩衝剤としては、PBS(リン酸緩衝化生理食塩水)、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸、リン酸ナトリウム、リン酸、アスコルビン酸ナトリウム、酒石酸、マレイン酸、グリシン、乳酸ナトリウム、乳酸、アスコルビン酸、イミダゾール、重炭酸ナトリウム、炭酸、コハク酸ナトリウム、コハク酸、ヒスチジン、安息香酸ナトリウム、安息香酸、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態においては、提供される組成物にはさらに、遊離のアミノ酸が含まれる。これらの遊離のアミノ酸は、天然に存在するものであっても、また天然に存在しないものであってもよい。いくつかの実施形態においては、遊離のアミノ酸は非酸性の遊離のアミノ酸である。非酸性の遊離のアミノ酸の例としては、グリシン、プロリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、アルギニン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
界面活性剤を含むPSMAタンパク質多量体の組成物もまた提供される。このような界面活性剤としては、Tween20、Tween80、TritonX−100、ドデシルマルトシド(dodecylmaltoside)、コール酸、CHAPS、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
抗凍結剤、抗酸化剤、保存剤、またはそれらの組み合わせを含む、PSMAタンパク質多量体の組成物もまた提供される。抗凍結剤の例としては、糖、ポリオール、アミノ酸、ポリマー、無機塩、有機塩、トリメチルアミンN−オキサイド、サルコシン、ベタイン、γ−アミノ酪酸、オクタピン(octapine)、アラノピン(alanopine)、ストロンビン(strombine)、ジメチルスルホキシド、およびエタノールが挙げられる。抗凍結剤が糖である場合は、糖は、スクロース、ラクトース、グルコース、トレハロース、またはマルトースであり得る。抗凍結剤がポリオールである場合の他の実施形態においては、ポリオールはイノシトール、エチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、キシリトール、マンニトール、または2−メチル−2,4−ペンタン−ジオールであり得る。抗凍結剤がアミノ酸である場合は、アミノ酸はグルタミン酸Na、プロリン、α−アラニン、β−アラニン、グリシン、リジン−HCl、または4−ヒドロキシプロリンであり得る。抗凍結剤がポリマーである場合は、ポリマーは、ポリエチレングリコール、デキストラン、またはポリビニルピロリドンであり得る。抗凍結剤が無機塩である場合は、抗凍結剤は、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム、フッ化ナトリウムであり得る。最後に、抗凍結剤が有機塩である場合は、有機塩は、酢酸ナトリウム、ナトリウムポリエチレン、カプリル酸ナトリウム、プロピオン酸塩、乳酸塩、またはコハク酸塩であり得る。いくつかの実施形態においては、これらの組成物の一部である抗酸化剤の例としては、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、アルキルガレート(alkylgallate)、ジチオスレイトール(DTT)、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜ジチオン酸ナトリウム、チオグリコール酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、トコフェロール、トコフェロール誘導体、モノチオグリセロール、および亜硫酸ナトリウムが挙げられる。いくつかの実施形態においては、アスコルビン酸誘導体として、アスコルビン酸パルミテート、アスコルビン酸ステアレート、アスコルビン酸ナトリウム、およびアスコルビン酸カルシウムが挙げられ、一方、トコフェロール誘導体としては、d−α−トコフェロール、d−α−酢酸トコフェロール、dl−α−酢酸トコフェロール、d−αコハク酸トコフェロール、β−トコフェロール、δ−トコフェロール、γ−トコフェロール、およびd−α−トコフェロールポリオキシエチレングリコール1000スクシネートが挙げられる。いくつかの実施形態においては、組成物中に存在する保存剤の例として、塩化ベンザルコニウム(benzalkonium)、クロロブタノール、パラベン、チメロサール、ベンジルアルコール、およびフェノールが挙げられる。
いくつかの実施形態においては、組成物は生理学的に許容される組成物である。
いくつかの実施形態においては、液体の形態、または凍結乾燥させられた形態の組成物が提供される。
いくつかの他の実施形態においては、提供される組成物は滅菌のものである。
本発明の他の態様においては、本明細書中に提供される組成物のいずれかと薬学的に受容可能なキャリアを含む薬学的組成物が提供される。
本発明はまた、一部、前立腺特異的膜抗原(PSMA)の細胞外ドメインに特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメント、そのような抗体またはその抗原結合フラグメントの1つまたは組み合わせを含む組成物、抗体を生産するハイブリドーマ細胞株、ならびにガンの診断および処置のために抗体またはその抗原結合フラグメントを使用する方法にも関する。
本発明の1つの態様に従うと、単離された抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。抗体またはそのフラグメントは、前立腺特異的膜抗原(PSMA)の細胞外ドメインに特異的に結合し、PSMA上のその標的エピトープに対する第2の抗体の特異的結合を競合的に阻害する。本発明の第2の態様においては、第2の抗体によって定義される前立腺特異的膜抗原(PSMA)上のエピトープに特異的に結合する単離された抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。本発明の上記の態様のそれぞれにおいて、第2の抗体は、以下からなる群より選択される:PSMA3.7、PSMA3.8、PSMA3.9、PSMA3.11、PSMA5.4、PSMA7.1、PSMA7.3、PSMA10.3、PSMA1.8.3、PSMA A3.1.3、PSMA A3.3.1、Abgenix 4.248.2、Abgenix 4.360.3、Abgenix 4.7.1、Abgenix 4.4.1、Abgenix 4.177.3、Abgenix 4.16.1、Abgenix 4.22.3、Abgenix 4.28.3、Abgenix 4.40.2、Abgenix 4.48.3、Abgenix 4.49.1、Abgenix 4.209.3、Abgenix 4.219.3、Abgenix 4.288.1、Abgenix 4.333.1、Abgenix 4.54.1、Abgenix 4.153.1、Abgenix 4.232.3、Abgenix 4.292.3、Abgenix 4.304.1、Abgenix 4.78.1、Abgenix 4.152.1。これらの抗体は、(a)配列番号2〜7に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる重鎖と、(b)配列番号8〜13に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる軽鎖を含む。
特定の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、以下からなる群より選択される:PSMA3.7、PSMA3.8、PSMA3.9、PSMA3.11、PSMA5.4、PSMA7.3、PSMA10.3、PSMA1.8.3、PSMA A3.1.3、PSMA A3.3.1、Abgenix 4.248.2、Abgenix 4.360.3、Abgenix 4.7.1、Abgenix 4.4.1、Abgenix 4.177.3、Abgenix 4.16.1、Abgenix 4.22.3、Abgenix 4.28.3、Abgenix 4.40.2、Abgenix 4.48.3、Abgenix 4.49.1、Abgenix 4.209.3、Abgenix 4.219.3、Abgenix 4.288.1、Abgenix 4.333.1、Abgenix 4.54.1、Abgenix 4.153.1、Abgenix 4.232.3、Abgenix 4.292.3、Abgenix 4.304.1、Abgenix 4.78.1、およびAbgenix 4.152.1。他の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、(a)配列番号2〜7に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる重鎖と、(b)配列番号8〜13に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる軽鎖を含む抗体、ならびにその抗原結合フラグメントからなる群より選択される。
さらなる実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、上記の抗体をコードするヌクレオチド配列に対して少なくとも約90%同一、好ましくは、少なくとも約95%同一、より好ましくは、少なくとも約97%同一、なおさらに好ましくは、少なくとも約98%同一、そして最も好ましくは少なくとも99%同一であるヌクレオチド配列を含む核酸分子によってコードされる。
上記の態様のいくつかの実施形態においては、単離された抗体の抗原結合フラグメントが提供される。抗原結合フラグメントには、(a)配列番号14、18、22、26、および30に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる重鎖可変領域と、(b)配列番号16、20、24、28、および32に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる軽鎖可変領域が含まれる。他の実施形態においては、抗原結合フラグメントには、(a)配列番号15、19、23、27、および31に示されるアミノ酸配列からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、(b)配列番号17、21、25、29、および33に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域が含まれる。
本発明のさらなる実施形態においては、上記抗原結合フラグメントのCDRを含む、抗体の単離された抗原結合フラグメントが提供される。好ましくは、CDRはCDR3である。
本発明の別の態様に従うと、上記の単離された抗体または抗原結合フラグメントをコードする単離された核酸分子を含む発現ベクターが提供される。これらの発現ベクターによって形質転換またはトランスフェクトされた宿主細胞もまた提供される。
特定の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、生存している細胞、例えば、腫瘍細胞または前立腺細胞、好ましくは、LNCaP細胞に結合するその能力について選択される。他の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、PSMAを発現する細胞の細胞溶解を媒介する。PSMAを発現する細胞の好ましい細胞溶解は、エフェクター細胞によって媒介されるか、またはエフェクター細胞の存在下で補体媒介される。
他の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、PSMAを発現する細胞の増殖を阻害する。好ましくは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、PSMAの細胞外ドメインに結合するためには細胞の溶解を必要とはしない。
さらなる実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgAsec、IgD、IgEからなる群より選択されるか、または、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgAsec、IgD、またはIgEの免疫グロブリン定常ドメインおよび/または可変ドメインを有する。他の実施形態においては、抗体は、二重特異的抗体または多特異的抗体である。
さらに他の実施形態においては、抗体は、組み換え抗体、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体、あるいはこれらの混合物である。特に好ましい実施形態においては、抗体は、ヒト抗体、例えば、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、またはモノクローナル抗体とポリクローナル抗体の混合物である。さらに他の実施形態においては、抗体は、二重特異的抗体または多特異的抗体である。
好ましい抗原結合フラグメントとしては、Fabフラグメント、F(ab’)フラグメント、およびFvフラグメントCDR3が挙げられる。
さらなる実施形態においては、単離された抗体または抗原結合フラグメントは、以下からなる群より選択されるハイブリドーマ細胞株によって生産されるモノクローナル抗体である:PSMA 3.7(PTA−3257)、PSMA 3.8、PSMA 3.9(PTA−3258)、PSMA 3.11(PTA−3269)、PSMA 5.4(PTA−3268)、PSMA 7.1(PTA−3292)、PSMA 7.3(PTA−3293)、PSMA 10.3(PTA−3247)、PSMA 1.8.3(PTA−3906)、PSMA A3.1.3(PTA−3904)、PSMA A3.3.1(PTA−3905)、Abgenix 4.248.2(PTA−4427)、Abgenix 4.360.3(PTA−4428)、Abgenix 4.7.1(PTA−4429)、Abgenix 4.4.1(PTA−4556)、Abgenix 4.177.3(PTA−4557)、Abgenix 4.16.1(PTA−4357)、Abgenix 4.22.3(PTA−4358)、Abgenix 4.28.3(PTA−4359)、Abgenix 4.40.2(PTA−4360)、Abgenix 4.48.3(PTA−4361)、Abgenix 4.49.1(PTA−4362)、Abgenix 4.209.3(PTA−4365)、Abgenix 4.219.3(PTA−4366)、Abgenix 4.288.1(PTA−4367)、Abgenix 4.333.1(PTA−4368)、Abgenix 4.54.1(PTA−4363)、Abgenix 4.153.1(PTA−4388)、Abgenix 4.232.3(PTA−4389)、Abgenix 4.292.3(PTA−4390)、Abgenix 4.304.1(PTA−4391)、Abgenix 4.78.1(PTA−4652)、およびAbgenix 4.152.1(PTA−4653)。
特定の他の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、立体構造エピトープに結合し、そして/また、前立腺特異的膜抗原と共に細胞内に内在化(internalize)される。他の実施形態においては、単離された抗体またはその抗原結合フラグメントは、標識、好ましくは、蛍光標識、酵素標識、放射標識、核磁気共鳴活性標識、発光標識、および発色団標識からなる群より選択される標識に結合させられる。
さらに他の実施形態においては、単離された抗体またはその抗原結合フラグメントは、少なくとも1つの治療的部分、例えば、薬剤(好ましくは、細胞傷害性薬、複製選択性ウイルス、毒素もしくはそのフラグメント、または、酵素もしくはそのフラグメント)に結合させられる。好ましい細胞傷害性薬としては、カリカエミシン、エスペラマイシン、メトトレキセート、ドキソルビシン、メルファラン、クロラムブシル、ARA−C、ビンデシン、マイトマイシンC、シスプラチン、エトポシド、ブレオマイシン、5−フルオロウラシル、エストラムスチン、ビンクリスチン、エトポシド、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、ドラスタチン10、オーリスタチンEおよびオーリスタチンPHEが挙げられる。他の実施形態においては、治療的部分は免疫賦活剤または免疫調節剤であり、好ましくは、サイトカイン、ケモカイン、およびアジュバントからなる群より選択されるものである。
いくつかの実施形態においては、本発明の抗体または抗原結合フラグメントは、細胞表面PSMAおよび/またはrsPSMAに特異的に結合し、約1×10−9Mまたはそれ未満の結合親和性を有する。好ましくは、結合親和性は、約1×10−10Mまたはそれ未満であり、より好ましくは、結合親和性は、約1×10−11Mまたはそれ未満である。他の実施形態においては、結合親和性は、約5×10−10Mである。
さらなる実施形態においては、本発明の抗体または抗原結合フラグメントは、約1×10−10M未満のIC50で、PSMAを発現する細胞の特異的な細胞死滅を媒介する。好ましくは、IC50は、約1×10−11M未満である。より好ましくは、IC50は、約1×10−12M未満である。他の実施形態においては、IC50は、約1.5×10−11M未満である。
なお他の実施形態においては、単離された抗体またはその抗原結合フラグメントは、放射性同位元素に結合させられる。放射性同位元素は、α線、β線、またはγ線を放射することができる。好ましくは、放射性同位元素は、225Ac、211At、212Bi、213Bi、186Rh、188Rh、177Lu、90Y、131I、67Cu、125I、123I、77Br、153Sm、166Ho、64Cu、212Pb、224Ra、および223Raからなる群より選択される。
本発明の別の態様に従うと、以下からなる群より選択される抗体を生産するハイブリドーマ細胞株が提供される:PSMA3.7、PSMA3.8、PSMA3.9、PSMA3.11、PSMA5.4、PSMA7.1、PSMA7.3、PSMA10.3、PSMA1.8.3、PSMA A3.1.3、PSMA A3.3.1、Abgenix 4.248.2、Abgenix 4.360.3、Abgenix 4.7.1、Abgenix 4.4.1、Abgenix 4.177.3、Abgenix 4.16.1、Abgenix 4.22.3、Abgenix 4.28.3、Abgenix 4.40.2、Abgenix 4.48.3、Abgenix 4.49.1、Abgenix 4.209.3、Abgenix 4.219.3、Abgenix 4.288.1、Abgenix 4.333.1、Abgenix 4.54.1、Abgenix 4.153.1、Abgenix 4.232.3、Abgenix 4.292.3、Abgenix 4.304.1、Abgenix 4.78.1、およびAbgenix 4.152.1。いくつかの実施形態においては、ハイブリドーマ細胞株は、以下からなる群より選択される:PSMA 3.7(PTA−3257)、PSMA 3.8、PSMA 3.9(PTA−3258)、PSMA 3.11(PTA−3269)、PSMA 5.4(PTA−3268)、PSMA 7.1(PTA−3292)、PSMA 7.3(PTA−3293)、PSMA 10.3(PTA−3247)、PSMA 1.8.3(PTA−3906)、PSMA A3.1.3(PTA−3904)、PSMA A3.3.1(PTA−3905)、Abgenix 4.248.2(PTA−4427)、Abgenix 4.360.3(PTA−4428)、Abgenix 4.7.1(PTA−4429)、Abgenix 4.4.1(PTA−4556)、Abgenix 4.177.3(PTA−4557)、Abgenix 4.16.1(PTA−4357)、Abgenix 4.22.3(PTA−4358)、Abgenix 4.28.3(PTA−4359)、Abgenix 4.40.2(PTA−4360)、Abgenix 4.48.3(PTA−4361)、Abgenix 4.49.1(PTA−4362)、Abgenix 4.209.3(PTA−4365)、Abgenix 4.219.3(PTA−4366)、Abgenix 4.288.1(PTA−4367)、Abgenix 4.333.1(PTA−4368)、Abgenix 4.54.1(PTA−4363)、Abgenix 4.153.1(PTA−4388)、Abgenix 4.232.3(PTA−4389)、Abgenix 4.292.3(PTA−4390)、Abgenix 4.304.1(PTA−4391)、Abgenix 4.78.1(PTA−4652)、およびAbgenix 4.152.1(PTA−4653)。
本発明のさらなる態様に従うと、上記の抗体またはその抗原結合フラグメントと、薬学的に受容可能な単体、賦形剤、または安定剤を含む組成物が提供される。他の組成物には、上記の抗体またはその抗原結合フラグメントと、薬学的に受容可能なキャリア、賦形剤、または安定剤の2つ以上の組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態においては、組成物にはまた、抗腫瘍薬、免疫賦活剤、免疫調節剤、またはそれらの組み合わせも含まれる。好ましい抗腫瘍薬としては、細胞傷害性薬、腫瘍の新脈管系に作用する薬剤、またはそれらの組み合わせが挙げられる。好ましい免疫調節剤としては、α−インターフェロン、γ−インターフェロン、腫瘍壊死因子−α、またはそれらの組み合わせが含まれる。好ましい免疫賦活剤としては、インターロイキン−2、免疫賦活オリゴヌクレオチド、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
本発明の別の態様に従うと、抗体依存性細胞傷害性(ADCC)を媒介する抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。いくつかの実施形態においては、これらの抗体またはその抗原結合フラグメントは、ヒトの前立腺ガン細胞のADCCを媒介する。他の実施形態においては、抗体はヒト抗体である。さらに他の実施形態においては、抗体は、5:1、10:1、15:1、20:1、25:1、30:1、40:1、50:1、またはそれ以上のエフェクター対標的比で、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、75%、またはそれ以上の細胞溶解を生体外で引き起こすことができる。他の実施形態においては、これらの抗体は、対照抗体よりも多くのADCCを媒介する。
本発明の別の態様に従うと、診断、予後診断、またはモニターするために前立腺ガンを検出するためのキットが提供される。このキットには、上記の単離された標識された抗体またはその抗原結合フラグメントと、標識を検出するための1つ以上の化合物が含まれる。好ましくは、標識は、蛍光標識、酵素標識、放射標識、核磁気共鳴活性標識、発光標識、および発色団標識からなる群より選択される。
別の態様においては、本発明により、凍結乾燥させられた形態でパッケージングされたか、または水性の媒体中にパッケージングされた、1つ以上の上記の単離された抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の別の態様においては、サンプル中のPSMAの存在、またはPSMAを発現する細胞の存在を検出するための方法が提供される。この方法には、サンプルを、PSMAの細胞外ドメインに特異的に結合する上記の抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかと、抗体またはその抗原結合フラグメントとPSMAとの間で複合体を形成させるために十分な時間の間、接触させること、および、PSMA−抗体複合体またはPSMA−抗原結合フラグメント複合体を検出することが含まれる。サンプル中に複合体が存在することは、PSMAまたはPSMAを発現する細胞がサンプル中に存在することを示す。
別の態様においては、本発明によって、被験体のPSMAによって媒介される疾患を診断するための他の方法が提供される。この方法には、前立腺特異的膜抗原の細胞外ドメインに特異的に結合する上記の抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかの一定の量を、PSMAによって媒介される疾患を有していると診断されると予想される被験体、またはPSMAによって媒介される疾患を有していると以前に診断された被験体に投与することが含まれる。この方法にはまた、抗体またはその抗原結合フラグメントとPSMAとの間で複合体を形成させること、および標的エピトープに対するPSMA−抗体複合体またはPSMA−抗原結合フラグメント抗体複合体の形成を検出することもまた含まれる。前立腺ガンを有していると診断されると予想される被験体、または前立腺ガンであると以前に診断された被験体における複合体の存在は、PSMAによって媒介される疾患の存在を示す。
この方法の特定の実施形態においては、PSMAによって媒介される疾患は前立腺ガンである。他の実施形態においては、PSMAによって媒介される疾患は前立腺ガン以外のガン、例えば、以下からなる群より選択される:移行上皮ガンを含む膀胱ガン;膵菅ガンを含む膵臓ガン;非小細胞肺ガンを含む肺ガン;一般的な腎細胞ガンを含む腎臓ガン;軟組織肉腫を含む肉腫;乳腺ガンを含む乳ガン;多形性膠芽腫を含む脳のガン;神経内分泌腫瘍;結腸ガンを含む結腸ガン;精巣の胎生期ガンを含む精巣ガン;および悪性黒色腫を含む黒色腫。
上記の方法の好ましい実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントが標識される。上記の方法の他の実施形態においては、二次抗体が、一次抗体またはその抗原結合フラグメントを検出するために投与される。
本発明のさらなる態様においては、PSMAによって媒介される疾患を有している被験体の予後を評価するための方法が提供される。この方法には、PSMAによって媒介される疾患を有していると診断されると予想される被験体、またはPSMAによって媒介される疾患を有していると以前に診断された被験体に対して、請求項A1またはB1に記載される抗体またはその抗原結合フラグメントの治療有効量を投与すること、抗体またはその抗原結合フラグメントとPSMAとの間で複合体を形成させること、ならびに、標的エピトープに対する複合体の形成を検出することが含まれる。PSMAによって媒介される疾患を有していると診断されると予想される被験体、またはPSMAによって媒介される疾患を有していると以前に診断された被験体における複合体の量は、予後の指標である。
本発明の別の態様においては、PSMAによって媒介される疾患を有している被験体の処置の有効性を評価するための方法が提供される。この方法には、PSMAによって媒介される疾患について処置されると予想される被験体に対して、上記の抗体またはその抗原結合フラグメントの有効量を投与すること、抗体またはその抗原結合フラグメントとPSMAとの間で複合体を形成させること、ならびに、標的エピトープに対する複合体の形成を検出することが含まれる。PSMAによって媒介される疾患を有していると診断されると予想される被験体、またはPSMAによって媒介される疾患を有していると以前に診断された被験体における複合体の量は、処置の有効性の指標である。
本発明のこれらの2つの態様の特定の実施形態においては、PSMAによって媒介される疾患は前立腺ガンである。他の実施形態においては、PSMAによって媒介される疾患は、前立腺ガン以外のガンである。これらの実施形態においては、前立腺ガン以外のガンは、好ましくは、以下からなる群より選択される:移行上皮ガンを含む膀胱ガン;膵菅ガンを含む膵臓ガン;非小細胞肺ガンを含む肺ガン;一般的な腎細胞ガンを含む腎臓ガン;軟組織肉腫を含む肉腫;乳腺ガンを含む乳ガン;多形性膠芽腫を含む脳のガン;神経内分泌腫瘍;結腸ガンを含む結腸ガン;精巣の胎生期ガンを含む精巣ガン;および悪性黒色腫を含む黒色腫。さらに他の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは標識される。さらなる実施形態においては、二次抗体が、一次抗体またはその抗原結合フラグメントを検出するために投与される。
本発明のなお別の態様に従うと、PSMAを発現する細胞の増殖を阻害するための方法が提供される。この方法には、PSMAを発現する細胞を、PSMAの細胞外ドメインに特異的に結合する上記の抗体またはその抗原結合フラグメントの少なくとも1つの、PSMAを発現する細胞の増殖を阻害するために有効な量と接触させることが含まれる。
本発明の別の態様に従うと、PSMAを発現する細胞の細胞溶解を誘導するための方法が提供される。この方法には、PSMAを発現する細胞を、PSMAの細胞外ドメインに特異的に結合する上記の抗体またはその抗原結合フラグメントの少なくとも1つの、PSMAを発現する細胞の細胞溶解を誘導するために有効な量と接触させることが含まれる。特定の実施形態においては、細胞溶解は、エフェクター細胞の存在下で生じる。他の実施形態においては、細胞溶解は補体媒介される。
本発明のさらに別の態様に従うと、PSMAによって媒介される疾患を処置または予防するための方法が提供される。この方法には、PSMAによって媒介される疾患を有している被験体に対して、PSMAによって媒介される疾患を処置または予防するために有効な量の上記の抗体またはその抗原結合フラグメントの少なくとも1つを投与することが含まれる。いくつかの実施形態においては、PSMAによって媒介される疾患はガンであり、例えば、前立腺ガン、または前立腺ガン以外のガン(本明細書中で別の場所に記載される前立腺ガン以外のガンを含む)である。
本発明のさらなる態様においては、PSMAによって媒介される疾患を処置または予防するための方法が提供される。この方法には、PSMAによって媒介される疾患を有している被験体、またはPSMAによって媒介される疾患のリスクがある被験体に対して、PSMAによって媒介される疾患を処置または予防するために有効な量の上記の抗体またはその抗原結合フラグメントの少なくとも1つを投与することが含まれる。
いくつかの実施形態においては、PSMAによって媒介される疾患はガンであり、例えば、前立腺ガン、または前立腺ガン以外のガン(本明細書中で別の場所に記載される前立腺ガン以外のガンを含む)である。
他の実施形態においては、この方法にはまた、抗体またはその抗原結合フラグメントの投与前、投与の間、または投与後のいずれかの時点で、PSMAによって媒介される疾患を処置または予防するための別の治療薬を投与することも含まれる。これらの実施形態のいくつかにおいては、治療薬はワクチンであり、好ましくは、ワクチンによってPSMAに対して被験体を免疫化する。
さらに他の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、少なくとも1つの治療的部分、好ましくは、細胞傷害性薬、腫瘍の新脈菅系に作用する薬剤、およびそれらの組み合わせに結合させられる。好ましい細胞傷害性薬は、カリカエミシン、エスペラマイシン、メトトレキセート、ドキソルビシン、メルファラン、クロラムブシル、ARA−C、ビンデシン、マイトマイシンC、シスプラチン、エトポシド、ブレオマイシン、5−フルオロウラシル、エストラムスチン、ビンクリスチン、エトポシド、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、ドラスタチン10、オーリスタチンEおよびオーリスタチンPHEからなる群より選択される。
他の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは放射性同位元素に結合させられ、放射性同位元素から放射される放射線は、α線、β線、およびγ線からなる群より選択される。好ましくは、放射性同位元素は、225Ac、211At、212Bi、213Bi、186Rh、188Rh、177Lu、90Y、131I、67Cu、125I、123I、77Br、153Sm、166Ho、64Cu、212Pb、224Ra、および223Raからなる群より選択される。
本発明によって、PSMAの少なくとも1つの酵素活性を調節するための方法が提供される。この方法の好ましい実施形態において使用される場合は、PSMAの酵素活性を「調節する」ことは、酵素活性を増強させるかまたは阻害することを意味する。したがって、本発明の特定の態様においては、PSMAの酵素活性を阻害するための方法が提供され、本発明の他の態様においては、PSMAの酵素活性を増強させるための方法が提供される。用語「増強させる」および「阻害する」は、この状況においては、PSMAの酵素活性が、PSMAに特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントの存在下において、そのような抗体またはその抗原結合フラグメントが存在しない条件下での活性のレベルと比較して、増強させられるかまたは阻害されることを示す。PSMAの酵素活性としては、葉酸加水分解酵素活性、N−アセチル化α−結合酸性ジペプチダーゼ(NAALADase)活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、およびγ−グルタミル加水分解酵素活性が挙げられる。
したがって、別の態様においては、本発明により、葉酸加水分解酵素活性を調節するための方法が提供される。これらの方法の特定の実施形態においては、活性は阻害され、他の実施形態においては、活性は増強させられる。この方法には、葉酸加水分解酵素を、上記の単離された抗体またはその抗原結合フラグメントの一定の量と、単離された抗体またはその抗原結合フラグメントによって葉酸加水分解酵素の活性が調節される条件下で接触させることが含まれる。葉酸加水分解酵素ポリペプチドは単離することができ、これは、サンプル中、例えば、細胞、細胞のホモジネート、組織、または組織のホモジネートの中に含まれる場合も、また生物体に含まれる場合もある。生物体は好ましくは、動物、特に好ましくは、哺乳動物である。
本発明の別の態様においては、N−アセチル化α−結合酸性ジペプチダーゼ(NAALADase)活性を調節するための方法が提供される。これらの方法の特定の実施形態においては、活性は阻害され、他の実施形態においては、活性は増強させられる。この方法には、NAALADaseポリペプチドを、上記の単離された抗体またはその抗原結合フラグメントの一定の量と、単離された抗体またはその抗原結合フラグメントによってNAALADase活性が調節される条件下で接触させることが含まれる。NAALADaseポリペプチドは単離することができ、これは、サンプル中、例えば、細胞、細胞のホモジネート、組織、または組織のホモジネートの中に含まれる場合も、また生物体に含まれる場合もある。生物体は好ましくは、動物、特に好ましくは、哺乳動物である。
本発明の別の態様においては、ジペプチジルペプチダーゼIV活性を調節するための方法が提供される。これらの方法の特定の実施形態においては、活性は阻害され、他の実施形態においては、活性は増強させられる。この方法には、ジペプチジルペプチダーゼIVポリペプチドを、上記の単離された抗体またはその抗原結合フラグメントの一定の量と、単離された抗体またはその抗原結合フラグメントによってジペプチジルペプチダーゼIVの活性が調節される条件下で接触させることが含まれる。ジペプチジルペプチダーゼIVポリペプチドは単離することができ、これは、サンプル中、例えば、細胞、細胞のホモジネート、組織、または組織のホモジネートの中に含まれる場合も、また生物体に含まれる場合もある。生物体は好ましくは、動物、特に好ましくは、哺乳動物である。
本発明の別の態様においては、γ−グルタミル加水分解酵素活性を調節するための方法が提供される。これらの方法の特定の実施形態においては、活性は阻害され、他の実施形態においては、活性は増強させられる。この方法には、γ−グルタミル加水分解酵素ポリペプチドを、上記の単離された抗体またはその抗原結合フラグメントの一定の量と、単離された抗体またはその抗原結合フラグメントによってγ−グルタミル加水分解酵素の活性が調節される条件下で接触させることが含まれる。γ−グルタミル加水分解酵素ポリペプチドは単離することができ、これは、サンプル中、例えば、細胞、細胞のホモジネート、組織、または組織のホモジネートの中に含まれる場合も、また生物体に含まれる場合もある。生物体は好ましくは、動物、特に好ましくは、哺乳動物である。
PSMAを発現する細胞に対して少なくとも1つの治療薬を特異的に送達する方法が、本発明の別の態様にしたがって提供される。この方法には、少なくとも1つの治療薬に結合させられた少なくとも1つの上記の抗体またはその抗原結合フラグメントの有効量を投与することが含まれる。いくつかの実施形態においては、治療薬は、核酸分子、抗腫瘍薬、毒素もしくはそのフラグメント、酵素もしくはそのフラグメント、複製選択性ウイルス、あるいは、免疫賦活剤または免疫調節剤である。好ましい抗腫瘍薬としては、細胞傷害性薬、腫瘍の新脈菅系に作用する薬剤、またはそれらの組み合わせが挙げられる。好ましい細胞傷害性薬としては、カリカエミシン、エスペラマイシン、メトトレキセート、ドキソルビシン、メルファラン、クロラムブシル、ARA−C、ビンデシン、マイトマイシンC、シスプラチン、エトポシド、ブレオマイシン、5−フルオロウラシル、エストラムスチン、ビンクリスチン、エトポシド、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、ドラスタチン10、オーリスタチンEおよびオーリスタチンPHEが挙げられる。好ましい免疫賦活剤または免疫調節剤としては、サイトカイン、ケモカイン、およびアジュバントが挙げられる。
本発明のさらに別の態様においては、PSMAタンパク質多量体に選択的に結合する単離された抗体が提供される。好ましい実施形態においては、PSMAタンパク質多量体は二量体であり、好ましくは、多量体を形成するPSMAタンパク質のうちの少なくとも1つは、組換え体である可溶性PSMA(rsPSMA)ポリペプチドである。好ましくは、rsPSMAポリペプチドは、本質的には、配列番号1のアミノ酸44〜750から構成される。
本発明のさらなる態様においては、PSMAタンパク質多量体に選択的に結合し、PSMAタンパク質多量体の1つ以上の酵素活性を調節する単離された抗体が提供される。本発明のこの態様の好ましい実施形態において使用される場合は、PSMA多量体の酵素活性を「調節する」ことは、酵素活性を増強させるかまたは阻害することを意味する。したがって、本発明の特定の態様においては、PSMA多量体の酵素活性を阻害する抗体が提供され、本発明の他の態様においては、PSMA多量体の酵素活性を阻害する抗体が提供される。用語「増強させる」および「阻害する」は、この状況においては、PSMA多量体の酵素活性が、PSMA多量体に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントの存在下において、そのような抗体またはその抗原結合フラグメントが存在しない条件下での活性のレベルと比較して、増強させられるかまたは阻害されることを示す。いくつかの実施形態においては、酵素活性は、葉酸加水分解酵素活性、NAALADase活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、およびγ−グルタミル加水分解酵素活性からなる群より選択される。他の実施形態においては、酵素活性は、PSMA分子の細胞外ドメイン中に存在する。さらに他の実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、PSMAの細胞外ドメインに特異的に結合する。
さらなる態様においては、PSMAタンパク質多量体に選択的に結合する単離された抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。この態様においては、単離された抗体は、PSMAタンパク質多量体を含む調製物で動物を免疫化することによって惹起させられる。抗体を惹起させることにおいて使用される好ましい調製物としては、PSMAタンパク質多量体を少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、75%、90%、または95%含む調製物が挙げられる。好ましくは、PSMAタンパク質多量体は二量体である。
本発明のなお別の態様においては、1つ以上の上記の単離された抗体と、免疫賦活分子(例えば、アジュバントおよび/またはサイトカイン)を含む組成物が提供される。好ましくは、免疫賦活分子はIL−2または免疫賦活オリゴヌクレオチドである。特定の実施形態においては、上記の組成物にはまた、薬学的に受容可能なキャリアも含まれる。
本発明にはまた、そのような処置が必要である被験体に対して有効量の上記の単離された抗体または組成物を投与することを含む、免疫応答を誘導するための方法も含まれる。
別の態様においては、本発明により、PSMAタンパク質多量体に選択的に結合してPSMAの少なくとも1つの酵素活性を調節する単離された抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。本発明のこの態様の好ましい実施形態において使用される場合は、PSMAの酵素活性を「調節する」ことは、酵素活性を増強させるかまたは阻害することを意味する。したがって、本発明の特定の態様においては、PSMAの酵素活性を阻害する抗体が提供され、本発明の他の態様においては、PSMAの酵素活性を阻害する抗体が提供される。用語「増強させる」および「阻害する」は、この状況においては、PSMAの酵素活性が、PSMAに特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントの存在下において、そのような抗体またはその抗原結合フラグメントが存在しない条件下での活性のレベルと比較して、増強させられるかまたは阻害されることを示す。特定の実施形態においては、酵素は、加水分解酵素およびペプチダーゼからなる群より選択される。好ましい加水分解酵素としては、葉酸加水分解酵素およびγ−グルタミル加水分解酵素が挙げられる。PSMAの阻害の特に好ましい実施形態においては、加水分解酵素は葉酸加水分解酵素であり、抗体は、mAb 5.4またはmAb 3.9である。好ましいペプチダーゼとしては、NAALADaseおよびジペプチジルジペプチダーゼIVが挙げられる。いくつかの実施形態においては、酵素は、ガン細胞において活性であり、正常な細胞中ではガン細胞中よりも活性が低いか、または正常な細胞中では活性はないことが好ましい。好ましい実施形態においては、その中で酵素が活性であるガン細胞は、前立腺ガン細胞である。上記の単離された抗体またはその抗原結合フラグメントと、薬学的に受容可能なキャリアを含む組成物もまた、本発明によって提供される。
本発明の別の態様においては、単離されたPSMAタンパク質多量体を含む組成物が提供される。好ましくは、PSMAタンパク質多量体は二量体である。特定の実施形態においては、組成物には、PSMAタンパク質多量体が少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、75%、90%、または95%含まれる。他の実施形態においては、PSMAタンパク質多量体には、非共有的に結合したPSMAタンパク質が含まれる。PSMAタンパク質は、好ましくは、非変性条件下で非共有的に結合させられる。
上記の組成物の特定の実施形態においては多量体を形成するPSMAタンパク質のうちの少なくとも1つが、組換え体である可溶性PSMA(rsPSMA)ポリペプチドである。他の実施形態においては、PSMAタンパク質多量体は、PSMAを特異的に認識する立体構造特異的抗体と反応する。好ましくは、PSMAタンパク質多量体には、天然に存在する立体配置のPSMAタンパク質が含まれ、そして/また、PSMA多量体は酵素活性がある。好ましい実施形態においては、酵素活性は、葉酸加水分解酵素活性、NAALADase活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、および/またはγ−グルタミル加水分解酵素活性である。
さらに他の実施形態においては、上記の組成物にはまた、アジュバントおよび/またはサイトカイン、あるいは、他の免疫賦活分子が含まれる。好ましいサイトカインとしては、IL−2、IL−12、IL−18、およびGM−CSFが挙げられる。さらなる実施形態においては、上記の組成物にはまた、薬学的に受容可能なキャリアも含まれる。
本発明のなお別の態様に従うと、免疫応答を誘導するための方法が提供される。この方法には、そのような処置が必要である被験体に対して、有効量の1つ以上の上記の組成物を投与することが含まれる。
さらなる態様においては、本発明には、単離された組換え体である可溶性PSMA(rsPSMA)タンパク質多量体と、単離されたrsPSMAタンパク質二量体が含まれる。いくつかの実施形態においては、二量体には、非共有的に結合したrsPSMAタンパク質が含まれ、好ましくは、rsPSMAタンパク質は、非変性条件下で非共有的に結合させられる。他の実施形態においては、単離されたrsPSMA二量体は、PSMAを特異的に認識する立体構造特異的抗体と反応する。
特定の好ましい実施形態においては、単離されたrsPSMA二量体は酵素活性があり、酵素活性は、葉酸加水分解酵素活性、NAALADase活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、およびγ−グルタミル加水分解酵素活性からなる群より選択される。
本発明のさらに別の態様においては、PSMA酵素の少なくとも1つの酵素活性を調節する候補の因子をスクリーニングする方法が提供される。この方法の好ましい実施形態において使用される場合は、PSMAの酵素活性を「調節する」ことは、酵素活性を増強させるかまたは阻害することを意味する。したがって、本発明の特定の態様においては、PSMAの酵素活性を阻害する候補の因子をスクリーニングするための方法が提供され、本発明の他の態様においては、PSMAの酵素活性を増強させる候補の因子をスクリーニングするための方法が提供される。用語「増強させる」および「阻害する」は、この状況においては、PSMAの酵素活性が、候補の因子の存在下において、そのような因子が存在しない条件下での活性のレベルと比較して、増強させられるかまたは阻害されることを示す。この方法には、候補の因子を単離されたPSMAタンパク質多量体と混合して反応混合物を形成させること、その後、反応混合物にPSMA酵素の基質を添加すること、そしてPSMA酵素によって基質から形成された生成物の量を決定することが含まれる。対照と比較した形成された生成物の量の変化は、PSMA酵素の少なくとも1つの酵素活性を調節することができる因子の指標である。対照と比較した形成された生成物の量の減少は、PSMA酵素の少なくとも1つの酵素活性を阻害することができる因子の指標である。対照と比較した形成された生成物の量の増加は、PSMA酵素の少なくとも1つの酵素活性を増強させることができる因子の指標である。いくつかの実施形態においては、PSMA酵素は、NAALADase、葉酸加水分解酵素、ジペプチジルジペプチダーゼIV、およびγ−グルタミル加水分解酵素からなる群より選択される。他の実施形態においては、PSMA多量体には組換え体である可溶性のPSMAが含まれる。なお他の実施形態においては、候補の因子は、抗体、有機低分子、またはペプチドからなる群より選択される。
本発明の別の態様においては、PSMAの少なくとも1つの酵素活性を調節する候補の因子が提供される。候補の因子は、上記の方法にしたがって同定される。したがって、本発明の特定の態様においては、PSMAの酵素活性を阻害する候補の因子が提供され、本発明の他の態様においては、PSMAの酵素活性を増強させる候補の因子が提供される。特定の実施形態においては、因子は、組み合わせ抗体ライブラリー、組み合わせタンパク質ライブラリー、または有機低分子のライブラリーから選択される。
本発明によってはまた、PSMA二量体の解離を促進する化合物を同定するための方法も提供される。この方法には、PSMA二量体を、化合物が存在しない条件下ではPSMA二量体の解離を促進しない条件下で、化合物と接触させること、PSMA単量体および/または二量体の量を測定し、そして化合物の存在下で測定されたPSMA単量体および/または二量体の量を、化合物が存在しない条件下で観察された量と比較することが含まれる。化合物の存在下で測定されたPSMA単量体の量の増加は、その化合物がPSMA二量体の解離を促進できることを示す。化合物の存在下で測定されたPSMA二量体の量の減少は、その化合物がPSMA二量体の解離を促進できることを示す。PSMA単量体とPSMA二量体の量が測定される場合は、この方法には、PSMA二量体に対するPSMA単量体の比を計算すること、そして化合物の存在下で得られた比を化合物が存在しない条件下で得られた比と比較することが含まれ得る。このような方法では、化合物の存在下で測定された比の増加は、その化合物がPSMA二量体の解離を促進することができることを示す。
上記の組成物、分子、および因子の、医薬品の調製物中での使用もまた提供される。好ましい実施形態においては、医薬品は、ガンを含む過剰増殖性疾患、および不適切なNAALADase活性、葉酸加水分解酵素活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、および/またはγ−グルタミル加水分解酵素活性に関する疾患に関係している症状の処置において有用である。
本発明の限定のそれぞれには、本発明の種々の実施形態が含まれ得る、したがって、任意の1つの要素または複数の要素の組み合わせを含む本発明の限定のそれぞれは、本発明のそれぞれの態様に含まれ得ると予想される。
本発明のこれらおよび他の態様は、本発明の詳細な説明と組み合わせてさらに詳細に記載されるであろう。
(発明の詳細な説明)
本発明により、一部、多量体形態、具体的には、二量体形態のPSMAタンパク質、二量体PSMAタンパク質を含む組成物およびキット、ならびにこれらの組成物を生産、精製、処理、および使用する方法が提供される。このような方法には、PSMAおよび/またはPSMAを発現する細胞に対する免疫応答を誘発するまたは増強させるための方法が含まれる。このような方法には、二量体PSMAに対する抗体を生産する方法、ならびに、ガン、例えば、前立腺ガンを処置する方法が含まれる。
前立腺特異的膜抗原(PSMA)は、前立腺組織中で発現される100kDaのII型膜糖タンパク質であり、これは、7E11−C5と命名されたモノクローナル抗体との反応性によって最初に同定された(Horoszewicz et al.,1987、Anticancer Res.7:927−935;米国特許第5,162,504号)。PSMAは、精製された形態で得られており(Wright et al.,1990、Antibody Immunoconjugates and Radio Pharmaceuticals 3:Abstract 193)、そしてトランスフェリン受容体と配列同一性を有しているII型膜貫通タンパク質として(Israeli et al.,1994,Cancer Res.54:1807−1811)、そしておよびNAALADase活性を有する(Carter et al.,1996,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,93:749−753)として特徴付けられている。より重要なことは、PSMAは前立腺ガンにおいて増大した量で発現され、そして高いレベルのPSMAはまた、これらの患者の血清中でも検出できることである(Horoszewicz et al.,1987;Rochon et al.,1994、Prostate 25:219−223;Murphy et al.,1995、Prostate 26:164−168;およびMurphy et al.,1995,Anticancer Res.15:1473−1479)。PSMAの発現は、疾患の進行とともに増大し、その治療法が現在は存在しない、転移性のホルモン抵抗性疾患においては最も高くなる。物議を醸し出す最近のデータは、PSMAはまた種々の他の重要な腫瘍(膀胱、膵臓、肉腫、黒色種、肺、および腎臓の腫瘍細胞)の新脈菅系上でも多量に発現されていることを示しているが、正常な脈菅系では発現されていない。
その天然に存在する形態のPSMAはホモ二量体であることが明らかにされている。しかし、通常の単離技術に従う場合には、天然に存在する形態のPSMAは通常は維持されない。したがって、単離された多量体PSMA、具体的には、二量体PSMAを含む単離されたPSMAタンパク質の組成物が提供される。これらの組成物には、単離されたPSMAタンパク質が含まれており、ここでは、単離されたPSMAタンパク質の少なくとも約5%が多量体形態である。単離されたPSMAタンパク質の少なくとも約10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%またはそれ以上が多量体形態である他の組成物が提供される。好ましい実施形態においては、PSMAタンパク質多量体組成物には、実質的に純粋なPSMAタンパク質多量体が含まれ、PSMAタンパク質単量体は実質的には含まれない。特異的な割合(%)のリストには、記載される割合の間の指定されていない割合の全てが、推測によって含まれることが理解される。さらに、特定の因子によって、単離されたPSMAの多量体、特に、二量体会合が保存または促進されることが、見出されている。したがって、これらの因子を含む単離されたPSMAタンパク質の組成物、ならびに、単離されたPSMAタンパク質組成物を精製し処理する方法もまた、提供される。
本明細書中で使用される場合は、「PSMAタンパク質」には、全長のPSMAタンパク質(配列番号1として提供される)またはその一部が含まれる。これらのタンパク質は、PSMAタンパク質の多量体または凝集体を形成することができる。本明細書中で使用される場合は、「PSMAタンパク質の多量体または凝集体」は、2つ以上のPSMAタンパク質の会合体をいう。好ましくは、本明細書中に記載されるPSMAタンパク質は、非共有的な相互作用によって天然に存在するPSMAの二量体と同様の二量体を形成することができるもの、または、ジスルフィド結合のような共有結合によって安定な天然に存在するものと同様の二量体を形成するように操作されたものであるかのいずれかである。「天然に存在するPSMAの二量体と同様の二量体」には、天然において見ることができるタンパク質と同じ様式、または天然に存在する二量体(すなわち、天然に存在するPSMA二量体において見られる抗原性領域を形成することができるような様式の会合体、または交差反応性抗体を生じることができるもの)の少なくとも1つの抗原性エピトープを認識する抗体を生じることができる様式で、会合させられる2つのPSMAタンパク質が含まれる。したがって、本明細書中に提供される二量体に対して作成された抗体は、天然に存在する二量体を認識することができる。好ましくは、抗体は、天然に存在するPSMA二量体を認識するが、PSMA単量体は認識しないように作成されるか、あるいは、単量体よりも天然に存在するPSMA二量体について高い特異性を有するように作成される。いくつかの実施形態においては、本明細書中に提供されるPSMAタンパク質は、PSMAのさらに大きな凝集体(すなわち、会合している3つ以上のPSMAタンパク質)である。これらの凝集体も同様に、PSMAを認識する抗体を作成することができる。いくつかの実施形態においては、これらの抗体はPSMA単量体は認識しないが、天然に存在するPSMA二量体を認識する。他の実施形態においては、これらの抗体は、PSMA単量体よりも天然に存在するPSMA二量体について高い特異性を有する。
PSMA多量体は、通常はホモ多量体である(すなわち、会合したPSMAタンパク質は同じである)。しかし、いくつかの実施形態においては、PSMA多量体は、ヘテロ多量体、具体的には、ヘテロ二量体である場合もある。本明細書中で使用される場合は、「PSMAヘテロ多量体」は、少なくとも2つの異なるPSMAタンパク質から構成されるPSMAタンパク質の多量体である。例として、一方が他方よりもわずかに長いか、または一方は保存的アミノ酸置換を有しており、他方は有していない2つのPSMAフラグメントが挙げられる。ホモ多量体と同様に、本明細書中に提供されるヘテロ多量体は、天然に存在するPSMA二量体を認識する抗体を作成することができる。好ましい実施形態においては、PSMAヘテロ多量体に対して惹起させられた抗体は、天然に存在するPSMA二量体を認識するが、PSMA単量体は認識しない。さらに他の好ましい実施形態においては、これらの抗体は、PSMA単量体よりも天然に存在するPSMA二量体について高い特異性を有する。
多量体、特に、二量体を形成することができるPSMAタンパク質としては、全長のタンパク質(配列番号1)が挙げられる。いくつかの実施形態においては、多量体を形成することができるPSMAタンパク質はPSMAの細胞外部分(配列番号1のアミノ酸44〜750)である。他の実施形態においては、多量体を形成することができるPSMAタンパク質は、PSMAの異なったスプライシングを受けた形態である、PSM’(配列番号1のアミノ酸58〜750)である。なお他の実施形態においては、全長のタンパク質のフラグメント、細胞外部分、またはPSM’は多量体を形成することができる。例えば、これらのフラグメントとしては、配列番号1のアミノ酸44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65などで始まり、配列番号1のアミノ酸750で終わる短縮型のPSMAタンパク質が挙げられる。他のこのような短縮型のタンパク質は、配列1のアミノ酸44で始まり、配列番号1のアミノ酸749、748、747、746、745、744、743、742、741、740などで終わる。さらに他の短縮型タンパク質としては、配列番号1のアミノ酸44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65などで始まり、配列番号1のアミノ酸749、748、747、746、745、744、743、742、741、740などで終わるものが挙げられる。いくつかの実施形態においては、短縮型のPSMAタンパク質としては、配列番号1のアミノ酸601〜750、または二量体を形成することができるその機能的部分が挙げられる。本明細書中に提供される場合は、PSMAタンパク質は、本明細書中に提供される多量体を形成することができるPSMAタンパク質の任意のフラグメントを含むように意図される。したがって、配列番号1の任意の部分は、この定義に含まれ、その機能的変異体も含まれる。機能的変異体は本明細書において以下にさらに記載される。
いくつかの実施形態においては、単離されたPSMAタンパク質は全長ではないPSM’(配列番号1のアミノ酸58〜750)、またはPSMAの細胞外部分の全長(配列番号1のアミノ酸44〜750)である。他の例においては、単離されたPSMAタンパク質は、全長のPSMA(配列番号1)ではない。フラグメントは、少なくとも約25、50、100、125、150、175、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、または749アミノ酸、およびその間の全ての整数である大きさを有し得る。いくつかの実施形態においては、これらのフラグメントには、配列番号1のアミノ酸63〜68、132〜137、または482〜487が含まれる。いくつかの他の好ましい例においては、PSMAタンパク質は膜に結合しない。
PSMAの多量体への会合、特に、二量体会合を保存または促進する因子および/または溶液とのPSMAタンパク質の組成物もまた、提供される。いくつかの例においては、因子は、PSMAタンパク質と共に溶液中に存在するが、必ずしもそうである必要はない。「PSMAの二量体会合を保存または促進する」因子または溶液は、長時間にわたってPSMAの二量体会合(二量体化)を維持するものであるか、またはPSMAタンパク質の単量体の形態の二量体会合を促進するものであるかのいずれかである。例えば、PSMA二量体の量を増加させるか、PSMA二量体の量を維持するか、またはPSMA二量体の解離を遅らせる任意の溶液が、上記の定義に含まれる。二量体の状態が具体的に記載されているが、これらの用語はまた、PSMAの他の多量体の状態を含むようにも意図され、したがって、PSMAの他の多量体の組成物、キット、生産方法、および使用方法もまた意図される。
好ましくは、「二量体PSMAの保存または促進」は、組成物中に最初に存在するPSMA二量体の少なくとも約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはそれ以上についてPSMAタンパク質の二量体の状態を維持することを意味する。PSMAの二量体形態を含む好ましい組成物は、約35%未満の単量体形態のPSMAを、好ましくは、約20%未満、さらに好ましくは、約15%未満の単量体形態を含む。1つの実施形態においては、組成物は、約5%未満の単量体PSMAタンパク質を含む。二量体PSMAの保存または促進はまた、最初の単量体PSMAの約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはそれ以上の二量体形態への転換をもいう。
二量体化の促進、または二量体状態の維持は、多数の実験温度または保存温度の任意の温度で生じ得る。いくつかの例においては、二量体PSMAの促進または保存は、約45℃以下の温度で生じる。他の例においては、二量体PSMAの促進または保存は、約37℃の温度である。促進または保存はまた、約20℃から約30℃の温度範囲であり得、または、室温よりも高い温度もしくは低い温度でもあり得る。他の例においては、促進または保存は、約4℃から約20℃の範囲である。さらに他の例においては、促進または保存は約−20℃から約4℃、または、約−80℃から約−20℃である。PSMAの二量体状態の促進または保存はまた、溶液中であるかまたは凍結乾燥させられた形態、例えば、凍結乾燥形態であるPSMAタンパク質の組成物においても生じ得る。二量体状態はまた、任意の期間にわたって促進または保存され得る。いくつかの例においては、期間は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、10、15、20、24、48、72時間、またはそれ以上である。他の例においては、期間は、少なくとも約1、2、3、4、5、10、15、20、25、30日間、またはそれ以上である。さらに他の例においては、期間は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、25、30週間、またはそれ以上である。なお他の例においては、期間は、少なくとも約1、2、3、6、9、12ヶ月間、またはそれ以上、あるいは、2年またはそれ以上の期間である。本明細書中に提供される処方物は、長期間の保存の間安定である。すなわち、処方物は二量体PSMAの状態を保存または促進する。
pHが単独でPSMAの二量体状態に影響を与え得ることは驚くべき発見であった。実施例のセクションで以下に記載されるように、PSMA溶液がインキュベートされるpHは、PSMAの多量体形態、さらにはその回収率に影響をあたえ得る。種々のpHでの4日間の、約45℃の温度でのインキュベーションは、PSMAタンパク質の二量体化または凝集に影響を与え、さらには、分析的TSKゲル濾過クロマトグラフィーによるPSMAタンパク質の回収にも影響を与える。二量体rsPSMA(PBS+中2mg/mL)の保存に対するpHの利点は、タンパク質溶液が種々の緩衝溶液(それぞれが、2mMのグリシン、2mMのクエン酸、2mMのHepes、2mMのMES、および2mMのTris塩基を含む)で10倍に希釈された場合にも保たれた。
本発明のPSMAの二量体構造は、約4から約8の範囲のpHで保存される。したがって、PSMAの二量体化の保存または促進する溶液は、約4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、または8のpHを有している溶液である。カラムからの二量体PSMAの回収は、約5から約7の範囲のpHで良好であり、これらのpH値が好ましい。いくつかの例においては、約6のpHが好ましい。したがって、本発明によって、溶液中のPSMAの処方物が提供され、ここでは、pHは約4から約8の範囲にあり、好ましくは、約5から約7の範囲にあり、より好ましくは、約5.5から約7の範囲にあり、最も好ましくは、約6から約7の範囲にある。
「PSMAの二量体会合を保存または促進する因子」は、PSMAの二量体化を促進または維持する因子を含むように意味される。このような因子には、pH調整剤(上記で議論された)、金属イオン、および塩が含まれることが見出されている。これらの因子は、個々が、または組み合わせにおいて、PSMAの二量体会合を保存または促進することができることが発見されている。いくつかの実施形態においては、これは、PSMAの二量体会合を促進または保存することができる金属イオン、塩、またはpH調整剤の組み合わせであって、個々の金属イオン、塩、またはpH調整剤では行うことはできない。実施例において提供されるように、EDTAのようなキレート化剤の使用によって二量体PSMAは単量体へと変換させられる。この結果は、金属イオンの存在が二量体の安定性にポジティブな影響を与え得ることを示している。さらに、PSMAはヒトのトランスフェリン受容体(TfR)と中程度の配列および構造相同性を共有しており、ヒトのトランスフェリン受容体には、そのヘリックスドメインにさらに金属結合部位が含まれている(Lawrence,C.M.et al.,(1999)Science 286,779−782)。したがって、金属イオンは、PSMAタンパク質の二量体状態を促進または保存する因子と考えられる。このような金属イオンとしては、亜鉛イオン(例えば、Zn2+)、カルシウムイオン(例えば、Ca2+)、マグネシウムイオン(例えば、Mg2+)、コバルトイオン(例えば、Co2+)、マンガンイオン(例えば、Mn2+)、またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの例においては、これらの金属イオンは塩の形態でPSMAタンパク質の組成物に添加され得る。このような塩としては、塩化亜鉛、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化コバルト、または塩化マンガンが挙げられる。さらに、二量体状態が促進または保存されるPSMAタンパク質の組成物には、PSMAタンパク質(全PSMAタンパク質、すなわち、PSMAタンパク質分子の全量)に対して、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5モル等量、またはそれ以上の金属イオンが含まれることが決定されている。いくつかの例においては、金属イオンのモル等量は、PSMAタンパク質に対してモル過剰でなければならない。PSMAタンパク質のいくつかの特定の溶液(PBS+中に2mg/mL;10倍希釈)においては、実施例において提供されるように、金属イオンが約0.1mMから約5mMの範囲の濃度で存在することが好ましいことがさらに見出されている。いくつかの例においては、金属イオンは、約0.1mMから約1mMの範囲の濃度で存在する。他の実施形態においては、金属イオンは、約0.1mMから約0.5mMの範囲の濃度で存在する。1つ以上のタイプの金属イオンの組み合わせが存在する溶液においては、1つ以上の金属イオンは同じ濃度で存在してもよく、また、異なる濃度であってもよい。例えば、1つのこのような溶液には、約0.5mMのカルシウムイオンの濃度と、0.1mMよりも大きく0.5mM未満である濃度の亜鉛イオン濃度が含まれ得る。いくつかの組成物中でのPSMAの二量体化における金属イオンの重要性の理由から、いくつかの例においては、組成物がキレート化剤を含まないことが好ましい。
塩がPSMAの二量体化を保存または促進することもまた見出されている。実施例において以下に示されるように、およそ5%の単量体を最初に含む二量体調製物は、2Mの塩化ナトリウムを補充したPBS+(1mMのCa2+と0.5mMのMg2+を含むリン酸緩衝化生理食塩水、pH7.2)中での室温で72時間のインキュベーションの間に100%二量体に変換された。最初に>95%の単量体を含む調製物については、多量の塩によって同様に平衡状態へと動かされ、72時間以内にほとんど(81%)二量体となった。
PSMAの二量体化を保存または促進する塩としては、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される陽イオン性成分を含むもの、ならびに、塩酸塩、硫酸塩、酢酸塩、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される陰イオン性成分を含むものを挙げることができる。好ましい実施形態においては、塩は、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、または硫酸アンモニウムである。塩は、PSMAの二量体化を保存または促進する任意の濃度で、PSMAを含む組成物中に存在し得る。いくつかの例においては、塩は約50mMから2Mの範囲の濃度で存在する。塩は好ましくは、約100mMから300mMの範囲の濃度で存在する。さらに好ましくは、塩は約150mMの濃度で存在する。
PSMAの二量体化を促進または保存するために高い塩濃度が使用されるいくつかの場合においては、塩濃度は、投与前に、全身的な使用に適している生理学的に許容される範囲になるように希釈され得る。例として、塩濃度は、アジュバントまたは希釈剤で希釈され得る。希釈剤およびアジュバントは、いずれも当該分野で周知である。アジュバントは、免疫応答を増強する物質である。アジュバントの特異的な例としては、以下が挙げられる:モノホスホリルリピドA(MPL、SmithKline Beecham);QS−7、QS−17、QS−18、QS−21を含むサポニン(Antigenics,New York,NY;米国特許第6,524,584号および同第6,645,495号);サポニンベースのアジュバント(例えば、SaponImmune(登録商標)(GPI−0100)シリーズ)(Galenica Pharmaceuticals,Birmingham,AL;米国特許第5,977,081号および同第6,080,725号)および、化学修飾されたサポニン(Galenica Pharmaceuticals,米国特許第6,262,029号);多糖をベースとするアジュバント(例えば、PolysaccImmune(登録商標)(GPI−0200)シリーズ)(Galenica Pharmaceuticals));合成のアジュバント(例えば、SynthImmune(登録商標)(GPI−0300)シリーズ)(Galenica Pharmaceuticals));ポリラクチド−コグリコリド(PLG)または他の同様のポリマーから構成される生分解性粒子(例えば、Kreig et al.,Nature 374:546−9,1995に記載されているCpGオリゴヌクレオチド);不完全フロイントアジュバント;完全フロイントアジュバント;ビタミンEおよび生分解性油から調製された水中油エマルジョン(例えば、スクワレンおよび/またはトコフェロール);モンタナイド(例えば、MONTANIDE ISA51およびMONTANIDE ISA720)(これは、Seppic(Paris、France)によって提供される水中油エマルジョンである);Quil A;免疫賦活複合体として知られているQuil Aとコレステロールのミセル混合物(ISCOMS);MPLとマイコバクテリウムに由来する細胞壁骨格の組み合わせ(例えば、ENHANZYN(登録商標)(Corixa,Seattle WA);RC−529(Corixa);RC−522(Corixa);CRL−1005;L−121;α−ガラクトシルセラミド(Fujii et al.,J.Exp.Med.,2003年7月21日;198(2):267−79);酸化アルミニウムまたは酸化鉄のビーズ、およびそれらの組み合わせ。アジュバントの他の特異的な例としては、QS−21画分、例えば、粗QA−21、QA−21H型、QA−21−V1;QA−21−V2;QA−21−V1とQA−21−V2の組み合わせ;および化学修飾された形態、あるいはそれらの組み合わせが挙げられる。好ましいアジュバントとしては、ミョウバンとQS−21が挙げられる。他の希釈剤としては、注射に適している水、生理食塩水、PBS、可溶化剤、および乳化剤(例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル。ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ジメチルホルムアミド、油(具体的には、菜種油、ラッカセイ油、コーン油、胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油、およびゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコール)、および、ソルビタンの脂肪酸エステル、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
したがって、本発明のいくつかの態様においては、単離されたPSMAタンパク質を含む好ましい組成物は、PSMAタンパク質の多量体への会合、特に、二量体会合を促進または保存する、5から20mMのリン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、またはそれらの組み合わせと;100から300mMの塩化ナトリウムまたは硫酸ナトリウムと;そして0.1から2mMの少なくとも1つの金属イオンを含む溶液である。金属イオンは、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせから選択され得る。このような溶液のpHもまた、約4から8の範囲、好ましくは、5から7、そして最も好ましくは、6から6.5の範囲になるように調節することができる。このような溶液には、必要に応じて、ミョウバン、またはサポニンベースのアジュバント(例えば、QS−21)のようなアジュバントが含まれ得る。
PSMAの二量体化を保存または促進する因子は、PSMAタンパク質の組成物中で、またはこのような組成物を処理する方法において使用することができる。さらに、このような因子を同定するための方法が本明細書中に提供される。このような方法には、以下の工程が含まれる:候補の因子と接触させる前に、サンプル中の1つの形態のPSMAの量を決定する工程;サンプルを候補の因子と接触させる工程;接触の後に、サンプル中のその形態のPSMAタンパク質の量を決定する工程;および、候補の因子との接触の前と後のサンプル中のその形態のPSMAタンパク質の量を比較する工程。PSMAの形態は、単量体または多量体であり得、好ましくは、二量体である。PSMAタンパク質の二量体の形成を保存および/または促進する因子は、PSMAタンパク質二量体を含む組成物中での使用に適している。
以下に記載されるように、PSMAを二量体化させるか、またはそのニ量体化を維持する能力に対する緩衝化物質の影響も試験した。多くのものを、PSMAの二量体状態にネガティブな影響を与えることなく、PSMAの溶液中で使用できることが見出された。150mMのNaClを含む6のpHのPSMAタンパク質の溶液についてのただ1つの例外は、クエン酸緩衝剤である。興味深いことに、クエン酸緩衝剤は、キレート化剤として作用することが知られている。したがって、本明細書中に記載されるPSMAの処方物には、緩衝剤が処方物の他の特性の保存または促進作用を上回るキレート化作用を有しているものでない限りにおいて、任意の緩衝剤が含まれ得る。好ましくは、最適な緩衝剤としては、約4から約8の範囲のpHに緩衝能力を有している緩衝剤が挙げられる。さらに好ましくは、緩衝剤は、約5から7の範囲のpHに緩衝能力を有している緩衝剤である。最も好ましくは、緩衝剤は、約5.5から7の範囲のpHに緩衝能力を有している緩衝剤である。一般的には、緩衝剤は、当業者に周知である。緩衝システムとしては、クエン酸緩衝剤、酢酸緩衝剤、ホウ酸緩衝剤、およびリン酸緩衝剤が挙げられる。緩衝剤の特異的な例としては、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸、リン酸ナトリウムおよびリン酸、アスコルビン酸ナトリウム、酒石酸、マレイン酸、グリシン、乳酸ナトリウム、乳酸、アスコルビン酸、イミダゾール、重炭酸ナトリウム、炭酸、コハク酸ナトリウムおよびコハク酸、ヒスチジン、ならびに、安息香酸ナトリウムおよび安息香酸が挙げられる。緩衝剤としては、PBSおよびHepesも挙げられる。
約6のpHで20mMの酢酸ナトリウムおよび150mMのNaCl中に透析した二量体状態のrsPSMA(PBS+中2mg/mL)に対する遊離のアミノ酸の作用もまた試験した。ヒスチジン、グルタミン酸、およびアスパラギン酸を、特異的な実験条件で別々に使用した場合を除いて、概して、遊離のアミノ酸はPSMAの二量体会合および/またはカラムからの回収に対して強いネガティブな作用を有していないことが見出された。したがって、本明細書中に提供される処方物にはまた、遊離のアミノ酸が特異的な処方物の二量体会合を促進または保存する性質を上回るネガティブな作用を有していない限りにおいて、遊離のアミノ酸または遊離のアミノ酸の組み合わせが含まれ得る。このような遊離のアミノ酸は、天然に存在するアミノ酸、修飾されたアミノ酸、または天然には存在していない遊離のアミノ酸(すなわち、天然に存在しないが、ポリペプチド鎖に組み込むことができる化合物;例えば、http://www.cco.caltech.edu/〜dadgrp/Unnatstruct.gifを参照のこと、これは、機能性のイオンチャンネルにうまく取り込ませることができている天然に存在しないアミノ酸の構造を示している)であり得る。修飾された遊離のアミノ酸、または天然に存在しない遊離のアミノ酸としてはまた、以下が挙げられるが、これらに限定されない:2−アミノアジピン酸;3−アミノアジピン酸;β−アラニン、β−アミノプロピオン酸;2−アミノ酪酸;4−アミノ酪酸;ピペリジン酸;6−アミノカプロン酸;2−アミノヘプタン酸;2−アミノイソ酪産;3−アミノイソ酪酸;2−アミノピメリン酸;2,4−ジアミノ酪酸;デスモシン;2,2’−ジアミノピメリン酸;2,3−ジアミノプロピオン酸;N−エチルグリシン;N−エチルアスパラギン;ヒドロキシリジン;アロ−ヒドロキシリジン;3−ヒドロキシプロリン;4−ヒドロキシプロリン;イソデスモシン;アロ−イソロイシン;N−メチルグリシン;サルコシン;N−メチルイソロイシン;6−N−メチルリジン;N−メチルバリン;ノルバリン;ノルロイシン;およびオルニチン。具体的には、PSMAの二量体会合および/またはカラムからの回収にネガティブな影響は与えない遊離のアミノ酸としては、非酸性のアミノ酸が挙げられる。これらの非酸性の遊離のアミノ酸としては、グリシン、プロリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、およびアルギニンが挙げられる。
遊離のアミノ酸に加えて、界面活性剤および/または他の賦形剤もまた、PSMAの二量体状態に対してネガティブナ影響を有さないことが見出されている。したがって、界面活性剤、ならびに他の賦形剤が、本明細書中に提供される組成物中に含まれ得る。界面活性剤の例としては、当該分野で公知であり、本明細書中に記載される界面活性剤が挙げられる。例えば、界面活性剤としては、Triton X−100、ドデシルマルトシド、コール酸、およびCHAPSが挙げられる。
賦形剤の例としては、結合剤、コーティング剤、圧縮/カプセル化補助剤、錠剤分解物質、クリームおよびローション剤;潤滑剤、チュアブル錠用の物質、非経口剤、可塑剤、粉末潤滑剤、軟質ゼラチンカプセル、コーティング用球体、球形化剤、懸濁/ゲル化剤、甘味剤、および湿式造粒剤が挙げられる。このような賦形剤の特異的な例としては、以下が挙げられる:クエン酸アセチルトリエチル(ATEC);アセチル−n−ブチルクエン酸(ATBC);アスパルテーム;アスパルテームおよびラクトース;アルギン酸塩;炭酸カルシウム;カルボポール;カラギーナン;酢酸フタル酸セルロースをベースとするコーティング剤;セルロースをベースとするコーティング剤;セルロースおよびラクトースの組み合わせ;薄膜コーティングシステム用の着色剤;クロスカルメロースナトリウム;クロスポビドン;デキストロース;セバシン酸ジブチル;エチルセルロースをベースとするコーティング剤;フルクトース;ゲランガム;ベヘン酸グリセリル;蜂蜜;ラクトース(無水物);ラクトース(一水和物);ラクトースおよびアスパルテーム;ラクトースおよびセルロース;ラクトースおよび微結晶セルロース;L−HPC(低置換ヒドロキシプロピルセルロース);ステアリン酸マグネシウム;マルトデキストリン;マルトースDC;マンニトールDC;メチルセルロースをベースとするコーティング剤;微結晶セルロース;メタクリル樹脂をベースとするコーティング剤;微結晶セルロースおよびカラギーナン;微結晶セルロースおよびグアーガム;微結晶セルロースおよびラクトース;微結晶セルロースおよびカルボキシメチルセルロースナトリウム;糖蜜DC;フタル酸ポリ酢酸ビニル(PVAP);ポビドン;シェラック;グリコール酸ナトリウムデンプン;ソルビトール(結晶);ソルビトール(特殊溶液);デンプンDC;スクロースDC;糖球;クエン酸トリエチルおよびキサンタンガム。他の賦形剤としては、抗酸化剤および抗凍結剤が挙げられる。
抗酸化剤は、溶液からフリーラジカルを除去することによって酸化を阻害することができる物質である。抗酸化剤は当該分野で周知であり、以下の物質が挙げられる:アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体(例えば、アスコルビン酸パルミテート、アスコルビン酸ステアレート、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸カルシウムなど)、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、没食子酸アルキル、ジチオスレイトール(DTT)、メタ−重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、ジチオン酸ナトリウム、チオグリコール酸ナトリウム。ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、トコフェロールおよびその誘導体(例えば、d−αトコフェロール、d−α酢酸トコフェロール、dl−α酢酸トコフェロール、d−αコハク酸トコフェロール、β−トコフェロール、δ−トコフェロール、γ−トコフェロール、およびd−αコハク酸トコフェロールポリオキシエチレングリコール1000)、モノチオグリセロール、および亜硫酸ナトリウム。このような物質は、通常、約0.01から約2%までの範囲で添加される。
凍結乾燥させられた産物、または低温で保存された産物については、1つ以上の抗凍結剤が添加され得る。タンパク質についての一般的な抗凍結剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:スクロース、ラクトース、グルコース、トレハロース、マルトースなどのような糖;イノシトール、エチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、キシリトール、マンニトール、2−メチル−2,4−ペンタン−ジオールなどのようなポリオール;グルタミン酸Na、プロリン、α−アラニン、β−アラニン、グリシン、リジン−HCl、4−ヒドロキシプロリンなどのようなアミノ酸;ポリエチレングリコール、デキストラン、ポリビニルピロリドンなどのようなポリマー、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム、およびフッ化ナトリウムなどのような無機塩;酢酸ナトリウム、ナトリウムポリエチレン、カプリル酸ナトリウム、プロピオン酸塩、乳酸塩、コハク酸塩などのような有機塩;さらには、トリメチルアミンN−オキサイド、サルコシン、ベタイン、γ−アミノ酪酸、オクタピン、アラノピン、ストロンビン、ジメチルスルホキシド、およびエタノールのような物質。
本発明にはまた、PSMAタンパク質の組成物を調製または処理するための方法も含まれる。PSMAタンパク質の水溶液がこれらの方法に含まれる。これらの方法のいくつかには、約4から約8の範囲になるようにpHを調節する工程が含まれる。いくつかの方法においては、pHは、約5から約7の範囲になるように調節され、より好ましくは、pHは、約5.5から7の範囲になるように調節される。最も好ましくは、pHは、約6になるように調節される。組成物にはまた、等張化剤、緩衝物質、界面活性剤、抗酸化剤、抗凍結剤、または他の賦形剤のいずれか1つまたは組み合わせも含まれ得る。組成物にキレート化剤が含まれないことが好ましい。
本発明の別の態様に従うと、PSMAタンパク質の組成物は、PSMAタンパク質の組成物を、PSMAの二量体会合を促進または保存する因子(例えば、上記に提供された、pH調整剤、金属イオン、および/または塩)と接触させることによって処理される。これらの因子を含む組成物にはまた、等張化剤、緩衝物質、界面活性剤、抗酸化剤、抗凍結剤、および他の賦形剤から選択される因子も含まれ得るが、キレート化剤が含まれないことが好ましい。このような方法にはまた、PSMAタンパク質が溶液中に存在する場合には、PSMAタンパク質の組成物を、他の二量体化を促進または保存する因子と接触させる工程、および/あるいはpHを調節する工程がさらに含まれ得る。
加えて、本発明の別の態様においては、PSMAタンパク質を精製する方法も提供される。PSMAを精製する方法には、PSMAの多量体、特に、二量体会合を保存または促進する本明細書中に記載される因子および/または溶液のいずれかの使用が、当該分野で公知の分離技術のいずれかと組み合わせて含まれる。このような分離技術としては、クロマトグラフィー(例えば、TSKゲル濾過クロマトグラフィー)が挙げられ、以下の実施例においてさらに詳細に記載される。例えば、本発明のこの態様に含まれる分離技術には、カラム上にサンプルを載せる工程、カラムからサンプルを溶出させるか、またはカラムを洗浄する工程、および溶出させられた画分を回収する工程が含まれ得る。このような工程は、所望されるPSMAタンパク質組成物が生じるまで任意の回数繰り返され得る。これらの工程には、通常、PSMAタンパク質を含むサンプルがそれによって透析される工程もまた含まれ得る。好ましくは、PSMAタンパク質を含むサンプルは、PSMAの多量体への会合を保存または促進する溶液中で透析される。1つの実施形態においては、これらの方法において使用される溶液には、金属イオンまたは塩が含まれる。他の実施形態においては、溶液は、PSMAの多量体化を保存または促進するpHである。これらの精製方法において使用することができる濃度域さらにはpH範囲を含む、金属イオンおよび塩は、上記で提供されている。いくつかの好ましい実施形態においては、溶液のpHは、約7から7.5であり得る。他の好ましい実施形態においては、金属は、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、またはそれらの組み合わせである。カルシウムおよびマグネシウムイオンは、例えば、それぞれ、約1mM、および約0.5mMの濃度で存在する。他の好ましい実施形態においては、塩は、約2Mの濃度で存在する。
本明細書中に提供される組成物中の二量体PSMAの量は、PSMAを発現する細胞に対する免疫応答を誘発するかまたは増強させるために有効である。したがって、組成物を、二量体PSMAに対する抗体を惹起させる目的のために動物を免疫化するために使用することができる。本明細書中に提供される組成物はまた、ガンに罹患している被験体を処置するために使用することもできる。ここでは、ガン細胞または隣接している新脈菅系はPSMAを発現する。このようなガンとしては、前立腺ガン、膀胱ガン、膵臓ガン、肺ガン、結腸ガン、腎臓ガン、黒色腫、および肉腫が挙げられ得る。好ましい実施形態においては、ガン細胞は前立腺ガン細胞である。ガン細胞はまた、原発性腫瘍の細胞であってもよく、また、転移性腫瘍の細胞であってもよい。
被験体は、去勢されていない患者であり得、いくつかの実施形態においては、一次療法、例えば、前立腺切除術または放射線治療を受けた患者であり得る本明細書中で使用される場合は、「去勢されていない患者」は、いくつかの実施形態においては、約180ng/mL以上の血清テストステロン濃度を有している患者をいう。被験体はまた、去勢された患者でもあり得、いくつかの実施形態においては、ホルモン療法が完了した患者であり得る。本明細書中で使用される場合は、用語「去勢された患者」は、約50ng/mL未満の血清テストステロン濃度を有する患者をいう。本明細書中に提供される組成物はまた、従来のガン治療法を受けた患者にも投与することができる。
本発明の別の態様により、PSMAの細胞外ドメインに特異的に結合する単離された抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。ここでは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、PSMA上のその標的エピトープに対する二次抗体の特異的結合を競合的に阻害し、二次抗体は、以下からなる群より選択される:PSMA3.7、PSMA3.8、PSMA3.9、PSMA3.11、PSMA5.4、PSMA7.1、PSMA7.3、PSMA10.3、PSMA1.8.3、PSMA A3.1.3、PSMA A3.3.1、4.248.2、4.360.3、4.7.1、4.4.1、4.177.3、4.16.1、4.22.3、4.28.3、4.40.2、4.48.3、4.49.1、4.209.3、4.219.3、4.288.1、4.333.1、4.54.1、4.153.1、4.232.3、4.292.3、4.304.1、4.78.1、および4.152.1。
本発明の別の態様により、以下からなる群より選択される抗体によって定義されるPSMA上のエピトープに特異的に結合する単離された抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される:PSMA3.7、PSMA3.8、PSMA3.9、PSMA3.11、PSMA5.4、PSMA7.1、PSMA7.3、PSMA10.3、PSMA1.8.3、PSMA A3.1.3、PSMA A3.3.1、4.248.2、4.360.3、4.7.1、4.4.1、4.177.3、4.16.1、4.22.3、4.28.3、4.40.2、4.48.3、4.49.1、4.209.3、4.219.3、4.288.1、4.333.1、4.54.1、4.153.1、4.232.3、4.292.3、4.304.1、4.78.1、および4.152.1。
特定の実施形態においては、これらの抗体は、それぞれ、PSMA3.7、PSMA3.8、PSMA3.9、PSMA3.11、PSMA5.4、PSMA7.1、PSMA7.3、PSMA10.3、PSMA1.8.3、PSMA A3.1.3、PSMA A3.3.1、Abgenix 4.248.2、Abgenix 4.360.3、Abgenix 4.7.1、Abgenix 4.4.1、Abgenix 4.177.3、Abgenix 4.16.1、Abgenix 4.22.3、Abgenix 4.28.3、Abgenix 4.40.2、Abgenix 4.48.3、Abgenix 4.49.1、Abgenix 4.209.3、Abgenix 4.219.3、Abgenix 4.288.1、Abgenix 4.333.1、Abgenix 4.54.1、Abgenix 4.153.1、Abgenix 4.232.3、Abgenix 4.292.3、Abgenix 4.304.1、Abgenix 4.78.1、およびAbgenix 4.152.1と本明細書中で呼ばれるハイブリドーマによって生産される。これらのハイブリドーマは、国際寄託当局(International Depository Authority)としてのATCCに寄託され、以下の特許寄託番号が与えられた(表1):
Figure 2007509977
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本発明の別の態様においては、特定の配列を有している抗体が提供される。具体的には、抗体は、以下を含む複数の抗体からなる群より選択される:配列番号2〜7に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列の重鎖コード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる重鎖、および配列番号8〜13に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列の軽鎖コード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる軽鎖。上記抗体の抗原結合フラグメントもまた提供される。
抗体PSMA10.3、AB−PG1−XG1−006、AB−PG1−XG1−026、AB−PG1−XG1−051、AB−PG1−XG1−069、AB−PG1−XG1−077の重鎖および軽鎖をコードするプラスミドもまたATCCに寄託されており、上記の表1に示されている。本明細書中で使用される場合は、寄託されたハイブリドーマまたはプラスミドの名称は、抗体の名称と同義的に使用される場合がある。これらの名称が抗体をいうように意図される場合があり、また、これらの名称が、抗体をコードするかまたは生産する、それぞれ、プラスミドまたはハイブリドーマをいう場合もあることは、当業者に明らかである。加えて、抗体の名称は、表1に示される名称の略された形態である場合もある。例えば、抗体AB−PG1−XG1−006は、AB−PG1−XG1−006、PG1−XG1−006、XG1−006、006などと呼ばれる場合もある。別の例においては、抗体の名称PSMA 4.232.3は、PSMA4.232.1、4.232.3、4.232.1、4.232などと呼ばれる場合もある。抗体の名称のバリエーションの全てが同じ抗体を意味し、異なるものを意味するものではないことが意図される。
重鎖配列と軽鎖配列の特定セットによってコードされる抗体もまた提供される。1つの実施形態においては、配列番号2および8に示される核酸配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる抗体(AB−PG1−XG1−006)が提供される。別の実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−026)は、配列番号3および9に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる。さらに別の実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−051)は、配列番号4および10に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる。なお別の実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−069)は、配列番号5および11に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる。別の実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−077)は、配列番号6および12に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる。なお別の実施形態においては、抗体(PSMA10.3)は、配列番号7および13に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる。
特定の好ましい実施形態においては、抗体には、配列番号14、18、22、26、および30に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる重鎖可変領域と、配列番号16、20、24、28、および32に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる軽鎖可変領域が含まれる。本明細書中で使用される場合は、「コード領域」は、ポリペプチド配列をコードするヌクレオチド配列の1つの領域をいう。コード領域には、シグナルペプチドのような、後で切断されるタンパク質の部分をコードする領域が含まれ得る。
当業者は、本発明には、本明細書中に示されるヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を含む核酸およびポリペプチドが含まれることを理解するであろう。いくつかの例においては、ヌクレオチド配列およびアミノ酸配列には、シグナルペプチドをコードするかまたはシグナルペプチドである配列が含まれる場合もある。本発明には、これらの配列のそれぞれが、シグナルペプチドをコードするかまたはシグナルペプチドである配列の部分とともに、あるいはそのような部分を伴わずに含まれる。
重鎖可変配列と軽鎖可変配列の特定のセットを含む抗体もまた提供される。1つの実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−006)には、配列番号14および16に示される核酸配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる免疫グロブリン可変配列が含まれる。同様に、この抗体には、配列番号15および17に示されるアミノ酸配列を含む免疫グロブリン可変配列が含まれる場合もある。別の実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−026)には、配列番号18および20に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる免疫グロブリン可変配列が含まれるか、または、この抗体には、配列番号19および21に示されるアミノ酸配列を含む免疫グロブリン可変配列が含まれる。さらに別の実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−051)には、配列番号22および24に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる免疫グロブリン可変配列が含まれるか、または、この抗体には、配列番号23および25に示されるアミノ酸配列を含む免疫グロブリン可変配列が含まれる。なお別の実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−069)には、配列番号26および28に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる免疫グロブリン可変配列が含まれるか、または、この抗体には、配列番号27および29に示されるアミノ酸配列を含む免疫グロブリン可変配列が含まれる。別の実施形態においては、抗体(AB−PG1−XG1−077)には、配列番号30および32に示されるヌクレオチド配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる免疫グロブリン可変配列が含まれるか、または、この抗体には、配列番号31および33に示されるアミノ酸配列を含む免疫グロブリン可変配列が含まれる。
特定の実施形態においては、抗体は、上記の核酸分子に対して高度に相同である核酸分子によってコードされる。好ましくは、相同核酸分子には、本明細書中に提供されるヌクレオチド配列に対して少なくとも約90%同一であるヌクレオチド配列が含まれる。さらに好ましくは、ヌクレオチド配列は、本明細書中に提供されるヌクレオチド配列に対して、少なくとも約95%同一、少なくとも約97%同一、少なくとも約98%同一、または少なくとも約99%同一である。相同性は、当業者に周知である種々の、公的に利用できるソフトウェアツールを使用して計算することができる。例示的なツールとしては、国立衛生研究所(National Institute of Health)の全米バイオテクノロジー情報センター(National Center for Biotechnology Information;NCBI)のウェブサイトから利用できるBLASTシステムが挙げられる。
相同性の高いヌクレオチド配列を同定する1つの方法は、核酸のハイブリダイゼーションによる。したがって、本発明にはまた、上記の核酸分子に対して、高いストリンジェンシーの条件下でハイブリダイズする核酸分子によってコードされる、PSMA結合特性と本明細書中に記載される他の機能的特性を有している抗体も含まれる。関連する配列の同定はまた、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、および関連する核酸配列をクローニングするために適切な他の増幅技術を使用して行うこともできる。好ましくは、PCRプライマーは、CDRのような、目的の核酸配列の一部を増幅するように選択される。
用語「高いストリンジェンシーの条件」は、本明細書中で使用される場合は、当該分野でよく知られているパラメーターをいう。核酸のハイブリダイゼーションのパラメーターは、そのような方法が集められている参考文献、例えば、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,J.Sambrook et al.,編、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York,1989、またはCurrent Protocols in Molecular Biology,F.M.Ausubel et al.編,John Wiley & Sons,Inc.,New Yorkにおいて見ることができる。高いストリンジェンシーの条件の一例は、ハイブリダイゼーション緩衝剤(3.5×SSC、0.02%のFicoll、0.02%のポリビニルピロリドン、0.02%のウシ血清アルブミン、2.5mMのNaHPO(pH7)、0.5%のSDS、2mMのEDTA)中で65℃でのハイブリダイゼーションである。SSCは、0.15Mの塩化ナトリウム/0.015Mのクエン酸ナトリウム(pH7)であり、SDSは、ドデシル硫酸ナトリウムであり、そしてEDTAはエチレンジアミン四酢酸である。ハイブリダイゼーション後、核酸がその上に移されている膜は、例えば、2×SSC中で、室温で洗浄され、その後、0.1〜0.5×SSC/0.1×SDSで、室温から68℃までで洗浄される。
他の好ましい実施形態においては、抗体には、配列番号15、19、23、27、および31に示されるアミノ酸配列からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号17、21、25、29、および33に示されるヌクレオチド配列からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域が含まれる。本明細書中で別の場所に記載されるように、上記の抗原結合フラグメントもまた、提供される。
本明細書中で使用される場合は、「抗体」は、ジスルフィド結合によって相互につなげられた、少なくとも2つの重(H)鎖と2つの軽(L)鎖を含む糖タンパク質をいう。それぞれの重鎖は、重鎖可変領域(本明細書中では、HCVRまたはVと略される)と、重鎖定常領域から構成される。重鎖定常領域は、3個のドメイン、C1、C2、およびC3から構成される。それぞれの軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書中では、LCVRまたはVと略される)と、軽鎖定常領域から構成される。軽鎖定量領域は、1つのドメインCLから構成される。VおよびV領域は、より保存されているフレームワーク領域(FR)と呼ばれる領域が間に挟まっている、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変領域にさらに分けることができる。VおよびVは、それぞれ、以下の順序でアミノ末端からカルボキシ末端方向へと並べられた、3個のCDRと4個のFRから構成される:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。重鎖の可変領域と軽鎖の可変領域には、抗原と相互作用する結合ドメインが含まれる。抗体の定常領域は、宿主組織、または免疫系の種々の細胞(例えば、エフェクター細胞)および従来の補体システムの第1の成分(C1q)を含む因子に対する免疫グロブリンの結合を媒介することができる。
用語抗体の「抗原結合フラグメント」は、本明細書中で使用される場合は、抗原(例えば、PSMA)に特異的に結合する能力を保持している抗体の1つ以上の部分をいう。抗体の抗原結合機能が、全長の抗体のフラグメントによって行われ得ることが示されている。用語抗体の「抗原結合フラグメント」に含まれる結合フラグメントの例としては、(i)V、V、C、およびC1ドメインから構成される一価のフラグメントである、Fabフラグメント;(ii)ヒンジ領域でのジスルフィド結合によって連結された2つのFabフラグメントを含む二価のフラグメントである、F(ab’)フラグメント;(iii)VおよびCH1ドメインから構成されるFdフラグメント;(iv)抗体の1つのアームのVおよびVドメインから構成されるFvフラグメント;(v)Vドメインから構成されるdAbフラグメント(Ward et al.,(1989)Nature 341:544−546);および(vi)単離された相補性決定領域(CDR)が挙げられる。さらに、Fvフラグメントの2つのドメインであるVおよびVは、別々の遺伝子によってコードされるが、これらは、組み換え方法を使用して、V領域とV領域が対合して一価の分子(単鎖Fv(scFv)として知られている;例えば、Bird et al.,(1988)Science 242:423−426;およびHuston et al.,(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,85:5879−5883を参照のこと)を形成する1つのタンパク質鎖として作成することができるように、合成のリンカーによって連結することができる。このような単鎖抗体もまた、用語抗体の「抗原結合部分」に含まれるように意図される。これらの抗体フラグメントは、J.Goding,Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,pp98−118(N.Y.Academic Press 1983)(これは、引用により本明細書中に組み入れられる)に記載されているタンパク質分解的フラグメント化手順のような、従来の手順を使用して、さらには、当業者に公知の他の技術によって、得られる。フラグメントは、完全な抗体と同じ様式で、有用性についてスクリーニングされる。
「単離された抗体」は、本明細書中で使用される場合は、種々の抗原特異性を有している他の抗体を実質的に含まない抗体をいう(例えば、PSMAに特異的に結合する単離された抗体は、PSMA以外の抗原に特異的に結合する抗体を実質的に含まない)ように意図される。しかし、PSMAのエピトープ、イソ型、または変異体に特異的に結合する単離された抗体は、他の関連する抗原、例えば、他の種に由来する関連する抗原(例えば、PSMA種ホモログ)に対して交差反応性を有する。さらに、単離された抗体は、他の細胞性物質および/または化合物を実質的に含まない場合もある。本明細書中で使用される場合は、「特異的結合」は、予め決定された抗原に対する抗体の結合をいう。通常は、抗体は、予め決定された抗原または密接に関連する抗原以外の非特異的抗原(例えば、BSA、カゼイン)に対する結合についてのその親和性よりも、少なくとも2倍大きい親和性で結合する。
本発明の単離された抗体には、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgAsec、IgD、IgEのような、種々の抗体イソ型が含まれる。本明細書中で使用される場合には、「イソ型」は、重鎖定常領域遺伝子によってコードされる抗体クラス(例えば、IgMまたはIgG1)をいう。抗体は全長である場合もあり、また、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgAsec、IgD、またはIgEの抗体定常ドメインおよび/または可変ドメインのような抗原結合フラグメントのみが含まれる場合もあり、また、抗体はFabフラグメント、F(ab’)フラグメント、およびFvフラグメントから構成される場合もある。
本発明の抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、またはポリクローナル抗体とモノクローナル抗体の混合物である場合もある。抗体は、当該分野で周知の種々の技術によって生産することができる。ポリクローナル抗体を惹起させるための手順は周知である。例えば、抗PSMAポリクローナル抗体は、予備免疫血清を得るために最初に採血したNew Zealandシロウサギに対して、PSMAタンパク質を皮下投与することによって惹起させられる。PSMAは、6箇所の異なる部位に、1つの部位について100μLの全用量が、通常は、1つ以上のアジュバントとともに注射され得る。その後、ウサギは、最初の注射の2週間後に採血され、同じ抗原で6週間ごとに3回、定期的に追加投与される。血清サンプルが、それぞれの追加投与の10日後に採取される。ポリクローナル抗体が血清から、好ましくは、抗体を捕捉するためにPSMAを使用するアフィニティークロマトグラフィーによって、回収される。ポリクローナル抗体を惹起させるためのこの手順および他の手順は、E.Harlow,et al.編,Antibodies:A Laboratory Manual(1988)(これは、引用により本明細書中に組み入れられる)に開示されている。
モノクローナル抗体の生産は、これもまた当該分野で周知である技術によって行うことができる。用語「モノクローナル抗体」は、本明細書中で使用される場合は、単分子組成物の抗体分子の調製物をいう。モノクローナル抗体は、1つの結合特異性と、特定のエピトープに対する親和性を示す。モノクローナル抗体の生産プロセスには、抗体を生産する能力を有している免疫体細胞、具体的には、Bリンパ球を得ることが含まれ、免疫体細胞は、生体内または生体外のいずれかで目的の抗原で予め免疫化されており、B細胞骨髄腫株との融合に適している。
一般的には、哺乳動物のリンパ球は、所望されるタンパク質またはポリペプチドで(例えば、本発明のPSMAで)動物(例えば、マウス)を生体内で免疫化することによって免疫化させられる。このような免疫化は、必要に応じて、十分な力価の抗体が得られるまで、数週間までの間隔で繰り返される。一旦免疫化されると、動物は、抗体を生産するリンパ球の供給源として使用され得る。最後の抗原の追加投与の後、動物は屠殺され、脾臓細胞が取り出される。マウスのリンパ球は、本明細書中に記載されるマウスの骨髄腫株との安定な融合体を高い割合で生じる。これらのうち、BALB/cマウスが好ましい。しかし、他のマウス株、ウサギ、ハムスター、ヒツジ、およびカエルもまた、抗体を生産する細胞を調製するための宿主として使用することができる。Goding(Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,第2版、pp.60−61、Orlando,Fla.,Academic Press,1986)を参照のこと。具体的には、ヒト免疫グロブリン遺伝子がゲノム中に挿入されている(そして、マウス免疫グロブリンを生産することはできない)マウス株が好ましい。例として、Medarex/GenPharm Internationalによって生産されているHuMAbマウス株、およびAbgenixによって生産されているXenoMouse株が挙げられる。このようなマウスは、免疫化に応答して、全長のヒト免疫グロブリン分子を生産する。
分裂しつつある形質芽球の段階にあるこれらの抗体を生産する細胞は、優先的に融合する。体細胞は、抗原で感作させられた動物のリンパ節、脾臓、および末梢血から、ならびに、特定の融合システムにおけるそれらの経験的な有用性に大部分依存して選択されるリンパ球から、得ることができる。次いで、抗体を分泌するリンパ球が、細胞培養物中で無限に複製することができる(マウスの)B細胞骨髄腫細胞または形質転換細胞と融合させられ、それによって、不死化させられた免疫グロブリンを分泌する細胞株が生産される。得られた融合細胞またはハイブリドーマが培養され、得られたコロニーは、所望されるモノクローナル抗体の生産についてスクリーニングされる。このような抗体を生産するコロニーがクローニングされ、生体内または生体外のいずれかで増殖させられて、大量の抗体が生産される。このような細胞を融合させる理論的根拠および実際の方法論は、Kohler and Milstein,Nature 256:495(1975)(これは、引用により本明細書中に組み入れられる)に示されている。
あるいは、抗体を生産することができるヒトの体細胞、具体的には、Bリンパ球は、骨髄腫細胞株との融合に適している。生検された個体の脾臓、扁桃腺、またはリンパ節に由来するBリンパ球が使用され得るが、より簡単に入手することができる末梢血Bリンパ球が好ましい。リンパ球は、診断された前立腺ガン、または別のPSMAを発現するガンを有している患者から導くことができる。さらに、ヒトのB細胞は、エプスタインバーウイルス(Cole et al.,1995、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc.,pp77−96)によって直接不死化させられ得る。体細胞ハイブリダイゼーション手順が好ましいが、原則として、モノクローナル抗体を生産させるための他の技術、例えば、ウイルス、またはBリンパ球の発ガン性形質転換を使用することができる。
ハイブリドーマを生産する融合手順での使用に適している骨髄腫細胞株は、好ましくは、抗体を生産しないものであり、高い融合効率を有している、所望されるハイブリドーマの増殖をサポートする特定の選択培地中で増殖することをできなくする酵素欠損を有している。融合させられた細胞株の生産のために使用することができるこのような骨髄腫細胞株の例としては、P3−X63/Ag8、X63−Ag8.653、NS1/1.Ag4.1、Sp2/0−Ag14、FO、NSO/U、MPC−11、MPC11−X45−GTG1.7、S194/5XX0 Bul(全てマウスに由来する);R210.RCY3、Y3−Ag1.2.3、ラット由来のIR983Fおよび4B210;ならびに、U−266、GM1500−GRG2、LICR−LON−HMy2、UC729−6(全てヒトに由来する)が挙げられる(Goding,Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,第2版、pp65−66,Orlando,Fla,Academic Press,1986;Campbell,Monoclonal Antibody Technology,Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology Vol.13,Burden and Von Knippenberg,編、pp.75−83,Amsterdam,Elseview,1984)。
哺乳動物の骨髄腫細胞または細胞培養物中で無限に複製することができる他の融合パートナーとの融合は、標準的な周知の技術によって、例えば、ポリエチレングリコール(「PEG」)または他の融合剤を使用することによって行われる(Milstein and Kohler,Eur.J.Immunol.6:511(1976)(これは、引用により本明細書中に組み入れられる)を参照のこと)。
他の実施形態においては、抗体は組み換え抗体であり得る。用語「組み換え抗体」は、本明細書中で使用される場合は、組み換え手段によって調製されたか、発現させられたか、作成されたか、または単離された抗体を含むように意図され、例えば、別の種の免疫グロブリン遺伝子についてトランスジェニックである動物(例えば、マウス)から単離された抗体、宿主細胞中にトランスフェクトされた組み換え発現ベクターを使用して発現された抗体、組換え体、組み合わせ抗体ライブラリーから単離された抗体、あるいは、他のDNA配列への免疫グロブリン遺伝子配列のスプライシングを含む任意の他の手段によって調製されたか、発現させられたか、作成されたか、または単離された抗体である。
なお他の実施形態においては、抗体は、キメラ抗体またはヒト化抗体であり得る。本明細書中で使用される場合は、用語「キメラ抗体」は、マウスの可変または超可変領域を、ヒトの定常領域、またはヒトの定常領域および可変フレームワーク領域と組み合わせた抗体をいう。本明細書中で使用される場合は、用語「ヒト化抗体」は、ヒトのフレームワーク領域と会合した状態でもとの抗体に由来する抗原結合CDRのみが残っている抗体をいう(Waldmann,1991,Science 252:1657を参照のこと)。マウス抗体の結合特異性を保持しているこのようなキメラ抗体またはヒト化抗体は、本発明の診断適用、予防適用、または治療適用のために生体内で投与される場合には、低い免疫原性を有していると予想される。
別の実施形態に従うと、本発明のモノクローナル抗体は、二重特異的抗体または多特異的抗体の形態になるように修飾することができる。用語「二重特異的抗体」は、(a)細胞表面抗原、および(b)エフェクター細胞の表面上のFc受容体に結合するか、またはそれらと相互作用する2つの異なる結合特異性を有している任意の因子、例えば、タンパク質、ペプチド、またはタンパク質もしくはペプチドの複合体を含むように意図される。用語「多特異的抗体」は、(a)細胞表面抗原、(b)エフェクター細胞の表面上のFc受容体、および(c)少なくとも1つの他の成分に結合するか、またはそれらと相互作用する2つ以上の異なる結合特異性を有している任意の因子、例えば、タンパク質、ペプチド、またはタンパク質もしくはペプチドの複合体を含むように意図される。したがって、本発明には、PSMAのような細胞表面抗原と、エフェクター細胞上のFc受容体に対して向けられた、二重特異的、三重特異的、四重特異的、および他の多特異的抗体が含まれるが、これらに限定されない。用語「二重特異的抗体」にはさらに、ダイアボディーが含まれる。ダイアボディーは、VドメインとVドメインが1つのポリペプチド鎖の上で発現されるが、同じ鎖の上の2つのドメインの間で対を形成させるには短すぎるリンカーを使用しており、それによって、これらのドメインを別の鎖の相補ドメインと対合させて、2つの抗原結合部位を生じるように向ける、二価の二重特異的抗体である(Holliger,P.et al.,(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:6444−6448;Poijak,R.J.,et al.,(1994)Structure 2:1121−1123を参照のこと)。
二重特異的抗体は、PSMAの細胞外ドメインに特異的である抗原結合領域と、殺腫瘍活性または腫瘍阻害活性を有しているエフェクター細胞に特異的な抗原結合領域から形成され得る。二重特異的抗体の2つの抗原結合領域は、化学的に連結させられているか、または二重特異的抗体を生じるように遺伝子操作された細胞によって発現されるかのいずれかであり得る(一般的には、Fanger et al.,1995 Drug News & Perspec.8(3):133−137を参照のこと)。殺腫瘍活性を有している適切なエフェクター細胞としては、細胞傷害性T細胞(初代CD8細胞)、ナチュラルキラー細胞などが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の二重特異的抗体の有効量が前立腺ガン患者に投与され、PSMAを有している原発性腫瘍または転移性腫瘍の部位での局在化の後、二重特異的抗体によって、悪性細胞が死滅させられるか、そして/または悪性細胞の増殖が阻害される。
特定の実施形態においては、抗体はヒト抗体である。用語「ヒト抗体」は、本明細書中で使用される場合は、ヒトの生殖系免疫グロブリン配列に由来する可変領域と定常領域を有している抗体を含むように意図される。本発明のヒト抗体には、ヒトの生殖系の免疫グロブリン配列によってはコードされないアミノ酸残基(例えば、生体外でのランダム突然変異誘発または部位特異的突然変異誘発によって、あるいは、生体内での体細胞変異によって導入された変異)が含まれる場合がある。しかし、用語「ヒト抗体」は、本明細書中で使用される場合は、別の哺乳動物種(例えば、マウス)の生殖系に由来するCDR配列がヒトのフレームワーク配列に繋がれている抗体(本明細書中では、「ヒト化抗体」と呼ばれる)を含むようには意図されない。PSMAに対して向けられたヒト抗体は、マウスのシステムではなく、ヒトの免疫システムの一部を保有しているトランスジェニックマウスを使用して作成される。
完全なヒトモノクローナル抗体もまた、ヒト免疫グロブリン重鎖遺伝子座と軽鎖遺伝子座の大きい部分についてトランスジェニックであるマウスを免疫化することによって調製することが出来る。例えば、米国特許第5,591,669号、同第5,598,369号、同第5,545,806号、同第5,545,807号、同第6,150,584号、およびそれらの中で引用されている参考文献を参照のこと(それらの内容は、引用により本明細書中に組み入れられる)。これらの動物は、内因性(例えば、マウス)抗体の生産について機能欠損であるように、遺伝子修飾されている。これらの動物はさらに、ヒトの生殖系免疫グロブリン遺伝子座の全てまたは一部を含むように修飾され、その結果、これらの動物の免疫化によって、目的の抗原に対する完全なヒト抗体の生産が生じる。これらのマウス(例えば、XonoMouse(Abgenix)、HuMAbマウス(Medarex/GenPharm))の免疫化の後、モノクローナル抗体が、標準的なハイブリドーマ技術にしたがって作成される。これらのモノクローナル抗体は、ヒトの免疫グロブリンアミノ酸配列を有しており、したがって、ヒトに投与された場合に、ヒト抗マウス抗体(HAMA)を誘発することはない。
マウスは、最初の免疫化の際に6〜16週齢であることが好ましい。例えば、精製されたか、または富化させられたPSMA抗原の調製物(例えば、組み換えPSMA、PSMAを発現する細胞、二量体PSMA)は、マウスを腹腔内(IP)で免疫化するために使用されるが、当業者に公知である他の免疫化経路もまた可能である。PSMA抗原は、アジュバント(例えば、完全フロイントアジュバント)と組み合わせて注射され、最初の注射の後に、アジュバント(例えば、不完全フロイントアジュバント)中の抗原での追加免疫が続くことが好ましい。免疫応答は、例えば、後眼窩採血によって得られる血漿サンプルを用いる一連の免疫化プロトコールの全体についてモニターされる。血漿は、ELISA(以下に記載される)によってスクリーニングされ、十分な力価の抗PSMAヒト免疫グロブリンを有しているマウスが融合のために使用される。マウスは、屠殺、および脾臓が取り出される3日前に抗原を静脈内に追加投与される。
特定の実施形態においては、抗体は、本明細書中で、PSMA 3.7(PTA−3257)、PSMA 3.8、PSMA 3.9(PTA−3258)、PSMA 3.11(PTA−3269)、PSMA 5.4(PTA−3268)、PSMA 7.1(PTA−3292)、PSMA 7.3(PTA−3293)、PSMA 10.3(PTA−3247)、PSMA 1.8.3(PTA−3906)、PSMA A3.1.3(PTA−3904)、PSMA A3.3.1(PTA−3905)、Abgenix 4.248.2(PTA−4427)、Abgenix 4.360.3(PTA−4428)、Abgenix 4.7.1(PTA−4429)、Abgenix 4.4.1(PTA−4556)、Abgenix 4.177.3(PTA−4557)、Abgenix 4.16.1(PTA−4357)、Abgenix 4.22.3(PTA−4358)、Abgenix 4.28.3(PTA−4359)、Abgenix 4.40.2(PTA−4360)、Abgenix 4.48.3(PTA−4361)、Abgenix 4.49.1(PTA−4362)、Abgenix 4.209.3(PTA−4365)、Abgenix 4.219.3(PTA−4366)、Abgenix 4.288.1(PTA−4367)、Abgenix 4.333.1(PTA−4368)、Abgenix 4.54.1(PTA−4363)、Abgenix 4.153.1(PTA−4388)、Abgenix 4.232.3(PTA−4389)、Abgenix 4.292.3(PTA−4390)、Abgenix 4.304.1(PTA−4391)、Abgenix 4.78.1(PTA−4652)、およびAbgenix 4.152.1(PTA−4653)と呼ばれるハイブリドーマによって生産される。これらのハイブリドーマは、特許手続きのための微生物寄託の国際認識に関するブダペスト条約の要件にしたがい、それらを満たすように、国際寄託当局としてのアメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC)に寄託され、上記の表1に示される特許寄託番号が与えられた。
本発明により、さらに、本明細書中に記載される、抗PSMA抗体をコードする核酸分子、およびこの核酸分子を含むベクターが提供される。提供されるベクターは、本明細書中に記載される抗体の特異性を有している抗PSMA抗体を生産するために、宿主細胞を形質転換またはトランスフェクトするために使用され得る。好ましい実施形態においては、生産される抗体は、AB−PG1−XG1−006、AB−PG1−XG1−026、AB−PG1−XG1−051、AB−PG1−XG1−069、AB−PG1−XG1−077、およびPSMA10.3の特異性を有する。1つの実施形態においては、ベクターには、配列番号2〜7に示される核酸配列のコード領域(単数または複数)を含む核酸分子によってコードされる、上記に列挙された抗体の重鎖をコードする単離された核酸分子が含まれ得る。別の実施形態においては、ベクターには、配列番号8〜13に示される抗体の軽鎖をコードする核酸配列が含まれる。さらなる実施形態においては、本発明のベクターには、重鎖配列と軽鎖配列が含まれる場合がある。さらなる実施形態においては、本明細書中に記載される抗体または抗原結合フラグメントを生産するプラスミドが提供される。本発明のプラスミドとしては、以下からなる群より選択されるプラスミドが挙げられる:AB−PG1−XG1−006重鎖(配列番号2)、AB−PG1−XG1−006軽鎖(配列番号8)、AB−PG1−XG1−026重鎖(配列番号3)、AB−PG1−XG1−026軽鎖(配列番号9)、AB−PG1−XG1−051重鎖(配列番号4)、AB−PG1−XG1−051軽鎖(配列番号10)、AB−PG1−XG1−069重鎖(配列番号5)、AB−PG1−XG1−069軽鎖(配列番号11)、AB−PG1−XG1−077重鎖(配列番号6)、AB−PG1−XG1−077軽鎖(配列番号12)、PSMA10.3重鎖(配列番号7)、およびPSMA10.3κ(配列番号13)。
単離された抗体またはその抗原結合フラグメントは、好ましくは、PSMAを発現する生存している細胞に結合するその能力について選択される。PSMAを発現する生存している細胞に対するモノクローナル抗体の結合を明らかにするためには、フローサイトメトリーが使用され得る。例えば、PSMAを発現する細胞株(標準的な増殖条件下で増殖させた)、またはPSMAを発現する前立腺ガン細胞は、0.1%のTween 80と20%のマウスの血清を含むPBS中で、種々の濃度のモノクローナル抗体と混合され、37℃で1時間インキュベートされる。洗浄後、細胞は、フルオレセインで標識された抗ヒトIgG二次抗体(ヒト抗PSMA抗体が使用される場合)と、一次抗体の染色と同じ条件下で反応させられる。サンプルは、蛍光活性化細胞選別装置(FACS)によって、単一の細胞にゲートする光および側方散乱特性を使用して、分析することができる。蛍光顕微鏡を使用する別のアッセイが、(フローサイトメトリーアッセイに加えて、またはその代わりに)使用される場合もある。細胞は上記のように正確に染色することができ、蛍光顕微鏡によって試験することができる。この方法により、個々の細胞の視覚化ができるが、抗原の密度に応じて感度を下げることもできる。
抗体またはその抗原結合フラグメントのPSMAを発現する生存している細胞に対する結合は、細胞の増殖を阻害するか、または細胞の細胞溶解を媒介することができる。細胞溶解は、補体媒介され得るか、またはエフェクター細胞によって媒介され得る。好ましい実施形態においては、細胞溶解は、生存している生物体、好ましくは、哺乳動物において行われ、生存している細胞は腫瘍細胞である。本発明の抗体によって標的化することができる腫瘍の例としては、PSMAを発現する任意の腫瘍、例えば、前立腺ガン、膀胱ガン、膵臓ガン、肺ガン、結腸ガン、腎臓ガン、黒色腫、および肉腫が挙げられる。好ましい実施形態においては、腫瘍細胞は前立腺ガン細胞である。
クロム放出アッセイによる生体外での抗体細胞溶解活性の試験によっては、生体内モデルを試験する前の最初のスクリーニングを提供することができる。この試験は、標準的なクロム放出アッセイを使用して行うことができる。簡単に説明すると、健常なドナーに由来する多核白血球(PMN)または他のエフェクター細胞が、Ficoll Hypaque密度勾配遠心分離、その後の混入している赤血球の溶解によって精製され得る。洗浄されたPMNは、10%の熱不活化ウシ胎児血清を補充したRPMI中に懸濁させられ、PSMAを発現する51Crで標識された細胞と、種々のエフェクター細胞対腫瘍細胞比(エフェクター細胞:腫瘍細胞)で混合され得る。精製された抗PSMA IgGは、その後、種々の濃度で添加され得る。無関係なIgGをネガティブ対照として使用することができる。アッセイは、37℃で0〜120分間行われ得る。サンプルは、培養上清中への51Crの放出を測定することによって、細胞溶解についてアッセイされ得る。抗PSMAモノクローナル抗体もまた、細胞溶解が複数のモノクローナル抗体を用いて増強されたかどうかを決定するために、それぞれの互いの組み合わせにおいて試験され得る。
PSMAに結合する抗体はまた、PSMAを発現する細胞(例えば、腫瘍細胞)の細胞溶解および死滅を媒介することにおけるそれらの効率を決定するための生体内モデル(例えば、マウスのもの)において試験され得る。これらの抗体は、例えば、限定とは意図されない、以下の基準に基づいて選択され得る:
1)PSMAを発現する生存している細胞への結合;
2)PSMAへの結合の高い親和性;
3)PSMA上の特有のエピトープへの結合(組み合わせて使用した場合に同じエピトープに対する結合について競合する、相補活性を有している抗体の可能性を排除するため);
4)PSMAを発現する細胞のオプソニン作用;
5)エフェクター細胞の存在下でのPSMAを発現する細胞の増殖の阻害、食作用、および/または死滅の媒介;
6)NAALADase、葉酸加水分解酵素、ジペプチジルジペプチダーゼIV、および/またはγ−グルタミル加水分解活性の調節(阻害または増強);
7)エフェクター細胞が存在しない条件下での、増殖の阻害、細胞周期の停止、および/または細胞傷害性;
8)PSMAの内在化;
9)PSMA上の立体構造エピトープへの結合;
10)PSMAを発現しない細胞または組織との最小の交差反応性;
11)単量体形態のPSMAではなく、二量体形態のPSMAへの優先的な結合。
本発明の好ましい抗体は、これらの基準の1つ以上、好ましくは、全てを満たす。特定の実施形態においては、抗体は、例えば、2つ以上の異なる抗PSMA抗体またはその抗原結合フラグメントを含む薬学的組成物として、使用される。例えば、様々ではあるが補体活性を有している抗PSMA抗体が、所望される治療効果または診断効果が得られるように、単独療法と組み合わせられ得る。この例は、PSMAを発現する細胞の増殖を阻害する別の抗PSMA抗体と組み合わせられた、エフェクター細胞の存在下で標的細胞の非常に効率のよい死滅を媒介する抗PSMA抗体を含む組成物である。
本発明の好ましい態様においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、PSMA分子の細胞外ドメイン内の立体構造エピトープに結合する。選択されたヒトの抗PSMA抗体が立体構造エピトープに結合するかどうかを決定するためには、それぞれの抗体が、天然に存在するタンパク質を使用するアッセイ(例えば、非変性免疫沈降、細胞表面での結合についてのフローサイトメトリー分析)および変性させられたタンパク質を使用するアッセイ(例えば、ウェスタンブロット、変性させられたタンパク質についての免疫沈降)において試験され得る。結果の比較は、抗体が立体構造エピトープに結合するかどうかを示す。天然に存在するタンパク質に結合するが、変性させられたタンパク質には結合しない抗体は、立体構造エピトープに結合する抗体であり、好ましい抗体である。
本発明の別の好ましい態様においては、抗体またはその抗原結合フラグメントはPSMA上の二量体特異的エピトープに結合する。一般的には、二量体特異的エピトープに結合する抗体またはその抗原結合フラグメントは、PSMA単量体ではなくPSMA二量体に優先的に結合する。選択されたヒト抗PSMA抗体がPSMA二量体に優先的(すなわち、選択的および/または特異的)に結合するかどうかを決定するために、それぞれの抗体は、天然に存在する二量体PSMAタンパク質と、解離させられた単量体PSMAタンパク質を使用するアッセイ(例えば、免疫沈降、その後のウェスタンブロット)において試験され得る。結果の比較は、抗体が単量体が二量体または単量体に優先的に結合するかどうかを示す。PSMA二量体に結合し、単量体PSMAタンパク質には結合しない抗体が、好ましい抗体である。
好ましい抗体としては、PSMA上のその標的エピトープに対する二次抗体の特異的な結合を競合的に阻害する抗体が挙げられる。競合的阻害を決定するためには、当業者に公知の種々のアッセイが使用され得る。例えば、実施例4および21に示される交差競合アッセイが、抗体が別の抗体によるPSMAに対する結合を競合的に阻害するかどうかを決定するために使用され得る。これらの実施例により、フローサイトメトリー、または固相結合分析を使用する細胞をベースとする方法が提供される。細胞の表面上では発現されないPSMA分子について交差競合する抗体の能力を、固相または溶液相において評価する他のアッセイもまた、使用され得る。これらのアッセイは、好ましくは、本明細書中に記載されるPSMA多量体を使用する。
特定の好ましい抗体は、PSMA上のその標的エピトープに対する二次抗体の特異的結合を、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%競合的に阻害する。阻害は、種々のモル比または質量比で評価することができる;例えば、競合結合実験は、二次抗体を上回る、2倍、3倍、4倍、5倍、7倍、10倍、またはそれ以上のモル過剰の一次抗体を用いて行うことができる。
他の好ましい抗体としては、二次抗体によって定義されるPSMA上のエピトープに特異的に(すなわち、選択的に)に結合する抗体が挙げられる。エピトープを決定するためには、当該分野で公知の標準的なエピトープマッピング方法を使用することができる。例えば、二次抗体に結合するPSMA抗原(好ましくは、合成のペプチド)のフラグメント(複数のペプチド)は、候補の抗体が同じエピトープに対して結合するかどうかを決定するために使用することができる。直線的なエピトープについては、定義された長さ(例えば、8個以上のアミノ酸)の重複しているペプチドが合成される。ペプチドは、好ましくは、1個のアミノ酸によってオフセットされ、その結果、PSMAタンパク質配列のそれぞれ8個のアミノ酸のフラグメントをカバーするペプチドのシリーズが調製される。より少ないペプチドを、より大きなオフセット、例えば、2個または3個のアミノ酸を使用することによって調製することができる。さらに、より長いペプチド(例えば、9マー、10マー、または11マー)を合成することができる。ペプチドの抗体に対する結合は、表面プラズモン共鳴(BIACORE;実施例22を参照のこと)およびELISAアッセイを含む標準的な方法論を使用して決定することができる。立体構造エピトープの試験については、より長いPSMAフラグメントが使用され得る。立体構造エピトープを定義するために質量スペクトル分析を使用する他の方法が記載されており、これらを使用することができる(例えば、Baerga−Ortiz et al.,Protein Science 11:1300−1308,2002、およびその中で引用されている参考文献を参照のこと)。エピトープの決定のためのさらに他の方法は、Current Protocols in Immunology,Coligan et al.,編、John Wiley & Sonsの、standard laboratory reference works、例えば、Unit 6.8(「Phage Display Selection and Analysis of B−cell Epitopes」)およびUnit 9.8(「Identification of Antigenic Determinants Using Synthetic Peptide Combinatorial Libraries」)に提供されている。エピトープは、既知のエピトープの中に点変異または欠失を導入し、その後、どの変異が抗体の結合を減少させるかを決定するために1つ以上の抗体との結合を試験することによって、確認することができる。
本発明の1つの実施形態においては、抗体またはその抗原結合フラグメントは、細胞上で発現されるPSMAに結合するか、またはPSMAとともに内在化される。抗体またはその抗原結合フラグメントが前立腺特異的膜抗原とともに内在化される機構は、本発明の実施には重要ではない。例えば、抗体またはその抗原結合フラグメントは、PSMAの内在化を誘導することができる。あるいは、抗体またはその抗原結合フラグメントの内在化は、PSMAの通常行われている内在化の結果であり得る。抗体またはその抗原結合フラグメントは、単独で、または他の組成物との組み合わせにおいて、修飾されていない形態であり得る。あるいは、抗体またはその抗原結合フラグメントは、抗体またはその抗原結合フラグメントの前立腺特異的膜抗原に対する結合の際、および前立腺特異的膜抗原と一緒に生物学的因子が内在化させられる際に、細胞を死滅させるために有効な物質に結合させられ得る。
本発明のヒトPSMA抗体は、ナノモル未満の親和性で、細胞表面PSMA、および/またはrsPSMAに特異的に結合する。本発明のヒトPSMA抗体は、約1×10−9M以下、好ましくは、約1×10−10M以下、より好ましくは、約1×10−11M以下の結合親和性を有する。特定の実施形態においては、結合親和性は、約5×10−10M未満である。
抗体は、検出マーカー、抗腫瘍薬、または免疫調節剤に連結させられ得る。抗腫瘍薬としては、細胞傷害性薬、および腫瘍の新脈菅系に作用する因子が挙げられる。検出マーカーとしては、例えば、放射活性マーカーまたは蛍光マーカーが挙げられる。細胞傷害性薬としては、細胞傷害性放射性核種、化学毒素、およびタンパク質毒素が挙げられる。
細胞傷害性放射性核種、または放射線治療用放射性同位元素は、好ましくは、225Ac、211At、212Bi、213Bi、212Pb、224Ra、または223Raのようなα線を放射する同位元素である。あるいは、細胞傷害性放射性核種は、186Rh、188Rh、177Lu、90Y、131I、67Cu、64Cu、153Sm、または166Hoのようなβ線を放射する同位元素である場合もある。さらに、細胞傷害性放射性核種は、Auger電子線および低エネルギー電子線を放射する場合もあり、これには、125I、123I、または77Brが含まれる。
適切な化学毒素または化学療法薬としては、カリカエミシンおよびエスペラマイシンのような、分子のエンジインファミリーのメンバーが挙げられる。化学毒素はまた、メトトレキセート、ドキソルビシン、メルファラン、クロラムブシル、ARA−C、ビンデシン、マイトマイシンC、シスプラチン、エトポシド、ブレオマイシン、および5−フルオロウラシルからなる群より挙げることができる。本発明の抗PSMA抗体に結合させることができる他の抗新生物薬としては、ドラスタチン(米国特許第6,034,065号、および同第6,239,104号)およびそれらの誘導体が挙げられる。特定の目的としては、ドラスタチン10(ドラバリン−バリン−ドライソロイシン−ドラプロイン−ドラフェニン)および誘導体オーリスタチンPHE(ドラバリン−バリン−ドライソロイシン−ドラプロイン−フェニルアラニン−メチルエステル)(Pettit,G.R.et al.,Anticancer Drug Des.13(4):243−277,1988;Woyke,T.et al.,Antimicrob.Agents Chemother.45(12):3580−3584,2001)、およびオーリスタチンEなどが挙げられる。本発明の組成物および方法にあまり好ましくない毒素としては、有毒レクチン、植物毒、例えば、リシン、アブリン、モデシン、ボツリヌス毒素およびジフテリア毒素が挙げられる。もちろん、種々の毒素の組み合わせもまた、1つの抗体分子と組み合わせ、それによって種々の細胞傷害性に適合させることができる。他の化学療法薬は当業者に公知である。
本発明のPSMA抗体の毒素結合形態は、ピコモル濃度でPSMAを発現する細胞の特異的な細胞の死滅を媒介する。本発明の毒素に結合させられたPSMA抗体は、約1×10−10M未満、好ましくは、約1×10−11M未満、より好ましくは、約1×10−12M未満の濃度で、IC50を示す。特定の実施形態においては、IC50は、約1.5×10−11M未満の濃度で得られる。
腫瘍の脈菅系に作用する因子としては、コンブレスタチンA4(Griggs et al.,Lancet Oncol.2:82,2001)、アンギオスタチン、およびエンドスタチン(Rosen,Oncologist 5:20,2000(引用により本明細書中に組み入れられる)において概説されている)、およびインターフェロン誘導性タンパク質10(米国特許第5,994,292号)のような、チューブリン結合因子を挙げることができる。現在臨床試験の段階にある多数の抗血管形成剤もまた想定される。現在臨床試験段階にある薬剤としては、以下が挙げられる:2ME2、アンギオスタチン、アンギオザイム、抗VEGF RhuMAb、Apra(CT−2584)、アビシン(Avicine)、ベネフィン(Benefin)、BMS275291、カルボキシアミドトリアゾール、CC4047、CC5013、CC7085、CDC801、CGP−41251(PKC412)、CM101、コンブレタスタチンA−4プロドラッグ、EMD 121974、エンドスタチン、フラボピリドール、ジェニステイン(GCP)、緑茶抽出物(Green Tea Extract)、IM−862、ImmTher、インターフェロンα、インターロイキン−12、イレッサ(ZD1839)、マリマスタット、メタスタット(Col−3)、メオバスタット、オクトレオチド、パクリタキセル、ペニシラミン、フォトフリン、フォトポイント、PI−88、プリノマスタット(AG−3340)、PTK787(ZK22584)、RO317453、ソリマスタット、スクアラミン、SU101、SU5416、SU−6668、スラジスタ(FCE26644)、スラミン(Metaret)、テトラチオモリブデート、サリドマイド、TNP−470、およびビタキシン。さらなる抗血管形成剤は、Kerbel,J.Clin.Oncol.19(18s):45s−51s,2001(これは、引用により本明細書中に組み入れられる)に記載されている。抗PSMA抗体への結合に適している免疫調節剤としては、α−インターフェロン、γ−インターフェロン、および腫瘍壊死因子α(TNFα)が挙げられる。
抗PSMA抗体に対する1つ以上の毒素分子のカップリングは、多くの化学的な機構、例えば、共有結合、親和性結合、層間、配位結合、および複合体形成が含まれると想定される。抗PSMA免疫毒素を調製するために使用される毒性化合物は、当該分野で公知の標準的なプロトコールによって、抗体またはそのPSMA結合フラグメントに結合させられる。
共有結合は、既存の側鎖の直接の縮合によって、または外部の架橋分子の取り込みによるかのいずれかによって、行うことができる。多くの二価または多価の物質が、他のタンパク質、ペプチド、またはアミン官能基などに対してタンパク質分子をカップリングさせることにおいて有用である。例えば、カルボジイミド、ジイソシアネート、グルタルアルデヒド、ジアゾベンゼン、およびヘキサメチレンジアミンのようなカップリング剤は、文献に多く記載されている。これらのリストは、当該分野で公知の種々のカップリング剤の限定とは意図されず、むしろ、より一般的なカップリング剤の例である。
好ましい実施形態においては、最初に抗体を誘導し、その後、毒素成分に結合させて誘導体化生成物を生じることが望まれる場合があることが想定される。この様式において使用される適切な架橋剤としては、例えば、SPDP(N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸)、およびSMPT、4−スクシンイミジル−オキシカルボニル−メチル−(2−ピリジルジチオ)トルエンが挙げられる。
さらに、タンパク質毒素は、抗PSMA抗体またはPSMA結合フラグメントに対して遺伝的方法によって融合させられて、ハイブリドーマ免疫毒素融合タンパク質が形成される。本発明にしたがって融合体である免疫毒素タンパク質を作成するためには、タンパク質毒素に連結させられた、抗PSMA抗体、抗PSMA抗体のフラグメント、単鎖抗PSMA抗体、または抗PSMA抗体のサブユニットをコードする核酸分子が作成される。このような融合タンパク質には、動作可能であるように結合させられた、少なくとも1つの標的化因子(例えば、抗PSMA抗体サブユニット)と本発明の毒素が含まれる。融合タンパク質にはまた、別のペプチド配列、例えば、そのような別の配列が融合タンパク質の標的化活性または毒素活性に不適切な影響を与えない限りは、標的化因子と毒素化合物を動作可能であるように結合させるペプチドスペーサーも含まれる場合がある。2つのタンパク質は、当該分野で周知であるようなペプチドリンカーまたはスペーサー、例えば、グリシン−セリンスペーサーペプチド、またはペプチドヒンジによって結合させられ得る。したがって、例えば、抗PSMA抗体またはそのフラグメントのC末端が、抗PSMA抗体の結合特性を保持している免疫毒素を形成するように、タンパク質毒素分子のN末端に融合させられ得る。他の融合体配置は当業者に公知である。
融合体免疫毒素を発現させるために、融合タンパク質をコードする核酸は、融合タンパク質の、好ましくはCHO細胞のような哺乳動物細胞中での安定な発現のために、標準的な方法にしたがって発現ベクター中に挿入される。融合タンパク質は、標準的な方法論、例えば、PSMAアフィニティーカラムを使用して、細胞または培養上清から単離され、精製され得る。
放射性核種は、通常、キレート化によって抗体にカップリングさせられる。例えば、金属である放射性核種の場合には、二官能性キレート化剤が、抗体または目的の他のタンパク質に対して同位元素を連結させるために一般的に使用される。通常は、キレート化剤は、最初に抗体に結合させられ、キレート化剤−抗体結合体が、金属である放射性同位元素と接触させられる。多数の二官能性キレート化剤がこの目的のために開発されており、これには、米国特許第5,124,471号、同第5,286,850号、および同第5,434,287号(これらは、引用により本明細書中に組み入れられる)に記載されているアミノ酸のジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)シリーズが含まれる。別の例としては、ヒドロキサム酸をベースとする二官能性キレート化剤が、米国特許第5,756,825号(その内容は本明細書中に組み入れられる)に記載されている。別の例は、p−SCN−Bz−HEHA(1,4,7,10,13,16−ヘキサアザシクロ−オクタデカン−N,N’,N’’,N’’’,N’’’’,N’’’’’−六酢酸(Deal et al.,J.Med.Chem.42:2988,1999)であり、これは、225Acのような放射活性金属の有効なキレート化剤である。なお別の例は、DOTA(1,4,7,10−テトラアザシクロドデカンN,N’,N’’,N’’’−四酢酸)であり、これは、標識とその後の結合の2工程の方法において使用することができる、二官能性キレート化剤である(McDevitt et al.,Science 294:1537−1540,2001を参照のこと)。
別の態様においては、本発明により、多量体(例えば、二量体)PSMAタンパク質、単離された抗体、他の官能性部分に対して誘導体かさせられたかもしくは他の官能性部分に連結させられた抗体、またはそれらの抗原結合フラグメント、あるいは、1つ以上の上記の多量体PSMAタンパク質、抗体、またはその抗原結合フラグメントの組み合わせを含む組成物が提供される。組成物には、単離された多量体PSMAタンパク質、抗体、またはその抗原結合フラグメントと混合された、生理学的または薬学的に受容可能なキャリア、賦形剤、または安定剤が含まれる。好ましい実施形態においては、組成物には、複数(例えば、2つ以上)の本発明の単離された多量体PSMAタンパク質、抗体、またはその抗原結合部分が含まれる。好ましくは、組成物の抗体またはその抗原結合部分のそれぞれは、PSMAの異なる立体構造エピトープに結合する。1つの実施形態においては、補体活性を有している抗PSMA抗体が、2つ以上の抗PSMA抗体を含む薬学的組成物として、組み合わせて使用される。例えば、エフェクター細胞の存在下で標的細胞の非常に効率のよい細胞溶解を媒介する抗体は、PSMAを発現する細胞の増殖を阻害する別の抗体と組み合わせられ得る。本明細書中で使用される場合は、「標的細胞」は、本発明の組成物によって標的化され得る、被験体(例えば、ヒトまたは動物)中の任意の望ましくない細胞を意味するはずである。好ましい実施形態においては、標的細胞は、PSMAを発現または過剰発現する細胞である。PSMAを発現する細胞には、通常、腫瘍細胞、例えば、前立腺ガン細胞、膀胱ガン、膵臓ガン細胞、肺ガン細胞、腎臓ガン細胞、結腸ガン細胞、黒色腫、および肉腫が含まれる。
本発明の薬学的組成物はまた、併用療法において、すなわち、他の薬剤と組み合わせて投与され得る。例えば、併用療法には、少なくとも1つの抗腫瘍薬、免疫調節剤、免疫賦活剤、または他の従来の治療法とともに、本発明の組成物が含まれ得る。例えば、薬剤は、PSMAを発現する細胞に対して薬剤を特異的に標的化させるために、本発明のPSMA抗体に結合させられ得るか、または連結させられ得るか、あるいは、本発明のPSMA抗体との組み換え融合分子として形成され得る。
いくつかの実施形態においては、種々の薬剤が持続的に投与され得る。他の実施形態においては、薬剤は、別々に(互いに前または後に)投与される。本明細書中に提供される組成物は、その必要がある任意の患者に投与され得る。一例として、本明細書中に提供される組成物は、従来のガンの処置方法を受けた患者に投与され得る。例えば、二量体PSMAの組成物は、従来のガンの治療方法の後のいくつかの時点で、そのような患者に投与され得る。従来のガンの治療方法、例えば、前立腺ガンの治療法としては、以下の1つ以上が挙げられる:外科手術、放射線治療、凍結外科手術、温熱療法、ホルモン療法、化学療法など。1つの実施形態においては、二量体PSMAの組成物の投与の前に行われる治療方法は、少なくとも前立腺摘出術および/またはホルモン療法である。別の実施形態においては、二量体PSMAの組成物の投与の前に行われる治療方法は、少なくとも、去勢とホルモン療法である。なお別の実施形態においては、二量体PSMAの組成物の投与の前に行われる治療方法は、少なくとも化学療法である。前立腺ガンについての1つの実施形態においては、化学療法は、化学療法剤、ドセタキセルの単独で、または抗炎症性化合物と組み合わせての投与であることが好ましい。1つの実施形態においては、抗炎症性化合物は、プレドニソンである。したがって、いくつかの実施形態においては、従来のガンの治療方法と同時に、その後に、またはその前に投与される二量体PSMAを含む組成物で患者を処置するための組成物および方法が提供される。1つのそのような実施形態においては、提供される方法には、本明細書中に提供される二量体PSMA組成物の投与と同時、その後、またはその前の、ドセタキセル(75mg/mq3週)と抗炎症剤、プレドニソン(5mgを1日2回経口投与)の投与が挙げられる。
1つの実施形態においては、二量体PSMAを使用する処置に敏感に反応する患者としては、従来のガンの処置方法を受けていない患者が挙げられる。別の実施形態においては、二量体PSMAを使用する処置に敏感に反応する患者としては、1つ以上の従来のガンの治療方法を受けたにもかかわらず、ガンの兆候を有している患者が挙げられる。したがって、患者には、去勢されていない患者のような、生化学的に進行性の前立腺ガンを有している患者(180ng/mL以上の血清テストステロン濃度)が含まれ得る。いくつかの実施形態においては、これらの患者は前立腺切除術または放射線治療のような、最も確実な一次療法を受けている。患者にはまた、去勢された患者(50ng/mL以上の血清テストステロン濃度)も含まれ得、いくつかの実施形態においては、患者は、ホルモン療法が完了した患者である。患者にはまた、X線写真による疾患の進行の兆候を有している患者が含まれ得る。1つの実施形態においては、そのような処置のレジュメが、ホルモン抵抗性前立腺ガン患者について示されている。
本発明のPSMA抗体は、腫瘍の治療のための、PSMAを発現する細胞に対する複製選択性ウイルスの送達のための標的化部分として使用され得る。複製可能なウイルス、例えば、p53経路を標的化するアデノウイルス変異体dl1520、ONYX−015は、腫瘍細胞を選択的に死滅させる(Biederer,C.et al.,J.Mol.Med.80(3):163−175,2002)。
本発明の組成物には、薬学的に受容可能なキャリアが含まれ得るか、または本発明の組成物は薬学的に受容可能なキャリア中に稀釈される場合もある。本明細書中で使用される場合は、「薬学的に受容可能なキャリア」または「生理学的に許容されるキャリア」は、ヒト、または他の哺乳動物、例えば、霊長類、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、またはヤギへの投与に適している、1つ以上の適合性の固体または液体の増量剤、希釈剤、またはカプセル化物質を意味する。このようなキャリアとしては、生理学的に適合性である、任意の、および全ての塩、溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗菌剤、および抗真菌剤、等張化剤、ならびに吸収遅延剤などが挙げられる。用語「キャリア」は、適用を容易にするために、有効成分がそれとともに混合される、有機または無機の天然に存在するかまたは合成の成分を示す。キャリアは、本発明の調製物と、そして互いに、所望される薬学的効力または安定性を実質的に損なうような相互作用が存在しない様式で、混ぜ合わせることができる。好ましくは、キャリアは、経口投与、鼻腔内投与、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、非経口投与、脊髄投与、皮内投与、または表皮投与(例えば、注射または注入による)に適している。適切なキャリアは、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Company,Easton,PAに見ることができる。投与経路によっては、活性のある化合物、すなわち、抗体またはPSMA多量体は、化合物を不活化することができる酸および他の中性の条件の作用から化合物を防御するための物質の中にコーティングされる場合がある。
投与される場合は、本発明の薬学的調製物は、薬学的に受容可能な量、および薬学的に受容可能な組成物中に適用される。用語「薬学的に受容可能な」は、有効成分の生物学的活性の有効性を妨害しない、毒性のない物質を意味する。薬学的組成物の成分は、本発明の分子と、そして互いに、所望される薬学的効力を実質的に損なうような相互作用が存在しない様式で、互いに混ぜ合わせることができる。このような調製物には、塩、緩衝化物質、保存剤、適合性キャリアが通常含まれ、そして、必要に応じて、他の治療用物質、例えば、補助免疫増強剤(アジュバント、ケモカイン、およびサイトカインを含む)が含まれる。医薬品として使用される場合は、塩は薬学的に許容されなければならないが、薬学的には許容されない塩がその薬学的に受容可能な塩を調製するために一般的に使用される場合もあり、これらは、本発明の範囲から排除されない。
塩は、もとの化合物の所望される生物学的活性を保持し、そして所望されない毒性作用を全く与えない場合もある(例えば、Berge,S.M.,et al.,(1977)J.Pharm.Sci.66:1−19を参照のこと)。このような塩の例としては、酸付加塩および塩基付加塩が挙げられる。酸付加塩としては、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、亜リン酸などの非毒性の無機酸、ならびに、脂肪族モノカルボン酸およびジカルボン酸、フェニル置換アルカン酸、ヒドロキシアルカン酸、芳香族酸、脂肪族および芳香族スルホン酸などのような、非毒性の有機酸に由来する塩が挙げられる。塩基添加塩としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属、ならびに、N,N’−ジベンジルエチレンジアミン、N−メチルグルカミン、キオロプロカイン、コリン、ジエタノールアミン、エチレンジアミン、プロカインなどの非毒性の有機アミンに由来するものが挙げられる。
本発明の薬学的調製物にはまた、等張化剤も含まれ得る。この用語は、当該分野においては等浸透圧剤と互換的に使用され、血漿のような、ヒトの細胞外の液体と等浸透圧である、0.9%の塩化ナトリウム溶液の浸透圧にまで浸透圧を上昇させるために薬学的調製物に添加される化合物として知られている。好ましい等張化剤は、塩化ナトリウム、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、デキストロース、およびグリセロールである。
必要に応じて、本発明の薬学的組成物には、さらに、塩化ベンザルコニウムのような保存剤がさらに含まれる場合がある。適切な保存剤としては、:クロロブタノール(0.3%〜0.9%W/V)、パラベン(0.01〜5.0%)、チメロサール(0.004〜0.2%)、ベンジルアルコール(0.5〜5%)、フェノール(0.1〜1.0%)などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中に提供される処方物にはまた、滅菌である処方物も含まれる。滅菌プロセスまたは技術には、本明細書中で使用される場合は、1回以上の濾過(0.45または0.22マイクロンのフィルター)工程のような無菌的技術が含まれる。
抗PSMA抗体組成物は、所望される場合には、薬学的に受容可能なキャリアと組み合わせられ得る。
薬学的組成物には、塩としての酢酸;塩としてのクエン酸;塩としてのホウ酸;および塩としてのリン酸を含む、適切な緩衝化物質が含まれる場合がある。
薬学的組成物は、通常、単位投与量形態で提示され得、そして、製薬学の分野で周知の任意の方法によって調製され得る。全ての方法には、有効成分を1つ以上の副成分を構成するキャリアと組み合わせる工程が含まれる。一般的には、組成物は、活性のある化合物を、液体のキャリア、微粉化させられた固体のキャリア、または両方と均質に密接に組み合わせること、その後、必要であれば、生成物を成型することによって、調製される。
非経口投与に適している組成物には、通常、PSMA多量体および/または抗PSMA抗体の滅菌の水溶性または非水溶性調製物が含まれる。調製物は、レシピエントの血液と等張であることが好ましい。この調製物は、適切な分散剤または湿潤剤、および懸濁剤を使用して公知の方法にしたがって処方され得る。滅菌の注射することができる調製物はまた、毒性のない非経口的に許容される希釈剤または溶媒中の滅菌の注射することができる溶液または懸濁液、例えば、1,3−ブタンジオール中の溶液である場合もある。特に、使用することができる許容されるビヒクルおよび溶媒は、水、リンガーの溶液、および等張性の塩化ナトリウム溶液である。さらに、滅菌の不揮発油は、溶媒または分散媒体として一般的に使用されている。この目的のためには、合成のモノ−グリセリドまたはジ−グリセリドを含む任意の無刺激性の不揮発油が使用される場合もある。さらに、オレイン酸のような脂肪酸が、注射することができる調製物において使用される場合もある。経口、皮下、静脈内、筋肉内などでの投与に適しているキャリア処方物は、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,PAに見ることができる。
活性のある化合物は、化合物を迅速な放出から守るキャリアとともに調製することができる。例えば、移植片、経皮パッチ、およびマイクロカプセル送達システムを含む徐放処方物である。生分解性の生体適合性ポリマー、例えば、エチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸が使用され得る。このような処方物の調製のための多くの方法には特許が与えられており、一般的には当業者に公知である。例えば、Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems,J.R.Robinson,編,Marcel Dekker,Inc.,New York,1978を参照のこと。
本発明の治療薬は、注射、または長期間にわたる段階的な注入を含む、任意の便利な経路によって投与することができる。投与は、例えば、経口、皮下、静脈内、腹腔内、筋肉内、腔内、腫瘍内、または皮内で行われ得る。いくつかの実施形態においては、皮下または筋肉内投与が好ましい。抗体が治療的に使用される場合には、好ましい投与経路としては、静脈内、および肺へのエアゾール投与が挙げられる。抗体を含むエアゾール投与システムを調製するための技術は当業者に周知である。一般的には、このようなシステムでは、抗体の生物学的特性(例えば、パラトープ結合能力)を大きくは損なわない成分が利用されなければならない(例えば、Sciarra and Cutie,「Aerosols」,Remington’s Pharmaceutical Sciences,第18版,1990、pp.1694−1712を参照のこと;引用により本明細書中に組み入れられる)。当業者は、過度の実験に頼ることなく、抗体のエアゾールを生産するための種々のパラメーターおよび条件を容易に決定することができる。
本発明の薬学的調製物は、単独で、または混合物中で使用される場合には、治療有効量で投与される。有効量は当業者に周知であり、文献に記載されている。治療有効量は、以下に議論されるパラメーターによって決定されるが、いずれの場合も、本明細書中に記載される症状の1つを有している被験体、例えば、ヒト被験体を処置するために有効である薬剤(単数または複数)のレベルをはっきりさせる量である。有効量は、処置される症状の発症を遅延させる、症状の進行を完全に阻害するかまたは遅くする、あるいは、処置される症状の発症または進行の全てを停止させるために必要な、単回用量または多用量を意味する。被験体に投与される場合は、有効量は、もちろん、処置される特定の症状;症状の重篤度;年齢、体調、大きさ、および体重を含む個々の患者についてのパラメーター;現在施されている処置;処置の頻度;ならびに投与の態様に応じて変化する。これらの要素は当業者に周知であり、日常的に行われる実験以上のものを用いることなく得ることができる。一般的には、最大用量、すなわち、信頼できる医学的判断に従う最も多量の安全な用量が使用されることが好ましい。
「有効量」は、単独で、またはさらなる用量とともに、所望される応答を生じる、例えば、被験体の悪性腫瘍を処置する、抗PSMA抗体またはPSMA多量体の量である。この用語はまた、化学療法薬と組み合わせて所望される応答を生じる、抗PSMA抗体および/またはPSMA多量体の量を含むように意味される。これには、疾患の進行を一時的にのみ遅らせることが含まれる場合があるが、より好ましくは、これには、疾患の進行を永久に停止させることが含まれる。これは、日常的に行われる方法によってモニターすることができる。疾患または症状の処置に対する所望される応答はまた、疾患または症状の発症を遅らせるか、あるいは、疾患または症状の発症をさらに防ぐことでもあり得る。
このような量は、もちろん、処置される特定の症状;症状の重篤度;年齢、体調、大きさ、および体重を含む個々の患者についてのパラメーター;処置の期間;現在施されている処置の性質(行われている場合);特定の投与経路;専門の家庭医の知識および専門知識に含まれる同様の要素に応じて変化する。これらの要素は当業者に周知であり、日常的に行われる実験以上のものを用いることなく得ることができる。一般的には、個々の成分またはそれらの組み合わせの最大用量、すなわち、信頼できる医学的判断に従う最も多量の安全な用量が使用されることが好ましい。しかし、医学的理由、生理学的理由、または現実的な何らかの他の理由のために、患者がより低用量または寛容な用量を望む場合もあることは、当業者に理解されるであろう。
上記の方法において使用される薬学的組成物は滅菌であることが好ましく、これには、患者への投与に適している重量または容量の単位で所望される応答を生じるために有効な量の抗PSMA抗体またはPSMA多量体が含まれる。応答は、例えば、抗PSMA抗体またはPSMA多量体の生理学的作用、例えば、腫瘍の退縮、または疾患の兆候の軽減を決定することによって測定され得る。他のアッセイが当業者に公知であり、応答のレベルを測定するために使用され得る。
被験体に投与される抗PSMA抗体またはPSMA多量体の用量は、種々のパラメーターにしたがって、具体的には、使用される投与の態様と被験体の状態にしたがって選択され得る。他の要素としては、所望される処置期間が挙げられる。被験体の応答が最初に投与された用量では不十分である場合には、さらに多い用量(または、別のより局在化させられる投与経路による実質的により多い用量)が、患者が寛容である程度で使用される場合もある。
種々の投与経路を利用することができる。選択される特定の態様は、選択された特定の薬剤、処置される疾患状態の重篤度、および治療効力に必要とされる投与量に応じて、もちろん変化する。本発明の方法は、一般的に言えば、医学的に許容される任意の投与態様を使用して行うことができ、このことは、臨床的には許容されない有害な作用を生じることなく活性のある化合物の有効なレベルを生じる任意の態様を意味する。このような投与態様としては、経口、直腸、舌下、局所、鼻孔、経皮、または非経口経路が挙げられる。用語「非経口」には、皮下、静脈内、筋肉内、または注入が含まれる。
一般的には、用量は、約10μg/kgから約100,000μg/kgまでの範囲であり得る。1つの実施形態においては、用量は約50mgである。別の実施形態においては、用量は約250mgである。さらに別の実施形態においては、用量は約500mg、1000mg、またはそれ以上である。組成物に基づいて、用量は1回、持続的に、例えば、持続的ポンプによって、または定期的な間隔で投与され得る。定期的な間隔は、1週間に1回、隔週で、または1ヶ月に1回であり得る。投与は、適切な体液性および/または細胞性免疫応答を誘発するために、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、またはそれ以上の期間にわたって行われ得る。多用量の特定の組成物についての所望される時間の間隔は、当業者により過度の実験が行われることなく決定することができる。抗PSMA抗体またはPSMA多量体の投与のための他のプロトコールは当業者に公知であり、これにおいては、用量、投与スケジュール、投与部位、投与態様などは上記とは異なる。
投与量は、局所的または全身的に所望される薬剤レベルが得られるように適切に調節され得る。一般的には、活性のある化合物の1日の経口用量は、1日あたり約0.1mg/kgから1日あたり30mg/kgである。0.01〜1.00mg/kgの範囲のIV用量が有効であると予想される。被験体の応答はそのような用量では不十分である場合には、さらに多い用量(または、別のより局在化させられる投与経路による実質的により多い用量)が、患者が寛容である程度で使用される場合もある。例えば、24時間にわたる持続的なIV用量、または1日に複数回の用量もまた、化合物の適切な全身的レベルを得るために想定される。
一般的には、本発明の抗PSMA抗体によって投与される放射性核種の用量は、約0.01mCi/Kgから約10mCi/kgまでの範囲であり得る。好ましくは、放射性核種の用量は、約0.1mCi/Kgから約1.0mCi/kgまでの範囲である。特定の放射性同位元素の最適な用量は、当業者に周知である簡単な日常的に行われる滴定実験によって、経験的に決定することができる。
例えば、試験目的または獣医学的な治療目的のための、抗PSMA抗体またはPSMA多量体組成物のヒト以外の哺乳動物への投与は、上記に記載された条件と実質的に同じ条件下で行われる。
本発明の組成物(PSMAに対する抗体、およびその誘導体/結合体、およびPSMA多量体)は、生体外および生体内において、診断的および治療的有用性がある。例えば、これらの分子は、培養物中の細胞に、例えば、生体外または体外(ex vivo)で、あるいは、被験体に、例えば、生体内で、種々の障害を処置、予防、または診断するために投与され得る。本明細書中で使用される場合は、用語「被験体」は、ヒトまたはヒト以外の動物を含むように意図される。好ましい被験体としては、PSMAの発現、通常は、異常な発現(例えば、過剰発現)を特徴とする障害を有しているヒト患者が挙げられる。他の好ましい被験体としては、本発明の組成物を用いて処置することができる被験体が挙げられる。これには、ガンを有しているかまたはガンのリスクがある被験体、あるいは、別の方法でPSMAを発現する細胞に対する免疫応答の増強または誘発によって利点が得られる被験体が含まれる。好ましい実施形態においては、これらの細胞はその表面にPSMAを発現する。
本発明の1つの態様は、生物学的サンプル(例えば、組織標本または細胞学的標本、生検組織など)中のガン性の細胞またはその一部を検出するため、具体的には、正常な組織および悪性ではない腫瘍から悪性の腫瘍を区別するための方法に関する。この方法には、抗体またはその抗原結合フラグメント、そのような細胞のPSMAの細胞外ドメインに結合するプローブまたはリガンド、例えば、抗PSMA抗体)を提供することが含まれる。抗PSMA抗体は、細胞またはその一部(例えば、そのようなガン性の細胞から遊離させられたPSMAまたはそのフラグメント)に対する抗PSMA抗体の結合の際に、細胞またはその一部を検出できるようにする標識に結合させられる。生物学的サンプルは、標識された抗PSMA抗体と、生物学的サンプル中の任意の細胞またはその一部のPSMAの細胞外ドメインに対して抗PSMA抗体を結合させるために十分な条件下で、接触させられる。生物学的サンプル中の任意の細胞またはその一部の存在は、標識の検出によって検出される。1つの好ましい形態においては、抗PSMA抗体と生物学的サンプルとの間での接触は、生存している哺乳動物の内部で行われ、これには、生物学的サンプル中の任意の細胞またはその一部のPSMAに対して抗PSMA抗体を結合させる条件下で、哺乳動物に抗PSMA抗体を投与することが含まれる。再び、このような投与は、当業者に公知の任意の適切な方法によって行われ得る。
さらに、本発明の抗PSMA抗体は、ヒトの組織、細胞、および体液標本を試験するための免疫蛍光技術において使用することができる。通常のプロトコールにおいては、凍結させられた、固定されていない組織生検サンプルの低温保存切片または細胞学的スメアを含むスライドが風乾させられ、ホルマリンとアセトンで固定され、室温の加湿チャンバー内でモノクローナル抗体調製物とともにインキュベートされる。その後、スライドが洗浄され、さらに、モノクローナル抗体に対する二次抗体の調製物、通常は、いくつかのタイプの抗マウス免疫グロブリン(使用されるモノクローナル抗体がマウスの脾臓リンパ球とマウスの骨髄腫細胞株の融合体に由来する場合)とともにインキュベートされる。この二次抗体は、特定の波長で蛍光を発する化合物、例えば、ローダミンまたはフルオレセインイソチオシネートでタグ化される。その後、サンプルの染色パターンと強度が蛍光顕微鏡によって決定され、必要に応じて、写真に記録される。
なお別のものとして、コンピュータ処理による蛍光画像分析またはフローサイトメトリーが、組織標本または剥離した細胞、すなわち、本発明の抗PSMA抗体を使用する腫瘍の吸引生検による単細胞調製物を試験するために使用され得る。本発明の抗PSMA抗体は、生存している腫瘍細胞、すなわち、コンピュータ処理による蛍光画像分析またはフローサイトメトリーによる前立腺腫瘍の吸引生検による単細胞調製物の定量に特に有用である。本発明の抗体は、抗PSMA抗体がそれに結合するPSMAタンパク質が、良性の前立腺腫瘍と比較して悪性腫瘍によって多量に発現されるため、悪性の前立腺腫瘍と良性の腫瘍を区別するためのそのようなアッセイに特に有用である。PSMA陽性細胞の集団の割合は、それだけで、または細胞の他の特性(例えば、これらの細胞のDNA倍数性)の決定と組み合わせて、さらに、疾患の進行の初期の指標を提供することによって極めて有用な診断情報を提供することができる。
なお別の代わりの実施形態においては、本発明の抗体は、ガンの悪性の表現形に関するさらなる情報を提供するために、他の既知の抗体と組み合わせて使用することができる。
本発明の方法は、ガン性の細胞またはその一部の存在に関係している疾患について患者をスクリーニングするために使用することができる。あるいは、本発明の方法は、特に、疾患が患者の特定の生物学的な原料に局在化させられている場合には、そのような疾患の再発を同定するために使用することができる。例えば、前立腺窩での前立腺の疾患の再発は、前立腺全摘出術の後に起こり得る。本発明の方法を使用して、この再発を、哺乳動物に短い範囲の放射標識された抗体を投与すること、その後、直腸内で標識を、例えば、直腸内検出プローブを用いて検出することによって検出することができる。
あるいは、接触工程は、血清または尿または他の体液のサンプル(精液、前立腺液、射精された精液などを含むが、これらに限定されない)において、例えば、体液中のPSMAの存在を検出するために行われ得る。接触が血清または尿サンプル中で行われる場合は、生物学的な物質は、PSMA以外の血液中に循環している抗原を実質的には認識しないことが好ましい。完全な細胞は、細胞外環境にPSMAを排泄または分泌することはないため、血清、尿、または他の体液中のPSMAの検出は、一般的には、細胞が溶解しているかまたは流れ出していることを示す。したがって、本発明の生物学的物質および方法は、血清、尿、または他の体液中のPSMAのレベルをモニターすることによりガンの処置プロトコールの有効性を決定するために使用することができる。
本発明のガン性細胞を検出する方法の特に好ましい実施形態においては、抗PSMA抗体またはその抗原結合フラグメントは、そのような細胞の前立腺特異的膜抗原に結合するか、またはそれとともに内在化される。かさねて、生物学的物質は、前立腺特異的膜抗原に対する生物学的物質の結合、および前立腺特異的膜抗原と共に生物学的物質が内在化される際に、細胞またはその一部を検出できるようにするために有効な標識に結合させられる。
ガン性の細胞を検出するために適している生物学的物質としては、抗PSMA抗体、例えば、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体が挙げられる。さらに、抗体フラグメント、ハーフ抗体、ハイブリッド誘導体、プローブ、および他の分子構築物を利用することができる。これらの生物学的物質(例えば、抗体、その抗原結合フラグメント、プローブ、またはリガンド)は、ガン性の細胞中の前立腺特異的膜抗原またはその一部の細胞外ドメインに結合する。結果として、生物学的物質は、固定されている細胞、またはその細胞内の抗原性ドメインが別の方法で細胞外環境にさらされている細胞だけに結合するわけではない。結果として、生物学的物質の結合は、前立腺ガン細胞が存在する(これらの細胞が固定されているかまたは固定されていないか、生存しているかまたは壊死しているかにはかかわらず)領域において濃縮される。さらに、またはあるいは、これらの生物学的物質は、ガン性の細胞においてはより大きな程度に、正常な良性の過形成性における前立腺特異的膜抗原またはその一部に結合し、そしてそれらとともに、内在化される。
PSMA多量体および抗体またはその抗原結合フラグメントはまた、ガンの生体内治療にも有用である。PSMA多量体および抗体またはその抗原結合フラグメントは、悪性細胞もしくは組織を死滅させ、そして/または悪性の細胞もしくは組織の増殖を阻害する化合物とともに使用することができる。例えば、抗体は、結合体の投与および局在化後に、そのような化合物に対して直接またはリンカーを介してのいずれかによって、共有結合させることができる。抗体が単独で使用される場合は、これは、補体固定または抗体依存性細胞傷害性による腫瘍の溶解を媒介する場合がある。あるいは、PSMA多量体または抗体は、相乗的な治療効果を生じるように、化学療法薬と組み合わせて投与される場合もある(Baslya and Mendelsohn,1994 Breast Cancer Res.and Treatment 29:127−138)。上記に記載された当業者に公知の、放射活性のある金属、金属以外の同位元素、化学療法薬、毒素などを含む種々の様々なタイプの物質を、治療的な使用のために直接結合させることができる(例えば、Vitetta and Uhr,1985,Annu.Rev.Immunol.3:197を参照のこと)。
本発明の抗体またはその抗原結合フラグメントはまた、補体と共に投与することもできる。したがって、抗体またはその抗原結合フラグメントと、血清または補体を含む組成物が本発明の範囲に含まれる。これらの組成物は、補体がヒト抗体またはその抗原結合フラグメントに非常に接近して存在している点で有効である。あるいは、本発明の抗体またはその抗原結合フラグメントと、補体または血清は、別々に投与することもできる。
PSMA多量体または抗体は、免疫応答を誘導するかまたは増強させるための1つ以上の免疫賦活剤、例えば、IL−2および免疫賦活オリゴヌクレオチド(例えば、CpGモチーフを含むもの)とともに投与することができる。好ましい免疫賦活剤は、免疫系の特異的アーム、例えば、抗体依存性細胞傷害性(ADCC)を媒介するナチュラルキラー(NK)細胞を刺激する。
本明細書において別の場所で提供されるように、提供される組成物は、免疫応答を誘導または増強するための1つ以上のアジュバントとともに投与することができる。アジュバントは、免疫応答を強める物質である。多種のアジュバントが当該分野で周知である。アジュバントの特異的な例としては、以下が挙げられる:モノホスホリルリピドA(MPL,SmithKline Beecham);QS−21(Antigenics)を含むサポニン;免疫賦活オリゴヌクレオチド(例えば、Kreig et al.,Nature 374:546−9,1995に記載されているCpGオリゴヌクレオチド);不完全フロイントアジュバント;完全フロイントアジュバント;モンタナイド;ビタミンE;および、生分解性油、例えば、スクワレンおよび/またはトコフェロールから調製された種々の水中油エマルジョン、Quil A、Ribi Detox、CRL−1005、L−121、ならびにそれらの組み合わせ。
PSMA多量体抗原に対する被験体の免疫応答を刺激する他の物質もまた、被験体に投与することができる。例えば、サイトカインもまた、それらのリンパ球調節特性の結果として、ワクチン接種プロトコールにおいて有用である。そのような目的について有用である多くのサイトカインが当業者に公知であり、これには、インターロイキン−2(IL−2);IL−4;IL−5;IL−12(これらは、ワクチンの防御効果を増強させることが示されている(例えば、Science 268:1432−1434,1995を参照のこと));GM−CSF;IL−15;IL−18;それらの組み合わせなどが含まれる。したがって、サイトカインは、抗体、抗原、サイトカイン、および/またはアジュバントと組み合わせて、免疫応答を増大させるために投与することができる。
免疫応答を増大させることにおいて有用であるサイトカインとしては、SLC、ELC、MIP3α、MIP3β、IL−10、MIG、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明のPSMA多量体または抗体またはその抗原結合フラグメントは、他の治療的な処置様式と組み合わせて使用することができる。ガン(例えば、前立腺ガン)についての現行の標準的または従来の処置としては、外科手術、放射線治療、凍結外科手術、温熱療法、ホルモン療法、および化学療法が挙げられる。1つ以上の標準的な処置を受けた被験体は、処置を経験した被験体と呼ばれる場合がある。ホルモン療法には、以下の様式の1つ以上での処置が含まれる:ロイプロリド、ゴセレリン、またはブセレリンのような、性腺刺激ホルモン放出ホルモンアゴニスト;フルタミドおよびビカルタミドのような抗アンドロゲン薬;ケトコナゾールまたはアミノグルテチミドのような、副腎のアンドロゲンの作成を妨げる薬剤;エストロゲン;および睾丸摘出(去勢)。化学療法では、当該分野で公知の任意の化学療法薬/抗新生物薬を使用することができる。いくつかの好ましい実施形態においては、化学療法薬は、タキサン、例えば、パクリタキセル(タキソール(登録商標))またはドセタキセル(タキソテーレ(登録商標))である。化学療法は、コルチコステロイドのような抗炎症性化合物と組み合わせて使用することもできる。コルチコステロイドとしては、コルチゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニソン、プレドニソロン、トリアムシノロン、メチルプレドニソロン、デキサメタゾン、ベタメタゾンなどが挙げられる。好ましい抗炎症性化合物はプレドニソンである。PSMA多量体と組み合わせて使用することができる他の治療様式としては、他のワクチンおよび免疫療法薬の使用が挙げられる。
予防のために、PSMA多量体または抗体またはその抗原結合フラグメントを使用することを含む方法もまた、本発明に含まれる。例えば、これらの物質は、ガンの発症または進行を防ぐかまたは遅らせるために使用することができる。
本発明のガン治療方法の使用には多数の利点がある。本発明の抗PSMA抗体またはその抗原結合フラグメントは前立腺ガン細胞を優先的に標的化するため、他の組織には危害を加えない。結果として、このような生物学的物質での処置は、特に高齢者の患者にとって安全である。本発明の処置は、これは前立腺ガンが主に転移する骨髄とリンパ節に対して、抗PSMA抗体またはその抗原結合フラグメントが高レベルになるようにするため、特に有効であると予想される。さらに、前立腺ガンの腫瘍部位は、大きさに関して小さい傾向があり、したがって、細胞傷害性物質によって容易に破壊される。本発明の処置は、血清の前立腺特異的抗原および/または患者のガンの病理学的特徴(段階、グリースンスコア、嚢外浸潤、精嚢への浸潤、小嚢への浸潤、または神経周囲の浸潤、切除縁陽性、病変リンパ節などを含む)などの臨床的パラメーターを用いて効率よくモニターすることができる。あるいは、これらのパラメーターは、そのような処置を使用しなければならない場合を示すために使用され得る。
本発明の抗体またはその抗原結合フラグメントは生存している細胞に結合するため、これらの生物学的物質を使用する治療方法は、溶解させられた細胞を標的化する治療方法よりもはるかに有効である。同じ理由から、生存している正常な細胞、良性の過形成性の細胞、またはガン性の細胞の位置を決定する診断方法および画像化方法は、本発明の抗体またはその抗原結合フラグメントを使用することによって大幅に改良される。さらに、生存している細胞と死滅した細胞とを区別する能力は、特に、特定の処置レジュメの有効性をモニターするために有効であり得る。
本発明の組成物を含むキット、および使用のための説明書もまた、本発明の範囲に含まれる。キットにはさらに、少なくとも1つの別の試薬(例えば、補体)または1つ以上の本発明の別の抗体(例えば、第1の抗体とは異なるPSMA抗原中のエピトープに結合する補体活性を有している抗体)が含まれ得る。他のキットには、本明細書において以下に記載されるPSMA多量体が含まれ得る。
本明細書中に提供されるキットには、記載される組成物のいずれかと、これらの組成物の使用のための説明書が含まれる。説明書には、PSMAの多量体化を保存または促進する特定の量の因子または溶液を、特定の量のPSMA組成物と混合するための説明が含まれ得る。説明書にはまた、特定の量の希釈剤を、特定の量のPSMA二量体組成物と混合し、それによって、注射または注入のための最終的な処方物が調製される説明も含まれ得る。したがって、本発明の組成物と、必要に応じて、アジュバント(例えば、ミョウバン)または希釈剤と、混合のための説明書を含むキットもまた提供される。本発明の組成物がバイアル、または隔壁のあるアンプル、または注射器の中に提供されるキットもまた、提供される。組成物が凍結乾燥させられた形態である他のキットもまた提供される。したがって、説明書は、希釈剤または他の物質(例えば、治療薬)が存在するかまたは存在しないかに応じて、種々の形態をとる。説明書には、有効量の二量体PSMAで患者を処置するための説明書が含まれ得る。薬学的調製物を含む容器(容器が、ビン、隔壁のあるバイアル、隔壁のあるアンプル、注入用バッグなどであるかにはかかわらず)には、薬学的調製物が加圧滅菌されているかまたは別の方法で滅菌されている場合には、色を変化させる従来のマーキングのような印が含まれ得る。
本発明の抗体またはその抗原結合フラグメントを含むキットは、上記の免疫組織学的、免疫細胞学的、および免疫血清学的方法によってガンを生体外で診断、予後診断、および/またはモニターするために調製され得る。キットの成分は、水性媒体中、または凍結乾燥させられた形態のいずれかでパッケージされ得る。抗体またはその抗原結合フラグメントが、酵素または放射活性金属イオンのような標識部分がそれに結合させられた結合体の形態でキットにおいて使用される場合は、そのような結合体の成分は、完全に結合した形態で、中間体の形態で、またはキットの使用者によって結合させられる別の部分としてのいずれかで供給され得る。
キットには、1つ以上の容器手段、または試験管、バイアル、フラスコ、ビン、注射器などの複数の容器手段のシリーズとしてその中に閉じ込められるように仕切りを付けられたキャリアが含まれ得る。第1の上記の容器手段または容器手段のシリーズには、1つ以上の抗PSMA抗体またはその抗原結合フラグメントまたはPSMAが含まれ得る。第2の容器手段または容器手段のシリーズには、一次抗PSMA抗体(またはそのフラグメント)に結合することができる標識またはリンカー−標識中間体が含まれ得る。
本発明の薬学的調製物は、通常、ビン、バイアル、アンプル、注入用バッグなどの中に維持され、これらのうちの任意のものは酸素を排除するためにスパージされ得るか、または窒素でパージされ得る。いくつかの実施形態においては、ビン、バイアル、およびアンプルは不透明であり、例えば、琥珀色である。このようなスパージおよびパージプロトコールは当業者に周知であり、薬学的調製物の安定性を維持することに関係するはずである。薬学的調製物はまた、特定の実施形態においては、注射器に含まれていることが望まれる。
他の化合物または物質に結合させられた抗PSMA抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、生体内での腫瘍の局在化方法および治療方法における使用のためのキットが調製され得る。キットの成分は、水性媒体中、または凍結乾燥させられた形態のいずれかでパッケージされ得る。抗体またはその抗原結合フラグメントが、放射活性金属イオンまたは治療薬部分のような標識または治療用部分がそれに結合させられている結合体の形態でキットにおいて使用される場合には、そのような結合体の成分は、完全に結合した形態で、中間体の形態で、またはキットの使用者によって結合させられる別の部分としてのいずれかで供給され得る。
本発明の1つの態様においては、PSMAの少なくとも1つの酵素活性を調節するための方法について、活性は、生体外または生体内の、N−アセチル化α−結合酸性ジペプチダーゼ(NAALADase)活性、葉酸加水分解酵素活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、およびγ−グルタミル加水分解酵素活性、またはそれらの組み合わせからなる群より選択される。調節は、PSMAの少なくとも1つの酵素活性の増強または阻害であり得る。
好ましい実施形態においては、本発明により、生体外または生体内の、N−アセチル化α−結合酸性ジペプチダーゼ(NAALADase)活性、葉酸加水分解酵素活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、およびγ−グルタミル加水分解酵素活性、またはそれらの組み合わせからなる群より選択される活性である、PSMAの少なくとも1つの酵素活性を阻害するための方法が提供される。この方法には、NAALADase、葉酸加水分解酵素、ジペプチジルジペプチダーゼIV、および/またはγ−グルタミル加水分解酵素を、ある量の本発明の単離された抗体またはその抗原結合フラグメントと、単離されたモノクローナル抗体またはその抗原結合フラグメントが、NAALADase活性、葉酸加水分解酵素活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、またはγ−グルタミル加水分解酵素活性を阻害する条件下で接触させることが含まれる。
NAALADaseの組織レベルは、ホモジナイズされた組織を界面活性剤で可溶化させること、遠心分離によって不溶性の物質をペレット化させること、および残りの上清中のNAALADase活性を測定することによって決定することができる。同様に、体液中のNAALADase活性はまた、遠心分離によって細胞性物質を最初にペレット化させること、および上清についてNAALADase活性についての通常の酵素アッセイを行うことによって測定することもできる。NAALADase酵素アッセイは、Frieden,1959,J.Biol.Chem.,234:2891によって記載されている。このアッセイでは、NAALADase酵素の反応産物はグルタミン酸である。これは、N−アセチルアスパルチルグルタミン酸の、Nアセチルアスパラギン酸とグルタミン酸を生じる、酵素によって触媒される切断に由来する。NAD(P)を必要とする工程においては、グルタミン酸は、グルタミン酸加水分解酵素によって触媒される反応において2−オキソグルタミン酸とNAD(P)Hを生じる。反応の進行は、NAD(P)からNAD(P)Hへの変換が原因で生じる340nmでの吸光度の変化によって、容易に、便利に測定することができる。
PSMAの葉酸加水分解酵素活性は、Hestonおよび共同研究者ら(例えば、Clin.Cancer Res.2(9):1445−51,1996;Urology 49(3A 補遺):104−12,1997)によって記載されている酵素アッセイを行うことによって測定することができる。PSMAのような葉酸加水分解酵素は、葉酸ポリグルタミン酸塩からγ結合グルタミン酸を除去する。葉酸加水分解酵素活性は、メトトレキセートトリ−γグルタミン酸(MTXGlu3)、メトトレキセート ジ−γグルタミン酸(MTXGlu2)、およびプテロイルペンタグルタミン酸(PteGlu5)のような物質を使用し、例えば、キャピラリー電気泳動を使用して測定することができる(Clin.Cancer Res.2(9):1445−51,1996を参照のこと)。ポリグルタミン酸化された物質とのPSMAの時間制限されたインキュベーションの後、加水分解産物の分離と検出が行われる。
本発明にはまた、PSMA多量体に選択的に結合する単離された抗体およびその抗原結合フラグメントが含まれる。本明細書中で使用される場合は、特に、抗PSMA抗体および結合フラグメントによるPSMA多量体の結合に関して、「選択的に結合する」は、抗体がPSMAタンパク質単量体ではなくPSMAタンパク質多量体に優先的に(例えば、大きな結合力で、大きな結合親和性で)結合することを意味する。好ましい実施形態においては、本発明の抗体は、PSMAタンパク質単量体についてその抗体によって示される結合力および/または結合親和性よりも、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、3倍、4倍、5倍、7倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、70倍、100倍、200倍、300倍、500倍、1000倍大きいか、またはそれ以上の結合力および/または結合親和性で、PSMAタンパク質多量体に結合する。好ましくは、抗体は、PSMAタンパク質多量体に選択的に結合するが、PSMAタンパク質単量体には結合しない、すなわち、PSMAタンパク質多量体に対して実質的に排他的に結合する。最も好ましくは、抗体はPSMAタンパク質二量体に選択的に結合する。
PSMAタンパク質多量体に選択的に結合する単離された抗体または結合フラグメントは、いくつかの実施形態においては、PSMAタンパク質多量体の酵素活性を調節することができる。1つのそのような実施形態においては、抗体は、NAALADase活性、葉酸加水分解酵素活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、γ−グルタミル加水分解酵素活性、またはそれらの組み合わせのような少なくとも1つの酵素活性を阻害する。別の実施形態においては、抗体は、NAALADase活性、葉酸加水分解酵素活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、γ−グルタミル加水分解酵素活性、またはそれらの組み合わせのような少なくとも1つの酵素活性を増強させる。
本明細書中で別の場所に記載されるように、PSMAタンパク質多量体は、少なくとも2つのPSMAタンパク質またはそのフラグメントのタンパク質複合体である。PSMAタンパク質多量体は、全長のPSMAタンパク質(例えば、配列番号1)、組換え体である可溶性PSMA(rsPSMA、例えば、配列番号1のアミノ酸44〜750)、および多量体を形成する上記のフラグメント(すなわち、PSMAの二量体および/またはそれよりも高次の多量体を形成するために必要なタンパク質ドメインを保持しているフラグメント)の種々の組み合わせから構成され得る。好ましい実施形態においては、多量体を形成するPSMAタンパク質のうちの少なくとも1つは組換え体である可溶性のPSMA(rsPSMA)ポリペプチドである。好ましいPSMAタンパク質多量体は二量体であり、組換え体である可溶性のPSMAタンパク質から形成される二量体が特に好ましい。特に好ましい実施形態は、rsPSMAホモ二量体である。
本明細書中で言及されるPSMAタンパク質多量体は、天然に存在する立体配置をとると考えられ、そのような立体配置を有することが好ましい。特定の実施形態においては、複数のPSMAタンパク質が、PSMAタンパク質多量体を形成するように一緒に非共有的に結合させられる。例えば、PSMAタンパク質は、以下の実施例に記載されるように、非変性条件下ではニ量体を形成するように非共有的に会合することが明らかにされている。
PSMAタンパク質多量体は、PSMAの活性を保持することができ、そうであることが好ましい。PSMA活性は、葉酸加水分解酵素活性、NAALADase活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、およびγ−グルタミル加水分解酵素活性のような酵素活性であり得る。多量体のPSMA活性を試験するための方法は当該分野で周知であり(O’Keefe et al.,:Prostate Cancer:Biology,Genetics,and the New Therapeutics,L.W.K.Chung,W.B.Isaacs and J.W.Simons(編)Humana Press,Totowa,NJ,2000,pp.307−326に概説されている)、そのいくつかは、本明細書中の以下の実施例に記載される。
ポリペプチド、タンパク質、またはそのフラグメントに関して本明細書中で使用される場合は、「単離された」は、その天然での環境から分離されており、その同定または使用を可能にするために十分な量で存在していることを意味する。タンパク質またはポリペプチドについて言及する場合は、「単離された」は、例えば:(i)発現クローニングによって選択的に生産されたか、または(ii)クロマトグラフィーまたは電気泳動によって精製されたことを意味する。単離されたタンパク質またはポリペプチドは、実質的に純粋である場合もあるが、必ずしもそうである必要はない。用語「実質的に純粋」は、タンパク質またはポリペプチドは、天然または生体内システムにおいてそれらとともに見られる他の物質を、それらの意図される使用について実行可能であり適切である程度に、他の物質を本質的に含まないことを意味する。実質的に純粋なポリペプチドは、当該分野で周知の技術によって生産することができる。単離されたタンパク質は薬学的調製物中で薬学的に受容可能なキャリアと混合することができるため、タンパク質は、調製物の中にごく少ない重量パーセントで含まれる場合がある。それにもかかわらず、タンパク質は、生存しているシステムにおいてそれと関係している物質からは分離されているという点で単離されている、すなわち、他のタンパク質から単離されている。
PSMAタンパク質のフラグメントは、PSMAタンパク質の異なる機能を保持しているフラグメントであることが好ましい。フラグメントにおいて保持され得る機能としては、二量体およびさらに高次の多量体を形成するための他のPSMA分子の結合、抗体との相互作用、他のポリペプチドまたはそのフラグメントとの相互作用、および酵素活性が挙げられる。他のPSMAタンパク質フラグメント、例えば、配列番号1の他の組換え体である可溶性フラグメントを、それらの機能特性にしたがって選択することができる。例えば、当業者は、組み換えによってPSMAフラグメントを調製することができ、そして以下に記載される方法にしたがってそのようなフラグメントを試験することができる。
PSMAポリペプチドに対する修飾は、通常は、PSMAポリペプチドをコードする核酸に対して行われ、これには、欠失、点変位、短縮、アミノ酸の置換、およびアミノ酸または非アミノ酸部分の付加が含まれ得る。あるいは、修飾は、切断、リンカー分子の付加、検出可能な部分(例えば、ビオチン)の付加、脂肪酸の付加などにより、ポリペプチドに対して直接行うこともできる。修飾体にはまた、PSMAアミノ酸配列全体またはその一部を含む融合タンパク質も含まれる。
一般的には、修飾されたPSMAポリペプチドには、その生理学的活性には無関係なポリペプチドの特徴を変化させるように特異的に修飾されたポリペプチドが含まれる。例えば、システイン残基が、所望されないジスルフィド結合を促進または防ぐために、それぞれ、置換または欠失させられ得る。同様に、特定のアミノ酸が、発現システム中のプロテアーゼによるタンパク質の溶解を排除することによってPSMAポリペプチドの発現を増強させるために、変化させられ得る(例えば、KEX2プロテアーゼ活性が存在している酵母の発現システム中では、二塩基性アミノ酸残基)。
修飾体は、通常は、PSMAポリペプチドをコードする核酸分子を変化させることによって調製される。PSMAポリペプチドをコードする核酸の変異は、コード配列のアミノ酸リーディングフレームを保存することが好ましく、修飾されたポリペプチドの発現に対して有害であり得る、ヘアピンまたはループのような二次構造を形成するようにおそらくハイブリダイズする核酸の領域を作成しないことが好ましい。
修飾体は、アミノ酸置換を選択することによって、または、PSMAポリペプチドをコードする核酸中の選択された部位のランダムな突然変異誘発によって作成され得る。その後、修飾されたPSMAポリペプチドが発現させられ得、どの変異によって所望される特性を有している修飾されたポリペプチドが提供されるかを決定するために、1つ以上の活性(例えば、抗体の結合、酵素活性、多量体安定性)について試験され得る。さらなる変異が、修飾されたPSMAポリペプチドに対して(または、修飾されていないPSMAポリペプチドに対して)行われ得る。これは、ポリペプチドのアミノ酸配列に対してはサイレントであるが、特定の宿主中での翻訳に好ましいコドンを提供する。例えば、大腸菌(E.coli)中での核酸の翻訳に好ましいコドンは当業者に周知である。さらに他の変異が、PSMAをコードする配列またはcDNAクローンの非コード配列に対して、ポリペプチドの発現を増強させるために行われ得る。修飾されたPSMAポリペプチドの活性は、修飾されたPSMAポリペプチドをコードする遺伝子を細菌または哺乳動物の発現ベクターにクローニングし、適切な宿主細胞中にベクターを導入し、修飾されたPSMAポリペプチドを発現させ、そして、本明細書中で開示されるようにPSMAポリペプチドの機能を試験することによって、試験され得る。上記の手順は当業者に周知である。
当業者はまた、保存的アミノ酸置換をPSMAポリペプチド中に作成して、機能的に同等であるPSMAポリペプチド、すなわち、PSMAポリペプチドの機能を保持している修飾されたPSMAポリペプチドを提供することができる。これらの機能的に同等であるPSMAポリペプチドとしては、多量体、特に、二量体を形成するように会合することができるPSMAポリペプチドまたはタンパク質が挙げられる。本明細書中で使用される場合は、「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸置換が作成されるタンパク質の相対的な電荷または大きさの特徴を変化させることのないアミノ酸置換をいう。修飾されたPSMAポリペプチドは、そのような方法が集められている参考文献、例えば、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,J.Sambrook et al.,編、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York,1989、またはCurrent Protocols in Molecular Biology,F.M.Ausubel et al.,John Wiley & Sons,Inc.,New Yorkにおいて見ることができるような、当業者に公知のポリペプチド配列を変化させるための方法にしたがって調製することができる。例示的な機能的に同等であるPSMAポリペプチドとしては、配列番号1の保存的アミノ酸置換体、またはそのフラグメント、例えば、組換え体である可溶性PSMAポリペプチド(配列番号1のアミノ酸44〜750)が挙げられる。アミノ酸の保存的置換としては、以下のグループ内のアミノ酸の間で行われる置換が挙げられる:(a)M、I、L、V;(b)F、Y、W;(c)K、R、H;(d)A、G;(e)S、T;(f)Q、N;および(g)E、D。
PSMAポリペプチド中の保存的アミノ酸置換は、通常、PSMAポリペプチドをコードする核酸の変更によって作成される。保存的置換されたPSMAポリペプチドとしては、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、15個、20個、またはそれ以上の置換を有しているポリペプチドが挙げられる。そのような置換は、当業者に公知の種々の方法によって作成され得る。例えば、アミノ酸置換は、PCRによる突然変異、部位特異的突然変異によって、あるいは、PSMAポリペプチドをコードする遺伝子の化学合成によって作成され得る。アミノ酸置換がPSMAポリペプチドの小さいフラグメントに作成される場合は、置換は、ペプチドを直接合成することによって作成され得る。PSMAポリペプチドの機能的に同等であるフラグメントの活性は、変化させたPSMAポリペプチドをコードする遺伝子を、細菌または哺乳動物の発現ベクター中にクローニングし、ベクターを適切な宿主細胞に導入し、変化させたPSMAポリペプチドを発現させ、そして本明細書中で開示されるようにPSMAポリペプチドの機能を試験することによって試験することができる。
本明細書中に記載されるPSMAタンパク質多量体には多数の用途があり、そのいくつかは本明細書において別の場所に記載される。多量体は、PSMAの酵素活性またはPSMAの多量体形成を調節する化合物を試験することについて有用である。多量体は、PSMAに選択的に結合する抗体(これには、立体構造エピトープについて選択的であるもの、PSMA多量体への結合について選択的であってPSMA単量体についてはそうではないもの、およびPSMAの酵素活性を選択的に調節するものが含まれる)を単離するために使用することができる。多量体(具体的には、二量体PSMA)はまた、ワクチン組成物として、PSMAに対する免疫応答を誘導または増大させるために使用することができる。
PSMAの酵素活性を選択的に調節する因子としては、PSMAの少なくとも1つの酵素活性(例えば、NAALADase活性、葉酸加水分解酵素活性、ジペプチジルジペプチダーゼIV活性、γ−グルタミル加水分解酵素活性)またはそれらの組み合わせを阻害するかまたは増強させる因子が挙げられる。
したがって、PSMA酵素の少なくとも1つの酵素活性を調節する候補の因子についてスクリーニングする方法が、本発明にしたがって提供される。この方法には、候補の因子を単離されたPSMAタンパク質多量体と混合して反応混合物を形成させ、それによって、PSMA酵素を候補の因子と接触させることが含まれ得る。この方法にはまた、PSMA酵素の基質を反応混合物に添加すること、そしてPSMA酵素によって基質から形成された生成物の量を決定することも含まれる。このような方法は、化合物の自動化されたハイスループットスクリーニングに適応させることができる。対照と比較した場合の、形成された生成物の量の減少は、PSMA酵素の少なくとも1つの酵素活性を阻害することができる因子の指標である。対照と比較した場合の、形成された生成物の量の増加は、PSMA酵素の少なくとも1つの酵素活性を増強させることができる因子の指標である。PSMA酵素は、NAALADase、葉酸加水分解酵素、ジペプチジルジペプチダーゼIV、および/またはγ−グルタミル加水分解酵素であり得る。PSMA酵素は、好ましくは、組換え体である可溶性のPSMAを含むPSMA多量体であり、最も好ましくは、天然において存在する立体構造で非共有的に会合したPSMA二量体である。
反応混合物には、候補の因子が含まれる。候補の因子は、好ましくは、抗体、有機低分子化合物、またはペプチドであり、したがって、組み合わせ抗体ライブラリー、組み合わせタンパク質ライブラリー、または有機低分子ライブラリーから選択することができる。通常は、複数の反応混合物が、種々の因子濃度で同時に実験されて、種々の濃度に対する種々の応答が得られる。通常は、これらの濃度の1つ、すなわち、ゼロ濃度の因子、またはアッセイの検出限界を下回る因子の濃度がネガティブ対照とされる。
候補の因子には、多数の化学的なクラスが含まれるが、通常はこれらは、有機化合物、タンパク質、または抗体(および抗原に結合するそのフラグメント)である。いくつかの好ましい実施形態においては、候補の因子は有機低分子化合物、すなわち、50より大きく約2500未満である分子量を有している化合物、好ましくは、約1000未満の分子量を有している化合物、より好ましくは、約500未満の分子量を有している化合物である。候補の因子は、ポリペプチドおよび/または核酸との構造的な相互作用に不可欠な化学的な官能基を含み、通常は、少なくとも1つのアミン、カルボニル、ヒドロキシル、またはカルボキシル基を含み、少なくとも2つの化学的官能基を含むことが好ましく、少なくとも3つの化学的官能基を含むことがより好ましい。候補の因子には、上記で同定された官能基の1つ以上で置換されている、環式炭素、または複素環式構造、および/あるいは芳香族または多環芳香族構造が含まれ得る。候補の因子はまた、ペプチド、糖類、脂肪酸、ステロール、イソプレノイド、プリン、ピリミジン、上記の誘導体または構造的アナログ、あるいはそれらの組み合わせなどのような生体分子でもあり得る。
候補の因子は、合成の化合物または天然に存在する化合物のライブラリーを含む、広範な種々の供給源から得られる。例えば、多数の手段を、広範な種々の有機化合物および生体分子のランダムな合成および特異的な合成のために利用することができ、これには、ランダムなオリゴヌクレオチド、合成の有機組み合わせライブラリー、ランダムペプチドまたは非ランダムペプチドのファージディスプレイライブラリー、タンパク質または抗体の組み合わせライブラリーなどの発現が含まれる。あるいは、細菌、真菌、植物、および動物の抽出物の形態である天然に存在する化合物のライブラリーを利用することができ、これは容易に生産することができる。さらに、天然に存在するライブラリーおよび化合物、ならびに、合成によって生産されたライブラリーおよび化合物は、従来の化学的、物理的、および生化学的手段によって容易に修飾することができる。さらに、公知の因子を、アシル化、アルキル化、エステル化、アミド化などで特異的またはランダムに化学修飾して、その因子の構造的なアナログを生じさせることができる。
種々の他の試薬もまた、混合物に含めることができる。これらとしては、塩、緩衝剤、中性のタンパク質(例えば、アルブミン)、界面活性剤などの試薬が挙げられる。これらは、最適なタンパク質−タンパク質、および/またはタンパク質−因子の結合を促進するために使用することができる。このような試薬はまた、反応成分の非特異的相互作用またはバックグラウンド相互作用を減少させることもできる。プロテアーゼ阻害因子、ヌクレアーゼ阻害因子、抗菌剤などのような、アッセイの効率を改善する他の試薬もまた、使用することができる。
上記の反応物質の混合物は、候補の因子がPSMA酵素と相互作用する条件下でインキュベートされる。成分を添加する順序、インキュベーション温度、インキュベーション時間、および他のアッセイのパラメーターは、容易に決定することができる。このような実験には、アッセイのパラメーターの最適化だけが含まれ、アッセイの基本的な成分は含まれない。インキュベーション温度は、通常は、4℃から40℃の間である。インキュベーション時間は、好ましくは、迅速なハイスループットスクリーニングを促進するために最短とされ、通常は、0.1から10時間の間である。
インキュベーション後、PSMA酵素活性の存在、または酵素活性がないことが、使用者が利用できる任意の便利な方法によって検出される。例えば、反応混合物には、PSMA酵素の基質が含まれ得る。基質、および/またはPSMA酵素の作用によって形成される生成物が検出可能であることが好ましい。基質は、通常、検出可能な標識を含むか、または検出可能な標識に結合させられている。広範な種々の標識を使用することができ、例えば、標識は、直接的な検出(例えば、放射活性、発光、可視光線、または電子密度)を提供するもの、または間接的な検出(例えば、FLAGエピトープのようなエピトープタグ、西洋ワサビペルオキシダーゼのような酵素タグなど)を提供するものである。標識は、基質に結合させることができ、また、基質の構造の中に取り込ませることもできる。
標識、および他のアッセイの成分の性質に応じて、種々の方法を、標識を検出するために使用することができる。例えば、標識は、基質に結合させられ、その後、基質から切り離される間に、検出され得る。標識は、可視光線または電子密度、放射性排出物、非放射性のエネルギー移動などによって直接検出することができ、あるいは、抗体結合体、ストレプトアビジン−ビオチン結合体などを用いて間接的に検出することもできる。種々の標識を検出するための方法は当該分野で周知である。
本発明はさらに、以下の実施例によって説明される。以下の実施例は、さらなる限定とは決して解釈されないはずである。本明細書の全範囲にわたって引用されている全ての参考文献(学術文献、交付済み特許、公開された特許出願、および同時係属中の特許出願を含む)は、引用により本明細書中に組み入れられる。
(材料および方法)
DNA構築物。全ての分泌されるPSMA構築物は、W.D.W.Heston博士(Israeli et al.,Cancer Res.53:227−230,1993)によって提供されたもとのヒトPSMAクローンp55Aから導いた。この構築物を、哺乳動物細胞中での高レベルの発現および分泌のために、発現ベクターPPI4(Trkola et al.,Nature 384:184−187,1996)にサブクローニングした。組換え体である可溶性のPSMA(rsPSMA)は、PSMAの細胞外ドメイン全体(配列番号1(GenBank Protein Accession番号AAA60209)のアミノ酸44〜750)に相当する。
pcDNA構築物:抗PSMA抗体10.3、006、026、051、069、および077をコードする核酸分子を、プラスミドpcDNA中にクローニングした。クローニングプロトコールは図13に提供する。可変領域の増幅のために使用したプライマー(配列番号33〜36、センスおよびアンチセンス)もまた示す。抗PSMA抗体006、026、051、069、077、および10.3について構築したプラスミドには、抗体の重鎖をコードするヌクレオチド配列(配列番号2〜7;それぞれ、PTA−4403、PTA−4405、PTA−4407、PTA−4409、PTA−4411、PTA−4413)を含めたか、あるいは、抗体の軽鎖をコードするヌクレオチド配列(配列番号8〜13、それぞれ、PTA−4404、PTA−4406、PTA−4408、PTA−4410、PTA−4412、およびPTA−4414)を含めた。プラスミドマップを、図14〜25に提供する。
ウェスタンブロット。細胞を、1mMのEDTA、1%のNP−40、1%のTriton X−100、および5mg/mLのアプロチニンを含むPBS中で溶解させ、細胞の破片を、3000gで4℃で30分間、遠心分離によって除去した。溶解物を、5〜20%の勾配ゲル上で分離し、その後、ニトロセルロース膜に移した。得られたブロットを、5%の乳汁、0.02%のSDS、および0.1%のTriton X−100を含むPBS中でブロックし、その後、2mg/mLの濃度のMAB544一次抗体(Maine Biotechnologies)とともにインキュベーションした。3回の洗浄後、ブロットを、0.2mg/mLの濃度のヤギ抗マウスHRP結合二次抗体とともにインキュベートした。ブロットを、Renaissance化学発光システム(Perkin−Elmer Life Sciences,Boston,MA)を使用して視覚化した。
ELISA。細胞を、1mMのEDTA、1%のNP−40、1%のTriton X−100、および5mg/mLのアプロチニンを含むPBS中で溶解させた。得られた細胞膜を96ウェルプレート上にプレートし、滅菌したフードの中で一晩乾燥させた。その後、プレートをカゼインとTween−20を含むPBSでブロックし、その後、標準物として精製されたMAB544(Maine Biotechnologies)または7E11(Cytogen)を使用して、マウスの血清またはハイブリドーマ上清を添加した。PBS中での洗浄後、アルカリホスファターゼ結合二次抗体(サブクラス特異的)をインキュベートし、その後、PBS中で洗浄した。その後、pNPP基質を、405nmの波長での比色検出のために添加した。
フローサイトメトリー。野生型3T3またはPSMAを発現する3T3細胞(1つの条件について10個の細胞)を、0.1%のNaNを含むPBS中で洗浄した。その後、抗体または血清(PBS中に1:100希釈)を添加し、30分間氷上でインキュベートした。PBS+0.1%のNaN中での洗浄後、細胞を、抗マウスIgG+IgM(Calbiotech)とともに氷上で30分間インキュベートした。細胞を再びPBS+0.1%のNaN中で洗浄し、フローサイトメトリーによって分析した。
(実施例1:PSMA上の立体構造エピトープに対するモノクローナル抗体(mAb)のパネルの作成)
治療のための有望な候補を提示する抗PSMA mAbのパネルを作成した。簡単に説明すると、以下のようにmAbを作成した:BALB/cマウスを、およそ3週間の間隔で、組み換えPSMAで皮下に免疫した。全部で4回の注射の後、マウスを屠殺し、ハイブリドーマを作成するために、その脾細胞を骨髄腫細胞株と標準的な技術を使用して融合させた。個々のハイブリドーマ上清を、LNCaPヒト前立腺腫瘍細胞に由来するか、または全長のヒトPSMAを発現するように操作された3T3細胞(3T3−PSMA細胞)に由来するかのいずれかであるPSMAとの反応性について、ELISAによってスクリーニングした。ポジティブクローンを、天然に存在する細胞表面PSMAを認識し、したがって、最も高い治療効力を有している抗体を選択するために、完全な3T3−PSMAおよびLNCaP細胞との特異的反応性について、フローサイトメトリーによって二次的にスクリーニングした。
ヒト抗体を生産する能力を有しているマウス(XenoMouse,Abgenix;Mendez et al.,Nature Genetics 15:146,1997)を、ミョウバンまたはTitermax Gold(Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO)をアジュバントとした5×10個のLNCaP細胞で1週間に1回、または1週間に2回、皮下に免疫した。動物を、10μgの、プロテインG磁気マイクロビーズ上に免疫親和性によって捕捉した組み換えPSMAタンパク質で2回追加免疫した(Miltenyi Biotec,Auburn,CA)。PSMA mAb 3.11を捕捉のために使用した。脾細胞をNSO骨髄腫細胞と融合させ、得られたハイブリドーマを、PSMAの細胞外部分と反応する抗体を生産するクローンを検出するために、フローサイトメトリーによって上記のようにスクリーニングした。1つのクローン10.3(PTA−3347)がこのような抗体を生産した。
これらの抗体は、細胞表面PSMA上の立体構造特異的エピトープと排他的に反応するmAbを高い割合で生じる。図1に示すように、いくつかのmAb(mAb 3.7、3.9、3.11、5.4、および10.3)は(全てではない(mAb 3.12)が)、生存しているPSMAを発現する細胞に特異的に結合する。チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株中で発現させた組換え体である可溶性のPSMAタンパク質を使用して、このmAbがPSMAの細胞外領域中にあるエピトープに結合することをさらに確認した。このmAbをまた、3T3−PSMA細胞溶解物に由来する天然に存在するPSMAを免疫沈降させるその能力についても試験した。フローサイトメトリー(図1)においてポジティブであるこのmAbは、免疫沈降(図2)においても有効であったが、mAb 3.12は反応しなかった。図3は、変性させていない全長のPSMAと組換え体である可溶性のPSMAの、PSMA立体構造を認識するいくつかの抗体による認識を示す。これらの方法によって天然に存在するPSMAを効率よく認識するmAbの優越が得られることをさらに確認した。
mAbを、ウェスタンブロット分析により、変性させられたPSMAとの反応性について試験した(図4)。示した細胞に由来する溶解物およびサンプル(対照:3T3細胞、PSMAネガティブであるヒト前立腺細胞株PC−3およびDU145、模造上清;PSMAポジティブサンプル:PSMAを発現する3T3細胞、PSMAポジティブであるヒト前立腺細胞株LNCaP、rsPSMAポジティブである上清)を、SDS−PAGEによって分解し、電気的にブロットし、そして抗PSMA mAb 3.1および3.12(それぞれ、ATCC特許寄託番号PTA−3639およびPTA−3640)でプローブした。同時に試験した4個のmAb(3.7、3.8、3.9、3.11)は、全長のタンパク質または分泌されたrsPSMAタンパク質のいずれに対しても反応性を示さなかった。7E11 mAbは、全長のタンパク質を免疫沈降させたが、分泌されたrsPSMAは沈降させなかった。
フローサイトメトリーおよび免疫沈降において反応性であったmAb(mAb 3.7、3.9、3.11、5.4、および10.3)は、全て、ウェスタンブロットにおいては反応しなかった。このことは、これらのmAbが直線的なエピトープを認識しないことを示している。まとめると、このデータは、これらの5個のmAbはPSMAの細胞外ドメインに存在している立体構造特異的エピトープを認識することを強く示唆している。立体構造エピトープに対するmABは、通常、抗原に対して大きな親和性と特異性を有しているため、これらは、治療についての好ましい候補である。
特定の抗PSMA抗体の反応性を表2に記載する。
Figure 2007509977
mAbが、主としてマウスIgG2a、マウスIgG2b、およびヒトIgG1イソ型であることを、ELISAによって決定した。これらは、強いエフェクター機能を媒介する。多数の抗PSMA mAbが長年にわたって記載されており、治療可能性について評価されてきているが(例えば、Liu,H.et al.,Cancer Res.57:3629−3634,1997;Chang,S.S.et al.,Cancer Res.59:3192−3198,1999;Murphy,G.P.et al.,J.Urology 160:2396−2401,1998を参照のこと)、PSMAの酵素活性を阻害するものはなく、PSMA上の立体構造決定基を認識するものもほとんどない。
(実施例2:抗PSMA mAbの生産)
これらのmAbの治療可能性を正確かつ定量的に評価するために、mAbを、広範囲の生体外および生体内での特性決定に適切な量および質で生産させた。簡単に説明すると、mAbを分泌するハイブリドーマを、ウシIgGを枯渇させた10%のFBSを補充したDMEM/F12培地(Life Technologies)中で、ローラーボトルの中で培養した。培養の生産段階の間、細胞を、培地を1週間に2回交換することによって約5×10個の細胞/mLに維持した。回収した培地を、0.22マイクロンのフィルターを通して濾過することによって明澄化し、精製するまで−95℃で保存した。約25mg/Lの平均の抗体発現レベルと仮定すると、およそ3Lのローラーボトルの上清が、精製の間に失われてもよいように、それぞれの抗体について必要であった。
所定のハイブリドーマに由来する培養上清をプールし、プロテインAセファロースアフィニティーカラムに載せた。マウスIgG2a、マウスIgG2b、およびヒトIgG1抗体は直接載せたが、マウスIgG1抗体を含む上清は、結合を促進させるために、載せる前に1MのNaClでpHを8.5に調節した。カラムの洗浄後、mAbを、1MのTris(pH8.0)を使用して、低いpHの緩衝剤で画分中に溶出させた。溶出液のピーク画分をプールし、PBS緩衝剤に対して透析し、5mg/mLに濃縮し、−95℃で滅菌したアリコートとして保存した。全ての精製手順を、内毒素を含まない緩衝剤と、消毒したクロマトグラフィーカラムを使用して行った。精製したmAbを、還元性および非還元性のSDS−PAGEによって純度について、ELISAによってPSMA結合親和性について、そしてlimulus遊走細胞溶解物アッセイによって内毒素レベルについて試験した。これらの手順によって、日常的に行われているように、「動物グレード」の抗体が、タンパク質1ミリグラムあたり>95%の純度、および<0.5単位の内毒素で得られた。
(実施例3:生体外での未標識のmAbの治療可能性の評価)
精製したmAbを、治療に関連する特性(親和性、特異性、酵素阻害活性、およびエフェクター機能を含む)についての複数のアッセイにおいて試験した。理想的な生成物の候補は、ナノモル未満の濃度でPSMAに結合し、PSMA活性を阻害して、Fc関連エフェクター機能を介して細胞の死滅を強力に媒介する。
最初に、PSMAの細胞表面形態および分泌された形態に対するmAbの親和性を、それぞれ、フローサイトメトリーおよびELISAによって測定した。フローサイトメトリーアッセイにおいては、種々の量のmAbを、5×10個の3T3−PSMA細胞とともに、FACS緩衝剤(1%のFBSと0.1%のNaNを含むPBS)中で、結合を飽和させるために2時間インキュベートした。細胞を洗浄し、フローサイトメトリーによる結合したmAbの検出のために、マウスIgGに対するフィコエリスリン結合ヤギ抗体(ICN/Cappel)とともにインキュベートした。特異的結合を、3T3親細胞を用いて観察された蛍光強度を引き算することによって計算した。
ELISAについては、CHO細胞に由来する組換え体である可溶性のPSMAタンパク質(rsPSMA、Progenics,Tarrytown,NY)を、50mMの炭酸緩衝剤(pH9.4)中に1μg/mLになるように希釈し、100μL/ウェルで96ウェルImmulon IIマイクロタイタープレート上で4℃で一晩コーティングした。次いで、プレートを、5%のBSAを含むPBS緩衝剤で2時間ブロックした。mAbを、ELISA緩衝剤(2%のBSA、1%のFBS、および0.5%のTween 20を含むPBS緩衝剤)中の一定の濃度範囲で、室温で2時間かけて添加した。プレートを洗浄し、マウスIgGに対する西洋ワサビペルオキシダーゼ結合ヤギ抗体を、室温で1時間かけて添加した。再び、プレートを洗浄し、3,3’、5、5’−テトラメチルベンジジン二塩酸塩(TMB)基質(Pierce,Rockford,IL)を、ELISAプレートリーダー(Molecular Devices,Sunnyvale,CA)を使用する450nmでの比色の読取のために添加した。
(実施例4:mAb交差競合結合アッセイ)
所定のグループのmAbがPSMA上の異なるエピトープまたは重複しているエピトープを認識するかどうかを同定するために、交差競合結合アッセイを行った(Liu,H.et al.,Cancer Res 57:3629−3634,1997)。このフローサイトメトリーアッセイにおいては、ビオチニル化した試験mAbを3T3−PSMA細胞とともに、種々の濃度の未標識の競合相手であるmAb(上記)の存在下で、またはそれが存在しない条件下でインキュベートした。洗浄後、フィコエリスリン結合ストレプトアビジンを添加して、結合したビオチニル化mAbの量を決定した。阻害の割合(%)は、無関係な特異性のイソ型適合mAbの存在下で観察した阻害(0%)、および過剰の未標識の試験mAbを使用して観察した阻害(100%)と比較して定義した。
(実施例5:PSMA酵素活性に対するmAbの効果)
PSMAが、葉酸加水分解酵素(プテロイル−グルタミルカルボキシペプチダーゼ)およびN−アセチル化α−結合酸性ジペプチダーゼ(NAALADase)酵素活性の両方を有していることは示されており、これらは、腫瘍細胞の増殖および悪性度に影響をあたえ得る(Heston,W.D.W.Prostate:Basic and Clinical Aspects(R.K.Naz,編).,CRC Press,New York:219−243,1997)。上記に記載されているmAbの第1のセット(mAb 3.9、mAb 5.4、およびmAb 7.3)と、mAb J591(ATCC #HB−12126)を、PSMA酵素活性を測定するための以前に記載されたアッセイ(Pinto,J.T.et al.,Clinical Cancer Res.2:1445−1451,1996)を使用して、葉酸加水分解酵素を調節する活性について試験した。
簡単に説明すると、葉酸加水分解酵素活性は以下のように測定した。50μMのメトトレキセート ジ−γグルタミン酸と10μg/mLのrsPSMA(抗PSMAまたは無関係なmAbと予め混合しておいた)を、100μLの容量のpH4.5の酢酸緩衝剤中で37℃で2時間インキュベートした。反応を、5分間沸騰させることによって停止させ、その後、メトトレキセートの遊離のモノ−およびジ−γグルタミン酸塩の形態を、キャピラリー電気泳動によってSpectra Phoresis 1000(Thermo Separation,San Jose,CA)上で分離した。種々のメトトレキセート誘導体を、それらの保持時間と300nmでの吸光度に基づいて定量した。
データは、mAb 5.4が精製されたPSMAタンパク質の酵素活性と、C4−2細胞の溶解物中の酵素活性を強力にブロックすることを示している。C4−2は、LNaCP細胞株(ヒトの前立腺ガン株)のアンドロゲン依存性誘導体であり、これは、内因性のPSMAを発現する。C4−2細胞株に関するさらなる詳細は、O’Keefe D.S.et al.,Prostate 45:149−157,2000に見ることができる。図8および9に、rsPSMAの2つの生産ロット(rsPSMA #7およびrsPSMA #8)についての結果を提供する。C4−2細胞溶解物についての結果は図10に示す。これらの図は、rsPSMAの2つの生産ロット中、およびC4−2細胞溶解物中に存在する葉酸加水分解酵素による、メトトレキセート ジ−γグルタミン酸(MTXGlu2)からのグルタミン酸の切断の速度により、葉酸加水分解酵素の酵素活性に対する4つの抗体(mAb 3.9、mAb 5.4、およびmAb 7.3、およびmAb J591)の効果を示す。mAb 5.4の阻害効果に加えて、mAb 3.9もまた、葉酸加水分解酵素活性を阻害することを見出した。
mAbの別のセット(mAb 4.40.2、mAb 006、mAb 026、およびmAb 5.4)もまた、葉酸加水分解酵素を調節する活性について試験した。データから、mAb 5.4がPSMAの葉酸加水分解酵素活性を強く阻害することを確認した(図11)。PSMAの酵素活性を50%阻害するmAb 5.4の濃度(IC50、EC50または「有効濃度」とも呼ばれる)が、4.902×10−4mg/mLであることを決定した。データはさらに、mAb 006およびmAb 026もまたPSMA葉酸加水分解酵素活性をブロックするが、mAb 4.40.2は阻害しないことを示している(図11)。mAb 006およびmAb 026についてのIC50値は、それぞれ、9.338×10−3mg/mLおよび1.385×10−3mg/mLであった。
NAALADase活性のアッセイのために、rsPSMAタンパク質を種々の量の抗PSMAまたは対照mAbとともに、50mMのTris(pH7.4)、1mMのCoCl中で37℃で10分間インキュベートし、その後、50μLの0.6μMのN−アセチルアスパルチル−[H]グルタミン酸を添加した。15分後、反応を、1mLの100mMのNaPOを添加することによって停止させた。切断されたグルタミン酸をイオン交換クロマトグラフィーによって基質から切り離し、シンチレーションカウンティングによって検出した。それぞれの測定を3連で行った。
(実施例6:免疫組織化学による正常なヒト組織および悪性腫瘍であるヒト組織との反応性)
抗PSMA mAbを、アビジン−ビオチンペルオキシダーゼ法(Silver D.A.et al.,Clin Cancer Res 3:81−85,1997)を使用して、正常なヒト組織と悪性腫瘍であるヒト組織の両方との反応性について免疫組織化学によって試験した。凍結させたか、またはパラフィンに包埋した組織を使用することができる。パラフィンに包埋した組織の切片からパラフィンを除去し、内因性のペルオキシダーゼ活性を、1%のHと共に15分間インキュベーションすることによってブロックした。切片を1:10に希釈したウマの血清を含む2%のPBS−BSA(Sigma Chemical,St Louis,MO)中で30分間ブロックし、その後、2%のPBS−BSA中の2μg/mLの抗PSMA mAbとともに一晩インキュベートした。洗浄後、切片をビオチニル化二次抗体とともにインキュベートし、洗浄し、PBS中に1:25に希釈したアビジン:ビオチンペルオキシダーゼ複合体(Vector Laboratories,Burlingame,CA)とともに、30分間インキュベートした。洗浄後、切片を、0.05%のジアミノベンジジン四塩酸、0.01%のH、および0.5%のTriton X−100を含むPBS中に浸すことによって視覚化した。ネガティブ対照の切片は、無関係な特異性を有しているイソ型が適合しているmAbとともにインキュベートした。ポジティブ対照としては、十分に特徴付けられている抗PSMA mAbである7E11(Cytogen,Princeton,NJ)を使用した。
(実施例7:抗体依存性細胞傷害性(ADCC))
ADCCアッセイにおいては、mAbを段階希釈し、51Crで標識した3T3−PSMA細胞またはヒトPSMAを発現するように操作されたヒトの前立腺PC3細胞(PC−3−PSMA細胞)と混合した。NKエフェクター細胞を、リンパ節または脾臓から、抗NKマイクロビーズ(Miltenyi Biotec)を使用して精製した。血清、NKエフェクター細胞、および51Crを載せた標的細胞を、10:1、20:1、および40:1のエフェクター:標的細胞比で一緒にインキュベートし、それぞれの条件について3連で行った。細胞を37℃で4〜5時間インキュベートし、その後、上清を、ガンマカウンティングによる51Crの放出の測定のために回収した。特異的溶解の割合(%)を、イソ型が適合している非特異的mAbの存在下で観察された溶解(0%の溶解)と、10%のドデシル硫酸ナトリウムを使用して得られた溶解(100%の溶解)と比較して決定した。
(実施例8:補体媒介される溶解(CML))
CMLについては、51Crを載せた3T3−PSMAまたはPC−3−PSMA細胞を標的細胞とした。mAbの段階希釈物を、ウサギの補体および標的細胞とともに、37℃で4〜5時間一緒にインキュベートし、それぞれの条件について3連で行った。その後、上清を回収し、ガンマカウンターで数えた。特異的溶解を、ADCCアッセイのデータを用いた以前に行ったのと同様に計算した。
(実施例9:抗増殖効果)
これらの抗体の抗増殖効果を試験するために、抗PSMA mAbを段階希釈し、LNCaP、PC−3−PSMA、およびもとのPC−3細胞とともに対数増殖期においてインキュベートした。4時間、24時間、および72時間の間隔で細胞を取り出し、トリパンブルー染色およびWST−1アッセイによって密度と生存性について分析した(Roche Biochemicals)。
(実施例10:キレート化および放射標識手順の最適化)
上記の実施例に記載した手順を使用して同定した最も有望なmAbを、動物での評価の前に、標識後の生化学的および生物学的安定性および活性について最適化した。生体外での実験における成功を、未標識または同様に標識されたイソ型対照mAbよりも>10倍低い濃度でPSMAを発現する腫瘍細胞を特異的に死滅させる、放射標識されたmAbの同定として定義した。
好ましいα線およびβ線を放射する同位元素は全て放射性金属であるため、個々のmAbを、最初に適切な金属キレート化剤と結合させた。好ましい生体内安定性のデータと、ヒトでの臨床試験においてのその証明された用途に基づくと、二官能性キレート化剤C官能化トランスシクロヘキシルジエチレントリアミン五酢酸(p−SCN−CHX−A’’−DTPA)が、90Yまたは213Biのいずれかを抗体に結合させるために好ましい(Brechbiel,M.W.et al.,J.Chem.Soc.Chem.Commun.1169−1170,1991)。このキレートの形態は、Memorial−Sloan Kettering Cancer Center(McDevitt,M.R.et al.,J.Nucl.Med.40:1722−1727,1999)での継続中の試験において、ヒトにおいて70回以上の用量で以前に試験されている。225Acについては、本発明者らの最初の研究では、p−SCN−Bz−HEHA(1,4,7,10,13,16−ヘキサアザシクロオクタデカン−N,N’,N’’,N’’’,N’’’’,N’’’’’−六酢酸)と呼ばれる新規の二官能性キレート化剤を試験した(Deal,K.A.et al.,J.Med.Chem.42:2988−2992,1999)。目的は、生体内での利用に適切な安定性を維持したまま、標識量および活性を最大にするために、抗体結合体とキレート剤の比を最適化することである。さらなるキレート化剤もまた使用することができ、これらは、N.I.H.および他の供給元から入手することができる。
最初に、抗体を、pH=5で大モル過剰のEDTAとともにインキュベーションすることによって、金属を含まないようにした。EDTAおよび抗体調製物から取り除かれた全ての金属を、持続的な緩衝剤交換/透析によって除去し、その結果、結合体緩衝剤でpH=5緩衝剤を置き換えた(Nikula,T.K.et al.,Nucl.Med.Biol.22:387−390,1995)。最適なキレート化剤対抗体比を生じるが、免疫反応性をなおも維持する条件を、HEPES緩衝剤(pH8.5)中の抗体に対して40倍モル過剰のキレート化剤を使用する最初の条件について、キレート化剤:抗体比、反応時間、温度、および/または緩衝剤システムを体系的に変化させることによって同定した。1つの抗体に結合したキレートの数を、確立されている分光光度測定法を使用して決定した(Pippin,C.G.et al.,Bioconjugate Chemistry 3:342−345,1992)。
90Yおよび225Ac構築物については、標識効率は直接測定する。例えば、213Biについては、最初の抗体構築物を、111Inを使用してキレート化効率について試験する。これは、213Biと同様のキレート化化学反応であるが、より長い半減期(t1/2=3日)、容易に利用できること、および跡をたどることができるγ線放射という利点を有している。一旦111Inを使用して最適化できたら、標識効率を213Biについて決定する。
放射標識されたmAbを、移動相として1%のHSAを使用して、BioRad 10DG脱塩カラム上で精製し、簡易薄層クロマトグラフィー(ITLC)および/または高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって、放射性核種の取り込みの割合(%)を決定するために評価した(Zamora,P.O.et al.Biotechniques 16:306−311,1994)。ITLCおよびHPLCによって、低分子量の放射性化学的不純物(すなわち、金属キレート、コロイド、および遊離の金属)の純度の確立および割合(%)の同定の手段が提供される。それぞれの移動相についての二つのITLC細片を展開させ、乾燥させ、そして0.5のRで切断し、ガンマカウンターでマークし、数えた。HPLCシステムをオンラインUV吸光度検出器および放射活性検出器の両方に取り付けた。HPLC溶出プロフィールは、タンパク質と低分子量の種の放射活性に、溶出時間の関数として直接相関していた。TSK SW3000XLカラム(TosoHass,Montgomeryville,PA)を使用し、タンパク質の分子量標準物の範囲を使用して較正した。
(実施例11:放射標識されたmAbの親和性および免疫反応性)
一旦、放射標識された構築物が得られ、精製され、生化学的および放射線化学的純度について評価されると、生物学的活性を決定した。放射性構築物の結合活性は、全LNCaPおよび3T3−PSMA細胞、ならびに/または、以前に記載された膜画分を使用して得た結合データのScatchard分析によって行った(Scheinberg,D.A.et al.,Leukemia 3:440−445(1991))。
合成の構築物の免疫反応性を、キレート:抗体分子の比を生物学的活性と相関させるために評価した。簡単に説明すると、2ngの標識されたmAbを、3T3−PSMA細胞上で発現させた約25倍過剰のPSMAとともにインキュベートした。0℃で30分間のインキュベーションの後、細胞を遠心分離によって回収し、結合していないmAbを含む上清を、新しい3T3−PSMA細胞に添加し、0℃でさらに30分間インキュベートした。細胞のいずれのセットをも遠心分離し、冷却したPBSで2回洗浄した。細胞のペレット、上清、および洗浄画分について、放射活性をカウントした。免疫反応性は、細胞ペレット、上清、および洗浄画分中の全放射活性によって割り算した、細胞ペレット中の放射活性の量と定義した。
(実施例12:mAbの内在化)
放射標識されたmAbの活性は、それらの内在化速度によってはっきりと調節することができる。他のグループ(Smith−Jones P.M.et al.,Cancer Res 60:5237−5243,2000)による以前の結果に基づいて、1つ以上のmAb構築物との結合の後の、PSMAの有意な内在化を予想した。細胞表面抗体−抗原複合体の内在化を、111In放射標識抗体(mAb 026)構築物(Caron,P.C.et al.,Cancer Res 52:6761−6767,1992)を使用して測定した。簡単に説明すると、5×10個のC4−2細胞を、111In放射標識抗体とともに、5%のCO中で37℃でインキュベートした。種々の時点で、細胞をPBSで洗浄し、細胞表面に結合した放射標識構築物を、1mLの50mMのグリシン/150mMのNaCl(pH=2.8)を用いて剥がした。細胞に結合した放射活性および耐酸性(内在化された)放射活性の全てを、γカウンティングによって決定した。内在化の割合(%)と全結合を計算した。111Inで標識したmAb 026が、迅速に効率よく内在化されたことを見出した。図12は、インキュベーション時間の関数として、内在化の割合(%)と111Inで標識されたmAb 026の全結合を示す。PSMAを発現しない細胞(例えば、3T3親細胞)を、非特異的結合を決定するための対照として使用することができる。
(実施例13:生体外での細胞傷害性の研究)
α−標識mAbの生体外での細胞傷害性の評価を、一旦、放射免疫結合体の免疫反応性を確立した後で行った。およそ50,000個の標的細胞(LNCaPまたは3T3−PSMA細胞のいずれか)を、96ウェルプレート中で処理し、24〜96時間後に分析した。225Acで標識した構築物(または213Biで標識した構築物)による細胞死の量を、生存している細胞によるHチミジンの取り込みを決定することによって行った(Nikula,T.K.et al.,J.Nucl.Med.40:166−176,1999)。特異性を、対照細胞(PSMA陰性ヒト前立腺細胞株PC−3およびDU−145、ならびに対照の3T3細胞)、過剰の未標識の抗体でのブロック、および対照の放射性結合体の使用によって決定した。
次いで、抗体結合体の濃度、比活性、および接触時間の細胞傷害性効果を評価した。細胞傷害性を、1MのHCl(100%の細胞死)および培地(バックグラウンドの細胞死)を用いて見られた細胞傷害性と比較して表した。LD50値を、細胞上に結合した225Ac原子の数の関数として細胞の生存性をプロットすることによって計算した(McDevitt,M.R.et al.,(1998)Eur.J.Nucl.Med.25:1341−1351(1998))。
LNCaP−FGC細胞の多細胞スフェロイドを確立させ、これを、生体外での最小の疾患を全滅させる放射免疫療法(RIT)の能力を調べるために使用した。これらの三次元スフェロイドは、単層培養物よりも正確に組織構造を模倣し、したがって、充実性腫瘍のより近いモデルを提供する(O’Connor,K.C.Pharm.Res.16:486−493,1999)。LNCaP−FGCは、もとのLNCaP細胞株の早く増殖するクローンであり、細胞を、液体重層技術を使用して200〜600μmの大きさにまで増殖させた(Ballangrud,A.M.et al.,Clin.Cancer Res.5:3171s−3176s、1999)。より大きいスフェロイドにおいては、細胞の内部の大部分は壊死し、外部の縁は増殖しつつある腫瘍細胞から構成される。抗体調製物を、共焦点顕微鏡によって測定し、先の結果は、抗PSMA抗体が40〜50μmの深さにまで浸潤するはずであることを示唆した(Ballangrud,A.M.et al.,7th Conference on Radioimmunodetection and Radioimmunotherapy of Cancer,Princeton NJ,1998)。LNCaP標的細胞上の225Ac−3.9の生体外での細胞傷害性を図26に示す。生存しているPSMALNCaP細胞の割合を、放射性結合体の活性の関数としてプロットした。100倍過剰の未標識の抗体の添加を、特異性についての対照として使用した。
(実施例14:ヒトの前立腺ガンのマウス異種移植モデルにおける未標識のmAbおよび放射標識mAbの生体内での効率の評価)
上記のアッセイにおいて成功した抗体は、有意な特異性および機能特性を示し、このことは、これらが治療的な使用に有用であることを示唆している。これらの放射標識mAb構築物と「裸の」mAb構築物の最高の有望性を、前立腺ガンについての最も利用されているマウスモデルにおいて評価した。この研究では、LNCaPヒト前立腺腫瘍細胞株を免疫システムが損なわれているヌードマウスに注入し、充実性腫瘍を形成させた、確立されている異種移植モデルを使用し(Ellis,W.J.et al.,Clin Cancer Res 2:1039−1048(1996)、次いでこれを、放射標識した抗PSMA mAb構築物と未標識の抗PSMA mAb構築物の両方で処置した。研究の追跡にはまた、マウスの異種移植モデルCWR22を利用した。これは、ヒトの前立腺ガンの鍵となる生物学的特徴の多くを再現する。
(Lncap腫瘍細胞異種移植モデル)
高い親和性と高い特異性を示す構築物を、生体内分布および薬物動態分析のために、LNCaP腫瘍細胞異種移植生体内モデルに取り込ませた。111In標識抗PSMA抗体を、その好ましいキレート化化学反応、放射活性半減期、および追跡することができるγ線放射の理由から、これらの研究に使用した。治療上利点がある核種である、213Bi、225Ac、177Lu、および90Yの半減期について適切である時点を評価した。標識された放射性構築物(1〜5μg)を、ヌードマウス(正常なマウス、および腫瘍を有しているマウス)にi.v.で注射し、マウスを、注射後5分、15分、30分、60分、2時間、4時間、18時間、および24時間で屠殺した。血液と腫瘍な臓器を動物から取り出し、重さを測定し、組織1グラムあたりの注射した放射活性の割合(%)を決定した(Nikula,T.K.et al.,J.Nucl.Med.40:166−176,1999)。特異性を、過剰の未標識の構築物を事前に注射することによって得た。微視的な腫瘍の容量と動物の生存率を、実験の最初から最後までを通じて記録した。
用量範囲の研究もまた、正常なマウスと腫瘍を保有しているマウスに対するi.v.またはi.p.で投与した際の、構築物の毒性を決定するために行った。これらの動物は、血液の化学的および物理的試験により、研究の間を通じて、毒性の副作用について日常行っているように試験した。動物を、さらに評価するために血液および体組織を回収するために、研究の間、および研究の終わりの時点で屠殺した。以前のデータは、およそ250μCi/マウスの最大耐量を明らかにしており、したがって、全用量はこのレベルよりも低く維持した。
一旦、i.v.での生体内分布および毒性が明らかになると、腫瘍の放射線治療を評価した。5匹のマウスのグループに、<1μgの放射標識した抗PSMA mAb構築物を、腫瘍のチャレンジの前と後の両方に注射して、抗腫瘍活性を評価した。抗原陰性(RAJIまたはRAMOS)異種移植腫瘍もまた、対照として使用した。他の対照としては、(1)未標識の抗PSMA mAbのみで処置したもの、ならびに、(2)特異的標的化をブロックするために、過剰の未標識の抗PSMA mAbで事前に処置し、その後、213Bi、225Ac、177Lu、および/または90Yで標識した抗PSMAで処置したものを含めた。
腫瘍を保有しているマウスのグループには、未標識の抗PSMA mAb(等モル濃度で)と、いくつかの用量レベルの放射標識した抗PSMAまたは同様に標識したイソ型対照抗体を注射した。腫瘍の増殖に対する効果を経時的に評価した。治療グループの間での統計学的な差を、分散(ANOVA)法の分析を使用して決定し、動物の生存性を、Kaplan−Meierプロットを使用して図解する。213Bi、225Ac、177Lu、および/または90Yで標識した抗PSMA構築物の効力は、生体外で得られたデータと相関していた。これらの実験の成功は、放射標識されたイソ型対照mAbと比較して、半減期を有意に(p<0.05)増大させる、および/または腫瘍の容積を減少させる能力として定義した。
さらに、腫瘍モデルを、放射標識された抗体の注射の前に未標識の抗体を予め投与することによって腫瘍に対する放射標識された抗体の送達が改善されるかどうかを試験するために使用した。腫瘍を保有しているマウスに、<1μgの放射標識された抗PSMA抗体を、5〜100μgの未標識の抗体を1回事前に注射して、またはそのような事前の注射をせずに注射した。数日後、動物を、腫瘍、正常組織、および血液中の放射活性の分布を評価するために屠殺した。未標識の抗体の事前の投与によって、腫瘍への放射標識された抗体の送達および標的化が改善されれば、このアプローチが、毒性の研究および治療的な研究において適用され、最適化される。
全体的な生存性に加えて、腫瘍の移植後の注射のタイミング(1日目対3日目対7日目)の役割、投与量の役割(3〜4の用量レベルを使用した用量応答曲線)、スケジュールの役割(1回対複数回に分けた1日の注射量)、および処置の特異性(標的化をブロックするための未標識の抗PSMAでの事前の処置)を試験した。
これらの生体内での研究は、放射標識された抗体の最大耐量、抗体の活性、最適な投与量スケジュール(1回または複数回の注射)、および腫瘍の大きさに対する作用が得られるように設計した。これらの研究の成功裏の終結によって、前立腺ガンのPSMA標的化α粒子放射免疫療法(RIT)の実行可能性の決定、および臨床開発に入るための最適な213Biおよび/または225Ac標識構築物の同定が可能になった。
(CWR22マウス異種移植モデル)
未標識の形態、毒素で標識された形態、および/または放射標識された形態の最も有望な抗PSMA mAbを、CWR22ヒト前立腺ガン異種移植マウスモデルにおいて試験した(Wainstein,M.A.et al.,Cancer Res 54:6049−6052(1994);Nagabhushan,M.et al.,Cancer Res 56:3042−3046(1996);Pretlow,T.G.et al.,J Natl Cancer Inst 85:394−398(1993))。このモデルは、アンドロゲンに対する依存性、測定した血清中のPSAのレベルと腫瘍の大きさとの間の相関関係、およびPSMAの高レベルの発現を含む、ヒトの症状の多くの特徴を有している。アンドロゲンの使用中止後、PSAのレベルはほぼ検出不可能なレベルにまで低下し、腫瘍の容積も小さくなった。その後、腫瘍は、アンドロゲン依存性の新生物として再生し、PSAの上昇が最初に現れ、その後、測定可能な腫瘍の増殖が現れた。アンドロゲンの使用中止後、腫瘍は種々の期間で再生した。
4から6週齢の胸腺欠損ヌードBALB/c雄マウスを、National Cancer Institute−Frederick Cancer Centerから入手し、加圧型の空気を通したケージの中で維持した。多くの局面においては免疫不全であるが、これらのマウスはADCCおよびCMLに関して野生型のレベルを媒介する。CWR22腫瘍株を、確立された腫瘍に由来するすりつぶした腫瘍組織を胸腺欠損ヌードマウスのわき腹の皮下組織に、再構成された基底膜(Matrigel,Collaborative Research,Bedford,MA)とともに注射することによって、動物において増殖させた。血清のアンドロゲンレベルを維持するために、マウスに12.5mgの徐放テストステロンペレット(Innovative Research of America,Sarasota,FL)を、腫瘍を投与する前に、皮下投与した。接種後3〜4週間で、およそ1.5×1.0×1.0cmの腫瘍が測定された。アンドロゲンをペントバルビタール麻酔下での去勢手術、および徐放テストステロンペレットの除去によってなくした。腫瘍の大きさを、高さ、幅、および深さの測径器での測定によって決定した。PSA値は、Tandem−R PSA免疫放射分析アッセイ(Hybritech,San Diego,CA)を使用して尾からの採血の後に、マウスの血清について行った。
抗腫瘍活性を評価するために、5匹のマウスのグループに、抗PSMA mAbまたは同様のイソ型対照mAbを5〜100μgの投与量で注射した。単回投与対複数回に分けた1日量のスケジュールの効果もまた試験した。微視的な腫瘍の容量と動物の生存率を、実験を通じて記録した。治療グループの間での統計学的な差を、分散(ANOVA)法の分析を使用して決定し、動物の生存性を、Kaplan−Meierプロットを使用して図解する。成功は、p<0.05の差と定義する。同様に、「裸の」mAbの効力を、90Y、177Lu、213Bi、および/または225Acで標識された抗PSMA構築物を用いて見られた効力と比較した。
これらの生体内での研究は、mAbの最大耐量、抗体の活性、最適な投与量および投与スケジュール(1回または複数回の注射)、ならびに、腫瘍の大きさに対する処置の効果が得られるように設計した。これらの研究の成功裏の終結によって、前立腺ガンのPSMA標的化免疫療法の実行可能性の決定、および臨床開発に入るための最適な構築物の同定が可能になった。
(実施例15:天然に存在するPSMAタンパク質の立体構造の研究)
(LNCaPおよび3T3細胞の細胞表面からのPSMAの抽出)
LNCaPまたは3T3細胞を、T150細胞培養フラスコ中でコンフルエントにまで増殖させ、細胞解離溶液(Mediatech,Herndon,VA)を使用して剥離させ、そして15mLの円錐菅に移した。細胞をPBSで2回洗浄し、2mLのM−Per(登録商標)哺乳動物タンパク質抽出試薬(Mammalian Protein Extraction Reagent)(Pierce,Rockford,IL)に再懸濁させた。4℃で10分間のインキュベーションの後、細胞の破片と不溶性の凝集物を、4℃で30分間の、15,000rpmでの遠心分離によって除去した。上清を、極低温用バイアルに移し、さらに使用するまで−80℃で保存した。
(組換え体である可溶性のPSMA(rsPSMA)の生産)
PSMAの細胞外ドメイン(全長のタンパク質(配列番号1)のアミノ酸44〜750)を、rsPSMA発現ベクターで安定にトランスフェクトされたDXB11チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株から分泌されたタンパク質として得た。細胞を、Celligen Plus 2.2L Packed Bed バイオリアクター(Bioreactor)(New Brunswick Scientific,Edison,NJ)においてタンパク質を含まない培地中で増殖させた。バイオリアクターを還流モードで操作し、上清を4℃に保った回収バッグに吸引することによって回収した。プロテアーゼ阻害因子であるアプロチニンを回収した上清に添加し、これを、25倍に濃縮し、その後、−90℃で保存した。いくつかの場合には、精製のために、濃縮物を融解させ、次の段階のコンカナバリンAレクチン親和性クロマトグラフィーおよびブチル−セファロース疎水性相互作用クロマトグラフィーを使用して、または以下に示される段階にしたがって精製した。
精製したrsPSMAタンパク質は二量体であり、公開されている手順(Pinto et al.,Clinical Cancer Research 2:1445,1996)にしたがって試験すると、葉酸加水分解酵素活性を有しており、立体構造特異的モノクローナル抗体のパネルのそれぞれと反応した。このことは、rsPSMAが天然の立体構造をとっていることを示している。
(組換え体である可溶性のPSMA(rsPSMA)の精製)
細胞培養上清を、接線流限外濾過によって25倍に濃縮し、硫酸アンモニウムで35%の飽和度に調節した。これらの条件下では、rsPSMAは上清の中に残った。沈殿したタンパク質を遠心分離(20,000×gで30分間、SS−34、Sorvall)によって除去し、明澄化した上清をブチル−セファロース樹脂(BioRad,Hercules,CA)に載せ、その後、1mMのCa2+と0.5mMのMg2+(PBS+)を含む中性のリン酸緩衝化生理食塩水中の35%の硫酸アンモニウムで洗浄した。rsPSMAは、カラムのフロースルーと洗浄画分の中に溶出した。rsPSMAタンパク質を含む画分をプールし、10mMのリン酸ナトリウム(pH7.0)に対して透析し、セラミックヒドロキシアパタイト(Ceramic Hydroxyapatite)カラム(BioRad,Hercules,CA)に載せた。rsPSMAを、10mMのリン酸ナトリウム(pH7.0)中の2Mの塩化ナトリウムを使用して樹脂から溶出させた。タンパク質を含む画分をプールし、1mMのCa2+と0.5mMのMg2+を含む20mMのTris(pH7.5)に対して透析し、Q650−セファロースカラム(TosoHaas,Montgomeryville,PA)に載せた。rsPSMAを、1mMのCa2+と0.5mMのMg2+を含む20mMのTris(pH7.5)中の150mMのNaClを用いて樹脂から溶出させた。この工程の後に存在している単量体形態および二量体形態のrsPSMAを、Superdex 200樹脂上での分配サイズ排除クロマトグラフィー(Amersham Biosciences,Piscataway,NJ)と、ランニングバッファーとしてのPBS+(1mMのCa2+および0.5mMのMg2+を含む)を使用して分離した。精製したrsPSMAをPBS+中で−80℃で保存した。他の場所で明確に記載されない限りは、PSMA単量体は、強制的に変性させられた物質ではなく、SEC上で回収された自発的に解離したタンパク質である。
(種々のPSMAタンパク質のポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)およびウェスタンブロッティング)
それぞれの個々のPAGE分析のために、15μLのそれぞれの細胞溶解物と5μLの精製したrsPSMAを使用した。
SDS−PAGEを、標準的な手順を使用して行った。サンプルをLaemmliサンプル緩衝剤(還元剤であるジチオスレイトール[DTT]を含むもの、または含まないもの)の存在下で5分間沸騰させることによって調製した。その後、サンプルを4〜15%のトリス−グリシンゲル(BioRad,Hercules,CA)に載せた。200Vで1時間の電気泳動の後、タンパク質をニトロセルロース(BioRad)上に移し、ウェスタンブロッティングによって分析した。
種々のPSMAタンパク質のオリゴマーの性質を、Blue Native PAGE(BN−PAGE)を使用して分析した。それぞれのサンプルを等容量の2×BN−PAGEサンプル緩衝剤(0.1MのMOPS/0.1MのTris/40%のグリセロール/0.1%のクマシーG−250)で希釈し、その後、ゲル上に載せた。BN−PAGEを、4〜12%のBisTrisゲル(Invitrogen,Carlsbad,CA)と、ランイングバッファーとしての50mMのMOPS/50mMのTris(pH7.7)を使用して行った。クマシーブルーを、ニトロセルロース上へのタンパク質の移動の間のタンパク質の結合の妨害を避けるために、カソード緩衝剤から省いた。125Vで2.5時間の電気泳動の後、タンパク質をニトロセルロース膜(BioRad)上に移し、ウェスタンブロッティングによって分析した。
ウェスタンブロッティングは以下のように行った:移動後、ニトロセルロース膜を、PBS/0.1%のTriton X−100/0.02%のSDS中の5%の乳汁でブロックした。これは、その後の洗浄および抗体のインキュベーション工程にも使用した。PSMAタンパク質を、一次抗体としての抗PSMA mAb 3.1または3.9(Progenics Pharmaceuticals)と、二次抗体としてのHRP標識抗マウスIgGと、室温で1時間のインキュベーションを使用して検出した。膜を、化学発光(NEN Plus、Perkin Elmer Life Sciences,Boston,MA)を使用して発色させた。
分析的サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を、PBS+中で平衡化させたTSK G3000SWXL(TosoHaas,Montgomeryville,PA)カラムを使用して行った。カラムを、ウシ血清アルブミン(67kDa)、免疫グロブリンG(150kDa)、フェリチン(440kDa)、およびサイログロンビン(670kDa)を標準物として使用して較正した。
(結果)
全長のPSMAと、組換え体である可溶性のPSMA(rsPSMA)の両方ともが、還元性SDS−PAGEおよび非還元性のSDS−PAGEにおいて、約100kDaの分子量として移動した(図5)。したがって、全長のPSMAと同様に、rsPSMAは変性剤の存在下では単量体であり、オリゴマーの形成を媒介するためのジスルフィド結合または他の共有結合は存在しない。全長のPSMAについての結果は、以前の観察と一致した(Israeli et al.,米国特許第5,538,866号;Murphy et al.,米国特許第6,158,508号;Israeli et al.,Cancer Research 54:1807,1994;Troyer et al.,Int.J.Cancer 62:552,1995;Troyer et al.,The Prostate 30:233,1997;Grauer et al.,Cancer Research 58:4787,1998)。これらの報告のそれぞれにおいては、全長のPSMAは100〜120kDaの主要なバンドとして移動し、報告の一部(米国特許第6,158,508号;Troyer et al.,1995;Troyer et al.,1997)においては、主要ではない(通常は全PSMAタンパク質の<5%)180〜200kDaのバンドとして観察された。Troyer et al.,(1995)には、180〜200kDaの種が、漸増濃度のSDS界面活性剤を用いて崩壊させることができる非共有的に結合したPSMA二量体であることが記載されている。
rsPSMAは、その94%(750個のうちの707個)が全長のPSMA中に存在するアミノ酸であり、2つのタンパク質は、予想されたとおり、この分析においては明らかに分離することができなかった。
SDS−PAGEによっては、変性したタンパク質のみが分析された。その天然に存在する状態で天然に存在するタンパク質を試験するためには、Blue Native PAGE(BN−PAGE)のような他の技術を使用しなければならなかった。BN−PAGEを、タンパク質およびそれらの非共有的複合体の天然の分子量を決定するために使用した(Schagger & v.Jagow,Anal.Biochem.199:223−231,1991;Schagger et al.,Anal.Biochem.217:220−230,1994)。色素であるクマシーブルーG−250は、ほとんどのタンパク質の表面上の疎水性ドメインに結合し、可溶性を増大させ、天然に存在するタンパク質に対する電荷の移動を生じさせ、その結果、タンパク質の等電点とは無関係にpH7.5の陽極への移動を生じさせる。BN−PAGEにおけるタンパク質の移動速度はいくらか変化するが、タンパク質分子の大きさは、ゲル中に存在するアクリルアミド勾配の徐々に小さくなる孔の大きさが原因で生じる、それらのそれぞれの移動の終点によって決定することができる。
BN−PAGEによって分析すると、全長のPSMA(LNCaPまたは3T3細胞から、非イオン性界面活性剤を用いて抽出した)、ならびに、精製されたrsPSMAは、約190kDaの分子量で移動する(図6A)。全長のPRMSについてのこの驚くべき観察は、細胞表面PSMAの優勢な形態が非共有的に会合した二量体であることを示している。この予想外の結果は、これまでの報告(米国特許第6,158,508号;Troyer et al.,1995;Troyer et al.,1997)とは対照的であり得るが、PSMA二量体は、SDS−PAGE分析において主要ではない種を示す。おそらく、非共有的なPSMA二量体は、変性性の界面活性剤であるSDSの存在下での沸騰によって、ほとんどが解離させられる。
さらに、精製されたrsPSMAタンパク質についての結果は、二量体が、rsPSMA中には存在しない、膜貫通セグメントまたは細胞内セグメント中のアミノ酸に加えて、またはそれを除く、細胞外アミノ酸同士の間での相互作用によって安定化させられていることを示している。
rsPSMAについて、第2のサイズ分析方法としての分析的サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を行った。中性のPBS+緩衝剤中で分析すると、精製されたrsPSMAが、260kDaの見かけの分子量の1つの主要なピークとして溶出し(図6B)、これは予想されたよりもわずかに大きかった。しかし、糖タンパク質(例えば、rsPSMA)は、通常、球形ではない形状であり、標準的なSEC較正用タンパク質よりも大きな見かけの分子量で移動する(Schulke,N.,et al.,(2002)J.Virol.76,7760−7776)。したがって、260kDaの見かけの分子量は、rsPSMAについての提案されているホモ二量体構造と一致する。対照的に、精製された単量体rsPSMAは、130kDaの見かけの分子量で溶出させられた。この研究は、PSMAの細胞外ドメインが二量体化に十分であることを示しており、rsPSMA(アミノ酸44〜750)とPSM’(アミノ酸58〜750)との間の類似性により、後者のタンパク質もおそらく同様に二量体化することを示唆している。
(実施例16:酵素活性に必要なホモ二量体化Is)
(酵素アッセイ)
プテロイルγ−グルタミルカルボキシペプチダーゼ(葉酸加水分解酵素)活性を、以下の点を除いて、記載されているように、ポリγ−グルタミル化メトトレキセートの切断をモニターすることによって決定した(Pinto,J.T.et al.,(1996)Clin.Cancer Res.2,1445−1451)。ジ−γ−グルタミン酸化メトトレキセート(MTXglu2)を基質として使用し、キャピラリー電気泳動ではなくHPLCを使用した。インキュベーション(100μLの容量のpH4.5の酢酸緩衝剤中の50μMのメトトレキセート−ジ−γ−グルタミン酸および10μg/mLのrsPSMA、37℃で2時間)の終了時点で、100μLの0.5MのNaHPOを反応を停止させるために添加した。サンプルを1.25mL/分の流速で、50×4.6mmの3μmのPRISM逆相カラム(Thermo Hypersil−Keystone,Bellefonte,PA)を通じて、PRISM 10×4−mmのガードカラムを用いて載せ、85%の0.5M KHPO(pH7.0)中の15%のメタノールを用いて溶出させ、313nmの波長で観察した相対的なピーク面積に基づいて定量した。
NAALADaseアッセイについては、rsPSMAをN−アセチル−α−L−アスパルチル−L−グルタミン酸とともに37℃で22時間、20mMのリン酸ナトリウム、50mMのNaCl、10mMのZnCl(pH7.1)の存在下でインキュベートした。放出させられたL−グルタミン酸を、市販されているキット(R−Biopharm,Marshall,MI)を使用して定量した。2−(ホスホノメチル)五ペンタン二酸と、Gly−Pro−7−アミド−4−メチルクマリンは、Sigmaから購入した。ブタの腎臓のジペプチジルペプチダーゼIV(DPP IV)は、製造業者の説明書(Sigma)にしたがって使用した。
(結果)
PSMAが、葉酸加水分解酵素活性、NAALADase活性、およびDPP IV活性を有していることは報告されている(Pinto,J.T.et al.,(1996)Clin.Cancer Res.2:1445−1451;Carter,R.E.et al.,(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,93:749−753;Pangalos,M.N.et al.,(1999)J.Biol.Chem.274,8470−8483)。最初の2つの活性には、遊離のグルタミン酸残基に結合させられたカルボキシル末端ペプチドの加水分解が含まれるが、一方、DPP IVは、アミノ末端Aaa−Proジペプチド配列の下流を切断する。rsPSMAの精製された単量体および二量体形態について、葉酸加水分解酵素活性を評価した。二量体は、高いレベルの葉酸加水分解酵素活性を示したが、単量体は本質的には不活性であった(図7A)。実際、単量体の残存活性は、調製物中に存在している二量体rsPSMAの残存量(およそ4%)によるものであり得た。高レベルの葉酸加水分解酵素活性はまた、LNCaP細胞溶解物についても観察され、これは、以前の観察と一致した(Pinto,J.T.et al.,(1996)Clin.Cancer Res.2:1445−1451)。同様に、単量体形態のrsPSMAではなく、二量体形態のrsPSMAは高レベルのNAALADase活性を有しており(図7B)、これは、阻害因子である5nMの2−(ホスホノメチル)五ペンタニ酸を使用することによって撤回された。単量体および二量体のいずれも、ブタのDPP IVが基質であるGly−Pro−7−アミド−4−メチルクマリンを効率的に加水分解する条件下ではDPP IV活性を示さなかった。このことは、Barinka et al.,(Barinka,C.,et al.,(2002)J.Neurochem.80,477−487)によって報告された結果と一致しており、彼らも同様に、PSMAについて以前に報告された(Pangalos,M.N.,et al.,(1999)J.Biol.Chem.274,8470−8483)DPP IV活性を確認することはできなかった。
(実施例16:PSMA多量体の解離)
PSMAは、推定される亜鉛メタロプロテアーゼであり、亜鉛の結合に関係しているアミノ酸の部位特異的変異誘発によって、酵素活性の完全な欠失を生じる(Speno et al.,Molecular Pharmacology,55:179,1999)。これらのアミノ酸には、His−377、Asp−387、Glu−425、Asp−453、およびHis−553が含まれている。エチレンジアミン四酢酸(EDTA)は、Zn2+と他の二価の陽イオンについての強力なキレート化剤であり、したがって、PSMAからZn2+または他の配位した二価の陽イオンを除去する能力を有している。本発明者らは、EDTAでの処理によって、PSMAホモ二量体の単量体サブユニットへの解離が生じることを決定した。同様の結果は、例えば、エチレングリコール−ビス(β−アミノエチルエーテル)(EGTA)のような類似しているキレート化特性を有している他の物質についても予想することができる。
精製されたrsPSMAタンパク質を、10mMのEDTAとともに、またはEDTAを伴わずに、4℃で16時間インキュベートし、その後、BN−PAGEによって分析した。これらの条件下では、EDTAで処理したタンパク質は単量体であるが、一方、rsPSMAはEDTAが存在しない条件下では二量体のままであった。PSMA二量体の単量体への解離は本質的には完了しているが、任意の残存している二量体タンパク質は、所望される場合には、ゲル濾過、限外濾過、または当業者に周知である他の大きさに基づく分類方法によって除去することができる。
(実施例17:PSMAの解離についての促進因子を同定するための方法)
化合物を、以下を含む方法を使用して、PSMA二量体の解離を促進する能力についてスクリーニングした:
(a)PSMA二量体を化合物と、その化合物が存在しない場合にはPSMA二量体の解離を促進することはない条件下で接触させること;
(b)PSMA単量体の量を測定すること;および
(c)その化合物の存在下で測定されたPSMA単量体の量を、その化合物が存在しない条件下で観察された量と比較すること。
化合物の存在下で測定されたPSMA単量体の量の増加は、その化合物がPSMA二量体の解離を促進することができることを示す。
さらなる実施形態においては、化合物を、以下を含む方法を使用して、PSMA二量体の解離を促進する能力についてスクリーニングした:
(a)PSMA二量体を化合物と、その化合物が存在しない場合にはPSMA二量体の解離を促進することはない条件下で接触させること;
(b)PSMA二量体の量を測定すること;および
(c)その化合物の存在下で測定されたPSMAニ量体の量を、その化合物が存在しない条件下で観察された量と比較すること。
化合物の存在下で測定されたPSMAニ量体の量の減少は、その化合物がPSMA二量体の解離を促進することができることを示す。
さらなる実施形態においては、化合物を、以下を含む方法を使用してPSMA二量体の解離を促進する能力についてスクリーニングした:
(a)PSMA二量体を化合物と、その化合物が存在しない場合にはPSMA二量体の解離を促進することはない条件下で接触させること;
(b)PSMA単量体とPSMA二量体の量を測定すること;
(c)PSMA二量体に対するPSMA単量体の割合を計算すること;および
(d)(c)で得られた割合を、その化合物が存在しない条件下で得られた割合と比較すること。
化合物の存在下で測定された割合の増加は、その化合物がPSMA二量体の解離を促進することができることを示す。
(実施例18:細胞表面でのPSMAの結合についての研究)
(フローサイトメトリー)
3T3親細胞またはPSMAを発現する3T3細胞(1つの条件について2×10個の細胞)をPBS中で洗浄し、非特異的結合部位をブロックするためにヤギの血清(10%v/v)を含むPBSと共に20分間氷上でインキュベートした。抗PSMAモノクローナル抗体(上清中の未精製の形態、または精製したmAb)を段階希釈して、100μLのPBS中の細胞に添加し、氷上で30分間インキュベートした。対照の抗ヒトIgG(Caltag,Burlingame,CA)を、バックグラウンドの結合を確立するために使用した。PBS中での2回の洗浄後、細胞を抗ヒトIgG(BD Pharmingen,San Diego,CA)と共に氷上で30分間インキュベートした。細胞をPBS中で2回洗浄し、250μLのPBS中に再度懸濁し、FACScan機器(Becton Dickinson,Franklin Lakes,NJ)およびCellQuestソフトウェアを使用してフローサイトメトリーによって分析した。生存している細胞を前方散乱と側方散乱パラメーターによってゲートし、結合を、平均蛍光強度(MFI)レベルのヒストグラムプロットを使用して定量した。
抗PSMA mAb XG−006(PTA−4403およびPTA−4404、重鎖および軽鎖プラスミド)、XG−051(PTA−4407およびPTA−4408)、4.40.1(PTA−4360;4.40、4.40.1、および4.40.2は、ハイブリドーマのサブクローニングの異なる段階を示す同じ抗体である)、4.49.1、4.292.1(PTA−4390)および4.304.1が、細胞表面PSMAに強い力で結合することを見出した(図27)。
(最大結合)
フローサイトメトリーのデータ(平均蛍光強度v.抗体濃度)を、Excelソフトウェア(Microsoft,Redmond,WA)を使用して置き換え、プロットした。少なくとも3回の決定の代表的な実験による結果を、図28A〜28Cに示す。結合を、ExcelのForecast関数を使用して50%の有効濃度(EC50)の計算によって比較した。EC50値は、最大の結合の半分に必要な抗体の濃度を示す。
抗PSMA mAb 10.3(PSMA 10.3)とXG−006が、3T3−PSMA細胞に結合するが、3T3細胞には結合しないことが明らかになった(図28A)。抗体(26nM)を細胞に添加し、これを、フローサイトメトリーによって分析した。段階希釈した抗PSMA mAbを含むXG−006、4.304.1、XG−026(PTA−4405およびPTA−4406)および4.49.1の培養上清を用いた細胞表面PSMAへの結合もまた明らかになった(図28B)。精製した抗PSMA mAb XG−006および10.3の段階希釈物を使用した細胞表面PSMAへの結合を、図28Cに示す。
(実施例19:毒素で標識した抗体の細胞傷害性)
PSMA−3T3、LNCaP、および/またはC4−2細胞(ならびに、PSMAを発現しない対照細胞株3T3およびPC3)を、96ウェルマイクロプレート(Falcon)に2,500個の細胞/100μL/ウェルでプレートし、これを、5%のCOの存在下で37℃にて一晩インキュベートした。PSMA−3T3(および3T3)と、LNCaP(およびC4−2とPC3)について使用した培地は、2mMのL−グルタミン、10%のFBS、および1%のペニシリン−ストレプトマイシンを含む、それぞれ、DMEMおよびRPMI 1640であった。培地中の50ng(50μL中)のMab−ZapまたはHum−ZAP(Advanced Targeting Systems,San Diego,CA)を、それぞれのウェルに添加した。Mab−ZapおよびHum−Zapは、植物ザボンソウ(Saponaria officinalis)の種子に由来するもっとも強力な植物のリボゾーム不活化タンパク質(RIP)であるサポリンに共有結合させられたヤギ抗マウスIgG抗体またはヤギ抗ヒトIgG抗体である。サポリンは、アポトーシスによる細胞死を誘導する(Bergamaschi,G.,Perfetti,V.,Tonon,L.,Novella,A.,Lucotti,C.,Danova,M.,Glennie,M.J.,Merlini,G.,Cazzola,M.Saporin,a ribosome−inactivating protein used to prepare immunotoxins,induces cell death via apoptosis.Br J Haematol 93,789−94.(1996))。Mab−Zapは適切な一次抗体が存在しない条件下では、細胞に結合せず、内在化しない。
マウス3.9、5.4、mJ591(ATCC#HB−12126)およびヒト006、4.40、4.304抗PSMA抗体(および対照のIgG抗体)を、三連で、種々の濃度でプレートに添加し、200μLの全容量とした。プレートを、内在化の前のPSMA抗体に対するMap−ZapまたはHum−Zapの結合が最大になるように、少なくとも30分間氷上で冷却した状態で維持した。プレートを2日間インキュベートし、その後、培地を交換し、さらに2日間インキュベートした。4日間のインキュベーションの後、培地を吸引し、10%のAlamar Blue(20μL、Bioscience,Camarillo,CA)を含む新しい培地をそれぞれのウェルに添加し、2時間インキュベートした。CytoFlourプレートリーダーを使用して、530nmの励起波長と590nmの発光波長で、96ウェルプレート中の蛍光を測定した。毒素の内在化は、抗PSMA抗体によって媒介された。細胞の死滅を、C4−2細胞については図29に、PSMA 3T3細胞については図30に示す。
ヒト4.304抗PSMA抗体をサポリンと直接結合させ(Wrenn et al.,Brain Res.740:175−184,1996)、その細胞傷害性を、上記と同様のプロトコールを使用して明らかにした(図31を参照のこと)。
(実施例20:免疫反応性)
PSMA−3T3、LNCaP、およびC4−2を、PSMAを発現する細胞株として使用し、3T3を、PSMAを発現しない対照細胞株として使用した。細胞を、10%のヤギ血清を用いて氷上でブロックして、このアッセイにおける非特異的結合を減少させた。
少量(1〜5ng)の標識したmAbを、1000万個の細胞の細胞ペレットに添加し、穏やかに攪拌しながら0℃(氷上)でインキュベートした。1時間のインキュベーションの後、細胞を遠心分離によって回収し、結合していないmAbを含む上清を、新しい細胞ペレットに移し、さらに1時間0℃でインキュベートした。両方の細胞のセットを遠心分離し、冷PBSで2回洗浄した。細胞ペレット、上清、および洗浄画分について、放射活性をカウントした。免疫反応性は、細胞ペレット、上清、および洗浄画分中の全放射活性で割り算した、細胞ペレット中の放射活性の量と定義した。これらのデータを以下の表3に示す。
Figure 2007509977
抗体4.40、4.304、およびmJ591を、二官能性キレート化CHX−A’’−DTPAに結合させ、抗体3.9はC−DOTAに結合させた。
225Ac放射標識抗体(026および4.40)の免疫反応性もまた、111Inで標識した抗体について上記に記載した方法と同様の方法を用いて評価した。225Acを、二官能性DOTAで、50℃で30分間キレート化させた。その後、キレート化した225Acを、35℃で30分間、抗体026および4.40に結合させた。結合していない225AcをPD10カラム(Amersham Biosciences,Picataway,NJ)によって除去した。次いで、放射標識抗体の免疫反応性を決定した。データを以下の表4に示す。これらの抗体の免疫反応性の評価に加えて、標識手順の収量もまた評価し、これらの結果もまた以下の表4に示した。
Figure 2007509977
(実施例21:結合エピトープを同定するための競合結合アッセイ)
所定のグループのmAbがPSMA上の別のエピトープまたは重複しているエピトープを認識するかどうかを同定するために、競合結合アッセイを、111In放射標識抗体を用いて行った。PSMA−3T3の2×10個の細胞(100μL)を96ウェルマイクロプレートにプレートし、抗体4.40、4.304、およびmJ591(100μL)を種々の濃度(段階希釈)で添加した。細胞を、0℃で30分間インキュベートした。20μLのIn−111放射標識CHX−A’’−DTPA抗体構築物をそれぞれのウェルに添加した。競合結合のための氷上で2時間のインキュベーションの後、細胞を冷PBSを使用して5回洗浄し、結合した111In抗体を含む細胞を、マイクロプレートから試験管に回収し、ガンマカウンターにおいてカウントした。
図32の詳細な結果は、mJ591が111In 4.40のPSMA−3T3細胞への結合をブロックしたが、111In 4.304はブロックしなかったことを示している。さらに、4.40および4.304は、互いにブロックしなかった。未修飾の抗体4.304およびmJ591もまた使用して、111In放射標識mJ591と競合させた。ヒト4.304は、PSMA−3T3への結合について111mJ591とは競合しなかった(図33)。
(実施例22:Biacore 3000を使用した結合親和性)
抗体の反応速度論および親和性を決定するために、粗上清中の抗体、精製された形態の抗体、および二官能性キレートで修飾された形態の抗体を、Biacore 3000機器(Biacore Inc.,Piscataway,NJ)を使用して分析した。Biacore 3000は全自動表面プラズモン共鳴(SPR)に基づくバイオセンサーシステムであり、生体分子の相互作用のため化合物のタグまたは標識を必要としないアッセイ形式により、リアルタイムの反応速度論データを提供するように設計されている。これは、粗上清をスクリーニングするためには理想的である。
ストレプトアビジンでコーティングしたセンサーチップ(SAチップ、Biacore)を使用して、ビオチニル化抗ヒトIgG抗体(Sigma,St.Louis,MO)を捕捉した。センサーチップの表面全体を、馴化溶液(1MのNaCl、50mMのNaOH)の5回の注射によって馴化し、0.005%のポリソルベート20を含むPBS緩衝剤で平衡化した。2000から3000共鳴単位(RU)のビオチニル化抗ヒトIgG抗体(Sigma)をSAチップ上に固定し、その後、リジェネレーションバッファー(グリシン−HCl、pH2.2)を注入した。上清中の抗体を、PBS緩衝剤中に2μg/mLになるように希釈し、1つの抗ヒトIgGフロー細胞上に捕捉し、一方、イソ型適合対照ヒト抗体(Sigma)も同様に、第2のフロー細胞上に捕捉した。PBS緩衝剤中の種々の濃度のrsPSMAを、「会合相」の中に3分間、30μL/分で細胞上に流し、その後、「解離相」を10分間流した。SPRをモニターし、時間の関数として表示する。1つの濃度のそれぞれの抗体について、チップを再生させ、平衡化させた。100nMから6.25nMまでのrsPSMAの種々の濃度の会合相および解離相の中での抗体PRGX1−XG−006の分析の例を図34に示す。結合についての熱力学的および力学的反応速度定数を、Biacore Evaluationソフトウェアを使用して計算した。例えば、rsPSMAに対する上清中のXG−006抗体の親和性を、4.92×10−10M、1.3×10−1−1のKおよび6.4×10−5−1のKと決定した。粗上清中の形態、精製された形態、および二官能性キレートで修飾した形態のいくつかのヒトPSMA抗体についての選択的なデータを、比較のために表5に列挙する。
111In放射標識抗体の結合活性を、PSMAを発現する細胞(LNCaP、C4−2、PSMA−3T3、および対照としてのもとの3T3)を使用して得られた結合データのScatchard分析によって決定した。実験手順とデータ分析の方法は以前に記載されている(Scheinberg,D.A. et al.,Leukemia 3:440−445(1991))。
(表5:111In放射標識Scatchard分析を使用して決定したKDを含む、粗上清中の形態、精製された形態、二官能性キレートで修飾された形態の抗体の力学的反応速度定数)
Figure 2007509977
ヒト抗体4.40.1、4.49.1、051、および006の全体と、マウス抗体3.9の比較を、Biacoreによって行った。比較用のそれぞれの抗体について、応答を100RUに較正した。これらの抗体についての時間対応答の差のグラフを図35に示す。これらの抗体についての結合親和性を、それぞれ、6.1、6.7、5.8、4.8、および13.7×10−10Mと決定した。
(実施例23:生体外および生体内での研究のための細胞株の特徴づけ)
111Inで標識した抗PSMA抗体3.9を使用したScatchard分析による結果を、図36に示す。トランスフェクトされたマウス3T3細胞は、細胞1個あたりPSMAの>100万個のコピーを発現し、LNCAP細胞(アンドロゲン依存性ヒト前立腺ガン細胞株)は、64万個のコピーを発現し、一方、C4−2細胞(アンドロゲン依存性)は、細胞1個あたり25万個のコピーを発現する。細胞表面PSMAについての3.9の親和性は、PSMA−3T3については6.4nM、LNCAPについては4.0nM、そしてC4−2については3.3nMであった(4.6nMがこれらのデータの平均であった)。
ヒト抗PSMA抗体についての粗上清の分析のまとめを以下の表6に示す。
Figure 2007509977
(実施例24:放射標識抗体の細胞傷害性)
225Ac標識抗PSMA抗体(4.40および026)の生体外での細胞傷害性を、実施例19で使用した方法と同様の方法論を使用して決定した。前立腺ガン細胞(2×10個の細胞/mLの濃度の100μLのC4−2、LNCaP、およびPC3細胞)を、96ウェルマイクロプレートの別々のウェルにプレートした。026抗体を用いる試験については、C4−2およびPC3細胞を、96ウェルマイクロプレートの別々のウェルにプレートした。一晩のインキュベーションの後、細胞を種々の濃度の225Ac標識ヒト抗PSMA抗体で4日間処理した。細胞傷害性を、Alamar Blue(Biosource International,Camarillo,CA)を使用して定量した。
図37は、225Ac標識4.40抗体を使用した、細胞の生存性vs.225Ac活性濃度のプロットを示す。PSMAを発現する細胞(C4−2およびLNCaP)についてのEC50は<2nCi/mLであった。しかし、EC50は、PSMAを細胞表面上では発現しないPC3細胞については420nCi/mLであった。したがって、225Ac標識ヒト抗PSMA 4.40抗体は、PSMAを発現する前立腺ガン細胞(C4−2およびLNCaP)を死滅させることにおいて、対照細胞(PC3)と比較して>200倍の選択性を示した。
図38は、225Ac標識026抗体を使用した、細胞の生存性vs.225Ac活性濃度のプロットを示す。225Ac標識ヒト抗PSMA 026抗体は、対照細胞(PC3)と比較して、PSMAを発現する前立腺ガン細胞(C4−2)を死滅させることにおいて、>50倍の選択性を示した。
(実施例25:対照抗体に対する225Ac標識抗体の細胞傷害性)
225Ac標識抗PSMA抗体についての生体外での細胞傷害性を、上記の実施例19および実施例24で使用した方法と同様の方法論を使用して決定した。ヒトの前立腺ガン細胞(2×10個の細胞/mLの濃度の100μLのC4−2およびLNCaP)を、96ウェルマイクロプレートの別々のウェルにプレートした。一晩のインキュベーションの後、細胞を種々の濃度の225Ac標識ヒト抗PSMA 026抗体で4日間処理した。細胞傷害性を、Alamar Blue(Biosource International,Camarillo,CA)を使用して定量した。ヒトIgG(HuIgG)を対照として使用した。抗PSMA mAb 026「2時間洗浄」の細胞傷害性もまた決定した。2時間洗浄は、細胞を225Ac標識抗体とともに2時間インキュベートしたことを意味する。2時間後、培地を除去し、4日間のインキュベーションのための新しい培地を添加した。
図39は、標識mAb 026、mAb 026の2時間洗浄、およびHuIgGを使用した、C4−2細胞とLNCaP細胞の両方についての、細胞の生存性vs.225Ac活性濃度のプロットを示す。225Ac標識mAb 026は、<1nCi/mLのIC50を示した。したがって、225Ac標識ヒト抗PSMA 026抗体は、対照抗体に対して、前立腺ガン細胞を死滅させることにおいて、>50倍の選択性を示した。
(実施例26:Hチミジンの取り込みによって評価した、225Ac標識抗体vs.対照抗体の細胞傷害性)
96マイクロプレート中のヒトの前立腺ガン細胞(C4−2)を、種々の濃度の225Ac標識mAbで4日間処理した。細胞の生存性をHチミジンの取り込みを用いて評価した(Nikula,T.K.et al.,J.Nucl.Med.40:166−176,1999)。
図40は、放射標識mAb 026と対照mAb(HuM195)を使用した、C4−2細胞についての細胞の生存性vs.225Ac活性濃度のプロットを示す。IC50は、対照mAb(HuM195)を用いた場合の13nCi/mLに対して、225Ac標識026を使用した場合には0.12nCi/mLであった。したがって、放射標識026抗体は、対照抗体と比較して、PSMAを発現するC4−2細胞を死滅させることにおいて>100倍の選択性を示した。
(実施例27:177Lu標識抗体での生体内での放射免疫治療)
国立ガン研究所(National Cancer Institute)による無胸腺ヌードマウスに、2×10個のPSMA−3T3細胞を皮下に移植した。移植の7日後に測定できるほどの腫瘍が現れた後、マウスを、177Luで標識した1回の250μCi用量のヒト抗PSMA抗体4.40または4.304(University of Missouri Research Reactor)のいずれかを注射することによって処置したか、あるいは対照としての緩衝剤のみを注射した。個々の動物の腫瘍の大きさを電子測径器を使用して測定した。図41は、それぞれのグループについての平均の腫瘍の大きさの経時的なプロットを示す。腫瘍の増殖は、対照グループと比較して177Lu抗体で処置したグループにおいて実質的に減少していた。
(実施例28:177Luで標識した抗体を用いた生体内分布の研究)
国立ガン研究所(National Cancer Institute)による無胸腺ヌードマウス(およそ6週齢の雄)に、それぞれ、0.2mL中の4×10個のPSMA−3T3細胞と2.8×10個の3T3細胞を、それぞれの動物の右脇腹と左脇腹に皮下に注射した。CHX−A’’−DTPAで修飾した抗PSNA抗体006、026、mJ591、およびHuIgG(対照)を、177Luで標識した。図42は、放射標識抗体の放射線HPLCプロフィールと、さらに、定量対照として行った細胞にもとづく免疫反応性を示す。腫瘍の移植後6日目に177Luで標識した抗体(0.15mL中の10μCiおよび1μg)を、後眼窩に注射した。動物をランダマイズし、その後、抗体を注射した。マウス(1つの抗体について30匹、1つの時点について5匹)を、種々の時点(0.17日目、1、2、4、7、および12日目)に屠殺した。腫瘍と個々の臓器(PSMA+腫瘍、PSMA−腫瘍、血液、肝臓、腎臓、脾臓、肺、心臓、骨、筋肉、残り)を採取し、重さを測定した。注射溶液から調製した標準物とともに、個々の臓器における活性を、多チャンネルガンマカウンターを使用してカウントした。
この研究の結果は、177Lu標識抗体が、動物モデルにおいては、生体内でPSMAを発現する腫瘍に特異的に結合することを示している。1グラムの組織あたりの注射した用量の割合(%ID/g)を計算し、PSMA+腫瘍およびPSMA−腫瘍中の種々の抗体について経時的にプロットした(図43A)。PSMA特異的腫瘍の標的化(PSMA+腫瘍による取り込み/PSMA−腫瘍による取り込みの比)を、図43Bに提供する。
図44は、種々の放射標識抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)を用いて、腫瘍中の活性の割合を経時的に示す(腫瘍が保持している活性vs.全抗体が保持している活性の割合(%))。データは再び、放射標識抗体がPSMAを発現する腫瘍を標的化する特異性を示している。図44Aは、PSMA+腫瘍中での活性を経時的に示しており、一方、図44Bは、種々の抗体についてPSMA−腫瘍中での活性の割合(%)を経時的に示している。図45は、経時的にプロットした正常な臓器(血液、肝臓、腎臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(%ID/g)についてのデータを示す。
(実施例29:177Lu放射標識抗体の生体内での治療効力)
国立ガン研究所(National Cancer Institute)による無胸腺ヌードマウス(およそ6週齢の雄)に、それぞれ、0.2mL中の4×10個のPSMA−3T3細胞と2.8×10個の3T3細胞を、それぞれの動物の右脇腹と左脇腹に皮下に注射した。177Lu標識mAb 026(0μCi、n=5;300μCiおよび10μg、n=9;ならびに、400μCiおよび13.5μg、n=5)を、腫瘍の移植後6日目に、マウスに注射した。動物の体重を測定し、腫瘍を経時的に測定した。腫瘍の大きさ(mm)を、以下の式を使用して計算した:長さ×(幅)/2。腫瘍の大きさが1000mmに達した時点で、マウスを屠殺した。動物の生存性もまた評価し、Kaplan−Meierプロットを作成した。
この研究の結果は、処置によって腫瘍の大きさが小さくなり、マウスの生存性が増大したことを示している。図46Aは、3つの用量レベルのすべてについて、放射標識抗体(177Lu標識mAb 026)で処置したマウスにおける腫瘍の大きさを示している。300μCiおよび400μCiで処置したマウスは、対照グループ(0μCi)のマウスよりも一貫して小さい腫瘍を有していた。図46Bは、300μCiおよび400μCiで処置したマウスが対照マウスと比較して高い生存性を有していたことを示している。平均の生存性は、処置後の時間を使用して、300μCiで処置したマウスにおいては2.4倍、そして400μCiで処置したマウスにおいては3.5倍に増大した。400μCiでの処置には毒性がないことが明らかになった。さらに、実験(腫瘍の移植後48日間)の最後に、それぞれの処置グループからの1匹の動物は、PSMA−3T3腫瘍を有していないままであったが、大きな3T3腫瘍を有していた。
(実施例30:rsPSMA二量体および単量体に対する抗体の結合)
Biacore 3000機器を使用して、rsPSMA二量体および単量体の抗PSMA mAbに対する結合をリアルタイムでモニターした。抗体を、アミンのカップリングについての製造業者の説明書(Biacore,Inc.,Piscataway,NJ)9にしたがって、CM5センサーチップに対しておよそ10,000共鳴単位で固定した。無関係な特異性のイソ型適合抗体の基準面を、バックグラウンド対照として使用した。結合実験を、0.005%[vol/vol]のSurfactant P20を含むPBS緩衝剤中で25℃で行った。精製されたrsPSMA二量体(50nM)または単量体(100nM)を、5μL/分の流速で、対照および試験フロー細胞上を通過させた。センサー表面を20nMのHClの2回のパルスを用いて再生させた。
図47および48は、それぞれ、抗PSMA mAb 006および026が、rsPSMA単量体ではなくrsPSMA二量体に優先的に結合することを示している。しかし、抗PSMA抗体4.40およびmJ591は、rsPSMA二量体および単量体のいずれに対しても、有意なレベルでの結合を示した(それぞれ、図49および50)。この研究は、抗PSMA mAb 006および026がPSMA二量体特異的抗体であり、PSMA上の二量体特異的エピトープに結合することを示している。結果もまた、PSMAの天然の立体構造がホモ二量体であり、単量体は部分的に変性させられた立体構造を有しているか、あるいは、二量体表面および/または二量体においては利用することができない二量体界面に存在するエピトープを発現することを示している。
(実施例31:rsPSMA二量体調製物での免疫化)
(免疫化)
BALB/cマウスを、ミョウバン(1用量につき250μg、Sigma)上または1用量につき50μgのアルヒドロゲルをアジュバントとした、5μgの臨床用rsPSMA lot#4019−C001(75%二量体/25%単量体)または5μgのrsPSMA batch#TD045−003 run1/peak2(100%単量体)のいずれかを、0日目、7日目、14日目、および42日目に皮下注射することによって免疫化した。血清を4回目の免疫化の10日後に採取し、酵素結合免疫アッセイ(EIA)とフローサイトメトリーによって分析した。
(ELA)
rsPSMA lot#4019−C001またはrsPSMA batch#TD045−003 run1/peak2を、96ウェルマイクロタイタープレートに対して逆らわずに吸着させた。プレート上に残っている結合部位をPBS/カゼイン/TWeen 20緩衝剤でブロックした。段階希釈したマウスの血清と対照を添加し、結合した抗体を、アルカリホスファターゼに結合させたヤギ抗マウスIgG抗体を使用して検出した。EIAを、結合した抗PSMA抗体の量に直接比例する色の変化を生じる基質pNPPを用いて発色させた。吸光度を、405nmで読み取り、620nmで補正した。抗体力価は、0.1のブランクで補正した吸光度を生じるマウスの血清の最高希釈率と定義した。既知の抗PSMA力価を有している免疫マウスの血清または抗PSMA反応性を有さない正常なマウスの血清を、対照として使用した。
(フローサイトメトリー)
PSMA−3T3細胞を、0.1%のアジ化ナトリウムを含むPBS中での1/50希釈で200μLの免疫血清とともに氷上で30分間インキュベートした。既知の抗PSMA力価を有している免疫マウスの血清、または抗PSMA反応性を有さない正常なマウスの血清を対照として使用した。細胞を、0.1%のアジ化ナトリウムを含むPBSで2回洗浄し、FITC結合ヤギ抗マウスIgGとともに氷上で30分間インキュベートした。細胞を1回洗浄し、0.1%のアジ化ナトリウムを含むPBS中に再懸濁し、FACScaliber(Becton Dickinson)でフローサイトメトリー分析を行った。
(結果)
rsPSMA lot#4019−C001で免疫化した5匹のマウスのうちの5匹が、EIAによって抗PSMA抗体応答を示した。抗体力価は、rsPSMA lot#4019−C001(75%二量体/25%単量体)でコーティングしたアッセイプレート、およびrsPSMA batch#TD045−003 run1/peak2(100%単量体)でコーティングしたアッセイプレートについて、同様であった。グループについての平均の応答は1/6400であった。
rsPSMA batch#TD045−003 run1/peak2で免疫化した5匹のマウスのうちの4匹が、EIAによって抗PSMA抗体応答を示した。1匹のマウスはネガティブであった。抗体力価は、rsPSMA lot#4019−C001(75%二量体/25%単量体)でコーティングしたアッセイプレート、およびrsPSMA batch#TD045−003 run1/peak2(100%単量体)でコーティングしたアッセイプレートについて、同様であった。グループについての平均の応答は1/6400であった。
EIA分析の結果を表7に提供する。
フローサイトメトリー分析の結果を図51に提供する。
(表7:rsPSMA 5μg/用量および50μg/用量のアルヒドロゲルを用いて4回ワクチン接種したマウスにおける抗PSMA抗体応答の特異性)
Figure 2007509977
ELISAによって試験した場合には、単量体で免疫化した動物および二量体で免疫化した動物の両方に由来する血清が、同様のレベルの抗PSMA抗体を示し、このことは、それぞれのタンパク質がミョウバンとともに処方された場合には免疫原性であったことを示している。二量体で免疫化された動物については、平均の終点力価は、rsPSMA単量体またな二量体のいずれがコーティング抗原として使用されたかにはかかわらず、1/6,400(1/3,200から1/12,800の範囲)であった。同様に、単量体で免疫化したマウスは、いずれのアッセイ形式においても1/6,400の平均終点力価を有していたが、範囲は、単量体(範囲<1/400から1/12,800)または二量体(範囲<1/400から1/6,400)のいずれをコーティングに使用したかによって変化した。
しかし、細胞をベースとするフローサイトメトリーでは血清間で差が観察された(図51)。rsPSMA(lot #4019−C001)の二量体調製物で免疫化したマウスの血清中の抗PSMA抗体は、PSMA−3T3細胞に対する強い結合を示した。100%単量体のrsPSMA(batch #TD045−003 ラン(run)1/ピーク(peak)2)で免疫化したマウスの血清中の抗PSMA抗体は、PSMA−3T3細胞に対する結合を示さなかった。
二量体で免疫化した動物はそれぞれ、PSMA−3T3細胞に対して高い力価の抗体を誘発した(中央値平均蛍光強度(MFI)=74、範囲41〜84)が、このような抗体は、単量体で免疫化した動物においては非常に弱いかまたは存在しなかった(中央値MFI=6、範囲5〜12)。単量体で免疫化した動物について観察された結合のレベルは、天然に存在する動物について観察されたレベルに匹敵した。全ての血清について、3T3親細胞に対する結合と同様のバックグラウンドレベルが観察された(全ての場合において、中央値MFI=6)。
同一の反応性のパターンを、ヒトの前立腺ガン細胞株を用いて観察した。一貫して、PSMAを発現するC4−2細胞との高いレベルの反応性が、二量体で免疫化した動物に由来する血清について観察された(中央値MFI=28.0、範囲23.1〜28.8)が、単量体で免疫化された動物(中央値MFI=12.8、範囲11.2〜14.5)または対照動物(中央値MFI=12.3、範囲8.6〜16.0)については観察されなかった。PSMA−ネガティブPC−3細胞に対する結合のバックグラウンドレベルを、全ての血清について観察した(全ての場合について、中央値MFI=7)。
したがって、単量体形態のPSMAタンパク質またはそのフラグメントを使用して、天然に存在するPSMAを認識する抗体の生産を誘発することができるが、これらの結果は、二量体形態のPSMAタンパク質を使用して天然に存在するPSMAに対する免疫応答を誘発することの相対的な効率を示している。さらに、ELISAではないフローサイトメトリーによって、単量体形態のPSMAと二量体形態のPSMAによって誘発された体液性免疫応答の差を明らかにすることができた。ELISAによってはこのような差をカバーすることができないことは、rsPSMAがプラスチック上に吸着させられる際に部分的に変性した立体構造をとることを示唆している。
(実施例32:mAb 006およびmAb 026はヒト前立腺ガン細胞の効率のよいADCCを媒介する)
51Crで標識したC4−2細胞(1×10個の細胞/ウェル、標的細胞)を、10μg/mLのmAbとともに3連で、4℃で1時間インキュベートした。新しいヒトPBMC(エフェクター細胞)を洗浄した標的細胞に対して、40:1、20:1、および10:1のエフェクター対標的(E/T)比で添加し、37℃で一晩インキュベートした。回収した上清中の51Crを、γ−シンチレーションカウンターを使用して測定し、細胞溶解の割合(%)を計算した。mAb 006およびmAb 026は、イソ型適合ヒトIgG1 mAb対照と比較して、統計学的に有意なC4−2細胞の抗体依存性細胞媒介性細胞傷害性(ADCC)を示した(図52)。PSMA陰性ヒト前立腺腫瘍細胞(PC−3)を使用した場合には、この作用は観察されなかった。
(実施例33:単量体−二量体の平衡)
精製された二量体形態および単量体形態のrsPSMAを、PBS+緩衝剤中での分配サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって分離させ、別々の画分に回収した。二量体と単量体が可逆的な平衡状態として存在しているかどうかを評価するために、緩衝剤条件を摂動させ、単量体−二量体比をSECによって分析した。図53Aに示したように、およそ5%の単量体を最初に含む二量体調製物は、2Mの塩化ナトリウムを補充したPBS+中での室温で72時間のインキュベーションの際に100%二量体に転換された(図53A)。逆に、2mMの金属キレート化剤EDTAを添加することにより、二量体はおよそ2日の半減期を有している単量体に変換された(図53A)。このことは、二量体の安定性が、PSMAの活性化部位中の金属イオン(例えば、Zn2+)の存在に依存していることを示している。
最初に>95%の単量体を含む調製物についても、同様に、高い塩濃度によって平衡は、72時間以内にほぼ(81%)二量体へと移動した(図53B)。EDTAは、単量体のオリゴマー状態に対してはほとんど影響を与えることはなかった。したがって、タンパク質の最初のオリゴマー状態とは無関係に、高い塩濃度によって二量体化が促進されたが、金属キレート化剤は二量体を単量体へと解離させた。
PSMAはヒトのトランスフェリン受容体(TfR)と中程度の配列相同性および構造的相同性を共有している。ヒトのトランスフェリン受容体(TfR)は、遺残触媒ドメインを含むが、酵素活性は欠損している。TfRは、ジスルフィド結合されたホモ二量体を形成するII型膜タンパク質として発現され、分子内ジスルフィドは二量体化には必要はない(Alvarez,E.,et al.,(1989)EMBO J.8,2231−2240.0)。TfRエクトドメインの高分解能結晶構造により、このタンパク質がプロテアーゼ様ドメイン、先端ドメイン、およびヘリックスドメインとして知られている3個の異なるドメインに組織されており、最後のドメインは主に二量体化を担っていることが明らかになった(Lawrence,C.M.,et al.,(1999)Science 286,779−782)。PSMAおよびTfRは、これらのドメイン内で、それぞれ、30%、30%、および24%の配列同一性を共有している。PSMAのヘリックス二量体化ドメインは、配列番号1のアミノ酸601〜750である。
(実施例34:rsPSMA処方物の研究)
(rsPSMAのpH安定性)
二量体rsPSMA(PBS+中2mg/mL)を、広範囲の塩基緩衝溶液(2mMのグリシン、2mMのクエン酸、2mMのHepes、2mMのMES、2mMのTris Base)中に10倍に希釈した。これを、0.5pH単位ずつ、pH4からpH8.5までをカバーするように調節した。45℃で4日間のインキュベーションの後、個々のサンプルを分析用TSKゲル濾過クロマトグラフィー(pH7.5で実行)に供し、タンパク質の回収率と、rsPSMAの二量体構造の保存について分析した。結果を表8にまとめる。
Figure 2007509977
(塩基緩衝剤の評価)
二量体rsPSMA(PBS+中2mg/mL)を、以下の緩衝溶液中に10倍に希釈した:
PBS+
20mMのHepes、pH7.0
20mMのリン酸ナトリウム+150mMのNaCl、pH6.5
20mMのヒスチジン+150mMのNaCl、pH6.0
20mMのリン酸ナトリウム+150mMのNaCl、pH6.0
20mMの酢酸ナトリウム+150mMのNaCl、pH6.0
20mMのクエン酸ナトリウム+150mMのNaCl、pH6.0
個々のサンプルを45℃で3日間または4日間インキュベートし、その後、分析用TSKゲル濾過クロマトグラフィーによってrsPSMAのタンパク質回収率と二量体構造の保存について分析した。結果を表9にまとめる。
Figure 2007509977
(賦形剤)
二量体rsPSMA(PBS+中2mg/mL)を20mMの酢酸ナトリウム(pH6.0)および150mMのNaClに対して一晩透析した。個々のアミノ酸の作用を評価するために、タンパク質を、賦形剤としての50mMのグリシン、ヒスチジン、プロリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、リジン、アルギニン、スレオニン、グルタミン酸、またはアスパラギン酸のいずれかを含む、20mMの酢酸ナトリウム(pH6.0)および150mMのNaCl中に8倍に希釈した。45℃で5日間のインキュベーションの後、分析用TSKゲル濾過クロマトグラフィーによって、タンパク質の回収率とタンパク質の二量体構造の保存について分析した。結果を表10にまとめる。
Figure 2007509977
(界面活性剤)
二量体rsPSMA(PBS+中2mg/mL)を、0.5%(w/v)のTriton X−100、ドデシルマルトシド、コール酸、またはCHAPSのいずれかを含むPBS+中に10倍に希釈し、4℃で4日間インキュベートした。それぞれのサンプルを、その後、分析用TSKゲル濾過クロマトグラフィーによって、タンパク質の回収率とタンパク質の二量体構造の保存について分析した。結果を表11にまとめる。
Figure 2007509977
(他の賦形剤)
二量体rsPSMA(PBS+中2mg/mL)を、1.4M(35%の飽和度)硫酸アンモニウム、5mMのEDTA、1mMのDTT、または10%のグリセロールのいずれかを含むPBS+中に10倍に希釈し、4℃で4日間インキュベートした。それぞれのサンプルを、その後、分析用TSKゲル濾過クロマトグラフィーによって、タンパク質の回収率とタンパク質の二量体構造の保存について分析した。結果を表12にまとめる。
Figure 2007509977
(単量体の二量体への転換)
単量体rsPSMAが二量体へと戻る可能性を評価するために、単量体rsPSMA(PBS+中2mg/mL)を、1.4M(35%の飽和度)の硫酸アンモニウム、2Mの
NACl、1mMのDTT、5mMのEDTA、または10%のグリセロールのいずれかを含むPBS+中に10倍に希釈し、4℃で4日間インキュベートした。それぞれのサンプルを、その後、分析用TSKゲル濾過クロマトグラフィーによって、タンパク質の回収率とタンパク質の二量体構造の形成について分析した。結果を表13にまとめる。
Figure 2007509977
本発明は、説明の目的のために詳細に記載されているが、このような詳細はその目的のためだけのものであり、複数のバリエーションが、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者によって行われ得ることが理解される。
本明細書を通じて引用される全ての参考文献、特許、および公開された特許出願の内容は、引用により本明細書中に組み入れられる。
図1は、フローサイトメトリーによって決定したmAbのPSMA反応性を示す。抗PSMA mAb(3.7、3.9、3.11、3.12、5.4、および10.3)を、3T3親細胞(黒線で示した)またはPSMAを細胞表面で発現するように操作した3T3細胞(3T3−PSMA;灰色の線)のいずれかとともにインキュベートした。 図2は、mAbによるPSMAの免疫沈降のデジタル画像を示す。3T3−PSMA細胞または3T3親細胞に由来する溶解物を各mAbとともにインキュベートし、その後、プロテインA/Gアガロースビーズを使用して沈殿させた。洗浄後、タンパク質をポリアクリルアミドゲル上で分解し、ニトロセルロース膜にブロットし、MAB544抗−PSMA mAbを使用して視覚化した。 図3は、PSMA立体構造を認識するいくつかのPSMA抗体による、変性させていないPSMAの認識を示す。 図4は、ウェスタンブロットのデジタル画像であり、これは、2つのPSMA抗体による変性させられたPSMAの認識を示し、PSMA立体構造を認識する抗体が変性しているPSMAは認識しないことを示している。 図5は、還元性SDS−PAGEおよび非還元性SDS−PAGEによって3T3細胞(3T3 PSMA)またはLNCaP細胞(LNCaP PSMA)から精製した、組み換え体である可溶性PSMA(rsPSMA)、および全長のPSMAの分析を示すポリアクリルアミドゲルのデジタル画像である。 図6は、PSMAの二量体構造の決定結果を提供する。図6Aは、精製された組み換え体である可溶性PSMA(精製されたrsPSMA)、および3T3細胞(3T3 PSMA)またはLNCaP細胞(LNCaP PSMA)から抽出した全長のPSMAの、Blue Native PAGE分析を示すポリアクリルアミドゲルのデジタル画像である。 図6Bは、中性のPBS緩衝剤中の精製されたrsPSMAの分析的サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)の結果を示す。矢印は、タンパク質標準物の保持時間を示す。rsPSMAについての260kDaの保持時間は、ホモ二量体の保持時間と一致する。 図7は、単量体rsPSMA(PSMAECTOとも呼ばれる)ではなく、二量体に酵素活性があることを示す。二量体PSMAおよび単量体PSMAを、葉酸加水分解酵素活性について(図7A)、そしてNAALADase活性について(図7B)試験した。PSMA単量体について観察したバックグラウンドの活性は、調製物中に存在する二量体の残りの量(およそ4%)と一致する。 図7は、単量体rsPSMA(PSMAECTOとも呼ばれる)ではなく、二量体に酵素活性があることを示す。二量体PSMAおよび単量体PSMAを、葉酸加水分解酵素活性について(図7A)、そしてNAALADase活性について(図7B)試験した。PSMA単量体について観察したバックグラウンドの活性は、調製物中に存在する二量体の残りの量(およそ4%)と一致する。 図8は、4種の抗体(mAb 3.9、mAb 5.4、mAb 7.3、およびmAb J591)の葉酸加水分解酵素の酵素活性に対する効果を、0.0002μgのrsPSMA #7中に存在する葉酸加水分解酵素によるメトトレキセート ジ−γグルタミン酸からのグルタミン酸の切断速度を測定することにより、示す。 図9は、4種の抗体(mAb 3.9、mAb 5.4、mAb 7.3、およびmAb J591)の葉酸加水分解酵素の酵素活性に対する効果を、0.0002μgのrsPSMA #8中に存在する葉酸加水分解酵素によるメトトレキセート ジ−γグルタミン酸からのグルタミン酸の切断速度を測定することにより、示す。 図10は、4種の抗体(mAb 3.9、mAb 5.4、mAb 7.3、およびmAb J591)の葉酸加水分解酵素の酵素活性に対する効果を、C4−2細胞の溶解物中に存在する葉酸加水分解酵素によるメトトレキセート ジ−γグルタミン酸からのグルタミン酸の切断速度を測定することにより、示す。 図11は、4種の抗体(ヒトmAb 006、026、4.40.2、さらには、マウスmAb 5.4)のPSMA葉酸加水分解酵素活性に対する影響を示す。 図11は、4種の抗体(ヒトmAb 006、026、4.40.2、さらには、マウスmAb 5.4)のPSMA葉酸加水分解酵素活性に対する影響を示す。 図11は、4種の抗体(ヒトmAb 006、026、4.40.2、さらには、マウスmAb 5.4)のPSMA葉酸加水分解酵素活性に対する影響を示す。 図11は、4種の抗体(ヒトmAb 006、026、4.40.2、さらには、マウスmAb 5.4)のPSMA葉酸加水分解酵素活性に対する影響を示す。 図12は、C4−2細胞とともにインキュベートした、111Inで標識されたmAb 026の迅速であり効率的な内在化を示す。 図12は、C4−2細胞とともにインキュベートした、111Inで標識されたmAb 026の迅速であり効率的な内在化を示す。 図13は、pcDNAへのIgG1抗体のクローニングのためのクローニングプロトコールを示す。 図14は、抗体AB−PG1−XG1−006の重鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図15は、抗体AB−PG1−XG1−026の重鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図16は、抗体AB−PG1−XG1−051の重鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図17は、抗体AB−PG1−XG1−069の重鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図18は、抗体AB−PG1−XG1−077の重鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図19は、抗体PSMA 10.3の重鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図20は、抗体AB−PG1−XG1−006の軽鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図21は、抗体AB−PG1−XG1−026の軽鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図22は、抗体AB−PG1−XG1−051の軽鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図23は、抗体AB−PG1−XG1−069の軽鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図24は、抗体AB−PG1−XG1−077の軽鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図25は、抗体PSMA 10.3の軽鎖をコードする核酸分子のプラスミドマップを提供する。 図26は、LNCaP標的細胞に対する225Ac−3.9の細胞傷害性を示す。 図27は、3T3親細胞(黒い柱状グラフ)またはヒトPSMAを細胞表面で発現するように操作した3T3細胞(赤い柱状グラフ)のいずれかとともにインキュベートし、フローサイトメトリーによって分析した、抗PSMAモノクローナル抗体XG−006、XG−051、4.40.1、4.49.1、4.292.1、および4.304.1の反応性を示す。 図27は、3T3親細胞(黒い柱状グラフ)またはヒトPSMAを細胞表面で発現するように操作した3T3細胞(赤い柱状グラフ)のいずれかとともにインキュベートし、フローサイトメトリーによって分析した、抗PSMAモノクローナル抗体XG−006、XG−051、4.40.1、4.49.1、4.292.1、および4.304.1の反応性を示す。 図27は、3T3親細胞(黒い柱状グラフ)またはヒトPSMAを細胞表面で発現するように操作した3T3細胞(赤い柱状グラフ)のいずれかとともにインキュベートし、フローサイトメトリーによって分析した、抗PSMAモノクローナル抗体XG−006、XG−051、4.40.1、4.49.1、4.292.1、および4.304.1の反応性を示す。 図27は、3T3親細胞(黒い柱状グラフ)またはヒトPSMAを細胞表面で発現するように操作した3T3細胞(赤い柱状グラフ)のいずれかとともにインキュベートし、フローサイトメトリーによって分析した、抗PSMAモノクローナル抗体XG−006、XG−051、4.40.1、4.49.1、4.292.1、および4.304.1の反応性を示す。 図27は、3T3親細胞(黒い柱状グラフ)またはヒトPSMAを細胞表面で発現するように操作した3T3細胞(赤い柱状グラフ)のいずれかとともにインキュベートし、フローサイトメトリーによって分析した、抗PSMAモノクローナル抗体XG−006、XG−051、4.40.1、4.49.1、4.292.1、および4.304.1の反応性を示す。 図27は、3T3親細胞(黒い柱状グラフ)またはヒトPSMAを細胞表面で発現するように操作した3T3細胞(赤い柱状グラフ)のいずれかとともにインキュベートし、フローサイトメトリーによって分析した、抗PSMAモノクローナル抗体XG−006、XG−051、4.40.1、4.49.1、4.292.1、および4.304.1の反応性を示す。 図28は、抗PSMA Abの結合を示す。図28Aは、抗PSMA mAbが3T3−PSMA細胞に結合し、3T3細胞には結合しないことを示す。少なくとも10回の決定による1つの代表的な実験を示す。 図28Bは、抗PSMA mAbを含む培養上清の段階希釈物を使用して細胞表面PSMAに対する結合が生じたこをを示す。5回の実験による1つの代表的な実験を示す。 図28Cは、精製された抗PSMA mAb、XG−006、および10.3の段階希釈物を使用して、細胞表面PSMAに対する結合を示す。1つの代表的な実験を示す。 図29は、C4−2前立腺ガン細胞に対するマウス抗PSMA抗体の免疫毒素複合体細胞傷害性を示す。対照抗体としてのSJ25C−1は、マウスの抗CD19 IgGである。5.4、3.9、およびmJ591抗体についてのLD 50s(M)は、それぞれ、2.27×10−11、2.29×10−11、および8.82×10−11、であった。 図29は、C4−2前立腺ガン細胞に対するマウス抗PSMA抗体の免疫毒素複合体細胞傷害性を示す。対照抗体としてのSJ25C−1は、マウスの抗CD19 IgGである。5.4、3.9、およびmJ591抗体についてのLD 50s(M)は、それぞれ、2.27×10−11、2.29×10−11、および8.82×10−11、であった。 図29は、C4−2前立腺ガン細胞に対するマウス抗PSMA抗体の免疫毒素複合体細胞傷害性を示す。対照抗体としてのSJ25C−1は、マウスの抗CD19 IgGである。5.4、3.9、およびmJ591抗体についてのLD 50s(M)は、それぞれ、2.27×10−11、2.29×10−11、および8.82×10−11、であった。 図30は、PSMA−3T3細胞に対するマウス抗PSMA抗体の免疫毒素複合体細胞傷害性を示す。対照抗体としてのSJ25C−1は、マウスの抗CD19 IgGである。5.4、3.9、およびmJ591抗体についてのLD 50s(M)は、それぞれ、1.64×10−11、1.96×10−11、および8.90×10−11、であった。 図30は、PSMA−3T3細胞に対するマウス抗PSMA抗体の免疫毒素複合体細胞傷害性を示す。対照抗体としてのSJ25C−1は、マウスの抗CD19 IgGである。5.4、3.9、およびmJ591抗体についてのLD 50s(M)は、それぞれ、1.64×10−11、1.96×10−11、および8.90×10−11、であった。 図30は、PSMA−3T3細胞に対するマウス抗PSMA抗体の免疫毒素複合体細胞傷害性を示す。対照抗体としてのSJ25C−1は、マウスの抗CD19 IgGである。5.4、3.9、およびmJ591抗体についてのLD 50s(M)は、それぞれ、1.64×10−11、1.96×10−11、および8.90×10−11、であった。 図31は、PSMA−3T3に対するサポリンと直接結合させたヒト4.304抗PSMA抗体の細胞傷害性を提供する。LD50は、サポリンと直接結合させた4.304抗PSMA抗体について1.48×10−11Mであった。 図32は、In−111で放射標識した4.40および4.304抗PSMA抗体と競合させるために使用した、未修飾の4.304、4.40、mJ591抗PSMA抗体の競合アッセイの結果を示す。 図33は、In−111で放射標識したmJ591抗PSMA抗体と競合させるために使用した、未修飾の4.304、mJ591抗PSMA抗体の競合アッセイの結果を示す。 図34は、100nMから6.25nMまでの種々の濃度のrsPSMAでの会合状態、および解離状態の抗体PRGX1−XG−006の分析を示す。 図35は、Biacore分析を使用して行った、全長のヒト抗PSMA抗体4.40.1、4.49.1、051、および006と、マウス抗PSMA抗体3.9の比較の結果を示す。 図36は、PSMA−3T3、LNCaP、およびC4−2細胞株の、In−111標識された抗PSMA抗体3.9を使用したスキャッチャード分析による結果を提供する。 図37は、前立腺ガン細胞に対するAc−225で標識したヒト抗PSMA抗体4.40の生体外での細胞傷害性を示す。 図38は、225Acで標識したmAb 026で処理した、PSMAを発現する細胞(C4−2)対PSMAを発現しない細胞(PC−3)の特異的な死滅を示す。 図39は、ヒトの前立腺ガン細胞株(C4−2およびLNCaP)に対する225Acで標識したmAb 026の生体外での細胞傷害性を示す。 図39は、ヒトの前立腺ガン細胞株(C4−2およびLNCaP)に対する225Acで標識したmAb 026の生体外での細胞傷害性を示す。 図40は、Hチミジンの取り込みによって評価した、ヒトの前立腺ガン細胞株C4−2に対する225Acで標識したmAb 026の生体外での細胞傷害性を示す。 図41は、Lu−177で標識したヒト抗PSMA抗体での生体内での放射線免疫療法の結果を示す。 図42は、177Luで標識された抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG(対照))の放射線−HPLCプロフィールと細胞をベースとする免疫反応性を提供する。 図42は、177Luで標識された抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG(対照))の放射線−HPLCプロフィールと細胞をベースとする免疫反応性を提供する。 図43は、生体内でのPSMA陽性腫瘍に対する177Lu標識抗体(006、026、mJ591、およびIgG(対照))の特異的結合を示す。 図43は、生体内でのPSMA陽性腫瘍に対する177Lu標識抗体(006、026、mJ591、およびIgG(対照))の特異的結合を示す。 図44は、腫瘍中での活性の割合(%)によって評価した、PSMA+腫瘍対PSMA−腫瘍における放射標識された抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)の優先的な保持を示す。 図44は、腫瘍中での活性の割合(%)によって評価した、PSMA+腫瘍対PSMA−腫瘍における放射標識された抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)の優先的な保持を示す。 図45は、抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)についての正常な臓器(血液、肝臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(組織1グラムあたりの注射用量、%ID/g)についてのデータを提供する。 図45は、抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)についての正常な臓器(血液、肝臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(組織1グラムあたりの注射用量、%ID/g)についてのデータを提供する。 図45は、抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)についての正常な臓器(血液、肝臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(組織1グラムあたりの注射用量、%ID/g)についてのデータを提供する。 図45は、抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)についての正常な臓器(血液、肝臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(組織1グラムあたりの注射用量、%ID/g)についてのデータを提供する。 図45は、抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)についての正常な臓器(血液、肝臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(組織1グラムあたりの注射用量、%ID/g)についてのデータを提供する。 図45は、抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)についての正常な臓器(血液、肝臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(組織1グラムあたりの注射用量、%ID/g)についてのデータを提供する。 図45は、抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)についての正常な臓器(血液、肝臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(組織1グラムあたりの注射用量、%ID/g)についてのデータを提供する。 図45は、抗体(006、026、mJ591、およびHuIgG)についての正常な臓器(血液、肝臓、脾臓、肺、骨、心臓、および筋肉)による取り込み(組織1グラムあたりの注射用量、%ID/g)についてのデータを提供する。 図46は、PSMA−3T3および3T3腫瘍を有しているマウスにおける177Luで標識されたmAb 026の治療効力を示す。 図46は、PSMA−3T3および3T3腫瘍を有しているマウスにおける177Luで標識されたmAb 026の治療効力を示す。 図47は、rsPSMA二量体に対するmAb 006の優先的な結合を示す。 図48は、rsPSMA二量体に対するmAb 026の優先的な結合を示す。 図49は、rsPSMA二量体および単量体に対するmAb 4.40の結合を示す。 図50は、rsPSMA二量体および単量体に対するmAb mJ591の結合を示す。 図51は、PSMA−3T3細胞に対する抗PSMA抗血清の結合についてのフローサイトメトリーのデータを示す一連のグラフである。rsPSMA二量体調製物(ABIM151、ABIM152、ABIM153、ABIM154、およびABIM155)で免疫化したマウスに由来する抗血清は、PSMAを発現する細胞に対して強い結合を示した。rsPSMA単量体調製物(ABIM156、ABIM157、ABIM158、ABIM159、およびABIM160)で免疫化したマウスに由来する抗血清は、PSMAを発現する細胞に対してほとんど結合しないこと、または結合しないことが示された。 図52は、mAb 006およびmAb 026によって媒介されるヒトの前立腺ガン細胞の抗体依存性細胞媒介性細胞傷害性(ADCC)を示す結果を提供する。 図53は、PSMA単量体−二量体平衡分析の結果を示す。精製された二量体(図53A)rsPSMAおよび単量体(図53B)rsPSMAを、種々の緩衝剤条件に供し、分析的サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって大きさについて分析した。単量体(M)と二量体(D)の割合(%)を示す。単量体と二量体は、最初は、0.2mg/mLの濃度でPBS+緩衝剤中に含まれていた。緩衝剤の条件を示したように調節し、タンパク質を、示した時間の間室温でインキュベートし、その後、SEC分析した。 図53は、PSMA単量体−二量体平衡分析の結果を示す。精製された二量体(図53A)rsPSMAおよび単量体(図53B)rsPSMAを、種々の緩衝剤条件に供し、分析的サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって大きさについて分析した。単量体(M)と二量体(D)の割合(%)を示す。単量体と二量体は、最初は、0.2mg/mLの濃度でPBS+緩衝剤中に含まれていた。緩衝剤の条件を示したように調節し、タンパク質を、示した時間の間室温でインキュベートし、その後、SEC分析した。

Claims (224)

  1. 単離されたPSMA タンパク質を含む組成物であって、該単離されたPSMAタンパク質の少なくとも5%が単離されたPSMAタンパク質多量体である、組成物。
  2. 前記単離されたPSMAタンパク質多量体が、単離されたPSMAタンパク質二量体である、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記単離されたPSMAタンパク質二量体が、全長のPSMA(配列番号1)のフラグメントを含む、請求項2に記載の組成物。
  4. 前記単離されたPSMAタンパク質二量体が、PSMAの細胞外部分(配列番号1のアミノ酸44〜750)のフラグメントを含む、請求項2に記載の組成物。
  5. 前記フラグメントが、配列番号1のアミノ酸58〜750を含む、請求項3に記載の組成物。
  6. 前記フラグメントが、配列番号1のアミノ酸44〜750を含む、請求項3に記載の組成物。
  7. 前記フラグメントが、配列番号1のアミノ酸601〜750を含む、請求項3に記載の組成物。
  8. 前記単離されたPSMAタンパク質の少なくとも25%が、単離されたPSMAタンパク質二量体の形態である、請求項2に記載の組成物。
  9. 前記単離されたPSMAタンパク質の少なくとも50%が、単離されたPSMAタンパク質二量体の形態である、請求項2に記載の組成物。
  10. 前記単離されたPSMAタンパク質の少なくとも75%が、単離されたPSMAタンパク質二量体の形態である、請求項2に記載の組成物。
  11. 前記単離されたPSMAタンパク質の少なくとも90%が、単離されたPSMAタンパク質二量体の形態である、請求項2に記載の組成物。
  12. 前記単離されたPSMAタンパク質の少なくとも95%が、単離されたPSMAタンパク質二量体の形態である、請求項2に記載の組成物。
  13. 前記組成物が、PSMAタンパク質に対して少なくとも0.25モル等量の金属イオンをさらに含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の組成物。
  14. 前記組成物が、PSMAタンパク質に対して少なくとも0.5モル等量の金属イオンをさらに含む、請求項13に記載の組成物。
  15. 前記組成物が、PSMAタンパク質に対して少なくとも1モル等量の金属イオンを含む、請求項13に記載の組成物。
  16. 前記組成物が、PSMAタンパク質に対してモル過剰の金属イオンを含む、請求項13に記載の組成物。
  17. 前記組成物が、液体形態または凍結乾燥形態である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の組成物。
  18. 前記組成物が、アジュバントをさらに含む、請求項1〜17のいずれか1項に記載の組成物。
  19. 前記アジュバントが、ミョウバン;モノホスホリルリピドA;サポニン;QS−7;QS−17;QS−18;QS−21;サポニン画分;サポニンベースのアジュバント;SaponImmuneTM;PolysaccImmuneTM;SynthImmuneTM;免疫賦活オリゴヌクレオチド;不完全フロイントアジュバント;完全フロイントアジュバント;モンタナイド;MONTANIDE ISA51;MONTANIDE ISA720;ビタミンE;生分解性油から調製された水中油エマルジョン;Quil A;免疫賦活複合体として公知のQuil Aとコレステロールとのミセル混合物(ISCOMS);MPLおよびマイコバクテリア細胞壁骨格の組み合わせ;ENHANZYNTM;RC−529;RC−552;CRL−1005、L−121、α−ガラクトシルセラミド;ポリラクチド−コグリコリド(PLG)から構成される生分解性粒子の組成物;酸化アルミニウムまたは酸化鉄のビーズの組成物、またははこれらの組み合わせである、請求項18に記載の組成物。
  20. 前記アジュバントが、ミョウバンまたはサポニンベースのアジュバントである、請求項19に記載の組成物。
  21. 前記サポニンベースのアジュバントが、QS−21である、請求項19に記載の組成物。
  22. 前記組成物が、ガン治療剤をさらに含む、請求項1〜18のいずれか1項に記載の組成物。
  23. 前記ガン治療剤が、ドセタキセルである、請求項22に記載の組成物。
  24. 前記組成物が、プレドニソンをさらに含む、請求項23に記載の組成物。
  25. 前記組成物が、サイトカインをさらに含む、請求項1〜18のいずれか1項に記載の組成物。
  26. 前記組成物が、滅菌されている、請求項1〜18および25のいずれか1項に記載の組成物。
  27. 前記組成物が、キレート化剤を含まない、請求項1〜18および25のいずれか1項に記載の組成物。
  28. 前記組成物が、少なくとも1種の緩衝剤をさらに含む、請求項1〜18および25のいずれか1項に記載の組成物。
  29. 前記少なくとも1種の緩衝剤が、PBS(リン酸緩衝化生理食塩水)、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸、リン酸ナトリウム、リン酸、アスコルビン酸ナトリウム、酒石酸、マレイン酸、グリシン、乳酸ナトリウム、乳酸、アスコルビン酸、イミダゾール、重炭酸ナトリウム、炭酸、コハク酸ナトリウム、コハク酸、ヒスチジン、安息香酸ナトリウム、安息香酸、またはそれらの組み合わせである、請求項28に記載の組成物。
  30. 前記組成物が、遊離のアミノ酸をさらに含み、該遊離のアミノ酸が天然に存在するものか、または天然に存在しないものである、請求項1〜18および25のいずれか1項に記載の組成物。
  31. 前記天然に存在する遊離のアミノ酸または天然に存在しない遊離のアミノ酸が、非酸性の遊離のアミノ酸である、請求項30に記載の組成物。
  32. 前記非酸性の遊離のアミノ酸が、グリシン、プロリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、アルギニン、またはそれらの組み合わせである、請求項31に記載の組成物。
  33. 前記組成物が、界面活性剤をさらに含む、請求項1〜18および25のいずれか1項に記載の組成物。
  34. 前記界面活性剤が、Tween20、Tween80、Triton X−100、ドデシルマルトシド、コール酸、CHAPS、またはそれらの組み合わせである、請求項33に記載の組成物。
  35. 前記組成物が、抗凍結剤、抗酸化剤、保存剤、またはそれらの組み合わせをさらに含む、請求項1〜18および25のいずれか1項に記載の組成物。
  36. 前記抗凍結剤が、糖、ポリオール、アミノ酸、ポリマー、無機塩、有機塩、トリメチルアミンN−オキサイド、サルコシン、ベタイン、γ−アミノ酪酸、オクタピン、アラノピン、ストロンビン、ジメチルスルホキシド、またはエタノールである、請求項35に記載の組成物。
  37. 前記糖が、スクロース、ラクトース、グルコース、トレハロース、またはマルトースである、請求項36に記載の組成物。
  38. 前記ポリオールが、イノシトール、エチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、キシリトール、マンニトール、または2−メチル−2,4−ペンタン−ジオールである、請求項36に記載の組成物。
  39. 前記アミノ酸が、グルタミン酸Na、プロリン、α−アラニン、β−アラニン、グリシン、リジン−HCl、または4−ヒドロキシプロリンである、請求項36に記載の組成物。
  40. 前記ポリマーが、ポリエチレングリコール、デキストラン、またはポリビニルピロリドンである、請求項36に記載の組成物。
  41. 前記無機塩が、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム、またはフッ化ナトリウムである、請求項36に記載の組成物。
  42. 前記有機塩が、酢酸ナトリウム、ナトリウムポリエチレン、カプリル酸ナトリウム、プロピオン酸塩、乳酸塩、またはコハク酸塩である、請求項36に記載の組成物。
  43. 前記抗酸化剤が、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、アルキルガレート、ジチオスレイトール(DTT)、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜ジチオン酸ナトリウム、チオグリコール酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、トコフェロール、トコフェロール誘導体、モノチオグリセロール、または亜硫酸ナトリウムである、請求項35に記載の組成物。
  44. 前記アスコルビン酸誘導体が、アスコルビン酸パルミテート、アスコルビン酸ステアレート、アスコルビン酸ナトリウム、またはアスコルビン酸カルシウムである、請求項43に記載の組成物。
  45. 前記トコフェロール誘導体が、d−αトコフェロール、d−α酢酸トコフェロール、dl−α酢酸トコフェロール、d−αコハク酸トコフェロール、βトコフェロール、δトコフェロール、γトコフェロール、またはd−α−トコフェロールポリオキシエチレングリコール1000スクシネートである、請求項43に記載の組成物。
  46. 前記保存剤が、塩化ベンザルコニウム、クロロブタノール、パラベン、チメロサール、ベンジルアルコール、またはフェノールである、請求項35に記載の組成物。
  47. 単離された多量体PSMAタンパク質を含む組成物であって、該組成物は、35%未満の単量体PSMAタンパク質を含む、組成物。
  48. 前記単離された多量体PSMAタンパク質が、単離された二量体PSMAタンパク質である、請求項47に記載の組成物。
  49. 前記組成物が、20%未満の単量体PSMAタンパク質を含む、請求項47または48に記載の組成物。
  50. 前記組成物が、15%未満の単量体PSMAタンパク質を含む、請求項49に記載の組成物。
  51. 前記組成物が、5%未満の単量体PSMAタンパク質を含む、請求項50に記載の組成物。
  52. 溶液においてPSMAタンパク質を含む組成物であって、該溶液は、PSMAタンパク質の多量体会合を促進または保存する、組成物。
  53. PSMAタンパク質の多量体会合を促進または保存する前記溶液が、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液である、請求項52に記載の組成物。
  54. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する前記溶液が、4〜8までの範囲のpHを有する、請求項52または53に記載の組成物。
  55. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する前記溶液が、5〜7までの範囲のpHを有する、請求項54に記載の組成物。
  56. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する前記溶液が、5.5〜7までの範囲のpHを有する、請求項55に記載の組成物。
  57. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する前記溶液が、6のpHを有する、請求項56に記載の組成物。
  58. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する前記溶液が、塩を含む、請求項52〜57のいずれか1項に記載の組成物。
  59. 前記塩の陽イオン性成分が、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせであり、そして該塩の陰イオン性成分が塩化物、硫酸塩、酢酸塩、またはそれらの組み合わせである、請求項58に記載の組成物。
  60. 前記塩が、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、または硫酸アンモニウムである、請求項59に記載の組成物。
  61. 前記塩が、50mM〜2Mの範囲の濃度で存在する、請求項60に記載の組成物。
  62. 前記塩が、100mM〜300mMの範囲の濃度で存在する、請求項61に記載の組成物。
  63. 前記塩が、150mMの濃度で存在する、請求項62に記載の組成物。
  64. 前記組成物が、アジュバントをさらに含む、請求項61に記載の組成物。
  65. 前記組成物が、生理学的に受容可能である、請求項61に記載の組成物。
  66. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する前記溶液が、金属イオンを含む、請求項52〜65のいずれか1項に記載の組成物。
  67. 前記金属イオンが、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである、請求項66に記載の組成物。
  68. 前記金属イオンが、亜鉛イオンおよびカルシウムイオンである、請求項67に記載の組成物。
  69. 前記亜鉛イオンおよびカルシウムイオンが、0.1mM〜5mMの範囲の濃度で存在する、請求項68に記載の組成物。
  70. 前記亜鉛イオンが、前記カルシウムイオンの濃度よりも低い濃度で存在する、請求項68に記載の組成物。
  71. 前記亜鉛イオンが0.1mMの濃度で存在し、そして前記カルシウムイオンが1mMの濃度で存在する、請求項70に記載の組成物。
  72. 前記金属イオンが、マグネシウムイオンである、請求項67に記載の組成物。
  73. 前記マグネシウムイオンが、0.1mM〜5mMの範囲の濃度で存在する、請求項72に記載の組成物。
  74. 前記マグネシウムイオンが、0.5mMの濃度で存在する、請求項73に記載の組成物。
  75. 前記金属イオンが、マグネシウムイオンおよびカルシウムイオンである、請求項67に記載の組成物。
  76. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する前記溶液が、キレート化剤を含まない、請求項52〜75のいずれか1項に記載の組成物。
  77. 前記組成物が、少なくとも1種の緩衝剤をさらに含む、請求項52〜75のいずれか1項に記載の組成物。
  78. 前記少なくとも1種の緩衝剤が、PBS(リン酸緩衝化生理食塩水)、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸、リン酸ナトリウム、リン酸、アスコルビン酸ナトリウム、酒石酸、マレイン酸、グリシン、乳酸ナトリウム、乳酸、アスコルビン酸、イミダゾール、重炭酸ナトリウム、炭酸、コハク酸ナトリウム、コハク酸、ヒスチジン、安息香酸ナトリウム、安息香酸、またはそれらの組み合わせである、請求項77に記載の組成物。
  79. 前記組成物が、遊離のアミノ酸をさらに含み、該遊離のアミノ酸が、天然に存在するもの、または天然に存在しないものである、請求項52〜74に記載の組成物。
  80. 前記天然に存在する遊離のアミノ酸、または天然に存在しない遊離のアミノ酸が、非酸性の遊離のアミノ酸である、請求項79に記載の組成物。
  81. 前記非酸性の遊離のアミノ酸が、グリシン、プロリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、アルギニン、またはそれらの組み合わせである、請求項80に記載の組成物。
  82. 前記組成物が、界面活性剤をさらに含む、請求項52〜74に記載の組成物。
  83. 前記界面活性剤が、Tween20、Tween80、Triton X−100、ドデシルマルトシド、コール酸、CHAPS、またはそれらの組み合わせである、請求項82に記載の組成物。
  84. 前記組成物が、抗凍結剤、抗酸化剤、保存剤、またはそれらの組み合わせをさらに含む、請求項52〜74に記載の組成物。
  85. 前記抗凍結剤が、糖、ポリオール、アミノ酸、ポリマー、無機塩、有機塩、トリメチルアミンN−オキサイド、サルコシン、ベタイン、γ−アミノ酪酸、オクタピン、アラノピン、ストロンビン、ジメチルスルホキシド、またはエタノールである、請求項84に記載の組成物。
  86. 前記糖が、スクロース、ラクトース、グルコース、トレハロース、またはマルトースである、請求項85に記載の組成物。
  87. 前記ポリオールが、イノシトール、エチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、キシリトール、マンニトール、または2−メチル−2,4−ペンタン−ジオールである、請求項85に記載の組成物。
  88. 前記アミノ酸が、グルタミン酸Na、プロリン、α−アラニン、β−アラニン、グリシン、リジン−HCl、または4−ヒドロキシプロリンである、請求項85に記載の組成物。
  89. 前記ポリマーが、ポリエチレングリコール、デキストラン、またはポリビニルピロリドンである、請求項85に記載の組成物。
  90. 前記無機塩が、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム、またはフッ化ナトリウムである、請求項85に記載の組成物。
  91. 前記有機塩が、酢酸ナトリウム、ナトリウムポリエチレン、カプリル酸ナトリウム、プロピオン酸塩、乳酸塩、またはコハク酸塩である、請求項85に記載の組成物。
  92. 前記抗酸化剤が、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、アルキルガレート、ジチオスレイトール(DTT)、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜ジチオン酸ナトリウム、チオグリコール酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、トコフェロール、トコフェロール誘導体、モノチオグリセロール、または亜硫酸ナトリウムである、請求項84に記載の組成物。
  93. 前記アスコルビン酸誘導体が、アスコルビン酸パルミテート、アスコルビン酸ステアレート、アスコルビン酸ナトリウム、またはアスコルビン酸カルシウムである、請求項92に記載の組成物。
  94. 前記トコフェロール誘導体が、d−α−トコフェロール、d−α−酢酸トコフェロール、dl−α−酢酸トコフェロール、d−α−コハク酸トコフェロール、β−トコフェロール、δ−トコフェロール、γ−トコフェロール、またはd−α−トコフェロールポリオキシエチレングリコール1000スクシネートである、請求項92に記載の組成物。
  95. 前記保存剤が、塩化ベンザルコニウム、クロロブタノール、パラベン、チメロサール、ベンジルアルコール、またはフェノールである、請求項84に記載の組成物。
  96. 前記組成物は、−80℃で保存された場合に安定である、請求項52〜74のいずれか1項に記載の組成物。
  97. 前記組成物は、−20℃で保存された場合に安定である、請求項52〜74のいずれか1項に記載の組成物。
  98. 前記組成物は、4℃で保存された場合に安定である、請求項52〜74のいずれか1項に記載の組成物。
  99. 前記組成物は、室温で保存された場合に安定である、請求項52〜74のいずれか1項に記載の組成物。
  100. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液において単離されたPSMAタンパク質を含む組成物であって、ここで該溶液は、
    (a)5〜20mMのリン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、またはそれらの組み合わせ
    (b)100〜300mMの塩化ナトリウムまたは硫酸ナトリウム、および
    (c)0.1〜2mMの少なくとも1種の金属イオン
    を含む、組成物。
  101. 前記溶液が、4〜8の範囲のpHを有する、請求項100に記載の組成物。
  102. 前記溶液が、5〜7の範囲のpHを有する、請求項101に記載の組成物。
  103. 前記溶液が、6〜6.5の範囲のpHを有する、請求項102に記載の組成物。
  104. 前記組成物が、アジュバントをさらに含む、請求項101に記載の組成物。
  105. 前記アジュバントが、ミョウバンまたはサポニンベースのアジュバントである、請求項104に記載の組成物。
  106. 前記サポニンベースのアジュバントが、QS−21である、請求項105に記載の組成物。
  107. 前記組成物が、ガン治療剤をさらに含む、請求項100〜106のいずれか1項に記載の組成物。
  108. 前記ガン治療剤が、ドセタキセルである、請求項107に記載の組成物。
  109. 前記組成物が、プレドニソンをさらに含む、請求項108に記載の組成物。
  110. 前記金属イオンが、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである、請求項100に記載の組成物。
  111. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液において単離されたPSMAタンパク質を含む組成物であって、ここで該溶液は、
    (a)1.47mMのリン酸ニ水素カリウム、
    (b)8.1mMのリン酸ニナトリウム、
    (c)2.68mMの塩化カリウム、
    (d)0.14Mの塩化ナトリウム、
    (e)0.9mMの塩化カルシウム、および
    (f)0.49mMの塩化マグネシウム
    を含み、そして該溶液は、7.0のpHを有する、組成物。
  112. 前記単離されたPSMAタンパク質が、0.2mg/mLと10mg/mLとの間の濃度である、請求項111に記載の組成物。
  113. 前記単離されたPSMAタンパク質が、0.2mg/mLの濃度である、請求項112に記載の組成物。
  114. 前記単離されたPSMAタンパク質が、2mg/mLと5mg/mLとの間の濃度である、請求項111に記載の組成物。
  115. 前記単離されたPSMAタンパク質が、2mg/mLの濃度である、請求項114に記載の組成物。
  116. 前記組成物が、アジュバントをさらに含む、請求項111に記載の組成物。
  117. 前記アジュバントが、サポニンベースのアジュバントである、請求項116に記載の組成物。
  118. 前記サポニンベースのアジュバントが、QS−21である、請求項117に記載の組成物。
  119. 前記QS−21が、50μgと150μgとの間の量である、請求項118に記載の組成物。
  120. 前記QS−21が、50μgの量である、請求項119に記載の組成物。
  121. 前記QS−21が、100μgの量である、請求項119に記載の組成物。
  122. 溶液においてPSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する方法であって、該方法は:
    PSMAタンパク質の溶液を得る工程、および
    pHを4〜8の範囲になるように調整する工程
    を包含する、方法。
  123. 前記pHが、5〜7の範囲になるように調整される、請求項122に記載の方法。
  124. 前記pHが、5.5〜7の範囲になるように調整される、請求項123に記載の方法。
  125. 前記pHが、6になるように調整される、請求項124に記載の方法。
  126. PSMAタンパク質を処理する方法であって、該方法は:
    溶液中の該PSMAタンパク質を、PSMAタンパク質の二量体の形成を促進または保存するために有効な量のPSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する第1の因子と接触させる工程、
    を包含する、方法。
  127. 前記PSMAタンパク質の二量体の形成を促進または保存するために有効な量が、PSMAタンパク質の少なくとも5%、25%、50%、75%、または、95%をPSMA二量体の形態に促進または維持するために十分である、請求項126に記載の方法。
  128. 前記PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する第1の因子が、塩、金属イオン、またはpH調整剤である、請求項126に記載の方法。
  129. 前記塩の陽イオン性成分が、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせであり、そして該塩の陰イオン性成分が塩化物、硫酸塩、酢酸塩、またはそれらの組み合わせである、請求項128に記載の方法。
  130. 前記塩が、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、または硫酸アンモニウムである、請求項129に記載の方法。
  131. 前記塩が、50mM〜2Mの範囲の濃度で存在する、請求項129に記載の方法。
  132. 前記塩が、100mM〜300mMの範囲の濃度で存在する、請求項131に記載の方法。
  133. PSMAタンパク質溶液をアジュバントまたは希釈剤と混合する工程をさらに包含する、請求項131に記載の方法。
  134. 前記アジュバントまたは希釈剤が、100mM〜300mMまでの塩濃度に希釈するための量のPSMAタンパク質と混合される、請求項133に記載の方法。
  135. 前記塩濃度が、150mMに希釈される、請求項134に記載の方法。
  136. 前記金属イオンが、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである、請求項128に記載の方法。
  137. 前記金属イオンが、亜鉛イオンおよびカルシウムイオンの組み合わせである、請求項136に記載の方法。
  138. 前記亜鉛イオンおよびカルシウムイオンが、0.1mM〜5mMの範囲の濃度で存在する、請求項137に記載の方法。
  139. 前記亜鉛イオンが、前記カルシウムイオンの濃度よりも低い濃度で存在する、請求項137に記載の方法。
  140. 前記亜鉛イオンが0.1mMの濃度で存在し、そして前記カルシウムイオンが1mMの濃度で存在する、請求項139に記載の方法。
  141. 前記金属イオンが、マグネシウムイオンである、請求項136に記載の方法。
  142. 前記マグネシウムイオンが、0.1mM〜5mMの範囲の濃度で存在する、請求項141に記載の方法。
  143. 前記マグネシウムイオンが、0.5mMの濃度で存在する、請求項142に記載の方法。
  144. 前記溶液のpHが、4〜8の範囲になるように調整される、請求項128〜143のいずれか1項に記載の方法。
  145. 前記溶液のpHが、5〜7の範囲になるように調整される、請求項144に記載の方法。
  146. 前記溶液のpHが、5.5〜7の範囲になるように調整される、請求項145に記載の方法。
  147. 前記溶液のpHが6になるように調整される、請求項146に記載の方法。
  148. 前記方法が、
    前記PSMAタンパク質を、PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する第2の因子と接触させる工程
    をさらに包含し、該第2の因子は、前記第1の因子とは異なる、請求項128に記載の方法。
  149. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する前記第2の因子が、金属イオン、塩、またはpH調整剤である、請求項148に記載の方法。
  150. 前記金属イオンが、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである、請求項149に記載の方法。
  151. 前記塩の陽イオン性成分が、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせであり、そして該塩の陰イオン性成分が、塩化物、硫酸塩、酢酸塩、またはそれらの組み合わせである、請求項149に記載の方法。
  152. 前記塩が、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、または硫酸アンモニウムである、請求項151に記載の組成物。
  153. 前記溶液のpHが、4〜8の範囲になるように調整される、請求項148〜152のいずれか1項に記載の方法。
  154. 前記溶液のpHが、5〜7の範囲になるように調整される、請求項153に記載の方法。
  155. 前記溶液のpHが、5.5〜7の範囲になるように調整される、請求項154に記載の方法。
  156. 前記溶液のpHが、6になるように調整される、請求項155に記載の方法。
  157. PSMAタンパク質を含むサンプルを精製する方法であって、該方法は、
    PSMAの二量体会合を保存または促進する因子の存在下で、PSMAを含むサンプルをクロマトグラフィーに供する工程
    を包含する、方法。
  158. 前記PSMAの二量体会合を促進または保存する因子が、金属イオン、塩、または4〜8の範囲のpHを有する溶液、あるいはそれらの組み合わせである、請求項157に記載の方法。
  159. 前記金属イオンが、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである、請求項158に記載の方法。
  160. 前記金属イオンが、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの組み合わせである、請求項159に記載の方法。
  161. 前記カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンが、各々、0.1mM〜5mMの範囲の濃度で存在する、請求項160に記載の方法。
  162. 前記カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンが、それぞれ、1mMおよび0.5mMの濃度で存在する、請求項161に記載の方法。
  163. 前記塩の陽イオン性成分が、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせであり、そして該塩の陰イオン性成分が塩化物、硫酸塩、酢酸塩、またはそれらの組み合わせである、請求項158に記載の方法。
  164. 前記塩が、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、または硫酸アンモニウムである、請求項163に記載の方法。
  165. 前記塩が、50mM〜2Mの範囲の濃度で存在する、請求項163に記載の方法。
  166. 前記塩が、2Mの範囲の濃度で存在する、請求項165に記載の方法。
  167. 前記溶液のpHが、5〜7の範囲にある、請求項158に記載の方法。
  168. 前記溶液のpHが、6〜7.5の範囲に維持される、請求項167に記載の方法。
  169. PSMAタンパク質を含むサンプルを精製する方法であって、該方法は、
    第1のカラムに該サンプルを適用する工程、
    該第1のカラムを、塩および金属イオンを含む第1の洗浄溶液で洗浄する工程、ならびに
    該第1のカラムから溶出した該PSMAタンパク質を回収する工程、
    を包含する、方法。
  170. 前記金属イオンが、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、またはそれらの組み合わせである、請求項169に記載の方法。
  171. 前記金属イオンが、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンである、請求項170に記載の方法。
  172. 前記カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンが、0.1mM〜5mMの範囲の濃度で存在する、請求項171に記載の方法。
  173. 前記カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンが、それぞれ、1mMおよび0.5mMの濃度で存在する、請求項172に記載の方法。
  174. 前記塩の陽イオン性成分が、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、またはそれらの組み合わせであり、そして該塩の陰イオン性成分が、塩化物、硫酸塩、酢酸塩、またはそれらの組み合わせである、請求項172に記載の方法。
  175. 前記塩が、前記洗浄溶液において35%を越えない飽和度の硫酸アンモニウムである、請求項174に記載の方法。
  176. 前記溶出させたPSMAタンパク質を、6〜7.5の範囲のpHの第1の塩溶液で透析またはダイアフィルトレーションして、PSMAタンパク質を含む透析溶液またはダイアフィルトレーション溶液を得る工程をさらに包含する、請求項169に記載の方法。
  177. 前記第1の塩溶液が、少なくとも5mMの塩濃度を有する、請求項176に記載の方法。
  178. 前記第1の塩溶液が、pH7の10mMのリン酸ナトリウム溶液である、請求項177に記載の方法。
  179. 請求項169または176に記載の方法であって、該方法は、
    前記溶出させたPSMAタンパク質、PSMAタンパク質を含む透析溶液またはダイアフィルトレーション溶液を、第2のカラムにローディングする工程、
    該第2のカラムを第2の塩溶液で洗浄する工程、および
    該第2の塩溶液によって溶出されたPSMAを回収する工程
    をさらに包含する、方法。
  180. 前記第2の塩溶液が、100mM〜2Mの塩濃度を有する、請求項179に記載の方法。
  181. 前記第2の塩溶液が、10mMのリン酸ナトリウム中の2Mの塩化ナトリウムである、請求項180に記載の方法。
  182. 前記第2の塩溶液が、6〜7.5の範囲のpHを有する、請求項179または180に記載の方法。
  183. 請求項179に記載の方法であって、該方法は、
    金属イオン溶液を含む第2の塩溶液によって溶出させたPSMAを、透析またはダイアフィルトレーションする工程、
    該第2の塩溶液によって溶出された透析されたPSMAまたはダイアフィルトレーションされたPSMAを、第3のカラムに適用する工程、
    塩および金属イオンを含む第2の洗浄溶液で該第3のカラムを洗浄し、溶出されたPSMAを回収する工程、
    をさらに包含する、方法。
  184. 前記pHが、精製工程の全てを通じて、6〜7.5の範囲に維持される、請求項183に記載の方法。
  185. 異なる形態のPSMAタンパク質を分離する工程をさらに包含し、ここで該異なる形態のPSMAタンパク質は、PSMAの単量体、二量体、または他の多量体の形態である、請求項183に記載の方法。
  186. 前記異なる形態のPSMAタンパク質が、サイズ排除クロマトグラフィーによって分離される、請求項185に記載の方法。
  187. PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する因子を同定する方法であって、該方法は、
    候補の因子に曝される前に、サンプル中のPSMAタンパク質の1つの形態の量を決定する工程、
    該サンプルを該候補の因子に曝す工程、
    該曝す工程の後に、該サンプル中のPSMAタンパク質の該形態の量を決定する工程、および
    該曝す工程の前のサンプルおよび該曝す工程の後のサンプルにおいて、PSMAタンパク質の該形態の量を比較する工程
    を包含する、方法。
  188. 前記PSMAタンパク質の形態が、単量体または二量体である、請求項187に記載の方法。
  189. 被験体においてPSMAを発現する細胞への免疫応答を誘発または増強するために該被験体を処置する方法であって、該方法は、
    請求項1〜26、47〜76、100、および111のいずれか1項に記載の組成物の有効量を該被験体に投与する工程
    を含む、方法。
  190. 前記発現されたPSMAが、前記細胞の表面上で発現される、請求項189に記載の方法。
  191. 前記方法が、PSMAタンパク質を含む組成物の1回以上のブースター用量を投与する工程をさらに包含する、請求項189に記載の方法。
  192. 前記PSMAタンパク質を含む組成物が、PSMAタンパク質二量体の組成物である、請求項191に記載の方法。
  193. 前記ブースター用量の組成物が、アジュバントをさらに含む、請求項191に記載の方法。
  194. 前記ブースター用量の組成物が、請求項1〜26、47〜76、100、および111のいずれか1項に記載の組成物である、請求項191に記載の方法。
  195. 前記組成物が、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、非経口投与、脊髄投与、皮内投与、または表皮投与によって投与される、請求項189に記載の方法。
  196. 前記組成物が、皮下投与または筋肉内投与によって投与される、請求項195に記載の方法。
  197. 前記被験体がガンを有しているか、またはガンについて処置されている、請求項189に記載の方法。
  198. 前記ガンが原発性腫瘍、または転移性のガンである、請求項197に記載の方法。
  199. 前記被験体が、前立腺ガンを有する、請求項197に記載の方法。
  200. 免疫応答を誘発する方法であって、該方法は、
    請求項1〜26、47〜76、100、および111のいずれか1項に記載の組成物の有効量を被験体に投与する工程を包含する、方法。
  201. 前記方法が、PSMAタンパク質を含む組成物の1以上のブースター用量を投与する工程をさらに包含する、請求項195に記載の方法。
  202. 前記PSMAタンパク質を含む組成物が、PSMAタンパク質二量体の組成物である、請求項201に記載の方法。
  203. 前記ブースター用量の組成物が、アジュバントをさらに含む、請求項201に記載の方法。
  204. 前記ブースター用量の組成物が、請求項1〜26、47〜76、100、および111のいずれか1項に記載の組成物である、請求項201に記載の方法。
  205. 前記組成物が、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、非経口投与、脊髄投与、皮内投与、または表皮投与によって投与される、請求項200に記載の方法。
  206. 前記組成物が、皮下投与または筋肉内投与によって投与される、請求項205に記載の方法。
  207. 請求項1〜26、47〜76、100、および111のいずれか1項に記載の組成物ならびに使用についての説明書を備える、キット。
  208. 請求項26、47〜62、66〜76、100、および111のいずれか1項に記載の組成物、アジュバント、ならびに混合についての説明書を備える、キット。
  209. 前記アジュバントが、ミョウバンまたはサポニンベースのアジュバントである、請求項208に記載のキット。
  210. 前記サポニンベースのアジュバントが、QS−21である、請求項209に記載のキット。
  211. 請求項26、47〜62、66〜76、100、および111のいずれか1項に記載の組成物、希釈剤、ならびに混合についての説明書を備える、キット。
  212. 前記組成物が、バイアル、または隔壁のあるアンプル、または注射器において提供される、請求項207、208、および209のいずれか1項に記載のキット。
  213. 前記組成物が、凍結乾燥形態である、請求項207、208、および209のいずれか1項に記載のキット。
  214. 請求項1〜26、47〜76、100、および111のいずれか1項に記載の組成物および薬学的に受容可能なキャリアを含む、薬学的組成物。
  215. 被験体において前立腺ガンを処置する方法であって、該方法は、
    PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液において単離されたPSMAタンパク質を含む組成物の治療有効量を、該被験体に投与する工程を包含する方法であって、該組成物は、前立腺ガンの処置において有効である、方法。
  216. 投与される前記組成物が、アジュバントをさらに含む、請求項215に記載の方法。
  217. 前記アジュバントが、サポニンベースのアジュバントである、請求項216に記載の方法。
  218. 前記方法が、前記被験体に従来の前立腺ガンの治療法を被験体に施す工程をさらに包含する、請求項215〜217のいずれか1項に記載の方法。
  219. 前記従来の前立腺ガンの治療法が、外科手術、放射線治療、凍結外科手術、温熱療法、ホルモン療法、または化学療法である、請求項218に記載の方法。
  220. 前立腺ガンを有する被験体において転移を阻害する方法であって、該方法は、
    PSMAタンパク質の二量体会合を促進または保存する溶液において、単離されたPSMAタンパク質を含む組成物の治療有効量を該被験体に投与する工程、
    を包含し、該組成物は、転移の阻害において有効である、方法。
  221. 投与される前記組成物が、アジュバントをさらに含む、請求項220に記載の方法。
  222. 前記アジュバントが、サポニンベースのアジュバントである、請求項221に記載の方法。
  223. 前記方法が、従来の前立腺ガンの治療法を前記被験体に施す工程をさらに包含する、請求項220〜221のいずれか1項に記載の方法。
  224. 前記従来の前立腺ガンの治療法が、外科手術、放射線治療、凍結外科手術、温熱療法、ホルモン療法、または化学療法である、請求項223に記載の方法。
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