JP2010500020A - Egfrと結合する抗原結合分子、それをコードするベクター、並びにその使用 - Google Patents
Egfrと結合する抗原結合分子、それをコードするベクター、並びにその使用 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ヒト上皮増殖因子受容体(別名HER−1又はErb−B1。本明細書では“EGFR”と呼ぶ)は、c−erbB癌原遺伝子によりコードされる170kDaの膜貫通受容体であり、固有のチロシンキナーゼ活性を有する(Modjtahedi他、Br. J. Cancer、第73巻、228〜235ページ、1996年;HerbstとShin、Cancer、第94巻、1593〜1611ページ、2002年)。SwissProtデータベースの登録番号P0053にEGFRの配列が提示されている。EGFRにはアイソフォーム及び変異体(例えば選択的RNA転写産物、切断型、多型等)も存在する。例えば、これに限定されるものではないが、SwissProtデータベースの登録番号P00533−1、P00533−2、P00533−3、P00533−4によって特定されるものが挙げられる。EGFRは、上皮増殖因子(EGF)、形質転換増殖因子α(TGF−α)、アンフィレギュリン、ヘパリン結合EGF(hb−EGF)、βセルリン、エピレギュリン等のリガンドと結合することが知られている(HerbstとShin、Cancer、第94巻、1593〜1611ページ、2002年;MendessohnとBaselga、Oncogene、第19巻、6550〜6565ページ、2000年)。EGFRは、チロシンキナーゼ媒介型シグナル伝達経路を通じて、多数の細胞プロセスを調節している。例えば、これに限定されるものではないが、細胞増殖、分化、細胞生存、アポトーシス、血管新生、有糸分裂、転移等を制御するシグナル伝達経路の活性化等が挙げられる。(Atalay他、Ann. Oncology、第14巻、1346〜1363ページ、2003年;TsaoとHerbst、Signal、第4巻、4〜9ページ、2003年;HerbstとShin、Cancer、第94巻、1593〜1611ページ、2002年;Modjtahedi他、Br. J. Cancer、第73巻、228〜235ページ、1996年)。
オリゴ糖成分は、治療用糖タンパク質の効力に関係する性質(例えば物理的安定性、プロテアーゼの攻撃に対する抵抗力、免疫系との相互作用、薬物動態、特異的生物活性等)に大きな影響を与え得る。かかる性質はオリゴ糖の有無のみならず、オリゴ糖の具体的な構造にも依存すると思われる。オリゴ糖の構造と糖タンパク質の機能との間の関係はある程度一般化することができる。例えば、あるオリゴ糖構造は、特定の炭水化物結合タンパク質との相互作用を通じて、血流からの糖タンパク質の迅速なクリアランスを媒介するのに対し、別のオリゴ糖構造は、抗体と結合して不所望の免疫反応を引き起こす(Jenkins他、Nature Biotechnol.、第14巻、975〜981ページ、1996年)。
i)標準的な遠心分離手続きを利用してPBMCを単離し、RPMI細胞培地の中に5×106細胞/mlの割合で懸濁させる;
ii)標準的な組織培養法によって標的細胞を増殖させ、生存率が90%を超える指数増殖期から回収し、RPMI細胞培地の中で洗浄し、100マイクロキュリーの51Crで標識し、細胞培地で2回洗浄し、細胞培地の中に105細胞/mlの密度で再び懸濁させる。
iii)上記の最終標的細胞懸濁液100マイクロリットルを96ウエル微量滴定プレートの各ウエルに移す;
iv)抗体を細胞培地の中で4000ng/mlから0.04ng/mlまで段階希釈し、得られた抗体溶液50マイクロリットルを96ウエル微量滴定プレートの標的細胞に添加し、上記の全濃度範囲をカバーする様々な抗体濃度を3通りテストする;
v)最大放出(MR)の対照として、標識した標的細胞を含有するプレート内の別の3つのウエルに、抗体溶液(上記のiv)の代わりに50マイクロリットルの2%(v/v)非イオン性洗浄剤水溶液(Nonidet、シグマ社、セントルイス)を入れる;
vi)自発的放出(SR)の対照として、標識した標的細胞を含有するプレート内の別の3つのウエルに、抗体溶液(上記のiv)の代わりに50マイクロリットルのRPMI細胞培地を入れる;
vii)次に、96ウエル微量滴定プレートを50×gで1分間にわたって遠心分離した後、4℃にて1時間にわたってインキュベートする;
viii)50マイクロリットルのPBMC懸濁液(上記のi)を各ウエルに添加してエフェクター標的細胞:標的細胞の比を25:1にし、プレートを、5%CO2雰囲気下で37℃にしたインキュベータに4時間にわたって入れる;
ix)各ウエルから無細胞の上清を回収し、実験で放出された放射線(ER)をγ線カウンタを用いて定量化する;
x)公式(ER − MR)/(MR − SR)×100に従って特異的溶解の割合を各抗体濃度について計算する(ただし、ERは、抗体の濃度に関して定量化された放射線の平均値(上記のix参照)であり、MRは、MRの対照(上記のv参照)に関して定量化された放射線の平均値(上記のix参照)であり、SRは、SRの対照(上記のvi参照)に関して定量化された放射線の平均値(上記のix参照)である)。
本発明の一実施形態によれば、上記疾患の治療に役立つ材料を含有する製品が提供される。この製品は、容器と、その容器の表面のラベル又はその容器に付随するパッケージ挿入物とを含んでなる。適切な容器としては、例えば、瓶、バイアル、注射器等がある。容器は、様々な材料(例えばガラスやプラスチック)で形成することができる。容器は、疾患を治療するための組成物を保持し、無菌アクセス・ポートを備えることができる(例えば容器は、皮下注入用の注射針によって穴を開けることのできるストッパが付いた静脈内溶液用の袋又はバイアルにすることができる)。組成物に含まれる少なくとも1つの活性剤は抗EGFR抗体である。ラベル又はパッケージ挿入物は、その組成物が選択した疾患(例えばEGFR受容体及び/又はEGFRリガンドの異常な活性化又は産生が関与する非悪性の疾患又は病気(例えば良性の超増殖性の疾患又は病気))の治療に使用されることを示している。さらに、製品は、(a)EGFRに結合してEGFRを過剰発現している細胞の増殖を抑制する第1の抗体を含んでなる組成物が中に収容される第1の容器と;(b)EGFRに結合してEGFR受容体のリガンド活性化を阻止する第2の抗体を含んでなる組成物が中に収容される第2の容器を含まれ得る。本発明のこの実施形態の製品はさらに、上の定義の項にある疾患又は病気のリストからの非悪性の疾患又は病気を第1の抗体組成物と第2の抗体組成物を用いて治療できることを示すパッケージ挿入物を含まれ得る。さらに、パッケージ挿入物は、(EGFRに結合してEGFR受容体のリガンド活性化を阻止する第2の抗体を含んでなる)組成物のユーザーに、前項で説明した抗体を用いた治療法や付随する治療薬(例えば化学療法剤、EGFR標的薬、抗血管新生剤、免疫抑制剤、チロシンキナーゼ阻害剤、抗ホルモン化合物、心臓保護物質、サイトカイン)のいずれかと組み合わせることの説明をしてもよい。或いは、又はそれに加えて、製品は、医薬的に許容し得る緩衝液(例えば注射用静菌水(BWFI)、リン酸緩衝化生理食塩水、リンゲル溶液、デキストロース溶液)を収容する第2(又は第3)の容器を含まれ得る。製品はさらに、商業的な観点やユーザーの観点から望ましい他の材料(例えば他の緩衝剤、希釈剤、充填剤、針、注射器)も含まれ得る。
材料と方法
相同性の大きな抗体アクセプタ・フレームワークの検索を、ラットICR62タンパク質配列をヒト生殖系列配列の集合とアラインメントさせた後、全てのカノニカル残基が機能しているレベルを維持しながら配列が最も一致したヒト配列を選択することによって実施した。ここでは、VBaseデータベースのVH1ファミリーからの配列1−eを重鎖のためのアクセプタ・フレームワーク配列として選択し、VBaseデータベースのVK1ファミリーからのA30配列を軽鎖のためのアクセプタ・フレームワーク配列として選択した。これら2つのアクセプタ・フレームワークに、ラットICR62の重鎖と軽鎖の可変領域の3つの相補性決定領域(CDR)及び/又はそのCDRの特異性決定残基をグラフトした。フレームワーク4領域は生殖系列遺伝子の可変領域の一部ではないため、その位置のアラインメントは個別に実施した。J重鎖に関してはH6領域を選択し、軽鎖に関してはJK2領域を選択した。設計した免疫グロブリンドメインの分子モデルから、Kabat CDR1の外側の1つの位置が、CDRの外側でヒトのアミノ酸残基ではなくマウスのアミノ酸残基を必要としている可能性のあることが明らかになった。マウスのアミノ酸残基をヒトのフレームワークに再び導入すると、いわゆる「復帰突然変異」が生じるであろう。例えばKabat27位のヒト・アクセプタ・アミノ酸残基(1−eのグリシン)を復帰突然変異によってチロシン残基にした。抗原の結合に残基が重要であることを示すため、復帰突然変異を含むか省略したヒト化抗体変異体を設計した。このヒト化抗体の軽鎖は、いかなる復帰突然変異も必要としなかった。タンパク質の配列を設計した後、そのタンパク質をコードするDNA配列を以下に詳述するようにして合成した。
ヒト・アクセプタ・フレームワークの復帰突然変異を(優れた抗原結合親和性又は抗体機能を維持する上で)重要な位置に導入する必要がないようにするため、天然のヒト生殖系列配列の重要な残基位置において、機能的ヒト化抗体のフレームワーク領域1(FR1)、フレームワーク領域1(FR1)と2(FR2)を合わせた領域、フレームワーク領域3(FR3)のいずれを、すでにドナー配列を有するか、ドナー残基と機能的に同等なアミノ酸残基を有するヒト抗体配列で置換できるかを調べた。その目的で、ラットICR62 VH配列のVHフレームワーク1、2、3を個別にヒト生殖系列配列とアラインメントさせた。ここでは、アクセプタ・フレームワークを選択するのに配列の最大一致を利用せず、いくつかの重要な残基の一致を調べた。これらの重要な残基には、いわゆるカノニカル残基が含まれるとともに、Kabatが定義するCDR1の外側に位置するが抗原の結合にはしばしば関与する27位、28位、30位(Kabat番号付け)の残基も含まれている。それに加え、重要な残基は、CDRと大きな相互作用を示す残基である。それは、分子モデルを利用して明らかにすることができる。FR1、FR2、FR3と置き換えるのに適切な配列として、IMGT配列であるIGHV1−58(登録番号M29809)、IGHV5−51(登録番号M99686)と、VH1ファミリーからのVBase配列1−02をそれぞれ選択した。簡単に説明すると、IGHV1−58は、Kabat27位と30位で有望なパターンを示したが、カノニカル71位の基準は満たしていない。IGHV5−51は一致残基71を有するため、このIGHV5−51のFR3を使用できよう。また、このIGHV5−51のFR1は望むFR1配列に近い。
ヒト化抗体のV領域のアミノ酸配列を設計した後、DNA配列を生成させた。個々のフレームワーク領域のDNA配列のデータは、ヒト生殖系列配列のデータベース(例えばIMGT又はVBase)で見つけた。CDR領域のDNA配列情報は、ラットICR62抗体に関して公開されている配列から取った(例えばPCT公開WO 95/20045を参照のこと)。これらの配列を用いて仮想的なDNA配列の全体を組み立てた。このDNA配列のデータが得られたため、サイレント突然変異を導入することによって診断用制限部位をこの仮想的な配列に導入し、制限エンドヌクレアーゼのための認識部位を作り出した。物理的DNA鎖を得るため、遺伝子を合成した(例えばWheeler他、1995年を参照のこと)。この方法では、一連のオリゴヌクレオチドがコード鎖に由来し、別の一連の配列が非コード鎖に由来するようにして、興味の対象となる遺伝子からオリゴ糖を設計した。各オリゴヌクレオチドの3’末端と5’末端(配列の最初と最後のヌクレオチドは除く)は、反対側の鎖に由来する2つのプライマーと常に相補的な配列になる。熱に対して安定なあらゆるポリメラーゼに適した反応緩衝液の中にこれらオリゴヌクレオチドを入れてMg2+、dNTP、DNAポリメラーゼを添加すると、各オリゴヌクレオチドは3’末端から伸長する。次に、1つのプライマーの新たに形成された3’末端を、反対側の鎖の次のプライマーとアニールし、鋳型に依存したDNA鎖の伸長に適した条件下で配列をさらに伸長させる。最終産物をクローニングし、大腸菌の中での増殖に適した従来からあるベクターに入れた。
キメラ(すなわち完全なラットV領域とヒトC領域)ヒト化抗EGFRの軽鎖と重鎖の発現ベクターを構成するため、(分泌のための)ヒト重鎖/軽鎖リーダー配列を可変領域DNA配列の上流に付加した。可変領域の下流では、分子生物学の標準的な方法を利用し、重鎖のためのIgG1の定常領域と軽鎖のためのκ定常領域を付加した。得られた完全な抗体重鎖/軽鎖DNA配列をMPSVプロモータの制御下でサブクローニングし、哺乳動物の発現ベクターの合成ポリA部位の上流に入れた。それぞれのベクターは、EBV OriP配列を有する。
PNGアーゼFという酵素を用いた消化によってオリゴ糖を抗体から放出させた。抗体は、PVDF膜に固定化されているか、溶液中に存在している。
PVDF(Immobilon P、ミリポア社、ベッドフォード、マサチューセッツ州)膜を用いて製造した96ウエルのプレートのウエルを100μlのメタノールで湿らせた後、マルチスクリーン真空マニホールド(ミリポア社、ベッドフォード、マサチューセッツ州)を真空にしてその液体をPVDF膜を通過させた。PVDF膜を300μlの水で3回洗浄した。次にウエルを50μlのRCM緩衝液(8Mの尿素、360mMのトリス、3.2mMのEDTA、pH8.6)で洗浄した。10μlのRCM緩衝液を含有するウエルに30〜40μgの抗体を装填した。真空にすることによってウエルの中の液体を膜を通過させた後、膜を50μlのRCM緩衝液で2回洗浄した。0.1Mのジチオトレイトールを含むRCMを50μl添加し、37℃にて1時間にわたってインキュベーションすることによってジスルフィド架橋を還元した。
2mMのトリス(pH7.0)の中で40〜50μgの抗体を2.5mUのPNGアーゼF(グライコ社、米国)と混合して最終体積を25μlにし、この混合物を37℃にて3時間にわたってインキュベートした。
放出されたオリゴ糖を含有する酵素消化産物を室温にてさらに3時間にわたってインキュベートした。酢酸を添加して最終濃度を150mMにした後、マイクロ−バイオ−スピン・クロマトグラフィ・カラム(バイオラド社、スイス国)に装填した0.6mlの陽イオン交換樹脂(AG50W-X8樹脂、水素形態、100〜200メッシュ、バイオラド社、スイス国)を通過させ、陽イオンとタンパク質を除去した。得られたサンプル1μlをステンレス鋼製の標的プレートに付着させ、そのプレート上で1μlのsDHBマトリックスと混合した。sDHBマトリックスは、2mgの2,5−ジヒドロキシ安息香酸+0.1mgの5−メトキシサリチル酸を含む1mlのエタノール/10mMの塩化ナトリウム水溶液(1:1(v/v))に溶かすことによって調製した。サンプルを風乾させ、0.2μlのエタノールを添加し、最後にサンプルを空気中で再結晶させた。
質量スペクトルを得るのに用いたMALDI/TOF質量分析器は、Voyager Elite(パースペクティブ・バイオ系ズ社)であった。この装置は直線配置で作動させ、加速電圧を20kV、遅延時間を80ナノ秒にした。イオンの質量を特定するのに基準オリゴ糖を用いた外部較正を利用した。200個のレーザー・ショットからのスペクトルを合計して最終スペクトルを得た。
フローサイトメトリーに基づくアッセイを利用し、A431ヒト上皮細胞系列のヒト上皮増殖因子受容体(EGFR、文献ではHER−1又はErbB1とも呼ばれる)に対する精製したモノマー・ヒト化抗体変異体の結合をテストした。(例えばA431ヒト細胞系列からの)200,000個の細胞を含む180μlのFACS緩衝液(2%FCSと5mMのEDTAを含有するPBS)を5mlのポリスチレン製チューブに移し、10倍に濃縮した抗EGFR抗体(一次抗体)サンプル(最終濃度1〜5000ng/ml)又はPBSだけを20μl添加した。サンプルを軽く混合した後、チューブを暗所で4℃にて30分間にわたってインキュベートした。その後、サンプルをFACS緩衝液で2回洗浄し、300×gで3分間かけてペレット化した。上清を吸引して除去し、細胞を50μlのFACS緩衝液の中に採取し、2μlの二次抗体(抗Fc特異的F(ab’)2−FITC断片(ジャクソン・イムノ・リサーチ・ラボラトリーズ、米国))を添加し、チューブを4℃にて30分間にわたってインキュベートした。サンプルをFACS緩衝液で2回洗浄し、500μlのFACS緩衝液の中に採取してフローサイトメトリーによって分析した。結合は、抗体の濃度に対して蛍光の幾何学的平均をプロットすることによって調べた。
電気穿孔(280V、950μF、0.4cm)により、FcγRIIIA−Val158のα鎖とγ鎖をコードする発現ベクターをCHO細胞にトランスフェクトした。6μg/mlのピューロマイシンを添加することによってトランスフェクタントを選択し、106個の細胞につき10μlのFITC共役抗FcγRIIIA 3G8モノクローナル抗体(BDバイオサイエンシーズ社、アルシュヴィル/スイス国)を用いたFACSによって安定なクローンを分析した。FcγRIIIA−Val158を発現しているCHO細胞にIgG1を結合させた。簡単に説明すると、抗FcγRIIIA 3G8F(ab’)2断片(アンセル社、ベイポート、ミネソタ州/米国)を10μg/mlの濃度で添加して抗体糖変異体(3μg/ml)の結合と競合させた。抗体変異体の結合を示す蛍光の強度をFACSCalibur(BDバイオサイエンシーズ社、アルシュヴィル/スイス国)で測定した。
ヒト末梢血単核細胞(PBMC)をエフェクター細胞として使用し、Histopaque-1077(シグマ・ディアグノスティクス社、セント・ルイス、MO63178、米国)を製造者の指示に実質的に従って用いて調製した。簡単に説明すると、ヘパリン処理した注射器を用いて健康なボランティアから静脈血を採取した。その血をPBS(Ca2+又はMg2+を含まない)を用いて1:0.75〜1.3に希釈し、Histopaque-1077の上で層状にした。その勾配をこわさないようにして室温(RT)にて400×gで30分間にわたって遠心分離した。PBMCを含有する内側相を回収し、PBS(2つの勾配からの細胞ごとに50ml)で洗浄し、RTにて300×gで30分間にわたって遠心分離することによって回収した。ペレットをPBSの中に再び懸濁させた後、PBMCをカウントし、RTにて200×gで30分間にわたって遠心分離することによって2回目の洗浄を行なった。次に、その後の手続きのため、細胞を適切な培地の中に再び懸濁させた。
結果と考察
抗体変異体I−HHA、I−HHB、I−HHC、IHLA、I−HLB、I−HLA1、I−HLA2、I−HLA3、I−HLA4、I−HLA5、I−HLA6、I−HLA7、I−HLA8、I−HLA9、I−HHD、I−HHE、I−HHF、I−HHGがキメラICR62軽鎖又はヒト化ICR62軽鎖(I−KA、I−KB、I−KC)と複合体化したもののヒトEGF−受容体への結合と、親キメラ抗体ch−ICR62のヒトEGF−受容体への結合を比較することで、全ての抗体が、1桁の範囲内で似たEC50の値を持つことがわかる。I−HHAだけが、著しく小さな結合活性を有する(図2参照)。図1は、個々のキメラICR62(ch−ICR62)ポリペプチド鎖をヒト化ICR62構造体I−HHC及びI−KBとそれぞれ組み合わせたときの機能的活性を示している。この実験では、ch−ICR62の軽鎖又は重鎖、又は両方の鎖を上記のヒト化構造体で置き換えた。その結果から、VH/VL界面の形成がマウス抗体とヒト化構造体のどちらでもうまくいくように見える。
VL:Kabat2位:Ileがおそらく必要。
Kabat71位:Ile又はPheが許容される。
VH:24位:Gly、Thr、Ala、Val、Serが許容される。
26位:Glyが許容される。
29位:Phe、Ile、Leu、Val、Serが許容される。
34位:Ile、Met、Leu、Val、Trp、Tyr、Thrが許容される。
71位:Ala、Leu、Val、Thrが許容される。
94位:Arg、Gly、Asn、Lys、Ser、His、Thr、Alaが許容される。
図9には、キメラICR62抗体の様々な糖形態とヒト化変異体I−HLA4について抗体依存性細胞毒性(ADCC)を比較した結果を示す。異なる糖形態は、糖改変されていない(WT)、糖形態1(G1)、糖形態2(G2)いずれかの記号によって示す。「G1」は、GnTIIIとの同時発現による抗体の糖改変を意味する。「G2」は、GnTIII及びManIIとの同時発現による抗体の糖改変を意味する。「WT」は、糖改変されていない抗体を意味する。ヒト化された全ての構造体の軽鎖はI−KC変異体であり、記号で明示はしなかった。
カニクイザルに静脈内投与(ボーラス)することによる毒性の予備研究 − 生物分析
糖改変された抗EGFRのアッセイ
この生物分析では、以下に示すプロトコルに記載したようにして抗EGFR(この抗EGFRは、重鎖I−HHB遺伝子と軽鎖I−KC遺伝子を有する抗体発現ベクターを上記のようにしてトランスフェクトした培地中の哺乳動物の細胞から産生させた後、上記のようにして精製した、糖改変された組換抗EGFR抗体である)を静脈内投与(ボーラス)した後のカニクイザルからのサンプルに含まれる抗EGFRの測定について説明する。サルの血清サンプルを合計で78個、使用するまで約−20℃で凍結させて保管した。
目的:本研究の目的は、カニクイザルに静脈内投与(ボーラス)して8週間の回復期間が経過した後のグリコ−mAb(抗EGFR)の全身毒性能力を評価することである。
ヒトの研究では1.5〜7.5mg/kgが想定範囲である(7.5mg/kgは、ヒトでの同様の化合物についての対応する投与量である)。
プレートをウエル1つにつき100μlのコーティング溶液(5μlのヤギ抗ヒトIgG(サルの吸着されたIgG、ザ・バインディング・サイト社、イギリス国)を1.495μlの炭酸水素塩緩衝液(0.05M、pH9.6)に添加したもの)で覆い、室温にて約2時間にわたってインキュベートした。プレートをウエル1つにつき400μlの洗浄溶液(PBS(シグマ・ケミカル社、イギリス国)、0.01%(v/v)トリトン−X100(シグマ・ケミカル社、イギリス国))で3回洗浄した後、乾燥させた。
試験サンプルの分析
上述のプロトコルに従って作製した78個のサル血清サンプルについて、抗EGFRの濃度をイムノアッセイ法(ELISA)で測定した。その結果を以下の表19〜表21に示す。
カニクイザルへの静脈内(ボーラス)投与による予備的毒性研究 − トキシコキネティックス
28日間の毒性研究の1日目、8日目、15日目、22日目にカニクイザルの3つの群(各群にオス1匹とメス1匹)に抗EGFRを静脈内ボーラス投与し、その動物の全身への抗EGFRの曝露を評価した。最初の投与量を決定した後、イムノアッセイ法によってサンプル中の抗EGFRの血清濃度を672時間まで集めた。設計濃度−時間データの薬物動態分析によって以下の薬物動態パラメータが得られた。
予備毒性研究の1日目、8日目、15日目、22日目に、1匹のオスと1匹のメスのカニクイザルからなる3つの群に静脈内ボーラス投与によって1.5、4.5、12mg/kg/回の投与レベルで抗EGFRを投与した。1日目に投与した後、1、4、12、24、72、120時間の時点で各動物から血液サンプルを採取した。さらに、8日目、15日目、22日目の投与前と投与してから1時間後と、1日目に最初に投与してから672時間後にサンプルを採取した。分離した血清を約−20℃で凍結させた後、イムノアッセイ法によって抗EGFRの血清濃度を分析した。
AUC:時間を無限大まで取ったときの血清濃度−時間曲線下面積
AUC168:168時間という投与期間の間の血清濃度−時間曲線下面積
BLQ:定量化限界未満
ca:約
CL:全血清クリアランス
Cmax:最大血清濃度
F:メス
k:最終速度定数
M:オス
t1/2:最終半減期
Tmax:Cmaxになる時間
Vss:定常状態における分布の体積
増加したFc−FcγRIII受容体結合親和性と増加したADCCにするためにFc操作された抗EGFR抗体であるグリコ−mAb(抗EGFR)を上記のようにして産生させ、精製し、特徴を明らかにした。簡単に説明すると、I−HHB抗体重鎖を発現させるためのプラスミドDNAベクターと、I−KC抗体軽鎖を発現させるためのプラスミドDNAベクターと、GnT−IIIを発現させるためのプラスミドDNAベクターと、ManIIを発現させるためのプラスミドDNAベクターをHEK−293−EBNA細胞に同時にトランスフェクトすることによって抗体を産生させた。上記のトランスフェクション法を線形にスケールアップし、Tフラスコではなくローラー・ボトルの中でトランスフェクト細胞の単層を培養した。精製プロセスには、上記のサイズ排除クロマトグラフィ・ステップの直前にQセファロース・マトリックスを通過させる追加の陽イオン交換クロマトグラフィ・ステップが含まれていた。
抗EGFRの最大血清濃度(Cmax)とそれが起こる時点(Tmax)は観測値であった。168時間の投与間隔における抗EGFRの血清濃度−時間曲線下面積(AUC168)は、直線的台形規則によって推定した。AUC168値の計算では、時刻ゼロにおける抗EGFRの血清濃度は、最初の2つのサンプリング時刻に基づき、対数−直線回帰分析を利用して逆外挿によって推定した。しかし血清濃度がこの期間に低下しない場合には、時刻ゼロにおける血清濃度は、最初のサンプリング時点での濃度と等しいと見なした。時間を無限大まで取ったときの血清濃度−時間曲線下面積(AUC)は、以下の式:
AUC =AUC168 + Clast/k
によって推定した。ただしClastは、定量化可能な最後のサンプリング点における予想血清濃度であり、kは最終速度定数である。
1.最終データ点は、(目視によると)一本の直線のまわりにランダムに分布しているように見えた。
2.回帰のために最低で3つのデータ点が利用できた。
3.回帰係数は≧0.95であり、説明される分散の割合は≧0.90であった。
4.回帰のために選択したデータ点が中に含まれている間隔は、半減期そのものの少なくとも2倍であった。
1日目、8日目、15日目、22日目にグリコ−mAb抗EGFRを静脈内ボーラス注射したカニクイザルの大腿静脈から血液サンプルを採取した。一晩にわたって絶食させた後、投与に使用しない腕からサンプルを採取した(死亡した個体ではない)。サンプル(抗凝固剤としてリチウムヘパリンを用いた)について、治療前と、2回目の投与の3日後と、終了時に、以下のパラメータを調べた:
アルカリホスファターゼ
アラニンアミノ−トランスフェラーゼ
アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ
ビリルビン − 合計
尿素
クレアチニン
グルコース
コレステロール − 合計
トリグリセリド
ナトリウム
カリウム
塩化物
カルシウム
リン
全タンパク質
タンパク質の電気泳動図
アルブミン/グロブリンの比
1)抗凝固剤としてEDTAを使用
ヘマトクリットヘモグロビン濃度(Hct)
赤血球数(RBC)
網状赤血球(Retic)
平均赤血球ヘモグロビン(MCH)
平均赤血球ヘモグロビン濃度(MCHC)
平均赤血球容積(MCV)
全白血球数(WBC)
白血球分画
血小板数(Plt)
血液形態の異常
赤血球大小不同症
小赤血球症
大赤血球症
血色素減少症
血色素増加症
2)抗凝固剤としてクエン酸塩を使用
プロトロンビン時間(PT)
活性化部分トロンボプラスチン時間(APTT)
12mg/kg/日を投与されたメスのサルで胆管周囲炎(胆管の周囲の結合組織の炎症)が報告されたが、この症状は他のどのメスとオスのサルでも見られなかった。この知見は、グリコ−mAb(抗EGFR)を用いた治療と関係している可能性があるが、このように少数の動物では有意であるか否か確かでない。他のあらゆる知見は同じであり、毒物学的に有意でないと判断した。
個々の動物に関する病理所見を以下の表36に示す。
注射部位には治療の効果はなく、どの臨床的知見もグリコ−mAb(抗EGFR)を用いた治療と関係しているとは判断されなかった。体重変化は通常予想される範囲内であった。巨視的検査では治療と関係すると見なされる知見はなく、動物の臓器の重量は通常予想される範囲内であった。結論として、1.5、4.5、12mg/kg/回での治療はよく許容され、全身毒性の明らかな知見はなかった。
軽鎖CDRの変更:特異性決定残基の決定
重鎖CDRの変更:特異性決定残基の決定
Claims (61)
- ラットICR62モノクローナル抗体の1又は2以上の相補性決定領域(CDR)の1又は2以上の特異性決定残基(SDR)と、異種ポリペプチドに由来する配列とを含んでなる抗原結合分子(ABM)であって、EGFRに特異的に結合するとともに、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35、配列番号37、配列番号39、配列番号43、配列番号45、配列番号49、配列番号51、配列番号121からなるグループの中から選択される配列を有さないABM。
- 前記1又は2以上のSDRが、1又は2以上の重鎖CDR内に存在する、請求項1記載のABM。
- 前記1又は2以上の重鎖SDRが、Kabat29位のフェニルアラニン、Kabat52位のアスパラギン、Kabat56位のチロシン、及びKabat100b位のバリンからなる群より選択される、請求項2記載のABM。
- 前記1又は2以上の重鎖SDRが、Kabat56位のチロシン及びKabat100b位のバリンを含んでなる、請求項3記載のABM。
- 前記1又は2以上の重鎖SDRが、Kabat29位のフェニルアラニン、Kabat52位のアスパラギン、Kabat56位のチロシン、Kabat100b位のバリンである、請求項3記載のABM。
- 前記1又は2以上のSDRが、1又は2以上の軽鎖CDR内に存在する、請求項1記載のABM。
- 前記1又は2以上の軽鎖SDRが、Kabat50位のアスパラギンを含んでなる、請求項6記載のABM。
- 前記1又は2以上の軽鎖SDRが、Kabat34位のアスパラギン及びKabat50位のアスパラギンを含んでなる、請求項6記載のABM。
- ラットICR62抗体のCDR、或いは、CDRの少なくともSDRを有するその変異体又は切断形態を、少なくとも2つ含んでなる、請求項1記載のABM。
- ラットICR62抗体のCDR、或いは、CDRの少なくともSDRを有するその変異体又は切断形態を、少なくとも3つ含んでなる、請求項9記載のABM。
- ラットICR62抗体のCDR、或いは、CDRの少なくともSDRを有するその変異体又は切断形態を、少なくとも4つ含んでなる、請求項9記載のABM。
- ラットICR62抗体のCDR、或いは、CDRの少なくともSDRを有するその変異体又は切断形態を、少なくとも5つ含んでなる、請求項9記載のABM。
- ラットICR62抗体のCDR、或いは、CDRの少なくともSDRを有するその変異体又は切断形態を、少なくとも6つ含んでなる、請求項9記載のABM。
- ラットICR62抗体のCDRが、1又は2以上のアミノ酸位置に置換を有し、前記ABMが、未置換のABMと比べて結合活性を保持する、請求項9〜13の何れか一項に記載のABM。
- ラットICR62抗体のCDRが、特異性決定残基以外の任意の位置に置換を有する、請求項14記載のABM。
- ラットICR62抗体のCDRが、特異性決定残基以外の全ての位置に置換を有する、請求項15記載のABM。
- 前記CDRが、Chothia重鎖CDR1のKabat27位、28位、29位、Kabat重鎖CDR1の31位、Kabat重鎖CDR2のKabat52位、52a位、53位、57位、Kabat重鎖CDR3のKabat102位のうちの1又は2以上に置換を有する、請求項15記載のABM。
- 前記CDRが、Kabat軽鎖CDR1のKabat30位、32位、Kabat軽鎖CDR2のKabat51位、52位、53位、56位、Kabat軽鎖CDR3のKabat94位のうちの1又は2以上に置換を有する、請求項17記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約10〜約0.001倍未満の割合で増加する、請求項1〜18の何れか一項に記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約10〜約1倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約10〜約5倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約5〜約0.1倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約5〜約2倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約3〜約1倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約2倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約1倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約0.1倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 結合に関するEC50濃度が、未置換のABMと比べて、約0.001倍未満の割合で増加する、請求項19記載のABM。
- 配列番号128、配列番号129、配列番号130、配列番号131、配列番号132、配列番号133、配列番号134、配列番号135、配列番号136、配列番号137、配列番号138、配列番号139、配列番号140、配列番号141、配列番号142、配列番号143、配列番号144、配列番号145、配列番号146、配列番号147からなる群から選択される配列を有するポリペプチドを含んでなる、請求項1記載のABM。
- ラットICR62モノクローナル抗体の変化した重鎖CDRと、1又は2以上のヒト生殖系列可変領域遺伝子配列に由来する重鎖フレームワーク領域とを含んでなる免疫グロブリン重鎖可変領域をコードする単離ポリペプチドであって、前記変化した重鎖CDRが、27、28、29、30、31、32、33、34、35、52、52a、53、54、55、57、58、59、60、61、62、63、64、65、95、96、97、98、99、100、100a、101、102からなる群から選択されるKabat位、又はこれらの任意の組み合わせの位置に1又は2以上のアミノ酸置換を有するとともに、前記ポリペプチドが抗原結合分子の一部として、ヒトEGFRに特異的に結合する、ポリペプチド。
- 前記変化した重鎖CDRが、Kabat27位、28位、29位、31位、52位、53位、54位、58位、102位に1又は2以上のアミノ酸置換を有する、請求項30記載のポリペプチド。
- 前記変化した重鎖CDRが、Kabat27位、28位、31位、53位、54位、58位に1又は2以上のアミノ酸置換を有する、請求項30記載のポリペプチド。
- 前記変化した重鎖CDRが、Kabat及びChothia重鎖CDR内のSDRを除くあらゆる位置にアミノ酸置換を有する、請求項30記載のポリペプチド。
- 前記変化した重鎖CDRが、Kabat及びChothia重鎖CDR内のKabat位置29位、52位、56位、100b位を除くあらゆる位置にアミノ酸置換を有する、請求項30記載のポリペプチド。
- ラットICR62モノクローナル抗体の変化した軽鎖CDRと、1又は2以上のヒト生殖系列可変領域遺伝子配列に由来する軽鎖フレームワーク領域とを含んでなる免疫グロブリン軽鎖可変領域をコードする単離ポリペプチドであって、変化した軽鎖CDRが、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、51、52、53、54、55、56、89、90、91、92、93、94、95、96、97からなる群から選択されたKabat位、又はこれらの任意の組み合わせの位置に1又は2以上のアミノ酸置換を有するとともに、前記ポリペプチドが抗原結合分子の一部として、ヒトEGFRに特異的に結合する、ポリペプチド。
- 変化した軽鎖CDRが、Kabat及びChothia軽鎖CDR内のSDRを除くあらゆる位置にアミノ酸置換を有する、請求項35記載のポリペプチド。
- 変化した軽鎖CDRが、Kabat及びChothia軽鎖CDR内のKabat位置34位及び50位を除くあらゆる位置にアミノ酸置換を有する、請求項35記載のポリペプチド。
- 請求項30〜37の何れか一項に記載のポリペプチドをコードする単離ポリヌクレオチド。
- 配列番号128、配列番号129、配列番号130、配列番号131、配列番号132、配列番号133、配列番号134、配列番号135、配列番号136、配列番号137、及び配列番号138からなる群から選択される配列を含んでなるポリペプチドをコードする単離ポリヌクレオチドであって、前記ポリペプチドが抗原結合分子の一部として、ヒトEGFRに特異的に結合する、ポリヌクレオチド。
- 配列番号139、配列番号140、配列番号141、配列番号142、配列番号143、配列番号144、配列番号145、配列番号146及び配列番号147からなる群から選択される配列を含んでなるポリペプチドをコードする単離ポリヌクレオチドであって、前記ポリペプチドが抗原結合分子の一部として、ヒトEGFRに特異的に結合する、ポリヌクレオチド。
- 請求項38〜40の何れか一項に記載のポリヌクレオチドによりトランスフェクトされた宿主細胞。
- 請求項38〜40の何れか一項に記載のポリヌクレオチドを含んでなるベクター。
- 複製クローニングベクターである、請求項42記載のベクター。
- 発現ベクターである、請求項42記載のベクター。
- 請求項42〜44の何れか一項に記載のベクターを含んでなる宿主細胞。
- ヒトEGFRに結合するラットICR62モノクローナル抗体と競合し得る抗原結合分子を作製する方法であって、
(a)請求項41又は請求項45に記載の宿主細胞を培地中、抗原結合分子をコードする1又は2以上のポリヌクレオチドを発現させる条件下で培養する工程;及び
(b)前記抗原結合分子を回収する工程を含んでなる方法。 - 請求項30〜37の何れか一項に記載のポリペプチドを含んでなるABM。
- Fc領域を含んでなる、請求項1〜29、47の何れか一項に記載のABM。
- Fc領域が糖改変され、変化したオリゴ糖構造を有する、請求項48記載のABM。
- Fc領域におけるフコース残基数が、対応する非糖改変ABMと比べて少ない、請求項49記載のABM。
- Fc領域が糖改変されることにより、対応する非糖改変ABMと比べて、エフェクター機能が増大し、又はFc受容体結合親和性が増大している、請求項48記載のABM。
- 対象に治療有効量を投与した場合に、臨床的に有意なレベルの毒性を引き起こさない、請求項1〜29、46〜51の何れか一項に記載のABM。
- 請求項1〜29、46〜52の何れか一項に記載のABMと、医薬的に許容し得る担体とを含んでなる組成物。
- 対象においてEGFRを発現する細胞を標的とする方法であって、その対象に請求項53記載の組成物を投与する工程を含んでなる方法。
- 前記細胞がEGFRを過剰に発現している、請求項54記載の方法。
- 前記対象におけるEGFR媒介性細胞シグナル伝達の遮断により治療し得る病気を治療するために実施される、請求項54記載の方法。
- EGFR媒介性細胞シグナル伝達の遮断により治療し得る病気を治療するための医薬の製造に使用される、請求項1〜29、46〜52の何れか一項に記載のABM。
- EGFR媒介性細胞シグナル伝達の遮断により治療し得る病気を治療するための医薬の製造における、請求項1〜29、46〜52の何れか一項に記載のABMの使用。
- 前記病気が細胞増殖疾患である、請求項54記載の方法、請求項57記載のABM、又は請求項58記載の使用。
- 前記細胞増殖疾患ががんである、請求項59記載の方法、ABM、又は使用。
- 前記がんが、乳がん、膀胱がん、頭部及び頸部のがん、皮膚がん、膵臓がん、肺がん、卵巣がん、直腸がん、前立腺がん、腎臓がん、脳腫瘍からなる群から選択される、請求項60記載の方法、ABM、又は使用。
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