JP2010520910A - 癌の治療のためのモノクローナル抗体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌及び肝細胞癌細胞などの腫瘍関連疾患を含む、GT468を発現する細胞に関連する疾患を治療する及び/又は予防するための治療薬として有用な抗体を提供する。

Description

抗体に基づく癌治療は、臨床現場に導入されて成功を収め、この10年間に腫瘍学における最も有望な治療薬として浮上してきた。
癌のための抗体による治療は、従来の薬剤と比較してより高い特異性とより低い副作用プロファイルの潜在的可能性を備える。その理由は、抗体による正常細胞と腫瘍細胞の正確な識別、及びそれらの作用形態が、補体活性化及び細胞傷害性免疫細胞の動員のような、より毒性の低い免疫学的抗腫瘍機序に基づくという事実である。
抗体治療の標的は、正常細胞と腫瘍細胞の適切な識別のための基礎を形成する、特定の性質を有する必要がある。明らかに、腫瘍細胞に排他的に限定され、且つ正常組織では全く検出不能である標的は、効率的で安全な抗体治療の開発にとって理想的である。別の態様では、高レベルの過剰発現が治療ウインドウと低い副作用のための基礎であり得、これは、遺伝子増幅の結果として抗体トラスツズマブ(Herceptin)の良好な標的である、ヒト上皮増殖因子受容体2型(HER−2)に例示される。
腫瘍治療のための既に認可されているか又は臨床開発中かのいずれかである抗体の他の標的は、腫瘍細胞上での標的分子の数的な過剰発現に基づかない、異なる性質を有する。プロテオグリカンMUC−1に対する抗体の場合は、標的の骨格内のペプチドリピートエピトープを腫瘍細胞において低グリコシル化し、それによって正常な対応物に変化させる。CD20に対する抗体(リツキシマブ)、CD52に対する抗体(Campath−1H)及びCD22(エプラツズマブ)に対する抗体の場合、抗体標的は腫瘍細胞と正常リンパ球で同等の発現レベルを有する。この場合、標的陰性幹細胞が正常なリンパ球レパートリーを回復するので、抗体による正常細胞の除去は耐容される。抗体標的の差次的なアクセス可能性の他の例は、癌胎児性抗原(CEA)及びカルボアンヒドラーゼIX(CA9)である。どちらの抗原も、それぞれ結腸及び腎臓の正常上皮で発現される。しかし、放射能標識したイメージング抗体は腫瘍組織と正常組織をはっきりと識別し、細胞傷害性抗体は耐容性良好である。これはおそらく、IgG抗体がアクセスできない正常上皮組織の管腔側でのCA9とCEAの限定発現によるものであると考えられる。抗原上皮細胞接着分子(Ep−CAM)もこのカテゴリーに属する。上皮細胞に対する同型細胞接着分子として、Ep−CAMは細胞間隙に局在する。興味深いことに、高親和性の抗Ep−CAM抗体は非常に毒性が強いが、中間親和性抗体は耐容性良好である。これは、正常細胞上でのEp−CAM標的のアクセス可能性を示唆するが、同時に抗体結合の動態が治療ウインドウを開き得ることを示す。
8つの抗体が腫瘍疾患の治療のために承認されているが、それらの大部分はリンパ腫及び白血病においてである(Adams,G.P.& Weiner,L.M.(2005)Nat.Biotechnol.23,1147−1157)。固形癌は癌に起因する死亡の90%以上を占めるが、3つのmAb、すなわちHerceptin、Avastin及びErbituxだけが固形癌タイプを対象とする。実質的に残る医学上の必要性、承認済のmAbが既に提供してきた重要な臨床的有意性、及びそれらの相当数の商業的成功の全体が、広範な患者群のための抗体による治療を開発するだけにとどまらず、それらの効果を改善することも視野に入れた革新的なアプローチの波の原動力となった(Brekke,O.H.& Sandlie,I.(2003)Nat.Rev.Drug Discov.2,52−62;Carter,P.(2001)Nat.Rev.Cancer 1,118−129)。
次世代の機能的に改良された抗体による癌治療の到来のために克服すべき課題の1つは、好ましい毒性/効果プロフィールにとっての鍵である、適切な標的分子の選択である。
正常組織でそれらの標的を発現することにより、固形癌の治療のために使用できる現在の抗体は、抗体分子内に組み込まれた作用形態の累積的な力を十分に引き出せてはいない。例えば、Herceptinの標的であるHer2/neuは、心筋を含む多くの正常ヒト組織において発現される(Crone,S.A.,Zhao,Y.Y.,Fan,L.,Gu,Y.,Minamisawa,S.,Liu,Y.,Peterson,K.L.,Chen,J.,Kahn,R.,Condorelli,G.et al.(2002)Nat.Med.8,459−465)。結果として、Herceptinは低い免疫学的効力を有するように設計され、最大有効量で投与することはできない。というのは、そうしなければ許容できない毒性が生じるからである。この「潜在的に鋭利なナイフの鈍化(blunting of a potentially sharp knife)」はHerceptinの治療効果を制限する。
毒性に関連する正常組織での発現がないことに加えて、腫瘍細胞の表面での強固な高発現及び腫瘍促進機能の表出は、理想的な抗体標的にとっての望ましい特徴である(Houshmand,P.& Zlotnik,A.(2003)Curr.Opin.Cell Biol.15,640−644)。
癌の抗体治療のための新たな標的の発見に向けて統合的なデータ検索と実験的検証アプローチを使用して、我々はGT468を同定した。GT468は胎盤特異的遺伝子であり、他のいかなる正常ヒト組織においても検出可能には発現されない。しかし、様々な腫瘍型、特に乳癌ではしばしば異常活性化され、高発現される。MCF−7及びBT−549乳癌細胞におけるRNAiを介したGT468のサイレンシングは、運動、移動及び浸潤を大きく妨げ、G1/S細胞周期ブロックを誘導して、増殖をほぼ完全に廃する。GT468のノックダウンは、サイクリンD1の発現低下及びAKTキナーゼの低リン酸化と関連している。さらに、GT468は癌細胞の表面に局在し、この分子の生物学的機能に拮抗する抗体がアクセス可能である。
GT468は、それを治療用抗体にとっての極めて魅力的な標的にするいくつかの性質を有する。妊娠のような例外的な状態においてのみヒトの体内で出現する細胞系譜の分化抗原であるので、おそらく自己抗原がそうであるように、健常な毒性関連組織では存在しない。様々な腫瘍実体におけるその高い存在率の故に、幅広い患者がGT468ターゲティング療法による治療に適する。例えば乳癌の場合は、患者の82%がこの標的を担持する。この癌タイプの治療のために使用可能な唯一のmAbであるHerceptinの標的、Her2/neuは、対照的に、乳癌患者の20〜25%においてのみ過剰発現される(Slamon,D.J.,Godolphin,W.,Jones,L.A.,Holt,J.A.,Wong,S.G.,Keith,D.E.,Levin,W.J.,Stuart,S.G.,Udove,J.,Ullrich,A.et al.(1989)Science 244,707−712)。肺癌及び胃癌に関しては、それぞれ症例の42%及び58%においてGT468が発現されるが、これらの癌タイプでは適切な標的がないため、これまでのところ認可されたmAb治療はない。
GT468は生細胞上の抗体によって薬剤化可能(drugable)であり、そのような抗体は、増殖阻害などの抗腫瘍作用を促進し得る。GT468は増殖に関与するだけでなく、細胞の運動、移動及び浸潤にも関わる。最も興味深いことは、これらの属性すべてが、腫瘍表現型に実質的に寄与するのみならず、同時にヒト栄養芽層の固有の性質でもあって、その生理的な特徴は速やかに成長して、子宮組織に効率良く侵入することである。ADCC及びCDCなどの免疫エフェクター機能を媒介する潜在能に加えてこれらの機能すべてに同時に干渉する、GT468に対するmAbが人工的に工作できると予想される。
本発明は、一般に、癌、特に乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌、肝細胞癌、結腸癌、膵癌、食道癌、頭頸部癌、腎癌、前立腺癌及び肝癌などの腫瘍関連疾患を含む、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞に関連する疾患を治療する及び/又は予防するための治療薬として有用な抗体を提供する。
1つの態様では、本発明は、GT468に結合する能力を有する抗体に関する。好ましくは、抗体は細胞表面に位置するGT468に結合する能力を有し、好ましくはGT468の細胞外ドメイン内に、好ましくはGT468のアミノ酸残基23〜212内に位置する1又はそれ以上のエピトープに結合し、最も好ましくは配列番号3〜10及び35〜79のアミノ酸配列の1つの中に位置するエピトープに結合する。1つの好ましい実施形態では、抗体は配列番号3〜10及び35〜79のアミノ酸配列の1又はそれ以上に特異的である。様々な実施形態では、抗体は、配列番号2のアミノ酸29〜119、好ましくはアミノ酸29〜212、より好ましくはアミノ酸23〜212を含むペプチドに結合する能力を有する。好ましくは、抗体は癌細胞、特に上記の癌タイプの細胞に結合し、好ましくは、非癌性細胞には実質的に結合しない。好ましくは、癌細胞のような、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞への該抗体の結合は、該細胞の死滅を媒介する及び/又は運動、移動、浸潤及び増殖などの、そのような細胞の1又はそれ以上の活性を阻害する。好ましくは、抗体は該細胞の死滅を媒介する及び/又は該細胞の増殖を阻害する。
本発明の抗体による細胞の死滅及び/又は細胞の1又はそれ以上の活性の阻害、特に細胞増殖の阻害は、好ましくは該細胞によって発現されるGT468への抗体の結合によって及び/又は該細胞の表面と結合することによって誘導される。そのような細胞の死滅及び/又は細胞の1又はそれ以上の活性の阻害は、本明細書において記載されるように治療的に利用できる。特に、細胞の死滅及び/又は細胞の増殖の阻害は、癌を治療する又は予防するために利用できる。細胞の運動、移動、浸潤及び/又は増殖の阻害は、癌、特に癌の転移及び癌細胞の転移拡散を治療する又は予防するために利用できる。
GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞は、好ましくは癌細胞であり、特に、腫瘍形成性乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌、肝癌、結腸癌、膵癌、食道癌、頭頸部癌、腎癌及び前立腺癌細胞から成る群より選択される。
好ましくは、本発明の抗体は、補体依存性細胞傷害(CDC)を介した細胞溶解、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を介した細胞溶解、アポトーシス、同型接着、及び/又は貪食作用を誘導することによって、好ましくはCDCを介した細胞溶解及び/又はADCCを介した細胞溶解を誘導することによって細胞の死滅を媒介する。
1つの実施形態では、本発明の抗体はCDCを介した細胞の溶解を誘導しない。
好ましくは、ADCCを介した細胞の溶解はエフェクター細胞の存在下で起こり、エフェクター細胞は、特定実施形態では、単球、単核細胞、NK細胞及びPMNから成る群より選択され、また貪食作用はマクロファージによるものである。
本発明の抗体は、モノクローナル抗体、キメラ抗体、ヒト、若しくはヒト化抗体、又は抗体のフラグメントであってもよく、IgG1、IgG2、好ましくはIgG2a及びIgG2b、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、分泌型IgA、IgD、及びIgEから成る群より選択してもよい。
本発明のすべての態様によれば、GT468は、好ましくは配列番号2によるアミノ酸配列を有する、より好ましくは配列番号2によるアミノ酸配列の細胞外ドメインのアミノ酸配列を有する、特に配列番号2のアミノ酸23から212までにわたるアミノ酸配列を有する、好ましくはヒトGT468である。
特に好ましい実施形態では、本発明の抗体は、配列番号3〜10及び35〜79に示すもののような、生細胞の表面上に存在するGT468の天然エピトープに結合する。さらなる好ましい実施形態では、本発明の抗体は癌細胞、好ましくは乳癌細胞に特異的である。
本発明のある実施形態では、GT468は細胞の表面で発現される及び/又は細胞の表面と結合する。
本発明の抗体は、配列番号2〜10及び35〜79から成る群より選択されるアミノ酸配列を有するタンパク質若しくはペプチド、又はその免疫原性フラグメント若しくは誘導体、又は該タンパク質若しくはペプチドを発現する核酸若しくは宿主細胞、又はその免疫原性フラグメント若しくは誘導体で動物を免疫する工程を含む方法によって入手し得る。好ましくは、本発明の抗体は、上記タンパク質、ペプチド、又はその免疫原性フラグメント若しくは誘導体に特異的である。免疫において使用されるタンパク質又はペプチドに関連して、誘導体は、それが由来するタンパク質又はペプチドと同じ免疫原性を有する、そのようなタンパク質又はペプチドの変異体に関する。特に、タンパク質又はペプチドの誘導体は、抗体、特にモノクローナル抗体の作製のために免疫において使用されるとき、免疫においてそのタンパク質又はペプチドを使用したときに得られる抗体と同じ特異性を有する抗体を提供する。例えばそのような誘導体は、1又はそれ以上のアミノ酸の欠失、置換又は付加を含み得る。特に、N末端又はC末端又はその両方におけるシステインなどの1又はそれ以上のアミノ酸の付加を含み得る。
特に好ましい実施形態では、本発明の抗体は、アクセッション番号DSM ACC2822(4E9−1H9)、DSM ACC2826(9B6−2A9)、DSM ACC2824(59D6−2F2)、DSM ACC2825(61C11−2B5)、DSM ACC2823(78H11−1H6)、DSM ACCXXXX(22−1A−1)、DSM ACCXXXX(22−2A−1)、DSM ACCXXXX(22−9B−1)、DSM ACCXXXX(23−33A−1)、DSM ACCXXXX(23−19A−1)、DSM ACCXXXX(F11#33F7D12)、DSM ACCXXXX(4A12 2D4 1A10)、又はDSM ACCXXXX(4E9 1D12 2D4)を有するクローンによって産生される。
1つの実施形態では、本発明の抗体は、毒素、放射性同位体、薬剤又は細胞傷害性物質などの治療薬に結合される。
さらなる態様では、本発明は、本発明の抗体を産生することができるハイブリドーマに関する。好ましいハイブリドーマは、アクセッション番号DSM ACC2822(4E9−1H9)、DSM ACC2826(9B6−2A9)、DSM ACC2824(59D6−2F2)、DSM ACC2825(61C11−2B5)、DSM ACC2823(78H11−1H6)、DSM ACCXXXX(22−1A−1)、DSM ACCXXXX(22−2A−1)、DSM ACCXXXX(22−9B−1)、DSM ACCXXXX(23−33A−1)、DSM ACCXXXX(23−19A−1)、DSM ACCXXXX(F11#33F7D12)、DSM ACCXXXX(4A12 2D4 1A10)、又はDSM ACCXXXX(4E9 1D12 2D4)を有するものである。
本発明の抗体は、本明細書では、抗体の名称に言及することによって及び/又は抗体を産生するクローン、例えば4E9−1H9に言及することによって示される。
本発明はまた、本発明の抗体及び/又は治療薬と本発明の抗体とのコンジュゲート、及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物に関する。
さらなる態様では、本発明は、細胞を本発明の抗体及び/又は治療薬と本発明の抗体とのコンジュゲートの有効量と接触させることを含む、GT468を発現する及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の、運動、移動、浸潤及び増殖から選択される1又はそれ以上の活性、好ましくは増殖を阻害する及び/又は該細胞を死滅させる方法に関する。GT468は、好ましくは該細胞の表面上で発現される。
さらなる態様では、本発明は、本発明の抗体、治療薬と本発明の抗体とのコンジュゲート、又は本発明の抗体若しくは治療薬と本発明の抗体とのコンジュゲートを含む医薬組成物を被験者に投与することを含む、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞が関与する疾患又は障害を治療する又は予防する方法に関する。好ましくは、疾患又は障害は腫瘍関連疾患であり、特定実施形態では、乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌、肝細胞癌、結腸癌、膵癌、食道癌、頭頸部癌、腎癌、前立腺癌及び肝癌から成る群より選択される。GT468は、好ましくは該細胞の表面上で発現される。
好ましくは、本発明の抗体は、癌細胞及び非悪性細胞を含む異なる細胞型によって発現されるGT468変異体を識別する能力を有する。
本発明における「結合」という用語は、好ましくは特異的結合に関する。「特異的結合」は、抗体のような物質が、別の標的への結合と比較して、それが特異的であるエピトープのような標的により強く結合することを意味する。物質が2番目の標的についての解離定数(K)より低い解離定数で1番目の標的に結合する場合、その物質は2番目の標的と比較して1番目の標的により強く結合する。好ましくは、物質が特異的に結合する標的についての解離定数(K)は、その物質が特異的に結合しない標的についての解離定数(K)よりも10倍以上低い、好ましくは20倍以上低い、より好ましくは50倍以上低い、さらに一層好ましくは、100倍、200倍、500倍又は1000倍以上低い。
本発明の抗体は、好ましくは、GT468に結合することにより、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の死滅を媒介する。好ましくは、GT468は該細胞の表面上で発現される。1つの実施形態では、本発明の抗体は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の補体依存性細胞傷害(CDC)を介した溶解、例えば該細胞の少なくとも約20〜40%のCDCを介した溶解、好ましくは約40〜50%のCDCを介した溶解、より好ましくは50%以上のCDCを介した溶解を誘導する。代替的には、又はCDCを誘導することに加えて、本発明の抗体は、エフェクター細胞(例えば単球、単核細胞、NK細胞及びPMN)の存在下でGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の抗体依存性細胞傷害(ADCC)を誘導し得る。本発明の抗体は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のアポトーシスを誘導する、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の同型接着を誘導する、及び/又はGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の貪食作用を誘導する能力を有し得る。本発明の抗体は、上述した機能特性の1又はそれ以上を有し得る。好ましくは、本発明の抗体は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のCDCを介した溶解及びADCCを介した溶解を誘導し、より好ましくは、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のADCCを介した溶解を誘導するが、該細胞のCDCを介した溶解は誘導しない。本発明の抗体の例示的な標的細胞は、腫瘍形成性乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌及び肝細胞癌細胞などの、GT468を発現する癌細胞及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる癌細胞を含むが、これらに限定されない。特に好ましい実施形態では、本発明の抗体によって媒介される細胞の死滅はGT468特異的である、すなわち本発明の抗体は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の死滅、好ましくはCDC及び/又はADCCを介した溶解を媒介するが、GT468を発現しない細胞及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられない細胞の死滅は媒介しない。上述した抗体は、乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌、肝細胞癌、結腸癌、膵癌、食道癌、頭頸部癌、腎癌、前立腺癌及び肝癌などの癌の治療又は予防において腫瘍細胞の死滅を媒介するために使用され得る。
本発明の抗体は、マウス、ラット、ウサギ、モルモット及びヒトを含むがこれらに限定されない種々の種に由来し得る。本発明の抗体はまた、1つの種、好ましくはヒトに由来する抗体定常領域が別の種に由来する抗原結合部位と組み合わされているキメラ分子を含む。さらに本発明の抗体は、非ヒト種に由来する抗体の抗原結合部位がヒト起源の定常領域及びフレームワーク領域と組み合わされているヒト化分子を含む。
本発明の抗体は、ポリクローナル及びモノクローナル抗体を含み、IgG2a(例えばIgG2a、κ、λ)、IgG2b(例えばIgG2b、κ、λ)、IgG3(例えばIgG3、κ、λ)及びIgM抗体を含む。しかし、IgG1、IgA1、IgA2、分泌型IgA、IgD、及びIgE抗体を含む、他の抗体アイソタイプも本発明に包含される。抗体は、全長抗体又は、例えばFab、F(ab')、Fv、一本鎖Fvフラグメント又は二重特異性抗体を含む、全長抗体の抗原結合フラグメントであり得る。さらに、抗原結合フラグメントは、(i)免疫グロブリンヒンジ領域ポリペプチドに融合した結合ドメインポリペプチド(重鎖可変領域又は軽鎖可変領域など)、(ii)ヒンジ領域に融合した免疫グロブリン重鎖CH2定常領域、及び(iii)CH2定常領域に融合した免疫グロブリン重鎖CH3定常領域を含む、結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質を包含する。そのような結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質は、さらに、米国特許出願第2003/0118592号及び米国特許出願第2003/0133939号に開示されている。
本発明の抗体は、好ましくは約1〜100nM又はそれ以下の解離平衡定数(K)でGT468から解離する。好ましくは、本発明の抗体は関連細胞表面抗原と交差反応せず、このためそれらの機能を阻害しない。
好ましい実施形態では、本発明の抗体は以下の性質:
a)GT468に対する特異性;
b)約100nM又はそれ以下、好ましくは約5〜10nM又はそれ以下、より好ましくは約1〜3nM又はそれ以下の、GT468に対する結合親和性;
c)CD55/59陰性細胞上又はCD55/59陽性細胞上のいずれかで高レベルのCDCを媒介する能力;
d)GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の増殖を阻害する能力;
e)GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のアポトーシスを誘導する能力;
f)GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の同型接着を誘導する能力;
g)エフェクター細胞の存在下でGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のADCCを誘導する能力;
h)GT468を発現する腫瘍細胞及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる腫瘍細胞を有する被験者の生存を延長させる能力;
i)GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞を枯渇させる能力;
j)低レベルのGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞を枯渇させる能力;及び/又は
k)生細胞の表面でGT468を集合させる能力
の1又はそれ以上によって特徴づけることができる。
本発明の抗GT468抗体は、他の結合特異性部分に誘導体化する、連結する又は他の結合特異性部分と共発現することができる。特定実施形態では、本発明は、GT468に対する少なくとも1つの第一の結合特異性部分(例えば抗GT468抗体又はその模倣体)、及びFc受容体(例えばFcγRIなどのFcγ受容体、又は他の任意のFc受容体)又はT細胞受容体、例えばCD3に対する結合特異性部分のような、エフェクター細胞に対する第二の結合特異性部分を含む二重特異性又は多重特異性分子を提供する。
従って、本発明は、GT468及びFc受容体又はT細胞受容体、例えばCD3の両方に結合する二重特異性及び多重特異性分子を含む。Fc受容体の例は、IgG受容体、FcγRI(CD64)、FcγRII(CD32)及びFcγRIII(CD16)などのFcγ受容体(FcγR)である。IgA受容体(例えばFcαRI)などの他のFc受容体も標的とすることができる。Fc受容体は、好ましくはエフェクター細胞の表面、例えば単球、マクロファージ又は活性化単核細胞の表面上に位置する。好ましい実施形態では、二重特異性及び多重特異性分子は、受容体の免疫グロブリンFc(例えばIgG又はIgA)とは異なる部位でFc受容体に結合する。このため、二重特異性及び多重特異性分子の結合は生理的レベルの免疫グロブリンによってブロックされない。
さらに別の態様では、本発明の抗GT468抗体は、別の機能性分子、例えば別のペプチド又はタンパク質(例えばFab'フラグメント)で誘導化される、該分子に連結される又は該分子と共発現される。例えば本発明の抗体は、別の抗体(例えば二重特異性又は多重特異性抗体を作製するため)、細胞毒、細胞リガンド又は抗原(例えば免疫毒素のような免疫複合体を作製するため)のような、1又はそれ以上の分子実体に機能的に連結することができる(例えば化学結合、遺伝子融合、非共有結合又は他の方法によって)。本発明の抗体は、他の治療用成分、例えば放射性同位体、低分子抗癌剤、組換えサイトカイン又はケモカインに連結することができる。従って、本発明は、それらのすべてが、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞に結合し、他の分子をそのような細胞に標的するために使用できる、多様な抗体コンジュゲート、二重特異性及び多重特異性分子、並びに融合タンパク質を包含する。
さらなる態様では、本発明はまた、非免疫グロブリンドメインに由来するGT468結合タンパク質、特に一本鎖タンパク質を想定している。そのような結合タンパク質及びそれらの生産のための方法は、例えば参照により本明細書に組み込まれる、Binz et al.(2005)Nature Biotechnology 23(10):1257−1268に記載されている。免疫グロブリン又は免疫グロブリン由来の結合分子に関して本明細書で与える教示は、同様に非免疫グロブリンドメインに由来する結合分子にも適用される。特に、非免疫グロブリンドメインに由来するそのような結合分子を用いて、該標的を発現する細胞及び/又はそれらの細胞表面と該標的の結合によって特徴づけられる細胞のGT468をブロックすることが可能であり、このため本発明の抗体に関して本明細書で開示する治療効果、特に、増殖などの、本明細書で開示する腫瘍細胞の1又はそれ以上の活性の阻害を生じさせることが可能である。必須ではないが、例えば抗体のFc領域への融合によって、そのような非免疫グロブリン結合分子に抗体のエフェクター機能を付与することが可能である。
さらに別の態様では、本発明は、本発明の抗体の1つ又は本発明の抗体の組合せと共に製剤された医薬的に許容される担体を含む組成物、例えば医薬及び診断用組成物/キットを提供する。特定実施形態では、組成物は、異なるエピトープに結合する抗体、又はCDC及び/又はADCCを誘導すること及びアポトーシスを誘導することのような、異なる機能的特徴を有する抗体の組合せを含む。本発明のこの実施形態では、抗体は、組み合わせて、例えば2又はそれ以上の抗GT468モノクローナル抗体を含む医薬組成物として使用し得る。例えば、異なるが補完的な活性を有する抗GT468抗体を、所望の治療効果を達成するために単一治療において組み合わせることができる。好ましい実施形態では、組成物は、アポトーシスを誘導する別の抗GT468抗体と組み合わせた、CDCを媒介する抗GT468抗体を含む。別の実施形態では、組成物は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の増殖を阻害する別の抗GT468抗体と組み合わせた、エフェクター細胞の存在下で標的細胞の極めて有効な死滅を媒介する抗GT468抗体を含む。
本発明はまた、本発明の2又はそれ以上の抗GT468抗体の同時又は連続投与を含み、好ましくは該抗体の少なくとも1つはキメラ抗GT468抗体であり、及び少なくとも1つのさらなる抗体はヒト抗GT468抗体であり、それらの抗体はGT468の同じか又は異なるエピトープに結合する。好ましくは、本発明のキメラGT468抗体を最初に投与し、続いて本発明のヒト抗GT468抗体を投与するが、ヒト抗GT468抗体は、好ましくは長期間投与される、すなわち維持療法として投与される。
本発明の抗体、免疫複合体、二重特異性及び多重特異性分子並びに組成物は、細胞の増殖が阻害されるように及び/又は細胞が死滅するように、細胞を該抗体、免疫複合体、二重特異性/多重特異性分子又は組成物の有効量と接触させることにより、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の増殖を阻害するため、及び/又はGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞を選択的に死滅させるために様々な方法において使用できる。1つの実施形態では、該方法は、例えばCDC、アポトーシス、ADCC、貪食作用による、又はこれらの機序の2又はそれ以上の組合せによる、場合によりエフェクター細胞の存在下での、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の死滅を含む。本発明の抗体を使用して阻害する又は死滅させることができる、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞は、乳房、肺、胃、卵巣、肝臓、結腸、膵臓、食道、頭頸部、腎臓、前立腺及び肝細胞などの癌細胞を含む。
従って、本発明の抗体は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞が関与する様々な疾患を、そのような疾患に罹患している患者に本発明の抗体を投与することによって治療する又は予防するために使用できる。治療する(例えば改善する)又は予防することができる例示的な疾患は、腫瘍形成性疾患を含むが、これらに限定されない。治療及び/又は予防できる腫瘍形成性疾患の例は、乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌、肝細胞癌、結腸癌、膵癌、食道癌、頭頸部癌、腎癌、前立腺癌及び肝癌を含む。
本発明の特定実施形態では、抗体を投与される被験者は、化学療法剤、放射線で、又は、例えばFcγ受容体といったFc受容体の発現又は活性を調節する(例えば高める又は阻害する)、サイトカインなどの物質で、付加的に治療される。治療期間中に投与するための典型的なサイトカインは、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、インターフェロンγ(IFN−γ)、及び腫瘍壊死因子(TNF)を含む。典型的な治療薬は、中でも特に、ドキソルビシン、シスプラチン、タキソテール、5−フルオロウラシル、メトトレキサート、ゲムシタビン及びシクロホスファミドなどの抗腫瘍薬を含む。
さらに別の態様では、本発明は、抗体を得るためにマウスなどの非ヒト動物をヒトGT468又はそのペプチドフラグメントで免疫するための免疫方法に関する。免疫のための好ましいペプチドは、配列番号2〜10及び35〜79から成る群より選択されるもの、又はそれらの誘導体である。従って、好ましい実施形態では、本発明の抗体は、配列番号2〜10及び35〜79から成る群より選択されるペプチド、又はそれらの誘導体を用いた免疫によって得られるものである。同様に、GT468に対する抗体は、トランスジェニックマウスのような、トランスジェニック非ヒト動物において作製できる。トランスジェニック非ヒト動物は、抗体の全部又は一部をコードする重鎖導入遺伝子と軽鎖導入遺伝子を含むゲノムを有するトランスジェニックマウスであり得る。
野生型並びにトランスジェニック非ヒト動物は、GT468抗原及び/又はGT468若しくはそのペプチドフラグメントを発現する核酸及び/又は細胞の精製又は冨化製剤で免疫することができる。好ましくは、非ヒト動物は、V−D−J組換え及びアイソタイプスイッチを受けることによってGT468に対するヒトモノクローナル抗体の多数のアイソタイプ(例えばIgG、IgA及び/又はIgM)を産生することができる。アイソタイプスイッチは、例えば古典的又は非古典的アイソタイプスイッチによって起こり得る。
従って、さらに別の態様では、本発明は、上述したような非ヒト動物からの単離B細胞を提供する。単離B細胞は、その後、本発明の抗体の供給源(例えばハイブリドーマ)を提供するために不死化細胞への融合によって不死化され得る。そのようなハイブリドーマ(すなわち本発明の抗体を産生する)も、本発明の範囲内に包含される。
本明細書において例示するように、本発明の抗体は、抗体を発現するハイブリドーマから直接得られるか、又はクローニングして、宿主細胞(例えばCHO細胞又はリンパ球細胞)において組換え発現させることができる。宿主細胞のさらなる例は、大腸菌などの微生物及び酵母などの真菌である。代替的には、本発明の抗体は、トランスジェニック非ヒト動物又は植物において組換え生産することができる。
本発明の抗体を生産するための好ましいハイブリドーマ細胞は、以下の名称とアクセッション番号を有する、DSMZ(Inhoffenstr.7B,38124 Braunschweig,Germany)に寄託されたものである:
a.4E9−1H9、アクセッション番号DSM ACC2822、2007年3月13日寄託
b.9B6−2A9、アクセッション番号DSM ACC2826、2007年3月13日寄託
c.59D6−2F2、アクセッション番号DSM ACC2824、2007年3月13日寄託
d.61C11−2B5、アクセッション番号DSM ACC2825、2007年3月13日寄託
e.78H11−1H6、アクセッション番号DSM ACC2823、2007年3月13日寄託
f.22−1A−I、アクセッション番号DSM ACCXXXX、2008年3月11日寄託
g.22−2A−1、アクセッション番号DSM ACCXXXX、2008年3月11日寄託
h.22−9B−1、アクセッション番号DSM ACCXXXX、2008年3月11日寄託
i.23−33A−1、アクセッション番号DSM ACCXXXX、2008年3月11日寄託
j.23−19A−1、アクセッション番号DSM ACCXXXX、2008年3月11日寄託
k.F11#33F7D12、アクセッション番号DSM ACCXXXX、2008年3月11日寄託
1.4A12 2D4 1A10、アクセッション番号DSM ACCXXXX3、2008年3月11日寄託
m.4E9 1D12 2D4、アクセッション番号DSM ACCXXXX、2008年3月11日寄託
本発明の好ましい抗体は、上述したハイブリドーマによって産生されるもの及び上述したハイブリドーマから得られるもの並びにそれらのキメラ及びヒト化形態である。本発明のさらなる好ましい抗体は、上述したハイブリドーマによって産生される及び上述したハイブリドーマから得られる抗体の特異性を有するもの、特に上述したハイブリドーマによって産生される及び上述したハイブリドーマから得られる抗体の抗原結合部分又は抗原結合部位、特に可変領域を含むものである。
好ましい実施形態では、抗体、特に本発明による抗体のキメラ形態は、配列番号17又は24によって表されるアミノ酸配列又はそのフラグメントなどのヒト重鎖定常領域に由来するアミノ酸配列を有する重鎖定常領域(CH)を含む抗体を包含する。さらなる好ましい実施形態では、抗体、特に本発明による抗体のキメラ形態は、配列番号18又は22によって表されるアミノ酸配列又はそのフラグメントなどのヒト軽鎖定常領域に由来するアミノ酸配列を有する軽鎖定常領域(CL)を含む抗体を包含する。特定の好ましい実施形態では、抗体、特に本発明による抗体のキメラ形態は、配列番号17又は24によって表されるアミノ酸配列又はそのフラグメントなどのヒトCHに由来するアミノ酸配列を有するCHを含み、及び配列番号18又は22によって表されるアミノ酸配列又はそのフラグメントなどのヒトCLに由来するアミノ酸配列を有するCLを含む抗体を包含する。
配列番号17によって表されるアミノ酸配列を含むCHは、配列番号20によって表される核酸配列を含む核酸によってコードされ得る。配列番24によって表されるアミノ酸配列を含むCHは、配列番号23によって表される核酸配列を含む核酸によってコードされ得る。配列番号18によって表されるアミノ酸配列を含むCLは、配列番号19によって表される核酸配列を含む核酸によってコードされ得る。配列番号22によって表されるアミノ酸配列を含むCLは、配列番号21によって表される核酸配列を含む核酸によってコードされ得る。
上記で使用される「フラグメント」又は「アミノ酸配列のフラグメント」は、抗体配列の一部、すなわち、N末端及び/又はC末端で短縮された抗体配列を表す配列に関し、抗体内で該抗体配列に取って代わったとき、GT468への該抗体の結合及び、好ましくは、本明細書に記載される例えばCDCを介した細胞溶解又はADCCを介した細胞溶解といった該抗体の機能、を保持するものであり、好ましくは、アミノ酸配列のフラグメントは、該アミノ酸配列のアミノ酸残基の少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、95%、96%、97%、98%又は99%を含む。本明細書において記載されるアミノ酸配列のフラグメントは、該アミノ酸配列をコードする核酸配列のそれぞれのフラグメントによってコードされる。
本発明はまた、本明細書において記載される抗体又はその部分、例えば抗体鎖をコードする遺伝子又は核酸配列を含む核酸に関する。核酸は、ベクター内に、例えばプラスミド、コスミド、ウイルス、バクテリオファージ又は、例えば従来の遺伝子工学において使用される別のベクター内に含まれ得る。ベクターは、適切な宿主細胞において及び適切な条件下でベクターの選択を可能にするマーカー遺伝子などの遺伝子をさらに含み得る。さらに、ベクターは、適切な宿主においてコード領域の適切な発現を可能にする発現制御エレメントを含み得る。そのような制御エレメントは当業者に公知であり、プロモーター、スプライシングカセット及び翻訳開始コドンを含み得る。
好ましくは、本発明の核酸は、真核又は原核細胞における発現を可能にする上記発現制御配列に作動可能に結合される。真核又は原核細胞における発現を確実にする制御エレメントは当業者に周知である。
本発明による核酸分子の構築のための方法、上記核酸分子を含むベクターの構築のための方法、適切に選択された宿主細胞へのベクターの導入のための方法、発現を生じさせる又は達成するための方法は、当該技術分野において周知である。
本発明のさらなる態様は、本明細書において開示する核酸又はベクターを含む宿主細胞に関する。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかである。
Fig.1。GT468は、癌細胞において異常活性化される栄養芽層細胞系譜のマーカーである。(A)正常組織、原発性乳癌試料及び癌細胞系(1、MCF−7;2、MDA−MB−435S;3、BT−549;4、MDA−MB−231;5、SNU−16;6、LCLC−103H;7、KYSE−510;8、KYSE−30;9、EFO−27;10、TOV−21G;11、TOV−112D;12、CAOV−3;13、EFO−21;14、FU−OV−1;15、LNCAP;16、CAPAN−2)における35サイクルのエンドポイントRT−PCR。(B)正常組織(1、精巣;2、胎盤;3、脳;4、肺;5、乳房;6、結腸;7、肝臓;8、胃;9、腎臓;10、前立腺;11、膵臓;12、卵巣;13、脾臓;14、皮膚;15、心筋;16、子宮内膜;17、休止PBMC;18、増殖PBMC;19、副腎)、原発性乳癌試料における40サイクルの定量的リアルタイムRT−PCR。 Fig.1。(C)癌細胞系における40サイクルの定量的リアルタイムRT−PCR。 Fig.1。(D)MCF−7及びBT−549乳癌細胞におけるsiRNAを介したGT468サイレンシングの定量的リアルタイムRT−PCR分析。(E)siRNAを介したGT468タンパク質発現低下のウエスタンブロット分析。対照細胞は、処理しないか、又はスクランブルした非サイレンシング二本鎖(ns−siRNA)でトランスフェクトした。(F)正常及び腫瘍性ヒト組織におけるGT468タンパク質レベルのウエスタンブロット分析。(G)GT468特異的抗体を使用した、正常ヒト乳房組織(左)及び乳癌(右)に由来する切片の免疫組織化学検査。 Fig.2。GT468は細胞表面結合タンパク質である。GT468特異的siRNA(siRNA No.1)又は非サイレンシングsiRNA(ns−siRNA)でのトランスフェクション後の抗GT468/C末端抗体による、(A)メタノール固定及び(B)非固定MCF−7及びBT−549乳癌細胞の染色。 Fig.3。GT468発現は乳癌細胞の運動、移動及び浸潤を促進する。(A)上部並びに下部チェンバーに5%FCSを添加したトランスウエル遊走アッセイにおけるケモキネシス(運動性)の12時間後の分析。(B)勾配を得るために下部チェンバーにのみ5%FCSを添加してから12時間後のトランスウエル遊走アッセイにおけるMCF−7及びBT−549細胞の走化性分析。(C)化学誘引物質として5%FCSを下部チェンバーに添加してから24時間後のマトリゲルへの走化性浸潤の分析。 Fig.4。GT468発現は乳癌細胞の増殖を促進する。(A)GT468特異的siRNA二本鎖によってノックダウンを開始してから72時間後のMCF−7及びBT−549細胞における増殖の分析。(B)種々の細胞周期状態にある細胞画分の棒グラフとして示す、GT468サイレンシングの開始から72時間後の細胞の細胞周期分析。(C)siRNAでのトランスフェクションの72時間後にアネキシンV染色によって測定したアポトーシス細胞。アネキシンV染色についての陽性対照として、細胞を6μMカンプトテシンで12時間処理した。 Fig.5。GT468は機能拮抗抗体によって薬剤化可能である。種々の量の抗GT468抗体及び対照抗体(アイソタイプ対照)と共に48時間インキュベートした後のMCF−7及びBT−549細胞の増殖分析。 Fig.6。サイクリンD1及びAKTキナーゼはGT468機能に関与する。細胞をGT468特異的siRNA二本鎖で72時間処理した後のサイクリンD1の(A)定量的RT−PCR分析及び(B)ウエスタンブロット分析。(C)GT468ノックダウンの72時間後及び(D)抗GT468/C末端抗体による処理の1時間後のAKT Ser473リン酸化のウエスタンブロット分析。 Fig.7。ハイブリドーマ上清においてGT468に対して惹起した抗体の特異性を測定するためのペプチドELISA。ハイブリドーマ上清のみが、免疫のために使用したペプチドと反応性である。 Fig.8。GT468に対して惹起した抗体を含有するハイブリドーマ上清による、GT468−eGFP構築物でトランスフェクトしたCHO細胞の染色。ハイブリドーマ上清は、GT468−eGFPを発現する細胞を特異的に染める。 Fig.9。GT468は、機能拮抗性モノクローナル抗体によって薬剤化可能である。ハイブリドーマ上清と共に72時間インキュベートした後の種々の癌細胞系の増殖分析。 Fig.10。ハイブリドーマ上清においてGT468に対して惹起した抗体の特異性を測定するための(A)粗溶解産物(CrELISA)又は(B)ペプチド特異的ELISA。ハイブリドーマ上清のみが、GT468溶解産物(A)又は免疫のために使用したそれぞれのペプチド(B)と反応性である。 Fig.11。ハイブリドーマ上清においてGT468に対して惹起した抗体の特異性を測定するためのフローサイトメトリー分析。すべてのハイブリドーマ上清が、GT468でトランスフェクトした細胞の特異的染色を示したが、模擬トランスフェクト細胞では染色は認められなかった。 Fig.12。ハイブリドーマ上清においてGT468に対して惹起した抗体の特異性を測定するためのウエスタンブロット法。すべてのハイブリドーマ上清が、GT468 pcDNA3.1発現プラスミドでトランスフェクトしたHEK293細胞の溶解産物と特異的反応性を示したが、模擬トランスフェクト細胞の溶解産物はシグナルを示さなかった。模擬溶解産物におけるハイブリドーマ上清23−33A−1のかすかなシグナルは、HEK GT468溶解産物の漏出作用によるものである。 Fig.13。GT468タンパク質における抗体結合エピトープを同定するためのペプチドELISA。ハイブリドーマ上清22−1A−1、23−33A−1及び23−19A−1は各々、GT468の線状エピトープに対する反応性を示唆する2つのオーバーラップペプチドへの結合を示した。22−2A−1及び22−9B−1の結合パターンは、GT468タンパク質の立体配座エピトープ(不連続エピトープ)に対する反応性を示唆する。 Fig.14。GT468は、機能拮抗性モノクローナル抗体によって薬剤化可能である。精製ハイブリドーマ上清と共に72時間又は120時間インキュベートした後の種々の癌細胞系の増殖分析。
本明細書において記載される抗体は、GT468上に存在するエピトープ、好ましくはGT468の細胞外ドメインに位置するエピトープ、より好ましくは配列番号3〜10及び35〜79に特異的に結合する単離モノクローナル抗体であり得る。本発明に包含される単離モノクローナル抗体は、IgA、IgG1−4、IgE、IgM及びIgD抗体を含む。1つの実施形態では、抗体はIgG1抗体、より好ましくはIgG1κ又はIgG1λアイソタイプである。別の実施形態では、抗体はIgG3抗体、より好ましくはIgG3κ又はIgG3λアイソタイプである。さらに別の実施形態では、抗体はIgG4抗体、より好ましくはIgG4κ又はIgG4λアイソタイプである。なおさらに別の実施形態では、抗体はIgGA1又はIgA2抗体である。なおさらに別の実施形態では、抗体はIgM抗体である。
1つの実施形態では、本発明は、(i)GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞に結合し、及び(ii)GT468を発現しない細胞及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられない細胞には結合しない抗体に関する。本発明の抗体は、好ましくは(i)GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の死滅を媒介し及び/又は該細胞の増殖を阻害し、及び(ii)GT468を発現しない細胞及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられない細胞の死滅を媒介しない及び/又は該細胞の増殖を阻害しない。
別の実施形態では、本発明は、(i)GT468を発現する腫瘍細胞及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる腫瘍細胞に結合し、及び(ii)非癌性胎盤細胞のGT468には結合しない抗体に関する。
本発明はまた、(i)GT468を発現する腫瘍細胞及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる腫瘍細胞の死滅を媒介し、及び(ii)正常胎盤のGT468発現細胞の死滅を媒介しない抗体を含む。
本発明の抗体は完全ヒト抗体を含む。そのような抗体は、V−D−J組換え及びアイソタイプスイッチを受けることによってGT468に対するヒトモノクローナル抗体の多数のアイソタイプを産生することができるトランスジェニック動物、例えばトランスジェニックマウスにおいて作製され得る。そのようなトランスジェニック動物はまた、米国特許出願第2003/0017534号に開示されるようなポリクローナル抗体を作製するためのトランスジェニックウサギであり得る。
GT468抗原への本発明の抗体の結合は、例えば補体系の活性化によって、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の死滅を媒介し得る、及び/又はGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞(例えば腫瘍細胞)の増殖を阻害し得る。代替的には、又はGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の死滅を媒介すること及び/又はGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の増殖を阻害することに加えて、GT468抗原への本発明の抗体の結合は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞(例えば腫瘍細胞)の運動、移動及び/又は浸潤を阻害することができ、これにより腫瘍細胞の転移拡散を阻害し得る。GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の死滅は、以下の機序の1又はそれ以上によって起こり得る:GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の補体依存性細胞傷害(CDC);GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のアポトーシス;GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のエフェクター細胞による貪食作用;又はGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のエフェクター細胞による抗体依存性細胞傷害(ADCC)。
本発明がより容易に理解され得るために、いくつかの用語を最初に定義する。さらなる定義は詳細な説明全体を通じて記載している。
[用語の定義]
「GT468」という用語は、好ましくはヒトGT468に関し、特に(i)配列番号1の核酸配列を含む核酸などの、配列番号2のアミノ酸配列をコードする核酸配列を含む核酸、又は(ii)配列番号2のアミノ酸配列を含むタンパク質に関し、細胞によって天然に発現される又はGT468遺伝子でトランスフェクトされた細胞によって発現されるその任意の変異体、立体配座、アイソフォーム及び種ホモログを包含する。1つの実施形態では、「GT468」という用語は、細胞外ドメインに対応するGT468の部分に関し、好ましくはN末端疎水性ドメインを含まないGT468のアミノ酸配列に関する。「GT468」という用語は、配列番号2のアミノ酸29〜119、好ましくはアミノ酸29〜212、より好ましくはアミノ酸23〜212を含むタンパク質を包含する。
「GT468の変異体」はまた、基本的にGT468の細胞外ドメイン又はエクトドメインから成るGT468の形態を含む。本発明によれば、GT468についての「細胞外ドメイン」又は「エクトドメイン」という用語は、GT468を発現する細胞の表面に結合して認められるGT468の部分に関する。好ましくは、該「細胞外ドメイン」又は「エクトドメイン」は細胞外画分に存在する。GT468の「細胞外ドメイン」又は「エクトドメイン」は、好ましくはN末端疎水性ドメインを含まない、完全長GT468の部分を指す。本発明によれば、GT468についての「疎水性ドメイン」は、細胞外ドメインの一部ではなく、及び好ましくはGT468のN末端に近接して位置する疎水性配列を含む、GT468の部分に関する。GT468の「疎水性ドメイン」は、疎水性配列に先行し、GT468のN末端に位置する配列を含み得る。配列番号2に関して、N末端疎水性ドメインは、好ましくはアミノ酸1〜22を含む。本発明のGT468ポリペプチドに関して同定されるいかなる疎水性ドメイン又は配列も、疎水性ドメイン又は配列を同定するために当該技術分野で常套的に用いられる判定基準に従って同定されることが理解される。疎水性ドメインの正確な境界は異なり得るが、本明細書において最初に同定されるように、おそらくドメインのいずれの末端でも約5アミノ酸以下しか異ならない可能性が高い。これにより、場合によって、GT468ポリペプチドの細胞外ドメインは、本明細書において同定される疎水性ドメイン/細胞外ドメイン境界のいずれかの末端側に約5又はそれ以下のアミノ酸を含有し得る。
「細胞表面」は、当該技術分野におけるその通常の意味に従って使用されこのためタンパク質及び他の分子による結合に利用され得る細胞の外側を含む。
「細胞の表面で発現されるGT468」という表現は、細胞によって発現されるGT468が該細胞の表面に結合して認められることを意味する。
GT468が該細胞の表面に位置し、細胞に加えられたGT468特異的抗体による結合に利用可能である場合、GT468は細胞表面と結合している。好ましい実施形態では、その細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞は、GT468を発現する細胞である。GT468が細胞によって発現される場合、該細胞の表面と結合したGT468は、発現されるGT468の一部に過ぎず、特に上記で定義したその細胞外ドメインであり得ることが理解される。
「GT468変異体」という用語は、(i)GT468のスプライス変異体、(ii)特にNグリコシル化状態などの異なるグリコシル化を有する変異体を含む、GT468の翻訳後修飾変異体、(iii)GT468の立体配座変異体、(iv)GT468の癌関連変異体及びGT468の非癌関連変異体を包含する。
「ラフト」という用語は、細胞の形質膜の外葉領域に位置するスフィンゴ脂質とコレステロールに富む膜マイクロドメインを指す。そのようなドメイン内と結合するある種のタンパク質の能力及び「凝集体」又は「巣状凝集体(focal aggregates)」を形成するそれらの能力は、タンパク質の機能に影響を及ぼし得る。例えばそのような構造内へのGT468分子の転位は、本発明の抗体によって結合された後、形質膜において高密度のGT468抗原−抗体複合体を創製する。そのような高密度のGT468抗原−抗体複合体は、CDCの間の補体系の効率的な活性化を可能にし得る。
本発明によれば、「疾患」という用語は、癌を含む任意の病理状態、特に本明細書において記載される癌のそれらの形態を指す。
「腫瘍」とは、迅速で制御されない細胞増殖によって成長し、新たな成長を開始させた刺激が停止した後も成長を続ける異常な群の細胞又は組織を意味する。腫瘍は、構造機構及び正常組織との機能的統合の部分的又は完全な欠如を示し、通常、良性又は悪性のいずれかであり得る、組織の別個の塊を形成する。
「転移」とは、その初発部位から身体の別の部分への癌細胞の拡散を意味する。転移の形成は非常に複雑な過程であり、原発腫瘍からの悪性細胞の分離、細胞外マトリックスの侵襲、体腔及び脈管に入り込むための内皮基底膜の貫通、及び次に、血液によって輸送された後、標的器官の浸潤に依存する。最後に、標的部位における新たな腫瘍の成長は血管新生に依存する。腫瘍転移はしばしば原発腫瘍の除去後でさえも発生し、これは、腫瘍細胞又は成分が残存して、転移の潜在的可能性を発現し得るからである。1つの実施形態では、本発明による「転移」という用語は、原発腫瘍及び所属リンパ節系から遠く離れた転移に関係する「遠隔転移」に関する。
「疾患の治療」という用語は、疾患又はその症状の治癒、期間の短縮、改善、進行若しくは悪化の予防、緩慢化若しくは阻害、又は発症の予防又は遅延を含む。
本発明によれば、試料は、本発明に従って有用ないかなる試料であってもよく、特に体液を含む組織試料及び/又は細胞試料などの生物学的試料であり得、パンチ生検を含む組織生検、及び血液、気管支吸引液、痰、尿、糞便又は他の体液の採取などの従来の方法で入手し得る。本発明によれば、「生物学的試料」という用語はまた、生物学的試料の分画を包含する。
「抗体」という用語は、ジスルフィド結合によって相互に連結された少なくとも2本の重(H)鎖と2本の軽(L)鎖を含む糖タンパク質、又はその抗原結合部分を指す。「抗体」という用語はまた、すべての組換え形態の抗体、特に本明細書に記載される抗体、例えば原核生物において発現される抗体、非グリコシル化抗体、及び以下に記載される任意の抗原結合抗体フラグメント及び誘導体を包含する。各々の重鎖は、重鎖可変領域(本明細書ではVHと略する)と重鎖定常領域から成る。各々の軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書ではVLと略する)と軽鎖定常領域から成る。VH及びVL領域は、フレームワーク領域(FR)と称されるより保存された領域が組み入れられた、相補性決定領域(CDR)と称される超可変領域にさらに細分できる。各々のVHとVLは、以下の順序でアミノ末端からカルボキシ末端方向に配置された、3つのCDRと4つのFRから成る:FRl、CDRl、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。重鎖及び軽鎖の可変領域は、抗原と相互作用する結合ドメインを含む。抗体の定常領域は、免疫系の様々な細胞(例えばエフェクター細胞)及び古典的補体系の補体第一成分(C1q)を含む、宿主組織又は因子への免疫グロブリンの結合を媒介し得る。
「ヒト化抗体」という用語は、非ヒト種からの免疫グロブリンに実質的に由来する抗原結合部位を有する分子を指し、分子の残りの免疫グロブリン構造はヒト免疫グロブリンの構造及び/又は配列に基づく。抗原結合部位は、定常ドメインに融合した完全な可変ドメインを含むか、又は可変ドメイン内の適切なフレームワーク領域に移植された相補性決定領域(CDR)だけを含むかのいずれかであり得る。抗原結合部位は、野生型であり得るか、又は1若しくはそれ以上のアミノ酸置換によって修飾され得る、例えばより厳密にヒト免疫グロブリンに類似するように修飾され得る。一部の形態のヒト化抗体は、すべてのCDR配列を保存する(例えばマウス抗体からの6つのCDRすべてを含むヒト化マウス抗体)。他の形態は、もとの抗体に比べて変化した1又はそれ以上のCDRを有する。
「キメラ抗体」という用語は、重鎖及び軽鎖のアミノ酸配列の各々の一部が特定種に由来する又は特定クラスに属する抗体内の対応する配列に相同であるが、鎖の残りのセグメントは別の抗体内の対応配列に相同である抗体を指す。典型的には、軽鎖及び重鎖の両方の可変領域が哺乳動物の1つの種に由来する抗体の可変領域を模倣するが、定常部分は別の種に由来する抗体の配列に相同である。そのようなキメラ形態の1つの明らかな利点は、可変領域が、例えばヒト細胞製剤に由来する定常領域と組み合わせて、容易に入手可能なB細胞又は非ヒト宿主生物からのハイブリドーマを使用して、現在公知のソースに好都合に由来し得ることである。可変領域は作製の容易さという利点を有し、特異性がソースによって影響されないが、定常領域がヒトであるので、抗体を注入したとき、非ヒトソースからの定常領域よりもヒト被験者からの免疫応答を惹起する可能性が低い。しかし、定義はこの特定例に限定されない。
本明細書において使用される、抗体の「抗原結合部分」(又は単に「結合部分」)という用語は、抗原に特異的に結合する能力を保持する抗体の1又はそれ以上のフラグメントを指す。抗体の抗原結合機能が完全長抗体のフラグメントによって実行され得ることが示されている。抗体の「抗原結合部分」という用語に包含される結合フラグメントの例は、(i)VL、VH、CL及びCHドメインから成る1価フラグメントである、Fabフラグメント;(ii)ヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結された2つのFabフラグメントを含む2価フラグメントである、F(ab')フラグメント;(iii)VHドメインとCHドメインから成るFdフラグメント;(iv)抗体の1本の腕のVLドメインとVHドメインから成るFvフラグメント;(v)VHドメインから成る、dAbフラグメント(Ward et al.,(1989)Nature 341:544−546);(vi)単離された相補性決定領域(CDR);及び(vii)場合により合成リンカーによって連結されていてもよい2又はそれ以上の単離CDRの組合せ。さらに、Fvフラグメントの2つのドメイン、VL及びVHは、別々の遺伝子によってコードされるが、組換え法を用いて、それらを、VL領域とVH領域が1価分子を形成するように対合するタンパク質一本鎖(一本鎖Fv(scFv)として知られる;例えばBird et al.(1988)Science 242:423−426;及びHuston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883参照)として作製することを可能にする合成リンカーによって連結され得る。そのような一本鎖抗体も、抗体の「抗原結合部分」という用語に包含されることが意図されている。さらなる例は、(i)免疫グロブリンヒンジ領域ポリペプチドに融合した結合ドメインポリペプチド、(ii)ヒンジ領域に融合した免疫グロブリン重鎖CH2定常領域、及び(iii)CH2定常領域に融合した免疫グロブリン重鎖CH3定常領域を含む、結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質である。結合ドメインポリペプチドは、重鎖可変領域又は軽鎖可変領域であり得る。結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質は、米国特許出願第2003/0118592号及び米国特許出願第2003/0133939号にさらに開示されている。これらの抗体フラグメントは当業者に公知の従来の手法を用いて得られ、該フラグメントは、無傷抗体と同じ方法で有用性に関してスクリーニングされる。
「エピトープ」という用語は、抗体に結合することができるタンパク質決定基を意味し、本明細書において「結合」という用語は、好ましくは特異的結合に関する。エピトープは通常、アミノ酸又は糖側鎖などの化学的に活性な表面集団の分子から成り、通常は特異的な三次元構造特徴並びに特異的な電荷特徴を有する。立体配座エピトープと非立体配座エピトープは、変性溶媒の存在下では前者への結合が失われるが、後者への結合は失われないという点で識別される。
本明細書において使用される「不連続エピトープ」という用語は、タンパク質の一次配列内の少なくとも2つの別々の領域から形成されるタンパク質抗原上の立体配座エピトープを意味する。
「二重特異性分子」という用語は、2つの異なる結合特異性を有する任意の物質、例えばタンパク質、ペプチド、又はタンパク質若しくはペプチド複合体を含むことが意図されている。例えば該分子は、(a)細胞表面抗原、及び(b)エフェクター細胞の表面上のFc受容体に結合し得る又はそれらと相互作用し得る。「多重特異性分子」又は「異種特異性分子」という用語は、2以上の異なる結合特異性を有する任意の物質、例えばタンパク質、ペプチド、又はタンパク質若しくはペプチド複合体を含むことが意図されている。例えば該分子は、(a)細胞表面抗原、及び(b)エフェクター細胞の表面上のFc受容体、及び(c)少なくとも1つの他の成分に結合し得る又はそれらと相互作用し得る。従って、本発明は、GT468及びエフェクター細胞上のFc受容体などの他の標的に対する二重特異性、三重特異性、四重特異性及び他の多重特異性分子を含むが、これらに限定されない。「二重特異性抗体」という用語はまた、ダイアボディを包含する。ダイアボディは、VHドメインとVLドメインが1本のポリペプチド鎖上で発現されるが、同じ鎖上の2つのドメインの間で対合を形成するには短すぎるリンカーを使用し、それによってそのドメインを別の鎖の相補的ドメインと対合させ、2つの抗原結合部位を創製する、二価の二重特異性抗体である(例えばHolliger,P.,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6444−6448;Poljak,R.J.,et al.(1994)Structure 2:1121−1123参照)。
本発明はまた、本明細書において記載される抗体の誘導体を含む。「抗体誘導体」という用語は、抗体の任意の修飾形態、例えば抗体と別の物質又は抗体とのコンジュゲートを指す。本明細書において使用されるように、抗体が動物を免疫することによって又は免疫グロブリン遺伝子ライブラリーをスクリーニングすることによって系から得られる場合、抗体は特定生殖細胞系配列に「由来」し、選択される抗体は、生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子によってコードされるアミノ酸配列に少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、さらに一層好ましくは少なくとも96%、97%、98%又は99%同一である。典型的には、特定生殖細胞系配列に由来する抗体は、生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子によりコードされるアミノ酸配列に対して、10個以下のアミノ酸の相違、より好ましくは5個以下、さらに一層好ましくは4個、3個、2個又は1個以下のアミノ酸の相違を示す。
本明細書において使用される、「異種抗体(heteroantibodies)」という用語は、そのうちの少なくとも2つが異なる特異性を示す、2又はそれ以上の抗体、その誘導体、又は共に連結された抗原結合領域を指す。これらの異なる特異性は、エフェクター細胞上のFc受容体に対する結合特異性、及び標的細胞、例えば腫瘍細胞上の抗原又はエピトープに対する結合特異性を含む。
本明細書において記載される抗体はヒト抗体であり得る。本明細書において使用される、「ヒト抗体」という用語は、ヒト生殖細胞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する抗体を含むことが意図されている。本発明のヒト抗体は、ヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列によってコードされないアミノ酸残基(例えばインビトロでのランダム若しくは部位特異的突然変異誘発によって又はインビボでの体細胞突然変異によって導入される突然変異)を含み得る。
本明細書において使用される「モノクローナル抗体」という用語は、単一分子組成の抗体分子の製剤を指す。モノクローナル抗体は特定のエピトープに対する単一の結合特異性と親和性を示す。1つの実施形態では、モノクローナル抗体は、不死化細胞に融合された、非ヒト動物、例えばマウスから得られたB細胞を含むハイブリドーマによって産生される。
本明細書において使用される、「組換え抗体」という用語は、(a)免疫グロブリン遺伝子に対してトランスジェニック又はトランスクロモソーマル(transchromosomal)である動物(例えばマウス)又はそれから作製されたハイブリドーマから単離された抗体、(b)抗体を発現するように形質転換された宿主細胞から、例えばトランスフェクトーマから単離された抗体、(c)組換えコンビナトリアル抗体ライブラリーから単離された抗体、及び(d)免疫グロブリン遺伝子配列の他のDNA配列へのスプライシングを含む他の任意の手段によって作製された、発現された、創製された又は単離された抗体などの、組換え集団によって作製される、発現された、創製された又は単離されたすべての抗体を含む。
本明細書において使用される、「トランスフェクトーマ」という用語は、CHO細胞、NS/0細胞、HEK293細胞、HEK293T細胞、植物細胞、又は酵母細胞を含む真菌などの、抗体を発現する組換え真核生物宿主細胞を含む。
本明細書において使用される、「異種抗体(heterologous antibody)」は、そのような抗体を産生するトランスジェニック生物に関して定義される。この用語は、トランスジェニック生物から構成されない生物において認められるものに対応するアミノ酸配列又はコード核酸配列を有し、一般にそのトランスジェニック生物以外の種に由来する抗体を指す。
本明細書において使用される、「ヘテロハイブリッド抗体」は、異なる生物起源の軽鎖と重鎖を有する抗体を指す。例えばマウス軽鎖と結合したヒト重鎖を有する抗体はヘテロハイブリッド抗体である。
本明細書に記載される抗体は、好ましくは単離されている。本明細書において使用される「単離抗体」は、異なる抗原特異性を有する他の抗体を実質的に含まない(例えばGT468に特異的に結合する単離抗体は、GT468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)抗体を指すことが意図されている。ヒトGT468のエピトープ、アイソフォーム又は変異体に特異的に結合する単離抗体は、しかし、例えば他の種(例えばGT468の種ホモログ)からの、他の関連抗原に対する交差反応性を有し得る。さらに、単離抗体は、他の細胞物質及び/又は化学物質を実質的に有しない場合がある。本発明の1つの実施形態では、「単離」モノクローナル抗体の組合せは、異なる特異性を有し、明確に定義された組成で組み合わされている抗体に関する。
本発明によれば、「結合」という用語は「特異的結合」に関する。本明細書において使用される、「特異的結合」は、所定の抗原に結合する抗体を指す。典型的には、抗体は、約1×10−7M又はそれ以下のKDに相当する親和性で結合し、所定の抗原又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)への結合についての組成物の親和性よりも少なくとも2桁低いKDに相当する親和性で所定の抗原に結合する。
本明細書において使用される、「KD」という用語は、特定の抗体−抗原相互作用の解離平衡定数を指すことが意図されている。
本明細書において使用される、「アイソタイプ」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又はIgG1)を指す。
本明細書において使用される、「アイソタイプスイッチ」は、それによって抗体のクラス又はアイソタイプが1つのIgクラスからその他のIgクラスの1つに変化する現象を指す。
1つの対象に適用される場合の、本明細書において使用される「天然に生じる」という用語は、対象が天然に見出され得るという事実を指す。例えば天然の供給源から単離できる生物(ウイルスを含む)中に存在し、実験室でヒトによって意図的に改変されていないポリペプチド又はポリヌクレオチド配列は、天然に生じる。
本明細書において使用される、「再編成された」という用語は、Vセグメントが、それぞれ基本的に完全なVH又はVLドメインをコードする立体配座においてD−J又はJセグメントに直接隣接して位置する、重鎖又は軽鎖免疫グロブリン遺伝子座の立体配置を指す。再編成された免疫グロブリン(抗体)遺伝子遺伝子座は、生殖細胞系DNAとの比較によって同定できる;再編成された遺伝子座は、少なくとも1つの組み換えられた七量体/九量体相同性エレメントを有することになる。
Vセグメントに関して本明細書においてされる「再編成されていない」又は「生殖細胞系立体配置(germline configuration)」という用語は、VセグメントがD又はJセグメントに直接隣接するように組み換えられていない立体配置を指す。
本明細書において使用される、「核酸分子」という用語は、DNA分子及びRNA分子を含むことが意図されている。核酸分子は一本鎖又は二本鎖であり得るが、好ましくは二本鎖DNAである。
本発明に従って記載される核酸は、好ましくは単離されている。「単離核酸」という用語は、本発明によれば、核酸が、(i)例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって、インビトロで増幅された、(ii)クローニングによって組換え生産された、(iii)例えば切断とゲル電気泳動分画によって、精製された、又は(iv)例えば化学合成によって、合成されたことを意味する。単離核酸は、組換えDNA手法による操作のために利用可能な核酸である。
核酸は、本発明によれば、単独で、又は相同若しくは異種であり得る、他の核酸と組み合わせて存在し得る。好ましい実施形態では、核酸は、該核酸に対して同種又は異種であり得る発現制御配列に機能的に連結されている。「同種」という用語は、核酸が天然で発現制御配列に機能的に連結されていることを意味し、「異種」という用語は、核酸が天然では発現制御配列に機能的に連結されていないことを意味する。
RNA及び/又はタンパク質若しくはペプチドを発現する核酸のような核酸と発現制御配列は、それらが、該核酸の発現又は転写が該発現制御配列の制御下又は影響下にあるように互いに共有結合されている場合、互いに「機能的に」連結されている。核酸が、コード配列に機能的に連結された発現制御配列を有する、機能的タンパク質に翻訳される場合、該発現制御配列の誘導は、コード配列内のフレームシフトを引き起こさずに又は該コード配列が所望のタンパク質若しくはペプチドに翻訳されることができないという事態を伴わずに、該核酸の転写を生じさせる。
「発現制御配列」という用語は、本発明によれば、プロモーター、リボソーム結合部位、エンハンサー、及び遺伝子の転写又はmRNAの翻訳を調節する他の制御エレメントを含む。本発明の特定実施形態では、発現制御配列は調節され得る。発現制御配列の正確な構造は、種又は細胞型に応じて異なり得るが、一般に、TATAボックス、キャッピング配列、CAAT配列等のような、それぞれ転写及び翻訳の開始に関与する5'非転写配列並びに5'及び3'非翻訳配列を含む。より具体的には、5'非転写発現制御配列は、機能的に連結された核酸の転写制御のためのプロモーター配列を含むプロモーター領域を含む。発現制御配列はまた、エンハンサー配列又は上流アクチベーター配列を含み得る。
本発明によれば、「プロモーター」又は「プロモーター領域」という用語は、発現される核酸配列の上流(5'側)に位置し、RNAポリメラーゼのための認識及び結合部位を提供することによって配列の発現を制御する核酸配列に関する。「プロモーター領域」は、遺伝子の転写の調節に関与するさらなる因子のためのさらなる認識及び結合部位を含み得る。プロモーターは、原核生物又は真核生物の遺伝子の転写を制御し得る。さらに、プロモーターは「誘導性」であり得、誘導物質に応答して転写を介させ得るか、又は転写が誘導物質によって制御されない場合、「構成的」であり得る。誘導性プロモーターの制御下にある遺伝子は、誘導物質が存在しない場合は、発現されないか又は小さな程度にだけ発現される。誘導物質の存在下では、遺伝子のスイッチが入って作動するか又は転写のレベルが上昇する。これは、一般に、特異的転写因子の結合によって媒介される。
本発明による好ましいプロモーターは、SP6、T3及びT7ポリメラーゼについてのプロモーター、ヒトU6 RNAプロモーター、CMVプロモーター、及び1又は複数の部分が、例えばヒトGAPDH(グリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ)などの他の細胞タンパク質の遺伝子のプロモーターの1又はそれ以上の部分に融合している、付加的なイントロンを含む又は含まない、それらの人工ハイブリッドプロモーター(例えばCMV)を含む。
本発明によれば、「発現」という用語は、その最も一般的な意味で使用され、RNAの生産又はRNAとタンパク質/ペプチドの生産を含む。この用語はまた、核酸の部分的発現を含む。さらに、発現は、一過性に又は安定に行われ得る。
好ましい実施形態では、核酸分子は、本発明によれば、適切な場合は核酸の発現を調節するプロモーターと共に、ベクター内に存在する。「ベクター」という用語は、本明細書ではその最も一般的な意味で使用され、該核酸が、例えば原核細胞及び/又は真核細胞に導入され、及び適切な場合は、ゲノムに組み込まれることを可能にする、核酸のための任意の中間媒体を含む。この種のベクターは、好ましくは細胞において複製及び/又は発現される。ベクターは、プラスミド、ファージミド、バクテリオファージ又はウイルスゲノムを含む。本明細書において使用される「プラスミド」という用語は、一般に、染色体DNAとは独立して複製することができる染色体外遺伝物質の構築物、通常は環状DNA二本鎖に関する。
抗体の発現のためのベクターとして、抗体の重鎖と軽鎖が異なるベクター内に存在するベクター型又は重鎖と軽鎖が同じベクター内に存在するベクター型のいずれかが使用できる。
特定核酸及びアミノ酸配列、例えば配列表に示すものに関して本明細書において提供する教示は、該特定配列と機能的に等価である配列、例えば特定アミノ酸配列のものと同じか又は類似の性質を示すアミノ酸配列及び特定核酸配列によってコードされるアミノ酸配列のものと同じか又は類似の性質を示すアミノ酸配列をコードする核酸配列を生じさせる、該特定配列の修飾型にも関連すると解釈されるべきである。1つの重要な性質は、抗体のその標的への結合を保持すること又は抗体のエフェクター機能を維持することである。好ましくは、特定配列に対して修飾された配列は、それが抗体内の特定配列に取って代わったとき、該抗体のGT468への結合、及び好ましくは本明細書に記載される該抗体の機能、例えばCDCを介した細胞溶解又はADCCを介した細胞溶解の機能を保持する。
特にCDR、超可変領域及び可変領域の配列が、GT468に結合する能力を失わずに修飾され得ることは当業者に認識される。例えばCDR領域は、本明細書において特定される抗体の領域に同一であるか又は高度に相同である。「高度に相同」とは、1〜5、好ましくは1〜4、例えば1〜3又は1又は2個の置換がCDR内で為され得ることを考慮する。加えて、超可変及び可変領域は、それらが本明細書において特定して開示される抗体の領域と実質的な相同性を示すように修飾され得る。
本明細書に記載される特異的核酸はまた、特定宿主細胞又は生物におけるコドン使用頻度を最適化するために修飾された核酸を含むことが理解されるべきである。生物の間でのコドン使用頻度の相違は、異種遺伝子発現に関する様々な問題を導き得る。もとの配列の1又はそれ以上のヌクレオチドを変化させることによるコドン最適化は、該核酸が発現される同種又は異種宿主における核酸の発現の最適化、特に翻訳効率の最適化を生じさせ得る。例えばヒトに由来し、抗体の定常領域及び/又はフレームワーク領域をコードする核酸が、例えばキメラ又はヒト化抗体を作製するために、本発明に従って使用される場合、特に、場合により本明細書において記載される他の生物に由来する核酸のような異種核酸に融合した、該核酸が、マウス又はハムスターなどのヒトとは異なる生物からの細胞において発現される場合、コドン使用頻度の最適化のために該核酸を修飾することが好ましいと考えられる。例えばそれぞれ配列番号19及び20に示すもののような、ヒト軽鎖及び重鎖定常領域をコードする核酸は、コドン使用頻度の最適化を生じさせるが、アミノ酸配列の変化を生じさせない、1又はそれ以上、好ましくは少なくとも1、2、3、4、5、10、15、20、及び好ましくは10、15、20、25、30、50、70又は100まで又はそれ以上のヌクレオチド置換を含むように修飾され得る。そのようなヌクレオチド置換は、好ましくは、コードされるアミノ酸配列の変化を生じさせない、それらの修飾対応物と共に、それぞれ配列番号19及び20の以下のアラインメントに示す置換から選択され、それぞれ配列番号19及び20内のヌクレオチドの置換に関するか、又はそれぞれヒト軽鎖及び重鎖定常領域をコードする他の核酸配列内の対応する位置での対応する置換に関する。好ましくは、コードされるアミノ酸配列の変化を生じさせない、それらの修飾対応物と共に、それぞれ配列番号19及び20の以下のアラインメントに示す置換のすべてが、それぞれヒト軽鎖及び重鎖定常領域をコードする核酸配列において実施される。
さらに、本発明によれば、配列を所望のアロタイプ、例えばコーカサス人において認められるアロタイプに適合させるために、本明細書に記載されるアミノ酸配列、特にヒト重鎖定常領域のアミノ酸配列を修飾することが望ましい場合がある。そのような修飾は、好ましくは配列番号17内の以下のアミノ酸置換:K93R、D235E及びL237M、又は他のヒト重鎖定常領域内の対応する位置のアミノ酸置換から成る群より選択される。好ましくは、これらの修飾のすべてがヒト重鎖定常領域のアミノ酸配列に含まれる。
本発明によれば、「対応する位置」という用語は、2つの核酸又はタンパク質配列の配列アラインメントにおいて互いに整列されるヌクレオチド又はアミノ酸残基に関する。
好ましくは、本明細書に記載される特定核酸配列と該特定核酸配列に対して修飾された又は該特定核酸配列の変異体である核酸配列との間の同一性の程度は、少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、さらに一層好ましくは少なくとも90%又は最も好ましくは少なくとも95%、96%、97%、98%又は99%である。GT468核酸変異体に関して、同一性の程度は、好ましくは少なくとも約300、少なくとも約400、少なくとも約450、少なくとも約500、少なくとも約550、少なくとも約600又は少なくとも約630ヌクレオチドの領域に対して与えられる。好ましい実施形態では、同一性の程度は、配列表に示される核酸配列などの、参照核酸配列の全長に対して与えられる。好ましくは、2つの配列はハイブリダイズすることができ、お互いと安定な二本鎖を形成することができ、ハイブリダイゼーションは、好ましくはポリヌクレオチドの間での特異的ハイブリダイゼーションを可能にする条件(ストリンジェント条件)下で実施される。ストリンジェント条件は、例えばMolecular Cloning:A Laboratory Manual,J.Sambrook et al.,Editors,2nd Edition,Cold Spring Harbor Laboratory press,Cold Spring Harbor,New York,1989又はCurrent Protocols in Molecular Biology,F.M.Ausubel et al.,Editors,John Wiley & Sons,Inc.,New Yorkに記載されており、例えばハイブリダイゼーション緩衝液(3.5×SSC、0.02%Ficoll、0.02%ポリビニルピロリドン、0.02%ウシ血清アルブミン、2.5mM NaHPO(pH7)、0.5%SDS、2mM EDTA)中65℃でのハイブリダイゼーションが参照できる。SSCは、0.15M塩化ナトリウム/0.15Mクエン酸ナトリウム、pH7である。ハイブリダイゼーション後、DNAを転写した膜を、例えば2×SSC中室温で洗浄し、次に0.1〜0.5×SSC/0.1×SDS中68℃までの温度で洗浄する。
好ましくは、実質的な相同性を示すアミノ酸配列との間のような、本明細書に記載される特定アミノ酸配列と該特定アミノ酸配列に対して修飾された又は該特定アミノ酸配列の変異体であるアミノ酸配列との間の類似性、好ましくは同一性の程度は、少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、さらに一層好ましくは少なくとも90%又は最も好ましくは少なくとも95%、96%、97%、98%又は99%となる。GT468ポリペプチド変異体に関して、類似性又は同一性の程度は、好ましくは少なくとも約100、少なくとも約120、少なくとも約140、少なくとも約160、少なくとも約180、少なくとも約200、少なくとも約210又は212アミノ酸の領域に対して与えられる。好ましい実施形態では、類似性又は同一性の程度は、配列表に示されるアミノ酸配列などの、参照アミノ酸配列の全長に対して与えられる。
上述した修飾配列又は配列変異体のすべてが本発明の範囲内である。
「配列類似性」は、同一であるか又は保存的アミノ酸置換であるアミノ酸の割合を示す。2つのポリペプチド又は核酸配列の間の「配列同一性」は、2つの配列の間で同一であるアミノ酸又はヌクレオチドの割合を示す。
「同一性パーセンテージ」は最良のアラインメント後に得られ、この割合は純粋に統計的であり、2つの配列の間の相違はランダムに及びそれらの全長にわたって分布する。2つのヌクレオチド又はアミノ酸配列の間の配列比較は、最適に整列した後これらの配列を比較することによって従来より実施され、該比較は、配列類似性の局所領域を同定し、比較するためにセグメントごとに又は「比較ウインドウ」ごとに実施される。比較用の配列の最適アラインメントは、手動で行う以外に、Smith and Waterman,1981,Ads App.Math.2,482の局所相同性アルゴリズムによって、Neddleman and Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48,443の局所相同性アルゴリズムによって、Pearson and Lipman,1988,Proc.Natl Acad.Sci.USA 85,2444の相同性検索法によって、又はこれらのアルゴリズムを用いたコンピュータプログラム(Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Drive,Madison,Wis.のGAP、BESTFIT、FASTA、BLAST P、BLAST N及びTFASTA)によって作成され得る。
同一性パーセンテージは、これらの2つの配列の間の同一性パーセンテージを得るために比較する2つの配列の間で同一の位置の数を決定し、この数を比較した位置の数で除して、得られた結果に100を乗じることによって算定される。
「保存的置換」は、例えば、関与する残基の極性、電荷、溶解度、疎水性、親水性及び/又は両親媒性の類似度に基づいて行われ得る。例えば(a)非極性(疎水性)アミノ酸は、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン及びメチオニンを含む;(b)極性中性アミノ酸極性(中性)アミノ酸は、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン及びグルタミンを含む;(c)正電荷をもつ(塩基性)アミノ酸は、アルギニン、リシン及びヒスチジンを含む;並びに(d)負電荷をもつ(酸性)アミノ酸は、アスパラギン酸及びグルタミン酸を含む。置換は、典型的には(a)〜(d)の群内で行われ得る。加えて、グリシンとプロリンは、αへリックスを壊すそれらの能力に基づいて互いに置換され得る。一部の好ましい置換は、以下の群:(i)SとT;(ii)PとG;及び(iii)A、V、L及びIの間で行われ得る。公知の遺伝暗号、並びに組換え及び合成DNA手法を考慮して、当業者は保存的アミノ酸変異体をコードするDNAを容易に構築することができる。
本発明は、抗体の機能的又は薬物動態特性を変化させるためにFc領域内に変更が為された抗体を含む。そのような変更は、C1q結合とCDCの低下若しくは上昇、又はFcγR結合とADCCの低下若しくは上昇を生じさせ得る。置換は、例えば重鎖定常領域のアミノ酸残基の1又はそれ以上において実施することができ、それにより、修飾抗体と比較して抗原に結合する能力を保持しながらエフェクター機能に変化を生じさせ得る。米国特許第5,624,821号及び同第5,648,260号参照。
抗体のインビボ半減期は、分子が無傷CH2ドメイン又は無傷Ig Fc領域を含まないように、Ig定常ドメイン又はIg様定常ドメインのサルベージ受容体エピトープを修飾することによって改善できる。米国特許第6,121,022号及び同第6,194,551号参照。インビボ半減期は、例えば252位のロイシンをトレオニンに置換することにより、254位のセリンをトレオニンに置換することにより、又は256位のフェニルアラニンをトレオニンに置換することにより、Fc領域内に突然変異を作製することによってさらに延長させることができる。米国特許第6,277,375号参照。
さらに、抗体のエフェクター機能を変化させるために抗体のグリコシル化パターンを改変することが出来る。例えば、Fc受容体に対するFc領域の親和性を高め、ひいてはNK細胞の存在下で抗体のADCC上昇を生じさせるために、Fc領域の297位のAsnに通常結合しているフコース単位を加えないトランスフェクトーマにおいて抗体を発現させることができる。Shield et al.(2002)JBC,277:26733参照。さらに、CDCを改変するためにガラクトシル化の改変も実施できる。
代替的には、別の実施形態では、飽和突然変異誘発などにより、抗GT468抗体コード配列の全部又は一部に沿って突然変異をランダムに導入することができ、生じる改変された抗GT468抗体を結合活性に関してスクリーニングすることができる。
本明細書において使用される、「組換え宿主細胞」(又は単に「宿主細胞」)という用語は、組換え発現ベクターが導入された細胞を指すことが意図されている。そのような用語は、特定被験者細胞を指すだけでなく、そのような細胞の子孫をも指示することが意図されていることは理解されるべきである。突然変異又は環境のいずれかの影響によりある種の改変が後の世代で起こり得るので、そのような子孫は、実際には、親細胞と同じではないことがあり得るが、それでもなお本明細書で使用される「宿主細胞」という用語の範囲内に包含される。組換え宿主細胞は、例えばCHO細胞、NS/0細胞及びリンパ球細胞などのトランスフェクトーマを含む。
本明細書において使用される、「被験者」という用語は、いかなるヒト又は非ヒト動物も包含する。「非ヒト動物」という用語は、すべての脊椎動物、例えば哺乳動物及び非哺乳動物をいい、非ヒト霊長動物、ヒツジ、イヌ、ウシ、ニワトリ、両生類、爬虫類等をいう。
「トランスジェニック動物」という用語は、1又はそれ以上の導入遺伝子、好ましくは重鎖及び/又は軽鎖導入遺伝子、又は導入染色体(動物の天然のゲノムDNAに組み込まれた又は組み込まれていない)を含むゲノムを有し、好ましくは導入遺伝子を発現することができる動物を指す。例えばトランスジェニックマウスは、マウスが、GT468抗原及び/又はGT468を発現する細胞で免疫したときヒト抗GT468抗体を産生する又はGT468を発現する細胞を産生するように、ヒト軽鎖導入遺伝子及びヒト重鎖導入遺伝子又はヒト重鎖導入染色体のいずれかを有し得る。ヒト重鎖導入遺伝子は、トランスジェニックマウス、例えばHCo7又はHCol2マウスなどのHuMAbマウスの場合のように、マウスの染色体DNAに組み込まれ得るか、又はヒト重鎖導入遺伝子は、国際公開第02/43478号に記載されているトランスクロモソーマル(例えばKM)マウスの場合のように、染色体外に維持され得る。そのようなトランスジェニック及びトランスクロモソーマルマウスは、V−D−J組換えとアイソタイプスイッチを受けることによってGT468に対するヒトモノクローナル抗体の多数のアイソタイプ(例えばIgG、IgA及び/又はIgE)を産生することができる場合がある。
本明細書で使用される「低減する」又は「阻害する」は、レベル、例えば細胞の増殖のレベルの全体的な低下、好ましくは5%又はそれ以上、10%又はそれ以上、20%又はそれ以上、より好ましくは50%又はそれ以上、最も好ましくは75%又はそれ以上の低下を生じさせる能力を意味する。
[mAbの作用機序]
以下は、本発明の抗体の治療効果の基礎となる機序についての考察を提供するが、いかなる意味においても本発明に対する限定とみなされるべきではない。
本明細書に記載される抗体は、好ましくはADCC又はCDCを通して、好ましくは免疫系の成分と相互作用する。本発明の抗体はまた、腫瘍細胞を直接死滅させるために本体部分(payloads)(例えば放射性同位体、薬剤又は毒素)を標的するために使用できるか、又は伝統的な化学療法剤と相乗作用的に使用することができ、Tリンパ球への化学療法剤の細胞傷害性副作用のために損なわれた可能性がある抗腫瘍免疫応答を含み得る補完的な作用機序を通して腫瘍を攻撃することができる。しかし、本発明の抗体はまた、単に細胞表面上のGT468に結合することによって、これにより例えば細胞の増殖をブロックすることによって作用を及ぼし得る。
[抗体依存性細胞媒介性細胞傷害]
ADCCは、本明細書に記載されるエフェクター細胞、特にリンパ球の細胞死滅能力を表し、好ましくは抗体によって印が付けられた標的細胞を必要とするものをいう。
ADCCは、好ましくは、抗体が腫瘍細胞上の抗原に結合し、抗体Fcドメインが免疫エフェクター細胞の表面のFc受容体(FcR)と係合して結合したときにおこる。Fc受容体のいくつかのファミリーが同定されており、特定細胞集団は規定されたFc受容体を特徴的に発現する。ADCCは、抗原提示と腫瘍に対するT細胞応答の誘導を導く様々な程度の即時腫瘍破壊を直接誘導する機序とみなすことができる。好ましくはインビボでのADCCの誘導は腫瘍に対するT細胞応答及び宿主由来の抗体応答を導く。
[補体依存性細胞傷害]
CDCは、抗体によって指令され得る別の細胞死滅法である。IgMは補体活性化のために最も有効なアイソタイプである。IgG1及びIgG3も、古典的補体活性化経路を通してCDCを指令する上でどちらも非常に有効である。好ましくは、このカスケードにおいて、抗原−抗体複合体の形成は、IgG分子などの関与する抗体分子のC2ドメイン上のごく近接する多数のC1q結合部位の露出を生じさせる(C1qは補体C1の3つのサブ成分の1つである)。好ましくはこれらの露出されたC1q結合部位は、それまでは低親和性のC1q−IgG相互作用を高いアビディティのものに変換し、それが、一連の他の補体タンパク質が関与する事象のカスケードを惹起し、エフェクター細胞走化性/活性化物質、C3a及びC5aのタンパク質分解放出を導く。好ましくは、補体カスケードは膜攻撃複合体の形成で終了し、膜攻撃複合体は、細胞の内外への水と溶質の自由な通過を促進する細胞膜の細孔を作製する。
[抗体の作製]
本発明の抗体は、従来のモノクローナル抗体法、例えばKohler and Milstein,Nature 256:495(1975)の標準体細胞ハイブリダイゼーション手法を含む、様々な手法によって作製できる。体細胞ハイブリダイゼーション手順は、原則として、好ましいが、モノクローナル抗体を作製するための他の手法、例えばBリンパ球のウイルス若しくは発癌性形質転換又は抗体遺伝子のライブラリーを使用したファージディスプレイ手法も使用できる。
モノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを作製するための好ましい動物系は、マウス系である。マウスにおけるハイブリドーマの生産は、十分に確立された手順である。免疫プロトコール及び融合のための免疫脾細胞の単離についての手法は当該技術分野において公知である。融合パートナー(例えばマウス骨髄腫細胞)及び融合手順も公知である。
モノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを作製するための他の好ましい動物系は、ラット及びウサギ系である(例えばSpieker−Polet et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.92:9348(1995)に記載されている、またRossi et al.,Am.J.Clin.Pathol.124:295(2005)も参照のこと)。
さらに別の好ましい実施形態では、GT468に対するヒトモノクローナル抗体は、マウス系よりむしろヒト免疫系の部分を担持するトランスジェニック又はトランスクロモソーマルマウスを用いて作製できる。これらのトランスジェニック及びトランスクロモソーマルマウスは、それぞれHuMAbマウス及びKMマウスとして知られるマウスを含み、本明細書においては集合的に「トランスジェニックマウス」と称する。そのようなトランスジェニックマウスにおけるヒト抗体の生産は、国際公開第2004/035607号においてCD20に関して詳述されているように実施できる。
モノクローナル抗体を作製するためのさらに別の方法は、規定された方法の抗体を産生するリンパ球から、抗体をコードする遺伝子を直接単離することである。例えばBabcock et al.,1996;A novel strategy for generating monoclonal antibodies from single, isolated lymphocytes producing antibodies of defined strategy参照。組換え抗体の工作の詳細については、Welschof and Kraus,Recombinant antibodes for cancer therapy ISBN−0−89603−918−8及びBenny K.C.Lo Antibody Engineering ISBN 1−58829−092−1も参照のこと。
[免疫]
GT468に対する抗体を作製するため、前述したように、組換え発現されたGT468抗原又はそのフラグメント及び/又はGT468を発現する細胞の冨化製剤である、GT468配列に由来する担体結合ペプチドでマウスを免疫することができる。代替的には、完全長ヒトGT468(例えば配列番号1)をコードするDNA又はそのフラグメント、特に配列番号3〜10及び35〜79をコードするものでマウスを免疫することができる。GT468抗原の精製又は冨化製剤を用いた免疫が抗体を生じない場合は、免疫応答を促進するために、GT468を発現する細胞、例えば細胞系でマウスを同様に免疫することができる。
免疫応答は、免疫プロトコールの間、尾静脈又は眼窩後採血によって得られる血漿及び血清試料を用いてモニターすることができる。十分な力価の抗GT468免疫グロブリンを有するマウスを融合のために使用できる。特異的抗体分泌ハイブリドーマの割合を高めるために、犠死及び脾臓の切除の3日前にGT468発現細胞で腹腔内又は静脈内経路でマウスを追加免疫することができる。
[モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの作製]
GT468に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを作製するため、免疫マウスからの脾細胞及びリンパ節細胞を単離し、マウス骨髄腫細胞系などの適切な不死化細胞系に融合することができる。生じたハイブリドーマを、次に、抗原特異的抗体の産生に関してスクリーニングすることができる。個々のウエルを、その後、抗体分泌ハイブリドーマに関してELISAによってスクリーニングすることができる。GT468発現細胞を用いた免疫蛍光及びFACS分析により、GT468に対して特異性を有する抗体が同定できる。抗体分泌ハイブリドーマを再びプレートに植え付け、スクリーニングして、抗GT468モノクローナル抗体に対して依然として陽性である場合は、限界希釈法によってサブクローニングすることができる。安定なサブクローンを、その後、特性付けのために組織培養培地において抗体を作製するためにインビトロで培養することができる。
[モノクローナル抗体を産生するトランスフェクトーマの作製]
本発明の抗体はまた、例えば当該技術分野において周知である組換えDNA手法と遺伝子トランスフェクション法の組合せを用いて、宿主細胞トランスフェクトーマにおいて作製することができる(Morrison,S.(1985)Science 229:1202)。
例えば1つの実施形態では、対象とする遺伝子、例えば抗体遺伝子を、国際公開第87/04462号、国際公開第89/01036号及び欧州特許第338 841号に開示されているGS遺伝子発現系又は当該技術分野で周知の他の発現系によって使用されるような真核生物発現プラスミドなどの発現ベクターに連結することができる。クローン化された抗体遺伝子を有する精製プラスミドを、CHO細胞、NS/0細胞、HEK293T細胞又はHEK293細胞などの真核宿主細胞に、代替的には植物由来細胞、真菌又は酵母細胞のような他の真核細胞に導入することができる。これらの遺伝子を導入するために使用される方法は、電気穿孔、リポフェクチン、リポフェクタミン他のような当該技術分野において記述されている方法であり得る。これらの抗体遺伝子の宿主細胞への導入後、抗体を発現する細胞を同定し、選択することができる。これらの細胞はトランスフェクトーマであり、その後それらを発現レベルに増幅し、抗体を生産するために規模拡大することができる。これらの培養上清及び/又は細胞から組換え抗体を単離し、精製することができる。
代替的には、クローン化された抗体遺伝子を、微生物、例えば大腸菌などの原核生物を含む、他の発現系において発現させることができる。さらに、抗体は、ヒツジ及びウサギからの乳又はニワトリからの卵などの、トランスジェニック非ヒト動物において、若しくはトランスジェニック植物において、生産することができる;例えばVerma,R.,et al.(1998)J.Immunol.Meth.216:165−181;Pollock,et al.(1999)J.Immunol.Meth.231:147−157;及びFischer,R.,et al.(1999)Biol.Chem.380:825−839参照。
[無傷抗体を発現するための部分抗体配列の使用(すなわちヒト化又はキメラ化)]
a)キメラ化
マウスモノクローナル抗体は、毒素又は放射性同位体で標識したとき、ヒトにおける治療抗体として使用できる。非標識マウス抗体は、繰り返し適用したときヒトにおいて高度に免疫原性であり、治療効果の低下を導く。主たる免疫原性は重鎖定常領域によって媒介される。ヒトにおけるマウス抗体の免疫原性は、それぞれの抗体をキメラ化又はヒト化した場合、低減するか又は完全に回避することができる。キメラ抗体は、その異なる部分が異なる動物種に由来する抗体、例えばマウス抗体に由来する可変領域とヒト免疫グロブリン定常領域を有する抗体である。抗体のキメラ化は、マウス抗体の重鎖及び軽鎖の可変領域をヒト重鎖及び軽鎖の定常領域と連結する(例えばKraus et al.,in Methods in Molecular Biology series,Recombinant antibodies for cancer therapy ISBN−0−89603−918−8に記載されているように)ことによって達成される。好ましい実施形態では、キメラ抗体は、ヒトκ軽鎖定常領域をマウス軽鎖可変領域に連結することによって作製される。同様に好ましい実施形態では、キメラ抗体は、ヒトλ軽鎖定常領域をマウス軽鎖可変領域に連結することによって作製される。キメラ抗体の作製のための好ましい重鎖定常領域は、IgG1、IgG3及びIgG4である。キメラ抗体の作製のための他の好ましい重鎖定常領域は、IgG2、IgA、IgD及びIgMである。
b)ヒト化
抗体は、主として6つの重鎖及び軽鎖相補性決定領域(CDR)に位置するアミノ酸残基を通して標的抗原と相互作用する。この理由から、CDR内のアミノ酸配列は、CDRの外側の配列よりも個々の抗体間で多様である。CDR配列は大半の抗体−抗原相互作用に関与するので、異なる性質を有する異なる抗体由来のフレームワーク配列に移植された特定の天然に生じる抗体からのCDR配列を含む発現ベクターを構築することにより、特定の天然に生じる抗体の性質を模倣する組換え抗体を発現することが可能である(例えばRiechmann,L.et al.(1998)Nature 332:323−327;Jones,P.et al.(1986)Nature 321:522−525;及びQueen,C.et al.(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.86:10029−10033参照)。そのようなフレームワーク配列は、生殖細胞系抗体遺伝子配列を含む公的なDNAデータベースから入手できる。これらの生殖細胞系配列は、B細胞成熟の間にV(D)J結合によって形成される、完全に構築された可変遺伝子を含まないので、成熟抗体遺伝子配列とは異なる。生殖細胞系遺伝子配列はまた、高親和性の二次レパートリー抗体の配列とも、可変領域全体にわたって個々に均一に異なる。例えば体細胞突然変異は、フレームワーク領域1のアミノ末端部分及びフレームワーク領域4のカルボキシ末端部分では比較的まれである。さらに、多くの体細胞突然変異は抗体の結合特性を有意に変化させない。この理由から、もとの抗体と類似の結合特性を有する無傷組換え抗体を再創製するために特定抗体のDNA配列全体を得る必要はない(国際公開第99/45962号参照)。CDR領域にわたる部分重鎖及び軽鎖配列が、典型的にはこの目的のために十分である。部分配列を使用して、いずれの生殖細胞系可変(V)及び連結(J)遺伝子セグメントが組み換えられた抗体可変遺伝子に寄与したかを決定する。次に、生殖細胞系配列を用いて可変領域の欠けている部分を充填する。重鎖及び軽鎖リーダー配列はタンパク質成熟の間に切断され、最終的な抗体の性質には寄与しない。欠けている配列を加えるために、クローン化されたcDNA配列を連結又はPCR増幅によって合成オリゴヌクレオチドと組み合わせることができる。代替的には、可変領域全体を一組の短い重複するオリゴヌクレオチドとして合成し、完全な合成可変領域クローンを創製するためにPCR増幅によって結合することができる。この工程は、特定制限部位の除去若しくは包含、又は特定コドンの最適化などのいくつかの利点を有する。
天然配列と同一のアミノ酸コード能力を有する合成V配列を創製するために、ハイブリドーマからの重鎖及び軽鎖転写産物のヌクレオチド配列を用いて合成オリゴヌクレオチドの重複するセットを設計する。合成重鎖及びκ鎖配列は、3つの方法で天然配列と異なるものにすることができる:オリゴヌクレオチド合成とPCR増幅を容易にするために一続きの反復するヌクレオチド塩基を中断する;コザック規則(Kozak,1991,J.Biol.Chem.266:19867−19870)に従って最適翻訳開始部位を組み込む;及びHindIII部位を翻訳開始部位の上流に工作する。
重鎖及び軽鎖可変領域の両方について、最適化されたコード鎖及び対応する非コード鎖配列を、対応する非コードオリゴヌクレオチドのほぼ中間点で30〜50ヌクレオチドに分解する。このようにして、各々の鎖について、オリゴヌクレオチドを、150〜400ヌクレオチドのセグメントにわたる重複する二本鎖のセットに構築することができる。次に該プールを、150〜400ヌクレオチドのPCR増幅産物を作製するための鋳型として使用する。典型的には、1つの可変領域オリゴヌクレオチドのセットを2つのプールに分解し、それらを別々に増幅して2つの重複するPCR産物を作製する。これらの重複産物を、次に、PCR増幅によって組み合わせて完全な可変領域を形成する。また、発現ベクター構築物に容易にクローニングすることができるフラグメントを作製するために、重鎖又は軽鎖定常領域の重複するフラグメントをPCR増幅に含めることが望ましいと考えられる。
再構築されたキメラ又はヒト化重鎖及び軽鎖可変領域を、次に、発現ベクター構築物を形成するためにクローン化されたプロモーター、リーダー、翻訳開始、定常領域、3'非翻訳、ポリアデニル化及び転写終結配列と組み合わせる。重鎖及び軽鎖発現構築物は、単一ベクターに組み合わせるか、宿主細胞にコトランスフェクトする、連続的にトランスフェクトする又は別々にトランスフェクトすることができ、それらはその後、両方の鎖を発現する宿主細胞を形成するために融合される。ヒトIgGκのための発現ベクターの構築において使用するためのプラスミドを以下に記載される。PCR増幅したV重鎖及びVκ軽鎖cDNA配列が完全な重鎖及び軽鎖ミニ遺伝子を再構築するために使用できるようにプラスミドを構築した。これらのプラスミドは、完全なヒト化又はキメラIgG1κ又はIgG4κ抗体を発現するために使用できる。同様のプラスミドを、他の重鎖アイソタイプの発現のため、又はλ軽鎖を含む抗体の発現のために構築することができる。
そこで、本発明の別の態様では、本発明の抗GT468抗体の構造特徴を使用して、GT468に結合することなどの、本発明の抗体の少なくとも1つの機能的特性を保持する構造的に関連するヒト化抗GT468抗体を作製する。より具体的には、マウスモノクローナル抗体の1又はそれ以上のCDR領域を公知のヒトフレームワーク領域及びCDRと組換え結合して、本発明の付加的な、組換え操作されたヒト化抗GT468抗体を創製することができる。
[抗原発現細胞への結合]
GT468に結合する抗体の能力は、実施例に記載されるもの(例えばELISA、ウエスタンブロット法、免疫蛍光及びフローサイトメトリー分析)のような、標準的結合アッセイを用いて決定することができる。
[抗体の結合の特徴付け]
抗GT468抗体を精製するため、選択したハイブリドーマをモノクローナル抗体精製用の2リットルスピナーフラスコで増殖させることができる。代替的には、抗GT468抗体は、透析膜に基づくバイオリアクターにおいて生産することができる。上清をろ過し、必要に応じて濃縮した後、プロテインG−セファロース又はプロテインA−セファロースでのアフィニティークロマトグラフィーにかけることができる。溶出されたIgGは、純度を保証するためにゲル電気泳動及び高速液体クロマトグラフィーによって検査することができる。緩衝液をPBSに交換し、1.43の吸光係数を用いてOD280によって濃度を決定することができる。モノクローナル抗体を等分(アリコート)に分け、−80℃で保存することができる。
選択した抗GT468モノクローナル抗体がユニークなエピトープに結合するかどうかを判定するために、部位指定突然変異誘発又は多重部位指定突然変異誘発(multi−site directed mutagenesis)が使用できる。
[アイソタイプの決定]
精製抗体のアイソタイプを決定するため、様々な市販のキット(例えばZymed,Roche Diagnostics)によるアイソタイプELISAが実施できる。マイクロタイタープレートのウエルを抗マウスIgで被覆することができる。ブロックした後、プレートをモノクローナル抗体又は精製アイソタイプ対照と周囲温度で2時間反応させる。次にウエルをマウスIgG1、IgG2a、IgG2b若しくはIgG3、IgA又はマウスIgM特異的ペルオキシダーゼ結合プローブと反応させることができる。洗浄後、プレートをABTS基質(1mg/ml)で展開し、405〜650のODで分析することができる。代替的には、IsoStrip Mouse Monoclonal Antibody Isotyping Kit(Roche、カタログ番号1493027)を製造者によって説明されているように使用し得る。
[フローサイトメトリー分析]
免疫したマウスの血清中の抗GT468抗体の存在又はGT468を発現する生細胞へのモノクローナル抗体の結合を明らかにするために、フローサイトメトリーが使用できる。天然に又はトランスフェクション後にGT468を発現する細胞系とGT468発現を欠く陰性対照(標準的増殖条件下で増殖させた)を、ハイブリドーマ上清中又は1%FBSを含むPBS中で様々な濃度のモノクローナル抗体と混合し、4℃で30分間インキュベートすることができる。洗浄後、APC又はAlexa647で標識した抗IgG抗体を、一次抗体染色と同じ条件下でGT468結合モノクローナル抗体に結合させることができる。単一生細胞に対してゲートする光散乱及び側方散乱特性を用いるFACS装置でのフローサイトメトリーによって試料を分析することができる。単一測定においてGT468特異的モノクローナル抗体を非特異的結合抗体から区別するために、コトランスフェクションの方法が使用できる。GT468と蛍光マーカーをコードするプラスミドで一過性にトランスフェクトした細胞を上述したように染色することができる。トランスフェクトした細胞は、抗体染色細胞とは異なる蛍光チャネルで検出できる。トランスフェクト細胞の大部分は両方の導入遺伝子を発現するので、GT468特異的モノクローナル抗体は蛍光マーカー発現細胞に選択的に結合するが、非特異的抗体は非トランスフェクト細胞に同等の割合で結合する。蛍光顕微鏡検査を用いた代替的アッセイを、フローサイトメトリーアッセイに加えて又はその代わりに使用し得る。細胞を上述したように正確に染色し、蛍光顕微鏡によって検査することができる。
[免疫蛍光顕微鏡検査]
免疫したマウスの血清中の抗GT468抗体の存在又はGT468を発現する生細胞へのモノクローナル抗体の結合を明らかにするために、免疫蛍光顕微鏡検査分析が使用できる。例えば自然に又はトランスフェクション後にGT468を発現する細胞系とGT468発現を欠く陰性対照を、10%ウシ胎仔血清(FCS)、2mM L−グルタミン、100IU/mlペニシリン及び100μg/mlストレプトマイシンを添加したDMEM/F12培地中、標準的増殖条件下にてチェンバースライドで増殖させる。次に細胞をメタノール若しくはパラホルムアルデヒドで固定するか又は処理しないままにしておくことができる。その後、細胞をGT468に対するモノクローナル抗体と25℃で30分間反応させることができる。洗浄後、細胞を同じ条件下でAlexa555標識抗マウスIgG二次抗体(Molecular Probes)と反応させることができる。その後、蛍光顕微鏡によって細胞を検査することができる。
細胞をメタノール固定又はパラホルムアルデヒド固定し、Triton X−100で細胞の透過性を上げたとき、細胞中の総GT468レベルを観察することができる。生細胞及び透過性を上げていないパラホルムアルデヒド固定細胞では、GT468の細胞表面局在が検査できる。加えて、密着結合へのGT468のターゲティングは、ZO−1などの密着結合マーカーでの共染色によって分析できる。さらに、抗体結合の作用及び細胞膜内のGT468の局在が検査できる。
[ウエスタンブロット法]
抗GT468 IgGを、ウエスタンブロット法によってGT468抗原との反応性に関してさらに試験することができる。簡単に述べると、GT468を発現する細胞と適切な陰性対照からの細胞抽出物を調製し、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)ポリアクリルアミドゲル電気泳動に供することができる。電気泳動後、分離された抗原をニトロセルロース膜に転写し、ブロックして、試験するモノクローナル抗体でプローブする。抗マウスIgGペルオキシダーゼを用いてIgG結合を検出し、ECL基質で展開することができる。
[免疫組織化学]
抗GT468マウスIgGは、当業者に周知の方法で、例えば常套的な手術手順の間に患者から得た又は自然に若しくはトランスフェクション後にGT468を発現する細胞系を接種した異種移植腫瘍を担持するマウスから得た、非癌組織又は癌組織試料からのパラホルムアルデヒド若しくはアセトン固定した凍結切片又はパラホルムアルデヒドで固定したパラフィン包埋組織切片を用いて、免疫組織化学によってGT468抗原との反応性に関してさらに試験することができる。免疫染色のために、GT468に対して反応性の抗体をインキュベートし、続いて販売元の指示書に従ってホースラディッシュペルオキシダーゼ結合ヤギ抗マウス抗体又はヤギ抗ウサギ抗体(DAKO)と共にインキュベートすることができる。
[インビトロでの抗体の貪食及び細胞死滅作用]
GT468に特異的に結合することに加えて、抗GT468抗体は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の貪食作用及び死滅を媒介するそれらの能力に関して試験することができる。インビトロでのモノクローナル抗体活性の試験は、インビボモデルでの試験に先立つ初期スクリーニングを提供する。
抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC):
簡単に述べると、健常ドナーからの多形核細胞(PMN)、NK細胞、単球、単核細胞又は他のエフェクター細胞を、Ficoll Hypaque密度遠心分離とそれに続く汚染赤血球の溶解によって精製することができる。洗浄したエフェクター細胞を、10%熱不活化ウシ胎仔血清か、代替的には5%熱不活化ヒト血清を添加したRPMIに懸濁し、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる51Cr標識標的細胞と、エフェクター細胞対標的細胞の様々な比率で、混合することができる。代替的には、標的細胞を蛍光増強リガンド(BATDA)で標識してもよい。死細胞から放出される増強リガンドとユウロピウムの高度蛍光キレートを蛍光光度計によって測定することができる。別の代替的手法は、ルシフェラーゼによる標的細胞のトランスフェクションを利用し得る。添加したルシファーイエローは、生細胞によってのみ酸化され得る。次に、精製抗GT468 IgGを様々な濃度で添加することができる。無関係なヒトIgGが陰性対照として使用できる。アッセイは、使用するエフェクター細胞型に依存して37℃で4〜20時間実施できる。培養上清中の51Crの放出又はEuTDAキレートの存在を測定することによって試料を細胞溶解に関して検定することができる。代替的には、ルシファーイエローの酸化から生じる発光が生細胞の測定であり得る。
抗GT468モノクローナル抗体はまた、細胞溶解が複数のモノクローナル抗体で増強されるかどうかを調べるために様々な組合せで試験することができる。
補体依存性細胞傷害(CDC):
モノクローナル抗体抗GT468抗体は、様々な公知の手法を用いてCDCを媒介するそれらの能力に関して試験することができる。例えば補体用の血清は、当業者に公知の方法で血液から入手できる。mAbのCDC活性を測定するために、種々の方法が使用できる。例えば51Cr放出を測定するか又はヨウ化プロピジウム(PI)排除アッセイを用いて膜透過性上昇を評価することができる。簡単に述べると、標的細胞を洗浄し、5×10/mlを様々な濃度のmAbと共に室温で又は37℃で10〜30分間インキュベートすることができる。次に血清又は血漿を添加して20%(v/v)の最終濃度にし、細胞を37℃で20〜30分間インキュベートすることができる。各々の試料からのすべての細胞をFACSチューブ中のPI溶液に添加することができる。その後直ちに、FACSArrayを用いたフローサイトメトリー分析によって混合物を分析することができる。
代替的アッセイでは、接着細胞上でのCDCの誘導を測定することができる。このアッセイの1つの実施形態では、アッセイの24時間前に、細胞を組織培養平底マイクロタイタープレートに3×10/ウエルの密度で接種する。その翌日、増殖培地を取り出し、三組の細胞を抗体と共にインキュベートする。対照細胞は、それぞれバックグラウンド溶解と最大溶解を測定するために増殖培地又は0.2%サポニンを含有する増殖培地と共にインキュベートする。室温で20分間のインキュベーション後、上清を取り、DMEM中の20%(v/v)ヒト血漿又は血清(あらかじめ37℃に温めておく)を細胞に添加して、37℃でさらに20分間インキュベートする。各々の試料からのすべての細胞をヨウ化プロピジウム溶液(10μg/ml)に添加する。その後、上清を、2.5μg/mlの臭化エチジウムを含有するPBSに取り換え、520nmでの励起後の蛍光発光を、Tecan Safireを用いて600nmで測定する。特異的溶解の割合を以下のように算定する:特異的溶解%=(試料蛍光−バックグラウンド蛍光)/(最大溶解蛍光−バックグラウンド蛍光)×100。
モノクローナル抗体による細胞増殖の阻害:
アポトーシスを開始させる能力を試験するため、モノクローナル抗GT468抗体を、例えば、GT468陽性腫瘍細胞又はGT468でトランスフェクトした腫瘍細胞と共に37℃で約20時間インキュベートすることができる。細胞を採取し、アネキシンV結合緩衝液(BD biosciences)で洗浄して、FITC又はAPC(BD biosciences)と結合したアネキシンVと共に暗所にて15分間インキュベートすることができる。各々の試料からのすべての細胞をFACSチューブ中のPI溶液(PBS中10μg/ml)に添加し、直ちにフローサイトメトリーによって(上記のように)評価することができる。
代替的には、モノクローナル抗体による細胞増殖の一般的な阻害は、市販のキットを用いて検出することができる。DELFIA Cell Proliferation Kit(Perkin−Elmer、カタログ番号AD0200)は、マイクロプレートにおける増殖細胞のDNA合成の間の5−ブロモ−2'−デオキシウリジン(BrdU)取込みの測定に基づく非同位体免疫検定法である。取り込まれたBrdUは、ユウロピウム標識モノクローナル抗体を用いて検出される。抗体検出を可能にするため、細胞を固定し、固定溶液を用いてDNA変性する。非結合抗体を洗い流し、DELFIA誘導物質を添加して標識抗体からユウロピウムイオンを溶液中に解離し、溶液中でユウロピウムイオンはDELFIA誘導物質の成分と高度蛍光キレートを形成する。検出に時間分解蛍光定量法を用いて、測定された蛍光は、各々のウエルの細胞におけるDNA合成に比例する。
[前臨床試験]
GT468に結合するモノクローナル抗体はまた、GT468を発現する腫瘍細胞の増殖を制御するうえでのそれらの効果を測定するため、インビボモデルにおいて(例えば、場合によりトランスフェクション後に、GT468を発現する細胞系を接種した異種移植腫瘍を担持する免疫欠損マウスにおいて)試験することができる。
GT468発現腫瘍細胞を免疫減弱状態のマウス又は他の動物に異種移植した後、本発明の抗体を用いてインビボ試験を実施することができる。腫瘍の形成又は腫瘍関連症状を予防する抗体の作用を測定するため、腫瘍を有さないマウスに抗体を投与し、続いて腫瘍細胞を注射することができる。腫瘍の増殖、転移又は腫瘍関連症状を低減するそれぞれの抗体の治療効果を測定するため、腫瘍担持マウスに抗体を投与することができる。抗体適用を、細胞増殖抑制薬、増殖因子阻害剤、細胞周期遮断薬、血管新生阻害剤又は他の抗体などの他の物質の適用と組み合わせて、組合せの相乗作用的効果及び潜在的毒性を測定することができる。本発明の抗体によって媒介される毒性副作用を分析するため、動物に抗体又は対照試薬を接種し、GT468抗体治療に関連する可能性がある症状を十分に調べることができる。GT468抗体のインビボ適用の起こり得る副作用は、特に胎盤を含むGT468発現組織における毒性を含む。ヒト及び他の種、例えばマウスにおいてGT468を認識する抗体は、ヒトにおいてモノクローナルGT468抗体の適用によって媒介される潜在的副作用を予測するために特に有用である。
[エピトープマッピング]
本発明の抗体によって認識されるエピトープのマッピングは、"Epitope Mapping Protocols"(Methods in Molecular Biology)by Glenn E.Morris ISBN−089603−375−9及び"Epitope Mapping:A Practical Approach"Practical Approach Series,248 by Olwyn M.R.Westwood,Frank C.Hayの中で詳細に記載されているように実施できる。
[I.GT468に結合する二重特異性/多重特異性分子]
本発明のさらに別の実施形態では、GT468に対する抗体は、多数の結合部位又は標的エピトープに結合する二重特異性/多重特異性分子を作製するために、誘導体化する又は別の機能性分子、例えば別のペプチド又はタンパク質(例えばFab'フラグメント)に連結することができる。例えば本発明の抗体は、別の抗体、ペプチド又は結合模倣体などの、1又はそれ以上の他の結合分子に機能的に連結することができる(例えば化学結合、遺伝子融合、非共有結合又は他の方法によって)。
従って、本発明は、少なくとも1つのGT468に対する第一結合特異性と2番目の標的エピトープに対する第二の結合特異性を含む二重特異性及び多重特異性分子を包含する。本発明の特定実施形態では、2番目の標的エピトープは、Fc受容体、例えばヒトFcγRI(CD64)若しくはヒトFcα受容体(CD89)、又はT細胞受容体、例えばCD3である。これにより、本発明は、FcγR、FcαR又はFcεRを発現するエフェクター細胞(例えば単球、マクロファージ又は多形核細胞(PMN))とGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる標的細胞との両方に結合することができる二重特異性及び多重特異性分子を含む。これらの二重特異性及び多重特異性分子は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞をエフェクター細胞に標的することができ、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の貪食作用、抗体依存性細胞傷害(ADCC)、サイトカイン放出又はスーパーオキシドアニオンの生成などの、Fc受容体を介したエフェクター細胞活性を惹起することができる。
本発明の二重特異性及び多重特異性分子は、抗Fc結合特異性及び抗GT468結合特異性に加えて、第三の結合特異性をさらに含み得る。第三の結合特異性は、抗増強因子(EF)部分、例えば細胞傷害活性に関与する表面タンパク質に結合し、それによって標的細胞に対する免疫応答を高める分子である。「抗増強因子部分」は、所与の分子、例えば抗原又は受容体に結合し、それによってFc受容体又は標的細胞抗原に対する結合決定基の作用の増強を生じさせる、抗体、機能的抗体フラグメント又はリガンドであり得る。「抗増強因子部分」は、Fc受容体又は標的細胞抗原に結合することができる。代替的には、抗増強因子部分は、第一及び第二の結合特異性部分が結合する実体とは異なる実体に結合することができる。例えば、抗増強因子部分は細胞傷害性T細胞に結合することができる(例えばCD2、CD3、CD8、CD28、CD4、CD40、ICAM−1又は標的細胞に対する免疫応答の増大を生じさせる他の免疫細胞を通して)。
1つの実施形態では、本発明の二重特異性及び多重特異性分子は、例えばFab、Fab'、F(ab')、Fv又は一本鎖Fvを含む、少なくとも1つの抗体を結合特異性として含む。抗体はまた、軽鎖若しくは重鎖二量体、又はFv若しくはLadner et al.,米国特許第4,946,778号に記載されている一本鎖構築物のようなその任意の最小フラグメントであり得る。抗体はまた、米国特許出願第2003/0118592号及び米国特許出願第2003/0133939号に開示されているような結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質であり得る。
1つの実施形態では、本発明の二重特異性及び多重特異性分子は、エフェクター細胞の表面に存在するFcγR又はFcαRに対する結合特異性、及び標的細胞抗原、例えばGT468に対する第二の結合特異性を含む。
1つの実施形態では、Fc受容体に対する結合特異性は、その結合がヒト免疫グロブリンG(IgG)によってブロックされないモノクローナル抗体によって提供される。本明細書において使用される、「IgG受容体」という用語は、第1番染色体に位置する8つのγ鎖遺伝子のいずれかを指す。これらの遺伝子は、3つのFcγ受容体クラス:FcγRI(CD64)、FcγRII(CD32)及びFcγRIII(CD16)に分類される合計12の膜貫通型又は可溶性受容体アイソフォームをコードする。1つの好ましい実施形態では、Fcγ受容体はヒト高親和性FcγRIである。
これらの好ましいモノクローナル抗体の生産と特徴づけは、国際公開第88/00052号及び米国特許第4,954,617号においてFanger et al.によって記載されている。これらの抗体は、受容体のFcγ結合部位とは異なる部位でFcγRI、FcγRII又はFcγRIIIのエピトープに結合し、このためそれらの結合は生理的レベルのIgGによって実質的にブロックされない。本発明において有用な特異的抗FcγRI抗体は、mAb22、mAb32、mAb44、mAb62及びmAb197である。他の実施形態では、抗Fcγ受容体抗体は、モノクローナル抗体22(H22)のヒト化形態である。H22の生産と特徴づけは、Graziano,R.F.et al.(1995)J.Immunol.155(10):4996−5002及び国際公開第94/10332号に記載されている。H22抗体を産生する細胞系は、HA022CL1の名称の下に1992年11月4日にAmerican Type Culture Collectionに寄託され、アクセッション番号CRL 11177を有する。
さらなる他の好ましい実施形態では、Fc受容体に対する結合特異性は、その結合が、好ましくはヒト免疫グロブリンA(IgA)によってブロックされない、ヒトIgA受容体、例えばFcα受容体(FcαRI(CD89))に結合する抗体によって提供される。「IgA受容体」という用語は、第19番染色体に位置する1つのα遺伝子(FcαRI)の遺伝子産物を含むことが意図されている。この遺伝子は、55〜110kDaのいくつかの選択的にスプライシングされる膜貫通型アイソフォームをコードすることが知られている。FcαRI(CD89)は、単球/マクロファージ、好酸性及び好中性顆粒球上で構成的に発現されるが、非エフェクター細胞集団では発現されない。FcαRIはIgA1及びIgA2の両方に対して中等度の親和性を有するが、G−CSF又はGM−CSFなどのサイトカインに曝露されると親和性が上昇する(Morton,H.C.et al.(1996)Critical Reviews in Immunology 16:423−440)。IgAリガンド結合ドメインの外側でFcαRIに結合する、A3、A59、A62及びA77と同定される4つのFcαRI特異的モノクローナル抗体が記述されている(Monteiro,R.C.et al.(1992)J.Immunol.148:1764)。
FcαRI及びFcγRIは、それらが、(1)主として免疫エフェクター細胞、例えば単球、PMN、マクロファージ及び樹状細胞上で発現され;(2)高レベルで発現され(例えば細胞当たり5,000〜100,000);(3)細胞傷害活性(例えばADCC、貪食作用)の媒介物質であり;(4)それらを標的とする、自己抗原を含む抗原の抗原提示増強を媒介するので、本発明における使用のための好ましいトリガー受容体である。
別の実施形態では、二重特異性分子は、1つが主としてCDCを誘導することによって働く抗体であり、他方が主としてアポトーシスを誘導することによって働く抗体であるような、補完的機能活性を有する本発明に従った2つのモノクローナル抗体から成る。
本明細書において使用される「エフェクター細胞特異的抗体」は、エフェクター細胞のFc受容体に結合する抗体又は機能的抗体フラグメントを指す。本発明における使用のための好ましい抗体は、内因性免疫グロブリンによって結合されない部位でエフェクター細胞のFc受容体に結合する。
本明細書において使用される、「エフェクター細胞」という用語は、免疫応答の認識期及び活性化期に対して、免疫応答のエフェクター期に関与する免疫細胞を指す。例示的な免疫細胞は、骨髄系又はリンパ系起源の細胞、例えばリンパ球(例えば細胞溶解性T細胞(CTL)を含むB細胞及びT細胞)、キラー細胞、ナチュラルキラー細胞、マクロファージ、単球、好酸球、好中球、多形核細胞、顆粒球、マスト細胞、及び好塩基球を含む。一部のエフェクター細胞は特異的にFc受容体を発現し、特異的免疫機能を果たす。好ましい実施形態では、エフェクター細胞は抗体依存性細胞傷害(ADCC)を誘導することができ、例えばADCCを誘導することができる好中球である。例えばFcRを発現する単球、マクロファージは、標的細胞の特異的死滅及び免疫系の他の成分への抗原提示又は抗原を提示する細胞への結合に関与する。他の実施形態では、エフェクター細胞は、標的抗原、標的細胞又は微生物を貪食することができる。エフェクター細胞上の特定FcRの発現は、サイトカインなどの体液性因子によって調節され得る。例えばFcγRIの発現は、インターフェロンγ(IFN−γ)によって上方調節されることが認められている。この発現増強は標的に対するFcγRI担持細胞の細胞傷害活性を上昇させる。エフェクター細胞は、標的抗原又は標的細胞を貪食する又は溶解することができる。
「標的細胞」とは、本発明の抗体によって標的することができる、被験者(例えばヒト又は動物)における任意の望ましくない細胞を意味する。好ましい実施形態では、標的細胞は、GT468を発現する若しくは過剰発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞である。GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞は、典型的には腫瘍細胞を含む。
本発明の二重特異性及び多重特異性分子は、化学的手法(例えばD.M.Kranz et al.(1981)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:5807参照)、「ポリドーマ(polydoma)」手法(例えばReadingへの米国特許第4,474,893号参照)、又は組換えDNA手法を用いて作製できる。
特に、本発明の二重特異性及び多重特異性分子は、当該技術分野で公知の方法を用いて、構成結合特異性、例えば抗FcR結合特異性と抗GT468結合特異性を結合することによって作製できる。例えば二重特異性及び多重特異性分子の各々の結合特異性部分を別々に作製し、その後互いに結合することができる。結合特異性部分がタンパク質又はペプチドであるとき、様々な結合剤又は架橋剤が共有結合共役のために使用できる。架橋剤の例は、プロテインA、カルボジイミド、N−スクシンイミジル−S−アセチル−チオアセテート(SATA)、5,5'−ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)(DTNB)、o−フェニレンジマレイミド(oPDM)、N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)、及びスルホスクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート(スルホ−SMCC)を含む(例えばKarpovsky et al.(1984)J.Exp.Med.160:1686;Liu,MA et al.(1985)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:8648参照)。他の方法は、Paulus(Behring Ins.Mitt.(1985)No.78,118−132);Brennan et al.(Science(1985)229:81−83)、及びGlennie et al.(J.Immunol.(1987)139:2367−2375)によって記載されているものを含む。好ましい結合剤はSATA及びスルホ−SMCCであり、どちらもPierce Chemical Co.(Rockford,IL)から入手できる。
結合特異性部分が抗体であるときは、2本の重鎖のC末端ヒンジ領域のスルフヒドリル結合を通してそれらを結合することができる。特に好ましい実施形態では、結合の前に、奇数のスルフヒドリル残基、好ましくは1個のスルフヒドリル残基を含むようにヒンジ領域を修飾する。
代替的には、両方の結合特異性部分を同じベクター内にコードさせ、同じ宿主細胞において発現させ、構築することができる。この方法は、二重特異性及び多重特異性分子がMAb×MAb、MAb×Fab、Fab×F(ab')又はリガンド×Fab融合タンパク質である場合に特に有用である。本発明の二重特異性及び多重特異性分子、例えば二重特異性分子は、一本鎖二重特異性抗体、1つの一本鎖抗体と結合決定基を含む一本鎖二重特異性分子、又は2つの結合決定基を含む一本鎖二重特異性分子などの一本鎖分子であり得る。二重特異性及び多重特異性分子もまた、一本鎖分子であり得るか又は少なくとも2つの一本鎖分子を含み得る。二重特異性及び多重特異性分子を作製するための方法は、例えば米国特許第5,260,203号;同第5,455,030号;同第4,881,175号;同第5,132,405号;同第5,091,513号;同第5,476,786号;同第5,013,653号;同第5,258,498号;及び同第5,482,858号に記載されている。
二重特異性及び多重特異性分子の、それらの特異的標的への結合は、固相酵素免疫検定法(ELISA)、放射免疫検定法(RIA)、FACS分析、バイオアッセイ(例えば増殖阻害)、又はウエスタンブロット検定法によって確認することができる。これらの検定法の各々は、一般に、特定対象とするタンパク質−抗体複合体の存在を、対象複合体に特異的な標識試薬(例えば抗体)を使用することによって検出する。例えばFcR−抗体複合体は、例えば抗体−FcR複合体を認識して特異的に結合する酵素結合抗体又は抗体フラグメントを用いて検出することができる。代替的には、様々な他の免疫検定法のいずれかを用いて複合体を検出することができる。例えば抗体を放射性標識して、放射免疫検定法(RIA)において使用することができる(例えばWeintraub,B.,Principles of Radioimmunoassays,Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques,The Endocrine Society,March,1986参照)。放射性同位体は、γカウンター又はシンチレーションカウンターの使用又はオートラジオグラフィーなどの手段によって検出できる。
[II.免疫複合体]
別の態様では、本発明は、細胞毒、薬剤(例えば免疫抑制剤)又は放射性同位体などの治療用の成分又は物質に結合した抗GT468抗体を特徴とする。そのような複合体を本明細書では「免疫複合体」と称する。1又はそれ以上の細胞毒を含む免疫複合体を「イムノトキシン」と称する。細胞毒又は細胞傷害性物質は、細胞に対して有害であり、特に細胞を死滅させる任意の物質を含む。例は、タキソール、サイトカラシンB、グラミシジンD、臭化エチジウム、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシアントラシンジオン、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンD、1−デヒドロテストステロン、グルココルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール及びピューロマイシン並びにそれらの類似体又はホモログを含む。
本発明の免疫複合体を形成するための適切な治療薬は、代謝拮抗物質(例えばメトトレキサート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、フルダラビン、5−フルオロウラシル、デカルバジン)、アルキル化剤(例えばメクロレタミン、チオテパ、クロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BSNU)及びロムスチン(CCNU)、シクロホスファミド、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンC、及びシス−ジクロロジアミン白金(II)(DDP)(シスプラチン)、アントラサイクリン(例えばダウノルビシン(以前のダウノマイシン)及びドキソルビシン)、抗生物質(例えばダクチノマイシン(以前のアクチノマイシン)、ブレオマイシン、ミトラマイシン及びアントラマイシン(AMC))、及び抗有糸分裂薬(例えばビンクリスチン及びビンブラスチン)を含むが、これらに限定されない。好ましい実施態様では、治療薬は細胞傷害性物質又は放射性毒性物質である。別の実施態様では、治療薬は免疫抑制剤である。さらに別の実施態様では、治療薬はGM−CSFである。好ましい実施態様では、治療薬は、ドキソルビシン、シスプラチン、硫酸ブレオマイシン、カルムスチン、クロラムブシル、シクロホスファミド又はリシンAである。
本発明の抗体はまた、癌などのGT468関連疾患を治療するための細胞傷害性放射性薬剤を作製するために、放射性同位体、例えばヨウ素−131、イットリウム−90又はインジウム−111に結合することができる。本発明の抗体複合体は、所与の生物学的応答を修飾するために使用でき、薬剤部分は古典的化学療法剤に限定されると解釈されるべきではない。例えば薬剤部分は、所望の生物活性を有するタンパク質又はポリペプチドであり得る。そのようなタンパク質は、例えばアブリン、リシンA、シュードモナス外毒素、又はジフテリア毒素などの酵素活性毒素又はその活性フラグメント;腫瘍壊死因子又はインターフェロンγなどのタンパク質;又は、例えばリンホカイン、インターロイキン−1(「IL−1」)、インターロイキン−2(「IL−2」)、インターロイキン−6(「IL−6」)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(「GM−CSF」)、顆粒球コロニー刺激因子(「G−CSF」)、又は他の増殖因子などの生物学的応答調節物質を含み得る。
そのような治療用成分を抗体に結合するための手法は周知であり、例えばArnon et al.,"Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy",in Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy,Reisfeld et al.(eds.),pp.243−56(Alan R.Liss,Inc.1985);Hellstrom et al.,"Antibodies For Drug Delivery",in Controlled Drug Delivery(2nd Ed.),Robinson et al.(eds.),pp.623−53(Marcel Dekker,Inc.1987);Thorpe,"Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy:A Review",in Monoclonal Antibodies '84:Biological And Clinical Applications,Pincheraet al.(eds.),pp.475−506(1985);"Analysis,Results,And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy",in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy,Baldwin et al.(eds.),pp.303−16(Academic Press 1985)、及びThorpe et al.,"The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody−Toxin Conjugates",Immunol.Rev.,62:119−58(1982)参照。
さらなる実施形態では、本発明による抗体を、抗体を放射性同位体に結合することを可能にするリンカーキレート化剤、例えばチウキセタンに連結する。
[III.医薬組成物]
別の態様では、本発明は、本発明の抗体の1つ又は本発明の抗体の組合せを含有する組成物、例えば医薬組成物を提供する。医薬組成物は、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,19th Edition,Gennaro,Ed.,Mack Publishing Co.,Easton,PA,1995に開示されているような従来の手法に従って、医薬的に許容される担体又は希釈剤並びに他の任意の公知のアジュバント及び賦形剤と共に製剤し得る。1つの実施形態では、組成物は、異なる機序によって作用する本発明の複数の(例えば2又はそれ以上)単離抗体の組合せ、例えば主としてCDCを誘導することによって働く1つの抗体と主としてアポトーシスを誘導することによって働く別の抗体との組合せを含む。
本発明の医薬組成物はまた、併用療法において、すなわち他の薬剤と併用して投与することができる。例えば併用療法は、少なくとも1つの抗炎症薬又は少なくとも1つの免疫抑制剤と本発明の組成物を含み得る。1つの実施形態では、そのような治療薬は、例えばステロイド系薬剤又はNSAID(非ステロイド系抗炎症薬)などの、1又はそれ以上の抗炎症薬を含む。好ましい薬剤は、例えば、アスピリン及び他のサリチル酸塩、ロフェコキシブ(Vioxx)及びセレコキシブ(Celebrex)などのCox−2阻害剤、イブプロフェン(Motrin,Advil)、フェノプロフェン(Nalfon)、ナプロキセン(Naprosyn)、スリンダック(Clinoril)、ジクロフェナク(Voltaren)、ピロキシカム(Feldene)、ケトプロフェン(Orudis)、ジフルニサール(Dolobid)、ナブメトン(Relafen)、エトドラク(Lodine)、オキサプロジン(Daypro)、及びインドメタシン(Indocin)などのNSAIDを含む。
別の実施形態では、そのような治療薬は、低用量シクロホスファミド、抗CTLA4抗体、抗IL−2又は抗IL−2受容体抗体のような、調節T細胞の枯渇又は機能的不活性化を導く物質を含む。
さらに別の実施形態では、そのような治療薬は、タキソール誘導体、タキソテール、ゲムシタビン、5−フルオロウラシル、ドキソルビシン(Adriamycin)、シスプラチン(Platinol)、シクロホスファミド(Cytoxan、Procytox、Neosar)などの1又はそれ以上の化学療法剤を含む。別の実施形態では、本発明の抗体は、好ましくは乳癌、肺癌、胃癌及び/又は卵巣癌、又は、例えばここに記載されるような他の癌型に罹患している患者において治療効果を示す化学療法剤と併用して投与し得る。
さらに別の実施形態では、本発明の抗体は、放射線治療及び/又は自己末梢幹細胞又は骨髄移植と併用して投与し得る。
さらに別の実施形態では、本発明の抗体は、抗CD25抗体、抗EPCAM抗体、抗EGFR、抗Her2/neu及び抗CD40抗体から選択される1又はそれ以上の抗体と併用して投与し得る。
なおさらなる実施形態では、本発明の抗体は、補体活性化を増強するために抗C3b(i)抗体と併用して投与し得る。
本明細書において使用される、「医薬的に許容される担体」は、生理的に適合性である任意のすべての溶媒、分散媒、被覆物、抗菌剤及び抗真菌剤、等張化剤及び吸収遅延剤等を含む。好ましくは、担体は、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄又は表皮投与(例えば注射又は注入による)に適する。投与経路に依存して、活性化合物、すなわち抗体、二重特異性及び多重特異性分子を、化合物を不活性化する可能性がある酸及び他の自然条件の作用から化合物を保護するための物質で被覆し得る。
「医薬的に許容される塩」は、親化合物の所望の生物活性を保持し、望ましくない毒性作用を与えない塩を指す(例えばBerge,S.M.,et al.(1977)J.Pharm.Sci.66:1−19参照)。
そのような塩の例は、酸付加塩及び塩基付加塩を含む。酸付加塩は、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、亜リン酸等のような非毒性無機酸から、並びに脂肪族モノ及びジカルボン酸、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、脂肪族及び芳香族スルホン酸等のような非毒性有機酸から誘導されるものを含む。塩基付加塩は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等のようなアルカリ土類金属から、並びにN,N'−ジベンジルエチレンジアミン、N−メチルグルカミン、クロロプロカイン、コリン、ジエタノールアミン、エチレンジアミン、プロカイン等のような非毒性有機アミンから誘導されるものを含む。
本発明の組成物は、当該技術分野において公知の様々な方法によって投与することができる。当業者に認識されるように、投与の経路及び/又は方式は所望の結果に依存して異なる。活性化合物は、インプラント、経皮パッチ及びマイクロカプセル化送達システムを含む、制御放出製剤などの、迅速な放出から化合物を保護する担体と共に調製することができる。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及びポリ乳酸などの、生分解性で生体適合性のポリマーが使用できる。そのような製剤の調製のための方法は一般に当業者に公知である。例えばSustained and Controlled Release Drug Delivery Systems,J.R.Robinson,ed.,Marcel Dekker,Inc.,New York,1978参照。
ある一定の投与経路によって本発明の化合物を投与するには、その不活性化を防ぐための物質で化合物を被覆するか、又は該物質と化合物を同時投与することが必要であり得る。例えば、化合物を適切な担体中で、例えばリポソーム又は希釈剤中で被験者に投与し得る。医薬的に許容される希釈剤は、生理食塩水及び水性緩衝液を含む。リポソームは、水中油中水型CGFエマルジョン並びに従来のリポソームを含む(Strejan et al.(1984)J.Neuroimmunol.7:27)。
医薬的に許容される担体は、滅菌水溶液又は分散液及び滅菌注射溶液又は分散液の即時調製用の滅菌粉末を含む。医薬的に活性な物質のためのそのような媒質及び物質の使用は当該技術分野において公知である。従来の媒質又は物質が活性化合物と不適合性でない限り、本発明の医薬組成物におけるその使用が考慮される。補助的な活性化合物も組成物に組み込むことができる。
治療用組成物は、典型的には製造及び保存条件下で無菌且つ安定でなければならない。組成物は、溶液、マイクロエマルジョン、リポソーム、又は高い薬剤濃度に適する他の秩序構造として製剤することができる。担体は、例えば水、エタノール、ポリオール(例えばグリセロール、プロピレングリコール及び液体ポリエチレングリコール等)、及びそれらの適切な混合物を含有する溶媒又は分散媒であり得る。適切な流動性は、例えばレシチンなどの被覆物の使用によって、分散の場合は必要な粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって保持できる。多くの場合、等張化剤、例えば糖類、マンニトール、ソルビトールなどの多価アルコール、又は塩化ナトリウムを組成物中に含めることが好ましい。吸収を遅延させる物質、例えばモノステアリン酸塩及びゼラチンを組成物中に含めることにより、注射用組成物の持続的な吸収を生じさせることができる。
滅菌注射用溶液は、必要量の活性化合物を、必要に応じて上記に列挙した成分の1つ又は成分の組合せと共に適切な溶媒に組み込み、続いて滅菌精密ろ過することによって調製できる。
一般に、分散液は、基本的分散媒及び上記に列挙したものの中から必要とされる他の成分を含有する滅菌ビヒクル中に活性化合物を組み込むことによって調製される。滅菌注射用溶液の調製のための滅菌粉末の場合、好ましい調製方法は、あらかじめ滅菌ろ過されたそれらの溶液から、有効成分に加えて任意の付加的な所望の成分を含む粉末を生成する真空乾燥及び凍結乾燥である。
投与法は、至適な所望の応答(例えば治療応答)を与えるように調節される。例えば単回ボーラスを投与し得るか、又は数回の分割用量を一定期間にわたって投与してもよく、又は治療状況の緊急性によって指示されるのに比例して用量を低減又は増加してもよい。投与を容易にし、用量を均一にするために非経口組成物を単位投与形態として処方することは特に好都合である。本明細書において使用される単位投与形態は、治療する被験者にとっての単位用量として適する物理的に分離した単位を指す;各々の単位は、必要な医薬担体と共同して所望の治療効果を生じさせるように計算された、所定量の活性化合物を含有する。本発明の単位投与形態についての規格は、(a)活性化合物の独自の特徴及び達成しようとする特定の治療効果、及び(b)個体における感受性の治療のためにそのような活性化合物を調剤する技術分野に固有の限界によって決定され、直接それらに依存する。
医薬的に許容される抗酸化剤の例は以下を含む:(1)アスコルビン酸、塩酸システイン、重硫酸ナトリウム、メタ重硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等のような水溶性抗酸化剤;(2)パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、α−トコフェロール等のような油溶性抗酸化剤;及び(3)クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸等のような金属キレート化剤。
治療用組成物に関して、本発明の製剤は、経口、経鼻、局所(口腔内及び舌下を含む)、直腸、膣及び/又は非経口投与に適するものを含む。処方物は単位投与形態として好都合に提供でき、薬学技術分野において公知の任意の方法によって調製し得る。単一投与形態を生産するために担体材料と組み合わせることができる有効成分の量は、治療する被験者及び特定投与方法に依存して異なる。単一投与形態を生産するために担体材料と組み合わせることができる有効成分の量は、一般に治療効果を生じさせる組成物の量である。
一般に、100%のうちで、この量は約0.01%〜約99%の有効成分、好ましくは約0.1%〜約70%、最も好ましくは約1%〜約30%の範囲である。
経膣投与に適する本発明の製剤はまた、適切であることが当該技術分野において公知の担体を含有するペッサリー、タンポン、クリーム、ゲル、ペースト、泡又はスプレー製剤を含む。本発明の組成物の局所又は経皮投与用の剤型は、粉末、スプレー、軟膏、ペースト、クリーム、ローション、ゲル、溶液、パッチ及び吸入剤を含む。活性化合物を、医薬的に許容される担体と共に、及び必要に応じて任意の防腐剤、緩衝剤又は高圧ガスと共に無菌条件下で混合し得る。
本明細書において使用される「非経口投与」及び「非経口的に投与される」という語句は、通常は注射による、腸内及び局所投与以外の投与方法を意味し、限定を伴わずに、静脈内、筋肉内、動脈内、鞘内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、クモ膜下、髄腔内、硬膜外及び胸骨内への注射及び注入を含む。
本発明の医薬組成物において使用し得る適切な水性及び非水性担体の例は、水、エタノール、ポリオール(例えばグリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等)、及びそれらの適切な混合物、オリーブ油などの植物油、及びオレイン酸エチルなどの注射用有機エステルを含む。適切な流動性は、例えばレシチンなどの被覆材料の使用によって、分散の場合は必要な粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって保持できる。
これらの組成物はまた、防腐剤、湿潤剤、乳化剤及び分散剤などのアジュバントを含有し得る。微生物の存在は、滅菌手順、及び様々な抗菌及び抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノールソルビン酸等を含むことの両方によって確実に予防し得る。また、糖類、塩化ナトリウム等の等張化剤を組成物に組み込むことも望ましいと考えられる。加えて、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンなどの吸収を遅延させる物質を組成物中に含めることにより、注射用薬剤形態の持続的な吸収を生じさせ得る。
1つの実施形態では、本発明のモノクローナル抗体は、皮下注射によって結晶形態で投与される。Yang et al.(2003)PNAS,100(12):6934−6939参照。本発明の化合物を薬剤としてヒト及び動物に投与するとき、それらを単独で与えるか又は、例えば医薬的に許容される担体と組み合わせて0.01〜99.5%(より好ましくは0.1〜90%)の有効成分を含有する医薬組成物として投与できる。
選択する投与経路にかかわらず、適切な水和形態として使用し得る本発明の化合物、及び/又は本発明の医薬組成物は、当業者に公知の従来の方法によって医薬的に許容される投与形態に製剤される。
本発明の医薬組成物中の有効成分の実際の用量レベルは、患者への毒性を伴わずに、特定の患者、組成物及び投与方法に関して所望の治療応答を達成するために有効な有効成分の量が得られるように変化させ得る。選択される用量レベルは、使用する本発明の特定組成物の活性、投与経路、投与時間、使用する特定化合物の排泄速度、治療期間、使用する特定組成物と組み合わせて使用される他の薬剤、化合物及び/又は物質、治療する患者の年齢、性別、体重、状態、全身の健康及び既往歴、並びに医学技術分野において周知の同様の因子を含む様々な薬物動態因子に依存する。
当該技術分野における通常の技術を有する医師又は獣医は、必要とされる医薬組成物の有効量を容易に決定し、処方することができる。例えば医師又は獣医は、医薬組成物中で使用される本発明の化合物の用量を、所望の治療効果を達成するために必要とされるよりも低いレベルで開始し、所望の効果が達成されるまで用量を徐々に増加することができる。一般に、本発明の組成物の適切な1日用量は、治療効果を生じさせるために有効な最小用量である化合物の量である。そのような有効用量は一般に、上述した因子に依存する。投与は静脈内、筋肉内、腹腔内、又は皮下経路であることが好ましく、好ましくは標的部位の近位に投与される。所望により、治療組成物の有効1日用量を、場合により単位投与形態で、1日を通じて適切な間隔を置いて別々に投与される2、3、4、5、6又はそれ以上の小分け用量として投与し得る。本発明の化合物を単独で投与することも可能であるが、医薬製剤(組成物)として化合物を投与することが好ましい。
1つの実施形態では、本発明の抗体は、毒性副作用を低減するために注入によって、好ましくは24時間以上などの長期間にわたる緩やかな持続注入によって投与し得る。投与はまた、2〜24時間、例えば2〜12時間にわたる持続注入によって実施し得る。そのような投与計画を、必要に応じて、例えば6ヶ月後又は12ヶ月後に、1又はそれ以上の回数、繰り返してもよい。用量は、抗GT468抗体を標的する抗イディオタイプ抗体を使用して、生物学的試料における投与時の循環モノクローナル抗GT468抗体の量を測定することによって決定又は調節できる。
さらに別の実施形態では、抗体は、例えば6カ月又はそれ以上の期間にわたって週に1回などの、維持療法によって投与される。
さらに別の実施形態では、本発明による抗体は、GT468に対する抗体の1回の注入、続いて放射性同位体に結合したGT468に対する抗体の注入によって投与し得る。この投与計画は、例えば7〜9日後に繰り返してもよい。
治療組成物は、当該技術分野において公知の医療装置を用いて投与できる。例えば好ましい実施形態では、本発明の治療組成物は、米国特許第5,399,163号;同第5,383,851号;同第5,312,335号;同第5,064,413号;同第4,941,880号;同第4,790,824号;又は同第4,596,556号に開示されている装置などの、無針皮下注射装置で投与することができる。本発明において有用な周知のインプラント及びモジュールの例は、制御された速度で薬剤を分配する移植可能なマイクロインフュージョンポンプを開示する米国特許第4,487,603号;皮膚を通して薬剤を投与するための治療用装置を開示する米国特許第4,486,194号;正確な注入速度で薬剤を送達するための医療用インフュージョンポンプを開示する米国特許第4,447,233号;持続的な薬剤送達のための可変流量式移植可能注入装置を開示する米国特許第4,447,224号;複数のチェンバー区画を有する浸透圧薬剤送達システムを開示する米国特許第4,439,196号;及び浸透圧薬剤送達システムを開示する米国特許第4,475,196号に記載されているものを含む。
他の多くのそのようなインプラント、送達システム及びモジュールが当業者に公知である。ある実施形態では、本発明の抗体は、インビボでの適切な分布を確実にするように処方することができる。例えば血液脳関門(BBB)は多くの高度親水性化合物を排除する。本発明の治療化合物が確実にBBBを越える(所望により)ようにするため、それらを、例えばリポソームに製剤することができる。リポソームを製造する方法については、例えば米国特許第4,522,811号;同第5,374,548号;及び第5,399,331号参照。リポソームは、特定細胞又は器官に選択的に輸送され、これにより標的薬剤送達を増強する1又はそれ以上の部分を含み得る(例えばV.V.Ranade(1989)J.Clin.Pharmacol.29:685参照)。例示的な標的分子は、葉酸塩又はビオチン(例えばLow et al.への米国特許第5,416,016号参照);マンノシド類(Umezawa et al.,(1988)Biochem.Biophys.Res.Commun.153:1038);抗体(P.G.Bloeman et al.(1995)FEBS Lett.357:140;M.Owais et al.(1995)Antimicrob.Agents Chemother.39:180);及びサーファクタントプロテインA受容体(Briscoe et al.(1995)Am.J.Physiol.1233:134)を含む。
本発明の1つの実施形態では、本発明の治療用化合物はリポソーム中に製剤される。より好ましい実施形態では、リポソームは標的部分を含む。最も好ましい実施形態では、リポソーム中の治療用化合物は、所望の領域の近位部位、例えば腫瘍の部位にボーラス注射によって送達される。組成物は、容易に注射できる程度に流動性でなければならない。製造及び保存条件下で安定でなければならず、また細菌及び真菌などの微生物の汚染作用から保護されねばならない。
さらなる実施形態では、本発明の抗体は、胎盤を越える輸送を防ぐ又は低減するように製剤することができる。これは当該技術分野で公知の方法によって、例えば抗体のPEG化によって又はF(ab)'フラグメントの使用によって実施できる。さらに"Cunningham−Rundles C,Zhuo Z,Griffith B5 Keenan J.(1992) Biological activities of polyethylene−glycol immunoglobulin conjugates. Resistance to enzymatic degradation.J.Immunol.Methods,152:177−190;及び"Landor M.(1995)Maternal−fetal transfer of immunoglobulins,Ann.Allergy Asthma Immunol.74:279−283が参照できる。
腫瘍治療のための「治療有効量」は、完全又は部分的であり得る他覚的腫瘍応答によって測定することができる。完全応答(CR)は、疾患の臨床的、放射線医学的又は他の証拠がないことと定義される。部分応答(PR)は、腫瘍集合体の大きさの50%以上の減少から生じる。進行までの平均時間は、他覚的腫瘍応答の持続性を特徴づける測定値である。
腫瘍治療のための「治療有効量」はまた、疾患の進行を安定化するその能力によっても測定できる。癌を抑制する化合物の能力は、ヒト腫瘍における効果を予測する動物モデル系において評価できる。代替的には、組成物のこの特性は、当業者に公知のインビトロアッセイによって細胞増殖又はアポトーシスを阻害する化合物の能力を検査することによって評価できる。治療用化合物の治療有効量は、被験者において腫瘍の大きさを減少させるか、又は症状を改善することができる。当業者は、被験者の大きさ、被験者の症状の重症度、及び選択される特定組成物又は投与経路などの因子に基づいてそのような量を決定することができる。
組成物は、無菌であり、注射器によって送達可能である程度に流動性でなければならない。水に加えて、担体は、等張緩衝食塩水、エタノール、ポリオール(例えばグリセロール、プロピレングリコール及び液体ポリエチレングリコール等)、及びそれらの適切な混合物であり得る。適切な流動性は、例えばレシチンなどの被覆物の使用によって、分散の場合は必要な粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって保持できる。多くの場合、等張化剤、例えば糖類、マンニトール、ソルビトールなどの多価アルコール、及び塩化ナトリウムを組成物中に含めることが好ましい。吸収を遅延させる物質、例えばモノステアリン酸アルミニウム又はゼラチンを組成物中に含めることにより、注射用組成物の長期的な吸収を生じさせることができる。
上述したように、活性化合物が適切に保護されているとき、化合物は、例えば不活性希釈剤又は同化可能な食用担体と共に経口投与し得る。
[IV.発明の用途及び方法]
本発明の抗体(本明細書の中に記載される免疫複合体、二重特異性/多重特異性分子、組成物及び他の誘導体を含む)は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞が関与する疾患の治療を含む、数多くの治療上の有用性を有する。例えば抗体は、本明細書に記載されるような様々な疾患を治療する又は予防するために、例えばインビトロ又はエクスビボで培養下の細胞に、又は例えばインビボでヒト被験者に投与することができる。本明細書において使用される、「被験者」という用語は、GT468に対する抗体に応答するヒト及び非ヒト動物を包含することが意図されている。好ましい被験者は、疾患細胞、特に正常細胞と比較してGT468の変化した発現パターン及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合の変化したパターンによって特徴づけられる細胞を死滅させることによって矯正できる又は改善できる疾患を有するヒト患者を含む。
本明細書で論じる治療における治療効果は、好ましくは、例えば補体依存性細胞傷害(CDC)を介した細胞溶解、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を介した細胞溶解、アポトーシス、同型接着、及び/又は貪食作用を誘導することによって、好ましくはCDCを介した細胞溶解及び/又はADCCを介した細胞溶解を誘導することによって細胞の死滅を媒介する、本発明の抗体の機能的特性を通して達成される。
例えば1つの実施形態では、本発明の抗体は、腫瘍形成性疾患、例えば、乳癌を含む、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の存在を特徴とする疾患を有する被験者を治療するために使用できる。治療及び/又は予防できる腫瘍形成性疾患の例は、乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌、肝細胞癌、結腸癌、膵癌、食道癌、頭頸部癌、腎癌、前立腺癌及び肝癌を含む、GT468を発現するすべての癌及び腫瘍実体を包含する。これらの癌は、早期、中期又は進行期、例えば転移であり得る。
本発明に従って記載される医薬組成物及び治療方法はまた、本明細書に記載される疾患を予防するための免疫又はワクチン接種にも使用し得る。
別の実施形態では、本発明の抗体は、GT468若しくは特定形態のGT468のレベル、又はそれらの膜表面にGT468を含む細胞のGT468レベルを検出するために使用でき、その後、それらのレベルを上述したような特定の疾患又は疾患症状に結び付けることができる。代替的には、抗体は、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の機能を枯渇させるか又は該細胞の機能と相互作用させ、それによってこれらの細胞を疾患の重要な媒介物質として関係づけることができる。これは、抗体とGT468の間での複合体の形成を可能にする条件下で試料及び対照試料を抗GT468抗体と接触させることによって達成できる。抗体とGT468の間で形成される任意の複合体を検出し、試料及び対照試料、すなわち参照試料において比較することができる。
本発明の抗体は、最初にインビトロでの治療的又は診断的用途に関連するそれらの結合活性に関して試験することができる。例えば本明細書に記載されるフローサイトメトリーアッセイを用いて抗体を試験することができる。
さらに、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の増殖を阻害すること及び/又は該細胞を死滅させることを含む、少なくとも1つのエフェクター媒介性エフェクター細胞活性を惹起する上での抗体の活性を検定することができる。例えばCDC及び/又はアポトーシスを惹起する抗体の能力が検定できる。CDC、同型接着、分子クラスタリング又はアポトーシスを検定するためのプロトコールを本明細書に記載される。
本発明の抗体は、以下の生物活性の1又はそれ以上をインビボ又はインビトロで惹起するために使用できる:GT468を発現する及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の増殖及び/又は分化を阻害する;GT468を発現する及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞を死滅させる;エフェクター細胞の存在下でGT468を発現する及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の貪食作用又はADCCを媒介する;補体の存在下でGT468を発現する及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のCDCを媒介する;GT468を発現する及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞のアポトーシスを媒介する;同型接着を誘導する;及び/又はGT468に結合したとき脂質ラフトへの転位を誘導する。
特定実施形態では、抗体は、様々なGT468関連疾患を治療する、予防する又は診断するためにインビボ又はインビトロで使用される。GT468関連疾患の例は、中でも特に、乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌、肝細胞癌、結腸癌、膵癌、食道癌、頭頸部癌、腎癌、前立腺癌及び肝癌などの癌を含む。
インビボ及びインビトロで本発明の抗体組成物を投与する適切な経路は当該技術分野において周知であり、当業者によって選択され得る。
上述したように、本発明の抗GT468抗体は、本発明の抗体に対する免疫応答の誘導を低減するために1又はそれ以上の他の治療薬、例えば細胞傷害性薬剤、放射性毒性物質、抗血管新生薬及び/又は免疫抑制剤と同時投与することができる。抗体は、作用物質に連結する(免疫複合体として)ことができるか又は物質とは別に投与することができる。後者(別々の投与)の場合、抗体は、物質の前、後若しくは同時に投与できるか、又は他の公知の治療、例えば抗癌治療、例えば放射線と同時投与することができる。そのような治療薬は、中でも特に、上記に列挙したような抗腫瘍薬を含む。化学療法剤と本発明の抗GT468抗体の同時投与は、腫瘍細胞に対して細胞傷害作用を生じさせる、異なる機序を通して働く2つの抗癌剤を提供する。そのような同時投与は、薬剤に対する耐性の発現又は腫瘍細胞を抗体と非反応性にする、腫瘍細胞の抗原性の変化を原因とする問題を解決することができる。
本発明の別の特定実施形態では、抗体を投与される被験者は、VEGF又はVEGFRを標的する抗体及び血管新生を阻害する1又はそれ以上の化合物を含む抗血管新生薬で付加的に治療される。これらの薬剤による前処理又は並行適用は、バルク腫瘍内への抗体の浸透を改善し得る。
本発明の別の特定実施形態では、抗体を投与される被験者は、EGFR受容体に結合するモノクローナル抗体並びにEGFR、Her1又はHer2/neu受容体によって開始されるシグナル伝達を阻害する化合物を含む、増殖因子受容体のシグナル伝達を阻害する化合物で付加的に治療される。
標的特異的エフェクター細胞、例えば本発明の組成物(例えば抗体、多重特異性及び二重特異性分子)に結合するエフェクター細胞も、治療薬として使用することができる。ターゲティングのためのエフェクター細胞は、マクロファージ、好中球又は単球などのヒト白血球であり得る。他の細胞は、好酸球、ナチュラルキラー細胞及び他のIgG又はIgA受容体担持細胞を含む。所望により、治療する被験者からエフェクター細胞を得ることができる。標的特異的エフェクター細胞は、生理的に許容される溶液中の細胞の懸濁液として投与できる。投与される細胞の数は、約10〜10であり得るが、治療目的に依存して異なる。一般に、その量は、標的細胞、例えばGT468を発現する及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる腫瘍細胞における局在を得るため、及び、例えば貪食作用によって、細胞の死滅を生じさせるために十分である。投与経路も様々に変化し得る。
標的特異的エフェクター細胞による治療は、標的細胞の除去のための他の手法を併用して実施することができる。例えば本発明の組成物及び/又はこれらの組成物を装備したエフェクター細胞を用いる抗腫瘍治療を化学療法と共に使用することができる。加えて、併用免疫療法も、2つの異なる細胞傷害性エフェクター集団を腫瘍細胞の排除へと向かわせるために使用し得る。例えば抗Fc−RI又は抗CD3に結合した抗GT468抗体を、IgG又はIgA受容体特異的結合剤と共に使用し得る。
本発明の二重特異性及び多重特異性分子はまた、細胞表面上の受容体をキャップし、排除することなどにより、エフェクター細胞上のFcγR又はFcαRレベルを調節するために使用できる。抗Fc受容体の混合物もこの目的のために使用できる。
補体に結合するIgG1、IgG2若しくはIgG3又はIgMからの部分などの、補体結合部位を有する本発明の組成物(例えば抗体、多重特異性及び二重特異性分子及び免疫複合体)も、補体の存在下で使用することができる。1つの実施形態では、本発明の結合剤及び適切なエフェクター細胞による、標的細胞を含む細胞の集団のエクスビボ処理を、補体又は補体を含む血清の添加によって補足することができる。本発明の結合剤で被覆した標的細胞の貪食作用は、補体タンパク質の結合によって改善し得る。別の実施形態では、本発明の組成物で被覆した標的細胞も、補体によって溶解することができる。さらに別の実施形態では、本発明の組成物は補体を活性化しない。
本発明の組成物はまた、補体と共に投与することができる。従って、抗体、多重特異性又は二重特異性分子及び血清又は補体を含む組成物は本発明の範囲内である。これらの組成物は、補体が抗体、多重特異性又は二重特異性分子にごく近接して位置するという点で有利である。
代替的には、本発明の抗体、多重特異性又は二重特異性分子及び補体又は血清を別々に投与することができる。標的細胞への本発明の組成物の結合は、GT468抗原−抗体複合体の、細胞膜の脂質ラフト内への転位を生じさせ得る。そのような転位は、CDCを効率的に活性化し得る及び/又は増強し得る高密度の抗原−抗体複合体を創製する。
本発明の抗体組成物(例えば抗体及び免疫複合体)及び使用のための指示書を含むキットも本発明の範囲内である。キットは、免疫抑制試薬、細胞傷害性物質又は放射性毒性物質などの1又はそれ以上の付加的な試薬、又は本発明の1又はそれ以上の付加的な抗体(例えば補完的な活性を有する抗体)をさらに含有することができる。
従って、本発明の抗体組成物で治療される患者は、本発明の抗体の治療効果を増強する又は高める、細胞傷害性物質又は放射性毒性物質などの別の治療薬を付加的に投与され得る(本発明の抗体の投与の前に、投与と同時に又は投与後に)。
他の実施態様では、例えば被験者をサイトカインで治療することにより、Fcγ又はFcα受容体の発現又は活性を調節する、例えば高める又は阻害する物質で被験者を付加的に治療することができる。好ましいサイトカインは、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、インターフェロンγ(IFN−γ)、及び腫瘍壊死因子(TNF)を含む。本明細書に記載される抗体及び医薬組成物の治療効果を高めるための他の重要な物質は、分枝グルコース残基のホモ多糖であり、様々な植物及び微生物、例えば細菌、藻類、真菌、酵母及び穀物によって生産されるβグルカンである。生物によって生産されるβグルカンのフラグメントも使用し得る。好ましくは、βグルカンは、骨格グルコース単位の少なくとも一部、例えば骨格グルコース単位の3〜6%がβ(1,6)分枝などの分枝を有する、β(1,3)グルコースのポリマーである。
特定実施形態では、本発明は、試料及び対照試料を、抗体又はその部分とGT468の間での複合体の形成を可能にする条件下で、GT468に特異的に結合する抗体と接触させることを含む、試料中のGT468抗原の存在を検出する、又はGT468抗原の量を測定するための方法を提供する。次に複合体の形成を検出し、対照試料と比較したときの試料の複合体形成の差が試料中のGT468抗原の存在の指標である。
さらに別の実施形態では、本発明は、インビボ又はインビトロでGT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の存在を検出する又は細胞の量を定量化するための方法を提供する。その方法は、(i)検出可能なマーカーに結合した本発明の組成物を被験者に投与すること;及び(ii)GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞を含む領域を同定するために、被験者を、該検出可能なマーカーを検出するための手段に曝露することを含む。
上述した方法は、特に、GT468関連疾患を診断するため及び/又は癌疾患などのGT468関連疾患の局在化のために有用である。好ましくは、対照試料におけるGT468の量よりも多い試料中のGT468の量は、その試料が由来する被験者、特にヒトにおけるGT468関連疾患の存在の指標である。
さらに別の実施形態では、化合物(例えば治療薬、標識、細胞毒、放射性毒素、免疫抑制剤等)を抗体に結合することにより、GT468がそれらの表面と結合している細胞にそのような化合物を標的するために本発明の免疫複合体が使用できる。このため、本発明はまた、循環腫瘍細胞などの、GT468を発現する及び/又はそれらの細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞をエクスビボ又はインビトロで局在化するための方法を提供する。
本発明を以下の実施例によってさらに説明するが、それらの実施例は本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
実施例1:実験材料及び方法
本明細書において言及する手法及び方法は、それ自体公知である方法で及び、例えばSambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd Edition(1989)Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.に記載されているように、又は以下に記載されるように実施される。キット及び試薬の使用を含むすべての方法は製造者の情報に従って実施される。
<組織及び細胞系>
組換えDNA作業を、公式の許可を得て、Rheinland−Pfalz州政府の規則に従って実施した。組織は、常套的な診断又は治療手順の間のヒトの余剰材料として入手し、使用時まで−80℃で保存した。乳癌細胞系MCF−7及びBT549をDMEM/10%FCSにおいて培養した。
<RNAの単離、RT−PCR及びリアルタイムRT−PCR>
RNAの抽出、第一鎖cDNAの合成、RT−PCR及びリアルタイムRT−PCRを先に記載されているように(Koslowski,M.,Sahin,U.,Huber,C.& Tureci,O.(2006)Hum.Mol.Genet.15,2392−2399)実施した。エンドポイント解析のためにGT468特異的オリゴヌクレオチド(センス5'−AAA TTT GGC AGC TGC CTT CAC−3';アンチセンス5'−TGA TGC CAC ATT CAG TAA CAC−3'、60℃でアニーリング)を35サイクルのRT−PCRにおいて使用した。リアルタイムの定量的発現解析を40サイクルのRT−PCRにおいて三重に実施した。HPRT(センス5'−TGA CAC TGG CAA AAC AAT GCA−3';アンチセンス5'−GGT CCT TTT CAC CAG CAA GCT−3'、62℃でアニーリング)に正規化した後、△△CT法の計算を用いて、腫瘍試料中のGT468転写産物を正常組織と比較して定量化した。任意の選択試料からの増幅産物をクローニングし、配列決定することによってPCR反応の特異性を確認した。
<バイオインフォマティクス>
栄養芽層特異的分子のインシリコでのクローニングのために、別の場所で詳述されているデータマイニング法を修正して適合させた(Koslowski,M.,Bell,C,Seitz,G.,Lehr,H.A.,Roemer,K.,Muntefering,H.,Huber,C,Sahin,U.& Tureci,O.(2004)Cancer Res.64,5988−5993;Koslowski,M.,Tureci,O.,Bell,C,Krause,P.,Lehr,H.A.,Brunner,J.,Seitz,G.,Nestle,F.O.,Huber,C.& Sahin,U.(2002)Cancer Res.62,6750−6755;Koslowski,M.,Sahin,U.,Huber,C.& Tureci,O.(2006)Hum.Mol.Genet.15,2392−2399)。簡単に述べると、GenBankの階層化キーワード検索をデジタルcDNA−サブトラクションと組み合わせた。
キーワード検索のために、ENTREZ Search and Retrieval System(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez)を使用して、胎盤又は栄養芽層組織において特異的に発現されると注釈されている遺伝子に関してGenBankのヌクレオチド配列ファイルにアクセスした。冗長性を除くためにすべてのヒトヌクレオチド配列に対する各々のヌクレオチド配列についての配列相同性検索プログラムBLASTN(http://ncbi.nlm.nih.gov/blast)を連続的に実施した。2番目のフィルターとして、NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST)のESTデータベースに対する各々の対象DNA配列のBLAST検索によるキーワード検索で得たすべてのクローンに関して電子的ノーザン(eNorthern)を実施した。公知のいくつかのcDNAライブラリーが正しく注釈されていない(Scheurle,D.,De Young,M.P.,Binninger,D.M.,Page,H.,Jahanzeb,M.& Narayanan,R.(2000)Cancer Res.60,4037−4043)ことを考慮に入れた。
デジタルサブトラクションのために、各々のプールが単一ライブラリー又はいくつかのライブラリーのいずれかであり得る、cDNAの2つのプール(A及びB)の間の遺伝子発現を比較する、NCBIのCancer Genome Anatomy ProjectcDNA xProfilerツール(http://cgap.nci.nih.gov/Tissues/xProfiler)を使用した。dbEST内のすべてのcDNAライブラリーを検索するために、プールA及びプールBについての検索オプションを、生物については「ヒト」及びライブラリーグループについては「すべてのESTライブラリー」と設定した。検索オプションの設定にマッチする胎盤及び栄養芽層組織から作製したすべてのcDNAライブラリーを、混合組織ライブラリーを除いてプールAに割り当てた。プールBについては、胎盤、栄養芽層、精巣、卵巣及び胎児の全身を除く正常組織から作製したすべてのcDNAライブラリーを選択した。
GT468プロモーター領域の分析のためにEMBOSS CpGPlot(Rice,P.,Longden,I.& Bleasby,A.(2000)Trends Genet.16,276−277)ソフトウエアを使用した。さらに、MEMSAT3(Jones,D.T.,Taylor,W.R.& Thornton,J.M.(1994)Biochemistry 33,3038−3049)、TMpred(Hofmann,K.& Stoffel,W.(1993)Biol.Chem.Hoppe−Seyler 374,166)及びGOR IV(Gamier,J.,Osguthorpe,D.J.& Robson,B.(1978)J.Mol.Biol.120,97−120)に関してGT468タンパク質配列の分析を実施した。
<抗血清、免疫蛍光及び免疫化学試験>
GT468のアミノ酸117−127に対して惹起したポリクローナル抗血清を、抗体受託生産サービス(Squarix,Marl,Germany)によって作製した。VECTOR NovaRED Substrate Kit(Vector,Burlingame,CA)を製造者の指示に従って使用して、組織凍結切片に関して免疫組織化学試験を実施した。ウエスタンブロット分析のために、Triton−Xで溶解した細胞から抽出した全タンパク質30μgを使用した。抽出物を還元試料緩衝液(Roth,Karlsruhe,Germany)に希釈し、SDS−PAGEに供して、その後PVDF膜(Pall,East Hills,NY)に電気転写した。pAKT(Cell Signaling,Danvers,MA)、AKT(Cell Signaling,Danvers,MA)、サイクリンD1(Santa Cruz Biotechnology,Santa Cruz,CA)及びβアクチン(Abeam,Cambridge,UK)に対して反応性の抗体で免疫染色を実施し、続いてホースラディッシュペルオキシダーゼ結合ヤギ抗マウス及びヤギ抗ウサギ二次抗体(Dako,Glostrup,Denmark)で一次抗体を検出した。
<siRNA二本鎖>
GT468 siRNA二本鎖(Qiagen,Hilden,Germany)(センス5'−r(CCA UGA GAG UAG CCA GCA)dTdT−3'、アンチセンス5'−r(UUG CUG GCU ACU CUC AUG G)dAdG−3')は、GT468 mRNA配列のヌクレオチド670〜690(NM_021796.3)を標的した。対照としてスクランブルsiRNA二本鎖(センス5'−r(UAA CUG UAU AAU CGA CUA G)dTdT−5'、アンチセンス5'−r(CUA GUC GAU UAU ACA GUU A)dGdA−3')を使用した。GT468サイレンシング試験のために、HiPerFectトランスフェクション試薬(Qiagen)を製造者の指示に従って使用して、細胞を10nM siRNA二本鎖でトランスフェクトした。すべての結果を、ヌクレオチド342〜362を標的するGT468 siRNA二本鎖の2番目のセット(センス5'−r(GGU UCA GGA CAA AGU CCA A)dTdT−3'、アンチセンス5'−r(UUG GAC UUU GUC CUG AAC C)dGdG−3')で再現した。
<siRNAのトランスフェクション後の細胞増殖分析>
siRNA二本鎖によるトランスフェクションの24時間後、1×10細胞を、10%FCSを添加した培地で48時間培養した。Wallac Victorマルチラベルカウンター(Perkin Elmer,Boston,MA)で、DELFIA細胞増殖キット(Perkin Elmer,Boston,MA)を製造者の指示に従って使用し、新たに合成されたDNA鎖へのBrdUの取り込みを測定することによって増殖を分析した。
<細胞周期分析>
細胞を、10%FCSを添加した培地において様々な濃度で培養した。siRNA二本鎖によるトランスフェクションの72時間後に細胞を採取し、EtOH固定して、ヨウ化プロピジウムで染色した後、フローサイトメトリーによるDNA含量分析に供した。細胞周期の異なる期にある細胞を、CellQuest(TM) Pro(BD,Franklin Lakes,NJ)及びFlowJo(TM)(Tree Star,Ashland,OR)フローサイトメトリー分析ソフトウエアを用いて定量した。siRNAトランスフェクションの48時間後と72時間後に、アポトーシス細胞をアネキシンV染色によって定量した。
<細胞移動及びインビトロ浸潤アッセイ>
細胞移動アッセイを、8.0μmの細孔膜(BD Biosciences,San Jose,CA)を有するトランスウエルチェンバーにおいて、実験前に無血清培地で12時間培養した細胞に関して実施した。siRNA実験のために、上述したようにsiRNA二本鎖によるトランスフェクションの24時間後に細胞を無血清条件に移した。無血清培養培地400μl中の4×10細胞を上部チェンバーに添加した。下部チェンバーは、化学誘引物質として5%FCSを添加した培養培地800μlを含んだ。24時間後、膜の底部側に移動していた細胞を氷冷メタノール中に固定した;膜を切り出し、顕微鏡のスライドガラスに載せて、蛍光顕微鏡検査のためにHoechst(Dako,Glostrup,Denmark)で封入した。5つのランダムな視野の細胞(倍率100×)を各々の膜について計数した。すべての実験を三重に実施した。化学誘引物質を上部と下部の両方のチェンバーに添加して、同じ実験設定を用いて細胞のケモキネシスへの作用を分析した。インビトロ浸潤アッセイのために、無血清培地中で1mg/mlに希釈したマトリゲル(BD Biosciences,San Jose,NJ)100μlを用いて上部チェンバーを準備した。ゲル化のためにチェンバーを37℃で5時間インキュベートした。
<抗体とのインキュベーション後の細胞増殖分析>
内因性にGT468を発現する癌細胞系BT−549、Caov−3、EFO−21、MCF−7及びMDA−MB−231を、DMEM細胞培養培地中で1:2に希釈したハイブリドーマ上清と共に72時間インキュベートした。Wallac Victor2マルチラベルカウンター(Perkin Elmer)で、DELFIA細胞増殖キット(Perkin Elmer)を製造者の指示に従って使用し、新たに合成されたDNA鎖へのBrdUの取り込みを測定することによって増殖を分析した。
代替的には、内因性にGT468を発現する癌細胞系SK−BR−3及びMCF−7を、それぞれ、指示されている濃度でDMEM細胞培養培地に希釈したHPLC精製ハイブリドーマ上清と共に72時間又は120時間インキュベートした。上述したように増殖を分析した。
<免疫蛍光顕微鏡検査>
免疫マウスの血清中の抗GT468抗体の存在又はGT468を発現する生細胞へのモノクローナル抗体の結合を明らかにするため、免疫蛍光顕微鏡分析を使用した。GT468−eGFPでトランスフェクトしたCHO細胞を、10%ウシ胎仔血清(FCS)、2mM L−グルタミン、100IU/mlペニシリン及び100μg/mlストレプトマイシンを添加したDMEM/F12培地中、標準的増殖条件下にてチェンバースライドで増殖させた。次に細胞をメタノール又はパラホルムアルデヒド/0.1%サポニンで固定した。細胞を、GT468に対する抗体と25℃で60分間インキュベートした。洗浄後、細胞を同じ条件下でAlexa555標識抗マウスIgG二次抗体(Molecular Probes)と共にインキュベートした。
<GT468ペプチド特異的ELISA>
マイクロウエルプレート(Nunc)を関連GT468ペプチド(5μg/ml)で37℃にて1時間被覆した。PBS 3%BSAによるブロッキングを4℃で一晩実施した。PBSで3回洗浄した後、プレートにハイブリドーマ上清(PBS 3%BSA中1:5又は1:10希釈、50μl/ウエル)を負荷し、室温で1時間インキュベートした(90rpmで軌道振とう)。PBSで3回洗浄した後、PBS 3%BSA中の二次抗体(HRPO結合ヤギ抗マウスIgG、Jackson Immunoresearch)を添加し、90rpmで軌道振とうしながら室温で1時間インキュベートした。最終洗浄工程(PBSで3回)後、100mM酢酸ナトリウム(pH5.2)中の1.5mM ABTSから成る基質溶液を添加した。使用の直前に、0.3μl/mlの30%Hを基質溶液に添加した。30〜60分後にTecan Safire Plate reader(Tecan)で405nmの吸収を測定した。
<免疫>
アクセッション番号DSM ACC2822(4E9−1H9)、DSM ACC2826(9B6−2A9)、DSM ACC2824(59D6−2F2)、DSM ACC2825(61C11−2B5)、DSM ACC2823(78H11−1H6)の下で寄託されたクローンの作製において、Balb/c又はC57/BL6をKLH結合ペプチドで免疫した。ペプチド50μg及びアジュバントとしてMontanide ISA 50V 50μlを1、15、45及び86日目に腹腔内(i.p.)注射した。マウスの血清中のGT468に対する抗体の存在を、24、57及び92日目にペプチド特異的ELISAによってモニターした。検出可能な免疫応答を有するマウスを、モノクローナル抗体の作製のために脾摘出の3日前に追加免疫した。
他のすべての場合には、Balb/c又はC57/BL6マウスを1及び15日目にGT468 pcDNA3.1プラスミド及びアジュバントとしてPEIマンノースにより筋肉内経路で(i.m.)免疫した。その後、30及び45日目にペプチド50μgとアジュバントとしてMontanide ISA 50V 50μl(腹腔内経路)、又はタンパク質150μgとフロイント不完全アジュバント(IFA)(皮下経路)を注射した。マウスの血清中のGT468に対する抗体の存在を、24、57及び92日目にペプチド特異的ELISA又はCrELISAによってモニターした。検出可能な免疫応答を有するマウスを、モノクローナル抗体の作製のために脾摘出の3日前に追加免疫した。
<GT468に対するヒトモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの作製>
マウス脾細胞を単離し、標準プロトコールに基づいてPEGによりマウス骨髄腫細胞系に融合した。生じたハイブリドーマを、次に、ペプチド特異的ELISA、GT468 CrELISA及びGT468−eGFPでトランスフェクトしたCHO細胞を用いて、GT468特異性を有する免疫グロブリンの産生をIFによってスクリーニングした。
免疫マウスからの脾リンパ球の単細胞懸濁液を、50%PEG(Roche Diagnostics,CRL 738641)を用いて2:1の比率でP3X63Ag8U.1非分泌マウス骨髄腫細胞(ATCC,CRL 1597)と融合した。細胞を平底マイクロタイタープレートに約3×10/ウエルで塗布し、続いて10%ウシ胎仔血清、2%ハイブリドーマ融合物及びクローニング用添加剤(HFCS,Roche Diagnostics,CRL 1 363 735)プラス10mM HEPES、0.055mM 2−メルカプトエタノール、50μg/mlゲンタマイシン及び1×HAT(Sigma,CRL H0262)を含有する選択培地で約2週間インキュベーションした。10〜14日後、個々のウエルをペプチド特異的ELISAによって抗GT468モノクローナル抗体に関してスクリーニングした。ハイブリドーマを分泌する抗体を再び植え付け、スクリーニングして、抗GT468モノクローナル抗体に関して依然として陽性である場合は、限界希釈によってサブクローニングした。その後、安定なサブクローンをインビトロで培養して、特徴づけのために組織培養培地において少量の抗体を生成した。親細胞の反応性を保持する(ELISA及びIFによって)、各々のハイブリドーマから少なくとも1つのクローンを選択した。
<アイソタイプ決定>
ハイブリドーマ上清のアイソタイプ決定のために、IsoStrip Mouse Monoclonal Antibody Isotyping Kit(Roche、カタログ番号1493027)を製造者によって記載されているように使用した。
<GT468を発現する細菌溶解産物の粗溶解産物を用いたCrELISA手順>
・抗原の調製
大腸菌XLOLR細菌をGT468 pQEプラスミド又は挿入物を含まないpQE (「基準物質」と称する)のいずれかで形質転換し、LB培地でA600nm〜0.35Eに増殖させた。2mM IPTGでタンパク質発現を誘導し、細胞を37℃でさらに4時間増殖させた。タンパク質発現の適切な誘導とその反応速度をクマシーゲル分析によってモニターした。細菌を遠沈させ、0.2mMプロテアーゼ阻害剤AEBSF塩酸塩(AppliChem)を含有する少量のPBS pH7.2に再懸濁した。細胞を氷上に置き、超音波処理(Branson Sonic Power A Smithkline)によって破壊した。GT468及び標準的溶解産物を、0.2mM AEBSF及び20%(v/v)グリセロールを含有するPBS中で2mg/mlの総タンパク質濃度に希釈した。アリコートを窒素中で衝撃凍結し、使用時まで−70℃で保存した。
・固相酵素免疫検定法の実施
使用の前に、GT468並びに標準的溶解産物を被覆緩衝液(100mM HEPES、pH7.2)に希釈し、次に平底F96 Maxisorpマイクロウエルプレート(50μl/ウエル、Nunc)に移して、37℃で2時間吸着させた。
抗原の固定化後、プレートを、0.1%Tween20を含む洗浄緩衝液(50mM Tris、150mM塩化ナトリウム、pH7.2)で2回洗浄し、その後洗浄剤を用いずに2回洗浄した。1:100に希釈したヒト血清50μlを各ウエルについて添加し、軌道振とう機にて周囲温度で1時間インキュベートした。一部の実験では、ヒト血清を、アッセイに供する前に前処理した。
各々個々の血清試料を、GT468又は標準的溶解産物で被覆したウエルに関して並行して二重に試験した。プレートを再び上述したように洗浄し、3%(w/v)粉乳を含有する50mM HEPES(pH7.4)に1:5000希釈した二次抗体(ヤギ抗ヒトIgG−AP、Dianova)50μl/ウエルと共に室温で1時間インキュベートした。プレートを100μl/ウエルの基質溶液[4−ニトロフェニルリン酸二ナトリウム六水和物(Merck)2mg/ml ALP緩衝液(Roche Diagnostics,Mannheim,Germany)]により室温で30分間展開し、マイクロプレートリーダー(Victor2 Wallac,Perkin−Elmer,Turku,Finland)で、405nmでの吸光度値を直ちに読み取った。
<フローサイトメトリー分析>
GT468 pcDNA3.1プラスミド又は挿入物を含まないプラスミド(モック)でトランスフェクトしたHEK293細胞を採取し、氷冷メタノールで固定して、PBS/10%FCSで30分間ブロックした。細胞をハイブリドーマ上清と共に1時間インキュベートし、PBS/1FCSで10分間ずつ2回洗浄し、ヤギ抗マウスCy3二次抗体(Jackson ImmunoResearch Laboratories)と共にインキュベートした。
<ウエスタンブロット法>
GT468 pcDNA3.1プラスミド又は挿入物を含まないプラスミド(モック)トランスフェクトしたHEK293細胞の全細胞溶解産物を、Triton−Xに基づく溶解緩衝液(50mM HEPES(pH 7.4)、10%(v/v)グリセロール、1%(v/v)Triton X−100、150mM NaCl、1.5mM MgCl、 5mM EDTA、100mM NaF)を用いて調製した。抽出物を還元試料緩衝液(Roth)に希釈し、SDS−PAGEに供して、その後PVDF膜(Pall)に電気転写した。GT468に反応性のポリクローナル抗体(Koslowski et al.2007)で免疫染色を実施し、続いてホースラディッシュペルオキシダーゼ結合ヤギ抗ウサギ二次抗体(Jackson ImmunoResearch Laboratories)で一次抗体を検出した。
実施例2:GT468は様々な腫瘍において異常活性化され、高発現される
胎盤特異的栄養芽層遺伝子を同定するため、ゲノム全体のデータマイニング法を適合させた。この方法はもともと、生殖細胞特異的分子のインシリコでの同定のために我々が開発したものである(Koslowski,M.,Bell,C,Seitz,G.,Lehr,H.A.,Roemer,K.,Muntefering,H.,Huber,C,Sahin,U.& Tureci,O.(2004)Cancer Res.64,5988−5993;Koslowski,M.,Tureci,O.,Bell,C,Krause,P.,Lehr,H.A.,Brunner,J.,Seitz,G.,Nestle,F.O.,Huber,C.& Sahin,U.(2002)Cancer Res.62,6750−6755;Koslowski,M.,Sahin,U.,Huber,C.& Tureci,O.(2006)Hum.Mol.Genet.15,2392−2399)。原則的には、真正の胎盤特異的遺伝子の予測のためにGenBankの階層的キーワード検索をデジタルcDNAライブラリーサブトラクション法と組み合わせた。GT468はこのアプローチによって同定された。
GT468 mRNAを、正常組織標本と腫瘍組織標本の包括的なセットにおいてエンドポイントRT−PCR及び定量的リアルタイムRT−PCRによって調べた。GT468の発現は胎盤に限定されることが確認された。他のすべての正常組織標本では、転写産物の量は、かろうじて高感度RT−PCRの検出限界であるか又は検出限界未満である(図1、図2(Fig.1A、B、C)、表1)。唯一の例外が精巣であるが、転写産物のレベルは胎盤で認められるレベルより3〜4対数低い。
種々の癌型にわたって原発腫瘍標本の38%(86/225)及び腫瘍細胞系の55%(22/40)において、しかし、さもなければ転写が厳密に制御されるこの遺伝子の異常活性化が認められた。GT468の保有率及び転写産物レベルは乳癌及び乳癌細胞系において最も高かった(図1、図2(Fig.1A、B、C))。62の原発乳癌試料のうち44(82%)がGT468発現に関して陽性と判定され(非栄養芽層正常組織におけるバックグラウンドの少なくとも100倍と定義される)、24%(15/62)が低発現(100〜1000倍)、40%(25/62)が中等度の発現(1000〜10,000倍)、17%(11/62)が高発現(>10,000倍)を示した(図1(Fig.1B))。さらに我々は、50例の肺癌試料のうち21例(42%)において並びに胃癌及び卵巣癌においてGT468の転写を認めた(表1)。GT468の誘導は、組織学的亜型、腫瘍の病期又は腫瘍悪性度に相関しなかった。
実施例3:GT468は癌細胞の表面に位置し、抗体にとってアクセス可能である
GT468特異的ペプチドエピトープ(配列番号2のアミノ酸117−127)に対するポリクローナルウサギ抗体(ウサギ抗GT468/C末端)を惹起した。低分子干渉RNA(siRNA)を使用したGT468の遺伝子サイレンシングによって抗体の特異性を確認した。siRNAを排除するため、二組のGT468特異的siRNA二本鎖、スクランブル非サイレンシングオリゴヌクレオチド及び非トランスフェクト細胞に関して標的活性試験を実施した。これらのsiRNA二本鎖で乳癌細胞系MCF−7及びBT−549をトランスフェクトすることにより、対照と比較して構成的GT468 mRNA発現の80〜90%の安定で再現可能な低下が達成された(図3(Fig.1D))。この所見と一致して、ウエスタンブロット法でのGT468の予測サイズに従って検出された26kDaのバンドは、両方の細胞系においてほぼ完全に消失し(図3(Fig.1E))、GT468タンパク質発現及び抗体の特異性の両方の強力なノックダウンを提供した。
一次ヒト組織試料中のGT468タンパク質のウサギ抗GT468/C末端によるウエスタンブロット染色は、GT468が発現される唯一の正常組織としての胎盤と同等のレベルで、この遺伝子が乳癌標本において検出可能であることを確認した(図3(Fig.1F))。ヒト乳癌切片に関するウサギ抗GT468/C末端での免疫組織化学は、RT−PCRによってGT468 mRNA発現に関して陽性と分類された標本における特異的免疫反応性を示した。染色は腫瘍細胞集団に限定され、隣接する間質細胞及び非腫瘍性上皮細胞並びに患者のマッチする正常組織は反応性ではなかった(図3(Fig.1G))。腫瘍細胞の免疫染色は形質膜で際立ち、GT468が細胞表面タンパク質であることの証拠を提供した。
GT468タンパク質配列のトポロジーのインシリコ解析は、アミノ酸5〜22にわたる疎水性ドメインとそれに続く、アミノ酸23〜212によって構成される大きな細胞外ドメインを予測した。GT468の細胞外部分のアミノ酸29〜119は、トランケートされた透明帯(ZP)ドメインである。ZPドメインは、TGF−β受容体IIIがタンパク質、ウロモジュリン、糖タンパク質GP2並びに精子受容体ZP2及びZP3(Bork,P.& Sander,C.(1992)FEBS Lett.300,237−240)を含む、様々な細胞外に露出された受容体様タンパク質において認められ、重合に関与する(Jovine,L.,Janssen,W.G.,Litscher,E.S.& Wassarman,P.M.(2006)BMC.Biochem.7,11)。構成的に発現されるGT468の細胞内局在を、おそらくタンパク質の細胞外部分にそのエピトープ(アミノ酸117〜127)を有する、ウサギ抗GT468/C末端で染色したMCF−7及びBT−549乳癌細胞の免疫蛍光顕微鏡検査によって評価した。どちらの細胞系も細胞膜において明確な染色を示した(図4(Fig.2A))。siRNAが誘導するGT468発現のノックダウン後のシグナルの喪失により、染色の特異性を確認した。最も重要な点として、特異的免疫染色が、メタノール固定細胞だけでなく固定していない天然細胞でも認められ(図4(Fig.2B))、抗体のエピトープが細胞膜の透過化を必要とせずにアクセス可能であることを示唆し、これによりカルボキシ末端の細胞外局在化と共に予測されたトポロジーを裏づけた。
実施例4:siRNAが誘導するGT468の遺伝子サイレンシングは癌細胞の運動、移動及び浸潤を阻害し、増殖をブロックする
腫瘍細胞におけるGT468の生物学的重要性を調べるため、そのsiRNA誘導の遺伝子サイレンシングの、基本的細胞機能への影響を試験した。
第一に、トランスウエル遊走アッセイにおける乳癌細胞系MCF−7及びBT−549の性能を調べた。化学誘引物質として5%FCSを系の上部及び下部チェンバーの両方に添加することによって評価した両細胞系の基線運動性(ケモキネシス)は、GT468特異的siRNA二本鎖によって実質的に阻害された(Fig.3A)。その結果として、我々はまた、細胞の指向性走化性遊走能(directional chemotactic migratory capacity)の著明な低下を認めた(図5(Fig.3B))。さらに、細胞はマトリゲルの障壁を突破して化学誘引物質勾配に沿って遊走することができなかったので、細胞の化学浸潤活性はGT468 siRNA処理によって大きく影響された(図5(Fig.3C))。
次に、DNAへのBrdUの取り込みによって測定した腫瘍細胞増殖は、GT468特異的siRNA二本鎖により両細胞系において80〜90%低減することが認められた(図6(Fig.4A))。細胞周期分析は、増殖ブロックの基礎となる原因として、GT468 siRNAでトランスフェクトした細胞における明確なG1/S停止を明らかにした(図6(Fig.4B))。細胞の生命力は影響を受けず、アネキシンVについての染色はアポトーシス細胞死の指標を示さなかった(図6(Fig.4C))。
実施例5:抗GT468抗体による癌細胞の処理は細胞増殖を阻害する
我々は、ウサギ抗GT468/C末端及び非反応性対照抗体と共にインキュベートしたMCF−7及びBT−549細胞の増殖を測定した。GT468のターゲティングは、濃度依存的に両細胞系の増殖の効率的な阻害を生じさせた(図7(Fig.5))。
実施例6:siRNA誘導のサイレンシングの下流作用及び抗体が誘導するGT468の機能的拮抗作用
真核細胞における増殖及び細胞周期進行は、サイクリン及びサイクリン依存性キナーゼ(CDK)によって支配される。個々のサイクリンは、一連のCDKの活性を刺激することによって細胞周期の異なる時期で作用する。制限点の制御はサイクリンD及びE依存性キナーゼファミリーによって媒介される(Morgan,D.O.(1997)Annu.Rev.Cell Dev.Biol.13,261−291;Sherr,C.J.(2000)Cancer Res.60,3689−3695)。GT468サイレンシングが、サイクリン発現の変化を通して認められた細胞周期調節不全を誘導するかどうかを調べるため、GT468 siRNAで処理したMCF−7及びBT−549乳癌細胞におけるサイクリンD1、D2、D3及びサイクリンEの発現を測定した。
興味深いことに、リアルタイムRT−PCRによって測定したサイクリンD1転写産物(図8(Fig.6A))並びにウエスタンブロット法でのサイクリンD1タンパク質レベル(図8(Fig.6B))の有意の低下が、GT468ノックダウンの結果として起こった。分析したその他のサイクリンに関しては転写レベルの変化を認めなかった。
サイクリンD1は、細胞周期のG1期からS期への進行の主要調節因子であることが知られている。興味深いことには、散発性乳癌の腫瘍形成において、サイクリンD1の過剰発現が早期事象とみなされている(Caldon,C.E.,Daly,R.J.,Sutherland,R.L.& Musgrove,E.A.(2006)J.Cell Biochem.97,261−274;Sutherland,R.L.& Musgrove,E.A.(2004)J.Mammary.Gland.Biol.Neoplasia.9,95−104)。D型サイクリンは不安定であり、それらの誘導、合成及び触媒パートナーとの集合はすべて、持続的なマイトジェンシグナル伝達に依存する。このため、D型サイクリンは増殖因子のセンサーとして働き、細胞外因子に応答して活性キナーゼを形成する(Sutherland,R.L.& Musgrove,E.A.(2004)J.Mammary.Gland.Biol.Neoplasia.9,95−104;Sherr,C.J.(1993)Cell 73,1059−1065)。乳癌において、サイクリンD1の発現がホスファチジルイノシトール3−キナーゼ(PI3K)/AKT依存整形によって制御されることが示された(Sutherland,R.L.& Musgrove,E.A.(2004)J.Mammary.Gland.Biol.Neoplasia.9,95−104;D'Amico,M.,Hulit,J.,Amanatullah,D.F.,Zafonte,B.T.,Albanese,C,Bouzahzah,B.,Fu,M.,Augenlicht,L.H.,Donehower,L.A.,Takemaru,K.et al.(2000)J.Biol.Chem.275,32649−32657;Muise−Helmericks,R.C.,Grimes,H.L.,Bellacosa,A.,Malstrom,S.E.,Tsichlis,P.N.& Rosen,N.(1998)J.Biol.Chem.273,29864−29872)。AKTは、グリコーゲンシンターゼキナーゼ−3β(GSK−3β)を不活性化し、それによってサイクリンD1の転写並びにそのタンパク質分解による代謝回転及び核におけるそのタンパク質レベルを上昇させる(Sutherland,R.L.& Musgrove,E.A.(2004)J.Mammary.Gland.Biol.Neoplasia.9,95−104,Diehl,J.A.,Cheng,M.,Roussel,M.F.& Sherr,C.J.(1998)Genes Dev.12,3499−3511;Radu,A.,Neubauer,V.,Akagi,T.,Hanafusa,H.& Georgescu,M.M.(2003)Mol.Cell Biol.23,6139−6149)。加えて、AKT経路は、GT468が見かけ上関与する他の2つの細胞機能、癌細胞の運動及び移動の重要な調節剤である(Sutherland,R.L.& Musgrove,E.A.(2004)J.Mammary.Gland.Biol.Neoplasia.9,95−104,Cantley,L.C.(2002)Science 296,1655−1657;Luo, J.,Manning,B.D.& Cantley,L.C.(2003)Cancer Cell 4,257−262)。このことが我々に、GT468がMCF−7及びBT−549細胞におけるAKTキナーゼの調節に影響を及ぼすかどうかを分析することを促した。
PI3Kの過剰活性化に続くAKTの構成的リン酸化と過剰活性化がしばしば腫瘍細胞において認められる。siRNA技術によるGT468のサイレンシングの後のAKTのSer473リン酸化(pAKT)のレベル及び抗GT468/C末端抗体によるその機能的拮抗作用のレベルの定量はどちらも、特にMCF−7細胞においてpAKTレベルの著明な低下を生じさせ(図8(Fig.6C))、AKTキナーゼの活性化がGT468の下流作用の遂行に関与することを示唆した。興味深いことに、pAKTの下方調節は、PTENを欠き、このためより高いレベルのPI3K過剰活性化を有する、BT−549細胞においてより顕著ではなかった。
実施例7:GT468特異的モノクローナル抗体
モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの作製のために配列番号3〜10に示す配列を有するペプチドを使用した。例えば配列番号3のペプチドを用いた免疫はハイブリドーマ4E9−1H9及び9B6−2A9を生成し、配列番号4のペプチドを用いた免疫はハイブリドーマ59D6−2F2を生成し、配列番号6のペプチドを用いた免疫はハイブリドーマ61C11−2B5及び78H11−1H6を生成した。
モノクローナル抗体の特異的結合を確実にするためにペプチド特異的ELISAを実施した。ハイブリドーマ上清を、マウスの免疫のために使用したそれぞれのペプチドに対して1:5又は1:10希釈で試験した。対照として、すべてのハイブリドーマ上清を2つの無関係なペプチドに対して試験した。すべてのモノクローナル抗体が、マウスの免疫のために使用したそれぞれのペプチドとのみ特異的に反応した(図9(Fig.7))。
完全長GT468タンパク質へのモノクローナル抗体の特異的結合を免疫蛍光(IF)顕微鏡検査によって分析した。GT468−eGFP融合構築物のトランスフェクションの24時間後にCHO細胞をハイブリドーマ上清(1:5希釈)で染色した。eGFPシグナルと二次抗マウス抗体(Alexa555)のシグナルのマージングは、GT468−eGFPトランスフェクト細胞だけの染色を示し、非トランスフェクト細胞は陰性であった(図10(Fig.8))。
GT468へのモノクローナル抗体の結合が癌細胞の増殖に及ぼす影響を分析するため、内因性にGT468を発現する癌細胞系BT−549、Caov−3、EFO−21、MCF−7及びMDA−MB−231をハイブリドーマ上清(1:2希釈)と共に72時間インキュベートした。細胞の増殖をDNAへのBrdUの取り込みによって測定した。モノクローナル抗体4E9 1H9は、使用した濃度で細胞の増殖を変化させず、抗体9B6 2A9及び59D6 2F2は、分析したすべての癌細胞系の増殖を明らかに低減した(図11(Fig.9))。
これにより、細胞によって発現されるGT468を選択的に標的するモノクローナル抗体が生産できることが示された。さらに、GT468を発現する癌細胞の増殖を阻害する、GT468に対するモノクローナル抗体が生産できることが示された。
実施例8:GT468 pcDNA3.1プラスミドでの免疫とそれに続くペプチド/タンパク質の注射から得られるGT468特異的モノクローナル抗体
GT468 DNAを用いた2回の筋肉内免疫及びそれに続く組換えGT468タンパク質の2回の皮下投与は、ハイブリドーマ22−1A−1、22−2A−1、22−9B−1、23−33A−1及び23−19A−1を生じさせた。GT468 DNAを用いた2回の筋肉内免疫及びそれに続く配列番号10に示すペプチドの2回の腹腔内投与は、ハイブリドーマF11#33F7D12を生じさせた。GT468 DNAを用いた2回の筋肉内免疫及びそれに続く配列番号3に示すペプチドの2回の腹腔内投与は、ハイブリドーマ4A12 2D4 1A10及び4E9 1D12 2D4を生じさせた。
以下の表は、得られた抗体及びそれらのアイソタイプを列記する。
ハイブリドーマ22−1A−1、22−2A−1、22−9B−1、23−33A−1及び23−19A−1からのモノクローナル抗体の特異的結合を確実にするために粗溶解産物アッセイ(CrELISA)を実施した。ハイブリドーマ上清を、GT468 pQE発現ベクターで形質転換した大腸菌の溶解産物に対して試験した。対照として、ハイブリドーマ上清を、挿入物を含まない(モック)pQEプラスミドで形質転換した大腸菌の溶解産物に関して試験した。すべてのモノクローナル抗体が、特異的GT468溶解産物とのみ特異的に反応した(図12(Fig.10A))。
ハイブリドーマF11#33F7D12、4A12 2D4 1A10及び4E9 1D12 2D4からのモノクローナル抗体の特異的結合を確実にするため、ペプチド特異的ELISAを実施した。ハイブリドーマ上清を、マウスの免疫のために使用したそれぞれのペプチドに対して試験した。対照として、ハイブリドーマ上清を無関係なペプチドに対して試験した。モノクローナル抗体は、マウスの免疫のために使用したそれぞれのペプチドとのみ特異的に反応した(図10(Fig.10B))。
完全長GT468タンパク質へのモノクローナル抗体の特異的結合を、本明細書で述べたようにフローサイトメトリー分析によって検査した。モノクローナル抗体4E9 1D12 2D4のフローサイトメトリー分析のために、約40%のトランスフェクション率を有する一過性にトランスフェクトしたHEK細胞を使用した。すべてのハイブリドーマ上清がGT468トランスフェクト細胞の特異的染色を示し、モックトランスフェクト細胞では染色を認めなかった(図13(Fig.11))。
完全長GT468タンパク質へのモノクローナル抗体の特異的結合をウエスタンブロット法によって分析した。すべてのハイブリドーマ上清が、GT468 pcDNA3.1発現プラスミドでトランスフェクトしたHEK293細胞の溶解産物と特異的反応性を示し、モックトランスフェクト細胞の溶解産物はシグナルを示さなかった(図14(Fig.12);モック溶解産物中のハイブリドーマ上清23−33A−1のかすかなシグナルは、HEK GT468溶解産物の漏出から生じたと考えられる)。
モノクローナル抗体が結合するGT468タンパク質中のエピトープを同定するためにペプチドELISAを実施した。完全なGT468タンパク質配列を、11アミノ酸の重複を有する51個のオーバーラップペプチド(15量体)のセットとして合成した。すべてのハイブリドーマ上清を、これらのペプチドへの特異的結合に関してELISAで試験した。対照として、無関係なペプチドを使用した。すべての上清がGT468ペプチドへの特異的結合を示した。ハイブリドーマ上清22−1A−1、23−33A−1及び23−19A−1は各々、2個のオーバーラップペプチドへの結合を示し、GT468の線状エピトープに対する反応性を示唆した。22−2A−1及び22−9B−1の結合パターンはより複雑であり、GT468タンパク質の立体配座エピトープに対する反応性を示唆した。
GT468へのモノクローナル抗体の結合が癌細胞の増殖に及ぼす影響を分析するため、内因性にGT468を発現する癌細胞系SK−BR−3(4A12 2D4 1A10)又はMCF−7(4E9 1D12 2D4)を、図16(Fig.14)に示されている濃度で精製ハイブリドーマ上清と共に72時間又は120時間インキュベートした。細胞の増殖をDNAへのBrdUの取り込みによって測定した。無関係な対照モノクローナル抗体は細胞の増殖を変化させなかったが、モノクローナル抗体4A12 2D4 1A10及び4E9 1D12 2D4は濃度依存的に細胞の増殖を明らかに低下させた(図16(Fig.14))。

Claims (35)

  1. GT468に結合し、GT468を発現する細胞の死滅及び/又は前記細胞の1又はそれ以上の活性の阻害を媒介する能力を有する抗体。
  2. 前記活性が、細胞運動、細胞移動、細胞の浸潤及び細胞増殖から成る群より選択される、請求項1に記載の抗体。
  3. 前記活性が細胞増殖である、請求項1に記載の抗体。
  4. 前記細胞の死滅及び/又は細胞の1又はそれ以上の活性の阻害が、前記細胞によって発現されるGT468への前記抗体の結合によって誘導される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体。
  5. 前記細胞の死滅及び/又は細胞の1又はそれ以上の活性の阻害が、前記細胞によって発現されるGT468の細胞外ドメインへの前記抗体の結合によって誘導される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗体。
  6. 非癌性GT468を発現する細胞への前記抗体の結合により、前記の死滅及び/又は1又はそれ以上の活性の阻害が誘導されない、請求項1〜5のいずれか一項に記載の抗体。
  7. GT468を発現する前記細胞が癌細胞である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の抗体。
  8. 癌細胞が、腫瘍形成性乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌及び肝細胞癌細胞から成る群より選択される、請求項7に記載の抗体。
  9. 補体依存性細胞傷害(CDC)を介した細胞溶解、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を介した細胞溶解、アポトーシス、同型接着、及び/又は貪食作用を誘導することによって細胞の前記死滅を媒介する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の抗体。
  10. CDCを介した細胞溶解及び/又はADCCを介した細胞溶解を誘導することによって細胞の前記死滅を媒介する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の抗体。
  11. 前記細胞のCDCを介した溶解を誘導しない、請求項1〜10のいずれか一項に記載の抗体。
  12. 前記ADCCを介した細胞溶解が、単球、単核細胞、NK細胞及びPMNから成る群より選択されるエフェクター細胞の存在下で起こる、請求項9〜11のいずれか一項に記載の抗体。
  13. 前記貪食作用がマクロファージによる、請求項9〜12のいずれか一項に記載の抗体。
  14. モノクローナル抗体、キメラ抗体、ヒト若しくはヒト化抗体、又は抗体のフラグメントである、請求項1〜13のいずれか一項に記載の抗体。
  15. IgG1、IgG2、好ましくはIgG2a及びIgG2b、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、分泌型IgA、IgD、及びIgEから成る群より選択される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の抗体。
  16. GT468が配列番号2によるアミノ酸配列を有する、請求項1〜15のいずれか一項に記載の抗体。
  17. 抗体がGT468に特異的に結合する、請求項1〜16のいずれか一項に記載の抗体。
  18. 生細胞の表面上に存在するGT468の天然(ネイティブ)エピトープに結合する、請求項1〜17のいずれか一項に記載の抗体。
  19. 癌細胞、好ましくは乳癌細胞に特異的である、請求項1〜18のいずれか一項に記載の抗体。
  20. 前記GT468が前記細胞の表面上で発現される、請求項1〜19のいずれか一項に記載の抗体。
  21. 配列番号2〜10及び35〜79から成る群より選択されるアミノ酸配列を有するタンパク質若しくはペプチド、又はその免疫原性フラグメント若しくは誘導体、又は前記タンパク質若しくはペプチドを発現する核酸若しくは宿主細胞、又はその免疫原性フラグメント若しくは誘導体で動物を免疫する工程を含む方法によって入手できる、請求項1〜20のいずれか一項に記載の抗体。
  22. アクセッション番号DSM ACC2822(4E9−1H9)、DSM ACC2826(9B6−2A9)、DSM ACC2824(59D6−2F2)、DSM ACC2825(61C11−2B5)、DSM ACC2823(78H11−1H6)、DSM ACCXXXX(22−1A−1)、DSM ACCXXXX(22−2A−1)、DSM ACCXXXX(22−9B−1)、DSM ACCXXXX(23−33A−1)、DSM ACCXXXX(23−19A−1)、DSM ACCXXXX(F11#33F7D12)、DSM ACCXXXX(4A12 2D4 1A10)、又はDSM ACCXXXX(4E9 1D12 2D4)の下で寄託されたクローンによって産生される抗体。
  23. 請求項1〜22のいずれか一項に記載の抗体を産生することができるハイブリドーマ。
  24. アクセッション番号DSM ACC2822(4E9−1H9)、DSM ACC2826(9B6−2A9)、DSM ACC2824(59D6−2F2)、DSM ACC2825(61C11−2B5)、DSM ACC2823(78H11−1H6)、DSM ACCXXXX(22−1A−1)、DSM ACCXXXX(22−2A−1)、DSM ACCXXXX(22−9B−1)、DSM ACCXXXX(23−33A−1)、DSM ACCXXXX(23−19A−1)、DSM ACCXXXX(F11#33F7D12)、DSM ACCXXXX(4A12 2D4 1A10)、又はDSM ACCXXXX(4E9 1D12 2D4)の下で寄託されたハイブリドーマ。
  25. 治療薬に結合された、請求項1〜22のいずれか一項に記載の抗体を含むコンジュゲート。
  26. 治療薬が、毒素、放射性同位体、薬剤又は細胞傷害性物質である、請求項25に記載のコンジュゲート。
  27. 請求項1〜22のいずれか一項に記載の抗体及び/又は請求項25若しくは26に記載のコンジュゲート、及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物。
  28. 細胞を請求項1〜22のいずれか一項に記載の抗体及び/又は請求項25若しくは26に記載のコンジュゲートの有効量と接触させることを含む、GT468を発現する細胞及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の増殖を阻害する方法。
  29. 細胞を請求項1〜22のいずれか一項に記載の抗体及び/又は請求項25若しくは26に記載のコンジュゲートの有効量と接触させることを含む、GT468を発現する細胞及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞を死滅させる方法。
  30. 細胞を請求項1〜22のいずれか一項に記載の抗体及び/又は請求項25若しくは26に記載のコンジュゲートの有効量と接触させることを含む、GT468を発現する細胞及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞の転移拡散を抑制する方法。
  31. 請求項1〜22のいずれか一項に記載の抗体、請求項25若しくは26に記載のコンジュゲート又は請求項27に記載の医薬組成物を被験者に投与することを含む、GT468を発現する細胞及び/又はその細胞表面とGT468の結合によって特徴づけられる細胞が関与する疾患又は障害を治療する又は予防する方法。
  32. 疾患又は障害が腫瘍関連疾患である、請求項31に記載の方法。
  33. 腫瘍関連疾患が、乳癌、肺癌、胃癌、卵巣癌及び肝細胞癌細胞から成る群より選択される、請求項32に記載の方法。
  34. 前記GT468が配列番号2によるアミノ酸配列を有する、請求項28〜33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記GT468が前記細胞の表面上で発現される、請求項28〜34のいずれか一項に記載の方法。
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