JP2010537985A - 抗igf−1r抗体およびその使用 - Google Patents

抗igf−1r抗体およびその使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、インスリン様成長因子受容体−1(IGF−1R)に結合する抗体、およびその使用に関し、特に、癌の診断および治療における使用に関する。IGF−1Rが介在する生存促進経路および腫瘍増殖経路を阻害する特定のヒトモノクローナル抗体およびマウスモノクローナル抗体、およびその改変体、フラグメント、および誘導体が提供される。さらに、リガンドであるインスリン様成長因子1(IGF−1)およびインスリン様成長因子2(IGF−2)が、IGF−1Rに結合するのを相乗的に阻害可能な特定のヒトモノクローナル抗体およびマウスモノクローナル抗体、およびこの抗体のフラグメント、改変体および誘導体が提供される。本発明の抗体は、IGF−1Rのリガンド結合を、アロステリック効果によって阻害および/または競合的に阻害することによって、このような相乗効果が得られる。

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、米国特許法第119条(e)に基づき、2007年8月28日に出願された米国特許仮出願第60/968,540号の利益を主張する。本出願はまた、2007年3月28日に出願された米国特許出願公開第11/727,887号と関連しており、この米国特許出願公開第11/727,887号は、米国特許法第119条(e)に基づき、2006年3月28日に出願された米国特許仮出願第60/786,347号の利益と、2006年12月22日に出願された米国特許仮出願第60/876,554号の利益とを主張する。上に引用した各出願の内容の全ては参照することにより本明細書に組み込まれる。
循環血中IGF−1濃度が正常値よりも高くなると、乳癌(Hankinsonら、Lancet 1998.351:1393−6)、前立腺癌(Chanら、Science.1998.279:563−6)、肺癌(Yuら、J.Natl.Cancer Inst.1999.91:151−6)、および結腸直腸癌(Maら、J.Natl.Cancer Inst.1999.91:620−5)などのいくつかの一般的な癌にかかる危険性が上昇することが、多くの疫学的研究から分かってきている。循環血中IGF−2濃度が高まると、子宮内膜癌にかかる危険性が高まることも分かっている(Oh,J.C.ら、Cancer Epidemiol.Biomarkers.Prev.2004.13:748−752)。一方、IGF結合タンパク質の1つであるIGF−BP3の濃度が高まることと、癌にかかる危険性とには逆の相関関係があることが分かっている。さらに、癌患者でIGF濃度が上昇することも分かっている(Peyratら、Eur.J.Cancer.1993.351:1393−6、Oh,J.C.ら、Cancer Epidemiol.Biomarkers.Prev.2004.13:748−752)。
IGF系は、細胞増殖、分化、アポトーシスおよび細胞の形質転換の制御に重要な役割を果たしている(Jonesら、Endocrinology Rev.1995.16:3−34)。IGF系は、インスリン様成長因子受容体1(IGF−1R、CD221)、インスリン様成長因子受容体2(IGF−2R、CD222)という互いに関連しない2種類の受容体と、インスリン様成長因子1という2種類のリガンド(IGF−1およびIGF−2)と、数種類のIGF結合タンパク質(IGFBP−1〜IGFBP−6)とで構成されている。さらに、大きなIGFBPプロテアーゼの群(例えば、カスパーゼ、メタロプロテイナーゼ、前立腺特異抗原)は、IGFに結合したIGFBPを加水分解し、IGFを遊離させ、このIGFが、IGF−1RおよびIGF−2Rと相互作用する。IGF系は、インスリンおよびインスリン受容体(InsR)とも密接に関連がある(Moschosら、Oncology 2002.63:317−32、Basergaら、Int J.Cancer.2003.107:873−77、Pollakら、Nature Reviews Cancer.2004.4:505−516)。
癌細胞において、チロシンキナーゼ受容体(TK)は、細胞分裂周期、生存、アポトーシス、遺伝子発現、細胞骨格の構築、細胞の接着および細胞の移動といった多様な細胞機能を制御する細胞内シグナル伝達経路と、細胞外にある腫瘍内微細環境とを繋ぐのに重要な役割を果たす。細胞のシグナル伝達を制御する機構は十分に理解されているため、所定のリガンドの結合度で、シグナル伝達事象に関与する受容体の発現/リサイクリングや、受容体の活性化や、シグナル伝達事象に関与するタンパク質を標的とすることによって、上述の1つ以上の細胞機能を破壊する治療計画が開発され得る(Hanahan and Weinberg、Cell 2000.100:57−70)。
I型のインスリン様成長因子受容体(IGF−1R、CD221)は、チロシンキナーゼ受容体(RTK)群に属している(Ullrichら、Cell.1990.、61:203−12)。IGF−1Rは、広範囲にわたって発現しており、IGF−1RのリガンドであるIGF−1およびIGF−2は、出生前および出生後の成長、成長ホルモンへの応答性、細胞の形質転換、生存にきわめて重要な役割を果たし、侵襲性で転移性の腫瘍表現型の獲得に関連付けられている(Baserga、Cell.1994.79:927−30、Basergaら、Exp.Cell Res.1999.253:1−6、Basergaら、Int J.Cancer.2003.107:873−77)。免疫組織化学的研究から、多くのヒト腫瘍で、高濃度のIGF−1Rが発現していることが分かった。
IGF−1Rの分子構造は、2つの細胞外αサブユニット(130〜135kD)と、細胞質のキナーゼ触媒領域を含む2つの膜貫通型βサブユニット(95kD)とで構成されている。IGF−1Rは、インスリン受容体(InsR)と同様に、共有結合ダイマー(α2β2)構造を有するという点で他のRTK群とは異なっている。IGF−1Rは、InsRと構造的にきわめて関連性がある(Pierre De Meyts and Whittaker、Nature Reviews Drug Discovery.2002、1:769−83)。IGF−1Rは、キナーゼ領域でInsRとの配列同一性が84%であり、一方、膜近傍領域での同一性は61%であり、N末端領域での同一性は44%である(Ulrichら、EMBO J.、1986、5:2503−12、Blakesleyら、Cytokine Growth Factor Rev.、1996.7:153−56)。
IGF−1およびIGF−2は、IGF−1Rの2種類の活性リガンドである。IGF−1およびIGF−2が、IGF−1Rのα鎖に結合すると、立体構造の変化を引き起こし、特定のチロシン残基で各β鎖の自己リン酸化が起こり、受容体が、リン酸化していない状態から活性状態に変換する。β鎖のキナーゼ領域の活性化ループにある3個のチロシン(1131、1135および1136のTyr残基)が活性化すると、触媒活性が高まり、IRS−1およびShcアダプタータンパク質のような基質の結合およびリン酸化が開始される。上述の基質が活性化すると、生存に関するシグナル伝達カスケードに関与するさらなるタンパク質(PI3K、AKT、TOR、S6)がリン酸化され、および/または増殖に関するシグナル伝達カスケードに関与するさらなるタンパク質(マイトジェン活性化プロテインキナーゼ、p42/p44)がリン酸化される(Pollakら、Nature Reviews Cancer.2004.4:505−516、Basergaら、Biochem Biophys Act.1997.1332:F105−F126、Basergaら、Int.J.Cancer.2003.107:873−77)。
IGF−1RとInsRとの同一性が高いにもかかわらず、両者の生体での役割は全く異なっていることを示唆する証拠がある。InsRは、グルコース輸送や、グリコーゲンおよび脂肪の生合成のような生理学的機能を制御する鍵物質であるのに対し、IGF−1Rは、細胞の成長および分化を強く制御する物質である。InsRとは対照的に、IGF−1Rは、組織に遍在的に発現し、組織内で、成長ホルモン(GH)の制御下(これはIGF−1を調整する)、組織成長に何らかの役割を果たす。IGF−1R活性化によって、正常な細胞成長が促進されることが分かっているが、実験で得られた証拠からは、IGF−1Rが絶対要件ではないことが示唆されている(Basergaら、Exp Cell Res.1999.253:1−6、Basergaら、Int.J.Cancer.2003.107:873−77)。
IGFは、細胞増殖、分化およびアポトーシスの制御に重要な役割を果たす。IGF−1Rによるシグナル伝達が阻害されると、腫瘍の成長速度が低下し、アポトーシスが高まり、化学療法および他の分子標的療法による殺腫瘍効果が高まることが分かっている(Pollakら、Nature Reviews Cancer.2004.4:505−516、Zhangら、Breast Cancer Res.2000.2:170−75、Chakravartiら、Cancer Res.2002.62:200−07に掲載)。
腫瘍においてIGF−1R機能を阻害するために行われる実験的アプローチは、有望ではあるが成功例が限定されており、癌治療への有効性は、未だ臨床段階で確認する必要がある。実験的アプローチとしては、以下のものが挙げられる。IGF−1R抗体(Kullら、J.Biol.Chem.1983、258:6561−66、Kalebicら、Cancer Res.1994.54:5531−4)、IGF−1またはIGF−2の中和抗体(Fengら、Mol.Cancer Therapy.2006.5:114−20、Miyamotoら、Clin.Cancer Res.2005、11:3494−502)、小分子チロシンキナーゼ阻害剤(Garcia−Escheverriaら、Cancer Cell.2004.5:231−9、Scotlandiら、Cancer Res.2005.65:3868−76)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(Shapiroら、J.Clin.Invest.1994.94:1235−42、Wraightら、Nature Biotech.2000.18:521−26、Scotlandiら、Cancer Gene Therapy.2002.9:296−07)、IGF−1Rのドミナントネガティブ変異体(Pragerら、Proc.Natl.Acad.Sci.1994、91:2181−85、Kalebicら、Int.J.Cancer 1998.76:223−7;Scotlandiら、Int.J.Cancer.2002:101:11−6)、IGFリガンドの類似体(Pietrzkowskiら、Mol.Cell.Biol.1992.12:3883−89)、組み換えIGF結合タンパク質(Yeeら、Cell growth Differ.1994.5:73−77、Van Den Bergら、Eur.J.Cancer.1997、33:1108−1113;Jeromeら、AACR 2004、Abstract No.5334)、GH放出ホルモンGHRHのアンタゴニスト(Szeredayら、Cancer Res.2003.63:7913−19、Letshら、Proc Natl.Acad.Sci.USA.2003.100:1250−55)およびGHのアンタゴニスト(Kopchickら、2002.Endocr.Rev.23, 623−46)。
抗体がIGF−1R機能を阻害する性能は、IGF−1Rのαサブユニットにある未知のエピトープを標的とするマウスモノクローナル抗体(αIR3)で最初に示された(Kullら、J.Biol.Chem.1983、258:6561−66)。その後、IGF−1Rのαサブユニットの他の抗体が開発され、この抗体が、異なる実験的な癌モデルにおいて、IGF−1R機能を種々の強さで阻害することが示された(Maloneyら、Cancer Res.2003.63:5073−83、Burtrumら、Cancer Res.2003.63:8912−21、Sachdev Dら、Cancer Res.2003.63、627−35、Wu.ら、Clin.Cancer Res.2005.11:3065−74、Goetschら、Intl.J.Cancer.2005.113:316−28、Luら、J.Biol.Chem.2005.280:19665−72)。
癌細胞で、IGF−1Rの活性化は、生存の促進、増殖に関するシグナル伝達に加え、細胞の移動性および侵襲性に関与していることも分かっている(Reissら、Oncogene 2001.20:490−500、Nolanら、Int.J.Cancer.1997.72:828−34、Strackeら、J.Biol.Chem.1989.264:21544−49、Jacksonら、Oncogene、2001.20:7318−25)。
腫瘍細胞は、IGF系の1つ以上の要素(IGF−1、IGF−2、IGF−1R、IGF−2RおよびIGF−BP)を産生することが分かっている。インビトロ試験では、腫瘍細胞がIGF−1またはIGF−2を産生し得ることが示されたが、トランスレーショナル研究では、腫瘍においてIGF−2の方が関連性が高く、一般的に、発現されるIGFであることが示された。この事象は、腫瘍において、エピジェネティックな変化によって、サイレンシングされたIGF−2アリルがインプリンティング消失(LOI)する結果、IGF−2遺伝子の両アレルが発現することによるものである(Fienbergら、Nat.Rev.Cancer 2004.4:143−53、Giovannucciら、Horm.Metab.Res.2003.35:694−04、De Souzaら、FASEB J.ら、1997. 11:60−7)。この結果、癌細胞へのIGF−2供給量が増加し、腫瘍成長を支える微細環境へのIGF−2供給量が増加する。
IGF−1Rに高感度の腫瘍は、循環血(肝臓で作られる)由来のIGF−1および腫瘍由来のIGF−2の受容体活性化シグナルを受ける。したがって、IGF−1およびIGF−2が介在する生体活性を破壊することを目的とするアプローチによって、良好な抗腫瘍反応が得られるはずである。したがって、IGF−1およびIGF−2が介在する生体機能を効果的にブロックする抗−IGF−1R抗体を用いる方法は、腫瘍微細環境において、IGF−1およびIGF−2が介在するIGF−1Rシグナル伝達に関する生体機能を効果的にブロックできない他のアプローチよりも、効率が高くなり得る。
安全性に関して言えば、IGF−1Rが遍在的に発現するため、IGF−1Rを標的とする抗体は、正常組織のADCC活性およびCDC活性によって生じる毒性を避けるために、エフェクター活性が低いか、全くないようにしなくてはならない。上述の抗体を開発する1つの可能性は、ADCC機能およびCDC機能に介在しないように、ヒトγ4Fc領域を非グルコシル化形態にすることである。
IGF−1Rは、癌遺伝子が介在する細胞形質転換に関与している。
IGF/IGF−1Rの活性化は、癌細胞において、マイトジェンおよび生存促進に関するシグナル伝達を介在する。
IGF−1Rが活性化することによって、細胞の移動および転移も促進される。
IGF−1Rは、多くの癌で過剰に発現している。
循環血中IGF−1濃度が正常値よりも高い個体では、癌を発症する危険性が高い。
多くの癌患者で、IGF1およびIGF2の血漿濃度が上昇している。
ヒト腫瘍は、IGF−2を自己分泌増殖因子として産生する。
腫瘍の成長阻害効果は、単一の薬剤でも示されており、化学療法および生体作用薬剤の組み合わせでも示されている。
癌を含む種々の新生物性疾患およびその転移を治療するのに、結合性、効力および安全性が異なるか、または改良されたIGF−1R抗体が、当該技術分野で依然として必要とされている。
(発明の簡単な概要)
本発明は、IGF系が、細胞増殖、分化、アポトーシスおよび細胞の形質転換の制御に重要な役割を果たしていることに基づく。特に、I型のインスリン様成長因子受容体であるIGF−1R、およびそのリガンドであるIGF−1およびIGF−2は、出生前および出生後の成長、成長ホルモンへの応答性、細胞の形質転換、生存にきわめて重要な役割を果たし、侵襲性で転移性の腫瘍表現型の獲得に関連付けられている。本発明は、一般的に、IGF−1R抗体、IGF−1R抗体の抗原結合性を保持したフラグメントまたは誘導体に関する。特定のIGF−1R抗体および抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rの機能を阻害するか、またはIGF−1およびIGF−2が介在するIGF−1Rのシグナル伝達に関する生体機能をブロックする。さらに、本発明は、一般的に、癌を含む種々の新生物性疾患および転移、ならびにIGF−1Rシグナル伝達に関連する種々の過剰増殖性疾患、障害または疾病を治療する方法に関する。
いくつかの実施形態では、本発明は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同一のIGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体とIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体と同一の抗原結合領域を含むか、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体と同一の抗原結合領域を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントの重鎖可変領域(VH)が、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される参照アミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントの軽鎖可変領域(VL)が、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHが、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVLが、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を含むIGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHが、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVLが、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHおよびVLが、それぞれ、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHおよびVLが、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、それぞれ、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHおよびVLが、それぞれ、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHが、2箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号5、配列番号10、配列番号15、配列番号21、配列番号27、配列番号33、配列番号39、配列番号44、配列番号49、配列番号54、配列番号59および配列番号64からなる群から選択される参照VH−CDR1アミノ酸配列と同一のKabat重鎖相補性決定領域−1(VH−CDR1)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。さらなる実施形態では、VH−CDR1アミノ酸配列は、配列番号5、配列番号10、配列番号15、配列番号21、配列番号27、配列番号33、配列番号39、配列番号44、配列番号49、配列番号54、配列番号59および配列番号64からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHが、4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号6、配列番号11、配列番号16、配列番号22、配列番号28、配列番号34、配列番号40、配列番号45、配列番号50、配列番号55、配列番号60および配列番号65からなる群から選択される参照VH−CDR2アミノ酸配列と同一のKabat重鎖相補性決定領域−2(VH−CDR2)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。さらなる実施形態では、VH−CDR2アミノ酸配列は、配列番号6、配列番号11、配列番号16、配列番号22、配列番号28、配列番号34、配列番号40、配列番号45、配列番号50、配列番号55、配列番号60および配列番号65からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHが、4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号7、配列番号12、配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号35、配列番号41、配列番号46、配列番号51、配列番号56、配列番号61および配列番号66からなる群から選択される参照VH−CDR3アミノ酸配列と同一のKabat重鎖相補性決定領域−3(VH−CDR3)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。さらなる実施形態では、VH−CDR3アミノ酸配列は、配列番号7、配列番号12、配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号35、配列番号41、配列番号46、配列番号51、配列番号56、配列番号61および配列番号66からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVLが、4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号69、配列番号74、配列番号79、配列番号84、配列番号89、配列番号94、配列番号99、配列番号104、配列番号109、配列番号114および配列番号119からなる群から選択される参照VL−CDR1アミノ酸配列と同一のKabat軽鎖相補性決定領域−1(VL−CDR1)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。さらなる実施形態では、VL−CDR1アミノ酸配列は、配列番号69、配列番号74、配列番号79、配列番号84、配列番号89、配列番号94、配列番号99、配列番号104、配列番号109、配列番号114および配列番号119からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVLが、2箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号70、配列番号75、配列番号80、配列番号85、配列番号90、配列番号95、配列番号100、配列番号105、配列番号110、配列番号115および配列番号120からなる群から選択される参照VL−CDR2アミノ酸配列と同一のKabat軽鎖相補性決定領域−2(VL−CDR2)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。さらなる実施形態では、VL−CDR2アミノ酸配列は、配列番号70、配列番号75、配列番号80、配列番号85、配列番号90、配列番号95、配列番号100、配列番号105、配列番号110、配列番号115および配列番号120からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVLが、4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号71、配列番号76、配列番号81、配列番号86、配列番号91、配列番号96、配列番号101、配列番号106、配列番号111、配列番号116および配列番号121からなる群から選択される参照VL−CDR3アミノ酸配列と同一のKabat軽鎖相補性決定領域−3(VL−CDR3)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。さらなる実施形態では、VH−CDR3アミノ酸配列は、配列番号71、配列番号76、配列番号81、配列番号86、配列番号91、配列番号96、配列番号101、配列番号106、配列番号111、配列番号116および配列番号121からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHが、配列番号5、6および7、配列番号10、11および12、配列番号15、16および17、配列番号21、22および23、配列番号27、28および29、配列番号33、34および35、配列番号39、40および41、配列番号44、45および46、配列番号49、50および51、配列番号54、55および56、配列番号59、60および61、ならびに配列番号64、65および66からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含むが、これらのVH−CDRのうち少なくとも1つについて、1箇所、2箇所、3箇所または4箇所のアミノ酸が置換されている、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVHが、配列番号5、6および7、配列番号10、11および12、配列番号15、16および17、配列番号21、22および23、配列番号27、28および29、配列番号33、34および35、配列番号39、40および41、配列番号44、45および46、配列番号49、50および51、配列番号54、55および56、配列番号59、60および61、ならびに配列番号64、65および66からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVLが、配列番号69、70および71、配列番号74、75および76、配列番号79、80および81、配列番号84、85および86、配列番号89、90および91、配列番号94、95および96、配列番号99、100および101、配列番号104、105および106、配列番号109、110および111、配列番号114、115および116、ならびに配列番号119、120および121からなる群から選択される、VL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3のアミノ酸配列を含むが、これらのVH−CDRのうち少なくとも1つについて、1箇所、2箇所、3箇所または4箇所のアミノ酸が置換されている、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体または抗体フラグメントのVLが、配列番号69、70および71、配列番号74、75および76、配列番号79、80および81、配列番号84、85および86、配列番号89、90および91、配列番号94、95および96、配列番号99、100および101、配列番号104、105および106、配列番号109、110および111、配列番号114、115および116、ならびに配列番号119、120および121からなる群から選択される、VL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
上述の抗体または抗体フラグメントの種々の実施形態では、VHフレームワーク領域および/またはVLフレームワーク領域は、5箇所以下のアミノ酸置換以外は、ヒトである。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、線形または非線形のエピトープに結合する。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、多価であり、少なくとも2つの重鎖と、少なくとも2つの軽鎖とを含む。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、多重特異性である。さらなる実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、二重特異性である。
上述の抗体または抗体フラグメントの種々の実施形態では、重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、完全にヒトである。さらなる実施形態では、重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体フラグメント由来である。
上述の抗体または抗体フラグメントの種々の実施形態では、重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、マウスである。さらなる実施形態では、重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、ハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体由来である。
種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、ヒト化抗体またはヒト化抗体フラグメントである。種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、キメラ抗体またはキメラ抗体フラグメントである。種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、霊長類化抗体または霊長類化抗体フラグメントである。種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、完全にヒトである。
特定の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab)フラグメントまたはFvフラグメントである。
特定の実施形態では、上述の抗体は、単鎖抗体である。
特定の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、ヒトκ定常領域およびヒトλ定常領域からなる群から選択される軽鎖定常領域を含む。
特定の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、重鎖定常領域またはそのフラグメントを含む。さらなる実施形態では、この重鎖定常領域またはそのフラグメントは、ヒトIgG4である。特定の他の実施形態では、IgG4は、突然変異によって糖鎖付加部位が除去されたものである。さらなる実施形態では、IgG4の突然変異体は、S241PおよびT318Aを含む(Kabat付番システムによる)。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、上述の参照モノクローナル抗体よりも小さい。さらなる実施形態では、解離定数(K)は、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15Mまたは約10−15M以下である。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、マウスIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメント、または非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントよりも、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに選択的に結合する。
特定の他の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに結合し、非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントにも結合する。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、細胞表面で発現したIGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、この細胞は、悪性細胞、新生物性細胞、腫瘍細胞または転移細胞である。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、インスリン様成長因子がIGF−1Rに結合するのをブロックする。さらなる実施形態では、インスリン様成長因子は、インスリン様成長因子−1(IGF−1)またはインスリン様成長因子−2(IGF−2)である。特定の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−1およびIGF−2の双方がIGF−1Rに結合するのをブロックする。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−1Rが介在する細胞増殖、IGF−1またはIGF−2が介在するIGF−1Rリン酸化、腫瘍細胞成長またはIGF−1Rの内在化を阻害する。
さらなる実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントには、異種ポリペプチドがさらに融合している。
いくつかの実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、細胞毒性薬、治療薬、細胞増殖抑制剤、生物毒素、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生体応答修飾物質、医薬品、リンホカイン、異種抗体またはそのフラグメント、検出可能な標識、ポリエチレングリコール(PEG)、およびこれらの薬剤の2種以上の組み合わせからなる群から選択される薬剤に接合している。さらなる実施形態では、細胞毒性薬は、放射性核種、生物毒素、酵素によって活性化する毒素、細胞増殖抑制性または細胞毒性性の治療薬、プロドラッグ、免疫学的に活性なリガンド、生体応答修飾物質、または上述の細胞毒性薬の2種以上の組み合わせからなる群から選択される。さらなる実施形態では、検出可能な標識は、酵素、蛍光標識、化学発光標識、生物発光標識、放射性標識、または上述の検出可能な標識の2種以上の組み合わせからなる群から選択される。
さらなる実施形態では、本発明は、上述の抗体または抗体フラグメントと、担体とを含む組成物を含む。
本発明の特定の実施形態は、抗体のVHポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を含む。このVHポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択されるアミノ酸配列との同一性が少なくとも90%であり、このVHポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、このVHポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される。
特定の実施形態では、このVHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、このVHポリペプチドのアミノ酸配列を変えることなく、発現量が増えるように最適化されている。さらなる実施形態では、最適化は、スプライス供与部位およびスプライス受容部位の特定および除去、および/またはこのポリヌクレオチドを発現する細胞で使用するコドンの最適化を含む。さらなる実施形態では、この核酸は、配列番号3、配列番号8、配列番号13、配列番号18、配列番号19、配列番号24、配列番号25、配列番号30、配列番号31、配列番号36、配列番号37、配列番号42、配列番号47、配列番号52、配列番号57および配列番号62からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体のVLポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を含む。このVLポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択されるアミノ酸配列との同一性が少なくとも90%であり、このVLポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、このVLポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される。
特定の実施形態では、このVLポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、このVLポリペプチドのアミノ酸配列を変えることなく、発現量が増えるように最適化されている。さらなる実施形態では、最適化は、スプライス供与部位およびスプライス受容部位の特定および除去、および/またはこのポリヌクレオチドを発現する細胞で使用するコドンの最適化を含む。さらなる実施形態では、この核酸は、配列番号67、配列番号72、配列番号77、配列番号82、配列番号87、配列番号92、配列番号97、配列番号102、配列番号107、配列番号112および配列番号117からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む。
特定の他の実施形態では、本発明は、抗体のVHポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供する。このVHポリペプチドのアミノ酸配列は、20箇所以下の保存アミノ酸置換以外は、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一であり、このVHポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明は、抗体のVLポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供する。このVLポリペプチドのアミノ酸配列は、20箇所以下の保存アミノ酸置換以外は、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一であり、このVLポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明は、2箇所以下のアミノ酸置換以外は、配列番号5、配列番号10、配列番号15、配列番号21、配列番号27、配列番号33、配列番号39、配列番号44、配列番号49、配列番号54、配列番号59および配列番号64からなる群から選択される参照VH−CDR1アミノ酸配列と同一である、VH−CDR1アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供し、このVH−CDR1を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、このVH−CDR1アミノ酸配列は、配列番号5、配列番号10、配列番号15、配列番号21、配列番号27、配列番号33、配列番号39、配列番号44、配列番号49、配列番号54、配列番号59および配列番号64からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、4箇所以下のアミノ酸置換以外は、配列番号6、配列番号11、配列番号16、配列番号22、配列番号28、配列番号34、配列番号40、配列番号45、配列番号50、配列番号55、配列番号60および配列番号65からなる群から選択される参照VH−CDR2アミノ酸配列と同一である、VH−CDR2アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供し、このVH−CDR2を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、このVH−CDR2アミノ酸配列は、配列番号6、配列番号11、配列番号16、配列番号22、配列番号28、配列番号34、配列番号40、配列番号45、配列番号50、配列番号55、配列番号60および配列番号65からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、4箇所以下のアミノ酸置換以外は、配列番号7、配列番号12、配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号35、配列番号41、配列番号46、配列番号51、配列番号56、配列番号61および配列番号66からなる群から選択される参照VH−CDR3アミノ酸配列と同一である、VH−CDR3アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供し、このVH−CDR3を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、このVH−CDR3アミノ酸配列は、配列番号7、配列番号12、配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号35、配列番号41、配列番号46、配列番号51、配列番号56、配列番号61および配列番号66からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、4箇所以下のアミノ酸置換以外は、配列番号69、配列番号74、配列番号79、配列番号84、配列番号89、配列番号94、配列番号99、配列番号104、配列番号109、配列番号114および配列番号119からなる群から選択される参照VL−CDR1アミノ酸配列と同一である、VL−CDR1アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供し、このVL−CDR1を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、このVH−CDR1アミノ酸配列は、配列番号69、配列番号74、配列番号79、配列番号84、配列番号89、配列番号94、配列番号99、配列番号104、配列番号109、配列番号114および配列番号119からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、2箇所以下のアミノ酸置換以外は、配列番号70、配列番号75、配列番号80、配列番号85、配列番号90、配列番号95、配列番号100、配列番号105、配列番号110、配列番号115および配列番号120からなる群から選択される参照VL−CDR2アミノ酸配列と同一である、VL−CDR2アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供し、このVL−CDR2を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、このVL−CDR2アミノ酸配列は、配列番号70、配列番号75、配列番号80、配列番号85、配列番号90、配列番号95、配列番号100、配列番号105、配列番号110、配列番号115および配列番号120からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、4箇所以下のアミノ酸置換以外は、配列番号71、配列番号76、配列番号81、配列番号86、配列番号91、配列番号96、配列番号101、配列番号106、配列番号111、配列番号116および配列番号121からなる群から選択される参照VL−CDR3アミノ酸配列と同一である、VL−CDR3アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供し、このVL−CDR3を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、このVL−CDR3アミノ酸配列は、配列番号71、配列番号76、配列番号81、配列番号86、配列番号91、配列番号96、配列番号101、配列番号106、配列番号111、配列番号116および配列番号121からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、配列番号5、6および7、配列番号10、11および12、配列番号15、16および17、配列番号21、22および23、配列番号27、28および29、配列番号33、34および35、配列番号39、40および41、配列番号44、45および46、配列番号49、50および51、配列番号54、55および56、配列番号59、60および61、ならびに配列番号64、65および66からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含む抗体のVHポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供し、このVH−CDR3を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
いくつかの実施形態では、本発明は、配列番号69、70および71、配列番号74、75および76、配列番号79、80および81、配列番号84、85および86、配列番号89、90および91、配列番号94、95および96、配列番号99、100および101、配列番号104、105および106、配列番号109、110および111、配列番号114、115および116、ならびに配列番号119、120および121からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含む抗体のVLポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物を提供し、このVL−CDR3を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
いくつかの実施形態では、上述のポリヌクレオチドは、抗体のVHポリペプチドまたは抗体のVLポリペプチドに融合したシグナルペプチドをコードする核酸をさらに含む。
特定の他の実施形態では、上述のポリヌクレオチドは、VHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH1領域をコードする核酸、またはVHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH2領域をコードする核酸、またはVHポリペプチド融合した重鎖定常領域CH3領域をコードする核酸、またはVHポリペプチドに融合した重鎖ヒンジ領域をコードする核酸をさらに含む。さらなる実施形態では、この重鎖定常領域は、ヒトIgG4である。特定の他の実施形態では、IgG4は、突然変異によって糖鎖付加部位が除去されたものである。さらなる実施形態では、IgG4の突然変異体は、S241PおよびT318Aを含む(Kabat付番システムによる)。
いくつかの実施形態では、上述のポリヌクレオチドは、上述の抗体のVLポリペプチドに融合した軽鎖定常領域をコードする核酸を含む。さらなる実施形態では、この軽鎖定常領域は、ヒトκ領域である。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同一のIGF−1Rエピトープに特異的に結合する。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体を競合的に阻害する。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、VHポリペプチドまたはVLポリペプチドのフレームワーク領域は、5箇所以下のアミノ酸置換以外はヒトである。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、本発明は、核酸によってコードされるポリペプチドを含み、線形または非線形のエピトープに結合する抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントを提供する。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、多価であり、少なくとも2つの重鎖と、少なくとも2つの軽鎖とを含む。
上述のポリヌクレオチドの特定の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、多重特異性である。さらなる実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、二重特異性である。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、この領域は、完全にヒトである。さらなる実施形態では、この重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体フラグメントの該当領域と同一である。
上述のポリヌクレオチドの特定の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、この領域は、マウスである。さらなる実施形態では、この重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、ハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体の該当領域と同一である。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、ヒト化抗体またはヒト化フラグメントである。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、霊長類化抗体または霊長類化フラグメントである。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、キメラ抗体またはキメラフラグメントである。
上述のポリヌクレオチドのいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、完全にヒトである。
上述のポリヌクレオチドの種々の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab)フラグメントまたはFvフラグメントである。上述のポリヌクレオチドの特定の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、単鎖抗体である。
上述のポリヌクレオチドのいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、約5×10−2M、約10−2M、約5×10−3M、約10−3M、約5×10−4M、約10−4M、約5×10−5M、約10−5M、約5×10−6M、約10−6M、約5×10−7M、約10−7M、約5×10−8M、約10−8M、約5×10−9M、約10−9M、約5×10−10M、約10−10M、約5×10−11M、約10−11M、約5×10−12M、約10−12M、約5×10−13M、約10−13M、約5×10−14M、約10−14M、約5×10−15Mまたは約10−15M以下である。
上述のポリヌクレオチドのいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、マウスIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメント、または非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントよりも、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに選択的に結合する。
上述のポリヌクレオチドのいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに結合し、非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントにも結合する。
上述のポリヌクレオチドのいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、細胞表面で発現したIGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、この細胞は、悪性細胞、新生物性細胞、腫瘍細胞または転移細胞である。
上述のポリヌクレオチドのいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、インスリン様成長因子がIGF−1Rに結合するのをブロックする。さらなる実施形態では、インスリン様成長因子は、インスリン様成長因子−1(IGF−1)またはインスリン様成長因子−2(IGF−2)である。上述のポリヌクレオチドの特定の実施形態では、上述の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1およびIGF−2の双方がIGF−1Rに結合するのをブロックする。
上述のポリヌクレオチドのいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rが介在する細胞増殖を阻害するか、IGF−1またはIGF−2が介在するIGF−1Rリン酸化を阻害するか、腫瘍細胞成長を阻害するか、またはIGF−1Rの内在化を阻害する。
いくつかの実施形態では、上述のポリヌクレオチドは、異種ポリペプチドをコードする核酸をさらに含む。
上述のポリヌクレオチドのいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、細胞毒性薬、治療薬、細胞増殖抑制剤、生物毒素、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生体応答修飾物質、医薬品、リンホカイン、異種抗体またはそのフラグメント、検出可能な標識、ポリエチレングリコール(PEG)、およびこれらの薬剤の2種以上の組み合わせからなる群から選択される薬剤に接合している。さらなる実施形態では、細胞毒性薬は、放射性核種、生物毒素、酵素によって活性化する毒素、細胞増殖抑制性または細胞毒性性の治療薬、プロドラッグ、免疫学的に活性なリガンド、生体応答修飾物質、または上述の細胞毒性薬の2種以上の組み合わせからなる群から選択される。特定の実施形態では、検出可能な標識は、酵素、蛍光標識、化学発光標識、生物発光標識、放射性標識、または上述の検出可能な標識の2種以上の組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、上述のポリヌクレオチドを含む組成物を提供する。
特定の他の実施形態では、本発明は、上述のポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。さらなる実施形態では、上述のポリヌクレオチドは、プロモーターと作動可能に連結している。さらなる実施形態では、本発明は、上述のベクターを含む宿主細胞を提供する。さらなる実施形態では、本発明は、上述のポリヌクレオチドがプロモーターと作動可能に連結しているベクターを提供する。
さらなる実施形態では、本発明は、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを製造する方法を与え、この方法は、上述のポリヌクレオチドを含むベクターを組み込んだ状態で宿主細胞を培養する工程と、上述の抗体または抗体フラグメントを回収する工程とを含む。さらなる実施形態では、本発明は、上述の方法で製造されたポリペプチドの単離物を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、上述のポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドの単離物を提供する。
上述のポリペプチドのさらなる実施形態では、上述のポリペプチドを含む抗体、またはそのフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。他の実施形態は、上述のポリペプチドを含む抗体の単離物、またはそのフラグメントを含む。
いくつかの実施形態では、本発明は、VHをコードするポリヌクレオチドの単離物と、VLをコードするポリヌクレオチドの単離物とを含む組成物を提供し、ここで、VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドは、それぞれ、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択されるアミノ酸配列との同一性が少なくとも90%であるアミノ酸をコードする核酸を含み、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドは、それぞれ、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする核酸を含む。
特定の他の実施形態では、本発明は、VHをコードするポリヌクレオチドの単離物と、VLをコードするポリヌクレオチドの単離物とを含む組成物を提供し、ここで、VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドは、それぞれ、20箇所以下の保存アミノ酸置換以外は、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一の核酸をコードするアミノ酸配列を含み、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドは、配列番号5、6および7、配列番号10、11および12、配列番号15、16および17、配列番号21、22および23、配列番号27、28および29、配列番号33、34および35、配列番号39、40および41、配列番号44、45および46、配列番号49、50および51、配列番号54、55および56、配列番号59、60および61、ならびに配列番号64、65および66からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含むVHポリペプチドをコードし、VLをコードするポリヌクレオチドは、配列番号69、70および71、配列番号74、75および76、配列番号79、80および81、配列番号84、85および86、配列番号89、90および91、配列番号94、95および96、配列番号99、100および101、配列番号104、105および106、配列番号109、110および111、配列番号114、115および116、ならびに配列番号119、120および121からなる群から選択される、VL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3のアミノ酸配列を含むVLポリペプチドをコードし、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
上述の組成物の種々の実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドは、抗体のVHポリペプチドに融合したシグナルペプチドをコードする核酸をさらに含む。
上述の組成物の種々の実施形態では、VLをコードするポリヌクレオチドは、抗体のVLポリペプチドに融合したシグナルペプチドをコードする核酸をさらに含む。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドは、VHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH1領域をコードする核酸、またはVHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH2領域をコードする核酸、またはVHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH3領域をコードする核酸、またはVHポリペプチドに融合した重鎖ヒンジ領域をコードする核酸をさらに含む。さらなる実施形態では、この重鎖定常領域は、ヒトIgG4である。特定の他の実施形態では、IgG4は、突然変異によって糖鎖付加部位が除去されたものである。さらなる実施形態では、IgG4の突然変異体は、S241PおよびT318Aを含む(Kabat付番システムによる)。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VLをコードするポリヌクレオチドは、上述の抗体のVLポリペプチドに融合した軽鎖定常領域をコードする核酸をさらに含む。さらなる実施形態では、この軽鎖定常領域は、ヒトκ領域である。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合する。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHポリペプチドおよびVLポリペプチドのフレームワーク領域はヒトであるが、但し、アミノ酸の置換は5個以下である。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、線形または非線形のエピトープに結合する。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、多価であり、少なくとも2つの重鎖と、少なくとも2つの軽鎖とを含む。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、多重特異性である。さらなる実施形態では、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、二重特異性である。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、この領域は、完全にヒトである。さらなる実施形態では、この重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体フラグメントの該当領域と同じである。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、この領域は、マウスである。さらなる実施形態では、この重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、ハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体の該当領域と同じである。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、ヒト化抗体またはヒト化抗体フラグメントである。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、霊長類化抗体または霊長類化抗体フラグメントである。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、キメラ抗体またはキメラ抗体フラグメントである。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、完全にヒトである。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab)フラグメントまたはFvフラグメントである。上述の組成物の特定の実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、単鎖抗体である。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、約5×10−2M、約10−2M、約5×10−3M、約10−3M、約5×10−4M、約10−4M、約5×10−5M、約10−5M、約5×10−6M、約10−6M、約5×10−7M、約10−7M、約5×10−8M、約10−8M、約5×10−9M、約10−9M、約5×10−10M、約10−10M、約5×10−11M、約10−11M、約5×10−12M、約10−12M、約5×10−13M、約10−13M、約5×10−14M、約10−14M、約5×10−15Mまたは約10−15M以下である。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、マウスIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメント、または非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントよりも、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに選択的に結合する。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに結合し、非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントにも結合する。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、細胞表面で発現したIGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、この細胞は、悪性細胞、新生物性細胞、腫瘍細胞または転移細胞である。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、インスリン様成長因子がIGF−1Rに結合するのをブロックする。さらなる実施形態では、インスリン様成長因子は、インスリン様成長因子−1(IGF−1)またはインスリン様成長因子−2(IGF−2)である。上述の組成物の特定の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−1およびIGF−2の双方がIGF−1Rに結合するのをブロックする。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rが介在する細胞増殖を阻害するか、IGF−1またはIGF−2が介在するIGF−1Rリン酸化を阻害するか、腫瘍細胞成長を阻害するか、またはIGF−1Rの内在化を阻害する。
いくつかの実施形態では、上述の組成物、VHをコードするポリヌクレオチド、VLをコードするポリヌクレオチド、またはVHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドの両方は、異種ポリペプチドをコードする核酸をさらに含む。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、細胞毒性薬、治療薬、細胞増殖抑制剤、生物毒素、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生体応答修飾物質、医薬品、リンホカイン、異種抗体またはそのフラグメント、検出可能な標識、ポリエチレングリコール(PEG)、およびこれらの薬剤の2種以上の組み合わせからなる群から選択される薬剤に接合している。さらなる実施形態では、細胞毒性薬は、放射性核種、生物毒素、酵素によって活性化する毒素、細胞増殖抑制性または細胞毒性性の治療薬、プロドラッグ、免疫学的に活性なリガンド、生体応答修飾物質、または上述の細胞毒性薬の2種以上の組み合わせからなる群から選択される。特定の他の実施形態では、検出可能な標識は、酵素、蛍光標識、化学発光標識、生物発光標識、放射性標識、または上述の検出可能な標識の2種以上の組み合わせからなる群から選択される。
上述の組成物のいくつかの実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドは、第1のベクターに入っており、VLをコードするポリヌクレオチドは、第2のベクターに入っている。さらなる実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドは、第1のプロモーターと作動可能に連結しており、VLをコードするポリヌクレオチドは、第2のプロモーターと作動可能に連結している。特定の他の実施形態では、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターは、同じプロモーターを複製したものである。さらなる実施形態では、第1のプロモーターと第2のプロモーターは、同一ではない。
上述の組成物の種々の実施形態では、第1のベクターおよび第2のベクターは、1個の宿主細胞の中にある。
上述の組成物の特定の実施形態では、第1のベクターと、第2のベクターとは、別個の宿主細胞の中にある。
いくつかの実施形態では、本発明は、上述の宿主細胞を培養する工程と、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを回収する工程を含む、上述の抗体または抗体フラグメントを産生する方法を提供する。
他の実施形態では、本発明は、別個の宿主細胞を一緒に培養する工程と、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを回収する工程を含む、上述の抗体または抗体フラグメントを産生する方法を提供する。上述の組成物のさらなる実施形態では、本発明は、VHをコードするポリヌクレオチドとVLをコードするポリヌクレオチドとを混合する工程と、上述の抗体または抗体フラグメントを回収する工程を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、上述の方法によって産生される、IGF−1Rに特異的に結合する抗体または抗体フラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、VHをコードするポリヌクレオチドとVLをコードするポリヌクレオチドとが同じベクター内にある組成物、およびそのベクターを提供する。
上述のベクターのいくつかの実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドは、それぞれプロモーターと作動可能に連結している。
上述のベクターの種々の実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドは、フレーム内で融合しており、これらのポリヌクレオチドと作動可能に連結している1個のプロモーターから一緒に転写され、単鎖抗体または抗原結合性を保持したフラグメントに一緒に翻訳される。
上述のベクターの種々の実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドは、これらのポリヌクレオチドと作動可能に連結している1個のプロモーターから一緒に転写されるものの、翻訳は別個に行われる。さらなる実施形態では、ベクターは、IRES配列を含んでおり、この配列は、VHをコードするポリヌクレオチドとVLをコードするポリヌクレオチドとの間に配置されている。特定の他の実施形態では、VHをコードするポリヌクレオチドとVLをコードするポリヌクレオチドは、別個に転写され、それぞれ、別個のプロモーターと作動可能に連結している。さらなる実施形態では、上述の別個のプロモーターは、同じプロモーターを複製したものであるか、または上述の別個のプロモーターは、同一ではない。
いくつかの実施形態では、本発明は、上述のベクターを含む宿主細胞を提供する。
他の実施例では、本発明は、上述の宿主細胞を培養する工程と、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを回収する工程を含む、上述の抗体または抗体フラグメントを産生する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、上述の方法によって産生される、IGF−1Rに特異的に結合する抗体または抗体フラグメントを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、(a)上述の抗体の単離物、またはそのフラグメントと、(b)医薬的に許容される担体とを含む組成物を、過剰増殖性障害を治療することが必要な動物に投与する工程を含む、動物において過剰増殖性障害を治療する方法を提供する。さらなる実施形態では、過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害は、癌、新生物、腫瘍、悪性腫瘍、またはその転移からなる群から選択される。
上述の方法の種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、悪性細胞の表面で発現したIGF−1Rに特異的に結合する。さらなる実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントが悪性細胞に結合することによって、悪性細胞の成長を阻害する。
上述の方法の種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGFが悪性細胞に結合するのを阻害する。さらなる実施形態では、IGFは、IGF−1またはIGF−2である。
上述の方法の種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−1が悪性細胞に結合するのを阻害するが、IGF−2が悪性細胞に結合するのは阻害しない。特定の他の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−2が悪性細胞に結合するのを阻害するが、IGF−1が悪性細胞に結合するのは阻害しない。
上述の方法の種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−1Rが悪性細胞に内在化するのを促進する。
上述の方法の種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−1Rリン酸化を阻害するか、または腫瘍細胞の増殖を阻害する。さらなる実施形態では、転移成長を阻止するか、または遅らせることにより、腫瘍細胞の増殖が阻害される。
上述の方法の種々の実施形態では、上述の抗体または抗体フラグメントは、腫瘍細胞の移動を阻害する。さらなる実施形態では、隣接する組織に腫瘍が広がるのを阻止するか、または遅らせることにより、腫瘍細胞の増殖が阻害される。
上述の方法の種々の実施形態では、過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害は、以下の場所にある新生物である。前立腺、結腸、腹部、骨、胸、消化系、肝臓、膵臓、腹膜、副腎、副甲状腺、下垂体、睾丸、卵巣、胸腺、甲状腺、眼、頭、首、中枢神経系、末梢神経系、リンパ系、骨盤、皮膚、軟組織、脾臓、胸部または尿生殖路。
上述の方法の種々の実施形態では、過剰増殖性疾患は、癌であり、癌は、扁平上皮細胞癌、黒色腫、白血病、骨髄腫、胃癌、脳癌、肺癌、膵臓癌、子宮頸癌、卵巣癌、肝癌、膀胱癌、乳癌、結腸癌、腎癌、前立腺癌、精巣癌、甲状腺癌、および頭頸部癌からなる群から選択される。さらなる実施形態では、癌は、胃癌、腎癌、脳癌、膀胱癌、結腸癌、肺癌、乳癌、膵臓癌、卵巣癌および前立腺癌からなる群から選択される。
上述の方法の種々の実施形態では、動物は、哺乳動物である。さらなる実施形態では、哺乳動物は、ヒトである。
IGF−1Rに特異的なFabの結合活性。(A)ELISAによる、抗−IGF−1R Fab抗体精製物の、組み換えIGF−1R−hisタンパク質およびIGF1R−Fcタンパク質への結合。(B)フローサイトメトリーによる、抗−IGF−1R Fab抗体精製物の、3T3で発現したヒトIGF−1Rへの結合。 MCF−7細胞で発現したIGF−1Rに対する、Fabの結合活性。 MCF7細胞における、抗−IGF−1R Fabの(A)IGF−1によって誘発されるリン酸化の阻害、(B)IGF−2によって誘発されるリン酸化の阻害。 ELISAによる、(A)可溶性IGF−1Rおよび(B)INSRに対するIGF−1R Fabフラグメント抗体の結合。 M13−C06、M14−G11、M14−C03およびM14−B01の元々のVH鎖およびVL鎖、およびその改変体のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列。(A)(配列番号13)は、重鎖M13−C06の単鎖DNA配列を示す。(B)(配列番号77)は、軽鎖M13−C06の単鎖DNA配列を示す。(C)(配列番号14)は、重鎖M13−C06のアミノ酸配列を示す。(D)(配列番号78)は、軽鎖M13−C06のアミノ酸配列を示す。(E)(配列番号25)は、重鎖M14−C03の単鎖DNA配列を示す。(F)(配列番号87)は、軽鎖M14−C03の単鎖DNA配列を示す。(G)(配列番号26)は、重鎖M14−C03のアミノ酸配列を示す。(H)(配列番号88)は、軽鎖M14−C03のアミノ酸配列を示す。(I)(配列番号31)は、重鎖M14−G11の単鎖DNA配列を示す。(J)(配列番号92)は、軽鎖M14−G11の単鎖DNA配列を示す。(K)(配列番号32)は、重鎖M14−G11のアミノ酸配列を示す。(L)(配列番号93)は、軽鎖M14−G11のアミノ酸配列を示す。(M)(配列番号19)は、重鎖M14−B01の単鎖DNA配列を示す。(N)(配列番号82)は、軽鎖M14−B01の単鎖DNA配列を示す。(O)(配列番号20)は、重鎖M14−B01のアミノ酸配列を示す。(P)(配列番号83)は、軽鎖M14−B01のアミノ酸配列を示す。(Q)(配列番号18)は、配列が最適化された重鎖M13−C06の単鎖DNA配列を示す。(R)(配列番号14)は、配列が最適化された重鎖M13−C06のアミノ酸配列を示す。(S)(配列番号30)は、配列が最適化された重鎖M14−C03の単鎖DNA配列を示す。(T)(配列番号26)は、配列が最適化された重鎖M14−C03のアミノ酸配列を示す。(U)(配列番号36)は、配列が最適化された重鎖M14−G11の単鎖DNA配列を示す。(V)(配列番号32)は、配列が最適化された重鎖M14−G11のアミノ酸配列を示す。(W)(配列番号24)は、配列が最適化された重鎖M14−B01の単鎖DNA配列を示す。(X)(配列番号20)は、配列が最適化された重鎖M14−B01のアミノ酸配列を示す。(Y)(配列番号153)は、軽鎖定常領域の単鎖DNA配列を示す。(Z)(配列番号154)は、軽鎖定常領域のアミノ酸配列を示す。(AA)(配列番号155)は、重鎖agly.IgG4.P定常領域の単鎖DNA配列を示す。(BB)(配列番号156)は、重鎖agly.IgG4.P定常領域のアミノ酸配列を示す。 全ヒトM13−C06抗体および全ヒトM14−C03抗体のG4.P.agly態様の非還元条件下および還元条件下でのSDS PAGE分析。 ELISAによって決定した、抗−IGF−1R抗体の全ヒトG4.P態様(A)およびG4.P.agly態様(B)の結合活性。 (A)MCF−7細胞で発現したIGF−1Rに対する全ヒト抗体の結合、(B)フローサイトメトリーで決定されたIGF−1R/3T3細胞で発現したIGF−1Rに対する全ヒト抗体の結合対3T3細胞のみに対する全ヒト抗体の結合。MCF−7の結合EC50は、2.7×10−10〜12×10−10nMであった。 RIAで決定された全ヒト抗体のG4態様が、IGF−1Rに対する(A)IGF−1の結合および(B)IGF−2の結合をブロック(阻害)する能力。 (A)全ヒト抗体のG4態様による、IGF−1に応答するH−23腫瘍細胞の増殖阻害。(B)全ヒト抗体のG4態様による、IGF−2に応答するH−23腫瘍細胞の増殖阻害。(C)全ヒト抗体のG4態様による、IGF−1に応答するCalu−6腫瘍細胞の増殖阻害。 M13.C06.G4.P.agly抗体、M14.C03.G4.P.agly抗体およびM14.G11.P抗体による、(A)IGF−1による受容体リン酸化の阻害、および(B)IGF−2による受容体リン酸化の阻害。 M13.C06.G4.P.agly.による、下流のシグナル伝達の阻害。(A)ホスホAkt(Thr308)を上段に示し、完全Aktを下段に示した。(B)Top Phospho p44/42 MAPKを上段に示し、完全p44/42 MAPKを下段に示した。 選択したIGF−1R mAbによる、IGF−1が介在する腫瘍細胞の成長阻害。(A)H23;(B)Calu−6;(C)Panc−1;(D)BxPC3;(E)MaPaCa;および(F)Colo205。棒線は、平均値と標準偏差を示す。 抗−IGF−1R抗体による、IGF−1およびIGF−2によるH−23細胞増殖の阻害。 (組み換えヒトIGF−1および組み換えヒトIGF−2による)BxPC3細胞の増殖のM13−C06.G4.P.agly抗体による阻害。 (組み換えヒトIGF−1および組み換えヒトIGF−2による)NCI−H23細胞の増殖のM13−C06.G4.P.agly抗体による阻害。 (組み換えヒトIGF−1および組み換えヒトIGF−2による)A549細胞の増殖のM13−C06.G4.P.agly抗体による阻害。 全ヒトIGF−1R抗体による、IGF−1およびIGF−2が誘発するアミノ酸残基Ser473でのAktリン酸化の阻害。 全ヒトM13.C06.G4.P.agly抗体が、膵臓癌モデルにおいて、インビボで腫瘍の成長を用量依存的に阻害することを示している。 全ヒトM13.C06.G4.P.agly抗体が、肺癌モデルにおいて、インビボで腫瘍の成長を用量依存的に阻害することを示している。 全ヒトM13.C06.G4.P.agly抗体を、ゲムシタビンと組み合わせて投与することで腫瘍細胞の成長を阻害する効力が高まることを示している。 樹立したカニクイザル線維芽細胞系で発現したIGF−1Rに結合する全ヒトM13.C06.G4.P.agly抗体。 IGF−1R抗体が結合するエピトープの交差競合分析。 IRS−1とp85(PI3Kの制御サブユニット)とを同時に免疫沈降させることによる、M13−C06.G4.P.aglyが介在する、IGF−1Rの信号伝達の阻害を示している。 哺乳動物の細胞において、IGF−1RおよびINSRを免疫沈降させることにより、M13.C06.G4.P.agly抗体が、IGF−1Rに結合するが、インスリン受容体には結合しないことを示している。IGF−1Rタンパク質およびINSRタンパク質を、(A)マウス抗−ヒトIRまたは(B)マウス抗−ヒトIGF−1Rを用い、免疫ブロット(ウェスタンブロット)分析によって検出した。 (A)hIGF−1R−Fcおよび(B)mIGF−1R−Fcに対する、M13−C06 Fabの相対的な結合親和性測定値。x軸およびy軸のスケールは、(A)と(B)で同じである。結合フィッティングの残余分を、それぞれの図の下側に示し、各受容体に対するM13−C06の相対親和性を決定する際の、1:1結合モデルの適用可能性を示している。 SPRアッセイにおいて、IGF−1R変異タンパク質SD006(結合陽性)およびSD015(結合陰性)に対する抗体の結合と比較した場合の、コントロールであるhIGF−1R−FcおよびmIGF−1R−Fcに対する、M13.C06抗体の結合例。(A)M13−C06表面で捕捉したWT hIGF−1R−Fcに対する、M13−C06 Fab;(A)M13−C06表面で捕捉したWT hIGF−1R−Fcに対する、M13−C06 Fab、(B)M13−C06表面で捕捉したmIGF−1R−Fcに対する、M13−C06 Fab、(C)M13−C06表面で捕捉したSD006(表17を参照)に対するM13−C06 Fab、(D)M13−C06表面で捕捉したSD015(表17を参照)に対するM13−C06 Fab。 IGF−1R構造およびINSR構造を示す。(A)IGF−1R構造の模式図。(A)FnIII−2は、図に示されるように、タンパク質分解によってインビボで加工されるループ構造を含む。膜貫通領域は、図のリン脂質の二層を貫通するらせんループとして示されている。IGF−1R内にあるIGF−1/IGF−2結合位置は、星印で示されている。それぞれのIGF−1Rヘテロダイマー分子に、IGF−1/IGF−2分子は1つのみが結合するが示されている。(BおよびC)相同性のINSRの構造表面に対してマッピングした、M13−C06 IGF−1R結合エピトープ。M13−C06のIGF−1R結合エピトープは、きわめて相同性の高いINSR結晶構造に基づいて設計されている。(B)IGF−1RのV462〜H464の相同性部分に対応するアミノ酸残基(すなわち、INSRのL472〜K474)の位置に黒い影をつけた、INSR構造の表面形状。IGF−1Rに対応する最初の3つの領域(すなわち、L1−CR−L2)(例えば、本明細書に記載の欠失IGF−1R(1−462)−Fc構築物に含まれるもの)に、灰色の影をつけている。(C)、溶媒に表面をさらしており、IGF−1Rの462〜464に対応する半径が14Å(オングストローム)以内、すなわち直径が28Å以内の残基(すなわち、INSRの472〜474)に黒色の影をつけた、INSR構造の表面形状。IGF−1Rアミノ酸462〜464に対応する残基には灰色の影をつけており、提案されているエピトープの表面積を実験的に確認したことを示す。 M13.C06.G4.P.agly抗体で処置したマウス腫瘍における、インビボでのIGF−1R発現の免疫ブロット(ウェスタンブロット)分析。 原発性ヒト結腸腫瘍から作成した腫瘍における、M13−C06.G4.P.aglyのインビボでの抗腫瘍活性。 乳癌(MCF−7)細胞から作成した腫瘍における、M13−C06.G4.P.aglyのインビボでの抗腫瘍活性。 M13−C06抗体は、インビトロでADCC活性を示さない。 ヒトIGF−1 Hisのビオチン化hIGF−1R−Fcへの結合におけるM13−C06抗体、M14−C03抗体、M14−G11抗体およびαIR3抗体による阻害。 ヒトIGF−2 Hisのビオチン化hIGF−1R−Fcへの結合におけるM13−C06抗体、M14−C03抗体、M14−G11抗体およびαIR3抗体による阻害。 ヒトIGF−1 Hisがビオチン化hIGF−1Rに結合するのを検出するELISAアッセイ。ヒトIGF−1 Hisを、PBSTで段階的に希釈し(丸)、2μMのM13−C06を含有するPBSTで段階的に希釈した(四角)。 相同性IR細胞外領域の構造にマッピングされたM13−C06のhIGF−1R−Fcへの結合に影響を与える残基の変異。IGF−1Rアミノ酸残基415、427、468、478および532の変異は、M13−C06抗体の結合性に検出可能なほどの影響を与えなかった。IGF−1Rアミノ酸残基466、467、533、564および565の変異は、M13−C06抗体の結合性をわずかに低下させる影響を与えた。IGF−1Rアミノ酸残基459、460、461、462、464、482、483、490、570および571の変異は、M13−C06抗体の結合性を強く低下させる影響を与えた。変異分析の結果の集計は、表20を参照。 ヒトIGF−1Rの最初の3つの細胞外領域にマッピングされたM14−G11のhIGF−1R−Fcへの結合に影響を与える残基の変異。IGF−1Rアミノ酸残基28、227、237、285、286、301、327および412の変異は、M14−G11抗体の結合に検出可能なレベルの影響を与えなかった。IGF−1Rアミノ酸残基257、259、260、263および265の変異は、M14−G11抗体の結合を少し低下させる影響を与えた。IGF−1Rアミノ酸残基254の変異は、M14−G11抗体の結合を中程度に低下させた。IGF−1Rアミノ酸残基248および250の変異は、M14−G11抗体の結合を強力に低下させた。変異分析の結果の集計は、表20を参照。 ヒトIGF−1Rの最初の3つの細胞外領域にマッピングされたαIR3およびP1E2のhIGF−1R−Fcへの結合に影響を与える残基の変異。IGF−1Rアミノ酸残基28、227、237、285、286、301、327および412の変異は、抗体の結合に検出可能なレベルの影響を与えなかった。IGF−1Rアミノ酸残基257、263、301、303、308、327および389の変異は、抗体の結合を少しだけ低下させた。IGF−1Rアミノ酸残基248および254は、M14−G11抗体の結合を中程度に低下させた。IGF−1Rアミノ酸残基265の変異は、抗体の結合を強力に低下させた。変異分析の結果の集計は、表20を参照。 無血清状態で、明らかなIGF−1Rエピトープの抗原標的と組み合わせることによって、IGF−1/IGF−2によって刺激されるBXPC3(膵臓癌細胞株)の細胞成長阻害率の向上を示している。 等モル濃度のM13.C06.G4.P.agly(C06)抗体およびM14.G11.G4.P.agly(G11)抗体を、500nM〜5nMの濃度で組み合わせることにより、対応する同じ抗体濃度で、いずれかの抗体を単独で用いた場合と比較して、細胞成長が顕著に阻害されていることを示している。 10%ウシ胎児血清存在下、標準的な細胞培養条件で成長させたH322Mで観察した効果の例を示している。C06/G11抗体を組み合わせると、いずれかの抗体を単独で使用した場合と比較して、細胞成長を顕著に阻害した。 IGF−1リガンドおよびIGF−2リガンドを抗−IGF−1R抗体アロステリック効果によって阻害する場合、または競合的に阻害する場合の区別を示している。 公開されている結晶構造(Garrettら、「Crystal structure of the first three domains of the type−1 insulin−like growth factor receptor」、Nature(1998)7月23日;394(6691):395−9)に基づく、IGF−1RのL1/CRR/L2ドメインの表面モデル。IGF−1の結合にとって重要であると記載されている残基を示している(Whittakerら、2001)。 公開されている結晶構造(Garrettら、「Crystal structure of the first three domains of the type−1 insulin−like growth factor receptor」、Nature(1998)7月23日;394(6691):395−9)に基づく、IGF−1RのL1/CRR/L2ドメインの表面モデル。表面図は、分子表面にある各IGF−1R変異体の位置と、CRR/L2領域に結合する6個の抗体それぞれの結合に対する影響を示している。結合に影響を与える変異は黒色で示しており、影響を与えない変異は白色で示している。 等温滴定熱量計(ITC)によってモニタリングされる、IGF−1Rに対するIGF−1の結合。(A)熱量計で測定した、2μLの60μM IGF−1を、5μM sIGF−1R(1−903)約200μLに注入することにより発生した熱。(B)5℃、25℃、および37℃でのsIGF−1R(1−903)に対するIGF−1のITC結合曲線。3種類の温度でのIGF−1の平衡解離定数(KD)を、グラフの下側に掲載している。 阻害性MAbを注入した後に、IGF−1を注入する二重注入サイクル。(A)左側の図:75μM M13−C06を1.5μL注入した後に、60μM IGF−1 2.0μLを約200μLの5μM IGF−1R溶液に注入する場合(上側)と、1.5μLの75μM M13−C06を注入しない場合(下側)で、熱量分析の熱容量を37℃で測定。右側の図:M13−C06存在下(◆)または非存在下(●)、系のエンタルピー変化(ΔH°)によって決定した場合の、sIGF−1R(1−903)に対するIGF−1の結合曲線。(B)(A)と同様であるが、25℃において、実験で、阻害性抗体として20C8を使用。(C)(A)と同様であるが、25℃において、実験で、阻害性抗体としてM14−G11を使用。 MAbが存在する状態、および存在しない状態での、溶液系でのsIGF−1R(1−903)に対するIGF−1の結合。(A)種々の受容体濃度(sIGF−1R(1−903)について、(▲)=0nM(標準曲線)、(■)=24nM、(◆)=64nM、および(●)=240nM)での、sIGF−1R(1−903)に対するIGF−1の結合親和性の測定。(B)抗体非存在下(■)、および飽和状態の阻害性抗−IGF−1R MAbs M13−C06存在下(●)、20C8存在下(▲)およびG11存在下(◆)、240nMのsIGF−1R(1−903)を用いた、溶液での結合実験。阻害性抗体を用いた実験データと重ねて、親和性が、20μM〜6nMの範囲にわたる種々の親和性で、リガンドが受容体に結合する理論的な曲線が示される。この理論的な曲線は、MAbの阻害効果を視覚的に判断する手掛かりになる。
発明の詳細な説明
米国特許仮出願第60/786,347号(2006年3月28日に出願)、米国特許仮出願第60/876,554号(2006年12月22日に出願)および米国特許出願公開第11/727,887号(2007年3月28日に出願)の全体が、参照することによって本明細書に組み込まれる。
(I.定義)
用語「1つの(a)」または「1つの(an)」は、1つ以上の物体を指すことを注記しておく。例えば、「(1つの)IGF−1R抗体」は、1つ以上のIGF−1R抗体をあらわすと理解される。このように、用語「1つの(a)」(または「1つの(an)」)、「1つ以上の」「少なくとも1つの」は、本明細書では同じ意味で使用することができる。
本明細書で使用するとき、用語「ポリペプチド」は、単一の「ポリペプチド」だけでなく、複数の「ポリペプチド」も含むことを意味しており、アミド結合(ペプチド結合としても知られる)で直線状に結合したモノマー(アミノ酸)で構成される分子を指す。用語「ポリペプチド」は、2個以上のアミノ酸の任意の鎖を指し、特定の長さの産物を指すものではない。したがって、2個以上のアミノ酸の1つ以上の鎖を指すために用いる、ペプチド、ジペプチド、トリペプチド、オリゴペプチド、「タンパク質」、「アミノ酸鎖」または任意の他の用語は、「ポリペプチド」の定義に含まれる。用語「ポリペプチド」を、これらの用語の代わりに用いてもよいし、同じ意味で用いてもよい。用語「ポリペプチド」は、ポリペプチドを発現後に改変(限定されないが、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、既知の保護基/ブロッキング基の誘導体化、タンパク質分解による開裂、または非天然アミノ酸による改変)した産物も指している。ポリペプチドは、天然の生物供給源に由来するものであってもよく、組み換え技術によって産生してもよいが、設計した核酸配列から翻訳する必要はない。化学合成を含む任意の様式でポリペプチドを作成することができる。
本発明のポリペプチドは、アミノ酸数が約3以上、5以上、10以上、20以上、25以上、50以上、75以上、100以上、200以上、500以上、1,000以上、または2,000以上であってもよい。ポリペプチドは、特定の三次元構造を有していてもよいが、必ずしもその構造を有していなくてもよい。特定の三次元構造を有するポリペプチドは、折りたたみ構造と呼ばれ、特定の三次元構造をとらず、異なるさまざまな配置をとるポリペプチドは、ほどけた構造と呼ばれる。本明細書で使用するとき、糖タンパク質という用語は、少なくとも1個の炭水化物部分に連結したタンパク質を指し、その炭水化物部分は、アミノ酸残基(例えば、セリン残基またはアスパラギン残基)の酸素または窒素を含有する側鎖を介してそのタンパク質と結合する。
ポリペプチドまたはフラグメント、改変体、またはその誘導体の「単離物」は、自然環境に存在しないポリペプチドを意味する。特定の精製レベルが必要とされるわけではない。例えば、ポリペプチドの単離物は、元々の環境または天然環境から取り出されてもよい。宿主細胞で発現する、組み換えによって産生したポリペプチドおよびタンパク質は、任意の好適な技術によって分離され、分画され、または部分的または実質的に精製された天然ポリペプチドまたは組み換えポリペプチドと同様に、本発明では単離されたものであると考える。
本明細書で使用するとき、所定のタンパク質「に由来する」という用語は、ポリペプチドの起源が何であるかを示す。ある実施形態では、特定のポリペプチド原料に由来するポリペプチドまたはアミノ酸の配列は、可変領域の配列(例えば、VHまたはVL)であるか、これに関連する配列(例えば、CDR領域またはフレームワーク領域)である。ある実施形態では、特定のポリペプチド原料に由来するアミノ酸配列は、連続していない。例えば、ある実施形態では、1個、2個、3個、4個、5個または6個のCDRが、1つの抗体原料に由来する。ある実施形態では、特定のポリペプチド原料またはアミノ酸配列に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列は、原料の配列またはその一部分と本質的に同じアミノ酸配列を有する。この一部分は、少なくとも3〜5アミノ酸、5〜10アミノ酸、少なくとも10〜20アミノ酸、少なくとも20〜30アミノ酸、または少なくとも30〜50アミノ酸で構成されているか、または当業者が、他の方法を用いて、原料の配列に由来することを確認可能である。
上述のポリペプチドのフラグメント、誘導体、類似体または改変体、およびこれらの任意の組み合わせも、本発明のポリペプチドに含まれる。本発明のIGF−1R抗体または抗体ポリペプチドを指す場合、用語「フラグメント」、「改変体」、「誘導体」および「類似体」には、対応する元々の抗体またはポリペプチドの抗原結合性を少なくともある程度保持した任意のポリペプチドが含まれる。本発明のポリペプチドのフラグメントとしては、本明細書の他の部分で記載される特定の抗体フラグメント以外にも、タンパク質分解フラグメント、欠失フラグメントが挙げられる。本発明のIGF−1R抗体および抗体ポリペプチドの改変体としては、上述のフラグメントが挙げられ、アミノ酸の置換、欠失または挿入によってアミノ酸配列が改変されたポリペプチドも含む。改変体は、天然物であってもよいし、非天然のものであってもよい。非天然の改変体は、当該技術分野で既知の突然変異技術で作成してもよい。ポリペプチド改変体は、アミノ酸同類置換を含んでもよいし、同類置換ではないアミノ酸の置換、欠失または付加を含んでもよい。本発明のIGF−1R抗体および抗体ポリペプチドの誘導体は、天然のポリペプチドではみられない特徴が追加されるように改変されたポリペプチドである。例としては、融合タンパク質があげられる。ポリペプチド改変体は、本明細書で「ポリペプチド類似体」と呼ばれることもある。本明細書で使用するとき、IGF−1R抗体および抗体ポリペプチドの「誘導体」は、目的のポリペプチドの1つ以上の残基が、側鎖の官能基の反応によって化学的に誘導体化されたものを指す。20種類の標準アミノ酸から天然で生じる1つ以上のアミノ酸誘導体を含有するペプチドも「誘導体」に含まれる。例えば、4−ヒドロキシプロリンが、プロリンと置換されてもよく、5−ヒドロキシリジンが、リジンと置換されてもよく、3−メチルヒスチジンが、ヒスチジンと置換されてもよく、ホモセリンが、セリンと置換されてもよく、オルニチンが、リジンと置換されてもよい。
用語「ポリヌクレオチド」は、単一の核酸並びに複数個の核酸も含むことを意図しており、核酸分子の単離物または構築物を指す(例えば、メッセンジャーRNA(mRNA)またはプラスミドDNA(pDNA))。ポリヌクレオチドは、一般的なホスホジエステル結合を含んでいてもよいし、一般的ではない結合(例えば、ペプチド核酸(PNA)でみられるようなアミド結合)を含んでいてもよい。用語「核酸」は、任意の1個以上の核酸部分を指し、例えば、ポリヌクレオチド中に存在するDNAフラグメントまたはRNAフラグメントを指す。核酸またはポリヌクレオチドの「単離物」とは、天然環境から取り出された核酸分子、DNAまたはRNAを意味する。例えば、ベクターに含まれるIGF−1R抗体をコードする組み換えポリヌクレオチドは、本発明の目的では単離物と考える。ポリヌクレオチドの単離物の例をさらに挙げると、異種宿主細胞中に存在する組み換えポリヌクレオチド、または溶液中で(部分的または実質的に)精製されたポリヌクレオチドがある。RNA分子の単離物としては、本発明のポリヌクレオチドのインビボまたはインビトロでのRNA転写物が挙げられる。本発明のポリヌクレオチド単離物または核酸単離物には、合成によって作られたそのような分子も含まれる。さらに、ポリヌクレオチドまたは核酸は、プロモーター、リボソーム結合部位または転写ターミネーターのような制御因子であってもよいし、このような制御因子を含んでいてもよい。
本明細書で使用するとき、「コード領域」は、アミノ酸に翻訳されるコドンからなる核酸部分である。「停止コドン」(TAG、TGAまたはTAA)はアミノ酸には変換されないが、コード領域の一部であると考えてよい。一方、任意のフランキング配列(例えば、プロモーター、リボソーム結合部位、転写ターミネーター、イントロンなど)は、コード領域の一部分ではない。本発明の2箇所以上のコード領域は、単一のポリヌクレオチド構築物(例えば、単一のベクター)に存在してもよく、別個のポリヌクレオチド構築物(例えば、別個の(異なる)ベクター)に存在してもよい。さらに、ベクターは、1箇所のコード領域を含んでいてもよいし、2箇所以上のコード領域を含んでいてもよい。例えば、1個のベクターが、免疫グロブリンの重鎖可変領域をコードし、それとは別に軽鎖可変領域をコードしてもよい。さらに、本発明のベクター、ポリヌクレオチドまたは核酸は、異種コード領域をコードしてもよく、IGF−1R抗体またはそのフラグメント、改変体または誘導体をコードする核酸に融合していてもよく、融合していなくてもよい。異種コード領域としては、限定されないが、分泌シグナルペプチドまたは異種機能性領域(heterologous functional domain)のような特殊な要素またはモチーフが挙げられる。
特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドまたは核酸は、DNAである。DNAである場合、ポリペプチドをコードする核酸を含むポリヌクレオチドは、通常は、プロモーターおよび/または他の転写制御要素または翻訳制御要素を含んでいてもよく、これらの要素は、1箇所以上のコード領域と作動可能に連結している。作動可能な連結とは、遺伝子産物(例えば、ポリペプチド)を作るためのコード領域が、制御配列の影響下または制御下で遺伝子産物を発現するような様式で、1つ以上の制御配列と連結していることである。プロモーター機能が誘発されることによって、所望な遺伝子産物をコードするmRNAが転写される場合、2個のDNAフラグメントが結合することによって、発現制御配列が、遺伝子産物を直接的に発現させる性質を妨害しない場合、またはDNAテンプレートの転写を妨害しない場合、2個のDNAフラグメント(例えば、ポリペプチドコード領域と、この領域に連結するプロモーター)は、「作動可能に連結して」いる。したがって、プロモーターによって、ポリペプチドをコードする核酸を転写させることが可能な場合、このプロモーター領域は、この核酸と作動可能に連結している。プロモーターは、所定の細胞内でのみDNAを実質的に転写する、細胞特異的なプロモーターであってもよい。プロモーター以外の転写制御要素(例えば、エンハンサー、オペレーター、リプレッサーおよび転写停止シグナル)は、ポリヌクレオチドと作動可能に連結し、細胞特異的な転写に直接かかわることができる。好適なプロモーターおよび他の転写制御領域を、本明細書に開示している。
種々の転写制御領域は、当業者に既知である。転写制御領域としては、限定されないが、脊椎動物の細胞で機能する転写制御領域(例えば、限定されないが、サイトメガロウイルス由来のプロモーター部分およびエンハンサー部分(IE期プロモーター、イントロン−Aと組み合わせる)、サルウイルス40(初期プロモーター)およびレトロウイルス(例えば、ラウス肉腫ウイルス)が挙げられる。他の転写制御領域としては、脊椎動物の遺伝子に由来するもの、例えば、アクチン、熱ショックタンパク質、ウシ成長ホルモンおよびウサギβ−グロブリンや、真核細胞で発現する遺伝子を制御可能な他の配列が挙げられる。好適な転写制御領域のさらなる例としては、組織特異的なプロモーターおよびエンハンサー、ならびにリンホカイン誘発性プロモーター(例えば、インターフェロンまたはインターロイキンによって誘発されるプロモーター)が挙げられる。
同様に、当業者にとって、種々の転写制御要素が既知である。転写制御要素の例としては、限定されないが、リボソーム結合部位、翻訳開始コドンおよび停止コドン、およびピコルナウイルスに由来する要素(特に、内部リボソーム侵入部位(IRES)、CITE配列とも呼ばれる)が挙げられる。
他の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、RNAであり、例えば、メッセンジャーRNA(mRNA)の形態である。
本発明のポリヌクレオチドおよび核酸コード領域は、分泌ペプチドまたはシグナルペプチドをコードする別のコード領域と連結していてもよく、この別のコード領域によって、本発明のポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドが分泌する。シグナル仮説によれば、哺乳動物の細胞で分泌したタンパク質は、シグナルペプチドまたは分泌リーダー配列を有しており、成長したタンパク質鎖が、粗面小胞体から外に運ばれると、この部分は、成熟タンパク質から開裂する。当業者ならば、脊椎動物の細胞で分泌したポリペプチドは、一般的に、ポリペプチドのN末端にシグナルペプチドが融合しており、完全なポリペプチドまたは「全長」ポリペプチドが開裂し、ポリペプチドの分泌物または「成熟」形態を生成することを知っている。特定の実施形態では、未処理のシグナルペプチド(例えば、免疫グロブリンの重鎖シグナルペプチドまたは軽鎖シグナルペプチド)を使用するか、またはポリペプチドに作動可能に連結し、ポリペプチドを分泌させる能力を保持した、この配列の機能的誘導体を使用する。あるいは、異種哺乳動物のシグナルペプチドまたはその機能的誘導体を使用してもよい。例えば、野生型リーダー配列を、ヒト組織プラスミノゲン活性化因子(TPA)またはマウスβ−グルクロニダーゼのリーダー配列と置換してもよい。
本発明は、特定のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体に関する。天然の抗体として全長抗体を特定的に示しているのでない限り、用語「IGF−1R抗体」は、全長抗体だけではなく、抗原結合性を保持したフラグメント、改変体、類似体または誘導体も含み、例えば、天然の抗体、または免疫グロブリン分子、または抗体分子と似た様式で抗原に結合する人工的な抗体分子またはフラグメントも含む。
用語「抗体」および「免疫グロブリン」は、本明細書では同じ意味で使用する。抗体または免疫グロブリンは、少なくとも重鎖可変領域を含み、通常は、少なくとも重鎖可変領域と軽鎖可変領域とを含む。脊椎動物系の基本的な免疫グロブリン構造は、比較的よく理解されている。例えば、Harlowら、Antibodies:A Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Laboratory Press,2版.1988)を参照。
以下に詳細に記載するように、用語「免疫グロブリン」は、生化学分野で区別可能な種々のポリペプチド群を含む。当業者は、重鎖が、ガンマ(γ)、ミュー(μ)、アルファ(α)、デルタ(δ)またはエプシロン(ε)に分類され、その中にいくつかの副分類がある(例えば、γ1〜γ4)ことを知っているであろう。この鎖の性質から、抗体の「種類」を、それぞれIgG、IgM、IgA IgGまたはIgEと決定する。免疫グロブリンの副分類(アイソタイプ)は、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1などがあり、これらの性質は十分に調べられており、機能的な特徴も十分に知られている。これらの分類およびアイソタイプを改変したものも、本発明の開示内容を鑑みれば、当業者は容易に理解でき、したがって、これらの改変物も、本発明の範囲に含まれる。すべての分類の免疫グロブリンが本発明の範囲に入ることは明らかであるので、以下の議論は、一般的に、IgG群の免疫グロブリン分子について記載する。IgGに関して言うと、標準的な免疫グロブリン分子は、2個の同一の軽鎖ポリペプチドと、2個の同じ重鎖ポリペプチドとを有しており、軽鎖ポリペプチドの分子量は、約23,000ダルトンであり、重鎖ポリペプチドの分子量は、53,000〜70,000である。これらの4本の鎖は、典型的には、ジスルフィド結合で「Y」字型に接続しており、「Y」の2つに分かれた根元部分で軽鎖が重鎖を覆うように位置し、可変領域まで続いている。
軽鎖は、カッパ(κ)またはラムダ(λ)に分類される。κ軽鎖またはλ軽鎖に、それぞれの分類の重鎖が結合し得る。一般的に、軽鎖と重鎖とは、共有結合で互いに結合しており、ハイブリドーマ、B細胞または遺伝子操作された宿主細胞が免疫グロブリンを作成するとき、2個の重鎖の「尾」にあたる部分は、ジスルフィド共有結合で互いに結合しているか、または非共有結合で結合している。重鎖では、アミノ酸配列は、Y字の2つに分かれた末端にあるN末端から、それぞれの鎖の底部にあるC末端まで続いている。
構造同一性および機能同一性によって、軽鎖も重鎖もいくつかの領域に分けられる。用語「定常」および「可変」は、機能を示すために用いられる用語である。この観点では、軽鎖可変領域(VL)および重鎖可変領域(VH)の鎖部分が、抗原の認識性および特異性を決定づけていることを理解されたい。これとは逆に、軽鎖定常領域(CL)および重鎖定常領域(CH1、CH2またはCH3)は、例えば、分泌、経胎盤移行、Fc受容体の結合、補体結合などの重要な生物学的性質をになっている。定常領域の付番は慣習的に、抗体の抗原結合部位またはアミノ末端に近いところから順に、遠ざかる方向に番号が大きくなる。N末端部分は、可変領域であり、C末端部分は定常領域であり、CH3領域およびCL領域は、実際には、それぞれ重鎖および軽鎖のカルボキシ末端を含む。
上に示したように、可変領域によって、抗体が抗原を選択的に認識し、抗原のエピトープに特異的に結合する。すなわち、抗体のVL領域およびVH領域、または抗体の相補性決定領域(CDR)の一部分が組み合わさって可変領域を形成し、三次元の抗体結合部位を形作る。この4つの要素からなる抗体構造によって、Yの2つに分かれた部分の末端に抗原結合部位が形成される。さらに具体的には、抗原結合部位は、それぞれのVH鎖およびVL鎖にある3個のCDRによって構造が決まる。いくつかの場合、例えば、ラクダ科の動物に由来する特定の免疫グロブリン分子、またはラクダ由来免疫グロブリンから合成した分子、完全な免疫グロブリン分子は、重鎖のみで、軽鎖を有していない場合がある。例えば、Hamers−Castermanら、Nature 363:446−448(1993)を参照。
天然抗体では、各抗原結合部位に存在する6個の「相補性決定領域」または「CDR」は、短く、抗体が水性環境で三次元構造をとる際、抗原結合領域を形成するように特定的に配置された非連続的なアミノ酸配列である。抗原結合領域のそれ以外のアミノ酸(「フレームワーク」領域と呼ばれる)は、分子間でほとんど変わらない。フレームワーク領域は、主にβシート構造をとり、CDRは、ループ構造をとり、βシート構造に接続しているか、ある場合には、β構造の一部を形成している。したがって、フレームワーク領域は、共有結合以外の鎖間相互作用によってCDRを鎖の中で正しい位置に配置する足場の役割を果たす。所定の位置に配置されたCDRによって抗原結合領域が形成され、この抗原結合領域が、免疫反応性の抗原に存在するエピトープと相補的な表面を形作る。この相補的な表面によって、抗体と、関連するエピトープとの結合が促進される。CDRおよびフレームワーク領域は、正確に定義されているため、任意の所与の重鎖可変領域または軽鎖可変領域について、CDRとフレームワーク領域とを成すアミノ酸を同定することは当業者には容易である(「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、Kabat,E.ら、U.S.Department of Health and Human Services(1983);およびChothia and Lesk、J.Mol.Biol.、196:901−917(1987)を参照。この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。
1つの用語に、当該技術分野で使用され、および/または受け入れられている2つ以上の定義が存在する場合、矛盾する内容のことが明示されていない限り、その用語が本明細書で使用されるとき、別途特定のない限り、すべての定義を含むことが意図される。具体的な例は、用語「相補性決定領域」(「CDR」)の使用であり、この用語は、重鎖ポリペプチドおよび軽鎖ポリペプチド双方の可変領域に存在する非連続的な抗原結合部位を示すのに用いられる。この特定の領域は、Kabatら、U.S.Dept.of Health and Human Services、「Sequences of Proteins of Immunological Interest」(1983)およびChothiaら、J.Mol.Biol.196:901−917(1987)に記載されており、この内容は、本明細書に参照することにより組み込まれる。これらの相補性決定領域の定義には、互いに比較した場合に、重複するアミノ酸残基またはアミノ酸残基のサブセットも含まれる。しかしながら、抗体またはその改変体のCDRを定義するための、いずれの定義の使用も、本明細書に定義され、使用されるその用語の範囲内であることが意図される。上に引用した各参考文献で定義されている、CDRを包含する適切なアミノ酸残基を、比較のために以下の表Iに示す。特定のCDRを包含する実際の残基番号は、CDRの配列および大きさによって異なる。当業者は、抗体の可変領域のアミノ酸配列が与えられれば、どの残基が特定のCDRを含むのかを、通常の方法で決定することができる。
(表1)CDRの定義
Figure 2010537985
表1のすべてのCDRの定義につけた番号は、Kabatらが発表した付番方式による(以下を参照)。
Kabatらは、任意の抗体に適用可能な、可変領域の配列の付番システムも定義している。当業者は、配列以外の実験データを使わずに、この「Kobat付番」システムを任意の可変領域の配列に明確にあてはめることができる。本明細書で使用するとき、「Kabat付番法」は、Kabatらが、U.S.Dept.of Health and Human Services、「Sequence of Proteins of Immunological Interest」(1983)で発表した方法を指す。他に特定されない限り、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体中に存在する特定のアミノ酸残基の位置に対する付番は、Kabat付番システムによるものである。
ラクダ科の動物では、重鎖可変領域(VHHと呼ばれる)が、抗原結合領域全体を形成している。ラクダ科のVHH可変領域と、従来の抗体から誘導された重鎖可変領域(VH)との大きな違いは、(a)VHが軽鎖と接触する表面には、対応するVHHの領域と比較して疎水性のアミノ酸が多いこと、(b)VHHの方がCDR3が長いこと、(c)VHHのCDR1とCDR3との間で頻繁にジスルフィド結合が発生することである。
本発明の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体としては、限定されないが、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、多重特異性抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、霊長類化抗体またはキメラ抗体、単鎖抗体、エピトープ結合性フラグメント、例えば、Fab、Fab’およびF(ab’)、Fd、Fvs、単鎖Fvs(scFv)、単鎖抗体、ジスルフィド結合Fvs(sdFv)、VL領域またはVH領域のいずれかを含むフラグメント、Fab発現ライブラリから作成したフラグメント、抗イディオタイプ(抗−Id)抗体(例えば、本明細書に開示するIGF−1R抗体の抗−Id抗体)が挙げられる。ScFv分子は、当該技術分野で知られており、例えば、米国特許第5,892,019号に記載されている。本発明の免疫グロブリンまたは抗体分子は、いかなる型のものであってもよく(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgAおよびIgY)、いかなる分類のものであってもよく(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2)、いかなる副分類の免疫グロブリン分子であってもよい。
抗体フラグメント(単鎖抗体を含む)は、可変領域を単独で含んでもよいし、ヒンジ領域、CH1領域、CH2領域およびCH3領域の全体または一部分と組み合わせて含んでもよい。可変領域と、ヒンジ領域、CH1領域、CH2領域およびCH3領域との任意の組み合わせを含む、抗原結合性を保持したフラグメントも、本発明に含まれる。本発明の抗体または免疫特異的なフラグメントは、鳥および哺乳動物を含む任意の動物由来であってもよい。好ましくは、抗体は、ヒト抗体、マウス抗体、ロバ抗体、ウサギ抗体、ヤギ抗体、モルモット抗体、ラクダ抗体、ラマ抗体、ウマ抗体またはニワトリ抗体である。別の実施形態では、可変領域は、コンドリクトイド(condricthoid)由来(例えば、サメ由来)であってもよい。本明細書で使用するとき、「ヒト」抗体には、ヒト免疫グロブリンのアミノ酸配列を有する抗体が含まれ、ヒト免疫グロブリンライブラリから単離した抗体、または1種以上のヒト免疫グロブリンについて遺伝子組み換えし、内因性免疫グロブリンを発現しない動物由来の抗体(例えば、後述の、Kucherlapatiらによる米国特許第5,939,598号に記載されるもの)が含まれる。
本明細書で使用するとき、用語「重鎖部分」は、免疫グロブリンの重鎖に由来するアミノ酸配列を含む。重鎖部分を含むポリペプチドは、CH1領域、ヒンジ(例えば、上側、中央部、および/または下側のヒンジ領域)領域、CH2領域、CH3領域、またはその改変体またはフラグメントのうち、少なくとも1つを含む。例えば、本発明で使用する結合ポリペプチドは、CH1領域を含むポリペプチド鎖を含んでもよく、CH1領域と、ヒンジ領域の少なくとも一部分と、CH2領域とを含むポリペプチド鎖を含んでもよく、CH1領域と、CH3領域とを含むポリペプチド鎖を含んでもよく、CH1領域と、ヒンジ領域の少なくとも一部分と、CH3領域とを含むポリペプチド鎖を含んでもよく、CH1領域と、ヒンジ領域の少なくとも一部分と、CH2領域と、CH3領域とを含むポリペプチド鎖を含んでもよい。別の実施形態では、本発明のポリペプチドは、CH3領域を含むポリペプチド鎖を含む。さらに、本発明で使用する結合ポリペプチドは、CH2領域の数なくとも一部分(例えば、CH2領域全体または一部分)が欠失していてもよい。上述のように、上述の領域(例えば、重鎖部分)が、天然の免疫グロブリン分子とはアミノ酸配列が異なるように改変されていてもよいことも当業者は理解するであろう。
本明細書に開示する特定のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体では、マルチマーの1本のポリペプチド鎖にある重鎖部分は、そのマルチマーの第2のポリペプチド鎖にある重鎖部分と同一である。または、本発明の重鎖部分を含有するモノマーは、同一ではない。例えば、それぞれのモノマーは、異なる標的結合部位を含んでいてもよく、例えば、二重特異性抗体を形成してもよい。
本明細書に開示する、診断方法および治療方法で使用する結合ポリペプチドの重鎖部分は、異なる免疫グロブリンに由来するものであってもよい。例えば、ポリペプチドの重鎖部分は、IgG1分子由来のCH1領域と、IgG3分子由来のヒンジ領域とを含んでいてもよい。別の例では、重鎖部分は、一部分がIgG1分子由来で、一部分がIgG3分子由来のヒンジ領域を含んでもよい。別の例では、重鎖部分は、一部分がIgG1分子由来で、一部分がIgG4分子由来のキメラヒンジを含んでもよい。
本明細書で使用するとき、用語「軽鎖部分」は、免疫グロブリンの軽鎖に由来するアミノ酸配列を含む。好ましくは、軽鎖部分は、VL領域またはCL領域のうち、少なくとも1つを含む。
本明細書に開示した、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、抗原(例えば、認識し、特異的に結合する標的ポリペプチド(IGF−1R))のエピトープまたは抗原の一部分という観点から記述され、または特定されてもよい。標的ポリペプチドの一部分で、抗体の抗原結合領域と特異的に相互作用する部分は、「エピトープ」または「抗原決定基」である。標的ポリペプチドは、単一ののエピトープを含んでいてもよいが、典型的には、少なくとも2個のエピトープを含んでおり、抗原の大きさ、構造および種類によって、任意の数のエピトープを含んでいてもよい。さらに、標的ポリペプチドにある「エピトープ」は、ポリペプチドではない要素であってもよく、ポリペプチドではない要素を含んでいてもよいことを注記しておく。例えば、「エピトープ」は、炭水化物側鎖を含んでいてもよい。
抗体のペプチドエピトープまたはポリペプチドエピトープとして最も小さいものは、アミノ酸数が約4〜約5個のものであると考えられる。ペプチドエピトープまたはポリペプチドエピトープは、好ましくは、アミノ酸数が少なくとも7個、さらに好ましくは、少なくとも9個、最も好ましくは、少なくとも約15〜約30個である。CDRは、三次元形状で抗原ペプチドまたは抗原ポリペプチドを認識することができるため、エピトープを成すアミノ酸は、連続している必要はなく、いくつかの場合では、同じペプチド鎖にさえ存在していなくてもよい。本発明では、本発明のIGF−1R抗体が認識するペプチドエピトープまたはポリペプチドエピトープは、IGF−1Rのアミノ酸を連続して、または非連続で少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、さらに好ましくは少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、または約15〜約30個含有する。
「特異的に結合する」とは、一般的に、抗体が、抗原結合領域でエピトープに結合し、その結合が、抗原結合領域とエピトープとの間にある程度の相補性をもたらすことを意味する。この定義によれば、抗体が、無作為に無関係なエピトープと結合するよりも、抗原結合領域でエピトープと選択的に結合する場合、抗体は、エピトープに「特異的に結合する」と言う。用語「特異性」は、本明細書では、特定の抗体が特定のエピトープに結合するときの相対的な親和性を定量化するのに用いる。例えば、抗体「A」が、抗体「B」よりも所与のエピトープに対して特異性が高いと考えられ、または抗体「A」は、関連するエピトープ「D」よりも高い親和性でエピトープ「C」に結合すると記載してもよい。
「選択的に結合する」とは、抗体が、あるエピトープに対し、関連するエピトープ、同様のエピトープ、同種のエピトープ、または類似のエピトープに結合するよりも容易に、特異的に結合することを意味する。したがって、所与のエピトープに「選択的に結合する」抗体は、抗体が関連するエピトープと交差反応する場合であっても、関連するエピトープよりも、所与のエピトープに結合する可能性がより高いであろう。
非限定的な例として、抗体が、第2のエピトープに対する解離定数(K)より小さいKで、第1のエピトープと結合する場合、その抗体は、第1のエピトープに選択的に結合すると考えられる。別の非限定的な例では、抗体が、第2のエピトープに対するKより少なくとも1桁小さな親和性で、第1のエピトープと結合する場合、その抗体は、第1の抗原に選択的に結合すると考えられ得る。別の非限定的な例では、抗体が、第2のエピトープに対するKより少なくとも2桁小さな親和性で第1のエピトープと結合する場合、その抗体は、第1のエピトープに選択的に結合すると考えてもよい。
別の非限定的な例では、抗体が、第2のエピトープに対する解離速度(k(off))よりも小さなk(off)で、第1のエピトープと結合する場合、その抗体は、第1のエピトープに選択的に結合すると考えてもよい。別の非限定的な例では、抗体が、第2のエピトープに対するk(off)より少なくとも1桁小さな親和性で、第1のエピトープと結合する場合、その抗体は、第1のエピトープに選択的に結合すると考えてもよい。別の非限定的な例では、抗体が、第2のエピトープに対するk(off)より少なくとも2桁小さな親和性で、第1のエピトープと結合する場合、その抗体は、第1のエピトープに選択的に結合すると考えてもよい。
本明細書に開示した抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、5×10−2−1以下、10−2−1以下、5×l0−3−1以下、またはl0−3−1以下の解離速度(k(off))で、本明細書に開示した標的ポリペプチドまたはそのフラグメントまたは改変体に結合すると言ってもよい。さらに好ましくは、本明細書の抗体は、5×10−4−1以下、10−4−1以下、5×10−5−1以下、または10−5−1以下、5×10−6−1以下、10−6−1以下、5×10−7−1以下、または10−7−1以下の解離速度(k(off))で、本明細書に開示した標的ポリペプチドまたはそのフラグメントまたは改変体に結合すると言ってもよい。
本明細書に開示した抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、10−1−1以上、5×10−1−1以上、10−1−1以上、または5×10−1−1以上の結合速度(k(on))で、本明細書に開示した標的ポリペプチドまたはそのフラグメントまたは改変体に結合すると言ってもよい。さらに好ましくは、本明細書の抗体は、10−1−1以上、5×10−1−1以上、10−1−1以上、または5×10−1−1以上、または10−1−1以上の結合速度(k(on))で、本明細書に開示した標的ポリペプチドまたはそのフラグメントまたは改変体に結合すると言ってもよい。
ある抗体が、あるエピトープに選択的に結合し、参照抗体が、そのエピトープに結合するのをブロックするか、またはある程度ブロックする場合、その抗体は、参照抗体がエピトープに結合するのを競合的に阻害すると言う。競合的な阻害は、当該技術分野で知られている任意の方法によって、例えば、競合ELISAアッセイによって決定してもよい。抗体は、所与の参照抗体がエピトープに結合するのを、少なくとも90%、少なくとも80%、少なくとも70%、少なくとも60%、または少なくとも50%、競合的に阻害すると言ってもよい。
本明細書で使用するとき、用語「親和性」は、個々のエピトープが免疫グロブリン分子のCDRと結合する強さの測定値を指す。例えば、Harlowら、Antibodies:A Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Laboratory Press,2版.1988)の27〜28ページ参照。本明細書で使用するとき、用語「結合活性(avidity)」は、免疫グロブリンの集合体と、抗原との複合体の全体的な安定性を指す。すなわち、免疫グロブリン混合物と抗原との機能的な結合強度である。例えば、Harlowの29〜34ページを参照。結合活性は、集合体に含まれる個々の免疫グロブリン分子と、特定のエピトープとの親和性に関係があり、免疫グロブリンおよび抗原の価数にも関係がある。例えば、二価モノクローナル抗体と、きわめて繰り返しの多いエピトープ構造を有する抗原(例えば、ポリマー)との相互作用は、結合活性が高い相互作用である。
本発明のIGF−1R抗体または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、交差反応性の観点から記載され、特定されてもよい。本明細書で使用するとき、用語「交差反応性」は、ある抗原に特異的な抗体が、第2の抗原と反応する性質を指し、2種類の異なる抗原基質間の関連性の尺度である。したがって、ある抗体が、それを誘導したエピトープ以外のエピトープに結合する場合、その抗体は、交差反応性である。交差反応性のエピトープは、一般的に、誘導エピトープと同じ相補性構造の多くを含有しており、ある場合には、元々のエピトープよりも実際には良好に適合することもある。
例えば、特定の抗体は、関連性があるが、同一ではないエピトープ、例えば、参照エピトープと少なくとも95%、少なくとも90%、少なくとも85%、少なくとも80%、少なくとも75%、少なくとも70%、少なくとも65%、少なくとも60%、少なくとも55%、および少なくとも50%の同一性を有するエピトープ(当該技術分野で既知の方法および本明細書に記載の方法で算出)に結合するという点で、ある程度の交差反応性を有する。抗体が、参照エピトープと95%未満、90%未満、85%未満、80%未満、75%未満、70%未満、65%未満、60%未満、55%未満、および50%未満の同一性を有するエピトープ(当該技術分野で既知の方法および本明細書に記載の方法で算出)には結合しない場合、そのエピトープは、交差反応性がほとんどないか、全くないと言うことができる。ある抗体が、そのエピトープの任意の他の類似体、オルソログ、またはホモログに結合しない場合、その抗体は、特定のエピトープに「きわめて特異的」であると考えてもよい。
本発明のIGF−1R抗体または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、本発明のポリペプチドに対する結合親和性の観点から記載され、特定されてもよい。好ましい結合親和性としては、解離定数(すなわちK)が、5×10−2M未満、10−2M未満、5×10−3M未満、10−3M未満、5×10−4M未満、10−4M未満、5×10−5M未満、10−5M未満、5×10−6M未満、10−6M未満、5×10−7M未満、10−7M未満、5×10−8M未満、10−8M未満、5×10−9M未満、10−9M未満、5×10−10M未満、10−10M未満、5×10−11M未満、10−11M未満、5×10−12M未満、10−12M未満、5×10−13M未満、10−13M未満、5×10−14M未満、10−14M未満、5×10−15M未満または10−15M未満である。
本発明のIGF−1R抗体または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、「多重特異性」であってもよく、例えば、二重特異性、三重特異性、またはそれ以上の特異性を有していてもよい。多重特異性とは、1つ以上の異なる抗原(例えば、タンパク質)に存在する2個以上の異なるエピトープを同時に認識し、結合することを意味する。したがって、IGF−1R抗体が「単一特異性」か「多重特異性」(例えば、「二重特異性」)であるかは、ある結合ポリペプチドに反応する異なるエピトープの数を指す。多重特異性抗体は、本明細書に記載の標的ポリぺプチドの異なるエピトープに特異的であり得、標的ポリペプチドと、異種エピトープ(例えば、異種ポリペプチドまたは固体支持材料)とに特異的であり得る。
本明細書で使用するとき、用語「価数」は、結合可能な領域(例えば、IGF−1R抗体、結合ポリペプチドまたは抗体に存在する抗原結合領域)の数を指す。それぞれの結合領域は、1つのエピトープに特異的に結合する。IGF−1R抗体、結合ポリペプチドまたは抗体が、2個以上の結合領域を含む場合、それぞれの結合領域は、同じエピトープに特異的に結合してもよく、2個の結合領域を有する抗体の場合、「二価の単一特異性」と称する。または、それぞれの結合領域は、異なるエピトープに特異的に結合してもよく、2個の結合領域を有する抗体の場合、「二価の二重特異性」と称する。抗体は、それぞれの特異性について、二重特異性であり、二価であってもよい(「二重特異性の四価抗体」と称する)。別の実施形態では、四価のミニボディ(minibodies)または領域を欠く抗体を作成してもよい。
二重特異性の二価抗体、および製造方法は、例えば、米国特許第5,731,168号;同第5,807,706号;同第5,821,333号;および米国特許出願公開第2003/020734号および同第2002/0155537号に記載されており、上述の各出願の内容の全ては、参照することにより本明細書に組み込まれる。二重特異性の四価抗体、および製造方法は、例えば、WO02/096948号およびWO00/44788号に記載されており、上述の両出願の内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。一般的に、PCT出願公開WO93/17715号;WO92/08802号;WO91/00360号;WO92/05793号;Tuttら、J.Immunol.147:60−69(1991);米国特許第4,474,893号;同第4,714,681号;同第4,925,648号;同第5,573,920号;同第5,601,819号;Kostelnyら、J.Immunol.148:1547−1553(1992)を参照。
すでに示したように、種々の分類の免疫グロブリンの定常領域のサブユニット構造および三次元配置は、十分に知られている。本明細書で使用するとき、用語「VH領域」は、免疫グロブリン重鎖のアミノ末端可変領域を含み、「CH1領域」は、免疫グロブリン鎖の第1の(最もアミノ末端に近い)定常領域を含む。CH1領域は、VH領域に隣接しており、免疫グロブリン重鎖分子のヒンジ領域に対して、アミノ末端である。
本明細書で使用するとき、用語「CH2領域」は、従来の付番スキームを用い、例えば、抗体の残基244〜残基360に広がる重鎖分子の一部分を含む(Kabat付番システムでは残基244〜360、およびEU付番号システムでは残基231〜340、Kabat EAら(前出)参照)。CH2領域は、別の領域と密接な対をつくらないという点で、固有の領域である。むしろ、2個のNが結合した分枝炭水化物鎖は、インタクトな未処理IgG分子の2個のCH2領域の間に入る。CH3領域は、IgG分子のCH2領域からC末端まで広がり、約108残基を含むことも、十分に記載されている。
本明細書で使用するとき、用語「ヒンジ領域」は、CH1領域をCH2領域に接続する重鎖分子の一部分を含む。このヒンジ領域は、約25残基を有し、可とう性であり、これにより、2個のN末端にある抗原結合領域を独立して動かすことができる。ヒンジ領域は、上側、中央部および下側の3つの別個な領域に分けることができる(Rouxら、J.Immunol.161:4083(1998))。
本明細書で使用するとき、用語「ジスルフィド結合」は、2個の硫黄原子間に形成される共有結合を含む。アミノ酸であるシステインは、チオール基を含み、このチオール基は、第2のチオール基とジスルフィド結合を形成することができ、また第2のチオール基と架橋することができる。最も天然に存在するIgG分子では、CH1領域とCL領域とは、ジスルフィド結合で接続しており、2個の重鎖は、Kabat付番システムによると、対応する239および242の位置で2個のジスルフィド結合で接続している(EU付番号システムでは、226または229)。
本明細書で使用するとき、用語「キメラ抗体」は、免疫反応性領域または免疫反応性部位は、第1の種から得られるか、または第1の種に由来し、定常領域(インタクトなままであってもよく、本発明によって部分的に改変されてもよいし、改変されてもよい)が、第2の種から得られる任意の抗体を意味するのに使われる。好ましい実施形態では、標的結合領域または標的結合部位は、非ヒト由来であり(例えば、マウスまたは霊長類)、定常領域は、ヒトである。
本明細書で使用するとき、用語「遺伝子操作した抗体」は、重鎖または軽鎖の可変領域または両鎖の可変領域が、既知の特異性を有する抗体の1つ以上のCDRと少なくとも部分的に交換することによって改変され、必要な場合、フレームワーク領域も部分的に交換し、配列を変化させる、抗体を指す。CDRは、フレームワーク領域の由来である抗体と同じ分類またはさらに同じ副分類の抗体由来であってもよいが、CDRは、異なる分類の抗体由来であること、好ましくは、異なる種類の抗体由来であることが想定される。既知の特異性を有する非ヒト抗体由来の1個以上の「ドナー」CDRが、ヒト重鎖フレームワーク領域または軽鎖フレームワーク領域にグラフト結合するように遺伝子操作された抗体は、「ヒト化抗体」と呼ばれる。ある可変領域の抗原結合性を他の領域に移すために、すべてのCDRを、ドナー可変領域由来の完全なCDRと交換することは必須ではない。むしろ、標的結合部位の活性を維持するために必要な残基のみを移すだけでよい場合がある。この説明は、例えば、米国特許第5,585,089号、同第5,693,761号、同第5,693,762号および同第6,180,370号に記載されており、機能的な遺伝子操作された抗体またはヒト化抗体を得ることは、通常の実験を行うことによって、または試行錯誤によって、十分に当業者の能力の範囲内である。
本明細書で使用するとき、用語「適切に折りたたまれたポリペプチド」は、ポリペプチドに含まれるすべての機能的な領域が、明確に活性であるようなポリペプチド(例えば、IGF−1R抗体)を含む。本明細書で使用するとき、用語「不適切に折りたたまれたポリペプチド」は、ポリペプチドの機能的な領域のうち、少なくとも1つでも活性でないポリペプチドを含む。ある実施形態では、適切に折りたたまれたポリペプチドは、少なくとも1個のジスルフィド結合で接続したポリペプチド鎖を含む。逆に、不適切に折りたたまれたポリペプチドは、少なくとも1個のジスルフィド結合で接続していないポリペプチドを含む。
本明細書で使用するとき、用語「遺伝子操作された」は、合成手段による核酸またはポリペプチド分子の操作を含む(例えば、組み換え技術、インビトロペプチド合成、酵素によるペプチドカップリングまたは化学物質によるペプチドカップリング、またはこれらの技術の組み合わせ)。
本明細書で使用するとき、用語「接続して」、「融合して」または「融合」は、同じ意味で使用される。これらの用語は、化学的な接続または組み換え手段を含むいかなる手段であってもよいが、2個以上の要素または成分が一緒になることを意味する。「フレーム内で融合」は、2個以上のポリヌクレオチドオープンリーディングフレーム(ORF)が、元々のORFの正しい翻訳リーディングフレームを維持するような様式で接続して、長くなった連続ORFを得ることを指す。したがって、組み換え融合タンパク質は、元々のORFによってコードされるポリペプチドに対応する2個以上の部分(この部分は、通常は天然では接続していない)を含有する、1個のタンパク質である。リーディングフレームは、融合した部分全体に連続的に作成されるが、各部分は、例えば、フレーム内のリンカー配列によって物理的または空間的に分割されていてもよい。例えば、免疫グロブリン可変領域のCDRをコードするポリヌクレオチドは、フレーム内で融合していてもよいが、「融合した」CDRが、連続ポリペプチドの一部分として一緒に翻訳される限り、少なくとも1つの免疫グロブリンフレームワーク領域またはさらなるCDR領域をコードするポリヌクレオチドによって分割されていてもよい。
ポリペプチドの文脈で、「線形配列」または「配列」は、ポリペプチド中のアミノ酸の順序を、アミノ末端からカルボキシル末端に向かって示すものであり、この配列で互いに隣接する残基は、ポリペプチドの一次構造では連続している。
用語「発現」は、本明細書で使用するとき、遺伝子が、生化学物質(例えば、RNAまたはポリペプチド)を産生するプロセスを指す。このプロセスは、細胞内で遺伝子が機能的に存在するような明らかな徴候を含む(限定されないが、遺伝子ノックダウン、および一過性発現および安定な発現)。限定されないが、遺伝子を、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、低分子ヘアピン型RNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)または任意のRNA産物に転写すること、および上述のmRNAをポリペプチドに翻訳することが挙げられる。最終的な所望の生成物が生化学物質である場合、発現は、この生化学物質と任意の前駆体を作出することを含む。遺伝子の発現によって「遺伝子産物」が得られる。本明細書で使用するとき、遺伝子産物は、核酸(例えば、遺伝子の転写によって産生するメッセンジャーRNA)であってもよく、転写物から翻訳されるポリペプチドであってもよい。本明細書で記載の遺伝子産物は、転写後に改変(例えば、ポリアデニル化)した核酸、または翻訳後に改変(例えば、メチル化、グリコシル化、脂質の付加、他のタンパク質サブユニットと結合、タンパク質開裂など)したポリペプチドを含む。
本明細書で使用するとき、用語「治療する」または「治療」は、治療のための処置、および予防または防止のための手段を指し、望ましくない生理学的変化または障害(例えば、癌の進行または広がり)を予防するか、または遅らせる(弱める)ことを目的としている。有益な臨床結果または望ましい臨床結果としては、限定されないが、検出できるかできないかを問わず、症状の軽減、疾患の軽症化、疾患状態の安定化(すなわち、悪化しない)、疾患の進行を遅らせるか、弱めること、疾患状態の改善または緩和、および回復(部分的または全体的に)が挙げられる。「治療」は、治療を受けない場合に予想される生存時間と比較して、生存時間が伸びることを意味し得る。治療が必要な対象としては、すでに、ある状態や障害に罹患しているもの、およびその状態または障害になるおそれがあるもの、またはその状態または障害を予防すべきものが挙げられる。
「対象」または「個体」または「動物」または「患者」または「哺乳動物」は、診断、予後、または治療が望ましい任意の対象、特に哺乳動物の対象を意味する。哺乳動物対象としては、ヒト、家畜動物、農場の動物、および動物園の動物、スポーツ用動物、またはペット用動物(例えば、イヌ、ネコ、モルモット、ウサギ、ラット、マウス、ウマ、ウシ、乳牛などが挙げられる。
本明細書で使用するとき、「結合分子を投与することが有益な対象」および「治療が必要な動物」といった句は、例えば、結合分子によって認識される抗原を検出するために(例えば、診断手順で)結合分子を投与することが有益な対象(例えば、哺乳動物対象)、および/または所与の標的タンパク質に特異的に結合する結合分子で治療する(すなわち、癌のような疾患を緩和または予防する)ことが有益な対象(例えば、哺乳動物対象)を含む。本明細書に詳細に記載しているように、結合分子は、複合体ではない形態で使用してもよく、(例えば、薬物、プロドラッグまたは同位体との)複合体の形態で使用してもよい。
本明細書で使用するとき、用語「結合分子」は、目的の標的分子(例えば抗原)に結合する(例えば、特異的に結合するか、または選択的に結合する)分子を指す。特定の実施形態では、本発明の結合分子は、IGF−1Rの少なくとも1個のエピトープに特異的に結合するか、選択的に結合するポリペプチドである。本発明の範囲内にある結合分子としては、小分子、核酸、ペプチド、ペプチド模倣物、デンドリマー、非免疫グロブリン分子、および本明細書に記載のIGF−1Rに特異的に結合する他の分子が挙げられる。
(非免疫グロブリン結合分子)
特定の実施形態では、本発明の結合分子は、非免疫グロブリン結合分子である。本明細書で使用するとき、用語「非免疫グロブリン結合分子」は、結合部分に、免疫グロブリン以外のポリペプチドに由来する部分(例えば、足場タンパク質またはフレームワーク)を含む結合分子であるが、所望な結合特異性を提供するために、遺伝子操作をしていてもよい(例えば、突然変異)。
非免疫グロブリン結合分子は、免疫グロブリン以外の免疫グロブリンスーパーファミリー由来の結合部分を含み得る(例えば、T細胞受容体または細胞接着タンパク質(例えば、CTLA−4、N−CAM、テロキン))。このような結合分子は、免疫グロブリンの折りたたみ構造を保持し、IGF−1Rエピトープに特異的に結合可能な結合部分を含む。他の実施形態では、本発明の非免疫グロブリン結合分子は、免疫グロブリンの折りたたみ構造に基づかないタンパク質トポロジーを有する(例えば、アンキリン繰り返しタンパク質またはフィブロネクチン)が、標的(例えば、IGF−1Rエピトープ)に特異的に結合可能な結合部位も含む。
非免疫グロブリン結合分子は、人工的に多様化させた結合部位を有する結合分子ライブラリから、標的に結合する改変体を選別するか、または単離することによって同定してもよい。多様化させたライブラリは、完全に無作為なアプローチを用いて作成してもよく(例えば、エラープローンPCR、エクソンシャッフリング、または定方向進化)、または当該技術分野で認識された設計方法を使って作成してもよい。例えば、結合部位が、同族の標的分子と相互作用するときに、通常関与するアミノ酸の位置は、縮重コドン、トリヌクレオチド、ランダムペプチド、または結合部位をコードする核酸の中の対応する位置に完全なループを挿入することによって、ランダム化してもよい(例えば、米国特許出願公開第20040132028号を参照)。アミノ酸の位置は、標的分子との複合体で、結合部位の結晶構造を観察することによって特定することができる。ランダム化する候補となる位置は、ループ、平坦な表面、らせん、および結合部位の結合空洞が挙げられる。特定の実施形態では、多様化の候補になりそうな結合部位に存在するアミノ酸は、免疫グロブリンの折りたたみ構造との同一性によって特定してもよい。例えば、フィブロネクチンのCDR様ループに含まれる残基をランダム化し、フィブロネクチン結合分子のライブラリを作成してもよい(例えば、Koideら、J.Mol.Biol.、284:1141−1151(1998)を参照)。結合部位のうち、ランダム化可能な他の部分としては、平坦な表面が挙げられる。ランダム化した後、多様化させたライブラリを選択またはスクリーニングし、所望の結合特性を有する(例えば、上述のIGF−1Rエピトープに対して特異的に結合する)結合分子を得てもよい。例えば、当該技術分野で認識されている方法(例えば、ファージディスプレイ、イーストディスプレイ、またはリボソームディスプレイ)で、選択してもよい。
ある実施形態では、本発明の結合分子は、フィブロネクチン結合分子に由来する結合部分を含む。フィブロネクチン結合分子(例えば、I型、II型またはIII型のフィブロネクチンドメインを含む分子)は、CDR様のループ形状をとり、これは、免疫グロブリンとは違い、鎖内ジスルフィド結合にはよらない。FnIIIループは、ランダム変異を受け得る領域を含んでおり、この領域は、有用な治療ツールを開発するための、標的への結合、選択、およびさらなる変異を繰り返す進化スキームへと繋がる可能性を有している。本明細書に記載のIGF−1Rエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合するように、フィブロネクチン系の「対応可能な(addressable)」治療用結合分子(「FATBIM」)を開発してもよい。FATBIMとしては、例えば、Compound Therapeutics,Incにより命名されたAdnectinという名称のフィブロネクチン系結合分子群が挙げられる。フィブロネクチン結合ポリペプチドの製造方法は、例えば、WO01/64942および米国特許第6,673,901号、同第6,703,199号、同第7,078,490号および同第7,119,171号に記載されており、これらの内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
別の実施形態では、本発明の結合分子は、アフィボディ由来の結合部位を含む。アフィボディは、staphylococcal Protein A(SPA)の免疫グロブリン結合領域に由来する(例えば、Nordら、Nat.Biotechnol.、15:772−777(1997)を参照)。本発明で利用するアフィボディ結合部位は、SPAの領域(例えば、領域B)に由来する、SPAに関連するタンパク質(例えば、タンパク質Z)を突然変異させ、IGF−1Rエピトープへの結合親和性を有するSPA関連ポリペプチド変異体を選択することによって合成してもよい。アフィボディ結合部位を製造する他の方法は、米国特許第6,740,734号および同第6,602,977号およびWO00/63243号に記載されており、これらの内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
別の実施形態では、本発明の結合分子は、アンチカリン(anticalin)由来の結合部位を含む。アンチカリン(リポカリンとしても知られる)は、多様なβ−バレルタンパク質を有する群であり、バレル/ループ領域で標的分子に結合する機能がある。リポカリン結合部位は、バレルのストランドに接続するループ配列をランダム化することによって、IGF−1Rエピトープに結合するように遺伝子操作されてもよい(例えば、Schlehuberら、Drug Discov.Today、10:23−33(2005);Besteら、PNAS、96:1898−1903(1999)を参照)。本発明の結合分子で利用するアンチカリン結合部位は、Pieris brassicaのビリン結合タンパク質(BBP)のアミノ酸位置28〜45、58〜69、86〜99および114〜129を含む線形ポリペプチド配列の配列位置に対応する4箇所の部分で突然変異を起こしたリポカリン群のポリペプチドから得てもよい。アンチカリン結合部位を製造する他の方法は、WO99/16873号およびWO05/019254号に記載されており、これらの内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
別の実施形態では、本発明の結合分子は、システインに富むポリペプチド由来の結合部位を含む。本発明を実施するのに利用するシステインに富む領域は、典型的には、α−らせん、β−シート、またはβ−バレルの構造をとらない。典型的には、ジスルフィド結合によって、この領域の三次元構造への折りたたみが促進される。通常は、システインに富む領域は、少なくとも2個のジスルフィド結合を有しており、さらに典型的には、少なくとも3個のジスルフィド結合を有している。システインに富むポリペプチドの例は、A領域のタンパク質である。A領域(「相補性の繰り返し(complement−type repeat)」と呼ばれることもある)は、約30〜50個または約30〜65個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、この領域は、約35〜45個のアミノ酸を含み、ある場合には、約40個のアミノ酸を含む。30〜50個のアミノ酸の中に、システイン残基は約6個存在する。この6個のシステインのうち、ジスルフィド結合は、典型的には、C1とC3との間、C2とC5との間、C4とC6との間に存在する。A領域は、リガンド結合部位を構成する。この領域のシステイン残基は、ジスルフィド結合によって、小さくまとまった、安定で機能的に独立した部分を形成する。この繰り返しがクラスターになってリガンド結合領域を作り、異なるクラスターができることによって、リガンド結合に対する特異性が付与され得る。A領域を含むタンパク質の例としては、例えば、相補性成分(例えば、C6、C7、C8、C9およびFactor I)、セリンプロテアーゼ(例えば、エンテロペプチダーゼ、マトリプターゼおよびコリン)、膜貫通タンパク質(例えば、ST7、LRP3、LRP5およびLRP6)およびエンドサイトーシス受容体(例えば、Sortilin関連受容体、LDL−受容体、VLDLR、LRP1、LRP2およびApoER2)が挙げられる。所望の結合特異性を有するA領域タンパク質を製造する方法は、例えば、WO02/088171号およびWO04/044011号に開示されており、これらの内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
他の実施形態では、本発明の結合分子は、リピートタンパク質の結合部位を含む。リピートタンパク質は、小さな(例えば、約20〜約40個のアミノ酸残基)構造単位または構造の繰り返しが連続した複製物を含有し、これらが合わさって連続的な領域を形成するタンパク質である。リピートタンパク質は、このタンパク質中の繰り返し数を調節することによって、特定の標的結合部位に合うように改変することができる。リピートタンパク質の例としては、設計されたアンキリンリピートタンパク質(すなわち、DARPin)(例えば、Binzら、Nat.Biotechnol.、22:575−582(2004)を参照)、またはロイシンに富むリピートタンパク質(すなわち、LRRP)(例えば、Pancerら、Nature、430:174−180(2004)を参照)が挙げられる。今までに分かっていることは、アンキリン繰り返し単位の三次元構造は、β−ヘアピン構造の後に、2個の逆行性のα−らせんがあり、繰り返し単位と次の繰り返し単位を接続するループへと続く構造であるということである。アンキリン繰り返し単位を構成するドメインは、この繰り返し単位を、広がった構造や曲がった構造になるように繋ぎ合わせることによって作られる。ウミヤツメおよび他の無顎類の適応免疫系の一部から得られるLRRP結合部位は、それらがリンパ球の成熟期にロイシンに富む一組の繰り返し遺伝子を再び組み合わせることによって形成されるという点で、抗体に類似する。DARpin結合部位またはLRRP結合部位を製造する方法は、WO02/20565号およびWO06/083275に記載されており、これらの内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
本発明の結合分子で利用可能な他の非免疫グロブリン結合部位としては、Src同一性領域(例えば、SH2領域またはSH3領域)、PDZ領域、β−ラクタマーゼ、高親和性プロテアーゼ阻害剤、または小分子ジスルフィド結合足場タンパク質(例えば、サソリの毒素など)に由来する結合部位が挙げられる。これらの分子に由来する結合部位を製造する方法は、当該技術分野で開示されており、例えば、Panniら、J.Biol.Chem.、277:21666−21674(2002)、Schneiderら、Nat.Biotechnol.、17:170−175(1999);Legendreら、Protein Sci.、11:1506−1518(2002);Stoopら、Nat.Biotechnol.、21:1063−1068(2003);およびVitaら、PNAS、92:6404−6408(1995)を参照。さらに他の結合部位は、EGF様領域、Kringle領域、PAN領域、Gla領域、SRCR領域、Kunitz/Bovine膵臓トリプシン阻害領域、Kazal型セリンプロテアーゼ阻害領域、Trefoil(P型)領域、フォンウィルブランド因子C型領域、Anaphylatoxin様領域、CUB領域、サイログロブリンI型繰り返し、LDL受容体A型領域、Sushi領域、Link領域、トロンボスポンジンI型領域、免疫グロブリン様領域、C型レクチン領域、MAM領域、フォンウィルブランド因子A型領域、Somatomedin B領域、WAP型の4つのジスルフィドコアを有する領域、F5/8 C型領域、Hemopexin領域、Laminin型のEGF様領域、C2領域、および当業者に既知の他の領域、およびこれらの誘導体および/または改変体からなる群から選択される結合領域に由来してもよい。非免疫グロブリン結合分子の例、およびその製造方法は、Stemmerら、「Protein scaffolds and uses thereof」、米国特許出願公開第20060234299号(2006年10月19日)およびHeyら、Artificial、Non−Antibody Binding Proteins for Pharmaceutical and Industrial Applications、TRENDS in Biotechnology、vol.23、No.10、表2およびpp.514−522(2005年10月)にも記載されており、本明細書の引用文献も参照のこと。
本明細書で使用するとき、結合分子のIGF−1Rへの結合に関して、用語「IGF−1Rが介在するシグナル伝達をより大きくブロックする」は、IGF−1Rの第1のエピトープに結合する第1の結合部分(IGF−1およびIGF−2のうち、少なくとも1つがIGF−1Rに結合するのをブロックする部分)と、IGF−1Rの第2の異なるエピトープに結合する第2の結合部分(IGF−1およびIGF−2のうち、少なくとも1つがIGF−1Rに結合するのをブロックする部分)とが、第1の結合部分単独、または第2の結合部分単独で結合する場合よりも、IGF−1Rが介在するシグナル伝達をより大きくブロックする状況を指す。IGF−1Rが介在するシグナル伝達の阻害は、多くの異なる方法で測定することができ、例えば、腫瘍の成長度が下方修正されること(例えば、腫瘍の成長が遅れること)、腫瘍が小さくなるか、または転移が減ること、癌の臨床的な機能障害または症状が軽減するか、最低限のものになること、この治療をしない場合に予想される対象の生存期間よりも、生存期間が長くなること、投与前には腫瘍ができていなかった動物で、腫瘍の成長を予防すること(すなわち、予防的投与)が挙げられる。本明細書で使用するとき、用語「下方修正する」「下方修正すること」または「下方修正」は、特定のプロセスが起こる速度を下げること、特定のプロセスを阻害すること、特定のプロセスを逆行させること、および/または特定のプロセスが開始するのを予防することを指す。したがって、特定のプロセスが腫瘍の成長または転移である場合、用語「下方修正」としては、限定されないが、腫瘍の成長および/または転移の発生する速度を下げること、腫瘍成長および/または転移を阻害すること、腫瘍の成長および/または転移を逆行させること(腫瘍が小さくなること、および/または根絶することを含む)、および/または腫瘍の成長および/または転移を予防することが挙げられる。
ある実施形態では、IGF−1Rが介在するシグナル伝達が、より大きくブロックされる場合、相加効果が観察される。用語「相加効果」は、本明細書で使用するとき、第1の結合部分および第2の結合部分の結合効果を組み合わせた合計が、第1の結合部分のみ、または第2の結合部分のみが結合する場合に観察された効果とほぼ等しい状況を指す。相加効果は、典型的には、IGF−1Rに対する、第1の結合部分または第2の結合部分のモル比(単独の場合)が、IGF−1Rに対する、第1の結合部分および第2の結合部分のモル比(合わせたもの)とほぼ同じである条件下で測定される。
ある実施形態では、IGF−1Rが介在するシグナル伝達が、より大きくブロックされる場合、相乗効果が観察される。用語「相乗効果」は、本明細書で使用するとき、第1の結合部分および第2の結合部分が結合して生じる相加効果よりも大きく、第1の結合部分のみ、または第2の結合部分のみが結合する場合に生じた効果を超える効果を指す。相乗効果は、典型的には、IGF−1Rに対する、第1の結合部分または第2の結合部分のモル比(単独の場合)が、IGF−1Rに対する、第1の結合部分および第2の結合部分のモル比(合わせたもの)とほぼ同じである条件下で測定される。本発明の実施形態は、第1のIGF−1R結合部位および第2のIGF−1R結合部位を用いることによって、IGF−1Rが介在するシグナル伝達の下方修正において、相乗効果を得る方法を含む。ここで、上述の効果は、対応する相加効果よりも少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%または少なくとも100%大きい。
ある実施形態では、相乗効果は、半有効原理に基づくChouおよびTalalayの組み合わせ指数(CI)法を用いて測定される(Changら、Cancer Res.45:2434−2439(1985)を参照)。この方法は、種々の濃度の細胞毒性で、2種類の薬物の相乗効果、相加性、または拮抗作用の程度を算出するものである。CI値が1未満の場合、2種類の薬物に相乗効果がある。CI値が1の場合、相加効果はあるが、相乗効果はない。CI値が1より大きいことは、拮抗作用があることを示す。CI値が小さくなるほど、相乗効果は大きくなる。別の実施形態では、相乗効果は、部分阻害濃度(fractional inhibitory concentration)(FIC)を用いて決定される。この部分値は、組み合わせにおいて作用する薬物のIC50を、その薬物が単独で作用する場合のIC50の関数としてあらわすことによって決定される。2種類の相互作用する薬物の場合、それぞれの薬物のFIC値の合計は、相乗的な相互作用の測定値をあらわす。FICが1未満の場合、2種類の薬物に相乗効果が存在する。FIC値が1であるとは、相加効果が存在することを示す。FICの値が小さくなるほど、相乗効果が大きくなる。
特定の代わりの実施形態では、2種類の別個の化合物(例えば、別個の結合部分)を組み合わせると、それぞれの化合物の飽和濃度または飽和投薬量を使用した場合に可能な効果よりも大きな変化が観察されるときに、相乗効果が観察される。個々の結合分子自体が、完全な効果を発揮することができない場合(例えば、薬物の濃度をどこまで高くしても、下方修正率100%には到達しない)、このような相乗効果が起こり得る。この状況で、相乗効果は、EC50値またはIC50値を分析することによっても、十分につかめることはできない。2種類の化合物(例えば、結合部分)を組み合わせることにより、1種類の化合物で可能なレベルよりも大きく下方修正する場合、強力な相乗効果があると認識される。
(過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害)
「過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害」とは、悪性あるいは良性の、あらゆる形質転換した細胞および組織、およびすべての癌細胞および癌組織を含む、あらゆる新生物細胞の成長および増殖を意味する。過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害としては、限定されないが、前癌病変、異常な細胞成長、良性の腫瘍、悪性の腫瘍および「癌」が挙げられる。本発明の特定の実施形態では、過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害、例えば、前癌病変、異常な細胞成長、良性の腫瘍、悪性の腫瘍および「癌」は、IGF−1Rを発現する細胞、IGF−1Rを過剰発現する細胞、またはIGF−1Rを異常なレベルで発現する細胞を含む。
過剰増殖性疾患、過剰増殖性障害および/または過剰増殖状態のさらなる例としては、限定されないが、良性あるいは悪性の、以下の場所にある新生物が挙げられる。前立腺、結腸、腹部、骨、胸、消化系、肝臓、膵臓、腹膜、内分泌腺(副腎、副甲状腺、下垂体、睾丸、卵巣、胸腺、甲状腺)、眼、頭、首、神経(中枢神経系および末梢神経系)、リンパ系、骨盤、皮膚、軟組織、脾臓、胸部または尿生殖路。このような新生物は、特定の実施形態では、IGF−1Rを発現するか、過剰に発現するか、または異常なレベルで発現する。
他の過剰増殖性障害としては、限定されないが、上に列挙した臓器系に存在する、高ガンマグロブリン血、リンパ球増殖障害、タンパク異常血症、紫斑病、サルコイドーシス、セザリー症候群、ワルデンストローム・マクログロブリン血症、ゴーシェ病、組織球増殖症、および新生物以外の任意の他の過剰増殖性疾患が挙げられる。本発明の特定の実施形態では、この疾患は、IGF−1Rを発現するか、過剰に発現するか、または異常なレベルで発現する細胞を含む。
本明細書で使用するとき、用語「腫瘍」または「腫瘍組織」は、過剰な細胞分化から生じた異常な組織の塊を指し、特定の場合、IGF−1Rを発現するか、過剰に発現するか、または異常なレベルで発現する細胞を含む組織を指す。腫瘍または腫瘍組織は、異常な成長特性を有する新生物細胞であり、体内で有用な機能をもたない「腫瘍細胞」を含む。腫瘍、腫瘍組織および腫瘍細胞は、良性または悪性であり得る。腫瘍または腫瘍組織は、「腫瘍に関連する腫瘍ではない細胞」、例えば、腫瘍または腫瘍組織を供給する血管を形成する血管細胞を含み得る。腫瘍ではない細胞は、腫瘍細胞によって複製され、成長するように誘発され得、腫瘍または腫瘍組織における血管形成の誘発がその例である。
本明細書で使用するとき、用語「悪性細胞」は、良性ではない腫瘍または癌を指す。本明細書で使用するとき、用語「癌」は、細胞死の制御がはずれたか、または制御不能になったことを特徴とする悪性細胞を含む、ある種の過剰増殖性疾患を暗示する。癌の例としては、限定されないが、癌腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫、および白血病またはリンパ球の悪性細胞が挙げられる。癌のさらに特定の例を、以下に示し、以下のものが挙げられる。有棘細胞癌(例えば、扁平上皮細胞癌)、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、肺腺癌および肺の有棘細胞癌を含む肺癌、腹膜癌、肝細胞癌、胃腸の癌を含む胃癌(gastric orstomach cancer)、膵臓癌、膠芽細胞腫、頸部癌、卵巣癌、肝臓癌、膀胱癌、肝癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、直腸結腸癌、子宮内膜癌または子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌(kidney or renal cancer)、前立腺癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝臓癌(hepatic carcinoma)、肛門癌、陰茎癌、および頭頸部癌。用語「癌」は、原発性の悪性細胞または腫瘍(例えば、他の元々の悪性細胞または腫瘍がある位置以外の、対象の体内の位置に移動していないもの)、および二次的な悪性細胞または腫瘍(例えば、他の元々の腫瘍がある位置とは異なる第2の場所に、悪性細胞または腫瘍細胞が転移し、移動して生じるもの)を含む。本発明の治療方法の助けとなる癌は、IGF−1Rを発現するか、過剰に発現するか、または異常なレベルで発現する細胞を含む。
癌または悪性細胞の他の例としては、限定されないが、小児急性リンパ芽球性白血病、急性リンパ性白血病、急性リンパ球性白血病、急性骨髄性白血病、副腎皮質癌、成人(原発性)肝細胞癌、成人(原発性)肝臓癌、成人急性リンパ球性白血病、成人急性骨髄性白血病、成人ホジキン病、成人ホジキンリンパ腫、成人リンパ球性白血病、成人非ホジキンリンパ腫、成人原発性肝臓癌、成人軟部組織の肉腫、エイズ関連リンパ腫、エイズ関連悪性細胞、肛門癌、星状細胞腫、胆管癌、膀胱癌、骨肉腫、脳幹グリオーマ、脳腫瘍、乳癌、腎盂および尿管の癌、中枢神経系(原発性)リンパ腫、中枢神経系リンパ腫、小脳星状細胞腫、脳の星状細胞腫、子宮頸癌、小児(原発性)肝細胞癌、小児(原発性)肝臓癌、小児急性リンパ芽球性白血病、小児急性骨髄性白血病、小児脳幹グリオーマ、小児小脳星状細胞腫、小児の脳の星状細胞腫、小児頭蓋外胚細胞腫瘍、小児ホジキン病、小児ホジキンリンパ腫、小児視床下部および視経路の膠腫、小児リンパ芽球性白血病、小児髄芽腫、小児非ホジキンリンパ腫、小児のテント上未分化神経外胚葉性および松果体腫瘍、小児原発性肝臓癌、小児横紋筋肉腫、小児軟部組織肉腫、小児の視経路および視床下部の膠腫、慢性リンパ球性白血病、慢性骨髄性白血病、直腸癌、皮膚T細胞性リンパ腫、膵島細胞癌、子宮内膜癌、上衣腫、上皮癌、食道癌、ユーイング肉腫および関連腫瘍、膵外分泌部の腫瘍、頭蓋外胚細胞腫瘍、性腺外胚細胞腫瘍、肝外胆管癌、眼癌、女性の乳癌、ゴーシェ病、胆嚢癌、胃癌、胃腸のカルチノイド腫瘍、胃腸の腫瘍、胚細胞腫瘍、妊娠性絨毛腫瘍、有毛細胞白血病、頭頸部癌、肝細胞癌、ホジキン病、ホジキンリンパ腫、高ガンマグロブリン血症、下咽頭癌、腸癌、眼内黒色腫、島細胞癌、膵島細胞癌、カポジ肉腫、腎臓癌、喉頭癌、口唇及び口腔癌、肝臓癌、肺癌、リンパ増殖性障害、マクログロブリン血症、男性の乳癌、悪性中皮腫、悪性胸腺腫、髄芽腫、黒色腫、中皮腫、転移性の原発不明扁平上皮頸癌、転移性の原発性扁平上皮頸癌、転移性扁平上皮頸癌(Metastatic Primary Squamous Neck Cancer)、多発性骨髄腫、多発性骨髄腫/形質細胞腫、骨髄形成異常症候群、骨髄性白血病(Myelogenous Leukemia)、骨髄性白血病(Myeloid Leukemia)、骨髄増殖性障害、鼻腔および副鼻腔の癌、鼻咽頭癌、神経芽腫、妊娠期の非ホジキンリンパ腫、非黒色腫皮膚癌(Nonmelanoma Skin Cancer)、非小細胞肺癌、潜在性原発性転移性扁平上皮頸癌(Occult Primary Metastatic Squamous Neck Cancer)、口腔咽頭癌、骨/悪性線維性肉腫、骨肉腫/悪性線維性組織球腫、骨の骨肉腫/悪性線維性組織球腫、卵巣上皮癌、卵巣胚細胞腫瘍、卵巣境界型腫瘍、膵臓癌、パラプロテイン血症、紫斑、上皮小体癌、陰茎癌、褐色細胞腫、下垂体腫瘍、形質細胞腫/多発性骨髄腫、原発性中枢神経系リンパ腫、原発性肝臓癌、前立腺癌、直腸癌、腎細胞癌、腎盤および尿管の癌、網膜芽腫、横紋筋肉腫、唾液腺癌、サルコイドーシス肉腫、セザリー症候群、皮膚癌、小細胞肺癌、小腸癌、軟組織肉腫、扁平上皮頸癌、胃癌、テント上未分化神経外胚葉性および松果体腫瘍、T細胞リンパ腫、精巣癌、胸腺腫、甲状腺癌、腎盂および尿管の移行上皮癌、移行性の腎盂および尿管の癌、栄養膜腫瘍、尿管およびv細胞の癌、尿道癌、子宮癌、子宮肉腫、膣の癌、視路および視床下部グリオーマ、外陰部の癌、ワルデンストローム・マクログロブリン血症、ウィルムス腫、および上に列挙した臓器に存在する任意の他の過剰増殖性疾患、新生物が挙げられる。
本発明の方法を使用し、前癌状態を治療することができ、新生物または悪性細胞(限定されないが、上述の障害が挙げられる)に進行するのを予防することができる。このような用途が示されるのは、新生物または癌に進行することが知られているか、または疑わしい状況であり、特に、過形成、化生からなる新生物性ではない細胞成長、または最も特定的には、形成異常が起こっている状況である(このような異常な成長状態の概説としては、Robbins and Angell、Basic Pathology、2d Ed.、W.B.Saunders Co.、Philadelphia、pp.68−79(1976)を参照。IGF−1Rを発現し始めるか、過剰に発現し始めるか、または異常なレベルで発現し始めるこのような状態は、本発明の方法で治療するのに特に好ましい。
過形成は、細胞増殖が制御されている一種の形態であり、細胞の構造または機能が顕著に変わることなく、組織または臓器の細胞数が増加することを含む。本発明の方法で治療可能な過形成障害としては、限定されないが、脈管濾胞性縦隔リンパ節増殖、好酸球増加随伴性血管類リンパ組織増殖症、非定型メラニン細胞過形成、基底細胞過形成、良性巨大リンパ節増殖、セメント質過形成、先天性副腎過形成、先天性脂腺増生症、嚢胞性増殖、乳房嚢胞性過形成、義歯性線維症、導管過形成、子宮内膜過形成、線維筋過形成、局所性上皮肥厚、歯肉増殖、炎症性線維性過形成、炎症性乳頭状過形成、血管内乳頭状内皮過形成、結節性前立腺過形成、結節性再生過形成、偽上皮腫性増殖、老年性脂腺増生症、ならびに疣贅性肥厚が挙げられる。
化生は、細胞増殖が制御されている一種の形態であり、成熟細胞または完全に分化したある種の細胞が、別の種類の成熟細胞に変わったものである。本発明の方法で治療可能な化生としては、限定されないが、原因不明骨髄様化生、アポクリン化生、非定型化性(atypical metaplasia)、自己実質化生、結合組織化生、上皮化生、腸上皮化生、化生性貧血、変形骨化、形成異常性ポリープ、骨髄化生、原発性骨髄様化生、二次性骨髄様化生、扁平化生、羊膜の扁平化生、および症候性骨髄化生が挙げられる。
形成異常は、頻繁に起こる癌の前兆であり、主に上皮に生成する。形成異常は、新生物性ではない細胞成長の中で、もっとも障害の大きな形態であり、個々の細胞の均一性が失われており、構造上の配置も乱れている。形成異常細胞は、異常に大きく、深く染色される核を有し、多態性を呈する。形成異常は、慢性的に刺激または炎症が起こる場所で特徴的に生じる。本発明の方法で治療可能な形成異常としては、限定されないが、無汗性外胚葉性形成異常、前後形成異常、窒息性胸郭形成異常、心房指(atriodigital)形成異常、気管支肺形成異常症、終脳形成異常、子宮頸部形成異常、軟骨外胚葉性形成異常、鎖骨頭蓋骨形成不全、先天性外胚葉性形成異常、頭蓋骨幹形成異常、頭蓋骨手根骨足根骨形成不全、頭蓋骨幹端形成異常、ぞうげ質形成異常症、骨幹形成異常、外胚葉性形成異常、エナメル質形成異常、脳−眼球形成異常(encephalo−ophthalmic dysplasia)、足根骨肥大、多発性骨端形成異常、点状骨端形成異常、上皮形成異常、顔面指趾生殖器形成異常、家族性顎骨の線維性形成障害、家族性白色襞性形成異常、線維筋性形成異常、線維性骨形成異常、開花性骨形成異常症、遺伝性腎性−網膜性形成異常(hereditary renal−retinal dysplasia)、発汗性外胚葉性形成異常、無汗性外胚葉形成異常症、リンパ球減少性胸腺形成異常、乳房形成異常、顎顔面形成異常、骨幹端形成異常、モンディーニ型内耳形成異常、単発性線維性形成異常、粘膜上皮形成異常、多発性骨端形成異常、眼耳脊椎形成異常、眼歯指形成異常、眼脊椎形成異常、歯牙形成不全、眼下顎四肢形成不全、根尖性セメント質形成異常症、多発性線維性骨形成異常、偽軟骨発育不全脊椎骨端形成異常、網膜形成異常、中隔−視覚形成異常症、脊椎骨端形成異常、および心室橈骨形成異常が挙げられる。
本発明の方法で治療可能なさらなる前腫瘍性障害としては、限定されないが、良性の異常増殖障害(例えば、良性腫瘍、線維嚢胞状態、組織肥大、腸ポリープ、結腸ポリープ、および食道形成異常)、白斑症、角化症、ボーエン病、農夫皮膚、日光口唇炎、および日光性角化症が挙げられる。
好ましい実施形態では、本発明の方法を使用し、癌(特に、上に列挙したもの)の成長、進行および/または転移を阻止する。
さらなる過剰増殖性疾患、過剰増殖性障害および/または過剰増殖性状態としては、以下の進行および/または転移が挙げられるが、これらに限定されない。悪性腫瘍および関連する障害(例えば、白血病(急性白血病(例えば、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病(骨髄芽球性白血病、前骨髄性白血病(promyelocytic)、骨髄単球性白血病、単球性白血病および赤白血病を含む))、ならびに慢性白血病(例えば、慢性骨髄性白血病(顆粒球性白血病)および慢性リンパ性白血病)を含む)、真性赤血球増加、リンパ腫(例えば、ホジキン病および非ホジキン病)、多発性骨髄腫、ワルデンストローム・マクログロブリン血症、H鎖病、および固形腫瘍(これらは、以下が挙げられるが、これらに限定されない:肉腫および癌(例えば、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨原性肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮性肉腫(endotheliosarcoma)、リンパ管肉腫、リンパ管内皮腫、骨膜腫、中皮腫、ユーイング腫、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、膵臓、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭状癌、乳頭状腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支原生癌、腎細胞癌、ヘパトーム、胆管癌、絨毛癌、セミノーマ、胎生期癌、ウィルムス腫、頚部癌、精巣癌、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、脳室上衣細胞腫、松果体腫、血管芽細胞腫(emangioblastoma)、聴神経鞘腫(acoustic neuroma)、乏突起神経膠腫、髄膜腫(menangioma)、黒色腫、神経芽腫、ならびに網膜芽腫))。
(II.IGF−1R)
天然のインスリン様成長因子受容体−1(IGF−1R)。IGF−1Rは、2個のαサブユニット(それぞれ130kDa)と、2個のβサブユニット(それぞれ90kDa)とがジスルフィド結合で結合した、ヘテロテトラマーの血漿膜糖タンパク質である。Massague,JおよびCzech,M.P.J.Biol.Chem.257:5038−5045(1992)。IGF−1Rは、当該技術分野でCD221およびJTK13という名称でも知られている。ヒトIGF−1R mRNAの核酸配列は、GenBank寄託番号NM_000875で入手可能であり、本明細書では配列番号1として示される。
配列番号1
>gi|11068002|ref|NM_000875.2|ホモサピエンスインスリン様成長因子1受容体(IGF1R),mRNA
TTTTTTTTTTTTTTGAGAAAGGGAATTTCATCCCAAATAAAAGGAATGAAGTCTGGCTCCGGAGGAGGGTCCCCGACCTCGCTGTGGGGGCTCCTGTTTCTCTCCGCCGCGCTCTCGCTCTGGCCGACGAGTGGAGAAATCTGCGGGCCAGGCATCGACATCCGCAACGACTATCAGCAGCTGAAGCGCCTGGAGAACTGCACGGTGATCGAGGGCTACCTCCACATCCTGCTCATCTCCAAGGCCGAGGACTACCGCAGCTACCGCTTCCCCAAGCTCACGGTCATTACCGAGTACTTGCTGCTGTTCCGAGTGGCTGGCCTCGAGAGCCTCGGAGACCTCTTCCCCAACCTCACGGTCATCCGCGGCTGGAAACTCTTCTACAACTACGCCCTGGTCATCTTCGAGATGACCAATCTCAAGGATATTGGGCTTTACAACCTGAGGAACATTACTCGGGGGGCCATCAGGATTGAGAAAAATGCTGACCTCTGTTACCTCTCCACTGTGGACTGGTCCCTGATCCTGGATGCGGTGTCCAATAACTACATTGTGGGGAATAAGCCCCCAAAGGAATGTGGGGACCTGTGTCCAGGGACCATGGAGGAGAAGCCGATGTGTGAGAAGACCACCATCAACAATGAGTACAACTACCGCTGCTGGACCACAAACCGCTGCCAGAAAATGTGCCCAAGCACGTGTGGGAAGCGGGCGTGCACCGAGAACAATGAGTGCTGCCACCCCGAGTGCCTGGGCAGCTGCAGCGCGCCTGACAACGACACGGCCTGTGTAGCTTGCCGCCACTACTACTATGCCGGTGTCTGTGTGCCTGCCTGCCCGCCCAACACCTACAGGTTTGAGGGCTGGCGCTGTGTGGACCGTGACTTCTGCGCCAACATCCTCAGCGCCGAGAGCAGCGACTCCGAGGGGTTTGTGATCCACGACGGCGAGTGCATGCAGGAGTGCCCCTCGGGCTTCATCCGCAACGGCAGCCAGAGCATGTACTGCATCCCTTGTGAAGGTCCTTGCCCGAAGGTCTGTGAGGAAGAAAAGAAAACAAAGACCATTGATTCTGTTACTTCTGCTCAGATGCTCCAAGGATGCACCATCTTCAAGGGCAATTTGCTCATTAACATCCGACGGGGGAATAACATTGCTTCAGAGCTGGAGAACTTCATGGGGCTCATCGAGGTGGTGACGGGCTACGTGAAGATCCGCCATTCTCATGCCTTGGTCTCCTTGTCCTTCCTAAAAAACCTTCGCCTCATCCTAGGAGAGGAGCAGCTAGAAGGGAATTACTCCTTCTACGTCCTCGACAACCAGAACTTGCAGCAACTGTGGGACTGGGACCACCGCAACCTGACCATCAAAGCAGGGAAAATGTACTTTGCTTTCAATCCCAAATTATGTGTTTCCGAAATTTACCGCATGGAGGAAGTGACGGGGACTAAAGGGCGCCAAAGCAAAGGGGACATAAACACCAGGAACAACGGGGAGAGAGCCTCCTGTGAAAGTGACGTCCTGCATTTCACCTCCACCACCACGTCGAAGAATCGCATCATCATAACCTGGCACCGGTACCGGCCCCCTGACTACAGGGATCTCATCAGCTTCACCGTTTACTACAAGGAAGCACCCTTTAAGAATGTCACAGAGTATGATGGGCAGGATGCCTGCGGCTCCAACAGCTGGAACATGGTGGACGTGGACCTCCCGCCCAACAAGGACGTGGAGCCCGGCATCTTACTACATGGGCTGAAGCCCTGGACTCAGTACGCCGTTTACGTCAAGGCTGTGACCCTCACCATGGTGGAGAACGACCATATCCGTGGGGCCAAGAGTGAGATCTTGTACATTCGCACCAATGCTTCAGTTCCTTCCATTCCCTTGGACGTTCTTTCAGCATCGAACTCCTCTTCTCAGTTAATCGTGAAGTGGAACCCTCCCTCTCTGCCCAACGGCAACCTGAGTTACTACATTGTGCGCTGGCAGCGGCAGCCTCAGGACGGCTACCTTTACCGGCACAATTACTGCTCCAAAGACAAAATCCCCATCAGGAAGTATGCCGACGGCACCATCGACATTGAGGAGGTCACAGAGAACCCCAAGACTGAGGTGTGTGGTGGGGAGAAAGGGCCTTGCTGCGCCTGCCCCAAAACTGAAGCCGAGAAGCAGGCCGAGAAGGAGGAGGCTGAATACCGCAAAGTCTTTGAGAATTTCCTGCACAACTCCATCTTCGTGCCCAGACCTGAAAGGAAGCGGAGAGATGTCATGCAAGTGGCCAACACCACCATGTCCAGCCGAAGCAGGAACACCACGGCCGCAGACACCTACAACATCACCGACCCGGAAGAGCTGGAGACAGAGTACCCTTTCTTTGAGAGCAGAGTGGATAACAAGGAGAGAACTGTCATTTCTAACCTTCGGCCTTTCACATTGTACCGCATCGATATCCACAGCTGCAACCACGAGGCTGAGAAGCTGGGCTGCAGCGCCTCCAACTTCGTCTTTGCAAGGACTATGCCCGCAGAAGGAGCAGATGACATTCCTGGGCCAGTGACCTGGGAGCCAAGGCCTGAAAACTCCATCTTTTTAAAGTGGCCGGAACCTGAGAATCCCAATGGATTGATTCTAATGTATGAAATAAAATACGGATCACAAGTTGAGGATCAGCGAGAATGTGTGTCCAGACAGGAATACAGGAAGTATGGAGGGGCCAAGCTAAACCGGCTAAACCCGGGGAACTACACAGCCCGGATTCAGGCCACATCTCTCTCTGGGAATGGGTCGTGGACAGATCCTGTGTTCTTCTATGTCCAGGCCAAAACAGGATATGAAAACTTCATCCATCTGATCATCGCTCTGCCCGTCGCTGTCCTGTTGATCGTGGGAGGGTTGGTGATTATGCTGTACGTCTTCCATAGAAAGAGAAATAACAGCAGGCTGGGGAATGGAGTGCTGTATGCCTCTGTGAACCCGGAGTACTTCAGCGCTGCTGATGTGTACGTTCCTGATGAGTGGGAGGTGGCTCGGGAGAAGATCACCATGAGCCGGGAACTTGGGCAGGGGTCGTTTGGGATGGTCTATGAAGGAGTTGCCAAGGGTGTGGTGAAAGATGAACCTGAAACCAGAGTGGCCATTAAAACAGTGAACGAGGCCGCAAGCATGCGTGAGAGGATTGAGTTTCTCAACGAAGCTTCTGTGATGAAGGAGTTCAATTGTCACCATGTGGTGCGATTGCTGGGTGTGGTGTCCCAAGGCCAGCCAACACTGGTCATCATGGAACTGATGACACGGGGCGATCTCAAAAGTTATCTCCGGTCTCTGAGGCCAGAAATGGAGAATAATCCAGTCCTAGCACCTCCAAGCCTGAGCAAGATGATTCAGATGGCCGGAGAGATTGCAGACGGCATGGCATACCTCAACGCCAATAAGTTCGTCCACAGAGACCTTGCTGCCCGGAATTGCATGGTAGCCGAAGATTTCACAGTCAAAATCGGAGATTTTGGTATGACGCGAGATATCTATGAGACAGACTATTACCGGAAAGGAGGCAAAGGGCTGCTGCCCGTGCGCTGGATGTCTCCTGAGTCCCTCAAGGATGGAGTCTTCACCACTTACTCGGACGTCTGGTCCTTCGGGGTCGTCCTCTGGGAGATCGCCACACTGGCCGAGCAGCCCTACCAGGGCTTGTCCAACGAGCAAGTCCTTCGCTTCGTCATGGAGGGCGGCCTTCTGGACAAGCCAGACAACTGTCCTGACATGCTGTTTGAACTGATGCGCATGTGCTGGCAGTATAACCCCAAGATGAGGCCTTCCTTCCTGGAGATCATCAGCAGCATCAAAGAGGAGATGGAGCCTGGCTTCCGGGAGGTCTCCTTCTACTACAGCGAGGAGAACAAGCTGCCCGAGCCGGAGGAGCTGGACCTGGAGCCAGAGAACATGGAGAGCGTCCCCCTGGACCCCTCGGCCTCCTCGTCCTCCCTGCCACTGCCCGACAGACACTCAGGACACAAGGCCGAGAACGGCCCCGGCCCTGGGGTGCTGGTCCTCCGCGCCAGCTTCGACGAGAGACAGCCTTACGCCCACATGAACGGGGGCCGCAAGAACGAGCGGGCCTTGCCGCTGCCCCAGTCTTCGACCTGCTGATCCTTGGATCCTGAATCTGTGCAAACAGTAACGTGTGCGCACGCGCAGCGGGGTGGGGGGGGAGAGAGAGTTTTAACAATCCATTCACAAGCCTCCTGTACCTCAGTGGATCTTCAGTTCTGCCCTTGCTGCCCGCGGGAGACAGCTTCTCTGCAGTAAAACACATTTGGGATGTTCCTTTTTTCAATATGCAAGCAGCTTTTTATTCCCTGCCCAAACCCTTAACTGACATGGGCCTTTAAGAACCTTAATGACAACACTTAATAGCAACAGAGCACTTGAGAACCAGTCTCCTCACTCTGTCCCTGTCCTTCCCTGTTCTCCCTTTCTCTCTCCTCTCTGCTTCATAACGGAAAAATAATTGCCACAAGTCCAGCTGGGAAGCCCTTTTTATCAGTTTGAGGAAGTGGCTGTCCCTGTGGCCCCATCCAACCACTGTACACACCCGCCTGACACCGTGGGTCATTACAAAAAAACACGTGGAGATGGAAATTTTTACCTTTATCTTTCACCTTTCTAGGGACATGAAATTTACAAAGGGCCATCGTTCATCCAAGGCTGTTACCATTTTAACGCTGCCTAATTTTGCCAAAATCCTGAACTTTCTCCCTCATCGGCCCGGCGCTGATTCCTCGTGTCCGGAGGCATGGGTGAGCATGGCAGCTGGTTGCTCCATTTGAGAGACACGCTGGCGACACACTCCGTCCATCCGACTGCCCCTGCTGTGCTGCTCAAGGCCACAGGCACACAGGTCTCATTGCTTCTGACTAGATTATTATTTGGGGGAACTGGACACAATAGGTCTTTCTCTCAGTGAAGGTGGGGAGAAGCTGAACCGGC
前駆ポリペプチドの配列は、GenBank寄託番号NP_000866で入手可能であり、本明細書では配列番号2として示される。
配列番号2
>gi|4557665|ref|NP_000866.1|インスリン様成長因子1受容体の前駆体[ホモサピエンス]
MKSGSGGGSPTSLWGLLFLSAALSLWPTSGEICGPGIDIRNDYQQLKRLENCTVIEGYLHILLISKAEDYRSYRFPKLTVITEYLLLFRVAGLESLGDLFPNLTVIRGWKLFYNYALVIFEMTNLKDIGLYNLRNITRGAIRIEKNADLCYLSTVDWSLILDAVSNNYIVGNKPPKECGDLCPGTMEEKPMCEKTTINNEYNYRCWTTNRCQKMCPSTCGKRACTENNECCHPECLGSCSAPDNDTACVACRHYYYAGVCVPACPPNTYRFEGWRCVDRDFCANILSAESSDSEGFVIHDGECMQECPSGFIRNGSQSMYCIPCEGPCPKVCEEEKKTKTIDSVTSAQMLQGCTIFKGNLLINIRRGNNIASELENFMGLIEVVTGYVKIRHSHALVSLSFLKNLRLILGEEQLEGNYSFYVLDNQNLQQLWDWDHRNLTIKAGKMYFAFNPKLCVSEIYRMEEVTGTKGRQSKGDINTRNNGERASCESDVLHFTSTTTSKNRIIITWHRYRPPDYRDLISFTVYYKEAPFKNVTEYDGQDACGSNSWNMVDVDLPPNKDVEPGILLHGLKPWTQYAVYVKAVTLTMVENDHIRGAKSEILYIRTNASVPSIPLDVLSASNSSSQLIVKWNPPSLPNGNLSYYIVRWQRQPQDGYLYRHNYCSKDKIPIRKYADGTIDIEEVTENPKTEVCGGEKGPCCACPKTEAEKQAEKEEAEYRKVFENFLHNSIFVPRPERKRRDVMQVANTTMSSRSRNTTAADTYNITDPEELETEYPFFESRVDNKERTVISNLRPFTLYRIDIHSCNHEAEKLGCSASNFVFARTMPAEGADDIPGPVTWEPRPENSIFLKWPEPENPNGLILMYEIKYGSQVEDQRECVSRQEYRKYGGAKLNRLNPGNYTARIQATSLSGNGSWTDPVFFYVQAKTGYENFIHLIIALPVAVLLIVGGLVIMLYVFHRKRNNSRLGNGVLYASVNPEYFSAADVYVPDEWEVAREKITMSRELGQGSFGMVYEGVAKGVVKDEPETRVAIKTVNEAASMRERIEFLNEASVMKEFNCHHVVRLLGVVSQGQPTLVIMELMTRGDLKSYLRSLRPEMENNPVLAPPSLSKMIQMAGEIADGMAYLNANKFVHRDLAARNCMVAEDFTVKIGDFGMTRDIYETDYYRKGGKGLLPVRWMSPESLKDGVFTTYSDVWSFGVVLWEIATLAEQPYQGLSNEQVLRFVMEGGLLDKPDNCPDMLFELMRMCWQYNPKMRPSFLEIISSIKEEMEPGFREVSFYYSEENKLPEPEELDLEPENMESVPLDPSASSSSLPLPDRHSGHKAENGPGPGVLVLRASFDERQPYAHMNGGRKNERALPLPQSSTC
配列番号2のアミノ酸1〜30は、IGF−1Rシグナルペプチドをコードすると報告されており、配列番号2のアミノ酸31〜740は、IGF−1R αサブユニットをコードすると報告されており、配列番号2のアミノ酸741〜1367は、IGF−1R βサブユニットをコードすると報告されている。NP_000866 GenBank寄託番号で報告されている、ヒトIGF−1Rの上述の特徴および他の特徴を表2に示す。
(表2)
Figure 2010537985
本発明は、非ヒトIGF−1Rタンパク質(例えば、げっ歯類由来または非ヒト霊長類由来のIGF−1R)に特異的に結合する、選択に結合する、および/または競合的に結合する、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体にも関する。
IGF−1Rは、多くの腫瘍細胞(限定されないが、以下の特定の腫瘍細胞を含む)で発現する。膀胱腫瘍(Oubanら、Hum.Pathol.34:803(2003));脳腫瘍(Del Valleら、Clinical Cancer Res.8:1822(2002));乳房の腫瘍(Railoら、Eur.J.Cancer 30:307(1994)およびAltundagら、Hum Pathol.36:448−449(2005));結腸腫瘍、例えば、腺癌、転移およびアデノーマ(Hakamら、Human Pathol.30:1128(1999)、Gongollら、Virchows.Arc.443:139(2003)、およびNakamuraら、Clin.Cancer Res.10:8434−8441(2004);胃腫瘍(Jiangら、Clin.Exp.Metastasis 21:755(2004));腎臓腫瘍、例えば、明細胞型、嫌色素性細胞型および乳頭状RCC(Schipsら、Am.J.Clin.Pathol.122:931−937(2004));肺腫瘍(Oubanら、Hum.Pathol.34:803−808 (2003))およびKaiserら、J.Cancer Res.Clinical Oncol.119:665−668(1993));卵巣腫瘍(Oubanら、Hum.Pathol.34:803−808(2003));膵臓腫瘍、例えば、膵管腺癌(Hakamら、Digestive Diseases.Sci.48:1972−1978(2003)およびFurukawaら、Clinical Cancer Res.11:3233−3242(2005));および前立腺腫瘍(Hellawellら、Cancer Res.62:2942−2950 (2002))。
(III.IGF−1R抗体)
ある実施形態では、本発明は、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体にも関する。例えば、本発明は、表3および表4に示すような、特定のモノクローナル抗体の少なくとも抗原結合性を保持した領域、そのフラグメント、改変体および誘導体を含む。表3には、ファージディスプレイライブラリから同定したヒト抗−IGF−1R Fab領域と、実施例に詳細に示す抗体の種々の結合性能を列挙している。表4には、ハイブリドーマ技術で同定したマウス抗−ヒトIGF−1Rモノクローナル抗体と、実施例に詳細に示す抗体の種々の結合性能を列挙している。
(表3)IGF−1Rに特異的なFabの機能特性
Figure 2010537985
(表4)マウスモノクローナル抗体の機能特性
Figure 2010537985
1.MCF−7=乳癌細胞;H−23およびCalu−6=肺癌細胞;Panc−1=膵臓癌細胞;Colo205=結腸癌細胞
Figure 2010537985
M13−C06およびM14−C03の全長抗体を発現するチャイニーズハムスター卵巣細胞株を、2006年3月28日にAmerican Type Culture Collection(「ATCC」)に寄託し、それぞれ、ATCC寄託番号PTA−7444およびPTA−7445を得た。Fab抗体フラグメントM14−G11を発現するチャイニーズハムスター卵巣細胞株を、2006年8月29日にAmerican Type Culture Collection(「ATCC」)に寄託し、ATCC寄託番号PTA−7855を得た。
全長ヒト抗体P2A7.3E11、20C8.3B8およびP1A2.2B11を発現するハイブリドーマ細胞株を、それぞれ、2006年3月28日、2006年6月13日、および2006年3月28日にATCCに寄託し、それぞれ、ATCC寄託番号PTA−7458、PTA−7732およびPTA−7457を得た。全長ヒト抗体20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8を発現するハイブリドーマ細胞株を、それぞれ、2006年3月28日、2006年7月11日、および2006年7月11日にATCCに寄託し、それぞれATCC寄託番号PTA−7456、PTA−7730およびPTA−7731を得た。抗体および寄託した細胞株の相関関係については、ATCC寄託表(以下)を参照。
ATCCは、10801 University Boulevard,Manassas,VA 20110−2209,USAにある。ATCC寄託は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブタペスト条約に準拠して行った。
本発明の特定の実施形態は、以下の表に示すように、American Type Culture Collectionに寄託した(「ATCC寄託表」)。
ATCC寄託表
Figure 2010537985
本明細書で使用するとき、用語「抗原結合領域」は、抗原のエピトープ(例えば、IGF−1Rのエピトープ)に特異的に結合する部位を含む。抗体の抗原結合領域は、典型的には、免疫グロブリン重鎖可変領域の少なくとも一部分と、免疫グロブリン軽鎖可変領域の少なくとも一部分とを含む。これらの可変領域から作られる結合部位は、抗体の特異性を決定づける。
より特定的には、本発明は、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体に関する。ここで、IGF−1R抗体は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合する。
本発明は、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体に関する。ここで、IGF−1R抗体は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体を競合的に阻害する。
本発明は、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体に関する。ここで、IGF−1R抗体は、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体と同一の抗原結合領域を含むか、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体と同一の抗原結合領域を含む。
抗体の製造方法は、当該技術分野で周知であり、本明細書に記載している。シグナル配列を含まない全長IGF−1Rまたはその種々のフラグメントに対する抗体が製造されると、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントが結合するIGF−1Rのアミノ酸またはエピトープの決定は、本明細書に記載のエピトープマッピングプロトコルおよび当該技術分野で既知の方法(例えば、Current Protocols in Molecular Biology,Ed.Ausubelら、v.2、John Wiley & Sons,Inc.(1996)の「Chapter 11 − Immunology」に記載されている二重抗体サンドイッチELISA)によって決定することができる。その他のエピトープマッピングプロトコルは、Morris,G.Epitope Mapping Protocols、New Jersey:Humana Press(1996)に記載されており、これらの内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。エピトープマッピングは、市販の手段で行うことができる(すなわち、ProtoPROBE,Inc.(ウィスコンシン州ミルウォーキー))。
さらに、IGF−1Rの任意の部分に結合する抗体を製造し、この抗体を、IGF−1Rアンタゴニストとしての性能、インスリン成長因子の結合(例えば、IGF−1、IGF−2、またはIGF−1とIGF−2の両方がIGF−1Rに結合すること)を阻害する性能、IGF−1Rの内在化を促進する性能、IGF−1Rのリン酸化を阻害する性能、その下流にあるリン酸化、例えば、Aktまたはp42/44 MAPKのリン酸化を阻害する性能、または細胞増殖、移動または転移を阻害する性能によってスクリーニングすることができる。実施例に詳細に記載する方法にしたがって、上述の性質および他の性質について、抗体をスクリーニングすることができる。本発明の抗体がもつ他の機能を、本明細書の実施例に記載する他のアッセイを用いて試験することができる。
他の実施形態では、本発明は、IGF−1Rの少なくとも1つのエピトープに特定的に結合するか、または選択的に結合する抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を含む。ここで、エピトープは、配列番号2の少なくとも約4〜5個のアミノ酸、少なくとも7個、少なくとも9個、または少なくとも約15〜約30個のアミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなる。上述の配列番号2の所与のエピトープのアミノ酸は、連続的であっても線形であってもよいが、必ずしもそうでなければならないわけではない。特定の実施形態では、IGF−1Rの少なくとも1つのエピトープは、IGF−1Rの細胞外領域から作られた、細胞表面に発現する非線形エピトープ、または可溶性フラグメント(例えば、IgG Fc領域に融合しているもの)としての非線形エピトープを含むか、これらの非線形エピトープから本質的になるか、またはこれらの非線形エピトープからなる。したがって、特定の実施形態では、IGF−1Rの少なくとも1つのエピトープは、配列番号2のうち少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、約15〜約30個、または少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、95個または100個の連続したアミノ酸または非連続アミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなり、非連続アミノ酸は、タンパク質が折りたたまれることによってエピトープを形成する。
他の実施形態では、本発明は、IGF−1Rの少なくとも1つのエピトープに特定的に結合するか、または選択的に結合する抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を含む。ここで、エピトープは、上述の配列番号2の1個、2個、3個、4個、5個、6個またはそれ以上の連続したアミノ酸または非連続アミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなることに加え、標的タンパク質を改変すると、改変していないタンパク質よりもIGF−1R抗体の結合親和性が高くなるように、タンパク質を改変する別の部分、例えば、炭水化物部分を含んでもよい。あるいは、IGF−1R抗体は、改変していない形態の標的タンパク質には全く結合しない。
特定の態様では、本発明は、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、所与のモノクローナル抗体に対するKよりも小さい抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体に関する。
特定の実施形態では、本発明の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、上述のIGF−1Rまたはそのフラグメントまたは改変体の少なくとも1つのエピトープに特異的に結合する(すなわち、関連のない、無作為なエピトープに結合するよりも、上述のエピトープに容易に結合する)か、上述のIGF−1Rまたはそのフラグメントまたは改変体の少なくとも1つのエピトープに選択的に結合する(すなわち、関連するエピトープ、同様のエピトープ、同種のエピトープ、または類似のエピトープに結合するよりも上述のエピトープに容易に結合する)か、上述のIGF−1Rまたはそのフラグメントまたは改変体の特定のエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する参照抗体の結合を競合的に阻害するか、または上述のIGF−1Rまたはそのフラグメントまたは改変体の少なくとも1つのエピトープに結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、5×10−2M未満、10−2M未満、5×10−3M未満、10−3M未満、5×10−4M未満、10−4M未満、5×10−5M未満、10−5M未満、5×10−6M未満、10−6M未満、5×10−7M未満、10−7M未満、5×10−8M未満、10−8M未満、5×10−9M未満、10−9M未満、5×10−10M未満、10−10M未満、5×10−11M未満、10−11M未満、5×10−12M未満、10−12M未満、5×10−13M未満、10−13M未満、5×10−14M未満、10−14M未満、5×10−15M未満または10−15M未満である。特定の態様では、上述の抗体またはそのフラグメントは、マウスIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントよりも、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに選択的に結合する。別の特定の態様では、上述の抗体またはそのフラグメントは、1つ以上のIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメント(例えば、1つ以上の哺乳動物IGF−1Rポリペプチド)に選択的に結合しやするが、インスリン受容体(InsR)ポリペプチドには結合しない。理論によって束縛されないが、インスリン受容体ポリペプチドは、一部IGF−1Rポリペプチドと似た配列を有していることが知られており、InsRと交差反応してしまう抗体は、インビボで望ましくない副作用を与えてしまうことがある(例えば、糖代謝を妨害する)。
抗体の結合解離定数の文脈で使用する場合、用語「約」は、抗体親和性を測定するのに使用する方法に固有な偏差を考慮に入れることを可能にする。例えば、使用する装置の精度、測定サンプル数に基づく標準誤差、および丸め誤差に依存して、用語「約10−2M」は、例えば、0.05M〜0.005Mを含み得る。
特定の実施形態では、本発明の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、5×10−2−1以下、10−2−1以下、5×l0−3−1以下、またはl0−3−1以下の解離速度(k(off))で、IGF−1Rポリペプチド、またはそのフラグメントまたは改変体に結合する。あるいは、本発明の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、5×10−4−1以下、10−4−1以下、5×10−5−1以下、または10−5−1以下、5×10−6−1以下、10−6−1以下、5×10−7−1以下、または10−7−1以下の解離速度(k(off))で、IGF−1Rポリペプチド、またはそのフラグメントまたは改変体に結合する。
他の実施形態では、本発明の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、10−1−1以上、5×10−1−1以上、10−1−1以上、または5×10−1−1以上の結合速度(k(on))で、IGF−1Rポリペプチド、またはそのフラグメントまたは改変体に結合する。あるいは、本発明の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、10−1−1以上、5×10−1−1以上、10−1−1以上、または5×10−1−1以上、または10−1−1以上の結合速度(k(on))で、IGF−1Rポリペプチド、またはそのフラグメントまたは改変体に結合する。
種々の実施形態では、本明細書に記載のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、IGF−1R活性を有するアンタゴニストである。特定の実施形態では、例えば、アンタゴニストであるIGF−1R抗体が、腫瘍細胞で発現したIGF−1Rに結合すると、インスリン成長因子(例えば、IGF−1、IGF−2、またはIGF−1とIGF−2の両方)がIGF−1Rに結合するのを阻害し、IGF−1Rの内在化を促進し、それによって、シグナル伝達能力を阻害するか、IGF−1Rのリン酸化を阻害するか、シグナル伝達の下流にある分子(例えば、Aktまたはp42/44 MAPK)のリン酸化を阻害するか、または腫瘍細胞の増殖、移動または転移を阻害する。
特記しない限り、本明細書で使用するとき、抗体について記載しているときの「そのフラグメント」は、抗原結合性を保持したフラグメント(すなわち、抗原に特異的に結合する、抗体の一部分)を指す。ある実施形態では、IGF−1R抗体(例えば、本発明の抗体)は、二重特異性IGF−1R抗体であり、例えば、二重特異性抗体、ミニボディ、領域を欠いた抗体、または2個以上のエピトープ(例えば、2個以上の抗原、または同じ抗原にある2個以上のエピトープ)への結合特異性を有する融合タンパク質である。ある実施形態では、二重特異性IGF−1R抗体は、本明細書に開示する標的ポリペプチド(例えば、IGF−1R)にある少なくとも1つのエピトープに特異的な、少なくとも1つの結合領域を有する。別の実施形態では、二重特異性IGF−1R抗体は、標的ポリペプチドにある1つのエピトープに特異的な、少なくとも1つの結合領域と、薬物または毒素に特異的な少なくとも1つの標的結合領域とを有する。さらに別の実施形態では、二重特異性IGF−1R抗体は、本明細書に開示する標的ポリペプチドにあるエピトープに特異的な、少なくとも1つの結合領域と、プロドラッグに特異的な少なくとも1つの結合領域とを有する。二重特異性IGF−1R抗体は、本明細書に開示する標的ポリペプチドのエピトープに特異的な、2つの標的結合領域と、第2の標的に特異的な2つの結合領域とを有する四価抗体であってもよい。したがって、四価の二重特異性IGF−1R抗体は、それぞれの特異性について二価であり得る。
本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、当業者にとっては既知なように、1つ以上のエフェクター機能に介在する定常領域を含むことができる。例えば、抗体の定常領域に、相補的なC1要素が結合すると、補体系が活性化し得る。補体の活性化は、細胞病原体のオプソニン化および溶解にとって重要である。さらに、補体が活性化すると、炎症反応が刺激され、この事象は、自己免疫過敏にも関与する場合がある。さらに、抗体は、種々の細胞で、Fc領域を介して受容体に結合し、抗体のFc領域にあるFc受容体結合部位は、細胞のFc受容体(FcR)に結合する。異なる種類の抗体に特異的な多くのFc受容体が存在する(IgG(γ受容体)、IgE(ε受容体)、IgA(α受容体)およびIgM(μ受容体)を含む)。抗体が、細胞表面でFc受容体に結合すると、それは、抗体でコーティングされた粒子の飲み込みおよび破壊、免疫複合体のクリアランス、抗体でコーティングされた標的細胞をキラー細胞で溶解(抗体依存性の、細胞が介在する細胞毒性、すなわちADCCと呼ばれる)、炎症メディエーターの放出、胎盤通過、および免疫グロブリンの産生制御を含む、重要で多様な多くの生体反応を引き起こす。
したがって、本発明の特定の実施形態は、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を含み、ここで、免疫原性はほぼ同じの改変していない全抗体と比較して、望ましい生化学的特性(例えば、エフェクター機能の低下、非共有結合による二量化能、腫瘍部位に局在化する性能、血清での半減期短縮、または血清での半減期延長)を提供するように、1つ以上の定常領域の少なくとも一部のフラクションが失われているか、または改変されている。例えば、本明細書に記載の診断方法および治療方法で使用する特定の抗体は、免疫グロブリン重鎖に似たポリペプチド鎖を含むが、1つ以上の重鎖領域の少なくとも一部分を欠いた、領域を欠いた抗体である。例えば、特定の抗体では、改変した抗体の1つの定常領域が全体的に失われ、例えば、CH2領域のすべてまたは一部分が失われる。他の実施形態では、本明細書に記載の診断方法および治療方法で使用する特定の抗体は、グリコシル化をしないように改変された定常領域(例えば、IgG4重鎖定常領域)を有する(本明細書の他の部分では、「agly」抗体と称する)。理論によって束縛されないが、「agly」抗体は、インビボでの安全性および安定性が改良されていると考えられる。
本明細書に記載の特定のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体では、Fc部分は、当該技術分野で既知の技術を用い、エフェクター効果が低下するように変異されていてもよい。例えば、定常領域の欠失または不活化(点変異または他の手段による)によって、循環抗体の改変体へのFc受容体の結合が低下し、それによって、腫瘍の局在化が高めることができる。他の場合、本発明にしたがって定常領域を適切に改変すると、補体結合を抑え、血清での半減期を短くし、結合した細胞毒の非特異的な結合を減らすことができる。定常領域を改変する他の方法を利用し、抗原の特異性または抗体の可とう性を高めることによって、局在化を高めるジスルフィド結合を改変してもよいし、またはオリゴ糖部分を改変してもよい。得られた生理学的プロフィール、バイオアベイラビリティ、および改変による他の生化学効果(例えば、腫瘍の局在化、生体内分布および血清での半減期)を容易に測定することができ、過度な実験を行うことなく、周知の免疫技術で定量化することができる。
本発明のIGF−1R抗体を改変した形態、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、当該技術分野で既知の技術を用い、前駆体または親抗体から作成することができる。技術の例を、本明細書で詳細に示す。
特定の実施形態では、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体の可変領域も、定常領域も完全にヒトである。全ヒト抗体は、当該技術分野で既知の技術を用いて、および本明細書に記載したように製造することができる。例えば、特定の抗原に対する全ヒト抗体は、抗原チャレンジに応答して、抗原を産生し、内因性遺伝子座が無効化するように改変されたトランスジェニック動物に抗原を投与することによって調製することができる。このような抗体を製造するのに使用可能な技術の例は、米国特許第6,150,584号、第6,458,592号、第6,420,140号に記載されている。他の技術は、当該技術分野で既知である。全ヒト抗体は、同様に、本明細書の他の箇所で詳細に記載しているように、種々のディスプレイ技術、例えば、ファージディスプレイまたは他のウイルスディスプレイシステムで製造することができる。
本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、当該技術分野で既知の技術を用いて作成または製造することができる。特定の実施形態では、抗体分子またはそのフラグメントは、「組み換えによって産生されて」おり、すなわち、組み換えDNA技術によって産生されている。抗体分子またはそのフラグメントを製造する技術の例は、本明細書の他の箇所に詳細に記載している。
本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体としては、例えば、抗体が、その同族のエピトープに特異的に結合するのを妨害しないように、任意の種類の分子が抗体に共有結合することによって改変された誘導体が挙げられる。例えば、限定されないが、改変された抗体(例えば、グリコシル化、アセチル化、ペグ化、リン酸化、アミド化、既知の保護基/ブロック基による誘導体化、タンパク質分解による開裂、細胞リガンドまたは他のタンパク質への結合など)を含む抗体誘導体が挙げられる。任意の多くの化学修飾は、限定されないが、特異的な化学的開裂、アセチル化、ホルミル化、ツニカマイシンの代謝的合成などの既知の技術によって行われてもよい。さらに、誘導体は、1個以上の標準的ではないアミノ酸を含有してもよい。
特定の実施形態では、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、治療対象の動物(例えばヒト)で、有害な免疫反応を誘発しない。ある実施形態では、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、当該技術分野で認識された技術を用い、免疫原性を低下させるように改変する。例えば、抗体は、ヒト化抗体、霊長類化抗体、脱免疫化抗体であってもよく、キメラ抗体を作成してもよい。これらの種類の抗体は、非ヒト化抗体(典型的には、マウス抗体または霊長類抗体)に由来しており、親抗体の抗原結合性を保持しているか、または実質的に保持しているが、ヒトにおいて免疫原性はより少ない。これらの抗体作成は、(a)完全な非ヒト可変領域をヒト定常領域にグラフト結合してキメラ抗体を作成する方法;(b)重要なフレームワーク残基を保持した状態、または保持していない状態で、1つ以上の非ヒト相補性決定領域(CDR)の少なくとも一部分をヒトフレームワークおよび定常領域にグラフト結合する方法;または(c)完全な非ヒト可変領域を移植するが、表面残基を交換することによって、ヒトに似た部分で「覆ってしまう」方法を含む種々の方法で達成してもよい。このような方法は、Morrisonら、Proc.Natl.Acad.Sci.81:6851−6855(1984);Morrisonら、Adv.Immunol.44:65−92(1989);Verhoeyenら、Science 239:1534−1536(1988);Padlan,Molec.Immun.28:489−498(1991);Padlan,Molec.Immun.31:169−217(1994)、および米国特許第5,585,089号、同第5,693,761号、同第5,693,762号、および同第6,190,370号に開示されており、これらの内容は全て、参照することにより本明細書に組み込まれる。。
脱免疫化によって、抗体の免疫原性を低下させることもできる。本明細書で使用するとき、用語「脱免疫化」は、T細胞エピトープを改変するように抗体を変えることを含む(例えば、WO9852976A1号、WO0034317A2号を参照)。例えば、原料抗体由来のVH配列およびVL配列を分析し、それぞれのV領域から得たヒトT細胞エピトープ「マップ」は、相補性決定領域(CDR)およびその配列内の他の鍵となる残基に対するエピトープの位置を示す。最終的な抗体の活性が変わってしまう危険性を低く保ちつつ、代替的なアミノ酸置換を特定するために、T細胞エピトープマップから得た個々のT細胞エピトープを分析する。アミノ酸置換の組み合わせを含む、代わりとなるさまざまなVH配列およびVL配列を設計し、この配列は、本明細書に開示した診断方法および治療方法で使用するさまざまな結合ポリペプチド(例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を組み込んだものであり、次いで、この配列の機能を試験する。典型的には、12〜24の抗体改変体を作成し、試験する。改変したV領域およびヒトC領域を含む、完全な重鎖および軽鎖の遺伝子を発現ベクターにクローン化し、その後、全抗体を産生させるために、プラスミドを細胞株に導入する。次いで、この抗体を適切な生化学アッセイおよび生物アッセイで比較し、最適な改変体を特定する。
本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を、当該技術分野で既知の任意の好適な方法で作成することができる。目的の抗原に対するポリクローナル抗体を、当該技術分野で周知のさまざまな手順で作成することができる。例えば、IGF−1R抗体、例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体、または免疫特異的なフラグメントを、種々の宿主動物(限定されないが、ウサギ、マウス、ラット、ニワトリ、ハムスター、ヤギ、ロバなど)に投与し、抗原に特異的なポリクローナル抗体を含有する血清を産生してもよい。種々のアジュバントを使用し、宿主の種類に応じて、免疫反応を高めてもよい。アジュバントの例としては、限定されないが、Freundアジュバント(完全および不完全)、水酸化アルミニウムのような鉱物のゲル、表面活性基質、例えば、リゾレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、ペプチド、油エマルション、キーホールリンペットヘモシアニン、ジニトロフェノール、および有用な可能性を秘めたヒトアジュバント、例えば、BCG(bacille Calmette−Guerin)およびCorynebacterium parvumが挙げられる。このようなアジュバントは、当該技術分野でよく知られている。
モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ、組み換えおよびファージディスプレイ技術の使用、またはこれらの組み合わせを使用することを含む、当該技術分野で既知の多くの技術で調製することができる。例えば、モノクローナル抗体は、当該技術分野で既知の技術および以下の文献の教示を含むハイブリドーマ技術を用いて製造することができる。例えば、Harlowら、Antibodies:A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2nd ed. (1988); Hammerling et al., in:Monoclonal Antibodies and T−Cell Hybridomas Elsevier、N.Y.、563−681(1981)(この参考文献の内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。用語「モノクローナル抗体」は、本明細書で使用するとき、ハイブリドーマ技術で製造された抗体に限定されない。用語「モノクローナル抗体」は、任意の真核細胞クローン、原核細胞クローン、またはファージクローンを含む1個のクローンに由来する抗体を指し、製造される方法は問わない。したがって、用語「モノクローナル抗体」は、ハイブリドーマ技術で製造された抗体に限定されない。モノクローナル抗体は、エピトープ認識領域を増やすために、IGF−1Rノックアウトマウスを用いて調製することができる。モノクローナル抗体は、本明細書に記載するようなハイブリドーマの使用、および組み換えファージディスプレイ技術を含む、当該技術分野で既知の多くの技術を用いて調製することができる。
当該技術分野で認識されたプロトコルを用い、一例では、関連する抗原(例えば、IGF−1R精製物、またはIGF−1Rを含む細胞または細胞抽出物)およびアジュバントを、動物に複数回皮下注射または腹腔内注射することによって、抗体を生じさせる。この免疫法は、典型的には、脾細胞またはリンパ球が活性化し、抗原反応性の抗体が産生することを含む免疫応答を誘発する。得られた抗体を動物の血清から集め、ポリクローナル調製物を得るが、多くは、均質な調製物であるモノクローナル抗体(MAb)を得るために、脾臓、リンパ節または末梢血から個々のリンパ球を単離することが望ましい。好ましくは、リンパ球は、脾臓に由来する。
この周知のプロセス(Kohlerら、Nature 256:495(1975))では、抗原を注射した哺乳動物に由来する、比較的寿命の短いリンパ球または致死性のリンパ球を、不死化した腫瘍細胞系(例えば、骨髄腫細胞系)と融合し、不死化し、B細胞を遺伝的にコードした抗体を産生可能なハイブリッド細胞、すなわち「ハイブリドーマ」を産生する。得られたハイブリッドを選択し、1種類の遺伝子株に分け、希釈し、1種類の抗体をつくるのに特異的な遺伝子を含む個々の株を再び成長させる。これらの株は、所望の抗原に対して均質な抗体を産生し、純粋な1つの系統の遺伝子を有するため、「モノクローナル」と呼ばれる。
このようにして調製したハイブリドーマ細胞を、好適な培地、好ましくは、融合していない親細胞である骨髄腫細胞の成長または生存を阻害する1種以上の基質を含有する培地に播種し、成長させる。当業者は、ハイブリドーマを作成し、選抜し、成長させるための試薬、細胞系および培地は、多くの供給業者から入手可能であり、標準的なプロトコルが十分に確立されていることを理解している。一般的に、ハイブリドーマ細胞を成長させる培地は、所望の抗原に対するモノクローナル抗体を製造するという観点でアッセイされる。好ましくは、ハイブリドーマ細胞で産生したモノクローナル抗体の結合特異性は、免疫沈降法、ラジオイムノアッセイ(RIA)または酵素免疫アッセイ(ELISA)のようなインビトロアッセイで決定する。ハイブリドーマ細胞が、所望の特異性、親和性および/または活性を有する抗体を産生することが特定されたら、クローンを限界希釈手順によってサブクローン化し、標準的な方法で成長させてもよい(Goding、Monoclonal Antibodies:Principles and Practice、Academic Press、pp59−103(1986))。さらに、サブクローンから分泌したモノクローナル抗体を、従来の精製手順(例えば、プロテイン−A、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析法または親和性クロマトグラフィー)によって、培地、腹水または血清から分離してもよいことも理解されるであろう。
特定のエピトープを認識する抗体フラグメントを、既知の技術によって作成してもよい。例えば、FabフラグメントおよびF(ab’)フラグメントは、免疫グロブリン分子を組み換え操作するか、またはパパイン(Fabフラグメントを得る)またはペプシン(F(ab’)フラグメントを作成する)のような酵素を用い、タンパク質分解によって開裂させて作成してもよい。F(ab’)フラグメントは、可変領域と、軽鎖定常領域と、重鎖のCH1領域とを含有する。
当業者は、抗体または抗体フラグメント(例えば、抗原結合部位)をコードするDNAが、ファージディスプレイライブラリのような抗体ライブラリに由来するものであってもよいことを理解するであろう。特に、抗体ライブラリのレパートリーまたはコンビナトリアル抗体ライブラリ(例えば、ヒトまたはマウス)から発現した抗原結合領域を示すために、このようなファージを利用することができる。目的の抗原に結合する抗原結合領域を発現するファージは、抗原を用いて(例えば、標識した抗原を用いるか、または固体表面またはビーズに結合または捕捉された抗体を用いて)選択し、または特定することができる。これらの方法で使用するファージは、典型的には、Fab、Fv OE DAB(軽鎖または重鎖に由来する個々のFv領域)を有するファージから発現するfd結合領域およびM13結合領域を含むか、またはファージ遺伝子IIIまたは遺伝子VIIIタンパク質のいずれかが組み換えによって融合した、ジスルフィドによって安定化したFv抗体領域を含む糸状ファージである。方法の例は、例えば、欧州特許第368 684 B1号;米国特許第5,969,108号、Hoogenboom,H.R.およびChames,Immunol.Today 21:371(2000);Nagyら、Nat.Med.8:801(2002);Huieら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 98:2682(2001);Luiら、J.Mol.Biol.315:1063(2002)に記載されており、これらの内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。種々の刊行物(例えば、Marksら、Bio/Technology 10:779−783(1992))には、大量のファージライブラリを構築するために、チェーンシャッフリング(chain shuffling)、およびコンビナトリアル感染およびインビボ組み換え法によって高親和性を有するヒト抗体の製造法が記載されている。別の実施形態では、リボソームディスプレイを、ディスプレイプラットフォームとしてバクテリオファージの代わりに用いてもよい(例えば、Hanesら、Nat.Biotechnol.18:1287(2000);Wilsonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 98:3750(2001);またはIrvingら、J.Immunol.Methods 248:31(2001)を参照)。さらに別の実施形態では、細胞表面ライブラリをスクリーニングして抗体を調べてもよい(Boderら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:10701(2000);Daughertyら、J.Immunol.Methods 243:211(2000))。上述の手順は、モノクローナル抗体を単離し、クローン化するための従来のハイブリドーマ技術にとって代わるものである。
ファージディスプレイ法では、抗体の機能的領域をファージ粒子表面に提示し、このファージ粒子は、上述の機能的領域をコードするポリヌクレオチド配列を有している。例えば、VH領域およびVL領域をコードするDNA配列を増幅するか、または他の方法で動物のcDNAライブラリ(例えば、ヒトまたはマウスのリンパ組織のcDNAライブラリ)または合成cNDAライブラリから単離する。特定の実施形態では、PCRによって、VH領域およびVL領域をコードするDNAをscFvリンカーによって接続し、ファージミドベクター(例えば、p CANTAB 6またはpComb 3 HSS)にクローン化する。このベクターをE.coliに電気穿孔し、E.coliをヘルパーファージで感染させる。この方法で使用するファージは、典型的には、fdおよびM13を含む糸状ファージであり、VH領域またはVL領域は、通常は、ファージ遺伝子IIIまたは遺伝子VIIIのいずれかが組み換えによって融合している。目的の抗原(すなわち、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメント)に結合する抗原結合領域を発現するファージは、抗原を用いて(例えば、標識した抗原を用いるか、または固体表面またはビーズに結合または捕捉された抗体を用いて)選択し、または特定することができる。
抗体を製造するのに使用可能なファージディスプレイ法のさらなる例としては、Brinkmanら、J.Immunol.Methods 182:41−50(1995);Amesら、J.Immunol.Methods 184:177−186(1995);Kettleboroughら、Eur.J.Immunol.24:952−958(1994);Persicら、Gene 187:9−18(1997);Burtonら、Advances in Immunology 57:191−280(1994);PCT出願番号PCT/GB91/01134号;PCT出願公開番号WO90/02809号;WO91/10737号;WO92/01047号;WO92/18619号;WO93/11236号;WO95/15982号;WO95/20401号;および米国特許第5,698,426号;第5,223,409号;第5,403,484号;第5,580,717号;第5,427,908号;第5,750,753号;第5,821,047号;第5,571,698号;第5,427,908号;第5,516,637号;第5,780,225号;第5,658,727号;第5,733,743号および第5,969,108号に開示されており、これらの内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
上述の引用文献に記載されているように、ファージを選択した後、ファージから得られる抗体コード領域を単離し、全抗体(ヒト抗体または任意の他の所望な抗原結合性を保持したフラグメントを含む)を作成し、任意の所望の宿主(哺乳動物の細胞、昆虫の細胞、植物細胞、酵母および微生物を含む)で発現させることができる。例えば、Fabフラグメント、Fab’フラグメントおよびF(ab’)フラグメントを組み換えによって産生する技術は、PCT出願公開番号WO92/22324号;Mullinaxら、BioTechniques 12(6):864−869(1992);およびSawaiら、AJRI 34:26−34(1995);およびBetterら、Science 240:1041−1043(1988)(この参考文献は、参照することにより本明細書に組み込まれる)に開示されている方法のような、当該技術分野で既知の方法を用いて実施することができる。
単鎖Fvおよび抗体を産生するのに使用可能な技術の例としては、米国特許第4,946,778号および第5,258,498号;Hustonら、Methods in Enzymology 203:46−88(1991);Shuら、PNAS 90:7995−7999(1993);およびSkerraら、Science 240:1038−1040(1988)に記載されている技術が挙げられる。インビボでのヒトでの抗体の使用、およびインビトロ検出アッセイを含むいくつかの使用で、キメラ抗体、ヒト化抗体またはヒト抗体を使用することが好ましい場合もある。キメラ抗体は、抗体の異なる部分が、異なる動物種に由来するものである分子であり、例えば、マウスモノクローナル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とを含む抗体である。キメラ抗体を産生する方法は、当該技術分野で既知である。例えば、Morrison、Science 229:1202(1985);Oiら、BioTechniques 4:214(1986);Gilliesら、J.Immunol.Methods 125:191−202(1989);米国特許第5,807,715号;第4,816,567号;および4,816397号を参照(この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。ヒト化抗体は、所望の抗原に結合する非ヒト種の抗体に由来する抗体分子であり、非ヒト種に由来する1つ以上の相補性決定領域(CDR)と、ヒト免疫グロブリン分子に由来するフレームワーク領域とを含む。抗原への結合性を変更する(好ましくは、高める)ために、ヒトフレームワーク領域のフレームワーク残基が、CDR供与抗体に由来する対応する残基と置換していることが多い。これらのフレームワークの置換は、例えば、CDRとフレームワーク残基との相互作用をモデリングし、抗原への結合に重要なフレームワーク残基を特定すること、および配列を比較し、特定の位置にある一般的ではないフレームワーク残基を特定することのような、当該技術分で周知の方法によって同定される(例えば、Queenら、米国特許第5,585,089号;Riechmannら、Nature 332:323(1988)を参照。この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。例えば、CDRグラフティング(欧州特許第239,400号;PCT出願公開番号WO91/09967号;米国特許第5,225,539号;第5,530,101号および第5,585,089号)、ベニアリング(veneering)またはリサーファリング(resurfacing)(欧州特許第592,106号;欧州特許第519,596号;Padlan、Molecular Immunology 28(4/5):489−498(1991);Studnickaら、Protein Engineering 7(6):805−814(1994);Roguskaら、PNAS 91:969−973(1994))およびチェーンシャッフリング(米国特許第5,565,332号)を含む、当該技術分野で既知の種々の技術を用い、抗体をヒト化することができる。
全ヒト抗体は、ヒト患者を治療するには、特に望ましい。ヒト抗体は、ヒト免疫グロブリン配列に由来する抗体ライブラリを用いる上述のファージディスプレイ法を含む、当該技術分野で既知の種々の方法で製造することができる。さらに、米国特許第4,444,887号および第4,716,111号;およびPCT出願公開WO98/46645号、WO98/50433号、WO98/24893号、第WO98/16654号、WO96/34096号、WO96/33735号およびWO91/10741号も参照(この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。
ヒト抗体は、機能的な内因性免疫グロブリンを発現することはできず、ヒト免疫グロブリン遺伝子を発現可能なトランスジェニックマウスを用いて産生することができる。例えば、ヒト免疫グロブリンの重鎖および軽鎖の遺伝子複合体を、無作為に導入してもよいし、またはマウスES細胞への相同組み換えによって導入してもよい。あるいは、ヒトの重鎖遺伝子および軽鎖遺伝子に加え、ヒトの可変領域、定常領域および多様な領域を、マウスES細胞に導入してもよい。マウス免疫グロブリンの重鎖および軽鎖の遺伝子は、相同組み換えによるヒト免疫グロブリン遺伝子座の導入とは別に、または同時に機能を失わせてもよい。特に、JH領域のホモ接合体欠失によって、内因性抗体の産生が抑えられる。改変されたES細胞の数を増やし、胚盤胞に微量注入し、キメラマウスを産生する。次いで、キメラマウスを繁殖させ、ヒト抗体を発現するホモ接合性の子孫を産生する。トランスジェニックマウスを、選択した抗原(例えば、所望の標的ポリペプチド全体または一部分)を用いて通常の様式で免疫化する。免疫化したトランスジェニックマウスから、従来のハイブリドーマ技術を用いて、所定の抗原に結合性のモノクローナル抗体を得ることができる。トランスジェニックマウスによって得られたヒト免疫グロブリンのトランス遺伝子は、B細胞分化中に再編成され、その後、クラススイッチが起こり、体細胞変異が起こる。したがって、この技術を用い、治療に有用なIgG抗体、IgA抗体、IgM抗体およびIgE抗体を産生することが可能である。ヒト抗体を産生するこの技術の概説は、Lonberg and Huszar Int.Rev.Immunol.13:65−93(1995)を参照。ヒト抗体およびヒトモノクローナル抗体を産生する技術、およびこのような抗体を産生するプロトコルのさらなる詳細は、PCT出願公開第WO98/24893号;WO96/34096号;WO96/33735号;米国特許第5,413,923号;第5,625,126号;第5,633,425号;第5,569,825号;第5,661,016号;第5,545,806号;第5,814,318号;および第5,939,598号を参照(この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。さらに、Abgenix,Inc.(カリフォルニア州フレモント)およびGenPharm(カリフォルニア州サンノゼ)のような企業と交渉し、上述の技術と似た技術を用い、所定の抗原に対するヒト抗体を得ることができる。
所定のエピトープを認識する全ヒト抗体を、「誘導選択(guided selection)」と呼ばれる技術を用いて作成することができる。このアプローチでは、所定の非ヒトモノクローナル抗体(例えばマウス抗体)を使用し、同じエピトープを認識する全ヒト抗体の選択を誘導する(Jespersら、Bio/Technology 12:899−903(1994)。さらに、米国特許第5,565,332号も参照)。
さらに、本発明の標的ポリペプチドに対する抗体を使用し、当該技術分野で周知の技術を用い、標的ポリペプチドを「模倣する」抗イディオタイプ抗体を作成することができる(例えば、Greenspan & Bona,FASEB J.7(5):437−444(1989)およびNisinoff,J.Immunol.147(8):2429−2438(1991)を参照)。例えば、本発明のポリペプチドに結合するか、ポリペプチドのマルチマー化および/または本発明のポリペプチドがリガンドに結合することを競合的に阻害するか、またはアロステリック効果によって阻害する抗体を使用し、ポリペプチドのマルチマー化および/または結合領域を「模倣する」抗イディオタイプを作成し、その結果、ポリペプチドおよび/またはそのリガンドに結合し、中和することができる。このような中和能を有する抗イディオタイプまたは抗イディオタイプのFabフラグメントを、ポリペプチドを中和する治療法に使用することができる。例えば、このような抗イディオタイプ抗体を使用し、所望の標的ポリペプチドおよび/またはそのリガンド/受容体に結合し、その生体活性を失わせることができる。
別の実施形態では、所望のモノクローナル抗体をコードするDNAを、従来の手順を用いて簡単に単離し、配列決定することができる(例えば、マウス抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合可能なオリゴヌクレオチドプローブを用いる)。単離し、サブクローン化したハイブリドーマ細胞は、このDNAの好ましい供給源として役立つ。単離したら、DNAを発現ベクターに入れてよく、真核宿主細胞または原核宿主細胞(例えば、限定されないが、E.coli細胞、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、または免疫グロブリンを産生しないそれ以外の骨髄腫細胞)にトランスフェクトする。より特定的には、本明細書に参照することにより組み込まれるNewmanら、米国特許第5,658,570号(1995年1月25日出願)に記載されるような抗体を製造するために、単離したDNA(本明細書で記載したように合成してもよい)を使用し、定常領域および可変領域の配列をクローン化してもよい。本質的には、この操作は、RNAの所定の細胞からの抽出、cDNAへの変換、およびIg特異的なプライマーを用いたPCRによる増幅をもたらす。この目的に好適なプライマーは、米国特許第5,658,570号にも記載されている。以下にさらに詳細に記載するように、免疫グロブリンを臨床的および商業的に提供するために、所望の抗体を発現するように形質転換した細胞を、比較的大量に成長させてもよい。
ある実施形態では、本発明のIGF−1R抗体は、抗体分子の重鎖または軽鎖にCDRを少なくとも1箇所含む。別の実施形態では、本発明のIGF−1R抗体は、1種以上の抗体分子に由来する、少なくとも2箇所のCDRを含む。別の実施形態では、本発明のIGF−1R抗体は、1種以上の抗体分子に由来する、少なくとも3箇所のCDRを含む。別の実施形態では、本発明のIGF−1R抗体は、1種以上の抗体分子に由来する、少なくとも4箇所のCDRを含む。別の実施形態では、本発明のIGF−1R抗体は、1種以上の抗体分子に由来する、少なくとも5箇所のCDRを含む。別の実施形態では、本発明のIGF−1R抗体は、1種以上の抗体分子に由来する、少なくとも6箇所のCDRを含む。少なくとも1箇所のCDRを含み、目的のIGF−1R抗体に含まれる抗体分子の例を本明細書に記載している。
特定の実施形態では、重鎖および/または軽鎖の可変領域のアミノ酸配列を調査し、当該技術分野で周知の方法によって、相補性決定領域(CDR)の配列を特定してもよい(例えば、他の重鎖可変領域および軽鎖可変領域の既知のアミノ酸配列と比較し、配列の超可変性を決定する)。一般的な組み換えDNA技術を用い、1つ以上のCDRをフレームワーク領域に挿入してもよい(例えば、ヒトフレームワーク領域に挿入し、非ヒト抗体をヒト化する)。フレームワーク領域は、天然のものであっても、またはコンセンサスフレームワーク領域であってもよく、好ましくは、ヒトフレームワーク領域である(例えば、ヒトフレームワーク領域のリストは、Chothiaら、J.Mol.Biol.278:457−479(1998)を参照)。好ましくは、フレームワーク領域とCDRとを組み合わせて作成したポリヌクレオチドは、所望のポリペプチド(例えばIGF−1R)の少なくとも1つのエピトープに特異的に結合する抗体をコードする。好ましくは、1つ以上のアミノ酸置換を、フレームワーク領域内で実施してよく、好ましくは、このアミノ酸置換によって、抗原への抗体の結合性が高まる。さらに、この方法を使用し、鎖内ジスルフィド結合に関与する1つ以上の可変領域にあるシステイン残基のアミノ酸を置換するか、または欠失させ、1つ以上の鎖内ジスルフィド結合を欠いた抗体分子を作成してもよい。ポリヌクレオチドに対する他の改変も本発明に包含され、当該技術分野の技術の範囲内である。
さらに、適切な抗原特異性を有するマウス抗体分子に由来する遺伝子を、適切な生体活性を有するヒト抗体分子に由来する遺伝子とともにスプライシングする、「キメラ抗体」を産生するために開発された技術を使用することができる(Morrisonら、Proc.Natl.Acad.Sci.81:851−855(1984);Neubergerら、Nature 312:604−608(1984);Takedaら、Nature 314:452−454(1985))。本明細書で使用するとき、キメラ抗体は、異なる部分が、異なる動物種に由来するものである分子であり、例えば、マウスモノクローナル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とを含む抗体(例えば、ヒト化抗体)である。
あるいは、単鎖抗体を産生するために開発された技術(米国特許第4,694,778号;Bird,Science 242:423−442(1988);Hustonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883(1988);およびWardら、Nature 334:544−554(1989))を適用し、単鎖抗体を産生することができる。単鎖抗体は、Fv領域の重鎖フラグメントおよび軽鎖フラグメントをアミノ酸架橋で結合し、単鎖抗体を得ることによって作成される。E coliの機能的なFv領域をアセンブリする技術を使用してもよい(Skerraら、Science 242:1038−1041(1988))。
本発明のさらに他の実施形態は、内因性免疫グロブリンを産生することができないトランスジェニック動物(例えば、マウス)で、ヒト抗体または実質的にヒトである抗体を作成することを含む(例えば、米国特許第6,075,181号、第5,939,598号、第5,591,669号および第5,589,369号を参照、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。例えば、キメラ変異マウスおよび生殖細胞系変異マウスにおける、抗体の重鎖結合領域のホモ接合体欠失によって、内因性抗体の産生が完全に阻害されることが記載されている。ヒト免疫グロブリン遺伝子アレイを上述のような生殖細胞系変異マウスに移すと、抗体チャレンジの際にヒト抗体が産生する。SICDマウスを用いてヒト抗体を作成する別の好ましい手段は、米国特許第5,811,524号に開示されており、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。これらのヒト抗体に関連する遺伝物質を本明細書に記載のように単離し、操作してもよいことが理解されるであろう。
組み換え抗体を作成するのにきわめて効果的な別の手段は、Newman、Biotechnology 10:1455−1460(1992)に開示されている。特に、この技術によって、サル可変領域とヒト定常領域とを含む霊長類化抗体が得られる。この参考文献の内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。さらに、この技術は、同一出願人による米国特許第5,658,570号、第5,693,780号および第5,756,096号にも記載されており、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
別の実施形態では、リンパ球を、マイクロマニピュレーションおよび単離された可変領域によって選択することができる。例えば、末梢血の単核細胞を免疫化した哺乳動物から単離し、インビトロで約7日間培養することができる。この培養物をスクリーニングし、このスクリーニング基準を満たす特異的なIgGを調べることができる。ポジティブウェルから得た細胞を単離することができる。個々のIgを産生するB細胞をFACSで単離するか、または相補性による溶血プラークアッセイで特定することによって単離することができる。Igを産生するB細胞を、管でマイクロマニピュレーションし、VH遺伝子およびVL遺伝子を、例えばRT−PCRを用いて増幅させることができる。VH遺伝子およびVL遺伝子を、抗体発現ベクターにクローン化し、細胞(例えば、真核細胞または原核細胞)に移して発現させることができる。
あるいは、当業者に周知の技術を用い、抗体を産生する細胞株を選択し、培養してもよい。このような技術は、種々の実験マニュアルおよび主要な刊行物に記載されている。この観点で、以下に記載する本発明で使用するのに好適な技術は、Current Protocols in Immunology、Coliganら編、Green Publishing Associates and Wiley−Interscience、John Wiley and Sons、New York(1991)に記載されており、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる(補足事項を含む)。
本発明の抗体は、抗体合成分野で既知の任意の方法によって製造することができ、特に、化学合成によって、好ましくは、本明細書に記載の組み換え発現技術によって製造することができる。
ある実施形態では、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、1つ以上の領域が部分的または完全に失われた(「領域を欠いた抗体」)合成定常領域を含む。特定の実施形態では、適合するように改変された抗体は、CH2領域が完全に除去された(△CH2構築物)、領域を欠いた構築物または改変体を含む。他の実施形態では、短い結合ペプチドを、上述の除去された領域の代わりに使い、可変領域の可とう性および移動の自由度を上げてもよい。当業者は、CH2領域が、抗体の異化速度を制御するという性質によって、このような構築物が特に好ましいことを理解するであろう。領域を欠いた構築物は、IgGヒト定常領域をコードするベクターを用いて誘導され得る(例えば、WO02/060955A2号およびWO02/096948A2号)。このベクターは、CH2領域を欠き、領域を欠いたIgG定常領域を発現するベクターを提供するように遺伝子操作される。
特定の実施形態では、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、ミニボディである。ミニボディは、当該技術分野で記載の方法を用いて製造することができる(例えば、米国特許第5,837,821号またはWO94/09817A1号を参照)。
ある実施形態では、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、モノマーサブユニット間の会合が可能な限り、いくつかのアミノ酸または1個のアミノ酸を欠いているか、または置換された免疫グロブリン重鎖を含む。例えば、CH2領域の所定領域にある1個のアミノ酸の変異でも、Fc結合性を大幅に低下させ、腫瘍の局在化を高めるのに十分な場合がある。同様に、制御されるべきエフェクター機能(例えば、相補性結合)を制御する1つ以上の定常領域の一部分が単純に失われていることも望ましい場合がある。このような定常領域の部分的な欠失によって、目的のインタクトな定常領域に関連する他の望ましい機能はそのままで、抗体の所定の性質(血清での半減期)が高められ得る。さらに、暗に示されているように、開示した抗体の定常領域は、1つ以上のアミノ酸の変異または置換によって合成され、得られた構築物のプロフィールを高め得る。この観点で、改変された抗体の構造および免疫プロフィールを実質的に維持したままで、保存された結合部位(例えば、Fc結合)によって付与される活性を失わせ得る。さらにほかの実施形態は、1個以上のアミノ酸を定常領域に付加し、エフェクター機能のような望ましい特性を高めるか、または細胞毒素または炭水化物への結合力を高めたものである。このような実施形態では、所定の定常領域に由来する特定の配列を挿入するか、または複製することが望ましい場合がある。
さらに、本発明はまた、本明細書に記載の抗体分子(例えば、VH領域および/またはVL領域)の改変体(誘導体を含む)を含むか、これらの物質から本質的になるか、またはこれらの物質からなる抗体を提供する。ここで、抗体または抗体フラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントまたは改変体に免疫特異的に結合する。当業者に既知の標準的な技術を用い、IGF−1R抗体をコードするヌクレオチド配列に変異(限定されないが、アミノ酸置換が起こる、部位特異的な変異およびPCRによる変異)を導入することができる。好ましくは、改変体(誘導体を含む)は、参照VH領域のVH−CDR1、VH−CDR2、VH−CDR3、VL領域のVL−CDR1、VL−CDR2またはVL−CDR3に対してアミノ酸の置換が50個未満、40個未満、30個未満、25個未満、20個未満、15個未満、10個未満、5個未満、4個未満、3個未満、または2個未満のアミノ酸をコードする。「アミノ酸の同類置換」は、アミノ酸残基が、同様の電荷を有する側鎖を有するアミノ酸残基と置換されたものである。同じ電荷を側鎖に有するアミノ酸残基は、当該技術分野で定義されている。この分類には、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、電荷をもたない極性側鎖有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β−分枝を有する側鎖を有するアミノ酸(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が含まれる。あるいは、コード配列全体または一部分に、無作為に変異が導入されてもよく(例えば、飽和突然変異誘発)、得られた変異体の生体活性をスクリーニングし、活性(例えば、IGF−1Rポリペプチドに結合する能力)を保持した変異体を特定することができる。
例えば、抗体分子のフレームワーク領域のみ、または抗体分子のCDR領域にのみ、変異を導入することが可能である。導入された変異は、サイレント変異であってもよく、中立的なミスセンス変異であってもよく(すなわち、抗体が抗原に結合する能力が全くないか、ほとんどない)、実際に、いくつかの変異は、アミノ酸配列を全く変えない。これらの種類の変異は、コドンの用法を最適化するか、またはハイブリドーマの抗体産生を高めるのに有用な場合がある。コドンを最適化した、本発明のIGF−1R領域をコードするコード領域は、本明細書の他の部分に開示している。あるいは、中立的ではないミスセンス変異は、抗体が抗原に結合する能力を変え得る。ほとんどのサイレント変異および中立的なミスセンス変異の位置は、フレームワーク領域内にある可能性が高く、一方、ほとんどの中立的ではないミスセンス変異は、CDR内にある可能性が高いが、必ずそうでなければならないというわけではない。当業者は、例えば、抗原への結合活性を変更しないか、または結合活性を変更する(例えば、抗体への結合活性を高めるか、または抗体特異性を変える)といった所望の性質を有する変異分子を設計し、試験することができる。突然変異させた後、コードされたタンパク質を通常の方法で発現させることができ、このコードされたタンパク質の機能的活性および/または生体活性(例えば、IGF−1Rポリペプチドの少なくとも1つのエピトープに免疫特異的に結合する能力)を、本明細書に記載の技術を用いて決定することができ、当該技術分野で既知の技術を一般的な方法で改変することによって決定することができる。
(IV.IGF−1R抗体をコードするポリヌクレオチド)
さらに、本発明は、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体をコードする核酸分子も提供する。
ある実施形態では、本発明は、免疫グロブリン重鎖可変領域(VH)をコードする核酸を含むか、この核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなる、ポリヌクレオチドの単離物を提供する。ここで、重鎖可変領域の少なくとも1箇所のCDR、または重鎖可変領域のの少なくとも2個のVH−CDRが、本明細書に開示したモノクローナルIGF−1R抗体に由来する重鎖のVH−CDR1、VH−CDR2またはVH−CDR3の参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%または95%同一である。あるいは、VHのVH−CDR1領域、VH−CDR2領域およびVH−CDR3領域は、本明細書に開示したモノクローナルIGF−1R抗体に由来する重鎖のVH−CDR1、VH−CDR2またはVH−CDR3の参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%または95%同一である。したがって、この実施形態によれば、本発明の重鎖可変領域は、表5に示したポリペプチド配列に関連するVH−CDR1ポリペプチド配列、VH−CDR2ポリペプチド配列またはVH−CDR3ポリペプチド配列を有する。
(表5)参照VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列*
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*Kabatシステムで決定した(上述)。
N=ヌクレオチド配列、P=ポリペプチド配列。
当該技術分野で知られているように、2個のポリペプチド間または2個のポリヌクレオチド間の「配列同一性」は、片方のポリペプチドまたはポリヌクレオチドのアミノ酸配列または核酸配列と、第2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドの配列とを比較することによって決定される。本明細書で記載する場合、任意の特定のポリペプチドが、別のポリペプチドと少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%同一であることは、当該技術分野で既知の方法およびコンピュータプログラム/ソフトウェアを用いて決定することができる(例えば、限定されないが、BESTFITプログラム(Wisconsin Sequence Analysis Package、Version 8 for Unix, Genetics Computer Group、University Research Park,575 Science Drive,Madison,WI 53711))。BESTFITは、SmithおよびWaterman、Advances in Applied Mathematics 2:482−489(1981)の局所同一性アルゴリズムを使用し、2個の配列間の同一性が最も良好な部分を見つける。特定の配列が、例えば、本発明の参照配列と95%同一であることを決定するために、BESTFITまたは任意のほかの配列アラインメントプログラムを用いる場合、言うまでもなく、参照ポリペプチド配列の全長にわたって同一性の%を算出し、参照配列の全アミノ酸数の5%までの同一性ギャップを許容するようにパラメーターを設定する。
特定の実施形態では、上述のポリペプチドがコードするVHを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。特定の実施形態では、VHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、このヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列を変えることなく、配列が変更されている。例えば、所与の種でのコドン使用頻度を改良し、スプライス部分を除去するか、または制限酵素部位を除去するように、この配列が変更されてもよい。このような配列最適化法は、実施例に記載されており、周知であり、当業者が一般的に実施している方法である。
別の実施形態では、本発明は、表5に示すVH−CDR1、VH−CDR2またはVH−CDR3と同一のポリペプチド配列を有する、免疫グロブリン重鎖可変領域(VH)VH−CDR1、VH−CDR2またはVH−CDR3をコードする核酸を含むか、この核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなる、ポリヌクレオチドの単離物を提供する。特定の実施形態では、このポリヌクレオチドがコードするVHを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のポリヌクレオチドがコードするVHを含むか、またはこのVHから本質的になるか、またはこのVHからなる抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合するか、またはこのようなモノクローナル抗体または抗体フラグメントが、IGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のポリヌクレオチドがコードするVHを含むか、またはこのVHから本質的になるか、またはこのVHからなる抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、または選択的に結合し、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合するか、または選択的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)は、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である。
別の実施形態では、本発明は、免疫グロブリンの軽鎖可変領域(VL)を含むか、VLから本質的になるか、VLからなる、ポリヌクレオチドの単離物を提供する。ここで、軽鎖可変領域の少なくとも1箇所のVL−CDR、または軽鎖可変領域の少なくとも2個のVL−CDRが、本明細書に開示したモノクローナルIGF−1R抗体に由来する軽鎖のVL−CDR1、VL−CDR2またはVL−CDR3の参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%または95%同一である。あるいは、VLのVL−CDR1領域、VL−CDR2領域およびVL−CDR3領域は、本明細書に開示したモノクローナルIGF−1R抗体に由来する軽鎖のVL−CDR1、VL−CDR2またはVL−CDR3の参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%または95%同一である。したがって、この実施形態によれば、本発明の軽鎖可変領域は、表6に示したポリペプチド配列に関連するVL−CDR1ポリペプチド配列、VL−CDR2ポリペプチド配列またはVL−CDR3ポリペプチド配列を有する。
(表6)参照VL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3のアミノ酸配列*
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*Kabatシステムで決定した(上述)。
PN=ポリヌクレオチド配列、PP=ポリペプチド配列。
特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVLを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
別の実施形態では、本発明は、免疫グロブリン軽鎖可変領域(VL)をコードする核酸を含むか、この核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなる、ポリヌクレオチドの単離物を提供する。ここで、VL−CDR1領域、VL−CDR2領域またはVL−CDR3領域が、表6に示すVL−CDR1、VL−CDR2またはVL−CDR3と同一である。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVLを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
さらなる態様では、本発明は、免疫グロブリン軽鎖可変領域(VL)をコードする核酸を含むか、この核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなる、ポリヌクレオチドの単離物を提供する。ここで、VL−CDR1領域、VL−CDR2領域およびVL−CDR3領域は、表6に示すVL−CDR1、VL−CDR2またはVL−CDR3をコードするヌクレオチド配列と同じヌクレオチド配列によってコードされる。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVLを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のポリヌクレオチドがコードするVLを含むか、このVLから本質的になるか、またはこのVLからなる、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合するか、またはこのようなモノクローナル抗体または抗体フラグメントが、IGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のポリヌクレオチドがコードするVLを含むか、このVLから本質的になるか、またはこのVLからなる、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、または選択的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合するか、または選択的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)は、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である。
さらなる実施形態では、本発明は、配列番号4、9、14、20、26、32、38、43、48、53、58および63からなる群から選択される参照VHポリペプチド配列と、少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一であるVHをコードする核酸を含むか、またはこの核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVHを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
別の態様では、本発明は、配列番号4、9、14、20、26、32、38、43、48、53、58および63からなる群から選択されるポリペプチド配列を有するVHをコードする核酸配列を含むか、またはこの核酸配列から本質的になるか、またはこの核酸配列からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVHを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
さらなる実施形態では、本発明は、配列番号3、8、13、18、19、24、25、30、31、36、37、42、47、52、57および62からなる群から選択される参照核酸配列と、少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一であるVHをコードする核酸を含むか、またはこの核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVHを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
別の態様では、本発明は、本発明のVHをコードする核酸配列を含むか、またはこの核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。ここで、VHのアミノ酸配列は、配列番号4、9、14、20、26、32、38、43、48、53、58および63からなる群から選択される。さらに、本発明は、本発明のVHをコードする核酸配列を含むか、またはこの核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。ここで、この核酸の配列は、配列番号3、8、13、18、19、24、25、30、31、36、37、42、47、52、57および62からなる群から選択される。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVHを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のポリヌクレオチドがコードするVHを含むか、このVHから本質的になるか、またはこのVHからなる、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合するか、またはこのようなモノクローナル抗体または抗体フラグメントが、IGF−1Rに結合するのを競合的に阻害するか、またはこのようなモノクローナル抗体が、IGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のポリヌクレオチドがコードするVHを含むか、またはこのVHから本質的になるか、またはこのVHからなる抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、または選択的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合するか、または選択的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)は、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である。
さらなる実施形態では、本発明は、配列番号68、73、78、83、88、93、98、103、108、113および118からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む参照VLポリペプチド配列と、少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一であるVLをコードする核酸を含むか、またはこの核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。さらなる実施形態では、本発明は、配列番号67、72、77、82、87、92、97、102、107、112および117からなる群から選択される核酸配列と、少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一であるVLをコードする核酸を含むか、またはこの核酸から本質的になるか、またはこの核酸からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVLを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
別の態様では、本発明は、配列番号68、73、78、83、88、93、98、103、108、113および118からなる群から選択されるポリペプチド配列を有するVLをコードする核酸配列を含むか、またはこの核酸配列から本質的になるか、またはこの核酸配列からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。さらに、本発明は、本発明のVLをコードする、配列番号67、72、77、82、87、92、97、102、107、112および117からなる群から選択される核酸配列を含むか、またはこの核酸配列から本質的になるか、またはこの核酸配列からなるポリヌクレオチドの単離物を含む。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVLを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のポリヌクレオチドがコードするVLを含むか、またはこのVLから本質的になるか、またはこのVLからなる抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合するか、またはこのようなモノクローナル抗体または抗体フラグメントが、IGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のポリヌクレオチドがコードするVLを含むか、またはこのVLから本質的になるか、またはこのVLからなる抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、選択的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合するか、選択的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)は、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である。
上述のいずれのポリヌクレオチドも、例えば、コードされたポリペプチド、本明細書に記載の抗体の定常領域、または本明細書に記載の他の異種ポリペプチドを分泌させるシグナルペプチドをコードする、さらなる核酸を含んでもよい。
さらに、本明細書の他の部分に記載しているように、本発明は、上述の1つ以上のポリヌクレオチドを含むポリペプチドを含む組成物を含む。ある実施形態では、本発明は、第1のポリヌクレオチドと、第2のポリヌクレオチドとを含む組成物を含み、第1のポリヌクレオチドは、本明細書に記載のVHポリペプチドをコードし、第2のポリヌクレオチドは、本明細書に記載のVLポリペプチドをコードする。特に、VHポリヌクレオチドおよびVLポリヌクレオチドを含むか、これらのポリヌクレオチドから本質的になるか、またはこれらのポリペプチドからなる組成物。ここで、VHポリヌクレオチドおよびVLポリヌクレオチドは、それぞれ、配列番号4および68、8および73、14および78、20および83、26および88、32および93、38および98、43および103、48および108、53および103、58および113、ならびに63および118からなる群から選択される参照VLおよび参照VLポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一なポリペプチドをコードする。または、それぞれ、配列番号3および67、8および72、13および77、18および77、19および82、24および82、25および87、30および87、31および92、36および92、37および97、42および102、47および107、58および102、57および112、ならびに62および117からなる群から選択される参照VLおよび参照VL核酸配列と少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一なVLポリヌクレオチドを含むか、これらのポリヌクレオチドから本質的になるか、またはこれらのポリペプチドからなる組成物。特定の実施形態では、上述のポリヌクレオチドがコードするVHおよびVLを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、またはIGF−1Rに選択的に結合する。
さらに、本発明は、他の部分で記載したような、本発明のポリヌクレオチドのフラグメントも含む。融合ポリヌクレオチド、Fabフラグメントおよび他の誘導体をコードするポリヌクレオチドも、本発明の想定内である。
このポリヌクレオチドは、当該技術分野で既知の任意の方法で製造されてもよい。例えば、抗体のヌクレオチド配列が既知の場合、抗体をコードするポリヌクレオチドを、化学合成によって得たオリゴヌクレオチドからアセンブリしてもよく(例えば、Kutmeierら、BioTechniques 17:242(1994)に記載)、簡単に説明すると、抗体をコードする配列の一部分を含有するオーバーラッピングオリゴヌクレオチドを合成する工程と、このオリゴヌクレオチドをアニーリングし、接続する工程と、接続したオリゴヌクレオチドをPCRによって増幅させる工程とを含む。
あるいは、IGF−1R抗体をコードするポリヌクレオチド、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、好適な供給源から得た核酸から作成してもよい。特定の抗体をコードする核酸を含有するクローンは入手できないが、抗体分子の配列は分かっている場合、この抗体をコードする核酸を化学合成してもよく、または好適な供給源(例えば、抗体cDNAライブラリ、またはこのライブラリから作成したcDNAライブラリ、またはこの抗体または他のIGF−1R抗体を発現する任意の組織または細胞(例えば、抗体を発現するように選択されたハイブリドーマ細胞)から単離した核酸、好ましくは、poly A+RNA)から、上述の3’末端および5’末端にハイブリダイズ可能な合成プライマーを用いたPCR増幅によって得てもよいし、特定の遺伝子配列に特異的なオリゴヌクレオチドプローブを用いてクローン化し、例えば上述の抗体または他のIGF−1R抗体をコードするDNAライブラリから得たcDNAクローンを特定することによって得てもよい。PCRによって作成された、増幅された核酸を、当該技術分野で周知の任意の方法を用い、この核酸を複製可能なクローン化ベクターへクローン化してもよい。
IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体のヌクレオチド配列および対応するアミノ酸配列を決定したら、ヌクレオチド配列を操作する技術分野で周知の方法(例えば、組み換えDNA技術、部位特異的な変異、PCRなど)を用い、そのヌクレオチド配列を操作し(例えば、Sambrookら、Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2d Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,N.Y.(1990)およびAusubelら編、Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,NY(1998)に記載されている方法を参照(この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる))、異なるアミノ酸配列を有する抗体を作成してもよい(例えば、アミノ酸の置換、欠失および/または挿入を行う)。
IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体をコードするポリヌクレオチドは、任意のポリリボヌクレオチドまたはポリデオキシリボヌクレオチドで構成されていてもよく、改変されたRNAまたはDNAであってもよく、改変されていないRNAまたはDNAであってもよい。例えば、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体をコードするポリヌクレオチドは、単鎖DNAおよび二本鎖DNA、単鎖領域と二本鎖領域との混合物であるDNA、単鎖RNAおよび二本鎖RNA、単鎖領域と二本鎖領域との混合物であるRNA、DNAとRNAとを含むハイブリッド分子で構成されていてもよく、このハイブリッド分子は、単鎖であってもよく、さらに典型的には二本鎖であってもよく、単鎖領域と二本鎖領域との混合物であってもよい。それに加え、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体をコードするポリヌクレオチドは、RNAまたはDNAを含むか、またはRNAとDNAとの両方を含む三本鎖領域で構成されていてもよい。IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体をコードするポリヌクレオチドは、安定性または他の理由のために、1箇所以上の改変された塩基を含有していてもよく、または改変されたDNA骨格またはRNA骨格を含有していてもよい。「改変された」塩基としては、例えば、トリチル化塩基、およびイノシンのような一般的ではない塩基が挙げられる。DNAおよびRNAに対し、種々の改変がなされ得る。このように、「ポリヌクレオチド」は、化学的に改変された形態、酵素によって改変された形態、または代謝によって改変された形態を包含する。
免疫グロブリン(例えば、免疫グロブリンの重鎖部分または軽鎖部分)に由来するポリペプチドの非天然改変体をコードするポリヌクレオチドの単離物は、免疫グロブリンのヌクレオチド配列に対し、1個以上のヌクレオチドの置換、付加または欠失を導入し、1個以上の置換、付加または欠失が、コードされるタンパク質に導入されることによって作成してもよい。突然変異は、部位特異的な変異およびPCRによる変異のような標準的な技術によって導入してもよい。好ましくは、アミノ酸の同類置換は、1つ以上の非必須アミノ酸残基で行われる。
(V.IGF−1R抗体のポリペプチド)
本発明は、IGF−1R抗体を構成するポリペプチドの単離物、このポリペプチドをコードするポリヌクレオチドにも関する。本発明のIGF−1R抗体は、ポリペプチド(例えば、免疫グロブリン分子に由来するIGF−1Rに特異的な抗原結合部位をコードするアミノ酸配列)を含む。所定のタンパク質「に由来する」ポリペプチドまたはアミノ酸配列は、特定のアミノ酸配列を有するポリペプチドの起源が何であるかを示す。特定の場合、特定のポリペプチド原料または原料のアミノ酸配列に由来するポリペプチドまたはアミノ酸の配列は、原料の配列またはその一部分と本質的に同一のアミノ酸配列を有し、この部分は、少なくとも10〜20アミノ酸、少なくとも20〜30アミノ酸、または少なくとも30〜50アミノ酸で構成されているか、または当業者が、他の方法を用いて、原料の配列に由来することを同定可能であるかずのアミノ酸で構成される。
ある実施形態では、本発明は、免疫グロブリンの重鎖可変領域(VH)を含むか、VHから本質的になるか、またはVHからなるポリペプチドの単離物を提供する。ここで、重鎖可変領域の少なくとも1箇所のVH−CDR、または重鎖可変領域の少なくとも2箇所のVH−CDRが、本明細書に開示したモノクローナルIGF−1R抗体に由来する重鎖のVH−CDR1、VH−CDR2またはVH−CDR3の参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%または95%同一である。あるいは、VHのVH−CDR1領域、VH−CDR2領域およびVH−CDR3領域は、本明細書に開示したモノクローナルIGF−1R抗体に由来する重鎖のVH−CDR1、VH−CDR2またはVH−CDR3の参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%または95%同一である。このように、この実施形態によれば、本発明の重鎖可変領域は、表5(前出)に示す群に関連するVH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のポリペプチド配列を含む。表5には、Kabatシステムで定義されたCH−CDRが示されているが、他のCDRの定義、例えば、Chothiaシステムで定義されたVH−CDRも、本発明に含まれる。特定の実施形態では、VHを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
別の実施形態では、本発明は、免疫グロブリンの重鎖可変領域(VH)を含むか、VHから本質的になるか、またはVHからなるポリペプチドの単離物を提供する。ここで、VH−CDR1領域、VH−CDR2領域およびVH−CDR3領域は、表5に示したVH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3と同一のポリペプチド配列を有する。特定の実施形態では、VHを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
別の実施形態では、本発明は、免疫グロブリンの重鎖可変領域(VH)を含むか、VHから本質的になるか、またはVHからなるポリペプチドの単離物を提供する。ここで、VH−CDR1領域、VH−CDR2領域およびVH−CDR3領域は、表5に示したVH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3と同一のポリペプチド配列を有するが、任意の1つのVH−CDRで、1個、2個、3個、4個、5個または6個のアミノ酸が置換されている。さらに大きなCDR(例えば、VH−CDR−3)では、VH−CDRを含むVHが、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する限り、CDR内でさらに置換されていてもよい。特定の実施形態では、アミノ酸置換は、同類置換である。特定の実施形態では、VHを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
さらなる実施形態では、本発明は、配列番号4、9、14、20、26、32、38、43、48、53、58および63からなる群から選択されるVHポリペプチドの参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一であるVHポリペプチドを含むか、またはこのVHポリペプチドから本質的になるか、またはこのVHポリペプチドからなるポリペプチドの単離物を含む。特定の実施形態では、VHポリペプチドを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
別の態様では、本発明は、配列番号4、9、14、20、26、32、38、43、48、53、58および63からなる群から選択されるVHポリペプチドを含むか、またはこのVHポリペプチドから本質的になるか、またはこのVHポリペプチドからなるポリペプチドの単離物を含む。特定の実施形態では、VHポリペプチドを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のVHポリペプチドを含むか、このVHポリペプチドから本質的になるか、またはこのVHポリペプチドからなる、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合するか、またはこのようなモノクローナル抗体または抗体フラグメントが、IGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のVHポリペプチドを含むか、このVHポリペプチドから本質的になるか、またはこのVHポリペプチドからなる、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、選択的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合するか、選択的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)は、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である。
別の実施形態では、本発明は、免疫グロブリンの軽鎖可変領域(VL)を含むか、VLから本質的になるか、またはVLからなるポリペプチドの単離物を提供する。ここで、軽鎖可変領域の少なくとも1箇所のVL−CDR、または重鎖可変領域の少なくとも2箇所のVL−CDRが、本明細書に開示したモノクローナルIGF−1R抗体に由来する軽鎖のVL−CDR1、VL−CDR2またはVL−CDR3の参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%または95%同一である。あるいは、VLのVL−CDR1領域、VL−CDR2領域およびVL−CDR3領域は、本明細書に開示したモノクローナルIGF−1R抗体に由来する軽鎖のVL−CDR1、VL−CDR2またはVL−CDR3の参照アミノ酸配列と、少なくとも80%、85%、90%または95%同一である。このように、この実施形態によれば、本発明の軽鎖可変領域は、表6(前出)に示す群に関連するVL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3のポリペプチド配列を含む。表6には、Kabatシステムで定義されたCL−CDRが示されているが、他のCDRの定義、例えば、Chothiaシステムで定義されたVL−CDRも、本発明に含まれる。特定の実施形態では、VLポリペプチドを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
別の実施形態では、本発明は、免疫グロブリンの軽鎖可変領域(VL)を含むか、VLから本質的になるか、またはVLからなるポリペプチドの単離物を提供する。ここで、VL−CDR1領域、VL−CDR2領域およびVL−CDR3領域は、表6に示したVL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3と同一のポリペプチド配列を有する。特定の実施形態では、VLポリペプチドを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
別の実施形態では、本発明は、免疫グロブリンの重鎖可変領域(VL)を含むか、VLから本質的になるか、またはVLからなるポリペプチドの単離物を提供する。ここで、VL−CDR1領域、VL−CDR2領域およびVL−CDR3領域は、表6に示したVL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3と同一のポリペプチド配列を有するが、任意の1つのVL−CDRで、1個、2個、3個、4個、5個または6個のアミノ酸が置換されている。さらに大きなCDRでは、VL−CDRを含むVLが、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する限り、CDR内でさらに置換されていてもよい。特定の実施形態では、アミノ酸置換は、同類置換である。特定の実施形態では、VLを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
さらなる実施形態では、本発明は、配列番号68、73、78、83、88、93、98、103、108、113および118からなる群から選択されるVLポリペプチド配列と、少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一であるVLポリペプチドを含むか、またはこのVLポリペプチドら本質的になるか、またはこのVLポリペプチドからなるポリペプチドの単離物を含む。特定の実施形態では、VLポリペプチドを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
別の態様では、本発明は、配列番号68、73、78、83、88、93、98、103、108、113および118からなる群から選択されるVLポリペプチドを含むか、またはこのVLポリペプチドから本質的になるか、またはこのVLポリペプチドからなるポリペプチドの単離物を含む。特定の実施形態では、VLポリペプチドを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のVLポリペプチドを含むか、このVLポリペプチドから本質的になるか、またはこのVLポリペプチドからなる、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合するか、またはこのようなモノクローナル抗体または抗体フラグメントが、IGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する。
特定の実施形態では、上述の1つ以上のVLポリペプチドを含むか、このVLポリペプチドから本質的になるか、またはこのVLポリペプチドからなる、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、選択的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合するか、選択的に結合するか、親和性を特徴づける解離定数(K)は、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である。
他の実施形態では、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、VHポリペプチドおよびVLポリペプチドを含むか、またはVHポリペプチドおよびVLポリペプチドから本質的になるか、またはVHポリペプチドおよびVLポリペプチドからなる。ここで、VHポリペプチドおよびVLポリペプチドは、それぞれ、配列番号4および68、8および73、14および78、20および83、26および88、32および93、38および98、43および103、48および108、53および103、58および113、ならびに63および118からなる群から選択されるVLおよびVLポリペプチドの参照アミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、95%または100%同一である。特定の実施形態では、VHポリペプチドおよびVLポリペプチドを含む抗体または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合するか、または選択的に結合する。
上述のいかなるポリペプチドも、さらなるポリペプチドを含んでいてもよい(例えば、コードされるポリペプチドを分泌させるシグナルペプチド、本明細書に記載の抗体定常領域、または本明細書に記載の異種ポリペプチド)。さらに、本発明のポリペプチドは、本明細書の他の部分で記載したポリペプチドフラグメントを含む。さらに、本発明のポリペプチドは、本明細書に記載されるような、融合ポリペプチド、Fabフラグメントおよび他の誘導体を含む。
さらに、本明細書の他の部分に詳細に記載しているように、本発明は、上述のポリペプチドを含む組成物を含む。
本明細書に開示するIGF−1R抗体ポリペプチドを、天然の結合ポリペプチドに由来するアミノ酸配列とは異なるように改変してもよいこと当業者は理解するであろう。例えば、所定のタンパク質に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列は、原料の配列に類似していてもよく、例えば、特定の同一性を有していてもよく、例えば、原料の配列との同一性が60%、70%、75%、80%、85%、90%または95%であってもよい。
さらに、「非必須」アミノ酸領域で同類置換または変化が生じるように、ヌクレオチドまたはアミノ酸を置換、欠失または挿入してもよい。例えば、所定のタンパク質に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列は、1個以上の個々のアミノ酸の置換、挿入または欠失、例えば、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個またはそれ以上の個々のアミノ酸の置換、挿入または欠失がある以外は、原料の配列と同一であってもよい。所定のタンパク質に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列は、1個以上の個々のアミノ酸の置換、挿入または欠失、例えば、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個またはそれ以上の個々のアミノ酸の置換、挿入または欠失がある以外は、原料の配列と同一であってもよい。他の実施形態では、所定のタンパク質に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列は、2個以下、3個以下、4個以下、5個以下、6個以下、7個以下、8個以下、9個以下、10個以下、11個以下、12個以下の個々のアミノ酸の置換、挿入または欠失がある以外は、原料の配列と同一であってもよい。特定の実施形態では、所定のタンパク質に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列は、原料の配列に対し、1〜5個、1〜10個、1〜15個、または1〜20個の個々のアミノ酸の置換、挿入または欠失があってもよい。
本発明の特定のIGF−1R抗体のポリペプチドは、ヒトアミノ酸配列に由来するアミノ酸配列を含むか、このアミノ酸配列から本質的になるか、またはこのアミノ酸配列からなる。しかし、特定のIGF−1R抗体のポリペプチドは、別の哺乳動物種に由来する1個以上の連続したアミノ酸を含む。例えば、本発明のIGF−1R抗体は、霊長類の重鎖部分、ヒンジ部分、または抗原結合領域を含んでもよい。別の例では、1個以上のマウスに由来するアミノ酸が、非マウス抗体のポリペプチド(例えば、IGF−1R抗体の抗原結合部位)中に存在してもよい。別の例では、IGF−1R抗体の抗原結合部位は、完全にマウスである。特定の治療用途では、IGF−1Rに特異的な抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、またはその改変体または類似体は、抗体が投与される動物において免疫原性でないように設計されている。
特定の実施形態では、IGF−1R抗体のポリペプチドは、通常は抗体とは結合しないアミノ酸配列または1つ以上の部分を含む。改変の例は、以下に詳細に説明される。例えば、本発明の単鎖fv抗体フラグメントは、可とう性リンカー配列を含んでいてもよく、または、機能的な部分(例えば、PEG、薬物、毒素または標識)を付加するように改変されていてもよい。
本発明のIGF−1R抗体のポリペプチドは、融合タンパク質を含むか、融合タンパク質から本質的になるか、または融合タンパク質からなってもよい。融合タンパク質は、例えば、少なくとも1つの標的結合部位を有する免疫グロブリンの抗原結合領域と、少なくとも1つの異種部分(すなわち、天然では接続していない部分)とを含むキメラ分子である。このアミノ酸配列は、通常は、合わさって融合ポリペプチドをもたらす別個のタンパク質に存在してもよく、または、このアミノ酸配列は、同じタンパク質に存在するが、融合ポリペプチドでは新しい配列で配置されていてもよい。融合タンパク質は、例えば、化学合成によって作成されてもよく、またはペプチド領域が所望の関係性でコードされるポリヌクレオチドを作成し、翻訳することによって作成されてもよい。
用語「異種」は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに適用される場合、そのポリヌクレオチドまたはポリペプチドが、比較対象となる残りの部分とは別個の部分に由来するものであることを意味する。例えば、本明細書で使用するとき、IGF−1R抗体または抗原結合性を保持したフラグメント、またはその改変体または類似体に融合する「異種ポリペプチド」は、同じ種類の非免疫グロブリン部分に由来するポリペプチドであるか、または異なる種類の免疫グロブリンまたは非免疫グロブリン部分に由来するポリペプチドである。
「アミノ酸の同類置換」は、アミノ酸残基が、同様の側鎖を有するアミノ酸残基と交換したものである。同様の側鎖を有するアミノ酸残基は、当該技術分野で定義されている。この分類には、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、電荷をもたない極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β−分枝を有する側鎖を有するアミノ酸(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が挙げられる。このように、免疫グロブリンポリペプチドの非必須アミノ酸残基は、好ましくは、同じ側鎖のグループの別のアミノ酸残基と交換される。別の実施形態では、アミノ酸の鎖は、側鎖のグループの順序および/または組成が異なる、構造的に類似した鎖と交換されていてもよい。
あるいは、別の実施形態では、免疫グロブリンのコード配列全体または一部分に、無作為に変異が導入されてもよく(例えば、飽和突然変異誘発)、本明細書に開示した診断方法および治療方法で使用するために、得られた変異体を、IGF−1R抗体に組み込んでもよく、所望の抗原(例えば、IGF−1R)に結合する能力についてスクリーニングしてもよい。
(VI.IGF−1Rエピトープ)
(A.結合を競合的に阻害するエピトープ)
特定の実施形態では、IGF−1R結合部分は、IGF−1Rのエピトープに競合的に結合し、リガンド(例えば、IGF1および/またはIGF2)がIGF−1Rに結合するのを競合的にブロックし得る。このような結合特異性は、本明細書で「競合的に結合する部分」と呼ばれる。ある実施形態では、競合的に結合する部分は、IGF−1(IGF−2ではない)がIGF−1Rに結合するのを競合的にブロックする。別の実施形態では、競合的に結合する部分は、IGF−2(IGF−1ではない)がIGF−1Rに結合するのを競合的にブロックする。さらに別の実施形態では、競合的に結合する部分は、IGF−1およびIGF−2の双方がIGF−1Rに結合するのを競合的にブロックする。
結合分子は、リガンド(例えば、IGF)がIGF−1Rに結合するのを、リガンドの濃度に依存する様式で、阻害するか、またはブロックする(例えば、立体的にブロックする)程度まで、エピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する場合、リガンドが結合するのを「競合的に阻害する」か、または「競合的にブロックする」と言われる。例えば、生化学的に測定する場合、所与の濃度の結合分子で競合的に阻害しようとしても、リガンドの濃度を高めることによって結合分子が負けてしまい、この場合には、リガンドが標的分子(例えば、IGF−1R)に結合する方が、結合分子が標的分子に結合するのよりも勝ってしまうことがある。任意の特定の理論に束縛されないが、結合分子が結合するエピトープが、リガンドの結合部位にあるか、またはリガンドの結合部位に近い場合に、競合が起こり、リガンドの結合が抑えられると考えられる。競合による阻害は、当該技術分野で周知の方法、および/または、例えば、競合ELISAアッセイを含む実施例に記載の方法で決定されてもよい。ある実施形態では、本発明の結合分子は、リガンドが所与のエピトープに結合するのを、少なくとも90%、少なくとも80%、少なくとも70%、少なくとも60%、または少なくとも50%阻害する。
競合的なエピトープの例は、IGF−1Rの残基248〜303にあるCRRドメインの中央領域およびC末端領域を包含する領域にあるエピトープである。IGF−1Rのこのエピトープは、L1ドメインのIGF−1/IGF−2リガンド結合部位に隣接している(三次元空間で)。このエピトープに競合的に結合する抗体の例は、M14−G11と呼ばれるヒト抗体である。M14−G11抗体は、IGF−1およびIGF−2の両方がIGF−1Rに結合するのを競合的にブロックすることが分かっている。M14−G11のFab抗体フラグメントを発現するチャイニーズハムスター卵巣細胞株は、American Type Culture Collection(「ATCC」)に2006年8月29日に寄託されており、ATCC寄託番号PTA−7855が与えられている。
したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物で使用する結合部分は、M14−G11抗体と同じエピトープに競合的に結合し得る。例えば、結合部分は、M14−G11抗体を交差的にブロックする(すなわち、M14−G11抗体と競合的に結合する)抗体に由来していてもよく、またはM14−G11抗体の結合を他の方法で妨害する抗体に由来していてもよい。他の実施形態では、結合部分は、M14−G11抗体自体、またはそのフラグメント、改変体または誘導体を含んでいてもよい。他の実施形態では、結合部分は、抗原結合領域、可変領域(VLまたはVH)、またはこれらのCDRを含んでいてもよい。例えば、競合的に結合する部分は、M14−G11抗体の6個のCDR(すなわちCDR1〜6)をすべて含んでいてもよく、またはM14−G11抗体に由来する6個のCDRのうち、6個より少ないCDR(例えば、1個、2個、3個、4個、または5個のCDR)を含んでいてもよい。ある例示的な実施形態では、競合的な結合特異性は、M14−G11抗体に由来するCDR−H3を含む。
IGF−1Rの競合的なエピトープに結合する他の抗体を、当該技術分野で認識されている方法で特定してもよい。例えば、シグナル配列を含んでいない全長IGF−1Rの種々のフラグメントまたは全長IGF−1Rに対する抗体が製造されたら、抗体または抗原結合性を保持したフラグメントが、IGF−1Rのどのアミノ酸またはエピトープに結合するかは、本明細書に記載のエピトープマッピングプロトコル、および当該技術分野で既知の方法で決定してもよい(例えば、「Chapter 11 − Immunology」、Current Protocols in Molecular Biology,Ed.Ausubelら、v.2,John Wiley & Sons,Inc.(1996)に記載されているような、二重抗体−サンドイッチELISA)。さらなるエピトープマッピングプロトコルは、Morris,G.Epitope Mapping Protocols,New Jersey:Humana Press(1996)に記載されており、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。エピトープマッピングは、市販の手段(すなわち、ProtoPROBE,Inc.(ウィスコンシン州ミルウォーキー))で行ってもよい。さらに、IGF−1Rの競合的なエピトープに結合するように産生された抗体を、インスリン成長因子(例えば、IGF−1、IGF−2、またはIGF−1とIGF−2との両方)がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する能力についてスクリーニングすることができる。実施例に詳細に記載する方法にしたがって、上述の性質および他の性質について、抗体をスクリーニングすることができる。
他の実施形態では、競合的にIGF−1Rに結合する部分は、IGF−1Rの残基248〜303に広がる(境界部のアミノ酸を含む)配列の少なくとも約4〜5個のアミノ酸を含むか、またはこれらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなる競合的なエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する。例えば、ある実施形態では、競合的にIGF−1Rに結合する部分は、IGF−1Rの残基248〜303に広がる配列の少なくとも約7個、少なくとも9個、または少なくとも約15〜約30個のアミノ酸を含む。所与のエピトープのアミノ酸は、連続的であっても線形であり得るが、必ずしもそうでなければならないわけではない。特定の実施形態では、競合的なエピトープは、細胞表面で発現するIGF−1RのCRRドメインとL2ドメインとの境界に形成される非線形エピトープ、または例えば、IgG Fc領域に融合する可溶性フラグメントとしての非線形エピトープを含むか、これらの非線形エピトープから本質的になるか、またはこれらの非線形エピトープからなる。このように、特定の実施形態では、IGF−1Rの競合的なエピトープは、IGF−1Rの残基248〜303に広がる配列の少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、約15〜約30個、または少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個または45個の連続したアミノ酸または非連続アミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなる。非連続アミノ酸の場合、アミノ酸から、タンパク質が折りたたまれることによってエピトープを形成する。
他の実施形態では、結合部分が結合する競合的なエピトープは、IGF−1Rの連続したアミノ酸または非連続アミノ酸の少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、約15〜約30個、およびIGF−1Rのアミノ酸番号248、250、254、257、259、260、263、265、301および303からなる群から選択されるエピトープのアミノ酸のうち、少なくとも1つから本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなる。
他の実施形態では、本発明の結合部分が結合するアミノ酸は、IGF−1Rの残基248〜303に広がるエピトープ中に存在する。ある実施形態では、本発明の結合部分が結合するエピトープは、変異してしまうと、抗体の親和性が失われるか、または大きく低下する(例えば、親和性において、100分の1未満)、少なくとも1個のアミノ酸を含む(例えば、IGF−1Rの残基248および/または250)。別の実施形態では、エピトープは、変異してしまうと、受容体に対する抗体の親和性の低下率が中程度である(野生型IGF−1RのKDと比較して、10倍≧KD≧100倍)、IGF−1Rの1個以上のアミノ酸を含んでもよい。さらに他の実施形態では、エピトープは、変異してしまうと、野生型IGF−1Rと比較して、抗体の親和性が少し低下する(例えば、2.5≧KD≧10nM)、IGF−1Rの1個以上のアミノ酸を含んでもよい(例えば、IGF−1Rの残基254、257、259、260、263、265、301または303のうち1つ以上)。好ましい実施形態では、本発明の結合部分に結合するエピトープは、IGF−1Rの残基248、250および/または254のうち任意の1個、任意の2個、または3個すべてを含む。特に好ましい実施形態では、競合的に結合する部分は、3種類のアミノ酸248、250および254すべてを含むエピトープに結合し、これらのアミノ酸残基を同時に認識する。
(B.結合をアロステリック効果によって阻害するエピトープ)
特定の実施形態では、結合部分は、アロステリックなエピトープに結合し、IGFリガンドがIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害してもよい。このような結合特異性は、本明細書で「アロステリックな結合部位」と呼ばれる。ある実施形態では、アロステリックな結合部位は、IGF−1(IGF−2ではない)がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によってブロックする。別の実施形態では、アロステリックな結合部位は、IGF−2(IGF−1ではない)がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によってブロックする。さらに別の実施形態では、アロステリックな結合部位は、IGF−1およびIGF−2の双方がIGF−1Rに結合するのアロステリック効果によってブロックする。
結合部位は、リガンド(例えば、IGF1および/またはIGF2)が、IGF−1Rに結合するのを、結合分子の濃度によらない形式で、阻害するか、またはブロックする程度まで、エピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する場合、リガンドが結合するのを「アロステリック効果によって阻害する」または「アロステリック効果によってブロックする」と言われる。例えば、リガンドの濃度が高くなっても、阻害力に影響を与えない(例えば、IC50、つまり結合分子のリガンド最大阻害値の50%まで阻害値が低下する濃度)。任意の特定の理論によって束縛されないが、アロステリック効果による阻害は、アロステリックなエピトープに結合分子が結合することによって、標的分子(例えば、IGF−1R)に構造変化または力学的変化が誘発され、これによって標的に対するリガンドの親和性が低下する場合に起こると考えられる。アロステリック効果による阻害は、当該技術分野で周知の方法、および/または、例えば、競合ELISAアッセイを含む実施例に記載の方法で決定することができる。ある実施形態では、結合分子は、リガンドが所与のエピトープに結合するのを、少なくとも90%、少なくとも80%、少なくとも70%、少なくとも60%、または少なくとも50%、アロステリック効果によって阻害し得る。
(i)IGF−1およびIGF−2の結合をアロステリック効果によってブロックするエピトープ
特定の例示的な実施形態では、本発明の結合部分は、IGF−1RのFnIII−1ドメイン全体に広がる領域およびIGF−1Rの残基440〜586を含む領域に位置する、アロステリックなエピトープに結合する結合部分を含む。この領域内にあるエピトープにアロステリックに結合する抗体の例は、M13−C06およびM14−C03と命名されたヒト抗体である。M13−C06抗体も、M14−C03抗体も、IGF−1およびIGF−2の両方がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によってブロックすることが実施例で示されている。M13−C06およびM14−C03の全長抗体を発現するチャイニーズハムスター卵巣細胞株は、American Type Culture Collection(「ATCC」)に2006年3月28日に寄託され、それぞれATCC寄託番号PTA−7444およびPTA−7445が与えられている。したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物で使用する結合部分は、M13−C06抗体またはM14−C03抗体と同じアロステリックなエピトープに結合し得る。例えば、結合特異性は、M13−C06抗体またはM14−C03抗体を交差的にブロックする(これらの抗体と競合する)抗体によるものであってもよいし、またはM13−C06抗体またはM14−C03抗体の結合を他の方法で妨害する抗体によるものであってもよい。他の実施形態では、結合部分は、M13−C06抗体自体またはM14−C03抗体自体を含んでいてもよく、またはそのフラグメント、改変体または誘導体を含んでいてもよい。他の実施形態では、結合部分は、抗原結合領域、可変領域(VLおよび/またはVH)、またはこれらのCDRを含んでいてもよい。例えば、アロステリックな結合部分は、M13−C06抗体またはM14−C03抗体の6個のCDR(すなわちCDR1〜6)をすべて含んでいてもよく、またはM13−C06抗体またはM14−C03抗体に由来する6個のうち、それより少ない数のCDR(例えば、1個、2個、3個、4個、または5個のCDR)を含んでいてもよい。ある例示的な実施形態では、アロステリックな結合特異性は、M13−C06抗体またはM14−C03抗体に由来するCDR−H3を含む。
特定の実施形態では、アロステリックなIGF−1R結合部分は、IGF−1Rの残基440〜586に広がる配列の少なくとも約4〜5個のアミノ酸、IGF−1Rの残基440〜586に広がる配列の少なくとも7個、少なくとも9個、または少なくとも約15〜約30個のアミノ酸を含むか、またはこれらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなるアロステリックなエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する。所与のエピトープのアミノ酸は、連続的であっても線形であってもよいが、必ずしもそうでなければならないわけではない。
特定の実施形態では、アロステリックなエピトープは、細胞表面で発現するIGF−1RのL2ドメインおよび/またはFnIII−1ドメインに位置する非線形エピトープ、または例えば、IgG Fc領域に融合する可溶性フラグメントとしての非線形エピトープを含むか、これらの非線形エピトープから本質的になるか、またはこれらの非線形エピトープからなる。このように、特定の実施形態では、アロステリックなエピトープは、IGF−1Rの残基440〜586に広がる配列の少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、約15〜約30個、または少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、またはそれ以上の連続したアミノ酸または非連続アミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなり、非連続アミノ酸は、タンパク質が折りたたまれることによってエピトープを形成する。
別の実施形態では、結合部分が結合するアロステリックなエピトープは、IGF−1Rの連続したアミノ酸または非連続アミノ酸の少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、約15〜約30個を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなり、さらにIGF−1Rのアミノ酸数437、438、459、460、461、462、464、466、467、469、470、471、472、474、476、477、478、479、480、482、483、488、490、492、493、495、496、509、513、514、515、533、544、545、546、547、548、551、564、565、568、570、571、572、573、577、578、579、582、584、585、586および587からなる群から選択されるエピトープのアミノ酸のうち、少なくとも1つから本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなる。
他の実施形態では、本発明の結合部分が結合するエピトープは、IGF−1RのFnIII−1表面にある、残基462〜464から半径14Å以内にある残基から選択される、IGF−1Rの少なくとも1個のアミノ酸を含む(例えば、残基S437、E438、E469、N470、E471、L472、K474、S476、Y477、I478、R479、R488、E490、Y492、W493、P495、D496、E509、Q513、N514、V515、K544、S545、Q546、N547、H548、W551、R577、T578、Y579、K582、D584、I585、I586およびY587)。他の実施形態では、本発明の結合部分は、IGF−1Rの残基440〜586に含まれる残基から選択され、この部分が変異してしまうと、抗体の親和性が失われるか、または大きく低下する(例えば、親和性において100分の1未満)、少なくとも1個のアミノ酸に結合する(例えば、IGF−1Rの残基459、460、461、462、464、480、482、483、490、533、570または571)。さらに他の実施形態では、エピトープは、この部分が変異してしまうと、野生型IGF−1Rと比較して、受容体に対する抗体の親和性が少し低下する(2.5≧KD≧10nM)、IGF−1Rの1個以上のアミノ酸を含んでもよい(例えば、IGF−1Rの残基466、467、478、533、564、565または568)。特に好ましい実施形態では、本発明の結合部位に結合するエピトープは、IGF−1Rの残基461、462および464のうち任意の1個、任意の2個、または3個すべてを含む。
(ii)IGFをアロステリック効果によってブロックするが、IGF−2はブロックしないエピトープ
アロステリックなエピトープの別の例は、IGF−1/IGF−2結合ポケットからわずかに離れて回転した受容体表面にある、IGF−1RのCRRドメインの表面に位置している。エピトープは、CRRドメインおよびL2ドメインの両方を含む大きな領域に広がっている可能性がある。ある実施形態では、アロステリックなエピトープは、IGF−1Rの残基241〜379を含む領域内にある。特定の実施形態では、アロステリックなエピトープは、IGF−1RのCRRドメインの残基241〜266を含む領域内、またはIGF−1RのL2ドメインの残基301〜308および327〜379を含む領域内にある。エピトープにアロステリックに結合する抗体の例は、P1E2およびαIR3と命名された抗体である。P1E2抗体も、αIR3抗体も、IGF−1がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によってブロックする(IGF−2はブロックしない)ことが実施例で示されている。ある実施形態では、P1E2抗体は、P1E2.3B12マウスハイブリドーマが発現するマウス抗体に由来するマウスのVHおよびVLを含み、ヒトIgG4Palgy/κ定常領域(例えば、S228PおよびT299Aの置換を含むIgG4定常領域(EU付番による変換))に融合した、キメラ抗体である。全長マウス抗体P1E2.3B12を発現するハイブリドーマ細胞株は、ATCCに2006年7月11日に寄託され、ATCC寄託番号PTA−7730が与えられている。
したがって、特定の実施形態では、本発明の組成物で使用する結合部分は、P1E2抗体またはαIR3抗体と同じアロステリックなエピトープに結合し得る。例えば、結合特異性は、P1E2抗体またはαIR3抗体の結合を交差的にブロックする(これらの抗体と競合する)抗体によるものであってもよいし、またはP1E2抗体またはαIR3抗体の結合を他の方法で妨害する抗体によるものであってもよい。他の実施形態では、結合特異性は、P1E2抗体自体またはαIR3抗体自体のいずれかを含んでいてもよく、またはそのフラグメント、改変体または誘導体を含んでいてもよい。他の実施形態では、結合部分は、抗原結合領域、可変領域(VLおよび/またはVH)、またはこれらのCDRを含んでいてもよい。例えば、アロステリックな結合部分は、P1E2抗体またはαIR3抗体の6個のCDRをすべて含んでいてもよく、またはP1E2抗体またはαIR3抗体に由来する6個より少ないCDR(例えば、1個、2個、3個、4個、または5個のCDR)を含んでいてもよい。ある例示的な実施形態では、アロステリックな結合特異性は、P1E2抗体またはαIR3抗体に由来するCDR−H3を含む。
IGF−1Rのアロステリックなエピトープに結合する他の抗体は、当該技術分野で認識されている方法(例えば、上述の方法)で特定することがきる。さらに、IGF−1Rのアロステリックなエピトープに結合する抗体が製造されたら、この抗体を、インスリン成長因子(例えば、IGF−1、IGF−2、またはIGF−1とIGF−2との両方)がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害する能力についてスクリーニングしてもよい。実施例に詳細に記載する方法にしたがって、上述の性質および他の性質について、抗体をスクリーニングすることができる。
さらに他の実施形態では、アロステリックにIGF−1Rに結合する部分は、IGF−1Rの残基241〜266に広がる配列の約4〜5個のアミノ酸、IGF−1Rの残基241〜266に広がる配列の少なくとも約7個、少なくとも9個、または少なくとも約15〜約25個のアミノ酸を含むか、またはこれらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなるアロステリックなエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する。エピトープのアミノ酸は、連続的であっても線形であってもよいが、必ずしもそうでなければならないわけではない。特定の実施形態では、アロステリックなエピトープは、細胞表面で発現するIGF−1RのCRR領域の細胞外表面に存在する非線形エピトープ、または例えば、IgG Fc領域に融合する可溶性フラグメントとしての非線形エピトープを含むか、これらの非線形エピトープから本質的になるか、またはこれらの非線形エピトープからなる。このように、特定の実施形態では、アロステリックなエピトープは、IGF−1Rの残基241〜379に広がる配列の少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、約15〜約25個、または少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、または少なくとも25個の連続したアミノ酸または非連続アミノ酸(例えば、残基241〜266または301〜308または327〜379)を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなり、非連続アミノ酸は、タンパク質が折りたたまれることによってエピトープを形成する。
他の実施形態では、結合部分が結合するアロステリックなエピトープは、IGF−1Rの連続したアミノ酸または非連続アミノ酸の少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、約15〜約30個の連続したアミノ酸または非連続アミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなり、ここで、エピトープの少なくとも1個のアミノ酸(好ましくは、エピトープのすべてのアミノ酸)は、241、248、250、251、254、257、263、265、266、301、303、308、327および379からなる群から選択される。
他の実施形態では、本発明の結合部分が認識するエピトープは、変異してしまうと、抗体の親和性が失われるか、または大きく低下する(例えば、親和性において100分の1未満)、IGF−1Rの241〜266の1個以上のアミノ酸を含む(例えば、IGF−1Rの残基248、254または265の少なくとも1個またはすべて)。別の実施形態では、エピトープは、変異してしまうと、受容体に対する抗体の親和性の低下率が中程度である(野生型IGF−1RのKDと比較して、10倍≧KD≧100倍)、IGF−1Rの1個以上のアミノ酸を含んでもよい(例えば、IGF−1Rの残基254および/または257)。さらに他の実施形態では、エピトープは、変異してしまうと、野生型IGF−1Rと比較して、受容体に対する抗体の親和性が少し低下する(2.5≧KD≧10nM)、IGF−1Rの1個以上のアミノ酸を含んでもよい(例えば、IGF−1Rの残基248、263、301、303、308、327または379のうち、1個以上)。特に好ましい実施形態では、エピトープは、IGF−1Rの残基241、242、251、257、265および266のうち、任意の1個、任意の2個、任意の3個、任意の4個、任意の5個、または6個すべてを含む。
(C.他のIGF−1Rエピトープ)
特定の実施形態では、IGF−1Rに結合する部分は、P2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される抗体と同じエピトープに結合し得る。本発明のある例示的な実施形態では、本発明の結合分子のIGF−1Rに結合する部分は、P2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される親抗体であるマウス抗体に由来する。P2A7.3E11抗体、20C8.3B8抗体およびP1A2.2B11抗体を発現するハイブリドーマ細胞株は、ATCCにそれぞれ2006年3月28日、2006年6月13日、および2006年3月28日に寄託され、それぞれATCC寄託番号PTA−7458、PTA−7732およびPTA−7457が与えられている。全長20D8.24B11抗体および全長P1G10.2B8抗体を発現するハイブリドーマ細胞株は、ATCCにそれぞれ2006年3月28日および2006年7月11日に寄託され、それぞれATCC寄託番号PTA−7456およびPTA−7731が与えられている。
さらに他の実施形態では、本発明の組成物で使用する結合部分は、P2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される任意の抗体からなる群から選択される抗体を交差的にブロックする(すなわち、M14−G11抗体と競合的に結合する)抗体に由来していてもよく、またはP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される抗体の結合を他の方法で妨害してもよい。他の実施形態では、結合部分は、P2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される抗体、またはそのフラグメント、改変体または誘導体を含んでいてもよい。他の実施形態では、結合部分は、抗原結合領域、可変領域(VLおよび/またはVH)、またはこれらのCDRを含んでいてもよい。例えば、結合部分は、P2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される抗体の6個のCDR(すなわちCDR1〜6)をすべて含んでいてもよく、またはP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される抗体に由来する6個より少ないCDR(例えば、1個、2個、3個、4個、または5個のCDR)を含んでいてもよい。ある例示的な実施形態では、結合特異性は、P2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される抗体に由来するCDR−H3を含む。
(VII.融合タンパク質および抗体の接合体)
本明細書で詳細に記載しているように、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、異種ポリペプチドにN末端またはC末端で組み換えによって融合していてもよく、ポリペプチドまたは他の組成物に化学的に接合していてもよい(共有結合および非共有結合を含む)。例えば、IGF−1Rに特異的なIGF−1R抗体は、検出アッセイで標識として有用な分子に組み換えによって融合していてもよく、または接合していてもよく、異種ポリペプチド、薬物、放射性核種または毒素のようなエフェクター分子に組み換えによって融合していてもよく、または接合していてもよい。例えば、PCT出願公開番号WO92/08495号;WO91/14438号;WO89/12624号;米国特許第5,314,995号;および欧州特許第396,387号を参照。
本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、改変された誘導体(すなわち、抗体がIGF−1Rに結合するのを妨害しないように、抗体に対して任意の種類の分子が共有結合することによって、改変された誘導体)を含む。例えば、限定されないが、抗体誘導体は、例えば、グリコシル化、アセチル化、ペグ化、ホスフィル化(phosphylation)、リン酸化、アミド化、既知の保護基/ブロック基による誘導体化、タンパク質分解による開裂、細胞リガンドまたは他のタンパク質への結合などによって改変された抗体を含む。任意の多くの化学修飾は、限定されないが、特異的な化学的開裂、アセチル化、ホルミル化、ツニカマイシンの代謝的合成などの既知の技術によって行われてもよい。さらに、誘導体は、1個以上の標準的ではないアミノ酸を含有してもよい。
本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体は、ペプチド結合または改変されたペプチド結合で接続したアミノ酸で構成されていてもよく(すなわち、ペプチドアイソスター)、20遺伝子でコードされたアミノ酸以外のアミノ酸を含有していてもよい。IGF−1Rに特異的な抗体は、天然のプロセスによって(例えば、翻訳後の処理)、または当該技術分野で周知の化学修飾技術によって、改変されていてもよい。このような改変は、基本的な書籍、さらに詳細なモノグラフ、およびに多くの研究論文に十分に記載されている。IGF−1Rに特異的な抗体のどの場所で改変を行ってもよい(ペプチド骨格、アミノ酸側鎖およびアミノ酸末端またはカルボキシル末端、または炭水化物のような部分を含む)。IGF−1Rに特異的な所与の抗体のいくつかの部位で、同じ部分の改変が同程度または種々の程度で行われてもよいことが理解されるであろう。さらに、IGF−1Rに特異的な所与の抗体は、多くの改変部を含有していてもよい。IGF−1Rに特異的な抗体は、例えば、ユビキチン化の結果、分枝していてもよく、分枝しているか、または分枝していない環状であってもよい。IGF−1Rに特異的な環状の抗体、IGF−1Rに特異的な分枝した抗体、およびIGF−1Rに特異的な環状で分枝した抗体は、翻訳後の天然のプロセスで生じてもよく、または合成法によって製造してもよい。改変としては、アセチル化、アシル化、ADP−リボシル化、アミド化、フラビンの共有結合、ヘム部分の共有結合、ヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体の共有結合、脂質または脂質誘導体の共有結合、ホスホチジルイノシトールの共有結合、架橋、環化、ジスルフィド結合形成、脱メチル化、共有結合による架橋形成、システインの形成、ピログルタメートの形成、ホルミル化、γ−カルボキシル化、グリコシル化、GPIアンカー形成、ヒドロキシル化、ヨード化、メチル化、ミリストイル化、酸化、ペグ化、タンパク質分解による開裂、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレノイル化(selenoylation)、硫酸化、トランスファー−RNAが介在する、タンパク質へのアミノ酸付加(例えば、アルギニル化(arginylation)およびユビキチン化が挙げられる。(例えば、Proteins−Structure And Molecular Properties、T.E.Creighton、W.H.Freeman and Company、New York 2nd Ed.、(1993);Posttranslational Covalent Modification Of Proteins、B.C.Johnson,Ed.、Academic Press、New York、pgs.1−12(1983);Seifterら、Meth.Enzymol.182:626−646(1990);Rattanら、Ann.NY Acad.Sci.663:48−62(1992)を参照)。
さらに、本発明は、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、またはその改変体または誘導体と、異種ポリペプチドとを含む融合タンパク質を提供する。抗体が融合する異種ポリペプチドは、機能的に有用な場合があり、またはIGF−1Rポリペプチドを発現する細胞に標的化するのに有用である。ある実施形態では、本発明の融合タンパク質は、本発明の抗体の任意の1つ以上のVH領域のアミノ酸配列、または本発明の抗体の任意の1つ以上のVL領域のアミノ酸配列、またはそのフラグメントまたは改変体を有するポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とを含み、このポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とから本質的になり、またはこのポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とからなる。別の実施形態では、本明細書に開示した診断方法および治療方法に使用する融合タンパク質は、IGF−1Rに特異的な抗体またはそのフラグメント、改変体または誘導体のVH−CDRのうち任意の1個、2個、3個のアミノ酸配列、またはIGF−1Rに特異的な抗体またはそのフラグメント、改変体または誘導体のVL−CDRのうち任意の1個、2個、3個のアミノ酸配列を有するポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とを含み、このポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とから本質的になり、またはこのポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とからなる。ある実施形態では、融合タンパク質は、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体、またはそのフラグメント、改変体または誘導体のVH−CDR3のアミノ酸配列を有するポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とを含み、融合タンパク質は、IGF−1Rの少なくとも1個のエピトープに特異的に結合する。別の実施形態では、融合タンパク質は、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体、またはそのフラグメント、改変体または誘導体の少なくとも1つのVH領域のアミノ酸配列、および本発明のIGF−1Rに特異的な抗体、またはそのフラグメント、改変体または誘導体の少なくとも1つのVL領域のアミノ酸配列を有するポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とを含む。好ましくは、上述の融合タンパク質のVH領域およびVL領域は、IGF−1Rの少なくとも1個のエピトープに特異的に結合する、1種類の起源から得られた抗体(またはscFvフラグメントまたはFabフラグメント)に対応する。さらに別の実施形態では、本明細書に開示の診断方法および治療方法で使用する融合タンパク質は、IGF−1Rに特異的な抗体、またはそのフラグメントまたは改変体のCH CDRの任意の1個、2個、3個またはそれ以上のアミノ酸配列、およびIGF−1Rに特異的な抗体、またはそのフラグメントまたは改変体のVL CDRの任意の1個、2個、3個またはそれ以上のアミノ酸配列を有するポリペプチドと、異種ポリペプチド配列とを含む。好ましくは、VH−CDRまたはVL−CDRのうち、2個、3個、4個、5個、6個またはそれ以上は、本発明の1種類の起源から得られた抗体(またはscFvフラグメントまたはFabフラグメント)に対応する。これらの融合タンパク質をコードする核酸分子も、本発明に包含される。
文献に報告されている融合タンパク質の例としては、T細胞受容体の融合物(Gascoigneら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:2936−2940(1987));CD4(Caponら、Nature 337:525−531(1989);Trauneckerら、Nature 339:68−70(1989);Zettmeisslら、DNA Cell Biol.USA 9:347−353(1990);およびByrnら、Nature 344:667−670(1990));L−セレクチンの融合物(ホーミング受容体)(Watsonら、J.Cell.Biol.110:2221−2229(1990);およびWatsonら、Nature 349:164−167(1991));CD44の融合物(Aruffoら、Cell 61:1303−1313(1990));CD28およびB7の融合物(Linsleyら、J.Exp.Med.173:721−730(1991));CTLA−4の融合物(Linsleyら、J.Exp.Med.174:561−569(1991));CD22の融合物(Stamenkovicら、Cell 66:1133−1144(1991));TNF受容体の融合物(Ashkenaziら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:10535−10539(1991);Lesslauerら、Eur.J.Immunol.27:2883−2886(1991);およびPeppelら、J.Exp.Med.174:1483−1489(1991));およびIgE受容体の融合物(Ridgway and Gorman、J.Cell.Biol.Vol.115、Abstract No.1448(1991))が挙げられる。
本明細書の他の箇所で記載したように、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を、ポリペプチドのインビボでの半減期を延ばすため、または当該技術分野で既知の免疫アッセイで使用するために、異種ポリペプチドに融合してもよい。例えば、ある実施形態では、本発明のIGF−1R抗体にPEGを融合し、インビボでの半減期を延ばすことができる(Leong,S.R.ら、Cytokine 16:106(2001);Chapmanら、「PEGylated antibodues and antibody fragments for improved therapy:a review」、Adv.Drug Deliv.Rev.54:531(2002年6月);またはWeirら、Biochem.Soc.Transactions 30:512(2002))。
さらに、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を、精製または検出を容易にするために、マーカー配列(例えば、ペプチド)に融合してもよい。好ましい実施形態では、マーカーアミノ酸配列は、ヘキサヒスチジンペプチドである(例えば、特に、pQEベクター(QIAGEN,Inc.、9259 Eton Avenue,Chatsworth,Calif.,91311)で提供されるタグ、あるいはそれ以外であり、その多くは市販されている)。Gentzら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:821−824(1989)に記載されているように、例えば、ヘキサヒスチジンによって、融合タンパク質を簡便に精製することができる。精製に有用な他のペプチドタグとしては、限定されないが、インフルエンザヘマグルチニンタンパク質に由来するエピトープに対応する「HA」タグ(Wilsonら、Cell 37:767(1984))および「フラッグ」タグが挙げられる。
融合タンパク質は、当該技術分野で周知の方法を用いて調製することができる(例えば、米国特許第5,116,964号および第5,225,538号を参照)。融合を生じさせる正確な位置は、その融合タンパク質の分泌特性または結合特性を最適化するために実験的に選択されてもよい。次いで、融合タンパク質をコードするDNAを宿主細胞にトランスフェクトし、発現させる。
本発明のIGF−1R抗体を、接合していない形態で使用してもよく、または、例えば、分子の治療性能を高めるため、標的の検出を促進するため、または患者の撮像または治療のために、種々の分子のうち少なくとも1つと接合させてもよい。本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を、精製前または精製後に(精製を行う場合)標識するか、または接合させることができる。
特に、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を、治療薬、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生体応答修飾物質、医薬品またはPEGに接合させてもよい。
当業者は、この接合物を、接合するために選択した薬剤に依存する種々の技術でアセンブリしてもよいことを理解するであろう。例えば、ビオチンとの接合物は、例えば、結合ポリペプチドと、ビオチンの活性化エステル(例えば、ビオチン N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)とを反応させることによって調製される。同様に、蛍光マーカーとの接合物は、カップリング剤(例えば、本明細書に列挙したもの)存在下で調製されてもよく、またはイソシアネート(好ましくは、フルオレセイン−イソチオシアネート)との反応によって調製されてもよい。本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体の接合物も、類似の様式で調製される。
さらに、本発明は、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体が、診断薬または治療薬に接合したものを含む。IGF−1R抗体を、例えば、所与の治療法および/または予防法の効力を判断するための臨床的な試験手順の一部分として、例えば、神経疾患の発症または進行を監視するための診断に使用することができる。IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を、検出可能な物質にカップリングさせることによって、検出しやすくすることができる。検出可能な物質の例としては、種々の酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、生物発光物質、放射性物質、種々の陽電子発生トモグラフィーを用いて陽電子を発生する金属、および放射性ではない常磁性金属イオンが挙げられる。例えば、本発明の診断薬として使用する抗体に接合可能な金属イオンについては、米国特許第4,741,900号を参照。好適な酵素の例としては、セイヨウワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、またはアセチルコリンエステラーゼが挙げられ、好適な補欠分子族の例としては、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが挙げられ、好適な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリドまたはフィコエリトリンが挙げられ、発光物質の例としては、ルミノールが挙げられ、生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシフェリンおよびエクオリンが挙げられ、好適な放射性物質としては、125I、131I、111Inまたは99Tcが挙げられる。
IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を、化学発光性化合物にカップリングすることによって、検出可能になるように標識してもよい。化学発光性タグをつけたIGF−1R抗体の存在は、一連の化学反応中に生じる発光の存在を検出することによって決定される。特に有用な化学発光標識となる化合物の例は、ルミノール、イソルミノール、テロマティックアクリジニウムエステル(theromatic acridinium ester)、イミダゾール、アクリジニウム塩およびシュウ酸エステルである。
IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を検出可能になるように標識する1つの方法は、これらの物質を酵素に結合し、結合した生成物に酵素免疫測定(EIA)を用いる方法である(Voller,A.、「The Enzyme Linked Immunosorbent Assay(ELISA)」Microbiological Associates Quarterly Publication、Walkersville,Md.、Diagnostic Horizons 2:1−7(1978));Vollerら、J.Clin.Pathol.31:507−520(1978);Butler,J.E.、Meth.Enzymol.73:482−523(1981);Maggio,E.(編)、Enzyme 免疫アッセイ、CRC Press,Boca Raton,Fla.(1980);Ishikawa,E.ら(編)、Enzyme 免疫アッセイ、Kgaku Shoin、Tokyo(1981))。IGF−1R抗体に結合する酵素は、例えば、分光光度法、蛍光分析法または視覚的な方法によって検出可能な化学部分を生成するような様式で、適切な基質(好ましくは、発色性基質)と反応する。抗体を検出可能になるように標識するのに使用可能な酵素としては、限定されないが、リンゴ酸脱水素酵素、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、δ−5−ステロイドイソメラーゼ、酵母アルコールデヒドロゲナーゼ、α−グリセロホスフェート、デヒドロゲナーゼ、トリオースホスフェートイソメラーゼ、セイヨウワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ、グルコアミラーゼおよびアセチルコリンエステラーゼが挙げられる。さらに、酵素に発色性の基質を用いた比色分析によって検出してもよい。基質の酵素反応度と、同様に調製した標準物質の酵素反応度とを視覚的に比較して、検出してもよい。
種々の他の免疫アッセイを使用して抗体を検出することもできる。例えば、IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を放射性物質で標識することにより、ラジオイムノアッセイ(RIA)を通して抗体を検出することが可能となる(例えば、Weintraub,B.,Principles of Radioimmunoassays、Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques、The Endocrine Society(1986年3月)、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。放射性同位体は、限定されないが、γカウンタ、シンチレーションカウンタ、またはオートラジオグラフィーを含む手段で検出することができる。
IGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を、蛍光を発光する金属(例えば、152Euまたは他のランタノイド種)で検出可能になるように標識してもよい。ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)またはエチレンジアミン四酢酸(EDTA)のような金属キレート化基を用い、上述の金属を抗体に接続してもよい。
種々の部分をIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体に接合する技術は、周知であり、例えば、Arnonら、「Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy、Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy、Reisfeldら(編)、pp.243−56(Alan R.Liss,Inc.(1985);Hellstromら、「Antibodies For Drug Delivery」、Controlled Drug Delivery(第2版)、Robinsonら(編)、Marcel Dekker,Inc.、pp.623−53(1987);Thorpe、「Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy:A Review」、Monoclonal Antibodies ’84:Biological And Clinical Applications、Pincheraら(編)、pp.475−506(1985);「Analysis,Results,And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy」、Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy、Baldwinら(編)、Academic Press pp.303−16(1985)、およびThorpeら、「The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody−Toxin Conjugates」、Immunol.Rev.62:119−58(1982)を参照。
特に、本明細書に開示する診断方法および治療方法で使用する結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)は、細胞毒素(例えば、放射性同位体、細胞毒性の薬物、または毒素)治療薬、細胞増殖抑制剤、生体毒素、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生体応答修飾物質、医薬品、免疫学的に活性なリガンド(例えば、リンホカイン、または得られた分子が、新生物性細胞およびエフェクター細胞(例えば、T細胞)の両方に結合する他の抗体)、またはPEGに接合させてもよい。別の実施形態では、本明細書に開示する診断方法および治療方法で使用する結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)は、腫瘍の血管新生を減らす分子に接合させてもよい。他の実施形態では、本明細書で開示した組成物は、薬物またはプロドラッグに結合した、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を含んでいてもよい。本発明のさらに他の実施形態は、特定の生物毒素(例えば、リシン、ゲロニン、緑膿菌外毒素、またはジフテリア毒素)またはその細胞毒性を保持したフラグメントに接合した、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)の使用を含む。どの接合していない結合分子または接合した結合分子を使用するかの選択は、癌の種類およびステージ、補助治療(例えば、化学療法または外部放射線)の使用、および患者の状態によって変わる。当業者は、本明細書の教示から、このような選択を簡単に行うことができることを理解するであろう。
以前の研究で、同位体標識された抗−腫瘍抗体を使用し、動物モデル(ある場合には、ヒト)の固体腫瘍およびリンパ腫/白血病の細胞を首尾よく破壊できたことを理解するであろう。放射性同位体の例としては、90Y、125I、131I、123I、111In、105Rh、153Sm、67Cu、67Ga、166Ho、177Lu、186Reおよび188Reが挙げられる。放射性核種は、電離放射線を発生し、核DNAの鎖を複数箇所破壊し、細胞を死に至らしめることによって作用する。治療用接合体で使用する同位体は、典型的には、経路長の短い高エネルギーのα粒子またはβ粒子を発生する。このような放射性核種は、接合体が接続しているか、または入り込んでいる細胞に近い位置にある細胞(例えば、新生物性細胞)を死滅させる。放射性核種は、局在化していない細胞にはほとんど影響を与えないか、全く影響を与えない。放射性核種は、本質的に、非免疫原性である。
放射性標識した接合体を本発明と組み合わせて使用する場合、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)は、直接標識されていてもよく(例えば、ヨウ素化によって)、またはキレート化剤を用いて間接的に標識されていてもよい。本明細書で使用するとき、「間接的に標識する」および「間接的な標識アプローチ」という句は、両方とも、キレート化剤が、結合分子に接続しており、少なくとも1つの放射性核種が、キレート化剤と会合していることを意味する。このようなキレート化剤は、ポリペプチドと放射性同位体の両方に結合するため、典型的には、二官能キレート化剤と呼ばれる。特に好ましいキレート化剤は、1−イソチオシクマートベンジル−3−メチルジオテレントリアミン五酢酸(1−isothiocycmatobenzyl−3−methyl diothelene triaminepentaacetic acid)(「MX−DTPA」)誘導体およびシクロヘキシルジエチレントリアミン五酢酸(「CHX−DTPA」)誘導体である。他のキレート化剤は、P−DOTA誘導体およびEDTA誘導体を含む。間接的に標識するのに特に好ましい放射性核種としては、111Inおよび90Yが挙げられる。
本明細書で使用するとき、「直接標識する」および「直接標識アプローチ」という句は、両方とも、放射性核種が、ポリペプチドに直接共有結合していることを意味する(典型的には、アミノ酸残基を介して)。さらに特定的には、この結合技術は、ランダム標識および部位特異的な標識を含む。部位特異的な標識の場合、標識は、ポリペプチドの特定の場所(例えば、接合体のFc部分にのみ存在する、Nに結合した糖残基)に結合する。さらに、種々の直接的な標識技術およびプロトコルが、本発明に適合する。例えば、テクネチウム−99で標識したポリペプチドは、リガンド交換プロセスによって調製してもよく、過テクネチウム酸塩(pertechnate)(TcO )をスズイオン溶液で還元し、還元したテクネチウムをSephadexカラムでキレート化し、結合ポリペプチドをこのカラムに入れることによって調製してもよく、またはバッチ標識技術(例えば、過テクネチウム酸塩と、SnClのような還元剤と、ナトリウム−カリウムフタル酸溶液のようなバッファ溶液と、抗体とをインキュベートすること)によって調製してもよい。いかなる場合でも、抗体を直接的に標識するのに好ましい放射性核種は、当該技術分野で周知であり、直接的に標識するのに特に好ましい放射性核種は、チロシン残基によって共有結合した131Iである。本明細書に開示する診断方法および治療方法で使用する結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を、例えば、放射性ヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カリウム、および化学酸化剤(例えば、次亜塩素酸ナトリウム、クロラミンTなど)または酵素による酸化剤(例えば、ラクトペルオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼおよびグルコース)を用いて誘導してもよい。
キレート化剤およびキレート化接合物に関する特許は、当該技術分野で既知である。例えば、Gansowの米国特許第4,831,175号は、多置換ジエチレントリアミン五酢酸キレート化剤およびこのキレート化剤を含むタンパク質接合物、およびこれらの調製方法に関するものである。Gansowの米国特許第5,099,069号、第5,246,692号、第5,286,850号、第5,434,287号および第5,124,471号も、多置換DTPAキレート化剤に関するものである。これらの特許は、参照することにより本明細書に組み込まれる。適する金属キレート化剤の他の例は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DPTA)、1,4,8,11−テトラアザテトラデカン、1,4,8,11−テトラアザテトラデカン−1,4,8,11−四酢酸、1−オキサ−4,7,12,15−テトラアザヘプタデカン−4,7,12,15−四酢酸などである。シクロヘキシル−DTPAまたはCHX−DTPAは、特に好ましく、以下で詳細に例示している。他の適合するキレート剤は、まだ発見されていないものも含め、当業者にとっては簡単に分かるものであり、明らかに本発明の範囲に含まれる。
米国特許第6,682,134号、第6,399,061号、および第5,843,439号(この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)のキレート化を促進するのに使用される、特定の二官能キレート化剤を含む適合するキレート化剤が、好ましくは、三価金属に高い親和性を示し、腫瘍/非腫瘍比率が高く、骨への吸収量が低く、標的部位(例えば、B細胞リンパ腫の腫瘍部位)での放射性核種のインビボでの保持量が高ように選択される。しかし、これらの特性すべてを有しているか、または有していない他の二官能キレート化剤が、当該技術分野で既知であり、腫瘍治療に有益な場合がある。
本明細書の教示によって、診断および治療のために、結合分子を異なる放射性標識に接合してもよいことも理解されるであろう。この目的のために、上述の米国特許第6,682,134号、第6,399,061号および第5,843,439号は、治療用抗体を投与する前に、腫瘍を「造影」するための、放射性標識した治療用接合物を開示している。「In2B8」接合体は、ヒトCD20抗原に特異的なマウスモノクローナル抗体2B8を含み、この抗原が、二官能キレート化剤(すなわち、MX−DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸))で111Inに接続しており、MX−DTPAは、1−イソチオシアネートベンジル−3−メチル−DTPAおよび1−メチル−3−イソチオシアネートベンジル−DTPAの1:1混合物を含む。111Inは、検出可能な毒性がない状態で、約1〜約10mCiを安全に投与できるため、診断に用いる放射性核種として特に好ましい。撮像データは、一般的に、その後の90Y標識した抗体の分布を予測するデータである。ほとんどの撮像試験では、5mCiの111Inで標識した抗体を使用する。この線量は、安全であり、これより低い線量の場合よりも撮像効率が高まり、抗体を投与してから3〜6日後に最適な画像が得られるからである。例えば、Murrayら、J.Nucl.Med.28:25−33(1987)およびCarraguilloら、J.Nuc.Med.26:67(1985)。
上述のように、種々の放射性核種が、本発明に適用可能であり、種々の環境下でどの放射性核種が最も適しているかを、当業者は容易に決定することができる。例えば、131Iは、標的に対する免疫治療に使用する、周知の放射性核種である。しかし、131Iを臨床で使用する有用性は、体内の半減期が8日間であること、血中および腫瘍部位の両方でヨード化抗体が脱ハロゲン化すること、腫瘍内部で局所的に沈着することによって最適状態からはずれ得る発光特性(例えば、大きなγ成分)を含む、いくつかの因子によって制限されてしまっている。優れたキレート化剤が出現し、金属キレート化基をタンパク質に接続する機会が増え、111Inおよび90Yのような他の放射性核種を利用する機会も増えた。90Yには、放射性免疫治療に適用する場合、90Yの半減期が64時間であり、例えば、131Iとは異なり、腫瘍を抗体に蓄積させるのに十分なほど長いこと、90Yは、高エネルギーのβ線のみを発生し、崩壊時にγ線を発生しないこと、組織での範囲が、100〜1,000個分の細胞の直径分であることといった、いくつかの利点がある。さらに、透過性の放射線が少ないため、外来患者に90Y標識した抗体を投与することができる。さらに、細胞を死滅させるのに、標識した抗体の内在化を必要とせず、電離放射線を局所的に照射し、標的分子が存在しない隣接する腫瘍細胞も死滅させる。
結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)に接合するのに好ましいさらなる薬剤は、細胞毒性薬であり、特に、癌治療で使用される細胞毒性薬である。本明細書で使用するとき、「細胞毒または細胞毒性薬」は、細胞の成長および増殖に悪影響を与え、細胞または悪性細胞の量を減らすか、これらの細胞を阻害し、またはこれらの細胞を破壊する任意の薬剤である。細胞毒の例としては、限定されないが、放射性核種、生物毒素、酵素によって活性化する毒素、細胞増殖抑制薬または細胞毒性薬、プロドラッグ、免疫学的に活性なリガンドおよび生体応答修飾物質(例えばサイトカイン)が挙げられる。免疫反応性の細胞または悪性細胞の成長を遅らせるか、または弱める任意の細胞毒は、本発明の範囲に含まれる。
細胞毒の例としては、一般的に、細胞増殖抑制剤、アルキル化剤、代謝拮抗物質、抗増殖剤、チューブリン結合剤、ホルモンおよびホルモンアンタゴニストなどが挙げられる。本発明に適合する細胞増殖抑制剤の例としては、アルキル化基質(例えば、メクロレタミン、トリエチレンホスホラミド、シクロホスファミド、イホスファミド、クロラムブシル、ブスルファン、メルファランまたはトリアジコン)が挙げられ、さらに、ニトロソウレア化合物(例えば、カルムスチン、ロムスチンまたはセムスチン)が挙げられる。他の好ましい細胞毒性薬としては、例えば、マイタンシノイド系薬物が挙げられる。他の好ましい細胞毒性薬としては、例えば、アントラサイクリン系薬物、ビンカ薬物、マイトマイシン、ブレオマイシン、細胞毒性ヌクレオシド、プテリジン系薬物、ジイネンおよびポドフィロトキシンが挙げられる。細胞毒性薬のうち、特に有用なものとしては、例えば、アドリアマイシン、カルミノマイシン、ダウノルビシン(ダウノマイシン)、ドキソルビシン、アミノプテリン、メトトレキサート、メトプテリン、ミトラマイシン、ストレプトニグリン、ジクロロメトトレキサート、マイトマイシンC、アクチノマイシン−D、ポルフィロマイシン、5−フルオロウラシル、フロクスウリジン、フトラフール、6−メルカプトプリン、シタラビン、シトシンアラビノシド、ポドフィロトキシン、またはポドフィロトキシン誘導体(例えば、エトポシドまたはエトポシドホスフェート)、メルファラン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ロイロシジン、ビンデシン、ロイロシンなどが挙げられる。本明細書の教示に適合するさらに他の細胞毒は、タキソール、タキサン、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、テノポシド、コルヒチン、ジヒドロキシアントラシンジオン(dihydroxy anthracin dione)、ミトキサントロン、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロールおよびピューロマイシン、およびこれらの類似体またはホモログが挙げられる。コルチコステロイド(例えばプレドニゾン)、プロゲスチン(例えば、ヒドロキシプロゲステロンまたはメドロプロゲステロン)、エストロゲン(例えば、ジエチルスチルベストロール)、抗エストロゲン剤(例えば、タモキシフェン)、アンドロゲン(例えばテストステロン)、およびアロマターゼ阻害剤(例えば、アミノグルテチミド)のようなホルモンおよびホルモンアンタゴニストも、本明細書の教示に適合している。当業者は、本発明の接合物を調製するのに便利な反応を起こさせるために、所望の化合物になるように化学的に改変することができる。
特に好ましい細胞毒の一例は、カリケアマイシン、エスペラミシンまたはジネミシンを含む、抗腫瘍抗生物質であるエンジイン系誘導体である。これらの毒素は、特に強力であり、核DNAを開裂させ、細胞死を導く作用がある。インビボで開裂し、多くの不活性で免疫原性のポリペプチドフラグメントを与えるタンパク質毒素とは異なり、カリケアマイシン、エスペラミシンおよび他のエンジイン系毒素は、本質的に免疫原性をもたない小分子である。これらの非ペプチド毒素は、モノクローナル抗体および他の分子を標識するのにすでに使用した技術によって、ダイマーまたはテトラマーに化学的に結合する。これらの結合技術は、構築物のFc部分にのみ存在する、Nに結合した糖残基を介する、部位特異的な結合を含む。このような部位特異的に結合させる方法は、構築物が結合する際に、結合にともなう影響を減らすことができるという利点を有する。
すでに示唆したように、接合物を調製するのに適合する細胞毒は、プロドラッグを含み得る。本明細書で使用するとき、用語「プロドラッグ」は、医薬品として活性な基質の前駆体または誘導体であり、親薬物と比較して、腫瘍細胞への細胞毒性は低く、酵素によって活性化されるか、またはさらに活性な親形態へと変換可能な形態を指す。本発明に適合するプロドラッグとしては、限定されないが、細胞毒性を有さず、さらに活性が高い薬物へと変換可能な、リン酸を含有するプロドラッグ、チオリン酸を含有するプロドラッグ、硫酸を含有するプロドラッグ、ペプチドを含有するプロドラッグ、β−ラクタムを含有するプロドラッグ、場合により置換されたフェノキシアセトアミドを含有するプロドラッグ、または場合により置換されたフェニルアセトアミドを含有するプロドラッグ、5−フルオロシトシンおよび他の5−フルオロウリジンのプロドラッグが挙げられる。本発明で使用する、プロドラッグ形態に誘導体化可能な細胞毒性薬のさらなる例は、上述の化学療法薬を含む。
他の細胞毒の中で、本明細書に開示した結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)が、リシンサブユニットA、アブリン、ジフテリア毒素、ボツリヌス菌、シアンジノシン(cyanginosin)、サキシトキシン、志賀毒素、破傷風、テトロドトキシン、トリコテセン、ベルルクロゲンまたは毒性の酵素のような細胞毒素と会合するか、または接合してもよいことも理解されるであろう。好ましくは、このような構築物は、抗体−毒素構築物を直接発現させる遺伝子操作技術を用いて作成する。本明細書に開示した結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)と会合可能な他の生体応答修飾物質は、サイトカイン(例えば、リンホカインおよびインターフェロン)を含む。本開示の観点から、当業者は、従来の技術を用いてこのような構築物を容易に合成できると考えられる。
本明細書に開示した結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)と会合させるのに使用可能な適合する別の種類の細胞毒は、腫瘍細胞または免疫反応性細胞に直接有効な、放射性増感作用を有する薬物である。このような薬物は、電離放射線への感度を高め、放射線治療の効力を高める。腫瘍細胞に内在化した抗体接合物は、放射線増感作用を最大にする核の近くに放射線増感剤を送達する。放射線増感剤が接続した本発明の結合分子のうち、結合していないものは、血中で迅速に除去され、残った放射性増感剤が標的腫瘍内に局在化し、正常な組織への取り込みは最小限ですむ。血中から迅速に除去された後、補助的な放射線療法を、以下の3つの方法のいずれかで投与する。(1)腫瘍に対し、特異的に直接外部から照射、(2)腫瘍に放射性物質を直接移植する、または(3)同じ標的抗体を用いて全身的に放射線免疫治療する。このアプローチをさらに有望な方法に変えた方法は、放射線増感させた免疫接合体に、治療用放射性同位体を接合する方法であり、患者には1種類の薬物を投与すればよく、簡便な方法である。
特定の実施形態では、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)の安定性または効力を高める部分を接合してもよい。例えば、ある実施形態では、本発明の結合分子にPEGを接合し、インビボでの半減期を高めることができる。Leong,S.R.ら、Cytokine 16:106(2001);Adv.Drug Deliv.Rev.54:531(2002);またはWeirら、Biochem.Soc.Transactions 30:512(2002)。
さらに、本発明は、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を診断薬または治療薬に接合したものも含む。結合分子を、例えば、所与の治療法および/または予防法の効力を判断するための臨床的な試験手順の一部分として、腫瘍の発生または進行を監視する診断に使用することができる。結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を、検出可能な物質にカップリングさせることによって、検出しやすくすることができる。検出可能な基質の例としては、種々の酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、生物発光物質、放射性物質、種々の陽電子発生トモグラフィーを用いて陽電子を発生する金属、および放射性ではない常磁性金属イオンが挙げられる。例えば、本発明の診断薬として使用する抗体に接合可能な金属イオンについては、米国特許第4,741,900号を参照。好適な酵素の例としては、セイヨウワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、またはアセチルコリンエステラーゼが挙げられ、好適な補欠分子族の例としては、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが挙げられ、好適な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリドまたはフィコエリトリンが挙げられ、発光物質の例としては、ルミノールが挙げられ、生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシフェリンおよびエクオリンが挙げられ、好適な放射性物質としては、125I、131I、111Inまたは99Tcが挙げられる。
結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を、化学発光性化合物にカップリングすることによって、検出可能になるように標識してもよい。化学発光性タグをつけたIGF−1R抗体の存在は、一連の化学反応中に生じる発光の存在を検出することによって決定される。特に有用な化学発光標識となる化合物の例は、ルミノール、イソルミノール、テロマティックアクリジニウムエステル(theromatic acridinium ester)、イミダゾール、アクリジニウム塩およびシュウ酸エステルである。
結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を検出可能になるように標識する1つの方法は、これらの物質を酵素に結合し、結合した生成物に酵素免疫測定(EIA)を用いる方法である(Voller,A.、「The Enzyme Linked Immunosorbent Assay(ELISA)」Microbiological Associates Quarterly Publication、Walkersville,Md.、Diagnostic Horizons 2:1−7(1978));Vollerら、J.Clin.Pathol.31:507−520(1978);Butler,J.E.、Meth.Enzymol.73:482−523(1981);Maggio,E.(編)、Enzyme Immunoassay、CRC Press,Boca Raton,Fla.(1980);Ishikawa,E.ら(編)、Enzyme Immunoassay、Kgaku Shoin、Tokyo(1981))。結合分子に結合する酵素は、例えば、分光光度法、蛍光分析法または視覚的な方法によって検出可能な化学部分を生成するような様式で、適切な基質(好ましくは、発色性基質)と反応する。抗体を検出可能になるように標識するのに使用可能な酵素としては、限定されないが、リンゴ酸脱水素酵素、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、δ−5−ステロイドイソメラーゼ、酵母アルコールデヒドロゲナーゼ、α−グリセロホスフェート、デヒドロゲナーゼ、トリオースホスフェートイソメラーゼ、セイヨウワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ、グルコアミラーゼおよびアセチルコリンエステラーゼが挙げられる。さらに、酵素に発色性の基質を用いた比色分析によって検出してもよい。基質の酵素反応度と、同様に調製した標準物質の酵素反応度とを視覚的に比較して、検出してもよい。
種々の免疫アッセイを用い、検出を行ってもよい。例えば、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を放射性物質で標識することによって、ラジオイムノアッセイ(RIA)を使用して抗体を検出することも可能である(例えば、Weintraub,B.,Principles of Radioimmunoassays、Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques、The Endocrine Society(1986年3月)、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。放射性同位体は、限定されないが、γカウンタ、シンチレーションカウンタ、またはオートラジオグラフィーを含む手段で検出することができる。
結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を、蛍光を発光する金属(例えば、152Euまたは他のランタノイド種)で検出可能になるように標識してもよい。ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)またはエチレンジアミン四酢酸(EDTA)のような金属キレート化基を用い、上述の金属を抗体に接続してもよい。
種々の部分を結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)に接合する技術は、周知であり、例えば、Arnonら、「Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy、Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy、Reisfeldら(編)、pp.243−56(Alan R.Liss,Inc.(1985);Hellstromら、「Antibodies For Drug Delivery」、Controlled Drug Delivery(第2版)、Robinsonら(編)、Marcel Dekker,Inc.、pp.623−53(1987);Thorpe、「Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy:A Review」、Monoclonal Antibodies ’84:Biological And Clinical Applications、Pincheraら(編)、pp.475−506(1985);「Analysis,Results,And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy」、Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy、Baldwinら(編)、Academic Press pp.303−16(1985)、およびThorpeら、「The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody−Toxin Conjugates」、Immunol.Rev.62:119−58(1982)を参照。
(VII.抗体のポリペプチドの発現)
周知のように、RNAは、例えば、イソチアン酸グアニジニウムによる抽出、沈殿、次いで遠心分離またはクロマトグラフィーのような標準的な技術で、元々のハイブリドーマ細胞から単離されるか、または他の形質転換された細胞から単離される。所望な場合、mRNAは、オリゴ−dTセルロースを用いたクロマトグラフィーのような標準的な技術を用い、全RNAから単離してもよい。好適な技術は、当該技術分野でよく知られている。
ある実施形態では、抗体の軽鎖および重鎖をコードするcDNAは、周知の方法にしたがって、逆転写酵素およびDNAポリメラーゼを用い、同時に作成してもよいし、別個に作成してもよい。コンセンサス定常領域プライマーによって、または公開されている重鎖および軽鎖のDNA配列およびアミノ酸配列に基づいて、さらに特異的なプライマーによってPCRを開始してもよい。上述のように、PCRを使用し、抗体の軽鎖および重鎖をコードするDNAクローンを単離してもよい。この場合、コンセンサスプライマーまたはこれより同一性の高いプロープ(例えば、マウス定常領域のプローブ)によって、ライブラリをスクリーニングしてもよい。
当該技術分野で既知の技術を用い、DNA(典型的にはプラスミドDNA)を細胞から単離し、例えば、上述の参考文献に詳細を記載した、組み換えDNA技術に関する標準的な周知の技術にしたがって、制限マッピングを行い、配列を決定してもよい。もちろん、本発明の方法にしたがって、単離プロセスまたはその後の分析プロセスの任意の時間に、DNAを合成してもよい。
本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、その改変体または誘導体を得るために、遺伝子物質の単離物を操作した後に、典型的には、IGF−1R抗体をコードするポリヌクレオチドを発現ベクターに挿入し、宿主細胞に導入し、この宿主細胞を、所望の性質を有するIGF−1R抗体を作成するために使用することができる。
抗体、またはそのフラグメント、誘導体または類似体(例えば、本明細書に記載の標的分子(例えば、IGF−1R)に結合する抗体の重鎖または軽鎖)を組み換えによって発現させるためには、この抗体をコードするポリヌクレオチドをコードする発現ベクターを構築する必要がある。本発明の抗体分子または抗体の重鎖または軽鎖、またはその一部分(好ましくは、重鎖または軽鎖の可変領域を含むもの)をコードするポリヌクレオチドが得られたら、抗体分子を産生するベクターを、当該技術分野で周知の組み換えDNA技術によって産生してもよい。したがって、ヌクレオチド配列をコードする抗体を含むポリヌクレオチドを発現させることによって、タンパク質を調製する方法を、本明細書に説明する。当該技術分野で周知の方法を使用し、配列および適切な転写制御シグナルおよび翻訳制御シグナルをコードする抗体を含有する発現ベクターを構築することができる。これらの方法には、例えば、インビトロでの組み換えDNA技術、合成技術、およびインビボでの遺伝子組み換えが含まれる。このように、本発明は、本発明の抗体分子、またはその重鎖または軽鎖、または重鎖または軽鎖の可変領域をコードするヌクレオチド配列が、プロモーターに作動可能に連結した、複製可能なベクターを提供する。このようなベクターは、抗体分子の定常領域をコードするヌクレオチド配列を含み(例えば、PCT出願公開WO86/05807;PCT出願公開WO89/01036;および米国特許第5,122,464号を参照)、抗体の可変領域を、完全な重鎖または軽鎖を発現するベクターにクローン化し得る。
宿主細胞を、本発明の2種類の発現ベクターと一緒にトランスフェクトしてもよい。ここで、第1のベクターは、重鎖に由来するポリペプチドをコードし、第2のベクターは、軽鎖に由来するポリペプチドをコードする。この2種類のベクターは、重鎖および軽鎖のポリペプチドを同じ量で発現可能な、同一の選択可能なマーカーであってもよい。あるいは、重鎖および軽鎖のポリペプチドを両方ともコードする1種類のベクターを使用してもよい。このような状況で、毒性のない重鎖が過剰量作られてしまうのを防ぐために、軽鎖は、重鎖の前に配置される方が有利である(Proudfoot,Nature 322:52(1986);Kohler,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:2197(1980))。重鎖および軽鎖をコードする配列は、cDNAまたはゲノムDNAを含んでいてもよい。
用語「ベクター」または「発現ベクター」は、本明細書では、宿主細胞に導入され、宿主細胞で所望の遺伝子を発現するためのビヒクルとして、本発明にしたがって使用されるベクターを意味する。当業者が知っているように、このようなベクターは、プラスミド、ファージ、ウイルスおよびレトロウイルスからなる群から簡単に選択することができる。一般的に、本発明に適合するベクターは、選択マーカーと、所望の遺伝子のクローン化を容易にする適切な制限部位とを含み、真核細胞または原核細胞に入り込み、および/または複製する能力を有する。
本発明のために、多くの発現ベクター系が使用可能である。例えば、ある種のベクターに、動物ウイルス(例えば、ウシパピローマウウイルス、ポリオーマウイルス、アデノウイルス、ワクシニアウイルス、バキュロウイルス、レトロウイルス(RSV、MMTVまたはMOMLV)またはSV40ウイルス)に由来するDNA要素を利用する。それ以外には、内部にあるリボソーム結合部位を用いたポリシストロニック系の使用を含む。さらに、トランスフェクトされた宿主細胞を選択可能な1個以上のマーカーを導入することによって、DNAを染色体に組み込んだ細胞を、選択してもよい。このマーカーは、栄養要求性宿主への栄養要求性、殺生物剤への耐性(例えば、抗生物質)、または銅のような重金属への耐性を与え得る。選択可能なマーカー遺伝子は、発現するDNA配列に直接結合しているか、または同時形質転換によって同じ細胞に導入されてもよい。mRNAの合成を最適化するために、さらなる要素が必要となることもある。これらの要素は、シグナル配列、スプライスシグナル、および転写プロモーター、エンハンサー、および停止シグナルを含み得る。
特に好ましい実施形態では、クローン化された可変領域の遺伝子を、上述のように合成した、重鎖および軽鎖の定常領域遺伝子(好ましくは、ヒト)とともに、発現ベクターに挿入する。ある実施形態では、Biogen IDEC,Inc.の特許品であるNEOSPLAという発現ベクター(米国特許第6,159,730号に開示されている)を用いて行う。このベクターは、サイトメガロウイルスプロモーター/エンハンサーと、マウスβグロビン主要プロモーターと、SV40由来複製物と、ウシ成長ホルモンポリアデニル化配列と、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼのエクソン1およびエクソン2と、ジヒドロフォレートレダクターゼ遺伝子と、リーダー配列とを含んでいる。このベクターは、可変領域および定常領域の遺伝子を組み込み、CHO細胞にトランスフェクトし、次いでG418を含有する培地で選択し、メトトレキサートで増幅させると、抗体をきわめて高レベルで発現することが分かっている。もちろん、真核細胞での発現を誘発可能な任意の発現ベクターを本発明に使用してもよい。好適なベクターの例としては、限定されないが、プラスミドpcDNA3、pHCMV/Zeo、pCR3.1、pEF1/His、pIND/GS、pRc/HCMV2、pSV40/Zeo2、pTRACER−HCMV、pUB6/V5−His、pVAX1、およびpZeoSV2(Invitrogen(カリフォルニア州サンディエゴ)から入手可能)、およびプラスミドpCI(Promega(ウィスコンシン州マディソン)から入手可能)が挙げられる。一般的に、免疫グロブリンの重鎖および軽鎖が、例えばロボットによるシステムによって行われるような、日常の実験である場合、多くの形質転換細胞が、好適に高レベルで発現するものについてスクリーニングされる。ベクター系は、米国特許第5,736,137号および第5,658,570号にも教示があり、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。この系は、例えば、30pg/細胞/日を超える高い発現濃度を提供する。ベクター系の他の例は、例えば、米国特許第6,413,777号に開示されている。
他の好ましい実施形態では、本発明のIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、改変体または誘導体は、2002年11月18日に出願した米国特許出願第2003−0157641 A1号(この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)に開示されるようなポリシストロニック構築物を用いて発現してもよい。これらの新規発現系で、目的の複数の遺伝子産物(例えば、抗体の重鎖および軽鎖)を、1個のポリシストロニック構築物から作成し得る。これらの系には、配列内リボソーム進入部位(IRES)を使用し、真核細胞を宿主として、比較的高濃度のIGF−1R抗体(例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントのような結合ポリペプチド)を得ることが有利である。適合するIRES配列は、米国特許第6,193,980号に開示されており、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。当業者は、このような発現系を使用し、この出願で開示されているIGF−1R抗体の全範囲を効果的に作成し得ることを理解するであろう。
さらに一般的には、IGF−1R抗体のモノマーサブニットをコードするベクターまたはDNA配列を調製したら、発現ベクターを適切な宿主細胞に導入することができる。プラスミドを宿主細胞に導入する操作は、当業者に周知の種々の技術で行うことができる。この操作としては、限定されないが、トランスフェクション(電気泳動および電気穿孔を含む)、原形質融合、リン酸カルシウム沈殿法、エンベロープDNAを用いた細胞融合、微量注入、およびインタクトなウイルスに感染させる方法が挙げられる。Ridgway,A.A.G.「Mammalian Expression Vectors」Vectors、Rodriguez and Denhardt編、Butterworths,Boston,Mass.,Chapter 24.2,pp.470−472(1988)を参照。典型的には、宿主細胞へのプラスミドの導入は、電気穿孔によって行う。発現構築物を含む宿主細胞を、軽鎖および重鎖を産生するのに適した条件下で成長させ、重鎖および/または軽鎖のタンパク質合成についてアッセイする。アッセイ技術の例としては、酵素免疫吸着法(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、または蛍光活性化細胞選別法(FACS)、免疫組織化学的方法などが挙げられる。
発現ベクターを、従来の技術で宿主細胞に移し、トランスフェクト下細胞を従来の技術で培養し、本明細書で記載の方法で使用する抗体を産生する。このように、本発明は、本発明の抗体、またはその重鎖または軽鎖をコードするポリヌクレオチドが、異種プロモーターに作動可能に連結した宿主細胞を含む。二本鎖抗体を発現するのに好ましい実施形態では、以下に詳細を説明するように、重鎖および軽鎖の両方をコードするベクターを、宿主細胞で一緒に発現させ、完全な免疫分子を発現させてもよい。
本明細書で使用するとき、「宿主細胞」は、組み換えDNA技術を用い、少なくとも1つの異種遺伝子をコードするようにて構築されたベクターを含む細胞を指す。組み換え宿主から抗体を単離するプロセスを説明する際に、用語「細胞」および「細胞培養物」は、他の意味であると明確に示されていない限り、抗体の起源を示すという同じ意味で用いる。言い換えると、「細胞」からポリペプチドを回収することは、全細胞を沈降させて回収するか、または培地と懸濁した細胞の両方を含む細胞培養物から回収することを意味し得る。
種々の宿主−発現ベクター系を利用し、本明細書に記載の方法で使用する抗体分子を発現させることができる。このような宿主−発現系は、目的のコード配列を産生し、精製するビヒクルをあらわすとともに、適切なヌクレオチドコード配列で形質転換するか、またはトランスフェクトし、目的の抗体分子を系中で発現させる細胞をあらわす。このような宿主−発現系としては、限定されないが、抗体をコードする配列を含む組み換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNAまたはコスミドDNA発現ベクターでトランスフェクトした細菌類(例えば、E.coli、B.subtilis);抗体をコードする配列を含む組み換え酵母発現ベクターで形質転換した酵母(例えば、Saccharomyces、Pichia);抗体をコードする配列を含む組み換えウイルス発現ベクターに感染した昆虫細胞系(例えば、バキュロウイルス);組み換えウイルス発現ベクターに感染した植物細胞系(例えば、カリフラワーモザイクウイルス、CaMV;タバコモザイクウイルス、TMV)、または抗体をコードする配列を含む組み換えプラスミド発現ベクターで形質転換されたもの(例えば、Tiプラスミド);または哺乳動物細胞に由来するプロモーター(例えば、メタロチオネインプロモーター)または哺乳動物ウイルスに由来するプロモーター(例えば、アデノウイルス後期プロモーター;ワクシニアウイルス7.5Kプロモーター)を含有する、組み換え発現構築物を含む哺乳動物系(例えば、COS細胞、CHO細胞、BLK細胞、293細胞、3T3細胞)が挙げられる。好ましくは、Escherichia coliのような細菌細胞、さらに好ましくは、全組み換え抗体分子を特異的に発現する真核細胞を、組み換え抗体分子を発現するのに使用する。例えば、哺乳動物の細胞(例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO))を、ヒトサイトメガロウイルスに由来する主要な前初期遺伝子プロモーター要素のようなベクターと組み合わせることと、抗体を有効に発現する系になる(Foeckingら、Gene 45:101(1986);Cockettら、Bio/Technology 8:2(1990) 8(7):662−667)。
タンパク質を発現させるのに使用する宿主細胞は、哺乳動物に由来するものが多く、当業者は、所望な産物を発現させるのに最も適した特定の宿主細胞株を選ぶ能力を有すると考える。宿主細胞株の例としては、限定されないが、CHO(チャイニーズハムスター卵巣)、DG44およびDUXB11(チャイニーズハムスター卵巣株、DHFR minus)、HELA(ヒト子宮頸癌)、CVI(サル腎臓株)、COS(SV40 T抗原を有するCVI誘導体)、VERY、BHK(幼若ハムスターの腎臓)、MDCK、293、WI38、R1610(チャイニーズハムスター線維芽細胞)、BALBC/3T3(マウス線維芽細胞)、HAK(ハムスター腎臓株)、SP2/O(マウス骨髄腫)、P3x63−Ag3.653(マウス骨髄腫)、BFA−1c1BPT(ウシ内皮細胞)、RAJI(ヒトリンパ球)および293(ヒト腎臓)が挙げられる。CHO細胞が特に好ましい。宿主細胞株は、典型的には、商業的なサービス機関であるAmerican Tissue Culture Collectionから入手可能であり、または公開されている文献から入手可能である。
さらに、挿入した配列の発現を調節するか、または望ましい特定の様式で遺伝子産物を改変し、加工する宿主細胞株を選択してもよい。このような改変(例えば、グリコシル化)およびタンパク質産物の加工(例えば、開裂)は、タンパク質の機能にとって重要な場合がある。異なる宿主細胞は、翻訳後の処理、およびタンパク質および遺伝子産物の改変の際に、特徴的かつ特異的な機構を有する。発現した異種タンパク質を正しく改変し、処理するために、適切な細胞株または宿主系を選択することができる。この目的のために、一次転写物の適切な処理、遺伝子産物のグリコシル化およびリン酸化のための機構を有する真核宿主細胞を使用してもよい。
長期間にわたって、組み換えタンパク質を高濃度で産生するために、安定して発現することが好ましい。例えば、抗体分子を安定に発現する細胞株を遺伝子操作によって作出すことができる。ウイルス由来の複製物を含有する発現ベクターを用いるよりも、適切な発現制御要素(例えば、プロモーター、エンハンサー、配列、転写停止コドン、ポリアデニル化部位など)によって制御されたDNAと、選択可能なマーカーとを用いて宿主細胞を形質転換することができる。異種DNAを導入した後、遺伝子操作した細胞を栄養分が豊富な培地で1〜2日間成長させ、選択性を有する培地に移すことができる。組み換えプラスミドの選択可能なマーカーは、選択に対する耐性を付与し、これにより、細胞は、染色体にプラスミドを安定に組み込み、成長して遺伝子座を形成し、これを細胞株へクローン化し、数を増やすことができる。この方法は、抗体分子を安定に発現する細胞株を遺伝子操作するのに有利に使用することができる。
多くの選択系を使用することができ、限定されないが、ヘルペス単純ウイルスチミジンキナーゼ(Wiglerら、Cell 11:223(1977))、ヒポキサンチン−グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Szybalska & Szybalski,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 48:2026−2034(1992))およびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowyら、Cell 22:817 1980)の遺伝子を、それぞれ、tk細胞、hgprt細胞またはaprt細胞に使用してもよい。さらに、代謝拮抗物質への耐性を、以下の遺伝子を選択する基準として使用してもよい。dhfr、メトトレキサートへの耐性を付与する(Wiglerら、Natl.Acad.Sci.USA 77:3567−3570(1980);O’Hareら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:1527(1981));gpt、ミコフェノール酸への耐性を付与する(Mulligan & Berg,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:2072(1981));neo、アミノ酸配糖体G−418への耐性を付与する(Godspielら、Clinical Pharmacy 12:488−505(1993));Wu and Wu、Biotherapy 3:87−95(1991);Tolstoshev,Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.32:573−596(1993);Mulligan,Science 260:926−932(1993);およびMorgan and Anderson,Ann.Rev.Biochem.62:191−217(1993);TIB TECH 11(5):155−215(1993年5月);およびhygro、ハイグロマイシンへの耐性を付与する(Santerreら、Gene 30:147(1984)。組み換えDNA技術の分野で一般的に知られており、使用可能な方法は、Ausubelら(編)、Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,NY(1993);Kriegler,Gene Transfer and Expression,A Laboratory Manual,Stockton Press,NY(1990);および第12章および第13章、Dracopoliら(編)、Current Protocols in Human Genetics, John Wiley & Sons,NY(1994);Colberre−Garapinら、J.Mol.Biol.150:1(1981)に記載されており、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
ベクターの増幅によって、抗体分子の発現濃度を高めることができる(概説として、Bebbington and Hentschel、The use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning、Academic Press、New York、Vol.3.(1987)を参照)。抗体を発現するベクター系のマーカーが、増幅可能な性質を有している場合、宿主細胞培養物中に存在する組成物の量が多くなると、マーカー遺伝子の複製物の数も増える。増幅した領域が抗体遺伝子と関係があるため、抗体の産生量も増える(Crouseら、Mol.Cell.Biol.3:257(1983))。
インビトロでの産生は、生産規模を増大して、所望のポリペプチドを大量に得ることができる。組織培養条件での哺乳動物細胞の培養技術は、当該技術分野で既知であり、例えば、空気揚水反応機または連続的な撹拌反応器での均一懸濁培養、例えば、中空繊維、マイクロカプセル、アガロースマイクロビーズまたはセラミックカートリッジに細胞を固定するか、または封入しての培養が挙げられる。必要な場合、および/または所望な場合、ヒンジ領域の合成ポリペプチドを優先的に生合成した後、または本明細書に記載のHICクロマトグラフィー工程の前または後に、一般的なクロマトグラフィー法(例えば、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、DEAE−セルロースによるクロマトグラフィー、または(免疫)親和性クロマトグラフィー)によって、ポリペプチドの溶液を精製してもよい。
本発明の遺伝子をコードするIGF−1R抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント、改変体または誘導体をコードする遺伝子を、非哺乳動物細胞(例えば、細菌または昆虫細胞または酵母または植物細胞)から発現させてもよい。核酸を取り出すことが容易な細菌類としては、腸内細菌(例えば、Escherichia coli株またはSalmonella;Bacillaceae(例えば、Bacillus subtilis);Pneumococcus;StreptococcusおよびHaemophilus influenzaeが挙げられる。細菌で発現する場合、異種ポリペプチドは、典型的には、封入体の一部分になることも理解されるであろう。この異種ポリペプチドを単離し、精製し、次いで、機能的な分子にアセンブリしなければならない。四価形態の抗体が望ましい場合、サブユニットが四価抗体になるように自己集合させる必要がある(WO02/096948A2号)。
細菌系では、発現する抗体分子の目的とする用途によって、有利に、多くの発現ベクターを選択することができる。例えば、抗体分子の医薬組成物を製造するために、大量のタンパク質を産生しなければならない場合、高濃度の融合タンパク質産物を発現し、精製が簡単になベクターが望ましい場合がある。このようなベクターとしては、限定されないが、E.coli発現ベクターpUR278(Rutherら、EMBO J.2:1791(1983)、抗体をコードする配列は、融合タンパク質が産生するように、ベクターのフレーム内に、lacZコード領域とともに個々に接続していてもよい);pINベクター(Inouye&Inouye,Nucleic Acids Res.13:3101−3109(1985);Van Heeke & Schuster、J.Biol.Chem.24:5503−5509(1989))などが挙げられる。pGEXベクターを使用し、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)で異種ポリペプチドを融合タンパク質として発現させてもよい。一般的に、このような融合タンパク質は可溶性であり、グルタチオンマトリックス−アガロースビーズに吸着させ、結合させ、遊離グルタチオン存在下で溶出させることによって、溶解した細胞から簡単に精製することができる。pGEXベクターは、トロンビンまたはXa因子プロテアーゼ開裂部位を含むように設計されており、その結果、クローン化した標的遺伝子産物が、GST部分から放出されるようになっている。
原核生物だけでなく、真核微生物も使用してよい。Saccharomyces cerevisiae(一般的なパン用酵母)は、最も一般的に使用される真核微生物であるが、多くの他の株も一般的に利用可能である(例えば、Pichia pastoris)
Saccharomycesで発現させる場合、例えば、プラスミドYRp7(Stinchcombら、Nature 282:39(1979);Kingsmanら、Gene 7:141(1979);Tschumperら、Gene 10:157(1980))が一般的に使用される。このプラスミドは、TRP1遺伝子を含有しており、この遺伝子によって、トリプトファンで成長する能力を欠いた酵母の変異株の選択マーカーを提供する。例えば、ATCC番号44076またはPEP4−1(Jones、Genetics 85(1):23−33(1977))。この酵母宿主細胞のゲノムの特徴であるtrpl変異の存在によって、トリプトファンが存在しない状態で成長させることによる形質転換を有効に検出する環境を提供する。
昆虫系では、典型的には、Autographa californica核多角体病ウイルス(AcNPV)が、異種遺伝子を発現するベクターとして用いられる。このウイルスは、Spodoptera frugiperda細胞中で成長する。抗体をコードする配列を、AcNPVプロモーター(例えば、ポリヘドリンプロモーター)の制御下で、このウイルスの非必須領域(例えば、ポリヘドリン遺伝子)に個々にクローン化してもよい。
本発明の抗体分子が組み換えによって発現したら、免疫グロブリン分子を精製する分野で既知の任意の方法(例えば、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換、親和性、特に、プロテインAの後で、特異的な抗原に対する親和性、およびサイズカラムクロマトグラフィー)、遠心分離、溶解度の差による方法、またはタンパク質を精製する任意の他の標準的な技術)によって精製してもよい。あるいは、本発明の抗体の親和性を高めるのに好ましい方法は、US 2002 0123057 A1号に開示されている。
(VIII.IGF−1Rに特異的な抗体、または免疫特異的なフラグメントを用いる治療方法)
本発明の一実施形態は、IGF−1RまたはIGF−1Rの改変体に結合する抗体または免疫特異性のフラグメントを有効量投与する工程を含むか、この工程から本質的になるか、またはこの工程からなる、過剰増殖性疾患または障害(例えば、癌、悪性細胞、腫瘍またはその転移)を患っている動物、または上述の疾患にかかる恐れがあると診断された動物において、上述の疾患または障害を治療する方法を提供する。好適な抗体としては、本明細書に記載したすべての抗体および抗原結合性を保持したフラグメントが挙げられる。例としては、限定されないが、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物または抗原結合性を保持したフラグメント、IGF−1Rに特異的に結合し、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する、抗体の単離物または抗原結合性を保持したフラグメント、またはM13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体と同一の抗原結合領域を含むか、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体と同一の抗原結合領域を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメントが挙げられる。
特定の実施形態では、IGF−1Rまたはその改変体に特異的に結合する本発明の抗体は、1つ以上のインスリン成長因子(例えば、IGF−1、IGF−2、またはIGF−1とIGF−2の両方)がIGF−1Rに結合するのを阻害する。他の実施形態では、IGF−1Rまたはその改変体に特異的に結合する本発明の抗体は、1つ以上のインスリン成長因子が結合したときに起こるIGF−1Rのリン酸化を阻害する。さらなる実施形態では、細胞(特に、腫瘍細胞)で発現したIGF−1Rまたはその改変体に特異的に結合する本発明の抗体は、細胞増殖、細胞の移動および/または転移に関与する、下流にあるシグナル伝達分子のリン酸化を阻害する。このような伝達分子としては、限定されないが、Aktおよびp42/44 MAPKが挙げられる。さらなる実施形態では、細胞で発現したIGF−1Rまたはその改変体に特異的に結合する本発明の抗体は、表面で発現したIGF−1Rの内在化を促進し、IGFと相互作用するのに利用できる量を制限する。さらなる実施形態では、細胞(特に、腫瘍細胞)で発現したIGF−1Rまたはその改変体に特異的に結合する本発明の抗体は、細胞増殖、細胞の移動および/または転移を阻害する。
本明細書に開示した治療方法で使用されるIGF−1Rまたはその改変体に特異的に結合する本発明の抗体は、細胞の過剰増殖に関与する細胞活性(例えば、過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害に関連することの多い、血管新生の変更または異常な血管新生パターンを誘発する細胞活性)を停止させ、低下させ、抑止させるか、または阻害する治療薬として調製され、使用することができる。
本発明の抗体、または免疫特異的なフラグメントとしては、限定されないが、モノクローナル抗体、キメラ抗体またはヒト化抗体、IGF−1Rのような腫瘍に関連するタンパク質に特異的に結合する抗体フラグメントが挙げられる。この抗体は、一価、二価、多価であってもよく、二官能抗体であってもよく、抗体フラグメントとしては、Fabフラグメント、F(ab’)フラグメントおよびFvフラグメントが挙げられる。
本発明の治療用抗体は、標識されていない形態または接合されていない形態で使用してもよく、または放射能標識および生化学的な細胞毒のような細胞毒性部分にカップリングし、または結合して、治療効果を発揮する薬剤を製造してもよい。
特定の実施形態では、本発明の抗体、または免疫特異的なフラグメントは、抗原結合領域を含む。抗原結合領域は、抗体ごとに異なる抗体可変領域に由来する。天然の抗体は、少なくとも2個の抗原結合領域を含み、すなわち、天然の抗体は、少なくとも二価である。本明細書で使用するとき、用語「抗原結合領域」は、抗原(例えば、細胞尿面または可溶性抗原)のエピトープに特異的に結合する部位を含む。抗体の抗原結合領域は、典型的には、免疫グロブリン重鎖可変領域の少なくとも一部分と、免疫グロブリン軽鎖可変領域の少なくとも一部分とを含む。これらの可変領域から作られる結合部位は、抗体の特異性を決定づける。
本発明は、IGF−1R(例えば、ヒトIGF−1R)に特異的に結合するか、または選択的に結合する抗体または免疫特異性のフラグメントを有効量投与する工程を含むか、この工程から本質的になるか、またはこの工程からなる、例えば、腫瘍の成長を阻害することによって、哺乳動物の種々の過剰増殖性障害を治療する方法を提供する。
本発明は、さらに特定的には、IGF−1Rの1つ以上のエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する抗体または免疫特異性のフラグメントを有効量投与する工程を含むか、この工程から本質的になるか、またはこの工程からなる、動物(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)において、哺乳動物の過剰増殖性障害を治療する(例えば、腫瘍の形成、腫瘍の成長、腫瘍の侵襲性、および/または転移の発生を阻害するか、または予防する)方法である。
他の実施形態では、本発明は、動物(例えば、ヒト患者)において、医薬的に許容される担体に加え、IGF−1Rの1つ以上のエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する抗体または免疫特異性のフラグメントを有効量投与する工程を含むか、この工程から本質的になるか、またはこの工程からなる、哺乳動物の過剰増殖性障害を治療する(例えば、腫瘍の形成、腫瘍の成長、腫瘍の侵襲性、および/または転移の発生を阻害するか、または予防する)方法を含む。ここで、エピトープは、配列番号2の少なくとも約4〜5個のアミノ酸、少なくとも7個、少なくとも9個、または少なくとも約15〜約30個のアミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなる。上述の配列番号2の所与のエピトープのアミノ酸は、連続的であってもよいが、必ずしもそうでなければならないわけではない。特定の実施形態では、IGF−1Rの少なくとも1つのエピトープは、IGF−1Rの細胞外領域から作られた、細胞表面に発現する非線形エピトープを含むか、この非線形エピトープから本質的になるか、またはこの非線形エピトープからなる。このように、特定の実施形態では、IGF−1Rの少なくとも1つのエピトープは、配列番号2のうち少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、約15〜約30個、または少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、95個または100個の連続したアミノ酸または非連続アミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなり、非連続アミノ酸は、タンパク質が折りたたまれることによってエピトープを形成する。
他の実施形態では、本発明は、動物(例えば、ヒト患者)において、医薬的に許容される担体に加え、IGF−1Rの1つ以上のエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する抗体または免疫特異性のフラグメントを有効量投与する工程を含むか、この工程から本質的になるか、またはこの工程からなる、哺乳動物の過剰増殖性障害を治療する(例えば、腫瘍の形成、腫瘍の成長、腫瘍の侵襲性、および/または転移の発生を阻害するか、または予防する)方法を含む。ここで、エピトープは、上述の配列番号2の1個、2個、3個、4個、5個、6個またはそれ以上の連続したアミノ酸または非連続アミノ酸を含むか、これらのアミノ酸から本質的になるか、またはこれらのアミノ酸からなることに加え、標的タンパク質を改変すると、改変していないタンパク質よりもIGF−1R抗体の結合親和性が高くなるように、タンパク質を改変する別の部分、例えば、炭水化物部分を含んでもよい。あるいは、IGF−1R抗体は、改変していない形態の標的タンパク質には全く結合しない。
さらに特定的には、本発明は、ヒトにおいて、IGF−1Rの1つ以上のエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する抗体または免疫特異性のフラグメントと、医薬的に許容される担体とを含む組成物を有効量投与する工程を含むか、この工程から本質的になるか、またはこの工程からなる、ヒトの癌を治療する方法を提供する。治療対象となる癌の種類としては、胃癌、腎癌、脳癌、膀胱癌、結腸癌、肺癌、乳癌、膵臓癌、卵巣癌および前立腺癌が挙げられるが、それに限定されない。
特定の実施形態では、抗体または抗体フラグメントは、IGF−1R、または上述のフラグメントまたは改変体の少なくとも1つのエピトープに特異的に結合し(すなわち、そのようなエピトープに、無関係なエピトープに結合したり、エピトープに無作為に結合したりするよりも、容易に結合し)、上述のIGF−1R、またはフラグメントまたは改変体の少なくとも1つのエピトープに選択的に結合し(すなわち、そのようなエピトープに、関連するエピトープ、同様のエピトープ、同種のエピトープ、または類似のエピトープよりも容易に結合し)、IGF−1R、または上述のフラグメントまたは改変体の特定のエピトープに特異的に結合するか、または選択的に結合する参照抗体を競合的に阻害するか、またはIGF−1R、または上述のフラグメントまたは改変体の少なくとも1つのエピトープに結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、5×10−2M未満、10−2M未満、5×10−3M未満、10−3M未満、5×10−4M未満、10−4M未満、5×10−5M未満、10−5M未満、5×10−6M未満、10−6M未満、5×10−7M未満、10−7M未満、5×10−8M未満、10−8M未満、5×10−9M未満、10−9M未満、5×10−10M未満、10−10M未満、5×10−11M未満、10−11M未満、5×10−12M未満、10−12M未満、5×10−13M未満、10−13M未満、5×10−14M未満、10−14M未満、5×10−15M未満または10−15M未満である。抗体の結合解離定数に関して使用する場合、用語「約」は、抗体親和性を測定するのに使用する方法に固有な偏差を考慮に入れることを可能にする。例えば、使用する装置の精度、測定サンプル数にに基づく標準誤差、丸め誤差に依存して、用語「約10−2M」は、例えば、0.05M〜0.005Mを含み得る。特定の実施形態では、本発明の抗体または抗体フラグメントは、ヒトIGF−1Rに特異的に結合し、霊長類IGF−1Rおよび/またはマウスIGF−1Rにも結合する抗体または抗体フラグメントの由来となる他の種のIGF−1Rタンパク質に交差反応する。本発明の他の好適な抗体または抗体フラグメントは、きわめて種特異的なものを含む。
特定の実施形態では、本明細書に開示した抗体、または免疫特異的なフラグメントは、5×10−2−1以下、10−2−1以下、5×l0−3−1以下、またはl0−3−1以下の解離速度(k(off))で、IGF−1Rポリペプチド、またはそのフラグメントまたは改変体に結合する。本明細書に開示した他の抗体、または免疫特異的なフラグメントは、5×10−4−1以下、10−4−1以下、5×10−5−1以下、または10−5−1以下、5×10−6−1以下、10−6−1以下、5×10−7−1以下、または10−7−1以下の解離速度(k(off))で、IGF−1Rポリペプチド、またはそのフラグメントまたは改変体に結合する。
他の実施形態では、本明細書に開示した抗体、または免疫特異的なフラグメントは、10−1−1以上、5×10−1−1以上、10−1−1以上、または5×10−1−1以上の結合速度(k(on))で、IGF−1Rポリペプチド、またはそのフラグメントまたは改変体に結合する。本明細書に開示した他の抗体、または免疫特異的なフラグメントは、10−1−1以下、5×10−1−1以下、10−1−1以下、または5×10−1−1以下、または10−1−1以下の結合速度(k(on))で、IGF−1Rポリペプチド、またはそのフラグメントまたは改変体に結合する。
種々の実施形態では、上述の1つ以上の結合分子は、IGF−1R活性のアンタゴニストであり、例えば、IGF−1R抗体のアンタゴニストが、腫瘍細胞で発現したIGF−1Rに結合すると、インスリン成長因子(例えば、IGF−1、IGF−2、またはIGF−1とIGF−2の両方)がIGF−1Rに結合するのを阻害し、IGF−1Rの内在化を促進し、それによって、シグナル伝達能力を阻害するか、IGF−1Rのリン酸化を阻害するか、シグナル伝達の下流にある分子(例えば、Aktまたはp42/44 MAPK)のリン酸化を阻害するか、または腫瘍細胞の増殖、移動または転移を阻害する。
(IX.IGF−1Rに特異的な結合分子および核酸増幅アッセイを用いる、診断方法または予後判断方法)
IGF−1Rに特異的な抗体、またはその誘導体または類似体を、診断目的で使用し、IGF−1Rの異常な発現および/または異常な活性に関連する疾患、障害および/または状態を検出し、診断し、または監視することができる。IGF−1Rの発現量は、腫瘍組織および他の新生物状態では増える。
IGF−1Rに特異的な抗体、またはそのフラグメントは、哺乳動物(好ましくはヒト)の過剰増殖性障害を診断し、治療し、予防し、および/または予後を判断するのに有用である。このような障害としては、限定されないが、癌、新生物、腫瘍および/または本明細書の他の部分に説明したものが挙げられ、特に、IGF−1Rに関連する癌、例えば、癌が、胃癌、腎癌、脳癌、膀胱癌、結腸癌、肺癌、乳癌、膵臓癌、卵巣癌および前立腺癌が挙げられる。
例えば、本明細書で開示しているように、IGF−1Rの発現は、少なくとも、胃、腎臓、脳、膀胱、結腸、肺、乳房、膵臓、卵巣および前立腺の腫瘍組織に関係がある。したがって、IGF−1Rに対する抗体(および抗体フラグメント)を利用し、高濃度のIGF−1Rを発現している特定の臓器を検出することができる。これらの診断アッセイは、インビボまたはインビトロで行われてもよく、例えば、血液サンプル、生検組織または剖検組織で行われてもよい。
このように、本発明は、癌および他の過剰増殖性障害の診断に有用な診断方法を提供し、それは、個体由来の組織または他の細胞または身体中のIGF−1Rタンパク質または転写物の発現濃度を測定する工程と、測定した発現濃度と、正常な組織または体液の標準的なIGF−1R発現濃度とを比較し、標準値と比較して発現濃度が高くなっていることが、障害の指標となる工程が含まれる。
一実施形態は、液体サンプルまたは組織サンプル中の異常な過剰増殖性細胞(例えば、前癌細胞または癌細胞)の存在を検出する方法を提供し、それは、個体の組織サンプルまたは体液サンプル中のIGF−1Rの発現をアッセイする工程と、そのサンプルのIGF−1R発現の存在または発現濃度と、標準的な組織サンプルまたは体液サンプル中のIGF−1R発現の存在または発現濃度とを比較する工程とを含み、IGF−1Rの発現を検出すること、またはIGF−1Rの発現濃度が標準値よりも高いことは、異常な過剰増殖性細胞の成長の指標である。
さらに具体的には、本発明は、体液サンプルまたは組織サンプル中の異常な過剰増殖性細胞の存在を検出する方法を提供し、それは、(a)本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的な抗体を用い、個体の組織サンプルまたは体液サンプル中のIGF−1Rの発現をアッセイする工程と、(b)そのサンプルのIGF−1R発現の存在または発現濃度と、標準的な組織サンプルまたは体液サンプル中のIGF−1R発現の存在または発現濃度とを比較する工程とを含み、IGF−1Rの発現を検出すること、またはIGF−1Rの発現濃度が標準値よりも高いことは、異常な過剰増殖性細胞の成長の指標である。
癌についていえば、比較的高濃度のIGF−1Rタンパク質が、個体の生検組織に存在することは、腫瘍または他の悪性細胞の成長の指標となる場合があり、このような悪性細胞または腫瘍の発生を前もって診断する指標となる場合があり、または実際の臨床症状が起こる前に、疾患を検出する手段を提供することがある。この種類の診断の信頼性が高まれば、医療従事者は、予防的な測定または初期の積極的な治療に利用することができ、それによって、癌の発生またはさらなる進行を抑えることができる。
本発明のIGF−1Rに特異的な抗体を使用し、当業者に既知の従来からある免疫組織学法を用い、生体サンプルのタンパク質濃度をアッセイすることができる(例えば、Jalkanenら、J.Cell.Biol.101:976−985(1985);Jalkanenら、J.Cell Biol.105:3087−3096(1987)を参照)。タンパク質の発現を検出するのに有用な他の抗体に基づく方法としては、酵素免疫アッセイ(ELISA)およびラジオイムノアッセイ(RIA)のような免疫アッセイが挙げられる。好適な抗体アッセイ用標識は、当該技術分野で既知であり、酵素標識、例えば、グルコースオキシダーゼ;放射性同位体、例えば、ヨウ素(125I、121I)、炭素(14C)、硫黄(35S)、トリチウム(H)、インジウム(112In)およびテクネチウム(99Tc);発光標識、例えばルミノール;蛍光標識、例えば、フルオレセインおよびローダミン、およびビオチンが挙げられる。好適なアッセイは、本明細書の他の箇所で詳細に説明する。
本発明のある態様は、動物(好ましくは、哺乳動物、最も好ましくは、ヒト)において、異常なIGF−1R発現に関連する過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害をインビボで検出するか、または診断する方法である。ある実施形態では、診断は、(a)対象に、有効量の本発明の、IGF−1Rに特異的に結合する、標識された抗体または抗体フラグメントを投与する工程(例えば、非経口、皮下、または腹腔内)と、(b)投与した後に、標識された結合分子が、対象において、IGF−1Rを発現する場所に優先的に濃縮することが可能なように(そして標識された分子のうち、結合していないものがバックグラウンド濃度にまで排泄されることが可能なように)、所定時間待つ工程と、(c)バックグラウンド濃度を決定する工程と、(d)対象において、標識された分子を検出する工程とを含み、標識された分子が、バックグラウンド濃度よりも高濃度で検出されることは、その対象が、IGF−1Rの異常な発現に関連する特定の疾患または障害を患っていることを示す。バックグラウンド濃度は、標識された分子の検出量と、特定の系ですでに決定した標準的な値とを比較する方法を含む、種々の方法によって決定することができる。
対象の体の大きさ、および使用する造影システムによって、診断用画像を得るのに必要な造影部分の量が決まることは、当該技術分野で理解されるであろう。放射性同位体部分の場合、ヒト対象では、注入する放射能の量は、通常は、例えば、99Tcを5〜20mCiである。標識された結合分子(例えば、抗体または抗体フラグメント)は、特定のタンパク質を含有する細胞の所定位置に優先的に蓄積する。インビボでの腫瘍の造影は、S.W.Burchielら、「Immunopharmacokinetics of Radiolabeled Antibodies and Their Fragments」(Chapter 13 in Tumor Imaging:The Radiochemical Detection of Cancer、S.W.Burchiel and B.A.Rhodes,eds.、Masson Publishing Inc.(1982)に記載されている。
使用する標識の種類および投与態様を含むいくつかの変数によって変わるが、投与後に、標識された分子が対象の所定部位で優先的に濃縮されるのにかかる時間、標識された分子のうち、結合していない分子がバックグラウンド濃度まで戻るのにかかる時間は、6〜48時間、または6〜24時間、または6〜12時間である。別の実施形態では、投与後の時間間隔は、5〜20日、または7〜10日である。
標識された分子の存在は、インビボスキャニングの分野で既知の方法を用い、患者の内部で検出することができる。これらの方法は、使用する標識の種類によって変わる。当業者は、特定の標識を検出するのに適した方法を決定することができる。本発明の診断方法で使用可能な方法およびデバイスとしては、限定されないが、コンピュータ断層造影法(CT)、陽電子放射断層法(PET)、磁気共鳴映像法(MRI)および超音波造影法のような全身スキャンが挙げられる。
特定の実施形態では、結合分子は、放射性同位体で標識されており、放射線に応答する手術装置を用い、患者内部で検出する(Thurstonら、米国特許第5,441,050号)。別の実施形態では、結合分子は、蛍光化合物で標識されており、蛍光に応答するスキャン装置を用い、患者内部で検出する。別の実施形態では、結合分子は、陽電子を発生する金属で標識されており、陽電子発生トモグラフィーを用いて患者内部で検出される。さらに別の実施形態では、結合分子は、常磁性標識で標識されており、磁気共鳴映像法(MRI)を用いて患者内部で検出される。
IGF−1Rの発現をインビボで造影するための抗体の標識またはマーカーとしては、X線造影、核磁気共鳴映像法(NMR)、MRI、CAT−スキャンまたは電子スピン共鳴造影法(ESR)で検出可能なものが挙げられる。X線造影の場合、好適な標識としては、バリウムまたはセシウムのような放射性同位体が挙げられ、これらの同位体は、検出可能な放射線を発生するが、対象にとって明らかに有害なものではない。NMRおよびESRに好適なマーカーとしては、検出可能な特徴的なスピンを有するもの、例えば、重水素が挙げられ、このマーカーは、関連するハイブリドーマに提供する栄養物を標識することによって、抗体に組み込まれてもよい。ヒトでの診断のために、IGF−1Rの濃度上昇を検出するためにインビボ造影を用いる場合、本明細書の他の部分で説明したようなヒト抗体または「ヒト化」キメラモノクローナル抗体を使用することが好ましい場合がある。
上述の例と関連する実施形態では、すでに診断がついた疾患または障害の監視は、その疾患または障害の診断方法のいずれか1つを、例えば、最初の診断から1カ月後、6カ月後、1年後などに繰り返すことによって行われる。
ある障害(腫瘍を含む)が、従来の方法ですでに診断されている場合、本明細書に開示した検出不法は、予後の指標として有用である。IGF−1Rの発現量が高い状態が続く患者は、IGF−1Rの発現量が標準値に近いレベルまで下がっている患者と比較して、臨床結果が悪くなる。
「腫瘍に関連するIGF−1Rポリペプチドの発現濃度をアッセイすること」とは、第1の生体サンプルで、直接的に(例えば、全タンパク質レベルを決定するか、または概算することによって)、または相対的に(例えば、第2の生体サンプルの癌に関連するポリペプチド濃度と比較することによって)、IGF−1Rポリペプチドの濃度を定性的または定量的に測定するか、または概算することを意味する。好ましくは、第1の生体サンプルでのIGF−1Rポリペプチドの発現濃度を測定するか、または概算し、標準的なIGF−1Rポリペプチド濃度と比較し、この標準は、その障害を患っていない個体から得た第2の生体サンプルから得るか、またはその障害を患っていない個体の集合から得た値を平均することによって決定してもよい。当該技術分野で理解されるように、IGF−1の「標準」値が既知である場合、比較のために、その値を標準として繰り返し用いてもよい。
「生体サンプル」とは、個体、細胞株、組織培養物、またはIGF−1Rを発現する可能性がある他の細胞供給源から得た任意の生体サンプルを意味する。ここで示されるように、生体サンプルとしては、体液(例えば、血清、血漿、尿、滑液および髄液)、およびIGF−1Rを発現する可能性がある他の組織供給源が挙げられる。哺乳動物から組織生検および体液を得る方法は、当該技術分野で周知である。
さらなる実施形態では、IGF−1Rの構造的なエピトープに対する抗体、または免疫特異的なフラグメントを使用し、IGF−1R遺伝子産物または保存された改変体またはペプチドフラグメントを定量的または定性的に検出することができる。この操作は、例えば、蛍光標識された抗体と、光学顕微鏡、フローサイトメトリーまたは蛍光分析による検出とを組み合わせた、免疫蛍光技術によって達成されてもよい。
上述の方法を用いて診断および/または予防可能な癌としては、限定されないが、胃癌、腎癌、脳癌、膀胱癌、結腸癌、肺癌、乳癌、膵臓癌、卵巣癌および前立腺癌が挙げられる。
(X.免疫アッセイ)
本明細書に開示したIGF−1Rに特異的な抗体、または免疫特異的なフラグメントを、当該技術分野で既知の任意の方法で、免疫特異的な結合についてアッセイすることができる。使用可能な免疫アッセイとしては、限定されないが、数例を挙げると、ウェスタンブロット、ラジオイムノアッセイ、ELISA酵素免疫吸着法、「サンドイッチ」免疫アッセイ、免疫沈降アッセイ、沈降素反応、ゲル内沈降反応、免疫拡散アッセイ、凝集アッセイ、相補体固定アッセイ、免疫放射定量測定アッセイ、蛍光免疫アッセイ、プロテインA免疫アッセイのような技術を用いる、競合的なアッセイ系および非競合的なアッセイ系が挙げられる。このようなアッセイは、一般的なものであり、当該技術分野で周知である(例えば、Ausubelら編、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons,Inc.、New York、Vol.1(1994)を参照。この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。免疫アッセイの例を、以下に簡単に示す(限定する意図はない)。
免疫沈降プロトコルは、一般的に、細胞の集合を、タンパク質ホスファターゼおよび/またはプロテアーゼ阻害剤(例えば、EDTA、PMSF、アプロチニン、バナジン酸ナトリウム)を追加したRIPAバッファ(1% NP−40またはTriton X−100、1% ナトリウムデオキシコレート、0.1% SDS、0.15M NaCl、0.01Mリン酸ナトリウム(pH7.2)、1% トラシロール)のような溶解バッファに溶解させる工程と、目的の抗体を細胞溶解物に加える工程と、4℃で所定時間(例えば、1〜4時間)インキュベートする工程と、プロテインAおよび/またはプロテインGセファロースビーズを細胞溶解物に加える工程と、4℃で約1時間以上インキュベートする工程と、ビーズを溶解バッファで洗浄する工程と、ビーズをSDS/サンプルバッファに再び懸濁させる工程とを含む。目的の抗体が特定の抗原を免疫沈降させる能力を、例えば、ウェスタンブロット分析によって評価することができる。当業者は、抗原に対する抗体の結合性を高めるように、およびバックグラウンドを下げる(例えば、セファロースビーズを用いて、細胞溶解物をあらかじめきれいにしておく)ようにパラメーターを変えてもよいことを理解するであろう。免疫沈降プロトコルに関するさらなる記載は、例えば、Ausubelら編、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons,Inc.、New York、Vol.1(1994)の10.16.1を参照。
ウェスタンブロット分析は、一般的に、タンパク質サンプルを調製し、タンパク質サンプルをポリアクリルアミドゲル(例えば、抗原の分子量によって、8%−20% SDS−PAGE)で電気泳動させる工程と、タンパク質サンプルをポリアクリルアミドゲルから、ニトロセルロース、PVDFまたはナイロンのような膜に移す工程と、ブロッキング溶液(例えば、3% BSAまたは脱脂乳を含むPBS)で膜をブロックする工程と、膜を洗浄バッファ(例えば、PBS−Tween 20)で洗浄する工程と、ブロッキングバッファで希釈した一次抗体(目的の抗体)で膜をブロックする工程と、膜を洗浄バッファで洗浄する工程と、酵素基質(例えば、セイヨウワサビペルオキシダーゼまたはアルカリホスファターゼ)または放射性分子(例えば、32pまたは1251)に接合した二次抗体(一次抗体を認識する抗体、例えば、抗−ヒト抗体)をブロッキングバッファで希釈し、この液で膜をブロックする工程と、膜を洗浄バッファで洗浄する工程と、抗原の存在を検出する工程とを含む。当業者は、検出されるシグナルを高めるように、バックグラウンドノイズを減らすようにパラメーターを変えてもよいことを理解するであろう。ウェスタンブロットに関するさらなる記載は、例えば、Ausubelら編、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons,Inc.、New York Vol.1(1994)の10.8.1を参照。
ELISAは、抗原を調製する工程と、96ウェルマイクロタイタープレートのウェルを抗原でコーティングする工程と、検出可能な化合物、例えば、酵素基質(例えば、セイヨウワサビペルオキシダーゼまたはアルカリホスファターゼ)に接合した目的の抗体をウェルに加える工程と、所定時間インキュベートする工程と、抗原の存在を検出する工程とを含む。ELISAでは、目的の抗体は、検出可能な化合物に接合している必要はなく、その代わりに、検出可能な化合物に接合した二次抗体(目的の抗体を認識する抗体)をウェルに加えてもよい。さらに、ウェルを抗原でコーティングする代わりに、抗体をウェルにコーティングしてもよい。この場合、コーティングされたウェルに目的の抗原を加えた後、検出可能な化合物に接合した二次抗体を加えてもよい。当業者は、検出されるシグナルを高めるように、当該技術分野で既知のELISAの他の改変例になるようにパラメーターを変えてもよいことを理解するであろう。ELISAに関するさらなる記載は、例えば、Ausubelら編、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons,Inc.、New York,Vol.1(1994)の11.2.1を参照。
抗原に対する抗体の結合親和性、および抗体−抗原相互作用の解離速度(off−rate)は、競合結合アッセイによって決定することができる。競合結合アッセイの例は、ラジオイムノアッセイであり、標識されていない抗原を増加しつつ、標識された抗原(例えば、Hまたは125I)を、目的の抗体とともにインキュベートし、標識された抗原に結合した抗体を検出することを含む。特定の抗原に対する、目的の抗体の親和性および結合解離速度は、Scatchardプロット分析によって得たデータから決定することができる。第2の抗体との競合は、ラジオイムノアッセイを用いて決定してもよい。この場合、抗原を、標識されていない抗原を増加しつつ、標識された(例えば、Hまたは125I)に接合した化合物目的の抗体とともにインキュベートする。
さらに、IGF−1Rに特異的な抗体は、癌抗原遺伝子産物またはその保存された改変体またはペプチドフラグメントを系中で検出するために、免疫蛍光法、免疫電子顕微鏡または非免疫アッセイで使用する場合のように、組織学的に使用されてもよい。系中での検出は、組織学的標本を患者から取り出す工程と、この標本に、標識されたIGF−1Rに特異的な抗体またはそのフラグメントを適用する(好ましくは、標識された抗体(またはフラグメント)を生体サンプルの上に置くことによって適用する)工程とによって行われ得る。この手順を用いることによって、IGF−1Rタンパク質、またはその保存された改変体またはペプチドフラグメントの存在だけではなく、試験組織での分布も決定することができる。本発明を用いて、当業者は、系中で検出するために、種々の組織学的方法(例えば、染色手順)を改変してもよいことを容易に理解するであろう。
IGF−1R遺伝子産物またはその保存された改変体またはフラグメントの免疫アッセイおよび非免疫アッセイは、典型的には、サンプル(例えば、生体液、組織抽出物、集めたばかりの細胞、またはIGF−1Rまたはその保存された改変体またはペプチドフラグメントに結合可能な、検出可能に標識された抗体が存在する状態で、培地でインキュベートした細胞溶解物)をインキュベートする工程と、当該技術分野で周知のいずれかの技術によって、結合した抗体を検出する工程とを含む。
生体サンプルを、固相支持体または担体(例えば、ニトロセルロース)、または細胞、細胞粒子または可溶性タンパク質を固定可能な他の固体支持体と接触させ、固定させてもよい。次いで、支持体を好適なバッファで洗浄した後、検出可能に標識されたIGF−1R特異的な抗体で処理してもよい。固相支持体を、バッファでもう一度洗浄し、結合していない抗体を除去してもよい。場合により、その後に抗体を標識してもよい。固体支持体に結合した標識の量を、従来の手段で検出してもよい。
「固相支持体または担体」とは、抗原または抗体が結合可能な任意の支持体を意味する。周知の支持体または担体としては、ガラス、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、アミラーゼ、天然セルロースおよび改変セルロース、ポリアクリルアミド、斑れい岩およびマグネタイトが挙げられる。担体の性質は、本発明の目的のために、ある程度可溶性であってもよいし、不溶性であってもよい。支持体材料は、カップリングした分子が抗原または抗体と結合可能な、任意実際に可能な構造であってもよい。したがって、支持体の構造は、球形(例えばビーズ)であってもよく、円筒形(試験管の内側表面のような形)であってもよく、棒の外側表面のような形であってもよい。あるいは、支持体の表面は、シート状、試験片状などのように、平坦であってもよい。好ましい支持体としては、ポリスチレンビーズが挙げられる。当業者は、抗体または抗原を結合させるのに好適な多くの他の担体を知っており、通常の実験によってこれを確認するであろう。
所与のロットのIGF−1R特異的な抗体の結合活性を、周知の方法で決定することができる。当業者は、通常の実験によって、操作条件と、操作条件を決定するための最適なアッセイ条件を決定することができる。
抗体−抗原相互作用の親和性を測定するのに利用可能な種々の方法が存在するが、速度定数を決定する方法は、比較的少ない。ほとんどの方法は、抗体または抗原を標識することによる方法であり、必然的に測定方法が複雑になり、定量の際に誤差が出てしまう。
BIAcoreで行われるような表面プラズモン共鳴(SPR)は、抗体−抗原相互作用の親和性を測定する従来の方法に比べて、以下に示す多くの利点を有する。(i)抗体または抗原を標識する必要がない。(ii)抗体を前もって精製しておく必要がなく、細胞培養物の上澄みを直接使用することができる。(iii)リアルタイムで測定が可能。異なるモノクローナル抗体の相互作用を迅速に半定量的に比較することができ、多くの評価目的にも十分である。(iv)二重特異性表面を作成することができ、一連の異なるモノクローナル抗体を、同一条件下で簡単に比較することができる。(v)分析手順が完全に自動化されており、ユーザの手をわずらわせることなく、多くの測定を行うことができる。BIAapplications Handbook、version AB(1998に増刷)、BIACOREコード番号BR−1001−86;BIAtechnology Handbook,version AB(1998に増刷)、BIACOREコード番号BR−1001−84。
SPRによる結合試験は、結合対の片方をセンサー表面に固定しておくことが必要である。固定した物質をリガンドと呼ぶ。溶液中に存在する方を検体と呼ぶ。いくつかの場合には、リガンドは、別の固定された分子への結合を介し、センサー表面に間接的に接続する。この別の固定された分子を、捕捉分子と呼ぶ。SPRの応答は、検体が結合したり、解離したりするときに、検出器表面で質量濃度が変化することを反映している。
SPRの原理に基づいて、リアルタイムBIAcore測定は、発生した相互作用を直接モニタリングする。この技術は、速度パラメーターを決定するのに適している。競合的な親和性の順位付けは、きわめて簡単な操作であり、センサーグラムのデータから、速度および親和性定数を誘導することができる。
リガンド表面に、検体を何回かに分けて注入する場合、得られたセンサーグラムを、3つの重要な段階に分けることができる。(i)サンプルを注入する際に、検体とリガンドとが会合する段階、(ii)サンプルを注入する際の、平衡状態または定常状態(この状態では、検体の結合速度は、複合体の解離速度とつりあっている)、(iii)バッファを流している間に、表面から検体が解離する段階。
会合段階および解離段階からは、検体−リガンド相互作用の速度論に関する情報が得られる(複合体の生成速度(k)および解離速度(k)の比率、k/k=K)。平衡段階からは、検体−リガンド相互作用の親和性に関する情報が得られる(K)。
BIAevaluationソフトウェアは、数値積分法およびグローバルフィッティングのアルゴリズムを用い、曲線のフィッティングを容易にする包括的なソフトウェアである。単純なBIAcore観察によって、データを好適に分析し、相互作用の分離速度および親和性定数を得ることができる。この技術で測定可能な親和性の範囲は、mMからpMまでの非常に広い範囲である。
エピトープの特異性は、モノクローナル抗体の重要な特徴である。BIAcoreを用いたエピトープマッピングは、ラジオイムノアッセイ、ELISAまたは他の表面吸着法を用いた従来の技術とは対照的に、抗体を標識したり、精製したりする必要がなく、一連の数種類のモノクローナル抗体を用いた複数箇所での特異性試験を可能にする。さらに、大量の検体を自動的に処理することができる。
ペアワイズ結合実験(pair−wise binding experiment)は、2種類のMAbが、同じ抗原に同時に結合する能力を試験する。別個のエピトープに向けられるMAbは、独立して結合し、同じエピトープまたは密接に関連するエピトープに向けられるMAbは、互いの結合を干渉しあう。このようなBIAcoreを用いた結合実験は、実施が簡単である。
例えば、第1のMabに結合する捕捉分子を使用した後、抗原および第2のMAbを連続して加えてもよい。センサーグラムでは、以下のことが明らかになる。1.どのくらいの量の抗原が第1のMAbに結合するか、2.第2のMAbが、表面に接続した抗原にどの程度結合するか、3.第2のMAbが結合しない場合、ペアワイズ試験の順序を入れ替えると、結果が変わるかどうか。
ペプチド阻害は、エピトープマッピングに使用する別の技術である。この方法は、ペアワイズ抗体結合試験と協働して使用することができ、抗原の一次配列が分かっている場合に、エピトープの機能と構造とを関連づけることができる。異なるMAbが、固定された抗原に結合するのを阻害するかについて、ペプチドまたは抗原フラグメントが試験される。所与のMAbの結合を妨害するペプチドは、このMAbで規定されるエピトープに構造的に関連していると予想される。
(XI.医薬組成物および投与方法)
IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを調製する方法、および処置の必要な対象に投与する方法は、当業者に周知であるか、当業者によって簡単に決定される。結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)の投与経路は、例えば、経口、非経口であってもよいし、吸入または局所投与によるものであってもよい。非経口という用語は、本明細書で使用するとき、例えば、静脈内投与、動脈内投与、腹腔内投与、筋肉内投与、皮下投与、直腸投与、または膣内投与を含む。これらのすべての投与形態が、本発明の範囲に含まれることは明らかであるが、1つの投与形態は、注射用溶液、特に静脈注射用または動脈注射用の溶液または液滴となるであろう。通常は、注射に好適な医薬組成物は、バッファ(例えば、酢酸バッファ、リン酸バッファまたはクエン酸バッファ)、界面活性剤(例えば、ポリソルベート)を含み得、場合により、安定化剤(例えば、ヒトアルブミン)などを含んでいてもよい。しかし、本明細書の教示に適合する他の方法で、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)を、有害な細胞の集合場所に直接送達し、治療薬が罹患組織に届く量を増やしてもよい。
非経口投与用製剤は、滅菌の水溶液または非水溶液、懸濁物およびエマルションを含む。非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油(例えばオリーブ油)、および注射用の有機エステル(例えば、オレイン酸エチル)である。水性担体としては、水、アルコール/水溶液、エマルションまたは懸濁物が挙げられる(塩水および緩衝化媒体を含む)。本発明では、医薬的に許容される担体は、限定されないが、0.01〜0.1M、好ましくは、0.05Mのリン酸バッファ、または0.8%塩水を含む。他の一般的な非経口ビヒクルとしては、リン酸ナトリウム溶液、Ringerデキストロース、デキストロースおよび塩化ナトリウム、乳酸化Ringer溶液、または固定油が挙げられる。静脈用ビヒクルとしては、流体および栄養分補給剤、電解質補給剤(例えば、Ringerデキストロース系のもの)などが挙げられる。防腐剤、および例えば、抗菌剤、酸化防止剤、キレート化剤および不活性ガスなどの他の添加物が存在してもよい。
さらに具体的には、注射に好適な医薬組成物は、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散物、およびその場で滅菌中佐溶液または分散物を調製するための滅菌粉末を含む。このような場合、組成物は、滅菌でなければならず、シリンジで容易に取り扱える程度に流体でなければならない。製造条件下、および貯蔵条件下で、安定でなければならず、好ましくは、細菌類および真菌類のような微生物が混入しないように防腐処理がされている。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および液体のポリエチレングリコールなど)、ならびにこれらの好適な混合物を含む溶媒または分散媒体であり得る。例えば、レシチンのようなコーティングを使用することによって、分散物の場合には所望の粒径を維持することによって、界面活性剤を使用することによって、適切な流動性を維持することができる。本明細書で開示した治療方法で使用するのに好適な配合物は、Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Co.、第16版(1980)に記載されている。
種々の抗菌剤および抗真菌薬、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどを用い、微生物の作用を防ぐことができる。多くの場合、等張性薬剤(例えば、糖類、ポリアルコール、例えば、マンニトール、ソルビトール、または塩化ナトリウム)を組成物に含むことが好ましい。吸収を遅らせる薬剤(例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチン)を組成物に加えることによって、注射用組成物の吸収を遅らせることができる。
いかなる場合でも、滅菌注射溶液は、所望な量の適切な溶媒中、活性化合物(例えば、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント))自体、または他の活性薬剤とを、本明細書に列挙した1つ以上の成分と組み合わせ、必要な場合には、滅菌濾過することによって調製することができる。一般的に、分散物は、活性化合物を滅菌ビヒクルに組み合わせることによって調製され、分散物には、塩基性分散媒体と、上に列挙した必要な他の成分とを含有する。滅菌注射溶液を調製するための滅菌粉末の場合、好ましい調製方法は、減圧乾燥および凍結乾燥であり、活性成分と、あらかじめ滅菌濾過しておいた溶液から得た所望な成分とを含む粉末を得る。注射用製剤を加工し、容器(例えば、アンプル、袋、瓶、シリンジまたはバイアル)に入れ、当該技術分野で既知の方法にしたがって無菌状態で密閉する。さらに、製剤を包装し、同時係属中のU.S.S.N.09/259,337(US−2002−0102208 A1、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)に記載されるようなキットの形態で販売してもよい。このような製造物品には、好ましくは、この組成物が、自己免疫障害または新生物性障害を患う患者、またはこのような障害を患うおそれがあると診断された患者の治療に有用であることを示すラベルまたは添付物が入っていてもよい。
本明細書に記載の過剰増殖性障害を治療するのに有効な本発明の組成物の投薬量は、投与手段、標的部位、患者の生理的な状態、患者がヒトであるか動物であるか、投薬中の他の医薬品、予防であるか治療であるかを含む多くの異なる因子によってさまざまである。通常は、患者はヒトであるが、トランスジェニック動物を含む非ヒト哺乳動物を治療してもよい。治療に使う投薬量は、当業者がよく知っている安全性および効力を最適化する一般的な方法を用いて決めてもよい。
抗体または抗体フラグメントを用いて過剰増殖性障害を治療する場合、投薬量は、例えば、宿主の体重1kgあたり、約0.0001〜100mg/kg、さらに一般的には0.01〜5mg/kg(例えば、0.02mg/kg、0.25mg/kg、0.5mg/kg、0.75mg/kg、1mg/kg、2mg/kgなど)であり得る。例えば、投薬量は、体重1kgあたり、1mg/kgまたは10mg/kgであってもよく、または1〜10mg/kg、好ましくは少なくとも1mg/kgであってもよい。上述の範囲に含まれる中間的な値も、本発明の範囲に入ることを意図している。対象に、このような投薬量を毎日、1日おき、週に1回、または経験的な判断によって決定した任意の他の間隔で投与してもよい。治療の例には、長期間にわたる複数回の投与、例えば、少なくとも6カ月にわたる投与も当然含む。治療計画のさらなる例には、2週間に1回、または1カ月に1回、または3〜6カ月に1回の投与も含む。投薬計画の例としては、1〜10mg/kgまたは15mg/kgを毎日連続投与、30mg/kgを1日おきに投与、または60mg/kgを週に1回投与する計画も含まれる。いくつかの方法では、異なる結合特異性を有する2つ以上のモノクローナル抗体を同時に投与し、この場合、投与されるそれぞれの抗体の投薬量は、上に記載の範囲内である。
本明細書に開示したIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、複数回投与してもよい。1種類の投薬の間隔は、週に1回、月に1回、または年に1回であってもよい。投薬間隔は、不規則であってもよく、患者の標的ポリペプチドまたは標的分子の血中濃度を測定することによって調整してもよい。いくつかの方法では、投薬量は、血漿ポリペプチド濃度が1〜1000μg/mlになるように、いくつかの場合、25〜300μg/mlになるように調節する。あるいは、結合分子を徐放性配合物として投与してもよい。この場合、必要とされる投与頻度はより少なくなる。投薬量および投薬頻度は、患者における抗体の半減期によって変わる。結合分子の半減期は、安定なポリペプチドまたは安定な部分(例えば、アルブミンまたはPEG)に融合させることによって長くできる。一般的に、ヒト化抗体は、半減期が最も長く、次いでキメラ抗体および非ヒト抗体である。ある実施形態では、本発明の結合分子は、接合していない形態で投与されてもよい。別の実施形態では、本明細書に開示した方法で使用する結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント)は、接合した形態で複数回投与されてもよい。さらに別の実施形態では、本発明の結合分子は、接合していない形態で投与し、次いで接合している状態で投与してもよいし、逆の順序で投与してもよい。
投薬量および投薬頻度は、治療であるか予防であるかによっても変わり得る。予防用途の場合、抗体またはその混合物を含む組成物を、まだその疾患の症状が出ていない、または前症状患者に投与し、その疾患への抵抗力をつける。このような場合の量は、「予防に効果的な投薬量」と定義される。この用途でも、正確な量は、患者の健康状態および全身の免疫状態によって変わるが、一般的には、1回の投薬あたり0.1〜25mgであり、特に、1回の投薬あたり0.5〜2.5mgである。長期間にわたって、比較的不定期に、比較的少ない量を投与する。中には、残りの人生ずっと患者に投与し続ける場合もある。
治療用途の場合、比較的多い量(例えば、結合分子(例えば、抗体)を1回の投薬あたり約1〜400mg/kg、放射線免疫接合体の場合、5〜25mg、細胞毒−薬物接合分子の場合には、これより多い量)を比較的短い間隔で、疾患の進行が遅くなるか、または抑えられるまで、好ましくは、患者が疾患の症状が部分的または完全に軽快したと申告するまで、必要な回数投与する必要がある場合がある。その後、予防計画に沿って患者に投与してもよい。
ある実施形態では、対象を、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントをコードする核酸分子(例えば、ベクターに入っている)で治療してもよい。ポリペプチドをコードする核酸の投薬量は、患者あたり、DNA約10ng〜1g、100ng〜100mg、1μg〜10mg、または30〜300μgである。感染ウイルスベクターの投薬量は、1回の投薬あたり、ビリオンを10〜100、またはそれ以上である。
治療薬を、予防および/または治療のために、非経口、局所、静脈内、経口、皮下、動脈内、頭蓋内、腹腔内、経鼻または筋肉に投与してもよい。いくつかの方法では、IGF−1Rを発現する細胞が集まっている特定の組織に薬剤を直接注射する(例えば、頭蓋内注射)。抗体を投与する場合、筋肉内注射または静脈内注射が好ましい。いくつかの方法では、特定の治療用抗体を、頭蓋に直接注射する。いくつかの方法では、抗体を徐放性組成物または徐放性デバイスとして投与する(例えば、MedipadTMデバイス)。
本発明のIGF−1R抗体またはそのフラグメントは、場合により、治療(例えば、予防または治療)の必要な障害または状態に有効な他の薬剤と組み合わせて投与される。
90Y標識した結合ポリペプチドの効果的な1回の投薬量(すなわち、治療に有効な量)は、約5〜約75mCi、さらに好ましくは約10〜約40mCiである。131I標識した抗体を、骨髄を切除しないで投薬する1回の有効投薬量は、約5〜約70mCi、さらに好ましくは約5〜約40mCiである。骨髄を切除して投薬する場合(すなわち、骨髄の自己移植が必要な場合)の、131I標識した抗体の有効投薬量は、約30〜約600mCi、さらに好ましくは約50〜約500mCi未満である。キメラ抗体と組み合わせる場合、対応するマウス抗体よりも血中半減期が長いため、131I標識したキメラ抗体を、骨髄を切除しないで投薬する1回の有効投薬量は、約5〜約40mCi、さらに好ましくは、約30mCi未満である。例えば、111In標識の造影基準は、典型的には、約5mCi未満である。
131Iおよび90Yについてきわめて多くの臨床例が得られているが、他の放射性標識も当該技術分野で知られており、同様の目的で使用される。さらなる他の放射性同位体も造影に使用される。例えば、本発明の範囲で適合するさらなる放射性同位体としては、限定されないが、123I、125I、32P、57Co、64Cu、67Cu、77Br、81Rb、81Kr、87Sr、113In、127Cs、129Cs、132I、197Hg、203Pb、206Bi、177Lu、186Re、212Pb、212Bi、47Sc、105Rh、109Pd、153Sm、188Re、199Au、225Ac、211Atおよび213Biが挙げられる。この観点で、α放射体、γ放射体およびβ放射体のいずれも本発明に適している。さらに、本開示の観点から、当業者は、過度の実験をすることなく、選択した一連の治療にどの放射性核種が適しているのかを簡単に決定することができるであろう。この目的のために、臨床診断で既に使用されているさらなる放射性核種としては、125I、123I、99Tc、43K、52Fe、67Ga、68Gaおよび111Inが挙げられる。標的への免疫治療で使用するために、種々の放射性核種で抗体を標識する(Peirerszら、Immunol.Cell Biol.65:111−125(1987))。これらの放射性核種としては、あまり頻度は高くないが、188Reおよび186Re、および199Auおよび67Cuが挙げられる。米国特許第5,460,785号は、このような放射性同位体に関するさらなるデータを提供しており、この内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示したIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、接合した形態で使用するか、または接合していない形態で使用するかによらず、本発明の主な利点は、この化合物を骨髄抑制状態の患者、特に、放射線治療または化学療法のような補助療法を受けているか、または過去に受けた患者に使用可能であることが理解されるであろう。すなわち、この分子が、有益な送達プロフィールを有しているため(すなわち、血清残存時間が比較的短い、結合親和性が高い、局所性が高い)、骨髄予備能が低い患者および骨髄毒性に感受性が高い患者を治療するのに特に有用である。この観点から、この分子が固有の送達プロフィールを有しているため、骨髄抑制状態の癌患者に対し、放射能標識した接合体を投与することがきわめて有効である。このように、本明細書で開示したIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントは、外部からの放射線照射または化学療法のような補助療法を受けているか、または過去に受けた患者に、接合している形態または接合していない形態で有用である。他の好ましい実施形態では、結合分子(例えば、結合ポリペプチド、例えば、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント、接合している形態または接合していない形態)を、化学療法との組み合わせ治療で使用してもよい。当業者は、このような治療計画で、開示した抗体または他の結合分子と、1つ以上の化学治療薬とを連続的に、同時に、一緒に、またはともに投与すしてもよい。本発明のこの態様で特に好ましい実施形態は、放射能標識した結合ポリペプチドの投与を含む。
IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを前段落で説明したように投与することができるが、他の実施形態では、接合しているか、または接合していない結合分子を、第1の治療薬として、それ以外は健康な患者に投与してもよいことを強調しておく。このような実施形態では、結合分子を、骨髄予備能が正常または平均的な患者、および/または外部からの放射線照射または化学療法のような補助療法を受けたことがなく、現在受けていない患者に投与してもよい。
しかし、上述のように、本発明の所定の実施形態は、骨髄抑制状態の患者に、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを投与する工程、または放射線治療または化学療法のような1つ以上の補助療法と組み合わせて、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを投与する(すなわち、組み合わせ治療)工程を含む。本明細書で使用するとき、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、補助療法とあわせて、または補助療法と組み合わせて投与するとは、補助療法の投与または適用と、開示した結合分子の投与または適用とを連続的に、同時に、一緒に、またはともに行うことを意味する。当業者は、組み合わせ治療の種々の要素の投与または適用を、全体的な治療が有効に働くように時間を調節してもよいことを理解するであろう。例えば、本明細書に記載の放射免疫接合物を投与してから数週間以内に、化学治療薬を、標準的な、周知の一連の治療形態で投与してもよい。逆に、細胞毒に接合した結合分子を、静脈内投与した後、腫瘍部位に局所的に外側から放射線を照射してもよい。さらに他の実施形態では、1回の通院で、結合分子を、1つ以上の選択した化学治療薬と同時に投与してもよい。当業者(例えば、経験豊富な癌専門医)は、選択した補助療法および本明細書の教示に基づいて、過度な実験をすることなく、有効な組み合わせ治療計画を作ることができる。
この観点で、結合分子(細胞毒を含んでいても、含んでいなくてもよい)と、化学治療薬との組み合わせを、患者にとって有益な治療になるように、任意の順序、任意の期間で投与してもよい。すなわち、化学治療薬と、IGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントとを、任意の順序で、または同時に投与してもよい。所定の実施形態では、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、すでに化学療法を受けた患者に投与する。さらに他の実施形態では、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、化学治療薬を用いた治療と実質的に同時に、または同時に投与する。例えば、患者は、化学療法を受けている最中に、結合分子を摂取してもよい。好ましい実施形態では、結合分子を、任意の化学治療薬または治療から1年以内に投与する。他の好ましい実施形態では、ポリペプチドを、任意の化学治療薬または治療から10カ月、8カ月、6カ月、4カ月、または2カ月以内に投与する。さらに他の好ましい実施形態では、結合分子を、任意の化学治療薬または治療から4週間、3週間、2週間、または1週間以内に投与する。さらに他の実施形態では、結合分子を、任意の化学治療薬または治療から5日、4日、3日、2日または1日以内に投与する。2種類以上の薬剤または治療を、数時間以内または数分以内(すなわち、実質的に同時に)患者に投与してもよいことも理解されるであろう。
さらに、本発明によれば、骨髄抑制状態の患者とは、血球数が低下している任意の患者も意味する。当業者は、骨髄抑制状態の臨床的な指標として従来から使用してきたいくつかの血球数のパラメーターが存在し、患者がどの程度の骨髄抑制状態にあるかを簡単に測定することができることを理解するであろう。骨髄抑制状態の測定法として受け入れられている方法の例は、Absolute Neutrophil Count(ANC)または血小板の計測法である。このような骨髄抑制状態または部分的な骨髄抑制状態は、種々の生化学的な障害または疾患の結果として起こることもあり、化学療法または放射線治療の結果として起こることが多い。この観点で、当業者は、一般的な化学療法を受けた患者で、典型的には、骨髄予備能が低下するということを理解するであろう。上述のように、このような対象は、死亡率や罹患率を高める貧血または免疫抑制状態といった受け入れられない副作用のために、最適量の細胞毒(すなわち、放射性核種)を用いて治療することができない場合が多い。
より具体的には、接合されたか、または接合されていない本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを使用し、ANCが約2000/mm未満、または血小板数が150,000/mm未満の患者を有効に治療することができる。さらに好ましくは、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを使用し、ANCが約1500/mm未満、または約1000/mm未満、さらに好ましくは約500/mm未満の患者を有効に治療することができる。同様に、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを使用し、血小板数が約75,000/mm未満、または約50,000/mm未満、さらに約10,000/mm未満の患者を有効に治療するきおとができる。さらに一般的な意味で、当業者は、患者が骨髄抑制状態にある場合、政府の実施ガイドラインおよび手順を用い、容易に決定することができる。
上述のように、多くの骨髄抑制状態の患者は、化学療法、移植による放射線治療または外部からの放射線治療を含む一連の治療を受けている。外部からの放射線治療の場合、この外部の放射線源は、悪性細胞に局所的に照射するものである。移植による放射線治療の場合、手術によって、放射性試薬を悪性細胞に入れ、疾患部位に選択的に照射する。いかなる場合でも、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを使用して、原因にかかわらず、骨髄抑制状態を示す患者の障害を治療することができる。
この観点では、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、任意の化学治療薬または薬剤と合わせて、または組み合わせて使用し(例えば、組み合わせ治療計画を提供し)、インビボで新生物細胞の成長を止めるか、成長を遅らせるか、成長を阻害するか、または成長を制御してもよいことも理解されるであろう。上述のように、このような薬剤は、骨髄予備能を低下させることが多い。このような患者の新生物を積極的に治療可能な利点を有する本発明の化合物の骨髄毒性を減らすことによって、骨髄予備能の低下を、全体的または部分的に相殺しうる。他の実施形態では、本明細書に開示した、放射能標識した免疫接合体を、放射性核種に対する新生物細胞の感受性を高める放射線増感剤として有効に使用することができる。例えば、放射能標識した結合分子が、血流にほとんど存在しなくなった後、腫瘍部位には治療に有効な濃度でとどまっている時点で、放射線増感剤を投与してもよい。
本発明のこのような態様では、本発明に適合する化学治療薬の例としては、アルキル化剤、ビンカアルカロイド(例えば、ビンクリスチンおよびビンブラスチン)、プロカルバジン、メトトレキサートおよびプレドニゾンが挙げられる。これらの4種類の薬物の組み合わせであるMOPP(メクレタミン(mechlethamine)(ナイトロジェンマスタード)、(オンコビン)、プロカルバジンおよびプレドニゾン)は、さまざまなリンパ腫を治療するのにきわめて有効であり、本発明の好ましい実施形態を成す。耐MOPP性の患者では、ABVD(例えばアドリアマイシン、ブレオマイシン、ビンブラスチンおよびダカルバジン(dacarbazine))、ChlVPP(クロラムブシル(chlorambucil)、ビンブラスチン、プロカルバジンおよびプレドニゾン)、CABS(ロムスチン(lomustine)、ドキソルビシン、ブレオマイシンおよびストレプトゾトシン(streptozotocin))、MOPP+ABVD、MOPP+ABV(ドキソルビシン、ブレオマイシンおよびビンブラスチン)またはBCVPP(カルムスチン(carmustine)、シクロホスファミド、ビンブラスチン、プロカルバジンおよびプレドニゾン)の組合せが使用できる。標準的な投薬量および投薬計画については、Arnold S.Freedman and Lee M.Nadler,Malignant Lymphomas、Harrison’s Principles of Internal Medicine 1774−1788(Kurt J.Isselbacherら編、第13版、1994)およびV.T.DeVitaら、J.Clin.Oncol.、15:867−869(1997)および引用文献。これらの治療をそのまま用いてもよいし、本発明の1種以上のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントと組み合わせて、特定の患者の必要に応じて変更して使用してもよい。
本発明において有用なさらなる治療法は、シクロフォスファミドもしくはクロラムブシルのような単一のアルキル化剤、またはCVP(シクロフォスファミド、ビンクリスチンおよびプレドニゾン)、CHOP(CVPおよびドキソルビシン)、C−MOPP(シクロフォスファミド、ビンクリスチン、プレドニゾンおよびプロカルバジン)、CAP−BOP(CHOP+プロカルバジンとブレオマイシン)、m−BACOD(CHOP+メトトレキサート、ブレオマイシンおよびロイコボリン(leucovorin))、ProMACE−MOPP(プレドニゾン、メトトレキサート、ドキソルビシン、シクロフォスファミド、エトポシドおよびロイコボリン+標準的MOPP)、ProMACE−CytaBOM(プレドニゾン、ドキソルビシン、シクロフォスファミド、エトポシド、シタラビン、ブレオマイシン、ビンクリスチン、メトトレキサートおよびロイコボリン)およびMACOP−B(メトトレキサート、ドキソルビシン、シクロフォスファミド、ビンクリスチン、固定服用量プレドニゾン、ブレオマイシンおよびロイコボリン)などの組合せの使用を含む。当業者は上述のそれぞれの治療法について容易に標準的な投薬量および投薬計画を決定できるであろう。CHOPは、ブレオマイシン、メトトレキサート、プロカルバジン、ナイトロジェンマスタード、シトシンアラビノシッドおよびエトポシドと組み合わせても用いられている。他の適合する化学療法剤としては、限定されないが、2−クロロデオキシアデノシン(2−CDA)、2’−デオキシコフォルマイシンおよびフルダラビンが挙げられる。
悪性度が中程度から高度の患者については、寛解していないか、または再発している場合、サルベージ治療が使用される。サルベージ治療は、シトシンアラビノシド、シスプラチン、カルボプラチン、エトポシドおよびイホスファミドなどの薬剤を単独で、または組み合わせて使用する。ある種の新生物障害の再発した形態または進行中の形態では、以下のプロトコルを使用することが多い。IMVP−16(イホスファミド、メトトレキサートおよびエトポシド)、MIME(メチル−ギャグ(methyl−gag)、イホスファミド、メトトレキサートおよびエトポシド)、DHAP(デクサメタゾン、高用量シタラビンおよびシスプラチン)、ESHAP(エトポシド、メチルプレディゾロン(methylpredisolone)、HDシタラビン、シスプラチン)、CEPP(B)(シクロフォスファミド、エトポシド、プロカルバジン、プレドニゾンおよびブレオマイシン)、およびCAMP(ロムスチン、ミトキサントロン、シタラビンおよびプレドニゾン)。いずれも、周知の投薬速度および投薬計画で行う。
本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントと組み合わせて使用する化学治療薬の量は、対象によってさまざまであり、または当該技術分野で知られている方法にしたがって投与されてもよい。例えば、Bruce A Chabnerら、Antineoplastic Agents、Goodman & Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics 1233−1287(Joel G.Hardmanら編、第9版(1996)を参照)。
別の実施形態では、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、生物製剤と組み合わせて投与する。癌治療に有用な生物製剤は、当該技術分野で知られており、本発明の結合分子を、例えば、このような既知の生物製剤と組み合わせて投与してもよい。
例えば、FDAは、乳癌の治療に、以下の生物製剤を承認している。ハーセプチン(R)(トラスツズマブ、Genentech Inc.(カリフォルニア州南サンフランシスコ;HER2陽性の乳癌において抗腫瘍活性を有するヒト化モノクローナル抗体);Faslodex(R)(フルベストラント、AstraZeneca Pharmaceuticals,LP(デラウエア州ウィルミントン);乳癌治療に使用するエストロゲン受容体アンタゴニスト);Arimidex(R)(アナストロゾール、AstraZeneca Pharmaceuticals,LP;エストロゲンを作るのに必要なアロマターゼをブロックする非ステロイド系アロマターゼ阻害剤);Aromasin(R)(エキセメスタン、Pfizer Inc.(ニューヨーク州ニューヨーク);乳癌治療に使用する不可逆性ステロイド系アロマターゼ不活化剤);Femara(R)(レトロゾール、Novartis Pharmaceuticals(ニュージャージー州イーストハノーバー);FDAが承認した乳癌治療用の非ステロイド系アロマターゼ阻害剤);およびNolvadex(R)(タモキシフェン、AstraZeneca Pharmaceuticals,LP;FDAが承認した乳癌治療用の非ステロイド系抗エストロゲン薬)。本発明の結合分子を組み合わせてもよい他の生物製剤としては、以下のものが挙げられる。AvastinTM(ベバシズマブ、Genentech Inc.;最初にFDAが承認した、血管形成を阻害するように設計された治療薬);およびZevalin(R)(イブリツモマブチウキセタン、Biogen Idec(マサチューセッツ州ケンブリッジ;放射能標識したモノクローナル抗体、現時点では、B細胞リンパ腫の治療薬として承認されている)。
これに加え、FDAは、直腸癌の治療に、以下の生物製剤を承認している。AvastinTM;ErbituxTM(セツキシマブ、ImClone Systems Inc.(ニューヨーク州ニューヨーク)、およびBristol−Myers Squibb(ニューヨーク州ニューヨーク);これは、上皮成長因子受容体(EGFR)に対するモノクローナル抗体である);Gleevec(R)(メシル酸イマチニブ;タンパク質キナーゼ阻害剤);およびErgamisol(R)(塩酸レバミゾール、Janssen Pharmaceutica Products,LP(ニュージャージー州タイタスビル);FDAによって1990年に承認された免疫修飾物質、Dukes’ Stage C結腸癌患者の外科切除後に、5−フルオロウラシルと組み合わせた治療のアジュバントとして)。
非ホジキンリンパ腫の治療で使用する場合、現時点で承認されている治療薬としては、以下のものが挙げられる。Bexxar(R)(トシツモマブおよびヨウ素 I−131トシツモマブ、GlaxoSmithKline,Research Triangle Park, NC;放射能活性分子(ヨウ素I−131)に結合したマウスモノクローナル抗体(トシツモマブ)が関与する多段階治療);Intron(R)A(インターフェロンα−2b、Schering Corporation(ニュージャージー州ケニルワース;アントラサイクリンを含有する組み合わせ化学療法(例えば、シクロホスファミド、ドキソルビシン、ビンクリスチンおよびプレドニゾン[CHOP])と組み合わせて使用する、小胞非ホジキンリンパ腫の治療で承認されたインターフェロンの一種);Rituxan(R)(リツキシマブ、Genentech Inc.(カリフォルニア州ミナミサンフランシスコ)、およびBiogen Idec(マサチューセッツ州ケンブリッジ);非ホジキンリンパ腫の治療で承認されたモノクローナル抗体;Ontak(R)(デニロイキンジフチトクス、Ligand Pharmaceuticals Inc.(カリフォルニア州サンディエゴ);インターロイキン−2に遺伝的に融合したジフテリア毒素のフラグメントからなる融合タンパク質);およびZevalin(R)(イブリツモマブチウキセタン、Biogen Idec;B細胞非ホジキンリンパ腫の治療でFDAが承認した、放射能標識したモノクローナル抗体)。
白血病の治療で使用する場合、本発明の結合分子と組み合わせて使用可能な生物製剤の例としては、以下のものが挙げられる。Gleevec(R);Campath(R)−1H(アレムツズマブ、Berlex Laboratories(カリフォルニアシュウリッチモンド);慢性リンパ性白血病の治療で使用するモノクローナル抗体の一種)。さらに、Genasense(オブリメルセン、Genta Corporation(ニュージャージー州バークレーヘイツ(Berkley Heights));白血病を治療するための開発において、使用可能なBCL−2アンチセンス治療(例えば、単独で、またはフルダラビンおよびシクロホスファミドのような1つ以上の化学治療薬と組み合わせて)を、特許請求の範囲に記載の結合分子とともに投与してもよい。
肺癌を治療する場合、生物製剤の例としては、TarcevaTM(エルロチニブHCL、OSI Pharmaceuticals Inc.(ニューヨーク州メルビル);ヒト上皮成長因子受容体1(HER1)の経路を標的とするように設計された小分子)が挙げられる。
多発性骨髄腫を治療する場合、生物製剤の例としては、Velcade(R)Velcade(ボルテゾミブ、Millennium Pharmaceuticals(マサチューセッツ州ケンブリッジ);プロテアソーム阻害剤)が挙げられる。さらなる生物製剤としては、Thalidomid(R)(サリドマイド、Clegene Corporation(ニュージャージー州ウォレン);免疫修飾剤、骨髄腫細胞の成長および生存を阻害する能力、抗血管形成能力を含む複数の作用を有すると考えられている)が挙げられる。
他の生物製剤の例としては、ImClone Systems,Inc.(ニューヨーク州ニューヨーク)で開発されたMOAB IMC−C225が挙げられる。
すでに記載したように、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント、またはその組み換え体を、哺乳動物の過剰増殖性障害をインビボで治療するための医薬品として有効な量で投与してもよい。この観点で、開示した抗体を、投与しやすく、活性薬剤の安定性を高めるように配合してもよいことが理解されるであろう。好ましくは、本発明の医薬組成物は、医薬品として許容される、毒性のない滅菌担体(例えば、生理食塩水、非毒性バッファ、防腐剤など)を含む。本発明の適用のために、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメント、またはその組み換え体の医薬品(接合していない状態で、または治療薬と接合した状態)として有効な量とは、標的に有効に結合させ、利益を得る(例えば、疾患または障害の症状を軽減し、または基質または細胞を検出する)のに十分な量である。腫瘍細胞の場合、結合分子は、好ましくは、新生物細胞または免疫反応性細胞(例えば、新生物細胞に関連する血管細胞)で、所定の免疫反応性の抗原と相互作用し、これらの細胞の死滅率を高めることができる。もちろん、本発明の医薬組成物を、医薬品として有効量の結合分子を提供するような用量で、1回または複数回投与してもよい。
本開示の範囲内で、本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、治療効果または予防効果を得るのに十分な量で、上述の治療方法にしたがって、ヒトまたは他の動物に投与することができる。本発明のIGF−1Rに特異的な抗体または免疫特異的なフラグメントを、既知の技術に従って、本発明の抗体と、従来の医薬的に許容される担体または希釈剤とを混合することによって調製される従来の投薬形態で、ヒトまたは他の動物に投与することができる。医薬的に許容される担体または希釈剤の形態および性質が、組み合わせる活性成分の量、投与経路および他の周知の変数によって示されることを、当業者は理解するであろう。当業者は、本発明の1つ以上の結合分子を含む混合物が、特に有効であると判明し得ることも理解するであろう。
本発明の実施は、他の意味であると示されていない限り、細胞生物学、細胞培養学、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組み換えDNAおよび免疫学の一般的な技術を利用しており、これらの技術は、当該技術分野の専門技術の範囲内である。このような技術は、文献に完全に説明されている。例えば、Molecular Cloning A Laboratory Manual、第2版、Sambrookら、Cold Spring Harbor Laboratory Press:(1989);Molecular Cloning:A Laboratory Manual、Maniatisら編、Cold Springs Harbor Laboratory、New York(1982)、DNA Cloning、D.N.Glover編、Volumes I and II(1985);Oligonucleotide Synthesis、M.J.Gait編(1984);Mullisら、米国特許第4,683,195号;Nucleic Acid Hybridization、B.D.Hames & S.J.Higgins編(1984);Transcription And Translation、B.D.Hames & S.J.Higgins編(1984);Culture Of Animal Cells、R.I.Freshney、Alan R.Liss,Inc.(1987);Immobilized Cells And Enzymes、IRL Press(1986);B.Perbal、A Practical Guide To Molecular Cloning(1984);論文Methods In Enzymology、Academic Press,Inc.、N.Y.;Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells、J.H.Miller and M.P.Calos編、Cold Spring Harbor Laboratory(1987);Methods In Enzymology,Vols.154 and 155(Wuら編);Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology、Mayer and Walker編、Academic Press、London(1987);Handbook Of Experimental Immunology、Volumes I−IV、D.M.WeirおよびC.C.Blackwell編(1986);Manipulating the Mouse Embryo、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.(1986);およびAusubelら、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley and Sons、Baltimore、Maryland(1989)を参照。
抗体の遺伝子操作に関する一般的な原理は、Antibody Engineering、第2版、C.A.K.Borrebaeck編、Oxford Univ.Press(1995)に記載されている。タンパク質の遺伝子操作に関する一般的な原理は、Protein Engineering、A Practical Approach、Rickwood,D.ら編、IRL Press at Oxford Univ.Press,Oxford,Eng.(1995)に記載されている。抗体および抗体−ハプテン結合の一般的な原理は、Nisonoff,A.、Molecular Immunology、第2版、Sinauer Associates、Sunderland、MA(1984);およびSteward,M.W.、Antibodies,Their Structure and Function,Chapman and Hall,(ニューヨーク州ニューヨーク)(1984)に記載されている。さらに、当該技術分野で既知の免疫学の標準的な方法、および特定的にではなく記載されている方法は、一般的に、Current Protocols in Immunology、John Wiley & Sons、New York;Stitesら(編)、Basic and Clinical−Immunology(第8版)、Appleton & Lange,Norwalk,CT(1994) and Mishell and Shiigi(編)、Selected Methods in Cellular Immunology、W.H. Freeman and Co.、New York(1980)に記載されている。
免疫学の一般的な原理を記載している標準的な参考文献としては、以下のものが挙げられる。Current Protocols in Immunology、John Wiley & Sons、New York;Klein,J.、Immunology:The Science of Self−Nonself Discrimination、John Wiley & Sons、New York(1982);Kennett,R.ら編、Monoclonal Antibodies,Hybridoma:A New Dimension in Biological Analyses, Plenum Press,New York(1980);Campbell,A.、「Monoclonal Antibody Technology」、Burden,R.ら編、Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology、Vol.13、Elsevere,Amsterdam(1984)、Kuby Immunology 4th ed.Ed.Richard A.Goldsby、Thomas J.KindtおよびBarbara A.Osborne,H.Freemand & Co.(2000);Roitt,I.、Brostoff,J.およびMale D.、Immunology 6th ed.London:Mosby(2001);Abbas A.、Abul,A.およびLichtman,A.、Cellular and Molecular Immunology Ed.5、Elsevier Health Sciences Division(2005);KontermannおよびDubel、Antibody Engineering、Springer Verlan(2001);Sambrook and Russell、Molecular Cloning:A Laboratory Manual.Cold Spring Harbor Press(2001);Lewin,Genes VIII,Prentice Hall(2003);Harlow and Lane,Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press(1988);Dieffenbach and Dveksler、PCR Primer Cold Spring Harbor Press(2003)。
上に引用した参考文献、およびそこに引用されている参考文献はすべて、その内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
(実施例1 ファージライブラリからの、IGF−1Rに特異的なFabの選択)
組み換えヒトIGF−1Rの細胞外領域を用い、3.5×1010種類の固有なクローンを含有する、未処理の(naive)ヒトファージミドFabライブラリをスクリーニングした(Hoet、R.M.ら、Nat Biotechnol.23(3):344−8(2005)(「Hoetら」)、この内容全体は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。ビオチン化IGF1R−hisタンパク質およびIGF1R−Fcタンパク質を用い、2種類の別個のパンニングを行った。上述のタンパク質を、ストレプトアビジンでコーティングした磁気ビーズで捕捉した後、上述のファージライブラリとともにインキュベートした。IGF1R−Fcの場合、ビオチン化した抗−Fc抗体を磁気ビーズで捕捉し、次いでFc融合タンパク質を捕捉した。Hoetらが記載したように選別した。パンニング操作を3回行った後、MluI消化によって479bpのIII型遺伝子片を取り出し、TG1細胞で可溶性Fabを発現させるために、ベクターを再び連結した。ビオチン化IGF1R−hisを用いた実験から得た920クローンをELISA分析し、593種類のポジティブクローンを得た。このポジティブクローンには、33種類の固有な配列が含まれていた。IGF1R−Fcを用いた実験から得た920クローンをELISA分析し、163種類のポジティブクローンを得た。このポジティブクローンには、12種類の固有な配列が含まれていた。両方のパンニングで得たすべてのクローンの配列を単離して分析し、12種類のクローンを決定した。固有のクローンを精製し、ELISAによって、組み換えヒトIGF−1R細胞外領域への結合性を再確認し、全長ヒトIGF−1Rで安定にトランスフェクションした3T3細胞で結合性を再確認した(図1Aおよび図1B)。結合データに基づき、両パンニング実験で得た12種類の固有なクローンのうち、6種類を選抜して、さらに分析を行った。
(実施例2 腫瘍細胞で発現したIGF−1Rに対するFabの結合活性)
Fabが、野生型IGF−1Rに結合する能力を、MCF−7腫瘍細胞系を用い、フローサイトメトリーによって決定した。
アッセイの準備をする24時間前に、MCF−7細胞(アメリカ国立癌研究所(NCI)から得たヒト乳腺腺癌)を継代し、70%コンフルエントの単一層を得た。通常、MCF−7細胞系の継代数は20を超えないようにした。細胞を細胞解離バッファ(Gibco カタログ番号13151−014)に入れ、数を計測し、洗浄し、1×10細胞/mLになるように調節し、各チューブ(12×75mmチューブ、Falconカタログ番号352054)に細胞1mLを加えた。1200rpmで5分間遠心分離し、細胞をペレット状にし、上澄みを除去し、この細胞ペレットに、希釈した抗体100μlを加えた。初期濃度210μg/mLまたは60μg/mLの精製したFabをFACSバッファで1:3希釈し、0.001μg/mLまで希釈して試験した。このアッセイで使用したFACSバッファは、すべて、1% BSA(Sigma カタログ番号A−7906;Sigma−Aldrich Corp.(米国モントリオール州セントルイス))と、0.1%ナトリウムアジド(Sigma カタログ番号S2002)とを含有するPBSであった(Ca++/Mg++を含有しない)。ポジティブコントロールIR3として、マウス抗体(Ab−1;Calbiochem 番号GR11L)を使用した。サンプルを氷上で1時間15分インキュベートし、FACSバッファ2mLで洗浄し、4℃で、1200rpmで5分間遠心分離した。上澄みを吸引し、それぞれの対応するチューブに、第2の検出抗体100μLを、FACSバッファを用いて加えた。次いで、光の入らない状態で、サンプルを氷上で30分間インキュベートした。細胞を上述のように洗浄し、チューブ/サンプルあたり、FACSバッファ250μLに再び懸濁させた。
FITC結合親和性で精製したF(ab’)フラグメントに特異的な、ヤギ抗−ヒト−IgGを用い(Jackson ImmunoResearch Lab カタログ番号109−096−006、5μg/mL使用)、細胞に結合したFabを検出し、ポジティブコントロールとして、F(ab’) FITCに結合したヤギ抗−マウスIgG(H+L)を用い、マウス抗体を検出した(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号115−096−062、5μg/mL使用)。細胞の生存を判定するために、ヨウ化プロピジウム染色溶液(死細胞を排除するためのPI;BD Pharmingen カタログ番号51−66211Eまたは556463、FACSバッファで最終的に1:500で使用)を用い、細胞を染色した。FACSCalibur装置(Becton Dickinson)でサンプルを分析し、サンプルあたり10,000個の生存細胞のデータを集めた。GraphPad Prismソフトウェアバージョン4.0を用い、データを分析した(www.graphpad.com)(GraphPad Software,Inc.,11452 El Camino Real,番号215、米国カリフォルニア州サンディエゴ 92130)。
サンプルを分析し、相乗平均を決定したら、Graphpad Prism(Prism Graph)作図プログラムを用い、抗体の濃度(X軸)と相乗平均(Y軸)について、log10でグラフ化した。データセット(X値のデータセット=抗体の濃度)をX=Log(X)に変換し、非線形解析曲線であるS字用量−応答曲線にあてはめてグラフ化した。Prism Graphソフトウェアを用い、EC50値とR値を得た。
6種類のFabは、MCF−7腫瘍細胞で発現した野生型IGF−1Rに対し、どれも良好な結合活性を示した(図2)。結合のEC50は、9〜42nMであった(表3)。
(実施例3 Fabによる、リガンドのIGF−1Rへの結合の阻害)
Fabが、IGF−1リガンドおよびIGF−2リガンドがIGF−1Rに結合するのをブロックする能力を有するか否かを、ラジオイムノアッセイ(RIA)を用いて決定した。
リガンドのブロックアッセイ(Ligand blocking assay)(RIA)。組み換えヒトIGF−1(カタログ番号291−G1)、IGF−2(カタログ番号292−G2)、インスリン(カタログ番号Custom02)、ヒトインスリン受容体(カタログ番号1544−1R)をR&D Systems,Inc.(ミネソタ州ミネアポリス)から購入した。インスリン(Arg−Insulin、カタログ番号01−207)をUpstate Cell Signaling Solutions(ニューヨーク州プラシド湖(現在は、Millipore(米国マサチューセッツ州コンコード)の一部)から購入した。125I−rhIGF−1(カタログ番号IM172)、125I−rhIGF−2(カタログ番号IM238)および125I−rhInsulin(カタログ番号IM166)をAmersham Biosciences(ニュージャージー州ピスカタウェイ)から購入した。IGF−IR−Fcを捕捉するのに、AffiPureヤギ抗−ヒトIgG、Fcγフラグメントに特異的な抗体(カタログ番号109−005−098、Jackson ImmunoResearch(ペンシルバニア州ウェストグローブ(West Grove))を使用した。検出抗体として、ヤギ抗−マウスIgG HRP(カタログ番号1030−05、Southern Biotech Birmingham,AL)を使用した。
IGF−1ブロッキングおよびIGF−2ブロッキングのポジティブコントロールとして、IR3(Ab−1、カタログ番号GR11LSP5、Calbiochem(カリフォルニア州ラホーヤ)および1H7(IGF−1Rα鎖に特異的なマウスモノクローナル、sc−461、IgG Santa Cruz Biotechnology(カリフォルニア州サンタクルーズ)をそれぞれ使用した。インスリン−インスリン受容体結合をブロックする実験のポジティブコントロールとして、ヒトインスリン受容体のαサブユニットに特異的な抗体であるクローン83−14(カタログ番号AHR0221、Biosource International,Inc.(カリフォルニア州カマリロ)およびクローン47−9(カタログ番号E55502M、Biodesign International(メイン州ソーコ)を使用した。組み換えIGF−1R−Fc融合タンパク質は、Biogen Idec(マサチューセッツ州ケンブリッジ)で製造した。
アイソタイプの一致したマウス抗体2B8(マウスα−CD20.IgG)および2B8mkm.G2a(マウスα−CD20 MAb、IgG2a、Biogen Idec、ロット番号NB3304−87、カリフォルニア州サンディエゴ)をネガティブコントロールとして使用した。Fabのネガティブコントロールは、Christilyn Graff(Biogen Idec(マサチューセッツ州ケンブリッジ))から得たR001−1Bであった。BioWhittaker(カタログ番号17−513F(メリーランド州ウォーカーズヴィル))から得たPBSをバッファとして使用した。
組み換えヒトIGF−1R(ヒスチジンタグ化したもの)またはIGF−1R−Fcを、IMMULON2 HB(高結合性)Removawell片(Dynex Technologies,Inc.、カタログ番号6302)上で、カーボネートコーティングバッファ(pH9.5)で濃度250ng/ウェルになるまで希釈し、コーティングした。4℃で一晩インキュベートした後、洗浄バッファ(0.05% Tween 20/PBS)でウェルを3回洗浄し、ブロッキングバッファ(3% BSA/PBS)を用い、室温で1時間ブロッキングした。ブロッキングバッファを除去し、ウェルを3回以上洗浄した。希釈バッファ(1% BSA/0.05% Tween 20/PBS)を用い、抗体、Fabまたはリガンド調製物を所望な濃度まで希釈し、2ッ組で、50μL/ウェルの濃度で播種した。室温で45分経過後、[125I]rhIGF−1または[125I]rhIGF−2のどちらか100,000cpmを希釈バッファ50μLで希釈したものを、それぞれのウェルに加えた。室温でさらに1時間インキュベートした。ウェルを3回以上洗浄し、最後の洗浄終了後、液を残しておいた。ウェルを風乾させ、Isodata Gamma Counterで計測した。
あるいは、改良型の捕捉アッセイでFabを評価した。抗−ヒトIgGをプレートに固定し、IGF−1R−Fcを捕捉した。ヤギ抗−ヒトIgG(Fcγフラグメントに特異的な抗体)(200ng/ウェル)をカーボネートコーティングバッファ中で一晩インキュベートさせ、固定化した。ウェルを洗浄し、ブロッキングし、IGF−1R−Fc 250ng/ウェルを加えた。
6種類の異なるFabがIGF−1またはIGF−2の結合をブロックする性能、またはIGF−1とIGF−2の両方の結合をブロックする性能を、表3に示す。異なるブロッキング活性を有する上位6種類のFabを選抜し、さらに分析を行った。
(実施例4 Fabは、IGF−1およびIGF−2が介在するIGF−1Rリン酸化を阻害した)
細胞株:IGF1Rを発現するヒト乳癌細胞株MCF−7(NCI)を、10% FBS、1×非必須アミノ酸、2mM L−グルタミン、1mM ピルビン酸ナトリウムおよび1000U/ml ペニシリンおよびストレプトマイシンを含有するMEM eagle(ATCC)中、37℃、5% COで維持した。細胞を維持し、アッセイするために、週に2回、継代培養し、最大継代数は12にとどまるように使用した。
Ploy−D−Lysineコーティングした12ウェルプレート(BD Biosciences、番号35−6470)中、MCF−7細胞を濃度2×10〜4.0×10細胞/ウェルで成長培地2mLに播種し、37℃、5% COで培養した。48時間後、培地を除去し、無血清状態で、37℃、5% COで細胞を一晩培養した。無血清培地を除去し、新しい無血清培地350ulにコントロールまたは試験抗体を所定の濃度で加え、室温で1時間インキュベートするか、または37℃で1時間インキュベートした。Fabを濃度200nM、20nMおよび2nMで試験し、mAbを濃度67、6.7および0.67nMで試験した。市販の抗−IGF−1Rコントロール抗体は、αIR3(EMD biosciences、Oncogene Research products、番号D27249)を使用した。無血清培地350ul中、ヒト組み換えIGF−1 13nM、またはIGF−2 27nM(R&D Systems、番号291−G1、番号292−G2)をウェルに加え、37℃で15分間インキュベートした。37℃の抗体実験のために、リガンドを室温でインキュベートした。1×細胞溶解バッファ(Cell Signal technologies、番号9803)に1mM PMSFを加え、室温で1時間かけて細胞を溶解させた。
IGF−1Rβ抗体(クローン1−2、Biosource International、番号AHR0361)であらかじめコーティングしておいたELISAプレートに細胞溶解物を加え、2時間インキュベートした。その後、プレートを洗浄し、プレートに結合したリン酸化受容体を、ビオチン標識された抗−ホスホチロシン抗体4G10(カタログ番号16−103、Upstate Cell Signaling Solutions(ニューヨーク州プラシド湖(現在は、Millipore(米国マサチューセッツ州コンコード)の一部)およびストレプトアビジン−HRP(BD Pharmingen、番号554066)で検出した。TMB基質(Kierkegaard & Perry、番号50−76−00)を加えてアッセイを進行させ、4N HSO(LabChem、カタログ番号LC25830−1)を加えて色を固定した。Molecular Devicesプレートリーダーを用い、450nmで光学密度を測定し、各抗体−リガンドサンプルについて、リガンドコントロールに対する阻害率を算出した。
表3には、MCF−7細胞において、IGF−1およびIGF−2が介在するIGF−1Rのリン酸化をFabによって阻害することについてまとめている。ELISAによって、受容体リン酸化の阻害について、合計16種類のIGF−1R Fabをスクリーニングした。9種類の抗体が、IGF−1、IGF−2、またはIGF−1とIGF−2の両方に対し、陽性の応答「+」を示すか、または濃度200nMで良好な結果を示した。スケールアップして定性試験を行うために、これらの抗体を選抜し、用量依存性の阻害応答について、再び試験した。リガンドの結合および受容体のリン酸化を阻害する性能に基づき、全長抗体を変換するためのリード候補物質として4種類のFabを選抜した(実施例6を参照)。
図3(AおよびB)は、上位6種類のIGF−1R Fabを用い、スケールアップした場合のIGF−1Rリン酸化の阻害について示している。
(実施例5 IGF−1RとINSRとを比較した、抗体結合特異性および親和性)
(第I部:酵素免疫アッセイ(ELISA)を用いた、可溶性IGF−1Rと可溶性INSRに対する、抗体の結合分析)
Fabフラグメント抗体が、インスリン受容体よりも可溶性IGF−1Rに特異的に結合するか否かを判定するために、ELISAアッセイを行った。プレートを、rh−IGF−1R(R&D Systems、番号305−GR)またはrh−INSR(R&D Systems、番号1544−IR)10ug/mlで一晩コーティングし、ミルク5%でブロックした。Fabの場合、抗体を2μM〜0.2nMの濃度で、マウスMAbの場合、抗体を667〜0.067nMの濃度で1:10に連続希釈して加え、室温で1時間インキュベートした。Fabの場合、HRPO標識したヤギα−ヒトκ(Southern Biotechnology Associates、番号2060−05)を用い、結合した抗体を検出し、マウスMAbの場合、ヤギα−マウスIgG Fcγ(Jackson Immunoresearch、番号115−035−164)を用い、結合した抗体を検出した。4N HSOを加えて色の変化を止め、Molecular Deviceプレートリーダーを用い、450℃で光学密度を測定し、結合曲線を作成した。
IGF−1R Fabは、いかなる濃度でも、可溶性インスリン受容体に対して、なんら特異的な結合性を示さなかった(表3)。一方、予想どおり、IGF−1R−Fcに対しては良好に結合した。
図4(AおよびB)は、Fab(M14−B01、M14−C03およびM12−G04)を用いて得られた代表的な結合曲線を示す。M13−C06、M14−G11およびM12−E01でも同様の結合パターンが観察された(データは示していない)。
(第II部:表面プラズモン共鳴(SPR)および時間分解蛍光共鳴エネルギー転移(tr−FRET)を用いた、可溶性IGF−1Rと可溶性INSRに対する、抗体の結合分析)
表面プラズモン共鳴(Biacore)および時間分解蛍光共鳴エネルギー転移(tr−FRET)を用い、M13−C06、M14−C03およびM14−G11抗体の、可溶性ヒトIGF−1Rに対する結合親和性と、インスリン受容体細胞外領域に対する結合親和性を比較した。M13−C06抗体は、インスリン受容体、マウスIGF−1R、またはヒトIGF−1Rの欠失物(すなわち、第1および第2のロイシンに富む繰り返しドメインと、システインに富む繰り返しドメインのみを含有し、IGF−1Rの3箇所のIII型フィブロネクチンドメインがない、hIGF−1Rアミノ酸残基1〜462)に対し、顕著な交差反応性を示さないことも、以下に示す。
(表面プラズモン共鳴(SPR)分析)
SPR分析を、Biacore3000を用いて行った。この装置を25℃に設定し、Biacoreで購入した操作バッファHBS−EP(pH7.2)(Biacore、カタログ番号BR−1001−88)を用いてアッセイを行った。標準的なNHS/EDC−アミン反応化学を用い、Biacoreが提供しているプロトコルにしたがって、全ヒト抗体、M13−C06、M14−C03およびM14−G11を、Biacore CM5 Research Grade SensorChip表面に約10,000RUで固定した。固定化のために、抗体を10mM 酢酸バッファ(pH4.0)で約40μg/mLに希釈した。ヒトIGF−1R(1−902)−His10(hIGF−1R−His10(R&D systems))およびヒトINSR(28−956)−His10(INSR(R&D systems))の全長細胞外領域が、それぞれヒト抗体に結合し、解離する相対速度を調べるために、上述のSensorChip表面に、hIGF−1R−His10またはINSRを徐々に濃度を上げながら注入した。hIGF−1R−His10の濃度は、1.0nM〜250nMであり、INSRの濃度は、1.0nM〜2μMであった。すべての抗体表面は、100mMグリシン(pH2.0)を用いて信頼性高く再生させた。再生を繰り返しても、いずれの抗体表面も活性低下はみられなかった。流速は、20μL/分であった(「His10」は、構築物のC末端に10のヒスチジン残基タグがあることを示している)。
(時間分解蛍光共鳴エネルギー転移(tr−FRET)アッセイ)
hIGF−1R−His10およびM13−C06を、標準的なNHS化学を用い、染料製造業者のプロトコルにしたがって、それぞれCy5およびユーロピウムキレート物に共有結合させた。競合相手となる、標識していない可溶性細胞外領域受容体(1)hIGF−1R−His10、(2)ヒトIGF−1R(1−903)−FlagHis10(hIGF−1R−FlagHis10、Biogen Idec)、(3)ヒトIGF−1R(1−903)−Fc(hIGF−1R−Fc、Biogen Idec)、(4)ヒトIGF−1R(1−462)−Fc(hIGF−1R(1−462)−Fc、Biogen Idec)、(5)マウスIGF−1R(1−903)−Fc(mIGF−1R−Fc、Biogen Idec)または(6)INSRを、濃度6.25μg(125μg/mLストック溶液50μL)で段階的に希釈し、96ウェルマイクロタイタープレート(Costar製、黒色)中で、0.1μg hIGF1R−His10−Cy5(4μg/mLストック溶液25μL)および0.075μg Eu−C06(3μg/mLストック溶液25μL)と混合した。タンパク質濃度について、それぞれの染料の吸光度から決定すると、hIGF−1R−His10−Cy5の接合度は、6.8:1(Cy5:IGF−1R−His10)であり、Eu−C06の接合度は、10.3:1(Eu:C06)であった。各サンプルについて、合計容積は100μLであった。プレート攪拌器で、プレートを室温で1時間インキュベートした。Wallac Victor蛍光プレートリーダー(Perkin Elmer)で、LANCEプロトコルを用い、励起波長340nm、発光波長665nmで蛍光を測定した。すべての構築物について、少なくとも2個ずつサンプルを測定した。
Biogen Idecから得たすべての可溶性IGF−1R受容体の細胞外領域構築物を、文献記載の方法(Brezinskyら、2003)を用い、CHOを発現させるために、Biogen Idec PV−90ベクターにサブクローン化した。C末端にIgG−Fcタグを有する各受容体を、文献に記載されている1種類のプロテインA SEPHAROSE−FFTM(GE Healthcare)を用いた親和性精製工程で精製した。hIGF−1R−FlagHis10は、文献(Demarestら、2006)に記載の方法で、Ni2+−アガロース(Qiagen)を用いて精製した。
結果:全長ヒト抗−IGF−1R抗体、M13−C06、M14−C03およびM14−G11を、表面プラズモン共鳴(SPR)を用い、可溶性IGF−1Rと、INS細胞外領域の構築物とに対する競合的な結合活性について評価した。抗体を固定した表面にhIGF−1R−His10およびINSRを同じプロトコルで注入した。hIGF−1R−His10は、最も低い濃度である0.5nMでも、3種類の抗−IGF−1R抗体すべてに結合した(データは示していない、濃度は、1〜250nMの範囲であり、受容体注入時間は400〜2200であり、次いで、バッファ解離期間、次いでグリシン(pH2.0)での再生期間)。hIGF−1R−His10の結合は、M13−C06表面で最も強固であった。対照的に、INSRは、受容体濃度が2μM(IGF−1Rの結合が観察された濃度の1000倍よりも大きい)まで高くなっても、M13−C06表面でほとんど活性を示さなかった(データは示していない、濃度は、1.0〜2μMの範囲であり、受容体注入時間は500〜1000秒であり、次いで、バッファ解離期間)。M14−C03およびM14−G11の表面も、INSRに対してほとんど結合活性を示さなかった。
次に、競合アッセイに基づくtr−FRETアッセイを用い、M13−C06に対する、種々の組み換えIGF−1RおよびINSR構築物の親和性を決定した。すべての組み換え受容体構築物(以下に示す)について、最もよく適合する結合曲線を決定した(データは示していない)。全データを、1箇所での結合モデルに適合させ、ここから、対応するIC50値を決定した。3種類の全長ヒトIGF−1R細胞外領域構築物(hIGF−1R−Fc、hIGF−1R−His10およびhIGF−1R−FlagHis10)を、濃度依存様式で競合させ、IC50値は、それぞれ2.9、2.0、5.2μg/mLであった。一部を欠いたヒトIGF−1R(1−462)−Fc構築物、全長マウスIGF−1R−Fc構築物、全長ヒトINSR−His10構築物は、組み換え全長ヒトIGF−1R構築物のIC50の100倍より高い濃度で、Cy5標識されたhIGF−1R−His10を阻害しなかった。この事実は、これらの構築物が、全長ヒトIGF−1Rとは異なり、M13−C06に対して顕著な結合活性を示さないことを示唆している。
(第III部:可溶性ヒトIGF−1Rと、可溶性マウスIGF−1Rとを比較した、M13−C06の相対的な結合親和性)
マウスIGF−1Rと、ヒトIGF−1Rとについて、M13−C06の相対的な結合親和性を比較した。表面プラズモン共鳴(SPR)を用い、マウスIGF−1R FcおよびヒトIGF−1R Fcに対する、M13−C06の親和性を決定した。実験は、25℃に設定したBiacore 3000を用い、試験バッファとしてHBS−EP(Biacore、カタログ番号BR−1001−88)を用いて行った。抗−ヒトIgG−Fc抗体(Biogenesis製、2C11、カタログ番号5218−9850)を、Biacore CM5チップ(カタログ番号BR−1000−14)表面にHBS−EPバッファとともに500nmで注入し、飽和状態で固定した。20nM受容体40μLを3μL/分で注入することにより、mIGF−1R−FcまたはhIGF−1R−Fcをチップ表面で捕捉した。受容体を捕捉した後、M13−C06 Fab 40μLを3μL/分で注入した。Fabの解離を約27分間測定した。Fabを25nMから0.4nMまで段階的に希釈して、濃度に依存する結合速度曲線を作成した。それぞれの注入後にチップ表面を再生するには、100mMグリシン(pH2.0)10μLを3回、60μL/分で注入した。それぞれの曲線について、参照データは、(1)抗−IgG抗体 2C11を加えない状態で、CM5チップ表面で得たデータと、(2)1回目に受容体を注入した後、HBS−EPバッファを2回目に注入するときに得たデータの2つであった。それぞれの受容体について、M13−C06 Fabの一連の濃度は、製造業者のBiaEvaluationソフトウェアに入っている1:1結合モデルに合わせた。mIGF−1R−Fcに対するM13−C06の結合kを得るために、M13−C06 Fabを25nMに固定し、mIGF−1R−Fcを20nMに固定し、元々もプロトコルから、解離時間を3時間まで延長する点だけを変え、実験を繰り返した。
結果:M13−C06 Fabを、hIGF−1R−FcまたはmIGF−1R−Fcを含有するBiacore表面に適用し、2種類の受容体に対するM13−C06 Fabの相対親和性を決定した。C末端にIgG1−Fcタグが存在することによって、IGF−1R−Fc受容体構築物がマルチマー化する(データは示していない)。したがって、この結合モデルに適合させ、各受容体に対するM13−C06の相対親和性または見かけ親和性の測定値を得る。ヒトIGF−1R FcおよびマウスIGF−1R Fcに対するM13−C06の親和性は、それぞれ0.978nMおよび89.1nMであった。図26Aおよび26Bには、結合解離曲線、速度定数および平衡解離定数を示しており、この2図を比較すると、マウスIGF−1Rに対する結合は、1/100倍に低下していることが容易に分かる。図26Aは、M13−C06 Fabが、ヒトIGF−1Rに濃度に依存して結合するという特性を示す(k(1/Ms)=8.52e5M−1−1;k(1/s)=8.33e−4s−1;およびK=9.78e−10M)。図26Bは、M13−C06が、mIGF−1R−Fcに対し、ゆっくりと結合し、解離するという特性を示す(k(1/Ms)=471M−1−1;k(1/s)=4.20e−5s−1;K=8.91e−8M)。M13−C06 Fabが、mIGF−1R−Fcからきわめてゆっくりと解離するため、解離速度定数kは、初期のデータセットからは決定できなかった。解離時間を3時間にして第2の実験を行い、解離速度定数k 4.20e−5s−1を得て、これを用い、平衡解離定数K(上述)を元々のデータセットから得た。C末端にIgG1−Fcタグが存在するため、IGF−1R−Fc受容体構築物がマルチマー化する(データは示していない)。したがって、この結合モデルに適合させ、各受容体に対するM13−C06の相対親和性または見かけ親和性の測定値を得る。
(第IV部:M13−C06全長抗体は、IGF−1Rに特異的に結合するが、哺乳動物で発現したINSRには特異的に結合しない)
組み換えIGF−1Rおよびインスリン受容体(IR)は、独立して、哺乳動物細胞(3T3またはCHO)で発現する。1% Triton X−100で細胞を可溶化し、ネガティブコントロール抗体(IDEC−151)、M13.C06.G4.P.agly抗体(C06)、M14−G11.G4.P.agly抗体(G11)またはINSR抗体(α−IR)を結合させたプロテイン−A/Gビーズとともに、上述の受容体を免疫沈降させた。酸で処理し、抗体/抗原複合体をビーズからはずし、Tris−Glycine SDS−PAGEゲルに入れ、ニトロセルロース膜でブロッティングした。マウス抗−ヒトIR(図25A)またはマウス抗−ヒトIGF−1R(図25B)およびヤギα−マウスIgGを用い、検出した。結果:M13.C06.G4.P.agly抗体は、IGF−1Rに結合するが、哺乳動物細胞で発現したINSRには結合しない。
(実施例6:全長抗−IGF−1R IgGの構築)
4種類のFabをIgG4.P.agly態様に変換し、CHO細胞で発現させた。4種類の別個の抗−IGF−1R FabであるM13−C06(図5(A)〜(D))、M14−C03(図5(E)〜(H))、M14−G11(図(I)〜(L))およびM14−B01(図5(M)〜(P))をコードするDNA配列を、組み換えヒトIGF−1R細胞外領域−Fc融合タンパク質に対してバイオパンニングすることによって、ヒト抗体ファージライブラリ(Dyax Corp)から選択した。この4種類の抗−IGF−1R Fabは、それぞれ、V3−23ヒト重鎖生殖系列のフレームワークを含んでおり、κ軽鎖であった。このFab遺伝子配列を使用し、哺乳動物細胞で抗体を産生するpV90AS発現ベクター系を用い、全長抗−IGF−1R抗体をコードする発現プラスミドを構築した。pV90ASは、一次転写物を交互にスプライシングすることによって、1個のプロモーターから2個の転写物を作成するように設計された、改変されたpV90発現ベクターである(参考文献:米国特許庁に出願されたWO2005/089285号)。天然のCMVスプライス供与部位は、一部分が失われたスプライス受容部位でスプライシングし、抗体の軽鎖をコードする転写物を作成するか、または天然のCMVスプライス受容部位でスプライシングし、抗体の重鎖をコードする転写物を作成する。一部分が失われたスプライス受容部位は、重鎖転写物と軽鎖転写物とが同じ量で得られるように遺伝子操作されている。それぞれの抗−IGF−1R Fab(M13−C06、M14−C03、M14−G11およびM14−B01)の軽鎖可変(VL)領域および軽鎖定常(CL)領域(配列番号153および154、図5(Y)〜(Z))を、PCRで増幅させた(表7)。5’軽鎖PCRプライマーIGF1R−FKは、Nakamura Tら、Int J Immunopharmacol.22:131−41(2000)に記載の方法によれば、Sfi I制限エンドヌクレアーゼ部位を含んでおり、その次に、VL領域のアミノ末端に対応する配列に対し、免疫グロブリンの軽鎖シグナルペプチドをコードする配列MDMRVPAQLLGLLLLWLPGARC(配列番号157)をフレーム内に含んでいた(この文献の内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる)。4種類の成熟したIGF1R軽鎖配列は、すべて同じアミノ末端を有していた。3’軽鎖PCRプライマーIGF1R−RKは、CL領域のカルボキシル末端に対応する配列と、Asc I部位とを含んでいた。PCR産物をアガロースゲル電気泳動し、QIAquick GelExtrationキットプロトコル(QIAGEN CA)で抽出して精製し、制限エンドヌクレアーゼSfi IおよびAsc Iで消化し、Sfi I/Asc Iで消化したpHLP025ベクター(Holly Prentice)に接続した。pHLP025ベクターは、抗体の軽鎖(シグナルペプチド−VL−CL)を、Sfi I/Asc Iで消化したPCRフラグメントとして受け入れるためのSfi I/Asc I制限エンドヌクレアーゼ部位を含んでおり、それに加え、天然CMVスプライス供与部位配列と、一部分が失われたスプライス受容部位配列と、ポリAシグナル配列とを含んでいた(参考文献:米国特許庁に出願されたWO2005/089285号)。
それぞれの抗−IGF−1R Fab(M13−C06、M14−C03、M14−G11およびM14−B01)の重鎖可変(VH)領域を、PCRで増幅させた。5’重鎖VH PCRプライマーIGF1R−FHは、上述のように、Nco I制限エンドヌクレアーゼ部位を含んでおり、その次に、VH領域のアミノ末端に対応する配列に対し、合重鎖シグナルペプチドをコードする配列MGWSLILLFLVAVATRVLS(配列番号122)をフレーム内に含んでいた。3’重鎖VH PCRプライマーIGF1R−RHは、VH領域のカルボキシル末端に対応する配列と、Sfi I部位とを含んでいた。PCR産物をアガロースゲル電気泳動し、QIAquick GelExtrationキットプロトコル(QIAGEN CA)で抽出して精製し、制限エンドヌクレアーゼNco IおよびSfi Iで消化し、Nco I/Sfi Iで消化したpHLP029ベクター(Holly Prentice)に接続した。pHLP029ベクターは、抗体のシグナルペプチド−VH配列を、Nco I/Sfi Iで消化したPCRフラグメントとして受け入れるためのNco I/Sfi I部位を含んでおり、それに加え、その上流にポリAシグナル配列と、天然CMVスプライス受容部位配列と、その下流にポリAシグナル配列とを含んでいた(参考文献:米国特許庁に出願されたWO2005/089285号)。
pHLP025で(Sfi I部位−軽鎖シグナルペプチド−抗−IGF−1RのVLおよびCL)をコードする遺伝子配列と、pHLP029で(重鎖シグナルペプチド−抗−IGF−1R VH−Sfi I部位)をコードする遺伝子配列を、上述の5’軽鎖IGF1R−FKプライマーおよび3’重鎖VH IGF1R−RH PCRプライマーを用い、両ベクターに存在する共通のオーバーラッピング配列によって、PCR増幅によって得られた単鎖DNAフラグメントにアセンブリングした。得られたPCR産物をアガロースゲル電気泳動し、QIAquick GelExtrationキットプロトコル(QIAGEN CA)で抽出して精製し、制限エンドヌクレアーゼSfi Iで消化し、Dra IIIで紹介したpXWU007ベクターに接続した。簡単に説明すると、まず、IgG4ヒンジ領域にS228P変異を含み、C2領域にT299A変異を含む(EU付番システムによる)Age I/BamHIヒトIgG4定常領域フラグメント(プラスミドpEAG1808(Ellen Garberから得た)から得た、配列番号155および156、図5(AA)〜(BB))を、Age I/BamHIで消化したpHLP028ベクターにサブクローン化し、pXWU007を構築した(Kabat,E,Wu,TT,Perry,HM,Gottesman,KS,Foeller,C:Sequences of Proteins of Immunological Interest.Bethesda,US Department of Health and Human Services,NIH,1991)。pHLP028は、上述のSfi Iで消化されたPCR単鎖産物を受け入れるためのDra III部位を含むように改変されたpV90 IgG4ベクターである(参考文献:米国特許庁に出願されたWO2005/089285号)。
得られたプラスミドは、交互スプライシングすると、バイシストロニックな前駆転写物を産生し、翻訳活性な抗体の重鎖mRNAおよび軽鎖mRNAが、ほぼ化学量論量で得られる。全長非グリコシル化ヒト抗−IGF−1R IgG4.P抗体を産生するための中間体および発現ベクターを表8に示す。DNA配列分析によって正しい配列であることを確認した。哺乳動物において、プラスミドpXWU020、pXWU022、pXWU024およびpXWU025から得られる全長抗体の発現によって、安定な非グリコシル化ヒトIgG4.P抗体が産生する。
(表7)ヒト抗体領域をPCR増幅させるためのオリゴヌクレオチド。
順方向5’軽鎖PCRプライマーは、Sfi I制限エンドヌクレアーゼ部位(下線部)と、軽鎖シグナルペプチドをコードする配列とを含んでいる。
逆方向3’軽鎖PCRプライマーは、Asc I部位(下線部)を含んでいる。
順方向5’重鎖可変PCRプライマーは、Nco I制限エンドヌクレアーゼ部位(下線部)と、重鎖シグナルペプチドをコードする配列とを含んでいる。
逆方向3’重鎖可変PCRプライマーは、Sfi I部位(下線部)を含んでいる。
Figure 2010537985
(表8)抗−IGF−1R抗体をコードする中間体および発現プラスミド
Figure 2010537985
(実施例7 哺乳動物での発現量を高めるための、全長抗−IGF−1R IgGの構築)
抗体の発現量を高め、産物の質を高めるために、抗−IGF−1R FabであるM13−C06、M14−C03、M14−G11およびM14−B01に由来する元々のVH遺伝子の配列を改変した。まず、公共の配列認識プログラム(www.tigr.org/tdb/GeneSplicer/gene_spl.html(The Institute for Genomic Research,9712 Medical Center Drive,Rockville,MD 20850)、www.fruitfly.org/seq_tools/splice.html)を用い、スプライス部位と思われる部位を含有する配列について、抗−IGF−1R VH配列を分析した。(Martin G.Reese and Frank H.Eeckman,Lawrence Berkeley National Laboratory,Genome Informatics Group,1 Cyclotron Road,Berkeley,CA,94720。また、Reese MG,Eeckman,FH,Kulp,D,Haussler,D,1997.「Improved Splice Site Detection in Genie」。J Comp Biol 4(3),311−23も参照。)第2に、元々の抗−IGF−1R VHポリペプチド配列をなんら変えることなく、抗−IGF−1R Fabの重鎖可変領域のコドンを、CHOで首尾よく発現される抗体に由来する同じKabat位置に対応するコドンと交換した。この第2の工程で、スプライス部位と思われる部分はほとんど除去されるが、さらにスプライス部位の分析を行った後、同義コドンを交換し、スプライス部位の可能性が高いと予想される部分を減らした。
抗−IGF−1R FabsであるM13−C06(配列番号18、図5(Q))、M14−C03(配列番号30、図5(S))、M14−G11(配列番号36、図5(U))およびM14−B01(配列番号24、図5(W))の、配列が最適化されたVH配列をフレーム内に含む合成重鎖リーダーをコードするDNAフラグメントを、商業的な供給業者(Blue Heron Biotechnology,Inc.(ワシントン州ボセル)から、化学合成した二本鎖DNA配列として得た。この合成フラグメントには、5’および3’に、Nco I制限エンドヌクレアーゼ部位およびSfi I制限エンドヌクレアーゼ部位が含まれていた。このリーダー配列および抗−IGF1Rの配列が最適化されたVH領域フラグメントを、上の実施例6で示したように、Nco I/Sfi I消化したpHLP029ベクターにクローン化した。pHLP025で、適切な対応する軽鎖で組み換えし、次いで、上の実施例6で示したように、この単鎖フラグメントをpXWU007にクローン化した。配列が最適化された全長非グロコシル化ヒト抗−IGF−1R IgG4.P抗体を産生する発現構築物を表9に示す。DNA配列分析によって正しい配列であることを確認した。哺乳動物において、一連のプラスミドpXWU029〜pXWU032から得られる全長抗体の発現によって、安定な非グリコシル化ヒトIgG4.P抗体が産生する。
(表9)抗−IGF−1R抗体をコードする、配列が最適化された発現プラスミド。最適化された重鎖配列は、前に「m」をつけている。
Figure 2010537985
(実施例8 IGF−1R抗体の一過性発現および特性決定)
プラスミドDNAを使用し、CHO DG44細胞を、抗体たんぱく質を一過性発現するように形質変換した。1×PBS 0.4mL中で、プラスミドDNA 20μgを、4×10細胞と混合した。混合物を0.4cmのキュベット(BioRad)に入れ、氷上に15分間放置した。Gene Pulser電気穿孔装置(BioRad)を用い、600uF、350Vで細胞を電気穿孔した。T−25フラスコに、100uM ヒポキサンチンおよび16uM チミジンを含むCHO−SSFM II培地を入れ、これに細胞を入れ、37℃で4日間インキュベートした。上澄みを集め、ウェスタンブロットによって生化学的に特性決定し、ELISAによって抗原への結合性を試験した。
あるいは、選択したFabを、全長ヒトIgG4.P態様に変換し、以下に記載する方法で、異なるベクター系を用いて発現させた。5種類の別個の抗−IGF1R Fab抗体である、M12−E01、M12−G04、M13−C06、M14−C03およびM14−G11をコードするDNA配列を、全長ヒトIgG4.Pを発現するベクターに移した。これらの5種類の抗体は、すべてV3−23ヒト重鎖生殖系列のフラグメントを使用している。制限酵素MfeIおよびBstEIIを用い、可溶性Fab発現ベクターから重鎖可変領域を除去した。得られたフラグメントをアガロースゲル電気泳動し、QIAquick Gel Extrationキットプロトコル(QIAGEN CA)で抽出して精製し、MfeI/BstEII消化したpRR253ベクター(Rachel Rennard)に接続した。得られたプラスミドは、重鎖シグナルペプチド(MGWSCIILFLVATATGAHS、配列番号127)を含んでおり、その後に、抗−IGF1R VHおよびヒトIgG4.P定常領域を含んでいた。
5種類の抗体うちの4つ、M12−G04、M13−C06、M14−C03およびM14−G11は、κ軽鎖を含んでいる。軽鎖可変領域を、プライマーを用いてPCRで増幅し、可変領域に対し、5’にEcoRV部位を導入し、3’にBsgI部位を導入した。得られたPCRフラグメントをアガロースゲル電気泳動し、QIAquick Gel Extrationキットプロトコル(QIAGEN CA)で抽出して精製し、TOPO2.1 TAベクター(Invitrogen,CA)に接続した。軽鎖κ可変領域を、制限酵素EcoRVおよびBsgIを用いてTOPOベクターから除去し、精製した。このフラグメントを、EcoRV/BsgIで消化したpRR237ベクターに接続し、このフラグメントは、免疫グロブリン軽鎖シグナルペプチド(MDMRVPAQLLGLLLLWLRGARC、配列番号128)と、κ定常領域とを含んでいた。得られたベクターをBamHIおよびNotIで消化し、完全な発現カセット(シグナル配列、可変κ領域および定常κ領域)を精製し、BamHI/NotIで消化したpRR223に接続した。
M12−E01抗体は、λ軽鎖領域を含有している。軽鎖可変領域を、プライマーを用いてPCRで増幅し、可変領域の5’にAgeI部位を導入した。得られたPCRフラグメントをアガロースゲル電気泳動し、QIAquick Gel Extrationキットプロトコル(QIAGEN CA)で抽出して精製し、TOPO2.1 TAベクター(Invitrogen,CA)に接続した。軽鎖λ可変領域を、制限酵素AgeIおよびAvrIIを用いてTOPOベクターから除去し、精製した。このフラグメントを、AgeI/AvrIIで消化したpXW347ベクター(Xin Wang)に接続し、このフラグメントは、免疫グロブリン軽鎖シグナルペプチド(METDTLLLWVLLLWVPGSTG、配列番号129)と、λ定常領域とを含んでいた。得られたベクターをNotIで消化し、完全な発現カセット(シグナル配列、可変λ領域および定常λ領域)を精製し、NotIで消化したpRR223に接続した。
プラスミドDNAを使用し、抗体タンパク質を一過性発現するように、293E細胞をトランスフェクトした。それぞれの(重鎖および軽鎖)プラスミドDNA 1.2μgを、Qiagen’s Effectene Transfection Protocol(Qiagen,CA)を用い、2×10細胞にトランスフェクトした。細胞を37℃で3日間インキュベートした。上澄みを集め、ウェスタンブロット法およびELISA法の両方で、全長抗体であることを確認した。完全IgG4.PがIGF−1Rに結合する能力をELISAで確認した。
(実施例9 抗−IGF−1R抗体を産生するCHO細胞系の生成)
この実施例には、ヒンジを改変した全長agly γ4、κ(本明細書では、「agly.IgG4.P」または「G4.P.agly」と呼ばれる)抗体として、Fab M13−C06の結合領域を含む抗−IGF−1R抗体を発現させることについて、詳細に説明する。本明細書で記載する他のFab(すなわち、表3に列挙したもの)は、同様の様式で発現させた。M13−C06の可変領域および定常領域は、ヒト配列に由来する。完全な軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、DYAXファージディスプレイ技術によって、ヒトIGF−1Rに対して作成したFabに由来する。軽鎖可変領域および軽鎖定常領域を、交互スプライス発現ベクターにサブクローン化した。交互スプライス構造を、1個のスプライス供与部分と2個のスプライス受容部分とを用いて軽鎖および重鎖に接続し、各スプライス受容部分は、2種類の鎖のうち1種類をコードする転写物を作成する。免疫グロブリン遺伝子をコードする発現ベクターDNAを、インスリン非依存性チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO DG44i)に電気穿孔した。産生させるために、CHOトランスフェクトーマ(細胞株40B5)を選択した。
pXWU007(「空の」発現ベクター)は、ヒトγ4定常領域(重鎖)と、別個のプロモーター−エンハンサーと、哺乳動物細胞で遺伝子発現させるためのポリアデニル化領域とを含んでいるが、可変領域は含んでいない。発現させ、翻訳すると、この重鎖ポリペプチド2は、S228PおよびT299Aの2箇所にアミノ酸置換が存在し、それぞれ、「半抗体(half−antibody)」を形成し、Nに結合するグルコシル化は起こらない。
M13−C06の軽鎖遺伝子の対応する可変(VL)領域および定常(CL)領域と、M13−C06の重鎖遺伝子の対応する可変(HL)領域とに由来する相補性DNAを、発現ベクターpXWU007にクローン化した。pXWU007ベクターは、完全な軽鎖と、ヒト重鎖定常領域のすぐ上流にある可変重鎖cDNAとを挿入するためのクローン化部位を含んでいる。Ig遺伝子に加え、この発現ベクターは、ジヒドロフォレートレダクターゼ(DHFR)遺伝子を含んでおり、哺乳動物細胞を選択するのに使用することができる。
次いで、得られた発現ベクターをCHO細胞にトランスフェクトし、抗−IGF−1Rを分泌するCHO細胞株(40B5)の作成を開始した。
PXWU022をCHO細胞に電気穿孔した。免疫グロブリンの軽鎖に特異的なPCRプライマーを使用し、Fab軽鎖のcDNAをPCRで増幅させた。5’特異的なオリゴ配列は、Biogen Idecの抗−CD23分子の軽鎖に由来する未処理のシグナルペプチドを含んでいた。5’オリゴ配列および3’オリゴ配列は、中間体ベクター(pHLP025)にサブクローン化するために、それぞれSfi I制限エンドヌクレアーゼ認識配列およびAsc I制限エンドヌクレアーゼ認識配列を含んでいる。合成重鎖シグナルペプチドを含む5’オリゴ配列を用い、VH cDNAをPCRで増幅させた。5’オリゴ配列および3’オリゴ配列は、中間体ベクター(pHLP029)にサブクローン化するために、それぞれNco I制限エンドヌクレアーゼ認識配列およびSfi I制限エンドヌクレアーゼ認識配列を含んでいる。
軽鎖5’オリゴ配列と、VH 3’オリゴ配列と、pHLP025と、pHLP029とをテンプレートとして用いるオーバーラップPCR法を利用し、1つのcDNAセグメントとして、軽鎖およびVH領域と組み合わせた。得られた産物を、pXWU007のDra III部位にサブクローン化し、最終的な交互スプライス発現ベクターpXWU022を作成した。この交互スプライス構造は、一次転写物を交互にスプライシングすることによって、1個のプロモーターから2個の転写物を作成する。天然のCMVスプライス供与部位は、準最適化したスプライス受容部位でスプライシングし、軽鎖をコードする転写物を作成するか、または天然のCMVスプライス受容部位でスプライシングし、重鎖をコードする転写物を作成する。準最適化したスプライス受容部位は、両転写物をほぼ同じ量で作成するように設計されている。
DNAベクター(pXWU022)を、HEBSバッファ中で、濃度約700ng/μLで調製した後、CHO細胞に電気穿孔した。種々の濃度のDNA(15、20、30、40および45μg)を用い、電気穿孔を5回行った。それぞれの電気穿孔は、0.4cmの使い捨てキュベット(Invitrogen)に、対数期のCHO細胞4×10を、滅菌HEBSバッファ0.7mLとともに入れ、DNAを0.1mL HEBSとともに入れて行った(合計容積0.8mL)。Bio−Rad Gene Pulser XCELLを用い、290V、950μFで細胞にショックを与えた。ショックを与えた細胞を室温で10分間放置し、室温のインスリンを含まないCHOM16培地10mLと混合し、遠心分離し(1000rpmで3回)、吸引した。次いで、細胞を、インスリンを含まないCHOM16培地12mL(室温)に再び懸濁させ、T−75組織培養フラスコに移した。
細胞および培地:電気穿孔する前に、無血清培地(CHOM24)に1×ヌクレオシドを加え、CHO細胞を成長させた。CHOM24は、任意の動物由来成分を含有しない、化学的に特定された、社内の培地処方物である。化学的に特定された、ヌクレオシドを含まないCHOM16培地およびCHOM24培地で、メトトレキサートを選択した。
電気穿孔の後、4×10CHO細胞をT−75フラスコに入れた。ヌクレオシドを含まない培地に細胞を播種したら、すぐにDHFR発現について選択を始めた。最終的には、125mLの振とうフラスコに入ったCHOM24まで細胞を増やした(約3週間)。クローナル細胞株を単離するために、安定なトランスフェクト物を希釈し、4個の96ウェルプレートにCHOM16 200μLを入れ、これに1細胞/ウェルの濃度で入れた。抗体価をスクリーニングするまでは、プレートを36℃に維持した。
ヒトκ鎖に特異的なELISAを用い、細胞の上澄みをアッセイすることによって、免疫グロブリン産生についてCHOコロニーをスクリーニングした(播種21日後〜28日後)。ELISAで使用した捕捉抗体は、ポリクローナルヤギ抗−ヒトIgG(SouthernBiotech)であり、検出抗体は、セイヨウワサビペルオキシダーゼ(SouthernBiotech)に接合したポリクローナルヤギ抗−ヒトκであった。最も免疫グロブリン量が多いコロニーを選択し、数を増やした。
接種した1920ウェルのうち、合計381ウェルが、ほぼコンフルエント状態になり、これをアッセイした。381ウェルのうち、60ウェルを、さらなる試験のために数を増やし、この60ウェルのうち、4種類を増幅のために選択した(15A7、40B3、40B5、40F6)。
(実施例10 全ヒト抗−IGF−1R IgG4.P.agly抗体の精製および特性決定)
CHO細胞が産生した抗体を、以下に記載する方法で精製し、特性決定した。
プロテインAの捕捉:プロテインAカラムに、100〜150cm/時間でカラム容積の3倍の量の1×PBS(平衡バッファ)を流し、あらかじめ平衡状態にしておく。上澄みを150cm/時間で入れ、樹脂1mL当たり、αIGF−1Rの最大量は10mgである。入れた後、カラム容積の5倍分の平衡バッファでカラムを洗浄する。次いで、100mMグリシン(pH3.0)を上方向に流して溶出させる。所望のフラクションを集め、2M Tris塩基で中性pHになるまで滴定する。集めたフラクションを1×PBSで透析し、物質を濃縮し、サイズ排除工程のために準備する。
SUPERDEXTM200(サイズ排除)による凝集物除去工程は、SUPERDEXTM200に、カラム容積の1.5倍の1×PBSを流速36cm/時間で加えて平衡化した後、タンパク質を入れ、所望のフラクションを集める工程を含む。
同一性試験を以下のように行った。
(1)質量分析による、インタクトな質量分析。電子スプレー質量分析計(ESI−MSD)で分子量を測定した。分析の前に、サンプルを還元し、ジスルフィド結合を除去した。デコンボリューションした質量スペクトルは、重鎖および軽鎖の質量をあらわしている。
(2)ABIタンパク質シーケンサーにオンラインPTHアナライザを取り付け、Edman変性によって、N末端配列を分析した。軽鎖および重鎖の初期のアミノ酸配列を同定した。
(3)質量分析によるペプチドマッピング。トリプシンおよび/またはEndoLysCペプチドマッピングを行い、それぞれのペプチドから得たLC/MSデータを分析することによって、完全な配列包括度を得た。さらに、酸化および脱アミド化の部位およびその量を検出した。
純度試験を以下のように実施した。(1)SDS−PageまたはCE−SDS:還元サンプルおよび非還元サンプル。この技術を使用し、抗体のフラグメント化、凝集および不純物を測定した。(2)LSおよびRIを組み合わせたSEC−HPLC技術を使用し、凝集およびフラグメント化を測定し、光分散によって、サンプル成分のモル質量を決定した。(3)SDSゲル法およびキャピラリーIEF法を使用し、C末端およびN末端の不均一性および/または脱アミド化から得られる、荷電したアイソフォームの等電点電気泳動パターンおよびpI分布を決定した。
最後に、カブトガニの血球溶解物(LAL)の比濁時間分析法によって、内毒素濃度を測定した。
図6は、全ヒトM13−C06抗体および全ヒトM14−C03抗体のG4.P.agly態様を、非還元条件下および還元条件下でSDS PAGE分析した結果を示す。抗体M13−C06、M14−C03、M14−B01およびM14−G11のG4.P態様およびG4.P.agly態様の双方を製造した。M12−E01およびM12−G04のG4.P態様を製造した。
(実施例11 全ヒト抗−IGF−1R抗体の結合活性)
可溶性IGF−1Rに対する、抗体のG4.P.agly態様およびG4.P態様の結合活性を、ELISAによって試験した。可溶性IGF−1受容体融合タンパク質(Biogen Idec)2.5μg/mLを0.025M炭酸バッファ(pH9.6)と混合したものを用い、96ウェル(IMMULON2 HB、Dynex Technologies,Inc.、カタログ番号3455)プレートを50μL/ウェルでコーティングし、4℃で一晩インキュベートした。Skan Washer 300(Skatron Instruments)で、リン酸緩衝化塩水(PBS、Irvine Scientific、カタログ番号9240、pH7.4)に0.025% Tween 20を加えた液でプレートを洗浄し、1%脱脂乳、0.05% Tween 20を含有するPBS(pH7.4)バッファでブロックし、室温で1時間インキュベートした。インキュベートした後、Skan Washer 300で、0.025% Tween 20を含有するPBSでプレートを洗浄した。アッセイのために、可溶性IGF−1受容体でコーティングされたプレートを、1%脱脂乳、0.05% Tween 20を加えたPBSでコントロールおよび種々の濃度の試験抗体を希釈し、これらの物質50μL/ウェルとともにインキュベートした。室温で1時間インキュベートした後、Skan Washer 300で、0.025% Tween 20を含有するPBSでプレートを洗浄した。1%脱脂乳、0.05% Tween 20を加えたPBSで、ヤギ抗−ヒトκ−HRP(Southern Biotechカタログ番号2060−05)を2000倍に希釈し、50μL/ウェルを加え、結合した抗体を検出した。室温で1時間インキュベートしたプレートを、Skan Washer 300で、0.025% Tween 20を含有するPBSで洗浄した。TMB溶液(KIRKEGAARD & PERRY LABS,INC.カタログ:50−76−00)を100μL/ウェル加え、2分後に、4N HSO 50uL/ウェル(LabChem,カタログ番号LC25830−1)を加え、反応を停止させた。Molecular Devicesプレートリーダーを用い、吸光度を450nmで測定し、TMBについて540nmでバックグラウンドを測定した。SOFTMAX PROソフトウェアパッケージバージョン4.3 LS(Molecular Devices Corp.)でデータを分析した。
図7(A)は、M13−C06、M14−C03、M14−G11、M12−E01およびM12−G04のG4態様の濃度依存性の結合を示す。一方、コントロール抗体であるIDEC−151(G4.P)は、IGF−1R.Fcに対して全く結合しなかった。
図7(B)は、ELISAによる、可溶性IGF−1Rに対する、M13−C06、M14−C03、M14−G11、M12−E01およびM12−G04のG4.P.agly態様の濃度依存性の結合を示す。不適切な特異性を有するG4.P抗体(IDEC−151)をネガティブコントロールとして使用したが、IGF−1R.Fcに対して全く結合しなかった。
ヒト抗体が、腫瘍細胞で発現した野生型IGF−1Rに結合する性能を、フローサイトメトリーで決定した。腫瘍細胞株MCF−7およびCalu−6を、10%ウシ胎児血清(FBS)(Irvine Scientific、カタログ番号3000A)および50μ/ml ゲンタマイシン(Gibco Invitrogen、カタログ番号15750−060)を加えたMinimum Essential Medium Eagle(ATCC、カタログ番号30−2003)で培養した。Panc−1、Colo−205、NCI−H23およびZR−75を、10% FBSおよび50μg/ml ゲンタマイシンを加えたRPMI−1640(ATCC、カタログ番号30−2001)で培養した。トリプシン−EDTA(Sigma、カタログ番号T4049;Sigma−Aldrich Corp.(米国モントリオール州セントルイス))溶液を使用し、培養容器に付着した細胞をはがした。
細胞をリン酸緩衝化塩水(PBS)(Irvine Scientific、カタログ番号9240、pH7.4)で2回洗浄し、トリプシン処理し、PBSおよび10% FBSで1回洗浄した。FACSバッファ(0.05% ナトリウムアジド、2% FBS、10%正常ヤギ血清および100μg/mlの正常なヤギIgGとPBSとを混合したもの)で、細胞が10細胞/mLになるように調節し、氷上に少なくとも15分間放置した。コントロールおよび試験抗体をCorning 3790プレートに同量ずつ分けた。Corning 3799プレートに、細胞を50μl/ウェルで加えた。Corning 3790プレートから得た一次抗体を、Corning 3799プレートの各ウェルに、50μl/ウェルで加えた。次いで、細胞(0.5×10細胞/サンプル)を氷上で45分間インキュベートした。インキュベートした後、プレートを1500rpmで4分間遠心分離し、上澄みを吸引した。細胞をFACSバッファ 150μlに再び懸濁させた。プレートを1500rpmで4分間遠心分離し、上澄みを吸引した。ヤギ抗−ヒトIgG−RPE(Southern Biotech カタログ番号2040−09)をFACSバッファで750倍に希釈し、100μl/ウェルで加えた。次いで、細胞(0.5×10細胞/二次抗体)を氷上で45分間インキュベートした。7AAD(Molecular Probes、カタログ番号A1310)をFACSバッファで500倍に希釈し、50μl/ウェルで加え、氷上で5分間インキュベートした。インキュベートした後、プレートを1500rpmで4分間遠心分離し、上澄みを吸引した。細胞をFACSバッファ 150μlに再び懸濁させた。細胞をFACSバッファに100μl/ウェルで再び懸濁させた。12×75mm FACS管FACSバッファ200μlを入れ、これに細胞を移した。最後に、FACSCaliburで、CellQuestソフトウェア(両方ともBecton Dickinson)を用い、細胞の蛍光強度を調べた。
図8は、MCF−7細胞で発現したIGF−1Rに対する、M13−C06.G4.P.agly、M14−C03.G4.P.aglyおよびM14−G11.G4.Pの濃度依存性の結合を示す(図8(A))。IGF−1R/3T3形質転換体および3T3親細胞に対する結合を試験することによって、抗体の細胞表面での結合性を確認した。すべてのリード抗体は、IGF−1Rを発現する3T3には特異的に反応するが、3T3細胞には反応しなかった(図8(B))。
(実施例12 全ヒト抗体による、リガンドのIGF−1Rへの結合の阻害)
ヒト抗体のG4.P.agly態様およびG4.P態様が、IGF−1およびIGF−2が可溶性IGF−1R−Fcに結合するのをブロックする能力を決定した。M13−C06、M14−G11、M14−B01、M12−E01およびM12−G04のIgG4態様は、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを両方ともブロックした。一方、この実験では、M14−C03のみが、IGF−2をブロックした(図9(A)および(B))。
実施例3に記載した固相RIA捕捉法を用い、抗IGF−1Rのリガンドをブロックする能力を決定した。簡単に説明すると、96−ウェルIMMULON2プレートのウェルで、抗体を種々の濃度(100nM〜0.01nM)で、125I標識されたIGF−1または125I−IGF−2 100,000cpmと一緒にインキュベートした。ヒトIGF−1R−Fcは、あらかじめ固定しておいた(200ng/ウェル)。室温で1時間インキュベートした後、ウェルを洗浄し、結合した物質の放射能をGammaカウンタで計測した。アイソタイプの一致したネガティブ抗体コントロールIDEC−151(ヒトG4)を使用した。阻害率(%)=[1−(Ab存在下での平均CPM)/(バッファ存在下での平均CPM)]×100%で阻害率を算出した。
結果から、全ヒト抗体M13−C06.G4.P、M13−C06.G4.P.agly、M14−G11.G4.P、M14−G11.G4.P.agly、M14−B01.G4.P.agly、M12−E01.G4.PおよびM12−G04.G4.Pは、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを両方ともブロックすることが分かった。一方、この実験では、抗体M14−C03.G4.PおよびM14−C03.G4.P.aglyは、IGF−1Rに対するIGF−2の結合のみをブロックした。図9(A)〜(B)を参照。
(実施例13 全ヒト抗−IGF−1R抗体による、腫瘍細胞の成長阻害)
抗体が、IGF−1およびIGF−2による腫瘍細胞の成長を阻害する能力を、細胞生存アッセイを用いて試験した。
NCI−H23、Calu−6、Colo−205、Panc−1、BxPC−3(ATCC)腫瘍細胞株をATCCから購入した。細胞を、RPMI−1640(ATCC)、10%ウシ胎児血清(Irvine Scientific Inc.)および50μg/ml ゲンタマイシン(Gibco,Invitrogen)を含む完全成長培地で成長させた。トリプシン−EDTA溶液(Sigma)を用い、培養容器から接着した細胞をはがした。リン酸緩衝化塩水(pH7.2)をMediaTech Incから得た。96ウェルの底が透明なプレートを発光アッセイ用にWallac Incから購入した。
細胞が80%の単一層になるまで成長させ、トリプシン処理し、洗浄し、NCI−H23細胞およびColo−205細胞の場合、8×10細胞/ウェルを、Calu−6細胞、Panc−1細胞およびBxPC−3細胞の場合、5×10細胞/ウェルを、2%成長培地200μlを入れた96ウェルプレートに播種した。24時間後、培地を無血清培地(SFM)100μlと交換し、段階的に希釈した4倍濃度の抗体50μlを加えた。37℃でさらに1時間インキュベートした後、4倍濃度のIGF−1またはIGF−2 50μlを加え、48時間後に細胞成長率を測定するまで、37℃でインキュベートした。すべての処理を3ッ組で行った。細胞の成長をCELL TITER−GLOTM Luminescent Cell Viability Assay(Promega(ウィスコンシン州マディソン))で測定した。試薬とSFMとの1:1混合物を200μl/ウェルで加えた。Wallac(マサチューセッツ州ボストン)プレートリーダーで発光を検出した。
抗−IGF−1R抗体の種々のヒトIgG4態様は、H−23(IGF−1およびIGF−2)、Calu−6(IGF−2)細胞における、IGF−1およびIGF−2による細胞増殖を阻害した(図10(A)〜(C))。他の細胞株も、これに匹敵する傾向を示した(例えば、実施例20を参照)。
(実施例14 全ヒト抗−IGF−1R抗体による、IGF−1Rの内在化)
染色手順を行う48時間前に、MCF−7細胞を、8ウェルチャンバスライド(Becton Dickinson Collagen 1型でコーティングされた培養スライド、BD BioCoatTM 番号354630)に50,000細胞/ウェルで接種した。定期的に、細胞の継代数は20を超えないようにした。染色手順を行う当日に、各ウェルから培地を取り出して捨て、冷インキュベーションバッファ(MEM Eagle ATCC 番号30−2003+1%BSA)500μLと交換した。このバッファで細胞を2回洗浄した(各洗浄時間は3分)。試験対象のそれぞれのmAbまたはヒトG4.P.agly抗体250μLを、適切なウェルに濃度10μg/mlで加え、インキュベーション用培地で希釈し、氷上で1時間インキュベートした。マウス抗−ヒト−IGF−1R抗体(Lab Vision/NeoMarkers、クローン24−31 カタログ番号MS−641)をポジティブコントロール抗体として使用し、内在化度を比較した。氷上で1時間インキュベートした後、0時間(t=0’)のスライドを冷たい洗浄バッファ(PBS+1%BSA+2%ヤギ血清)500μLで3回洗浄した(各洗浄時間は3分、スライドは常に氷上に置いておくこと!)。t=0のスライドを4%パラホルムアルデヒド(16%ストック溶液をPBSで希釈;EMS 番号15710)500μLで、室温で15分間洗浄した。次いで、t=0のスライドを冷たい洗浄バッファで再び3回洗浄し(各洗浄時間は3分)、氷上に置いた。その間に、残りのスライドを37℃のインキュベーターに所定の時間入れた(15分および60分)。インキュベート終了時間になったら、それぞれのスライドを、上述の洗浄および固定の工程と同じ手順で処理し、氷上に置いた。次いで、すべてのスライドに対し、氷上で冷たい透過バッファ(洗浄バッファ+0.5% Triton−X)200μLを用いて10分間透過処理した。次いで、すべてのスライドを冷たい洗浄バッファ500μLで3回洗浄した(各洗浄時間は3分)。洗浄バッファで1:1000希釈(AlexaFluor 488 ヤギ−抗−マウスIgG(H+L)、mAbのMolecular Probe 番号A11029、およびAlexaFluor 488 ヤギ−抗−ヒトIgG(H+L)、G4抗体のMolecular Probe 番号A11013 for G4 抗体)することによって、二次抗体を調製し、ストックバイアルを、初期回転速度10,000rpmで、4℃で10分間回転させた。それぞれのウェルに、希釈した二次抗体250μLを加え、暗状態(覆った状態)で、室温で40分間インキュベートした。スライドを冷たい洗浄バッファ500μLで再び3回洗浄した。最後の洗浄時に、バッファを捨て、すべてのウェルを空にした。次いで、提供された分解ツールを用い、スライドからチャンバを分解し、DAPI(Vector 番号H−1500、Hard SetTM)を含有するVectashield取り付け媒体で、カバー片を取り付けた。暗状態で、スライドを4℃で一晩保存し、取り付けた媒体を乾燥させた。
LaserSharp 2000プログラム(BioRad v5.2)を用い、共焦点顕微鏡でスライドの画像を造影し、Kalmanの10平均から、青色成分および緑色成分の組み合わせとしてあらわした。共焦点顕微鏡で、時間点0分、15分および60分で、M13−C06.G4.P.agly抗体によるIGF−1Rの内在化を観察した。
M13−C06.G4.P.aglyは、IGF−1Rを60分ですみやかに内在化した(データは示していない)。M14−C03.G4.P.aglyおよびM14−G11.4.Pも、M13−C06.G4.P.agly抗体と同様の内在化性能を示した(データは示していない)。予想されたように、ポジティブコントロールの、クローン24−31も、この受容体を内在化させたが、アイソタイプの一致したネガティブコントロール(マウス7F2およびヒトG4、IDEC−152.G.P(霊長類化抗体))は、結合しないか、または内在化させなかった(データは示していない)。
さらに、受容体の内在化速度を、特定のマウスモノクローナル抗体について、FACSに基づく方法によって測定した。70%コンフルエントの単一層になるまで成長させたMCF−7細胞を、細胞解離バッファ(Gibco カタログ番号13151−014)を用いてフラスコから取り出した。細胞を培地に再懸濁させ、12×75mm管(Falcon カタログ番号352054)に5×10細胞を加え、各管は、試験するそれぞれの異なるmAbを示した。管にアジドを含まない0.5ml FACSバッファ(PBS+1%BSA)を入れ、対応する管に10μg/mlのmAbを入れ、内在化実験の誤差を測定するために、抗体を入れないコントロール管も準備した。管を氷上で1時間15分インキュベートし、1ml FACS バッファで洗浄し、再構築した。各サンプル100μLを取り出し、96ウェルの底部がu型のプレート(NUNC 番号163320)を氷上に置き、この1つのウェルに各サンプル100μLを入れ、内在化を防ぎ、この時間をゼロとした(t=0)。このサンプルを100%Abに結合したコントロールとして使用した。次いで、管を37Cの水浴に移し、サンプル100μLを時間(t)=5、10、20、40および60分で取り出し(その後、5、10、15、30および60分に変更)、96ウェルの底部がu型のプレートを氷上に置いたまま、別のウェルに入れた。すべてのサンプルを集めたら、4℃の冷蔵庫の中でプレートを1200rpmで回転させ、細胞をペレット化した。受容体の内在化を検出するために加えた抗体は、細胞表面に残った受容体を検出するために、抗−CD221−PE(BD Pharmingen カタログ番号555999 − 抗−IGF−1R;10μ/100μLサンプル)であり、または細胞表面に残った抗体を検出するために、ヤギ−抗−マウス−PE(Jackson ImmunoResearch Lab カタログ番号115−116−146;5μμg/mL)であった。0.1%ナトリウムアジドを含有するFACSバッファ中、サンプルを1時間インキュベートし、1回洗浄し、アジドを含有するFACSで最終容積を200μLにした。次いで、サンプルを試験し、FACSArray(BD)を用いて集め、相乗平均を決定した。さらに、PE標識したQuantibriteビーズ(BD 番号340495)を試験して、細胞表面に結合したPE分子の数を定量し、Quantibriteビーズを、同じFL2設定でサンプルとして試験した。ビーズに結合したPE分子の数は、パッケージング状態で得られ、サンプルおよびビーズの相乗平均を用い、細胞表面に結合したPE分子の数を定量した。FACSアッセイによって、試験したマウスモノクローナル抗体は、IGF−1Rの内在化を促進することが分かった(データは示していない)。
(実施例15 全ヒト抗体による、IGF−1Rが介在するシグナル伝達の阻害)
第I部:MCF−7細胞における、シグナル伝達の阻害
ヒト抗−IGF−1R抗体がIGF−1Rシグナル伝達に与える影響を、MCF−7細胞(ヒト乳腺癌細胞)を用いて評価した。抗体が、IGF−1およびIGF−2が介在するIGF−1R受容体リン酸化をブロックする能力は、実施例4に記載したように決定した。全ヒト抗体のすべてのIgG4態様は、良好な阻害性を示し(EC50<1nM)IGF−1Rのリン酸化を阻害した(図11(AおよびB))。
下流のシグナル伝達を検出するために、実施例4に記載したように、細胞溶解物を作成した。シグナル伝達実験のために、血清を含まない状態にした後、新鮮な無血清培地350μL中、コントロールおよび試験抗体を100nM、15nM、5nMおよび1nMの濃度で加え、37℃で1時間インキュベートした。ヒト組み換えIGF−1(R&D Systems、番号291−G1)を無血清培地35μL中、13nMの濃度で、ヒト組み換えIGF−II(R&D Systems、番号292−G2)を27nMの濃度でウェルに加え、室温で15分間インキュベートした。細胞を溶解させ、回収したサンプルを4−12% Bis−Trisゲルを用いて分離し、ニトロセルロース(Invitrogen Corp.)に固定した。IGF−1Rシグナル伝達経路を、位置Thr308でホスホ−Aktで検出し(Cell signaling Technologies、番号4056)、位置Thr202/Tyr204でホスホ−p44/42 MAPK(Cell signaling Technologies、番号9101)で検出し、抗−ウサギIgG−HRP(Cell Signaling Technologies、番号7071)で検出した。ECLルミノール試薬(Amersham Biosciences、番号RPN2109)およびオートラジオグラフィーを用い、バンドを視覚化した。各ブロットを抗体からはずし、完全Akt(Cell signaling Technologies、番号9272)または完全p44/42 MAPK(Cell signaling Technologies、番号9102)および抗−ウサギIgG−HRPを再びプローブした。ECLルミノール試薬およびオートラジオグラフィーを用い、バンドを視覚化した。
抗体が下流のシグナル伝達事象(例えば、AktおよびMAPKのリン酸化)に与える影響を決定した。自己リン酸化から得た細胞溶解物をポリクローナルIGF−1Rβ抗体−アガロース接合物(Santa Cruz Biotechnology、番号SC−713)で免疫沈降させた。回収した受容体タンパク質を4−12% Tris−グリシリンゲルを用いて分離し、ニトロセルロース(Invitrogen Corp.)に固定した。受容体を、抗−ホスホ−IGF−1R部位であるTyr1131(Cell Signaling Technologies、場所3021)で検出するか、または抗−IGF−1Rβ(Santa Cruz Biotechnology、番号SC−9038)および抗−ウサギIgG−HRP(Cell Signaling Technologies、番号7071)で検出した。ECLルミノール試薬(Amersham Biosciences、番号RPN2109)およびオートラジオグラフィーを用い、バンドを視覚化した(図12Aおよび12B)。
図12Aおよび12Bは、M13.C06.G4.P.aglyが、IGF−1およびIGF−2が介在するAktおよびp42/44 MAPKのリン酸化を用量依存様式で阻害することを示す。特に、MCF7細胞において、M13−C06.G4.P.agly IGF−1R抗体は、IGF−1およびIGF−2によって誘発される、アミノ酸残基Ser473でのAktリン酸化の阻害によって示されるように、試験したすべての濃度(すなわち、1〜100nM)で、リガンドによって誘発されるシグナル伝達を阻害した(図18)。コントロール抗体を100nMで試験し、M13−C06.G4.p.aglyを、100、15、5および1nMで試験した。IDEC−152抗体(不適切な特異性を有する抗体のヒトG4態様)をネガティブコントロールとして使用した。IR3抗体(IGF−1Rに対するマウスモノクローナル抗体)をポジティブコントロールとして使用した。さらに、M14−C03.G4.P.agly抗体およびM14.G11.G4.P全長抗体も、IGF−1およびIGF−2による、Aktおよびp42/44 MAPKを活性化するシグナル伝達を阻害した(データは示していない)。
第II部:A549細胞、Calu−6細胞およびH1299細胞における、シグナル伝達の阻害)
M13−C06.G4.P.aglyが、インスリン受容体基質(IRS−1)と、ホスホイノシチド 3−キナーゼ(PI3K)の制御サブユニットであるp85との会合を破壊する能力を、腫瘍細胞株での同時免疫沈降アッセイによって決定した。特に、IRS−1は、M13−C06.G4.P.agly抗体感受性のNSCLC細胞株において、IGF−1Rに依存する様式でPI3Kサブユニットp85に結合する。したがって、2種類の非小細胞肺癌細胞株(NSCLC)であるA549細胞およびH1299細胞(M13−C06.G4.P.aglyに応答しない)と、NSCLC細胞株であるCalu−6細胞(M13−C06.G4.P.aglyにほとんど応答しない)を、M13.C06.G4.P.agly抗体またはコントロール抗体(IDEC−151)存在下、24時間成長させた。細胞溶解物を抗−p85抗体で免疫沈降させ、抗−IRS−1抗体(上側のブロット)および抗−p85抗体(下側のブロット)(図24)を用い、ウェスタンブロット分析を行った。
このアッセイのために、ヒト肺腫瘍細胞株であるA549細胞、Calu−6細胞およびNCI−1299細胞をATCCから購入し、10%ウシ胎児血清(FBS)を含むRPMI培地1640中で維持した。100mm皿に、細胞を3×10細胞/皿で接種し、24時間培養し、5% FBS存在下、100nMのM13−C06.G4.P.aglyまたはIDEC−151(ヒトG4.Pのアイソタイプの一致したネガティブコントロール抗体)で24時間処理した。Cell Signaling Technology,Inc.(米国マサチューセッツ州ダンバーズ)から得た1% Triton X−100溶解バッファで細胞溶解物を調製した。免疫沈降のために、抗−p85抗体(カタログ番号06−649、Upstate Cell Signaling Solutions(現在は、Millipore(米国マサチューセッツ州コンコード)の一部)をこの溶解物に加え(溶解物1〜2mgあたり、抗体4ug)、4℃で一晩インキュベートした。プロテイン−Gアガロースビーズと4℃で2時間混合することによって、免疫複合体を捕捉した。免疫沈降物を氷冷した溶解バッファで洗浄し、2×LDS(ドデシル硫酸リチウム)サンプルバッファ中で沸騰させた後、NuPAGE(R) Novex 4−12% Bis−Tris Gel電気泳動(Invitrogen Corp.(米国カリフォルニア州カールズバッド)で分離し、ニトロセルロース膜に移した。IRS−1抗体(カタログ番号06−248、Upstate)およびp85抗体(カタログ番号06−649、Upstate)をMilliporeから購入し、製造業者のプロトコルを用い、免疫ブロッティングを行った。
結果:M13−C06.G4.P.aglyは、A549細胞株およびH1299細胞株において、血清存在下、IRS−1と、PI3Kの制御ユニットp85との会合を阻害したが、Calu−6細胞では阻害しなかった(図24)。
(実施例16 非ヒト霊長類化IGF−1Rに対する、抗体の交差反応性)
抗−ヒトIGF−1R抗体が、非ヒト霊長類に由来するIGF−1Rを認識する能力について試験した。まず、アカゲザルおよびカニクイザルのIGF−1Rをクローン化し、CHO細胞で発現させた。両抗体の結合性をフローサイトメトリーで決定し、共焦点顕微鏡で確認した。M13.C06.G4.P.agly、M14.C03.G4.P.aglyおよびM14.G11.G4.Pは、アカゲザルおよびカニクイザルのIGF−1Rに対し、すべて特異的な結合活性を示した(データは示していない)。さらなる種を用いた交差反応性試験によって、M14.G11.G4.PおよびM14.C03.G4.P.aglyが、マウスIGF−1Rを発現するCHO細胞に結合することを示した(データは示していない)。
CHO細胞で発現したカニクイザルIGF−1Rに加え、M13.C06.G4.P.agly抗体は、マカク(cynomolgus macaque)に由来する顆粒球および単球で発現したマカクIGF−1Rと交差反応する。(結合特異性は、可溶性組み換えヒトIGF−1Rが、M13.C06.G4.P.agly抗体の結合をブロックする能力によって示した(データは示していない))。同様に、M13.C06.G4.P.agly抗体も、樹立されたカニクイザル線維芽細胞株に結合する(実施例26、図22を参照)。これらの結果は、マカクが、毒性試験を行うのに理想的な非げっ歯種であることを示している。
霊長類でIGF−1R受容体を用いた試験とは対照的に、M13.C06.G4.P.aglyは、FACSで評価した場合、免疫細胞(顆粒球、単球、リンパ球)で発現したラットまたはマウスのIGF−1Rに対し、交差反応しなかった。
(実施例17 IGF−1Rに特異的なマウスMabの作成)
ヒトIGF−1Rに特異的なマウスモノクローナル抗体を、標準的なハイブリドーマ技術で作成した。Balb/cマウスに由来する脾細胞を、IGF−1Rを発現するNIH−3T3線維芽細胞で免疫化し、IGF−1R.Ig融合タンパク質を使用し、PEGによって誘発される体細胞融合を起こさせた。表4には、抗−IGF−1Rマウスモノクローナル抗体の性質をまとめている。
選択したマウス抗体が、いくつかのヒト腫瘍細胞株(肺、H−23細胞、Calu−6細胞;膵臓、BxPc−3細胞、Panc−1細胞、MiaPaCa細胞、および直腸、Colo205細胞)のインビトロ成長に依存してIGF/IGF−1Rを阻害する能力を、実施例13に説明する増殖アッセイで測定した。図13(A)〜(F)は、IGF−1 100ng/ml存在下、8種類のマウス抗体が、腫瘍細胞に対し、抗体濃度に依存する阻害効果を有することを示す。
抗体が、IGF−1およびIGF−2による腫瘍細胞の成長をブロックする能力を、NCI−H23肺腫瘍細胞株を用いて比較した。図14は、3種類のマウスMAbs’(P2A7−3E11(または「P2A7」)、20C8−3E8(または「20C8」)、P1A2−2B11(または「P1A2」))と、1種類の全ヒト抗体M13−C06.G4.P.aglyとを用い、成長阻害効果を調べた例を示している。すべての抗体が、IGFG−1およびIGF−2による腫瘍成長を阻害していることが分かった。市販の抗−IGF−1R抗体(IR3)をポジティブコントロールとして使用した。マウスIgG(抗−IDectin、IgG1)および不適切な特異性を有するIDEC−152抗体のヒトγ4態様を、アイソタイプの一致したコントロールとしてこの実験で使用した。
(実施例18 マウス抗−ヒトIGF−1R mAbのクローン化)
抗−IGF−1RマウスハイブリドーマP2A7.3E11免疫グロブリン可変領域のクローン化
Qiagen RNeasyミニキットを用い、製造業者が推奨するプロトコルにしたがって、マウスハイブリドーマ細胞に由来する全細胞RNAを調製した。Pharmacia Biotech First Strand cDNA合成キットを用い、製造業者が推奨するプロトコルにしたがい、ランダムヘキサマーをプライマーとして用い、全細胞RNAから、重鎖および軽鎖の可変領域をコードするcDNAを、RT−PCRによってクローン化した。
P2A7.3E11可変領域のクローン化およびキメラ化を、一例として詳細に記載する(他のmAb可変領域を同様の方法でクローン化し、キメラ化したが、抗体の遺伝子操作分野の当業者に周知の標準的な生物学的技術を使用したので、簡略化のために詳細は記載しない)。インタクトなシグナル配列を有するマウス免疫グロブリン可変領域をPCR増幅させるために、Current Protocols in Immunology(Wiley and Sons、1999)に記載されるような、複数のマウス免疫グロブリン遺伝子群のシグナル配列にハイブリダイズする順方向変性プライマーと、マウス定常領域の5’末端に特異的な1個の逆プライマーとを含む混合物を使用した。Clontech’s Advantage Taqポリメラーゼを用いたPCR条件は、以下のとおりであった。初期変性は、94℃で2分間、次いで、94℃×1分変性し、45℃で1分間アニーリングし、72℃で1分間伸長させるサイクルを30サイクル。P2A7の重鎖可変領域は、以下のプライマーで増幅させた。5’ GGG GAT ATC CAC CAT GGR ATG SAG CTG KGT MAT SCT CTT 3’(M=A/C、K=G/T、R=A/GおよびS=C/G)(配列番号130)および5’ AGG TCT AGA AYC TCC ACA CAC AGG RRC CAG TGG ATA GAC 3’(R=A/GおよびY=C/T)(配列番号131)。シグナル配列を有するP2A7の軽鎖可変領域は、以下のプライマーで増幅させた。5’ GGG GAT ATC CAC CAT GGA TTT TCA GGT GCA GAT TTT CAG 3’(配列番号132)および5’ GCG TCT AGA ACT GGA TGG TGG GAG ATG GA 3’(配列番号133)。Qiagen Qiaquickゲル抽出キットを用い、製造業者が推奨するプロトコルにしたがってPCR産物をゲル精製した。TOPOクローン化キットを用い、製造業者が推奨するプロトコルにしたがって、精製したPCR産物をInvitrogenのpCR2.1TOPOベクターにサブクローン化した。PCR誤差を防ぐために、複数の独立したサブクローンに由来する挿入物を配列決定した。
可変領域の配列をBlast分析し、これらの免疫グロブリンの同一性を確認した。P2A7の重鎖可変領域は、マウスサブグループII(A)に属している。P2A7成熟重鎖可変領域の配列を示す。CDRには下線を引いている(相補性決定領域(CDR)は、Kabat命名法による)。
Figure 2010537985
2A7の軽鎖可変領域は、マウスκサブグループIVに属している。P2A7成熟軽鎖可変領域の配列を以下に示す(CDRには下線を引いている)。
Figure 2010537985
(chP2A7の構築および発現)
重鎖および軽鎖のマウスP2A7可変領域をコードするcDNAを使用し、muP2A7可変領域が、ヒトIgG4領域およびκ定常領域に結合しているマウス−ヒトキメラ(chP2A7)を発現するベクターを構築した。重鎖のキメラ構造を構築するために、P2A7重鎖サブクローンpCN363に由来する0.47kbのNotI−BsmBIフラグメントと、pEAG1995に由来する1.0kbのBsmBI−NotIフラグメント(配列が確認された非グリコシル化S228P/T299A(Kabat EU命名法)改変体のhuIgG4重鎖構築領域cDNAを含有し、IgG4のC末端リジン残基が遺伝的に除去されているプラスミド)とを、pV90のホスファターゼ処理した6.1kbのNotI−線形ベクター骨格(配列が確認されているpUC系の、SV40初期プロモーターによって活性化するdhfr選択可能マーカーを含むBiogen Idecが所有する発現ベクター、異種遺伝子の発現は、CMV−IEプロモーターおよびヒト成長ホルモンポリアデニル化シグナルによって制御されている)にサブクローン化した。得られたプラスミドpEAG2045の重鎖cDNA配列をDNAシーケンシングで確認した。このキメラP2A7重鎖cDNA挿入物(開始コドンATGから停止コドンTGAまでのシグナル配列)を、以下に配列番号134として示す。
Figure 2010537985
成熟chP2A7重鎖タンパク質の推定配列を、以下に配列番号135として示す。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、残基1〜122であり、ヒトIgG4重鎖定常領域は、残基123〜459である。Kabat EUで命名したS228Pヒンジ置換(IgG4が、半抗体を形成する性質を補正する目的)は、上の残基231であり、N結合のグリコシル化を遺伝的に除去するCH2のT299A置換は、上の配列の残基302である。
軽鎖キメラ構造を構築するために、STRATAGENE(R)Quick−Change突然変異キットを用い、製造業者が推奨するプロトコルにしたがって、変異プライマー5’ CGC CAG TGT GCG GCC GCT GGA ATT CGC CCT TG 3’(配列番号136)およびその逆の相補体を用い、PCRで増幅したP2A7軽鎖を部位特異的に変異させ、重鎖シグナル配列の5’に固有のNotI部位を導入し、5’ GGA CCA AGC TGG AGC TGA AGC GTA CGG ATG CTG CAC CAA CTG TAT CC 3’(配列番号137)およびその逆の相補体を用い、軽鎖可変/κ定常領域の接合部のすぐ顆粒にある固有のBsiWI部位を導入した。導入したNotI部位およびBsiWI部位の変更について、変異させたプラスミドをスクリーニングによって同定した。軽鎖の配列をDNAシーケンシングによって確認した。上述のように作成した0.42kbのNotI−BsiWI軽鎖可変領域フラグメントと、プラスミドpEAG1572に由来し、配列が確認されたヒト化抗−LTbRκ軽鎖定常領域のcDNA配列を含む0.34kbのBsiWI−NotIフラグメントとを、発現ベクターpEAG1256のNotI部位(配列が確認されているpUC系の、ホスホグリセロキナーゼプロモーターによって活性化するneo選択可能マーカーを含む発現ベクター、異種遺伝子の発現は、CMV−IEプロモーターおよびヒト成長ホルモンポリアデニル化シグナルによって制御されている)にサブクローン化した。得られたプラスミドの軽鎖cDNA配列をDNAシーケンシングによって確認した。キメラP2A7軽鎖cDNA挿入物(開始コドンATGから停止コドンTAGまでのシグナル配列)を、以下に示す(配列番号138)。
Figure 2010537985
成熟chP2A7軽鎖タンパク質の推定配列を以下に示す(配列番号139)。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、上の残基1〜108であり、ヒトκ定常領域は、上の配列の残基109〜215である。
chP2A7重鎖発現ベクターおよびchP2A7軽鎖発現ベクターを、293−EBNA細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトした細胞の抗体分泌性および抗体特異性を試験した。空のベクターと、hu5c8−S228P/T299A IgG4(分子クローン化したCD40Lに特異的なmAb)をトランスフェクトした細胞とをコントロールとして使用した。馴化培地のウェスタンブロット分析(抗−ヒト抗体の重鎖および軽鎖を用いて行った)から、chP2A7をトランスフェクトした細胞が、重鎖および軽鎖を合成し、効率よく分泌することが分かった。IGF−1Rを発現するMCF7ヒト乳腺癌細胞を、トランスフェクトした細胞から得た馴化培地で染色し、FACS分析すると、chP2A7抗体の結合パターンおよび染色パターンが、muP2A7と類似しており、一方、モックでトランスフェクトした細胞およびhu5c8でトランスフェクトした細胞は、MCF7細胞を染色することができないことが分かった(PE接合した抗−ヒト抗体の重鎖および軽鎖を用いて検出)。希釈滴定によって、chP2A7 mAbを含有する馴化培地を用いた特異的な染色は、用量依存性であることが分かった。CHO細胞を、chP2A7重鎖発現ベクターおよびchP2A7軽鎖発現ベクターの両方でトランスフェクトし、キメラP2A7−非グリコシル化huIgG4のκmAbを安定に発現する株を作成した。
(抗−IGF−1Rマウスハイブリドーマ20C8.3B8免疫グロブリン可変領域のクローン化)
他の抗−IGF−1RmAbの可変領域をクローン化し、P2A7 mAbで記載した方法と似た標準的な組み換えDNA技術でキメラ化した。
20C8.3B8 mAb重鎖可変領域の推定成熟配列は、マウスサブグループI(A)に属しており、配列を以下に示す(CDRは下線部)。
Figure 2010537985
20C8軽鎖可変領域の推定成熟配列は、マウスκサブグループIIIに属しており、配列を以下に示す。
Figure 2010537985
キメラ20C8の重鎖および軽鎖のcDNAのための発現ベクターを上述のように構築した。プラスミド挿入物中にある免疫グロブリンのcDNA配列を、DNAシーケンシングによって確認した。キメラ20C8重鎖cDNA挿入物の配列(開始コドンATGから停止コドンTGAまでのシグナル配列)を、以下に配列番号140として示す。
Figure 2010537985
ch20C8重鎖タンパク質の推定成熟配列を、以下に配列番号141として示す。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、上の残基1〜122であり、ヒトIgG4重鎖定常領域は、残基123〜459である。
キメラ20C8軽鎖cDNA挿入物の配列(開始コドンATGから停止コドンTAGまでのシグナル配列)を、以下に配列番号142として示す。
Figure 2010537985
ch20C8軽鎖タンパク質の推定成熟配列を、以下に配列番号143として示す。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、上の残基1〜111であり、ヒトκ定常領域は、上の配列の残基112〜218である。
ch20C8重鎖発現ベクターおよびch20C8軽鎖発現ベクターを、293−EBNA細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトした細胞の抗体分泌性および抗体特異性を試験した。空のベクターと、hu5c8−S228P/T299A IgG4(分子クローン化したCD40Lに特異的なmAb)をトランスフェクトした細胞とをコントロールとして使用した。馴化培地のウェスタンブロット分析(抗−ヒト抗体の重鎖および軽鎖を用いて行った)から、ch20C8をトランスフェクトした細胞が、重鎖および軽鎖を合成し、効率よく分泌することが分かった。IGF−1Rを発現するMCF7ヒト乳腺癌細胞を、トランスフェクトした細胞から得た馴化培地で染色し、FACS分析すると、ch20C8抗体の結合パターンおよび染色パターンが、滴定可能な用量応答性を有しており、一方、モックでトランスフェクトした細胞およびhu5c8でトランスフェクトした細胞は、MCF7細胞を染色することができないことが分かった(PE接合した抗−ヒト抗体の重鎖および軽鎖を用いて検出)。CHO細胞を、ch20C8重鎖発現ベクターおよびch20C8軽鎖発現ベクターの両方でトランスフェクトし、キメラ20C8−非グリコシル化huIgG4のκmAbを安定に発現する株を作成した。
(抗−IGF−1R mAb 20D8.24B11免疫グロブリン可変領域のクローン化)
mAb 20D8.24B11は、20C8.3B8の兄弟にあたるクローンであると考えられ(両者とも、融合物7に由来しており)、共通の軽鎖を有し、重鎖の違いは、FR4の1個の残基が20C8の残基であるという点である。20D8.24B11 mAb重鎖可変領域の推定成熟配列は、マウスサブグループI(A)に属しており、配列を以下に示す(CDRは下線部)。
Figure 2010537985
20D8(上側)および20C8(下側)の重鎖可変領域のアラインメントにより、FR4 Kabat残基109に対応する1箇所の同類置換(以下の残基118)を以下に強調して示している。
Figure 2010537985
キメラ20D8の重鎖cDNAのための発現ベクターを上述のように構築し、プラスミドpCN380中にある重鎖cDNA挿入物を、DNAシーケンシングによって確認した。キメラ20D8重鎖cDNA挿入物の配列(開始コドンATGから停止コドンTGAまでのシグナル配列)を、以下に配列番号144として示す。
Figure 2010537985
上述の配列がコードするch20D8重鎖タンパク質の推定成熟配列を、以下に配列番号145として示す。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、上の残基1〜122であり、ヒトS228P/T299A IgG4重鎖定常領域は、残基123〜458である。
20D8軽鎖可変領域は、20C8の可変領域と同一である。上述の20C8に関する情報を参照されたい。
(抗−IGF−1R mAb P1G10.2B8免疫グロブリン可変領域のクローン化)
P1G10重鎖可変領域の推定成熟配列を、以下に配列番号58として示す(CDRは下線部)。
Figure 2010537985
P1G10は、マウス重鎖可変領域のサブグループII(A)に属すると考えられるが、重鎖II(A)のコンセンサス配列とは、55%のみの同一性である。
キメラP1G10の重鎖cDNAのための発現ベクターを構築し、そのcDNA挿入物の配列を確認した。キメラP1G10重鎖cDNA挿入物の配列(開始コドンATGから停止コドンTGAまでのシグナル配列)を、以下に配列番号146として示す。
Figure 2010537985
上述の配列をコードするchP1G10重鎖タンパク質の推定成熟配列を、以下に配列番号147として示す。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、上の残基1〜121であり、ヒトS228P/T299A IgG4重鎖定常領域は、残基122〜457である。
P1G10軽鎖可変領域の推定成熟配列は、マウスκサブグループVに属しており、以下に配列番号113として示す(CDRは下線部)。
Figure 2010537985
キメラP1G10の軽鎖cDNAのための発現ベクターを構築し、そのcDNA挿入物の配列を確認した。キメラP1G10軽鎖cDNA挿入物の配列(開始コドンATGから停止コドンTAGまでのシグナル配列)を、以下に配列番号148として示す。
Figure 2010537985
上述の配列をコードするchP1G10軽鎖タンパク質の推定成熟配列を、以下に配列番号149として示す。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、上の残基1〜107であり、ヒトκ定常領域は、上の配列の108〜214である。
chP1G10重鎖発現ベクターおよびchP1G10軽鎖発現ベクターを、293−EBNA細胞にトランスフェクトし、トランスフェクトした細胞の抗体分泌性および抗体特異性を試験した(空のベクターと、hu5c8−S228P/T299A IgG4(分子クローン化したCD40Lに特異的なmAb)をトランスフェクトした細胞とをコントロールとして使用した)。馴化培地のウェスタンブロット分析(抗−ヒト抗体の重鎖および軽鎖を用いて行った)から、chP1G10をトランスフェクトした細胞が、重鎖および軽鎖を合成し、効率よく分泌することが分かった。IGF−1Rを発現するMCF7ヒト乳腺癌細胞を、トランスフェクトした細胞から得た馴化培地で染色し、FACS分析すると、chP1G10抗体の結合パターンおよび染色パターンが、滴定可能な用量応答性を有しており、一方、モックでトランスフェクトした細胞およびhu5c8でトランスフェクトした細胞から得た馴化培地は、MCF7細胞を染色することができないことが分かった(PE接合した抗−ヒト抗体の重鎖および軽鎖を用いて検出)。CHO細胞を、chP1G10重鎖発現ベクターおよびchP1G10軽鎖発現ベクターの両方でトランスフェクトし、キメラP1G10−非グリコシル化huIgG4のκmAbを安定に発現する株を作成した。
(抗−IGF−1R mAb P1A2.2B11免疫グロブリン可変領域のクローン化)
P1A2重鎖可変領域の推定成熟配列は、マウスサブグループII(A)に属しており、以下に配列番号48として示す。
Figure 2010537985
P1A2重鎖は、P1G10との同一性が92.6%であり(両者とも融合物5に由来する)、1個のFR1、1個のFR2、2個のCDR2、2個のFR3、2個のCDR3および1個のFR4が異なっている。P1A2(上側)およびP1G10(下側)の重鎖可変領域のアラインメントを以下に示す。
Figure 2010537985
キメラP1A2の重鎖cDNAのための発現ベクターを上述の方法で構築した。上述のプラスミドがコードするchP1A2重鎖の推定配列(配列番号150)は、以下のとおりである。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、上の残基1〜120であり、ヒトS228P/T299A IgG4重鎖定常領域は、残基121〜456である。
P1A2軽鎖可変領域の推定成熟配列は、マウスκサブグループVに属しており、以下に配列番号108として示す(CDRは下線部)
Figure 2010537985
P1A2軽鎖は、P1G10との同一性が97.2%であり(両者とも融合物5に由来する)、2個のFR2および1個のFR3が異なっているが、共通のCDRを有している。P1A2(上側)およびP1G10(下側)の軽鎖可変領域のアラインメントを以下に示す。
Figure 2010537985
キメラP1A2の軽鎖cDNAのための発現ベクターを構築し、そのcDNA挿入物の配列を確認した。キメラP1A2軽鎖cDNA挿入物(開始コドンATGから停止コドンTAGまでのシグナル配列)を、以下に配列番号151として示す。
Figure 2010537985
pCN379がコードするchP1A2軽鎖タンパク質の推定成熟配列を、以下に配列番号152として示す。
Figure 2010537985
マウス可変領域は、上の残基1〜107であり、ヒトκ定常領域は、上の配列の108〜214である。
(抗−IGF−1R mAb P1E2.3B12免疫グロブリン可変領域のクローン化)
上述の方法で、P1E2可変領域をクローン化した。ここで、抗体「P1E2」は、P1E2.3B12ハイブリドーマ細胞株が発現する抗体(表4を参照)に由来するマウスのVHおよびVLを有し、ヒトIgG4Pagly/κ定常領域に融合したキメラ抗体として開発されたものである。
(実施例19 IGF−1R Fab抗体は、可溶性IGF−1Rに高親和性で結合する)
方法:M13−C06、M14−C03およびM14−G11 Fabが可溶性IGF−1Rに結合する活性を、表面プラズモン共鳴を用いて測定した。ビオチン化PENTA−His Antibody(Qiagen,Inc.)を、ストレプトアビジンでコーティングしたセンサーチップに固定した。可溶性/二量化IGF−1R−His細胞外領域(R&D systems,Inc.)を、PENTA−His抗体によって上述の表面で捕捉した。M13−C06、M14−C03またはM14−G11 Fabの2回目の注入(0.5nM〜1000nM)を行った。この表面は、アセテート(pH4)を3回短期間注入することによって再生させた。
結果:M13−C06 Fabは、組み換えIGF−1Rに対し、KD=1.3nMという最も高い親和性で結合し、一方、M14−G11 Fabは、KD=4.0nMで結合し、M14−C03 Fabは、KD=4.9nMで結合した(データは示していない)。
(実施例20 全ヒトIGF−1R抗体による、IGF−1およびIGF−2によって刺激を受ける腫瘍細胞成長の阻害)
方法:抗体が、インビトロで腫瘍の成長に与える影響を、CELL TITER−GLOTMアッセイ(Promega Corporation、2800 Woods Hollow Rd.,Madison,WI 53711 USA)で測定した。Wallac 96ウェルの底が透明なTC処理されたプレート中、BXPC3細胞を、RPMI培地を含む10% FBSで培養した(8000細胞/ウェル)。24時間後、培地を無血清条件に変更し、種々の濃度の抗体(100nM、10nM、1nMおよび0.1nM)を加えた。30分インキュベートした後、IGF−1またはIGF−2を100ng/mL加えた。細胞をさらに48時間インキュベートした後、溶解し、CELL TITER−GLOTM試薬を用いて、ATP存在量を決定した。阻害率は、[1−(Ab−SFM)/(IGF−SFM)]×100%で算出した。アイソタイプの一致した抗体であるIDEC−151(ヒトG4)抗体をネガティブコントロールとして使用した。
結果:全ヒト抗体であるM13−C06.G4.P.agly、M14−G11.G4.PおよびM14−C03.G4.P.aglyは、組み換えヒトIGF−1およびIGF−2によるBXPC3(ヒト膵腺癌)細胞増殖を阻害した(図15)。ヒト肺癌細胞株NCI−H23(図16;M13−C06.G4.P.agly抗体)およびヒト肺癌細胞株A549(図17;M13−C06.G4.P.agly抗体)において、組み換えヒトIGF−1およびIGF−2による細胞増殖に対する抗体を用いると、同様の結果が得られた。これら3種類の細胞株において、M14−G11.G4.P,aglyは、M14.G11.G4.P態様と同様の結果を示した(データは示していない)。
(実施例21 全ヒトIGF−1R抗体による、腫瘍細胞成長の細胞周期のインビトロにおける阻止)
方法:全ヒトIGF−1R抗体が、細胞周期の進行を止める能力を、FACS分析で評価した。培養したBXPC3細胞で、ヨウ化プロピジウム取り込みをモニタリングした。BXPC3細胞(4×10細胞/ウェル)を6つのウェルプレートに接種した。24時間後、細胞を無血清培地(SFM)と交換した。次いで、IGF−1R抗体を、最終濃度133.3nM(20μg/mL)で、IGF−1を200ng/mLで培地に加えた。24時間後、細胞をトリプシン処理し、エタノールで固定した。DNA内容物をヨウ化プロピジウム(PI)で染色した後、FACS分析を行った。アイソタイプの一致した抗体であるIDEC−151(ヒトG4)をネガティブコントロールとして使用した。
結果:全ヒト抗体M13−C06.G4.P.agly(表11)、M14−G11.G4.P.aglyおよびM14−C03.G4.P.aglyは、細胞周期のG0/G1期で、BXPC3腫瘍細胞を止めた。
(表11)
Figure 2010537985
(実施例22 膵臓癌モデルにおける、腫瘍成長のインビボ阻害)
方法:BxPC3(膵臓の癌)細胞を用いた異種移植膵臓癌モデル系を用い、M13.C06.G4.P.agly抗体の単剤でのインビボでの効力を評価した。CB17 SCIDマウスに、2×10細胞を接種し、腫瘍増殖を監視した。治療開始時の平均腫瘍容積は、約200mmであった。M13.C06.G4.P.agly抗体を週に1回、60、30および15mg/kgを5週間、腹腔内(i.p.)投与した。アイソタイプの一致した抗体であるIDEC−151(ヒトG4)を、ネガティブコントロールとして週に1回、60mg/kgを5週間投与した。接種してから所定の間隔で腫瘍を抽出し(図19)、合計腫瘍容積を測定した。
結果:全ヒトM13.C06.G4.P.agly抗体は、用量に依存する様式で、腫瘍の成長を阻害した(図19)。この抗体は、週に1回、60、30および15mg/kgを5週間投与した状態で、統計的に有意な単剤での効果を示した。さらに、この抗体は、週に1回、15mg/kgの少量投与でも効果的であった(図19)。
(実施例23 肺癌モデルにおける、腫瘍成長のインビボ阻害)
方法:A549(肺癌)細胞を用いた異種移植肺癌モデル系を用い、M13.C06.G4.P.agly抗体の単剤でのインビボでの効力を評価した。CB17 SCIDマウスに、3〜5×10細胞を接種し、腫瘍の成長を監視した。治療開始時の平均腫瘍容積は、約150mmであった。M13.C06.G4.P.agly抗体を週に2回、15mg/kgを4週間、腹腔内(i.p.)投与した。アイソタイプの一致した抗体であるIDEC−151(ヒトG4)を、ネガティブコントロールとして30mg/kg投与した。接種してから所定の間隔で腫瘍を抽出し(図20)、合計腫瘍容積を測定した。
結果:全ヒトM13.C06.G4.P.agly抗体は、用量に依存する様式で、腫瘍の成長を阻害した(図20)。この抗体は、週に1回、30および15mg/kgを4週間投与した状態で、統計的に有意な単剤での効果を示した(図20)。このモデルについて、さらなる試験を実施し、C06は、週に7.5mg/kgの少量投与でも効果的であることが分かった(データは示していない)。
(実施例24 組み合わせ治療を用いた、腫瘍成長のインビボ阻害)
方法:BxPC3異種モデルを用い、ゲムシタビン(非小細胞肺癌、膵臓癌、膀胱癌および乳癌で一般的に使用する薬物)と組み合わせた場合の、M13.C06.G4.P.agly抗体が腫瘍成長を阻害する効果を試験した。現時点での標準的な治療法にしたがってゲムシタビンを投与し(すなわち、3日ごとに80mg/kg、4週間)、これと組み合わせてM13.C06.G4.P.agly抗体を週に2回、30mg/kgを7週間、腹腔内(i.p.)投与した場合の効力、(データは示していない)または週に1回、60mg/kgを5週間投与した場合の効力(図21)を評価した。ゲムシタビンの単独投与、M13.C06.G4.P.agly抗体の単独投与、および送達ビヒクルのみの偽注射を、ネガティブコントロールとして使用した。治療開始時の平均腫瘍容積は、約200mmであった。
結果:M13−C06.G4.P.agly抗体およびゲムシタビンを単剤で使用する(すなわち、単独で投与する)と、ほぼ同様の効力であることが分かった。ゲムシタビンと組み合わせて、M13−C06.G4.P.agly抗体を週に2回、30mg/kgの投薬スケジュールで投与する場合(データは示していない)または週に1回、60mg/kgの投薬スケジュールで投与した場合(図21)には、単剤療法と比較して、相加効果が得られた。さらに、15mg/kgを組み合わせ投与した場合も、相加効果が得られた(データは示していない)。
(実施例25 全ヒトIGF−1R抗体は、マカク線維芽細胞株に結合する)
方法:M13.C06.G4.P.agly抗体は、マカクから樹立した線維芽細胞株に結合する。この線維芽細胞株は、皮膚生検によって作成した。線維芽細胞を細胞解離バッファで解離し、ビオチン化M13.C06.G4.P.aglyとともに、4℃で45分間インキュベートすることによって、抗体の結合性を評価した。細胞を洗浄した後、ストレプトアビジン−PEを加え、暗状態で、4℃でさらに30分間インキュベートした。次いで、細胞を冷PBS 200ulで洗浄し、1%ホルムアルデヒドで固定し、おだやかに攪拌した。抗体の結合性をFACS分析で評価した。
結果:M13−C06.G4.P.agly抗体は、マカクの線維芽細胞株で発現したIGF−1Rに濃度に依存する様式で結合する(図22)。
(実施例26)
第I部:全ヒトM13.C06.G4.P.agly抗体の生物学的特性のまとめ
全ヒトM13.C06.G4.P.agly抗体の生物学的特性の評価結果を、表11および表12に示す。この特性は、本明細書に記載の方法、実験および実施例で得られたものであり、および/または当業者に既知であり、当業者が実施する方法および実験で一般的な作業で決定することができる。
(表11)
Figure 2010537985
(M13.C06.G4.P.agly抗体の血清半減期)
腫瘍のないマウスの薬物動態(PK)試験を、SCIDマウスにM13.C06.G4.P.agly抗体を3mg/kg(1回の投薬量、腹腔内注射)投与して行った。SCIDマウス血清中のM13.C06.G4.P.agly抗体を、IgGに特異的なELISAで検出した。ヤギ抗−ヒトIgG(100ng/ウェル)を、IMMULONTMプレート(Thermo Fisher Scientific Inc.(米国マサチューセッツ州ウォルサム))に固定した。比率1:25から開始し、段階的な2倍希釈によって、血清を3ッ組で測定した。ヤギ抗−ヒトκ−HRPを用い、結合性を決定した。この試験の結果から、このマウスモデル系の血清半減期は、約11.5日であることが分かった(データは示していない)。
M13.C06.G4.P.aglyを腹腔内注射し、注射後の血清濃度を評価した(MCF−7腫瘍のある動物(抗体30ug/kg)、およびBxPC3腫瘍のある動物(抗体15ug/kg))。96ウェル(IMMULON2 HBTM、Dynax Technologies,Inc.、カタログ番号3455)に固定したヤギ抗−ヒトIgG(100ng/ウェル)に対するM13.C06.G4.P.agly抗体の結合性をELISAで測定した。10ug/mlから開始し、段階的な3倍希釈によって標準曲線を測定した。比率1:25から開始し、段階的な2倍希釈によって、血清を測定した。M13.C06.G4.P.agly抗体を、ヤギ抗−ヒトκ−HRPを用いて検出した。SOFTMAX PROソフトウェアパッケージバージョン4.3LS(Molecular Devices Corp.)を使用し、抗体濃度を決定した。
平均血清濃度の測定結果を以下に示す通りであった。
Figure 2010537985
M13.C06.G4.P.agly抗体の薬物動態も、カニクイザルに10mg/kgおよび25mg/kg投与した後に観察した。血清半減期は、約10〜12日であった(データは示していない)。
表12および表13は、M13−C06.G4.P.agly抗体を、IGF−1またはIGF−2を追加した細胞培地に加えた場合(表12)、または10%ウシ胎児血清(FCS)またはウシ胎児血清(FBS)を追加した細胞培地に加えた場合(表13)の、種々の肺腫瘍細胞株、膵臓腫瘍細胞株および結腸腫瘍細胞株で観察された、インビトロでの細胞成長の用量に依存する阻害(阻害率)を示す。
(表12)
Figure 2010537985
(表13)
Figure 2010537985
第II部:抗体親和性の測定
目的:
目的は、IGF−1R抗体に対する結合親和性を測定することである。
方法:
M13−C06、M14−C03およびM14−G11のFabの調製
固定化したパパイン(Pierce カタログ番号20341)で消化することによって、M13−C06、M14−C03およびM14−G11のFab抗体を調製した。パパイン樹脂を20mMリン酸ナトリウム(pH7.0)、10mM EDTA、20mM システインで洗浄した。500mM EDTA、100mMシステイン(pH7.0)中、抗体をパパイン樹脂と混合し、37℃の水浴で3時間消化し、反転シェーカーで、室温で一晩混合した。サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)で分析し、それぞれの消化が終了したことを判別した。消化したタンパク質から、焼結ガラス漏斗フィルターで樹脂を除去し、20mM アセテート(pH5.0)で洗浄した。流れた液を集め、20mM アセテート(pH5.0)で10倍に希釈した。FabフラグメントをS−SEPHAROSETMカチオン交換クロマトグラフィーで線形の勾配を有する塩を用い、精製した。溶出したフラクションのSEC分析を行い、所望のフラクションを集め、PBSで透析した。Fabをアルキル化し、ヒンジジスフィドが再び形成し、(Fab)が生じるのを阻害した。1M Tris、200mMヨードアセテート(pH8.5)をFab溶液に加えて10倍に希釈することによって、アルキル化を行った。室温で、この混合物を反転シェーカーで20分間インキュベートし、その後、1×PBSで徹底的に透析した。最終的に分取サイズ排除クロマトグラフィーを用い、それぞれのFabを精製した。
(表面プラズモン共鳴(SPR)親和性測定)
すべての表面プラズモン共鳴(SPR)実験を、25℃に設定したBiacore 3000を用い、試験バッファとしてHBS−EP(Biacore、カタログ番号BR−1001−88)を用いて行った。ビオチン標識された抗−His Tag抗体(ビオチン−PENTA−His、Qiagen カタログ番号34440)を、Biacore SAチップ(カタログ番号BR−1000−32)表面にHBS−EPバッファとともに500nMで注入し、飽和状態で固定した。40nMタンパク質20μLを2μL/分で注入することにより、組み換えヒトIGF−1R−10His(R&D Systems、カタログ番号305−GR−050)を、ビオチン−PENTA−His表面で捕捉した。抗−IGF−1R抗体またはFab 130μLを再び注射し、受容体との相互作用を観察した。それぞれの抗体およびFabを、64nMから0.5nMまで段階的に希釈して、濃度に依存する結合速度曲線を作成した。それぞれの注入後に、10mMアセテート(pH4.0)20μLを3回、10μL注入して再生した。それぞれの曲線について、(1)IGF−1Rを加えない状態で、ストレプトアビジン表面で得たデータと、(2)1回目に受容体を注入した後、HBS−EPバッファを2回目に注入するときに得たデータの2つを用いて、二重参照した。それぞれの抗体およびFabの一連の濃度は、製造業者のBiaEvaluationソフトウェアに入っている1:1結合モデルに合わせた。
結果:3種類の組み換え抗−IGF−1R抗体(M13−C06、M14−C03およびM14−G11)を、上述の表面プラズモン共鳴を用い、IGF−1Rに対する結合性を試験した。3種類の抗体は、すべてこの受容体に強固に結合した。固定した組み換えヒトIGF−1Rに対する、それぞれの抗体の濃度依存性の結合(64nMから段階的に0.5nMまで希釈)を観察した(データは示していない)。抗体を種々の濃度で適用した場合に、抗体がIGF−1Rでコーティングされた表面に集まる速度、および純粋なバッファを適用している間に解離する速度を、データを1:1結合モデルに合わせることによって観察した。おおよその速度定数および平行解離定数を算出した(表14)。
(表14)
Figure 2010537985
(表15)
Figure 2010537985
別個の親和性を得るために、上述のパパイン消化を用い、各抗体のFabフラグメントを作成した。1個の抗原結合部位が存在することによって、全長抗体で記載したのと同じ様式で、IGF−1R抗体に適用した場合、均一な単相様の結合解離曲線を示した(データは示していない)。IGF−1Rに対する各Fabの親和性を表15に示す。
(実施例27)
第I部:M13.C06.G4.P.agly抗体は、他のIGF−1R抗体とは異なる、固有のエピトープ結合特性を有する。
交差競合による抗体結合試験を行い、M13.C06.G4.P.aglyのIGF−1R抗体結合エピトープと、他のIGF−1R抗体とを比較した。図23を参照。標識していない競合相手の抗体が、可溶性IGF−1Rに対する結合について、5種類の異なる標識された抗体と交差競合する能力を分析した。使用した5種類の標識された抗体は、ビオチン標識されたM13.C06.G4.P.agly(「Biotin−C06」)、ビオチン標識されたM14−G11(「Biotin−G11」)、ゼノン標識したP1B10−1A10(「Zenon−O」)、ゼノン標識した20C8−3B4(「Zenon−M」)またはゼノン標識したIR3抗体(「Zenon−IR3」)であった。図23を参照。
Pierce Chemical製のBiotinylationキット(番号21335)を用い、抗体をビオチンで標識した。ゼノン標識は、Molecular Probes製ZenonマウスIgG標識キット(Z25000)で行った。
+++++ = 自身に対して抗体結合が競合する(90〜100%)
++++ = 競合率70〜90%
+++ = 競合率50〜70%
++ = 競合率30〜50%
+ = 競合率10〜30%
+/− = 競合率0〜10%
N/A = 結果は得られていない
この分析結果から、M13.C06.G4.P.agly抗体およびM14.C03.G4.P.agly抗体は、IGF−1Rの同じ領域または類似した領域に結合し、試験したすべての他の抗体とは異なっていることが分かる。特に、ビオチン標識されたM13.C06.G4.P.agly抗体は、標識されていないM13.C06.G4.P.aglyまたは標識されていないM14.C03.G4.P.aglyがIGF−1Rに結合するのと、効果的に競合した。M13.C06.G4.P.aglyは、十分に研究され尽くしたIR3抗体とは交差競合しないことも注目に値する。したがって、この2種類の抗体は、特に、異なるIGF−1Rエピトープに結合する。
第II部:M13−C06は、FnIII−1ドメインのN末端に抗体が結合することによって、IGF−1Rに対するIGF−1の結合親和性をアロステリック効果によって低下させる。
目的:目的は、IGF−1Rに対するM13−C06抗体の結合エピトープを解明することと、IGF−1/IGF−2がIGF−1Rに結合するのを阻害する機構を解明することである。
背景:IGF−1Rは、6個のドメインからなる(図28A)。IGF−1Rの最初の3つのドメイン、すなわちL1(ロイシンに富む繰り返しドメイン1)、CR(システインに富む繰り返しドメイン)およびL2に呼ばれるドメイン、およびドメイン5のペプチドループ領域(FnIII−2、III型フィブロネクチンドメイン2)に存在する変異は、IGF−1およびIGF−2の結合に対し、悪影響を与えることが記載されている(Whittaker 2001; Sorensen 2004)。ここで、本願発明者らは、M13−C06抗体が、成長因子結合部位に競合的に相互作用することによって、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのをブロックするのではなく、FnIII−1に結合し、IGF−1/IGF−2のシグナル伝達をアロステリック効果によって阻害することを示す。FnIII−1は、IGF−1RおよびINSR双方の受容体ホモダイマー化を促進すると考えられており(McKern 2006)、リガンドに結合すると、四次構造の変化を経て、活性シグナルが膜貫通領域を通ってC末端チロシンキナーゼドメインに伝わる。この実施例で得たデータから、M13−C06抗体が、IGF−1/IGF−2によって誘発される、下流にある受容体シグナル伝達を阻害する構造変化を阻害することが示唆される。
方法:M13−C06抗体存在下、および非存在下での、IGF−1/IGF−1Rの結合実験。数種類の構築物を使用し、IGF−1R受容体またはインスリン受容体、ヒトIGF−1R(1−902)−His10(hIGF−1R−His10と示されている、R&D systems製)、ヒトINSR(28−956)−His10(INSRと示されている、R&D systems製)、ヒトIGF−1R(1−903)−Fc(hIGF−1R−Fcと示されている、Biogen Idec製)、ヒトIGF−1R(1−462)−Fc(hIGF−1R(1−462)−Fcと示されている、Biogen Idec製)およびマウスIGF−1R(1−903)−Fc(mIGF−1R−Fcと示されている、Biogen Idec製)に対する抗体/IGF−1の結合を観察した。「His10」は、構築物のC末端に10のヒスチジン残基タグがあることを示す。「Fc」は、C末端にあるヒトIgG1−Fc タグを示す。
ヒトIGF−1をMilliporeから購入した。表面プラズモン共鳴(SPR)を用い、hIGF−1R−His10に対するIGF−1の親和性を決定した。ビオチン標識した抗−His Tag抗体(ビオチン−PENTA−His、Qiagen カタログ番号34440)を、Biacore SAチップ(カタログ番号BR−1000−32)表面にHBS−EPバッファとともに500nMで注入し、飽和状態で固定した。それぞれのセンサーグラムで、実施例5のhIGF−1R−His10(実施例5(第II部)に記載)を、ビオチン−PENTA−His表面に40nMタンパク質20μLを2μL/分で注入し、捕捉した。hIGF−1R−His10を注入した後、流速を20μL/分まで上げた。IGF−1を含有する注入液130μLを再び注射し、成長ホルモンとこの受容体との相互作用を観察した。IGF−1を、64nMから0.5nMまで段階的に希釈して、濃度に依存する結合速度曲線を作成した。それぞれの注入後に、10mMアセテート(pH4.0)を20μL/分で3回、10μL注入して再生した。それぞれの曲線について、(1)PENTA−His抗体を加えない状態で、ストレプトアビジン表面で得たデータと、(2)1回目にhIGF−1R−His10を注入した後、HBS−EPバッファを2回目に注入するときに得たデータの2つを参照として用いた。IGF−1の一連の濃度は、製造業者のBiaEvaluationソフトウェアに入っている1:1結合モデルに合わせた。2セットのデータを得た。うち1つは、試験バッファ中、hIGF−1R−His10注入バッファ中、およびIGF−1注入バッファ中に400nM M13−C06が存在しない場合、もう1つは、400nM M13−C06が存在する場合であった。
(IGF−1/IGF−1R/M13−C06抗体の産生分複合体のプルダウン分析およびウェスタンブロット分析)
1.5mLのエッペンドルフ管中、プロテインA/Gビーズ(300μL、Pierce カタログ番号20422)を再び懸濁させ、1×PBSで洗浄し、1.0mgのM13−C06と合わせ、ロータリーシェーカーで、室温で2時間混合した。別の管に、12μgのhIGF−1R−His10(R&D systems)および460ngのヒトIGF−1(Chemicon International カタログ番号GF006)を室温で1時間混合した(タンパク質:タンパク質比率は1:1)。M13−C06が結合したプロテインA/GをPBSで洗浄し、hIGF−1R−His10/IGF−1混合物を室温で30分間インキュベートした。上述のタンパク質が結合したプロテインA/GをPBSで洗浄した後、結合したタンパク質を100mM グリシン300μL(pH3.0)で溶出させた。ネガティブコントロールには、12μgのヒトIGF−1R(1−902)−His10を加えなかった。抗−ヒトIGF−1抗体(ウサギ抗−ヒトIGF−1ビオチン、US Biological カタログ番号I7661−01B)および抗−ヒトIGF−1R抗体(IGF−1Rα 1H7、Santa Cruz Biotechnology カタログ番号sc−461)を一次抗体として用い、次いで、HRP標識したストレプトアビジン(Southern Biotech カタログ番号7100−05)およびHRP標識したヤギ抗−マウスIgG(US Biological カタログ番号I1904−40J)を二次抗体として用い、上述の溶出したタンパク質をウェスタンブロットで検出した。IGF−1/IGF−1R/M13−C06が三成分複合体を形成する能力を示すために、この実験で使用するIGF−1およびIGF−1Rの濃度は、これらのタンパク質の通常の生理的濃度(特に血清中のIGF−1濃度)よりも十分に過剰な濃度にし(15倍を超える濃度)、IGF−1R/IGF−1の平衡解離定数を測定した。例えば、Hankinsonら、1998年を参照。
(IGF−1R(1−462)−Fcの構築、および全長受容体の細胞外領域との競合的な抗体結合試験)
IGF−1/IGF−2結合領域、ヒトIGF−1RのL1−CR−L2(残基1〜462)の構築方法は、文献で公開されている(McKern 1997)。この情報を利用し、本願発明者らは、ヒトIGF−1R残基1〜462(N末端にシグナル配列を有する)を、社内のPV90ベクターにサブクローン化し、全長ヒト細胞外領域(残基1〜903、hIGF−1R−Fc)を得た。CHOでの発現は、文献に記載されている方法を用いて行った(Brezinsky 2003)。CHO上澄みを、他のFc−融合タンパク質について文献に記載されているようにプロテインA親和性カラムに通し、タンパク質を精製した(Demarest 2006)。このタンパク質構築物を、hIGF−1R(1−462)−Fcと称する。
M13−C06抗体、M14−C03抗体およびM14−G11抗体が、hIGF−1R(1−462)−Fcおよび全長細胞外領域構築物hIGF−1R−Fcに結合する能力を、Biacore3000を用いてSPRで決定した。この装置を25℃に設定し、試験バッファは、HBS−EP(pH7.2)(Biacore、カタログ番号BR−1001−88)であった。標準的なNHS/EDC−アミン反応化学を用い、Biacoreが提供しているプロトコルにしたがって、全ヒト抗体、M13−C06、M14−C03およびM14−G11を、Biacore CM5 Research Grade SensorChip表面に約10,000RUで固定した。固定化のために、抗体を10mM 酢酸バッファ(pH4.0)で約40μg/mLに希釈した。hIGF−1R−FcおよびhIGF−1R(1−462)−Fcが、それぞれヒト抗体に結合し、解離する相対速度を調べるために、述のSensorChip表面に、それぞれの受容体構築物を徐々に濃度を上げながら注入した。hIGF−1R−Fcの濃度は、1.0nM〜100nMであり、hIGF−1R(1−462)−Fcの濃度は、1.0nM〜2μMであった。すべての抗体表面は、100mMグリシン(pH2.0)を用いて信頼性高く再生させた。再生を繰り返しても、いずれの抗体表面も活性低下はみられなかった。流速は、20μL/分であった。
(エピトープマッピング変異)
マウスIGF−1Rに対するM13−C06の結合親和性が、BiacoreおよびFRETを用いた結合実験(実施例5(第III部))において、顕著に低下するか、検出不可能になったという結果に基づいて、IGF−1Rに対するM13−C06抗体のエピトープの性能を探るために、変異を選択した。マウスIGF−1Rと、ヒトIGF−1Rとは、一次アミノ酸配列の同一性が95%である。ヒトIGF−1Rと、ヒトINSRは、同一性が57%である(類似性は73%)。本願発明者らは、細胞外領域において、マウスIGF−1RとヒトIGF−1Rとで異なる33残基を特定した(表16)。これらの残基のうち、INSR細胞外領域内にある相同性の位置が、最近のINSR結晶構造に基づいて溶媒にさらされる位置であるため、20残基を変異標的とした(pdbコードは2DTG、McKern 2006)。接近可能な表面の面積を、プローブ半径1.4Åを用い、StrucTools(http://molbio.info.nih.gov/structbio/basic.html)で算出した。INSRの構造には存在しない4個の残基も突然変異のために選択した。それは、IGF−1/IGF−2の結合にとって重要であることが示されている、FnIII−2領域の構造化されていないループ領域に存在するからである。(Whittaker 2001; Sorensen 2004)。エピトープマッピング試験で選択した24種類の突然変異のリストを表17に示す。
(表16)ヒトIGF−1RとマウスIGF−1Rとのアミノ酸の相違点。各残基の位置での溶媒接近可能性を、相同性のINSR細胞外領域の公的に利用可能な構造に基づいて決定した。太字/イタリックで示した残基は、その表面積のうち、30%を超える部分が溶媒にさらされていることを示しており、突然変異を生成し、M13−C06のIGF−1Rエピトープについてスクリーニングした。
Figure 2010537985
STRATAGENETM部位特異的変異キットを用い、製造業者のプロトコルにしたがって、野生型hIGF−1R−Fc PV−90プラスミドを突然変異させることによって、24種類の変異エピトープマッピングライブラリを構築した。それぞれの変異(または、ライブラリのうち、SD004、SD011、SD014、SD016およびSD019の場合、2箇所の変異)をPV−90ベクターに組み込み、これを社内のDNA配列決定装置で確認した。Qiagen Miniprep Kitを用いてプラスミドをminiprep処理し、Qiagen Endotoxin−Free Maxikitを用いてプラスミドをmaxiprep処理した。PolyFectトランスフェクションキット(Qiagen)を用い、それぞれの変異プラスミド200μgをHEK293 T細胞 100mLに2×10細胞/mLで一過性発現させ、可溶性タンパク質を培地に分泌させた。細胞を、DMEM(Ivrine Scientific)、10% FBS(低IgGウシ血清、20mLのプロテインAカラムを通すことによって、ウシIgGをさらに減らしたもの)に入れ、COインキュベーター中、37℃で培養した。7日後、1200rpmで遠心分離して、それぞれのIGF−1R−Fc変異体を含む上澄みを集め、0.2μmフィルターで濾過した。1.2mLのプロテインA Sepharose FFカラムを1×PBSで平衡状態にしておき、このカラムに上澄みを通すことによって、それぞれの変異体を親和性精製した。0.1M グリシン(pH3.0)を用いて、上述のカラムから変異体を溶出させ、1M Tris(pH8.5)、0.1% Tween−80で中和し、VivaSpin 6 MWCO 30,000遠心濃縮装置(Sartorius、カタログ番号VS0621)で、容積が約300μLになるまで濃縮した。
(IGF−1R変異体のウェスタンブロット分析)
hIGF−1R−Fc変異体サンプルを、Xcell SureLock Mini Cell(Invitrogen カタログ番号EI0001)を用い、標準的な製造者のプロトコルにしたがって、4〜20% Tris−Glycineゲル(Invitrogen カタログ番号EC6028)で処理した。iBlot Dry Blotting System(Invitrogen カタログ番号IB1001)およびTransfer Stacks(Invitrogen カタログ番号IB3010−01または3010−02)を用い、標準的な製造業者のプロトコルにしたがって、サンプルをニトロセルロースに移した。4℃で、PBST25mlおよび脱脂粉乳5mg/ml中、膜を一晩ブロックした。ブロックした後、室温で、PBST 25mlで膜を5分間、1回洗浄した。PBST 10ml中、濃度1:100で一次抗−IGF−1Rβ抗体(Santa Cruz Biotechnology カタログ番号sc−9038)とともに膜を室温で1時間インキュベートした。次いで、PBST 25mlで膜を5分間、3回洗浄した。検出のために、PBST 10ml中、濃度1:1000で、膜をHRP接合型ヤギ抗−ウサギIgG−Fc二次抗体(US Biological カタログ番号I1904−40J)とともに室温で1時間インキュベートした。室温で、PBST 25mlで膜を5分間、3回洗浄した後、PBST 25mlで20分間洗浄した。Amersham ECL Western Blotting Analysis System(GE Healthcare カタログ番号RPN2108)を用い、標準的な製造業者のプロトコルにしたがって、タンパク質のバンドを検出した。
(IGF−1R−Fc変異体ライブラリのBiacore分析)
mIGF−1R−FcおよびhIGF−1R−Fcは双方とも、2箇所の別個のホモダイマー領域(IGF−1RおよびIgG1−Fc)を組み込むことによって、きわめて多価な性質が誘発されたため、上述のM13−C06、M14−C03およびM14−G11のセンサーチップ表面に対し、高い見かけ親和性で結合する。M13−C06に対するhIGF−1R−Fcの実際の高い結合親和性および、M13−C06に対するmIGF−1R−Fcの低い結合親和性を区別するために、M13−C06センサーチップ表面で受容体−Fc融合物を捕捉した後、可溶性M13−C06 Fabと結合させた。受容体−Fc構築物を親和性精製し、濃縮したものを60μL、流速1μL/分で注入することによって、M13−C06チップ(上述のように調製)表面で捕捉した。その後、受容体−Fc結合工程が終了したら、流速を5μL/分に上げた。各受容体−Fc構築物を結合させた後、濃度が10nM、3nMおよび1nMのM13−C06 Fabを注入した(50μL)。各センサーグラムが終了したら、流速を30μL/分に上げ、チップ表面に0.1Mグリシン(pH2)を10μL、2回注入することによってチップ表面を再生した。
(IGF−1R−Fc変異体をスクリーニングするための、時間分解蛍光共鳴エネルギー転移(tr−FRET)アッセイ)
変異受容体を、0.25〜0.5μg(25μL)から始めて段階的に希釈し、384ウェルマイクロタイタープレート(白色、Costar製)中、0.05μg IGF1R−His10−Cy5(12.5μL)および0.00375μg Eu:C06(12.5μL)と混合した。IGF1R−His10−Cy5の接合度は、6.8:1(Cy5:IGF1R−His10)であり、Eu−C06の接合度は、10.3:1(Eu:C06)であった。各サンプルについて、合計容積は50μLであった。プレート攪拌器で、プレートを室温で1時間インキュベートした。Wallac Victor蛍光プレートリーダー(Perkin Elmer)で、LANCEプロトコルを用い、励起波長340nm、発光波長665nmで蛍光を測定した。全データを、1箇所での結合モデルに適合させ、ここから、対応するIC50値を決定した。
結果:IGF−1および/またはIGF−2がhIGF−1R−Fcに結合するのを、M13−C06によって阻害する結果が、前の実施例3に示したように示された。飽和条件でさえ、ほとんどの抗体は、IGF−1またはIGF−2がhIGF−1R−Fcに結合するのを完全には阻害しない。特に、M13−C06の場合、本願発明者らは、リガンド結合の阻害は、競合的ではなく、アロステリック効果によるものであるという仮説をたてた。この仮説を検証するために、本願発明者らは、400nMのM13−C06抗体存在下(hIGF−1R−His10の抗体の親和性の約4000倍を超える濃度)、および非存在下での、hIGF−1R−His10に対するIGF−1の親和性を決定した。SPRを用い、hIGF−1R−His10を抗−His Tag抗体でチップ表面に固定し、IGF−1の濃度を増加させて(64nMまで)注入した。hIGF−1R−His10に対するIGF−1の結合は、400nMのM13−C06が存在しても存在しなくても明らかであった(データは示していない。表面プラズモン分解は、IGF−1が、400nMのM13−C06が存在しても存在しなくても、hIGF−1R−His10に結合していることを示す)。SPR結合時間は、1400〜1800秒であり、解離時間は、1800〜3000秒であった。M13−C06が存在しない状態で、IGF−1は、K=17nM(k=2.4×10−5/M*s)でhIGF−1R−His10に結合した。400nMのM13−C06が存在する状態で、IGF−1は、K=59nM(k=7.1×10−4/M*s)でhIGF−1R−His10に結合した。hIGF−1R−His10に対するIGF−1の結合解離定数は、M13−C06存在下では約1/3倍に低下し、このことは、M13−C06が、受容体に対するリガンドの親和性をアロステリック効果によって低下させていることを示唆している。
M13−C06が、IGF−1がhIGF−1R−His10に結合するのと直接的に競合しないということの証拠は、hIGF−1R−His10に対するIGF−1およびM13−C06の見かけ親和性よりもかなり高い濃度のM13−C06を用い、hIGF−1R−His10およびIGF−1を一緒に免疫沈降させることによって得た。ウェスタンブロット分析により、hIGF−1R−His10と混合したIGF−1の約70〜100%が、M13−C06と一緒に減っており、このことは、M13−C06およびIGF−1が、hIGF−1R−His10と合わさって三成分複合体を形成することが可能であることを示している(データは示していない)。これらの結果は、通常の血清IGF−1濃度で、IGF−1の結合をM13−C06がアロステリック効果によって阻害することを示しており、M13−C06の結合部位は、IGF−1Rリガンド結合ポケットとは重複していないことを示唆している。
次に、本願発明者らは、M13−C06が、IGF−1Rの推定リガンド結合領域(L1−CR−L2)に結合するかどうかを観察した。本願発明者らは、N末端の3つの領域(残基1〜462)が、IgG1−Fcに融合している欠失受容体を作成し、表面プラズモン共鳴(SPR)を用い、M13−C06、M14−C03およびM14−G11の結合能力と、全長受容体の細胞外領域構築物hIGF−1R−Fcの結合能力とを比較した。M14−G11は、上述の欠失受容体に対し、同等の結合性を示したが、M13−C06およびM14−C03の結合性は顕著に低下した(データは示していない。hIGF−1R(1−903)FcおよびhIGF−1R(1−462)−Fc欠失体に対する、表面に固定したM13−C06、M14−C03およびM14−G11の結合性を、濃度範囲2μM、100nM、30nM、10nM、5nMおよび1nMで試験した)。SPR結合時間は、480〜960秒であり、解離時間は、960〜1170秒であった。M13−C06およびM14−C03の両方で、結合が残っていることは明らかであった。しかし、このデータは、IGF−1R領域にある抗体残基のエピトープのうち、少なくとも良好な一部分が、リガンド結合領域の外側にあることを示唆している。
本願発明者らは、マウスIGF−1Rが、M13−C06抗体に結合しないことを利用し、hIGF−1R−Fc内のマウス変異のライブラリを設計し、IGF−1Rに対するM13−C06の結合部位の位置を調べた。試験したhIGF−1Rの種々の変異箇所を表17に示す。ウェスタンブロット分析を用い、各hIGF−1R−Fc変異体の発現を確認し、ポジティブコントロールとしてhIGF−1R−Fc精製物を用い、標準曲線を作成し、各変異タンパク質の相対濃度を概算した(データは示していない)。
(表17)M13−C06に対するIGF−1Rの結合に対する変異の影響。SD015は、2種類のアッセイ法で、M13−C06に対する結合性をほとんど示さないか、または全く示さない唯一の残基であったため、太字である。ND=判定できず
Figure 2010537985
SPRおよびtr−FRETを使用し、IGF−1R−FcがM13−C06に結合するのを阻害する変異体をスクリーニングした。SD015変異体を除き、すべてのIGF−1R変異構築物が、SPR実験で、M13−C06への結合活性を示すか、またはM13−C06 Fabへの結合活性を示した。図27、表17を参照、データは示されていない(競合的な阻害分析を用い、標識していないhIGF1R−Fc(SDWT)、マウスIGF1R−Fc(mIGF1R−Fc)および変異hIGF1R−Fc構築物の濃度を上げることによって、Cy5標識したIGF1Rに結合するEu−M13−C06を交換するための結合曲線を確立した)。
tr−FRETを用いて決定したIC50値およびSPRを用いて決定した相対結合強度には、ウェスタンブロットによる表現および定量化に自然発生する偏差が存在するため、ある程度偏差が存在する。しかし、SD015は、両アッセイでM13−C06に対して実質的に結合しなかった唯一の変異体であり、mIGF−1R−Fcコントロールの結果と匹敵する結果であった。His464は、hIGF−1R−Fc欠失構築物(すなわち、hIGF−1R(1−462)−Fc)のC末端に対し、一次アミノ酸配列でC末端に位置する2個のアミノ酸である。M13−C06が、hIGF−1R(1−462)欠失体に対する結合活性を残していることは、M13−C06の結合エピトープが、残基Val462−His464を少なくとも包含するエピトープに結合していることを示唆している。M13−C06のエピトープは、構造的に独立していないことを示唆する証拠があるため、抗体−エピトープ結合の相互作用に、他の残基も関与していると考えられる。しかし、特に、残基Val462およびHis464は、FnIII−1ドメインの外側表面にある残基であると予想される(図28)。
M13−C06エピトープ範囲の特徴(すなわち、462−464の周囲にある度の残基が、抗体の結合および活性に重要なのか)を調べる試みにおいて、本願発明者らは、構造モデリングアプローチを行った。ヒトIGF−1Rと、ヒトINSRとは、同一性が57%であり(類似性は73%)、同様の三次構造を有している。タンパク質抗原:抗体結合表面のX線結晶構造の以前分析は、平均結合表面が700Å(平方オングストローム)であり、結合エピトープからの平均半径が14Åであることが示唆している(Davies 1996)。INSRの相同性細胞外領域(pdbコードは2DTG、(McKern 2006))のX線結晶構造を用い、本願発明者らは、IGF−1R残基のV462からH464を、INSRの残基L472からK474に対してマッピングすることにより、残基462〜464の14Å以内にあり、FnIII−1ドメインの表面にある残基を算出した。14Å以内にある任意の原子と原子との距離にカットオフ値を適用し、平均距離は、各曲面パッチにあるそれぞれの残基とL472およびL474のCα−Cα距離から算出した。算出した平均距離を、Cα−Cα距離が14Åよりも大きい残基については、14Åであるとし、側鎖は、14Åのカットオフの範囲内である。M13−C06の結合および活性にとって重要であると考えられる残基を表18に列挙している。
(表18)M13−C06の結合および活性にとって重要であると考えられる、IGF−1R内の残基。残基462および464は、IGF−1R結合エピトープの中心であると予想されるため、イタリックで示している。実験データは、M13−C06の結合に対する、これらの残基の重要性を示している。
Figure 2010537985
公開されている研究結果は、残基440〜586を認識する抗体は、IGF−1結合に対し、阻害効果およびアゴニスト効果の両方を示し得るこを示している(Soos 1992; Keyhanfar 2007)。440〜586は、L2およびFnIII−1の全体をあらわし、抗−IGF−1R抗体に接近可能な重複していない表面であると考える箇所が多く存在する。本願発明者らの研究は、本願発明者の知る限りでは、IGF−1Rの阻害性エピトープが、特定の残基にマップされた最初の研究である。INSRの最近の構造は、インスリンがインスリン受容体に結合するのを阻害することが知られている抗−INSR抗体とともに結晶化させたものであった(Soos 1986;McKern 2006)。IGF−1RのHis464と相同性の残基(INSRのK474)は、この抗体がINSRと結合する表面の一部分である。M13−C06が、IGF−1がIGF−1Rに結合するのを、アンタゴニストである抗−INSR抗体が阻害する機構と同様の阻害機構を有する可能性がある。
(実施例28 M13.C06.G4.P.agly抗体は、インビボで腫瘍細胞に効果的に局在化し、Ki67の発現を阻害し、IGF−1Rの発現を下方修正する)
M13.C06.G4.P.agly抗体は、インビボで腫瘍細胞に効果的に局在化する。
方法:SCIDベージュマウスに、エストロゲン存在下(0.36mgペレット状、90日放出(Innovative Research of America))、2×10のMCF−7細胞(マトリゲル中)を注入した。腫瘍を300〜500mmまで成長させ、マウスに、M13.C06.G4.P.agly抗体 30mg/kgを腹腔内注射した。マウスを殺し、注射から2時間後、6時間後、12時間後、24時間後および48時間後に腫瘍を取り出し、OCTで凍結させ、免疫組織分析(IHC)のために6μmを切除した。抗体を注入していない腫瘍をコントロールとして試験した。腫瘍をOCTで凍結させ、IHCのために6μm切除した。基質は、Vector VIPであり、紫色染色した。M13.C06.G4.P.aglyまたはIDEC151(ネガティブコントロール抗体)で処理した腫瘍で、結合した抗体を、ヤギ抗−ヒトIgG H+L(Human Elite ABCキット、Vector Labs)で検出した。M13.C06.G4.P.aglyまたはIDEC151で処理した腫瘍で、α−IGF−1R Mab(クローン24−31、NeoMarkers/Lab Vision)を用い、IGF−1Rの発現量を検出した。BxPC3膵臓癌の異種移植モデルにおいて、同様の試験を行った。
結果(データは示していない):マウスMCF−7乳房腫瘍の異種移植モデルまたはBxPC3膵臓腫瘍の異種移植モデルを用い、インビボ効力実験を行うと、M13.C06.G4.P.aglyを腹腔内注射すると、30mg/kgおよび15mg/kgで腫瘍細胞の成長を効果的に阻害することが分かった。薬効を試験するために、MCF−7腫瘍を有するマウスまたはBX−Pc3腫瘍を有するマウスに、M13.C06.G4.P.aglyをそれぞれ30mg/kgまたは15mg/kgで1回投与し、経時実験を行った。M13.C06.G4.P.aglyは、免疫組織化化学分析(IHC)によって決定した場合、治療開始から6時間で、腫瘍に局在化し、48時間で局在化が最大になった。ウェスタン分析およびIHC分析によって決定したIGF−1Rの発現量から、治療開始から6時間後に、M13.C06.G4.P.aglyで処置した腫瘍において、IGF−1Rが顕著に失われており、24時間でIGF−1Rがほぼ完全に失われていることが分かった。アイソタイプの一致したコントロール抗体で治療した場合、腫瘍には何の変化もなかった。シグナル伝達経路について腫瘍溶解物を分析すると、2〜12時間で、リン酸化Erkおよびリン酸化Aktの量が一次的に減少していることが分かった。
(M13.C06.G4.P.agly抗体が、Ki67の発現を阻害する)
M13.C06.G4.P.agly処置した細胞をKi67染色すると、コントロール抗体で処置した腫瘍と比較して、増殖細胞の数が減少していることが分かった(データは示していない)。これらのデータから、M13.C06.G4.P.aglyが、インビボで腫瘍に効率的に局在化し、IGF−1Rを下方制御し、IGF−1Rが介在するシグナル伝達を阻害することにより、腫瘍の成長を阻害することが分かった。
(腫瘍において、M13.C06.G4.P.aglyが、IGF−1Rを下方制御し、低下する)
ヒト膵臓細胞(BxPC3;図29(A))および乳癌細胞(MCF−7;図29(B))で作成したSICDマウス腫瘍の溶解物から、IGF−1Rを免疫ブロット分析した。M13.C06.G4.P.aglyまたはIDEC−151ネガティブコントロール抗体で処置した後、所定の時間点で腫瘍を切除した。腫瘍を凍結保存し、粉砕し、溶解した。腫瘍細胞溶解物のタンパク質濃度を正規化し、4−12% NuPAGE(R)ゲル(Invitrogen Inc.、SD、CA)で分離した。このゲルをニトロセルロースフィルターにブロッティングし、ポリクローナル抗−IGF−1Rβプローブと反応させ、抗−ウサギ−セイヨウワサビペルオキシダーゼ抗体との酵素反応によって検出した。結果から、M13.C06.G4.P.aglyは、ネガティブコントロールと比較して、IGF−1Rを下方制御し、低下させることが分かった。
(実施例29 M13.C06.G4.P.agly抗体は、種々の腫瘍モデル系において、インビボで抗腫瘍活性を示す)
前の実施例で記載したように、肺モデル系および膵臓モデル系で、M13.C06.G4.P.aglyが、インビボで腫瘍の成長を阻害することを示したが、以下の実験では、M13.C06.G4.P.aglyが活性を示す多様な腫瘍モデルについてさらに記載する。
(MiaPaCa2膵臓癌細胞で作成した腫瘍における、M13.C06.G4.P.aglyの抗腫瘍活性)
メスSCIDマウスの右わき腹に、50% Matrigel(BD Biosciences)/PBSに入った2×10のMiaPaCa2膵臓癌細胞を接種した。腫瘍の容積を150mm(L×W2/2)に到達させ、マウスを、単剤(抗体のみ)を腹腔内投薬する群と、組み合わせ投薬する群(M13.C06.G4.P.agly抗体およびゲムシタビン)とに分けた。ゲムシタビン単独(20mg/kg、4日ごとに3回)、およびM13.C06.G4.P.agly(30mg/kg)との組み合わせ、およびM13.C06.G4.P.agly単独(15mg/kgの場合と30mg/kgの場合、週に1回×6)は、腫瘍の成長を阻害した。
ゲムシタビン以外にも、多くの他の組み合わせ治療を試験することができ、本発明の抗体と組み合わせて使用した。例えば、以下のカテゴリーの化合物との組み合わせを、小さなサンプリング例のリストにしており、これらの化合物を、本発明の抗体と組み合わせて使用した。
EGFRチロシンキナーゼ阻害剤、例えば、
タルセバ(エルロチニブ)
イレッサ(ゲフィチニブ)
EGFR抗体、例えば、
エルビタックス(セツキシマブ)
ベクチビックス(Victibix)(パニツムマブ)
mTOR阻害剤、例えば、
テムシロリムス
ラパマイシン
および他の抗癌化合物、例えば、
グリーベック(イマチニブ)
スーテント(スニチニブ)
ソラフェニブ(Bay−439006)
SAHA(HDAC阻害剤)
HSP90阻害剤
M200(ヴォロシキシマブ(Volociximab))
(原発性ヒト結腸腺癌に由来する細胞から作成した腫瘍における、M13.C06.G4.P.aglyの抗腫瘍活性)
メスSCIDマウスの右わき腹に、結腸腫瘍のフラグメント1mmを接種した。この腫瘍のフラグメントは、結腸腺癌患者から手術によって腫瘍を切除して結腸腫瘍組織を得て、この結腸腫瘍組織を連続継代したもの(5回)に由来するものであった。腫瘍の容積を150mm(L×W2/2)に到達させ、マウスを所定の治療群(n=6)に分けた(図30)。抗体を15mg/kgまたは30mg/kg、週に1回腹腔内投薬した。
結果:M13.C06.G4.P.aglyは、SCIDマウスにおいて、原発性結腸腫瘍(CT3)の成長を効果的に阻害した(図30)。
(MCF−7乳癌細胞から作成した腫瘍における、M13.C06.G4.P.aglyの抗腫瘍活性)
メスSCIDベージュマウスの右わき腹に、50% Matrigel(BD Biosciences)/PBSに入った2×10のMCF−7細胞(エストロゲン依存性)を接種した。細胞を接種する24時間前に、左のわき腹にエストラジオールペレットを移植した(0.36mgのエストラジオールペレット、90日間放出(Innovative Research of America))。腫瘍の容積を150mm(L×W2/2)に到達させ、マウスを群に分け、所定の治療群(n=10)で投薬を行った(図31)。抗体を週に1回腹腔内投薬し、クエン酸タモキシフェン(Sigma−Aldrich Corp.(米国モントリオール州セントルイス)をピーナッツ油と混合したものを、それぞれの治療中に、週に5回皮下投与した。paired student t検定で統計分析を行った。
結果:M13.C06.G4.P.aglyは、SCIDマウスにおいて、MCF−7乳癌腫瘍の成長を効果的に阻害した(図31)。
もちろん、本発明の抗体の腫瘍阻害効果は、多くの他の癌細胞種で容易に試験することができた(例えば、少量の例示的なサンプルを挙げると、肺癌細胞株H−1299、H−460、H−23;結腸癌細胞株Colo205およびHT−29;膵臓癌細胞株、例えばPanc−1;および前立腺癌細胞株、例えば、PC−3)。
(実施例30 M13.C06.G4.P.agly抗体は、インビトロでADCC活性を示さない)
方法:ヒト末梢血単核細胞を、標準的なFicoll−Paque分離によって、ヘパリン化した全血から精製した。この細胞を、10%FBSおよび200U/mLのヒトIL−2を含有するGIBCOTM RPMI1640培地に再び懸濁させ、37℃で一晩インキュベートした。次の日、細胞を集め、培地で1回洗浄し、1×10細胞/mLで再び懸濁させた。
標的細胞(MCF−7、乳癌細胞)を100μCi 51Crとともに37℃で1時間インキュベートした。標的細胞を1回洗浄し、取り込まれていない51Crを除去し、1×10細胞/ウェルの容積で播種した。標的細胞を、エフェクター細胞50μLおよび抗体50μLとともにインキュベートした。実験全体で、標的とエフェクターの比率は1:50を使用した。抗体を含むコントロールと、抗体を含まないコントロールも一緒にインキュベートした。コントロールには、M13.C06.G4.P.agly、ハーセプチン(ポジティブコントロール)およびIDEC−151(ネガティブコントロール−CD4に特異的なマカク/ヒトキメラIgG1モノクローナル抗体)が含まれていた。37℃で4時間インキュベートした後、上澄みを集め、ガンマカウンタ(Isodata Gamma Counter、Packard Instruments)で計測した。以下の計算式で、溶解率(%)を決定した。
溶解率(%)=[サンプル放出量(CPM)−自然放出量(CPM)]÷[最大放出量(CPM)−自然放出量(CPM)]×100%
結果:ポジティブコントロールであるハーセプチン抗体とは対照的に、M13−C06抗体も、IDEC−151抗体も、ADCC活性を示さず、このことは、M13−C06抗体、IDEC−151抗体が、エフェクター機能を有していないことを示している(図32)。
(実施例31 抗IGF−1R抗体を用いる、ヒトの癌の治療)
本実施例は、悪性細胞(例えば、IGF−1Rの発現が検出された過剰増殖性細胞)を標的として、IGF−1Rに対する抗体を用いる癌の治療方法を記載する。
特定の実施形態では、M13.C06.G4.P.agly抗体(または本発明の別の抗体)を精製し、注射に好適な医薬ビヒクルを用いて処方化する。過剰増殖性障害を患うヒト患者に、M13.C06.G4.P.agly抗体(または本発明の別の抗体)を体重1kgあたり約1mg/kg体〜約100mg/kg体を、例えば、2週間に1回または月に1回、少なくとも6週間にわたって、静脈内注入によって複数回投与する。投与間隔は、患者の症状を診断して測定することによって、上述のように不規則であってもよい。
本明細書に記載したような標準的な放射線治療の前、治療と同時、または治療の後に、抗体を投与してもよい。患者を監視し、治療によって抗腫瘍反応が得られているか否かを決定する(例えば、腫瘍が小さくなっているか、新しい腫瘍の発生率が低下しているか、腫瘍での抗原の発現量が下がっているか、または疾患の予後を評価する他の手段に基づいて)。
(実施例32 IGF−1Rのアロステリック効果による抗体阻害剤および競合的な抗体阻害剤の残基特異的なエピトープマッピング)
目的:目的は、阻害作用のある抗−IGF−1R抗体の結合エピトープを解明すること、およびIGF−1/IGF−2をブロックするに至る機構を解明すること。
背景:IGF−1R(1型のインスリン様成長因子受容体)は、多くの正常な細胞種で発現するチロシンキナーゼ受容体である。(Pollakら、Nature Reviews Cancer(2004)4:505−516)。IGF−1Rは、腫瘍の成長および生存にも関与し、したがって、治療的介入のための、抗体および小分子に基づくアプローチの標的である。阻害性を有する抗体は、受容体の細胞外リガンド結合ドメインを標的とされてきた。IGF−1Rの細胞外領域は、L1として知られるN末端のロイシンに富む繰り返しドメイン1、システインに富む領域(CRR)、第2のロイシンに富む繰り返しドメイン(L2)、FnIII−1、FnIII−2およびFnIII−3と呼ばれる3つのC末端III型フィブロネクチンドメインの6種類のタンパク質ドメインからなる(図36)。ここで、本願発明者らは、IGF−1R細胞外領域表面にある2個の別個のエピトープが受容体の阻害に関わっている可能性を示す。本願発明者らは、46種類の1箇所または2箇所が変異したIGF−1R変異体のデータセットに基づき、上述の2個のエピトープに関する、新しい残基特異的なエピトープマッピング情報を作成した。第1のエピトープは、FnIII−1にあり、IGF−1およびIGF−2の結合をアロステリック効果によってブロックする。第2のエピトープは、CRRドメインにあり、IGF−1/IGF−2の推定結合部位に近い。本願発明者らは、この領域にある抗体エピトープのわずかな違いによって、1個のリガンド(IGF−1)の結合をアロステリック効果によってブロックする能力と、IGF−1およびIGF−2の両方を競合的にブロックする能力とに分かれることを発見した。両リガンドを競合的にブロックするために標的にすべき特定の残基を、最初に特定した。
材料:抗−IGF−1R抗体であるM13−C06、M14−C03およびP1E2を上述のように精製した(例えば、実施例10を参照)。市販の阻害性を有するIGF−1R抗体(αIR3(Jacobsら、1986))は、Calbiochem(カタログ番号GR11LSP5)から購入した。末端にオクタヒスチジンタグを有するヒトIGF−1は、Pichiaで組み換え、Ni2+−NTAアガロースで精製した。C末端に10−ヒスチジンタグを含有する可溶性の組み換えヒトIGF−1R細胞外領域構築物は、hIGF−1R(1−902)−His10と呼ばれ、R&D systems(カタログ番号305−GR−050)から購入した。ヒトおよびマウスのIGF−1R(1−903)−IgG1−Fc融合タンパク質を構築し、標準的なプロテインAクロマトグラフィー法を用いて精製した。
方法:抗体の交差ブロック試験。種々の抗体がM13−C06またはM14−G11をブロックする能力を、両抗体およびhIGF−1R−Fcのビオチン化態様を用いて決定した。簡単に説明すると、96ウェルの透明MaxiSorpプレート(Nunc)1ウェルあたり、1×PBS中、2μg/mLのhIGF−1R−Fc 50μLを用い、室温で2時間コーティングした(RT、振とうせず)。プレートを1×PBSで洗浄し、PBS/1%BSA溶液を用い、2〜8℃で一晩ブロックした。プレートを洗浄し、ビオチン化M13−C06またはビオチン化M14−G11(80ng/mL)および阻害性を有する抗体の混合物100μLとともに、室温で1時間インキュベートした。阻害性を有する抗体を、40μg/mLから3ng/mLまで段階的に希釈した(5倍希釈)。EZ−Link Sulfo−NHS−LC−Biotin(Pierce カタログ番号21335)を用い、製造業者のプロトコルにしたがって、M13−C06およびM14−G11をビオチン化した。コントロールも、IGF−1Rに特異的ではないIgG4アイソタイプコントロール抗体をビオチン化M13−C06またはビオチン化M14−G11とともに段階希釈することによって行った。プレートを洗浄し、100μL/ウェルのストレプトアビジン−HRP(ブロッキングバッファで1:4000希釈、Southern Biotech カタログ番号7100−05)とともに室温で1時間振とうした。プレートを洗浄し、100μL/ウェルのSureBlue Reserve TMB Microwell Peroxidase Substrate(KPL、カタログ番号53−00−01)をウェルに加えた。Wallac 1420−041 Multilabel Counterプレートリーダーを用い、5分ごとに吸光度650nmで測定することによって、ビオチン化M13−C06またはビオチン化M14−G11の存在を検出した。
種々の抗体が、マウスαIR3をブロックする能力を、「Zenon−Fab−HRP」標識したαIR3およびhIGF−1R−Fcを用いて決定した。αIR(IgG1)を、製造業者の記載にしたがって、Zenon(R)−Fab−HRP標識した(Invitrogen カタログ番号Z25054)。簡単に説明すると、96ウェルの透明MaxiSorpプレート(Nunc)1ウェルあたり、1×PBS中、2μg/mLのhIGF−1R−Fc 50μLを用い、室温で2時間コーティングした(RT、振とうせず)。プレートを1×PBSで洗浄し、PBS/1%BSA溶液を用いて2〜8℃で一晩ブロックした。プレートを洗浄し、Zenon標識したαIR3(40ng/mL)および阻害性を有する抗体の混合物100μLとともに、室温で1時間インキュベートした。阻害性を有する抗体を、40μg/mLから3ng/mLまで段階的に希釈した(5倍希釈)。コントロールは、IGF−1Rに特異的ではないIgG4アイソタイプコントロール抗体をZenon標識したαIR3とともに段階希釈することによって行った。プレートを洗浄し、100μL/ウェルのSureBlue Reserve TMB Microwell Peroxidase Substrate(KPL、カタログ番号53−00−01)をウェルに加えた。Wallac 1420−041 Multilabel Counterプレートリーダーを用い、5分ごとに吸光度650nmで測定することによって、Zenon標識したαIR3を検出した。
(IGF−1およびIGF−2のブロッキング)
hIGF−1R−Fcを、EZ−Link Sulfo−NHS−LC−Biotinを用い、製造業者が提供するプロトコルにしたがってビオチン化した(Pierce カタログ番号21335)。SigmaScreenのストレプトアビジンでコーティングされた96ウェルプレート(Sigma、カタログ番号M5432−5EA;Sigma−Aldrich Corp.(米国モントリオール州セントルイス))1ウェルあたり、ビオチン化ヒトIGF−1R−Fc 5μg/mLを加え、2〜8℃で一晩インキュベートした。次いで、プレートを200μL/ウェルのPBSTで4回洗浄した。PBST、1.0mg/ml BSA中、ヒトIGF−1 Hisを320nMで調製した。抗−IGF−1R抗体であるM13−C06、M14−C03、M14−G11、P1E2およびαIR3(Calbiochem、カタログ番号GR11LSP5)を320nM IGF−1 His溶液で段階的に希釈した。M13−C06およびM14−C03の場合、1.3μM〜10pM、M14−G11の場合5.2μM〜10pM、P1E2およびαIR3の場合、2.6μM〜10pMで希釈した。PBST、1.0mg/ml BSA中、ヒトIGF−2 Hisを320nMで調製した。320nM IGF−2 His溶液を用い、この抗体を段階的に希釈した(M13−C06およびM14−C03の場合、1.3μM〜5pM、M14−G11およびαIR3の場合5.2μM〜5pM、P1E2の場合、5.2μM〜20pM)。プレートに、希釈物100μL/ウェルを2ッ組で加え、プレートを室温で1時間インキュベートした。次いで、プレートを200μL/ウェルのPBSTで4回洗浄した。HRPに接合した抗−His Tag抗体(Penta−His HRP接合物、QIAGEN、カタログ番号1014992)をPBSTで1:1000に希釈し、100μL/ウェルでプレートに加え、プレートを室温で1時間インキュベートした。次いで、このプレートを200μL/ウェルのPBSTで4回洗浄した。100μL/ウェルのSureBlue Reserve TMB Microwell Peroxidase Substrate(KPL、カタログ番号53−00−01)をプレートに加え、所望の反応が観察されたら、1%リン酸を100μL/ウェルで1回加えた。各ウェルの吸光度を450nmで決定し、結果を正規化し、抗体濃度をlogでプロットした。
(エピトープマッピング変異)
STRATAGENETM部位特異的変異キットを用い、製造業者のプロトコルにしたがって、野生型hIGF−1R−Fc PV−90プラスミドを突然変異させることによって、46種類の変異エピトープマッピングライブラリを構築した。それぞれの変異(または、2箇所の変異)をPV−90ベクターに組み込み、これをDNA配列決定装置で確認した。DNA産生のために、プラスミドをDH5α(Invitrogen、カタログ番号18258−012)に形質転換し、37℃で一晩培養し、Qiagen Miniprep Kitを用いてプラスミドをminiprep処理し、Qiagen Endotoxin−Free Maxikitを用いてプラスミドをmaxiprep処理した。PolyFectトランスフェクションキット(Qiagen)を用い、それぞれの変異プラスミド200μgをHEK293 T細胞 100mLに2×10細胞/mLで一過性発現させ、可溶性タンパク質を培地に分泌させた。細胞を、DMEM(Ivrine Scientific)、10% FBS(低IgGウシ血清、20mLのプロテインAカラムを通すことによって、ウシIgGをさらに減らしたもの)に入れ、COインキュベーター中、37℃で培養した。7日後、1200rpmで遠心分離して、それぞれのIGF−1R−Fc変異体を含む上澄みを集め、0.2μmフィルターで濾過した。1.2mLのプロテインA Sepharose FFカラムを1×PBSで平衡状態にしておき、このカラムに上澄みを通すことによって、それぞれの変異体を親和性精製した。0.1M グリシン(pH3.0)を用いて、上述のカラムから変異体を溶出させ、1M Tris(pH8.5)、0.1% Tween−80で中和し、VivaSpin 6 MWCO 30,000遠心濃縮装置(Sartorius、カタログ番号VS0621)で、容積が約300μLになるまで濃縮した。
(IGF−1R変異のウェスタンブロット分析)
hIGF−1R−Fc変異体サンプルを、Xcell SureLock Mini Cell(Invitrogen カタログ番号EI0001)を用い、標準的な製造者のプロトコルにしたがって、4〜20% Tris−Glycineゲル(Invitrogen カタログ番号EC6028)で処理した。iBlot Dry Blotting System(Invitrogen カタログ番号IB1001)およびTransfer Stacks(Invitrogen カタログ番号IB3010−01または3010−02)を用い、標準的な製造業者のプロトコルにしたがって、サンプルをニトロセルロースに移した。4℃で、PBST25mlおよび脱脂粉乳5mg/ml中、膜を一晩ブロックした。ブロックした後、室温で、PBST 25mlで膜を5分間、1回洗浄した。PBST 10ml中、濃度1:100で一次抗−IGF−1Rβ抗体(Santa Cruz Biotechnology カタログ番号sc−9038)とともに膜を室温で1時間インキュベートした。次いで、PBST 25mlで膜を5分間、3回洗浄した。検出のために、PBST 10ml中、濃度1:1000で、膜をHRP接合型ヤギ抗−ウサギIgG−Fc二次抗体(US Biological カタログ番号I1904−40J)とともに室温で1時間インキュベートした。室温で、PBST 25mlで膜を5分間、3回洗浄した後、PBST 25mlで20分間洗浄した。Amersham ECL Western Blotting Analysis System(GE Healthcare カタログ番号RPN2108)を用い、標準的な製造業者のプロトコルにしたがって、タンパク質のバンドを検出した。
(IGF−1R−Fc変異ライブラリの表面プラズモン分析)
表面プラズモン共鳴(SPR)実験を、25℃に設定したBiacore 3000を用いて行った。mIGF−1R−FcおよびhIGF−1R−Fcは、M13−C06、M14−C03およびM14−G11を固定した研究グレードのCM5センサーチップ表面に対し、高い見かけ親和性で結合する。標準的な製造業者のプロトコルを用い、それぞれの抗体(10mM アセテート(pH4.0)で100μg/mL)を、EDC/NHSで活性化したセンサーチップ表面に注入することによって、抗体センサーチップ表面を調製した。mIGF−1R−Fcが、抗体表面に結合する能力は、タンパク質の見かけ結合活性が高い結果であった。hIGF−1R−Fcタンパク質およびmIGF−1R−Fcタンパク質は、2個の別個のホモダイマー領域(IGF−1RおよびIgG1−Fc)が組み込まれているため、両方ともオリゴマー化する。hIGF−1R−Fcに対する抗体の高い実際の結合親和性と、mIGF−1R−Fcに対する抗体の低い結合親和性を区別するために、M13−C06およびM14−G11のセンサーチップ表面で受容体−Fc融合物を捕捉した後、抗体(αIR3およびP1E2)または抗体Fab(M13−C06、M14−C03およびM14−G11)を注入して加えた。受容体−Fc構築物を親和性精製し、濃縮したものを60μL、流速1μL/分でセンサーチップ表面に注入することによって、抗体表面で捕捉した。その後、受容体−Fc結合工程が終了したら、流速を5μL/分に上げた。各受容体−Fc構築物を結合させた後、M13−C06 Fab抗体またはαIR3抗体を10nM、3nM、または1nMで含む溶液、またはM14−C03 Fab、M14−G11 FabまたはP1E2抗体を30nM、10nMまたは3nMで含む溶液を注入した(50μL)。抗体の注入が完了してから7分間、解離を測定した。最後に、流速を30μL/分に上げ、チップ表面に0.1Mグリシン(pH2)を10μL、2回注入することによってチップ表面を再生した。
結果:抗−IGF−1R抗体がIGF−1およびIGF−2をブロックする性能。5種類の抗体(M13−C06、M14−C03、M14−G11、P1E2およびαIR3)が、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを阻害する能力について、ELISA系競合アッセイで試験した。M13−C06およびM14−C03は、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを両方ともブロックした(図33および34)。飽和濃度のM13−C06またはM14−C03が存在する条件下でさえ、このアッセイにおいて、リガンドの濃度を上げることによって、IGF−1またはIGF−2は、部分的に結合した。さらに、M13−C06およびM14−C03の阻害曲線の中間点(IC50)は、このアッセイにおけるIGF−1またはIGF−2の濃度には依存しなかった。両方の結果から、リガンドのブロッキングはアロステリック効果による機構であることが示唆される。飽和濃度のM13−C06またはM14−C03が存在する状態、および存在しない状態で、ヒトIGF−1 Hisを滴定すると、hIGF−1R−Fcに対するリガンドの見かけ親和性が失われていることが示された。このデータから、M13−C06抗体が存在すると、hIGF−1R−Fcに対するヒトIGF−1 Hisの親和性がほぼ1/50倍に低下することが示唆される(図35)。P1E2およびαIR3は、IGF−1をアロステリック効果によってブロックするが、IGF−2がIGF−1Rに結合するのにはほとんど影響を与えない(図33および34)。αIR3に関するこれらの結果は、公開されている結果と一致している(Jacobs 1986)。M14−G11は、競合的な様式で、IGF−1およびIGF−2の両方をブロックすると考えられる(図33および34)。M14−G11のIC50は、アッセイで使用するIGF−1の濃度に依存する。飽和濃度のM14−G11は、両リガンドを100%ブロックするが、M14−G11の濃度がIC50より高くなると、アロステリックなブロッカーになる。
(抗−IGF−1R抗体の交差ブロック性)
IGF−1R ELISA結合アッセイにおいて、抗体が、別の抗体を交差的にブロックする能力について、全ての抗体を試験した(表19)。M13−C06およびM14−C03は、このアッセイで互いに交差的にブロックしたが、このアッセイでP1E2、αIR3またはM14−G11に対しては交差的にブロックしなかった。P1E2およびαIR3は、両方とも、このアッセイで、標識したαIR3およびM14−G11を競合によって交差的にブロックすることができた。M14−G11は、αIR3に対して中程度の交差ブロック活性を示し、このことは、M14−G11のエピトープが重複している可能性があるが、αIR3およびP1E2のエピトープと同じではないことを示唆している。
(予備的なエピトープマッピング−エピトープの位置を決定)
19種類の変異体を予備的に構築し、阻害性を有する抗−IGF−1R抗体のエピトープの位置を決定した。M13−C06、M14−C03およびM14−G11が、マウスIGF−1Rに対してほとんど活性を示さないという結果から、本願発明者らは、阻害性を有する抗−IGF−1R抗体のエピトープの位置を決定可能なヒトIGF−1Rの限定的な変異のセットを特定した(例えば、実施例27を参照)。マウスIGF−1RとヒトIGF−1Rとは、一次配列の同一性が95%である。細胞外領域において、マウスIGF−1RとヒトIGF−1Rとで異なる残基は33種類である。これらの残基のうち、INSR細胞外領域内にある相同性の位置が、最近のINSR結晶構造に基づいて溶媒にさらされる位置であるため、20残基を変異標的とした(pdbコードは2DTG、McKern 2006)。接近可能な表面の面積を、プローブ半径1.4Åを用い、StrucTools(http://molbio.info.nih.gov/structbio/basic.html)で算出した。変異箇所が、一次配列でお互いにくっついている4つの変異対を特定した。これらの場合、それぞれの対は、1個の構築物の中で2箇所が変異していた。したがって、20残基の位置は、16種類の変異構築物が得られた。IGF−1/IGF−2の結合にとって重要であることが示されている、FnIII−2ドメインの構造化されていないループ領域に存在する4個の残基を選択して突然変異を生成させた(Whittaker 2001; Sorensen 2004)。これらの位置のうち2つは、一次配列で近い位置にあり、1個の変異構築物内で組み合われ得る。19種類の予備的な変異体(SD001〜SD019)の最終的なリストを表20に示す。表20に示した残基の付番は、30残基のIGF−1Rシグナルペプチドが開裂したものであることを前提としている。100 mLのHEK293細胞で、1週間一過性トラスフェクトすることによって、それぞれの構築物を、構築し、プロテインAクロマトグラフィーで精製した。変異IGF−1R構築物の精製物を濃縮し、ウェスタンブロット分析によって、発現/折りたたみについてアッセイした。すべての変異構築物について、発現量は10〜30μgであった。
それぞれの変異IGF−1R−Fc機能構築物との相互作用について、表面プラズモン分解(Biacore)を用い、M13−C06、M14−C03、M14−G11、P1E2およびαIR3をアッセイした。このアッセイの変数としての、IGF−1R−Fc融合構築物の濃度の不確かさを除去するために、それぞれの変異構築物を、M13−C03、M14−C03およびM14−G11を約10,000RUで固定した研究グレードのCM5センサーチップで捕捉した。抗体が、捕捉した変異IGF−1R構築物に結合するのを視覚的に見やすくするために、本願発明者らは、酵素によって誘導したM13−C06、M14−C03およびM14−G11の抗原結合フラグメント(Fabs)を使用した。
上述の予備的な19種類の変異構築物の中で、SD015(E464H)のみが、M13−C06 FabおよびM14−C03 Fabが、IGF−1Rに結合する能力に影響を与えた。残基464がヒスチジンに変異すると、両方のFabとの結合反応が完全に抑えられる。他の変異IGF−1R構築物は、すべて、匹敵する平衡解離定数であった(M13−C06 FabおよびM14−C03 Fabの場合、それぞれ、K=1nMおよび5nM)。これらの実験では、M13−C06抗体およびM14−C03抗体のエピトープを、FnIII−1ドメイン表面に局在化する。上述の2種類の抗体のV CDR領域は、きわめてよく似ており(38残基のうち、26残基が同一である)、VドメインのCDR領域は無関係であり、抗原認識能力がVに強く偏っていると示唆する。驚くべきことではないが、上述の2種の抗体は、互いに効率よく交差的にブロックする。Soosらは、IR/IGF−1Rキメラを用いて、2番目のロイシンに富む繰り返しドメイン(L2)および1番目のIII型フィブロネクチンドメイン(FnIII−1)内にある1つ以上のエピトープが受容体の阻害可能につながることを示している(Soos 1992)。この範囲は、残基333〜609の合計276残基に広がっている。最初に、本願発明者らは、この阻害性を有するエピトープが、FnIII−1ドメイン内にある1個の残基E464にあることを発見した。
19種類の変異体のうち、SD008(S257F)およびSD012(E303G)の変異は、それぞれ、システインに富む繰り返し(CRR)ドメインおよびL2ドメインにあり、M14−G11 Fabが、ヒトIGF−1Rを認識する能力を弱めた(表20)。両方の場合で、変異によって、K測定値に基づく親和性が、ほぼ1/3倍に低下した。他の変異IGF−1R構築物は、SD015も含めてすべて、M13−C06およびM14−C03に対して反応性を示さず、野生型の親和性を有するM14−G11 Fab(K 約4〜6nM)に結合した。
αIR3およびP1E2も、予備的な変異ライブラリに対してスクリーニングした。これらの両抗体は、野生型ヒトIGF−1R−Fcと比較して、SD012に対する親和性が同様に低下した。しかし、SD008への結合力の低下は、P1E2のみであった(表20)。
(詳細なエピトープマッピング:M13−C06抗体およびM14−C03抗体のエピトープの残基特異的な定義)
M13−C06およびM14−C03のエピトープが、IGF−1RのFnIII−1ドメインに局在化しているという予備的なIGF−1R変異ライブラリの結果に基づいて、IGF−1Rの元々の変異部分であり、この部分によって抗体の結合力が失われるE464Hの周囲にある表面を調べるように、第2の変異体群を設計した。三次元でE464と近いという観点で、全部で21の変異残基を選択した(残基464での元々のヒスチジン変異以外の異なる変異を含む)。インスリン受容体の三次元構造を用い、464の周囲にある残基の近さを概算した。一次配列で隣接している変異について、7対の残基を特定した。これらの残基対の変異は、同時に行われ、二箇所に変異がある物質を提供する。したがって、この第2の変異体群は、表20にSD101〜SD114で列挙された14種類の構築物からなった。
この14種類の変異構築物の発現、精製および品質制御は、予備的な第1の変異体群(SD001〜SD019)の場合と同様に行った。14種類の構築物は、ウェスタンブロットによれば、十分に発現し、折りたたみ構造であった(SD114を除く)。SD114は、発現量が非常に少なく、M13−C06、M14−C03またはM14−G11を用いたBiacore実験でも反応しなかった。この変異体は、完全に異なるエピトープを認識している。したがって、変異構築物のデータからは除外した。他の13種類の構築物は、M13−C06およびM14−C03のエピトープについて、位置を残基特異的に特定することができた。残基特定結果を表20に列挙している。まとめると、M13−C06およびM14−C03のエピトープは、ほぼ同じであり、FnIII−1ドメインに完全に含まれている。最も重要な(おそらく中心となる)残基は、461および462であった。残基461および462に変異を含むSD103は、M13−C06 FabおよびM14−C03 Fabに対し、全く反応せず、M13−C06表面およびM14−C03表面に対し、全く反応しない。M14−G11表面に対するSD103の結合は、任意の他のFnIII−2変異構築物と異なっておらず、この結合性が完全に失われることは、エピトープ特異性によるものであることを示す。IGF−1Rに対する抗体の親和性を完全になくすか、または大きく減らす(親和性において、1/100倍よりも大きい低下)他の変異は、IGF−1Rの残基459、460、464、480、482、483、570および571にあることが分かっている。野生型ヒトIGF−1Rに対し、抗体の親和性を少しだけ低下させる(2.5≧K≧10nM)変異は、残基466、467、564、565にあることが分かっている。これらの残基の位置を、相同性IR構造の表面とマッピングした(図36、McKernら、2006)。M13−C06およびM14−C03に対する変異IGF−1Rの結合は、たった2点だけが異なっていた。残基533での変異は、M14−C03の結合に大きく影響を与えるが、M13−C06の結合にも少しだけ影響を与える。残基568での変異は、M14−C03の結合を少し弱めるが、M13−C06の結合には影響を与えなかった。
エピトープの位置および表面積の大きさに基づくと、M13−C06およびM14−C03が、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害することは驚くにあたらない。このエピトープは、既知のリガンド結合表面とは反対の受容体面にある(Whittaker 2001、Sorensen 2004)。公開されている研究結果から、残基440〜586を認識する抗体は、IGF−1の結合に対し、阻害効果とアゴニスト効果の両方を有することが示されている(Soos 1992、Keynanfar 2007)。IGF−1Rの内部で、アミノ酸残基440〜586は、L2およびFnIII−1のすべてをあらわし、抗−IGF−1R抗体に接近可能な、オーバーラッピング面ではないと思われる箇所が多く存在する。本願発明者らの研究は、本願発明者らが知る限り、阻害性を有するエピトープを、残基に特異的な分解能で、受容体上の特定の領域に局在化する最初の研究である。インスリン受容体(IR)の最近の構造は、インスリンがインスリン受容体に結合するのを阻害することが知られている抗−INSR抗体とともに結晶化させたものであった(McKern 2006)。IGF−1RのHis464と相同性の残基(IRのK474)は、この抗体がIRと結合する表面の一部分である。M13−C06が、IGF−1がIGF−1Rに結合するのを、アンタゴニストである抗−INSR抗体が阻害する機構と同様の阻害機構を有する可能性がある。Biacoreの結果(例えば、実施例27を参照)に基づき、M13−C06は、結合速度を下げることによって、IGF−1を阻害すると考えられる(おそらくIGF−2も)。この抗体は、IGF−1およびIGF−2が、受容体結合部位に近づくことを困難にする構造で、受容体の細胞外領域を捕捉すると考えられる。
(詳細なエピトープマッピング−M14−G11、P1E2およびαIR3抗体エピトープの残基特異的な定義)
M14−G11、P1E2およびαIR3のエピトープが、IGF−1RのCRRドメインおよびL2ドメインに局在化しているという予備的なIGF−1R変異ライブラリの結果に基づいて、IGF−1Rの元々の変異部分であり、この部分によって抗体の結合力が失われるS257FおよびE303Gの周囲にある表面を調べるように、第3の変異体群を設計した。三次元でS257FおよびE303Gと近いという観点で、全部で21の変異残基を選択した(残基257での元々のフェニルアラニン変異以外の異なる変異を含む)。インスリン受容体の三次元構造を用い、S257およびE303の周囲にある残基の近さを概算した。一次配列で隣接している変異について、2対の残基を特定した。これらの残基対の変異は、同時に行われ、二箇所に変異がある物質を提供する。したがって、この第2の変異体群は、表20にSD201〜SD213で列挙された13種類の構築物からなる。
この13種類の変異構築物の発現、精製および品質制御は、予備的な第1の変異体群(SD001〜SD019)の場合と同様に行った。これらの構築物は、ウェスタンブロットによれば、すべて十分に発現し、折りたたみ構造であった(SD213を除く)。SD213のデータは、受容体の折りたたみ状態の周囲が不明確なので、除外した。他の12種類の構築物は、M14−G11、P1E2およびαIR3のエピトープについて、位置を残基特異的に特定することができる。残基特定結果を表20に列挙している。M14−G11、P1E2およびαIR3のエピトープは、異なっている。驚くべきことではないが、M14−G11は、IGF−1およびIGF−2を両方とも競合的に阻害する薬剤であることが示されたが、P1E2およびαIR3は、IGF−1の結合のみをアロステリック効果によって阻害することが示された。M14−G11のエピトープは、リガンド結合に影響を与えることが知られている残基と直接接している表面の、CRR領域の中心部に近い位置にある(Whittaker 2001、Sorensen 2004)。M14−G11の結合力が失われる状況は、位置248および250で見られた。残基254での変異は、受容体に対する抗体の親和性の低下率が中程度であった(野生型IGF−1RのKに対して10倍≧K≧100倍)。CRRの大部分にある多くの他の変異(残基257、259、260、263、265および303を含む)は、受容体に対するM14−G11の親和性を少しだけ低下させた(野生型IGF−1RのKに対して2.5倍≧K≧10倍)。これらの残基の位置を、IGF−1Rの最初の3つの細胞外領域の構造とマッピングした(図37)。(Garrettら、「Crystal structure of the first three domains of the type−1 insulin−like growth factor receptor」Nature,(1998)7月23日;394(6691):395−9)。
P1E2およびαIR3のエピトープは、互いによく似ており、小さな部分が少しだけ異なっている。これらのエピトープは、主に、CRRドメインのM14−G11のエピトープと重なる残基にあるが、IGF−1/IGF−2結合ポケットからわずかに離れて回転した位置に、受容体表面が存在している。さらに、CRRドメインのC末端の残基と、L2ドメインにある残基(M14−G11の結合に影響を与える部分とは離れている)は、αIR3の親和性のみを少しだけ低下させることが分かった(表20)。IGF−1Rに対するP1E2の結合は、残基254および265の変異によって失われ、低下率は中程度であり(野生型IGF−1RのKに対して10倍≧K≧100倍)、残基248および303の変異によって、少しだけ低下する(野生型IGF−1RのKに対して2.5倍≧K≧10倍)。IGF−1Rに対するαIR3の結合は、残基248および265の変異によって失われ、残基254の変異によって、低下率は中程度であり(野生型IGF−1RのKに対して10倍≧K≧100倍)、残基263、301、303、308、327および379の変異によって、少しだけ低下する(野生型IGF−1RのKに対して2.5倍≧K≧10倍)。IGF−1Rに対するP1E2およびαIR3の結合に影響を与える残基の位置(2個の抗体に対する影響の平均)を、IGF−1Rの最初の3つの細胞外領域の構造とマッピングした(図38)(Garrettら、「Crystal structure of the first three domains of the type−1 insulin−like growth factor receptor」Nature,(1998)7月23日;394(6691):395−9)。αIR3およびP1E2は、同じアロステリック効果を有していると考えられ、文献に最近記載された2個の抗体の結合特性をIGF−1のみがブロックすると考えられる(Keyhanfar 2007)。残基241、242、251および266が、これらの抗体が受容体に結合する能力に影響を与えることが示された。本願発明者らのデータは、この文献と一致しており、残基257および265も重要であることが示唆された。
M14−G11エピトープ(IGF−1およびIGF−2を競合的にブロックする)とP1E2/αIR3エピトープとの主な違いは、IGF−1R結合部位に隣接した領域であるということである。残基248、250および254を同時に認識する能力は、M14−G11が、IGF−1およびIGF−2の結合を両方とも競合的にブロックすることを規定する因子であると思われる。P1E2およびαIR3双方は、D250Sの変異には全く影響を与えず、M14−G11がこの受容体に結合する力を完全に失わせる。IGF−1Rに対するM14−G11の結合は、IGF−1結合部位に近いCRRドメインの内側にある変異によって弱められ(残基259および260、図37および38)、この抗体が、リガンドが受容体に結合するのをどのようにして立体的にブロックし、競合的にブロックするのかを説明している。これらの位置での変異は、P1E2またはαIR3の結合には全く影響を与えなかった。P1E2およびαIR3の親和性は、IGF−1が結合する溝部分のわずかに外側の表面にある変異によって弱められる(図37および38)。したがって、M14−G11によって特異的に認識され、リガンドの結合を競合的にブロックすると考えられる残基は、D250、E259およびS260である。
αIR3およびM14−G11がIGF−1Rに結合するのを弱める残基の変異は、CRR領域の中心部からL2ドメインにのびている。これらの残基が、平均抗体エピトープ領域を記載する公開済の結果に基づいて、抗体と同時に直接的に結合するということは考えにくい(Davies 1996)。最近のデータから、繰り返しタンパク質の安定性および折りたたみは、ほとんどの球状ドメインで異なっていることが示されている(Kajander 2005)。繰り返しドメインは、単離されたαらせんのらせん−コイル変換と同様に、共同的ではない折りたたみ/ほどけ反応を受ける構造を伸ばす傾向がある。単純に考えると、球状ドメインは、一般的に、共同して折りたたまれ、1個のもともと折りたたまれていた状態または変性状態のいずれかで存在する。球状ドメインの構造は、変異によって、ドメイン全体がほどけてしまわないかぎり、1個の変異によって部分的に破壊されない。対照的に、折りたたまれた繰り返しドメインは、変異があると、折りたたまれていない元々の状態に徐々に戻る。このように、抗体の結合に影響を与えるIGF−1RのCRRドメインまたはL2ドメインの表面に沿った変異は、このドメインの最終的な構造(または順序)を変えることによってこのような現象を引き起こし得る。この機構は、部分的なCRRドメインまたはL2ドメインの構造を抗体が安定化すると、CRRドメインとリガンドとの力学的な結合反応が影響を受けることがあることを説明している。この現象は、リガンドの結合を抗体が立体的にブロックする(M14−G11)のでない限り、アロステリックな様式で起こると予想される(P1E2およびαIR3で観察した場合)。
(表19)抗体の交差ブロック実験の結果のまとめ
Figure 2010537985
+++++ = 自身に対して抗体結合が競合する(90〜100%)
++++ = 競合率70〜90%
+++ = 競合率50〜70%
++ = 競合率30〜50%
+ = 競合率10〜30%
+/− = 競合率0〜10%
N/A = 結果は得られていない
(表20)IGF−1R変異体の全リスト、およびこの変異体が抗体の結合に与える影響
Figure 2010537985
Figure 2010537985
Figure 2010537985
効果なし(NE):測定したKが、WT hIGF−1R−Fcの2.5倍以内である;弱い(W):測定したKが、WTよりも2.5〜10倍大きい;中程度(M):測定したKが、WTよりも10〜100倍大きい;強い(S):抗体に対する結合が、変異によって失われた;nd:判定していない。
*「折りたたみに影響を受けた」は、おそらく、受容体の「折りたたみ」が「影響を受けた」ために、変異受容体の発現が弱められ、タンパク質が、異常な様式で挙動することを暗示している。
(実施例33 リガンドを用いた、別個のIGF−1Rエピトープの組み合わせ標的化−抗体をブロックすると、腫瘍細胞の成長阻害率が高まる)
目的:細胞を用いた腫瘍成長アッセイにおいて、重複しないエピトープに結合する、阻害性を有する抗−IGF−1R抗体を組み合わせた場合に、機能に与える影響を観察すること。
背景:本明細書で記載した生化学試験により、重複しないエピトープに結合する阻害性の抗−IGF−1R抗体を組み合わせると、IGF−1リガンドおよびIGF−2リガンドが受容体に結合するのを相乗効果によって大きくブロックすることが示される。このような組み合わせによって、優れた効率で(すなわち、抗体濃度が低くても)リガンドを完全にブロックし得る。
材料および方法:細胞成長阻害アッセイ
抗体が、IGF−1およびIGF−2による腫瘍細胞の成長をブロックする能力を、細胞生存アッセイを用いて試験した。BxPC3(ヒト膵腺癌)およびH322M(ヒト非小細胞肺腫瘍)(ATCC)の腫瘍株をATCCから購入した。細胞株を、RPMI−1640(ATCC)および10%ウシ胎児血清(Irvine Scientific Inc.(Santa Ana,CA,USA))を含む完全成長培地で成長させた。トリプシン−EDTA溶液(Sigma−Aldrich Corp.(米国モントリオール州セントルイス))を用い、培養容器に付着した細胞をはがした。リン酸緩衝化塩水(pH7.2)を、MediaTech Inc.(Herndon,VA,USA)から得た。96ウェルの底が透明なプレートを発光アッセイ用にWallac Incから購入した。細胞が80%の単一層になるまで成長させ、トリプシン処理し、洗浄し、再び懸濁さえ、BxPC3細胞およびH322M細胞の場合、8x10細胞/ウェルを、0.5%成長培地200μlを入れた96ウェルプレートに播種した。24時間後、培地を無血清培地(SFM)50μlまたは100μlと交換し、段階的に希釈した4倍濃度の抗体50μlを加えた(図39〜41に示す4倍濃度)。37℃でさらに30分間インキュベートした後、4倍濃度のIGF−1またはIGF−2 50μlを加えた。すべての処理を3ッ組で行った。細胞をさらに72時間インキュベートした後、溶解し、CELL TITER−GLOTM Luminescent Cell Viability Assay((Promega Corporation,2800 Woods Hollow Rd.,Madison,WI 53711 USA)を用い、存在するATPの量を決定した。。試薬とSFMとの1:1混合物を200μl/ウェルで加えた。Wallac(マサチューセッツ州ボストン)プレートリーダーで発光を検出し、相対発光単位(Relative Luminescence Units)(RLU)で定量化した。阻害率は、[1−(Ab−SFM RLU)/(IGF−SFM RLU)] × 100%で算出した。アイソタイプの一致した抗体IDEC−151(ヒトG4.P抗体)を、ネガティブコントロールとして使用した(図39〜41の「ctr」または「ctrl」)。
結果:代謝活性測定で得た細胞ATPを相対的に比較することによって、M13.C06.G4.P.agly(C06)およびM14.G11.G4.P.agly(G11)の抗−IGF1−R抗体が、インビトロで細胞の成長を阻害する能力を間接的に測定した。C06およびG11は双方とも、無血清条件下、用量に依存する様式で、IGF−1およびIGF−2によって刺激されるBxPC3膵臓腫瘍細胞株の成長を阻害した(図39)。重要なことに、等モル量のC06抗体およびG11抗体を組み合わせたものと細胞とが接触すると、どちらかの抗体のみが存在している場合と比較して、10nMおよび1nMの濃度で、大幅に改善した成長の阻害がみられた(図39)。C06およびG11の組み合わせを、種々の濃度の抗体(1uM〜0.15nM)で試験する実験によって、上述の結果をさらに確認した。図40は、等モル量のC06抗体およびG11抗体を500nM〜5nMの濃度で組み合わせると、いずれかの抗体のみで、対応する抗体濃度を合わせた状態と比較して、大幅に改善した成長の阻害がみられた。
膵臓癌細胞株(BxPC3)を用いて観察した阻害を、他の腫瘍細胞にも適用できるかどうかを示すために、非小細胞肺癌に由来するH322M細胞株で、C06およびG11の組み合わせを評価した。図41は、10%胎児ウシ血清存在下、標準的な細胞培養条件で成長したH322M細胞で観察した効果を示す例である。C06/G11の抗体組み合わせによって、いずれかの抗体のみの場合と比較して、大幅に改善した細胞成長の阻害がみられた。
(実施例34 抗−(ヒト)IGF−1R抗体が、IGF−1リガンドおよび/またはIGF−2リガンドの結合を、アロステリック効果によって阻害することと、競合的に阻害することとをさらに識別する)
背景:hIGF−1R−Fcを用いた抗体Fabファージパンニング(実施例1参照)、およびhIGF−1R−Fcを用いたマウス免疫法(実施例17参照)によって、種々のリガンド結合阻害性を有する種々の抗体が得られた。本実施例では、阻害性を有する抗−IGF−1R抗体(元々は、実施例32に記載されるもの)のリガンド結合性をさらに識別し、異なるサブグループに分けた。例えば、抗体P1E2、P1A2およびαIR3が、IGF−1がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害し、抗体P3F9が、IGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害し、抗体M13−C06、M14−C03および20C8が、IGF−1およびIGF−2の両方がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害することを決定した。さらに、抗体M14−G11は、GF−1およびIGF−2の両方がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する。
(表21)以下に示すように現時点では決定されている、IGF−1R抗体のリガンド結合阻害性
Figure 2010537985
方法:実施例32に記載したように、抗体を構築し、精製した(但し、αIR3およびP3F9を除く)。実施例32に記載したように、IGF−1をブロックすることが知られているコントロールαIR3 MAb(Jacobsら、1986)を商業的に購入した。M13−C06、M14−C03およびM14−G11の作成は、実施例1に記載している。P1E2、P1A2、20C8の作成は、実施例17〜19に記載している。P3F9抗体は、P1A2抗体、P1E2抗体および20C8抗体について記載したような、標準的なハイブリドーマ技術を用い、hIGF−1R−Fcで同じマウスを免疫化したものに由来するものであった。
リガンドのブロック性。実施例32に記載の、IGF−1およびIGF−2をブロックするELISAを用い、IGF−1およびIGF−2に対する抗体の能力を決定した。このアッセイ中のIGF−1およびIGF−2の濃度は、それぞれ320nMおよび640nMであった。
結果:IGF−1およびIGF−2をブロックするELISAを用い、上述の8種類の抗体(すなわち、P1E2、P1A2、αIR3、P3F9、M13−C06、M14−C03および20C8、およびM14−G11)をアッセイした。このアッセイ中のIGF−1およびIGF−2の濃度は、それぞれ320nMおよび640nMであり(すなわち、リガンドが生物学的に活性であると予想される生理学的濃度よりも十分に高い濃度であり)、アロステリック効果によるリガンドのブロックと、競合によるリガンドのブロックを区別した。アロステリック効果によるリガンドのブロックは、受容体に対するリガンドの親和性を単純に変えると予想される。高いリガンド濃度(すなわち、IGF−1 320nMおよびIGF−2 640nM)は、IGF−1Rの天然の親和性(KD)の約10〜20倍である。この条件下で、アロステリックな阻害剤は、IGF−1またはIGF−2が受容体に結合するのを完全には失わせず、阻害性を有する抗体の濃度が飽和状態に達しても、阻害は不完全であった。競合による抗体は、抗体の濃度が飽和状態において、IGF−1またはIGF−2の結合を完全に阻害しなければならない。さらに、競合による阻害剤を特定する第2の手段は、抗体のIC50値による方法であり、このアッセイでは、阻害は、IGF−1またはIGF−2の濃度に依存するはずである(抗体は、溶液中に存在する所定量のリガンドと直接競合し、IGF−1Rに対する結合と競合しなければならないからである)。
アッセイの結果は、この抗体は、4種類の別個なリガンド結合阻害群にわけルことができることを示す(表22、図42)。P1E2、P1A2およびαIR3(Jacobsら、1986)は、IGF−1のみをアロステリック効果によって阻害することが示された。P3F9は、IGF−2のみをアロステリック効果によって特異的に阻害する唯一の抗体であった。M13−C06、M14−C03および20C8は、IGF−1およびIGF−2の両方をアロステリック効果によって阻害することが示された。飽和濃度の抗体が存在する状態で、どのアロステリックな阻害剤も、100%ブロックすることはできなかった(表22、図42AおよびB)。M14−G11は、IGF−1およびIGF−2を競合的に阻害することが示された。M14−G11は、IC50値が、IGF−1またはIGF−2の濃度に影響を受けなかった(図42D)M13−C06のようなアロステリックな阻害剤とは異なり、IGF−1およびIGF−2を競合的に阻害する(図42AおよびB)だけではなく、IC50値は、アッセイのリガンド濃度にきわめて大きく依存した(図42C)。
(表22)選択した抗−IGF−1R抗体(およびαIR3)の、IGF−1およびIGF−2のブロック特性
Figure 2010537985
図42は、抗−IGF−1R抗体の、IGF−1リガンドおよびIGF−2リガンドをアロステリックに阻害する性質または競合によって阻害する性質の区別を示す。4種類の阻害群(i)アロステリックなIGF−1のみの阻害剤;(ii)アロステリックなIGF−2のみの阻害剤;(iii)アロステリックなIGF−1およびIGF−2の阻害剤;および(iv)競合的なIGF−1およびIGF−2の阻害剤をあらわす抗体による、(A)IGF−1の結合阻害および(B)IGF−2の結合阻害。(C)は、代表的なアロステリックなIGF−1R阻害剤M13−C06の活性が、IGF−1濃度に依存することを示す。(D)は、代表的な競合的な阻害剤M14−G11を示す。
(実施例35 抗−(ヒト)IGF−1R抗体のさらなるエピトープマッピング)
背景:上述の実施例は、46種類の異なる、変異が1箇所または2箇所のヒトIGF−1R構築物に対し、抗体M13−C06、M14−C03、M14−G11、αIR3およびP1E2の結合特性を分析することによって得られたデータを示す。本実施例は、選択したCRR/L2 IGF−1R変異体に対し、抗体P1A2、P3F9および20C8の結合特性を分析することによって得られた、さらなるデータを示す。これらのデータは、上述の抗体の、M14−G11に対する交差ブロック活性を示す。エピトープ残基は、CRR/L2領域にある。
前の実施例34において、P1A2が、P1E2およびαIR3の活性と同様に、IGF−1の結合のみを阻害する(アロステリックに)ことを示した。さらに、P3F9が、IGF−2を阻害し(アロステリックに)、この点で、固有であることを示した。同様に、20C8が、M13−C06およびM14−C03の活性と同様に、IGF−1およびIGF−2を両方とも阻害する(アロステリックに)ことを示した。しかし、20C8は、M14−G11が結合するエピトープと密接に重複するエピトープに特異的に結合することによって、IGF−1およびIGF−2の結合を阻害し、M13−C06またはM14−C03のエピトープ(FnIII−1ドメインに結合する)には結合しない。
さらなる抗体エピトープおよびリガンド結合阻害データを得るために、5種類のさらなるhIGF−1R−Fc変異構築物に対し、M14−G11、P1E2、αIR3、P1A2、P3F9および20C8の抗体結合活性をスクリーニングした。特に、これらの5種類のさらなるIGF−1R変異構築物によって、これらの抗体が結合するIGF−1RのCRR/L2領域のエピトープの評価をさらに向上させた。したがって、これらの5種類のさらなる変異構築物は、IGF−1の受容体結合のみを阻害する抗体、IGF−2の受容体結合のみを阻害する抗体、またはIGF−1およびIGF−2の受容体結合を阻害する抗体を、抗体のリガンド阻害活性によって区別することをさらに支援する。
方法:ヒトIGF−1RのCRRドメインにある、さらなる5つの変異の構築。ヒトIGF−1R−Fc構築物内にある、IGF−1R残基229(YをLに)、249(RをFに)、251(FをLに)、255(IをAに)、および290(YをLに)を、中性(すなわち、アミノ酸の種類は顕著には変わらない)に基づいて変異させるか、またはINSR内に存在するアミノ酸に変更することによって変異させた。実施例27に記載したように、さらなる5つの変異体を構築し、発現させ、精製した。
結果:さらなる5つの変異IGF−1Rタンパク質を、M14−G11に対してスクリーニングし、M14−G11の結合を交差的に阻害する異なる型の抗体(すなわち、IGF−1を阻害する抗体、IGF−2を阻害する抗体、またはIGF−1およびIGF−2を阻害する抗体)に対してスクリーニングした。さらに、実施例27に記載したいくつかの変異体に対し、P1A2抗体、P3F9抗体および20C8抗体もスクリーニングした(これにより、M14−G11、P1E2およびαIR3が特異的に結合するエピトープに関するさらなるデータが得られる)。スクリーニングの結果を表23に示している。図23において、(抗−IGF−1R抗体による結合をスクリーニングするために)作成したIGF−1R変異の位置を、IGF−1RのL1/CRR/L2領域の結晶構造表面に対し、マッピングした(Garrettら、1998)。図44では、抗体の結合に影響を与える変異の位置を黒色で示し、抗体の結合に影響を与えない変異の位置を白色で示している。さらに、IGF−1R内の変異によって抗体の結合にどのような影響があるのかに関する、さらなる情報については表23を参照。(注:図44では、各変異の位置の特定は、最初の図のみに示している(αIR3を用いて境界を定めている))。
IGF−1のみの阻害剤、IGF−2のみの阻害剤、およびIGF−1およびIGF−2の阻害剤で、エピトープに明確な違いがある。IGF−1のみを阻害する抗体のエピトープは、CRR領域とL1領域の両方の表面に広がっている(図43および44)。残基251での変異は、IGF−1の結合にとって重要であることが知られており(Whittakerら、2001)、IGF−1のみの阻害剤の結合親和性を少しだけ低下させる。IGF−2の結合阻害剤であるP3F9は、リガンド結合ポケットにある変異(残基251、259および260を含む)によって影響を受けなかった。P3F9抗体は、CRR領域の外側表面にあるIGF−1R表面に結合すると考えられる。IGF−1のみの阻害剤またはIGF−2のみの阻害剤とは異なり、IGF−1およびIGF−2の阻害剤である20C8およびM14−G11は、リガンド結合ポケットに面しているCRR領域の内側にある残基259および260に変異を含有するIGF−1R構築物への結合を低下させた。IGF−1およびIGF−2の阻害剤は、1種類のリガンドのみの阻害剤と比較して、残基251で変異が起こると、結合をきわめて強力に弱めた。残基251は、リガンドの結合に直接関連する(Whittakerら、2001;Sorensonら、2004)。これらのデータから、2種類のリガンドの阻害剤である20C8およびM14−G11は、1種類のリガンドのみの阻害剤よりも、リガンド結合ポケット内部に深く埋め込まれた領域に結合していることを示す。M14−G11は、20C8よりも、リガンド結合ポケットに近い位置またはリガンド結合ポケット内部の位置にある変異によって顕著に影響を受けた。
(表23)IGF−1R変異体、およびこれらの変異体が、抗体の結合に与える影響
Figure 2010537985
Figure 2010537985
効果なし(NE):測定したKが、WT hIGF−1R−Fcの2.5倍以内である;弱い(W):測定したKが、WTよりも2.5〜10倍大きい;中程度(M):測定したKが、WTよりも10〜100倍大きい;強い(S):抗体に対する結合が、変異によって失われた;nd:判定していない。「DNE」は、変異体がタンパク質折りたたみに耐えられなくなり、発現しないか、またはほとんど発現しなかったことを意味する。(M*):変異によって、親和性の測定値が10倍より大きくなった。(W*):変異によって、親和性の測定値が5倍より大きくなった。
(実施例36 等温滴定熱量計(ITC)は、完全に競合的な状態から、完全にアロステリックな状態までの、種々の抗体の結合阻害性を示す)
背景:本実施例に説明した実験を行い、抗−IGF−1R MAbの生物物理学的な結合特性をさらに特徴づけた。特に、等温滴定熱量計(ITC)を用い、IGF−1Rに対する、IGF−1および抗−IGF−1R抗体の結合を試験した。さらに、飽和濃度の阻害性の抗体が、受容体に対するIGF−1の結合に与える影響も調べた。特に、これらの実験は、抗体阻害剤がアロステリックな性質を有するのか、競合的な性質を有するのかを明らかにするように設計した。これらの試験では、3種類の異なる型の抗体(それぞれ、IGF−1およびIGF−2の両方の結合を阻害する、M13−C06、20C8およびM14−G11)をさらに観察した。
方法:等温滴定熱量計(ITC)−M13−C06(75μM)抗体、20C8(75μM)抗体、およびM14−G11(67μM)抗体、IGF−1(60μM、Chemicon International カタログ番号GF006)、および可溶性組み換えヒトIGF−1R細胞外領域の精製物(sIGF−1R(1−903))のタンパク質(5μM)を、同じ容器でPBS(pH7.2)を用いて透析した。これらのタンパク質溶液の濃度を、PBSで透析することによって、上に列挙したように調節した。ITC200マイクロ熱量計(MicroCal、LLC)でITC実験を行った。それぞれの反応で、反応セルを5μM hIGF−1R(1−903)で満たした。sIGF−1R(1−903)に対する抗体またはリガンドの結合を調べるために、注入用シリンジを抗体またはリガンドで満たし、1.5μLまたは2.0μLを注入して、反応セルを滴定した。それぞれの注入間隔は4分間にして、その間に平衡化させた。初期の遅れは60秒であった。阻害性を有する抗体が、IGF−1R/IGF−1の結合に与える影響を調べるために、受容体結合部位が2:1で飽和になるように、抗体を滴定し、2回目のIGF−1を注入した。MicroCal(Origin)によって供給されたITCデータ分析ソフトウェアを用い、データの数値積分を行った。注入して結合させている間の平均放出熱/吸収熱の違いと、受容体IGF−1Rが抗体またはリガンドで飽和したときの平均希釈熱とに基づいて、ΔHA°(T)値を算出した。IGF−1Rに対する抗体の結合は、25℃以下で、IGF−1Rに対するIGF−1の結合は5℃で、結合反応は、強すぎて測定できなかった*−複数の滴定時間が存在しないことによって示されるように、受容体の結合部位が抗体またはリガンドで飽和状態になった。
*結合が「強すぎて測定できない」とは、ITCで、親和性定数(KD)が、測定を行った濃度の1/500未満であることを意味する。熱の変化を測定する熱量測定で十分なシグナルを作成可能なタンパク質濃度の下限値は、約2〜4μMであった。したがって、5nMよりも低いKDは、「強すぎて」測定きない。
結果:最初の目的は、ITCを用いて、sIGF−1R(1−903)に対するIGF−1の結合特性を確立し、抗体存在下で、リガンドと受容体との相互作用のベースラインを得ることであった。sIGF−1R(1−903)に対するIGF−1の結合親和性は、きわめて温度依存性であることが分かった(表24、図45AおよびB)。5℃で、受容体に対するIGF−1の結合は、強すぎて親和性を正確に測定できなかたた(KD 約10−9M)。しかし、25℃で、親和性は弱くなる(KD=19nM)。37℃で、親和性はさらに弱くなる(KD=130nM)。受容体に対するIGF−1の結合で観察される大きな結合エンタルピーは、リガンドの結合について、エントロピーペナルティー(すなわち、秩序化する方向である)が存在することを示唆している。親和性が低下する理由として考えられるものは、リガンドのペプチド性が、高温では規則正しくなくなるということである。受容体に対するIGF−1の結合の化学量論量は、1:1であり、このことから、リガンドが結合して、リガンドが結合する第2のリガンド結合ポケットと思われる部分がふさがれてしまい、受容体で構造変化が起こることが示唆される。これらの結果は、公開されている研究結果と一致している(Jansson, 1998)。
M13−C06抗体、M14−G11抗体および20C8抗体が、sIGF−1R(1−903)に結合する能力をITCで試験した。これら3種類の抗体は、受容体に強く結合し、結合が強すぎて、ITCでは親和性を正確に測定できなかった(表24、図46のA〜C)。興味深いことに、20C8およびM14−G11は、エピトープが互いに類似しており、IGF−1およびIGF−2の両方を阻害するのにもかかわらず、結合エネルギーはかなり違っていることが分かる。
飽和濃度の阻害MAb存在下、IGF−1が、sIGF−1R(1−903)に結合する能力を調べるために、二重滴定実験を行った(図46A〜C)。このデータは、完全にアロステリックと思われるM13−C06から、受容体に対するリガンドの親和性を顕著に変えるが、完全な結合阻害を誘発することはないと思われる20C8まで、または競合的な様式で、受容体に対するIGF−1の結合を完全に阻害すると思われるM14−G11まで、広範囲にわたるIGF−1の結合を阻害する性質を示している(表25、図46A〜C)。
(表24)ITCで決定される、IGF−1およびsIGF−1R(1−903)への阻害性抗体結合の、温度依存的性
Figure 2010537985
3つの実験の平均
Δ2tの実験の平均
φ=強い結合によって、Kを測定するための遷移領域が非常に少なくなった
(表25)飽和濃度の阻害性抗体存在下、または非存在下での、IGF−1が、25℃でsIGF−1R(1−903)に結合する際のITCパラメーター
Figure 2010537985
φ = 明らかな結合なし
(実施例37 表面プラズモン共鳴を用い、IGF−1Rに対するIGF−1の結合を平衡状態にすると、完全に競合的な状態から完全にアロステリックな状態まで、種々の阻害性の抗体の性質を示す)
阻害性MAb存在下、および非存在下で、IGF−1Rに対するIGF−1の結合を、阻害ELISA(実施例34)、速度論的Biacore結合実験(実施例27)およびITC結合実験(実施例36)で測定し、リガンドが受容体に結合するのを阻害する異なる分子機構を示した。しかし、上述の実施例で得たデータは、ある種の阻害剤(M14−G11および20C8)は、それぞれ伝統的な競合的な抗体およびアロステリックな抗体をあらわし、M13−C06のデータは、このアロステリックな阻害剤が、IGF−1Rに対するIGF−1の親和性を0〜1/50まで低下させる。本実施例では、両リガンドの阻害剤であるM14−G11、20C8およびM13−C06が、IGF−1Rに対するIGF−1の結合に与える影響を、異なる(直交)技術を用いて行った。特に、本実施例では、平衡溶液相の表面プラズモン共鳴結合実験によって、抗体を分析した。
方法:表面プラズモン共鳴を用い、IGF−1Rに対するIGF−1の結合を平衡状態にする。すべての実験を、Biacore3000装置(Biacore)を用いて行った。ヒトIGF−1R−Fc構築物を、製造業者が提供している標準的なアミン化学プロトコルを用い、標準的なCM5チップ表面に固定した(約15000RU)。このようなhIGF−1R−Fcの固定濃度が高く、低濃度のIGF−1が流れる(50nM未満)条件では、初期の結合速度Vi(RU/s)が、チップ表面を流れるIGF−1溶液の濃度と線形の相関関係にある、線形の物質移動限定結合曲線を導き出した。可溶性sIGF−1R(1−903)タンパク質(実施例36に記載)と、IGF−1との結合定数を、sIGF−1R(1−903)およびIGF−1の混合物を、表面にsIGF−1R−Fcを含むセンサーチップ表面に流すことによって決定してもよい。それぞれのsIGF−1R(1−903)/IGF−1混合物で、sIGF−1R−Fcセンサーチップ表面で、溶液中の結合していないIGF−1の濃度を測定する。IGF−1とsIGF−1R(1−903)との平衡解離定数KD、結合量論量、nを、以下の式を用い、結合していないIGF−1の濃度によって決定した。
Figure 2010537985
式中、Vi=初期結合速度、m=IGF−1濃度に依存する標準曲線の傾き、[IGF−1]f=結合していないIGF−1の濃度=Vi/m、[IGF−1]t=IGF−1総濃度、[R]t=sIGF−1R(1−903)細胞外領域受容体の合計濃度(Dayら、2005)。
sIGF−1R(1−903)および阻害性MAbをあらかじめ混合して複合体にしておき、これに対するIGF−1の結合を、同じ様式で行った。この実験で、MAbおよびsIGF−1R(1−903)は、等モル濃度であり(240nM)、サイズ排除クロマトグラフィーを用い、過剰量のMAbが、hIGF−1R−Fcセンサーチップ表面に結合しないようにした。さらに、sIGF−1R(1−903)/MAb混合物を、IGF−1が存在しない状態でsIGF−1R−Fcセンサーチップに通し、表面に残留MAbが結合して結果が複雑にならないようにした。
結果:溶液系表面プラズモン共鳴実験は、IGF−1Rに対するIGF−1の親和性を調べる別の方法である。本実施例では、活性の高いIGF−1R Biacoreチップセンサーを使用し、物質移動限定状態でIGF−1を捕捉した。Biacore装置で得られるシグナルは、センサーチップ表面を流れる溶液の遊離IGF−1濃度と線形に比例する。sIGF−1R(1−903)を、IGF−1を含む溶液に加え、センサーチップ表面のリガンド結合が、(i)活性sIGF−1R(1−903)の濃度および(ii)sIGF−1R(1−903)に対するIGF−1の親和性に比例して交換される。24nM〜240nMの異なる濃度のsIGF−1R(1−903)から実験を始め、約6−10nMの範囲にある結合親和性が、リガンド受容体対に対して観察された(表26、図47)。
次いで、IGF−1R受容体に対するリガンドの見かけ親和性に対しする、阻害性の抗−IGF−1R抗体が与える効果を分析した。この目的のために、240nMのsIGF−1R(1−903)を、それぞれの阻害性抗体と比率1:1でプレインキュベートし、親和性測定アッセイを行った(図47)。M13−C06は、リガンドと受容体との親和性を約1/20に低下させていると考えられた(表26)。20C8は、リガンドと受容体との親和性を約1/50〜1/100に低下させていると考えられた(表26、図47)。M14−G11でIGF−1Rを飽和すると、sIGF−1R(1−903)タンパク質に対するIGF−1の結合が完全に阻害され、sIGF−1R(1−903)が存在しない状態で得た結果とよく似た線形のIGF−1結合曲線が得られた(表26、図47)。これらの実験は、M13−C06および20C8が、受容体をアロステリック効果によって変化させ、受容体のリガンド結合親和性を低下させることを示す。M13−C06および20C8の、アロステリック効果による阻害と対照的に、これらの結果は、M14−G11が競合的な阻害剤であることを示している。
(表28)阻害性抗−IGF−1R MAbが存在する状態、および存在しない状態での、溶液系でのsIGF−1R(1−903)に対するIGF−1の結合。
Figure 2010537985
φ = sIGF−1R(1−903)に対するIGF−1の結合が観察されない。
上の記載に加え、本発明の実施形態は、以下のものも包含することを意図している(「E」=実施形態)。
E1.
(a)American Type Culture Collection(ATCC)に寄託番号PTA−7444で寄託されたチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株;
(b)ATCC寄託番号PTA−7445で寄託され、指定されたCHO細胞株;
(c)ATCC寄託番号PTA−7855で寄託されたCHO細胞株;
(d)ATCC寄託番号PTA−7485で寄託されたハイブリドーマ細胞株;
(e)ATCC寄託番号PTA−7732で寄託されたハイブリドーマ細胞株;
(f)ATCC寄託番号PTA−7457で寄託されたハイブリドーマ細胞株;
(g)ATCC寄託番号PTA−7456で寄託されたハイブリドーマ細胞株;
(h)ATCC寄託番号PTA−7730で寄託されたハイブリドーマ細胞株;および
(i)ATCC寄託番号PTA−7731で寄託されたハイブリドーマ細胞株からなる群から選択される細胞で産生された抗体。
E2.実施形態1の細胞株で産生した抗体。ここで、この細胞株のATCC寄託に関する記述は、以下のものからなる群から選択される。
(a)チャイニーズハムスター卵巣(CHO):C06−40B5;CHO DG44Biogen Idec EA03.14.06;
(b)チャイニーズハムスター卵巣(CHO):C03−2 CHO DG44Biogen Idec DA 03.14.06;
(c)チャイニーズハムスター卵巣細胞株:G11 70 8e6細胞 08.09.2006;
(d)ハイブリドーマ 8.P2A7.3D11;
(e)ハイブリドーマ細胞株:7.20C8.3B8;
(f)ハイブリドーマ:5.P1A2.2B11;
(g)ハイブリドーマ:7.20D8.24.B11;
(h)ハイブリドーマ細胞株:9.P1E2.3B12;および
(i)ハイブリドーマ細胞株:5P1G10.2B8。
E3.実施形態1または2の細胞株の単離物。
E4.インスリン様成長因子−1受容体(IGF−1R)のIII型フィブロネクチンドメイン1(FNIII−1)からなるポリペプチドドメインに特定的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E5.実施形態4の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。ここで、この抗体は、インスリン様成長因子−1(IGF−1)およびインスリン様成長因子−2(IGF−2)がIGF−1Rに結合するのを阻害する。
E6.実施形態5の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。アロステリック効果によって阻害する。
E7.IGF−1Rに特定的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、
(a)Glu−459;(b)Ser−460;(c)Asp−461;(d)Val−462;(e)His−464;(f)Thr−466;(g)Ser−467;(h)Thr−478;(i)His−480;(j)Tyr−482;(k)Arg−483;(l)Glu−533;(m)Ile−564;(n)Arg−565;(o)Lys−568;(p)Glu−570;および(q)Ile−571からなる群から選択される1個以上のIGF−1R残基の突然変異によって低下している。
E8.実施形態7の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この突然変異は、以下からなる群から選択される、置換による変異である。
(a)Glu−459をAlaに;(b)Ser−460をAlaに;(c)Asp−461をAlaに;(d)Val−462をThrに;(e)His−464をAlaに;(f)His−464をGluに;(g)Thr−466をLeuに;(h)Ser−467をTyrに;(i)Thr−478をArgに;(j)His−480をGluに;(k)Tyr−482をAlaに;(l)Arg−483をTrpに;(m)Glu−533をHisに;(n)Ile−564をThrに;(o)Arg−565をAlaに;(p)Lys−568をAlaに;(q)Glu−570をAlaに;および(r)Ile−571をThrに。
E9.実施形態7または8の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、約1/2.5〜約1/10に低下している。
E10.実施形態7または8の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、約1/10〜約1/100に低下している。
E11.実施形態7または8の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、約1/100よりも大きく低下する。
E12.実施形態7または8の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、失われている。
E13.実施形態7〜12のいずれか1つの抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1リガンドおよびIGF−2リガンドがIGF−1Rに結合するのを阻害する。
E14.実施形態13の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。アロステリック効果によって阻害する。
E15.IGF−1Rのシステインに富む領域(CRR)からなるポリペプチド領域に特異的に結合する、抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E16.実施形態15の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体は、IGF−1リガンドおよびIGF−2リガンドがIGF−1Rに結合するのを阻害する。
E17.実施形態16の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。競合的に阻害する。
E18.IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、(a)Asp−248;(b)Asp−250;(c)Asn−254;(d)Ser−257;(e)Glu−259;(f)Ser−260;(g)Ser−263;(h)Gly−265;および(i)Glu−303からなる群から選択される1個以上のIGF−1R残基の突然変異によって低下している。
E19.実施形態18の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この突然変異は、以下からなる群から選択される、置換による変異である。(a)Asp−248をAlaに;(b)Asp−250をSerに;(c)Asn−254をAlaに;(d)Ser−257をPheに;(e)Ser−257をLysに;(f)Glu−259をLysに;(g)Ser−260をAsnに;(h)Ser−263をArgに;(i)Gly−265をTyrに;および(j)Glu−303をGlyに。
E20.実施形態18または19の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、約1/2.5〜約1/10に低下している。
E21.実施形態18または19の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、約1/10〜約1/100に低下している。
E22.実施形態18または19の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、約1/100よりも大きく低下する。
E23.実施形態18または19の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、失われている。
E24.実施形態18〜23のいずれか1つの抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1リガンドおよびIGF−2リガンドがIGF−1Rに結合するのを阻害する。
E25.実施形態24の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。競合的に阻害する。
E26.IGF−1Rのシステインに富む領域(CRR)および第2のロイシンに富む繰り返しドメイン(L2)からなるポリペプチドドメインに特異的に結合する、抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E27.実施形態26の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体は、IGF−1リガンドがIGF−1Rに結合するのを阻害するが、IGF−2がIGF−1Rに結合するのは阻害しない。
E28.実施形態27の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。アロステリック効果によって阻害する。
E29.IGF−1Rに特定的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、
(a)Asp−248;(b)Asn−254;(c)Ser−257;および(d)Gly−265からなる群から選択される1個以上のIGF−1R残基の突然変異によって低下している。
E30.実施形態29の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この突然変異は、以下からなる群から選択される、置換による変異である。 (a)Asp−248をAlaに;(b)Asn−254をAlaに;(c)Ser−257をLysに;および(d) Gly−265をTyrに。
E31.実施形態29または30の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、約1/10〜約1/100に低下している。
E32.実施形態29または30の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体の結合親和性は、失われている。
E33.実施形態29〜32のいずれか1つの抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。この抗体は、IGF−1リガンドがIGF−1Rに結合するのを阻害するが、IGF−2がIGF−1Rに結合するのは阻害しない。
E34.実施形態33の抗体、または抗原結合性を保持したフラグメント。アロステリック効果によって阻害する。
E35.M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じインスリン様成長因子受容体−1(IGF−1R)エピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E36.M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E37.M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体フラグメントと同一の抗原結合領域を含むか、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体と同一の抗原結合領域を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E38.抗体または抗体フラグメントの重鎖可変領域(VH)が、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される参照アミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E39.抗体または抗体フラグメントの軽鎖可変領域(VL)が、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E40.抗体または抗体フラグメントのVHが、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E41.抗体または抗体フラグメントのVLが、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E42.抗体または抗体フラグメントのVHが、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E43.抗体または抗体フラグメントのVLが、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E44.抗体または抗体フラグメントのVHおよびVLが、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E45.抗体または抗体フラグメントのVHおよびVLが、それぞれ、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および、配列番号63および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E46.抗体または抗体フラグメントのVHおよびVLが、それぞれ、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E47.抗体または抗体フラグメントのVHが、2箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号5、配列番号10、配列番号15、配列番号21、配列番号27、配列番号33、配列番号39、配列番号44、配列番号49、配列番号54、配列番号59および配列番号64からなる群から選択されるVH−CDR1参照アミノ酸配列と同一のKabat重鎖相補性決定領域−1(VH−CDR1)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E48.VH−CDR1アミノ酸配列が、配列番号5、配列番号10、配列番号15、配列番号21、配列番号27、配列番号33、配列番号39、配列番号44、配列番号49、配列番号54、配列番号59および配列番号64からなる群から選択される、実施形態47の抗体または抗体フラグメント。
E49.抗体または抗体フラグメントのVHが、4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号6、配列番号11、配列番号16、配列番号22、配列番号28、配列番号34、配列番号40、配列番号45、配列番号50、配列番号55、配列番号60および配列番号65からなる群から選択されるVH−CDR2参照アミノ酸配列と同一のKabat重鎖相補性決定領域−2(VH−CDR2)のアミノ酸配列を含むが、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E50.VH−CDR2アミノ酸配列が、配列番号6、配列番号11、配列番号16、配列番号22、配列番号28、配列番号34、配列番号40、配列番号45、配列番号50、配列番号55、配列番号60および配列番号65からなる群から選択される、実施形態49の抗体または抗体フラグメント。
E51.抗体または抗体フラグメントのVHが、4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号7、配列番号12、配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号35、配列番号41、配列番号46、配列番号51、配列番号56、配列番号61および配列番号66からなる群から選択されるVH−CDR3参照アミノ酸配列と同一のKabat重鎖相補性決定領域−3(VH−CDR3)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E52.VH−CDR3アミノ酸配列が、配列番号7、配列番号12、配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号35、配列番号41、配列番号46、配列番号51、配列番号56、配列番号61および配列番号66からなる群から選択される、実施形態51の抗体または抗体フラグメント。
E53.抗体または抗体フラグメントのVLが、4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号69、配列番号74、配列番号79、配列番号84、配列番号89、配列番号94、配列番号99、配列番号104、配列番号109、配列番号114および配列番号119からなる群から選択されるVL−CDR1参照アミノ酸配列と同一のKabat軽鎖相補性決定領域−1(VL−CDR1)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E54.VL−CDR1アミノ酸配列が、配列番号69、配列番号74、配列番号79、配列番号84、配列番号89、配列番号94、配列番号99、配列番号104、配列番号109、配列番号114および配列番号119からなる群から選択される、実施形態53の抗体または抗体フラグメント。
E55.抗体または抗体フラグメントのVLが、2箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号70、配列番号75、配列番号80、配列番号85、配列番号90、配列番号95、配列番号100、配列番号105、配列番号110、配列番号115および配列番号120からなる群から選択されるVL−CDR2参照アミノ酸配列と同一のKabat軽鎖相補性決定領域−2(VL−CDR2)のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E56.VL−CDR2アミノ酸配列が、配列番号70、配列番号75、配列番号80、配列番号85、配列番号90、配列番号95、配列番号100、配列番号105、配列番号110、配列番号115および配列番号120からなる群から選択される、実施形態55の抗体または抗体フラグメント。
E57.抗体または抗体フラグメントのVLが、4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号71、配列番号76、配列番号81、配列番号86、配列番号91、配列番号96、配列番号101、配列番号106、配列番号111、配列番号116および配列番号121からなる群から選択されるVL−CDR3参照アミノ酸配列と同一のKabat軽鎖相補性決定領域−3(VL−CDR3)のアミノ酸配列を含むが、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E58.VL−CDR3アミノ酸配列が、配列番号71、配列番号76、配列番号81、配列番号86、配列番号91、配列番号96、配列番号101、配列番号106、配列番号111、配列番号116および配列番号121からなる群から選択される、実施形態57の抗体または抗体フラグメント。
E59.抗体または抗体フラグメントのVHが、配列番号5、6および7、配列番号10、11および12、配列番号15、16および17、配列番号21、22および23、配列番号27、28および29、配列番号33、34および35、配列番号39、40および41、配列番号44、45および46、配列番号49、50および51、配列番号54、55および56、配列番号59、60および61、ならびに配列番号64、65および66からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含むが、これらのVH−CDRのうち少なくとも1つについて、1箇所、2箇所、3箇所または4箇所のアミノ酸が置換されている、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E60.抗体または抗体フラグメントのVHが、配列番号5、6および7、配列番号10、11および12、配列番号15、16および17、配列番号21、22および23、配列番号27、28および29、配列番号33、34および35、配列番号39、40および41、配列番号44、45および46、配列番号49、50および51、配列番号54、55および56、配列番号59、60および61、ならびに配列番号64、65および66からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E61.抗体または抗体フラグメントのVLが、配列番号69、70および71、配列番号74、75および76、配列番号79、80および81、配列番号84、85および86、配列番号89、90および91、配列番号94、95および96、配列番号99、100および101、配列番号104、105および106、配列番号109、110および111、配列番号114、115および116、ならびに配列番号119、120および121からなる群から選択される、VL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3のアミノ酸配列を含むが、これらのVL−CDRのうち少なくとも1つについて、1箇所、2箇所、3箇所または4箇所のアミノ酸が置換されている、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E62.抗体または抗体フラグメントのVLが、配列番号69、70および71、配列番号74、75および76、配列番号79、80および81、配列番号84、85および86、配列番号89、90および91、配列番号94、95および96、配列番号99、100および101、配列番号104、105および106、配列番号109、110および111、配列番号114、115および116、ならびに配列番号119、120および121からなる群から選択される、VL−CDR1、VL−CDR2およびVL−CDR3のアミノ酸配列を含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体の単離物、または抗体フラグメント。
E63.VHフレームワーク領域は、5個以下のアミノ酸置換以外は、ヒトである、実施形態35〜62のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E64.VLフレームワーク領域は、5個以下のアミノ酸置換以外は、ヒトである、実施形態35〜63のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E65.非線形のエピトープに結合する、実施形態35〜64のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E66.アミノ酸残基バリン−462を含むIGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E67.アミノ酸残基ヒスチジン−464を含むIGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E68.アミノ酸残基バリン−462およびヒスチジン−464を含むIGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E69.残基バリン−462に由来する、溶媒に接近可能な表面半径が、1Å、2Å、3Å、4Å、5Å、6Å、7Å、8Å、9Å、10Å、11Å、12Å、13Åまたは14Åである、IGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E70.残基ヒスチジン−464に由来する、溶媒に接近可能な表面半径が、1Å、2Å、3Å、4Å、5Å、6Å、7Å、8Å、9Å、10Å、11Å、12Å、13Åまたは14Åである、IGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E71.残基バリン−462および残基ヒスチジン−464に由来する、溶媒に接近可能な表面半径が、1Å、2Å、3Å、4Å、5Å、6Å、7Å、8Å、9Å、10Å、11Å、12Å、13Åまたは14Åである、IGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E72.ヒトIGF−1Rの残基バリン−462および残基ヒスチジン−464に由来する、溶媒に接近可能な表面半径が、1Å、2Å、3Å、4Å、5Å、6Å、7Å、8Å、9Å、10Å、11Å、12Å、13Åまたは14Åである、IGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体の単離物、または抗原結合性を保持したフラグメント。
E73.線形エピトープに結合する、実施形態35〜64のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E74.多価であり、少なくとも2つの重鎖と、少なくとも2つの軽鎖とを含む、実施形態35〜73のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E75.多重特異性である、実施形態35〜74のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E76.二重特異性である、実施形態75の抗体または抗体フラグメント。
E77.二重特異性である、実施形態35〜76のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E78.重鎖可変領域および軽鎖可変領域が、完全にヒトである、実施形態35〜77のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E79.重鎖可変領域および軽鎖可変領域が、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体フラグメントに由来する、実施形態78の抗体または抗体フラグメント。
E80.重鎖可変領域および軽鎖可変領域がマウスである、実施形態35〜77のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E81.重鎖可変領域および軽鎖可変領域が、ハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体に由来する、実施形態80の抗体または抗体フラグメント。
E82.ヒト化抗体またはヒト化抗体フラグメントである、実施形態35〜77および80〜81のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E83.キメラ抗体またはキメラ抗体フラグメントである、実施形態35〜77および80〜81のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E84.霊長類化抗体または霊長類化抗体フラグメントである、実施形態35〜77および80〜81のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E85.完全にヒトである、実施形態35〜79のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E86.Fabフラグメントである、実施形態35〜85のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E87.Fab’フラグメントである、実施形態35〜85のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E88.F(ab)フラグメントである、実施形態35〜85のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E89.Fvフラグメントである、実施形態35〜85のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E90.単鎖抗体である、実施形態35〜85のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E91.ヒトκ定常領域およびヒトλ定常領域からなる群から選択される軽鎖定常領域を含む、実施形態35〜85および90のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E92.重鎖定常領域またはそのフラグメントを含む、実施形態35〜88および90のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E93.重鎖定常領域またはそのフラグメントが、ヒトIgG4である、実施形態92の抗体または抗体フラグメント。
E94.IgG4が、突然変異によって糖鎖付加部位が除去されたものである、実施形態93の抗体または抗体フラグメント。
E95.上述の突然変異体が、S241PおよびT318Aを含む(Kabat付番システムによる)、実施形態94の抗体または抗体フラグメント。
E96.IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、上述の参照モノクローナル抗体のKよりも小さい、実施形態35〜95のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E97.IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11Mv、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である、実施形態35〜96のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E98.上述の親和性が、約1×10−10〜約5×10−9Mの解離定数(K)で特徴づけられる、実施形態35〜97のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E99.上述の親和性が、
(a)約1.1×10−10M;(b)約1.3×10−10M;(c)約3.6×10−10M;(d)約1.3×10−9M;(e)約4.0×10−9M;および(f)約4.9×10−9Mからなる群から選択される解離定数(K)で特徴づけられる、実施形態35〜98のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E100.上述の親和性が、
(a)1.1×10−10M;(b)1.3×10−10M;(c)3.6×10−10M;(d)1.3×10−9M;(e)4.0×10−9M;および(f)4.9×10−9Mからなる群から選択される解離定数(K)で特徴づけられる、実施形態35〜99のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E101.マウスIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメント、または非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントよりも、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに選択的に結合する、実施形態35〜100のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E102.ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに結合し、非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントにも結合する、実施形態35〜100のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E103.細胞表面で発現したIGF−1Rに結合する、実施形態35〜102のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E104.上述の細胞が、悪性細胞、新生物性細胞、腫瘍細胞または転移細胞である、実施形態103の抗体または抗体フラグメント。
E105.インスリン様成長因子がIGF−1Rに結合するのをブロックする、実施形態35〜104のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E106.インスリン様成長因子が、インスリン様成長因子−1(IGF−1)である、実施形態105の抗体または抗体フラグメント。
E107.インスリン様成長因子が、インスリン様成長因子−2(IGF−2)である、実施形態105の抗体または抗体フラグメント。
E108.IGF−1およびIGF−2の双方がIGF−1Rに結合するのをブロックする、実施形態105の抗体または抗体フラグメント。
E109.IGF−1Rが介在する細胞増殖を阻害する、実施形態35〜108のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E110.IGF−1またはIGF−2が介在するIGF−1Rリン酸化を阻害する、実施形態35〜109のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E111.腫瘍細胞の成長を阻害する、実施形態35〜110のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E112.IGF−1Rの内在化を阻害する、実施形態35〜111のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E113.異種ポリペプチドがさらに融合している、実施形態35〜112のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E114.上述の抗体が、細胞毒性薬、治療薬、細胞増殖抑制剤、生物毒素、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生体応答修飾物質、医薬品、リンホカイン、異種抗体またはそのフラグメント、検出可能な標識、ポリエチレングリコール(PEG)、およびこれらの薬剤の2種以上の組み合わせからなる群から選択される薬剤に接合している、実施形態35〜113のいずれか1つの抗体または抗体フラグメント。
E115.細胞毒性薬が、放射性核種、生物毒素、酵素によって活性化する毒素、細胞増殖抑制性または細胞毒性性の治療薬、プロドラッグ、免疫学的に活性なリガンド、生体応答修飾物質、または上述の細胞毒性薬の2種以上の組み合わせからなる群から選択される、実施形態114の抗体または抗体フラグメント。
E116.検出可能な標識が、酵素、蛍光標識、化学発光標識、生物発光標識、放射性標識、または上述の検出可能な標識の2種以上の組み合わせからなる群から選択される、実施形態114の抗体または抗体フラグメント。
E117.実施形態35〜116のいずれか1つの抗体または抗体フラグメントと、担体とを含む組成物。
E118.抗体のVHポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVHポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される参照アミノ酸配列との同一性が少なくとも90%であり、このVHポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E119.VHポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される、実施形態118のポリヌクレオチド。
E120.VHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、このVHポリペプチドのアミノ酸配列を変えることなく、発現量が増えるように最適化されている、実施形態118または119のポリヌクレオチド。
E121.上述の最適化が、スプライス供与部位およびスプライス受容部位の特定および除去を含む、実施形態120のポリヌクレオチド。
E122.上述の最適化が、上述のポリヌクレオチドを発現する細胞のコドン使用率の最適化を含む、実施形態120または121のポリヌクレオチド。
E123.上述の核酸が、配列番号3、配列番号8、配列番号13、配列番号18、配列番号19、配列番号24、配列番号25、配列番号30、配列番号31、配列番号36、配列番号37、配列番号42、配列番号47、配列番号52、配列番号57および配列番号62からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む、実施形態118〜122のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E124.抗体のVLポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVLポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列との同一性が少なくとも90%であり、このVLポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E125.VLポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される、実施形態124のポリヌクレオチド。
E126.VLポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が、このVLポリペプチドのアミノ酸配列を変えることなく、発現量が増えるように最適化されている、実施形態124または125のポリヌクレオチド。
E127.上述の最適化が、スプライス供与部位およびスプライス受容部位の特定および除去を含む、実施形態126のポリヌクレオチド。
E128.上述の最適化が、上述のポリヌクレオチドを発現する細胞のコドン使用率の最適化を含む、実施形態126または127のポリヌクレオチド。
E129.上述の核酸が、配列番号67、配列番号72、配列番号77、配列番号82、配列番号87、配列番号92、配列番号97、配列番号102、配列番号107、配列番号112および配列番号117からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む、実施形態124〜128のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E130.抗体のVHポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVHポリペプチドのアミノ酸配列は、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号4、配列番号9、配列番号14、配列番号20、配列番号26、配列番号32、配列番号38、配列番号43、配列番号48、配列番号53、配列番号58および配列番号63からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一であり、このVHポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E131.抗体のVLポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVLポリペプチドのアミノ酸配列は、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号68、配列番号73、配列番号78、配列番号83、配列番号88、配列番号93、配列番号98、配列番号103、配列番号108、配列番号113および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一であり、このVLポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E132.2箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号5、配列番号10、配列番号15、配列番号21、配列番号27、配列番号33、配列番号39、配列番号44、配列番号49、配列番号54、配列番号59および配列番号64からなる群から選択されるVH−CDR1参照アミノ酸配列と同一である、VH−CDR1アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVH−CDR1を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E133.上述のVH−CDR1アミノ酸配列が、配列番号5、配列番号10、配列番号15、配列番号21、配列番号27、配列番号33、配列番号39、配列番号44、配列番号49、配列番号54、配列番号59および配列番号64からなる群から選択される、実施形態132のポリヌクレオチドまたはそのフラグメント。
E134.4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号6、配列番号11、配列番号16、配列番号22、配列番号28、配列番号34、配列番号40、配列番号45、配列番号50、配列番号55、配列番号60および配列番号65からなる群から選択されるVH−CDR2参照アミノ酸配列と同一である、VH−CDR2アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVH−CDR2を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する
E135.上述のVH−CDR2アミノ酸配列が、配列番号6、配列番号11、配列番号16、配列番号22、配列番号28、配列番号34、配列番号40、配列番号45、配列番号50、配列番号55、配列番号60および配列番号65からなる群から選択される、実施形態134のポリヌクレオチドまたはそのフラグメント。
E136.4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号7、配列番号12、配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号35、配列番号41、配列番号46、配列番号51、配列番号56、配列番号61および配列番号66からなる群から選択されるVH−CDR3参照アミノ酸配列と同一である、VH−CDR3アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVH−CDR3を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する
E137.上述のVH−CDR3アミノ酸配列が、配列番号7、配列番号12、配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号35、配列番号41、配列番号46、配列番号51、配列番号56、配列番号61および配列番号66からなる群から選択される、実施形態136のポリヌクレオチドまたはそのフラグメント。
E138.4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号69、配列番号74、配列番号79、配列番号84、配列番号89、配列番号94、配列番号99、配列番号104、配列番号109、配列番号114および配列番号119からなる群から選択されるVL−CDR1参照アミノ酸配列と同一である、VL−CDR1アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVL−CDR1を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する
E139.上述のVL−CDR1アミノ酸配列が、配列番号69、配列番号74、配列番号79、配列番号84、配列番号89、配列番号94、配列番号99、配列番号104、配列番号109、配列番号114および配列番号119からなる群から選択される、実施形態138のポリヌクレオチドまたはそのフラグメント。
E140.2箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号70、配列番号75、配列番号80、配列番号85、配列番号90、配列番号95、配列番号100、配列番号105、配列番号110、配列番号115および配列番号120からなる群から選択されるVL−CDR2アミノ酸配列と同一である、VL−CDR2アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVL−CDR2を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E141.上述のVL−CDR2アミノ酸配列が、配列番号70、配列番号75、配列番号80、配列番号85、配列番号90、配列番号95、配列番号100、配列番号105、配列番号110、配列番号115および配列番号120からなる群から選択される、実施形態140のポリヌクレオチドまたはそのフラグメント。
E142.4箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号71、配列番号76、配列番号81、配列番号86、配列番号91、配列番号96、配列番号101、配列番号106、配列番号111、配列番号116および配列番号121からなる群から選択されるVL−CDR3アミノ酸配列と同一である、VL−CDR3アミノ酸配列をコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVL−CDR3を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E143.上述のVL−CDR3アミノ酸配列が、配列番号71、配列番号76、配列番号81、配列番号86、配列番号91、配列番号96、配列番号101、配列番号106、配列番号111、配列番号116および配列番号121からなる群から選択される、実施形態142のポリヌクレオチドまたはそのフラグメント。
E144.配列番号5、6および7、配列番号10、11および12、配列番号15、16および17、配列番号21、22および23、配列番号27、28および29、配列番号33、34および35、配列番号39、40および41、配列番号44、45および46、配列番号49、50および51、配列番号54、55および56、配列番号59、60および61、ならびに配列番号64、65および66からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含む抗体のVHポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVH−CDR3を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E145.配列番号69、70および71、配列番号74、75および76、配列番号79、80および81、配列番号84、85および86、配列番号89、90および91、配列番号94、95および96、配列番号99、100および101、配列番号104、105および106、配列番号109、110および111、配列番号114、115および116、ならびに配列番号119、120および121からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含む抗体のVLポリペプチドをコードする核酸を含む、ポリヌクレオチドの単離物。このVL−CDR3を含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E146.抗体のVHポリペプチドに融合したシグナルペプチドをコードする核酸をさらに含む、実施形態118〜111のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E147.抗体のVLポリペプチドに融合したシグナルペプチドをコードする核酸をさらに含む、実施形態118〜146のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E148.VHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH1領域をコードする核酸をさらに含む、実施形態118〜147のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E149.VHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH2領域をコードする核酸をさらに含む、実施形態118〜148のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E150.VHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH3領域をコードする核酸をさらに含む、実施形態118〜149のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E151.VHポリペプチドに融合した重鎖ヒンジ領域をコードする核酸をさらに含む、実施形態118〜150のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E152.重鎖定常領域が、ヒトIgG4である、実施形態148〜151のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E153.IgG4が、突然変異によって糖鎖付加部位が除去されたものである、実施形態152のポリヌクレオチド。
E154.IgG4の突然変異体が、S241PおよびT318Aを含む(Kabat付番システムによる)、実施形態153のポリヌクレオチド。
E155.上述の抗体のVLポリペプチドに融合した軽鎖定常領域をコードする核酸をさらに含む、実施形態118〜154のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E156.軽鎖定常領域が、ヒトκ領域である、実施形態155のポリヌクレオチド。
E157.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同じIGF−1Rエピトープに特異的に結合する、実施形態118〜156のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E158.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体を競合的に阻害する、実施形態118〜157のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E159.VHポリペプチドのフレームワーク領域が、5個以下のアミノ酸置換以外は、ヒトである、実施形態118〜158のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E160.VLポリペプチドのフレームワーク領域が、5個以下のアミノ酸置換以外は、ヒトである、実施形態118〜159のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E161.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、線形のエピトープに結合する、実施形態118〜160のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E162.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、非線形のエピトープに結合する、実施形態118〜160のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E163.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントは、多価であり、少なくとも2つの重鎖と、少なくとも2つの軽鎖とを含む、実施形態118〜162のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E164.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、多重特異性である、実施形態118〜163のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E165.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、二重特異性である、実施形態118〜164のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E166.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、この領域が、完全にヒトである、実施形態118〜165のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E167.重鎖可変領域および軽鎖可変領域が、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体フラグメントの該当領域と同一である、実施形態166のポリヌクレオチド。
E168.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、この領域が、マウスである、実施形態118〜165のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E169.重鎖可変領域および軽鎖可変領域が、ハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体の該当領域と同一である、実施形態168のポリヌクレオチド。
E170.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、ヒト化抗体またはヒト化フラグメントである、実施形態118〜165および168〜169のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E171.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、キメラ抗体またはキメラフラグメントである、実施形態118〜165および168〜169のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E172.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、霊長類化抗体または霊長類化フラグメントである、実施形態118〜165および168〜169のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E173.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、完全にヒトである、実施形態118〜167のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E174.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、Fabフラグメントである、実施形態118〜173のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E175.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、Fab’フラグメントである、実施形態118〜173のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E176.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、F(ab)フラグメントである、実施形態118〜173のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E177.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、Fvフラグメントである、実施形態118〜173のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E178.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、単鎖抗体である、実施形態118〜173のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E179.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である、実施形態118〜178のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E180.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、マウスIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメント、または非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントよりも、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに選択的に結合する、実施形態118〜179のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E181.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに結合し、非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントにも結合する、実施形態118〜179のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E182.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、細胞表面で発現したIGF−1Rに結合する、実施形態118〜181のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E183.上述の細胞が、悪性細胞、新生物性細胞、腫瘍細胞または転移細胞である、実施形態182のポリヌクレオチド。
E184.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、インスリン様成長因子がIGF−1Rに結合するのをブロックする、実施形態118〜183のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E185.インスリン様成長因子が、インスリン様成長因子−1(IGF−1)である、実施形態184のポリヌクレオチド。
E186.インスリン様成長因子が、インスリン様成長因子−2(IGF−2)である、実施形態184のポリヌクレオチド。
E187.IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのをブロックする、実施形態184のポリヌクレオチド。
E188.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、IGF−1Rが介在する細胞増殖を阻害する、実施形態118〜153のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E189.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、IGF−1またはIGF−2が介在するIGF−1Rリン酸化を阻害する、実施形態118〜188のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E190.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、腫瘍細胞の成長を阻害する、実施形態118〜189のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E191.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、IGF−1Rの内在化を阻害する、実施形態118〜190のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E192.異種ポリペプチドをコードする核酸をさらに含む、実施形態118〜191のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E193.上述の核酸によってコードされるポリペプチドを含む抗体、または抗原結合性を保持したフラグメントが、細胞毒性薬、治療薬、細胞増殖抑制剤、生物毒素、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生体応答修飾物質、医薬品、リンホカイン、異種抗体またはそのフラグメント、検出可能な標識、ポリエチレングリコール(PEG)、およびこれらの薬剤の2種以上の組み合わせからなる群から選択される薬剤に接合している、実施形態118〜192のいずれか1つのポリヌクレオチド。
E194.細胞毒性薬が、放射性核種、生物毒素、酵素によって活性化する毒素、細胞増殖抑制性または細胞毒性性の治療薬、プロドラッグ、免疫学的に活性なリガンド、生体応答修飾物質、または上述の細胞毒性薬の2種以上の組み合わせからなる群から選択される、実施形態193のポリヌクレオチド。
E195.検出可能な標識が、酵素、蛍光標識、化学発光標識、生物発光標識、放射性標識、または上述の検出可能な標識の2種以上の組み合わせからなる群から選択される、実施形態193のポリヌクレオチド。
E196.実施形態118〜195のいずれか1つのポリヌクレオチドと、担体とを含む組成物。
E197.実施形態118〜196のいずれか1つのポリヌクレオチドを含むベクター。
E198.上述のポリヌクレオチドが、プロモーターと作動可能に連結している、実施形態197のベクター。
E199.実施形態197または198のベクターを含む宿主細胞。
E200.実施形態199の宿主細胞を培養する工程と、上述の抗体または抗体フラグメントを回収する工程とを含む、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを製造する方法。
E201.実施形態200の方法で製造されたポリペプチドの単離物。
E202.実施形態118〜161のいずれか1つのポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドの単離物。
E203.上述のポリペプチドを含む抗体、またはそのフラグメントが、IGF−1Rに特異的に結合する、実施形態202のポリペプチドの単離物。
E204.実施形態168または169のポリペプチドを含む抗体の単離物、またはそのフラグメント。
E205.VHをコードするポリヌクレオチドの単離物と、VLをコードするポリヌクレオチドの単離物とを含む組成物。VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドは、それぞれ、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列との同一性が少なくとも90%であるアミノ酸をコードする核酸を含み、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E206.VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドが、それぞれ、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする核酸を含む、実施形態205の組成物。
E207.VHをコードするポリヌクレオチドの単離物と、VLをコードするポリヌクレオチドの単離物とを含む組成物。VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドは、それぞれ、20箇所以下のアミノ酸同類置換以外は、配列番号4および配列番号68、配列番号8および配列番号73、配列番号14および配列番号78、配列番号20および配列番号83、配列番号26および配列番号88、配列番号32および配列番号93、配列番号38および配列番号98、配列番号43および配列番号103、配列番号48および配列番号108、配列番号53および配列番号103、配列番号58および配列番号113、および配列番号63および配列番号118からなる群から選択される参照アミノ酸配列と同一のである、アミノ酸をコードする核酸を含む、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E208.VHをコードするポリヌクレオチドの単離物と、VLをコードするポリヌクレオチドの単離物とを含む組成物。VHをコードするポリヌクレオチドは、配列番号5、6および7、配列番号10、11および12、配列番号15、16および17、配列番号21、22および23、配列番号27、28および29、配列番号33、34および35、配列番号39、40および41、配列番号44、45および46、配列番号49、50および51、配列番号54、55および56、配列番号59、60および61、ならびに配列番号64、65および66からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含むVHポリペプチドをコードし、VLをコードするポリヌクレオチドは、配列番号69、70および71、配列番号74、75および76、配列番号79、80および81、配列番号84、85および86、配列番号89、90および91、配列番号94、95および96、配列番号99、100および101、配列番号104、105および106、配列番号109、110および111、配列番号114、115および116、ならびに配列番号119、120および121からなる群から選択される、VH−CDR1、VH−CDR2およびVH−CDR3のアミノ酸配列を含むVLポリペプチドをコードし、VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントは、IGF−1Rに特異的に結合する。
E209.VHをコードするポリヌクレオチドが、抗体のVHポリペプチドに融合したシグナルペプチドをコードする核酸をさらに含む、実施形態205〜208のいずれか1つの組成物。
E210.VLをコードするポリヌクレオチドが、抗体のVLポリペプチドに融合したシグナルペプチドをコードする核酸をさらに含む、実施形態205〜208のいずれか1つの組成物。
E211.VHをコードするポリヌクレオチドが、VHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH1領域をコードする核酸をコードする核酸をさらに含む、実施形態205〜210のいずれか1つの組成物。
E212.VHをコードするポリヌクレオチドが、VHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH2領域をコードする核酸をコードする核酸をさらに含む、実施形態205〜211のいずれか1つの組成物。
E213.VHをコードするポリヌクレオチドが、VHポリペプチドに融合した重鎖定常領域CH3領域をコードする核酸をコードする核酸をさらに含む、実施形態205〜212のいずれか1つの組成物。
E214.VHをコードするポリヌクレオチドが、VHポリペプチドに融合した重鎖ヒンジ領域をコードする核酸をさらに含む、実施形態205〜213のいずれか1つの組成物。
E215.重鎖定常領域が、ヒトIgG4である、実施形態205〜214のいずれか1つの組成物。
E216.IgG4が、突然変異によって糖鎖付加部位が除去されたものである、実施形態215の組成物。
E217.IgG4の突然変異体が、S241PおよびT318Aを含む(Kabat付番システムによる)、実施形態216の組成物。
E218.VLをコードするポリヌクレオチドが、上述の抗体のVLポリペプチドに融合した軽鎖定常領域をコードする核酸をさらに含む、実施形態205〜217のいずれか1つの組成物。
E219.軽鎖定常領域が、ヒトκ領域である、実施形態174の組成物。
E220.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体と同一のエピトープと特異的に結合する、実施形態205〜219のいずれか1つの組成物。
E221.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択される参照モノクローナルFab抗体フラグメント、またはハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択される参照モノクローナル抗体がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する、実施形態205〜220のいずれか1つの組成物。
E222.VHポリペプチドまたはVLポリペプチドのフレームワーク領域が、5個以下のアミノ酸の置換以外は、ヒトである、実施形態205〜221のいずれか1つの組成物。
E223.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、線形のエピトープに結合する、実施形態205〜222のいずれか1つの組成物。
E224.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、非線形のエピトープに結合する、実施形態205〜222のいずれか1つの組成物。
E225.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、多価であり、少なくとも2つの重鎖と、少なくとも2つの軽鎖とを含む、実施形態205〜222のいずれか1つの組成物。
E226.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、多重特異性である、実施形態205〜225のいずれか1つの組成物。
E227.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、二重特異性である、実施形態205〜226のいずれか1つの組成物。
E228.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、この領域が完全にヒトである、実施形態205〜227のいずれか1つの組成物。
E229.重鎖可変領域および軽鎖可変領域が、M13−C06、M14−G11、M14−C03、M14−B01、M12−E01およびM12−G04からなる群から選択されるモノクローナルFab抗体フラグメントの該当領域と同一である、実施形態228の組成物。
E230.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、この領域がマウスである、実施形態205〜227のいずれか1つの組成物。
E231.重鎖可変領域および軽鎖可変領域が、ハイブリドーマが産生するP2A7.3E11、20C8.3B8、P1A2.2B11、20D8.24B11、P1E2.3B12およびP1G10.2B8からなる群から選択されるモノクローナル抗体の該当領域と同一である、実施形態230の組成物。
E232.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、ヒト化抗体またはヒト化抗体フラグメントである、実施形態205〜227および230〜231のいずれか1つの組成物。
E233.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、キメラ抗体またはキメラ抗体フラグメントである、実施形態205〜227および230〜231のいずれか1つの組成物。
E234.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、霊長類化抗体または霊長類化抗体フラグメントである、実施形態205〜227および230〜231のいずれか1つの組成物
E235.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、完全にヒトである、実施形態205〜229のいずれか1つの組成物。
E236.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、Fabフラグメントである、実施形態205〜235のいずれか1つの組成物。
E237.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、Fab’フラグメントである、実施形態205〜235のいずれか1つの組成物。
E238.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、F(ab)フラグメントである、実施形態205〜235のいずれか1つの組成物。
E239.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、Fvフラグメントである、実施形態205〜235のいずれか1つの組成物。
E240.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、単鎖抗体である、実施形態205〜235のいずれか1つの組成物。
E241.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するか、またはIGF−1Rポリペプチド改変体に特異的に結合し、親和性を特徴づける解離定数(K)が、約5×10−2M以下、約10−2M以下、約5×10−3M以下、約10−3M以下、約5×10−4M以下、約10−4M以下、約5×10−5M以下、約10−5M以下、約5×10−6M以下、約10−6M以下、約5×10−7M以下、約10−7M以下、約5×10−8M以下、約10−8M以下、約5×10−9M以下、約10−9M以下、約5×10−10M以下、約10−10M以下、約5×10−11M以下、約10−11M以下、約5×10−12M以下、約10−12M以下、約5×10−13M以下、約10−13M以下、約5×10−14M以下、約10−14M以下、約5×10−15M以下または約10−15M以下である、実施形態205〜240のいずれか1つの組成物。
E242.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、マウスIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメント、または非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントよりも、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに選択的に結合する、実施形態205〜241のいずれか1つの組成物。
E243.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、ヒトIGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントに結合し、非ヒト霊長類IGF−1Rポリペプチドまたはそのフラグメントにも結合する、実施形態205〜241のいずれか1つの組成物。
E244.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、細胞表面で発現したIGF−1Rに結合する、実施形態205〜243のいずれか1つの組成物。
E245.上述の細胞が、悪性細胞、新生物性細胞、腫瘍細胞または転移細胞である、実施形態224の組成物。
E246.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、インスリン様成長因子がIGF−1Rに結合するのをブロックする、実施形態205〜245のいずれか1つの組成物。
E247.インスリン様成長因子が、インスリン様成長因子−1(IGF−1)である、実施形態246の組成物。
E248.インスリン様成長因子が、インスリン様成長因子−2(IGF−2)である、実施形態246の組成物。
E249.IGF−1およびIGF−2がIGF−1R双方に結合するのをブロックする、実施形態246の組成物。
E250.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、IGF−1Rが介在する細胞増殖を阻害する、実施形態205〜249のいずれか1つの組成物。
E251.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、IGF−1またはIGF−2が介在するIGF−1Rリン酸化を阻害する、実施形態205〜250のいずれか1つの組成物。
E252.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、腫瘍細胞の成長を阻害する、実施形態205〜251のいずれか1つの組成物。
E253.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、IGF−1Rの内在化を阻害する、実施形態205〜252のいずれか1つの組成物。
E254.VHをコードするポリヌクレオチド、VLをコードするポリヌクレオチド、またはVHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドの両方が、異種ポリペプチドをコードする核酸をさらに含む、実施形態205〜253のいずれか1つの組成物。
E255.VHおよびVLをコードするポリヌクレオチドによってコードされる抗体またはそのフラグメントが、細胞毒性薬、治療薬、細胞増殖抑制剤、生物毒素、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生体応答修飾物質、医薬品、リンホカイン、異種抗体またはそのフラグメント、検出可能な標識、ポリエチレングリコール(PEG)、およびこれらの薬剤の2種以上の組み合わせからなる群から選択される薬剤に接合している、実施形態205〜254のいずれか1つの組成物。
E256.細胞毒性薬が、放射性核種、生物毒素、酵素によって活性化する毒素、細胞増殖抑制性または細胞毒性性の治療薬、プロドラッグ、免疫学的に活性なリガンド、生体応答修飾物質、または上述の細胞毒性薬の2種以上の組み合わせからなる群から選択される、実施形態255の組成物。
E257.検出可能な標識が、酵素、蛍光標識、化学発光標識、生物発光標識、放射性標識、または上述の検出可能な標識の2種以上の組み合わせからなる群から選択される、実施形態255の組成物。
E258.VHをコードするポリヌクレオチドが、第1のベクターに入っており、VLをコードするポリヌクレオチドが、第2のベクターに入っている、実施形態205〜257のいずれか1つの組成物。
E259.VHをコードするポリヌクレオチドが、第1のプロモーターと作動可能に連結しており、VLをコードするポリヌクレオチドが、第2のプロモーターと作動可能に連結している、実施形態258の組成物。
E260.第1のプロモーターおよび第2のプロモーターが、同じプロモーターを複製したものである、実施形態259の組成物。
E261.第1のプロモーターと第2のプロモーターが、同一ではない、実施形態259の組成物。
E262.第1のベクターおよび第2のベクターが、1個の宿主細胞の中にある、実施形態258〜261のいずれか1つの組成物。
E263.第1のベクターと、第2のベクターとは、別個の宿主細胞の中にある、実施形態258〜261のいずれか1つの組成物。
E264.実施形態262の宿主細胞を培養する工程と、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを回収する工程を含む、上述の抗体または抗体フラグメントを産生する方法。
E265.実施形態263の別個の宿主細胞を一緒に培養する工程と、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを回収する工程を含む、上述の抗体または抗体フラグメントを産生する方法。
E266.実施形態263の別個の宿主細胞を別個に培養する工程と、VHをコードするポリヌクレオチドとVLをコードするポリヌクレオチドとを混合する工程と、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを回収する工程を含む、上述の抗体または抗体フラグメントを産生する方法。
E267.実施形態264〜266のいずれか1つの方法によって産生される、IGF−1Rに特異的に結合する抗体または抗体フラグメント。
E268.VHをコードするポリヌクレオチドとVLをコードするポリヌクレオチドとが同じベクター内にある、実施形態205〜267のいずれか1つの組成物。
E269.実施形態268のベクター。
E270.VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドが、それぞれプロモーターと作動可能に連結している、実施形態269のベクター。
E271.VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドが、フレーム内で融合しており、これらのポリヌクレオチドと作動可能に連結している1個のプロモーターから一緒に転写され、単鎖抗体または抗原結合性を保持したフラグメントに一緒に翻訳される、実施形態269のベクター。
E272.VHをコードするポリヌクレオチドおよびVLをコードするポリヌクレオチドが、これらのポリヌクレオチドと作動可能に連結している1個のプロモーターから一緒に転写されるものの、翻訳は別個に行われる、実施形態269のベクター。
E273.ベクターが、IRES配列を含んでおり、この配列は、VHをコードするポリヌクレオチドとVLをコードするポリヌクレオチドとの間に配置されている、実施形態272のベクター。
E274.VHをコードするポリヌクレオチドとVLをコードするポリヌクレオチドが、別個に転写され、それぞれ、別個のプロモーターと作動可能に連結している、実施形態269のベクター。
E275.上述の別個のプロモーターが、同じプロモーターを複製したものである、実施形態274のベクター。
E276.上述の別個のプロモーターが、同一ではない、実施形態274のベクター。
E277.実施形態269〜276のいずれか1つのベクターを含む宿主細胞。
E278.実施形態277の宿主細胞を培養する工程と、IGF−1Rに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを回収する工程を含む、上述の抗体または抗体フラグメントを産生する方法。
E279.実施形態244の方法によって産生される、IGF−1Rに特異的に結合する抗体または抗体フラグメント。
E280.
(a)実施形態1〜82、170、233および245の抗体の単離物、またはそのフラグメントと、
(b)医薬的に許容される担体とを含む組成物を、過剰増殖性障害を治療することが必要な動物に投与する工程を含む、動物の過剰増殖性障害を治療する方法。
E281.過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害が、癌、新生物、腫瘍、悪性腫瘍、またはその転移からなる群から選択される、実施形態280の方法。
E282.上述の抗体または抗体フラグメントは、悪性細胞の表面で発現するIGF−1Rに特異的に結合する、実施形態281の方法。
E283.上述の抗体または抗体フラグメントが悪性細胞に結合すると、悪性細胞の成長が阻害される、実施形態282の方法。
E284.上述の抗体または抗体フラグメントが、悪性細胞にIGFが結合するのを阻害する、実施形態280〜283のいずれかの方法。
E285.IGFがIGF−1である、実施形態284の方法。
E286.IGFがIGF−2である、実施形態284の方法。
E287.IGFがIGF−1およびIGF−2である、実施形態284の方法。
E288.上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−1が悪性細胞に結合するのを阻害するが、IGF−2が悪性細胞に結合するのは阻害しない、実施形態287の方法。
E289.上述の抗体または抗体フラグメントは、IGF−2が悪性細胞に結合するのを阻害するが、IGF−1が悪性細胞に結合するのは阻害しない、実施形態287の方法。
E290.上述の抗体または抗体フラグメントが、IGF−1Rが悪性細胞に内在化するのを促進する、実施形態280〜283のいずれか1つの方法。
E291.上述の抗体または抗体フラグメントが、IGF−1Rリン酸化を阻害する、実施形態280〜283のいずれか1つの方法。
E292.上述の抗体または抗体フラグメントが、腫瘍細胞の増殖を阻害する、実施形態280〜283のいずれか1つの方法。
E293.転移成長を阻止するか、または遅らせることにより、腫瘍細胞の増殖が阻害される、実施形態292の方法。
E294.上述の抗体または抗体フラグメントが、腫瘍細胞の移動を阻害する、実施形態280〜283のいずれか1つの方法。
E295.隣接する組織に腫瘍が広がるのを阻止するか、または遅らせることにより、腫瘍細胞の増殖が阻害される、実施形態292の方法。
E296.過剰増殖性疾患または過剰増殖性障害が、前立腺、結腸、腹部、骨、胸、消化系、肝臓、膵臓、腹膜、副腎、副甲状腺、下垂体、睾丸、卵巣、胸腺、甲状腺、眼、頭、首、中枢神経系、末梢神経系、リンパ系、骨盤、皮膚、軟組織、脾臓、胸部または尿生殖路の位置にある新生物である、実施形態281の方法。
E297.過剰増殖性疾患が、癌であり、癌が、扁平上皮細胞癌、黒色腫、白血病、骨髄腫、胃癌、脳癌、肺癌、膵臓癌、子宮頸癌、卵巣癌、肝癌、膀胱癌、乳癌、結腸癌、腎癌、前立腺癌、精巣癌、甲状腺癌、および頭頸部癌からなる群から選択される、実施形態281の方法。
E298.癌が、胃癌、腎癌、脳癌、膀胱癌、結腸癌、肺癌、乳癌、膵臓癌、卵巣癌および前立腺癌からなる群から選択される、実施形態297の方法。
E299.上述の動物が、哺乳動物である、実施形態280〜298のいずれか1つの方法。
E300.哺乳動物が、ヒトである、実施形態299の方法。
E301.少なくとも2種類のIGF−1Rエピトープに特異的に結合する抗体、または抗体フラグメントを2種類以上組み合わせて投与する工程を含む、動物において過剰増殖性障害を治療する方法。
E302.上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、IGF−1リガンドおよび/またはIGF−2リガンドの結合を阻害する、実施形態301の方法。
E303.上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、IGF−1Rのシグナル伝達を阻害する、実施形態301の方法。
E304.上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、リガンドの結合を競合的に阻害し、かつ、アロステリック効果によって阻害する、実施形態301〜303のいずれか1つの方法。
E305.上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントを、単独で使用する場合と、組み合わせて使用する場合とで、ほぼ同じである最終的な合計モル濃度で比較すると、上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントは、この2種類以上の抗体、または抗体フラグメントのうちいずれか1種類のみを使用する場合よりも効果的に腫瘍細胞の増殖またはIGF−1Rシグナル伝達を阻害する、実施形態301〜304のいずれか1つの方法。
E306.上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントによって、IGF−1Rシグナル伝達の阻害において、相乗効果が得られる、実施形態301〜304のいずれか1つの方法。
E307.上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントを、単独で使用する場合と、組み合わせて使用する場合とで、ほぼ同じである最終的な合計モル濃度で比較すると、上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントは、この2種類以上の抗体、または抗体フラグメントのうちいずれか1種類のみを使用する場合よりも効果的にIGF−1リガンドおよび/またはIGF−2リガンドの結合を阻害する、実施形態301〜304のいずれか1つの方法。
E308.上述の2種類以上の抗体、または抗体フラグメントによって、IGF−1Rに対するIGF−1リガンドおよび/またはIGF−2リガンドの結合の阻害において相乗効果が得られる、実施形態301〜304のいずれか1つの方法。
E309.動物がヒトである、実施形態301〜308のいずれか1つの方法。
E310.上述の過剰増殖性障害が癌である、実施形態301〜309のいずれか1つの方法。
E311.上述の過剰増殖性障害が腫瘍である、実施形態301〜310のいずれか1つの方法。
312.ヒトIGF−1RのIII型フィブロネクチンドメイン1(FNIII−1)を含むか、ヒトIGF−1RのIII型フィブロネクチンドメイン1(FNIII−1)からなる、ポリペプチドの単離物。
E313.ヒトIGF−1Rのシステインに富む繰り返しドメイン(CRR)およびロイシンに富む繰り返しドメイン2(L2)を含むか、CRRおよびLR2からなる、ポリペプチドの単離物。
E314.ヒトIGF−1Rのシステインに富む繰り返しドメイン(CRR)を含むか、CRRからなる、ポリペプチドの単離物。
E315.アミノ酸残基の数が300以下であり、
(a)Glu Ser Asp Val Leu His Phe Thr Ser Thr;(b)Thr Thr Ser Lys Asn Arg Ile Ile Ile Thr;(c)Trp His Arg Tyr Arg Pro Pro Asp Tyr Arg;(d)Asp Leu Ile Ser Phe Thr Val Tyr Tyr Lys;(e)Glu Ala Pro Phe Lys Asn Val Thr Glu Tyr;(f)Asp Gly Gln Asp Ala Cys Gly Ser Asn Ser;(g)Trp Asn Met Val Asp Val Asp Leu Pro Pro;(h)Asn Lys Asp Val Glu Pro Gly Ile Leu Leu;(i)His Gly Leu Lys Pro Trp Thr Gln Tyr Ala;(j)Val Tyr Val Lys Ala Val Thr Leu Thr Met;(k)Val Glu Asn Asp His Ile Arg Gly Ala Lys;および(l) Asp His Ile Arg Gly Ala Lys Ser Glu Ileからなる群から選択される配列を含む、ポリペプチドの単離物。
E316.上述のポリペプチドのアミノ酸長が200以下である、実施形態315のポリペプチド。
E317.上述のポリペプチドのアミノ酸長が250以下である、実施形態315のポリペプチド。
E318.上述のポリペプチドのアミノ酸長が150以下である、実施形態315のポリペプチド。
E319.上述のポリペプチドのアミノ酸長が100以下である、実施形態315のポリペプチド。
E320.上述のポリペプチドのアミノ酸長が50以下である、実施形態315のポリペプチド。
E321.上述のポリペプチドのアミノ酸長が40以下である、実施形態315のポリペプチド。
E322.上述のポリペプチドのアミノ酸長が30以下である、実施形態315のポリペプチド。
E323.上述のポリペプチドのアミノ酸長が20以下である、実施形態315のポリペプチド。
E324.上述のポリペプチドのアミノ酸長が10以下である、実施形態315のポリペプチド。
E325.(a)Fab M13−C06;(b)Fab M14−C03;(c)M13.C06.G4.P.agly;および(d)M14.C03.G4.P.aglyからなる群から選択される抗体が特異的に結合する、実施形態315〜324のいずれか1つのポリペプチド。
E326.
(a)Glu−459;(b)Ser−460;(c)Asp−461;(d)Val−462;(e)His−464;(f)Thr−466;(g)Ser−467;(h)Thr−478;(i)His−480;(j)Tyr−482;(k)Arg−483;(l)Glu−533;(m)Ile−564;(n)Arg−565;(o)Lys−568;(p)Glu−570;および(q)Ile−571からなる群から選択される1つ以上のアミノ酸を含み、このアミノ酸が、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している、ヒトIGF−1Rのエピトープ。
E327.アミノ酸残基の数が300以下であり、
(a) Asp Arg Asp Phe Cys Ala Asn Ile Leu Ser;(b)Ala Glu Ser Ser Asp Ser Glu Gly Phe Val;(c)Ile His Asp Gly Glu Cys Met Gln Glu Cys;(d)Pro Ser Gly Phe Ile Arg Asn Gly Ser Gln;(e)Ser Met Tyr Cys Ile Pro Cys Glu Gly Pro;および(f)Cys Glu Gly Pro Cys Pro Lys Val Cys Gluからなる群から選択される配列を含む、ポリペプチドの単離物。
E328.上述のポリペプチドのアミノ酸長が200以下である、実施形態327のポリペプチド。
E329.上述のポリペプチドのアミノ酸長が250以下である、実施形態327のポリペプチド。
E330.上述のポリペプチドのアミノ酸長が150以下である、実施形態327のポリペプチド。
E331.上述のポリペプチドのアミノ酸長が100以下である、実施形態327のポリペプチド。
E332.上述のポリペプチドのアミノ酸長が50以下である、実施形態327のポリペプチド。
E333.上述のポリペプチドのアミノ酸長が40以下である、実施形態327のポリペプチド。
E334.上述のポリペプチドのアミノ酸長が30以下である、実施形態327のポリペプチド。
E335.上述のポリペプチドのアミノ酸長が20以下である、実施形態327のポリペプチド。
E336.上述のポリペプチドのアミノ酸長が10以下である、実施形態327のポリペプチド。
E337.
(a)Fab M14−G11;および
(b)M14−G11.G4.P.aglyからなる群から選択される抗体が特異的に結合する、実施形態327〜336のいずれか1つのポリペプチド。
E338.
(a)Asp−248;(b)Asp−250;(c)Asn−254;(d)Ser−257;(e)Glu−259;(f)Ser−260;(g)Ser−263;(h)Gly−265;および(i)Glu−303からなる群から選択される1つ以上のアミノ酸を含み、このアミノ酸が、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している、ヒトIGF−1Rのエピトープ。
E339.アミノ酸残基の数が300以下であり、
(a)Asp Arg Asp Phe Cys Ala Asn Ile Leu Ser;および(b)Leu Ser Ala Glu Ser Ser Asp Ser Glu Glyからなる群から選択される配列を含む、ポリペプチドの単離物。
E340.上述のポリペプチドのアミノ酸長が200以下である、実施形態339のポリペプチド。
E341.上述のポリペプチドのアミノ酸長が250以下である、実施形態339のポリペプチド。
E342.上述のポリペプチドのアミノ酸長が150以下である、実施形態339のポリペプチド。
E343.上述のポリペプチドのアミノ酸長が100以下である、実施形態339のポリペプチド。
E344.上述のポリペプチドのアミノ酸長が50以下である、実施形態339のポリペプチド。
E345.上述のポリペプチドのアミノ酸長が40以下である、実施形態339のポリペプチド。
E346.上述のポリペプチドのアミノ酸長が30以下である、実施形態339のポリペプチド。
E347.上述のポリペプチドのアミノ酸長が20以下である、実施形態339のポリペプチド。
E348.上述のポリペプチドのアミノ酸長が10以下である、実施形態339のポリペプチド。
E349.
(a)キメラ抗体P1E2;および
(b)ハイブリドーマ細胞株 P1E2.3B12で発現した抗体からなる群から選択される抗体が特異的に結合する、実施形態339〜348のいずれか1つのポリペプチド。
E350.
(a)Asp−248;(b)Asn−254;(c)Ser−257;および(d)Gly−265からなる群から選択される1つ以上のアミノ酸を含み、このアミノ酸が、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している、ヒトIGF−1Rのエピトープ。
E351.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Glu−459からHis−464を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E352.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Ser−460からThr−466を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E353.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Asp−461からThr−466を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E354.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Val−462からSer−467を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E355.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基His−464からThr−478を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E356.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Thr−466からThr−478を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E357.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Ser−467からThr−478を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E358.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Thr−478からTyr−482を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E359.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基His−480からGlu−533を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E360.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Tyr−482からGlu−533を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E361.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Arg−483からGlu−533を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E362.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Glu−533からIle−564を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E363.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Ile−564からGlu−570を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E364.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Arg−565からGlu−570を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E365.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Arg−565からIle−571を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E366.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Glu−459からArg−483を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E367.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Arg−483からGlu−533を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E368.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Glu−533からIle−571を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E369.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Glu−459からIle−571を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E370.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Asp−248からAsn−254を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E371.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Asp−250からSer−257を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E372.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Asn−254からGlu−259を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E373.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Ser−257からSer−263を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E374.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Glu−259からGly−265を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E375.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Ser−260からGly−265を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E376.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Ser−263からGlu−303を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E377.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Ser−265からGlu−303を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E378.ヒトIGF−1Rのアミノ酸残基Ser−254からGly−265を含む、ポリペプチドの単離物。このアミノ酸は、表20に示しているようなシグナルペプチド配列の最初の30アミノ酸を含まない、ヒトIGF−1Rの配列に対応している。
E379.IGF−1がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害することが可能な、抗体の単離物。
E380.上述の抗体が、IGF−2がIGF−1Rに結合するのは阻害しない、実施形態379の抗体。
E381.上述の抗体が、(a)P1E2;および(b)P1A2からなる群から選択される、実施形態379または380の抗体の単離物。
E382.
(a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体に曝露する工程と;
(b)上述の抗体を、十分な時間をかけて上述のIGF−1Rと結合させる工程とを含む、IGF−1がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害する方法。
E383.上述の抗体が、IGF−2がIGF−1Rに結合するのは阻害しない、実施形態382の方法。
E384.上述の抗体が、(a)P1E2;および(b)P1A2からなる群から選択される、実施形態382または383の方法。
E385.IGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害することが可能な、抗体の単離物。
E386.上述の抗体が、IGF−1がIGF−1Rに結合するのは阻害しない、実施形態385の抗体。
E387.上述の抗体がP3F9である、実施形態385または386の抗体の単離物。
E388.
(a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体に曝露する工程と;
(b)上述の抗体を、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程とを含む、IGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害する方法。
E389.上述の抗体が、IGF−1がIGF−1Rに結合するのは阻害しない、実施形態388の方法。
E390.上述の抗体がP3F9である、実施形態388または389の方法。
E391.IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害することが可能な、抗体の単離物。
E392.上述の抗体が、(a)M13−C06;(b)M14−C03;および(c)20C8からなる群から選択される、実施形態391の抗体の単離物。
E393.
(a)IGF−1Rを、1種以上のIGF−1Rに特異的な抗体に曝露する工程と;
(b)上述の1種以上の抗体を、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程とを含む、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害する方法。
E394.上述の1種以上の抗体が、(a)P1E2;(b)P1A2;(c)P3F9;(d)M13−C06;(e)M14−C03;および(f)20C8からなる群から選択される、実施形態393の方法。
E395.IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害することが可能な、抗体の単離物。
E396.上述の抗体がM14−G11である、実施形態395の抗体の単離物。
E397.
(a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体に曝露する工程と;
(b)上述の抗体を、十分な時間をかけて上述のIGF−1Rと結合させる工程とを含む、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する方法。
E398.上述の抗体がM14−G11である、実施形態397の方法。
E399.
(a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体に曝露する工程と;
(b)上述の抗体を、十分な時間をかけて上述のIGF−1Rと結合させる工程とを含む、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害し、かつアロステリック効果によって阻害する方法。
E400.前記競合的に阻害する抗体がM14−G11であり、前記アロステリック効果によって阻害する抗体が、
(a)P1E2;(b)P1A2;(c)P3F9;(d)M13−C06;(e)M14−C03;および(f)20C8からなる群から選択される1種以上の抗体である、実施形態399の方法。
(参考文献)
Brezinsky,S.C.G.,Chiang,G.G.,Szilvasi,A.,Mohan,S.,Shapiro,R.I.,MacLean,A.,Sisk,W.,and Thill,G.(2003)”A simple method for enriching populations of transfected CHO cells for cells of higher specific productivity.”J.Immunol.Methods,277: 141−155.
Day,E.S.,Cachero,T.G.,Qian,F.,Sun,Y.,Wen,D.,Pelletier,M.,Hsu,Y.−M.,Whitty,A.(2005).“Selectivity of BAFF/BLyS and APRIL for Binding to the TNF Family Receptors BAFFR/BR3 and BCMA”Biochemistry,44: 1919−1931.
Davies,D.R.,and Cohen,G.H.(1996)”Interactions of protein antigens with antibodies.”Proc.Natl.Acad.Sci.USA,93: 7−12.
Demarest,S.J.,Chen,G.,Kimmel,B.E.,Gustafson,D.,Wu,J.,Salbato,J.,Poland,J.,Short,J.,Hansen,G.(2006) Protein Engng.Des.Select,19,325−336.
Demarest,S.J.,Hopp,J.,Chung,J.,Hathaway,K.,Mertsching,E.,Cao,X.,George,J.,Miatkowski,K.,LaBarre,M.J.,Shields,M.,and Kehry,M.R.(2006)”An intermediate pH unfolding transition abrogates the ability of IgE to interact with its high affinity receptor FceRIa.”J.Biol.Chem.,281: 30755−30767.
Garrett,T.P.,McKern,N.M.,Lou,M.,Frenkel,M.J.,Bentley,J.D.,Lovrecz,G.O.,Elleman,T.C.,Cosgrove,L.J.,Ward,C.W.(1998)”Crystal structure of the first three domains of the type−1 insulin−like growth factor receptor,”Nature,394(6691):395−9.
Jansson,M.,Hallen,D.,Koho,H.,Andersson,G,Berghard,L.,Heidrich,J.,Nyberg,E.,Uhlen,M.,Kordel,J.,Nilsson,B.(1997) “Characterization of ligand binding of a soluble human insulin−like growth factor I receptor variant suggests a ligand−induced conformational change.”J.Biol.Chem.,272: 8189−8197.
Jacobs,S.,Cook,S.,Svoboda,M.E.,Van Wyk,J.J.,(1986)”Interaction of the monoclonal antibodies alpha IR−1 and alpha IR−3 with insulin and somatomedin−C receptors,”Endocrinology, 118(1),pp.223−226.
Kajander,T.,Cortajarena,A.L.,Main,E.R.,Mochrie,S.G.,Regan,L.,(2005)”A new folding paradigm for repeat proteins,”J.Am.Chem.Soc.,Jul 27;127(29):10188−90.
Keynhanfar,M.,Booker,G.W.,Whittaker,J.,Wallace,J.C.,and Forbes,B.E.(2007)”Precise mapping of an IGF−1−binding site on IGF−1R.”Biochem.J.,401: 269−277.
McKern,N.M.,Lawrence,M.C.,Streltsov,V.A.,Lou,M.−Z.,Adams,T.E.,Lovrecz,G.O.,Elleman,T.C.,Richards,K.M.,Bentley,J.D.,Pilling,P.,Hoyne,P.A.,Cartledge,K.A.,Pham,T.M.,Lewis,J.L.,Sankovich,S.E.,Stoichevska,V.,Da Silva,E.,Robinson,C.P.,Frenkel,M.J.,Sparrow,L.G.,Fernley,R.T.,Epa,V.C.,and Ward,C.W.(2006)”Structure of the insulin receptor ectodomain reveals a folded−over conformation,”Nature 443: 218−221.
McKern,N.M.,Lou.M.,Frenkel,M.J.,Verkuylen,A.,Bentley,J.D.,Lovrecz,G.O.,Ivancic,N.,Elleman,T.C.,Garrett,T.P.J.,Cosgrove,L.J.,and Ward,C.W.(1997)”Crystallization of the first three domains of the human insulin−like growth factor−1 receptor,”Protein Sci.6: 2663−2666.
Soos,M.A.,Field,C.E.,Lammers,R.,Ullrich,A.,Zhang,B.,Roth,R.A.,Andersen,A.S.,Kjeldsen,T.,Siddle,K.(1992)”A panel of monoclonal antibodies for the type I insulin−like growth factor receptor.”J.Biol.Chem.267: 12955−12963.
Soos,M.A.,Siddle,K.,Baron,M.D.,Heward,J.M.,Luzio,J.P.,Bellatin,J.,and Lennox,E.S.(1986)”Monoclonal antibodies reacting with multiple epitopes on the human insulin receptor,”Biochem.J.235: 199−208.
Sorensen,H.,Whittaker,L.,Hinrichsen,J.,Groth,A.,and Whittaker,J.(2004)”Mapping of the insulin−like growth factor II binding site of the Type I insulin−like growth factor receptor by alanine scanning mutagenesis,”FEBS Lett.565: 19−22.
Whittaker,J.,Groth,A.V.,Mynarcik,D.C.,Pluzek,L.,Gadsboll,V.L.,and Whittaker,L.J.(2001)”Alanine scanning mutagenesis of a type 1 insulin−like growth factor receptor ligand binding site,”J.Biol.Chem.276: 43980−43986.

Claims (37)

  1. IGF−1Rに特異的に結合する抗体、または抗体フラグメントを2種類以上組み合わせて投与する工程を含み、前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントによって、IGF−1Rシグナル伝達の阻害において、相加効果、相加効果よりも高い効果、または相乗効果が得られる、IGF−1Rシグナル伝達を阻害する方法。
  2. 前記シグナル伝達が、インビボで阻害される、請求項1に記載の方法。
  3. IGF−1Rに特異的に結合する抗体、または抗体フラグメントを2種類以上組み合わせて投与する工程を含み、前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントによって、過剰増殖性障害の阻害において、相加効果、相加効果よりも高い効果、または相乗効果が得られる、動物において過剰増殖性障害を治療する方法。
  4. 前記過剰増殖性障害が癌である、請求項3に記載の方法。
  5. 前記過剰増殖性障害が腫瘍である、請求項3に記載の方法。
  6. 前記動物がヒトである、請求項3〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、少なくとも2種類の異なるIGF−1Rエピトープに特異的に結合する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、IGF−1リガンドの結合を阻害する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、IGF−2リガンドの結合を阻害する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、IGF−1リガンドおよびIGF−2リガンドの結合を阻害する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、リガンドの結合をアロステリック効果によって阻害する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、リガンドの結合を競合的に阻害する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントが、リガンドの結合をアロステリック効果によって阻害し、かつ競合的に阻害する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
  14. IGF−1Rに特異的に結合する抗体、または抗体フラグメントを2種類以上組み合わせて投与する工程を含み、この投与によって、前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントのうちいずれか1種類のみを、ほぼ同じである最終的な合計モル濃度で投与する場合よりも効果的にシグナル伝達を阻害する、IGF−1Rシグナル伝達を阻害する方法。
  15. 前記シグナル伝達が、インビボで阻害される、請求項14に記載の方法。
  16. IGF−1Rに特異的に結合する抗体、または抗体フラグメントを2種類以上組み合わせて投与する工程を含み、この投与によって、前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントのうちいずれか1種類のみを、ほぼ同じである最終的な合計モル濃度で投与する場合よりも効果的に過剰増殖性障害を治療する、動物において過剰増殖性障害を治療する方法。
  17. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントを投与することによって、前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントのうちいずれか1種類のみを、ほぼ同じである最終的な合計モル濃度で投与する場合よりも効果的に、IGF−1がIGF−1Rに結合するのを阻害する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
  18. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントを投与することによって、前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントのうちいずれか1種類のみを、ほぼ同じである最終的な合計モル濃度で投与する場合よりも効果的に、IGF−2がIGF−1Rに結合するのを阻害する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントを投与することによって、前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントのうちいずれか1種類のみを、ほぼ同じである最終的な合計モル濃度で投与する場合よりも効果的に、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを阻害する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
  20. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントの組み合わせが、
    (a)III型フィブロネクチンドメイン1(FNIII−1);
    (b)システインに富む繰り返しドメイン(CRR);
    (c)ロイシンに富む繰り返しドメイン1(L1);
    (d)ロイシンに富む繰り返しドメイン1(L2);
    (e)システインに富む繰り返しドメイン(CRR)の中心領域;
    (f)CRRのカルボキシル末端(C末端)領域;
    (g)CRRのアミノ末端(N末端)領域;
    (h)CRRの中心領域からC末端までと、L2ドメイン;
    (i)CRRと、L2領域;
    (j)IGF−1リガンド結合領域;
    (k)IGF−2リガンド結合領域;および
    (l)(a)〜(k)のうち、2つ以上の完全に重複した領域または部分的に重複した領域の任意の組み合わせ
    からなる群から選択されるヒトIGF−1R領域に存在するIGF−1Rエピトープに特異的に結合する、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントの組み合わせが、
    (a)配列番号158のアミノ酸241〜266;
    (b)配列番号158のアミノ酸241〜379;
    (c)配列番号158のアミノ酸248〜265;
    (d)配列番号158のアミノ酸248〜303;
    (e)配列番号158のアミノ酸248〜379;
    (f)配列番号158のアミノ酸301〜308;
    (g)配列番号158のアミノ酸327〜379;
    (h)配列番号158のアミノ酸424〜464;
    (i)配列番号158のアミノ酸437〜587;
    (j)配列番号158のアミノ酸440〜586;
    (k)配列番号158のアミノ酸459〜571;
    (l)配列番号158のアミノ酸461〜464;
    (l)配列番号158のアミノ酸462〜464;および
    (m)配列番号158のアミノ酸466〜568
    からなる群から選択されるヒトIGF−1Rアミノ酸の任意の組み合わせを含む領域に存在するIGF−1Rエピトープに特異的に結合する、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
  22. 前記2種類以上の抗体、または抗体フラグメントの組み合わせが、
    (a)配列番号158のアミノ酸226;
    (b)配列番号158のアミノ酸241;
    (c)配列番号158のアミノ酸242;
    (d)配列番号158のアミノ酸248;
    (e)配列番号158のアミノ酸249;
    (f)配列番号158のアミノ酸250;
    (g)配列番号158のアミノ酸251;
    (h)配列番号158のアミノ酸254;
    (i)配列番号158のアミノ酸255;
    (j)配列番号158のアミノ酸257;
    (k)配列番号158のアミノ酸259;
    (l)配列番号158のアミノ酸260;
    (m)配列番号158のアミノ酸263;
    (n)配列番号158のアミノ酸265;
    (o)配列番号158のアミノ酸266;
    (p)配列番号158のアミノ酸301;
    (q)配列番号158のアミノ酸303;
    (r)配列番号158のアミノ酸306;
    (s)配列番号158のアミノ酸308;
    (t)配列番号158のアミノ酸327;
    (u)配列番号158のアミノ酸379;
    (v)配列番号158のアミノ酸459;
    (w)配列番号158のアミノ酸460;
    (x)配列番号158のアミノ酸461;
    (y)配列番号158のアミノ酸462;
    (z)配列番号158のアミノ酸464;
    (aa)配列番号158のアミノ酸466;
    (bb)配列番号158のアミノ酸467;
    (cc)配列番号158のアミノ酸478;
    (dd)配列番号158のアミノ酸480;
    (ee)配列番号158のアミノ酸482;
    (ff)配列番号158のアミノ酸483;
    (gg)配列番号158のアミノ酸533;
    (hh)配列番号158のアミノ酸564;
    (ii)配列番号158のアミノ酸565;
    (jj)配列番号158のアミノ酸568;
    (kk)配列番号158のアミノ酸570;および
    (ll)配列番号158のアミノ酸571
    からなる群から選択されるヒトIGF−1Rアミノ酸を含む2種類以上の異なるエピトープに特異的に結合する、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
  23. (a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体、または抗体フラグメントに曝露する工程と;
    (b)前記抗体、または抗体フラグメントを、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程と
    を含む、IGF−1がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害する方法。
  24. 前記抗体、または抗体フラグメントが、IGF−2がIGF−1Rに結合するのは阻害しない、請求項23に記載の方法。
  25. 前記抗体が、
    (a)P1E2および
    (b)P1A2
    からなる群から選択される、請求項23または24に記載の方法。
  26. (a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体、または抗体フラグメントに曝露する工程と;
    (b)前記抗体、または抗体フラグメントを、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程と
    を含む、IGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害する方法。
  27. 前記抗体、または抗体フラグメントが、IGF−1がIGF−1Rに結合するのは阻害しない、請求項26に記載の方法。
  28. 前記抗体がP3F9である、請求項26または27に記載の方法。
  29. (a)IGF−1Rを、1種以上のIGF−1Rに特異的な抗体、または抗体フラグメントに曝露する工程と;
    (b)前記1種以上の抗体、または抗体フラグメントを、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程と
    を含む、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害する方法。
  30. (a)IGF−1Rを、1種以上のIGF−1Rに特異的な抗体、または抗体フラグメントに曝露する工程と;
    (b)前記1種以上の抗体、または抗体フラグメントを、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程と
    を含む、IGF−1またはIGF−2がIGF−1Rに結合するのをアロステリック効果によって阻害する方法。
  31. 前記1種以上の抗体が、
    (a)P1E2;
    (b)P1A2;
    (c)P3F9;
    (d)M13−C06;
    (e)M14−C03;
    (f)20C8;および
    (g)前記抗体の2種類以上の組み合わせ
    からなる群から選択される、請求項29または30に記載の方法。
  32. (a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体、または抗体フラグメントに曝露する工程と;
    (b)前記抗体、または抗体フラグメントを、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程と
    を含む、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する方法。
  33. (a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体、または抗体フラグメントに曝露する工程と;
    (b)前記抗体、または抗体フラグメントを、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程と
    を含む、IGF−1またはIGF−2がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害する方法。
  34. 前記抗体がM14−G11である、請求項32または33に記載の方法。
  35. (a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体、または抗体フラグメントに曝露する工程と;
    (b)前記抗体、または抗体フラグメントを、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程と
    を含む、IGF−1およびIGF−2がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害し、かつアロステリック効果によって阻害する方法。
  36. (a)IGF−1Rを、IGF−1Rに特異的な抗体、または抗体フラグメントに曝露する工程と;
    (b)前記抗体、または抗体フラグメントを、十分な時間をかけて前記IGF−1Rと結合させる工程と
    を含む、IGF−1またはIGF−2がIGF−1Rに結合するのを競合的に阻害し、かつアロステリック効果によって阻害する方法。
  37. 前記競合的に阻害する抗体がM14−G11であり、前記アロステリック効果によって阻害する抗体が、
    (a)P1E2;
    (b)P1A2;
    (c)P3F9;
    (d)M13−C06;
    (e)M14−C03;
    (f)20C8;および
    (g)前記抗体の2種類以上の組み合わせ
    からなる群から選択される1種以上の抗体である、請求項35または36に記載の方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015527059A (ja) * 2012-06-21 2015-09-17 ソレント・セラピューティクス・インコーポレイテッドSorrento Therapeutics, Inc. Igf1rに結合する抗原結合タンパク質
JP2016048240A (ja) * 2009-09-25 2016-04-07 ゾーマ テクノロジー リミテッド スクリーニング法
JP2018516877A (ja) * 2015-04-27 2018-06-28 ピエール、ファーブル、メディカマン Igf−1r抗体および癌の診断のためのその使用
JP2018516876A (ja) * 2015-04-27 2018-06-28 ピエール、ファーブル、メディカマン Igf−1r抗体および癌の診断のためのその使用

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011053730A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Proteonova Method for making targeted therapeutic agents directed to soluble targets
WO2006076417A1 (en) * 2005-01-12 2006-07-20 Proteonova, Inc. Method for making targeted therapeutic agents
US10206998B2 (en) 2005-01-12 2019-02-19 Proteonova, Inc. Modular targeted therapeutic agents and methods of making same
EA200802061A1 (ru) 2006-03-28 2009-04-28 Байоджен Айдек Эмэй Инк. Антитело или его фрагмент, специфично связывающееся с рецептором 1 инсулиноподобного фактора роста (igf-r1) (варианты), композиция на его основе, полинуклеотид, кодирующий вариабельную область антитела (варианты), содержащие полинуклеотид композиция (варианты) и вектор, содержащая вектор клетка-хозяин (варианты), способ продуцирования антитела или его фрагмента (варианты) и способ лечения гиперпролиферативного заболевания у животного организма
IN2014DN10515A (ja) 2006-03-31 2015-08-21 Chugai Pharmaceutical Co Ltd
PE20090368A1 (es) 2007-06-19 2009-04-28 Boehringer Ingelheim Int Anticuerpos anti-igf
US20090130105A1 (en) * 2007-08-28 2009-05-21 Biogen Idec Ma Inc. Compositions that bind multiple epitopes of igf-1r
MX336725B (es) 2007-09-26 2016-01-28 Chugai Pharmaceutical Co Ltd Metodo de modificacion del punto isoelectrico de anticuerpos medinate la sustitucion de aminoacidos en region de determinacion de complementariedad (cdr).
TWI700293B (zh) 2008-04-11 2020-08-01 日商中外製藥股份有限公司 重複結合複數個抗原的抗體
CN102065895A (zh) * 2008-04-11 2011-05-18 比奥根艾迪克Ma公司 抗-igf-1r抗体和其它化合物的治疗联合
AR074726A1 (es) 2008-12-12 2011-02-09 Boehringer Ingelheim Int Anticuerpos anti-igf (factor de crecimiento insulinico)
PE20130643A1 (es) 2010-07-12 2013-06-07 Covx Technologies Ireland Ltd Conjugados de anticuerpos multifuncionales
KR102568454B1 (ko) 2010-11-30 2023-08-18 추가이 세이야쿠 가부시키가이샤 복수 분자의 항원에 반복해서 결합하는 항원 결합 분자
KR102103036B1 (ko) * 2011-06-13 2020-04-22 압제노믹스 코오페라티에프 유.에이. 항-psgl-1 항체 및 그의 용도
WO2013006490A2 (en) 2011-07-01 2013-01-10 Cellerant Therapeutics, Inc. Antibodies that specifically bind to tim3
EP3597747B1 (en) 2012-08-24 2023-03-15 Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha Mouse fcgammarii-specific fc antibody
TWI855488B (zh) 2012-08-24 2024-09-11 日商中外製藥股份有限公司 FcγRIIb特異性Fc區域變異體
US20140255413A1 (en) 2013-03-07 2014-09-11 Boehringer Ingelheim International Gmbh Combination therapy for neoplasia treatment
AU2014250434B2 (en) 2013-04-02 2019-08-08 Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha Fc region variant
TWI656133B (zh) 2014-12-19 2019-04-11 日商中外製藥股份有限公司 抗肌抑素之抗體、含變異Fc區域之多胜肽及使用方法
WO2016125495A1 (en) 2015-02-05 2016-08-11 Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha Antibodies comprising an ion concentration dependent antigen-binding domain, fc region variants, il-8-binding antibodies, and uses therof
WO2017110981A1 (en) 2015-12-25 2017-06-29 Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha Anti-myostatin antibodies and methods of use
KR102463844B1 (ko) * 2016-05-27 2022-11-08 알토 바이오사이언스 코포레이션 Cd3 결합 도메인을 가지는 다량체 il-15 기반 분자의 구성 및 특성규명
CN109689099B (zh) 2016-08-05 2023-02-28 中外制药株式会社 用于预防或治疗il-8相关疾病的组合物
SG10201607778XA (en) 2016-09-16 2018-04-27 Chugai Pharmaceutical Co Ltd Anti-Dengue Virus Antibodies, Polypeptides Containing Variant Fc Regions, And Methods Of Use
EP3638320A4 (en) * 2017-05-05 2021-01-20 Centre for Probe Development and Commercialization IGF-1R MONOCLONAL ANTIBODIES AND USES THEREOF
WO2018204869A1 (en) 2017-05-05 2018-11-08 Fusion Pharmaceuticals Inc. Pharmacokinetic enhancements of bifunctional chelates and uses thereof
IL277375B2 (en) 2018-03-15 2025-08-01 Chugai Pharmaceutical Co Ltd Anti-dengue virus antibodies having cross-reactivity to zika virus and methods of use
JP2022545835A (ja) * 2019-08-28 2022-10-31 ホライゾン セラピューティクス アイルランド デジグネイテッド アクティビティ カンパニー 甲状腺眼症の治療方法
CN113831412B (zh) * 2021-10-13 2023-06-20 宜明昂科生物医药技术(上海)股份有限公司 靶向cd24的抗体及其制备和用途

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5859205A (en) * 1989-12-21 1999-01-12 Celltech Limited Humanised antibodies
FI941572L (fi) * 1991-10-07 1994-05-27 Oncologix Inc Anti-erbB-2-monoklonaalisten vasta-aineiden yhdistelmä ja käyttömenetelmä
DE669986T1 (de) * 1992-11-13 1996-10-10 Idec Pharma Corp Völlig unfunktionelle konsensus-kozak-sequenzen zur säugetier-exprimierung.
AU5670194A (en) * 1992-11-20 1994-06-22 Enzon, Inc. Linker for linked fusion polypeptides
DK0672142T3 (da) * 1992-12-04 2001-06-18 Medical Res Council Multivalente og multispecifikke bindingsproteiner samt fremstilling og anvendelse af disse
US6262238B1 (en) * 1997-01-14 2001-07-17 Roche Diagnostic, Gmbh Process for modifying the stability of antibodies
JP4368196B2 (ja) * 2000-11-17 2009-11-18 ユニバーシティー オブ ロチェスター 真核細胞において免疫グロブリン分子を製造および同定するインビトロにおける方法
EP2796468A2 (en) * 2001-01-05 2014-10-29 Pfizer Inc Antibodies to insulin-like growth factor I receptor
US7553485B2 (en) * 2002-01-18 2009-06-30 Pierre Fabre Medicament Anti-IGF-IR and/or anti-insulin/IGF-I hybrid receptors antibodies and uses thereof
NZ571508A (en) * 2002-05-24 2010-05-28 Schering Corp Neutralizing human anti-IGFR antibody
US8034904B2 (en) * 2002-06-14 2011-10-11 Immunogen Inc. Anti-IGF-I receptor antibody
US7514468B2 (en) * 2002-07-23 2009-04-07 Boehringer Ingelheim Pharma Gmbh & Co. Kg Indolinone derivatives substituted in the 6 position, the preparation thereof and their use as pharmaceutical compositions
WO2005016970A2 (en) * 2003-05-01 2005-02-24 Imclone Systems Incorporated Fully human antibodies directed against the human insulin-like growth factor-1 receptor
US7579157B2 (en) * 2003-07-10 2009-08-25 Hoffmann-La Roche Inc. Antibody selection method against IGF-IR
ATE461708T1 (de) * 2004-05-07 2010-04-15 Univ North Carolina Verfahren zur verstärkung oder hemmung des insulinähnlichen wachstumsfaktors-i
MY146381A (en) * 2004-12-22 2012-08-15 Amgen Inc Compositions and methods relating relating to anti-igf-1 receptor antibodies
JP2008536815A (ja) * 2005-03-14 2008-09-11 メディミューン,エルエルシー チオエーテル架橋を含む巨大分子
WO2007000328A1 (en) * 2005-06-27 2007-01-04 Istituto Di Ricerche Di Biologia Molecolare P Angeletti Spa Antibodies that bind to an epitope on insulin-like growth factor 1 receptor and uses thereof
EA200802061A1 (ru) * 2006-03-28 2009-04-28 Байоджен Айдек Эмэй Инк. Антитело или его фрагмент, специфично связывающееся с рецептором 1 инсулиноподобного фактора роста (igf-r1) (варианты), композиция на его основе, полинуклеотид, кодирующий вариабельную область антитела (варианты), содержащие полинуклеотид композиция (варианты) и вектор, содержащая вектор клетка-хозяин (варианты), способ продуцирования антитела или его фрагмента (варианты) и способ лечения гиперпролиферативного заболевания у животного организма
US20090130105A1 (en) * 2007-08-28 2009-05-21 Biogen Idec Ma Inc. Compositions that bind multiple epitopes of igf-1r
CN102065895A (zh) * 2008-04-11 2011-05-18 比奥根艾迪克Ma公司 抗-igf-1r抗体和其它化合物的治疗联合

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016048240A (ja) * 2009-09-25 2016-04-07 ゾーマ テクノロジー リミテッド スクリーニング法
JP2015527059A (ja) * 2012-06-21 2015-09-17 ソレント・セラピューティクス・インコーポレイテッドSorrento Therapeutics, Inc. Igf1rに結合する抗原結合タンパク質
US10519245B2 (en) 2012-06-21 2019-12-31 Sorrento Therapeutics Inc. Antibodies which bind insulin-like growth factor receptor-1 (IGF1R) and methods of use thereof to treat cancer
JP2018516877A (ja) * 2015-04-27 2018-06-28 ピエール、ファーブル、メディカマン Igf−1r抗体および癌の診断のためのその使用
JP2018516876A (ja) * 2015-04-27 2018-06-28 ピエール、ファーブル、メディカマン Igf−1r抗体および癌の診断のためのその使用
JP2020143122A (ja) * 2015-04-27 2020-09-10 ピエール、ファーブル、メディカマン Igf−1r抗体および癌の診断のためのその使用
JP7086607B2 (ja) 2015-04-27 2022-06-20 ピエール、ファーブル、メディカマン Igf-1r抗体および癌の診断のためのその使用

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