JP2013503184A - 二重特異性免疫サイトカインドック−アンド−ロック(dnl)複合体及びその治療的使用 - Google Patents

二重特異性免疫サイトカインドック−アンド−ロック(dnl)複合体及びその治療的使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、ドック−アンド−ロック技術を使用して、サイトカイン−抗体複合体を形成するための方法及び組成物に関する。好ましい実施形態では、二重特異性免疫サイトカインDNL構築体は、Fab抗体断片及びサイトカインに結合されたIgG抗体を含み、IgG及びFabは、同じ標的細胞に発現される可能性がある異なる標的抗原に結合する。二重特異性免疫サイトカインDNL構築体は、サイトカイン単独、抗体単独、結合されていないサイトカイン及び抗体、又は他のタイプのサイトカイン−抗体DNL構築体とさえ比較して、薬物動態学的向上を示し、より長い血清半減期及び著しくより高い効能を有する。最も好ましい実施形態では、構築体は、抗HLA−DR Fab及びIFNα2bに結合された抗CD20 IgG抗体を含むが、他の組み合わせの抗体、抗体断片、及びサイトカインを使用して、主題のDNL複合体を形成することができる。
【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2010年4月6日に出願された米国特許出願第12/754,740号、2010年4月5日に出願された米国特許出願第12/754,140号;2010年4月1日に出願された米国特許出願第12/752,649号、2010年3月25日に出願された米国特許出願第12/731,781号、2009年12月22日に出願された米国特許出願第12/644,146号、2009年8月31日に出願された米国特許仮出願第61/238,424号の優先権を主張する。各優先出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
財政援助
本研究は、国立癌研究所、国立衛生研究所からの助成金2R44CA108083−02A2により部分的に支援された。連邦政府は、本発明にある種の権利を有する場合がある。
本発明は、第1及び第2の抗体又は抗原結合性抗体断片及び1つ又は複数コピーのサイトカインを含む二重特異性抗体免疫サイトカインDNL構築体の組成物及び使用法に関する。より一般的には、本発明は、3つの異なるエフェクター部分が、下述のDDD(二量体化及びドッキングドメイン)及びAD(アンカードメイン)結合技術を使用して共に結合されている任意のDNL構築体の組成物及び使用法に関する。第1及び第2の抗体又はその断片は、好ましくは、2つの異なる標的抗原に結合する。治療用サイトカインを含む二重特異性免疫サイトカインDNL構築体を投与することにより、標的細胞、組織、又は器官に対する非常に効果的なサイトカインの送達が提供され、薬物動態、投薬スケジュール、及び/又は効能の向上が可能になる。二重特異性免疫サイトカイン構築体は、標的細胞に対して、親抗体単独、サイトカイン単独、抗体及びサイトカインの非結合的組み合わせ、又は対照抗体に結合されたサイトカインよりも大きな効力を示す。より好ましい実施形態では、DNL構築体は、抗CD20IgG及び抗HLA−DR Fabに結合されたインターフェロン−α2bを含んでいてもよい。最も好ましい実施形態では、抗CD20IgGは、ベルツズマブ(veltuzumab)であり、抗HLA−DR Fabは、ヒト化L243抗体に由来する。DNL複合体は、ヒトリンパ腫細胞、多発性骨髄腫細胞、及び他の造血器癌に対してin vitro及びin vivoで高い毒性を示す。しかしながら、当業者であれば、主題のDNL複合体は、任意の腫瘍、自己免疫疾患細胞、又は他の疾患細胞により発現される可能性のある標的抗原に対する特異性を有する任意の組み合わせの抗体又は抗体断片を含むことができることを理解するだろう。同様に、主題のDNL複合体は、癌、免疫機能不全、又は自己免疫疾患等の種々多様な疾患を治療するための任意の治療用サイトカインの送達に使用することができる。当業者であれば、主題の二重特異性複合体は、サイトカインの送達に限定されず、当技術分野で公知の任意の治療用タンパク質、ペプチド、又は他の治療用エフェクター部分の非常に効率的な送達を提供することができることを理解するだろう。
米国では、2009年に、65,980件の非ホジキンリンパ腫(NHL)の新症例があり、19,500人がこの疾患で死亡した(Jemal et al., CA Cancer J Clin 2009;59:225−49)。NHL患者のおよそ半数は、一次治療が失敗しており、ほとんど治癒していない(McLaughlin et al., J Clin Oncol 1998;16:2825−33)。NHLに加えて、20,580件の多発性骨髄腫(MM)の新症例があり、10,580人が死亡した(Jemal et al., CA Cancer J Clin 2009;59:225−49)。インターフェロン−アルファ(IFNα)の臨床活性は、NHL治療で確立されており(Armitage et al., Bone Marrow Transplant 2006;38:701−2; Ann Oncol 2000;11:359−61)、リツキシマブ免疫療法にIFNαを追加することは、幾つかの臨床的利点を示している(Davis et al., Clin Cancer Res 2000;6:2644−52;Kimby et al., Leuk Lymphoma 2008;49:102−12)。入手可能なデータによると、MM患者の無進行生存はIFNαにより向上するが、有益性は少なく、毒性があるため、その使用には依然として議論の余地があることが示唆されている(Gisslinger and Kees, Wien Klin Wochenschr 2003;115:451−61)。
インターフェロン−α(IFNα)は、癌の動物モデル(Ferrantini et al., 1994, J Immunol 153:4604−15)及びヒト癌患者(Gutterman et al., 1980, Ann Intern Med 93:399−406)の両方において抗腫瘍活性を有することが報告されている。IFNαは、癌遺伝子の下方制御、腫瘍抑制因子の上方制御、腫瘍表面のMHCクラスIタンパク質の発現増加による免疫認識の増強、アポトーシスの増強、及び化学療法剤に対する増感化を含む様々な直接的抗腫瘍効果を発揮することができる(Gutterman et al., 1994, PNAS USA 91:1198−205;Matarrese et al., 2002, Am J Pathol 160:1507−20; Mecchia et al., 2000, Gene Ther 7:167−79;Sabaawy et al., 1999, Int J Oncol 14:1143−51;Takaoka et al, 2003, Nature 424:516−23)。
幾つかの腫瘍の場合、IFNαは、STAT1の活性化により直接的で強力な抗増殖効果を示すことができる(Grimley et al., 1998 Blood 91:3017−27)。間接的には、IFNαは、血管新生を阻害し(Sidky and Borden, 1987, Cancer Res 47:5155−61)、宿主免疫細胞を刺激することができ、これは全体的な抗腫瘍性応答に重要であり得るが、非常に過小評価されている(Belardelli et al., 1996, Immunol Today 17:369−72)。IFNαは、骨髄性細胞(Raefsky et al, 1985, J Immunol 135:2507−12;Luft et al, 1998, J Immunol 161:1947−53)、T細胞(Carrero et al, 2006, J Exp Med 203:933−40;Pilling et al., 1999, Eur J Immuol 29:1041−50)、及びB細胞(Le et al, 2001, Immunity 14:461−70)に対する効果により、免疫応答に多面的な影響を及ぼす。先天性免疫系の重要なモジュレーターとして、IFNαは、樹状細胞の迅速な分化及び活性化を誘導し(Belardelli et al, 2004, Cancer Res 64:6827−30;Paquette et al., 1998, J Leukoc biol 64:358−67;Santini et al., 2000, J Exp med 191:1777−88)、NK細胞の細胞毒性、遊走、サイトカイン産生、及び抗体依存性細胞傷害(ADCC)を増強する(Biron et al., 1999, Annu Rev Immunol 17:189−220;Brunda et al. 1984, Cancer Res 44:597−601)。
癌治療剤としてのIFNαの有望性は、主としてその血中半減期が短いこと及び全身毒性があることにより妨げられている。ペグ化形態のIFNα2は、循環時間の増加を示し、それにより、IFNα2の生物学的効能が増大される(Harris and Chess, 2003, Nat Rev Drug Discov 2:214−21;Osborn et al., 2002, J Pharmacol Exp Ther 303:540−8)。IFNαをモノクローナル抗体(MAb)と融合させることにより、腎クリアランスの低減、溶解度及び安定性の向上、並びに血中半減期の顕著な増加を含む、ペグ化と同様の利点を提供することができる。この直接的な臨床有益性は、より少ない使用頻繁及びより低い用量の必要条件であり、治療濃度の持続を可能にする。
腫瘍関連抗原(TAA)に対するMAbを使用してIFNαを腫瘍に標的化することにより、IFNαの全身濃度を制限しつつ、IFNαの腫瘍への付着及び保持を著しく増加させ、それにより治療指数を増加させることができる。IFNαの腫瘍濃度増加は、その直接的な抗増殖活性、アポトーシス活性、及び抗血管新生活性を増大させ、並びに抗腫瘍免疫応答を刺激及び集中させることができる。実際、同系マウスIFNα分泌トランスジェニック腫瘍を使用したマウスでの研究は、免疫応答の増強が、局在化濃度のIFNαにより誘発されることが実証された(Ferrantini et al., 2007, Biochimie 89:884−93)。
CD20は、MAb−IFNαを使用したB細胞リンパ腫治療の魅力的なTAA候補である。リツキシマブを用いた抗CD20免疫療法は、リンパ腫に対する最も成功した治療の1つであり、毒性は比較的低い(McLaughlin et al., 1998, J Clin Oncol 16:2825−33)。リツキシマブは、幾つかの患者集団で免疫原性を示すことができるキメラ抗体であり、初期投与にはかなり長期の点滴時間がかかるため(Cheson et al., 2008, NEJM 359:613−26)、CD20標的化のより良好な候補は、ヒト化MAb、ベルツズマブである(Stein et al., 2004, Clin Cancer Res 10:2868−78)。
現在臨床評価中のリツキシマブ及びIFNαの併用療法は、リツキシマブ単独を超える効能の向上を示している(Kimby et al., 2008, Leuk Lymphoma 49:102−12;Salles et al., 2008, Blood 112:4824−31)。これら研究では、この組み合わせの幾つかの利点並びにIFNαに伴う欠点が示されている。リツキシマブによる週1回の点滴に加えて、典型的には3回/週で数か月間IFNαが患者に投与され、それにより患者はIFNα治療に伴う一般的な副作用であるインフルエンザ様症状を呈し、それにより許容用量が制限される。抗体−IFNα結合体は、より低い用量の単一作用剤をより低頻度で投与することを可能にし、副作用を制限又は排除し、はるかに優れた効能をもたらすことができる。しかしながら、CD20をほとんど又は全く発現しないリンパ腫及び白血病は、免疫結合された抗CD20−IFNα構築体による治療に耐性であることが予測される。IFN−α又は他の治療用サイトカインを、CD20及びHLA−DR等の1つ又は複数の異なる腫瘍関連抗原に標的化して、幅広く多様な造血器疾患及び他の悪性疾患に対するより効果的な治療剤を提供することができる二重特異性免疫サイトカイン構築体の分野には、必要性が存在する。
ヒト白血球抗原DR(HLA−DR)は、主要組織適合抗原(MHC)クラスII抗原の3つのアイソタイプのうちの1つである。HLA−DRは、様々な血液悪性腫瘍及び幾つかの固形癌で高度に発現され、抗体に基づくリンパ腫治療のために盛んに研究されている(Brown et al., 2001, Clin Lymphoma 2:188−90;DeNardo et al., 2005, Clin Cancer Res 11:7075s−9s;Stein et al., 2006, Bloood 108:2736−44)。予備的な研究では、抗HLA−DR mAbが、in vitro及びin vivo実験では、リンパ腫、白血病、及び多発性骨髄腫の現行臨床的関心である他のネイクドmAb(naked mAb)よりも著しく強力であることが示されている(Stein et al., unpublished results)。HLA−DRは、B細胞、単球/マクロファージ、ランゲルハンス細胞、樹状細胞、及び活性化T細胞を含む正常免疫細胞の一部でも発現される(Dechant et al., 2003, Semin Oncol 30:465−75)。
本発明は、抗体、抗体断片、及びサイトカイン等の3つ以上の異なるエフェクター部分を含むドック−アンド−ロック(DNL、dock−and−lock)構築体(複合体)の組成物及び使用方法に関する。しかしながら、当業者であれば、DNL構築体にはそのような制限はなく、使用するエフェクター部分は、DDD又はAD部分に結合することができる任意のタンパク質、ペプチド、又は他の分子を含むことができることに気づくであろう。DNL構築体に使用するエフェクター部分には、これらに限定されないが、タンパク質、ペプチド、抗体、抗体断片、免疫調節物質、サイトカイン、ホルモン、酵素、siRNA等のアンチセンスオリゴヌクレオチド、リボヌクレアーゼ、異種抗原、ポリエチレングリコール(PEG)及び他のポリマー等の毒素、抗血管新生作用剤、細胞毒性剤、アポトーシス促進剤、並びに他の既知治療剤が含まれる。
好ましい実施形態は、3つの異なるエフェクター部分、つまり第1及び第2の抗体又は抗体断片及び1つ又は複数コピーのサイトカインを含むDNL構築体に関する。最も好ましい実施形態では、DNL構築体は、ベルツズマブ等の抗CD20抗体、hL243等の抗HLA−DR抗体断片、及びIFN−α2b等のサイトカインを含む。そのようなDNL構築体は、CD20、HLA−DR、又はその両方を発現する造血器腫瘍及び他の腫瘍の治療に非常に効果的である。多機能性複合体の各成分(ベルツズマブ、抗HLA−DR Fab、及びIFN−α2b)は、独立して抗腫瘍活性を有するが、この複合構築体は、いずれの個々の成分よりも、又は非結合形態で投与された個々の成分の総和よりも大きな効能を示す。
特定の実施形態では、DNL構築体は、重鎖CDR配列CDR1(NYGMN、配列番号1)、CDR2(WINTYTREPTYADDFKG、配列番号2)、及びCDR3(DITAVVPTGFDY、配列番号3)、並びに軽鎖CDR配列CDR1(RASENIYSNLA、配列番号4)、CDR2(AASNLAD、配列番号5)、及びCDR3(QHFWTTPWA、配列番号6)を含み、ヒト抗体フレームワーク(FR)及び定常領域配列に結合されたhL243抗体等のヒト化抗HLA−DR抗体又はその断片を含んでいてもよい(例えば、米国特許第7,612,180号を参照。その実施例部分は、参照により本明細書に組み込まれる)。好ましい実施形態では、ヒト化L243抗体は、マウスL243(mL243)重鎖から置換されたフレームワーク残基27、38、46、68、及び91の1つ又は複数、及び/又はmL243軽鎖から置換されたフレームワーク残基37、39、48、及び49の1つ又は複数を更に含んでいてもよい。mL243は、アメリカ培養細胞系統保存機関、ロックビル、メリーランド州から取得することができる(受入番号ATCC HB55を参照)。
他の特定の実施形態では、DNL構築体は、軽鎖可変領域CDR1(RASSSVSYIH、配列番号7)、CDR2(ATSNLAS、配列番号8)、及びCDR3(QQWTSNPPT、配列番号9)、並びに重鎖可変領域CDR1(SYNMH、配列番号10)、CDR2(AIYPGNGDTSYNQKFKG、配列番号11)、及びCDR3(STYYGGDWYFDV又はVVYYSNSYWYFDV、配列番号12)を含む、ベルツズマブ等のヒト化抗CD20抗体又はその断片を含んでいてもよい(例えば、米国特許第7,435,803号を参照。その実施例部分は参照により本明細書に組み込まれる)。
より特定の実施形態では、DNL構築体は、ヒトIFN−α2bアミノ酸配列を含んでいてもよい。そのような配列を含むクローンは、全長ヒトIFNα2b cDNAクローン(Ultimate ORFヒトクローン カタログ番号 HORF01 クローンID IOH35221、Invitrogen社、カールズバッド、カリフォルニア州)等、様々な供給源から商業的に入手可能である。
種々の実施形態では、DNL構築体は、CD20及び/又はHLA−DR以外の抗原に結合する1つ又は複数の抗体又はその断片を含んでいてもよい。好ましい実施形態では、抗原(複数可)は、以下のものからなる群から選択されていてもよい:炭酸脱水酵素IX、CCCL19、CCCL21、CSAp、CD1、CD1a、CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD11A、CD14、CD15、CD16、CD18、CD19、IGF−1R、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a〜e、CD67、CD70、CD74、CD79a、CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、AFP、PSMA、CEACAM5、CEACAM−6、B7、フィブロネクチンのED−B、H因子、FHL−1、Flt−3、葉酸受容体、GROB、HMGB−1、低酸素誘導因子(HIF)、HM1.24、インスリン様増殖因子−1(ILGF−1)、IFN−γ、IFN−α、IFN−β、IL−2、IL−4R、IL−6R、IL−13R、IL−15R、IL−17R、IL−18R、IL−6、IL−8、IL−12、IL−15、IL−17、IL−18、IL−25、IP−10、MAGE、mCRP、MCP−1、MIP−1A、MIP−1B、MIF、MUC1、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、PAM4抗原、NCA−95、NCA−90、Ia、HM1.24、EGP−1、EGP−2、HLA−DR、テネイシン、Le(y)、RANTES、T101、TAC、Tn抗原、Thomson−Friedenreich抗原、腫瘍壊死抗原、TNF−α、TRAIL受容体(R1及びR2)、VEGFR、EGFR、PlGF、補体成分C3、C3a、C3b、C5a、C5、及び癌遺伝子産物。
使用することができる例示的な抗体には、これらに限定されないが、以下のものが含まれる:hR1(抗IGF−1R、3/12/10に出願された米国特許出願第12/722,645号)、hPAM4(抗ムチン、米国特許第7,282,567号)、hA20(抗CD20、米国特許第7,251,164号)、hA19(抗CD19、米国特許第7,109,304号)、hIMMU31(抗AFP、米国特許第7,300,655号)、hLL1(抗CD74、米国特許第7,312,318号)、hLL2(抗CD22、米国特許第7,074,403号)、hMu−9(抗CSAp、米国特許第7,387,773号)、hL243(抗HLA−DR、米国特許第7,612,180号)、hMN−14(抗CEACAM5、米国特許第6,676,924号)、hMN−15(抗CEACAM6、米国特許第7,541,440号)、hRS7(抗EGP−1、米国特許第7,238,785号)、及びhMN−3(抗CEACAM6、米国特許出願第7,541,440号)、各引用された特許又は出願の実施例部分は参照により本明細書に組み込まれる。当業者であれば、このリストが限定的ではなく、下記でより詳細に考察されているように、任意の既知抗体を使用することができることを理解するだろう。
DNL構築体に組み込むことができる例示的なサイトカインには、これらに限定されないが、以下のものが含まれる:MIF(マクロファージ遊走阻止因子)、HMGB−1(high mobility group box protein 1、高移動度群ボックスタンパク質1)、TNF−α、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−19、IL−23、IL−24、CCL19、CCL21、IL−8、MCP−1、RANTES、MIP−1A、MIP−1B、ENA−78、MCP−1、IP−10、Gro−β、エオタキシン、インターフェロン−α、−β、−λ、G−CSF、GM−CSF、SCF、PDGF、MSF、Flt−3リガンド、エリトロポイエチン、トロンボポイエチン、CNTF、レプチン、オンコスタチンM、VEGF、EGF、FGF、PlGF、インスリン、hGH、カルシトニン、第VIII因子、IGF、ソマトスタチン、組織プラスミノーゲン活性化因子、及びLIF。列挙されているサイトカインの各々のヒト型の配列は、当技術分野で公知であり(例えば、NCBIデータベースを参照)、多くの例示的なサイトカインをコードするクローンは、Invitrogen社、アメリカ培養細胞系統保存機関、及び当技術分野で公知の他の供給源から商業的に入手可能である。
種々の実施形態は、これらに限定されないが、非ホジキンリンパ腫、B細胞急性及び慢性リンパ性白血病、バーキットリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ヘアリーセル白血病、急性及び慢性骨髄白血病、T細胞性リンパ腫及び白血病、多発性骨髄腫、神経膠腫、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、癌腫、メラノーマ、肉腫、神経膠腫、及び皮膚癌を含む疾患を治療又は診断するために、主題のDNL構築体を使用することに関する。癌腫は、口腔、胃腸管、肺管、肺、乳房、卵巣、前立腺、子宮、子宮内膜、頚部、膀胱、膵臓、骨、肝臓、胆嚢、腎臓、皮膚、及び精巣の癌腫からなる群から選択されていてもよい。加えて、主題のDNL構築体は、以下を治療するために使用することができる:自己免疫疾患、例えば、急性特発性血小板減少性紫斑病、慢性特発性血小板減少性紫斑病、皮膚筋炎、シドナム舞踏病、重症筋無力症、全身性エリテマトーデス、狼瘡性腎炎、リウマチ熱、多腺性症候群、水疱性類天疱瘡、真性糖尿病、ヘノッホ−シェーンライン紫斑病、連鎖球菌感染後腎炎、結節性紅斑、高安動脈炎、アジソン病、関節リウマチ、多発性硬化症、サルコイドーシス、潰瘍性大腸炎、多形性紅斑、IgA腎症、結節性多発動脈炎、強直性脊椎炎、グッドパスチャー症候群、閉塞性血栓性血管炎、シェーグレン症候群、原発性胆汁性肝硬変症、橋本甲状腺炎、甲状腺中毒、強皮症、慢性活動性肝炎、多発性筋炎/皮膚筋炎、多発性軟骨炎、尋常性天疱瘡、ヴェーゲナー肉芽腫症、膜性腎症、筋萎縮性側索硬化症、脊髄癆、巨細胞性動脈炎/多発性筋痛、悪性貧血、急速進行性糸球体腎炎、乾癬、又は線維化性肺胞炎。ある実施形態では、主題の抗体は、慢性リンパ性白血病、急性リンパ性白血病、慢性骨髄白血病、又は急性骨髄白血病等の白血病を治療するために使用することができる。
1つの実施形態では、本発明の医薬組成物は、アミロイドーシス等の代謝性疾患、又はアルツハイマー病等の神経変性疾患を有する対象体を治療するために使用することができる。加えて、本発明の医薬組成物は、免疫調節不全障害を有する対象体を治療するために使用することができる。
以下の図面は本明細書の一部を形成しており、本発明のある実施形態を更に実証するために含まれている。実施形態は、本明細書に提示されている特定の実施形態の詳細な説明と組み合わせて、これら図面の1つ又は複数を参照することにより、より良く理解することができる。
ペグ化IFNα又は天然IFNαと比較した、サイトカイン−MAb DNL構築体のin vitro IFNα活性を示す図である。比活性(IU/pmol)は、実施例に記載のように測定した。既知濃度の各試験物質の活性は、rhIFNα2b検量線から推定した。培養を、増加する濃度の20−2b(●)、734−2b(■)、v−mab(○)、v−mab+734−2b(□)、PEGASYS(▼)、PEG−イントロン(▲)、又は1R−2b(▽)の存在下で増殖させ、相対的生細胞密度をMTSで測定した。未処理細胞から得られたシグナルの%を、モル濃度のlogに対してプロットした。用量反応曲線及びEC50値は、Prismソフトウェアを使用して生成した。エラーバー、SD。(A)細胞に基づくレポーター遺伝子アッセイ。(B)EMCウイルス及びA549細胞を用いたウイルス防御アッセイ。(C)Daudi細胞を使用したin vitroリンパ腫増殖アッセイ。(C)Jeko−1細胞を使用したin vitroリンパ腫増殖アッセイ。 Swiss−Websterマウスにおける薬物動態学的分析の結果を示す図である。マウスに、20−2b、α2b−413、PEGINTRON、又はPEGASYSを投与し、血清試料を、IFNα2b濃度について96時間にわたってELISAにより分析した。血清消失曲線が示されている。血清半減(T1/2)消失速度及び平均滞留時間(MRT)は、挿入されている表に要約されている。 (A)20−2bのADCCエフェクター機能を例示する図である。Daudi又はRaji細胞を、細胞溶解の定量化4時間前に新たに単離したPBMCの存在下で5μg/mlの20−2b、22−2b、v−mab、エピラツズマブ(e−mab)、又はh734と共にインキュベートした。(B)20−2bのCDCエフェクター機能を示す図である。Daudi細胞を、ヒト補体の存在下で20−2b(●)、734−2b(■)、又はv−mab(○)の連続希釈液と共にインキュベートした。補体対照%(補体のみで処理した細胞と比較した、試験試料中の生細胞の数)を、nM濃度のlogに対してプロットした。エラーバー、SD。 NHL細胞の全血からの枯渇が、20−2bにより増強されたことを示す図である。新たにヘパリン処理したヒト血液を、Daudi又はRamosのいずれかと混合し、0.01、0.1、又は1nMの20−2b(●)、v−mab(○)、734−2b(■)、又はv−mab+734−2b(□)と共に2日間インキュベートした。リンパ腫及び末梢血リンパ球に対する表示されている治療の効果を、フローサイトメトリーを使用して評価した。エラーバー、SD。 (A)播種性バーキットリンパ腫(Daudi)異種移植モデルにおける20−2bの治療効能を示す生存曲線を例示する図である。0日目にDaudi細胞を雌C.B.17SCIDマウスに静脈内投与した。治療は、単回皮下用量として投与された20−2b(●)、734−2b(■)、v−mab(○)、PEGASYS(▼)、又は生理食塩水(×)からなっていた。治療の日数は、矢印で示されている。生存曲線は、Prismソフトウェアを使用して分析した。初期Daudiモデルでは、0.7pmol(実線)又は0.07pmol(点線)の単回用量を、1日目に10匹のマウス群に投与した。(B)図6(A)に類似しているが、進行Daudiモデルにおける研究を示す図である。0.7pmol(実線)、7pmol(点線)、又は70pmol(灰色線)の単回用量を、7日目に10匹のマウス群に投与した。 (A)播種性バーキットリンパ腫(Raji及びNAMALWA)異種移植モデルにおける20−2bの治療効能を示す生存曲線を提示する図である。雌C.B.17SCIDマウスに、NHL細胞を0日目に静脈内投与した。治療は、皮下用量として投与した20−2b(●)、734−2b(■)、v−mab(○)、又は生理食塩水からなっていた。治療の日数は、矢印で示されている。生存曲線は、Prismソフトウェアを使用して分析した。進行Rajiモデルでは、10匹の群は、5、7、9、12、14、及び16日目に250pmolの用量を受容した。(B)図7(A)に類似しているが、初期NAMALWAモデルにおける研究を示す図である。6匹の群は、1、3、5、8、10、及び12日目に250pmol用量の20−2b若しくは734−2b、又は1、5、9、13、17、21、及び25日目に3.5nmol用量のv−mabを受容した。 EPO標準物質、734−EPO、又はEPO−DDD2で72時間処理したTF1細胞を使用した、EPO活性に関する細胞に基づくアッセイの結果を示す図である。用量反応曲線及びEC50値は、Graph Pad Prismソフトウェアを使用して生成した。 20−C2−2bの生物活性を示す図である。A及びB、間接免疫蛍光は、生存NHL細胞(Raji又はRL)に対するMAb及びMAb−IFNαの結合を示す。PE結合ヤギ抗ヒトFcで探索する前に、細胞を、5nM(A)又は0.2〜50nM(B)の表示されている構築体の存在下で、1時間4℃にてインキュベートした。MFI、平均蛍光強度;エラーバー、95%CI。(C)細胞に基づくレポーター遺伝子アッセイを使用して決定されたIFNα2比活性は、分子全体のIU/pmol及びIFN2bのIU/pmolとして示されている NHL及びMM細胞のアポトーシスを示す図である。フローサイトメトリーによりアネキシン−V陽性細胞%を定量化する前に、細胞を48時間処理した。(A)Daudiの場合:v−mab及びhL243γ4pは、10pMだった;20−C2−2b、20−2b−2b、及びV+L243+2b(v−mab、hL243γ4p、及び734−2b−2bの混合物)は、1pMだった。Jeko−1の場合、処理は全て0.5nMだった。(B)CAGを、1、0.1、及び0.01nMで処理した。(C)KMS12−BMを、20及び2nMで処理した。V+L243、v−mab及びhL243γ4pの混合物;L243+2b、hL243γ4p及び734−2b−2bの混合物。 多発性骨髄腫細胞系の特徴付けを示す図である。(A)選択された骨髄腫系のHLA−DR及びCD20の抗原密度。hL243γ4p、v−mab、又はhMN−14(アイソタイプ対照MAb)と共に30分間インキュベートした後、細胞を、PE−ヤギ抗ヒトIgG(Fab)で探索し、フローサイトメトリーで分析した。(B)IFNα2に対する骨髄腫系の相対的感受性。MTSで生細胞を定量化する前に、細胞を、3nMペグインターフェロンアルファ−2bの存在下又は非存在下で4日間インキュベートした。 多発性骨髄腫のin vitro細胞毒性を示す図である。表示されている細胞系を、増加する濃度の表示されている構築体又は組み合わせの存在下で培養し、相対的生細胞密度をMTSで測定した。未処理細胞から得られたシグナルの%を、モル濃度のlogに対してプロットした。用量反応曲線及びEC50値は、Prismソフトウェアを使用して生成した。エラーバー、SD。 NHL細胞の全血からの枯渇が増強されたことを示す図である。新たにヘパリン処理したヒト血液をDaudiと混合し、1nMの表示されているMAb−IFNα又はMAbと共に2日間インキュベートした。Daudi、B細胞、T細胞、及び単球に対する効果を、フローサイトメトリーで評価した。エラーバー、SD。 (発明を実施するための形態)
定義
別様の指示がない限り、「1つの(a)」又は「1つの(an)」は、「1つ又は複数」を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「及び」及び「又は」は、接続的又は選言的のいずれを意味するように使用することができる。すなわち、両用語は、別様の記載がない限り、「及び/又は」と同じであると理解されるべきである。
「治療剤」は、疾患の治療に有用な原子、分子、又は化合物である。治療剤の例には、抗体、抗体断片、ペプチド、薬物、毒素、酵素、ヌクレアーゼ、ホルモン、免疫調節物質、アンチセンスオリゴヌクレオチド、低分子干渉RNA(siRNA)、キレート剤、ホウ素化合物、光活性作用剤、染料、及び放射性同位元素が含まれる。
「診断薬」は、疾患を診断するのに有用な原子、分子、又は化合物である。有用な診断薬には、これらに限定されないが、放射性同位元素、染料(ビオチン−ストレプトアビジン複合体等を有する)、造影剤、蛍光化合物又は分子、及び磁気共鳴画像(MRI)用の促進剤(例えば、常磁性イオン)が含まれる。
「抗体」は、本明細書で使用される場合、全長(つまり、天然に存在するか、又は通常の免疫グロブリン遺伝子断片組換えプロセスにより形成された)免疫グロブリン分子(例えば、IgG抗体)、又は抗体断片のような免疫グロブリン分子の免疫学的活性(つまり、特異的に結合する)部分を指す。「抗体」には、モノクローナル、ポリクローナル、二重特異的、多重特異的、マウス、キメラ、ヒト化、及びヒト抗体が含まれる。
「ネイクド抗体」は、治療薬又は診断薬に結合されていない抗体又はその抗原結合断片である。完全なネイクド抗体のFc部分は、補体結合及びADCC等のエフェクター機能を提供することができる(例えば、Markrides, Pharmacol Rev 50:59−87, 1998を参照、)。ネイクド抗体が細胞死を誘導する他の機序には、アポトーシスが含まれていてもよい。(Vaswani and Hamilton, Ann Allergy Asthma Immunol 81: 105−119,1998)。
「抗体断片」は、F(ab’)、Fab’、Fab、Fv、sFv、及びscFv等の完全な抗体の部分である。構造に関わらず、抗体断片は、全長抗体が認識するのと同じ抗原と結合する。例えば、抗体断片には、重鎖及び軽鎖の可変領域で構成される「Fv」断片等の可変領域で構成される単離された断片、又は軽鎖及び重鎖可変領域がペプチドリンカーにより接続されている組換え単鎖ポリペプチド分子(「scFvタンパク質」)が含まれる。「単鎖抗体」は、「scFv」と略されることが多く、相互作用して抗原−結合部位を形成するV及びVドメインを両方とも含むポリペプチド鎖で構成される。V及びVドメインは、通常、1〜25個アミノ酸残基のペプチドにより結合されている。抗体断片には、二重特異性抗体、三重特異性抗体、及び単一ドメイン抗体(dAb)も含まれる。
本明細書に記載の抗体又は免疫複合体調製物又は組成物は、投与される量が生理学的に有効である場合、「治療上有効量」で投与されたと言われる。作用剤は、その存在が受容対象体の生理に検出可能な変化をもたらす場合、生理学的に有効である。特定の実施形態では、抗体調製物は、その存在が抗腫瘍性応答引き起こすか、又は自己免疫疾患状態の徴候及び症状を緩和する場合、生理学的に有効である。また、生理学的に有効な効果は、標的細胞の増殖阻害又は死滅に結びつく、受容対象体の体液性及び/又は細胞性免疫応答の誘起であってもよい。
ドックアンドロック(DNL)法
「ドックアンドロック」(DNL)法では、cAMP依存性プロテインキナーゼ(PKA)の制御(R)サブユニットと、Aキナーゼアンカータンパク質(AKAP)のアンカードメイン(AD)との間に生じる特異的タンパク質間相互作用が活用される(Baillie et al., FEBS Letters. 2005; 579: 3264。Wong and Scott, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2004; 5: 959)。PKAは、Rサブユニットに対するセカンドメッセンジャーcAMPの結合により引き起こされる、最もよく研究されているシグナル伝達経路の1つに中心的な役割を果たしており、1968年にウサギ骨格筋から最初に単離された(Walsh et al., J. Biol. Chem. 1968;243:3763)。ホロ酵素の構造は、Rサブユニットにより不活性形態に保持される2つの触媒サブユニットで構成される(Taylor, J. Biol. Chem. 1989;264:8443)。PKAのアイソザイムは、2つのタイプのRサブユニット(RI及びRII)に見出され、各タイプは、α及びβアイソフォームを有する(Scott, Pharmacol. Ther. 1991;50:123)。Rサブユニットは、安定した二量体としてのみ単離されており、二量体化ドメインは、最初の44個アミノ末端残基で構成されることが示されている(Newlon et al., Nat. Struct. Biol. 1999;6:222)。Rサブユニットに対するcAMPの結合は、広域性セリン/トレオニンキナーゼ活性の活性触媒サブユニットを解放することに結び付き、それは、AKAPとのドッキングによるPKAの区画化により、選択された基質に向かって配向される(Scott et al., J. Biol. Chem. 1990;265;21561)。
最初のAKAP、微小管結合タンパク質−2が、1984年に特徴付けられて以来(Lohmann et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA. 1984;81:6723)、原形質膜、アクチン細胞骨格、核、ミトコンドリア、及び小胞体を含む種々の細胞内部位に局在化する50種を超えるAKAPが、酵母からヒトに及ぶ種の多様な構造で特定されている(Wong and Scott, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2004;5:959)。PKAに対するAKAPのADは、14〜18残基の両親媒性ヘリックスである(Carr et al., J. Biol. Chem. 1991;266:14188)。ADのアミノ酸配列は、個々のAKAPで非常に異なっており、2〜90nMの範囲の、RII二量体に対する結合親和性が報告されている(Alto et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003;100:4445)。興味深いことには、AKAPは、二量体Rサブユニットにのみ結合する。ヒトRIIαの場合、ADは、23個のアミノ末端残基により形成された疎水性表面に結合する(Colledge and Scott, Trends Cell Biol. 1999; 6:216)。従って、ヒトRIIαの二量体化ドメイン及びAKAP結合ドメインは両方とも、同じN末端44個アミノ酸配列内に位置しており(Newlon et al., Nat. Struct. Biol. 1999;6:222;Newlon et al., EMBO J. 2001;20:1651)、本明細書ではDDDと称する。
リンカーモジュールとしてのヒトRIIαのDDD及びAKAPのAD
本発明者らは、以降A及びBと呼ぶ任意の組み合わせの物質とドッキングして非共有結合性複合体になり、ジスルフィド結合の形成を容易にする戦略的位でDDD及びADの両方にシステイン残基を導入することにより安定した係留構造に更にロックすることができる優れた一対のリンカーモジュールとして、ヒトRIIαのDDD及びAKAPタンパク質のADを使用するプラットフォーム技術を開発した。「ドックアンドロック」手法の一般的な方法は、以下の通りである。物質Aは、DDD配列をAの前駆体に結合することにより構築され、以降aと呼ぶ第1の成分がもたらされる。DDD配列は、二量体の自然形成を生じさせることになるため、従ってAは、aで構成されることになる。物質Bは、AD配列をBの前駆体に結合することにより構築され、以降bと呼ぶ第2の成分がもたらされる。aに含まれるDDDの二量体モチーフは、bに含まれるAD配列と結合するためのドッキング部位を生成し、それによりa及びbの容易な結合を促進し、abで構成される三量体複合体を形成することになる。この結合事象は、ジスルフィド架橋により2つの物質を共有結合で固定するその後の反応により不可逆的となり、これは、最初の結合相互作用が、DDD及びADの両方に配置された反応性チオール基を接近させ(Chmura et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001;98:8480)、部位特異的にライゲーションするはずであるため、有効局所濃度の原理に基づき非常に効率的に生じる。ある実施形態では、aサブユニットは、2つの同一エフェクター部分を含有していてもよいが、下記に記載の好ましい実施形態では、aサブユニットは、各々が同一のDDD配列に結合されている2つの異なるエフェクター部分を含んでいてもよい。従って、三量体ab複合体は、3つの異なるエフェクター部分を含んでいてもよい。
好ましい実施形態では、免疫サイトカインDNL構築体は、第1及び第2のエフェクターがDDD部分に結合されており、第3のエフェクターがAD部分に結合されているab構造の変異型に基づいていてもよい。各AD部分は、二量体形態の2つのDDD部分に結合することが可能である。DDD及びADを前駆体の官能基から遠ざけて結合させることにより、そのような部位特異的ライゲーションが、前駆体の元々の活性を保存することも予想される。この手法は、性質がモジュール式であり、潜在的に、広範な物質を部位特異的に共有結合で結合するために応用することができる。DNL法は、米国特許第7,550,143号、第7,521,056号、第76,534,866号、第7,527,787号、及び第7,666,400号に開示されており、各々の実施例部分は、参照により本明細書に組み込まれる。
好ましい実施形態では、エフェクター部分は、タンパク質又はペプチド、より好ましくは抗体、抗体断片、又はサイトカインであり、それらは、DDD又はAD部分に結合されて、融合タンパク質又はペプチドを形成することができる。目的の融合タンパク質をコードする合成二本鎖核酸を産生する核酸合成、ハイブリダイゼーション、及び/又は増幅を含む、融合タンパク質を製作するための様々な方法が知られている。そのような二本鎖核酸は、標準的分子生物学技術により、融合タンパク質産生用の発現ベクターに挿入することができる(例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning, A laboratory manual, 2nd Ed, 1989を参照)。そのような好ましい実施形態では、AD及び/又はDDD部分は、エフェクタータンパク質又はペプチドのN末端又はC末端のいずれに結合されていてもよい。しかしながら、当業者であれば、エフェクター部分に対するAD又はDDD部分の結合部位は、その生理学的活性に関与するエフェクター部分及びエフェクター部分の一部(複数可)の化学的性質に依存して、異なる場合があることを理解するだろう。最も好ましい実施形態では、抗体又は抗体断片に対するAD又はDDD部分の結合は、分子の抗原結合部位の反対側端部の、重鎖サブユニットのC末端で生じる。しかしながら、下記で考察されているように、抗原結合活性を保持させつつ、抗体又は抗体断片に対するN末端結合を使用することもできる。様々なエフェクター部分の部位特異的な結合は、二価架橋結合試薬及び/又は他の化学的結合技術の使用等の、当技術分野で公知の技術を使用して実施することができる。
DDD及びAD配列変異体
ある実施形態では、免疫サイトカインDNL複合体に組み込まれたAD及びDDD配列は、以下のDDD1及びAD1のアミノ酸配列を含む。より好ましい実施形態では、AD及びDDD配列は、DDD部分とAD部分との間のジスルフィド結合形成を容易にするように設計されているDDD2及びAD2のアミノ酸配列を含む。
DDD1
SHIQIPPGLTELLQGYTVEVLRQQPPDLVEFAVEYFTRLREARA(配列番号13)
DDD2
CGHIQIPPGLTELLQGYTVEVLRQQPPDLVEFAVEYFTRLREARA(配列番号14)
AD1
QIEYLAKQIVDNAIQQA(配列番号15)
AD2
CGQIEYLAKQIVDNAIQQAGC(配列番号16)
当業者であれば、DDD1及びDDD2は、タンパク質キナーゼAのヒトRIIα型のDDD配列を含むことを理解するだろう。しかしながら、代替的な実施形態では、DDD及びAD部分は、下記のDDD3、DDD3C、及びAD3に例示されているように、タンパク質キナーゼAのヒトRIIα型のDDD配列及び対応するAKAP配列に基づいてもよい。
DDD3
SLRECELYVQKHNIQALLKDSIVQLCTARPERPMAFLREYFERLEKEEAK(配列番号17)
DDD3C
MSCGGSLRECELYVQKHNIQALLKDSIVQLCTARPERPMAFLREYFERLEKEEAK(配列番号18)
AD3
CGFEELAWKIAKMIWSDVFQQGC(配列番号19)
公知のヒトRIβ及びRIIβアミノ酸配列に基づく更に他の代替的DDD部分を、設計及び使用することができる(例えば、NCBI受入番号NP_001158233及びNP_002727、下記の配列を参照)。
ヒトPKA RIβアミノ酸配列
MASPPACPSE EDESLKGCEL YVQLHGIQQV LKDCIVHLCI SKPERPMKFL REHFEKLEKE ENRQILARQK SNSQSDSHDE EVSPTPPNPV VKARRRRGGV SAEVYTEEDA VSYVRKVIPK DYKTMTALAK AISKNVLFAH LDDNERSDIF DAMFPVTHIA GETVIQQGNE GDNFYVVDQG EVDVYVNGEW VTNISEGGSF GELALIYGTP RAATVKAKTD LKLWGIDRDS YRRILMGSTL RKRKMYEEFL SKVSILESLE KWERLTVADA LEPVQFEDGE KIVVQGEPGD DFYIITEGTA SVLQRRSPNE EYVEVGRLGP SDYFGEIALL LNRPRAATVV ARGPLKCVKL DRPRFERVLG PCSEILKRNI QRYNSFISLT V(配列番号20)
ヒトPKA RIIβアミノ酸配列
MSIEIPAGLT ELLQGFTVEV LRHQPADLLE FALQHFTRLQ QENERKGTAR FGHEGRTWGD LGAAAGGGTP SKGVNFAEEP MQSDSEDGEE EEAAPADAGA FNAPVINRFT RRASVCAEAY NPDEEEDDAE SRIIHPKTDD QRNRLQEACK DILLFKNLDP EQMSQVLDAM FEKLVKDGEH VIDQGDDGDN FYVIDRGTFD IYVKCDGVGR CVGNYDNRGS FGELALMYNT PRAATITATS PGALWGLDRV TFRRIIVKNN AKKRKMYESF IESLPFLKSL EFSERLKVVD VIGTKVYNDG EQIIAQGDSA DSFFIVESGE VKITMKRKGK SEVEENGAVE IARCSRGQYF GELALVTNKP RAASAHAIGT VKCLAMDVQA FERLLGPCME IMKRNIATYE EQLVALFGTN MDIVEPTA(配列番号21)
他の代替的な実施形態では、AD及び/又はDDD部分の様々な配列変異体を、二重特異性免疫サイトカインDNL複合体の構築に使用することができる。AD及びDDDドメインの構造機能相関性は、研究の主題となっている。(例えば、Burns−Hamuro et al., 2005, Protein Sci 14:2982−92;Carr et al., 2001, J Biol Chem 276:17332−38;Alto et al., 2003, Proc Natl Acad Sci USA 100:4445−50;Hundsrucker et al., 2006, Biochem J 396:297−306;Stokka et al., 2006, Biochem J 400:493−99;Gold et al., 2006, Mol Cell 24:383−95;Kinderman et al., 2006, Mol Cell 24:397−408を参照、それらの各々の全文は、参照により本明細書に組み込まれる。)
例えば、Kindermanら(2006年)では、AD−DDD結合相互作用の結晶構造が検討され、ヒトDDD配列は、下記の配列の下線で示されている、二量体形成又はAKAP結合のいずれかに重要な多数の保存アミノ酸残基を含有すると結論付けられた。(参照により本明細書に組み込まれるKinderman et al., 2006の図1を参照。)当業者であれば、DDD配列の配列変異体を設計する際には、下線の残基のいずれの変更も回避することが望ましいが、二量体化及びAKAP結合にはそれほど重要ではない残基の保存的アミノ酸置換は、なされていてもよいことを理解するだろう。従って、DNL複合体を構築するための使用される可能性のある代替的DDD配列は、以下の配列で示されており、そこでは「X」は、保存的アミノ酸置換を表す。保存的アミノ酸置換には、下記により詳細に考察されているが、例えば、グルタミン酸残基のアスパラギン酸残基への置換、又はイソロイシン残基のロイシン若しくはバリン残基への置換等が含まれる。そのような保存的アミノ酸置換は、当技術分野で周知である。
タンパク質キナーゼAに由来するヒトDDD配列
SHPPGTELLQGVLRQQPPDLVYFTRREARA(配列番号13)
XXXXXXXLLXXVLXXXXXXLVYFXXXXXXX(配列番号22)
Altoら(2003年)は、種々のAKAPタンパク質のAD配列のバイオインフォマティクス解析を実施し、下記に示されているAKAP−ISと呼ばれる、DDDに対する結合定数が0.4nMであるRII選択的AD配列を設計した。AKAP−IS配列は、PKAに対するAKAP結合のペプチドアンタゴニストとして設計された。置換がDDDに対する結合を低下させる傾向があるAKAP−IS配列の残基は、下記の配列において下線で示されている。従って、当業者であれば、DNL構築体に機能することができる変異体は、「X」が保存的アミノ酸置換である下記の配列により示されていることを理解するだろう。
AKAP−IS配列
QIEYLKQIVDNAIQQA(配列番号15)
XXXXXXXIVXXAIXXX(配列番号23)
同様に、Gold(2006年)は、結晶学及びペプチドスクリーニングを使用して、RIアイソフォームと比較して5桁高い、PKAのRIIアイソフォームに対する選択性を示す、下記に示されているSuperAKAP−IS配列を開発した。下線の残基は、AKAP−IS配列と比べた、RIIαのDDD部分に対する結合を増加させるアミノ酸置換の位置を示す。この配列では、N末端Q残基が残基番号4と付番されており、C末端A残基が残基番号20と付番されている。置換を行って、RIIαに対する親和性に影響を及ぼすことができる残基は、残基8、11、15、16、18、19、及び20であった(Gold et al., 2006)。ある代替的な実施形態では、SuperAKAP−IS配列を、AKAP−IS AD部分の配列の代わりに用いて、二重特異性免疫サイトカインDNL構築体を調製してもよいことが企図される。AKAP−IS AD配列の代わりに用いることができる他の代替的配列は、下記に示されている。AKAP−IS配列と比べた置換は、下線で示されている。また、AKAP−IS配列のように、AD部分は、追加的なN末端残基システイン及びグリシン、並びにC末端残基グリシン及びシステインを含んでいてもよいことが予想される。
SuperAKAP−IS
QIEYAKQIVDAIQA(配列番号24)
代替的AKAP配列
QIEYAKQIVDAIQA(配列番号25)
QIEYAKQIVDAIQA(配列番号26)
QIEYAKQIVDAIQA(配列番号27)
Goldらの図2には、下記に示されている様々なAKAPタンパク質に由来する追加的なDDD結合配列が開示された。
RII特異的AKAP
AKAP−KL
PLEYQAGLLVQNAIQQAI(配列番号28)
AKAP79
LLIETASSLVKNAIQLSI(配列番号29)
AKAP−Lbc
LIEEAASRIVDAVIEQVK(配列番号30)
RI特異的AKAP
AKAPce
ALYQFADRFSELVISEAL(配列番号31)
RIAD
LEQVANQLADQIIKEAT(配列番号32)
PV38
FEELAWKIAKMIWSDVF(配列番号33)
二重特異性AKAP
AKAP7
ELVRLSKRLVENAVLKAV(配列番号34)
MAP2D
TAEEVSARIVQVVTAEAV(配列番号35)
DAKAP1
QIKQAAFQLISQVILEAT(配列番号36)
DAKAP2
LAWKIAKMIVSDVMQQ(配列番号37)
また、Stokkaら(2006年)は、下記に示されている、PKAに対するAKAP結合のペプチド競合体を開発した。このペプチドアンタゴニストは、Ht31、RIAD、及びPV−38と称されていた。Ht−31ペプチドは、PKAのRIIアイソフォームに対してより大きな親和性を示し、RIAD及びPV−38は、RIに対してより高い親和性を示した。
Ht31
DLIEEAASRIVDAVIEQVKAAGAY(配列番号38)
RIAD
LEQYANQLADQIIKEATE(配列番号39)
PV−38
FEELAWKIAKMIWSDVFQQC(配列番号40)
Hundsruckerら(2006年)は、PKAのRII型のDDDに対して0.4nMと低い結合定数を有する、PKAに対するAKAP結合の更に他のペプチド競合体を開発した。種々のAKAPアンタゴニストペプチドの配列は、下記に再現されているHundsruckerらの表1に提供されている。
Figure 2013503184
様々なAKAPタンパク質のADドメインで高度に保存されていた残基は、下記のAKAP−IS配列を参照して下線を施すことより下記に示されている。これら残基は、Altoら(2003年)により観察されたものと同じであり、C末端アラニン残基が加えられている。(参照により本明細書に組み込まれるHundsrucker et al. (2006)の図4を参照。)RII DDD配列に対して特に高い親和性を有するペプチドアンタゴニストの配列は、AKAP−IS、AKAP7δ−wt−pep、AKAP7δ−L304T−pep、及びAKAP7δ−L308D−pepの配列であった。
AKAP−IS
QIEYLKQIVDNAIQQ(配列番号15)
Carrら(2001年)は、ヒト及び非ヒトタンパク質とは異なるAKAP結合DDD配列間の配列相同性の度合いを検討し、様々なDDD部分で最も高度に保存されていると考えられたDDD配列の残基を特定した。それらは、ヒトPKA RIIα DDD配列を参照して下線を施すことにより、下記に示されている。特に保存されていた残基は、更に斜字体により示されている。これら残基は、Kindermanら(2006年)が、AKAPタンパク質に対する結合に重要であると示唆したものと重複するが、同一ではない。従って、「X」が保存的アミノ酸置換を表す、可能なDDD配列が、下記に示されている。
HIIPGLELLQGYTEVLRQPDLVEFAVEYFTRA(配列番号13)
HIIPGLELLQGYTEVLRQPDLVEFAXXYFXXX(配列番号59)
当業者であれば、一般的に、様々なタンパク質に由来するDDD及びAD配列で高度に保存されているそれらアミノ酸残基は、アミノ酸置換を行う際に依然として変わらないままであることが好ましい残基であるが、それほど高度に保存されない残基は、本明細書に記載のAD及び/又はDDD配列の配列変異体を生成するためにより安易に変化させてもよいことを理解するだろう。
DDD及び/又はAD部分の配列変異体に加えて、ある実施形態では、抗体部分、又は抗体をAD配列に結合するリンカーペプチド配列に配列変異を導入することが好ましい場合がある。1つの例示的な例として、融合タンパク質配列の3つの考え得る変異体が、下記に示されている。
(L)
QKSLSLSPGLGSGGGGSGGCG(配列番号60)
(A)
QKSLSLSPGAGSGGGGSGGCG(配列番号61)
(−)
QKSLSLSPGGSGGGGSGGCG(配列番号62)
アミノ酸置換
ある実施形態では、開示された方法及び組成物には、1つ又は複数の置換アミノ酸残基を有するタンパク質又はペプチドの産生及び使用が伴っていてもよい。天然、キメラ、ヒト化、若しくはヒト抗体、又はAD若しくはDDD配列の構造的、物理的、及び/又は治療的特徴は、1つ又は複数のアミノ酸残基の置換により最適化することができる。例えば、ヒト化抗体の機能的特徴は、限定された数のヒトフレームワーク領域(FR)アミノ酸を、親マウス抗体の対応するFRアミノ酸で置換することにより向上させることができることは、当技術分野で周知である。フレームワーク領域アミノ酸残基がCDR残基に近接している場合、これは特に当てはまる。
他の場合には、標的抗原に対する結合親和性、その標的抗原からの抗体の解離速度又はオフ速度、又は更に抗体によるCDC(補体依存性細胞傷害)若しくはADCC(抗体依存性細胞傷害)の誘導有効性等の、抗体の治療特性は、限定された数のアミノ酸置換により最適化することができる。
代替的な実施形態では、主題のDNL構築体の製作に使用されるDDD及び/又はAD配列は、例えば、DDD−AD結合親和性を増加させるために更に最適化されていてもよい。DDD又はAD配列における可能な配列変異は、上記で議論されている。
当業者であれば、一般的に、アミノ酸置換は、典型的には、あるアミノ酸を比較的類似した特性の別のアミノ酸で置換すること(つまり、保存的アミノ酸置換)を伴うことを認識するだろう。種々のアミノ酸の特性及びタンパク質構造及び機能に対するアミノ酸置換の効果は、当技術分野の広範な研究及び知識の主題である。
例えば、アミノ酸の疎水性親水性指標を考慮してもよい(Kyte & Doolittle, 1982, J. Mol. Biol., 157:105−132)。アミノ酸の相対的な疎水性親水性特徴は、その結果生じるタンパク質の二次構造に寄与し、次いでそのタンパク質の他の分子との相互作用を規定する。各アミノ酸には、疎水性及び電荷の特徴に基づいて、その疎水性親水性指標が割当てられており(Kyte & Doolittle, 1982)、それらは以下の通りである:イソロイシン(+4.5);バリン(+4.2);ロイシン(+3.8);フェニルアラニン(+2.8);システイン/シスチン(+2.5);メチオニン(+1.9);アラニン(+1.8);グリシン(−0.4);トレオニン(−0.7);セリン(−0.8);トリプトファン(−0.9);チロシン(−1.3);プロリン(−1.6);ヒスチジン(−3.2);グルタミン酸(−3.5);グルタミン(−3.5);アスパラギン酸(−3.5);アスパラギン(−3.5);リジン(−3.9);及びアルギニン(−4.5)。保存的置換を行う際は、その疎水性親水性指標が±2以内のアミノ酸を使用することが好ましく、±1以内がより好ましく、及び±0.5以内が更により好ましい。
また、アミノ酸置換は、アミノ酸残基の親水性を考慮に入れてもよい(例えば、米国特許第4,554,101号)。アミノ酸残基には、親水性値が割当てられている:アルギニン(+3.0);リジン(+3.0);アスパラギン酸(+3.0);グルタミン酸(+3.0);セリン(+0.3);アスパラギン(+0.2);グルタミン(+0.2);グリシン(0);トレオニン(−0.4);プロリン(−0.5.+−.1);アラニン(−0.5);ヒスチジン(−0.5);システイン(−1.0);メチオニン(−1.3);バリン(−1.5);ロイシン(−1.8);イソロイシン(−1.8);チロシン(−2.3);フェニルアラニン(−2.5);トリプトファン(−3.4)。アミノ酸は、親水性が類似した他のアミノ酸に置換することが好ましい。
他の考慮すべきことには、アミノ酸側鎖のサイズが含まれる。例えば、一般的には、グリシン又はセリン等の小型側鎖を有するアミノ酸を、かさ高い側鎖を有するアミノ酸、例えばトリプトファン又はチロシンに置換することは、好ましくないだろう。タンパク質二次構造に対する種々のアミノ酸残基の影響も、考慮すべきことである。実証的研究により、タンパク質ドメインがアルファヘリックス、ベータシート、又は逆向ターンの二次構造をとる傾向に対する様々なアミノ酸残基の影響が決定されており、当技術分野で公知である(例えば、Chou & Fasman, 1974, Biochemistry, 13:222−245; 1978, Ann. Rev. Biochem., 47: 251−276; 1979, Biophys. J., 26:367−384を参照)。
そのような考慮及び広範な実証的研究に基づいて、保存的アミノ酸置換の表が作られており、当技術分野で公知である。例えば、アルギニン及びリジン;グルタミン酸及びアスパラギン酸;セリン及びトレオニン;グルタミン及びアスパラギン;並びにバリン、ロイシン、及びイソロイシンである。或いは:Ala(A)leu、ile、val;Arg(R)gln、asn、lys;Asn(N)his、asp、lys、arg、gln;Asp(D)asn、glu;Cys(C)ala、ser;Gln(Q)glu、asn;Glu(E)gln、asp;Gly(G)ala;His(H)asn、gln、lys、arg;Ile(I)val、met、ala、phe、leu;Leu(L)val、met、ala、phe、ile;Lys(K)gln、asn、arg;Met(M)phe、ile、leu;Phe(F)leu、val、ile、ala、tyr;Pro(P)ala;Ser(S)、thr;Thr(T)ser;Trp(W)phe、tyr;Tyr(Y)trp、phe、thr、ser;Val(V)ile、leu、met、phe、alaである。
アミノ酸置換に関する他の考慮事項には、残基が、タンパク質の内部に位置しているか否か、又は溶媒に露出しているか否かが含まれる。内部残基の場合、保存的置換には以下のものが含まれるだろう:Asp及びAsn;Ser及びThr;Ser及びAla;Thr及びAla;Ala及びGly;Ile及びVal;Val及びLeu;Leu及びIle;Leu及びMet;Phe及びTyr;Tyr及びTrp(例えば、rockefeller.eduのPROWLウェブサイトを参照)。溶媒露出残基の場合、保存的置換には以下のものが含まれるだろう:Asp及びAsn;Asp及びGlu;Glu及びGln;Glu及びAla;Gly及びAsn;Ala及びPro;Ala及びGly;Ala及びSer;Ala及びLys;Ser及びThr;Lys及びArg;Val及びLeu;Leu及びIle;Ile及びVal;Phe及びTyr(同上)。PAM250スコアリングマトリックス、Dayhoffマトリックス、Granthamマトリックス、McLachlanマトリックス、Doolittleマトリックス、Henikoffマトリックス、Miyataマトリックス、Fitchマトリックス、Jonesマトリックス、Raoマトリックス、Levinマトリックス、及びRislerマトリックス等の種々のマトリックスが、アミノ酸置換の選択を支援するために作られている(同上)。
また、アミノ酸置換を決定する際には、正荷電残基(例えば、His、Arg、Lys)及び負荷電残基(例えば、Asp、Glu)間のイオン結合(塩橋)の形成、又は近隣システイン残基間のジスルフィド結合の形成等の、分子間又は分子内結合の存在を考慮してもよい。
コードされたタンパク質配列の任意のアミノ酸を任意の他のアミノ酸と置換する方法は周知であり、例えば、指定部位突然変異誘発の技術により、又はアミノ酸置換をコードするオリゴヌクレオチドを合成及び構築して、発現ベクター構築体にスプライシングすることによる当業者の日常的な実験作業の問題である。
サイトカイン及び他の免疫調節物質
ある好ましい実施形態では、エフェクター部分は、免疫調節物質であってもよい。免疫調節物質は、存在すると、体内の免疫系を変更、抑制、刺激する作用剤である。使用される免疫調節物質には、サイトカイン、幹細胞増殖因子、リンホトキシン、造血因子、コロニー刺激因子(CSF)、インターフェロン(IFN)、エリトロポイエチン、トロンボポイエチン、及びそれらの組み合わせが含まれていてもよい。特に有用なのは、腫瘍壊死因子(TNF)等のリンホトキシン、インターロイキン(IL)等の造血因子、果粒球コロニー刺激因子(G−CSF)又は顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)等のコロニー刺激因子、インターフェロン−α、−β、又は−γ等のインターフェロン、及び「S1因子」と命名されているもの等の幹細胞増殖因子である。
より好ましい実施形態では、エフェクター部分は、リンホカイン等のサイトカイン、モノカイン、増殖因子、及び従来のポリペプチドホルモンである。サイトカインには、以下のものが含まれる:ヒト成長ホルモン、N−メチオニルヒト成長ホルモン、及びウシ成長ホルモン等の成長ホルモン;副甲状腺ホルモン;チロキシン;インスリン;プロインスリン;リラキシン;プロリラキシン;卵胞刺激ホルモン(FSH)、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、及び黄体形成ホルモン(LH)等の糖タンパク質ホルモン;胎盤増殖因子(PlGF)、肝性増殖因子;プロスタグランジン、線維芽細胞増殖因子;プロラクチン;胎盤性ラクトゲン、OBタンパク質;腫瘍壊死因子−α及び−β;ミューラー阻害物質;マウスゴナドトロピン結合ペプチド;インヒビン;アクチビン;血管内皮増殖因子;インテグリン;トロンボポイエチン(TPO);NGF−β等の神経成長因子;血小板増殖因子;TGF−α及びTGF−β等の形質転換増殖因子(TGF);インスリン様増殖因子−I及び−II;エリトロポイエチン(EPO);骨誘導性因子;インターフェロン−α、−β、及び−−γ等のインターフェロン;マクロファージ−CSF(M−CSF)等のコロニー刺激因子(CSF);IL−1、IL−1α、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12;IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−21、IL−25等のインターロイキン(IL)、LIF、kit−リガンド又はFLT−3、アンギオスタチン、トロンボスポンジン、エンドスタチン、腫瘍壊死因子(TNF−α等のTNF)、及びLT。
サイトカイン等のタンパク質又はペプチド免疫調節物質のアミノ酸配列は、等当技術分野で周知であり、任意のそのような公知の配列を、本発明の実施に使用することができる。当業者は、サイトカイン配列に関する多数の公開情報源を認識している。例えば、NCBIデータベースには、エリトロポイエチン(GenBank NM000799)、IL−1ベータ(GenPept AAH08678)、GM−CSF(GenPept AAA52578)、TNF−α(GenPept CAA26669)、インターフェロン−アルファ(GenPept AAA52716.1)インターフェロン−アルファ2b(GenPept AAP20099.1)等の多数のサイトカイン及び免疫調節物質の、並びに上記に列挙されている事実上全てのペプチド又はタンパク質のタンパク質配列及びコード核酸配列が両方とも含まれている。本質的にあらゆる目的タンパク質又はペプチドエフェクター部分の適切なアミノ酸及び/又は核酸配列を特定することは、当業者にとっては日常作業の問題である。
抗体及び抗体断片
事実上あらゆる標的抗原に対してモノクローナル抗体を調製する技術は、当技術分野で周知である。例えば、Kohler and Milstein, Nature 256: 495 (1975)、及びColigan et al. (eds.), CURRENT PROTOCOLS IN IMMUNOLOGY, VOL. 1, pages 2.5.1−2.6.7 (John Wiley & Sons 1991)を参照されたい。手短に言えば、モノクローナル抗体は、抗原を含む組成物をマウスに注射し、脾臓を取り出してBリンパ球を取得し、Bリンパ球をミエローマ細胞と融合してハイブリドーマを産生し、ハイブリドーマをクローニングし、抗原に対する抗体を産生する陽性クローンを選択し、抗原に対する抗体を産生するクローンを培養し、ハイブリドーマ培養から抗体を単離することにより得ることができる。
MAbは、様々な十分に確立されている技術によりハイブリドーマ培養から単離及び精製することができる。そのような単離技術には、プロテインAセファロースによるアフィニティークロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、及びイオン交換クロマトグラフィーが含まれる。例えば、Coliganの2.7.1〜2.7.12頁及び2.9.1〜2.9.3頁を参照されたい。また、Baines et al., “Purification of Immunoglobulin G (IgG),” in METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY, VOL. 10, pages 79−104 (The Humana Press, Inc. 1992)を参照されたい。
免疫原に対する抗体を最初に誘発した後、抗体を配列決定し、その後組換え技術により調製することができる。マウス抗体及び抗体断片のヒト化及びキメラ化は、当業者に周知である。ヒト化、キメラ、又はヒト抗体に由来する抗体成分を使用することにより、マウス定常領域の免疫原性に伴う潜在的な問題が排除される。
キメラ抗体
キメラ抗体は、ヒト抗体の可変領域が、例えば、マウス抗体の相補性決定領域(CDR)を含むマウス抗体の可変領域と置換されている組換えタンパク質である。キメラ抗体は、対象体に投与した際に、免疫原性の減少及び安定性の増加を示す。マウス免疫グロブリン可変ドメインをクローニングするための一般的技術は、例えば、Orlandi et al., Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 86: 3833 (1989)に開示されている。キメラ抗体を構築するための技術は、当業者に周知である。一例として、Leung et al., Hybridoma 13:469 (1994)では、マウスLL2、抗CD22モノクローナル抗体のVκ及びVドメインをコードするDNA配列を、それぞれのヒトκ及びIgG定常領域ドメインと組み合わせることによるLL2キメラが産生された。
ヒト化抗体
ヒト化MAbを産生するための技術は、当技術分野で周知である(例えば、Jones et al., Nature 321: 522 (1986)、Riechmann et al., Nature 332: 323 (1988)、Verhoeyen et al., Science 239: 1534 (1988)、Carter et al., Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 89: 4285 (1992)、Sandhu, Crit. Rev. Biotech. 12: 437 (1992)、及びSinger et al., J. Immun. 150: 2844 (1993)を参照)。キメラ又はマウスモノクローナル抗体は、マウス免疫グロブリンの重鎖及び軽鎖可変鎖に由来するマウスCDRを、ヒト抗体の対応する可変ドメインに移植することによりヒト化することができる。キメラモノクローナル抗体のマウスフレームワーク領域(FR)も、ヒトFR配列と置換される。マウスCDRを単にヒトFRに移植することでは、抗体親和性の低減がもたらされることが多く、又は喪失がもたらされることさえあり、マウス抗体の元々の親和性を回復するには、追加的な修飾が必要な場合がある。これは、FR領域の1つ又は複数のヒト残基を、それらのマウス対応物と置換して、そのエピトープに対する良好な結合親和性を有する抗体を得ることにより達成することができる。例えば、Tempest et al., Biotechnology 9:266 (1991)及びVerhoeyen et al., Science 239: 1534 (1988)を参照されたい。一般的に、それらのマウス対応物とは異なっており、1つ又は複数のCDRアミノ酸残基に接近して位置するか又は接しているヒトFRアミノ酸残基が、置換の候補になるだろう。
ヒト抗体
コンビナトリアル手法又はヒト免疫グロブリン遺伝子座で形質転換されたトランスジェニック動物のいずれかを使用して完全ヒト抗体を産生する方法は、当技術分野で公知である(例えば、Mancini et al., 2004, New Microbiol. 27:315−28;Conrad and Scheller, 2005, Comb. Chem. High Throughput Screen. 8:117−26;Brekke and Loset, 2003, Curr. Opin. Phamacol. 3:544−50)。完全ヒト抗体は、遺伝子又は染色体形質移入法、並びにファージディスプレイ技術によっても構築することができ、それらは全て当技術分野で公知である。例えば、McCafferty et al., Nature 348:552−553 (1990)を参照されたい。そのような完全ヒト抗体は、キメラ又はヒト化抗体よりも更に少ない副作用を示し、本質的に内因的なヒト抗体としてin vivoで機能すると予測される。ある実施形態では、特許請求されている方法及び手順には、そのような技術により産生されるヒト抗体が使用されてもよい。
1つの代替案では、ファージディスプレイ技術を使用して、ヒト抗体を産生してもよい(例えば、Dantas−Barbosa et al., 2005, Genet. Mol. Res. 4:126−40)。ヒト抗体は、正常なヒト、又は癌等の特定の疾患状態を示すヒトから産生することができる(Dantas−Barbosa et al., 2005)。疾患個体からヒト抗体を構築する利点は、循環中の抗体レパートリーが、疾患関連抗原に対する抗体に偏っている場合があるということである。
この方法の1つの非限定的な例では、Dantas−Barbosaら(2005年)は、骨肉腫患者からヒトFab抗体断片のファージディスプレイライブラリーを構築した。一般的に、全RNAが、循環中の血液リンパ球から取得された(同上)。組換えFabが、μ、γ、及びκ鎖抗体レパートリーからクローニングされ、ファージディスプレイライブラリーに挿入された(同上)。RNAが、cDNAに変換され、重鎖及び軽鎖免疫グロブリン配列に対する特異的プライマーを使用して、Fab cDNAライブラリーを製作するために使用された(Marks et al., 1991, J. Mol. Biol. 222:581−97)。ライブラリー構築は、Andris−Widhopfら(2000, In: Phage Display Laboratory Manual, Barbas et al. (eds), 1st edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY pp. 9.1 to 9.22)に従って実施された。最終Fab断片は、制限エンドヌクレアーゼで消化され、バクテリオファージゲノムに挿入され、ファージディスプレイライブラリーが製作された。そのようなライブラリーは、当技術分野で公知の標準的ファージディスプレイ法によりスクリーニングすることができる(例えば、Pasqualini and Ruoslahti, 1996, Nature 380:364−366;Pasqualini, 1999, The Quart. J. Nucl. Med. 43:159−162を参照)。
ファージディスプレイは、様々な形式で実施することができ、それらの総説は、例えば、Johnson and Chiswell, Current Opinion in Structural Biology3:5564−571 (1993)を参照されたい。ヒト抗体は、in vitro活性化B細胞により産生することもできる。参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる米国特許第5,567,610号及び第5,229,275号を参照されたい。当業者あれば、これら技術は例示であり、ヒト抗体又は抗体断片を製作及びスクリーニングするための任意の公知な方法が使用できることを理解するだろう。
別の代替案では、ヒト抗体を産生するように遺伝子操作されたトランスジェニック動物を使用して、本質的にあらゆる免疫原標的に対する抗体を、標準的免疫プロトコールを使用して産生することができる。トランスジェニックマウスからヒト抗体を得る方法は、Green et al., Nature Genet. 7:13 (1994)、Lonberg et al., Nature 368:856 (1994)、及びTaylor et al., Int. Immun. 6:579 (1994)により開示されている。そのような系の非限定的な例は、Abgenix社製(フリーモント、カリフォルニア州)のXenoMouse(登録商標)である(例えば、Green et al., 1999, J. Immunol. Methods 231:11−23)。XenoMouse(登録商標)及び類似の動物では、マウス抗体遺伝子が不活化され、機能的なヒト抗体遺伝子と置換されているが、マウス免疫系の残りは無傷のままである。
XenoMouse(登録商標)は、アクセサリー遺伝子及び調節配列と共に、大部分の可変領域配列を含むヒトIgH及びIgkappa遺伝子座の一部分を含有していた生殖系構成のYAC(酵母人工染色体)で形質転換されていた。ヒト可変領域レパートリーを使用して、抗体産生B細胞を生成することができ、それを公知の技術で処理してハイブリドーマにすることができる。標的抗原で免疫されたXenoMouse(登録商標)は、通常の免疫応答によりヒト抗体を産生することになり、抗体は、上記で考察された標準的技術により回収及び/又は産生することができる。様々な系統のXenoMouse(登録商標)が入手可能であり、それらの各々は、様々なクラスの抗体を産生することが可能である。トランスジェニック的に産生されたヒト抗体は、治療能力を有し、その一方で通常のヒト抗体の薬物動態学的特性を保持することが示されている(Green et al., 1999)。当業者であれば、特許請求されている組成物及び方法は、XenoMouse(登録商標)系の使用に限定されず、ヒト抗体を産生するように遺伝子操作されたあらゆるトランスジェニック動物を使用することができることを理解するだろう。
抗体断片
特定のエピトープを認識する抗体断片を、公知の技術により産生することができる。抗体断片は、F(ab’)、Fab’、F(ab)、Fab、Fv、及びsFv等の、抗体の抗原結合部分である。F(ab’)断片は、抗体分子のペプシン消化により産生することができ、Fab’断片は、F(ab’)断片のジスルフィド架橋を還元することにより生成することができる。或いは、Fab’発現ライブラリーを構築して(Huse et al., 1989, Science, 246:1274−1281)、所望の特異性を有するモノクローナルFab’断片の迅速で容易な特定を可能にすることができる。F(ab)断片は、抗体のパパイン消化により生成することができ、Fab断片は、ジスルフィド還元により得ることができる。
単鎖Fv分子(scFv)は、VLドメイン及びVHドメインを含む。VL及びVHドメインは、結合して標的結合部位を形成する。これら2つのドメインは、ペプチドリンカー(L)により、更に共有結合で結合される。scFv分子を製作し、好適なペプチドリンカー設計する方法は、米国特許第4,704,692号、米国特許第4,946,778号、R. Raag and M. Whitlow, “Single Chain Fvs.” FASEB Vol 9:73−80 (1995)、及びR.E. Bird and B.W. Walker, “Single Chain Antibody Variable Regions,” TIBTECH, Vol 9: 132−137 (1991)に記載されている。
また、単一ドメイン抗体(DAB)を産生するための技術は、例えば、参照により本明細書に組み込まれるCossinsら(2006, Prot Express Purif 51:253−259)に開示されているように、当技術分野で公知である。
抗体断片は、全長抗体のタンパク質加水分解により、又は断片をコードするDNAを大腸菌若しくは別の宿主で発現させることにより調製することができる。抗体断片は、従来方法により全長抗体をペプシン又はパパイン消化することにより得ることができる。これら方法は、例えば、Goldenberg、米国特許第4,036,945号、及び第4,331,647号、並びにそこに含まれている参考文献により記載されている。また、Nisonoff et al., Arch Biochem. Biophys. 89: 230 (1960);Porter, Biochem. J. 73: 119 (1959)、Edelman et al., in METHODS IN ENZYMOLOGY VOL. 1, page 422 (Academic Press 1967)、及びColiganの2.8.1〜2.8.10頁及び2.10.〜2.10.4頁を参照されたい。
公知の抗体
使用される抗体は、幅広く多様な公知の供給源から商業的に取得することができる。例えば、様々な抗体分泌ハイブリドーマ系統が、アメリカ培養細胞系統保存機関(ATCC、マナッサス、バージニア州)から入手可能である。腫瘍関連抗原を含むがそれに限定されない種々の疾患標的に対する多数の抗体が、ATCCに寄託されており、及び/又は可変領域配列が公表されており、特許請求されている方法及び組成物で使用するために入手可能である。例えば、以下を参照されたい:米国特許第7,312,318号;第7,282,567号;第7,151,164号;第7,074,403号;第7,060,802号;第7,056,509号;第7,049,060号;第7,045,132号;第7,041,803号;第7,041,802号;第7,041,293号;第7,038,018号;第7,037,498号;第7,012,133号;第7,001,598号;第6,998,468号;第6,994,976号;第6,994,852号;第6,989,241号;第6,974,863号;第6,965,018号;第6,964,854号;第6,962,981号;第6,962,813号;第6,956,107号;第6,951,924号;第6,949,244号;第6,946,129号;第6,943,020号;第6,939,547号;第6,921,645号;第6,921,645号;第6,921,533号;第6,919,433号;第6,919,078号;第6,916,475号;第6,905,681号;第6,899,879号;第6,893,625号;第6,887,468号;第6,887,466号;第6,884,594号;第6,881,405号;第6,878,812号;第6,875,580号;第6,872,568号;第6,867,006号;第6,864,062号;第6,861,511号;第6,861,227号;第6,861,226号;第6,838,282号;第6,835,549号;第6,835,370号;第6,824,780号;第6,824,778号;第6,812,206号;第6,793,924号;第6,783,758号;第6,770,450号;第6,767,711号;第6,764,688号;第6,764,681号;第6,764,679号;第6,743,898号;第6,733,981号;第6,730,307号;第6,720,15号;第6,716,966号;第6,709,653号;第6,693,176号;第6,692,908号;第6,689,607号;第6,689,362号;第6,689,355号;第6,682,737号;第6,682,736号;第6,682,734号;第6,673,344号;第6,653,104号;第6,652,852号;第6,635,482号;第6,630,144号;第6,610,833号;第6,610,294号;第6,605,441号;第6,605,279号;第6,596,852号;第6,592,868号;第6,576,745号;第6,572,856号;第6,566,076号;第6,562,618号;第6,545,130号;第6,544,749号;第6,534,058号;第6,528,625号;第6,528,269号;第6,521,227号;第6,518,404号;第6,511,665号;第6,491,915号;第6,488,930号;第6,482,598号;第6,482,408号;第6,479,247号;第6,468,531号;第6,468,529号;第6,465,173号;第6,461,823号;第6,458,356号;第6,455,044号;第6,455,040号、第6,451,310号;第6,444,206号、第6,441,143号;第6,432,404号;第6,432,402号;第6,419,928号;第6,413,726号;第6,406,694号;第6,403,770号;第6,403,091号;第6,395,276号;第6,395,274号;第6,387,350号;第6,383,759号;第6,383,484号;第6,376,654号;第6,372,215号;第6,359,126号;第6,355,481号;第6,355,444号;第6,355,245号;第6,355,244号;第6,346,246号;第6,344,198号;第6,340,571号;第6,340,459号;第6,331,175号;第6,306,393号;第6,254,868号;第6,187,287号;第6,183,744号;第6,129,914号;第6,120,767号;第6,096,289号;第6,077,499号;第5,922,302号;第5,874,540号;第5,814,440号;第5,798,229号;第5,789,554号;第5,776,456号;第5,736,119号;第5,716,595号;第5,677,136号;第5,587,459号;第5,443,953号、第5,525,338号。これらは例示に過ぎず、幅広く多様な他の抗体及びそれらのハイブリドーマが、当技術分野で公知である。当業者であれば、ほとんど全ての疾患関連抗原に対する抗体配列又は抗体分泌ハイブリドーマは、選択された目的の疾患関連標的に対する抗体について、ATCC、NCBI、及び/又はUSPTOデータベースを単に検索することにより得ることができることを理解するだろう。クローニングされた抗体の抗原結合ドメインは、当技術分野で周知の標準的技術を使用して、増幅し、切断し、発現ベクターにライゲーションし、適した宿主細胞に形質移入し、タンパク質産生に使用することができる。
免疫複合体
ある実施形態では、抗体又はその断片は、1つ又は複数の治療薬又は診断薬に結合されていてもよい。治療薬は同じである必要はなく、異なっていてもよく、例えば薬物及び放射性同位元素であってもよい。例えば、131Iを抗体又は融合タンパク質のチロシンに組み込み、薬物をリジン残基のイプシロンアミノ基に結合することができる。また、治療薬及び診断薬を、例えば、還元型SH基及び/又は糖側鎖に結合させることができる。治療薬又は診断薬と抗体又は融合タンパク質との共有結合又は非共有結合による結合体を製作するための多数の方法が、当技術分野で公知であり、任意のそのような公知の方法を使用することができる。
治療薬又は診断薬は、ジスルフィド結合の形成により、還元型抗体成分のヒンジ領域に結合させることができる。或いは、そのような作用剤は、N−スクシニル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオナート(SPDP)等のヘテロ二官能性架橋剤を使用して結合させることができる。Yu et al., Int. J. Cancer 56: 244 (1994)。そのような結合形成の一般的技術は、当技術分野で周知である。例えば、Wong, CHEMISTRY OF PROTEIN CONJUGATION AND CROSS−LINKING (CRC Press 1991);Upeslacis et al., “Modification of Antibodies by Chemical Methods,” in MONOCLONAL ANTIBODIES: PRINCIPLES AND APPLICATIONS, Birch et al. (eds.), pages 187−230 (Wiley−Liss, Inc. 1995);Price, “Production and Characterization of Synthetic Peptide−Derived Antibodies,” in MONOCLONAL ANTIBODIES: PRODUCTION, ENGINEERING AND CLINICAL APPLICATION, Ritter et al. (eds.), pages 60−84 (Cambridge University Press 1995)を参照されたい。或いは、治療薬又は診断薬は、抗体のFc部分の糖部分を介して結合させることができる。糖基を使用して、チオール基に結合されている同じ作用剤の負荷量を増加させてもよく、又は糖部分を使用して異なる治療薬又は診断薬を結合させてもよい。
抗体糖部分を介してペプチドを抗体成分に結合させるための方法は、当業者に周知である。例えば、参照により本明細書に組み込まれるShih et al., Int. J. Cancer 41: 832 (1988);Shih et al., Int. J. Cancer 46: 1101 (1990);及びShih et al.、米国特許第5,057,313号を参照されたい。一般的な方法には、酸化された糖部分を有する抗体成分を、少なくとも1つの遊離アミン官能基を有する担体ポリマーと反応させることが伴う。この反応により、最初にシッフ塩基(イミン)結合がもたらされ、第二級アミンを還元することによりそれが安定化されて、最終結合体が形成される。
免疫複合体の抗体成分として使用される抗体が抗体断片である場合、Fc領域は存在しなくともよい。しかしながら、全長抗体又は抗体断片の軽鎖可変領域に糖部分を導入することは可能である。例えば、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれるLeung et al., J. Immunol. 154: 5919 (1995);Hansen et al.、米国特許第5,443,953号(1995年)、Leung et al.、米国特許第6,254,868号を参照されたい。操作された糖部分を使用して、治療薬又は診断薬を結合させる。
幾つかの実施形態では、キレート剤を、抗体、抗体断片、又は融合タンパク質に結合させ、放射性核種等の治療薬又は診断薬をキレートするために使用することができる。例示的なキレート剤には、これらに限定されないが、DTPA(Mx−DTPA等)、DOTA、TETA、NETA、又はNOTAが含まれる。金属又は他のリガンドをタンパク質に結合させるためのキレート剤の結合方法及び使用方法は、当技術分野で周知である(例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第12/112,289号を参照)。
ある実施形態では、放射性金属又は常磁性イオンを、イオンと結合するための複数のキレート基をそれに結合させることができる長い尾部を有する試薬と反応させることにより、タンパク質又はペプチドに結合することができる。そのような尾部は、例えば、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(DTPA)、ポルフィリン、ポリアミン、クラウンエーテル、ビス−チオセミカルバゾン、ポリオキシム(polyoxim)、及びこの目的に有用であることが知られているような基等の、キレート基に結合することができるペンダント基を有するポリリシン、ポリサッカライド、又は他の誘導体化された鎖若しくは誘導体化可能な鎖等のポリマーであってもよい。
キレート剤は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第4,824,659号に開示されているように、抗体又はペプチドに直接結合されていてもよい。特に有用な金属キレート剤の組み合わせには、放射性イメージング用に、125I、131I、123I、124I、62Cu、64Cu、18F、111In、67Ga、68Ga、99mTc、94mTc、11C、13N、15O、76Br等の60〜4,000keVの一般的エネルギー範囲の診断用同位体と共に使用される2−ベンジル−DTPA並びにそのモノメチル及びシクロヘキシル類似体が含まれる。同じキレート剤は、マンガン、鉄、及びガドリニウム等の非放射性金属と錯体化させると、MRIに有用である。NOTA、DOTA、及びTETA等の大環状キレート剤は、それぞれ、様々な金属及び放射性金属と共に、最も具体的にはガリウム、イットリウム、及び銅の放射性核種と共に使用される。そのような金属キレート剤錯体は、環サイズを目的金属に合わせることにより非常に安定化させることができる。RAIT用の223Ra等の核種に安定的に結合することが興味深い大環状ポリエーテル等の他の環型キレート剤が包含される。
より最近には、例えばF−18をアルミニウム等の金属又は他の原子と反応させることによる、PET走査技術に使用される18Fの標識方法が開示されている。18F−Al結合体は、抗体に直接結合されるか、又は事前標的法で標的設定可能な構築体を標識するために使用されるDOTA、NOTA、又はNETA等のキレート基と錯体化させてもよい。そのようなF−18標識技術は、米国特許第7,563,433号に開示されており、その実施例部分は、参照により本明細書に組み込まれる。
治療薬
代替的な実施形態では、細胞毒性薬、抗血管新生作用剤、アポトーシス促進剤、抗生物質、ホルモン、ホルモンアンタゴニスト、ケモカイン、薬物、プロドラッグ、毒素、酵素、又は他の作用剤等の治療薬を、主題のDNL複合体に結合させるか、又は抗体の前に、同時に、若しくは後で別々に投与するかのいずれかで使用することができる。使用される薬物は、抗有糸分裂剤、抗キナーゼ剤、アルキル化剤、代謝拮抗剤、抗生物質、アルカロイド、抗血管新生剤、アポトーシス促進剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される医薬品特性を有していてもよい。
有用な例示的な薬物には、以下のものが含まれる:5−フルオロウラシル、アプリジン(aplidin)、アザリビン、アナストロゾール、アントラサイクリン、ベンダムスチン、ブレオマイシン、ボルテゾミブ、ブリオスタチン1、ブスルファン、カリチアマイシン(calicheamycin)、カンプトテシン、カルボプラチン、10−ヒドロキシカンプトテシン、カルマスティン、セレブレックス、クロラムブシル、シスプラチン(CDDP)、Cox−2阻害剤、イリノテカン(CPT−11)、SN−38、カルボプラチン、クラドリビン、カンプトテカン(camptothecan)、シクロホスファミド、シタラビン、ダカルバジン、ドセタキセル、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、2−ピロリノドキソルビシン(2P−DOX、2−pyrrolinodoxorubicine)、シアノ−モルホリノドキソルビシン、ドキソルビシングルクロニド、エピルビシングルクロニド、エストラムスチン、エピポドフィロトキシン、エストロゲン受容体結合剤、エトポシド(VP16)、エトポシドグルクロニド、エトポシドホスファート、フロクスウリジン(FUdR)、3’,5’−O−ジオレオイル−FudR(FUdR−dO)、フルダラビン、フルタミド、ファルネシル−タンパク質トランスフェラーゼ阻害剤、ゲムシタビン、ヒドロキシ尿素、イダルビシン、イホスファミド、L−アスパラギナーゼ、レノリドアミド(lenolidamide)、ロイコボリン、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、メルカプトプリン、6−メルカプトプリン、メトトレキサート、ミトキサントロン、ミトラマイシン、ミトマイシン、ミトタン、ナベルビン、ニトロソ尿素(nitrosurea)、プリコマイシン(plicomycin)、プロカルバジン、パクリタキセル、ペントスタチン、PSI−341、ラロキシフェン、セムスチン、ストレプトゾシン、タモキシフェン、タキソール、テマゾロミド(temazolomide)(DTICの水性形態)、トランス白金(transplatinum)、サリドマイド、チオグアニン、チオテパ、テニポシド、トポテカン、ウラシルマスタード、ビノレルビン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、及びビンカアルカロイド。
使用される毒素には、以下のものが含まれていてもよい:リシン、アブリン、アルファ毒素、サポリン、リボヌクレアーゼ(RNase)、例えばオンコナーゼ、DNaseI、ブドウ球菌腸毒素A、ポークウィード抗ウイルスタンパク質、ゲロニン、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素、及びシュードモナス内毒素。
使用されるケモカインには、RANTES、MCAF、MIP1−アルファ、MIP1−ベータ、及びIP−10が含まれていてもよい。
ある実施形態では、アンギオスタチン、バキュロスタチン(baculostatin)、カンスタチン(canstatin)、マスピン、抗VEGF抗体、抗PlGFペプチド及び抗体、抗血管増殖因子抗体、抗Flk−1抗体、抗Flt−1抗体及びペプチド、抗Kras抗体、抗cMET抗体、抗MIF(マクロファージ遊走阻害因子)抗体、ラミニンペプチド、フィブロネクチンペプチド、プラスミノーゲン活性化因子阻害剤、組織メタロプロテイナーゼ阻害剤、インターフェロン、インターロイキン12、IP−10、Gro−β、トロンボスポンジン、2−メトキシエストラジオール、プロリフェリン関連タンパク質、カルボキシアミドトリアゾール(carboxiamidotriazole)、CM101、マリマスタット、ペントサンポリスルファート、アンギオポエチン−2、インターフェロン−アルファ、ハービマイシンA、PNU145156E、16Kプロラクチン断片、リノミド(ロキニメックス)、サリドマイド、ペントキシフィリン、ゲニステイン、TNP−470、エンドスタチン、パクリタキセル、アキュチン(accutin)、アンギオスタチン、シドホビル、ビンクリスチン、ブレオマイシン、AGM−1470、血小板第4因子、又はミノサイクリン等の抗血管新生剤を使用することができる。
使用される免疫調節物質は、サイトカイン、幹細胞増殖因子、リンホトキシン、造血因子、コロニー刺激因子(CSF)、インターフェロン(IFN)、エリトロポイエチン、トロンボポイエチン、及びそれらの組み合わせから選択されてもよい。特に有用なのは、腫瘍壊死因子(TNF)等のリンホトキシン、インターロイキン(IL)等の造血因子、果粒球コロニー刺激因子(G−CSF)又は顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)等のコロニー刺激因子、インターフェロン−α、−β、又は−γ等のインターフェロン、及び「S1因子」と命名されているもの等の幹細胞増殖因子である。サイトカインには、以下のものが含まれる:ヒト成長ホルモン、N−メチオニルヒト成長ホルモン、及びウシ成長ホルモン等の成長ホルモン;副甲状腺ホルモン;チロキシン;インスリン;プロインスリン;リラキシン;プロリラキシン;卵胞刺激ホルモン(FSH)、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、及び黄体形成ホルモン(LH)等の糖タンパク質ホルモン;肝性増殖因子;プロスタグランジン、線維芽細胞増殖因子;プロラクチン;胎盤性ラクトゲン、OBタンパク質;腫瘍壊死因子−α及び−β;ミューラー阻害物質;マウスゴナドトロピン結合ペプチド;インヒビン;アクチビン;血管内皮増殖因子;インテグリン;トロンボポイエチン(TPO);NGF−β等の神経成長因子;血小板増殖因子;TGF−α及びTGF−β等の形質転換増殖因子(TGF);インスリン様増殖因子−I及び−II;エリトロポイエチン(EPO);骨誘導性因子;インターフェロン−α、−β、及び−γ等のインターフェロン;マクロファージ−CSF(M−CSF)等のコロニー刺激因子(CSF);IL−1、IL−1α、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12;IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−21、IL−25等のインターロイキン(IL)、LIF、kit−リガンド又はFLT−3、アンギオスタチン、トロンボスポンジン、エンドスタチン、腫瘍壊死因子、及びLT。
使用される放射性核種には、これらに限定されないが、以下のものが含まれる:111In、177Lu、212Bi、213Bi、211At、62Cu、67Cu、90Y、125I、131I、32P、33P、47Sc、111Ag、67Ga、142Pr、153Sm、161Tb、166Dy、166Ho、186Re、188Re、189Re、212Pb、223Ra、225Ac、59Fe、75Se、77As、89Sr、99Mo、105Rh、109Pd、143Pr、149pm、169Er、194Ir、198Au、199Au、及び211Pb。好ましくは、治療用放射性核種は、オージェ放射体の場合は20〜6,000keVの範囲の、好ましくは60〜200keVの範囲の、ベータ放射体の場合は100〜2,500keVの、アルファ放射体の場合は4,000〜6,000keVの崩壊エネルギーを有する。有用なベータ粒子放射核種の最大崩壊エネルギーは、好ましくは20〜5,000keV、より好ましくは100〜4,000keV、及び最も好ましくは500〜2,500keVである。オージェ放射粒子と共に実質的に崩壊する放射性核種も好ましい。例えば、Co−58、Ga−67、Br−80m、Tc−99m、Rh−103m、Pt−109、In−111、Sb−119、1−125、Ho−161、Os−189m、及びIr−192である。有用なベータ粒子放射核種の崩壊エネルギーは、好ましくは1,000keV未満、より好ましくは100keV未満、及び最も好ましくは70keV未満である。アルファ粒子の生成と共に実質的に崩壊する放射性核種も好ましい。そのような放射性核種には、これらに限定されないが、以下のものが含まれる:Dy−152、At−211、Bi−212、Ra−223、Rn−219、Po−215、Bi−211、Ac−225、Fr−221、At−217、Bi−213、及びFm−255。有用なアルファ粒子放射性核種の崩壊エネルギーは、好ましくは2,000〜10,000keV、より好ましくは3,000〜8,000keV、及び最も好ましくは4,000〜7,000keVである。使用される更なる潜在的な放射性同位元素には、以下のものが含まれる:11C、13N、15O、75Br、198Au、224Ac、126I、133I、77Br、113mIn、95Ru、97Ru、103Ru、105Ru、107Hg、203Hg、121mTe、122mTe、125mTe、165Tm、167Tm、168Tm、197Pt、109Pd、105Rh、142Pr、143Pr、161Tb、166Ho、199Au、57Co、58Co、51Cr、59Fe、75Se、201Tl、225Ac、76Br、及び169Yb等。幾つかの有用な診断用核種には、18F、52Fe、62Cu、64Cu、67Cu、67Ga、68Ga、86Y、89Zr、94Tc、94mTc、99mTc、又は111Inが含まれていてもよい。
治療薬には、光活性剤又は染料が含まれていてもよい。蛍光色素等の蛍光組成物、及び可視光線に感受性のポルフィリン等の他の色原体又は染料は、病変に好適な光を向けることにより病変を検出及び治療するために使用されている。治療では、これは、光放射線治療、光線治療、又は光力学治療と呼ばれている。Jori et al. (eds.), PHOTODYNAMIC THERAPY OF TUMORS AND OTHER DISEASES (Libreria Progetto 1985);van den Bergh, Chem. Britain (1986), 22:430を参照されたい。更に、光線治療を達成するために、モノクローナル抗体が光活性化染料と結合されている。Mew et al., J. Immunol. (1983),130:1473;同上、Cancer Res. (1985), 45:4380;Oseroff et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1986), 83:8744;同上、Photochem. Photobiol. (1987), 46:83;Hasan et al., Prog. Clin. Biol. Res. (1989), 288:471;Tatsuta et al., Lasers Surg. Med. (1989), 9:422;Pelegrin et al., Cancer (1991), 67:2529を参照されたい。
他の有用な治療薬は、好ましくは、bcl−2又はp53等の癌遺伝子及び癌遺伝子産物に対して向けられるオリゴヌクレオチド、特にアンチセンスオリゴヌクレオチドを含んでいてもよい。治療用オリゴヌクレオチドの好ましい形態は、siRNAである。
診断薬
診断薬は、好ましくは、放射性核種、放射線造影剤、常磁性イオン、金属、蛍光標識、化学発光標識、超音波造影剤、及び光活性剤からなる群から選択される。そのような診断薬は周知であり、任意のそのような公知の診断薬を使用することができる。診断薬の非限定的な例には、以下のもの等の放射性核種が含まれていてもよい:110In、111In、177Lu、18F、52Fe、62Cu、64Cu、67Cu、67Ga、68Ga、86Y、90Y、89Zr、94mTc、94Tc、99mTc、120I、123I、124I、125I、131I、154〜158Gd、32P、11C、13N、15O、186Re、188Re、51Mn、52mMn、55Co、72As、75Br、76Br、82mRb、83Sr、又は他のガンマ−、ベータ−、又はポジトロン−放射体。使用される常磁性イオンには、以下のものが含まれていてもよい:クロム(III)、マンガン(II)、鉄(III)、鉄(II)、コバルト(II)、ニッケル(II)、銅(II)、ネオジム(III)、サマリウム(III)、イッテルビウム(III)、ガドリニウム(III)、バナジウム(II)、テルビウム(III)、ジスプロシウム(III)、ホルミウム(III)、又はエルビウム(III)。金属造影剤には、ランタン(III)、金(III)、鉛(II)、又はビスマス(III)が含まれていてもよい。超音波造影剤は、ガス入りリポソーム等のリポソームを含んでいてもよい。放射線不透過性診断薬は、化合物、バリウム化合物、ガリウム化合物、及びタリウム化合物から選択されてもよい。幅広く多様な蛍光標識が当技術分野で公知であり、これらに限定されないが、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、フィコエリテリン(phycoerytherin)、フィコシアニン、アロフィコシアニン、o−フタアルデヒド(o−phthaldehyde)、及びフルオレサミンが含まれる。使用される化学発光標識には、ルミノール、イソルミノール、芳香族アクリジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩、又はシュウ酸エステルが含まれていてもよい。
治療的処置の方法
種々の実施形態は、ヒト、イヌ及びネコ等の家庭内又は伴侶ペットを含む哺乳動物等の対象体の癌を治療する方法であって、治療上有効量の二重特異性免疫サイトカインDNL構築体を対象体に投与することを含む方法に関する。
1つの実施形態では、主題のDNL構築体で治療することができる免疫疾患には、以下のものが含まれる:例えば、強直性脊椎炎、若年性関節リウマチ、関節リウマチ等の関節疾患;多発性硬化症及び重症筋無力症等の神経疾患;糖尿病、特に若年性糖尿病等の膵臓疾患;慢性活動性肝炎、セリアック病、潰瘍性大腸炎、クローン病、悪性貧血等の胃腸管疾患;乾癬又は強皮症等の皮膚疾患;喘息等のアレルギー疾患、及び移植片対宿主病及び同種移植拒絶等の移植関連状態。
二重特異性免疫サイトカインDNL構築体の投与は、標的細胞の表面の別の抗原に結合又は反応する治療上有効量の別の抗体を同時に又は順次投与することにより、補完することができる。好ましい追加的なMAbは、以下のものと反応するMAbからなる群から選択される少なくとも1つのヒト化、キメラ、又はヒトMAbを含む:CD4、CD5、CD8、CD14、CD15、CD16、CD19、IGF−1R、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD70、CD74、CD79a、CD80、CD95、CD126、CD133、CD138、CD154、CEACAM5、CEACAM6、B7、AFP、PSMA、EGP−1、EGP−2、炭酸脱水酵素IX、PAM4抗原、MUC1、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、Ia、MIF、HM1.24、HLA−DR、テネイシン、Flt−3、VEGFR、PlGF、ILGF、IL−6、IL−25、テネイシン、TRAIL−R1、TRAIL−R2、補体因子C5、癌遺伝子産物、又はそれらの組み合わせ。抗CD19、抗CD20、及び抗CD22抗体等の、使用される種々の抗体は、当業者に公知である。例えば、以下を参照されたい:Ghetie et al., Cancer Res. 48:2610 (1988);Hekman et al., Cancer Immunol. Immunother. 32:364 (1991);Longo, Curr. Opin. Oncol. 8:353 (1996)、米国特許第5,798,554号;第6,187,287号;第6,306,393号;第6,676,924号;第7,109,304号;第7,151,164号;第7,230,084号;第7,230,085号;第7,238,785号;第7,238,786号;第7,282,567号;第7,300,655号;第7,312,318号;及び米国特許出願公開第20080131363号;第20080089838号;第20070172920号;第20060193865号;第20060210475号;第20080138333号;及び第20080146784号、各々の実施例部分は参照により本明細書に組み込まれる。
DNL構築体治療は、少なくとも1つの治療薬の同時投与又は順次投与のいずれかで更に補完することができる。例えば、「CVB」(1.5g/mのシクロホスファミド、200〜400mg/mのエトポシド、及び150〜200mg/mのカルマスティン)は、非ホジキンリンパ腫を治療するために使用される投薬計画である。Patti et al., Eur. J. Haematol. 51: 18 (1993)。他の好適な多剤併用化学療法の投薬計画は、当業者に周知である。例えば、Freedman et al., “Non−Hodgkin’s Lymphomas,” in CANCER MEDICINE, VOLUME 2, 3rd Edition, Holland et al. (eds.), pages 2028−2068 (Lea & Febiger 1993)を参照されたい。例示として、中悪性度の非ホジキンリンパ腫(NHL)を治療するための第一世代化学療法投薬計画には、C−MOPP(シクロホスファミド、ビンクリスチン、プロカルバジン、及びプレドニゾン)及びCHOP(シクロホスファミド、ドキソルビシン、ビンクリスチン、及びプレドニゾン)が含まれる。有用な第二世代の化学療法投薬計画には、m−BACOD(メトトレキサート、ブレオマイシン、ドキソルビシン、シクロホスファミド、ビンクリスチン、デキサメタゾン、及びロイコボリン)であり、好適な第三世代投薬計画は、MACOP−B(メトトレキサート、ドキソルビシン、シクロホスファミド、ビンクリスチン、プレドニゾン、ブレオマイシン、及びロイコボリン)である。追加的な有用薬物には、フェニルブチラート、ベンダムスチン、及びブリオスタチン1が含まれる。
主題のDNL構築体は、薬学的に有用な組成物を調製する公知の方法により製剤化することができ、それによりDNL構築体は、薬学的に好適な賦形剤を有する混合物と混合される。無菌リン酸緩衝生理食塩水は、薬学的に好適な賦形剤の一例である。他の好適な賦形剤が、当業者に周知である。例えば、Ansel et al., PHARMACEUTICAL DOSAGE FORMS AND DRUG DELIVERY SYSTEMS, 5th Edition (Lea & Febiger 1990)、及びGennaro (ed.), REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18th Edition (Mack Publishing Company 1990)、及びそれらの改訂版を参照されたい。
主題のDNL構築体は、例えば、ボーラス注入又は持続点滴による静脈内投与用に製剤化することができる。好ましくは、DNL構築体は、約4時間未満の期間、より好ましくは約3時間未満の期間にわたって点滴される。例えば、最初の25〜50mgを30分以内に、好ましくは15分以内にでさえ点滴することができ、残りを次の2〜3時間にわたって点滴することができる。注射用製剤は、単位剤形で、例えばアンプル又は多用量容器で、保存剤を添加して提供することができる。組成物は、懸濁剤、溶液、又は油性又は水性媒体中の乳剤等の形態をとることができ、懸濁化剤、安定化剤、及び/又は分散剤等の製剤化剤を含有することができる。或いは、活性成分は、使用前に好適な媒体、例えば発熱性物質除去滅菌水で構成するための粉末形態であってもよい。
追加的な製薬方法を使用して、DNL構築体の作用持続時間を制御することができる。放出制御調製物は、DNL構築体と複合体化するか又は吸着するポリマーを使用することにより調製することができる。例えば、生体適合性ポリマーには、ポリ(エチレン−酢酸ビニル共重合体)のマトリックス、及びステアリン酸二量体及びセバシン酸のポリ酸無水物コポリマーのマトリックスが含まれる。Sherwood et al., Bio/Technology 10: 1446 (1992)。そのようなマトリックスからの放出速度は、DNL構築体の分子量、マトリックス内のDNL構築体の量、及び分散粒子のサイズに依存する。Saltzman et al., Biophys. J. 55: 163 (1989);Sherwood et al.、上記。他の固形剤形は、Ansel et al., PHARMACEUTICAL DOSAGE FORMS AND DRUG DELIVERY SYSTEMS, 5th Edition (Lea & Febiger 1990)、及びGennaro (ed.), REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18th Edition (Mack Publishing Company 1990)、及びその改訂版に記載されている。
また、DNL構築体は、哺乳動物に皮下投与してもよく、又は他の非経口経路ででさえも投与することができる。更に、投与は、持続点滴によるものであってもよく、又は単一又は複数ボーラスによるものであってもよい。好ましくは、DNL構築体は、約4時間未満の期間、より好ましくは約3時間未満の期間にわたって点滴される。
より一般的には、ヒトに投与するDNL構築体の用量は、患者の年齢、体重、身長、性別、全身病状、及び以前の病歴等の要因に依存して変動するだろう。単回の静脈内点滴として約1mg/kg〜25mg/kgの範囲の用量のDNL構築体を受容者に提供することが望ましい場合があるが、状況によっては、より低いか又はより高い用量を投与してもよい。1〜20mg/kgの用量は、例えば、70kgの患者の場合は70〜1,400mgであり、又は1.7mの患者の場合は41〜824mg/mである。投与は、必要に応じて繰り返してもよく、例えば、週1回で4〜10週間、週1回で8週間、又は週1回で4週間である。また、投与は、維持療法に必要とされるように、隔週で数か月間、又は毎月若しくは年4回で何ヶ月間も等、それほど頻繁でなくともよい。
或いは、DNL構築体は、2週間毎又は3週毎に1用量を投与して、それを合計少なくとも3用量繰り返してもよい。又は、構築体は、週2回で4〜6週間投与してもよい。用量を、およそ200〜300mg/m(1.7mの患者の場合は1用量当たり340mg、又は70kgの患者の場合は4.9mg/kg)に低下させる場合、週1回で4〜10週間投与してもよく、又は週2回で4〜10週間の投与であってさえよい。或いは、投与スケジュールは、少なくしてもよい、つまり隔週又は3週毎で2〜3か月間でもよい。しかしながら、20mg/kgを週1回又は2〜3週毎に1回等の、更により高用量を、遅速静脈内点滴で投与サイクルを繰り返すことにより投与することができることが判明している。投薬スケジュールは、随意に他の間隔で繰り返すことができ、用量は、種々の非経口経路により、用量及びスケジュールを適切に調節して投与することができる。
好ましい実施形態では、DNL構築体は癌の治療に有用である。癌の例には、これらに限定されないが、癌腫、リンパ腫、神経膠芽腫、メラノーマ、肉腫、及び白血病、骨髄腫、又はリンパ性悪性疾患が含まれる。そのような癌のより多くの特定の例は、下記に注記されており、以下のものが含まれる:扁平細胞癌(例えば、上皮扁平細胞癌)、ユーイング肉腫、ウィルムス腫瘍、星状細胞腫、肺小細胞癌を含む肺癌、非小細胞肺癌、肺の腺癌及び肺の扁平上皮癌、腹膜癌、肝細胞癌、消化官癌を含む胃癌又は胃の癌、膵臓癌、多形膠芽腫、子宮頚癌、卵巣癌、肝臓癌、膀胱癌、肝癌、肝細胞癌、神経内分泌腫瘍、髄様甲状腺癌、分化甲状腺癌、乳癌、卵巣癌、結腸癌、直腸癌、子宮内膜癌又は子宮癌、唾液腺癌、腎臓又は腎癌、前立腺癌、外陰癌、肛門癌、陰茎癌、並びに頭頸部癌。「癌」という用語は、原発性の悪性細胞又は腫瘍(例えば、元の悪性疾患又は腫瘍の部位以外の対象体中の部位にその細胞が移動していないもの)、及び続発性の悪性細胞又は腫瘍(例えば、転移、悪性細胞又は腫瘍細胞が元の腫瘍部位とは異なる二次的部位に移動することにより生じるもの)を含む。本発明の治療方法を実施することができる癌には、IGF−1Rを発現、過剰発現、又は異常発現する細胞が関与する。
癌又は悪性疾患の他の例には、これらに限定されないが、以下のものが含まれる:急性幼年期リンパ芽球性白血病、急性リンパ芽球性白血病、急性リンパ性白血病、急性骨髄白血病、副腎皮質癌、成人(原発性)肝細胞癌、成人(原発性)肝臓癌、成人急性リンパ性白血病、成人急性骨髄白血病、成人ホジキンリンパ腫、成人リンパ性白血病、成人非ホジキンリンパ腫、成人原発性肝癌、成人軟部組織肉腫、エイズ関連リンパ腫、エイズ関連悪性疾患、肛門癌、星状細胞腫、胆管癌、膀胱癌、骨癌、脳幹神経膠腫、脳腫瘍、乳癌、腎盂及び尿管の癌、中枢神経系(原発性)リンパ腫、中枢神経系リンパ腫、小脳星細胞腫、大脳星状細胞腫、子宮頚癌、幼年期(原発性)肝細胞癌、幼年期(原発性)肝臓癌、幼年期急性リンパ芽球性白血病、幼年期急性骨髄白血病、幼年期脳幹神経膠腫、幼年期小脳星細胞腫、幼年期大脳星状細胞腫、幼年期頭蓋外胚細胞腫瘍、幼年期ホジキン病、幼年期ホジキンリンパ腫、幼年期視床下部及び視路神経膠腫、幼年期リンパ芽球性白血病、幼年期髄芽細胞腫、幼年期非ホジキンリンパ腫、幼年期松果体及びテント上方未分化神経外胚葉性腫瘍、幼年期原発性肝癌、幼年期横紋筋肉腫、幼年期軟部組織肉腫、幼年期視路及び視床下部神経膠腫、慢性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、結腸癌、皮膚T細胞リンパ腫、内分泌膵島細胞癌、子宮内膜癌、脳室上衣細胞腫、上皮癌、食道癌、ユーイング肉腫及び関連腫瘍、膵外分泌癌、頭蓋外胚細胞腫瘍、性腺外胚細胞腫瘍、肝臓外胆管癌、眼癌、女性乳癌、ゴーシェ病、胆嚢癌、胃癌、消化管カルチノイド腫瘍、胃腸腫瘍、胚細胞腫瘍、妊娠性絨毛腫瘍、ヘアリーセル白血病、頭頸部癌、肝細胞癌、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、眼球内黒色腫、島細胞癌、島細胞膵臓癌、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、男性乳癌、悪性中皮腫、悪性胸腺腫、髄芽細胞腫、メラノーマ、中皮腫、転移性潜在性原発性扁平上皮頚部癌、転移性原発性扁平上皮頚部癌、転移性扁平上皮頚部癌、多発性骨髄腫、多発性骨髄腫/形質細胞新生物、骨髄異形成症候群、骨髄性白血病、骨髄性白血病、骨髄増殖性障害、鼻腔及び副鼻腔癌、上咽頭癌、神経芽腫、非ホジキンリンパ腫、非メラノーマ皮膚癌、非小細胞肺癌、潜在性原発性転移性扁平上皮頚部癌、口腔咽頭癌、骨/悪性繊維性肉腫、骨肉腫/悪性線維性組織球腫、骨肉腫/骨の悪性線維性組織球症、卵巣上皮癌、卵巣胚細胞腫瘍、卵巣低悪性度潜在的腫瘍、膵臓癌、パラプロテイン血症、真性赤血球増加症、副甲状腺癌、陰茎癌、褐色細胞腫、下垂体腫瘍、原発性中枢神経系リンパ腫、原発性肝癌、前立腺癌、直腸癌、腎細胞癌、腎盂及び尿管癌、網膜芽細胞腫、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、肺小細胞癌、小腸癌、軟部組織肉腫、扁平上皮頚部癌、胃癌、テント上原発性神経外胚葉及び松果体腫瘍、T細胞性リンパ腫、精巣癌、胸腺腫、甲状腺癌、腎盂及び尿管の移行細胞癌、遷移性腎盂及び尿管癌、絨毛性腫瘍、尿管及び腎盂細胞癌、尿道癌、子宮癌、子宮肉腫、膣癌、視路及び視床下部神経膠腫、外陰癌、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、ヴィルムス腫瘍、及び上記に列挙した臓器系に位置する腫瘍形成以外の任意の他の過剰増殖性疾患。
本明細書に記載されている及び特許請求されている方法及び組成物を使用して、悪性又は前悪性状態を治療し、上記に記載のそれら障害を含むがそれらに限定されない新生物性状態又は悪性状態への進行を防止することができる。そのような使用は、腫瘍形成又は癌への進行に先行することが知られているか又は疑われている状態、特に過形成、異形成、又は最も具体的には形成異常で構成される非新生物性細胞増殖が生じている状態に適用される(そのような増殖異常状態に関する総説は、Robbins and Angell, Basic Pathology, 2d Ed., W. B. Saunders Co., Philadelphia, pp. 68−79 (1976)を参照)。
形成異常は、癌の前兆であることが多く、主として上皮に見出される。形成異常は、個々の細胞均一性、及び細胞の構築配向性の喪失を伴う、最も無秩序な形態の非腫瘍性細胞増殖である。形成異常は、慢性的刺激又は炎症が存在するところに生じることが特徴である。治療することができる形成異常障害には、これらに限定されないが、以下のものが含まれる: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、心房指形成異常、気管支肺異形成、終脳形成異常、子宮頚部形成異常、軟骨外胚葉性形成異常、鎖骨頭蓋異形成、先天性外胚葉性形成異常、頭蓋骨幹形成異常、頭蓋手根足根骨形成異常、頭蓋骨幹端形成異常、象牙質形成異常、骨幹形成異常、外胚葉性形成異常、エナメル質形成異常、脳眼形成異常、骨端半肢形成異常(dysplasia epiphysialis hemimelia)、多発性骨端形成異常、点状骨端形成異常、上皮性形成異常、顔面指趾生殖器形成異常、家族性線維性下顎形成異常、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、遺伝性腎網膜形成異常、発汗性外胚葉性形成異常、発汗低下性外胚葉性形成異常、リンパ性減少性胸腺形成異常、乳腺形成異常、下顎顔面形成異常、骨幹端形成異常、モンディーニ型内耳形成異常、単骨性線維性形成異常、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、歯牙形成異常、眼下顎形成異常(opthalmomandibulomelic dysplasia)、根尖性セメント質形成異常、多骨性線維性形成異常、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、脊椎骨端形成異常、及び心室橈骨形成異常。
治療することができる追加的な前新生物性疾患には、これらに限定されないが、以下のものが含まれる:良性増殖不全障害(例えば、良性腫瘍、繊維性嚢胞性状態、組織肥大、腸管ポリープ、又は腺腫及び食道形成異常)、白斑症、角化症、ボーエン病、農夫皮膚、日光口唇炎、及び日光角化症。
好ましい実施形態では、本発明の方法を使用して、癌、特に上記に列挙したものの増殖、進行、及び/又は転移を阻害する。
追加的な過剰増殖性疾患、障害、及び/又は状態には、これらに限定されないが、以下のもの等の悪性疾患及び関連障害の進行及び/又は転移が含まれる:白血病(急性白血病(例えば、急性リンパ性白血病、急性骨髄白血病(骨髄芽球、前骨髄球性、骨髄単球性、単球性、及び赤白血病))及び慢性白血病(例えば、慢性骨髄球性(顆粒球性)白血病及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、ホジキン病及び非ホジキン病)、多発性骨髄腫、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、重鎖病、並びにこれらに限定されないが、以下のもの等の肉腫及び癌腫を含む固形腫瘍: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、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑膜腫、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、膵臓癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、脂腺癌、乳頭状癌、乳頭状腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支癌、腎細胞癌、肝癌、胆管癌、絨毛膜癌、セミノーマ、胚性癌、ウィルムス腫瘍、子宮頚癌、精巣腫瘍、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽細胞腫、頭蓋咽頭腫、脳室上衣細胞腫、松果体腫、血管芽細胞腫(emangioblastoma)、聴神経腫、希突起神経膠腫、髄膜腫、メラノーマ、神経芽腫、及び網膜芽細胞腫。
発現ベクター
更に他の実施形態は、抗体、抗体断片、サイトカイン、又はDNL構築体の構成融合タンパク質をコードする核酸を含むDNA配列に関していてもよい。融合タンパク質は、例えばAD又はDDD部分に結合された抗体又は断片又はサイトカインを含んでいてもよい。
種々の実施形態は、コードDNA配列を含む発現ベクターに関する。ベクターは、キメラ、ヒト化、又はヒト可変領域配列が結合されていてもよいヒト免疫グロブリンの軽鎖及び重鎖定常領域並びにヒンジ領域をコードする配列を含有することができる。ベクターは、選択された宿主細胞でコード化タンパク質(複数可)を発現するプロモーター、エンハンサー、及びシグナル又はリーダー配列を更に含有することができる。特に有用なベクターは、pdHL2又はGSである。より好ましくは、軽鎖及び重鎖定常領域並びにヒンジ領域は、随意に、アロタイプ位置のアミノ酸の少なくとも1つが、異なるIgG1アロタイプに見出されるものに変更されており、随意に、EU付番系に基づくEU重鎖のアミノ酸253が、アラニンで置換されていてもよいヒトEUミエローマ免疫グロブリンに由来してもよい。Edelman et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 63: 78−85 (1969)を参照されたい。他の実施形態では、IgG1配列は、IgG4配列に変換されていてもよい。
当業者であれば、発現構築体を遺伝子操作し、宿主細胞に挿入して操作されたタンパク質を発現させる方法は、当技術分野で周知であり、日常的な実験作業の問題であることを理解するだろう。宿主細胞及びクローニングされた抗体又は断片の発現方法は、例えば、米国特許第7,531,327号及び第7,537,930号に記載されており、各々の実施例部分は、参照により本明細書に組み込まれる。
キット
種々の実施形態は、患者の疾患組織を治療又は診断するのに好適な成分を含有するキットに関していてもよい。例示的なキットは、本明細書に記載の1つ又は複数のDNL構築体を含有していてもよい。投与成分を含有する組成物が、経口送達等による消化管を介した送達用に製剤化されていない場合、幾つかの他の経路によりキット成分を送達することが可能なデバイスが含まれていてもよい。非経口送達等の適用用の1つのタイプのデバイスは、対象体の体内に組成物を注射するために使用される注射器である。吸入器を使用することもできる。ある実施形態では、治療薬は、滅菌の液体製剤又は凍結乾燥調製物を含有する事前充填の注射器又はペン型自動注射器の形態で提供することができる。
キット成分は、一緒に包装されていてもよく、又は2つ以上の容器に分離されてもよい。幾つかの実施形態では、容器は、再構成に好適である、組成物の滅菌凍結乾燥製剤を含有するバイアルであってもよい。また、キットは、再構成及び/又は他の試薬の希釈に好適な1つ又は複数の緩衝液を含有していてもよい。使用することができる他の容器には、これらに限定されないが、ポーチ、トレー、箱、又はチューブ等が含まれる。キット成分は、容器内に滅菌包装及び滅菌維持されていてもよい。含まれていてもよい別の要素は、キットを使用する人に対する使用説明書である。
実施例
以下の例は、例示のために提供されており、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。
実施例1.モジュール型Fabサブユニットを産生するための基本戦略
Fabモジュールは、DDD又はAD配列のいずれかを含有する融合タンパク質として産生することができる。独立したトランスジェニック細胞系を、各融合タンパク質について開発した。産生したら、必要に応じてモジュールを精製してもよく、又は細胞培養上清液中で維持してもよい。産生後、任意のDDDモジュールを任意のADモジュールと組み合わせて、三価DNL構築体を生成することができる。
プラスミドベクターpdHL2は、多数の抗体及び抗体に基づく構築体を生成するために使用されている。Gillies et al., J Immunol Methods (1989), 125:191−202;Losman et al., Cancer (Phila) (1997), 80:2660−6を参照されたい。2シストロン性哺乳動物発現ベクターは、IgGの重鎖及び軽鎖の合成を指図する。ベクター配列は、多数の異なるIgG−pdHL2構築体とほとんど同一であり、唯一の違いは、可変ドメイン(VH及びVL)配列に存在する。当業者に公知である分子生物学ツールを使用することにより、これらIgG発現ベクターを、Fab−DDD又はFab−AD発現ベクターに変換することができる。Fab−DDD発現ベクターを生成するためには、重鎖のヒンジ、CH2、及びCH3ドメインのコード配列を、ヒンジの最初の4残基をコードする配列、14残基のGly−Serリンカー、及びヒトRIIαの最初の44残基と置換する(DDD1と呼ぶ)。Fab−AD発現ベクターを生成するためには、IgGのヒンジ、CH2、及びCH3ドメインの配列を、ヒンジの最初の4残基、15残基のGly−Serリンカー、及びバイオインフォマティクス及びペプチドアレイ技術を使用して生成し、RIIα二量体に非常に高い親和性(0.4nM)で結合することが示されたAKAP−ISと呼ばれる17残基の合成AD(AD1と呼ぶ)をコードする配列と置換する。Alto, et al. Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A (2003), 100:4445−50を参照されたい。
IgG−pdHL2ベクターの、Fab−DDD1又はFab−AD1発現ベクターのいずれかへの変換を容易にするために、2つのシャトルベクターを下述のように設計した。
CH1の調製
pdHL2プラスミドベクターをテンプレートとして使用して、CH1ドメインをPCRで増幅した。左PCRプライマーは、CH1ドメインの上流(5’)及びCH1コード配列の5’のSacII制限エンドヌクレアーゼ部位で構成される。右プライマーは、ヒンジの最初の4残基をコードする配列、その後の短いリンカーで構成されており、最後の2つのコドンはBamHI制限部位を含む。
CH1 Leftプライマーの5’
5’GAACCTCGCGGACAGTTAAG−3’(配列番号63)
CH1+GS−Bam Right
5’GGATCCTCCGCCGCCGCAGCTCTTAGGTTTCTTGTCCACCTTGGTGTTGCTGG−3’(配列番号64)
410bpのPCRアンプライマーを、pGemT PCRクローニングベクター(Promega社製)にクローニングし、T7(5’)配向性のインサートを求めてクローンをスクリーニングした。
(GS)DDD1の構築
リンカーペプチドの11残基が先行するDDD1のアミノ酸配列をコードし、最初の2つのコドンがBamHI制限部位を含む、(GS)DDD1と称する二本鎖オリゴヌクレオチドは、Sigma Genosys社(ヘーヴァリル、英国)により合成された。終止コドン及びEagI制限部位は、3’末端に付加されている。コードされたポリペプチド配列を下記に示す。
GSGGGGSGGGGSHIQIPPGLTELLQGYTVEVLRQQPPDLVEFAVEYFTRLREARA(配列番号65)
それらの3’末端の30塩基対が重複する、RIIA1−44top及びRIIA1−44bottomと称する2つのオリゴヌクレオチドを合成し(Sigma Genosys社)、174bpのDDD1配列の中央の154塩基対を含むように組み合わせた。オリゴヌクレオチドをアニーリングさせ、Taqポリメラーゼを用いたプライマー伸長反応にかけた。
RIIA1−44 Top
5’GTGGCGGGTCTGGCGGAGGTGGCAGCCACATCCAGATCCCGCCGGGGCTCACGGAGCTGCTGCAGGGCTACACGGTGGAGGTGCTGCGACAG−3’(配列番号66)
RIIA1−44 Bottom
5’GCGCGAGCTTCTCTCAGGCGGGTGAAGTACTCCACTGCGAATTCGACGAGGTCAGGCGGCTGCTGTCGCAGCACCTCCACCGTGTAGCCCTG−3’(配列番号67)
プライマーを伸長した後、以下のプライマーを使用して、二本鎖をPCRで増幅した:
G4S Bam−Left
5’−GGATCCGGAGGTGGCGGGTCTGGCGGAGGT−3’(配列番号68)
1−44 stop Eag Right
5’−CGGCCGTCAAGCGCGAGCTTCTCTCAGGCG−3’(配列番号69)
このアンプライマーを、pGemTにクローニングし、T7(5’)配向性のインサートを求めてスクリーニングした。
(GS)−AD1の構築
リンカーペプチドの11残基が先行するAD1のアミノ酸配列をコードし、最初の2つのコドンがBamHI制限部位を含む、(GS)−AD1と称する二本鎖オリゴヌクレオチドを合成した(Sigma Genosys社)。終止コドン及びEagI制限部位は、3’末端に付加されている。コードされたポリペプチド配列を下記に示す。
GSGGGGSGGGGSQIEYLAKQIVDNAIQQA(配列番号70)
AKAP−IS Top及びAKAP−IS Bottomと称する2つの相補的重複オリゴヌクレオチドを合成した。
AKAP−IS Top
5’GGATCCGGAGGTGGCGGGTCTGGCGGAGGTGGCAGCCAGATCGAGTACCTGGCCAAGCAGATCGTGGACAACGCCATCCAGCAGGCCTGACGGCCG−3’(配列番号71)
AKAP−IS Bottom
5’CGGCCGTCAGGCCTGCTGGATGGCGTTGTCCACGATCTGCTTGGCCAGGTACTCGATCTGGCTGCCACCTCCGCCAGACCCGCCACCTCCGGATCC−3’(配列番号72)
以下のプライマーを使用して、二本鎖をPCRで増幅した:
G4S Bam−Left
5’−GGATCCGGAGGTGGCGGGTCTGGCGGAGGT−3’(配列番号73)
AKAP−IS stop Eag Right
5’−CGGCCGTCAGGCCTGCTGGATG−3’(配列番号74)
このアンプライマーを、pGemTベクターにクローニングし、T7(5’)配向性のインサートを求めてスクリーニングした。
DDD1とCH1とのライゲーション
DDD1配列をコードする190bp断片を、BamHI及びNotI制限酵素を用いてpGemTから切り出し、その後CH1−pGemTの同じ部位にライゲーションして、シャトルベクターCH1−DDD1−pGemTを生成した。
AD1とCH1とのライゲーション
AD1配列を含有する110bp断片を、BamHI及びNotIを用いてpGemTから切り出し、その後CH1−pGemTの同じ部位にライゲーションして、シャトルベクターCH1−AD1−pGemTを生成した。
pdHL2に基づくベクターへのCH1−DDD1又はCH1−AD1のクローニング
このモジュール設計により、CH1−DDD1又はCH1−AD1のいずれかを、pdHL2ベクター中の任意のIgG構築体に組み込むことができる。pdHL2からSacII/EagI制限断片(CH1−CH3)を除去し、それを、それぞれのpGemTシャトルベクターから切り出される、CH1−DDD1又はCH1−AD1のSacII/EagI断片と置換することにより、重鎖定常ドメイン全体を、上記の構築体のうちの1つと置換する。
N末端DDDドメイン
DDD又はADの位置は、CH1のカルボキシル末端に限定されない。DDD1配列がVHドメインのアミノ末端に結合された構築体を作り上げた。
実施例2:発現ベクター
h679−Fd−AD1−pdHL2の構築
h679−Fd−AD1−pdHL2は、14個アミノ酸残基で構成される可撓性Gly/Serペプチドスペーサーを介してFdのCH1ドメインのカルボキシル末端に結合されたAD1を有するh679 Fabを産生するための発現ベクターである。SacII及びEagIを用いてCH1−AD1−SV3シャトルベクターから切り出したCH1−AD1断片を有するSacII/EagI断片の置換により、h679の可変ドメインを含有するpdHL2に基づくベクターを、h679−Fd−AD1−pdHL2に変換した。
C−DDD1−Fd−hMN−14−pdHL2の構築
C−DDD1−Fd−hMN−14−pdHL2は、DDD1が、可撓性ペプチドスペーサーを介してCH1のカルボキシル末端のhMN−14 Fabに結合されている融合タンパク質C−DDD1−Fab−hMN−14を産生するための発現ベクターである。SacII及びEagI制限エンドヌクレアーゼで消化してCH1−CH3ドメインを取り除き、SacII及びEagIを用いてCH1−DDD1−SV3シャトルベクターから切り出したCH1−DDD1断片を挿入することにより、hMN−14 IgGを産生するために使用されたプラスミドベクターhMN14(I)−pdHL2を、C−DDD1−Fd−hMN−14−pdHL2に変換した。
N−DDD1−Fd−hMN−14−pdHL2の構築
N−DDD1−Fd−hMN−14−pdHL2は、DDD1が、可撓性ペプチドスペーサーを介してVHのアミノ末端のhMN−14 Fabに結合されている2つのコピーの融合タンパク質N−DDD1−Fab−hMN−14を含む安定した二量体を産生するための発現ベクターである。発現ベクターを以下のように操作した。下記に示されている2つのプライマーを使用して、DDD1ドメインをPCRで増幅した。
DDD1 Nco Left
5’CCATGGGCAGCCACATCCAGATCCCGCC−3’(配列番号75)
DDD1−GS Bam Right
5’GGATCCGCCACCTCCAGATCCTCCGCCGCCAGCGCGAGCTTCTCTCAGGCGGGTG−3’(配列番号76)
PCRの結果、NcoI制限部位、及びBamHI制限を含有するリンカーの一部分のコード配列が、それぞれ5’及び3’末端に付加された。170bpのPCRアンプライマーを、pGemTベクターにクローニングし、T7(5’)配向性のインサートを求めてクローンをスクリーニングした。194bpインサートを、NcoI及びSalI制限酵素を用いてpGemTベクターから切り出し、それら同じ酵素を用いて消化することにより調製したSV3シャトルベクターにクローニングして、中間ベクターDDD1−SV3を生成した。
下記に示されているオリゴヌクレオチドプライマーを使用して、hMN−14 Fd配列をPCRで増幅した。
hMN−14VH left G4S Bam
5’−GGATCCGGCGGAGGTGGCTCTGAGGTCCAACTGGTGGAGAGCGG−3’(配列番号77)
CH1−C stop Eag
5’−CGGCCGTCAGCAGCTCTTAGGTTTCTTGTC−3’(配列番号78)
PCRの結果、BamHI制限部位、及びリンカーの一部分のコード配列が、アンプライマーの5’末端に付加された。終止コドン及びEagI制限部位は、3’末端に付加された。1043bpアンプライマーを、pGemTにクローニングした。hMN−14−Fdインサートを、BamHI及びEagI制限酵素を用いてpGemTから切り出し、その後それら同じ酵素で消化することにより調製したDDD1−SV3ベクターにライゲーションして、構築体N−DDD1−hMN−14Fd−SV3を生成した。
N−DDD1−hMN−14 Fd配列を、XhoI及びEagI制限酵素を用いて切り出し、1.28kbのインサート断片を、それら同じ酵素を用いてC−hMN−14−pdHL2を消化することにより調製したベクター断片にライゲーションした。最終発現ベクターは、N−DDD1−Fd−hMN−14−pDHL2である。
実施例3.h679−Fab−AD1の産生及び精製
679個の抗体がHSG標的抗原に結合し、アフィニティークロマトグラフィーで精製することができる。h679−Fd−AD1−pdHL2ベクターを、SalI制限エンドヌクレアーゼで消化することにより線形化し、エレクトロポレーションでSp/EEEミエローマ細胞に形質移入した。2シストロン性発現ベクターは、合わせてh679Fab−AD1を形成するh679カッパ軽鎖及びh679Fd−AD1の両方の合成及び分泌を指図する。エレクトロポレーションした後、細胞を96ウェル組織培養プレートに播種し、形質移入クローンを、0.05μMメトトレキサート(MTX)で選択した。BSA−IMP−260(HSG)結合体でコーティングされたマイクロタイタープレートを使用し、HRP結合ヤギ抗ヒトFabで検出したELISAにより、クローンをタンパク質発現についてスクリーニングした。HSG(IMP−239)センサーチップを使用したBIAcore分析を使用して、希釈培地試料の注入から得られる初期傾きを測定することにより生産性を決定した。生産性が最も高いクローンは、およそ30mg/Lの初期生産性を示した。合計230mgのh679−Fab−AD1を、一段階のIMP−291アフィニティークロマトグラフィーで、4.5リットルの回転ボトル培養から精製した。培地を、IMP−291−affigelカラムに負荷する前に、限外ろ過によりおよそ10倍に濃縮した。基線に達するまでカラムをPBSで洗浄し、h679−Fab−AD1を、1Mイミダゾール、1mM EDTA、0.1M NaAc、pH4.5で溶出した。溶出液のSE−HPLC分析は、50kDaタンパク質と一致する滞留時間(9.63分)を示す単一の鋭いピークを示した(非表示)。還元SDS−PAGE分析では、h679−AD1のポリペプチド成分を表す2つのバンドのみが明白だった(非表示)。
実施例4.N−DDD1−Fab−hMN−14及びC−DDD1−Fab−hMN−14の産生及び精製
C−DDD1−Fd−hMN−14−pdHL2及びN−DDD1−Fd−hMN−14−pdHL2ベクターを、エレクトロポレーションによりSp2/0由来ミエローマ細胞に形質移入した。C−DDD1−Fd−hMN−14−pdHL2は、2シストロン性発現ベクターであり、合わせてC−DDD1−hMN−14 Fabを形成するhMN−14カッパ軽鎖及びhMN−14 Fd−DDD1の両方の合成及び分泌を指図する。N−DDD1−hMN−14−pdHL2は、2シストロン性発現ベクターであり、合わせてN−DDD1−Fab−hMN−14を形成するhMN−14カッパ軽鎖及びN−DDD1−Fd−hMN−14の両方の合成及び分泌を指図する。各融合タンパク質は、DDD1ドメインの相互作用により、安定したホモ二量体を形成する。
エレクトロポレーションした後、細胞を96ウェル組織培養プレートに播種し、形質移入クローンを、0.05μMメトトレキサート(MTX)で選択した。WI2(hMN−14に対するラット抗idモノクローナル抗体でコーティングされたマイクロタイタープレートを使用し、HRP結合ヤギ抗ヒトFabで検出したELISAにより、クローンをタンパク質発現についてスクリーニングした。最も大量に産生するC−DDD1−Fab−hMN14 Fab及びN−DDD1−Fab−hMN14 Fabクローンの初期生産性は、それぞれ60mg/L及び6mg/Lだった。
AD1−AffigelによるN−DDD1−hMN−14及びC−DDD1−hMN−14の親和性精製
DDD/AD相互作用を使用して、DDD1含有構築体を親和性精製した。AD1−Cは、AD1配列、及びスルフヒドリル基とクロロ酢酸無水物を反応させた後でペプチドをAffigelに結合するのに使用したカルボキシル末端システイン残基で構成される合成的に製作されたペプチドである。DDD含有a構造は、中性pHでAD1−C−Affigel樹脂と特異的に結合し、低pH(例えば、pH2.5)で溶出することができる。
合計81mgのC−DDD1−Fab−hMN−14を、一段階のAD1−Cアフィニティークロマトグラフィーにより、1.2リットルの回転ボトル培養から精製した。培地を、AD1−C−affigelカラムに負荷する前に、限外ろ過によりおよそ10倍に濃縮した。基線に達するまでカラムをPBSで洗浄し、C−DDD1−Fab−hMN−14を、0.1Mグリシン、pH2.5で溶出した。溶出液のSE−HPLC分析は、107kDaタンパク質と一致する滞留時間(8.7分)を示す単一の鋭いピークを示した(非表示)。また、C−DDD1−Fab−hMN−14の2つのポリペプチド成分に予想される分子サイズの2つのバンドのみを示す還元SDS−PAGEにより、純度を確認した(非表示)。
合計10mgのN−DDD1−hMN−14を、一段階のAD1−Cアフィニティークロマトグラフィーにより、1.2リットルの回転ボトル培養から精製した。溶出液のSE−HPLC分析は、C−DDD1−Fab−hMN−14と類似した、107kDaタンパク質と一致する滞留時間(8.77分)を示す単一のタンパク質ピークを示した(非表示)。還元SDS−PAGEは、N−DDD1−Fab−hMN−14のポリペプチド成分に起因する2つのバンドのみを示した(非表示)。
C−DDD1−Fab−hMN−14の結合活性を、試験物質を種々の量のWI2と混合した試料のSE−HPLC分析で決定した。WI2 Fab及びC−DDD1−Fab−hMN−14を0.75:1のモル比で混合することにより調製した試料は、未結合C−DDD1−Fab−hMN14(8.71min)、1つのWI2 Fabに結合したC−DDD1−Fab−hMN−14(7.95min)、及び2つのWI2 Fabに結合したC−DDD1−Fab−hMN14(7.37min)に起因する3つのピークを示した(非表示)。4のモル比でWI2 Fab及びC−DDD1−Fab−hMN−14を含有する試料を分析した際には、7.36分の単一ピークのみが観察された(非表示)。これらの結果は、hMN14−Fab−DDD1が二量体であり、2つの活性結合部位を有することを実証している。この実験をN−DDD1−Fab−hMN−14で繰り返すと、非常に類似した結果が得られた。
競合ELISAにより、C−DDD1−Fab−hMN−14及びN−DDD1−Fab−hMN−14は両方とも、hMN−14 IgGに類似した結合活性で、一価のhMN−14 Fabよりも著しく強くCEAに結合することが実証された(非表示)。ELISAプレートは、hMN−14が特異的であるCEAのエピトープ(A3B3)を含有する融合タンパク質でコーティングされていた。
実施例5.ab複合体の形成
b複合体形成の根拠は、C−DDD1−Fab−hMN−14(aとして)及びh679−Fab−AD1(bとして)を等モル量で含有する混合物のSE−HPLC分析により提供された。そのような試料を分析すると、h679−Fab−AD1(9.55分)又はC−DDD1−Fab−hMN−14(8.73分)のいずれよりも大きな新しいタンパク質の形成と一致する8.40分の滞留時間を有する単一のピークが観察された(非表示)。hMN−14F(ab’)をh679−Fab−AD1と混合したか、又はC−DDD1−Fab−hMN−14を679−Fab−NEMと混合した場合には、アップフィールドシフトは観察されず、相互作用が、DDD1及びAD1ドメインを介して特異的に媒介されることが実証された。非常に類似した結果が、h679−Fab−AD1及びN−DDD1−Fab−hMN−14を使用して得られた(非表示)。
BIAcoreを使用して、DD1及びAD1融合タンパク質間の特異的相互作用を更に実証及び特徴付けた。最初に、高密度HSG結合(IMP239)センサーチップの表面にh679−Fab−AD1又は679−Fab−NEMのいずれかを結合させ、次にC−DDD1−Fab−hMN−14又はhMN−14F(ab’)をその後に注入することによる実験を実施した。予想通り、h679−Fab−AD1及びC−DDD1−Fab−hMN−14の組み合わせのみが、後者を注入した際の応答単位の更なる増加をもたらした(非表示)。類似の結果が、N−DDD1−Fab−hMN−14及びh679−Fab−AD1を使用して得られた(非表示)。
平衡SE−HPLC実験を実施して、それぞれの融合タンパク質に存在するAD1及びDDD1間の特異的な相互作用の結合親和性を決定した。C−DDD1−Fab−hMN−14、N−DDD1−hMN−14、及び組換えヒトRIIαの市販試料に対するh679−Fab−AD1の結合の解離定数(K)は、それぞれ15nM、8nM、及び30nMであることが見出された。
実施例6.DDD又はAD融合タンパク質のいずれかの親和性精製
より低い親和性ドッキングを示すDDD又はADタンパク質を産生することにより、汎用親和性精製系を開発することができる。RIα二量体により形成されたDDDは、RIIαと比較して、500倍弱い親和性(225nM)でAKAP−IS(AD1)と結合する。従って、最初の44個アミノ酸残基で形成されるRIα二量体を産生し、樹脂に結合させて、任意のAD1含有融合タンパク質を精製するための親和性マトリックスを製作することができる。
多くの低親和性(0.1μM)AKAPアンカードメインが、自然界に存在する。必要に応じて、高度に予想可能なアミノ酸置換を導入して、結合親和性を更に低下させることができる。低親和性ADは、合成的又は生物学的のいずれでも産生することができ、任意のDDD1融合タンパク質の親和性精製に使用される樹脂に結合させることができる。
実施例7.ジスルフィドで安定化された構造を産生するためのベクター
N−DDD2−Fd−hMN−14−pdHL2
N−DDD2−hMN−14−pdHL2は、Fdのアミノ末端に付加されたDDD2の二量体化及びドッキングドメイン配列を有するN−DDD2−Fab−hMN−14を産生するための発現ベクターである。DDD2は、15個アミノ酸残基のGly/Serペプチドリンカーを介してVドメインに結合される。DDD2は、二量体化及びドッキング配列に先行するシステイン残基を有し、それはDDD1のものと同一だった。
発現ベクターを以下のように操作した。DDD2の残基1〜13を含む、2つの重複する相補的オリゴヌクレオチド(DDD2 Top及びDDD2 Bottom)を合成的に製作した。オリゴヌクレオチドをアニーリングさせ、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(PNK)でリン酸化し、制限エンドヌクレアーゼNcoI及びPstIでそれぞれ消化されたDNAとのライゲーションに適合する5’及び3’末端突出をもたらした。
DDD2 Top
5’CATGTGCGGCCACATCCAGATCCCGCCGGGGCTCACGGAGCTGCTGCA−3’(配列番号79)
DDD2 Bottom
5’GCAGCTCCGTGAGCCCCGGCGGGATCTGGATGTGGCCGCA−3’(配列番号80)
二本鎖DNAを、NcoI及びPstIで消化することにより調製したベクター断片、DDD1−hMN14 Fd−SV3にライゲーションして、中間構築体DDD2−hMN14 Fd−SV3を生成した。DDD2−hMN14 Fdのコード配列を含有していた1.28kbインサート断片を、XhoI及びEagI制限エンドヌクレアーゼを用いて中間構築体から切り出し、それら同じ酵素で消化することにより調製したhMN14−pdHL2ベクターDNAにライゲーションした。最終発現ベクターは、N−DDD2−Fd−hMN−14−pdHL2である。
C−DDD2−Fd−hMN−14−pdHL2
C−DDD2−Fd−hMN−14−pdHL2は、14個アミノ酸残基のGly/Serペプチドリンカーを介してFdのカルボキシル末端に付加されたDDD2の二量体化及びドッキングドメイン配列を有するC−DDD2−Fab−hMN−14を産生するための発現ベクターである。発現ベクターを以下のように操作した。リンカーペプチドの一部(GGGGSGGGCG、配列番号81)及びDDD2の残基1〜13のコード配列を含む2つの重複する相補的オリゴヌクレオチドを、合成的に製作した。オリゴヌクレオチドをアニーリングさせ、T4 PNKでリン酸化し、制限エンドヌクレアーゼBamHI及びPstIでそれぞれ消化されたDNAとのライゲーションに適合する5’及び3’末端突出をもたらした。
G4S−DDD2 top
5’GATCCGGAGGTGGCGGGTCTGGCGGAGGTTGCGGCCACATCCAGATCCCGCCGGGGCTCACGGAGCTGCTGCA−3’(配列番号82)
G4S−DDD2 bottom
5’GCAGCTCCGTGAGCCCCGGCGGGATCTGGATGTGGCCGCAACCTCCGCCAGACCCGCCACCTCCG−3’(配列番号83)
二本鎖DNAを、BamHI及びPstIで消化することにより調製したシャトルベクターCH1−DDD1−pGemTにライゲーションして、シャトルベクターCH1−DDD2−pGemTを生成した。507bp断片を、SacII及びEagIを用いてCH1−DDD2−pGemTから切り出し、SacII及びEagIで消化することにより調製したIgG発現ベクターhMN14(I)−pdHL2にライゲーションした。最終発現構築体は、C−DDD2−Fd−hMN−14−pdHL2である。
h679−Fd−AD2−pdHL2
h679−Fd−AD2−pdHL2は、14個アミノ酸残基のGly/Serペプチドリンカーを介してCH1ドメインのカルボキシル末端に付加されたAD2のアンカードメイン配列を有するh679−Fab−AD2を産生するための発現ベクターである。AD2は、AD1のアンカードメイン配列の前に1つシステイン残基、及び後に別のシステイン残基を有する。
発現ベクターを以下のように操作した。AD2及びリンカーペプチドの一部のコード配列を含む2つの重複する相補的オリゴヌクレオチド(AD2Top及びAD2Bottom)を、合成的に製作した。オリゴヌクレオチドをアニーリングさせ、T4 PNKでリン酸化し、制限エンドヌクレアーゼBamHI及びSpeIでそれぞれ消化されたDNAとのライゲーションに適合する5’及び3’末端突出をもたらした。
AD2 Top
5’GATCCGGAGGTGGCGGGTCTGGCGGATGTGGCCAGATCGAGTACCTGGCCAAGCAGATCGTGGACAACGCCATCCAGCAGGCCGGCTGCTGAA−3’(配列番号84)
AD2 Bottom
5’TTCAGCAGCCGGCCTGCTGGATGGCGTTGTCCACGATCTGCTTGGCCAGGTACTCGATCTGGCCACATCCGCCAGACCCGCCACCTCCG−3’(配列番号85)
二本鎖DNAを、BamHI及びSpeIで消化することにより調製したシャトルベクターCH1−AD1−pGemTにライゲーションして、シャトルベクターCH1−AD2−pGemTを生成した。CH1及びAD2コード配列を含有する429塩基対断片を、SacII及びEagI制限酵素を用いてシャトルベクターから切り出し、それら同じ酵素で消化することにより調製したh679−pdHL2ベクターにライゲーションした。最終発現ベクターは、h679−Fd−AD2−pdHL2である。
実施例8.TF1の生成
TF1と称する三価DNL構築体の大規模調製を、以下のように実施した。最初に、N−DDD2−Fab−hMN−14(タンパク質Lで精製)及びh679−Fab−AD2(IMP−291で精製)を、1mM EDTA、PBS、pH7.4で、おおよそ化学量論的な濃度に混合した。TCEPを添加する前では、SE−HPLCは、ab形成の痕跡を一切示さなかった(非表示)。その代りに、a(7.97分;200kDa)、a(8.91分;100kDa)、及びB(10.01分;50kDa)を表すピークが存在した。5mM TCEPを添加すると、150kDaタンパク質と一致する8.43分の新しいピークにより示されるab複合体の形成が、迅速にもたらされた(非表示)。この実験では、h679−Fab−AD2(9.72分)に起因するピークが依然として明白だったため、Bが過剰に存在していたことは明らかだったが、a又はaのいずれに対応する明白なピークも観察されなかった。1時間の還元後、PBSを数回交換して一晩透析することにより、TCEPを除去した。その結果生じた溶液を10%DMSOに調整し、室温で一晩保持した。
SE−HPLCで分析すると、abを表すピークは鋭くなり、0.1分〜8.31分だけ滞留時間がわずかに遅くなったことが観察された(非表示)。これは、本発明者らの以前の知見に基づくと、結合親和性の増加を示している。複合体をIMP−291アフィニティークロマトグラフィーで更に精製して、カッパ鎖夾雑物を除去した。予想通り、過剰h679−AD2が同時に精製され、その後分離用SE−HPLCで除去された。
TF1は、非常に安定した複合体である。TF1をHSG(IMP−239)センサーチップに対する結合について試験すると、試料注入の終了時に応答の明白な減少は観察されなかった。対照的に、C−DDD1−Fab−hMN−14及びh679−Fab−AD1の両方の等モル混合物を含有する溶液を、同様の条件下で試験すると、応答単位の観察された増加には、試料注入間及び直後に検出可能な低下が伴い、最初に形成されたab構造が不安定だったことを示した。更に、その後WI2を注入することにより、TF1の応答単位に実質的な増加がもたらされたが、C−DDD1/AD1混合物の場合は、増加は明白ではなかった。
センサーチップに固定されたTF1に対するWI2の結合に起因する応答単位の更なる増加は、2つの完全に機能的な結合部位に対応し、N−DDD2−Fab−hMN−14の1つのサブユニットがその各々に寄与していた。これは、WI2の2つのFab断片に結合するTF1の能力により確認された(非表示)。TF1と全く同様に還元及び酸化されたh679−AD2及びN−DDD1−hMN14を含有する混合物を、BIAcoreで分析すると、WI2の更なる結合はほとんど無く(非表示)、TF1等のジスルフィドで安定化されたab複合体は、DDD2及びAD2の相互作用によってのみ生じ得ることが示された。
プロセスの時間及び効率を低減する2つの改良をプロセスに施した。第1に、a/a構造の混合物として存在するわずかにモル過剰量のN−DDD2−Fab−hMN−14を使用して、遊離h679−Fab−AD2が残留せず、h679−Fab−AD2に係留されていないあらゆるa/a構造並びに軽鎖が、IMP−291アフィニティークロマトグラフィーにより除去されることになるように、h679−Fab−AD2と反応させた。第2に、還元後にTCEPを除去する手段として、透析又はダイアフィルトレーションの代わりに、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)を使用した。それにより、プロセス時間が短縮されるだけでなく、ウイルス除去ステップが追加される可能性もあるだろう。N−DDD2−Fab−hMN−14及び679−Fab−AD2を、室温で1時間、5mM TCEPと混合及び還元した。溶液を0.75M硫酸アンモニウムに調整し、その後ブチルFF HICカラムに負荷した。カラムを、0.75M硫酸アンモニウム、5mM EDTA、PBSで洗浄して、TCEPを除去した。還元されたタンパク質を、PBSでHICカラムから溶出し、10%DMSOに調整した。室温で一晩インキュベーションした後、高度に精製されたTF1を、IMP−291アフィニティークロマトグラフィーで単離した(非表示)。ゲルろ過等の追加的な精製ステップは必要ではなかった。
実施例9.TF2の生成
TF1の生成に成功した後、TF2と称する類似体を、C−DDD2−Fab−hMN−14をh679−Fab−AD2と反応させることにより得た。TF2の試験的バッチを、90%を超える収率で以下のように生成した。タンパク質Lで精製したC−DDD2−Fab−hMN−14(200mg)を、1.4:1のモル比でh679−Fab−AD2(60mg)と混合した。総タンパク質濃度は、1mM EDTAを含有するPBS中で1.5mg/mlだった。TCEP還元、HICクロマトグラフィー、DMSO酸化、及びIMP−291アフィニティークロマトグラフィーを伴うその後のステップは、TF1についての記載と同じだった。TCEPを添加する前、SE−HPLCは、ab形成の痕跡を一切示さなかった(非表示)。その代りに、a(8.40分;215kDa)、a(9.32分;107kDa)、及びb(10.33分;50kDa)に対応するピークが存在した。5mM TCEPを添加すると、二元構造の場合に予想される157kDaタンパク質と一致する8.77分の新しいピーク(非表示)により示されるab複合体の形成が、迅速にもたらされた。TF2を、IMP−291アフィニティークロマトグラフィーで、ほぼ均質に精製した(非表示)。IMP−291未結合画分をSE−HPLCで分析することにより、a、a、及び遊離カッパ鎖が産物から除去されたことを実証した(非表示)。
TF2の機能性を、TF1について記載したようにBIACOREで決定した。TF2、C−DDD1−hMN−14+h679−AD1(非共有結合性ab複合体の対照試料として使用した)又はC−DDD2−hMN−14+h679−AD2(非還元a及びb成分の対照試料として使用した)を、1μg/ml(総タンパク質)に希釈し、HSGを固定化したセンサーチップに通した。TF2の応答は、2つの対照試料の応答のおよそ2倍であり、対照試料中のh679−Fab−AD成分のみが結合してセンサチップに残留することになることを示した。その後にWI2 IgGを注入することにより、TF2のみが、追加的なシグナル応答により示されたようにh679−Fab−ADに強力に結合したDDD−Fab−hMN−14成分を有することが実証された。また、センサーチップに固定されたTF2に対するWI2の結合に起因する応答単位の更なる増加は、2つの完全に機能的な結合部位に対応し、C−DDD2−Fab−hMN−14の1つのサブユニットがその各々に寄与していた。これは、WI2の2つのFab断片に結合するTF2の能力により確認された(非表示)。
TF2の相対的CEA結合活性を、競合ELISAで決定した。プレートを、hMN−14によって認識されるCEAのA3B3ドメインを含有する融合タンパク質でコーティングした(0.5μg/ウェル)。TF1、TF2、及びhMN−14 IgGの連続希釈を四重重複で行い、HRP結合hMN−14 IgG(1nM)を含有するウェル中でインキュベートした。データは、TF2が、IgGの結合活性と少なくとも同様であり、TF1よりも2倍強力な結合活性でCEAと結合することを示す(非表示)。
実施例10.TF1及びTF2の血清安定性
TF1及びTF2は、血液及び組織で広範な希釈が生じるin vivoで使用することができる安定的に係留された構造であるように設計されていた。ヒト血清中でのTF2の安定性を、BIACOREを使用して評価した。TF2を、4人の供与者から貯溜した新鮮なヒト血清で0.1mg/mlに希釈し、5%CO下で7日間37℃にてインキュベートした。連日試料を1:25に希釈し、その後IMP−239HSGセンサーチップを使用してBIACOREで分析した。WI2 IgGの注入を使用して、完全で十分に活性なTF2の量を定量化した。血清試料を、原液から直接希釈した対照試料と比較した。TF2は、血清中で高度に安定しており、7日後にその二重特異性結合活性の98%を保持する(非表示)。ヒト又はマウス血清のいずれにおいても、TF1に関して同様の結果が得られた(非表示)。
実施例11.C−H−AD2−IgG−pdHL2発現ベクターの生成
pdHL2哺乳動物発現ベクターは、多数の組換えIgGの発現を媒介するために使用されている(Qu et al., Methods 2005, 36:84−95)。任意のIgG−pdHL2ベクターの、C−H−AD2−IgG−pdHL2ベクターへの変換を容易にするために、プラスミドシャトルベクターを生成した。pdHL2ベクターをテンプレートとして、オリゴヌクレオチドFc BglII Left及びFc Bam−EcoRI Rightをプライマーとして使用して、Fc(CH2及びCH3ドメイン)の遺伝子を増幅した。
Fc BglII Left
5’−AGATCTGGCGCACCTGAACTCCTG−3’(配列番号86)
Fc Bam−EcoRI Right
5’−GAATTCGGATCCTTTACCCGGAGACAGGGAGAG−3’(配列番号87)
アンプライマーを、pGemT PCRクローニングベクターにクローニングした。Fcインサート断片を、XbaI及びBamHI制限酵素を用いてpGemTから切り出し、XbaI及びBamHIでh679−Fab−AD2−pdHL2を消化することにより調製されたAD2−pdHL2ベクターにライゲーションして、シャトルベクターFc−AD2−pdHL2を生成した。
任意のIgG−pdHL2発現ベクターをC−H−AD2−IgG−pdHL2発現ベクターに変換するために、861bpのBsrGI/NdeI制限断片を前者から切り出して、Fc−AD2−pdHL2ベクターから切り出した952bpのBsrGI/NdeI制限断片と置換した。BsrGIはCH3ドメインを切断し、NdeIは、発現カセットの下流(3’)を切断する。
実施例12.C−H−AD2−hLL2 IgGの産生
エピラツズマブ、又はhLL2 IgGは、ヒト化抗ヒトCD22 MAbである。C−H−AD2−hLL2 IgGの発現ベクターを、実施例11に記載のようにhLL2 IgG−pdHL2から生成し、エレクトロポレーションによりSp2/0ミエローマ細胞を形質移入するために使用した。形質移入した後、細胞を96ウェルプレートに播種し、トランスジェニッククローンを、メトトレキサートを含有する培地中で選択した。hLL2特異的抗イディオタイプMAbでコーティングされた96ウェルマイクロタイタープレートを使用し、ペルオキシダーゼ結合抗ヒトIgGで検出するサンドイッチELISAにより、C−H−AD2−hLL2 IgG生産性についてクローンをスクリーニングした。クローンをタンパク質産生用の回転ボトルで増殖させ、C−H−AD2−hLL2 IgGを、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーを使用して、一段階で使用済培地から精製した。SE−HPLC分析により、2つのタンパク質ピークが分離された(非表示)。より遅い溶出ピークの滞留時間(8.63分)は、hLL2 IgGに類似していた。より迅速に溶出したピークの滞留時間(7.75分)は、約300kDaタンパク質と一致した。後に、このピークは、ジスルフィドで結合されたC−H−AD2−hLL2−IgGの二量体であることが判明した。この二量体は、DNL反応中にモノマー形態に還元される。SDS−PAGE分析は、精製されたC−H−AD2−hLL2−IgGが、モジュールの単量体形態及びジスルフィドで結合されたモジュールの二量体形態の両方で構成されることを示した(非表示)。これら2つの形態を表すタンパク質バンドは、非還元条件下におけるSDS−PAGEで明白だったが、還元条件下では、全ての形態が、成分ポリペプチド(重鎖−AD2及びカッパ鎖)を表す2つのバンドに還元された(非表示)。他の夾雑物バンドは検出されなかった。
実施例13.C−H−AD2−hA20 IgGの産生
hA20 IgGは、ヒト化抗ヒトCD20 MAbである。C−H−AD2−hA20 IgGの発現ベクターを、実施例27に記載のようにhA20 IgG−pDHL2から生成し、エレクトロポレーションによりSp2/0ミエローマ細胞を形質移入するために使用した。形質移入した後、細胞を96ウェルプレートに播種し、トランスジェニッククローンを、メトトレキサートを含有する培地中で選択した。hA20特異的抗イディオタイプMAbでコーティングされた96ウェルマイクロタイタープレートを使用し、ペルオキシダーゼ結合抗ヒトIgGで検出するサンドイッチELISAにより、C−H−AD2−hA20 IgG生産性についてクローンをスクリーニングした。クローンをタンパク質産生用の回転ボトルで増殖させ、C−H−AD2−hA20 IgGを、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーを使用して、一段階で使用済培地から精製した。SE−HPLC及びSDS−PAGE分析は、実施例28でC−H−AD2−hLL2 IgGについて得られた結果と非常に類似した結果をもたらした。
実施例14.複数の抗体に由来するAD及びDDD結合Fab及びIgG融合タンパク質の産生
上記の実施例に記載の技術を使用して、以下のIgG又はFab融合タンパク質を構築し、DNL構築体に組み込んだ。融合タンパク質は、親抗体の抗原結合特徴を保持し、DNL構築体は、組み込んだ抗体又は抗体断片の抗原結合活性を示した。
Figure 2013503184
実施例15.インターフェロン(IFN)−α2bに基づくDDDモジュールの産生
哺乳動物細胞での発現用IFN−α2b−DDD2−pdHL2の構築
IFN−α2bのcDNA配列をPCRで増幅して、そのC末端で以下の配列のポリペプチドに融合されたIFN−α2bを含む配列がもたらされた:
KSHHHHHHGSGGGGSGGGCGHIQIPPGLTELLQGYTVEVLRQQPPDLVEFAVEYFTRLREARA(配列番号88)。
PCR増幅は、全長ヒトIFNα2b cDNAクローン(Invitrogen社製Ultimate ORFヒトクローン カタログ番号HORF01クローンID IOH35221)をテンプレートとして使用し、以下のオリゴヌクレオチドをプライマーとして使用して達成した:
IFNA2 Xba I Left
TCTAGACACAGGACCTCATCATGGCCTTGACCTTTGCTTTACTGG(配列番号89)
IFNA2 BamHI right
GGATCCATGATGGTGATGATGGTGTGACTTTTCCTTACTTCTTAAACTTTCTTGC(配列番号90)
PCRアンプライマーを、pGemTベクターにクローニングした。DDD2−pdHL2哺乳動物発現ベクターを、以下のようにIFN−α2bにライゲーションするために調製した。CH1−DDD2−Fab−hMN−14−pdHL2(Rossi et al., Proc Natl Acad Sci USA 2006, 103:6841−6)ベクターをXbaI及びBamHIで消化した。それによりFab遺伝子配列は全て除去されるが、DDD2コード配列は後に残る。IFN−α2bアンプライマーを、XbaI及びBamHIを用いてpGemTから切り出し、DDD2−pdHL2ベクターにライゲーションして、発現ベクターIFN−α2b−DDD2−pdHL2を生成した。
IFN−α2b−DDD2の哺乳動物細胞発現
IFN−α2b−DDD2−pdHL2を、SalIで消化することにより線形化し、エレクトロポレーションによりSp/ESFミエローマ細胞に安定的に形質移入した。ELISAにより、2つのクローンが、検出可能なレベルのIFN−α2bを有することを見出した。95と称する、2つのクローンのうちの1つは、無血清培地での増殖に適しており、生産性を実質的に減少させなかった。その後そのクローンを、0.1〜0.8μMの増加するMTX濃度で5週間にわたって増幅させた。この段階で、それを限界希釈法によりサブクローニングし、最も多く産生するサブクローン(95−5)を増殖させた。振とうフラスコで増殖させた95−5の生産性は、標準物質として市販のrIFN−α2b(Chemicon社製 IF007、ロット06008039084)を使用して、2.5mg/Lであると推定した。
回転ボトルで増殖したバッチ培養からのIFN−α2b−DDD2の精製
クローン95−5を、0.8μM MTXを有する合計20Lの無血清ハイブリドーマSFMを含有する34個の回転ボトルで増殖して、最終培養に到達させた。培養ブロスを処理し、IFN−α2b−DDD2を、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)で以下のように精製した。上清液を遠心分離で清澄化し、0.2μMろ過し、1×結合緩衝液(10mMイミダゾール、0.5M NaCl、50mM NaHPO、pH7.5)にダイアフィルトレーションし、310mLに濃縮し、Tween20を終濃度が0.1%になるように添加し、30mL Ni−NTAカラムに負荷した。試料を負荷した後、カラムを、500mLの1×結合緩衝液中0.02%Tween20で洗浄し、その後290mLの30mMイミダゾール、0.02%Tween20、0.5M NaCl、50mM NaHPO、pH7.5で洗浄した。産物を、110mLの250mMイミダゾール、0.02%Tween20、150mM NaCl、50mM NaHPO、pH7.5で溶出した。およそ6mgのIFNα2b−DDD2を精製した。
大腸菌でのIFN−α2b−DDD2の産生
また、IFN−α2b−DDD2を、微生物発酵により大腸菌中の可溶性タンパク質として発現させた。IFN−α2b−DDD2−pdHL2 DNAをテンプレートとして使用して、コード配列をPCRで増幅した。アンプライマーを、NdeI及びXhoI制限部位を使用して、pET26b大腸菌発現ベクターにクローニングした。LB振とうフラスコを18℃にて12時間100μMのIPTGで誘導することにより、タンパク質をBL21pLysS宿主細胞で細胞内発現させた。可溶性IFN−α2b−DDD2を、上述のように細胞溶解産物からIMACで精製した。
実施例16.CH3−AD2−IgGに結合されたIFN−α2b−DDD2を含むDNL結合体の産生
1つのCH3−AD2−IgGに結合された4つのコピーのIFNα2b−DDD2を含む20−2bと称するDNL構築体を、各々がSp/ESFで発現された2つのDNLモジュール、CH3−AD2−IgG−v−mab及びIFNα2b−DDD2を組み合わせることによるDNLで産生した。20−2b(ヒト化IgG1+4IFNα2b)と設計が類似しているが、異なる標的化MAbを有する追加的なDNLで生成したMAb−IFNα構築体を、幾つかの実験で対称として使用した。22−2bは、そのAD2モジュールとして、CD22に対して向けられた、リンパ腫に結合するCH3−AD2−IgG−e−mab(エピラツズマブ)を有し、734−2bは、そのAD2モジュールとして、ハプテン、In−DTPAに対して向けられた、動物タンパク質又は組織には一切結合しないCH3−AD2−IgG−h734を有し、R12bは、ヒトインスリン様増殖因子1受容体(IGF−1R)に結合するCH3−AD2−IgG−hR1を使用する。
20−2b DNL構築体を以下のように製作した。選択したCH3−AD2−IgGを、およそ2モル当量のIFN−α2b−DDD2と混合し、1mM EDTA及び2mM還元型グルタチオン(GSH)を添加した後、混合物を穏やかな条件下で一晩室温にて還元した。酸化型グルタチオンを、2mMになるように添加し、混合物を室温で更に12〜24時間保持した。DNL結合体を、プロテインAアフィニティカムにかけて精製した。20−2b、22−2b、hR1−2b、及び243−2bと称する4つのそのようなDNL結合体を調製した。その各々は、それぞれCH3−AD2−IgG−hA20(CD20に特異性を有する)、CH3−AD2−IgG−hLL2(CD22に特異性を有する)、CH3−AD2−IgG−hR1(IGF−1Rに特異性を有する)、及びCH3−AD2−IgG−hL243(HLA−DRに特異性を有する)に係留された4つのコピーのIFN−α2bを含んでいた。哺乳動物(m)又は大腸菌(e)で産生されたIFN−α2b−DDD2から生成された20−2bのSE−HPLC分析は、各々が、IgG及びIFN−α2群で構成される共有結合性複合体と一致する滞留時間を示す主要ピークを示した。同様のSE−HPLCプロファイルが、他の3つのIFN−IgG結合体について観察された。
IFN−IgG結合体のin vitro活性
in vitroでの20−2bのIFNα生物活性を、細胞に基づくリポーター、ウイルス防御、及びリンパ腫増殖アッセイを使用して、市販のペグ化IFNα2作用剤、PEGASYS、及びPEG−イントロンのIFNα生物活性と比較した。比活性は、インターフェロン刺激応答エレメントに融合されたレポーター遺伝子を保持するトランスジェニックヒト前単球細胞系を使用する、細胞に基づくキットを使用して決定した(図1A〜1D)。20−2bの比活性(5300IU/pmol)は、PEGASYS(170IU/pmol)及びPEG−イントロン(3400IU/pmol)の両方より大きかった(図1A)。20−2bと同様に産生した734−2b、1R−2b、及び5つの更なるMAb−IFNα構築体(データ非表示)は、各々が同様の比活性(4000〜8000IU/pmol)を示し、そのような構造を生成するためのDNL法の一貫性を実証した(図1A)。4つのIFNα2b群を有することは、MAb−IFNαの効力増強に寄与した。IFNα当量に正規化すると、比活性/IFNαは、PEGASYSよりも約10倍大きく、PEG−イントロンより約2倍低いに過ぎなかった。
in vitroウイルス防御アッセイでMAb−IFNα、PEGASYS、及びPEG−イントロンを比較することにより、MAb−IFNαが、PEG−イントロンと同様で、PEGASYSよりも10倍大きな比活性を有するIFNα2b抗ウイルス活性を保持することが実証された(図1B)。
IFNα2bは、幾つかの腫瘍系に対して直接的抗増殖性又は細胞毒性効果を示すことができる。20−2bの活性を、IFNαに高度に感受性であるバーキットリンパ腫細胞系(Daudi)を用いたin vitro増殖アッセイで測定した(図1C)。IFNα2作用剤の各々は、in vitroでDaudiを効率的(>90%)に阻害した(EC50=4〜10pM)。しかしながら、20−2b(EC50=0.25pM)は、非標的化Mab−IFNα構築体よりも約30倍強力だった。
20−2bの親抗CD20MAbは、著しくより高い濃度(EC50>10nM)で、Daudi(Rossi et al., 2008;Cancer Res 68:8384−92)を含む多数のリンパ腫細胞系に対してin vitroでの抗増殖活性を示す。
また、20−2bのin vitro活性を、IFNα及び抗CD20の両方に対してより低い感受性を有するマントル細胞リンパ腫系であるJeko−1を使用して評価した(図1D)。Jeko−1は、ほぼ1nMのEC50で10%最大阻害(Imax)を有する親抗CD20 MAbに対してわずかに感受性であるにすぎない。734−2bで示されたように、Jeko−1(Imax=43%;EC50=23pM)は、IFNα2bに対してDaudi(Imax=90%;EC50=7.5pM)ほど応答性ではない。734−2bと比較して、20−2bは、Jeko−1をより大きな程度に阻害し(Imax=65%)、2相性の用量反応曲線を示した(図1D)。10pM未満では、IFNα2b活性に起因する低濃度応答が観察され、734−2bと同様にImax=43%で安定水準に達した。高濃度応答は、Imaxが65%に達した約100pM超で明白であった。20−2bの低濃度IFNα2b応答(EC50=0.97pM)は、Daudiによる結果と同様に、734−2bよりも25倍強力だった。
20−2bの効力増加が、CD20及びIFNαシグナル伝達の相加的/相乗的効果によるものであるかどうかを解明するために、親抗CD20抗体及び734−2b(v−mab+734−2b)の組み合わせを分析した。v−mab+734−2bの用量応答曲線は、734−2b単独とおおよそ類似していたが、1nMを超える場合は例外であり、前者の阻害は増加したが後者の場合は増加しなかった。これらの結果は、MAb標的化が、より低い20−2bのEC50の原因であるが、そのImaxがより大きいのは、明らかにIFNα2b及びCD−20シグナル伝達の相加的活性によることを示唆する。CD20シグナル伝達の効果は、20−2bの高濃度応答(EC50=0.85nM)でのみ明白であった。これは、v−mabに対する応答(EC50=1.5nM)と同様である。v−mab+734−2bの場合、2相性の用量反応曲線は、2つの応答が重複するため明白ではなかった。しかしながら、相加的効果は、1nMを超える濃度で明白だった。20−2bのImax(65%)は、IFNα2b(Imax=43%)及びv−mab(Imax=10%)を加算した応答よりも大きく、IFNα2b及びv−mabの作用間に相乗性がある可能性を示唆した。
ADCC活性
IFNαは、NK細胞及びマクロファージを活性化することにより、抗CD20免疫療法の基本的作用機構(MOA)であるADCC活性を強化することができる。本発明者らは、末梢血単核細胞(PBMC)をエフェクター細胞として使用して、20−2b及びv−mabのADCCを2つのNHL細胞系で比較した。複数の供与者に由来するPBMCを使用した重複アッセイは、Daudi及びRaji細胞の両方について示されたように、v−mabと比較して、20−2bがADCCを増強したことを一貫して実証した(図3A)。この効果は、わずかなADCCを示す(Carnahan et al., 2007, Mol Immunol 44:1331−41)、抗CD22 MAb、エピラツズマブを含むMAb−IFNαである22−2bでも示された。
CDC活性
CDCは、I型の抗CD20 MAb(v−mab及びリツキシマブを含む)の重要なMOAであると考えられている。しかしながら、この機能は、トシツモマブにより代表されるII型のMAbには欠如しており(Cardarelli et al., 2002, Cancer Immunol Immunother 51:15−24)、にもかかわらず、それは抗リンパ腫活性を有する。v−mabとは異なり、20−2bは、in vitroでCDC活性を示さない(図3B)。これらの結果は、補体結合が恐らくは立体障害により明らかに損なわれるCH3−AD2−IgG−v−mabモジュールに基づく他のDNL構造の結果と一致している。
実施例17.20−2bの薬物動態学的(PK)分析
20−2bの薬物動態学的(PK)特性を、雄Swiss−Websterマウスで評価し、PEGASYS、PEG−イントロン、及びα2b−413(DNLにより製作されたペグ化IFN、米国特許出願第11/925,408号を参照)の薬物動態学的特性と比較した。種々の時点における血清試料中のIFN−αの濃度を、ELISAで決定した。IFNα2b比活性を、製造業者(PBL Interferon Source社)の示唆するプロトコールに従って、iLiteヒトインターフェロンアルファ細胞ベースアッセイキットを使用して決定した。図2は、他の作用剤と比較して、20−2bの著しくより遅い除去及びより長い血清残留を示したPK分析の結果を示す。210pmolの注射用量では、時間で計算された薬物動態学的血清半減期は、8.0時間(20−2b)、5.7時間(α2b−413)、4.7時間(PEGASYS)、及び2.6時間(PEG−イントロン)だった。除去速度(1/時間)は、0.087(20−2b)、0.121(α2b−413)、0.149(PEGASYS)、及び0.265(PEG−イントロン)だった。計算されたMRT0.08→∞(時間)は、22.2(20−2b)、12.5(α2b−413)、10.7(PEGASYS)、及び6.0(PEG−イントロン)だった。薬物動態パラメーターは、個々の抗体又はサイトカインよりも複合体の性質により決定されるため、サイトカイン−DNL複合体のPK特徴は、他のサイトカイン部分及び抗体部分に一般化され、上記で考察された特定の20−2b構築体に限定されないことが予想される。
実施例18.20−2bのin vivo活性
血清安定性
20−2bは、37℃のヒト血清(10日以上)又は全血(6日以上)中で安定していた(非表示)。20−2b複合体の濃度は、二重特異性ELISAアッセイを使用して決定した。アッセイ期間にわたって、全血又は血清のいずれかにおいても血清20−2bレベルに検出可能な変化は本質的に存在しなかった。
ヒト全血由来のリンパ腫細胞に対する20−2bのex vivo効能
本発明者らは、全血由来のリンパ腫又は正常B細胞を除去する、20−2b、v−mab、734−2b、又はv−mab+734−2bの能力をex vivoの設定で比較した(図4)。ネイクド抗CD20 MAbの治療効能は、3つの作用機序(MOA):シグナル伝達誘導性アポトーシス又は増殖停止、ADCC、及びCDCにより達成されると考えられている(Glennie et al., 2007, Mol Immunol 44:3823−37)。このアッセイでは、v−mabは、3つのMOAを全て使用することができるが、in vitroの知見に基づくと、20−2bは、シグナル伝達及びADCC増強を活用できる可能性はあるが、CDCを活用できない。この短期のモデルでは、20−2b及び734−2bのIFNα2b群は、腫瘍細胞に直接的に作用し、v−mabのADCC活性を増大させ、恐らくは幾つかの免疫賦活性効果を示すことができる。しかしながら、in vivoで生じる可能性がある、先天性免疫系及び適応免疫系のIFNα−媒介性活性化の完全な範囲は、この2日間のex vivoアッセイでは理解されない。
0.01nMでは、20−2bが、v−mab(22.8%)、734−2b(38.6%)、又はv−mab+734−2b(41.7%)よりも著しく多くのDaudi細胞を枯渇させた(60.5%)(図4)。0.1nMでは、20−2b及びv−mab+734−2bが、Daudiを同程度に枯渇させ(88.9%)、それは、v−mab(82.4%)又は734−2b(40.7%)よりも多かった(図4)。1nMでは、各作用剤は、734−2b(55.7%)を除いて、95%を超えるDaudiを枯渇させた(図4)。示されている違いの各々は、統計的に有意だった(P<0.01)。
Ramosは、IFNα2b及びv−mabの両方に対してDaudiほど感受性ではない。734−2bの効果は、わずかであるに過ぎず、各濃度において20%未満のRamosの枯渇がもたらされた(図4)。0.01及び0.1nMの両方で、20−2bは、v−mab+734−2bよりも多くのRamosを枯渇させ、それは、次いではv−mabよりも多くの細胞を除去した(図4)。1nMでは、734−2b以外の全ての処理が、同様にRamosの枯渇(75%)をもたらした(図4)。示されている違いの各々は、統計的に有意だった(P<0.02)。
734−2bで実証されたように、IFNα2b単独は、このアッセイで正常B細胞を枯渇させない。これらの低濃度では、20−2b、v−mab、及びv−mab+734−2bは各々、Daudi又はRamosのいずれの枯渇よりも著しく少ない、類似したB細胞の用量応答性枯渇を示す。どの処理も、T細胞の著しい枯渇を引き起こさなかった(データ非表示)。
SCIDマウスにおける20−2bのin vivo効能
マウスモデルの制限は、ヒトIFNα2bに対するマウス細胞の感受性が非常に低いことである。ヒトで達成される可能性がある20−2bの全体的な治療上の利点は、先天性免疫及び適応免疫の両方の増強を伴う場合がある。これらの制限を念頭において、本発明者らは、SCIDマウスにおける播種性バーキットリンパ腫モデルに対する20−2bの抗リンパ腫in vivo効能を研究した。本発明者らは、最初に、高度に感受性の初期Daudiモデルを試験した(図5A)。接種の1日後に、単回低用量の20−2b、v−mab、又は734−2bを群に投与した。0.7pmol(170ng)のv−mab又は734−2bの単回投与は、v−mabの代わりの生理食塩水と比較して、生存の有意な向上をもたらしたが(P<0.0001)、無関係のMAb−IFNα対照、734−2bの代わりの生理食塩水との比較では向上をもたらさなかった(図5A)。この向上は、わずかであり、生存期間中央値(MST)は、生理食塩水の場合の27日からv−mabの場合の34日に増加した。しかしながら、0.7pmol(170ng)の20−2bの単回投与は、生理食塩水及びv−mab群の両方よりも100日を超えてMSTを向上させた(P<0.0001)(図5A)。この研究は19週後に終了し、その時点で、0.7pmolの20−2b治療群の7匹の長期生存動物(LTS)を剖検して、目に見える疾患の痕跡が無い(治癒した)ことを見出した(図5A)。驚くべきことに、0.07pmol(17ng)という低用量の20−2bでさえ、MSTは2倍を超えた(図5A)。
次に、本発明者らは、治療の前に実質的により大きな腫瘍量をマウスに発生させたより挑戦的な進行Daudiモデルにおいて、20−2bの効能を評価した(図5B)。腫瘍を接種した7日後に、単回低用量の20−2b、v−mab、734−2b、又はPEGASYS(0.7、7.0、又は70pmol)を群に投与した。生理食塩水対照マウスのMSTは、21日だった(図5B)。その各々がPkを増強するが(組換えIFNα2bと比較して)、腫瘍を標的としない最大用量のPEGASYS又は734−2b(70pmol)は、MSTを2倍にした(42日;P<0.0001)(図5B)。100倍低い用量(0.7pmol)の20−2bによる治療は、最大用量(70pmol)のPEGASYS又は734−2bのいずれかと同様の結果(38.5日)をもたらした(図5B)。10倍低い用量(7pmol)の20−2bによる治療は、70pmolのPEGASYS又は734−2bによる治療より著しく向上した生存(80.5日、20%LTS)をもたらした(P<0.0012)(図5B)。試験した最大用量(70pmol)では、20−2bは、MSTを105日を超えて向上させ、LTSは100%だった(図5B)。本発明者らは、v−mabが、比較的低い用量(3.5pmol)でDaudi保持マウスの生存を増加させることができ、より高い用量はLTSをもたらすことを、初期腫瘍モデルで以前に実証した。しかしながら、この進行腫瘍モデルでは、70pmolのv−mabの単回投与は、生存に対してわずかである過ぎないが有意である効果を示した(MST=24日、P=0.0001)(図5B)。
本発明者らは、その後、IFNαによる直接的阻害がDaudiほど感受性でなく、v−mabによる免疫療法にそれほど応答しない、より挑戦的なモデルで20−2bをアッセイした。Rajiは、Daudiと比較して、IFNα2bの直接作用に対して感受性が約1000倍低い。しかしながら、Rajiは、Daudiと同様のCD20抗原密度を有し(Stein et al., 2006, Blood 108:2736−44)、Daudiより著しく少ないとはいえ、v−mabに応答する(Goldenberg et al., 2009, Blood 113, 1062−70)。20−2bの効能を、腫瘍を接種した5日後に開始した治療により、進行Rajiモデルで研究した(図6A)。群には、2週間にわたって合計6回の注射(各々250pmol)を投与した。734−2bは、生理食塩水より生存を向上させず(MST=16日)、IFNαに対するRajiの非感受性と一致した(図6A)。V−mabは、生理食塩水より生存を有意に向上させた(MST=26日、P<0.0001)(図6A)。20−2bは、他の全ての治療より優れていた(MST=33日、P<0.0001)(図6A)。
最後に、本発明者らは、IFNαの直接的作用に対する感受性が低く、Daudi又はRajiと比較してCD20抗原密度が約25倍低く、抗CD20免疫療法に耐性であると考えられているヒトリンパ腫であるNAMALWAを用いて20−2bの効能を研究した(図6B)。群には、合計6用量の20−2b又は734−2bのいずれかを(各々250pmol)投与した。別の群には、合計7用量のv−mab(各々3.5nmol)を投与した。生理食塩水で治療した群は、17日のMSTを示した(図6B)。734−2bによる治療は、非常にわずかではあるが有意な生存の向上を示した(MST=20日、P=0.0012)(図6B)。20−2b(MST=34日)は、14倍高い用量で投与された734−2b(P=0.0004)並びにv−mabより優れていた(MST=24日、P=0.0026)(図6B)。
結論
これらの結果は、抗CD20 MAbでIFNαを標的化することにより、免疫サイトカインが、いずれか一方の作用剤単独又は組み合わせよりも強力で効果的になることを疑いの余地無く実証する。腫瘍に対するIFNαのMAb標的化は、単一作用剤の投与スケジュールをより低頻度にし、IFN治療に伴う副作用を低減又は排除し、効能の顕著な増強をもたらすことができる可能性がある。加えて、標的とされたIFNαは、急性腫瘍に向けられる免疫応答を誘導し、恐らくは先天性免疫及び適応免疫の多面的刺激により免疫記憶を誘起することができる(Belardelli et al, 2002, Cytokine Growth Factor Rev 12:119−34)。他のグループは、そのような構築体の潜在的な臨床利益の幾つかを明らかにした化学的結合により製作されたMAb−IFNαを生成している(Pelham et al., 1983, Cancer Immunol Immunother 15:210−16;Ozzello et al., 1998, Breast Cancer Res Treat 48:135−47)。マウスIFNα及び抗HER2/neu MAbを含む組換えMAb−IFNαは、免疫応答性マウスにおいて、トランスジェニック(HER2/neu)マウスB細胞リンパ腫の強力な阻害を示し、免疫記憶による防御的適応免疫応答を誘導することもできた(Huang et al., 2007, J Immunol 179:6881−88)。
本発明者らは、20−2bによる治療が、NK、T4、T8、及び樹状細胞を含む多くの免疫細胞の局所的な動員及び活性化を刺激して、細胞毒性及びADCCの増強をもたらし、腫瘍に向けられる免疫記憶を潜在的に誘導することができることを予想する。しかしながら、マウス細胞は、ヒト細胞よりもヒトIFNα2bに対する感受性が非常に低い(約4log)(Kramer et al., 1983, J Interferon Res 3:425−35; Weck et al., 1981, J Gen Virol 57:233−37)。従って、上述のin vivo研究におけるマウスモデルでは、20−2bの抗リンパ腫活性は、マウス免疫応答のIFNα2b活性化に、もしあったとしてもごくわずかしか寄与することができない。むしろ、死滅は、主にリンパ腫細胞に対するIFNα2bの直接的作用による。
本発明者らは、20−2bが、抗CD20免疫療法の最も重要なMOAであり得るADCCを増大させたことを示した。しかしながら、ヒトIFNα2bは、マウス宿主の免疫エフェクター細胞の非常に弱い刺激因子に過ぎず、IFNα増強性ADCCは、恐らくは、それがヒトで実現するようには実現しない。これらの制限があったとしても、in vivoでの結果は、20−2bが非常に有効な抗リンパ腫薬であり得ることを実証しており、IFNα感受性Daudiモデルにおいてv−mab又は非標的化MAb−IFNαの100倍を超える効力を示す。IFNαの直接的作用に対して比較的非感受性であるか(Raji/NAMALWA)、又は抗CD20免疫療法に耐性のある(NAMALWA)リンパ腫モデルを用いてでさえ、20−2bは、v−mab又は非標的化MAb−IFNαよりも優れた効能を示した。
IFNα2bをv−mabに融合させることにより、そのin vivo効力が増加し、循環時間が延長され、腫瘍標的化が可能になる。Pkの治療有意性は、Daudiモデルで実証され、そこでは、遅延除去PEGASYSは、より高い比活性を示す迅速除去PEG−イントロンよりも優れていた(データ非表示)。20−2bは、PEGASYS又は734−2bのいずれかよりも著しく強力であり、抗CD20 MAbによるリンパ腫標的化が、その優れた効力及び効能に重要であることを示唆した。驚くべきことに、標的化の影響は、in vitroアッセイにおいてでさえ明白だった。シグナル伝達によりリンパ腫阻害を可能にしたに過ぎないin vitro増殖実験では、20−2bは、単独又はv−mabとの組み合わせのいずれかである非標的化MAb−IFNαと比較して、25倍低い濃度で活性を示した。ex vivoの設定では、抗CD20の3つのMOA全てを関与させることが可能である。CDC活性がない場合でさえ、20−2bは、単独又はv−mabとの組み合わせのいずれかであるIFNα又はv−mabよりも、血液からのリンパ腫の枯渇により有効だった。MAb、エフェクター、及び標的細胞は全て、実験の全体にわたって限局されているため、in vitro/ex vivo研究におけるMAb標的化の影響は、いささか驚くべきものである。本発明者らは、20−2bが、ヒト患者のin vivoで実質的により大きな影響を示すだろうと予想する。
20−2bのIFNα2b及びv−mab成分は、明らかに相加的又は相乗的に作用して、その増強された効力に寄与することができる。in vitro増殖アッセイでは、少なくとも相加的な効果が示唆され、それは、v−mab及び734−2bの組み合わせが、いずれか一方の作用剤単独より優れていたというex vivo研究の結果で確立された。これは、20−2bの一部としての又は734−2bと組み合わせた場合のv−mabのADCC活性増加によりex vivoで達成することができるが、ADCCは、in vitro増殖アッセイでは機能せず、更なる機序があることを示唆している。v−mabと結合したCD20により伝達されるシグナルは、IFNαシグナルを増強し、効力の増強をもたらすことができる。或いは、ゆっくりと内部移行するMAbであるv−mabの結合は、I型のIFN受容体の内部移行/下方制御を防止し、より長期にわたる有効なIFNα−誘導性シグナルをもたらすことができる。
実施例19.エリスロポイエチン(EPO、erythropoeitin)に基づくDDDモジュールの産生
哺乳動物細胞での発現用EPO−DDD2−pdHL2の構築
EPOのcDNA配列をPCRで増幅し、そのC末端で、以下のもので構成されるポリペプチドに融合されたEPOがもたらされた:
KSHHHHHHGSGGGGSGGGCGHIQIPPGLTELLQGYTVEVLRQQPPDLVEFAVEYFTRLREARA(配列番号88)
PCR増幅は、全長ヒトEPO cDNAクローンをテンプレートとして使用し、以下のオリゴヌクレオチドをプライマーとして使用して達成された:
EPO Xba I left
TCTAGACACAGGACCTCATCATGGGGGTGCACGAATGTCC(配列番号91)
EPO BamHI Right
GGATCCATGATGGTGATGATGGTGTGACTTTCTGTCCCCTGTCCTGCAG(配列番号92)
PCRアンプライマーを、pGemTベクターにクローニングした。EPOをライゲーションするためのDDD2−pdHL2哺乳動物発現ベクターを、XbaI及びBamHI制限エンドヌクレアーゼで消化することにより調製した。EPOアンプライマーを、XbaI及びBamHIを用いてpGemTから切り出し、DDD2−pdHL2ベクターにライゲーションして、発現ベクターEPO−DDD2−pdHL2を生成した。
EPO−DDD2の哺乳動物細胞発現
EPO−pdHL2を、SalI酵素で消化することにより線形化し、エレクトロポレーションによりSp/ESFミエローマ細胞に安定的に形質移入した。クローンを、0.15μM MTXを含有する培地で選択した。クローン番号41、49、及び37は各々、Nunc Immobilizerニッケルキレートプレートを使用してHisタグ融合タンパク質を捕捉し、抗EPO抗体で検出するELISAにより、約0.5mg/LのEPOを産生することが示された。およそ2.5mgのEPO−DDD2を、9.6リットルの無血清回転ボトル培養からIMACで精製した。
実施例20. 734−EPO、CH3−AD2−IgG−h734に結合された4つのEPO−DDD2部分を含むDNL結合体の産生
734−EPOを、20−2bについて上述したように産生した。プロテインAで精製した734−EPOのSE−HPLC分析は、主要ピーク及びより高い分子サイズのショルダー部分を示した(非表示)。主要ピークの滞留時間は、IgG及び4つのEPO群で構成される共有結合性複合体と一致した。ショルダー部分は、IgG−EPO結合体の非共有結合性二量体による可能性が高い。クマシーブルー染色によるSDS−PAGE分析及び抗EPO免疫ブロット分析は、非還元条件下では、産物が260kDaを超えるMrを有し(非表示)、約310kDaの推定MWと一致したことを示した。還元条件下では、734−EPOの3つの成分ポリペプチド(EPO−DDD2、重鎖−AD2、及び軽鎖)に対応するバンドが明白であり、量的に同様であると考えられた(非表示)。非産物夾雑物は検出されなかった。
組換えヒトEPO(Calbiochem社製)を陽性対照として使用して、EPO応答性TF1細胞の増殖を刺激するそれらの能力(ATCC)について、EPO−DDD2及び734−EPOをアッセイした。TF1細胞を、1×10細胞/ウェルを含有する96ウェルプレート中の、20%FBSで補完されているがGM−CSFで補完されていないRPMI 1640培地で増幅させた。EPO構築体の濃度(単位/ml)は、市販のキット(ヒトエリスロポエチンELISAキット、Stem Cell Research社製、カタログ番号01630)を使用して決定した。細胞を、900U/ml〜0.001U/mlの範囲の濃度のrhEPO、EPO−DDD2、又は734−EPOの存在下で72時間培養した。20μlのMTS試薬/ウェルを使用して6時間インキュベートした後で、96ウェルプレートリーダーでOD490を測定したMTSアッセイで、生細胞密度を比較した。用量反応曲線及びEC50値は、Graph Pad Prismソフトウェアを使用して生成した(図7)。EPO−DDD2及び734−EPOは両方とも、rhEPOのおよそ10%だったin vitro生物活性を示した。
実施例21.果粒球コロニー刺激因子(G−CSF)に基づくDDDモジュールの生成
哺乳動物細胞での発現用G−CSF−DDD2−pdHL2の構築
G−CSFのcDNA配列をPCRで増幅し、そのC末端で、配列番号88で構成されるポリペプチドに融合されたG−CSFがもたらされた。PCR増幅は、全長ヒトG−CSF cDNAクローン(Invitrogen IMAGE ヒト カタログ番号97002RG クローンID5759022)をテンプレートとして使用し、以下のオリゴヌクレオチドをプライマーとして使用して達成された:
G−CSF XbaI Left
TCTAGACACAGGACCTCATCATGGCTGGACCTGCCACCCAG(配列番号93)
G−CSF BamHI−Right
GGATCCATGATGGTGATGATGGTGTGACTTGGGCTGGGCAAGGTGGCGTAG(配列番号94)。
PCRアンプライマーを、pGemTベクターにクローニングした。G−CSFをライゲーションするためのDDD2−pdHL2哺乳動物発現ベクターを、XbaI及びBamHI制限エンドヌクレアーゼで消化することにより調製した。G−CSFアンプライマーを、XbaI及びBamHIを用いてpGemTから切り出し、DDD2−pdHL2ベクターにライゲーションして、発現ベクターG−CSF−DDD2−pdHL2を生成した。
G−CSF−DDD2の哺乳動物細胞発現
G−CSF−pdHL2を、SalI酵素で消化することにより線形化し、エレクトロポレーションによりSp/ESFミエローマ細胞に安定的に形質移入した。クローンを、0.15μM MTXを含有する培地で選択した。クローン番号4は、サンドイッチELISAにより、0.15mg/LのG−CSF−DDD2を産生することが示された。
回転ボトルで増殖されたバッチ培養からのG−CSF−DDD2の精製
クローン番号4を、0.4μM MTXを有する合計20LのハイブリドーマSFMを含有する34個の回転ボトルで増殖して、最終培養に到達させた。上清液を遠心分離で清澄化し、ろ過し(0.2μM)、1×結合緩衝液(10mMイミダゾール、0.5M NaCl、50mM NaHPO、pH7.5)にダイアフィルトレーションし、濃縮した。濃縮物をIMACで精製した。
大腸菌でのG−CSF−DDD2の構築及び発現
また、G−CSF−DDD2を、微生物発酵により大腸菌中の可溶性タンパク質として発現させた。G−CSF−DDD2−pdHL2 DNAをテンプレートとして使用して、コード配列をPCRで増幅した。アンプライマーを、NdeI及びXhoI制限部位を使用して、pET26b大腸菌発現ベクターにクローニングした。LB振とうフラスコを18℃にて12時間100μMのIPTGで誘導することにより、タンパク質をBL21pLysS宿主細胞で細胞内発現させた。可溶性G−CSF−DDD2を、細胞溶解産物からIMACで精製した。
大腸菌でのN−DDD2−G−CSF(C17S)の構築及び発現
代替的G−CSF−DDD2モジュールを、17位の非対形成システイン残基がセリンに置換されていることにより野生型と異なるG−CSF(C17S)のN末端にDDD2配列及びペプチドスペーサーを融合させることにより製作した。N−DDD2−G−CSF(C17S)を、大腸菌で発現させ、IMACで精製した。
実施例22.hR1−17S、CH3−AD2−IgG−hR1に結合された4つのN−DDD2−G−CSF(C17S)部分を含むDNL結合体の生成
酸化還元条件下でCH3−AD2−IgG−hR1を過剰N−DDD2−G−CSF(C17S)と混合し、その後プロテインAアフィニティークロマトグラフィーで精製することにより、hR1−17Sを産生した。プロテインAで精製したhR1−17SのSE−HPLC分析は、主要ピーク及びより高い分子サイズのショルダー部分を示した(非表示)。主要ピークの滞留時間は、IgG及び4つのG−CSF群で構成される共有結合性複合体と一致した。ショルダー部分は、IgG−G−CSF結合体の非共有結合性二量体による可能性が高い。クマシーブルー染色によるSDS−PAGE分析及び抗G−CSF免疫ブロット分析は、非還元条件下では、産物が約260kDaの還元MWと一致したMrを有することを示した。還元条件下では、hR1−17Sの3つの成分ポリペプチド(N−DDD2−G−CSF(C17S)、重鎖−AD2、及び軽鎖)を表すバンドが検出された(非表示)。
実施例23.2つの異なる抗体部分及びサイトカインを含むDNL構築体の産生及び使用
上記で考察したように、ヒト化抗CD20 mAbであるベルツズマブに共有結合で結合された四量体IFN−α2bを含むようにドック−アンド−ロック(DNL)法により生成された単一特異性免疫サイトカインである20−2bは、in vitro及びヒトリンパ腫異種移植片において非常に強力な抗腫瘍活性を示した。しかしながら、CD20をほとんど又は全く発現しないリンパ腫及び白血病は、20−2bによる治療に耐性であることが予想される。HLA−DRは、多くの造血器腫瘍及び幾つかの固形癌で発現される。CD20及びHLA−DRの両方に対してIFN−αを標的化することができる二重特異性免疫サイトカインは、CD20、HLA−DR、又はその両方を発現するものを含む幅広く多様な造血器悪性疾患に対するより有効な治療薬であり得る。多機能性複合体の各成分(ベルツズマブ、抗HLA−DR F(ab)、及びIFN−α2b)は、独立して抗腫瘍活性を有するため、本発明者らは、二重特異性免疫サイトカインが、潜在的に、単一特異性免疫サイトカイン、20−2bよりも更により強力であり得るか否かを評価した。
本発明者らは、本明細書において、2つのコピーのIFN−α2b、及びベルツズマブ(ヒト化抗CD20)に部位特異的に結合されたhL243(ヒト化抗−HLA−DR;IMMU−114)の安定化F(ab)を含む、20−C2−2bと称する最初の二重特異性MAb−IFNαの生成及び特徴付けを報告する。in vitroにて、20−C2−2bは、4種のリンパ腫及び8種の骨髄腫細胞系の各々を阻害し、1つの(HLA−DR/CD20)骨髄腫系以外の全てで、単一特異性CD20標的化MAb−IFNα、又は親抗体及びIFNαを含む混合物よりも有効であり、20−C2−2bが、種々の造血器悪性疾患の治療に有用であるはずであることを示唆した。20−C2−2bは、KMS12−BM(CD20/HLA−DR骨髄腫)に対して、HLA−DR又はCD20のみを標的とする単一特異性MAb−IFNαよりも大きな細胞毒性を示し、20−C2−2bの3つの成分が全て毒性に寄与することができることを示した。本発明者らの知見は、MAb−IFNαに対する所与の細胞の応答性が、IFNα及び特異的抗体に対するその感受性、並びに標的とされた抗原の発現及び密度に依存することを示している。
20−C2−2bは、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を示すが、CDCを示さず、CD20及びHLA−DRの両方を標的とすることができるため、どちらか一方又は両方の抗原を発現する広範な造血器癌の治療に有用である。二重特異性免疫サイトカインは、現行の治療投薬計画に耐性であり、CD20を発現すると報告されている骨髄腫に関連する推定癌幹細胞の除去に特に有効であると考えられる。
物質及び方法
抗体及び細胞培養。以下の考察で使用される略語は以下の通りである:20(C3−AD2−IgG−v−mab、抗CD20 IgG DNLモジュール);C2(C1−DDD2−Fab−hL243、抗HLA−DR Fab DNLモジュール);2b(二量体IFNα2B−DDD2 DNLモジュール);734(非標的化対照として使用される抗in−DTPA IgG DNLモジュール)。以下のMAbは、Immunomedics,Inc.社から提供された:ベルツズマブ又はv−mab(抗CD20 IgG)、hL243γ4p(Immu−114、抗HLA−DR IgG)、マウス抗IFNα MAb、及びv−mab(WR2)及びhL243(WT)に対するラット抗イディオタイプMAb。加熱不活性化FBSは、Hyclone社(ローガン、ユタ州)から得た。他の細胞培養培地及び補完剤は全て、Invitrogen Life Technologies社(カールズバッド、カリフォルニア州)から購入した。
Sp/ESF細胞、優れた増殖特性を有するSp2/0に由来する細胞系を、ハイブリドーマ無血清培地で維持した。NHL及びMM細胞を、10%FBS、1mMピルビン酸ナトリウム、10mM L−グルタミン、及び25mM HEPESを有するRPMI 1640培地で増殖させた。Daudi、Ramos、Raji、Jeko−1、NCI−H929、及びU266ヒトリンパ腫細胞系は、ATCC(マナッサス、バージニア州)から購入した。MM細胞系の供給源は、以下の通りである:KMS11、KMS12−PE、及びKMS12−BMは、Takemi Otsuki博士から(川崎医科大学、岡山、日本);CAG、OPM−6、及びMM.1Rは、それぞれJoshua Epstein博士(アーカンソー大学、リトルロック、アラスカ州)、Kenji Oritani博士(大阪大学、大阪、日本)、及びSteven Rosen博士(ノースウェスタン大学、シカゴ、イリノイ州)からである。細胞系は全て供給者により確認されており、それらの使用の6か月以内に取得され、継代は50回未満だった。本発明者らは、細胞系を再確認しなかった。
DNL構築体。単一特異性MAb−IFNα(20−2b−2b、734−2b−2b、及びC2−2b−2b)及び二重特異性HexAb(20−C2−C2)を、上記の実施例に記載のようにDNL法を使用して、IgG−AD2モジュールをDDD2モジュールと組み合わせることにより生成した。四量体のIFNα2b及びMAb h734[抗インジウム−DTPA IgG]を含む734−2b−2bを、非標的化対照MAb−IFNαとして使用した。
哺乳動物発現ベクターの構築、並びにその後の産生クローンの生成及びCH3−AD2−IgG−v−mabの精製は、上記の実施例に開示されている。発現された組換え融合タンパク質は、長さが15個アミノ酸の可撓性リンカーペプチドを介して、v−mabのC3ドメインのカルボキシル末端に結合されたAD2ペプチドを有する。重鎖−AD2及び軽鎖ポリペプチドを同時発現させることにより、2つのAD2ペプチドを備えるIgG構造の形成がもたらされる。発現ベクターを、エレクトロポレーションによりSp/ESF細胞(Sp2/0の操作された細胞系)に形質移入した。pdHL2ベクターは、ジヒドロ葉酸還元酵素の遺伝子を含有しており、従ってメトトレキサート(MTX)によるクローン選択並びに遺伝子増幅を可能にする。安定クローンを、0.2μM MTXを含有する培地で選択された96ウェルプレートから単離した。サンドイッチELISAにより、C3−AD2−IgG−vmab生産性について、クローンをスクリーニングした。無血清培養を用いた回転ボトル培養でモジュールを産生した。
長さが18個アミノ酸の可撓性リンカーペプチドを介してヒトIFNα2bのカルボキシル末端にDDD2ペプチドを組換え融合することにより、実施例16で考察したように、DDDモジュール、IFNα2b−DDD2を生成した。全てのDDDモジュールの場合と同じように、発現された融合タンパク質は、自然に安定したホモダイマーを形成する。
実施例1〜7で考察されているように、様々なC1−DDD2−Fabモジュールの産生、特徴付け、及び使用を実施した。SacII及びEagI制限酵素を用いてC1−ヒンジ−C2−C3ドメインの配列を切り出し、それを、同じ酵素を用いてC−DDD2−hMN−14−pdHL2発現ベクターから切り出したC1−DDD2をコードする507bpの配列と置換することにより、hL243−IgG−pdHL2ベクターからC1−DDD2−Fab−hL243発現ベクターを生成した。エレクトロポレーションによりC1−DDD2−Fab−hL243−pdHL2をSp/ESF細胞に形質移入した後、マウス抗ヒトカッパ鎖でコーティングされた96ウェルマイクロタイタープレートを使用して融合タンパク質を捕捉し、西洋ワサビペルオキシダーゼ結合ヤギ抗ヒトFabで検出したサンドイッチELISAにより、安定したMTX耐性クローンを、生産性についてスクリーニングした。モジュールを回転ボトル培養で産生した。
無血清H−SFM培地での回転ボトル培養及び流加培養バイオリアクター産生により、現在までに生成されている他のIgG−AD2モジュール及びサイトカイン−DDD2モジュールに匹敵する収量がもたらされた。MAbSelect(GE Healthcare社製)及びHis−Select HFニッケル親和性ゲル(Sigma社製)を使用したアフィニティークロマトグラフィーにより、C3−AD2−IgG−v−mab及びIFNα2b−DDD2を、以前に記述されているように(Rossi et al., Blood 2009, 114:3864−71)、それぞれ培養ブロスから精製した。C1−DDD2−Fab−hL243モジュールを含有する培養ブロスを、KappaSelect親和性ゲル(GE Healthcare社製)に直接アプライし、それをPBSでベースラインまで洗浄し、0.1Mグリシン、pH2.5で溶出した。
DNLモジュールの純度を、SDS−PAGE及びSE−HPLCで評価した(非表示)。非還元条件下での分析は、IFNα2b−DDD2及びC1−DDD2−Fab−hL243が、DNL反応の前は、ジスルフィドで結合された二量体として存在することを示す(非表示)。DDDモジュールで常に見られるこの現象は、反応性スルフヒドリル基を不可逆的酸化から保護するために有益である。それに比べて、C3−AD2−IgG−v−mab(非表示)は、単量体及びジスルフィドで結合された二量体の両方として存在し、DNL反応中に単量体に還元される。SE−HPLC分析は、非還元SDS−PAGE結果と一致し、単量体種、並びに還元時に単量体形態に変換された二量体モジュールを示した。スルフヒドリル基は、AD2システイン残基間のジスルフィド結合に寄与することにより両形態で保護される。還元SDS−PAGEにより、各モジュールがほぼ均質に精製されたことが示され、各モジュールを含む成分ポリペプチドが特定された(非表示)。C3−AD2−IgG−v−mabの場合、重鎖−AD2及びカッパ軽鎖が特定された。C1−DDD2−Fab−hL243の場合、hL243−Fd−DDD2及びカッパ軽鎖ポリペプチドが分離された(非表示)。IFNα2b−DDD2の場合、1つの主要バンド及び1つの微量バンドが分離され(非表示)、それらは、それぞれ非グリコシル化及びO−グリコシル化種であることが決定された。
DNLによる20−C2−2bの産生。3つのDNLモジュール(C3−AD2−IgG−v−mab、C1−DDD2−Fab−hL243、及びIFN−α2b−DDD2)を等モルの量で混合して、bsMAb−IFNα、20−C2−2bを生成した。室温で穏やかな還元条件下(1mM還元型グルタチオン)で一晩のドッキングステップの後、酸化型グルタチオンを添加して(2mM)、ジスルフィド結合形成(ロッキング)を促進させた。3つの連続するアフィニティークロマトグラフィーステップを使用して、20−C2−2bを、ほぼ均質に精製した。最初に、C3−AD2−IgG−v−mab群に結合し、未反応IFNα2b−DDD2又はC1−DDD2−Fab−hL243を除去するプロテインA(MAbSelect)で、DNL混合物を精製した。プロテインAに結合した物質を、IFNα2b−DDD2部分に特異的に結合し、この群を欠如するあらゆる構築体を除去するHis−Select HFニッケル親和性ゲルを使用したIMACにより更に精製した。hL243−抗イディオタイプ親和性ゲルを使用した最終処理ステップにより、C1−DDD2−Fab−hL243を欠如するあらゆる分子を除去した。
当業者であれば、3つのエフェクター部分の各々に対するリガンドを取得し、カラム材料に結合することができる限り、アフィニティークロマトグラフィーを使用して、あらゆる組み合わせのエフェクター部分を含むDNL複合体を精製することができることを理解するだろう。選択されたDNL構築体は、3つのエフェクター部分の各々に対するリガンドを含有する3つのカラムの各々に結合し、洗浄して未結合複合体を除去した後で溶出することができるものである。
以下の例は、20−C2−2bの幾つかの類似した調製を表す。等モル量のC3−AD2−IgG−v−mab(15mg)、C1−DDD2−Fab−hL243(12mg)、及びIFN−α2b−DDD2(5mg)を、30mL反応容積中で混合し、1mM還元型グルタチオンを溶液に添加した。室温で16時間後、2mMの酸化型グルタチオンを混合物に添加し、それを更に6時間室温で保持した。反応混合物を、5mLプロテインAアフィニティカムにアプライし、それをPBSでベースラインまで洗浄し、0.1Mグリシン、pH2.5で溶出した。約20mgのタンパク質を含有していた溶出液を3M Tris−HCl、pH8.6で中和し、5mLのHisSelect IMACカラムにアプライする前に、HisSelect結合緩衝液(10mMイミダゾール、300mM NaCl、50mM NaHPO、pH8.0)に透析した。カラムをHisSelect結合緩衝液でベースラインまで洗浄し、250mMイミダゾール、150mM NaCl、50mM NaHPO、pH8.0で溶出した。
約11.5mgのタンパク質を含有していたIMAC溶出液を、WP(抗hL243)アフィニティカムに直接アプライし、それをPBSでベースラインまで洗浄し、0.1Mグリシン、pH2.5で溶出した。このプロセスにより、7mgの高度に精製された20−C2−2bがもたらされた。これは、20−C2−2bの理論的収率のおよそ44%であり、それは総出発物質の50%(この例では16mg)であり、各々25%の20−2b−2b及び20−C2−C2が副産物として生成された。
分析法。サイズ排除HPLC(SE−HPLC)を、BioSuite250、4μm UHR SECカラムを備えたAlliance HPLCシステム(Waters Corp.社製、ミルフォード マサチューセッツ州)を使用して実施した。免疫反応性を、その結果生じた免疫複合体のSE−HPLCによる分析の前に、過剰量のWT、抗IFNα、又はWR2を20−C2−2bと混合することにより評価した。SDS−PAGEを、12%及び4〜20%勾配Tris−グリシンゲル(Invitrogen社製、ゲーサーズバーグ、メリーランド州)を使用して、それぞれ還元及び非還元条件下で実施した。
エレクトロスプレーイオン化飛行時間型(ESI−TOF)液体クロマトグラフィー/質量分析法(LC/MS)を、6210型TOF MS(Agilent Technologies社製、サンタクララ、カリフォルニア州)に取り付けられた1200シリーズHPLCで実施した。20−C2−2bを、60℃にて30分間10mM tris(2−カルボキシエチル)ホスフィンで還元し、0.1%ギ酸水溶液中20〜90%アセトニトリルの10分間勾配を使用して、Poroshell 300SB、5μm C8カラム(Agilent社製)を用いた逆相HPLC(RP−HPLC)により分離した。TOF MSについては、キャピラリー電圧及びフラグメンター電圧を、それぞれ5500及び200Vに設定した。
IFNα2b特異的活性を、iLiteヒトインターフェロンアルファ細胞ベースアッセイキット(PBL Interferon Source社製、ピスカタウエイ、ニュージャージー州)を使用して決定した。ペグインターフェロンアルファ−2b(Schering Corp社製)を、陽性対照として使用した。
細胞結合及びアポトーシス。細胞結合及びアポトーシスを、それぞれ、Guava PCA並びにGuava Express及びGuava Nexin用の試薬、ソフトウェア、及び推奨プロトコール(Millipore社製、ビルリカ、マサチューセッツ州)を使用して、フローサイトメトリーで評価した。結合アッセイの場合、生細胞を、1%BSA−PBSで希釈したMAb又はMAb−IFNαと共に、4℃で1時間インキュベートした。細胞をペレットにし、1%BSA−PBSで2回洗浄し、その後2μg/mLのPE結合マウス抗ヒトIgG−Fc(Southern Biotech社製、バーミンガム、アラバマ州)と共に、4℃で1時間インキュベーションした。3回洗浄した後、結合をフローサイトメトリーで測定した。アポトーシスアッセイの場合、細胞(5×10/ml)を、表示されているMAb又はMAb−IFNαと共に、24ウェルプレートで48時間インキュベートし、その後アネキシン−V陽性細胞%を定量化した。
in vitro細胞毒性。細胞を、増加する濃度の表示されている作用剤の存在下で所定の至適初期密度(1〜2.5×10細胞/mL)で、48ウェルプレート(300μl/ウェル)に播種し、未処理細胞の密度が10倍以上増加するまで37℃でインキュベートした(4〜7日間)。アッセイ終了時の相対的生細胞密度を、CellTiter96細胞増殖アッセイ(Promega社製、マディソン、ウィスコンシン州)を使用して決定した。
全血からのDaudiのex vivo枯渇。ニューイングランド施設内治験審査委員会(New England Institutional Review Board)(ウェルズリー、マサチューセッツ州)により承認されたプロトコールに基づいて血液試料を収集した。Daudi(5×10)細胞を、健康志願者に由来するヘパリン処理全血(150mL)と混合し、1nMのMAb又はMAb−IFNαと共に、37℃及び5%COで2日間インキュベートした。細胞を、FITC抗CD19、FITC抗CD14、APC抗CD3、又はAPCマウスIgGアイソタイプ対照MAb(BD Biosciences社製、サンホゼ、カリフォルニア州)で染色し、FACSCalibur(BD Biosciences社製)を使用してフローサイトメトリーで分析した。Daudi細胞は、単球ゲートのCD19+である。正常B及びT細胞は、リンパ球ゲートのそれぞれCD19+及びCD3+細胞である。単球は、単球ゲートのCD14+細胞である。
結果
20−C2−2bの精製及び特徴付け。二重特異性MAb−IFNαは、IgG−AD2モジュール、C3−AD2−IgG−v−mabを、2つの異なる二量体DDDモジュール、C1−DDD2−Fab−hL243、及びIFNα2b−DDD2と混合することにより生成した。いずれかのDDDモジュールと2つのAD2群が無作為に結合するため、20−C2−2bに加えて、2つの副産物、20−C2−C2及び20−2b−2bが形成されることが予想される。
非還元SDS−PAGE(非表示)では、20−C2−C2(約365kDa)及び20−2b−2b(255kDa)のバンド間に位置したバンドのクラスターとして、20−C2−2b(約305kDa)が分離された。還元SDS−PAGEでは、20−C2−2bを含む5つのポリペプチド(v−mab HC−AD2、hL243 Fd−DDD2、IFNα2b−DDD2及び同時泳動v−mab、並びにhL243カッパ軽鎖)が分離された(非表示)。IFNα2b−DDD2及びhL243 Fd−DDD2は、20−C2−C2及び20−2b−2bには存在しない。MAbSelectは、DNL反応で生成された主要種の3つ全てに結合するが、あらゆる過剰量のIFNα2b−DDD2及びC1−DDD2−Fab−hL243を除去する。His−Select未結合画分は、主に20−C2−C2を含有していた(非表示)。WTアフィニティークロマトグラフィーからの未結合画分は、20−2b−2bを含んでいた(非表示)。試料の各々を、SE−HPLC及び免疫反応性分析にかけた。これら分析は、SDS−PAGE分析の結果及び結論を裏付けた。
20−C2−2bを還元した後、その5つの成分ポリペプチドを、RP−HPLCで分離し、各ピークについて、個々のESI−TOFデコンボリューション質量スペクトルを生成した(非表示)。天然であるが細菌で発現された組換えIFNα2は、Thr−106がO−グリコシル化されている(Adolf et al., Biochem J 1991;276 ( Pt 2):511−8)。本発明者らは、IFNα2b−DDD2モジュールを含むポリペプチドの約15%がO−グリコシル化されており、RP−HPLC及びSDS−PAGEにより、非グリコシル化ポリペプチドから分離することができることを決定した(非表示)。20−C2−2bのLC/MS分析により、それぞれ15ppm及び2ppmの質量精度で、IFNα2b−DDD2のO−グリコシル化及び非グリコシル化種が両方とも特定された(非表示)。O−グリコシル化形態の観測質量は、構造NeuGc−NeuGc−Gal−GalNAcを有するO−結合型グリカンを示しており、これも20−2b−2bの場合に予想(<1ppm)されていた(非表示)。LC/MSにより、v−mab及びhL243カッパ鎖の両方、並びにhL243−Fd−DDD2(非表示)が、計算質量と一致する観測質量を有する単一の未修飾種として特定された(<35ppm)。v−mab HC−AD2の2つの主要な糖型は、53,714.73(70%)及び53,877.33(30%)の質量を有することが特定され、それぞれ、典型的にはIgGに関連するG0F及びG1F N−グリカンであることが示された(非表示)。この分析により、アミノ末端グルタミンを有するポリペプチドの場合に予想されるように、HC−AD2のアミノ末端が、ピログルタミン酸に修飾されていることも確認された。
20−C2−2bのSE−HPLC分析では、その計算質量と一致する滞留時間(6.7分)を示し、より大きな20−C2−C2(6.6分)の質量とより小さな20−2b−2b(6.85分)の質量との間にある主要なタンパク質ピーク、並びにIFNα2bの自己結合により形成された非共有結合性二量体を表している可能性が高い幾つかのより高分子量のピークが分離された(非表示)。
免疫反応アッセイは、各分子が3つの機能性群を含有する20−C2−2bの均質性を実証した(非表示)。3つの成分モジュールのいずれかに対する過剰量の抗体と共に20−C2−2bをインキュベーションすることにより、高分子量免疫複合体の定量的形成及び20−C2−2bピークの消失がもたらされた。His−Select及びWTアフィニティ未結合画分は、それぞれWT及び抗IFNαと免疫反応しなかった(非表示)。
細胞結合性。MAb−IFNαは、それらの親MAbと類似した結合活性を示した(図8A)。飽和濃度未満において、類似した結合レベルが、20−C2−2b及びhL243γ4pで観察された。HLA−DRの抗原密度は、これら細胞ではCD20よりも約6倍大きく、20−2b−2bと比較して、より多くの20−C2−2bの結合を可能にする。1部位結合非線形回帰モデルを使用して分析した結合曲線は、20−C2−2bが、20−2b−2bと比較して4.7倍高いBmaxを達成することができ、それらの結合親和性間(Kは約4nM)に有意差は観察されなかったことを実証した(図8B)。
IFNα生物活性。種々のMAb−IFNαの比活性を、細胞に基づくレポーター遺伝子アッセイを使用して測定し、ペグインターフェロンアルファ−2bと比較した(図8C)。予想した通り、2つのIFNα2b群を有する20−C2−2bの比活性(2454IU/pmol)は、20−2b−2b(4447IU/pmol)又は734−2b−2b(3764IU/pmol)の比活性よりも有意に低いが、ペグインターフェロンアルファ−2bよりも大きい(P<0.001)。20−2b−2b及び734−2b−2b間の差は、有意ではなかった。総IFNαのIU/pmolに正規化すると、全ての作用剤間の比活性の変動は非常に小さいである。これらデータに基づくと、MAb−IFNαの各IFNα2b群の比活性は、組換えIFNα2b(約4000IU/pmol)のおよそ30%である。
in vitro細胞毒性:NHL。B細胞NHLによるin vitro細胞毒性アッセイの結果は、表3に要約されている。各細胞系のHLA−DR及びCD20の相対的抗原密度は、報告されている(Stein et al., Blood 2010、近刊)。標的化インデックス(TI)は、非標的化MAb−IFNα(734−2b−2b)と比較した、標的化MAb−IFNαの効力の増加倍数を表し、EC50値は、総IFNα濃度(I−EC50)に変換される。Daudiは、非標的化MAb−IFNα、734−2b−2bで実証されたように、IFNα2による細胞致死に非常に感受性である(I−EC50=14pM)。単一特異性20−2b−2bを有するDaudiに対してCD20を標的化することにより(I−EC50=0.4pM)、更に効力が25倍増強され(TI=25)、以前の結果と一致した(Rossi et al., Blood 2009;114:3864−71)。二重特異性20−C2−2bの効力増強(I−EC50=0.08pM;TI=125)は、20−2b−2bよりも5倍大きく、これは、HLA−DRの抗原密度が追加されていること及び恐らくはその高結合活性四価腫瘍結合性に帰することができる。hL243誘導性シグナル伝達が、これら低濃度で更なる細胞毒性に寄与する可能性は少ない。v−mab、hL243γ4p、及び734−2b−2bの混合物(v−mab+hL243+734−2b)は、734−2b−2b単独と等しく、hL243誘導性シグナル伝達が、20−C2−2bの高TIに寄与しないという結論を支持した。
Daudiでは、いずれのMAb−IFNαでもわずか1pMでアポトーシスが誘導されたが、10pMのv−mab又はhL243γ4pでは誘導されなかった(図9A)。20−2b−2b又は20−C2−2bによる治療は、734−2b−2b又はv−mab+hL243+734−2bよりも、有意により多くのアポトーシス細胞をもたらした(P<0.0005)。734−2b−2bと混合物との間に有意差は観察されなかった。
734−2b−2bは、Raji(I−EC50=32nM)及びRamos(I−EC50>80nM)に対してそれほど効果を示さず、それぞれ、わずか62%及び35%の最大阻害(Imax)をもたらした。これら条件下では、hL243γ4pは、これらバーキットリンパ腫系を阻害したが、v−mabは阻害しなかった(非表示)。20−C2−2bの効力の観察された増強は(TI=118)、CD20よりはるかに高いHLA−DR抗原密度を有するRajiの場合、20−2b−2b(TI=2)よりも50倍を超えて大きかった。Daudi及びRajiとは異なり、HLA−DR及びCD−20の密度はRamosと類似しているが、20−C2−2bのTIは20−2b−2bよりも15倍大きく、hL243及びIFNα2bの活性が相加的であることを示す。
v−mab+hL234+734−2b混合物は、Raji及びRamosの場合、いずれの単一作用剤単独よりも強力だった。IFNα2bを標的とすることは、最大効力の達成に重大だった。3つのバーキットリンパ腫系の各々において、20−C2−2bは、同数の抗CD20及び抗−HLA−DR Fab並びに2倍の量(及び活性)のIFNα2bを含むv−mab+hL234+734−2bよりも有効だった。
マントル細胞リンパ腫、Jeko−1は、hL243γ4pに対して著しくより感受性であり(EC50=0.4nM)、IFNα2bにはそれほど感受性でなかった(734−2b−2bで効力が最小)。hL243を含むあらゆる治療が、20−2b−2bより優れていた(EC50=1nM)。20−C2−2bは、hL243γ4p又はv−mab+hL243+734−2bと比較して、2倍の効力増強を示した。0.5nMでは、hL243γ4p及び734−2b−2bは、類似したレベルのアポトーシスを誘導し、v−mab+hL243+734−2bによる治療は、いずれか一方の作用剤単独と比較して、2倍の数のアネキシン−V陽性細胞をもたらしたため、それらの効果は相加的であると考えられる(図9A)。v−mabは、単独ではわずかな効果を示したに過ぎなかったため、混合物にはほとんど寄与しない可能性が高い。20−C2−2b及び混合物は両方とも、hL243の作用のため、20−2b−2bより優れていた(P<0.002)。
in vitro細胞毒性:骨髄腫。8つのMM細胞系は、HLA−DRレベル(及びKMS12−BMのみがCD20を発現する)、及びIFNα2bに対する感受性が様々であるが(図10)、全てが20−C2−2bに応答する。試験した8つのMM細胞系の各々の用量反応曲線は、図11に示されており、結果は、表3に要約されている。例えば、5は、IFNα2に高度に応答性だったが(734−2b−2bの場合、I−EC50<1nM)、HLA−DR抗原密度は様々であった。これらのうち、高HLA−DR密度を有するCAGのみが、hL243γ4pにより阻害され(>1nM)、より高い濃度では、hL243γ4p及び734−2b−2bの混合物(hL243+734−2b)に対する(相加的)応答性増加を示した。20−C2−2b(I−EC50=10pM)は、CAGに対する著しい効力増強を示した(TI=55)。
CAGのアポトーシスは、1nMのhL243γ4p、20−2b−2b、734−2b−2b、又はhL243+734−2bによる処理後に明白だったが、0.1又は0.01nMでは明白ではなかった(図9B)。20−C2−2bは、0.01nMでさえアポトーシスを誘導し、0.1nMの20−C2−2bで観察されたレベルは、10倍より高い(1nM)濃度の任意の他の治療に起因するものと等しかったか又はそれより高かった。
20−C2−2bの効力増強は、OPM6(TI=2)、U266(TI=7)、及びMM.1R(TI=10)で明白だったがより低く、これらは各々が、高度にIFNα応答性であったが、より低いHLA−DR密度を有しており、hL243γ4pにより阻害されなかった。高度にIFNα応答性だったが、HLA−DRであったNCI−H929に対する効力増加は、20−C2−2bでは観察されなかった。
KMS12−BMは、高いHLA−DR及びCD20抗原密度を有し、驚くべきことに、20−2b−2bにより阻害されたが(I−EC50=31nM)、734−2b−2b(I−EC50>100nM)又はv−mabによっては阻害されなかった。KMS12−BMは、hL243+734−2b(EC50=0.7nM)と比較して、v−mab+hL243+734−2bに対してより感受性であり(EC50=3nM)、次いでhL243γ4p単独より優れていた(EC50=3.5nM)。これらの処理の各々は、アポトーシスの強力な誘導をもたらし、相対的レベルは、in vitro細胞毒性の結果と一致した(図9C)。加えて、v−mab+hL243は、hL243γ4p単独よりも多くのアポトーシスを誘導したが、v−mab+hL243+734−2bよりも少なかった。これらの結果は、HLA−DR/CD20MM細胞に対して、20−C2−2bの3つの成分全ての活性(EC50=0.1nM)は、組み合わされた場合には細胞毒性に寄与することができるが、それらのうちの2つが、単独で使用された場合は事実上効果を示さないことを示唆する。
2つの更なるDNL構築体をKMS12−BMで評価することにより、20−C2−2b効力増強の解明が支援された。hL243 IgG及び四量体IFNα2b(20−C2−2bのIFNα2bの2倍)を含む、C2−2b−2bと称するMAb−IFNαは、20−C2−2bと比較して、それほど強力でない細胞毒性(EC50=0.4nM)及びより弱いアポトーシス誘導を示し、v−mabの寄与があることを支持した。より関連性があるのは、20−C2−C2、v−mab及び4つのHLA−DR Fabを含む二重特異性MAbが、hL243γ4pと比較して、高レベルのアポトーシス誘導及び50倍を超える効力増強(EC50=0.06nM)を示し、20−C2−2bで生じるHLA−DR及びCD20の架橋が、恐らくは固有のシグナル伝達カスケードにより細胞毒性を誘導することを示したという知見であった。各構築体は強力だったが(EC50<0.5nm)、20−C2−C2(Imax=67%)及びC2−2b−2b(Imax=70%)は、20−C2−2b(Imax=99%)ほど効果的にKMS12−BMを死滅させず、最大効果を達成するためには3つの成分全てが必要であることを支持した。v−mab+hL243+734−2b(Imax=87%)混合物が、70%を超える死滅をもたらす唯一の他の処理だったことは、この仮説を実証している。
まとめると、これらのデータは、抗原密度、及びIFNα2b作用に対する感受性、並びにそれらのMAb標的化は全て、種々のMAb−IFNαに対する特定の細胞系のin vitro応答性の重要な決定要因であることを実証する。しかしながら、in vivo腫瘍致死は、高い局所濃度のIFNα2bにより刺激することができるADCC及び免疫エフェクター細胞の作用により増大させることができる。
エフェクター機能及びヒト血清中での安定性。本発明者らは、20−2b−2bが、その親v−mabと比較して、ADCCの増強を示すことを以前に報告した(Rossi et al., Blood 2009;114:3864−71)。設計により、hL243γ4pは、ADCCを減少させる(Stein et al., Blood 2006;108:2736−44)しかしながら、20−C2−C2は、v−mabと比較して、有意に(P=0.0091)より大きなADCCを誘導した(非表示)。特に、20−C2−2bは、20−2b−2b(P=0.0040)又は20−C2−C2(P=0.0115)のいずれよりも有意に大きなADCCを誘導し、IFNα2bの存在によるエフェクター機能の増強を示した。20−2b−2bについて以前に実証されているように(Rossi et al., Blood 2009;114:3864−71)、20−C2−2bは、in vitroでCDCを誘導しない(非表示)。
20−C2−2bのヒト血清中での安定性に関する2つの異なるアッセイは、非常に類似した結果をもたらし、約3.5%/日の喪失を示し、37℃で11日後には、およそ65%が残留していた(非表示)。
ヒト全血からのNHLのex vivo枯渇。図12に示されているように、Daudi細胞は、20−2b−2b(69%)、v−mab(49%の枯渇)、hL243γ4p(46%)、又は734−2b−2b(10%)と比較して、20−C2−2b(91%)により、より効果的に全血(ex vivo)から枯渇された。両標的化MAbIFNαは、Daudiと比較して、正常B細胞に対してそれほど毒性ではなかった。これら条件下では、B細胞は、20−C2−2b(57%)及びhL243γ4p(41%)により有意に枯渇されたが、v−mab、734−2b、又は20−2b−2bによっては枯渇されなかった。単球は、hL243γ4p(48%)、734−2b−2b(30%)、及び20−2b−2b(21%)により枯渇されたが、v−mabによっては枯渇されなかった。20−C2−2b(98%)は、単球に対して高度に毒性である。どの作用剤も、T細胞に対して著しい影響を及ぼさなかった。P<0.001を有する統計的有意差は、上記に示されている枯渇%の差の各々についてスチューデントt検定で決定した。
考察
本発明者ら及び他者は、CD20を標的とするMAb及びIFNαを含む融合タンパク質が、異種移植片及び同系マウスモデルにおいて、MAb及びIFNαの組み合わせと比較して、NHLに対してより有効であり、MAb−IFNαが、IFNαに伴う毒性及びPk制限を克服することができることを示したことを報告している(Rossi et al., Blood 2009;114:3864−71;Xuan et al., Blood 2010;115:2864−71)。CD20は、B細胞リンパ腫の標的化MAb−IFNα治療の魅力的な候補であるが、その発現は、大部分がこの系統の悪性疾患に制限されており、幾つかの個体は低抗原密度を示す。本明細書において、本発明者らは、IFNα2bをCD20及びHLA−DRの両方に特異的に標的化し、従ってこの免疫サイトカイン治療に応答する造血器腫瘍タイプを拡張する可能性がある最初の二重特異性免疫サイトカイン、20−C2−2bを報告する。
抗HLA−DR MAbは、追加的な架橋を必要とせず直接的シグナル伝達により媒介されるアポトーシスを効率的に誘導し、ADCC及びCDCの強力な誘導因子でもある(Stein et al., Blood 2006;108:2736−44;Rech et al., Leuk Lymphoma 2006;47:2147−54)。ADCCは、治療能力を増強することができるが、CDCは、MAb点滴に伴う副作用の病理の主な原因である(van der Kolk et al., Br J Haematol 2001;115:807−11)。この研究で対照として使用されたヒト化抗HLA−DR MAb、hL243γ4pは、ヒトIgGアイソタイプの定常領域を使用し、ADCC及びCDCの減少をもたらすことにより、臨床安全性が向上するように操作された。20−C2−2bは、hL243γ4pと同様にCDCを欠如するが、強力な(増強された)ADCCを示し、この作用剤を免疫療法の魅力的な候補するという点で、抗HLA−DR MAbの中でも独特である。
ex vivoの設定では、v−mabは、シグナル伝達誘導性アポトーシス、ADCC、及びCDCにより細胞を枯渇させることができる。MAb−IFNαは、増強されたADCC、並びにMAb誘導性及びIFNα2b誘導性シグナル伝達の両方を使用することができるが、CDCを使用することはできず、hL243−γ4pは、直接的シグナル伝達のみに制限される(Stein et al., Blood 2006;108:2736−44)。in vivoで生じ得る先天性免疫及び適応免疫の広範なIFNα−媒介性活性化は、この設定では実現されないが、それは薬力学的データを提供する。20−C2−2bは、正常B細胞よりも効果的にリンパ腫細胞を枯渇させ、T細胞に影響を及ぼさなかった。しかしながら、20−C2−2bは単球を効率的に除去した。v−mabは、単球に影響を及ぼさず、枯渇は、hL243α4p及びMAb−IFNαによる処理後に観察され、20−2b−2b及び734−2b−2bは同様の毒性を示した。したがって、20−C2−2bの予想通りに高い効力は、抗HLA−DR及びIFNαの複合作用に起因し、それはHLA−DR標的化により増大させることができる。これらのデータは、単球枯渇が、抗HLA−DR並びにIFNα治療に伴う薬力学的効果である可能性を示唆するが、単球集団は造血幹細胞から再生されるはずであるため、この副作用は一時的である可能性が高いだろう。
本発明者らが研究した4つのNHL及び8つのMM細胞系は、HLA−DR及びCD20の発現及び抗原密度に天然で生じる異質性、並びにIFNα、hL243、及びv−mabの作用に対する応答性に天然で生じる異質性を包含し、これらの全ては、MAb−IFNα免疫療法に影響を及ぼす。6及び8系統(12系統のうちの)は、hL243γ4p及び734−2b―2bにより、それぞれ異なる度合いで阻害された(Imax>30%)。20−C2−2bは、12細胞系のうちの11系統を強力に阻害し(EC50<1nM)、5系統は、EC50≦0.01nMだった。734−2b―2bにより阻害されず最も影響を受けなかったMM系(KMS11)でさえ、20−C2−2bに応答した(EC50=17nM)。
734−2b−2bを超える20−C2−2bの効力増強は、HLA−DR/CD20であるNCI−H929以外の全ての系統で観察された。より高いレベルのHLA−DR抗原密度並びにhL243の応答性は、20−C2−2bのTIがより高いことと相関しており、IFNα及びhL243の相加的活性を実証し、標的化がin vitroででさえ有意であることも同様に実証した。20−C22bは、上記系統のうちの10系統で、v−mab+hL243+734−2bの混合物より優れており、腫瘍標的化の影響を更に強調した。この影響は、20−2b−2bについて以前に実証されているように、in vivoでは著しくより大きくなるだろう(Rossi et al., Blood 2009;114:3864−71)。更に、in vivo標的化MAb−IFNαは、強力な抗腫瘍免疫応答を誘発する可能性がある。
初代MM標本を含む大部分の細胞は、非クローン原性であり、形質細胞表現型(CD138/CD19/CD20)を有するが、推定MM癌幹細胞はCD138であり、CD45、CD19、CD20、及びCD22を含むB細胞表面抗原を発現し、記憶B細胞と良く似ている(Matsui et al., Blood 2004;103:2332−6)。様々な臨床的手法が応答を引き起こしているが、MMは、癌幹細胞により媒介されると考えられている再発のため、多くの場合依然として不治のままであり、種々の治療に耐性である。推定幹細胞がB細胞表現型であることは、MMにおけるリツキシマブによる臨床研究を促した。しかしながら、実現されたのは、転帰に対する限定的な効果だった(Treon et al., J Immunother 2002;25:72−81)。
KMS12−BMによるin vitroでの結果は、KMS12−BMが、提唱MM幹細胞と同様にCD20であるため、説得力がある。20−C2−2bは、強力な細胞毒性を示し、KMS12−BMのアポトーシスをロバストに誘導した。非標的化MAb−IFNα及びv−mabが、単一作用剤として非効果的であったとしても、hL243と組み合わせて使用すると、それらは両方とも明らかに細胞毒性に寄与する。上記結果は、CD20及びHLA−DRの二重特異性結合が、これら細胞に対する毒性を更に増強する追加的な(強力な)シグナルを誘導することができ、IFNαに対してそれらを感受性にすることができることも示す。
DNLにより産生されたMAb−IFNαは、組換えIFNαに対して同様の活性を示す。最近、Xuanらは、従来の組換え操作により製作された抗CD20−IFNα融合タンパク質が、IFNα活性の300倍低減を示したことを報告した(Xuan et al., Blood 2010;115:2864−71)。これは、類似のDaudi異種移植研究と比較すると注目に値する。その研究では、単回の17ng用量の20−2b−2bが、組換え抗CD20−hIFNαに使用された3回の30μgの用量(5000倍を超えて多い)と比較して(Xuan et al., Blood 2010;115:2864−71)、生存を著しく向上させた(Rossi et al., Blood 2009;114:3864−71)。IFNα分泌腫瘍を使用した研究により、免疫応答の増強が、局在化濃度のIFNαにより誘発されることが実証された(Ferrantini et al., Biochimie 2007 89:884−93)。これは、高度に活性のMAb−IFNαで達成することもできるが、Xuanら(Blood 2010;115:2864−71)により報告されたように、活性が低い従来の組換えMAb−IFNαは、抗腫瘍免疫応答を効率的に動員及び刺激することができない。
二重特異性MAb−IFNα 20−C2−2bは、3つの成分の各々がこの疾患に対して活性であるため、NHLの治療に魅力的である。また、この研究は、20−C2−2bが、MM及び他の造血器悪性疾患の治療に有用であり得ることを示す。
当業者であれば、二重特異性免疫サイトカイン、又は3つの異なるエフェクター部分を含む他のDNL構築体を産生及び使用するための、本明細書に記載の手法は、DNL構築体に組み込むことができる抗体、抗体断片、サイトカイン、又は他のエフェクターを任意の組み合わせで使用することができることを理解するだろう。
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本明細書で開示及び特許請求されている組成物及び方法は全て、本開示に照らして、過度の実験作業をすることなく、製作及び使用することができる。本組成物及び方法は、好ましい実施形態の観点から記述されているが、当業者であれば、本発明の概念、趣旨、及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の組成物及び方法に、及び本方法のステップ又はステップの順序に変異を適用することができることは明らかである。より詳しくは、化学的に及び生理学的にの両方で関連するある作用剤を、本明細書に記載の作用剤の代わりに用いることができ、同じ又は類似の結果が達成されるだろう。当業者にとって明らかなそのような類似の代用物及び改変は全て、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の趣旨、範囲、及び概念内にあるとみなされる。

Claims (25)

  1. 3つの異なるエフェクター部分を含むDNL(ドックアンドロック)構築体であって、前記エフェクター部分が、タンパク質キナーゼA(PKA)に由来する2つのDDD(二量体化及びドッキングドメイン)部分、及びAKAPタンパク質に由来する1つのAD(アンカードメイン)部分に結合されており、前記2つのDDD部分が、二量体を形成し、前記AD部分に結合して、前記DNL構築体を形成するDNL構築体。
  2. 前記DDD部分が、ヒトRIα、RIβ、RIIα、又はRIIβ PKAに由来するアミノ酸配列を有する、請求項1に記載のDNL構築体。
  3. 前記エフェクター部分が、第1の抗体又は抗体断片、第2の抗体又は抗体断片、及び1つ又は複数コピーのサイトカインを含む、請求項1に記載のDNL構築体。
  4. 前記第1の抗体又は抗体断片及び前記第2の抗体又は抗体断片が、2つの異なる抗原に結合する、請求項3に記載のDNL構築体。
  5. 前記第1及び第2の抗体又は抗体断片が、炭酸脱水酵素IX、CCCL19、CCCL21、CSAp、CD1、CD1a、CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD11A、CD14、CD15、CD16、CD18、CD19、IGF−1R、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a〜e、CD67、CD70、CD74、CD79a、CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、AFP、PSMA、CEACAM5、CEACAM−6、B7、フィブロネクチンのED−B、H因子、FHL−1、Flt−3、葉酸受容体、GROB、HMGB−1、低酸素誘導因子(HIF)、HM1.24、インスリン様増殖因子−1(ILGF−1)、IFN−γ、IFN−α、IFN−β、IL−2、IL−4R、IL−6R、IL−13R、IL−15R、IL−17R、IL−18R、IL−6、IL−8、IL−12、IL−15、IL−17、IL−18、IL−25、IP−10、MAGE、mCRP、MCP−1、MIP−1A、MIP−1B、MIF、MUC1、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、PAM4抗原、NCA−95、NCA−90、Ia、HM1.24、EGP−1、EGP−2、HLA−DR、テネイシン、Le(y)、RANTES、T101、TAC、Tn抗原、Thomson−Friedenreich抗原、腫瘍壊死抗原、TNF−α、TRAIL受容体(R1及びR2)、VEGFR、EGFR、PlGF、補体成分C3、C3a、C3b、C5a、C5、及び癌遺伝子産物からなる群から選択される抗原に結合する、請求項4に記載のDNL構築体。
  6. 前記第1及び第2の抗体又は抗体断片が、hR1(抗IGF−1R)、hPAM4(抗ムチン)、hA20(抗CD20)、hA19(抗CD19)、hIMMU31(抗AFP)、hLL1(抗CD74)、hLL2(抗CD22)、hMu−9(抗CSAp)、hL243(抗HLA−DR)、hMN−14(抗CEACAM5)、hMN−15(抗CEACAM6)、hRS7(抗EGP−1)、及びhMN−3(抗CEACAM6)からなる群から選択される、請求項5に記載のDNL構築体。
  7. 前記サイトカインが、ヒトMIF(マクロファージ遊走阻止因子)、HMGB−1(高移動度群ボックスタンパク質1)、TNF−α、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−19、IL−23、IL−24、CCL19、CCL21、IL−8、MCP−1、RANTES、MIP−1A、MIP−1B、ENA−78、MCP−1、IP−10、Gro−β、エオタキシン、インターフェロン−α、−β、−λ、G−CSF、GM−CSF、SCF、PDGF、MSF、Flt−3リガンド、エリトロポイエチン、トロンボポイエチン、CNTF、レプチン、オンコスタチンM、VEGF、EGF、FGF、PlGF、インスリン、hGH、カルシトニン、第VIII因子、IGF、ソマトスタチン、組織プラスミノーゲン活性化因子、及びLIFからなる群から選択される、請求項4に記載のDNL構築体。
  8. 前記第1の抗体又は抗体断片がベルツズマブであり、前記第2の抗体又は抗体断片がhL243であり、前記サイトカインがヒトインターフェロン−α2bである、請求項4に記載のDNL構築体。
  9. 前記hL243抗体又は抗体断片が、重鎖CDR配列CDR1(NYGMN、配列番号1)、CDR2(WINTYTREPTYADDFKG、配列番号2)、及びCDR3(DITAVVPTGFDY、配列番号3)、並びに軽鎖CDR配列CDR1(RASENIYSNLA、配列番号4)、CDR2(AASNLAD、配列番号5)、及びCDR3(QHFWTTPWA、配列番号6)を含む、請求項8に記載のDNL構築体。
  10. 前記3つのエフェクター部分が、融合タンパク質であり、各融合タンパク質がAD及びDDD部分を含む、請求項1に記載のDNL構築体。
  11. 前記エフェクター部分が、タンパク質、ペプチド、抗体、抗原結合性抗体、免疫調節物質、サイトカイン、ホルモン、酵素、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、毒素、リボヌクレアーゼ、異種抗原、ポリエチレングリコール(PEG)、抗血管新生作用剤、細胞毒性剤、及びアポトーシス促進剤からなる群から選択される、請求項1に記載のDNL構築体。
  12. 前記DDD部分が、配列番号13、配列番号14、配列番号17、配列番号18、配列番号20の最初の44個アミノ酸、配列番号21の最初の44個アミノ酸、配列番号22、又は配列番号59のアミノ酸配列を有する、請求項1に記載のDNL構築体。
  13. 前記AD部分が、配列番号15、配列番号16、配列番号19、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、M配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、又は配列番号58のアミノ酸配列を有する、請求項1に記載のDNL構築体。
  14. サイトカインを対象体に投与する方法であって、請求項4に記載のDNL複合体を対象体に投与することを含む方法。
  15. 前記第1及び第2の抗体又は抗体断片が、炭酸脱水酵素IX、CCCL19、CCCL21、CSAp、CD1、CD1a、CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD11A、CD14、CD15、CD16、CD18、CD19、IGF−1R、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a〜e、CD67、CD70、CD74、CD79a、CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、AFP、PSMA、CEACAM5、CEACAM−6、B7、フィブロネクチンのED−B、H因子、FHL−1、Flt−3、葉酸受容体、GROB、HMGB−1、低酸素誘導因子(HIF)、HM1.24、インスリン様増殖因子−1(ILGF−1)、IFN−γ、IFN−α、IFN−β、IL−2、IL−4R、IL−6R、IL−13R、IL−15R、IL−17R、IL−18R、IL−6、IL−8、IL−12、IL−15、IL−17、IL−18、IL−25、IP−10、MAGE、mCRP、MCP−1、MIP−1A、MIP−1B、MIF、MUC1、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、PAM4抗原、NCA−95、NCA−90、Ia、HM1.24、EGP−1、EGP−2、HLA−DR、テネイシン、Le(y)、RANTES、T101、TAC、Tn抗原、Thomson−Friedenreich抗原、腫瘍壊死抗原、TNF−α、TRAIL受容体(R1及びR2)、VEGFR、EGFR、PlGF、補体成分C3、C3a、C3b、C5a、C5、及び癌遺伝子産物からなる群から選択される抗原に結合する、請求項14に記載の方法。
  16. 前記第1及び第2の抗体又は抗体断片が、hR1(抗IGF−1R)、hPAM4(抗ムチン)、hA20(抗CD20)、hA19(抗CD19)、hIMMU31(抗AFP)、hLL1(抗CD74)、hLL2(抗CD22)、hMu−9(抗CSAp)、hL243(抗HLA−DR)、hMN−14(抗CEA)、hMN−15(抗CEA)、hRS7(抗EGP−1)、及びhMN−3(抗CEA)からなる群から選択される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記サイトカインが、ヒトMIF(マクロファージ遊走阻止因子)、HMGB−1(高移動度群ボックスタンパク質1)、TNF−α、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−19、IL−23、IL−24、CCL19、CCL21、IL−8、MCP−1、RANTES、MIP−1A、MIP−1B、ENA−78、MCP−1、IP−10、Gro−β、エオタキシン、インターフェロン−α、−β、−λ、G−CSF、GM−CSF、SCF、PDGF、MSF、Flt−3リガンド、エリトロポイエチン、トロンボポイエチン、CNTF、レプチン、オンコスタチンM、VEGF、EGF、FGF、PlGF、インスリン、hGH、カルシトニン、第VIII因子、IGF、ソマトスタチン、組織プラスミノーゲン活性化因子、及びLIFからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
  18. 前記第1の抗体又は抗体断片がベルツズマブであり、前記第2の抗体又は抗体断片がhL243であり、前記サイトカインがヒトインターフェロン−α2bである、請求項14に記載の方法。
  19. 癌、免疫機能不全、及び自己免疫疾患からなる群から選択される疾患を治療する方法であって、請求項1に記載のDNL構築体を、前記疾患を有する対象体に投与することを含む方法。
  20. 前記癌が、非ホジキンリンパ腫、B細胞リンパ腫、B細胞白血病、T細胞リンパ腫、T細胞白血病、急性リンパ性白血病、慢性リンパ性白血病、バーキットリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ヘアリーセル白血病、急性骨髄白血病、慢性骨髄白血病、多発性骨髄腫、神経膠腫、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、癌腫、メラノーマ、肉腫、神経膠腫、皮膚癌、口腔癌、消化器癌、肺管癌、肺癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、子宮癌、子宮内膜癌、子宮頚癌、膀胱癌、膵臓癌、骨癌、肝臓癌、胆嚢癌、腎臓癌、及び精巣癌からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
  21. 前記自己免疫疾患が、急性特発性血小板減少性紫斑病、慢性特発性血小板減少性紫斑病、皮膚筋炎、シドナム舞踏病、重症筋無力症、全身性エリテマトーデス、狼瘡性腎炎、リウマチ熱、多腺性症候群、水疱性類天疱瘡、真性糖尿病、ヘノッホ−シェーンライン紫斑病、連鎖球菌感染後腎炎、結節性紅斑、高安動脈炎、アジソン病、関節リウマチ、多発性硬化症、サルコイドーシス、潰瘍性大腸炎、多形性紅斑、IgA腎症、結節性多発動脈炎、強直性脊椎炎、グッドパスチャー症候群、閉塞性血栓性血管炎、シェーグレン症候群、原発性胆汁性肝硬変症、橋本甲状腺炎、甲状腺中毒、強皮症、慢性活動性肝炎、多発性筋炎/皮膚筋炎、多発性軟骨炎、尋常性天疱瘡、ヴェーゲナー肉芽腫症、膜性腎症、筋萎縮性側索硬化症、脊髄癆、巨細胞性動脈炎/多発性筋痛、悪性貧血、急速進行性糸球体腎炎、乾癬、又は線維化性肺胞炎からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
  22. 前記第1及び第2の抗体又は抗体断片が、炭酸脱水酵素IX、CCCL19、CCCL21、CSAp、CD1、CD1a、CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD11A、CD14、CD15、CD16、CD18、CD19、IGF−1R、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a〜e、CD67、CD70、CD74、CD79a、CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、AFP、PSMA、CEACAM5、CEACAM−6、B7、フィブロネクチンのED−B、H因子、FHL−1、Flt−3、葉酸受容体、GROB、HMGB−1、低酸素誘導因子(HIF)、HM1.24、インスリン様増殖因子−1(ILGF−1)、IFN−γ、IFN−α、IFN−β、IL−2、IL−4R、IL−6R、IL−13R、IL−15R、IL−17R、IL−18R、IL−6、IL−8、IL−12、IL−15、IL−17、IL−18、IL−25、IP−10、MAGE、mCRP、MCP−1、MIP−1A、MIP−1B、MIF、MUC1、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、PAM4抗原、NCA−95、NCA−90、Ia、HM1.24、EGP−1、EGP−2、HLA−DR、テネイシン、Le(y)、RANTES、T101、TAC、Tn抗原、Thomson−Friedenreich抗原、腫瘍壊死抗原、TNF−α、TRAIL受容体(R1及びR2)、VEGFR、EGFR、PlGF、補体成分C3、C3a、C3b、C5a、C5、及び癌遺伝子産物からなる群から選択される抗原に結合する、請求項19に記載の方法。
  23. 前記第1及び第2の抗体又は抗体断片が、hR1(抗IGF−1R)、hPAM4(抗ムチン)、hA20(抗CD20)、hA19(抗CD19)、hIMMU31(抗AFP)、hLL1(抗CD74)、hLL2(抗CD22)、hMu−9(抗CSAp)、hL243(抗HLA−DR)、hMN−14(抗CEA)、hMN−15(抗CEA)、hRS7(抗EGP−1)、及びhMN−3(抗CEA)からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
  24. 前記サイトカインが、ヒトMIF(マクロファージ遊走阻止因子)、HMGB−1(高移動度群ボックスタンパク質1)、TNF−α、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−19、IL−23、IL−24、CCL19、CCL21、IL−8、MCP−1、RANTES、MIP−1A、MIP−1B、ENA−78、MCP−1、IP−10、Gro−β、エオタキシン、インターフェロン−α、−β、−λ、G−CSF、GM−CSF、SCF、PDGF、MSF、Flt−3リガンド、エリトロポイエチン、トロンボポイエチン、CNTF、レプチン、オンコスタチンM、VEGF、EGF、FGF、PlGF、インスリン、hGH、カルシトニン、第VIII因子、IGF、ソマトスタチン、組織プラスミノーゲン活性化因子、及びLIFからなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
  25. 前記第1の抗体又は抗体断片がベルツズマブであり、前記第2の抗体又は抗体断片がhL243であり、前記サイトカインがヒトインターフェロン−α2bである、請求項19に記載の方法。
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