JP2013530929A - frizzled結合剤およびその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2010年4月1日出願の米国仮特許出願第61/320,175号の優先権の恩典を主張するものであり、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
本発明の分野は、概して、ヒトfrizzled受容体に結合するポリペプチドおよび他の剤、ならびに癌などの疾患の治療のためにポリペプチドまたは他の剤を使用する方法に関する。
癌は、先進諸国の主要な死因の1つであって、米国だけでも毎年100万人以上が癌と診察され、500,000人が死亡する。通算して、3人に2人以上が一生のうちになんらかの形の癌を発病するであろうと推測される。200種を上回る様々な種類の癌が存在し、それらのうちの4つ、すなわち乳房、肺、結腸直腸、および前立腺の癌が全ての新患の半分以上を占める(Jemal et al., 2003, Cancer J. Clin. 53:5-26)。
からなる、FZD8の領域;ならびに/または(c)配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなる、FZD8の領域の少なくとも一部に結合する。
の少なくとも一部に結合する。例えば、ある態様では、ヒトfrizzled受容体はFZD8であり、剤は、FZD8における配列
の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤は、配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部に結合する。ある態様では、ヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10であり、剤は、
からなるFZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8における配列
の少なくとも一部に結合する。例えば、ある態様では、ヒトfrizzled受容体はFZD8であり、剤は、FZD8における配列QYGFA(SEQ ID NO:66)の少なくとも一部に結合する。ある特定の他の態様において、ヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10であり、剤は、QYGFA(SEQ ID NO:66)からなるFZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤は、2種類またはそれ以上の、3種類またはそれ以上の、または4種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、剤は、FZD5およびFZD8を含むヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR1;
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR2;および/あるいは
(c)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域を含む。ある態様では、前記ポリペプチドは、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8に特異的に結合する。ある態様では、前記ポリペプチドは、FZD5およびFZD8を含む、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7のバリアントを含む、軽鎖CDR1;
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8のバリアントを含む、軽鎖CDR2;および/あるいは
(c)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6もしくはSEQ ID NO:9のバリアントを含む、軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域を含む。ある態様では、前記ポリペプチドは、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8に特異的に結合する。ある態様では、前記ポリペプチドは、FZD5およびFZD8を含む、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
(a)
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および
を含む重鎖CDR3;ならびに/または
(b)
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含むポリペプチドを提供する。ある態様では、ポリペプチドは、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、ポリペプチドは、2種類もしくはそれ以上の(例えば、少なくともFZD5およびFZD8)、3種類もしくはそれ以上の、または4種類もしくはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR1;
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR2;および
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR3
を含む、重鎖可変領域;ならびに/あるいは
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7のいずれかのバリアントを含む、軽鎖CDR1;
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8のいずれかのバリアントを含む、軽鎖CDR2;および
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:9のいずれかのバリアントを含む、軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、抗体は、
(a)
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および
を含む重鎖CDR3;ならびに/または
(b)
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、抗体は、
(a)
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および
を含む重鎖CDR3;ならびに/または
(b)
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR1;
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR2;および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR3;ならびに/あるいは
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、軽鎖CDR1;
SG(SEQ ID NO:81)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、軽鎖CDR2;および
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、抗体は、
(a)
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)を含む重鎖CDR3、ならびに/あるいは
(b)
を含む軽鎖CDR1、
SG(SEQ ID NO:81)を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。
本発明は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体(FZD)に結合する、ポリペプチド、例えば、抗体を含むが、これに限定されない、新規の剤を提供する。関連するポリペプチドおよびポリヌクレオチド、FZD結合剤を含む組成物、およびFZD結合剤を作製する方法も提供される。新規のFZD結合剤を使用する方法、例えば、腫瘍成長を阻害する方法および/または癌を治療する方法がさらに提供される。
本発明の理解を容易にするために、多くの用語および句を以下で定義する。
本発明は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体(FZD)に特異的に結合する剤を提供する。これらの剤は、本明細書において「FZD結合剤」と呼ばれる。ある態様では、前記剤は、2種類の、3種類の、4種類の、5種類の、6種類の、7種類の、8種類の、9種類の、または10種類のfrizzled受容体に特異的に結合する。これらの剤に結合するヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD8、FZD9、およびFZD10からなる群より選択されてもよい。ある態様では、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8を含む。ある態様では、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体はFZD7を含む。ある態様では、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体はFZD5および/またはFZD8を含む。ある態様では、前記の剤は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8に特異的に結合する。FZD1〜10の完全長アミノ酸(aa)配列およびヌクレオチド(nt)配列は当技術分野において公知であり、本明細書においても
として提供される。
としても提供される。
としても提供される。
の少なくとも一部に結合する、またはヒトfrizzled受容体がFZD1〜7、FZD9、もしくはFZD10である場合に、対応する配列の少なくとも一部に結合する。FZD上のこの領域は、図8および図9において特定しているBBSの「上端」を構成する。様々なfrizzled受容体におけるFZD8のエピトープ
に対応する配列は以下の表2において特定し、図8のアラインメントからも明らかである。ある態様では、前記剤は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合し、剤は、ヒトfrizzled受容体における
の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤は、ヒトfrizzled受容体FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8における配列AGLEVHQF(SEQ ID NO:68)の少なくとも一部に特異的に結合する。ある態様では、前記剤は、FZD8の配列AGLEVHQF(SEQ ID NO:68)に対応する、FZD3、FZD4、FZD6、FZD9、および/またはFZD10における配列の少なくとも一部に結合する。ある態様では、前記剤は、ヒトfrizzled受容体FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部に特異的に結合する。この配列は、図9に示したBBSの「上端」である。ある態様では、前記剤は、FZD8の配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)に対応する、FZD3、FZD4、FZD6、FZD9、および/またはFZD10の配列の少なくとも一部に結合する。以下の表2の2番目および3番目の縦列において、FZD8の配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)に対応する配列に下線を付し、この配列は図8の配列アラインメントから明らかである。ある態様では、FZD8のSEQ ID NO:67もしくは68の少なくとも一部に結合する、または別のFZDの対応するエピトープに結合する剤は、リガンド(例えば、Wnt)とFZD(例えば、FZDのBBS)との結合を阻害する。ある態様では、前記の示された領域に結合する剤はまた、ヒトfrizzled受容体上の他のさらなる(すなわち、前記で特定した領域外の)領域にも結合してよい。
(a):FZD8(SEQ ID NO:54)のaa66〜71 GLEVHQ(SEQ ID NO:25)に対応する配列に下線を付している。
(b):FZD8(SEQ ID NO:54)のaa125〜128 YGFA(SEQ ID NO:74)に対応する配列に下線を付している。
、FZD8における
、FZD8におけるAGLEVHQF(SEQ ID NO:68)、ならびに/またはFZD8におけるGLEVHQ(SEQ ID NO:25)、ならびに/あるいは異なるヒトfrizzled受容体におけるこれらの配列のいずれかに対応する配列(上の表2に定義した)の少なくとも一部に結合するFZD結合剤はさらに、FZD8におけるQYGFA(SEQ ID NO:66)もしくはFZD8におけるYGFA(SEQ ID NO:74)、および/またはFZD1〜7、FZD9、もしくはFZD10におけるこれらの配列の1つに対応する配列(上の表2に定義した)の少なくとも一部に結合する。ある態様では、FZD結合剤は、FZD8における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部に結合し、FZD8における配列YGFA(SEQ ID NO:74)の少なくとも一部に結合する。ある態様では、FZD結合剤は、FZD8の配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)に対応する、FZD1〜7、FZD9、またはFZD10の領域の少なくとも一部に結合し、FZD8の配列YGFA(SEQ ID NO:74)に対応する、FZD1〜7、FZD9、またはFZD10の領域の少なくとも一部に結合する。ある態様では、示された配列に結合するFZD結合剤はまた、これらが結合する、ヒトfrizzled受容体における他の場所の1つまたは複数の配列にも結合する。言い換えると、ある態様では、FZDに結合する剤または抗体が結合するエピトープは、前記の配列と一部しか重複しないFZD細胞外ドメイン内の領域である。ある特定の他の態様において、FZD結合剤が結合するエピトープ全体が前記の配列の中に完全に含まれる。
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR1;
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR2;および/あるいは
(c)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域を含む。ある態様では、前記ポリペプチドは、
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7のバリアントを含む、軽鎖CDR1;
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5またはSEQ ID NO:8のバリアントを含む、軽鎖CDR2;および/あるいは
(c)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:9のバリアントを含む、軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域をさらに含む。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および/または
を含む重鎖CDR3
を含む、ポリペプチドまたは抗体を提供する。ある態様では、軽鎖CDRは、抗体重鎖の可変領域内に含まれる。ある態様では、重鎖CDRの1つまたは複数を含むポリペプチドまたは抗体は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、CDRは、1個、2個、3個、または4個の保存的アミノ酸置換で改変されている。ある態様では、重鎖CDRはそれぞれ、1〜2個以下の保存的アミノ酸置換で改変されている。
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR1;
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR2;および
(c)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域を含む。ある態様では、前記抗体は、
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7のバリアントを含む、軽鎖CDR1;
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8のバリアントを含む、軽鎖CDR2;および
(c)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6もしくはSEQ ID NO:9のバリアントを含む、軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域をさらに含む。一部の別の態様において、前記抗体は、代わりに、
(a)
を含む軽鎖CDR1、
(b)
を含む軽鎖CDR2;および
(c)
を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域をさらに含む。ある態様では、前記抗体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8に特異的に結合する。ある態様では、前記抗体は、FZD5およびFZD8を含む、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7のバリアントを含む、軽鎖CDR1;
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8のバリアントを含む、軽鎖CDR2;および/あるいは
(c)
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6もしくはSEQ ID NO:9のバリアントを含む、軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域を含む。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
、または4個までの(すなわち、0個、1個、2個、3個、もしくは4個の)保存的アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:71の配列を含む、軽鎖CDR1、
(b)配列(E/D)K(D/S)NRPSG(SEQ ID NO:72)、または4個までの保存的アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:72の配列を含む、軽鎖CDR2、および/あるいは
(c)配列(S/Q)S(F/Y)A(G/N)(N/T)(aaなし/L)SL(E/aaなし)(式中、「aaなし/L」は、Lもしくはアミノ酸なしを示し、「E/aaなし」は、Eもしくはアミノ酸なしを示す;SEQ NO:73)、または4個までの保存的アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:73の配列を含む、軽鎖CDR3
を含むポリペプチドまたは抗体も提供される。
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および/または
を含む軽鎖CDR3
を含むポリペプチドまたは抗体を提供する。ある態様では、前記ポリペプチドまたは抗体は、
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある特定の他の態様において、前記ポリペプチドまたは抗体は、
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、軽鎖CDRは、抗体軽鎖の可変領域内に含まれる。ある態様では、ポリペプチドまたは抗体は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、1つまたは複数の軽鎖CDRを含むポリペプチドまたは抗体は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、CDRは、1個、2個、3個、または4個の保存的改変によって改変されている。ある態様では、軽鎖CDRはそれぞれ、1〜2個以下の保存的アミノ酸置換で改変されている。
(a)
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および
NFIKYVFAN(SEQ ID NO:3)を含む重鎖CDR3;ならびに/または
(b)
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、前記抗体は、
(a)
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および
を含む重鎖CDR3;ならびに
(b)
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、前記抗体は、
(a)
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および
を含む重鎖CDR3、ならびに
(b)
を含む軽鎖CDR1、
を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、CDRは、1個、2個、3個、または4個の保存的アミノ酸置換によって改変されている。ある態様では、CDRはそれぞれ、1〜2個以下の保存的アミノ酸置換で改変されている。
(a)
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR1;
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR2;および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、重鎖CDR3;ならびに/あるいは
(b)
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、軽鎖CDR1;
SG(SEQ ID NO:81)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、軽鎖CDR2;および
GSWDTRPYPKY(SEQ ID NO:82)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むそのバリアントを含む、軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、前記抗体(または他のFZDに結合するポリペプチド)は、
(a)
を含む重鎖CDR1、
を含む重鎖CDR2、および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)を含む重鎖CDR3;ならびに/または
(b)
を含む軽鎖CDR1、
SG(SEQ ID NO:81)を含む軽鎖CDR2、および
を含む軽鎖CDR3
を含む。
ある態様では、本発明は、ヒトFZD受容体に特異的に結合するポリペプチドまたはこのようなポリペプチドの断片をコードするポリヌクレオチドを含む、ポリヌクレオチドを含む。例えば、本発明は、ヒトfrizzled受容体に対する抗体をコードする、またはこのような抗体の断片をコードする核酸配列を含むポリヌクレオチドを提供する。本発明のポリヌクレオチドはRNAの形をとってもよく、DNAの形をとってもよい。DNAは、cDNA、ゲノムDNA、および合成DNAを含み、二本鎖または一本鎖でもよく、一本鎖はコード鎖または非コード(アンチセンス)鎖でもよい。
本発明のFZD結合剤(ポリペプチドおよび抗体を含む)は、治療方法、例えば、癌の治療を含むが、これに限定されない様々な用途において有用である。ある態様では、前記剤は、Wntシグナル伝達の阻害(例えば、標準的Wntシグナル伝達)の阻害、腫瘍成長の阻害、分化の誘導、腫瘍量の低下、および/または腫瘍の腫瘍形成能の低下に有用である。使用方法は、インビトロ、エクスビボ、またはインビボでの方法でもよい。ある態様では、FZDに結合する剤またはポリペプチドまたは抗体は、これらが結合する1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体のアンタゴニストである。
さらに、本発明は、腫瘍におけるWntシグナル伝達活性を示す遺伝子シグネチャーであるWnt遺伝子シグネチャーを提供する。Wnt遺伝子シグネチャーは、腫瘍、患者、および/または療法の選択において使用することができる。
本発明は、本明細書に記載の抗体または他の剤を含み、本明細書に記載の方法を実施するのに使用することができるキットを提供する。ある態様では、キットは、1つまたは複数の容器に入れられた、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に対する少なくとも1種類の精製された抗体を含む。ある態様では、キットは、全ての対照を含む、検出アッセイを行うのに必要および/または十分な成分の全て、アッセイを行うための説明書、ならびに分析および結果の表示に必要な任意のソフトウェアを含む。当業者であれば、本発明の開示された抗体または剤を、当技術分野において周知の確立されたキット形式の1つに容易に組み込むことができることを容易に認めるだろう。
抗FZD抗体の同定/作製
1種類または複数の種類のヒトFrizzled受容体を特異的に認識するヒト抗体は、ファージディスプレイを用いて単離することができる。例えば、ヒト抗体可変ドメインを含有する合成抗体ライブラリーを、ヒトFZD7受容体の細胞外ドメインの特異的かつ高親和性の認識についてパンニング(pan)することができる。望ましい特徴を有する特異的なFabが同定されたら、CHO細胞においてヒト抗体を発現させるために、Fabのヒト可変領域を、ヒトIgG2重鎖および軽鎖(κまたはλ)を含有するIg発現ベクターにクローニングする。
抗FZD抗体のFACS分析によって、複数の種類の細胞表面ヒトFZDとの結合が証明される
細胞表面発現FZDタンパク質に結合する抗体の能力を、フローサイトメトリー分析を用いて決定した。
18R8および18R5によるWntシグナル伝達の阻害
Wntシグナル伝達経路の活性化をブロックする抗FZD IgG抗体18R8および18R5の能力を、ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いてインビトロで決定した。
18R8はFZDとWntとの結合をブロックする
18R8が、FZDとWntとの結合をブロックする能力を評価するために、1.32μg/μlの可溶性のFriドメイン含有FZD8-Fc(ヒトIgG1 Fcとインフレームに連結したFZD8アミノ酸1〜157)2μlを、Wnt3Aのみまたは18R8 IgG抗体(4μlの3.71μg/μlとして添加した)の存在下でWnt3A(20μlのWnt3A調整培地として添加した)に結合するように培地に添加した。混合物を単独で、またはプロテインA セファロースビーズ(GE Healthcare products; PBSに溶解した50%溶液20μl)の存在下で、4℃で2時間インキュベートした。インキュベーション後に、各試料中のプロテインAビーズ(およびプロテインAビーズと複合体化した全てのタンパク質)を回転によって取り出し、8xTCFルシフェラーゼ活性を誘導する能力について上清をアッセイした。標準的Wntシグナル伝達レベルを測定するために、8xTCF(8コピーのTCF結合ドメインがホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流にある)を安定発現し、抗生物質および10%FCSを添加したDMEM中で培養したSTF293細胞に、上清を添加した。STF293細胞を処理して18時間後に、デュアルルシフェラーゼアッセイキット(Promega; Madison, WI)を用いて、ルシフェラーゼレベルを測定した。
18R8および18R5のエピトープマッピング
18R8 IgG抗体により認識されるFZDエピトープを同定するために、エピトープマッピングを行った。細胞表面発現FZDのフローサイトメトリー分析を用いて、抗体結合を測定した。FZD8のFriドメインのN末端に融合し、次に、CD4タンパク質の膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインに融合した、N末端シグナル配列FLAGエピトープタグをコードするポリヌクレオチドの上流にCMVプロモーターを含む哺乳動物発現プラスミドベクターを、標準的な組換え技術によって作製した。この発現構築物は、細胞表面上でのFZD8 Friドメインの発現、ならびに発現をモニタリングするためのFLAGエピトープタグの発現を可能にする。次いで、部位特異的変異誘発を用いて、FZDの細胞外ドメイン内の選択されたアミノ酸を改変した。FZDをコードする発現ベクターおよびトランスフェクションマーカーGFPをコードする発現ベクターをHEK293細胞にコトランスフェクトした。トランスフェクションの48時間後に、細胞を懸濁液に入れて集め、バックグラウンド抗体結合を検出するために抗FZD抗体または対照IgGと氷上でインキュベートした。細胞を洗浄し、蛍光発色団が結合している抗抗体二次抗体を用いて、一次抗体を検出した。次いで、抗FZD抗体と細胞表面FZDとの結合を測定するために、フローサイトメトリーによって標識細胞を分析した。
生物学的結合部位(FZD受容体のBBS)の同定
Wntシグナル伝達を阻害する抗体が発見され、これらの抗体が結合するFZDタンパク質内のエピトープが発見されたことで、今や、FZDタンパク質構造のどの領域がWntシグナル伝達に重要であるか分析できるようになった。これを調べるために、マウスFzd8のFriドメインの結晶構造を調べた。本発明者らは、18R8および18R5の結合エピトープが、特定の機能上の役割が以前に認められていなかったFZD構造の領域内にあることを同定した。さらに、このエピトープは、くぼみによって分けられた、Fzdの2つの別々の表面エレメント(本発明者らは「上端」および「下端」と名付けた)を含有していた。10種類のヒトfrizzled受容体を比較した時に、このくぼみの下部に並んでいるアミノ酸の同一性が著しく保存されていることも発見された。18R8および18R5が結合する、このくぼみならびに「上端」および「下端」を含む領域は、FZDの生物学的結合部位(BBS)と名付けられた。以前に報告されたマウスFZD8結晶構造の分析(Dann CE et al., Nature 412 (6842)86-90, 2001)およびソフトウェアプログラムPymolを用いて行った分析に基づく、Fzd Friドメインの構造の画像を図9に示す。白丸で示した生物学的結合部位(BBS)を含むFzdタンパク質領域を有するFZD Friドメインの表面図を、左上の画像に示す。BBSの「上端」、「下端」、および「くぼみ」と名付けた領域にはそれぞれ、パネルの下部にある別々の画像に、暗い表面の色で強調している。図9の右上の画像は、10種類のヒトFzdファミリーメンバーのうちの9種類または10種類において保存されている残基を暗い表面で強調している。
インビボでの18R5による腫瘍成長の阻害
18R5によるWnt依存性腫瘍成長の阻止
5〜7週齢の雌NOD/SCIDマウスの右上の乳房脂肪パッドに、50,000個のマウス乳房腫瘍ウイルス(MMTV)-WNT1腫瘍由来細胞を注射した。トランスジェニック(MMTV)-Wnt-1マウスは、過形成、浸潤性腺管癌、および遠隔転移を含む乳房腫瘍形成の別々の段階を示し、従って、この乳癌マウスモデルは、腫瘍の形成および成長におけるWntの役割を分析するための有用なツールである(Nusse and Varmus(1982) Cell 31:99-109)。これらのマウスからの腫瘍を解離し、腫瘍増殖のために、これらの解離した腫瘍細胞を使用した。腫瘍細胞を乳房脂肪パッドに移植したマウスを週2回モニタリングした。腫瘍が触知可能になったら、腫瘍を週2回測定し、式1/2(axb2)を用いて、腫瘍量を求めた。式中、a=長さ、b=幅である。データは平均および平均±S.E.M.で表した。群平均は、スチューデント両側独立t検定を用いて比較した。<0.05の確率(p)値で有意差があると解釈した。19日目に、平均腫瘍量が44mm3のマウスを無作為に2つの群に分けた。1群は10匹の動物からなった。動物に、対照抗体または18R5 IgG抗体(10mg/kg)のいずれかを注射した。抗体の投与は、腹膜内空洞に週2回、注射することによって行った。対照抗体を用いて治療された腫瘍と比較して、抗体18R5による治療によって腫瘍成長は完全に消失した(図10;p=0.002)。
別の態様において、OMP-C28結腸腫瘍の異種移植片の成長を弱めることができるかどうか、抗FZD抗体を分析した。解離したヒトOMP-C28細胞(動物1匹につき10,000個)を、6〜8週齢の雄NOD/SCIDマウスに皮下注射した。腫瘍成長を毎週モニタリングし、腫瘍が触知可能になったら腫瘍測定を開始した。24日目に、平均腫瘍量が129mm3のマウスを無作為に4つの群に分けた。1群は10匹の動物からなった。動物に、対照抗体、または18R5 IgG抗体(10mg/kg)、またはイリノテカン(7.5mg/kg)、または18R5とイリノテカンの組み合わせを注射した。抗体およびイリノテカンの投与は、腹膜内空洞に週2回、注射することによって行った。腫瘍を週2回測定し、式1/2(axb2)を用いて、腫瘍量を求めた。式中、a=長さ、b=幅である。データは平均および平均±S.E.M.で表した。群平均は、スチューデント両側独立t検定を用いて比較した。<0.05の確率(p)値で有意差があると解釈した。図11に示したように、18R5で治療すると、腫瘍成長が40%低下した(p=0.02)。さらに、18R5およびイリノテカンにより治療すると、イリノテカンのみによる治療と比較して腫瘍成長が53%低下した(p=0.0002対イリノテカンのみ)(図11)。従って、18R5は、OMP-C28結腸腫瘍モデルにおいて、単一の剤として、ならびにイリノテカンと組み合わせて、抗腫瘍成長活性を証明した。
別の態様では、OMP-Pn4膵臓腫瘍の異種移植片の成長を弱めることができるかどうか、抗FZD抗体を分析した。NOD/SCIDマウスはHarlan(Indianapolis, Indiana)から購入し、研究の前に数日間、順応させた。インビボ癌幹細胞由来膵臓異種移植片モデルの確立および特徴付けは以前に述べられた(Li et al., Cancer Res., 67:1030-7, 2007)。効力研究のために、OMP-Pn4ヒト膵臓腫瘍細胞を単一細胞懸濁液に解離し、FACS緩衝液の1:1(v/v)混合物(2%熱失活胎仔ウシ血清および20mM Hepesを添加したハンクス液[HBSS])ならびにMatrigel(BD Bioscience, San Jose, CA)に再懸濁し、50,000個の細胞/100μLを含有する25ゲージ針を用いて、6〜7週齢の雄NOD/SCIDマウスの右側腹部領域に皮下移植した。腫瘍成長を毎週モニタリングし、腫瘍が触知可能になったら腫瘍測定を開始した。36日目に、平均腫瘍量が約120mm3に達し、腫瘍を有する動物を無作為に分けた(1群につき9匹からなる4つの群)。2日後に治療を開始した。動物に、対照抗体、18R5 IgG抗体(10mg/kg)、ゲムシタビン(40mg/kg)、または18R5 IgG抗体とゲムシタビンの組み合わせを注射した。抗体および/またはゲムシタビンの投与は、腹膜内空洞に週1回、注射することによって行った。電子キャリパ(Coast Tools Company, San Leandro, CA)を用いて、腫瘍成長を測定した。腫瘍を週1回測定し、式1/2(axb2)を用いて、腫瘍量を求めた。式中、a=長さ(腫瘍の最長軸)、b=幅(腫瘍の最短軸)である。動物の体重が15%超減少していれば、動物の体重を毎日測定し、動物の体重が20%減少していれば、安楽死させた。データは平均および平均±S.E.M.で表した。群間の平均値の差は、ノンパラメトリックt検定によって解析した。多重比較では、一元配置ANOVA検定と事後t検定比較を使用した。p<0.05の差であれば有意差があるとみなした。統計解析用のソフトウェアは、GraphPad Prism4(GraphPad Software Inc., San Diego, CA)によるものであった。研究の終わりに、CO2チャンバーを使用し、その後に頸部脱臼によって、マウスを安楽死させた。RNAおよび組織学分析のために腫瘍を集めた。残りの腫瘍を、癌幹細胞頻度を分析するための単一細胞懸濁液に処理するために冷medium 199に移した。
10,000個のPE-13ヒト乳房腫瘍細胞(HER2陰性)をNOD-SCIDマウスに移植し、約120mm3の平均体積に達するまで、22日間成長させた。次いで、動物を無作為に、それぞれ10匹の動物からなる4つの群に分け、対照抗体、抗FZD 18R5、パクリタキセル(タキソール(登録商標))、または18R5+パクリタキセルを投与した。図37は、対照抗体、抗FZD 18R5、パクリタキセル、または18R5+パクリタキセルが投与されたマウスの平均腫瘍量を示す。抗体は、10mg/kg、IP、週2回、投与した。パクリタキセルは、10mg/kg、IP、週1回、投与した。図37に示した日に、腫瘍を測定した。図38は、18R5+パクリタキセル群の個々の動物の腫瘍成長を示す。18R5+パクリタキセル治療は、抗腫瘍活性および確立した乳房腫瘍の退縮をもたらすことが示された。
癌幹細胞頻度に対する効果を決定するためのアッセイ
固形腫瘍癌幹細胞に対するFZDに結合する剤または抗体の効果、および癌幹細胞を含む腫瘍の腫瘍形成能に対するFZDに結合する剤または抗体の効果を評価するために、限界希釈アッセイ(LDA)を使用することができる。このアッセイは、FZDに結合する抗体または他の剤を用いて治療された動物からの腫瘍内の癌幹細胞頻度を決定するために、およびこの頻度と、対照動物からの腫瘍の癌幹細胞頻度とを比較するために使用することができる。
前記のOMP-C28異種移植片研究(実施例7)からの対照および治療された腫瘍を、研究の終わり(48日目)に採取した。腫瘍を処理し、単細胞に解離した。次いで、腫瘍細胞を、ビオチン化マウス抗体(α-マウスCD45-ビオチン1:200希釈およびラットα-マウスH2Kd-ビオチン1:100希釈, BioLegend, San Diego, CA)と氷上で30分間インキュベートした後に、磁石の力を借りてマウス細胞を取り出すために、ストレプトアビジン標識磁気ビーズ(Invitrogen, Carlsbad, CA)を添加した。
前記のOMP-Pn4異種移植片研究(実施例7)からの対照および治療された腫瘍を、41日間の治療の終わりに採取した。腫瘍を処理し、単一細胞に解離した。次いで、腫瘍細胞を、ビオチン化マウス抗体(α-マウスCD45-ビオチン1:200希釈およびラットα-マウスH2Kd-ビオチン1:100希釈、BioLegend, San Diego, CA)と氷上で30分間インキュベートし、その後に、マウス細胞を取り出すためにストレプトアビジン標識磁気ビーズ(Invitrogen, Carlsbad, CA)を添加した。懸濁液中に残っているヒト細胞を集め、計数し、適切な細胞用量(30個、90個、270個、および810個の細胞)まで希釈し、1:1(v/v)FACS緩衝液およびMatrigelの混合物中で混合し、NOD/SCIDマウスに皮下注射した(細胞投与1回につき1治療群につき10匹のマウス)。図40に示したように、75日間、腫瘍を成長させた。図40の各点は、個々のマウスの腫瘍量を示す。抗FZD抗体で治療された腫瘍細胞を注射した全ての群において、検出可能な腫瘍を有するマウスのパーセントを求め、対照において検出可能な腫瘍を有するマウスのパーセントと比較した。例えば、810個の対照治療腫瘍細胞を注射し、検出可能な腫瘍を有するマウスの数を求め、810個のFZD抗体治療腫瘍細胞を注射し、検出可能な腫瘍を有するマウスの数と比較した。次いで、L-Calc(商標)ソフトウェアを用いて、癌幹細胞頻度を計算するために、腫瘍成長頻度を使用する。各治療群の計算した癌幹細胞頻度を図41に示す。18R5のみによる治療および18R5とゲムシタビンとを組み合わせた治療によって癌幹細胞頻度が低下したが、ゲムシタビンのみによる治療は効果がなかった。
FZD抗体の作製
抗原の作製
抗体作製のための抗原として、ヒトFZD受容体(FZD)の細胞外ドメイン(ECD)またはFriドメイン(Fri)の組換えポリペプチド断片を作製する。標準的な組換えDNA技術を用いて、望ましいヒトfrizzled受容体のこれらのドメインのアミノ酸をコードするポリヌクレオチドを単離する。これらのポリヌクレオチドのN末端にヒトFcタグまたはヒスチジンタグをインフレームで連結し、昆虫細胞におけるバキュロウイルスを介した発現用のトランスファープラスミドベクターにクローニングする。標準的なトランスフェクション、感染、および細胞培養プロトコールを用いて、対応するFZDポリペプチドを発現する組換え昆虫細胞を作製する(O'Reilley et al., Baculovirus expression vectors: A Laboratory Manual, Oxford: Oxford University Press (1994))。
標準的な技法を用いて、マウスを、精製されたFZD抗原タンパク質で免疫する。初回免疫の約70日後に、ELISAおよびFACS分析を用いて、マウス一匹一匹からの血液を抗原認識についてスクリーニングする(下記で詳述する)。最後の抗原追加免疫のために、最も高い抗体価を有する2匹の動物を選択する。この後に、ハイブリドーマ作製のために脾臓細胞を単離する。ハイブリドーマ細胞を、1細胞/ウェルで、96ウェルプレートにプレーティングし、各ウェルからの上清を、抗原タンパク質に対するELISAおよびFACS分析によってスクリーニングする。最も高い抗体価を有する、いくつかのハイブリドーマを選択し、静置フラスコ培養にしてスケールアップする。プロテインAまたはタンパク質Gアガロースクロマトグラフィーを用いて、ハイブリドーマ上清から抗体を精製する。精製されたモノクローナル抗体をFACSによって再試験し、IgG抗体およびIgM抗体を選択するためにアイソタイプを決定する。
システインリッチドメインを含むFZD細胞外ドメインの特定の領域を認識する抗体を同定するために、エピトープマッピングを行う。細胞外FZDドメインの断片をコードするポリヌクレオチドの上流にCMVプロモーターを含む哺乳動物発現プラスミドベクターを、標準的な組換えDNA技術を用いて作製する。次いで、組換えタンパク質を、一過的トランスフェクションによって哺乳動物培養細胞において発現させる。トランスフェクションの24時間〜48時間後に、細胞を採取し、FZD抗原で免疫したマウスからの抗体を用いて、ウェスタンブロッティングのために、細胞溶解産物タンパク質をSDS-PAGEアクリルアミドゲル上で分離する。ELISAによって、FZDのリガンド結合ドメインを認識する抗体を、Wntタンパク質との競合的結合についてさらに分析することができる。
天然の細胞表面FZDタンパク質を認識するハイブリドーマクローンにより産生されたモノクローナル抗体を選択するために、FACs分析を使用する。HEK293細胞に、対応するFZDの完全長cDNAクローンをコードする発現ベクターのみをトランスフェクトする、またはGFPを発現するベクターをコトランスフェクトする。Flagエピトープタグをアミノ末端に導入することができ、これにより、細胞表面上でのタグ化FZD受容体の発現を確認することができる。トランスフェクションの24〜48時間後に、細胞を懸濁液に入れて集め、抗FZD抗体、FLAG抗体、免疫血清(FZD5発現細胞用)、またはバックグラウンド抗体結合を検出するための対照IgGと氷上でインキュベートする。細胞を洗浄し、蛍光発色団が結合している抗マウス二次抗体を用いて、一次抗体を検出する。次いで、対応するFZD受容体の細胞表面発現を特異的に認識する抗FZD抗体を同定するために、標識細胞をFACSで分別する。望ましいヒトfrizzled受容体を認識する抗体が同定される。
FZD受容体を特異的に認識するモノクローナル抗体が同定された後に、げっ歯類抗体が治療剤として用いられる時のヒト抗マウス抗体(HAMA)免疫応答を克服するために、これらの抗体を改変する。選択されたモノクローナル抗体の重鎖および軽鎖の可変領域を、RT-PCRによってハイブリドーマ細胞から単離し、それぞれ、哺乳動物発現ベクターに入れて、ヒトIgG1重鎖およびκ軽鎖定常領域とインフレームで連結する。または、同じプラスミド上にヒトIgG1重鎖およびκ軽鎖定常領域遺伝子を含有するヒトIg発現ベクター、例えば、TCAE5.3が用いられる(Preston et al., 1998, Infection & Immunity 66:4137-42)。次いで、キメラ抗体作製のために、キメラ重鎖および軽鎖をコードする発現ベクターを、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞にコトランスフェクトする。ELISAおよびFACSによって、キメラ抗体の免疫反応性および親和性を親マウス抗体と比較する。
キメラ抗体治療剤は今なお頻繁に抗原性があるために、ヒト抗キメラ抗体(HACA)免疫応答が生じるので、FZD受容体に対するキメラ抗体をさらにヒト化することができる。ヒト化抗体を作製するために、3つの短い超可変配列、すなわち相補性決定領域(CDR)、ならびに/または前記の抗体の重鎖および軽鎖の可変ドメインのCDR領域を正しく配置するのに必要なフレームワーク領域からの要素を潜在的に含む、抗体の特異性決定モチーフの鍵となる側面を、組換えDNA技術を用いて操作して、それぞれ、ヒト重鎖抗体遺伝子および軽鎖抗体遺伝子の生殖系列DNA配列に入れ、次いで、CHO細胞において発現させるために哺乳動物発現ベクターにクローニングする。ELISAおよびFACSによって、ヒト化抗体の免疫反応性および親和性を親キメラ抗体と比較する。さらに、ヒト化抗体の特異性、親和性などを最適化するために、可変領域の部位特異的変異誘発または高密度変異誘発を使用することができる。
ある態様では、ファージディスプレイ技術を用いて、FZD受容体の細胞外ドメインを特異的に認識するヒト抗体を単離する。単鎖Fvまたはfabドメインとしてディスプレイされたヒト抗体可変ドメインを含有するファージディスプレイ抗体ライブラリーを、前記のFZD受容体抗原の特異的かつ高親和性の認識についてスクリーニングする。次いで、CHO細胞においてヒト抗体を発現させるために、同定された可変ドメイン抗体配列を、ヒトIgG1重鎖およびκ軽鎖を含有するIg発現ベクターに再編成する。
特異的エピトープを認識する抗体の作製
ハイブリドーマからのモノクローナル抗体
ある態様では、FZD受容体の機能的エピトープを認識する抗体は、マウスを、FZD受容体抗原の1つまたは複数で免疫することによって作製される。標準的な技法を用いて、マウスを精製FZD抗原タンパク質で免疫する。ある態様では、別個のFZD受容体抗原でマウスを連続して免疫する。初回免疫の約70日後に、個々のマウスからの血液をスクリーニングする。最後の抗原追加免疫のために、FZD抗原に対して高い抗体価を有する動物を選択し、この後に、ハイブリドーマを作製するために、脾臓細胞を単離する。ハイブリドーマ細胞を、96ウェルプレート中、1ウェルあたり1個の細胞でプレーティングし、各ウェルからの上清を、ELISAおよびフローサイトメトリー分析によってスクリーニングする。生物学的結合部位(BBS)の中にあるエピトープまたは生物学的結合部位(BBS)と重複するエピトープを含む、特異的エピトープを認識するモノクローナル抗体を同定するために、抗体が望ましいFZDに結合するかどうか、望ましい特異的エピトープ(例えば、BBS)の中に特定のアミノ酸置換を有するFZDに結合しないかどうか、ハイブリドーマ上清をスクリーニングする。
FZD受容体の望ましいエピトープ(例えば、複数の種類のFZDに共通するエピトープおよび/あるいはBBSもしくはその一部の中にあるエピトープまたはBBSもしくはその一部と重複するエピトープ)を認識する抗体を同定するために、ファージディスプレイライブラリーを使用することができる。例えば、選択されたFZDのFriドメインを組換えタンパク質として発現させ、10μg/mLで、適切な表面上にコーティングする。次いで、ヒトファージライブラリーを、2回またはそれ以上の濃縮によってパンニングする(例えば、Griffiths et al., EMBO J. 12:715-34を参照されたい)。任意で、別個のFZDタンパク質を用いて、後の回のパニングを行うことができる。任意で、それぞれの回のパニングは、(例えば、生物学的結合部位(BBS)内のエピトープを含む)望ましい標的エピトープ領域内に特定のアミノ酸置換を含有するデコイ可溶性FZDタンパク質の存在下で行ってもよい。次いで、ELISAまたはフローサイトメトリー分析によって、望ましいFZDタンパク質に結合する能力について、パニング選択からのアウトプットの個々のクローンをスクリーニングする。望ましいエピトープとの結合は、望ましい標的エピトープの中に特定のアミノ酸置換を含有するFZDタンパク質と結合しないことによって評価する。次いで、抗原結合ドメインをコードする遺伝子をファージから回収し、適切な宿主細胞株において発現させるために、抗原結合ドメインと定常領域を接続することによって完全なヒト抗体分子を構築するのに使用する。本明細書の他の場所に記載のように、腫瘍細胞増殖を阻止する能力について、抗体を同定および試験する。
FZD受容体に対する抗体を評価するためのさらなるインビトロアッセイ
本実施例は、細胞増殖、経路活性化、および細胞傷害性に対する、FZD受容体に対して作製した抗体の活性を試験するための代表的なインビトロアッセイについて述べる。
Taqman分析を用いて、様々な癌細胞株によるFZD受容体の発現を定量する。FZD受容体を発現すると同定された細胞株を、96ウェル組織培養マイクロプレートに入れて、104細胞/ウェルの密度でプレーティングし、24時間、増殖させる。その後に、細胞を、2%FCSを含む新鮮なDMEMに入れて、さらに12時間、培養する。この時点で、10μmol/L BrdUの存在下で、抗FZD抗体または対照抗体を培地に添加する。BrdU標識後に、培地を除去し、細胞をエタノールで室温で30分間固定し、ペルオキシダーゼ結合モノクローナル抗BrdU抗体(クローンBMG6H8、Fab断片)と90分間反応させる。基質を、テトラメチルベンジジンを含有する溶液に入れて発色させ、1mol/L H2SO4 25μlによって15分後に止める。自動ELISAプレートリーダーと450nmフィルター(UV Microplate Reader; Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA)を用いて、呈色反応を測定する。全ての実験を3回繰り返して行う。対照抗体と比較して、細胞増殖を阻害する抗FZD抗体の能力を決定する。
ある態様では、Wntシグナル伝達経路の活性化をブロックする、FZD受容体に対する抗体の能力をインビトロで決定する。例えば、抗生物質および10%FCSを添加したDMEM中で培養したHEK293細胞に対して、1)Wntシグナル伝達経路を活性化するために、Wnt7BおよびFZD10発現ベクター;2)標準的Wntシグナル伝達レベルを測定するために、ホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流に3コピーまたは8コピーのTCF結合ドメインを含有する、TCF/Luc野生型または変異型レポーターベクター(Gazit et al., 1999, Oncogene 18:5959-66);ならびに3)トランスフェクション効率の内部対照としてウミシイタケルシフェラーゼレポーター(Promega; Madison, WI)をコトランスフェクトする。次いで、抗FZD10および対照抗体を細胞培地に添加する。トランスフェクションの48時間後に、デュアルルシフェラーゼアッセイキット(Promega; Madison, WI)を用いて、ルシフェラーゼレベルを測定する。ホタルルシフェラーゼ活性は、ウミシイタケルシフェラーゼ活性に対して基準化する。3回の独立した実験を3回繰り返して行う。このように、Wnt経路活性化を阻害するFZD抗体の能力を決定する。
ある態様では、FZD受容体を発現する癌細胞株、または易感染性マウスにおいて異種移植片として継代された、患者試料から単離した癌幹細胞を用いて、FZD受容体に対する抗体によって媒介される補体依存性細胞傷害(CDC)を測定する。抗生物質および5%FBSを添加したRPMI1640培地200μlに、細胞を106細胞/mlで懸濁する。次いで、懸濁した細胞を、FZD受容体に対する抗体または対照抗体を含む血清または熱失活血清200μlと混合する。これを3回繰り返して行う。細胞混合物を、5%CO2中で、37℃で1〜4時間インキュベートする。次いで、処理した細胞を集め、培地で希釈したFITC標識アネキシンV 100μlに再懸濁し、室温で10分間インキュベートする。HBSSで希釈したヨウ化プロピジウム溶液(25μg/ml)100マイクロリットルを添加し、室温で5分間インキュベートする。細胞を集め、培地に再懸濁し、フローサイトメトリーによって分析する。FITC染色細胞のフローサイトメトリーによって、総細胞数が得られる。熱失活血清および対照抗体と比較した、血清およびFZDに対する抗体の存在下での細胞死を測定するために、総細胞に対するパーセントとしての死細胞によるヨウ化プロピジウム取り込みが用いられる。このように、補体依存性細胞傷害を媒介する抗FZD抗体の能力を決定する。
FZD受容体を発現する癌細胞株、または易感染性マウスにおける異種移植片として継代された、患者試料から単離した癌幹細胞を用いて、FZD受容体に対する抗体によって媒介される抗体依存性細胞傷害(ADCC)を測定した。細胞を、抗生物質および5%FBSを添加したフェノールレッドを含まないRPMI1640培地200μlに、106細胞/mlで懸濁した。エフェクター細胞として使用するために、Ficoll-Paque密度勾配遠心分離法によって、末梢血単核球(PBMC)をヘパリン添加末梢血から単離する。次いで、標的細胞(T)とPBMCエフェクター細胞(E)を、25:1、10:1、および5:1のE/T比で、96ウェルプレートに入れて、少なくとも1種類のFZD受容体抗体または対照抗体の存在下で混合する。対照は、抗体の存在下での、標的細胞のみおよびエフェクター細胞のみのインキュベーションを含む。細胞混合物を、5%CO2中で、37℃で1〜6時間インキュベートする。次いで、細胞溶解の際に放出される安定サイトゾル酵素である乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)の放出を、比色アッセイ(CytoTox96非放射性細胞傷害性アッセイ;Promega; Madison, WI)によって測定する。標準的な96ウェルプレートリーダーを用いて490nmでの吸光度データを集め、バックグラウンドを補正する。特異的細胞傷害性のパーセントを、以下の式に従って計算する:%細胞傷害性=100×(実験LDH放出-エフェクター自然LDH放出-標的自然LDH放出)/(標的最大LDH放出-標的自然LDH放出)。このように、抗体依存性細胞傷害を媒介する、FZD受容体に対する抗体の能力を決定する。
インビボでの抗FZD受容体抗体を用いた腫瘍成長の阻止
本実施例は、異種移植片モデルにおいて腫瘍成長を阻止するための抗FZD受容体抗体の使用について述べる。ある態様では、マウスにおいて異種移植片として継代された、患者試料(固形腫瘍生検材料または胸水)からの腫瘍細胞を、実験動物に再継代するために調製する。腫瘍組織を無菌条件下で取り出し、小さな断片に切断し、滅菌したナイフを用いて完全に細かく切り刻み、酵素消化および機械的破壊によって単一細胞懸濁液を得る。具体的には、胸水細胞または結果として生じる腫瘍断片を、超高純度のコラゲナーゼIIIを含む培地(200〜250単位のコラゲナーゼ/mL)と混合し、15〜20分ごとに10mLピペットで上下にピペッティングしながら、37℃で3〜4時間インキュベートする。消化された細胞を、45μMナイロンメッシュに通して濾過し、RPMI/20%FBSで洗浄し、HBSSで2回洗浄する。次いで、腫瘍成長を誘発するために、解離した腫瘍細胞を、NOD/SCIDマウスの乳房脂肪パッドに皮下注射する。
抗FZD受容体抗体を用いた腫瘍のインビボ治療
本実施例は、異種移植片モデルにおいて癌を治療するための抗FZD受容体抗体の使用について述べる。ある態様では、マウスにおいて異種移植片として継代された、患者試料(固形腫瘍生検材料または胸水)からの腫瘍細胞を、実験動物に再継代するために調製する。腫瘍組織を取り出し、小さな断片に切断し、滅菌したナイフを用いて完全に細かく切り刻み、酵素消化および機械的破壊によって単一細胞懸濁液を得る。次いで、腫瘍成長を誘発するために、解離した腫瘍細胞を、乳房腫瘍の場合はNOD/SCIDマウスの乳房脂肪パッドに、または非乳房腫瘍の場合はNOD/SCIDマウスの側腹部に皮下注射する。または、ESA+、CD44+、CD24-/low、Lin-腫瘍形成腫瘍細胞を前記のように単離し、注射する。
Wnt遺伝子シグネチャーの同定
ヒト結腸腫瘍においてWntシグナル伝達経路活性化に特異的な発現を示す一群の遺伝子を同定する実験を行った。
アキシンは、標準的Wnt経路の重要な制御因子である。アキシンは、β-カテニン分解を誘発する多タンパク質複合体の一部であり、従って、この経路はWntの非存在下では働かない。この作用はWntによって逆転する。Wntは破壊複合体からアキシンを取り除き、これにより、β-カテニンが移動し、特定の標的遺伝子がTCFを介して活性化される。外因性アキシンの過剰発現およびドミナントネガティブ切断型TCF(DNTCF4)の発現は、Wntシグナル伝達経路をブロックするための、はっきり特徴づけられた手段である。
アキシンを用いてOMP-C11結腸腫瘍細胞を処理した時のディファレンシャルな遺伝子発現を、マイクロアレイ分析によって決定した。
抗FZD受容体抗体を用いたヒト癌の治療
本実施例は、FZD受容体発現が検出されている癌幹細胞および/もしくは腫瘍細胞、ならびに/またはWntシグナル伝達の阻害に応答することを示すWnt遺伝子シグネチャー(例えば、実施例14のWnt遺伝子シグネチャー)を有する腫瘍細胞を含む腫瘍を標的とするために、FZD受容体に対する抗体を用いて癌を治療するための方法について述べる。
18R5およびゲムシタビンによる治療後の膵臓腫瘍細胞の分化
定量PCR(Q-PCR)による、治療された膵臓腫瘍細胞の遺伝子発現分析
前記のように(実施例7)、対照Ab、18R5 IgG抗体、ゲムシタビン、またはゲムシタビンと18R5 IgG抗体の組み合わせを用いて治療したPN4異種移植片腫瘍を、クロモグラニンA(CHGA)発現について、定量PCR分析によって分析した。CHGAは、乳房、結腸、肺および膵臓の腫瘍を含む様々な腫瘍の神経内分泌分化マーカーであることは周知であり、膵臓腫瘍におけるCHGAの高発現が生存の改善と関連することが見出されている(Tezel et al., 2000. Cancer 89, 2230-6)。
が含まれた。GusBを内部対照として使用した。簡単に述べると、RTは48℃で30分間、初回変性は95℃で10分間、その後に、95℃で15秒の変性と60℃で1分の伸長の40サイクルを行った。増幅/蛍光プローブの取り込みをリアルタイムで観察した。
治療された腫瘍から調製された組織切片上での免疫組織化学によって、タンパク質レベルで高いCHGA発現も観察された(データ示さず)。対照Abで治療された腫瘍は、腫瘍全体に点在している細胞からなる小さなサブセットの強い染色を示した。18R5のみまたはゲムシタビンのみを用いて治療した腫瘍は、対照とほぼ同じレベルのCHGAを発現した。対照的に、18R5とゲムシタビンの組み合わせを用いて治療した腫瘍は、CHGA陽性細胞数の増加を示した。これは、Q-PCRによって検出されたRNA発現の増加と一致する。
内分泌細胞、分泌細胞、または腺管細胞の別の特徴はムチン産生であり、これらの細胞はアルシアンブルー染色によって検出することができる(van Es et al., 2005. Nature 435 959-63)。腫瘍を採取および処理している間に、18R5で治療された腫瘍の粘液が、対照で治療された腫瘍より非常に多いことが観察された。従って、対照抗体、ゲムシタビンのみ、18R5のみ、または18R5+ゲムシタビンを用いて治療されたマウスからのPN4腫瘍切片を、アルシアンブルーで染色した。18R5のみの群および18R5+ゲムシタビンの群の両方で、18R5で治療した腫瘍は、対照およびゲムシタビンのみの群と比較して、アルシアンブルー染色が明らかに増加した(データ示さず)。
18R5を単独でおよび/または他の抗癌剤と組み合わせて用いた、さらなるインビボ効力研究
OMP-LU24異種移植片の腫瘍成長に対する効果
インビボでのOMP-LU24ヒト肺腫瘍の成長の阻害における、抗FZD抗体18R5のみの効力およびタキソール(登録商標)(パクリタキセル)と組み合わせた効力を評価した。
インビボでのOMP-LU33ヒト肺腫瘍の成長の阻害における、抗FZD抗体18R5のみの効力およびアバスチン(登録商標)(ベバシズマブ)と組み合わせた効力も試験した。
インビボでのT3ヒトHER2陽性乳房腫瘍の成長の阻害における、抗FZD抗体18R5のみの効力およびハーセプチン(登録商標)(トラスツズマブ)と組み合わせた効力も評価した。
抗FZD抗体配列
抗FZD抗体の重鎖CDRおよび軽鎖CDRを、それぞれ、以下の表7および表8に示す。抗FZD抗体の重鎖可変領域(VH)および軽鎖可変領域(VL)ならびにそのコード配列を、以下の表9に特定する。表9に列挙したVHおよびVLのアミノ酸配列およびポリヌクレオチド配列を、図13〜15または以下の表10および表11に示す。抗FZD抗体の重鎖または軽鎖をコードする配列を、図14〜15または以下の表12に示す。
抗FZD抗体の結合プロファイル
FACS分析を用いて、抗FZDモノクローナル抗体(mAb)のFZD1、2、5、7および8結合プロファイルを特徴付けた。
細胞をベースとするアッセイにおける抗FZD mAbの抗Wnt活性の評価
STF-293細胞におけるWntシグナル伝達を阻害する18R5および44R24の能力を決定し、比較した。STF細胞は、ルシフェラーゼ(Luc)レポーター遺伝子の発現が最小プロモーターの上流にある複数コピーのTCF結合部位によって調節されるSuper Top Flash(STF)レポーターカセットを安定にトランスフェクトされたヒト胎児由来腎臓細胞(HEK)-293細胞である。Wnt3aに応答して、低い基底Luc発現を30〜60倍に誘導することができる。これにより、抗Fzd Abの阻害活性を評価するための広いウィンドウ(window)が得られる。
膵臓異種移植片モデルにおける抗FZD mAbの抗腫瘍活性の評価
OMP-PN13膵臓腫瘍:
マウスにおいて2回継代された凍結OMP-PN13腫瘍細胞を、Oncomed腫瘍バンクから入手した。細胞を融解し、融解直後にNOD/SCIDマウスの左側腹部に皮下注射した。動物1匹につき約25,000個の生細胞を注射した。マウスの腫瘍成長を毎週、モニタリングした。腫瘍が発症した後に、腫瘍の大きさをキャリパで週1回、測定した。200〜300mm3の腫瘍を有するマウスを、それぞれ5匹の動物を含む治療群に送った。各群の腫瘍の大きさの平均は同等であった。無作為化の翌日に、Ab治療を開始した。LZ1を陰性対照Abとして使用した。12日間にわたって、腹膜内注射を介して、10mg/kgのAbを3回投与した。最後の注射の24時間後に、マウスを安楽死させた。腫瘍、十二指腸、および肝臓を採取した。
OMP-PN4膵臓腫瘍の異種移植片モデルにおける腫瘍間質に及ぼす18R5の影響も調べた。治療により発現レベルが変化したマイクロアレイによって、いくつかの遺伝子を同定した。これらのうち、平滑筋アクチン(SMA)タンパク質をコードするACTA2は特に興味の対象である。SMAは、腫瘍間質の活性化と関連することが示されている。従って、そのダウンレギュレーションは、腫瘍形成表現型が弱まった徴候とみなすことができる。
Muc16陽性OMP-PN13細胞の腫瘍形成能力の評価
前記のように、膵臓腫瘍において18R5治療によって、ムチン発現の増大を含む遺伝子発現および細胞表現型変化が誘導された。特に、治療されたPN-13腫瘍において行われたIHCから、Muc16陽性細胞の数の増加が明らかになった。治療された腫瘍におけるMuc16遺伝子発現レベルも対照腫瘍より高かった。18R5により誘導されたMuc16陽性細胞が、分化した腫瘍細胞亜集団を代表するという仮説を試験するために、18R5により誘導されたMuc16陽性細胞の腫瘍形成能を評価した。
抗FZD抗体を用いた、さらなるインビボ研究
18R5 mAbを用いたPE13乳房腫瘍再発研究:
PE13乳房腫瘍細胞をNod-Scidマウスに注射し、腫瘍が約100mm3に達するまで成長させた。動物を無作為に2つの群に分け(n=10)、タキソール(15mg/kg、週2回)+対照抗体(黒色四角)、または同じ用量のタキソール+抗FZD 18R5(灰色の白丸)を投与した。抗体は20mg/kg週1回投与した。タキソール治療は70日目に止め、抗体治療を続けた。結果を図53に示す。18R5は、腫瘍退縮率を高め、タキソール治療を止めた後に腫瘍再発を遅らせることが観察された。
PE13乳房腫瘍を有する動物を、対照抗体(灰色の丸)、18R5(白三角)、タキソール(黒色丸)、またはタキソールと18R5の組み合わせ(白四角)を用いて治療した。タキソールは15mg/kg週2回で投与し、抗体は20mg/kg週1回投与した。腫瘍を採取し、ヒト腫瘍細胞をlin枯渇によって精製した。50個、150個、または500個の腫瘍細胞を新たなマウスコホート(n=10/細胞投与)に注射した。結果を図54に示す。腫瘍成長頻度を59日後にモニタリングし、CSC頻度(L-calc)を計算するのに使用した。
PN4膵臓腫瘍細胞をNod-Scidマウスに注射し、腫瘍が約250mm3に達するまで成長させた。腫瘍が退縮するまで、動物にゲムシタビン(75mg/kg、週1回)を5週間与えた。動物を無作為に2つの群に分け、対照抗体(黒色四角)または抗FZD 18R5(灰色の白丸)を投与した。抗体は10mg/kg週1回で投与した。結果を図55に示す。18R5は、ゲムシタビン治療後に腫瘍再発を遅らせることが観察された。
PN4膵臓腫瘍をNod-Scidマウスに注射した。腫瘍が約150mm3の体積に達するまで成長させた。動物を無作為に4つの群に分け(n=10/群)、対照抗体(黒色四角)、抗FZD5/8 44R24(灰色の白三角)、ゲムシタビン(黒三角)、または44R24とゲムシタビンの組み合わせ(灰色の白丸)を与えた。ゲムシタビンは15mg/kg週1回で投与し、抗体は20mg/kg週2回で投与した。結果を図56に示す。44R24は、ゲムシタビンのみと比較して、ゲムシタビンと組み合わせて腫瘍成長を弱めることが観察された。
抗FZD抗体44R24のエピトープマッピング
抗FZD抗体44R24のエピトープマッピングは、抗体18R8および18R5について実施例5において前述したのと同様に行った。18R8の結合を破壊することが以前に示された一連のFZD8アミノ酸バリアント(実施例5ならびに図6および図7を参照されたい)を用いたフローサイトメトリーによって、44R24が18R8と類似のエピトープに結合する能力を評価した。FZD8のアミノ酸126〜127は、コトランスフェクトされた(GFP陽性)細胞集団内での染色低下により示されたように、44R24の結合に必要であることが見出された。FACS実験の結果を図57に示す。これらの結果から、44R24は、18R8エピトープと重複し、共有のアミノ酸126〜127を含むエピトープに結合することが分かる。
抗FZD抗体18R5、18R8、および44R24を用いたC28結腸腫瘍の成長研究
C28腫瘍細胞をNod-Scidマウスに皮下注射した。腫瘍の平均体積が126mm3に達するまで、腫瘍を成長させた。腫瘍を有する動物を無作為に4つの群に分け(n=10マウス/群)、対照Ab(黒色四角)、18R8(灰色の三角)、44R24(黒色の白丸)、または18R5(灰色の丸)(図58)を用いて治療した。抗体を15mg/kg、週2回で腹腔内投与した。腫瘍量を示した。抗体44R24および18R5による治療によって、対照群と比較して成長が減少したのに対して、18R8は影響を及ぼさなかった(図58)。
18R5の作製および精製
当業者に公知の標準的な方法を用いて、18R5抗体を発現するCHO由来組換え細胞株を作製した。抗体の作製および精製のために、フェドバッチバイオリアクター細胞培養プロセスを用いて細胞株を培養し、無血清合成培地中で増殖させた。この細胞培養プロセスは約10〜15日間行われ、接種して約5日後に37℃から34℃への温度変更を含んだ。
OMP-18R5結合部位内の残基はWnt結合に影響を及ぼす
前述のように、18R5抗体は、非連続エピトープを介した相互作用によってFrizzled受容体に結合する。18R5結合領域内にあるFZD受容体表面は、FZDの結晶構造においてはっきりと目に見えるくぼみを含む(図9および図60A)。各ヒトFZD受容体のBBSのくぼみの中にあるアミノ酸残基を表16に示す。このくぼみの底部に沿って並んでいる残基はFZDファミリーメンバー間で特に高い保存を示し、機能に重要であることが示唆される。18R5とFZDが結合すると、WntとFZDの相互作用がブロックされる。このことから、この領域はWntシグナル伝達に機能的に関係することが証明される。FZD8のこの結合領域内にある残基の重要性をさらに探索するために、くぼみに沿って並んでいる選ばれた残基を別の残基に変異させた(図60B)(ある特定の他の態様では、以下の表17において特定しているように、スクリーニング法において別のヒトFZDの中にある類似残基を代わりに使用してもよく、同様に、BBSの中にある他の残基を使用してもよい)。次いで、これらの置換を含有するFZD受容体がWnt3Aに結合する能力を評価した(図60C)。それぞれの置換によって、WntがFZD受容体に結合する能力は大幅に低下した。このことから、Wnt相互作用の媒介において、このFZD受容体領域は重要であることが確かめられた。
FZDのWnt結合領域に結合する低分子ペプチドの同定
FZDに結合する低分子ペプチドを同定するために、本発明者らはペプチドライブラリー(Ph.D. phage display peptide library system, New England Biolabs)をスクリーニングした。URSA法(Ultra Rapid Selection of Antibodies)を使用し、プロテインAビーズに結合した組換えFZD8-Fcを用いてライブラリーをスクリーニングした。3回増菌した後に、個々のクローンがFZDに結合するかどうか試験した。図61に示したように、FZDに結合するが、無関係の対照タンパク質(DLL4-Fc)には結合しないペプチドを同定した。このことは、これらのペプチドがFZDと特異的に相互作用することを証明している。代表的な陽性クローンを矢印で強調している。FZD結合ペプチドの配列を決定した。12マーペプチドライブラリーに由来する直鎖ペプチド、およびシステイン残基が隣接する7個のランダムアミノ酸からなるライブラリーに由来する環状ペプチドを単離した。図62に示したように、環状ペプチドは、類似構造をとることを示唆する似ているが異なる配列を示し、明らかなコンセンサス配列を示した。
FrizzledのWnt結合領域に結合する低分子によるWntシグナル伝達の阻害
FZD細胞外ドメインに結合し、BBS領域と相互作用するペプチドがWntシグナル伝達に影響を及ぼすことができるかどうか調べるために、Wntレポーターアッセイを行った。クローン#2および#24の配列を含有する2種類のペプチドを化学合成した。Wntレポーターアッセイでは、古典的Wntシグナル伝達を活性化する外因性Wntタンパク質によって誘導される8xTCFルシフェラーゼレポーターが用いられた。図64に示したように、FZDタンパク質に結合する小さなペプチドは、Wnt3Aに応答するHEK293細胞の能力を阻害することができた。
FZD BBS Wnt結合領域に結合する非ペプチド低分子の同定
FZD受容体のWnt結合領域に結合する低分子を同定することができる多くの手法がある。1つのアプローチでは、BBSの中に、より具体的には、FZDのくぼみ領域に結合するペプチドを利用して、低分子化合物ライブラリーを迅速かつ高処理量にスクリーニングすることができる。1つの非限定的な例として、ペプチドを便利なレポーター(例えば、放射標識、蛍光タグ、またはFRETタグ)で標識することができる。次いで、標識ペプチドをFZDタンパク質に結合することができる。次いで、ペプチド-FZD複合体を、低分子ライブラリーに由来する試験化合物と相互作用させ、低分子がFZD受容体からペプチドを移動させる能力、または低分子がFZDタンパク質との結合についてペプチドと競合する能力を測定することができる。このように、FZDタンパク質の望ましい結合領域内に特異的に結合する低分子を同定することができる。
18R5による多発性嚢胞腎の治療
18R5が多発性嚢胞腎(PKD)を治療する能力はマウスPKDモデルにおいて証明することができる。ヒトPKDにおいて観察される基礎となる変異を反映し、ヒト疾患に非常に似た病態を示す数種類のマウスPKDモデルがある(以下の参考文献)。これらのモデルのいくつかには、ポリシスチン1(PC1)をコードするPKD1遺伝子またはポリシスチン2(PC2)をコードするPKD2遺伝子の発現レベルの変化が関与している。これらの遺伝子は、多発性嚢胞腎のほぼ全てのヒト症例において変異している。このようなモデルの1つを用いると、18R5を15mg/kg週2回の用量でIP注射で投与することによって、PKD1またはPKD2の発現が変化した(かつ後でPKDを発症しやすい)マウスが治療される。1ヶ月の治療後に、18R5で治療されなかった対照マウスと比較して腎機能の改善を観察することができる。この機能改善は、腎臓嚢胞のサイズの縮小および数の減少、組織切片のki-67 IHC染色によって測定可能な腎臓上皮細胞の増殖の低下、ならびに血中尿素濃度の低下によって測定される腎機能の改善によって現われる。関連する参考文献には、Happe et al., Hum Mol Genet. 2009 Jul 15;18(14):2532-42, Kim et al., J Am Soc Nephrol. 2009 Dec;20(12):2556-69、およびKurbegovic et al., Hum Mol Genet. 2010 Apr 1;19(7):1174-89が含まれる。これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
モノクローナル抗体18R5のさらなる精製スキーム
当業者に公知の標準的な方法を用いて、18R5抗体を発現するCHO由来組換え細胞株を作製した。抗体の作製および精製のために、フェドバッチバイオリアクター細胞培養プロセスを用いて細胞株を培養し、無血清合成培地中で増殖させた。この細胞培養プロセスは約10〜15日間行われ、接種して約5日後に37℃から34℃への温度変更を含んだ。
[本発明1001]
ヒトfrizzled受容体のFriドメインを含む単離されたポリペプチドであって、Friドメインが、野生型Friドメインと比較して生物学的結合部位(BBS)において1つまたは複数の置換を含む、前記単離されたポリペプチド。
[本発明1002]
frizzled受容体の野生型Friドメインを含むポリペプチドと比較して、Wntに対する低い結合親和性を有する、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1003]
WntがWnt3Aである、本発明1002のポリペプチド。
[本発明1004]
野生型Friドメインが、SEQ ID NO:117〜126からなる群より選択される配列を有するポリペプチドを含む、前記本発明のいずれかのポリペプチド。
[本発明1005]
野生型Friドメインが、SEQ ID NO:28、32、36、40、44、48、52、56、60、および64からなる群より選択される配列を有するポリペプチドを含む、前記本発明のいずれかのポリペプチド。
[本発明1006]
表16より選択されるくぼみの残基の部位における置換を含む、前記本発明のいずれかのポリペプチド。
[本発明1007]
1つまたは複数の置換が、表17より選択される部位における1つまたは複数の置換を含む、前記本発明のいずれかのポリペプチド。
[本発明1008]
1つまたは複数の置換が、野生型FZD Friドメイン配列の対応する部位にあるアミノ酸よりも疎水性が低いアミノ酸残基を含む、前記本発明のいずれかのポリペプチド。
[本発明1009]
Fc領域をさらに含む、前記本発明のいずれかのポリペプチド。
[本発明1010]
ヒトFZD受容体がFZD4、FZD5、またはFZD8である、前記本発明のいずれかのポリペプチド。
[本発明1011]
ヒトFZD受容体がFZD8である、前記本発明のいずれかのポリペプチド。
[本発明1012]
1つまたは複数の置換が、F72、L75、I78、またはL121における置換を含む、本発明1011のポリペプチド。
[本発明1013]
1つまたは複数の置換がL75における置換を含む、本発明1012のポリペプチド。
[本発明1014]
1つまたは複数の置換がF72Y、L75S、I78S、またはL121Sを含む、本発明1012または1013のポリペプチド。
[本発明1015]
Wntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性について化合物をスクリーニングする方法であって、
前記本発明のいずれかのポリペプチドである第1のポリペプチドに対する化合物の結合親和性を決定する工程;
野生型Friドメインを含む第2のポリペプチドに対する該化合物の結合親和性を決定する工程;および
第1のポリペプチドに対する該化合物の結合親和性と、第2のポリペプチドに対する該化合物の結合親和性とを比較する工程であって、該化合物が、第1のポリペプチドに対するよりも第2のポリペプチドに対して高い親和性を有する場合に、該化合物が、可能性のあるWntシグナル伝達阻害剤として同定される、工程
を含む前記方法。
[本発明1016]
SEQ ID NO:98〜111およびSEQ ID NO:113〜116からなる群より選択される配列と少なくとも約80%同一の配列を含む、単離されたポリペプチド。
[本発明1017]
SEQ ID NO:98〜112からなる群より選択される配列を含む、単離されたポリペプチド。
[本発明1018]
SEQ ID NO:112を含む、本発明1017のポリペプチド。
[本発明1019]
SEQ ID NO:108を含む、本発明1018のポリペプチド。
[本発明1020]
SEQ ID NO:98〜112からなる群より選択される環状ペプチドから本質的になる、本発明1017のポリペプチド。
[本発明1021]
環状ペプチドSEQ ID NO:108から本質的になる、本発明1020のポリペプチド。
[本発明1022]
SEQ ID NO:113〜116からなる群より選択される配列を含む、単離されたポリペプチド。
[本発明1023]
SEQ ID NO:113〜116からなる群より選択される配列から本質的になる、本発明1022のポリペプチド。
[本発明1024]
約100アミノ酸未満の長さである、本発明1016〜1019および1022のいずれかのポリペプチド。
[本発明1025]
約5〜約20アミノ酸の長さである、本発明1024のポリペプチド。
[本発明1026]
改変ポリペプチドである、本発明1016〜1025のいずれかのポリペプチド。
[本発明1027]
標識されている、本発明1026のポリペプチド。
[本発明1028]
Wntシグナル伝達阻害剤である、本発明1016〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1029]
本発明1016〜1028のいずれかのポリペプチドを含む、剤。
[本発明1030]
Wntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性について化合物をスクリーニングする方法であって、
化合物が、ヒトFZD受容体との結合について、本発明1016〜1028のいずれかのポリペプチドと競合することができるかどうかを決定する工程であって、該化合物が結合についてポリペプチドと競合する能力は、該化合物がWntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性を有することを示す、工程
を含む、前記方法。
[本発明1031]
Wntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性について化合物をスクリーニングする方法であって、
化合物が、本発明1016〜1028のいずれかのポリペプチドを、ヒトFZD受容体のBBSから移動させることができるかどうかを決定する工程であって、該化合物がポリペプチドを移動させる能力は、該化合物がWntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性を有することを示す、工程
を含む、前記方法。
[本発明1032]
ヒトFZD受容体がFZD8である、本発明1030または1031の方法。
[本発明1033]
ヒトFZD受容体が可溶型である、本発明1030〜1032のいずれかの方法。
[本発明1034]
本発明1015および1030〜1033のいずれかの方法によって同定された、剤。
[本発明1035]
ヒトFZD受容体に結合する単離された剤であって、ヒトFZD受容体の野生型Friドメインを含むポリペプチドに対する結合親和性と比較して本発明1001〜1014のいずれかのポリペプチドに対して低い結合親和性を有する、前記単離された剤。
[本発明1036]
ヒトFZD受容体との結合について本発明1016〜1028のいずれかのポリペプチドと競合する、単離された剤。
[本発明1037]
ヒトFZD受容体がFZD8である、本発明1035〜1036のいずれかの剤。
[本発明1038]
ポリペプチドを含む、本発明1034〜1037のいずれかの剤。
[本発明1039]
抗体を含む、本発明1038の剤。
[本発明1040]
抗体ではない、本発明1038の剤。
[本発明1041]
ポリペプチドが約100アミノ酸未満の長さである、本発明1038の剤。
[本発明1042]
ポリペプチドが約5〜約20アミノ酸の長さである、本発明1041の剤。
[本発明1043]
ポリペプチドが改変ポリペプチドである、本発明1038〜1042のいずれかの剤。
[本発明1044]
脂質を含む、本発明1034〜1037のいずれかの剤。
[本発明1045]
約2000ダルトン未満の分子量を有する、本発明1034〜1044のいずれかの剤。
[本発明1046]
WntとヒトFZD受容体との結合を阻害する、本発明1034〜1045のいずれかの剤。
[本発明1047]
WntがWnt3aである、本発明1046の剤。
[本発明1048]
古典的Wntシグナル伝達を阻害する、本発明1034〜1047のいずれかの剤。
[本発明1049]
本発明1016〜1029および1034〜1048のいずれかのポリペプチドまたは剤を含む、薬学的組成物。
[本発明1050]
細胞と、本発明1016〜1029および1034〜1048のいずれかのポリペプチドまたは剤の有効量とを接触させる工程を含む、細胞におけるWntシグナル伝達を阻害する方法。
[本発明1051]
Wntシグナル伝達が古典的Wntシグナル伝達である、本発明1050の方法。
[本発明1052]
細胞と、本発明1016〜1029および1034〜1048のいずれかのポリペプチドまたは剤の有効量とを接触させる工程を含む、細胞の分化を誘導する方法。
[本発明1053]
細胞が腫瘍細胞である、本発明1050〜1052のいずれかの方法。
[本発明1054]
腫瘍と、本発明1016〜1029および1034〜1048のいずれかのポリペプチドまたは剤の有効量とを接触させる工程を含む、腫瘍の成長を阻害する方法。
[本発明1055]
本発明1016〜1029および1034〜1048のいずれかのポリペプチドまたは剤の有効量を対象に投与する工程を含む、Wntシグナル伝達活性化に関連する疾患を治療する方法。
[本発明1056]
疾患が癌である、本発明1055の方法。
[本発明1057]
疾患が多発性嚢胞腎である、本発明1055の方法。
[本発明1058]
ヒトFZD受容体のBBSに結合する剤の有効量を対象に投与する工程を含む、多発性嚢胞腎を治療する方法。
[本発明1059]
剤が18R5である、本発明1058の方法。
[本発明1060]
腫瘍と、本発明1016〜1029および1034〜1048のいずれかのポリペプチドまたは剤の有効量とを接触させる工程を含む、腫瘍の腫瘍形成能を低下させる方法。
Claims (60)
- ヒトfrizzled受容体のFriドメインを含む単離されたポリペプチドであって、Friドメインが、野生型Friドメインと比較して生物学的結合部位(BBS)において1つまたは複数の置換を含む、前記単離されたポリペプチド。
- frizzled受容体の野生型Friドメインを含むポリペプチドと比較して、Wntに対する低い結合親和性を有する、請求項1記載のポリペプチド。
- WntがWnt3Aである、請求項2記載のポリペプチド。
- 野生型Friドメインが、SEQ ID NO:117〜126からなる群より選択される配列を有するポリペプチドを含む、前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチド。
- 野生型Friドメインが、SEQ ID NO:28、32、36、40、44、48、52、56、60、および64からなる群より選択される配列を有するポリペプチドを含む、前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチド。
- 表16より選択されるくぼみの残基の部位における置換を含む、前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチド。
- 1つまたは複数の置換が、表17より選択される部位における1つまたは複数の置換を含む、前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチド。
- 1つまたは複数の置換が、野生型FZD Friドメイン配列の対応する部位にあるアミノ酸よりも疎水性が低いアミノ酸残基を含む、前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチド。
- Fc領域をさらに含む、前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチド。
- ヒトFZD受容体がFZD4、FZD5、またはFZD8である、前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチド。
- ヒトFZD受容体がFZD8である、前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチド。
- 1つまたは複数の置換が、F72、L75、I78、またはL121における置換を含む、請求項11記載のポリペプチド。
- 1つまたは複数の置換がL75における置換を含む、請求項12記載のポリペプチド。
- 1つまたは複数の置換がF72Y、L75S、I78S、またはL121Sを含む、請求項12または13記載のポリペプチド。
- Wntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性について化合物をスクリーニングする方法であって、
前記請求項のいずれか一項記載のポリペプチドである第1のポリペプチドに対する化合物の結合親和性を決定する工程;
野生型Friドメインを含む第2のポリペプチドに対する該化合物の結合親和性を決定する工程;および
第1のポリペプチドに対する該化合物の結合親和性と、第2のポリペプチドに対する該化合物の結合親和性とを比較する工程であって、該化合物が、第1のポリペプチドに対するよりも第2のポリペプチドに対して高い親和性を有する場合に、該化合物が、可能性のあるWntシグナル伝達阻害剤として同定される、工程
を含む前記方法。 - SEQ ID NO:98〜111およびSEQ ID NO:113〜116からなる群より選択される配列と少なくとも約80%同一の配列を含む、単離されたポリペプチド。
- SEQ ID NO:98〜112からなる群より選択される配列を含む、単離されたポリペプチド。
- SEQ ID NO:112を含む、請求項17記載のポリペプチド。
- SEQ ID NO:108を含む、請求項18記載のポリペプチド。
- SEQ ID NO:98〜112からなる群より選択される環状ペプチドから本質的になる、請求項17記載のポリペプチド。
- 環状ペプチドSEQ ID NO:108から本質的になる、請求項20記載のポリペプチド。
- SEQ ID NO:113〜116からなる群より選択される配列を含む、単離されたポリペプチド。
- SEQ ID NO:113〜116からなる群より選択される配列から本質的になる、請求項22記載のポリペプチド。
- 約100アミノ酸未満の長さである、請求項16〜19および22のいずれか一項記載のポリペプチド。
- 約5〜約20アミノ酸の長さである、請求項24記載のポリペプチド。
- 改変ポリペプチドである、請求項16〜25のいずれか一項記載のポリペプチド。
- 標識されている、請求項26記載のポリペプチド。
- Wntシグナル伝達阻害剤である、請求項16〜27のいずれか一項記載のポリペプチド。
- 請求項16〜28のいずれか一項記載のポリペプチドを含む、剤。
- Wntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性について化合物をスクリーニングする方法であって、
化合物が、ヒトFZD受容体との結合について、請求項16〜28のいずれか一項記載のポリペプチドと競合することができるかどうかを決定する工程であって、該化合物が結合についてポリペプチドと競合する能力は、該化合物がWntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性を有することを示す、工程
を含む、前記方法。 - Wntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性について化合物をスクリーニングする方法であって、
化合物が、請求項16〜28のいずれか一項記載のポリペプチドを、ヒトFZD受容体のBBSから移動させることができるかどうかを決定する工程であって、該化合物がポリペプチドを移動させる能力は、該化合物がWntシグナル伝達阻害剤としての可能性のある活性を有することを示す、工程
を含む、前記方法。 - ヒトFZD受容体がFZD8である、請求項30または31記載の方法。
- ヒトFZD受容体が可溶型である、請求項30〜32のいずれか一項記載の方法。
- 請求項15および30〜33のいずれか一項記載の方法によって同定された、剤。
- ヒトFZD受容体に結合する単離された剤であって、ヒトFZD受容体の野生型Friドメインを含むポリペプチドに対する結合親和性と比較して請求項1〜14のいずれか一項記載のポリペプチドに対して低い結合親和性を有する、前記単離された剤。
- ヒトFZD受容体との結合について請求項16〜28のいずれか一項記載のポリペプチドと競合する、単離された剤。
- ヒトFZD受容体がFZD8である、請求項35〜36のいずれか一項記載の剤。
- ポリペプチドを含む、請求項34〜37のいずれか一項記載の剤。
- 抗体を含む、請求項38記載の剤。
- 抗体ではない、請求項38記載の剤。
- ポリペプチドが約100アミノ酸未満の長さである、請求項38記載の剤。
- ポリペプチドが約5〜約20アミノ酸の長さである、請求項41記載の剤。
- ポリペプチドが改変ポリペプチドである、請求項38〜42のいずれか一項記載の剤。
- 脂質を含む、請求項34〜37のいずれか一項記載の剤。
- 約2000ダルトン未満の分子量を有する、請求項34〜44のいずれか一項記載の剤。
- WntとヒトFZD受容体との結合を阻害する、請求項34〜45のいずれか一項記載の剤。
- WntがWnt3aである、請求項46記載の剤。
- 古典的Wntシグナル伝達を阻害する、請求項34〜47のいずれか一項記載の剤。
- 請求項16〜29および34〜48のいずれか一項記載のポリペプチドまたは剤を含む、薬学的組成物。
- 細胞と、請求項16〜29および34〜48のいずれか一項記載のポリペプチドまたは剤の有効量とを接触させる工程を含む、細胞におけるWntシグナル伝達を阻害する方法。
- Wntシグナル伝達が古典的Wntシグナル伝達である、請求項50記載の方法。
- 細胞と、請求項16〜29および34〜48のいずれか一項記載のポリペプチドまたは剤の有効量とを接触させる工程を含む、細胞の分化を誘導する方法。
- 細胞が腫瘍細胞である、請求項50〜52のいずれか一項記載の方法。
- 腫瘍と、請求項16〜29および34〜48のいずれか一項記載のポリペプチドまたは剤の有効量とを接触させる工程を含む、腫瘍の成長を阻害する方法。
- 請求項16〜29および34〜48のいずれか一項記載のポリペプチドまたは剤の有効量を対象に投与する工程を含む、Wntシグナル伝達活性化に関連する疾患を治療する方法。
- 疾患が癌である、請求項55記載の方法。
- 疾患が多発性嚢胞腎である、請求項55記載の方法。
- ヒトFZD受容体のBBSに結合する剤の有効量を対象に投与する工程を含む、多発性嚢胞腎を治療する方法。
- 剤が18R5である、請求項58記載の方法。
- 腫瘍と、請求項16〜29および34〜48のいずれか一項記載のポリペプチドまたは剤の有効量とを接触させる工程を含む、腫瘍の腫瘍形成能を低下させる方法。
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