JP2013539361A - 改変された等電点を有する抗体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、全般的に、抗体の等電点を変化させるための、場合によってはその結果、血漿薬物動態が向上する、例えばインビボでの血清半減期が延長される、組成物及び方法に関する。
【選択図】なし

Description

本出願は、全内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１０年７月２９日出願の米国仮出願第６１／３６８，９６２号；２０１０年７月２９日出願の第６１／３６８，９６９号；２０１０年１０月８日出願の第６１／３９１，５０９号；２０１０年１０月８日出願の第６１／３９１，５１５号；および２０１１年２月３日出願の第６１／４３９，２６３号についての米国特許法第１１９条による利益を請求するものである。
本発明は、一般には、抗体の等電点を変更するための組成物および方法に関し、場合によっては、血漿薬物動態の改善、例えば、ｉｎ ｖｉｖｏ血中半減期の増加をもたらす。
抗体は特定の抗原に結合する免疫タンパク質である。ヒトおよびマウスを含め、ほとんどの哺乳類では、抗体は、対になった重鎖および軽鎖のポリペプチドから構築される。各鎖は、個別の免疫グロブリン（Ｉｇ）ドメインから成るので、よって、この種のタンパク質には、免疫グロブリンという総称が使われる。各鎖は、可変領域および定常領域と呼ばれる、２つの別個の領域から構成される。軽鎖および重鎖の可変領域は、抗体間で著しい配列の多様性を示し、標的抗原への結合に関与する。定常領域は、可変領域に比べて配列多様性が少なく、重要な生化学事象を引き起こすための数多くの天然タンパク質の結合に関与する。ヒトにおいては、ＩｇＡ（サブクラスのＩｇＡ１およびＩｇＡ２を含む）、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ（サブクラスのＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３およびＩｇＧ４を含む）、ならびにＩｇＭを含め、５つの異なる抗体クラスが存在する。これらの抗体クラス間を区別する顕著な特徴は、それぞれの定常領域であり、一方Ｖ領域にはより微妙な違いが存在することがある。ＩｇＧ抗体は、２本の重鎖と２本の軽鎖とから成る四量体タンパク質である。ＩｇＧ重鎖は、ＶＨ−ＣＨ１−ＣＨ２−ＣＨ３の順番で、Ｎ末端からＣ末端に連結される４つの免疫グロブリンドメインから構成され、それぞれ、重鎖可変ドメイン、重鎖定常ドメイン１、重鎖定常ドメイン２、および重鎖定常ドメイン３と呼ばれる（ＶＨ−Ｃγ１−Ｃγ２−Ｃγ３とも呼ばれ、それぞれ、重鎖可変ドメイン、定常ガンマ１ドメイン、定常ガンマ２ドメイン、および定常ガンマ３ドメインを指す）。ＩｇＧ軽鎖は、ＶＬ−ＣＬの順番でＮ末端からＣ末端に連結される２個の免疫グロブリンドメインから構成され、それぞれ、軽鎖可変ドメインおよび軽鎖定常ドメインと呼ばれる。
抗体のｉｎ ｖｉｖｏ血中半減期は、１週間から３週間に渡る。この好ましい特性は、完全長分子のサイズが大きいことと、新生児Ｆｃ受容体ＦｃＲｎとの抗体Ｆｃ領域の相互作用による腎臓濾過の除外が原因である。ＦｃＲｎとの結合により、エンドサイトーシスされた抗体が、エンドソ−ムから血流に戻されて、再利用される（どちらも参照により全内容が組み込まれる、Ｒａｇｈａｖａｎら、１９９６、 Ａｎｎｕ Ｒｅｖ Ｃｅｌｌ Ｄｅｖ Ｂｉｏｌ １２：１８１−２２０；Ｇｈｅｔｉｅら、２０００、Ａｎｎｕ Ｒｅｖ Ｉｍｍｕｎｏｌ １８：７３９−７６６） 。
抗体のその他の特性によって、そのｉｎ ｖｉｖｏクリアランス速度（例えば、安定性および半減期）が決定されることもあり得る。クリアランスおよび半減期に寄与する他の要因は、抗体のＦｃＲｎ受容体への結合以外に、免疫系による除去、抗原介在性の摂取、ＦｃＲ （非ＦｃＲｎ）介在性の摂取および非血清分散（例えば、異なる組織コンパ−トメント）に通じる、血清凝集、血清中の酵素分解、抗体固有の抗原性である。
最近、可変領域の等電点がより低い抗体も、血中半減期が長期化する可能性があることが示唆された（どちらも参照により全内容が組み込まれる、Ｉｇａｗａら、２０１０ ＰＥＤＳ． ２３（５）：３８５−３９２；ＵＳ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ２０１１／００７６２７５）。しかし、この機序は、依然として理解が不十分であり、事実、著者らは、可変領域の操作は、Ｆｃ領域の操作に代わるもう１つの選択肢であることを示唆している。さらに、可変領域は抗体から抗体で異なる。したがって、各可変領域は、結合親和性に大幅に影響を及ぼすことなく変更しなければならない。
したがって、本出願は、抗体薬物動態に対する荷電状態の影響を定義し、血中半減期を向上するための、定常領域における新規の操作した変異型を提供する。
したがって、解決すべき課題の１つは、定常ドメインを変更することにより、抗体の血中半減期を増加させ、それにより、同一の定常領域を異なる抗原結合配列、例えば、ＣＤＲを含む可変領域と一緒に使用できるようにし、免疫原性の変質の可能性を最小限に抑えることである。したがって、抗体に、ｐＩが減少し、半減期が延長した定常領域変異型を与えることは、本明細書に記述するように、抗体の薬物速度論的特性の改善に向けて、よりモジュラなアプロ−チを提供することになる。加えて、本明細書に概略を記す方法論により、ｐＩ変異型に起因する抗原性の可能性は、異なるＩｇＧアイソタイプ由来のｐＩ変異型を移入し、顕著な抗原性を導入することなく、ｐＩを低下させるようにすることで、大幅に低減される。したがって、解決すべき追加的な課題は、高いヒト配列内容を有する低ｐＩ定常ドメインの解明、例えば、任意の特定位置でのヒト以外の残基を最小化または回避することである。
したがって、１つの態様では、本発明は、重鎖定常ドメインおよび軽鎖定常ドメインから選択される定常ドメイン内の非天然アミノ酸による置換も含め、少なくとも６個のアミノ酸変異を導入することにより、抗体の等電点を変更するための方法を提供する。但し、置換アミノ酸は、異型抗体の前記等電点が、少なくとも０．５ｌｏｇ低下されるように、野生型アミノ酸よりも低いｐＩを有するものとする。場合によっては、重鎖定常ドメインのみが変更される；場合によっては、軽鎖定常ドメインだけが変更され、 場合によっては、重鎖および軽鎖の定常ドメインは両方とも、変異したアミノ酸を含む。
もう１つの態様では、本方法は、ＥＵ番号付与スキームに従い、位置１１９の非天然のグルタミン酸；位置１３１の非天然のシステイン；位置１３３の非天然のアルギニン、リジンまたはグルタミン；位置１３７の非天然のグルタミン酸；位置１３８の非天然のセリン；位置１６４の非天然のグルタミン酸；位置１９２の非天然のアスパラギン；位置１９３の非天然のフェニルアラニン、位置１９６の非天然のリジン、位置１９９の非天然のトレオニン、位置２０３の非天然のアスパラギン酸、位置２０５の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２０８の非天然のアスパラギン酸、位置２１０の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２１４の非天然のトレオニン、位置２１７の非天然のアルギニン、位置２１９の非天然のシステイン、位置２２１の欠失、位置２２２の非天然のバリンまたはトレオニン、位置２２３の欠失、位置２２４の非天然のグルタミン酸、位置２２５の欠失、位置２３５の欠失、位置２７４の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置２９６の非天然のフェニルアラニン、位置３００の非天然のフェニルアラニン、位置３０９の非天然のバリン、位置３２０の非天然のグルタミン酸、位置３２２の非天然のグルタミン酸、位置３２６の非天然のグルタミン酸、位置３２７の非天然のグリシン、位置３３４の非天然のグルタミン酸、位置３３９の非天然のトレオニン、位置３５５の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置３８４の非天然のセリン、位置３９２の非天然のアスパラギンまたはグルタミン酸、位置３９７の非天然のメチオニン、位置４１９の非天然のグルタミン酸、ならびに位置４４７の欠失または非天然のアスパラギン酸から成る群から選択されるアミノ酸変異によるこれらの変異型の生成を可能にする。
さらなる態様では、本発明は、軽定常ドメインに少なくとも２個のアミノ酸変異を導入し、変異型抗体の前記等電点を少なくとも０．５ｌｏｇ低下させることにより、抗体の等電点を変更するための方法を提供し、但し、ここで、前記変異型抗体は、位置１２６の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１４５の非天然のグルタミン、グルタミン酸またはトレオニン；位置１５２の非天然のアスパラギン酸、位置１５６の非天然のグルタミン酸、位置１６９の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１９９の非天然のグルタミン酸、位置２０２の非天然のグルタミン酸、ならびに位置２０７の非天然のグルタミン酸（ＥＵ番号付与スキームに従う）から成る群から選択される置換を含むものとする。
追加的態様では、本発明は、以下を導入することにより、抗体の等電点を変更し、変異型抗体の前記等電点が、少なくとも０．５ｌｏｇ低下されるようにする方法を提供する：ａ）前記変異型抗体が、位置１１９の非天然のグルタミン酸；位置１３１の非天然のシステイン；位置１３３の非天然のアルギニン、リジンまたはグルタミン；位置１３７の非天然のグルタミン酸；位置１３８の非天然のセリン；位置１６４の非天然のグルタミン酸；位置１９２の非天然のアスパラギン；位置１９３の非天然のフェニルアラニン、位置１９６の非天然のリジン、位置１９９の非天然のトレオニン、位置２０３の非天然のアスパラギン酸、位置２０５の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２０８の非天然のアスパラギン酸 、位置２１０の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２１４の非天然のトレオニン、位置２１７の非天然のアルギニン、および位置２１９の非天然のシステイン、位置２２１の欠失、位置２２２の非天然のバリンまたはトレオニン、位置２２３の欠失、位置２２４の非天然のグルタミン酸、位置２２５の欠失、位置２３５の欠失、位置２７４の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置２９６の非天然のフェニルアラニン、位置３００の非天然のフェニルアラニン、位置３０９の非天然のバリン、位置３２０の非天然のグルタミン酸、位置３２２の非天然のグルタミン酸、位置３２６の非天然のグルタミン酸、位置３２７の非天然のグリシン、位置３３４の非天然のグルタミン酸、位置３３９の非天然のトレオニン、位置３５５の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置３８４の非天然のセリン、位置３９２の非天然のアスパラギンまたはグルタミン酸、位置３９７の非天然のメチオニン、位置４１９の非天然のグルタミン酸、および位置４４７の欠失または非天然のアスパラギン酸から成る群から選択される変異を含む、重定常ドメイン内の少なくとも６個のアミノ酸変異；ならびにｂ）前記変異型抗体が、位置１２６の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１４５の非天然のグルタミン、グルタミン酸またはトレオニン；位置１５２の非天然のアスパラギン酸、位置１５６の非天然のグルタミン酸、位置１６９の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１９９の非天然のグルタミン酸、位置２０２の非天然のグルタミン酸、ならびに位置２０７の非天然のグルタミン酸（ＥＵ番号付与スキームに従う）から成る群から選択される置換を含む、軽定常ドメイン内の少なくとも２つの非天然のアミノ酸の置換。
さらなる態様では、本発明のｐＩ抗体は、上記の方法を用いて生成され、変異のない抗体と比較して、増加した血中半減期を有する。
１つの追加的態様では、本発明は、位置１１９の非天然のグルタミン酸；位置１３１の非天然のシステイン；位置１３３の非天然のアルギニン、リジンまたはグルタミン；位置１３７の非天然のグルタミン酸；位置１３８の非天然のセリン；位置１６４の非天然のグルタミン酸；位置１９２の非天然のアスパラギン；位置１９３の非天然のフェニルアラニン、位置１９６の非天然のリジン、位置１９９の非天然のトレオニン、位置２０３の非天然のアスパラギン酸、位置２０５の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２０８の非天然のアスパラギン酸、位置２１０の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２１４の非天然のトレオニン、位置２１７の非天然のアルギニン、位置２１９の非天然のシステイン、位置２２１の欠失、位置２２２の非天然のバリンまたはトレオニン、位置２２３の欠失、位置２２４の非天然のグルタミン酸、位置２２５の欠失、位置２３５の欠失、位置２７４の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置２９６の非天然のフェニルアラニン、位置３００の非天然のフェニルアラニン、位置３０９の非天然のバリン、位置３２０の非天然のグルタミン酸、位置３２２の非天然のグルタミン酸、位置３２６の非天然のグルタミン酸、 位置３２７の非天然のグリシン、位置３３４の非天然のグルタミン酸、位置３３９の非天然のトレオニン、位置３５５の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置３８４の非天然のセリン、位置３９２の非天然のアスパラギンまたはグルタミン酸、位置３９７の非天然のメチオニン、位置４１９の非天然のグルタミン酸、ならびに位置４４７の欠失または非天然のアスパラギン酸から成る群から選択される、少なくとも６個の変異を含む、配列ＩＤ番号：２の変異型を含む、変異型重定常ドメインポリペプチドを含む抗体を提供する。
追加の態様において、本発明は配列ＩＤ番号：１１２の変異型を構成する変異型軽定常ドメインポリペプチドを含む抗体を提供し、ここで、前記変異型抗体は、位置１２６の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１４５の非天然のグルタミン、グルタミン酸またはトレオニン；位置１５２の非天然のアスパラギン酸、位置１５６の非天然のグルタミン酸、位置１６９の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１９９の非天然のグルタミン酸、位置２０２の非天然のグルタミン酸、ならびに位置２０７の非天然のグルタミン酸（ＥＵ番号付与スキームに従う）から成る群から選択される置換を含むものとする。
さらなる態様では、本発明は、変異型重鎖定常ドメインをコードする核酸および／または変異型軽鎖定常ドメインをコードする核酸を含め、抗体をコードする核酸を提供する。核酸を含む宿主細胞および抗体を産生する方法も包含される。
１つの追加的態様では、本発明は、以下の式を有する変異型重鎖定常ドメインを含む抗体を提供する：
Ａ−Ｘ１１９−Ｔ−Ｋ−Ｇ−Ｐ−Ｓ−Ｖ−Ｆ−Ｐ−Ｌ−Ａ−Ｐ−Ｘ１３１−Ｓ−Ｘ１３３−Ｓ−Ｔ−Ｓ−Ｘ１３７−Ｘ１３８−Ｔ−Ａ−Ａ−Ｌ−Ｇ−Ｃ−Ｌ−Ｖ−Ｋ−Ｄ−Ｙ−Ｆ−Ｐ−Ｅ−Ｐ−Ｖ−Ｔ−Ｖ−Ｓ−Ｗ−Ｎ−Ｓ−Ｇ−Ａ−Ｌ−Ｘ１６４−Ｓ−Ｇ−Ｖ−Ｈ−Ｔ−Ｆ−Ｐ−Ａ−Ｖ−Ｌ−Ｑ−Ｓ−Ｓ−Ｇ−Ｌ−Ｙ−Ｓ−Ｌ−Ｓ−Ｓ−Ｖ−Ｖ−Ｔ−Ｖ−Ｐ−Ｓ−Ｓ−Ｘ１９２−Ｘ１９３−Ｇ−Ｔ−Ｘ１９６−Ｔ−Ｙ−Ｘ１９９−Ｃ−Ｎ−Ｖ−Ｘ２０３−Ｈ−Ｘ２０５−Ｐ−Ｓ−Ｘ２０８−Ｔ−Ｘ２１０−Ｖ−Ｄ−Ｋ−Ｘ２１４−Ｖ−Ｅ−Ｘ２１７−Ｋ−Ｘ２１９−Ｃ−Ｘ２２１−Ｘ２２２−Ｘ２２３−Ｘ２２４−Ｘ２２５−Ｃ−Ｐ−Ｐ−Ｃ−Ｐ−Ａ−Ｐ−Ｘ２３３−Ｘ２３４−Ｘ２３５−Ｘ２３６−Ｇ−Ｐ−Ｓ−Ｖ−Ｆ−Ｌ−Ｆ−Ｐ−Ｐ−Ｋ−Ｐ−Ｋ−Ｄ−Ｔ−Ｌ−Ｍ−Ｉ−Ｓ−Ｒ−Ｔ−Ｐ−Ｅ−Ｖ−Ｔ−Ｃ−Ｖ−Ｖ−Ｖ−Ｄ−Ｖ−Ｓ−Ｈ−Ｅ−Ｄ−Ｐ−Ｅ−Ｖ−Ｘ２７４−Ｆ−Ｎ−Ｗ−Ｙ−Ｖ−Ｄ−Ｇ−Ｖ−Ｅ−Ｖ−Ｈ−Ｎ−Ａ−Ｋ−Ｔ−Ｋ−Ｐ−R−Ｅ−Ｅ−Ｑ−Ｘ２９６−Ｎ−Ｓ−Ｔ−Ｘ３００−R−Ｖ−Ｖ−Ｓ−Ｖ−Ｌ−Ｔ−Ｖ−Ｘ３０９−Ｈ−Ｑ−Ｄ−Ｗ−Ｌ−N−Ｇ−Ｋ−Ｅ−Ｙ−Ｘ３２０−Ｃ−Ｘ３２２−Ｖ−Ｓ−Ｎ−Ｘ３２６−Ｘ３２７−Ｌ−Ｐ−Ａ−Ｐ−Ｉ−Ｅ−Ｘ３３４−Ｔ−Ｉ−Ｓ−Ｋ−Ｘ３３９−Ｋ−Ｇ−Ｑ−Ｐ−Ｒ−Ｅ−Ｐ−Ｑ−Ｖ−Ｙ−Ｔ−Ｌ−Ｐ−Ｐ−Ｓ−Ｘ３５５−Ｅ−Ｅ−Ｍ−Ｔ−Ｋ−Ｎ−Ｑ−Ｖ−Ｓ−Ｌ−Ｔ−Ｃ−Ｌ−Ｖ−Ｋ−Ｇ−Ｆ−Ｙ−Ｐ−Ｓ−Ｄ−I−Ａ−Ｖ−Ｅ−Ｗ−Ｅ−Ｓ−Ｘ３８４−Ｇ−Ｑ−Ｐ−Ｅ−Ｎ−Ｎ−Ｙ−Ｘ３９２−Ｔ−Ｔ−Ｐ−Ｐ−Ｘ３９７−Ｌ−Ｄ−Ｓ−Ｄ−Ｇ−Ｓ−Ｆ−Ｆ−Ｌ−Ｙ−Ｓ−Ｋ−Ｌ−Ｔ−Ｖ−Ｄ−Ｋ−Ｓ−Ｒ−Ｗ−Ｑ−Ｘ４１９−Ｇ−Ｎ−Ｖ−Ｆ−Ｓ−Ｃ−Ｓ−Ｖ−Ｘ４２８−Ｈ−Ｅ−Ａ−Ｌ−Ｈ−Ｘ４３４−Ｈ−Ｙ−Ｔ−Ｑ−Ｋ−Ｓ−Ｌ−Ｓ−Ｌ−Ｓ−Ｐ−Ｇ−Ｘ４４７、
式中、Ｘ１１９は、ＳおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ１３１は、ＳおよびＣから成る群から選択される；
式中、Ｘ１３３ は、Ｋ、Ｒ、ＥおよびＱから成る群から選択される；
式中、Ｘ１３７は、ＧおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ１３８は、ＧおよびＳから成る群から選択される；
式中、Ｘ１６４は、ＴおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ１９２は、ＳおよびＮから成る群から選択される；
式中、Ｘ１９３は、ＬおよびＦから成る群から選択される；
式中、Ｘ１９６は、ＱおよびＫから成る群から選択される；
式中、Ｘ１９９は、Ｉおよび Ｔから成る群から選択される；
式中、Ｘ２０３は、ＮおよびＤから成る群から選択される；
式中、Ｘ２０５は、Ｋ、ＥおよびＱから成る群から選択される；
式中、Ｘ２０８は、ＮおよびＤから成る群から選択される；
式中、Ｘ２１０は、Ｋ、ＥおよびＱから成る群から選択される；
式中、Ｘ２１４は、ＫおよびＴから成る群から選択される；
式中、Ｘ２１７は、ＰおよびＲから成る群から選択される；
式中、Ｘ２１９は、ＳおよびＣから成る群から選択される；
式中、Ｘ２２０は、Ｃ、ＰＬＧおよびＧから成る群から選択される；
式中、Ｘ２２１は、Ｄおよび欠失から成る群から選択される；
式中、Ｘ２２２は、Ｋ、ＶおよびＴから成る群から選択される；
式中、Ｘ２２３は、Ｔおよび欠失から成る群から選択される；
式中、Ｘ２２４は、ＨおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ２２５は、Ｔおよび欠失から成る群から選択される；
式中、Ｘ２３３は、ＥおよびＰから成る群から選択される；
式中、Ｘ２３４は、ＬおよびＶから成る群から選択される；
式中、Ｘ２３５は、Ｌ、Ａおよび欠失から成る群から選択される；
式中、Ｘ２３６は、Ｇ、Ａおよび欠失から成る群から選択される；
式中、Ｘ２７４は、Ｋ、ＱおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ２９６は、ＹおよびＦから成る群から選択される；
式中、Ｘ３００は、ＹおよびＦから成る群から選択される；
式中、Ｘ３０９は、ＬおよびＶから成る群から選択される；
式中、Ｘ３２０は、ＫおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ３２２は、ＫおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ３２６は、ＫおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ３２７は、ＡおよびＧから成る群から選択される；
式中、Ｘ３３４は、ＫおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ３３９は、ＡおよびＴから成る群から選択される；
式中、Ｘ３５５は、Ｒ、ＱおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ３８４は、ＮおよびＳから成る群から選択される；
式中、Ｘ３９２は、Ｋ、ＮおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ３９７は、ＶおよびＭから成る群から選択される；
式中、Ｘ４１９は、ＱおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ４２８は、Ｍ およびＬから成る群から選択される；
式中、Ｘ４３４は、ＮおよびＳから成る群から選択される；
式中、Ｘ４４７は、Ｋ、ＤＥＤＥおよび欠失から成る群から選択される；
式中、上記変異型重鎖定常ドメインは、配列ＩＤ番号：２と比較して、少なくとも６個の置換を含み、前記変異型は、配列ＩＤ番号：３ではない。
さらなる態様では、本発明は、配列ＩＤ番号：２と比較して、少なくとも１０個または１５個の置換を含む変異型重鎖定常ドメインを提供する。
追加的態様では、本発明は、以下の式を有する変異型軽鎖定常ドメインを有する抗体を提供する：
Ｘ１０８−Ｔ−Ｖ−Ａ−Ａ−Ｐ−Ｓ−Ｖ−Ｆ−Ｉ−Ｆ−Ｐ−Ｐ−Ｓ−Ｄ−Ｅ−Ｘ１２４−Ｌ−Ｘ１２６−Ｓ−Ｇ−Ｔ−Ａ−Ｓ−Ｖ−Ｖ−Ｃ−Ｌ−Ｌ−N−Ｘ１３８−Ｆ−Ｙ−Ｐ−R−Ｅ−Ａ−Ｘ１４５−Ｖ−Ｑ−W−Ｋ−Ｖ−Ｄ−Ｘ１５２−Ａ−Ｌ−Ｑ−Ｘ１５６−Ｇ−N−Ｓ−Ｑ−Ｅ−Ｓ−Ｖ−Ｔ−Ｅ−Ｑ−Ｄ−Ｓ−Ｘ１６９−Ｄ−Ｓ−Ｔ−Ｙ−Ｓ−Ｌ−Ｓ−Ｓ−Ｔ−Ｌ−Ｔ−Ｌ−Ｓ−Ｋ−Ａ−Ｄ−Ｙ−Ｅ−Ｋ−Ｈ−Ｋ−Ｖ−Ｙ−Ａ−Ｃ−Ｅ−Ｖ−Ｔ−Ｈ−Ｘ１９９−Ｇ−Ｌ−Ｘ２０２−Ｓ−Ｐ−Ｖ−Ｔ−Ｘ２０７−Ｓ−Ｆ−Ｎ−Ｒ−Ｇ−Ｅ−Ｘ２１４、
式中、Ｘ１０８は、ＲおよびＱから成る群から選択される；
式中、Ｘ１２４は、ＱおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ１２６は、Ｋ、ＥおよびＱから成る群から選択される；
式中、Ｘ１３８は、ＮおよびＤから成る群から選択される；
式中、Ｘ１４５は、Ｋ、Ｅ、ＱおよびＴから成る群から選択される；
式中、Ｘ１５２は、ＮおよびＤから成る群から選択される；
式中、Ｘ１５６は、ＳおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ１６９は、Ｋ、ＥおよびＱから成る群から選択される；
式中、Ｘ１９９は、ＱおよびＥから成る群から選択される；
式中、Ｘ２０２は、ＳおよびＥから成る群から選択される；ならびに
式中、Ｘ２０７は、ＫおよびＥから成る群から選択される；ならびに
式中、Ｘ２１４は、ＣおよびＣＤＥＤＥから成る群から選択される。
式中、前記変異型軽鎖定常ドメインは、配列ＩＤ番号：１１２と比較して、少なくとも２個の置換を含む。
本発明で使用される野生型定常領域のアミノ酸配列。 重鎖ＣＨ１ドメインの操作。４つのＩｇＧアイソタイプに対するＣＨ１残基、露出率およびｐＩを低下するために加えることが可能な置換の例の一覧。番号付与は、ＥＵインデックスに準拠している。 軽鎖ＣＫドメインの操作。ＣＫ残基、露出率およびｐＩを低下するために加えることの可能な置換の一覧。番号付与は、ＥＵインデックスに準拠している。 ｐＩを操作した定常領域ＩｇＧ１−ＣＨ１−ｐＩ（６）およびＣＫ−ｐＩ（６）のアミノ酸配列。 本発明で使用される野生型抗ＶＥＧＦ ＶＨおよびＶＬ可変領域のアミノ酸配列。 本発明で使用されるｐＩを操作した抗ＶＥＧＦ抗体ＸＥＮＰ９４９３ ＩｇＧ１−ＣＨ１−ｐＩ（６）−ＣＫ−ｐＩ（６）の重鎖および軽鎖のアミノ酸配列。 ＸＥＮＰ９４９３ ＩｇＧ１−ＣＨ１−ｐＩ（６）−ＣＫ−ｐＩ（６）におけるｐＩを低下する変異の位置を示す抗体Ｆａｂドメインの構造。 高純度を示す、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｂｉｏａｎａｌｙｚｅｒ上のｐＩを操作した抗ＶＥＧＦ変異型の解析。 高純度を示す、ＳＥＣ上のｐＩを操作した抗ＶＥＧＦ変異型の解析。 変異型がｐＩを変更したことを示す、ＩＥＦゲル上のｐＩを操作した抗ＶＥＧＦ変異型の解析。 ＶＥＧＦに結合するベバシズマブおよびｐＩを操作した抗ＶＥＧＦの結合解析（Ｂｉａｃｏｒｅ）。 高耐温性を示す、ＣＨ１およびＣＫのｐＩを操作した抗ＶＥＧＦのＤＳＣ解析。 ｈｕＦｃＲｎマウスにおけるベバシズマブ変異型のＰＫ。ｐＩを操作したＣＨ１およびＣＫドメインを有する９４９３変異型は、ｉｎ ｖｉｖｏ半減期を延長する。 ｈｕＦｃＲｎマウスにおける４つの別個のｉｎ ｖｉｖｏ研究でのベバシズマブの天然ＩｇＧ１型のＰＫ。ＩｇＧ１半減期の平均は３．２日だった。 ｈｕＦｃＲｎマウスにおけるベバシズマブの天然ＩｇＧ２型のＰＫ。 異なる定常鎖を有する抗体変異型の半減期と等電点（ｐＩ）との相関。 ＩｇＧサブクラスのアミノ酸配列の整列。枠で囲まれている残基は、ＩｇＧ間のアイソタイプの違いを示している。ｐＩの上昇（Ｋ、ＲおよびＨ）またはｐＩの低下（ＤおよびＥ）に寄与する残基は、太字で強調されている。ｐＩの低下またはエピトープの延長を引き起こすように設計された置換は、グレーで示されている。 ＣＫおよびＣλ軽定常鎖のアミノ酸配列。ｐＩの上昇（Ｋ、ＲおよびＨ）またはｐＩの低下（ＤおよびＥ）に寄与する残基は、太字で強調されている。ｐＩを低下させるために変更が可能な好ましい位置は、グレーで示されている。 ｐＩを操作した変異型重鎖のアミノ酸配列。 ｐＩを操作した変異型軽鎖のアミノ酸配列。 ｈｕＦｃＲｎマウスにおけるｐＩを操作した変異型ベバシズマブ抗体のＰＫ結果。 ｐＩを操作した改変を、ＦｃＲｎへの結合を増強するＦｃ改変と組み合わせた変異型のＰＫ結果。 天然のベバシズマブ抗体、ｐＩを減少させた、ｐＩ操作した変異型バージョン、ならびに天然およびヒトＦｃＲｎへの結合を向上するＦｃ改変を取り込んだ、ｐＩを操作したバージョンの半減期と等電点（ｐＩ）の間の相関関係。 ＩｇＧサブクラスを有する新規アイソタイプＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３のアミノ酸配列の整列。青は、ｐＩ−Ｉｓｏ３と４つの天然のＩｇＧである、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、およびＩｇＧ４での残基との一致を表す。枠で囲まれた残基は、ｐＩを減少するためにＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３に組み込まれているＩｇＧアイソタイプの違いを示している。 ヒンジおよびＦｃ領域でのＩｇＧ１とＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３との違い。 ＣＨ１領域におけるＩｇＧ１とＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３との違い。 ＣＫ−ｐＩ（４）変異型のアミノ酸の図。赤は、天然のＣＫ軽定常鎖に比較したリジンからグルタミン酸の電荷置換を表している。 ｐＩを操作した重定常鎖および軽定常鎖のアミノ酸配列。 露出率およびＷＴ残基のエネルギーに対照して正規化された、Ｇｌｕへの置換のためのエネルギーの計算値を示す、抗体Ｆｃ領域内の塩基性残基の解析。高い露出率とＧｌｕへの置換に好ましいデルタＥとを有する塩基性残基は、ｐＩを低下するための電荷スワップ変異の標的である。 抗体ｐＩ上での電荷スワップ変異の効果を示すプロット。ｐＩが低下するにつれて、電荷スワップ１回当たりのｐＩの変化は減少する。 ｈｕＦｃＲｎマウスにおける、ｐＩを操作したアイソタイプ変異型ベバシズマブ抗体（ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３）およびＮ４３４Ｓ置換との組合せのＰＫ結果。 ｈｕＦｃＲｎマウスにおける、ｐＩを操作したアイソタイプ変異型ベバシズマブ抗体およびＮ４３４Ｓ置換との組合せのＰＫ結果。 ｈｕＦｃＲｎマウスにおける、ｐＩを操作したアイソタイプ変異型ベバシズマブ抗体およびＮ４３４Ｓ置換との組合せのＰＫ結果の分散プロット。各点は、研究からのマウス１匹を表す。４２８Ｌ置換は、これらのｐＩ抗体の各々に追加することもできることに注意されるべきである。 ｐＩを操作した変異型ｐＩと半減期（ｔ１／２）との相関を示すプロット。 ＣＫおよびＣラムダドメインの構造的整列。 ２０個のアミノ酸の文献ｐＩ。掲載されているｐＩは、遊離アミノ酸として計算されていることに注意されるべきである；タンパク質の文脈における任意の側鎖の実際のｐＩは異なるため、よって、この表は、本発明の目的では、 絶対的な数ではなく、ｐＩの傾向を示す目的で使われる。 例示的なｐＩを操作した変異型一覧のデータ表
Ｉ．概要
本発明は、一般に、抗体の１つまたは複数の定常領域ドメインに、アミノ酸置換（「ｐＩ変異型」または「ｐＩ置換」）を組み込むことにより、（「ｐＩ抗体」を形成するために）抗体の等電点（ｐＩ）を減少させることに関連する組成物および方法に関する。ｐＩ置換は、ｐＩアミノ酸のｐＩが、定常ドメイン内の特定の位置にある天然アミノ酸のｐＩよりも低下するように選択される。様々な実施形態において、定常ドメイン変異型は、抗体のｐＩを減少させ、本明細書で初めて示されるように、ｉｎ ｖｉｖｏ血中半減期を改善する。上で述べた通りであるが、抗体のＣＤＲ領域での変異型の生成による、抗体のｐＩの低下は、血中半減期の増加につながり得ることを示唆している可能性のあるデータは限られている。しかし、本発明の定常ドメインは、可変領域にモジュラな形で追加することができ、よって、血中半減期を増加した抗体の設計を大幅に簡易化するため、本発明は、ＣＤＲ ｐＩの操作に大きな利益をもたらす。
すなわち、本発明以前は、抗体のｐＩを低下することが血中半減期の増加に繋がるという事実は、予測不可能であると同時に、予期されてもいなかった。
さらに、本発明の多くの実施形態は、特定の位置にある、より低いｐＩのアミノ酸を１つのＩｇＧアイソタイプから別のＩｇＧアイソタイプに「移入」し、それにより、所望されない抗原性が変異型に導入される可能性を削減または除去することに依存している。すなわち、ＩｇＧ１は、高いエフェクター機能を含め、種々多様な理由で、治療用抗体の共通アイソタイプである。しかし、ＩｇＧ１の重定常領域は、ＩｇＧ２よりも高いｐＩ（８．１０対７．３１）を有している。特定の位置のＩｇＧ２残基をＩｇＧ１骨格に導入することにより、産生されるタンパク質のｐＩは低下し、さらに、血中半減期が延長される。例えば、ＩｇＧ１では、位置１３７にグリシン（ｐＩ５．９７）があり、ＩｇＧ２では、グルタミン酸（ｐＩ３．２２）がある；グルタミン酸を移入すると、産生されるタンパク質のｐＩに影響が生じる。後述するように、変異型抗体のｐＩに顕著な影響を及ぼすには、一般に、数多くのアミノ酸置換が要求される。しかし、後述するように、ＩｇＧ２分子における変化でさえも、血中半減期を増加する効果があることは注意されるべきである。
他の実施形態では、以下でさらに詳しく説明するように、（例えば、ｐＩのより高いアミノ酸からｐＩのより低いアミノ酸に変更するなどにより）産生されるタンパク質の全体の電荷を減少させる目的、または安全性等のために構造的に対応できるようにする目的のために、非アイソタイプのアミノ酸変更が加えられる。
加えて、重定常ドメインおよび軽定常ドメインの両方を操作することにより、産生される抗体のｐＩに顕著な減少を確認することができる。以下で論じるように、ｐＩを少なくとも０．５低下させることで、半減期を大幅に増加することができる。
当業者によって理解されるであろうとともに、後述する通り、血中における抗体のｉｎ ｖｉｖｏのクリアランス、よって半減期には、数多くの要因が寄与する。１つの要因は、抗体が結合する抗原が関与する；すなわち、定常領域は同一だが、可変領域（例えば、Ｆｖドメイン）は異なる抗体は、特異的なリガンド結合効果が原因で半減期が異なる可能性がある。しかし、本発明は、２つの異なる抗体の絶対的な半減期は、これらの抗原特異性効果が原因で異なる可能性があるが、ｐＩ変異型（本明細書中に概略を示すように、任意でＦｃＲｎ変異型を含む）は、異なるリガンドに移って、半減期を増加させる同じ傾向を与えることができることを示している。すなわち、一般に、ｐＩの 減少／半減期の増加の相対的な「順序」は、本明細書中で論じるように、異なるＦｖを有する、抗体の同一のｐＩ変異型を有する抗体に原因がある。
Ａ．抗体
本発明は、抗体、一般には、治療用抗体のｐＩ変異型の生成に関する。以下で論じるように、「抗体」という用語は、一般的に用いられる。本発明で有用な抗体は、従来的な抗体ならびに、後述する抗体誘導体、フラグメントおよびミメティックも含め、本明細書に記述されるように、数多くの形式を取る。一般に、「抗体」という用語は、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３およびＣＬを含むが、これらに制限されない定常ドメインを少なくとも１つ含む任意のポリペプチドを包含する。
従来的な抗体の構造単位は、通常、四量体を含む。各四量体は、通常、ポリペプチド鎖の２つの同一対から成り、各対は「軽」鎖（通常、約２５ｋＤａの分子量を有する）１本と「重」鎖（通常、約５０〜７０ｋＤａの分子量を有する）１本を有する。ヒトの軽鎖は、カッパ軽鎖およびラムダ軽鎖と分類される。本発明は、ＩｇＧクラスに関し、このクラスは、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、およびＩｇＧ４を含むが、これらに制限されない複数のサブクラスを有する。したがって、本明細書中で用いられる場合、「アイソタイプ」は、定常領域の化学的および抗原性特性により定義される免疫グロブリンの任意のサブクラスを指す。治療用抗体は、アイソタイプおよび／またはサブクラスのハイブリッドも含み得ることも理解されるべきである。例えば、本明細書で示されるように、本発明は、ＩｇＧ１／Ｇ２ハイブリッドのｐＩ操作を網羅する。
各鎖のアミノ末端部は、主に抗原認識に関与し、当技術分野および本明細書中で、一般に「Ｆｖドメイン」または「Ｆｖ領域」と呼ばれる、約１００から１１０個またはそれ以上のアミノ酸から成る可変領域を含む。定常領域では、重鎖および軽鎖のＶドメインのそれぞれに対して、抗原結合部位を形成するために、３つのループが集合する。ループの各々は、相補性決定領域（以降では、「ＣＤＲ」と呼ぶ）と呼ばれ、この領域では、アミノ酸配列の変動が最も顕著である。「可変」は、可変領域の特定のセグメントが、抗体間で配列に大きく異なるという事実を指している。可変領域内で可変性は均一に分布していない。代わりに、Ｖ領域は、各々が９〜１５個のアミノ酸長またはそれより長い「高度可変領域」と呼ばれる、極度に可変性のあるより短い領域により隔てられる、１５〜３０個のアミノ酸から成る、フレームワーク領域（ＦＲ）と呼ばれる、比較的不変な一連の配列から成る。
各ＶＨおよびＶＬは、ＦＲ１−ＣＤＲ１−ＦＲ２−ＣＤＲ２−ＦＲ３−ＣＤＲ３−ＦＲ４の順番で、アミノ末端からカルボキシ末端へと並ぶ、３つの高度可変領域 （「相補性決定領域」、「ＣＤＲ」）および４つのＦＲから成る。
高度可変領域は、一般に、アミノ酸残基を軽鎖可変領域に約２４〜３４残基（ＬＣＤＲ１；「Ｌ」は軽鎖を意味する）、５０〜５６残基（ＬＣＤＲ２）および８９〜９７残基（ＬＣＤＲ３）、そして重鎖可変領域に約３１〜３５残基（ＨＣＤＲ１；「Ｈ」は重鎖を意味する）、５０〜６５残基（ＨＣＤＲ２）、および９５〜１０２残基（ＨＣＤＲ３）（Ｋａｂａｔら、ＳＥＱＵＥＮＣＥＳ ＯＦ ＰＲＯＴＥＩＮＳ ＯＦ ＩＭＭＵＮＯＬＯＧＩＣＡＬ ＩＮＴＥＲＥＳＴ、第５版、Ｐｕｂｌｉｃ Ｈｅａｌｔｈ Ｓｅｒｖｉｃｅ、 Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ、Ｂｅｔｈｅｓｄａ， Ｍｄ．（１９９１） ）を包含し、および／またはこれらの残基は、高度可変ループを形成する（例えば、軽鎖可変領域では、２６〜３２残基（ＬＣＤＲ１）、５０〜５２残基（ＬＣＤＲ２）および９１〜９６残基（ＬＣＤＲ３）ならびに重鎖可変領域では、２６〜３２残基（ＨＣＤＲ１）、 ５３〜５５残基（ＨＣＤＲ２）、および９６〜１０１残基（ＨＣＤＲ３）（ＣｈｏｔｈｉａおよびＬｅｓｋ（１９８７） Ｊ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． １９６：９０１−９１７）。本発明の具体的なＣＤＲについては、後述する。
本明細書の全体を通して、可変ドメイン内の残基（軽鎖可変領域の約１〜１０７残基および重鎖可変領域の１〜１１３残基）を指すときは、一般に、カバット番号付与システムに従う（例えば、Ｋａｂａｔら、上記の書（１９９１））。
ＣＤＲは、抗体の抗原結合、または、より具体的には、エピトープ結合部位の形成に寄与する。「エピトープ」は、パラトープとして知られる抗体分子の可変領域にある特定的抗原結合部位と相互作用する決定基を指す。エピトープは、アミノ酸または糖側鎖などの分子のグループ化であり、通常、特定の構造特性ならびに特定の電荷特性を有する。単一の抗原が、複数のエピトープを有することもあり得る。
エピトープは、結合に直接関与するアミノ酸残基（エピトープの免疫優勢コンポーネントと呼ばれる）および特異的抗原結合ペプチドにより実質上、ブロックされるアミノ酸残基など、結合に直接関与しないその他のアミノ酸残基を含むことができる；言い換えれば、アミノ酸残基は、特異的抗原結合ペプチドの到達範囲内にある。
エピトープは、立体配座であることも、直鎖であることもある。立体配座エピトープは、直鎖ポリペプチドの異なるセグメント由来の空間的に並置されたアミノ酸により作り出される。直鎖エピトープは、ポリペプチド鎖内の隣接するアミノ酸残基により作られるエピトープである。立体配座エピトープおよび非立体配座エピトープは、変性溶媒の存在下では、前者への結合は失われるが、後者は失われないことで区別することが可能である。
エピトープは、通常、少なくとも３個、より一般的には、少なくとも５個、または８〜１０個のアミノ酸を、独自の空間的配座で含む。同一のエピトープを認識する複数の抗体は、１つの抗体が、標的抗原に対する別の抗体の結合をブロックする能力を明らかにする簡単な免疫測定法、例えば、「ビニング」で確認することができる。
当業者には理解されるであろう通り、抗原結合ドメイン、例えば、Ｆv領域の広範な変異型は、本発明で有用になり得る。実質上いかなる抗原も、サイトカインなどの可溶性因子および膜貫通受容体を含む膜結合因子の両方を含む、以下に列記する標的抗原に属するタンパク質、サブユニット、ドメイン、モチーフ、および／またはエピトープを含むが、これらに制限されないＩＧＧ変異型による標的となり得る：１７−ＩＡ、４−１ＢＢ、４Ｄｃ、６−ケト−ＰＧＦ１ａ、８−イソ−ＰＧＦ２ａ、８−オキソ−ｄＧ、Ａ１アデノシン受容体、Ａ３３、ＡＣＥ、ＡＣＥ−２、アクチビン、アクチビンＡ、アクチビンＡＢ、アクチビンＢ、アクチビンＣ、アクチビンＲＩＡ、アクチビンＲＩＡ ＡＬＫ−２、アクチビンＲＩＢ ＡＬＫ−４、アクチビンＲＩＩＡ、アクチビンＲＩＩＢ、ＡＤＡＭ、ＡＤＡＭ１０、ＡＤＡＭ１２、ＡＤＡＭ１５、ＡＤＡＭ１７／ＴＡＣＥ、ＡＤＡＭ８、ＡＤＡＭ９、ＡＤＡＭＴＳ、ＡＤＡＭＴＳ４、ＡＤＡＭＴＳ５、アドレシン、ａＦＧＦ、ＡＬＣＡＭ、ＡＬＫ、ＡＬＫ−１、ＡＬＫ−７、アルファ−１−アンチトリプシン、アルファ−Ｖ／ベータ−１アンタゴニスト、ＡＮＧ、Ａｎｇ、ＡＰＡＦ−１、ＡＰＥ、ＡＰＪ、ＡＰＰ、ＡＰＲＩＬ、ＡＲ、ＡＲＣ、ＡＲＴ、アルテミン、抗Ｉｄ、ＡＳＰＡＲＴＩＣ、心房ナトリウム排出増加因子、ａｖ／ｂ３インテグリン、Ａｘｌ、ｂ２Ｍ、Ｂ７−１、Ｂ７−２、Ｂ７−Ｈ、Ｂリンパ球刺激因子（ＢＬｙＳ）、ＢＡＣＥ、ＢＡＣＥ−１、Ｂａｄ、ＢＡＦＦ、ＢＡＦＦ−Ｒ、Ｂａｇ−１、ＢＡＫ、Ｂａｘ、ＢＣＡ−１、ＢＣＡＭ、Ｂｃｌ、ＢＣＭＡ、ＢＤＮＦ、ｂ−ＥＣＧＦ、ｂＦＧＦ、ＢＩＤ、Ｂｉｋ、ＢＩＭ、ＢＬＣ、ＢＬ−ＣＡＭ、ＢＬＫ、ＢＭＰ、ＢＭＰ−２ ＢＭＰ−２ａ、ＢＭＰ−３オステオゲニン、ＢＭＰ−４ ＢＭＰ−２ｂ、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６ Ｖｇｒ−１、ＢＭＰ−７（ＯＰ−１）、ＢＭＰ−８ （ＢＭＰ−８ａ、ＯＰ−２）、ＢＭＰＲ、ＢＭＰＲ−ＩＡ（ＡＬＫ−３）、ＢＭＰＲ−ＩＢ （ＡＬＫ−６）、ＢＲＫ−２、ＲＰＫ−１、ＢＭＰＲ−ＩＩ（ＢＲＫ−３）、ＢＭＰｓ、ｂ−ＮＧＦ、ＢＯＫ、ボムベシン、骨由来神経栄養因子、ＢＰＤＥ、ＢＰＤＥ−ＤＮＡ、ＢＴＣ、補体因子３（Ｃ３）、Ｃ３ａ、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ５ａ、Ｃ１０、ＣＡ１２５、ＣＡＤ−８、カルシトニン、ｃＡＭＰ、癌胎児性抗原（ＣＥＡ）、腫瘍関連抗原、カテプシンＡ、カテプシンＢ、カテプシンＣ／ＤＰＰＩ、カテプシンＤ、カテプシンＥ、カテプシンＨ、カテプシンＬ、カテプシンＯ、カテプシンＳ、カテプシンＶ、カテプシンＸ／Ｚ／Ｐ、ＣＢＬ、ＣＣＩ、ＣＣＫ２、ＣＣＬ、ＣＣＬ１、ＣＣＬ１１、ＣＣＬ１２、ＣＣＬ１３、ＣＣＬ１４、ＣＣＬ１５、ＣＣＬ１６、ＣＣＬ１７、ＣＣＬ１８、ＣＣＬ１９、ＣＣＬ２、ＣＣＬ２０、ＣＣＬ２１、ＣＣＬ２２、ＣＣＬ２３、ＣＣＬ２４、ＣＣＬ２５、ＣＣＬ２６、ＣＣＬ２７、ＣＣＬ２８、ＣＣＬ３、ＣＣＬ４、ＣＣＬ５、ＣＣＬ６、ＣＣＬ７、ＣＣＬ８、ＣＣＬ９／１０、ＣＣＲ、ＣＣＲ１、ＣＣＲ１０、ＣＣＲ１０、ＣＣＲ２、ＣＣＲ３、ＣＣＲ４、ＣＣＲ５、ＣＣＲ６、ＣＣＲ７、ＣＣＲ８、ＣＣＲ９、ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３、ＣＤ３Ｅ、ＣＤ４、ＣＤ５、ＣＤ６、ＣＤ７、ＣＤ８、ＣＤ１０、ＣＤ１１ａ、ＣＤ１１ｂ、ＣＤ１１ｃ、ＣＤ１３、ＣＤ１４、ＣＤ１５、ＣＤ１６、ＣＤ１８、ＣＤ１９、ＣＤ２０、ＣＤ２１、ＣＤ２２、ＣＤ２３、ＣＤ２５、ＣＤ２７Ｌ、ＣＤ２８、ＣＤ２９、ＣＤ３０、ＣＤ３０Ｌ、ＣＤ３２、ＣＤ３３（ｐ６７タンパク質）、ＣＤ３４、ＣＤ３８、ＣＤ４０、ＣＤ４０Ｌ、ＣＤ４４、ＣＤ４５、ＣＤ４６、ＣＤ４９ａ、ＣＤ５２、ＣＤ５４、ＣＤ５５、ＣＤ５６、ＣＤ６１、ＣＤ６４、ＣＤ６６ｅ、ＣＤ７４、ＣＤ８０（Ｂ７−１）、ＣＤ８９、ＣＤ９５、ＣＤ１２３、ＣＤ１３７、ＣＤ１３８、ＣＤ１４０ａ、ＣＤ１４６、ＣＤ１４７、ＣＤ１４８、ＣＤ１５２、ＣＤ１６４、ＣＥＡＣＡＭ５、ＣＦＴＲ、ｃＧＭＰ、ＣＩＮＣ、クロストリジウム・ボツリナム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ）毒素、クロストリジウム・パーフリンジェンス（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ）毒素、ＣＫｂ８−１、ＣＬＣ、ＣＭＶ、ＣＭＶ ＵＬ、ＣＮＴＦ、ＣＮＴＮ−１、ＣＯＸ、Ｃ−Ｒｅｔ、ＣＲＧ−２、ＣＴ−１、ＣＴＡＣＫ、ＣＴＧＦ、ＣＴＬＡ−４、ＣＸ３ＣＬ１、ＣＸ３ＣＲ１、ＣＸＣＬ、ＣＸＣＬ１、ＣＸＣＬ２、ＣＸＣＬ３、ＣＸＣＬ４、ＣＸＣＬ５、ＣＸＣＬ６、ＣＸＣＬ７、ＣＸＣＬ８、ＣＸＣＬ９、ＣＸＣＬ１０、ＣＸＣＬ１１、ＣＸＣＬ１２、ＣＸＣＬ１３、ＣＸＣＬ１４、ＣＸＣＬ１５、ＣＸＣＬ１６、ＣＸＣＲ、ＣＸＣＲ１、ＣＸＣＲ２、ＣＸＣＲ３、ＣＸＣＲ４、ＣＸＣＲ５、ＣＸＣＲ６、サイトケラチン腫瘍関連抗原、ＤＡＮ、ＤＣＣ、ＤｃＲ３、ＤＣ−ＳＩＧＮ、崩壊促進因子、ｄｅｓ（１−３）−ＩＧＦ−Ｉ（脳ＩＧＦ−１）、Ｄｈｈ、ジゴキシン、ＤＮＡＭ−１、Ｄｎａｓｅ、Ｄｐｐ、ＤＰＰＩＶ／ＣＤ２６、Ｄｔｋ、ＥＣＡＤ、ＥＤＡ、ＥＤＡ−Ａ１、ＥＤＡ−Ａ２、ＥＤＡＲ、ＥＧＦ、ＥＧＦＲ （ＥｒｂＢ−１）、ＥＭＡ、ＥＭＭＰＲＩＮ、ＥＮＡ、エンドセリン受容体、エンケファリナーゼ、ｅＮＯＳ、Ｅｏｔ、エオタキシン１、ＥｐＣＡＭ、エフリンＢ２／ＥｐｈＢ４、ＥＰＯ、ＥＲＣＣ、Ｅ−セレクチン、ＥＴ−１、因子ＩＩａ、因子ＶＩＩ、因子ＶＩＩＩｃ、因子ＩＸ、線維芽細胞活性化タンパク質（ＦＡＰ）、Ｆａｓ、ＦｃＲ１、ＦＥＮ−１、フェリチン、ＦＧＦ、ＦＧＦ−１９、ＦＧＦ−２、ＦＧＦ３、ＦＧＦ−８、ＦＧＦＲ、ＦＧＦＲ−３、フィブリン、ＦＬ、ＦＬＩＰ、Ｆｌｔ−３、Ｆｌｔ−４、卵胞刺激ホルモン、フラクタルキン、ＦＺＤ１、ＦＺＤ２、ＦＺＤ３、ＦＺＤ４、ＦＺＤ５、ＦＺＤ６、ＦＺＤ７、ＦＺＤ８、ＦＺＤ９、ＦＺＤ１０、Ｇ２５０、Ｇａｓ ６、ＧＣＰ−２、ＧＣＳＦ、ＧＤ２、ＧＤ３、ＧＤＦ、ＧＤＦ−１、ＧＤＦ−３ （Ｖｇｒ−２）、ＧＤＦ−５ （ＢＭＰ−１４、ＣＤＭＰ−１）、ＧＤＦ−６ （ＢＭＰ−１３、ＣＤＭＰ−２）、ＧＤＦ−７ （ＢＭＰ−１２、ＣＤＭＰ−３）、ＧＤＦ−８ （ミオスタチン）、ＧＤＦ−９、ＧＤＦ−１５ （ＭＩＣ−１）、ＧＤＮＦ、ＧＤＮＦ、ＧＦＡＰ、ＧＦＲａ−１、ＧＦＲ−アルファ１、ＧＦＲ−アルファ２、ＧＦＲ−アルファ３、ＧＩＴＲ、グルカゴン、Ｇｌｕｔ ４、糖タンパク質ＩＩｂ／ＩＩＩａ（ＧＰ ＩＩｂ／ＩＩＩａ）、ＧＭ−ＣＳＦ、ｇｐ１３０、ｇｐ７２、ＧＲＯ、成長ホルモン放出因子、ハプテン（ＮＰ−ｃａｐまたはＮＩＰ−ｃａｐ）、ＨＢ−ＥＧＦ、ＨＣＣ、ＨＣＭＶ ｇＢエンペローブ糖タンパク質、ＨＣＭＶ、ｇＨエンペローブ糖タンパク質、ＨＣＭＶ ＵＬ、造血成長因子（ＨＧＦ）、Ｈｅｐ Ｂ ｇｐ１２０、ヘパラナーゼ、Ｈｅｒ２、Ｈｅｒ２／ｎｅｕ（ＥｒｂＢ−２）、Ｈｅｒ３ （ＥｒｂＢ−３）、Ｈｅｒ４（ＥｒｂＢ−４）、単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）ｇＢ糖タンパク質、ＨＳＶ ｇＤ糖タンパク質、ＨＧＦＡ、高分子量メラノーマ関連抗原（ＨＭＷ−ＭＡＡ）、ＨＩＶ ｇｐ１２０、ＨＩＶ ＩＩＩＢ ｇｐ １２０ Ｖ３ループ、ＨＬＡ、ＨＬＡ−ＤＲ、ＨＭ１．２４、ＨＭＦＧ ＰＥＭ、ＨＲＧ、Ｈｒｋ、ヒト心筋ミオシン、ヒトサイトメガロウイルス（ＨＣＭＶ）、ヒト成長ホルモン（ＨＧＨ）、ＨＶＥＭ、Ｉ−３０９、ＩＡＰ、ＩＣＡＭ、ＩＣＡＭ−１、ＩＣＡＭ−３、ＩＣＥ、ＩＣＯＳ、ＩＦＮｇ、Ｉｇ、ＩｇＡ受容体、ＩｇＥ、ＩＧＦ、ＩＧＦ結合タンパク質、ＩＧＦ−１Ｒ、ＩＧＦＢＰ、ＩＧＦ−Ｉ、ＩＧＦ−ＩＩ、ＩＬ、ＩＬ−１、ＩＬ−１Ｒ、ＩＬ−２、ＩＬ−２Ｒ、ＩＬ−４、ＩＬ−４Ｒ、ＩＬ−５、ＩＬ−５Ｒ、ＩＬ−６、ＩＬ−６Ｒ、ＩＬ−８、ＩＬ−９、ＩＬ−１０、ＩＬ−１２、ＩＬ−１３、ＩＬ−１５、ＩＬ−１８、ＩＬ−１８Ｒ、ＩＬ−２３、インターフェロン（ＩＮＦ）−アルファ、ＩＮＦ−ベータ、ＩＮＦ−ガンマ、インヒビン、ｉＮＯＳ、インスリンＡ鎖、インスリンＢ鎖、インスリン様成長因子１、インテグリンアルファ２、インテグリンアルファ３、インテグリンアルファ４、インテグリンアルファ４／ベータ１、インテグリンアルファ４／ベータ７、インテグリンアルファ５（ａｌｐｈａＶ）、インテグリンアルファ５／ベータ１、インテグリンアルファ５／ベータ３、インテグリンアルファ６、インテグリンベータ１、インテグリンベータ２、インターフェロンガンマ、ＩＰ−１０、Ｉ−ＴＡＣ、ＪＥ、カリクレイン２、カリクレイン５、カリクレイン６、カリクレイン１１、カリクレイン１２、カリクレイン１４、カリクレイン１５、カリクレインＬ１、カリクレインＬ２、カリクレインＬ３、カリクレインＬ４、ＫＣ、ＫＤＲ、ケラチノサイト成長因子（ＫＧＦ）、ラミニン５、ＬＡＭＰ、ＬＡＰ、ＬＡＰ（ＴＧＦ−１）、潜在ＴＧＦ−１、潜在ＴＧＦ−１ ｂｐ１、ＬＢＰ、ＬＤＧＦ、ＬＥＣＴ２、レフティ、Ｌｅｗｉｓ−Ｙ抗原、Ｌｅｗｉｓ−Ｙ関連抗原、ＬＦＡ−１、ＬＦＡ−３、Ｌｆｏ、ＬＩＦ、ＬＩＧＨＴ、リポタンパク質、ＬＩＸ、ＬＫＮ、Ｌｐｔｎ、Ｌ−セレクチン、ＬＴ−ａ、ＬＴ−ｂ、ＬＴＢ４、ＬＴＢＰ−１、肺表面活性剤、黄体形成ホルモン、リンホトキシンベータ受容体、Ｍａｃ−１、ＭＡｄＣＡＭ、ＭＡＧ、ＭＡＰ２、ＭＡＲＣ、ＭＣＡＭ、ＭＣＡＭ、ＭＣＫ−２、ＭＣＰ、Ｍ−ＣＳＦ、ＭＤＣ、Ｍｅｒ、メタロプロテイナーゼ、ＭＧＤＦ受容体、ＭＧＭＴ、ＭＨＣ（ＨＬＡ−ＤＲ）、ＭＩＦ、ＭＩＧ、ＭＩＰ、ＭＩＰ−１−アルファ、ＭＫ、ＭＭＡＣ１、ＭＭＰ、ＭＭＰ−１、ＭＭＰ−１０、ＭＭＰ−１１、ＭＭＰ−１２、ＭＭＰ−１３、ＭＭＰ−１４、ＭＭＰ−１５、ＭＭＰ−２、ＭＭＰ−２４、ＭＭＰ−３、ＭＭＰ−７、ＭＭＰ−８、ＭＭＰ−９、ＭＰＩＦ、Ｍｐｏ、ＭＳＫ、ＭＳＰ、ムチン（Ｍｕｃ１）、ＭＵＣ１８、ミュラー管抑制物質、Ｍｕｇ、ＭｕＳＫ、ＮＡＩＰ、ＮＡＰ、ＮＣＡＤ、Ｎ−カドヘリン、ＮＣＡ ９０、ＮＣＡＭ、ＮＣＡＭ、ネプリリシン、ニューロトロフィン−３、−４、または−６、ニュールツリン、神経成長因子（ＮＧＦ）、ＮＧＦＲ、ＮＧＦ−ベータ、ｎＮＯＳ、ＮＯ、ＮＯＳ、Ｎｐｎ、ＮＲＧ−３、ＮＴ、ＮＴＮ、ＯＢ、ＯＧＧ１、ＯＰＧ、ＯＰＮ、ＯＳＭ、ＯＸ４０Ｌ、ＯＸ４０Ｒ、ｐ１５０、ｐ９５、ＰＡＤＰｒ、副甲状腺ホルモン、ＰＡＲＣ、ＰＡＲＰ、ＰＢＲ、ＰＢＳＦ、ＰＣＡＤ、Ｐ−カドヘリン、ＰＣＮＡ、ＰＤＧＦ、ＰＤＧＦ、ＰＤＫ−１、ＰＥＣＡＭ、ＰＥＭ、ＰＦ４、ＰＧＥ、ＰＧＦ、ＰＧＩ２、ＰＧＪ２、ＰＩＮ、ＰＬＡ２、胎盤分画アルカリホスファターゼ（ＰＬＡＰ）、ＰＩＧＦ、ＰＬＰ、ＰＰ１４、プロインスリン、プロリラキシン、タンパク質Ｃ、ＰＳ、ＰＳＡ、ＰＳＣＡ、前立腺特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）、ＰＴＥＮ、ＰＴＨｒｐ、Ｐｔｋ、ＰＴＮ、Ｒ５１、ＲＡＮＫ、ＲＡＮＫＬ、ＲＡＮＴＥＳ、ＲＡＮＴＥＳ、リラキシンＡ鎖、リラキシンＢ鎖、レニン、呼吸系発疹ウイルス（ＲＳＶ） Ｆ、ＲＳＶ Ｆｇｐ、Ｒｅｔ、リウマトイド因子、ＲＬＩＰ７６、ＲＰＡ２、ＲＳＫ、Ｓ１００、ＳＣＦ／ＫＬ、ＳＤＦ−１、セリン、血清アルブミン、ｓＦＲＰ−３、Ｓｈｈ、ＳＩＧＩＲＲ、ＳＫ−１、ＳＬＡＭ、ＳＬＰＩ、ＳＭＡＣ、ＳＭＤＦ、ＳＭＯＨ、ＳＯＤ、ＳＰＡＲＣ、Ｓｔａｔ、ＳＴＥＡＰ、ＳＴＥＡＰＩＩ、ＴＡＣＥ、ＴＡＣＩ、ＴＡＧ−７２（腫瘍関連糖タンパク質−７２）、ＴＡＲＣ、ＴＣＡ−３、Ｔ−細胞受容体（例えば、Ｔ−細胞受容体アルファ／ベータ）、ＴｄＴ、ＴＥＣＫ、ＴＥＭ１、ＴＥＭ５、ＴＥＭ７、ＴＥＭ８、ＴＥＲＴ、睾丸ＰＬＡＰ様アルカリ性ホスファターゼ、ＴｆＲ、ＴＧＦ、ＴＧＦ−アルファ、ＴＧＦ−ベータ、ＴＧＦ−ベータＰａｎ特異的、ＴＧＦ−ベータＲＩ（ＡＬＫ−５）、ＴＧＦ−ベータＲＩＩ、ＴＧＦ−ベータＲＩＩｂ、ＴＧＦ−ベータＲＩＩＩ、ＴＧＦ−ベータ１、ＴＧＦ−ベータ２、ＴＧＦ−ベータ３、ＴＧＦ−ベータ４、ＴＧＦ−ベータ５、トロンビン、胸腺ＣＫ−１、甲状腺刺激ホルモン、Ｔｉｅ、ＴＩＭＰ、ＴＩＱ、組織因子、ＴＭＥＦＦ２、Ｔｍｐｏ、ＴＭＰＲＳＳ２、ＴＮＦ、ＴＮＦ−アルファ、ＴＮＦ−アルファベータ、ＴＮＦ−ベータ２、ＴＮＦｃ、ＴＮＦ−ＲＩ、ＴＮＦ−ＲＩＩ、ＴＮＦＲＳＦ１０Ａ （ＴＲＡＩＬ Ｒ１ Ａｐｏ−２、ＤＲ４）、ＴＮＦＲＳＦ１
０Ｂ （ＴＲＡＩＬ Ｒ２ ＤＲ５、ＫＩＬＬＥＲ、ＴＲＩＣＫ−２Ａ、ＴＲＩＣＫ−Ｂ）、ＴＮＦＲＳＦ１０Ｃ （ＴＲＡＩＬ Ｒ３ ＤｃＲ１、ＬＩＴ、ＴＲＩＤ）、ＴＮＦＲＳＦ１０Ｄ （ＴＲＡＩＬ Ｒ４ ＤｃＲ２、ＴＲＵＮＤＤ）、ＴＮＦＲＳＦ１１Ａ （ＲＡＮＫ ＯＤＦ Ｒ、ＴＲＡＮＣＥ Ｒ）、ＴＮＦＲＳＦ１１Ｂ（ＯＰＧ ＯＣＩＦ、ＴＲ１）、ＴＮＦＲＳＦ１２（ＴＷＥＡＫ Ｒ ＦＮ１４）、ＴＮＦＲＳＦ１３Ｂ（ＴＡＣＩ）、ＴＮＦＲＳＦ１３Ｃ（ＢＡＦＦ Ｒ）、ＴＮＦＲＳＦ１４（ＨＶＥＭ ＡＴＡＲ、ＨｖｅＡ、ＬＩＧＨＴ Ｒ、ＴＲ２）、ＴＮＦＲＳＦ１６（ＮＧＦＲ ｐ７５ＮＴＲ）、ＴＮＦＲＳＦ１７（ＢＣＭＡ）、ＴＮＦＲＳＦ１８（ＧＩＴＲ ＡＩＴＲ）、ＴＮＦＲＳＦ１９（ＴＲＯＹ ＴＡＪ、ＴＲＡＤＥ）、ＴＮＦＲＳＦ１９Ｌ （ＲＥＬＴ）、ＴＮＦＲＳＦ１Ａ（ＴＮＦ ＲＩ ＣＤ１２０ａ、ｐ５５−６０）、ＴＮＦＲＳＦ１Ｂ （ＴＮＦ ＲＩＩ ＣＤ１２０ｂ、ｐ７５−８０）、ＴＮＦＲＳＦ２６（ＴＮＦＲＨ３）、ＴＮＦＲＳＦ３ （ＬＴｂＲ ＴＮＦ ＲＩＩＩ、ＴＮＦＣ Ｒ）、ＴＮＦＲＳＦ４（ＯＸ４０ ＡＣＴ３５、ＴＸＧＰ１ Ｒ）、ＴＮＦＲＳＦ５（ＣＤ４０ ｐ５０）、ＴＮＦＲＳＦ６ （Ｆａｓ Ａｐｏ−１、ＡＰＴ１、ＣＤ９５）、ＴＮＦＲＳＦ６Ｂ（ＤｃＲ３ Ｍ６８、ＴＲ６）、ＴＮＦＲＳＦ７（ＣＤ２７）、ＴＮＦＲＳＦ８（ＣＤ３０）、ＴＮＦＲＳＦ９ （４−１ＢＢ ＣＤ１３７、ＩＬＡ）、ＴＮＦＲＳＦ２１（ＤＲ６）、ＴＮＦＲＳＦ２２ （ＤｃＴＲＡＩＬ Ｒ２ ＴＮＦＲＨ２）、ＴＮＦＲＳＴ２３（ＤｃＴＲＡＩＬ Ｒ１ ＴＮＦＲＨ１）、ＴＮＦＲＳＦ２５ （ＤＲ３ Ａｐｏ−３、ＬＡＲＤ、ＴＲ−３、ＴＲＡＭＰ、ＷＳＬ−１）、ＴＮＦＳＦ１０ （ＴＲＡＩＬ Ａｐｏ−２リガンド、ＴＬ２）、ＴＮＦＳＦ１１（ＴＲＡＮＣＥ／ＲＡＮＫリガンドＯＤＦ、ＯＰＧリガンド）、ＴＮＦＳＦ１２ （ＴＷＥＡＫ Ａｐｏ−３リガンド、ＤＲ３リガンド）、ＴＮＦＳＦ１３（ＡＰＲＩＬ ＴＡＬＬ２）、ＴＮＦＳＦ１３Ｂ（ＢＡＦＦ ＢＬＹＳ、ＴＡＬＬ１、ＴＨＡＮＫ、ＴＮＦＳＦ２０）、ＴＮＦＳＦ１４（ＬＩＧＨＴ ＨＶＥＭリガンド、ＬＴｇ）、ＴＮＦＳＦ１５ （ＴＬ１Ａ/ＶＥＧＩ）、ＴＮＦＳＦ１８（ＧＩＴＲリガンドＡＩＴＲリガンド、ＴＬ６）、ＴＮＦＳＦ１Ａ（ＴＮＦ−ａコネクチン、ＤＩＦ、ＴＮＦＳＦ２）、ＴＮＦＳＦ１Ｂ（ＴＮＦ−ｂ ＬＴａ、ＴＮＦＳＦ１）、ＴＮＦＳＦ３（ＬＴｂ ＴＮＦＣ、ｐ３３）、ＴＮＦＳＦ４（ＯＸ４０リガンドｇｐ３４、ＴＸＧＰ１）、ＴＮＦＳＦ５ （ＣＤ４０リガンドＣＤ１５４、ｇｐ３９、ＨＩＧＭ１、ＩＭＤ３、ＴＲＡＰ）、ＴＮＦＳＦ６（ＦａｓリガンドＡｐｏ−１ リガンド、ＡＰＴ１リガンド）、ＴＮＦＳＦ７（ＣＤ２７リガンドＣＤ７０）、ＴＮＦＳＦ８（ＣＤ３０リガンドＣＤ１５３）、ＴＮＦＳＦ９ （４−１ＢＢリガンドＣＤ１３７リガンド）、ＴＰ−１、ｔ−ＰＡ、Ｔｐｏ、ＴＲＡＩＬ、ＴＲＡＩＬ Ｒ、ＴＲＡＩＬ−Ｒ１、ＴＲＡＩＬ−Ｒ２、ＴＲＡＮＣＥ、トランスフェリン受容体、ＴＲＦ、Ｔｒｋ、ＴＲＯＰ−２、ＴＳＧ、ＴＳＬＰ、腫瘍関連抗原ＣＡ １２５、Ｌｅｗｉｓ Ｙ関連炭水化物を発現している腫瘍関連抗原、ＴＷＥＡＫ、ＴＸＢ２、Ｕｎｇ、ｕＰＡＲ、ｕＰＡＲ−１、ウロキナーゼ、ＶＣＡＭ、ＶＣＡＭ−１、ＶＥＣＡＤ、ＶＥ−カドヘリン、ＶＥ−カドヘリン−２、ＶＥＦＧＲ−１（ｆｌｔ−１）、ＶＥＧＦ、ＶＥＧＦＲ、ＶＥＧＦＲ−３（ｆｌｔ−４）、ＶＥＧＩ、ＶＩＭ、ウイルス抗原、ＶＬＡ、ＶＬＡ−１、ＶＬＡ−４、ＶＮＲインテグリン、フォン−ウィルブランド病因子、ＷＩＦ−１、ＷＮＴ１、ＷＮＴ２、ＷＮＴ２Ｂ／１３、ＷＮＴ３、ＷＮＴ３Ａ、ＷＮＴ４、ＷＮＴ５Ａ、ＷＮＴ５Ｂ、ＷＮＴ６、ＷＮＴ７Ａ、ＷＮＴ７Ｂ、ＷＮＴ８Ａ、ＷＮＴ８Ｂ、ＷＮＴ９Ａ、ＷＮＴ９Ａ、ＷＮＴ９Ｂ、ＷＮＴ１０Ａ、ＷＮＴ１０Ｂ、ＷＮＴ１１、ＷＮＴ１６、ＸＣＬ１、ＸＣＬ２、ＸＣＲ１、ＸＣＲ１、ＸＥＤＡＲ、ＸＩＡＰ、ＸＰＤ、ならびにホルモンおよび成長因子の受容体。
いくつかの実施形態において、本明細書に記述したｐＩ操作は、治療用抗体に対してなされる。使用認可済み、臨床試験中、または開発中の数多くの抗体が、本発明のｐＩ変異型から利益を得る可能性がある。これらの抗体は、本明細書においては、「臨床産生物および候補」と称する。したがって、好ましい実施形態では、本発明のｐＩを操作した定常領域は、様々な臨床産生物および候補に有用になり得る。例えば、ＣＤ２０を標的とする数多くの抗体は、本発明のｐＩ操作から利益を得る可能性がある。例えば、本発明のｐＩ変異型は、本質的にリツキシマブ（Ｒｉｔｕｘａｎ（登録商標）、ＩＤＥＣ／Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ／Ｒｏｃｈｅ）と類似した抗体中で有用になり得る（例えば、米国５，７３６，１３７を参照）、非ホジキンスリンパ腫の治療の目的に認可されたキメラ抗ＣＤ２０抗体；ＨｕＭａｘ−ＣＤ２０、現在、Ｇｅｎｍａｂによって開発中の抗ＣＤ２０、米国第５，５００，３６２号に記載の抗ＣＤ２０抗体、ＡＭＥ−１３３ （Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ｈＡ２０ （ｉｍｍｕｎｏｍｅｄｉｃｓ， Ｉｎｃ．）、ＨｕｍａＬＹＭ （Ｉｎｔｒａｃｅｌ）、およびＰＲＯ７０７６９ （「Ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ Ｖａｒｉａｎｔｓ ａｎｄ Ｕｓｅｓ Ｔｈｅｒｅｏｆ」という名称のＰＣＴ／米国特許第２００３／０４０４２６号）。ＥＧＦＲ（ＥｒｂＢ−１）、Ｈｅｒ２／ｎｅｕ（ＥｒｂＢ−２）、Ｈｅｒ３ （ＥｒｂＢ−３）、Ｈｅｒ４（ＥｒｂＢ−４）を含め、上皮細胞成長因子受容体の系列のメンバーを標的とする多数の抗体が、ｐＩを操作した本発明の定常領域から利益を得る可能性がある。 例えば、ｐＩを操作した本発明の定常領域は、乳癌の治療目的に認可されたヒト化抗Ｈｅｒ２／ｎｅｕ抗体である、トラスツズマブ （Ｈｅｒｃｅｐｔｉｎ（登録商標）、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ） （例えば、米国第５，６７７，１７１号を参照）；Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈが現在、開発中のペルツズマブ （ｒｈｕＭａｂ−２Ｃ４、Ｏｍｎｉｔａｒｇ（商標））；米国第４，７５３，８９４号に記載の抗Ｈｅｒ２ 抗体；多種多様な癌のための臨床試験中のキメラ抗ＥＧＦＲ抗体である、セツキシマブ（Ｅｒｂｉｔｕｘ（登録商標）、Ｉｍｃｌｏｎｅ） （米国第４，９４３，５３３号；ＰＣＴ ＷＯ９６／４０２１０）；Ａｂｇｅｎｉｘ−Ｉｍｍｕｎｅｘ−Ａｍｇｅｎが現在、開発中のＡＢＸ−ＥＧＦ（米国第６，２３５，８８３号）；Ｇｅｎｍａｂが現在、開発中のＨｕＭａｘ−ＥＧＦｒ （ＵＳＳＮ第１０／１７２，３１７号）； ４２５、ＥＭＤ５５９００、ＥＭＤ６２０００、およびＥＭＤ７２０００ （Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ） （米国第５，５５８，８６４号；Ｍｕｒｔｈｙら、１９８７、Ａｒｃｈ Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ． ２５２（２）：５４９−６０；Ｒｏｄｅｃｋら、１９８７、J Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｃｈｅｍ． ３５（４）：３１５−２０； Ｋｅｔｔｌｅｂｏｒｏｕｇｈら、１９９１、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｎｇ．４（７）：７７３−８３）； ＩＣＲ６２ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）（ＰＣＴ ＷＯ９５／２００４５；Ｍｏｄｊｔａｈｅｄｉら、１９９３、J． Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｐｈｙｓ． １９９３、２２（１−３）：１２９−４６； Ｍｏｄｊｔａｈｅｄｉら、１９９３、Ｂｒ Ｊ Ｃａｎｃｅｒ. １９９３、６７（２）：２４７−５３； Ｍｏｄｊｔａｈｅｄｉら、１９９６、Ｂｒ Ｊ Ｃａｎｃｅｒ、７３（２）：２２８−３５； Ｍｏｄｊｔａｈｅｄｉら、２００３、Ｉｎｔ Ｊ Ｃａｎｃｅｒ、１０５（２）：２７３−８０）； ＴｈｅｒａＣＩＭ ｈＲ３（ＹＭ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｃａｎａｄａ ａｎｄ Ｃｅｎｔｒｏ ｄｅ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉａ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ，Ｃｕｂａ（米国第５，８９１，９９６；米国第６，５０６，８８３； Ｍａｔｅｏら、１９９７、Ｉｍｍｕｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、３（１）：７１−８１）； ｍＡｂ−８０６ （Ｌｕｄｗｉｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｅ ｆｏｒ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｍｅｍｏｒｉａｌ Ｓｌｏａｎ−Ｋｅｔｔｅｒｉｎｇ） （Ｊｕｎｇｂｌｕｔｈら、２００３、Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ．１００（２）：６３９−４４）； ＫＳＢ−１０２ （ＫＳ Ｂｉｏｍｅｄｉｘ）； ＭＲ１−１ （ＩＶＡＸ、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃａｎｃｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ） （ＰＣＴ ＷＯ第０１６２９３１Ａ２号）；ならびにＳＣ１００ （Ｓｃａｎｃｅｌｌ） （ＰＣＴ ＷＯ第０１／８８１３８号）に実質的に類似した抗体で有用になり得る。もう１つの好ましい実施形態では、本発明のｐＩを操作した定常領域は、Ｂ細胞慢性リンパ性白血病の治療目的に現在、認可されているヒト化モノクローナル抗体である、アレムツズマブ （Ｃａｍｐａｔｈ（登録商標）、Ｍｉｌｌｅｎｉｕｍ）で有用になり得る。本発明のｐＩを操作した定常領域は、 以下に限定されないが、Ｏｒｔｈｏ Ｂｉｏｔｅｃｈ／Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎにより開発された抗ＣＤ３抗体である、ムラモナブ−ＣＤ３ （Ｏｒｔｈｏｃｌｏｎｅ ＯＫＴ３（登録商標））、ＩＤＥＣ／Ｓｃｈｅｒｉｎｇ ＡＧによって開発された抗ＣＤ２０抗体である、イブリツモマブチウキセタン（Ｚｅｖａｌｉｎ（登録商標））、Ｃｅｌｌｔｅｃｈ／Ｗｙｅｔｈによって開発された抗ＣＤ３３ （ｐ６７タンパク質）抗体である、ゲムツズマブ・オゾガマイシン（Ｍｙｌｏｔａｒg（登録商標））、Ｂｉｏｇｅｎによって開発された抗ＬFＡ−３Ｆｃ融合体である、アレファセプト（Ａｍｅｖｉｖｅ（登録商標））、Ｃｅｎｔｏｃｏｒ／Ｌｉｌｌｙによって開発されたアブシキシマブ（ＲｅｏＰｒｏ（登録商標））、Ｎｏｖａｒｔｉｓによって開発されたバシリキシマブ （Ｓｉｍｕｌｅｃｔ（登録商標））、ＭｅｄＩｍｍｕｎｅにより開発されたパリビズマブ（Ｓｙｎａｇｉｓ（登録商標））、Ｃｅｎｔｏｃｏｒにより開発された抗ＴＮＦａｌｐｈａ抗体である、インフリキシマブ（Ｒｅｍｉｃａｄｅ（登録商標））、Ａｂｂｏｔｔにより開発された抗ＴＮＦａｌｐｈａ抗体である、アダリムマブ（Ｈｕｍｉｒａ（登録商標））、Ｃｅｌｌｔｅｃｈにより開発された抗ＴＮＦａｌｐｈａ抗体である、Ｈｕｍｉｃａｄｅ（商標）、Ｉｍｍｕｎｅｘ／Ａｍｇｅｎにより開発された抗ＴＮＦａｌｐｈａ Ｆｃ融合体である、エタネルセプト（Ｅｎｂｒｅｌ（登録商標））、Ａｂｇｅｎｉｘによって開発中の抗ＣＤ１４７抗体である、ＡＢＸ−ＣＢＬ、Ａｂｇｅｎｉｘによって開発中の抗ＩＬ８抗体である、ＡＢＸ−ＩＬ８、Ａｂｇｅｎｉｘによって開発中の抗ＭＵＣ１８抗体である、ＡＢＸ−ＭＡ１、Ａｎｔｉｓｏｍａによって開発中の抗ＭＵＣ１である、ペムツモマブ（Ｐｅｍｔｕｍｏｍａｂ）（Ｒ１５４９、９０Ｙ−ｍｕＨＭＦＧ１）、Ａｎｔｉｓｏｍａによって開発中の抗ＭＵＣ１である、Ｔｈｅｒｅｘ （Ｒ１５５０）、Ａｎｔｉｓｏｍａによって開発中のＡｎｇｉｏＭａｂ（ＡＳ１４０５）、Ａｎｔｉｓｏｍａによって開発中のＨｕＢＣ−１、Ａｎｔｉｓｏｍａによって開発中のＴｈｉｏｐｌａｔｉｎ（ＡＳ１４０７） 、Ｂｉｏｇｅｎにより開発中の抗アルファ−４−ベータ−１ （ＶＬＡ−４）およびアルファ−４−ベータ−７抗体 である、Ａｎｔｅｇｒｅｎ（登録商標） （ナタリズマブ）、Ｂｉｏｇｅｎによって開発中の抗ＶＬＡ−１インテグリン抗体である、ＶＬＡ−１ ｍＡｂ、Ｂｉｏｇｅｎによって開発中の抗リンフォトキシンベータ受容体（ＬＴＢＲ）である、ＬＴＢＲ ｍＡｂ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ａｎｔｉｂｏｄｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙによって開発中の抗ＴＧＦ−β２抗体である、ＣＡＴ−１５２、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ａｎｔｉｂｏｄｙ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙおよびＡｂｂｏｔｔによって開発中の抗ＩＬ−１２抗体である、Ｊ６９５、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ａｎｔｉｂｏｄｙ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙおよびＧｅｎｚｙｍｅによって開発中の抗ＴＧＦβ１抗体である、ＣＡＴ−１９２、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ａｎｔｉｂｏｄｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙによって開発中の抗エオタキシン１抗体である、ＣＡＴ−２１３、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ａｎｔｉｂｏｄｙ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙおよびＨｕｍａｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ．によって開発中の抗Ｂｌｙｓ抗体である、ＬｙｍｐｈｏＳｔａｔ−Ｂ（商標）、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ａｎｔｉｂｏｄｙ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙおよびＨｕｍａｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ．によって開発中の抗ＴＲＡＩＬ−Ｒ１抗体である、ＴＲＡＩＬ−Ｒ１ｍＡｂ、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈによって開発中の抗ＶＥＧＦ抗体である、Ａｖａｓｔｉｎ（商標）（ベバシズマブ、ｒｈｕＭａｂ−ＶＥＧＦ）、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈによって開発中の抗ＨＥＲ 受容体ファミリー抗体、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈによって開発中の抗組織因子抗体である、抗組織因子（ＡＴＦ）、Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈによって開発中の抗ＩｇＥ抗体、Ｘｏｌａｉｒ（商標）（オマリズマブ）、ＧｅｎｅｎｔｅｃｈおよびＸｏｍａによって開発中の抗ＣＤ１１ａ抗体である、Ｒａｐｔｉｖａ（登録商標）（エファリズマブ）、ＧｅｎｅｎｔｅｃｈおよびＭｉｌｌｅｎｉｕｍ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓによって開発中のＭＬＮ−０２ Ａｎｔｉｂｏｄｙ （以前はＬＤＰ−０２）、Ｇｅｎｍａｂによって開発中の抗ＣＤ４抗体である、ＨｕＭａｘ−ＣＤ４、Ｇｅｎｍａｂおよび Ａｍｇｅｎによって開発中の抗ＩＬ１５である、ＨｕＭａｘ−ＩＬ１５、ＧｅｎｍａｂおよびＭｅｄａｒｅｘによって開発中のＨｕＭａｘ−Ｉｎｆｌａｍ、ＧｅｎｍａｂおよびＭｅｄａｒｅｘおよびＯｘｆｏｒｄ ＧｃｏＳｃｉｅｎｃｅｓによって開発中の抗ヘパラナーゼＩ抗体である、ＨｕＭａｘ−Ｃａｎｃｅｒ、ＧｅｎｍａｂおよびＭｅｄａｒｅｘによって開発中のＨｕＭａｘ−Ｌｙｍｐｈｏｍａ、Ｇｅｎｍａｂによって開発中のＨｕＭａｘ−ＴＡＣ、ＩＤＥＣ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓによって開発中の抗ＣＤ４０Ｌ抗体である、ＩＤＥＣ−１３１、ＩＤＥＣ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓによって開発中の抗ＣＤ４抗体である、ＩＤＥＣ−１５１（クレノリキシマブ）、ＩＤＥＣ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓによって開発中の抗ＣＤ８０抗体である、ＩＤＥＣ−１１４、ＩＤＥＣ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓによって開発中の抗ＣＤ２３である、ＩＤＥＣ−１５２、ＩＤＥＣ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓによって開発中の抗マクロファージ遊走阻止因子（ＭＩＦ） 抗体、Ｉｍｃｌｏｎｅによって開発中の抗イディオタイプ抗体、ＢＥＣ２、Ｉｍｃｌｏｎｅによって開発中の抗ＫＤＲ抗体、ＩＭＣ−１Ｃ１１、Ｉｍｃｌｏｎｅによって開発中の抗ｆｌｋ−１抗体、ＤＣ１０１、Ｉｍｃｌｏｎｅによって開発中の抗ＶＥカドヘリン抗体、Ｉｍｍｕｎｏｍｅｄｉｃｓによって開発中の抗癌胎児性抗原（ＣＥＡ）抗体である、ＣＥＡ−Ｃｉｄｅ（商標）（ラベツズマブ）、Ｉｍｍｕｎｏｍｅｄｉｃｓによって開発中の抗ＣＤ２２抗体である、ＬｙｍｐｈｏＣｉｄｅ（商標）（エプラツズマブ）、Ｉｍｍｕｎｏｍｅｄｉｃｓによって開発中のＡＦＰ−Ｃｉｄｅ、Ｉｍｍｕｎｏｍｅｄｉｃｓによって開発中のＭｙｅｌｏｍａＣｉｄｅ、Ｉｍｍｕｎｏｍｅｄｉｃｓによって開発中のＬｋｏＣｉｄｅ、Ｉｍｍｕｎｏｍｅｄｉｃｓによって開発中のＰｒｏｓｔａＣｉｄｅ、Ｍｅｄａｒｅｘによって開発中の抗ＣＴＬＡ４抗体である、ＭＤＸ−０１０、Ｍｅｄａｒｅｘによって開発中の抗ＣＤ３０抗体である、ＭＤＸ−０６０、Ｍｅｄａｒｅｘによって開発中のＭＤＸ−０７０、Ｍｅｄａｒｅｘによって開発中のＭＤＸ−０１８、ＭｅｄａｒｅｘおよびＩｍｍｕｎｏ−Ｄｅｓｉｇｎｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓによって開発中の抗Ｈｅｒ２抗体である、Ｏｓｉｄｅｍ（商標）（ＩＤＭ−１）、ＭｅｄａｒｅｘおよびＧｅｎｍａｂによって開発中の抗ＣＤ４抗体である、ＨｕＭａｘ（商標）−ＣＤ４、ＭｅｄａｒｅｘおよびＧｅｎｍａｂによって開発中の抗ＩＬ１５抗体である、ＨｕＭａｘ−ＩＬ１５、ＭｅｄａｒｅｘおよびＣｅｎｔｏｃｏｒ／Ｊ＆Ｊによって開発中の抗ＴＮＦα抗体である、ＣNＴＯ１４８、Ｃｅｎｔｏｃｏｒ／Ｊ＆Ｊによって開発中の抗サイトカイン抗体である、ＣＮＴＯ １２７５、ＭｏｒｐｈｏＳｙｓに
よって開発中の抗細胞間接着分子−１（ＩＣＡＭ−１）（ＣＤ５４）抗体である、ＭＯＲ１０１および ＭＯＲ１０２、ＭｏｒｐｈｏＳｙｓによって開発中の抗繊維芽細胞成長因子受容体３（ＦＧＦＲ−３）抗体である、ＭＯＲ２０１、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌａｂｓによって開発中の抗ＣＤ３抗体である、Ｎｕｖｉｏｎ（登録商標） （ビジリズマブ）、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌａｂｓによって開発中の抗ガンマインターフェロン抗体である、ＨｕＺＡＦ（商標）、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌａｂｓによって開発中の抗α５β１インテグリン、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌａｂｓによって開発中の抗ＩＬ−１２、Ｘｏｍａによって開発中の抗Ｅｐ−ＣＡＭ抗体である、INＧ−１、Ｘｏｍａによって開発中の抗ベータ２インテグリン抗体である、ＭＬＮ０１、Ｓｅａｔｔｌｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓによって開発されたｐＩ−ＡＤＣ抗体が含まれる、他の臨床産生物および候補に実質的に類似した、多種多様な抗体で有用になり得、この段落中で上に引用した参照のすべては、参照により本明細書に明白に組み込まれる。
各鎖のカルボキシ末端は、主にエフェクター機能に関与する定常領域を定義する。Ｋａｂａｔらは、重鎖および軽鎖の可変領域の数多くの一次配列を集めた。配列の保存度に基いて、彼らは個々の配列をＣＤＲおよびフレームワークに分類し、その一覧を作成した（参照により全内容を組み込むＳＥＱＵＥＮＣＥＳ ＯＦ ＩＭＭＵＮＯＬＯＧＩＣＡＬ ＩＮＴＥＲＥＳＴ、第５版、ＮＩＨ ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、Ｎｏ．９１−３２４２、Ｅ．Ａ． Ｋａｂａｔらを参照）。
免疫グロブリンのＩｇＧサブクラスでは、重鎖中にいくつもの免疫グロブリンドメインが存在する。本明細書中、「免疫グロブリン（Ｉｇ）ドメイン」は、明確な三次構造を有する免疫グロブリンの領域を意味する。本発明における関心対象は、定常重（ＣＨ）ドメインおよびヒンジドメインを含む、重鎖ドメインである。ＩｇＧ 抗体の文脈では、ＩｇＧアイソタイプは、各々３つのＣＨ領域を有する。したがって、ＩｇＧの文脈においては、「ＣＨ」ドメインは、次の通りである：「ＣＨ１」は、Ｋａｂａｔに倣い、ＥＵインデックスに従って、位置１１８〜２２０を指す。「ＣＨ２」は、Ｋａｂａｔに倣い、ＥＵインデックスに従って、位置２３７〜３４０を指し、「ＣＨ３」は、Ｋａｂａｔに倣い、ＥＵインデックスに従って、位置３４１〜４４７を指す。本明細書に示し、以下で記述する通り、ｐＩ変異型は、後述のＣＨ領域の１つまたは複数、ならびにヒンジ領域に存在することが可能である。
本明細書に示す配列は、ＣＨ１領域、位置１１８から始まることに注意されるべきである；注釈がある場合を除き、可変領域は含まれない。例えば、配列ＩＤ番号：２の最初のアミノ酸は、配列一覧では位置「１」と指定されるが、ＥＵ番号付与スキームでは、ＣＨ１領域の位置１１８に相当する。
重鎖のＩｇドメインのもう１つの種類は、ヒンジ領域である。本明細書において「ヒンジ」または「ヒンジ領域」または「抗体ヒンジ領域」または「免疫グロブリンヒンジ領域」は、抗体の第１および第２の定常ドメイン間にアミノ酸を含む、柔軟なポリペプチドを意味する。構造的に、ＩｇＧ ＣＨ１ドメインは、ＥＵ位置２２０で終わり、ＩｇＧ ＣＨ２ドメインは残基ＥＵ位置２３７で始まる。したがって、ＩｇＧの場合、抗体ヒンジは、本明細書において、位置２２１（ＩｇＧ１のＤ２２１）から２３６（ＩｇＧ１のＧ２３６）を含むものと定義され、ここで番号付与は、Ｋｏｂａｔに倣い、ＥＵインデックスに従うものとする。一部の実施形態では、例えば、Ｆｃ領域の文脈において、より下流のヒンジが含まれ、ここで「より下流のヒンジ」は、一般に位置２２６または２３０を指す。本明細書の記載にある通り、ｐＩ変異型は、ヒンジ領域にも作成することができる。
軽鎖は、一般に、２つのメインを含み、それは可変軽ドメイン（軽鎖ＣＤＲを含み、可変重ドメインと一緒に、Ｆｖ領域を形成する）, および定常軽鎖領域（しばしばＣＬまたはＣκと呼ばれる）である。
以下に概略を示す、追加的な置換のために関心対象となるもう１つの領域は、Ｆｃ領域である。本明細書で用いられる場合、「Ｆｃ」または「Ｆｃ領域」または「Ｆｃドメイン」は、第一の定常領域免疫グロブリンドメインおよび、場合によっては、ヒンジの一部を除外する抗体の定常領域を含むポリペプチドを意味する。したがって、Ｆｃは、ＩｇＡ、ＩｇＤ、およびＩｇＧの最後の２つの定常領域免疫グロブリンドメイン、ＩｇＥおよびＩｇＭの最後の３つの定常領域免疫グロブリンドメイン、ならびにこれらのドメインの柔軟なヒンジＮ末端を指す。ＩｇＡおよびＩｇＭの場合、Ｆｃは、Ｊ鎖を含むことがあり得る。ＩｇＧの場合、Ｆｃドメインは、免疫グロブリンドメインＣγ２ およびＣγ３（Ｃγ２およびＣγ３）、ならびにＣγ１（Ｃγ１）からＣγ２ （Ｃγ２）の間のより下流のヒンジ領域を含む。Ｆｃ領域の境界は、変動する可能性もあるが、ヒトＩｇＧ重鎖Ｆｃ領域は、通常、Ｃ２２６またはＰ２３０からカルボキシ末端を含むものと定義され、ここで番号付与は、ＫａｂａｔにあるＥＵインデックスに従う。いくつかの実施形態では、以下でより詳しく記述するように、アミノ酸の変更は、例えば、１つまたは複数のＦｃγＲ受容体への結合またはＦｃＲｎ受容体への結合を変更するなどの目的で、Ｆｃ領域に加えられる。
いくつかの実施形態では、抗体は完全長である。本明細書において、「完全長抗体」は、可変および定常領域を含め、本明細書に概略を記す１つまたは複数の変更を含め、抗体の自然な生物学的形態を形成する構造を意味する。
あるいは、抗体は、様々な構造を取ることがあり得、抗体フラグメント、モノクローナル抗体、二重特異性抗体、ミニボディ、ドメイン抗体、合成抗体（本明細書中では、「抗体ミメティック」と呼ぶこともある）、キメラ抗体、ヒト化抗体、抗体融合体（「抗体コンジュゲート」と呼ぶこともある）、および各々のフラグメントに制限されないが、これらを含む。
１つの実施形態において、抗体は、ｐＩ操作可能な少なくとも１つの定常ドメインを含んでいる限り、抗体フラグメントである。具体的な抗体フラグメントは、以下に制限されないが、（ｉ）ＶＬ、ＶＨ、ＣＬ、およびＣＨ１ドメインから成るＦａｂフラグメント、（ｉｉ）ＶＨおよびＣＨ１ドメインから成るＦｄフラグメント、（ｉｉｉ）２つの連結されたＦａｂフラグメントを含む２値フラグメントである、Ｆ（ａｂ’）２フラグメント、（ｖｉｉ）ＶＨドメインおよびＶＬドメインが、抗原結合部位を形成するために２つのドメインを会合させるペプチドリンカーによって連結される、一本鎖Ｆｖ分子（ｓｃＦｖ）、（全内容を参照により本明細書に組み込む、Ｂｉｒｄら、１９８８、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２４２：４２３−４２６、Ｈｕｓｔｏｎら、１９８８、Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． 米国、８５：５８７９−５８８３）、（ｉｖ）遺伝子融合により構築された多価もしくは多特異性フラグメントである、「二重特異性抗体」または「トリアボディ（ｔｒｉａｂｏｄｉｅｓ）」（全内容を参照により本明細書に組み込む、Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎら、２０００、Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ． ３２６：４６１−４７９；ＷＯ９４／１３８０４； Ｈｏｌｌｉｇｅrら、１９９３、Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． 米国、９０：６４４４−６４４８）を含む。
使用できるその他の抗体フラグメントとしては、ｐＩを操作してある本発明のＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ヒンジ、およびＣＬドメインの１つまたは複数を含むフラグメントが挙げられる。 例えば、Ｆｃ融合体は、別のタンパク質に融合された（任意でヒンジ領域を伴う、ＣＨ２およびＣＨ３）Ｆｃ領域の融合体である。数多くのＦｃ領域が当業で公知であり、本発明のｐＩ変異型を追加することにより、改善することができる。現在の場合、抗体融合体は、ＣＨ１；ＣＨ１、ＣＨ２およびＣＨ３；ＣＨ２；ＣＨ３；ＣＨ２およびＣＨ３；ＣＨ１およびＣＨ３を含むように作成することができ、本明細書中に記載されたｐＩ変異型の組合せを活用して、これらのいずれかまたはすべては、任意で、ヒンジ領域を伴うように作成することが可能である。
Ｂ．キメラ抗体およびヒト化抗体
いくつかの実施形態では、抗体は、異なる種由来の混合物、例えば、キメラ抗体および／またはヒト化抗体とすることができる。一般に、「キメラ抗体」および「ヒト化抗体」は、どちらも複数の種由来の領域を組み合わせた抗体を指す。例えば、「キメラ抗体」は、従来、マウス（または、場合によってはラット）由来の可変領域およびヒト由来の定常領域を含む。「ヒト化抗体」は、一般に、ヒト抗体にある配列とスワップした可変ドメインフレームワーク領域を有するヒト以外の抗体を指す。一般に、ヒト化抗体においては、ＣＤＲを除き、抗体全体がヒト由来ポリヌクレオチドによってコードされるか、または、そのＣＤＲ内を除き、その種の抗体と同一である。このＣＤＲは、その一部または全部が、ヒト以外の生物に由来する核酸によってコード化されており、抗体を作成するために、ヒト抗体可変領域のベータシート骨格に移植され、その特異性は移植されたＣＤＲにより決定される。このような抗体の作成については、例えば、すべて、その全内容を参照により組み込むＷＯ９２／１１０１８、Ｊｏｎｅｓ、１９８６、Ｎａｔｕｒｅ ３２１：５２２−５２５、Ｖｅｒｈｏｅｙｅｎら、１９８８、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３９：１５３４−１５３６に記述されている。 初期の移植した構築体で失われた親和性を取り戻すには、選択したアクセプターフレームワーク残基の対応するドナー残基への「逆突然変異」がしばしば要求される（すべてその全内容を参照により組み込む、米国第５５３０１０１号； 米国第５５８５０８９号；米国第５６９３７６１号；米国第５６９３７６２号； 米国第６１８０３７０号；米国第５８５９２０５号；米国第５８２１３３７号；米国第６０５４２９７号；米国第６４０７２１３号）。ヒト化抗体は、最適には、免疫グロブリン定常領域、一般的には、ヒト免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部を含み、したがって、一般には、ヒトＦｃ領域を含む。ヒト化抗体は、遺伝子操作した免疫系を有するマウスを使って生成することも可能である。参照により、全内容を組み込むＲｏｑｕｅら、２００４、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． Ｐｒｏｇ． ２０：６３９−６５４。ヒト以外の抗体をヒト化し、作り直すための種々多様な技法および方法が、当業ではよく知られている（すべて、全内容が参照により組み込まれるＴｓｕｒｕｓｈｉｔａおよびＶａｓｑｕｅｚ、２００４、Ｈｕｍａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂ Ｃｅｌｌｓ、５３３−５４５、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ（米国）、およびこれらの中で引用される文献を参照されたい）。ヒト化方法は、すべて、全内容を参照によって組み込むＪｏｎｅｓら、１９８６、Ｎａｔｕｒｅ ３２１：５２２−５２５；Ｒｉｅｃｈｍａｎｎら、１９８８；Ｎａｔｕｒｅ ３３２：３２３−３２９； Ｖｅｒｈｏｅｙｅｎら、１９８８、 Ｓｃｉｅｎｃｅ、２３９：１５３４−１５３６；Ｑｕｅｅｎら、１９８９、Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ、ＵＳＡ ８６：１００２９−３３；Ｈｅら、１９９８、Ｊ． Ｉｍｍｕｎｏｌ． １６０：１０２９−１０３５；Ｃａｒｔｅｒら、１９９２、Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ ８９:４２８５−９、Ｐｒｅｓｔａら、１９９７、Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ． ５７（２０）：４５９３−９；Ｇｏｒｍａｎら、１９９１、Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ８８：４１８１−４１８５；Ｏ’Ｃｏｎｎｏｒら、１９９８、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｎｇ １１：３２１−８に記載されている方法に制限されないが、これらを含む。ヒト化またはヒト以外の抗体可変領域の高原性を引き下げるその他の方法は、全内容を参照により組み込む、例えば、Ｒｏｇｕｓｋａら、１９９４、Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９１：９６９−９７３に記述されているような、リサーフェイシング方法を含むこともできる。１つの実施形態において、親抗体は、当業で公知のように、親和性成熟化されている。構造をベースとする方法は、例えば、ＵＳＳＮ第１１/００４,５９０号に記載されているように、ヒト化および親和性成熟に使用することができる。選択をベースとする方法は、以下に限られないが、すべて、全内容が参照により組み込まれるＷｕら、１９９９、Ｊ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ．２９４：１５１−１６２； Ｂａｃａら、１９９７、Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２（１６）：１０６７８−１０６８４； Ｒｏｓｏｋら、１９９６、Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７１（３７）：２２６１１−２２６１８；Ｒａｄｅｒら、１９９８、Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９５：８９１０−８９１５；Ｋｒａｕｓｓｒａ、２００３、Ｐｒｏｔｅｉｎ−Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ １６（１０）：７５３−７５９に記載されている方法を含め、抗体可変領域のヒト化および／または親和性成熟の目的に使用され得る。他のヒト化方法は、以下に制限られないが、すべて、全内容が参照により組み込まれる、ＵＳＳＮ ０９／８１０,５１０；Ｔａｎら、２００２、Ｊ． Ｉｍｍｕｎｏｌ． １６９：１１１９−１１２５；Ｄｅ Ｐａｓｃａｌｉｓら、２００２、Ｊ． Ｉｍｍｕｎｏｌ． １６９：３０７６−３０８４に記載されている方法も含め、ＣＤＲの一部のみの移植を伴うこともあり得る。
１つの実施形態において、本発明の抗体は、多特異性抗体、とりわけ、「二重特異性抗体 （二重特異性抗体）」と呼ばれることもある、「二重特異性抗体（ｂｉｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ）］とすることができる。これらは、２つ（もしくはそれ以上）の異なる抗原、または同一の抗原上の異なるエピトープに結合する抗体である。二重特異性抗体は、当分野で公知の多種多様な方法で製造することができ（参照により、全内容が組み込まれるＨｏｌｌｉｇｅｒおよびＷｉｎｔｅｒ、１９９３、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎｉｏｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． ４：４４６−４４９）、例えば、化学的手法またはハイブリッド・ハイブリドーマから調製される。場合によっては、多特異性（例えば、二重特異性 ）抗体は好ましくないこともある。
１つの実施形態において、抗体はミニボディである。ミニボディは、ＣＨ３ドメインに結合したｓｃＦｖを含む、最小化された抗体様タンパク質である。参照により、全内容が組み込まれる、Ｈｕら、１９９６、Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ． ５６：３０５５−３０６１。本事例では、ＣＨ３ドメインは、ｐＩ操作したものとすることができる。いくつかの場合では、ｓｃＦｖは、Ｆｃ領域に結合させることができ、ヒンジ領域の一部または全体を含んでもよい。
本発明の抗体は、一般に、単離されているか、または組換え型である。本明細書で開示される多種多様なポリペプチドを記述する目的で使われるとき、「単離されている」は、同定され、発現された細胞または細胞培養から分離および／または回収されたポリペプチドを意味する。普通は、単離されたポリペプチドは、少なくとも１つの精製ステップにより調製される。「単離された抗体」は、異なる抗原特異性を有する他の抗体がほとんど存在しない抗体を指す。
特定の抗原またはエピトープに対して「特異的に結合している」または「特異的に結合した」または「特異的である」は、非特異的な相互作用とは、計測できる程度に異なる結合を意味する。特異的結合は、例えば、対照分子（これは、一般に、結合活性を持たない同様の構造の分子である）の結合と比較して、分子の結合を測定することにより、測定可能である。例えば、特異的結合は、標的に類似した対照分子との競合により、判定することができる。
特定の抗原またはエピトープに対する特異的結合は、例えば、抗原またはエピトープに対して、少なくとも約１０−４Ｍ、少なくとも約１０−５Ｍ、少なくとも約１０−６Ｍ、少なくとも約１０−７Ｍ、少なくとも約１０−８Ｍ、少なくとも約１０−９Ｍ、あるいは、少なくとも約１０−１０Ｍ、少なくとも約１０−１１Ｍ、少なくとも約１０−１２Ｍまたはそれ以上のＫＤを有する抗体により示されることが可能であり、ここで、ＫＤは、特定の抗体−抗原相互作用の解離速度を指す。一般に、抗原に特異的に結合する抗体は、抗原またはエピトープに対して、対照分子の２０倍、５０倍、１００倍、５００倍、１，０００倍、５，０００倍、１０，０００倍またはそれ以上のＫＤを有する。
また、特定の抗原またはエピトープに対する特異的結合は、例えば、抗体またはエピトープに対して、対照と比較して、少なくとも２０倍、５０倍、１００倍、５００倍、１，０００倍、５，０００倍、１０，０００倍またはそれ以上のＫＡまたはＫａを有する抗体により、示されることが可能であり、ここで、ＫＡまたはＫａは、特定の抗体−抗原相互作用の会合速度を指す。
Ｃ．ｐＩ変異型
本発明は、抗体のｐＩ変異型の生成に関する。「ｐＩ」は、分子（個々のアミノ酸と抗体の両方を含む）の等電点を指し、特定の分子または表面が帯びている全体の電荷が０となるｐＨである。さらに、本発明は、本明細書において、ｐＨ７にてのタンパク質の「荷電状態」の変化を指すこともある。すなわち、ＩｇＧ１の野生型重定常領域は荷電状態が＋６であるのに対し、ＩｇＧ２の重定常領域の荷電状態は０である。（配列ＩＤ番号：１９３の重鎖定常ドメインおよび配列ＩＤ番号：１１７の軽鎖定常ドメインを有する）変異型９４９３は、重定常領域と軽定常領域の両方に１２個の置換があり、その結果、荷電状態は−３０になっている。
本発明は、「ｐＩ抗体」を形成するための、抗体のｐＩ変異型の生成に関する。ｐＩ変異型は、アミノ酸変異を親分子に導入することにより作成される。この文脈において、「変異」は、通常、アミノ酸置換であるが、本明細書で示されているように、アミノ酸の欠失および挿入も行うことができ、したがって、変異として定義されている。
「ｐＩ変異型」または「等電点変異型」または「ｐＩ置換」またはこれらに文法的に相当する言葉は、本明細書において、アミノ酸を変異させた結果、その位置におけるｐＩが低下するものを差す。多くの実施形態において、これは、その特定の位置にある原初（例えば、野生型）のアミノ酸よりも低いｐＩを有するアミノ酸置換を行うことを意味する。いくつかの実施形態では、これは、（構造が許すのであれば）高いｐＩを有するアミノ酸を欠失させるか、または、低いｐＩ、例えば、後述する低ｐＩ「テール（ｔａｉｌｓ）」を有するアミノ酸を挿入することを意味することもある。
図３６に示すように、アミノ酸が異なれば、ｐＩも異なる。ただし、この図は、アミノ酸のｐＩを、タンパク質という文脈ではなく、個々の組成物として示しているが、傾向は同じである。本発明の文脈におけるｐＩ変異型は、この場合、ＩｇＧ抗体の少なくとも重定常ドメインもしくは軽定常ドメイン、または両方において、タンパク質のｐＩの減少に寄与するように作られている。本明細書に概要を記すアミノ酸変異を１つまたは複数含むように操作された抗体は、本明細書中で「ｐＩ抗体」と呼ばれることもある。
一般に、「ｐＩ変異型」は、より低いｐＩを持つアミノ酸により置換するか、または低いｐＩのアミノ酸を挿入することにより、結果として、抗体の全体のｐＩを減少させる、より高いｐＩのアミノ酸の変異を指す。（後述するように、さらに、ｐＩ変異型を補って、安定性の向上などをもたらすために、非ｐＩ変異型が構造的に追加されることが多い）。より低いｐＩのアミノ酸による変更を加える定常ドメイン位置の選択には、そのアミノ酸の溶媒接触性が検討されるが、一般に、それが唯一の要因ではない。つまり、ＩｇＧ分子の既知の構造に基づき図２に示されているように、各位置は、完全に露出されているか、完全に遮蔽されているか（例えば、分子の内部にある）、または部分的に露出されている。この評価は、 図２では、ＣＨ１ドメインおよびＣк軽内の各残基の「露出率」として示されている。いくつかの実施形態では、より低いｐＩのアミノ酸による置換の候補位置は、少なくとも５０％露出されており、６０、７０、８０＋％を超える露出は、実質的に１００％露出された残基と同様に、本発明において、有用である。
図示されていないが、重鎖のヒンジ領域、ＣＨ２およびＣＨ３ならびに軽鎖のＣＬドメインに対しても、露出率を計算するための標準および市販のプログラムを使って、同じ計算を実施することができる。
ｐＩの低下は、複数の方法の１つ、すなわち、より高いｐＩのアミノ酸（例えば、正電荷状態）を、中性のｐＩで置換する、より高いｐＩのアミノ酸をより低いｐＩのアミノ酸または低ｐＩのアミノ酸で置換する、または中性のｐＩのアミノ酸を低ｐＩのアミノ酸で置換する、のいずれかで行うことができる。いくつかの場合では、構造が許す場合には、１つまたは複数のアミノ酸の欠失または挿入は、例えば、高ｐＩのアミノ酸の欠失または１つまたは複数の低ｐＩのアミノ酸の挿入によっても実行することができる。したがって、例えば、アルギニン（ｐＩは１１．１５）はリジン（ｐＩは９.５９、依然として高いが、より低い）、グリシンもしくはセリンなどの中性アミノ酸、またはアスパラギン酸もしくはグルタミン酸などの低ｐＩ変異型によって置換することができる。
ｐＩ変異型は、多くの場合、（本明細書で概略を説明するように、重もしくは軽または両方である）野生型ＩｇＧ定常ドメインである出発配列または親配列と比較して、変異型であると定義される。すなわち、野生型の特定位置にあるアミノ酸は、「天然」アミノ酸と呼ばれ、この位置でのアミノ酸置換（または欠失もしくは挿入）は、「非天然」アミノ酸と呼ばれる。例えば、本明細書中の実施形態の多くは、ｐＩ変異が発生する親配列として、ＩｇＧ１重鎖定常領域を使う。したがって、いくつかの実施形態では、「非天然」アミノ酸は、ＩｇＧ１配列との比較による。例えば、ＩｇＧ１の位置１１９にあるアミノ酸はセリンであるため、置換可能な非天然アミノ酸は、グルタミン酸である。したがって、 配列ＩＤ番号：１９３では、位置１１９にあるアミノ酸は非天然のグルタミン酸である。同様に、ＩｇＧ２定常ドメインで出発したとき、天然および非天然アミノ酸は、野生型ＩｇＧ２配列に比較される。
当業者には理解されるであろう通り、様々なＩｇＧ分子から融合またはハイブリッドを作成することが可能である。したがって、例えば、配列ＩＤ番号：２８は、ハイブリッドＩｇＧ１／Ｇ２分子であり、配列ＩＤ番号：１６４は、ハイブリッドＩｇＧ２／Ｇ１分子である。この文脈において、「非天然」または「非野生型」置換は、問題の位置にあるアミノ酸が、その位置が生じた源となる親野生型配列とは異なっていることを意味する；すなわち、交差点がアミノ酸１００と１０１との間にあり、Ｎ末端がＩｇＧ１を起点とし、Ｃ末端がＩｇＧ２を起点とする場合、位置９０の「非天然」アミノ酸は、ＩｇＧ１配列に比較される。
したがって、非野生型ＩｇＧドメイン、例えば、すでに変異型を有するＩｇＧドメインを、出発分子または親分子として使用することが可能である。これらの場合には、上述のように、野生型配列に戻るのでない限り、置換は「非天然」である。
一般に、本発明のｐＩ変異型は、ｐＩ抗体の正電荷を減少させるように選択される。
重鎖ｐＩ変異型
いくつかの実施形態では、ｐＩ変異型は、少なくともＩｇＧ抗体の重鎖ドメインのＣＨ１領域で作成される。この実施形態では、変異は、独立かつ任意に、位置１１９、１３１、１３３、１３７、１３８、１６４、１９２、１９３、１９６、１９９、２０３、２０５、２０８、２１０、２１４、２１７および２１９から選択される。これらの１７の位置の可能なすべての組合せを作成することができ；例えば、ｐＩ抗体は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、または１７個のＣＨ１ ｐＩ 置換を有することがあり得る。さらに、本明細書で記述するように、どの単一または組合せのＣＨ１変異型も、さらに後述するように、任意のＣＨ２、ＣＨ３、ヒンジおよびＬＣ変異型とも、独立かつ任意に組み合わせることができる。
さらに、図２に示すように、位置１２１、１２４、１２９、１３２、１３４、１２６、１５２、１５５、１５７、１５９、１０１、１６１、１６２、１６５、１７６、１７７、１７８、１９０、１９１、１９４、１９５、１９７、２１２、２１６および２１８のアスパラギン酸またはグルタミン酸の置換を加えることができる。
ＣＨ１ドメインのｐＩの低下に役に立つ具体的な置換としては、以下に制限されないが、位置１１９の非天然のグルタミン酸；位置１３１の非天然のシステイン；位置１３３の非天然のアルギニン、リジンまたはグルタミン； 位置１３７の非天然のグルタミン酸；位置１３８の非天然のセリン；位置１６４の非天然のグルタミン酸；位置１９２の非天然のアスパラギン；位置１９３の非天然のフェニルアラニン；位置１９６の非天然のリジン；位置１９９の非天然のトレオニン；位置２０３の非天然のアスパラギン酸；位置２０５の非天然のグルタミン酸またはグルタミン；位置２０８の非天然のアスパラギン酸；位置２１０の非天然のグルタミン酸またはグルタミン；位置２１４の非天然のトレオニン；位置２１７の非天然のアルギニン；位置２１９の非天然のシステインが挙げられる。本明細書で論じるように、これらの置換は、個別にも、任意の組合せでも行うことができ、好ましい組合せを、配列ＩＤ一覧に示し、以下に記述する。いくつかの場合では、ｐＩ置換のみがＣＨ１ドメインで行われ、他の場合には、これらの置換が、他のドメイン内の他のｐＩ変異型に、任意の組合せで追加される。
いくつかの実施形態では、位置２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２３３、２３４、２３５および２３６を含め、変異がヒンジドメインで行われる。２３３〜２３６での変更は、ＩｇＧ２骨格におけるエフェクター機能を（３２７Ａと一緒に）増加させるように加えることができることに注意されるべきである。したがって、ｐＩ変異、特に置換は、位置２２１〜２２５の１つまたは複数で、本発明で有用な１個、２個、 ３個、４個または５個の変異を使って加えることができる。ここでも、単独または他のドメイン内の他のｐＩ変異型と組み合わせて、すべての可能な組合せが考慮される。
ヒンジドメインのｐＩの低下に有用な具体的な置換としては、以下に限定されないが、 位置２２１の欠失、位置２２２の非天然のバリンまたはトレオニン、位置２２３の欠失、位置２２４の非天然のグルタミン酸、位置２２５の欠失、位置２３５の欠失、および位置２３６の欠失または非天然のアラニンが挙げられる。ここでも、前述同様、これらの変異は、個別および任意の組合せで行うことができ、好ましい組合せは、配列ＩＤ一覧に掲載され、後述される。いくつかの場合では、ｐＩ置換のみがヒンジドメインで実行され、その他の場合では、これらの置換が、他のドメイン内の他のｐＩ変異型に、任意の組合せで追加される。
いくつかの実施形態では、変異は、位置２７４、２９６、３００、３０９、３２０、３２２、３２６、３２７、３３４および３３９を含め、ＣＨ２領域に作成することができる。ここでも、これらの１０の位置のすべての可能な組合せを作成することができ；例えば、ｐＩ抗体は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、または１０個のＣＨ２ ｐＩ置換を有することができる。
ＣＨ２ドメインのｐＩの低下に有用な具体的な置換としては、以下に限定されないが、位置２７４の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置２９６の非天然のフェニルアラニン、位置３００の非天然のフェニルアラニン、位置３０９の非天然のバリン、位置３２０の非天然のグルタミン酸、位置３２２の非天然のグルタミン酸、位置３２６の非天然のグルタミン酸、位置３２７の非天然のグリシン、位置３３４の非天然のグルタミン酸、位置３３９の非天然のトレオニン、およびＣＨ２内のすべての可能な組合せおよび他のドメインとのすべての可能な組合せが挙げられる。
この実施形態では、変異は、位置３５５、３８４、３９２、３９７、４１９および４４７から独立かつ任意に選択することができる。これらの６つの位置の可能なすべての組合せを作成することができる；例えば、ｐＩ抗体は、１個、２個、３個、４個、５個、または６個のＣＨ１ ｐＩ変異を有することができる。さらに、本明細書に記述するように、任意の単一または組合せのＣＨ３変異型を、さらに以下で詳述するように、任意のＣＨ２、ＣＨ１、ヒンジおよびＬＣ変異型とも、任意かつ個別に組み合わせることができる。
ＣＨ３ドメインのｐＩの低下に有用な具体的な置換としては、以下に限定されないが、位置３５５の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置３８４の非天然のセリン、位置３９２の非天然のアスパラギンまたはグルタミン酸、位置３９７の非天然のメチオニン、位置４１９の非天然のグルタミン酸、位置４４７の欠失または非天然のアスパラギン酸が挙げられる。
したがって、総合すると、以下の重鎖定常ドメインの変異の可能な任意の組合せを、作成することができ、各変異は、任意で包含または除外される：位置１１９の非天然のグルタミン酸；位置１３１の非天然のシステイン；位置１３３の非天然のアルギニン、リジンまたはグルタミン；位置１３７の非天然のグルタミン酸；位置１３８の非天然のセリン；位置１６４の非天然のグルタミン酸；位置１９２の非天然のアスパラギン；位置１９３の非天然のフェニルアラニン；位置１９６の非天然のリジン；位置１９９の非天然のトレオニン；位置２０３の非天然のアスパラギン酸；位置２０５の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２０８の非天然のアスパラギン酸、位置２１０の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２１４の非天然のトレオニン、位置２１７の非天然のアルギニン、および位置２１９の非天然のシステイン、位置２２１の欠失、位置２２２の非天然のバリンまたはトレオニン、位置２２３の欠失、位置２２４の非天然のグルタミン酸、位置２２５の欠失、位置２３５の欠失、位置２２１の欠失、位置２２２の非天然のバリンまたはトレオニン、位置２２３の欠失、位置２２４の非天然のグルタミン酸、位置２２５の欠失、位置２３５の欠失、位置２７４の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置２９６の非天然のフェニルアラニン、位置３００の非天然のフェニルアラニン、位置３０９の非天然のバリン、位置３２０の非天然のグルタミン酸、位置３２２の非天然のグルタミン酸、位置３２６の非天然のグルタミン酸、位置３２７の非天然のグリシン、位置３３４の非天然のグルタミン酸、位置３３９の非天然のトレオニン、位置３５５の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置３８４の非天然のセリン、位置３９２の非天然のアスパラギンまたはグルタミン酸、位置３９７の非天然のメチオニン、位置４１９の非天然のグルタミン酸、位置４４７の欠失または非天然のアスパラギン酸が挙げられる。
総合すると、一部の実施形態は、図３７に示すように、０個（ｐＩ操作が軽定常ドメインのみで実施された場合）、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２２個、２３個、２６個、２７個、２８個、および２９個の変異（ＩｇＧ１と比較して）を有する変異型重鎖ドメインを、作成することができる。
軽鎖ｐＩ変異型
一部の実施形態では、ｐＩ変異型は、ＩｇＧ抗体の少なくとも軽鎖ドメインで作成される。この実施形態では、変異は、位置１２６、１４５、１５２、１５６、１６９、１９９、２０２、および２０７から、独立かつ任意に選択することができる。これらの８つの位置の可能なすべての組合せを作成することができる；例えば、ｐＩ抗体は、１個、２個、 ３個、４個、５個、６個、７個または軽定常ドメインのｐＩ変異を有することができる。さらに、本明細書に記述するように、任意の単一または組合せのＣＬドメイン変異を、任意の重鎖定常ドメインｐＩ変異型と組み合わせることができる。
軽鎖定常ドメインのｐＩの低下に有用な具体的な置換としては、以下に限定されないが、位置１２６の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１４５の非天然のグルタミン、グルタミン酸またはトレオニン；位置１５２の非天然のアスパラギン酸、位置１５６の非天然のグルタミン酸、位置１６９の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１９９の非天然のグルタミン酸、位置２０２の非天然のグルタミン酸、および位置２０７の非天然のグルタミン酸が挙げられる。
総合すると、実施形態は、図３７に示すように、０個（ｐＩ操作が重定常ドメインのみで実施された場合）、１個、２個、３個、４個、５個、６個、または１０個の変異（Ｃкと比較して）を有する変異型軽鎖ドメインを作成することができる。
重鎖および軽鎖ｐＩ変異型
図３７に示すように、重鎖および軽鎖ｐＩ変異型を使って、数多くのｐＩ抗体を生成することができる。本明細書に概略を示し、具体的に本発明に包含することを意図しているように、図３７および配列一覧に示した任意のｐＩを操作した重鎖は、野生型定常軽ドメインンまたはｐＩを操作した軽定常ドメインのいずれかと組み合わせることができる。 同様に、仮に図３７に明確に提示されていない場合でも、ｐＩを操作した軽鎖定常ドメインは、野生型定常重ドメインまたはｐＩを操作した重定常ドメインと組み合わせることができる。すなわち、「ＨＣ名」および「ＬＣ名」という欄は、考えられるすべての組合せを可能として、マトリックスを形成することを意図している。
したがって、総合すると、以下の重鎖定常ドメイン変異と軽鎖定常ドメインとの任意の可能な組合せを、作成することができ、各変異は、任意で包含または除外することができる：ａ）重鎖：位置１１９の非天然のグルタミン酸；位置１３１の非天然のシステイン；位置１３３の非天然のアルギニン、リジンまたはグルタミン、位置１３７の非天然のグルタミン酸；位置１３８の非天然のセリン；位置１６４の非天然のグルタミン酸；位置１９２の非天然のアスパラギン；位置１９３の非天然のフェニルアラニン、位置１９６の非天然のリジン、位置１９９の非天然のトレオニン、位置２０３の非天然のアスパラギン酸、位置２０５の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２０８の非天然のアスパラギン酸、位置２１０の非天然のグルタミン酸またはグルタミン、位置２１４の非天然のトレオニン、位置２１７の非天然のアルギニン、位置２１９の非天然のシステイン、位置２２１の欠失、位置２２２の非天然のバリンまたはトレオニン、位置２２３の欠失、位置２２４の非天然のグルタミン酸、位置２２５の欠失、位置２３５の欠失、位置２２１の欠失、位置２２２の非天然のバリンまたはトレオニン、位置２２３の欠失、位置２２４の非天然のグルタミン酸、位置２２５の欠失、位置２３５の欠失、位置２７４の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置２９６の非天然のフェニルアラニン、位置３００の非天然のフェニルアラニン、位置３０９の非天然のバリン、位置３２０の非天然のグルタミン酸、位置３２２の非天然のグルタミン酸、位置３２６の非天然のグルタミン酸、位置３２７の非天然のグリシン、位置３３４の非天然のグルタミン酸、 位置３３９の非天然のトレオニン、位置３５５の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置３８４の非天然のセリン、位置３９２の非天然のアスパラギンまたはグルタミン酸、位置３９７の非天然のメチオニン、位置４１９の非天然のグルタミン酸、および位置４４７の欠失または非天然のアスパラギン酸；ならびにｂ）軽鎖：位置１２６の非天然のグルタミン酸またはグルタミン酸；位置１４５の非天然のグルタミン、グルタミン酸またはトレオニン；位置１５２の非天然のアスパラギン酸、位置１５６の非天然のグルタミン酸、位置１６９の非天然のグルタミンまたはグルタミン酸、位置１９９の非天然のグルタミン酸、位置２０２の非天然のグルタミン酸、および位置２０７の非天然のグルタミン酸。
同様に、重定常ドメインおよび軽定常ドメインの適切な対で生成することが可能な変異の数を、図３７に示し（「変異の合計数」の欄）、この数の範囲は１から３７である。
ＩＩＩ． その他のアミノ酸置換
当業者によって理解されるであろうように、本発明のｐＩ抗体は、ｐＩ変異型に加えて、追加のアミノ酸置換を含むことができる。
いくつかの実施形態では、ｐＩ変異型を受け入れるために、荷電状態が中性または、さらには荷電状態が増加する場合でも、アミノ酸置換は、１つのアイソタイプからｐＩ抗体 へと取り込まれる。これらは、「非ｐＩ同型変異型」と呼ばれることもある。例えば、ＩｇＧ１の位置１３３における天然のリジンを、ＩｇＧ２由来のアルギニンで置換することは、位置１９６にあるＩｇＧ１の天然のグルタミンをＩｇＧ２のリジンで置換すること、位置２１７にある天然のＩｇＧ１プロリンをＩｇＧ２のアルギニンで置換することなどと同様の変化である。この事例では、上述したように、位置１３３の非天然のグルタミン酸またはグルタミンで置換することで、ｐＩ変異型は、位置１３３でも作成することができることに、留意する必要がある。
ヒンジ領域（位置２３３〜２３６）では、エフェクター機能を増加するために、変更を加えることができる。すなわち、ＩｇＧ２がエフェクター機能を低下したため、 結果として、これらの位置にあるＰＶＡ（欠失）由来のアミノ酸をＥＬＬＧに変更することができ、追加のＧ３２７Ａ変異型も生成される。
ＣＨ３領域では、位置３８４において、例えば、非天然のセリンを置換するなどで、変異を作成することができる。
作成することのできる追加の変異には、Ｎ末端またはＣ末端のいずれか（抗体または融合タンパク質の構造に依存する）の「テール」、または１つもしくは複数の低ｐＩアミノ酸の配列を追加することが含まれる；例えば、グルタミン酸およびアスパラギン酸をＣＨ３のＣ末端に追加することができる；一般に、１個から５個のアミノ酸が追加される。
本発明のｐＩ抗体の特性
本発明のｐＩ抗体は、ｐＩの低下を示す。一般に、少なくとも０．５ｌｏｇ（例えばｐＨ点の半分に対応）の低下が見られ、少なくとも約１、１．５、２、２．５及び３低下すると、本発明で特に使用できる。ｐＩは、当技術分野で周知のように、実験により計算するか又は決定することができる。さらに、ｐＩが５．から５．５から６の範囲であるｐＩ抗体は、血清半減期が良好に延長されると思われる。当業者にとって当然のことながら、及び図３０で示されるように、これより低いｐＩは、ますます多くの突然変異が必要となり、物理学的限界に到達するので、達成するのは困難である。
本発明のｐＩ抗体は、血清半減期の延長を示す。図面で示されるように、驚くべきことに、試験した全てのｐＩ抗体の半減期が、出発分子と比較して延長している。半減期はＦｖ部分を含む多くの因子により影響を受ける一方で、本発明のｐＩ抗体を用いると２５、５０、７５、１００、１５０、２００及び２５０％以上上昇し得る。図３４で示されるように、ｐＩ変異体は、４日前後から１５日以上、半減期が延長し得る。
さらに、本明細書中の一部の変異体は、安定性を向上させるために作製される。本明細書中で述べられるように、抗体の多くの特性がインビボでのクリアランス速度（例えば半減期に対する安定性）に影響を及ぼす。ＦｃＲｎ受容体に対する抗体結合に加えて、クリアランス及び半減期に寄与するその他の因子は、血清凝集、血清中での酵素性分解、免疫系による排除につながる抗体の固有の免疫原性、抗原介在性の取り込み、ＦｃＲ（非ＦｃＲｎ）介在性取り込み及び非血清分布（例えば異なる組織区画において）である。
従って、これらの特性の１以上に影響を与える、一部のさらなるアミノ酸置換を行うことができる。図３７で示されるように、これには、２２２Ｋ、２７４Ｋ、２９６Ｙ、３００Ｙ、３３９Ａ、３５５Ｒ、３８４Ｎ、３９２Ｋ、３９７Ｖ、４１９Ｑ、２９６Ｙ／３００Ｙ、３８４Ｎ／３９２Ｋ／３９７Ｖ、１３７Ｇ、１３８Ｇ、１９２Ｓ、１９３Ｌ、１９９Ｉ、２０３Ｎ、２１４Ｋ、１３７Ｇ／１３８Ｇ、１９２Ｓ／１９３Ｇ、１９９Ｉ／２０３Ｎ、２１４Ｋ／２２２Ｋ、１３８Ｇ／１９２Ｓ／１９３Ｌ及び１３７Ｇ／１３８Ｇ／１９２Ｓ／１９３Ｌが含まれるが、これらに限定されない。
ＩＶ．任意の及びさらなるＦｃ改変
ＦｃＲｎ修飾
いくつかの実施態様において、本発明のｐＩ変異体は、ＦｃＲｎ結合ドメインにおけるアミノ酸置換と組み合わせることができる。驚くべきことに、本発明は、ｐＩ変異体が独立でもよく、場合によってはＦｃ変異体と組み合わせられてもよく、その結果、ＦｃＲｎ受容体に対する結合の増加ならびに半減期延長の両方が起こることを示す。
「ＦｃＲｎ」又は「新生児Ｆｃ受容体」とは、本明細書中で使用される場合、ＩｇＧ抗体Ｆｃ領域に結合し、少なくとも一部、ＦｃＲｎ遺伝子によりコードされるタンパク質を意味する。ＦｃＲｎは、ヒト、マウス、ラット、ウサギ及びサルを含むが限定されない何らかの生物由来であり得る。当技術分野で公知であるように、機能的ＦｃＲｎタンパク質は、重鎖及び軽鎖と呼ばれることが多い２つのポリペプチドを含む。軽鎖は、β−２−ミクログロブリンであり、重鎖は、ＦｃＲｎ遺伝子によりコードされる。本明細書中で別段の断りがない限り、ＦｃＲｎ又はＦｃＲｎタンパク質は、β−２−ミクログロブリンとＦｃＲｎ重鎖の複合体を指す。一部の例では、ＦｃＲｎ変異体は、臨床治験を促進するために、ヒトＦｃＲｎ受容体に結合するか又はげっ歯類もしくは霊長類受容体にさらに結合する変異体を設計することが望ましい場合がある。
様々なこのような置換は公知であり、ＵＳＳＮ１２／３４１，７６９に記載されている。いくつかの実施態様において、次の置換の何れかを単独で又は何らかの組み合わせで含むようにするためにｐＩ抗体を改変することができる：４３６Ｉ、４３６Ｖ、３１１Ｉ、３１１Ｖ、４２８Ｌ、４３４Ｓ、４２８Ｌ／４３４Ｓ、２５９Ｉ、３０８Ｆ、２５９Ｉ／３０８Ｆ、２５９Ｉ／３０８Ｆ／４２８Ｌ、３０７Ｑ／４３４Ｓ、４３４Ａ、４３４Ｈ、２５０Ｑ／４２８Ｌ、Ｍ２５２Ｙ／Ｓ２５４Ｔ／Ｔ２５６Ｅ、３０７Ｑ／４３４Ａ、３０７Ｑ／／３８０Ａ／４３４Ａ及び３０８Ｐ／４３４Ａ。付番はＫａｂａｔでのようにＥＵであり、置換は出発分子にとって非ネイティブであることが理解される。既に示されている通り、これらのＦｃＲｎ置換は、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２及びＩｇＧ１／Ｇ２ハイブリッド骨格に挿入され、ＩｇＧ３及びＩｇＧ４骨格及び何らかのＩｇＧアイソフォームの誘導体に対しても特異的に含まれる。
いくつかの実施態様において、参照により本明細書中に明確に組み込まれる米国公開第２０１１／００７６２７５号に全般的に記載されるように、可変領域、フレームワーク又はＣＤＲの何れかにおいてｐＩ改変を行うことも可能である。
他の実施態様において、ｐＩ変異体は本抗体の可変領域において生成されず、例えば、ある位置でもタンパク質全体でも、意図的にアミノ酸のｐＩを低下させるアミノ酸置換が行われない。これは、抗体のその抗原への結合親和性を向上させるために行われるが、その結果、より低いｐＩのアミノ酸が付加される、可変領域における親和性成熟置換とは区別すべきである。即ち、可変領域におけるｐＩ変異体は一般に、結合親和性に関しては顕著に「サイレント」である。
Ｆｃ改変
ＦｃＲｎに対する結合親和性を向上させ及び／又は血清半減期を延長させるために行われる置換に加えて、Ｆｃ領域において、一般にはＦｃγＲ受容体に対する結合を変化させるために、その他の置換が行われ得る。
「Ｆｃガンマ受容体」、「ＦｃγＲ」又は「ＦｃガンマＲ」とは、本明細書中で使用される場合、ＩｇＧ抗体Ｆｃ領域に結合し、ＦｃγＲ遺伝子によりコードされるタンパク質のファミリーの何れかのメンバーを意味する。ヒトにおいて、このファミリーには、アイソフォームＦｃγＲＩａ、ＦｃγＲＩｂ及びＦｃγＲＩｃを含むＦｃγＲＩ（ＣＤ６４）；アイソフォームＦｃγＲＩＩａ（アロタイプＨ１３１及びＲ１３１を含む）、ＦｃγＲＩＩｂ（ＦｃγＲＩＩｂ−１及びＦｃγＲＩＩｂ−２を含む。）及びＦｃγＲＩＩｃを含むＦｃγＲＩＩ（ＣＤ３２）；及びアイソフォームＦｃγＲＩＩＩａ（アロタイプＶ１５８及びＦ１５８を含む）及びＦｃγＲＩＩＩｂ（アロタイプＦｃγＲＩＩＩｂ−ＮＡ１及びＦｃγＲＩＩＩｂ−ＮＡ２を含む）を含むＦｃγＲＩＩＩ（ＣＤ１６）（参照により全体的に組み込まれる、Ｊｅｆｆｅｒｉｓ ｅｔ ａｌ．，２００２，Ｉｍｍｕｎｏｌ Ｌｅｔｔ ８２：５７−６５）ならびに何らかの未発見のヒトＦｃγＲｓ又はＦｃγＲアイソフォーム又はアロタイプが含まれるが、これらに限定されない。ＦｃγＲは、ヒト、マウス、ラット、ウサギ及びサルを含むがこれらに限定されない、何らかの生物由来であり得る。マウスＦｃγＲｓとしては、ＦｃγＲＩ（ＣＤ６４）、ＦｃγＲＩＩ（ＣＤ３２）、ＦｃγＲＩＩＩ−１（ＣＤ１６）及びＦｃγＲＩＩＩ−２（ＣＤ１６−２）ならびに何らかの未発見のマウスＦｃγＲ又はＦｃγＲアイソフォーム又はアロタイプが挙げられるが、これらに限定されない。
ＦｃγＲ受容体の１以上への結合を変化させるために行われ得る数多くの有用なＦｃ置換がある。結合向上ならびに結合低下をもたらす置換は有用であり得る。例えば、ＦｃγＲＩＩＩａへの結合が向上すると、その結果、一般にＡＤＣＣが上昇することが知られており（抗体依存性の細胞介在細胞毒性；ＦｃγＲｓを発現する非特異的細胞毒性細胞は、標的細胞において結合抗体を認識し、続いて標的細胞の溶解を引き起こす、細胞介在性反応。同様に、ＦｃγＲＩＩｂへの結合低下（阻害性受容体）も、ある一部の状況において有益であり得る。本発明で使用できるアミノ酸置換には、ＵＳＳＮ１１／１２４，６２０（特に図４１）、１１／１７４，２８７、１１／３９６，４９５、１１／５３８，４０６（これらは全てその全体において参照に本明細書中に明確に組み込まれる。）で列挙されるもの及び具体的にそこで開示される変異体に対するものが含まれる。使用できる特定の変異体としては、２３６Ａ、２３９Ｄ、２３９Ｅ、３３２Ｅ、３３２Ｄ、２３９Ｄ／３３２Ｅ、２６７Ｄ、２６７Ｅ、３２８Ｆ、２６７Ｅ／３２８Ｆ、２３６Ａ／３３２Ｅ、２３９Ｄ／３３２Ｅ／３３０Ｙ、２３９Ｄ、３３２Ｅ／３３０Ｌ及び２９９Ｔが挙げられるが、これらに限定されない。
Ｖ．その他の抗体修飾
親和性成熟
いくつかの実施態様において、抗体のＣＤＲの１以上において１以上のアミノ酸修飾が行われる。一般に、何れの単一のＣＤＲでも１又は２又は３アミノ酸のみが置換され、一般には、ＣＤＲのセット内で４、５、６、７、８ ９又は１０を超える変化が行われることはない。しかし、何れのＣＤＲにおける置換ゼロ、１、２又は３個の置換の何れの組み合わせも、独立であり得、場合によっては何らかの他の置換と組み合わせられ得ることが認識されるべきである。
一部の例において、ＣＤＲにおけるアミノ酸修飾は、「親和性成熟」と呼ばれる。「親和性成熟化」抗体は、これらの変更がない親抗体と比較して、抗原に対する抗体の親和性を向上させる、１以上のＣＤＲにおける１以上の変更を有するものである。一部の例において、稀ではあるが、抗体のその抗原に対する親和性を低下させることが望ましい場合があるが、これは一般には好ましくない。
「親」抗体と比較した場合に、少なくとも約１０％から５０−１００−１５０％以上又は１から５倍、抗原に対する抗体の結合親和性を向上させるために、親和性成熟を行うことができる。好ましい親和性成熟抗体は、標的抗原に対してナノモル又はさらにはピコモルレベルの親和性を有する。親和性成熟抗体は、公知の手順により作製される。例えば、可変重鎖（ＶＨ）及び可変軽鎖（ＶＬ）ドメインシャッフリングによる親和性成熟を記載するＭａｒｋｓ ｅｔ ａｌ．，１９９２，Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １０：７７９−７８３を参照のこと。ＣＤＲ及び／又はフレームワーク残基のランダム突然変異誘発は、例えばＢａｒｂａｓ，ｅｔ ａｌ．１９９４，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ，ＵＳＡ ９１：３８０９−３８１３；Ｓｈｉｅｒ ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｇｅｎｅ １６９：１４７−１５５；Ｙｅｌｔｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１５５：１９９４−２００４；Ｊａｃｋｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１５４（７）：３３１０−９；及びＨａｗｋｉｎｓ ｅｔ ａｌ，１９９２，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２２６：８８９−８９６に記載されている。
あるいは、本発明の抗体のＣＤＲの１以上において、「サイレント」である、例えば、抗原に対する抗体の親和性を顕著に変化させない、アミノ酸修飾を行い得る。これらは、発現の最適化（本発明の抗体をコードする核酸に対して行われ得る場合）を含む多くの理由に対して行われ得る。
従って、変異ＣＤＲ及び抗体は、本発明のＣＤＲ及び抗体の定義内に含まれ、即ち、本発明の抗体は、Ａｂ７９及びＡｂ１９のＣＤＲの１以上におけるアミノ酸修飾を含み得る。さらに、下記で概説するように、アミノ酸修飾も独立したものであり得、場合によってはフレームワーク及び定常領域を含む、ＣＤＲの外部の何れかの領域で行われ得る。
ＡＤＣ修飾
いくつかの実施態様において、抗体−薬物複合体（ＡＤＣ）を形成させるために本発明のｐＩ抗体を薬物と複合体化させる。一般に、ＡＤＣは癌への適用において使用され、細胞毒性又は細胞分裂停止剤の局所送達のための抗体−薬物複合体の使用によって、薬物部分の腫瘍への標的送達が可能となり、これにより有効性が高まり、毒性が低下し得る。この技術の概説は、Ｄｕｃｒｙ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ．，２１：５−１３（２０１０），Ｃａｒｔｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｊ．１４（３）：１５４（２００８）及びＳｅｎｔｅｒ，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎ．Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．１３：２３５−２４４（２００９）（これらは全てその全体において参照により本明細書によって組み込まれる。）で提供される。
従って、本発明は、薬物と複合体化されたｐＩ抗体を提供する。一般に、複合体化は、下記で詳述するように抗体に対する共有結合により行われ、一般に、リンカー、しばしばペプチド連結（下記のように、標的部位でのプロテアーゼによる切断に対して感受性となるように設計され得るか否か）に依存する。さらに、上述のように、抗体内のシステインへの連結によりリンカー−薬物単位の結合（ＬＵ−Ｄ）を行うことができる。当業者にとって当然のことながら、反応条件に依存して抗体あたりの薬物部分の数は変化し、１：１から１０：１の薬物：抗体比で変動し得る。当業者にとって当然のことながら、実際の数値は平均である。
従って、本発明は、薬物と複合体化されたｐＩ抗体を提供する。下記のように、ＡＤＣの薬物は、細胞毒性剤、例えば化学療法剤、増殖抑制剤、毒素（例えば、細菌性、真菌性、植物又は動物起源の酵素活性のある毒素又はそれらの断片）を含むが限定されない、あらゆる数の薬剤であり得るか又は放射性同位体（即ち放射活性）が提供される。その他の実施態様において、本発明は、ＡＤＣを使用する方法をさらに提供する。
本発明での使用のための薬物としては、細胞毒性薬、特に癌治療のために使用されるものが挙げられる。このような薬物としては一般に、ＤＮＡ損傷剤、代謝拮抗剤、天然産物及びそれらの類似体が挙げられる。細胞毒性剤の代表的なクラスとしては、酵素阻害剤、例えば、ジヒドロ葉酸レダクターゼ阻害剤及びチミジル酸シンターゼ阻害剤など、ＤＮＡ干渉剤、ＤＮＡ切断剤、トポイソメラーゼ阻害剤、アントラサイクリンファミリーの薬物、ビンカ薬、マイトマイシン、ブレオマイシン、細胞毒性ヌクレオシド、プテリジンファミリーの薬物、ジイネン、ポドフィロトキシン、ドラスタチン、マイタンシノイド、分化誘導剤及びタキソールが挙げられる。
これらのクラスのメンバーとしては、例えば、メトトレキサート、メトプテリン、ジクロロメトトレキサート、５−フルオロウラシル、６−メルカプトプリン、シトシンアラビノシド、メルファラン、ロイロシン、レウロシデイン（ｌｅｕｒｏｓｉｄｅｉｎｅ）、アクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、マイトマイシンＣ、マイトマイシンＡ、カミノマイシン（ｃａｍｉｎｏｍｙｃｉｎ）、アミノプテリン、タリソマイシン、ポドフィロトキシン及びポドフィロトキシン誘導体、例えばエトポシド又はリン酸エトポシドなど、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、タキソールを含むタキサン、タキソテールレチノイン酸、酪酸、Ｎ８−アセチルスペルミジン、カンプトテシン、カリケアマイシン、エスペラマイシン、エン−ジイン、デュオカルマイシンＡ、デュオカルマイシンＳＡ、カリケアマイシン、カンプトテシン、マイタンシノイド（ＤＭ１を含む）、モノメチルアウリスタチンＥ（ＭＭＡＥ）、モノメチルアウリスタチンＦ（ＭＭＡＦ）及びマイタンシノイド（ＤＭ４）及びそれらの類似体が挙げられる。
毒素は抗体−毒素複合体として使用され得、ジフテリア毒素などの細菌毒素、リシンなどの植物毒素、ゲルダマイシンなどの低分子毒素（Ｍａｎｄｌｅｒ ｅｔ ａｌ（２０００）Ｊ．Ｎａｔ．Ｃａｎｃｅｒ Ｉｎｓｔ．９２（１９）：１５７３−１５８１；Ｍａｎｄｌｅｒ ｅｔ ａｌ（２０００）Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ ＆ Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔｅｒｓ １０：１０２５−１０２８；Ｍａｎｄｌｅｒ ｅｔ ａｌ（２００２）Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ．１３：７８６−７９１）、マイタンシノイド（ＥＰ １３９１２１３；Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ．，（１９９６）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９３：８６１８−８６２３）及びカリケアマイシン（Ｌｏｄｅ ｅｔ ａｌ（１９９８）Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．５８：２９２８；Ｈｉｎｍａｎ ｅｔ ａｌ（１９９３）Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．５３：３３３６−３３４２）を含む。毒素は、チューブリン結合、ＤＮＡ結合又はトポイソメラーゼ阻害を含む機構によって、それらの細胞毒性及び細胞分裂停止効果を発揮し得る。
ｐＩ抗体及び、マイタンシノイド、ドラスタチン、アウリスタチン、トリコテセン、カリケアマイシン及びＣＣ１０６５などの１以上の低分子毒素及び毒素活性を有するこれらの毒素の誘導体の複合体が企図される。
マイタンシノイド
マイタンシノイド薬物部分としての使用に適切なマイタンシン化合物は当技術分野で周知であり、公知の方法に従い、天然源から単離され、遺伝子改変技術を用いて作製され得るか（Ｙｕ ｅｔ ａｌ（２００２）ＰＮＡＳ ９９：７９６８−７９７３参照）又は、マイタンシノール及びマイタンシノール類似体は、公知の方法に従い合成により調製され得る。下記のように、抗体への複合体化のためにチオール又はアミン基などの官能活性基の組み込みにより薬物を修飾し得る。
代表的なマイタンシノイド薬物部分としては、芳香環、例えば：Ｃ−１９−デクロロ（米国特許第４，２５６，７４６号）（アンサマイトシンＰ２の水素化アルミニウムリチウム還元により調製）；Ｃ−２０−ヒドロキシ（又はＣ−２０−デメチル）＋／−Ｃ−１９−デクロロ（米国特許第４，３６１，６５０号及び同第４，３０７，０１６号）（ストレプトミセスもしくはアクチノミセスを用いた脱メチル化又はＬＡＨを用いた脱塩素により調製）；及びＣ−２０−デメトキシ、Ｃ−２０−アシルオキシ（−−ＯＣＯＲ）、＋／−デクロロ（米国特許第４，２９４，７５７号）（塩化アシルを用いたアシル化により調製）及び他の位置での修飾を有するものが挙げられる。
代表的なマイタンシノイド薬物部分としては、Ｃ−９−ＳＨ（米国特許第４，４２４，２１９号）（Ｈ２Ｓ又はＰ２Ｓ５とのマイタンシノールの反応により調製）；Ｃ−１４−アルコキシメチル（デメトキシ／ＣＨ２ＯＲ）（米国特許第４，３３１，５９８号）；Ｃ−１４−ヒドロキシメチル又はアシルオキシメチル（ＣＨ２ＯＨ又はＣＨ２ＯＡｃ）（米国特許第４，４５０，２５４号）（ノカルジア菌から調製）；Ｃ−１５−ヒドロキシ／アシルオキシ（米国特許第４，３６４，８６６号）（ストレプトミセスによるマイタンシノールの変換により調製）；Ｃ−１５−メトキシ（米国特許第４，３１３，９４６号及び同第４，３１５，９２９号）（トレウィア・ヌドロフローラ（Ｔｒｅｗｉａ ｎｕｄｌｆｌｏｒａ）から単離）；Ｃ−１８−Ｎ−デメチル（米国特許第４，３６２，６６３号及び同第４，３２２，３４８号）（ストレプトミセスによるマイタンシノールの脱メチル化により調製）；及び４，５−デオキシ（米国特許第号４，３７１，５３３号）（マイタンシノールの三塩化チタン／ＬＡＨ還元により調製）などの修飾を有するものも挙げられる。
特に使用されるものは、ＤＭ１（参照により組み込まれる米国特許第５，２０８，０２０号において開示）及びＤＭ４（参照により組み込まれる米国特許第７，２７６，４９７号により開示）である。５，４１６，０６４、ＷＯ／０１／２４７６３、７，３０３，７４９、７，６０１，３５４、ＵＳＳＮ１２／６３１，５０８、ＷＯ０２／０９８８８３、６，４４１，１６３、７，３６８，５６５、ＷＯ０２／１６３６８及びＷＯ０４／１０３３２７２（これらの全てが、それらの全体において明確に参照により組み込まれる）における多くのさらなるマイタンシノイド誘導体及び方法も参照のこと。
例えば米国特許第５，２０８，０２０号；同第５，４１６，０６４号；同第６，４４１，１６３号及び欧州特許第ＥＰ ０ ４２５ ２３５ Ｂ１号（これらの開示は、明確に参照により本明細書中に組み込まれる。）において、マイタンシノイドを含有するＡＤＣ、これを調製する方法及びそれらの治療的使用が開示されている。Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９３：８６１８−８６２３（１９９６）は、ヒト結直腸癌に対するモノクローナル抗体Ｃ２４２に連結されるＤＭ１と呼ばれるマイタンシノイドを含むＡＤＣを記載した。この複合体は、培養結腸癌細胞に対して非常に細胞毒性が強いことが分かり、インビボ腫瘍成長アッセイにおいて抗腫瘍活性を示した。
Ｃｈａｒｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ５２：１２７−１３１（１９９２）は、ヒト結腸癌細胞株上の抗原に結合するマウス抗体Ａ７又はＨＥＲ−２／ｎｅｕ癌遺伝子に結合する別のマウスモノクローナル抗体ＴＡ．１にジスルフィドリンカーを介してマイタンシノイドが複合体化された、ＡＤＣを記載する。細胞あたり３ｘ１０５のＨＥＲ−２表面抗原を発現するヒト乳癌細胞株ＳＫ−ＢＲ−３において、ＴＡ．１−マイタンソノイド（ｍａｙｔａｎｓｏｎｏｉｄ）複合体の細胞毒性をインビトロで試験した。薬物複合体は、遊離マイタンシノイド薬物と同程度の細胞毒性を達成し、これは、抗体分子あたりのマイタンシノイド分子数を増加させることによって向上させ得た。Ａ７−マイタンシノイド複合体は、マウスにおいて低い全身的細胞毒性を示した。
アウリスタチン及びドラスタチン
いくつかの実施態様において、ＡＤＣは、ドラスタチン又はドロスタチンペプチド類似体及び誘導体、アウリスタチンに複合体化されたｐＩ抗体を含む（米国特許第５，６３５，４８３号；同第５，７８０，５８８号）。ドラスタチン及びアウリスタチンは、微小管ダイナミクス、ＧＴＰ加水分解及び核及び細胞分裂を妨げ（Ｗｏｙｋｅ ｅｔ ａｌ（２００１）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．４５（１２）：３５８０−３５８４）、抗癌（米国特許第５，６６３，１４９号）及び抗真菌活性（Ｐｅｔｔｉｔ ｅｔ ａｌ（１９９８）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．４２：２９６１−２９６５）を有することが示されている。ドラスタチン又はアウリスタチン薬物部分は、ペプチド薬物部分のＮ（アミノ）末端又はＣ（カルボキシル）末端を通じて抗体に連結され得る（ＷＯ０２／０８８１７２）。
代表的なアウリスタチン実施態様には、２００４年３月２８日公開のＳｅｎｔｅｒ ｅｔ ａｌ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌｕｍｅ ４５，Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｎｕｍｂｅｒ ６２３で開示され、米国特許出願第２００５／０２３８６４８号（その開示は、その全体において明確に参照により組み込まれる。）に記載されるＮ−末端結合モノメチルアウリスタチン薬物部分ＤＥ及びＤＦが含まれる。
代表的なアウリスタチン実施態様はＭＭＡＥである（図１０で示し、抗体薬物複合体のリンカー（Ｌ）への共有結合を波線で示す；その全体において明確に参照により組み込まれる米国特許第６，８８４，８６９号を参照のこと）。
別の代表的なアウリスタチン実施態様は、抗体薬物複合体のリンカー（Ｌ）への共有結合を波線で示す、図１０で示されるＭＭＡＦである（その全体において明確に参照により組み込まれる米国特許第２００５／０２３８６４９号、同第５，７６７，２３７号及び同第６，１２４，４３１号）。
（本明細書中でさらに記載される）ＭＭＡＥ又はＭＭＡＦ及び様々なリンカー成分を含むさらなる代表的な実施態様は、次の構造及び略号（Ａｂは抗体を意味し、ｐは１から約８である）を有する。
一般に、ペプチドに基づく薬物部分は、２以上のアミノ酸及び／又はペプチド断片間でペプチド結合を形成することによって調製され得る。このようなペプチド結合は、例えばペプチド化学の分野で周知である液相合成法（Ｅ．Ｓｃｈｒｏｄｅｒ ａｎｄ Ｋ．Ｌｕｂｋｅ，”Ｔｈｅ Ｐｅｐｔｉｄｅｓ”，ｖｏｌｕｍｅ １，ｐｐ ７６−１３６，１９６５，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ参照）に従い調製され得る。アウリスタチン／ドラスタチン薬物部分は、米国特許第５，６３５，４８３号；米国特許第５，７８０，５８８号；Ｐｅｔｔｉｔ ｅｔ ａｌ（１９８９）Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１１：５４６３−５４６５；Ｐｅｔｔｉｔ ｅｔ ａｌ（１９９８）Ａｎｔｉ−Ｃａｎｃｅｒ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ １３：２４３−２７７；Ｐｅｔｔｉｔ，Ｇ．Ｒ．，ｅｔ ａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１９９６，７１９−７２５；Ｐｅｔｔｉｔ ｅｔ ａｌ（１９９６）Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１ ５：８５９−８６３；及びＤｏｒｏｎｉｎａ（２００３）Ｎａｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ ２１（７）：７７８−７８４の方法に従い、調製され得る。
カリケアマイシン
他の実施態様において、ＡＤＣは、１以上のカリケアマイシン分子に複合体化された本発明の抗体を含む。例えば、マイロターグは、最初の市販ＡＤＣ薬物であり、ペイロードとしてカリケアマイシンγ１を使用する（その全体において参照により組み込まれる米国特許第４，９７０，１９８号を参照のこと）。さらなるカリケアマイシン誘導体は、米国特許第５，２６４，５８６号、同第５，３８４，４１２号、同第５，５５０，２４６号、同第５，７３９，１１６号、同第５，７７３，００１号、同第５，７６７，２８５号及び同第５，８７７，２９６号（全て明確に参照により組み込まれる。）に記載されている。カリケアマイシンファミリーの抗生物質は、ピコモル濃度以下で２本鎖ＤＮＡ破壊を起こすことができる。カリケアマイシンファミリーの複合体の調製については、米国特許第５，７１２，３７４号、同第５，７１４，５８６号、同第５，７３９，１１６号、同第５，７６７，２８５号、同第５，７７０，７０１号、同第５，７７０，７１０号、同第５，７７３，００１号、同第５，８７７，２９６号（全てＡｍｅｒｉｃａｎ Ｃｙａｎａｍｉｄ Ｃｏｍｐａｎｙに対するもの）を参照のこと。使用され得るカリケアマイシンの構造類似体には、γ１Ｉ、α２Ｉ、α２Ｉ、Ｎ−アセチル−γ１Ｉ、ＰＳＡＧ及びθＩ１が含まれるが、限定されない（Ｈｉｎｍａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ５３：３３３６−３３４２（１９９３），Ｌｏｄｅ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ５８：２９２５−２９２８（１９９８）及びＡｍｅｒｉｃａｎ Ｃｙａｎａｍｉｄに対する上述の米国特許）。抗体が複合体化され得る別の抗腫瘍薬は、抗葉酸剤であるＱＦＡである。カリケアマイシン及びＱＦＡの両者は、細胞内作用部位を有し、原形質膜を容易に横断しない。従って、抗体介在性の内在化を通じたこれらの薬剤の細胞取り込みによってそれらの細胞毒性効果が大きく向上する。
デュオカルマイシン
ＣＣ−１０６５（参照により組み込まれる４，１６９，８８８を参照）及びデュオカルマイシンは、ＡＤＣで利用される抗腫瘍抗生物質ファミリーのメンバーである。これらの抗生物質は、アポトーシスをもたらす事象のカスケードを開始させる、副溝のアデニンのＮ３で配列選択的にＤＮＡをアルキル化することを通じて作用すると思われる。
デュオカルマイシンの重要なメンバーには、デュオカルマイシンＡ（参照により組み込まれる米国特許第４，９２３，９９０号）及びデュオカルマイシンＳＡ（参照により組み込まれる米国特許第５，１０１，０３８号）及び米国特許第７，５１７，９０３号、同第７，６９１，９６２号、同第５，１０１，０３８号；同第５，６４１，７８０号；同第５，１８７，１８６号；同第５，０７０，０９２号；同第５，０７０，０９２号；同第５，６４１，７８０号；同第５，１０１，０３８号；同第５，０８４，４６８号、同第５，４７５，０９２号、同第５，５８５，４９９号、同第５，８４６，５４５号、ＷＯ２００７／０８９１４９、ＷＯ２００９／０１７３９４Ａ１、同第５，７０３，０８０号、同第６，９８９，４５２号、同第７，０８７，６００号、同第７，１２９，２６１号、同第７，４９８，３０２号及び同第７，５０７，４２０号（これらは全て明確に参照により組み込まれる。）に記載のような多数の類似体が含まれる。
ＶＩ．他の細胞毒性剤
本発明の抗体と複合体化することができる他の抗腫瘍剤としては、ＢＣＮＵ、ストレプトゾシン、ビンクリスチン及び５−フルオロウラシル、米国特許第５，０５３，３９４号、同第５，７７０，７１０号に記載の、まとめてＬＬ−Ｅ３３２８８複合体として知られる薬剤のファミリーならびにエスペラマイシン（米国特許第５，８７７，２９６号）が挙げられる。
使用することができる酵素活性のある毒素及びそれらの断片としては、ジフテリアＡ鎖、ジフテリア毒素の非結合活性断片、外毒素Ａ鎖（シュードモナス・エルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）由来）、リシンＡ鎖、アブリンＡ鎖、モデシンＡ鎖、α−サルシン、アレウリテス・フォルディ（Ａｌｅｕｒｉｔｅｓ ｆｏｒｄｉｉ）タンパク質、ジアンチンタンパク質、フィトラカ・アメリカナ（Ｐｈｙｔｏｌａｃｃａ ａｍｅｒｉｃａｎａ）タンパク質（ＰＡＰＩ、ＰＡＰＩＩ及びＰＡＰ−Ｓ）、モモルディカ・カランチア（ｍｏｍｏｒｄｉｃａ ｃｈａｒａｎｔｉａ）阻害剤、クルシン、クロチン、サパオナリア・オフィシナリス（ｓａｐａｏｎａｒｉａ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ）阻害剤、ゲロニン、ミトゲリン、レストリクトシン、フェノマイシン、エノマイシン及びトリコテセンが挙げられる。例えば、１９９３年１０月２８日公開のＷＯ９３／２１２３２を参照のこと。
本発明は、抗体と核酸分解活性がある化合物（例えばリボヌクレアーゼ又はＤＮＡエンドヌクレアーゼ、例えばデオキシリボヌクレアーゼ；ＤＮａｓｅなど）との間で形成されるＡＤＣをさらに企図する。
腫瘍の選択的破壊のために、本抗体は、放射活性が高い原子を含み得る。様々な放射性同位体は、放射性共役抗体の作製のために利用可能である。例としては、Ａｔ２１１、Ｉ１３１、Ｉ１２５、Ｙ９０、Ｒｅ１８６、Ｒｅ１８８、Ｓｍ１５３、Ｂｉ２１２、Ｐ３２、Ｐｂ２１２及びＬｕの放射性同位体が挙げられる。
公知のようにして、複合体に放射性又は他の標識が組み込まれ得る。例えば、ペプチドを生合成し得るか又は、例えば水素の代わりにフッ素−１９を含む適切なアミノ酸前駆体を用いて化学的アミノ酸合成によって合成し得る。ペプチドにおいてシステイン残基を介してＴｃ９９ｍ又はＩ１２３、Ｒｅ１８６、Ｒｅ１８８及びＩｎ１１１などの標識を連結し得る。リジン残基を介してイットリウム−９０を連結し得る。ヨウ素−１２３を組み込むためにＩＯＤＯＧＥＮ法（Ｆｒａｋｅｒ ｅｔ ａｌ（１９７８）Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．８０：４９−５７）を使用することができる。「Ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｓｃｉｎｔｉｇｒａｐｈｙ（免疫シンチグラフィにおけるモノクローナル抗体）」（Ｃｈａｔａｌ，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ １９８９）は、他の方法を詳細に記載する。
複数の抗体を含む組成物に対して、薬物負荷は、抗体あたりの平均薬物分子数であるｐによって表される。薬物負荷は、抗体あたり１から２０の薬物（Ｄ）の範囲であり得る。複合反応の調製における抗体あたりの平均薬物数は、質量分析、ＥＬＩＳＡアッセイ及びＨＰＬＣなどの従来の手段により特徴を評価し得る。ｐに関して抗体−薬物複合体の定量的分布も調べることができる。
一部の例において、他の薬物負荷がある抗体−薬物複合体からの、ｐがある一定の値である均一な抗体−薬物複合体の分離、精製及び特徴評価は、逆相ＨＰＬＣ又は電気泳動などの手段により達成し得る。代表的な実施態様において、ｐは、２、３、４、５、６、７もしくは８又はそれらの分数である。
当業者にとって公知の何らかの技術によって、抗体−薬物複合体化合物の作製を完遂することができる。簡単に述べると、本抗体−薬物複合体化合物は、抗体単位としてｐＩ抗体と、薬物と、場合によっては、薬物及び結合剤を連結するリンカーと、を含み得る。
結合剤への薬物及び／又はリンカーの共有結合のために、多くの様々な反応が利用可能である。これは、リジンのアミン基、グルタミン酸及びアスパラギン酸の自由カルボン酸基、システインのスルフィドリル基及び芳香族アミノ酸の様々な部分を含む結合剤、例えば抗体分子のアミノ酸残基、の反応によって遂行され得る。共有結合の一般に使用される非特異的方法は、化合物のカルボキシ（又はアミノ）基を抗体のアミノ（又はカルボキシ）基に連結するためのカルボジイミド反応である。さらに、化合物のアミノ基を抗体分子のアミノ基に連結するために、ジアルデヒド又はイミドエステルなどの二官能性物質が使用されてきた。
シッフ塩基反応も結合剤への薬物の連結に対して利用可能である。この方法は、グリコール又はヒドロキシ基を含有する薬物の過ヨウ素酸酸化を含み、従ってアルデヒドが形成され、次いでこれを結合剤と反応させる。結合剤のアミノ基とのシッフ塩基の形成を介して結合が起こる。薬物と結合剤との共有結合のためにカップリング剤としてイソチオシアネートを使用することもできる。他の技術が当業者にとって公知であり、本発明の範囲内である。
いくつかの実施態様において、適切な条件下でリンカーの前駆体である中間体を薬物と反応させる。その他の実施態様において、薬物及び／又は中間体上で反応基が使用される。続いて、適切な条件下で、薬物と中間体との間の反応産物又は誘導体化薬物を本発明のｐＩ抗体と反応させる。
本発明の複合体を調製する目的のためにより都合のよい化合物の反応を行うために、所望の化合物に対して化学的修飾も行われ得ることが理解されよう。例えば、官能基、例えばアミン、ヒドロキシル又はスルフィドリルは、薬物の活性又は他の特性に与える影響が最小限であるか又は許容可能である位置で薬物に付加され得る。
ＶＩＩ．リンカー単位
一般に、本抗体−薬物複合体化合物は、薬物単位と抗体単位との間にリンカーを含む。いくつかの実施態様において、リンカーは、適切な環境下でリンカーの切断により抗体から薬物単位が放出されるように、細胞内又は細胞外条件下で切断可能である。例えば、ある種のプロテアーゼを分泌する固形腫瘍は、切断可能リンカーの標的となり得；その他の実施態様において、この標的は、利用される細胞内プロテアーゼである。また他の実施態様において、リンカー単位は切断可能ではなく、例えばライソソームにおける抗体分解によって、薬物が放出される。
いくつかの実施態様において、リンカーは、細胞内環境（例えばライソソーム又はエンドソーム又はカベオラ内）に存在する切断剤によって切断可能である。リンカーは、例えばライソソーム性又はエンドソーム性プロテアーゼを含むが限定されない細胞内ぺプチダーゼ又はプロテアーゼ酵素によって切断されるぺプチジルリンカーであり得る。いくつかの実施態様において、ぺプチジルリンカーは、少なくとも２アミノ酸長又は少なくとも３アミノ酸長以上である。
切断剤は、カテプシンＢ及びＤ及びプラスミン（これらは全て、ジペプチド薬物誘導体を加水分解し、その結果、標的細胞内部で活性薬物が放出されることが知られる）を含み得るが限定されない（例えばＤｕｂｏｗｃｈｉｋ ａｎｄ Ｗａｌｋｅｒ，１９９９，Ｐｈａｒｍ．Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ ８３：６７−１２３参照）。ＣＤ３８発現細胞に存在する酵素により切断可能であるぺプチジルリンカー。例えば、癌性組織で高度に発現されるチオール依存性プロテアーゼカテプシン−Ｂにより切断可能であるぺプチジルリンカーを使用することができる（例えばＰｈｅ−Ｌｅｕ又はＧｌｙ−Ｐｈｅ−Ｌｅｕ−Ｇｌｙリンカー（配列番号Ｘ））。このようなリンカーの他の例は、例えばその全体において及び全ての目的のために参照により本明細書中に組み込まれる米国特許第６，２１４，３４５号に記載されている。
いくつかの実施態様において、細胞内プロテアーゼにより切断可能なぺプチジルリンカーは、Ｖａｌ−Ｃｉｔリンカー又はＰｈｅ−Ｌｙｓリンカーである。（例えばｖａｌ−ｃｉｔリンカーを用いたドキソルビシンの合成を記載する、米国特許第６，２１４，３４５号を参照のこと。）。
他の実施態様において、切断可能リンカーはｐＨ感受性がある、即ちある一定のｐＨ値で加水分解に対して感受性がある。一般に、ｐＨ−感受性があるリンカーは、酸性条件下で加水分解可能である。例えば、ライソソームにおいて加水分解可能である酸不安定リンカー（例えば、ヒドラゾン、セミカルバゾン、チオセミカルバゾン、ｃｉｓ−アコニットアミド、オルトエステル、アセタール、ケタールなど）が使用され得る。（例えば米国特許第５，１２２，３６８号；同第５，８２４，８０５号；同第５，６２２，９２９号；Ｄｕｂｏｗｃｈｉｋ ａｎｄ Ｗａｌｋｅｒ，１９９９，Ｐｈａｒｍ．Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ ８３：６７−１２３；Ｎｅｖｉｌｌｅ ｅｔ ａｌ．，１９８９，Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６４：１４６５３−１４６６１を参照のこと）。このようなリンカーは、血中など、中性ｐＨ条件下で比較的安定であるが、ライソソームのｐＨ付近であるｐＨ５．５又は５．０以下では不安定である。ある一定の実施態様において、加水分解可能なリンカーは、チオエーテルリンカー（例えば、アシルヒドラゾン結合を介して治療剤に連結されるチオエーテルなど（例えば米国特許第５，６２２，９２９号参照）である。
また他の実施態様において、リンカーは、還元条件下で切断可能である（例えばジスルフィドリンカー）。様々なジスルフィドリンカーは、当技術分野で公知であり、例えば、ＳＡＴＡ（Ｎ−スクシンイミジル−５−アセチルチオアセテート）、ＳＰＤＰ（Ｎ−スクシンイミジル−３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）、ＳＰＤＢ（Ｎ−スクシンイミジル−３−（２−ピリジルジチオ）ブチレート）及びＳＭＰＴ（Ｎ−スクシンイミジル−オキシカルボニル−α−メチル−α−（２−ピリジル−ジチオ）トルエン）−、ＳＰＤＢ及びＳＭＰＴを用いて形成され得るものを含む。（例えばＴｈｏｒｐｅ ｅｔ ａｌ．，１９８７，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．４７：５９２４−５９３１；Ｗａｗｒｚｙｎｃｚａｋ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ：Ａｎｔｉｂｏｄｙ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ ｉｎ Ｒａｄｉｏｉｍａｇｅｒｙ ａｎｄ Ｔｈｅｒａｐｙ ｏｆ Ｃａｎｃｅｒ（Ｃ．Ｗ．Ｖｏｇｅｌ ｅｄ．，Ｏｘｆｏｒｄ Ｕ．Ｐｒｅｓｓ，１９８７参照。米国特許第４，８８０，９３５号も参照）。
他の実施態様において、リンカーは、マロン酸リンカー（Ｊｏｈｎｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．１５：１３８７−９３）、マレイミドベンゾイルリンカー（Ｌａｕ ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｂｉｏｏｒｇ−Ｍｅｄ−Ｃｈｅｍ．３（１０）：１２９９−１３０４）又は３’−Ｎ−アミド類似体（Ｌａｕ ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｂｉｏｏｒｇ−Ｍｅｄ−Ｃｈｅｍ．３（１０）：１３０５−１２）である。
また他の実施態様において、リンカー単位は切断可能ではなく、抗体分解によって薬物が放出される（その全体において及び全ての目的のために参照により本明細書中に組み込まれる米国公開第２００５／０２３８６４９号参照）。
多くの実施態様において、リンカーは自壊型（ｓｅｌｆ−ｉｍｍｏｌａｔｉｖｅ）である。本明細書中で使用される場合、「自壊型スペーサー」という用語は、安定な三分子複合体の分子に、２個の間隔があいた化学部分と一緒に共有結合可能な２官能性化学部分を指す。第一の部分へのその結合が切断されると、第一の部分は第二の化学部分から自然に分離されよう。例えば、自壊型リンカーを通じて薬物及び切断可能基質が場合によっては連結される薬物−切断可能基質複合体に対するものであり、全てが明確に参照により組み込まれる、ＷＯ２００７０５９４０４Ａ２、ＷＯ０６１１０４７６Ａ２、ＷＯ０５１１２９１９Ａ２、ＷＯ２０１０／０６２１７１、ＷＯ０９／０１７３９４、ＷＯ０７／０８９１４９、ＷＯ０７／０１８４３１、ＷＯ０４／０４３４９３及びＷＯ０２／０８３１８０を参照のこと。
リンカーは細胞外環境に対して実質的に感受性ではないことが多い。本明細書中で使用される場合、リンカーの内容において「細胞外環境に対して実質的に感受性がない」という用語は、細胞外環境中（例えば血漿中）に抗体−薬物複合体化合物が存在する場合、切断されるリンカーが、抗体薬物複合体化合物の試料中でリンカーの約２０％、１５％、１０％、５％、３％を超えないか又は約１％を超えないことを意味する。
リンカーが細胞外環境に対して実質的に感受性であるか否かは、例えば、血漿とともに抗体−薬物複合体化合物を所定の時間にわたり温置し（例えば、２、４、８、１６又は２４時間）、次いで血漿中に存在する遊離薬物の量を定量することによって判定することができる。
他の相互排他的でない実施態様において、リンカーは細胞内在化を促進する。ある種の実施態様において、リンカーは、治療剤と複合体化される場合（即ち、本明細書中で記載のような抗体−薬物複合体化合物のリンカー−治療剤部分の環境において）、細胞内在化を促進する。また他の実施態様において、リンカーは、アウリスタチン化合物及び本発明のｐＩ抗体の両方に対して複合体化される場合、細胞内在化を促進する。
本組成物及び方法とともに使用することができる様々な代表的リンカーは、ＷＯ２００４−０１０９５７、米国公開第２００６／００７４００８号、米国公開第号２００５０２３８６４９号及び米国公開第２００６／００２４３１７号（これらはそれぞれ、その全体において及び全ての目的のために参照により本明細書中に組み込まれる）に記載されている。
ＶＩＩＩ．薬物負荷
薬物負荷は、ｐにより表され、これは分子中の抗体あたりの平均薬物部分数である。薬物負荷（「ｐ」）は、抗体あたり１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０以上の部分（Ｄ）であり得るが、平均数は分数又は少数であることが多い。一般に、１から４の薬物負荷は有用であることが多く、１から２も有用である。本発明のＡＤＣは、１から２０の薬物部分の範囲と複合体化された抗体の集合を含む。複合体化反応からのＡＤＣの調製における抗体あたりの平均薬物部分数は、質量分析及びＥＬＩＳＡアッセイなどの従来の手段により特徴を調べ得る。
ｐに関するＡＤＣの定量的分布も調べることができる。一部の例において、電気泳動などの手段により、ｐが他の薬物負荷があるＡＤＣからのある一定の値である均一ＡＤＣの、分離、精製及び特徴評価を達成し得る。
いくつかの抗体−薬物複合体に対して、ｐは、抗体上の連結部位数により制限され得る。例えば、連結がシステインチオールである場合、上記の代表的な実施態様におけるように、抗体は、１個のみもしくはいくつかのシステインチオール基を有し得るか又はリンカーが連結され得る１個のみもしくはいくつかの十分に反応性のあるチオール基を有し得る。ある種の実施態様において、より高い薬物負荷、例えばｐ＞５により、ある種の抗体−薬物複合体の凝集、不溶性、毒性又は細胞透過性の喪失が引き起こされ得る。ある種の実施態様において、本発明のＡＤＣに対する薬物負荷は、１から約８；約２から約６；約３から約５；約３から約４；約３．１から約３．９；約３．２から約３．８；約３．２から約３．７；約３．２から約３．６；約３．３から約３．８；又は約３．３から約３．７の範囲である。実際に、ある種のＡＤＣの場合、抗体あたりの薬物部分の最適比率が８未満であり得、約２から約５であり得ることが示されている。ＵＳ２００５−０２３８６４９Ａ１号（その全体において参照により本明細書中に組み込まれる）を参照のこと。
ある種の実施態様において、複合体化反応中に、理論的最大値よりも少ない薬物部分を抗体に複合体化させる。抗体は、下記で論じるように、例えば、薬物−リンカー中間体又はリンカー試薬と反応しないリジン残基を含有し得る。一般に、抗体は、薬物部分と連結され得る多くの遊離及び反応性システインチオール基を含有せず；実際に、抗体中の殆どのシステインチオール残基はジスルフィド架橋として存在する。ある種の実施態様において、抗体は、反応性のあるシステインチオール基を生成させるために、部分的又は完全還元条件下でジチオスレイトール（ＤＴＴ）又はトリカルボニルエチルホスフィン（ＴＣＥＰ）などの還元剤で還元され得る。ある種の実施態様において、リジン又はシステインなどの反応性のある求核基を露出するために、抗体を変性条件下に供する。
ＡＤＣの負荷（薬物／抗体比率）を様々な方法で、例えば、（ｉ）抗体に対する薬物−リンカー中間体又はリンカー試薬のモル過剰量を制限すること、（ｉｉ）複合体化反応時間又は温度を制限すること、（ｉｉｉ）システインチオール修飾に対する部分的又は限定的な還元条件、（ｉｖ）システイン残基の数及び位置が、リンカー−薬物連結の数及び／又は位置の調節のために修飾されるように、組み換え技術によって抗体のアミノ酸配列を改変することによって、調節し得る（本明細書中で及びその全体において本明細書中に参照により組み込まれるＷＯ２００６／０３４４８８において開示されるように調製されるチオＭａｂ又はチオＦａｂなど）。
複数の求核基が薬物−リンカー中間体又はリンカー試薬、次いで薬物部分試薬と反応する場合、得られる産物は、抗体に連結される１以上の薬物部分の分布があるＡＤＣ化合物の混合物であることが理解されるべきである。抗体に特異的であり、薬物に特異的である二重ＥＬＩＳＡ抗体アッセイによって、混合物から抗体あたりの平均薬物数を計算し得る。質量分析によって混合物において個々のＡＤＣ分子量が同定され、ＨＰＬＣ、例えば疎水性相互作用クロマトグラフィーにより分離され得る。
いくつかの実施態様において、電気泳動又はクロマトグラフィーによって複合体化混合物から単一の負荷値を有する均一ＡＤＣを単離し得る。
ＡＤＣの細胞毒性効果を判定する方法
細胞において薬物又は抗体−薬物複合体が細胞分裂停止及び／又は細胞毒性効果を発揮するか否かを判定する方法は公知である。一般に、細胞培養液中で抗体薬物複合体の標的タンパク質を発現する哺乳動物細胞に曝露すること；約６時間から約５日間、細胞を培養すること；及び細胞生存能を測定することによって、抗体薬物複合体の細胞毒性又は細胞分裂停止活性を測定し得る。抗体薬物複合体の、生存性（増殖）、細胞毒性及びアポトーシス（カスパーゼ活性化）の誘導を測定するために、細胞に基づくインビトロアッセイを使用することができる。
抗体薬物複合体が細胞分裂停止効果を発揮するか否かを調べるために、チミジン組み込みアッセイを使用し得る。例えば、９６ウェルプレートのウェルあたり細胞５，０００個の密度で標的抗原を発現する癌細胞を７２時間培養し、この７２時間の最後の８時間、０．５μＣｉの３Ｈ−チミジンに曝露することができる。抗体薬物複合体の存在下及び非存在下で、この培養の細胞への３Ｈ−チミジンの取り込みを測定する。
細胞毒性を判定するために、壊死又はアポトーシス（プログラム化細胞死）を測定することができる。壊死には、一般的には原形質膜の透過性の向上；細胞の膨潤及び原形質膜の破裂が付随する。アポトーシスは、一般には、膜ブレビング、細胞質の凝縮及び内在性エンドヌクレアーゼの活性化を特徴とする。癌細胞におけるこれらの効果の何れかを判定することから、癌の治療において抗体薬物複合体が有用であることが示される。
ニュートラルレッド、トリパンブルー又はＡＬＡＭＡＲ（商標）ｂｌｕｅなどの色素取り込みを細胞中で調べることによって、細胞生存能を測定することができる（例えばＰａｇｅ ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｉｎｔｌ．Ｊ．Ｏｎｃｏｌｏｇｙ ３：４７３−４７６参照）。このようなアッセイにおいて、色素を含有する培地中で細胞を温置し、細胞を洗浄し、分光光度計により色素の細胞取り込みを反映する残存色素を測定する。細胞毒性を測定するためにタンパク質−結合色素スルホローダミンＢ（ＳＲＢ）も使用することができる（Ｓｋｅｈａｎ ｅｔ ａｌ．，１９９０，Ｊ．Ｎａｔｌ．Ｃａｎｃｅｒ Ｉｎｓｔ．８２：１１０７−１２）。
あるいは、生存しており死んでいない細胞を検出することによって、哺乳動物細胞生存及び増殖に対する定量的比色アッセイにおいてＭＴＴなどのテトラゾリウム塩を使用する（例えばＭｏｓｍａｎｎ，１９８３，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｍｅｔｈｏｄｓ ６５：５５−６３参照）。
例えば、ＤＮＡ断片化などを測定することによって、アポトーシスを定量することができる。ＤＮＡ断片化の定量的インビトロ測定のための市販の測光法が利用可能である。（断片化ＤＮＡにおける標識されるヌクレオチドの取り込みを検出する）ＴＵＮＥＬ及びＥＬＩＳＡに基づくアッセイを含むこのようなアッセイの例は、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａ，１９９９，ｎｏ．２，ｐｐ．３４−３７（Ｒｏｃｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）に記載されている。
細胞における形態変化を測定することによってアポトーシスを調べることもできる。例えば、壊死と同様に、ある種の色素の取り込みを測定することによって、原形質膜の完全性の喪失を調べることができる（例えば蛍光色素、例えばアクリジンオレンジ又は臭化エチジウムなど）。アポトーシス細胞数を測定するための方法は、Ｄｕｋｅ ａｎｄ Ｃｏｈｅｎ，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ（Ｃｏｌｉｇａｎ ｅｔ ａｌ．ｅｄｓ．，１９９２，ｐｐ．３．１７．１−３．１７．１６）により記載されている。細胞をＤＮＡ色素で標識することもでき（例えばアクリジンオレンジ、臭化エチジウム又はヨウ化プロピジウム）、核の内膜に沿ったクロマチン凝縮及び辺縁趨向について細胞を観察する。アポトーシスを調べるために測定することができる他の形態変化には、例えば細胞質凝縮、膜ブレビングの増加及び細胞収縮が含まれる。
培養物の接着及び「浮遊」区画の両方においてアポトーシス細胞の存在を測定することができる。例えば、上清を除去し、接着細胞をトリプシン処理し、遠心洗浄段階（例えば２０００ｒｐｍで１０分間）後に調製物を合わせ、（例えばＤＮＡ断片化を測定することによって）アポトーシスを検出することによって、両区画を回収することができる。（例えばＰｉａｚｚａ ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ５５：３１１０−１６参照）。
インビボで、適切な動物モデルにおいて、本発明のｐＩ抗体の治療用組成物の効果を評価することができる。例えば、ヌード又はＳＣＩＤマウスなど、癌外植片又は継代異種移植片組織が免疫不全動物に導入されている異種間癌モデルを使用することができる（Ｋｌｅｉｎ ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ３：４０２−４０８）。腫瘍形成、腫瘍退縮又は転移などの阻害を測定するアッセイを使用することによって、有効性を測定することができる。
望ましい送達方法に適切な担体を含む医薬組成物になるように、前述の方法の実施において使用される治療用組成物を処方することができる。適切な担体には、治療用組成物と組み合わせられた場合に、治療用組成物の抗腫瘍機能を保持し、一般に患者の免疫系と反応性がない何らかの物質が含まれる。例としては、滅菌リン酸緩衝液食塩水、静菌性水などの何らかの数の標準的医薬担体が挙げられるが、限定されない（全般的に、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ １６ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａ．Ｏｓａｌ．、Ｅｄ．，１９８０参照）。
グリコシル化
別のタイプの共有修飾は、グリコシル化の変更である。別の実施態様において、１以上の改変グリコフォームを含むように本明細書中で開示される抗体を修飾することができる。「改変グリコフォーム」という用語は、本明細書中で使用される場合、抗体に共有結合される炭水化物組成物を意味し、この炭水化物組成物は、親抗体とは化学的に異なる。改変グリコフォームは、エフェクター機能を促進又は低下させることを含むが限定されない様々な目的のために有用であり得る。改変グリコフォームの好ましい形態は、脱フコシル化であり、これは、おそらくはＦｃγＲＩＩＩａ受容体へのより密着した結合を通じて、ＡＤＣＣ機能の向上と相関することが示されている。この内容において、「脱フコシル化」は、宿主細胞で産生される抗体の殆どが実質的にフコースを欠くこと、例えば生成抗体の９０−９５−９８％が抗体の炭水化物部分の成分としてあまりフコースがないことを意味する（一般にＦｃ領域のＮ２９７で結合）。機能面で定義されるように、脱フコシル化抗体は一般に、ＦｃγＲＩＩＩａ受容体に対して少なくとも５０％以上の親和性を示す。
当技術分野で公知の様々な方法によって改変グリコフォームを生成させ得る（Ｕｍａｎａ ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ １７：１７６−１８０；Ｄａｖｉｅｓ ｅｔ ａｌ．，２００１，Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ Ｂｉｏｅｎｇ ７４：２８８−２９４；Ｓｈｉｅｌｄｓ ｅｔ ａｌ．，２００２，Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ ２７７：２６７３３−２６７４０；Ｓｈｉｎｋａｗａ ｅｔ ａｌ．，２００３，Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ ２７８：３４６６−３４７３；ＵＳ ６，６０２，６８４；ＵＳＳＮ １０／２７７，３７０；ＵＳＳＮ１０／１１３，９２９；ＰＣＴ ＷＯ００／６１７３９Ａ１；ＰＣＴ ＷＯ ０１／２９２４６Ａ１；ＰＣＴ ＷＯ０２／３１１４０Ａ１；ＰＣＴ ＷＯ０２／３０９５４Ａ１（これらは全て、全体的に参照により組み込まれる。）；（Ｐｏｔｅｌｌｉｇｅｎｔ（登録商標）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ［Ｂｉｏｗａ，Ｉｎｃ．，Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ］；ＧｌｙｃｏＭＡｂ（登録商標）グリコシル化改変技術［Ｇｌｙｃａｒｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＡＧ，Ｚｕｒｉｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ］）。これらの技術の多くは、例えば改変又はそうではない様々な生物又は細胞株（例えばＬｅｃ−１３ ＣＨＯ細胞又はラットハイブリドーマＹＢ２／０細胞においてＩｇＧを発現させることによって、グリコシル化経路に関与する酵素（例えばＦＵＴ８［α１，６−フコシルトランスラーゼ（ｔｒａｎｓｅｒａｓｅ）］及び／又はβ１−４−Ｎ−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼＩＩＩ［ＧｎＴＩＩＩ］）を制御することによって又はＩｇＧが発現された後に炭水化物を修飾することによって、Ｆｃ領域に共有結合するフコシル化され及び／又は二分化するオリゴ糖のレベルを調整することに基づく。例えばＳｅａｔｔｌｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓの「糖改変抗体」又は「ＳＥＡ技術」は、生成中にフコシル化を阻害する修飾糖類を添加することによって機能し；その全体において参照により本明細書によって組み込まれる例えば２００９０３１７８６９を参照のこと。改変グリコフォームは一般に、異なる炭水化物又はオリゴ糖類を指し；従って、抗体は改変グリコフォームを含み得る。
あるいは、改変グリコフォームは、異なる炭水化物又はオリゴ糖類を含むＩｇＧ変異体を指し得る。当技術分野で公知であるように、グリコシル化パターンは、タンパク質の配列（例えば下記で論じるような特定のグリコシル化アミノ酸残基の有無）又はタンパク質が産生される宿主細胞もしくは生物の両方に依存し得る。特定の発現系は下記で論じる。
ポリペプチドのグリコシル化は一般に、Ｎ−結合又はＯ−結合の何れかである。Ｎ−結合は、アスパラギン残基の側鎖への炭水化物部分の連結を指す。トリペプチド配列アスパラギン−Ｘ−セリン及びアスパラギン−Ｘ−スレオニン（Ｘは、プロリン以外の何れかのアミノ酸である）は、アスパラギン側鎖への炭水化物部分の酵素による連結のための認識配列である。従って、ポリペプチドにおけるこれらのトリペプチド配列の何れかの存在によって、グリコシル化部位となる可能性がある部位が生じる。Ｏ−結合グリコシル化とは、ヒドロキシアミノ酸、通常はセリン又はスレオニンへの、糖Ｎ−アセチルガラクトサミン、ガラクトース又はキシロースのうち１つの連結を指すが、５−ヒドロキシプロリン又は５−ヒドロキシリジンも使用され得る。
抗体へのグリコシル化部位の付加は、都合よく、ひとつ以上の上記のトリペプチド配列（Ｎ−結合グリコシル化部位の場合）を含有するようにアミノ酸配列を変化させることにより遂行される。出発配列への１以上のセリン又はスレオニン残基の付加又はそれらによる置換によっても変更が行われ得る（Ｏ−結合グリコシル化部位の場合）。容易にするために、ＤＮＡレベルでの変化を通じて、特に、所望のアミノ酸に翻訳されるコドンが生成されるように予め選択された塩基において標的ポリペプチドをコードするＤＮＡを変異させることによって、抗体アミノ酸配列を好ましく改変する。
抗体上の炭水化物部分の数を増加させる別の手段は、タンパク質へのグリコシドの化学的又は酵素的カップリングによる。これらの手順は、Ｎ−及びＯ−結合グリコシル化に対するグリコシル化能を有する宿主細胞におけるタンパク質の生成を必要としないという点で有利である。使用されるカップリング方式に依存して、（ａ）アルギニン及びヒスチジン、（ｂ）遊離カルボキシル基、（ｃ）遊離スルフィドリル基、例えばシステインのものなど、（ｄ）遊離ヒドロキシル基、例えばセリン、スレオニンもしくはヒドロキシプロリンのものなど、（ｅ）芳香族残基、例えばフェニルアラニン、チロシンもしくはトリプトファンのものなど又は（ｆ）グルタミンのアミド基に、糖が連結され得る。これらの方法は、ＷＯ８７／０５３３０及びＡｐｌｉｎ及びＷｒｉｓｔｏｎ，１９８１，ＣＲＣ Ｃｒｉｔ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，ｐｐ．２５９−３０６（両者とも参照により組み込まれる。）に記載されている。
出発抗体に存在する炭水化物部分の除去を（例えば翻訳後に）化学的又は酵素的に遂行し得る。化学的脱グリコシルには、化合物トリフルオロメタンスルホン酸又は同等の化合物へのタンパク質の露出が必要である。この処置の結果、連結糖（Ｎ−アセチルグルコサミン又はＮ−アセチルガラクトサミン）を除く殆ど又は全ての糖の切断が起こり、その一方でポリペプチドは無傷のままである。化学的脱グリコシルは、Ｈａｋｉｍｕｄｄｉｎ ｅｔ ａｌ．，１９８７，Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．２５９：５２により及びＥｄｇｅ ｅｔ ａｌ．，１９８１，Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．１１８：１３１（両者とも全体的に参照により組み込まれる）により記載されている。Ｔｈｏｔａｋｕｒａ ｅｔ ａｌ．，１９８７，Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．１３８：３５０（全体的に参照により組み込まれる）により記載されるように、様々なエンド及びエキソグリコシダーゼの使用によって、ポリペプチドにおける炭水化物部分の酵素切断を達成することができる。全体的に参照により組み込まれるＤｕｓｋｉｎ ｅｔ ａｌ．，１９８２，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２５７：３１０５により記載されるように、化合物ツニカマイシンの使用によって、潜在的グリコシル化部位でのグリコシル化が妨げられ得る。ツニカマイシンは、タンパク質−Ｎ−グリコシド結合の形成を阻止する。
抗体の別のタイプの共有修飾は、例えば、Ｎｅｋｔａｒ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓからの２００５−２００６ ＰＥＧ Ｃａｔａｌｏｇ（Ｎｅｋｔａｒウェブサイトで利用可能）米国特許第４，６４０，８３５号；同第４，４９６，６８９号；同第４，３０１，１４４号；同第４，６７０，４１７号；同第４，７９１，１９２号又は同第４，１７９，３３７号（全て全体的に参照により組み込まれる）に記載の方式で、様々なポリオール、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール又はポリオキシアルキレンなどを含むがこれらに限定されない様々な非タンパク性ポリマーに抗体を連結することを含む。さらに、ＰＥＧなどのポリマーの付加を促進するために、抗体内の様々な位置において当技術分野で公知であるように、アミノ酸置換が行われ得る。例えば、全体的に参照により組み込まれる米国公開第２００５／０１１４０３７Ａ１号を参照のこと。
核酸及び宿主細胞
本発明のｐＩ抗体をコードする核酸が本発明内に含まれる。重及び軽鎖定常ドメインの両方がｐＩ抗体に含まれる場合、一般にこれらは、抗体の四量体構造を生成させるために、標準的宿主細胞（例えばＣＨＯ細胞など）内で組み合わせられるそれぞれをコードする核酸を使用して作製される。１つのｐＩ改変定常ドメインのみを作製している場合、１個の核酸のみが使用される。
ＩＸ．インビボ投与のための抗体組成物
治療法における本発明のｐＩ抗体の使用は、抗原結合成分に依存し；例えば全長標準治療用抗体の場合、抗体のＦｖが結合する抗原に依存する。即ち、当業者にとって当然のことながら、分子の半減期の延長というさらなる利益を得ながら特異的な疾患の治療を行うことができる。この結果、投与頻度の減少（患者コンプライアンスがより良好になり得る）、用量低下及び製造コスト低下を含むがこれらに限定されない様々な利益が得られ得る。
凍結乾燥製剤又は水溶液の形態で、任意の医薬的に許容可能な担体、賦形剤又は安定化剤（Ｒｅｍｉｎｇｔｏ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ １６ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｏｓｏｌ，Ａ．Ｅｄ．［１９８０］）と、所望の純度を有する抗体を混合することによって、本発明に従い使用される抗体の処方物が保存のために調製される。許容可能な担体、賦形剤又は安定化剤は、使用される投与量及び濃度で受容者に対して無毒性であり、リン酸、クエン酸及びその他の有機酸などの緩衝液；アスコルビン酸及びメチオニンを含む抗酸化剤；保存料（オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド；ヘキサメトニウムクロリド；塩化ベンザルコニウム、ベンゼトニウム塩化物；フェノール、ブチル又はベンジルアルコール；メチル又はプロピルパラベンなどのアルキルパラベン；カテコール；レゾルシノール；シクロへキサノール；３−ペンタノール；及びｍ−クレゾールなど）；低分子量（約１０残基未満）ポリペプチド；血清アルブミン、ゼラチン又は免疫グロブリンなどのタンパク質；ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー；グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン又はリジンなどのアミノ酸；単糖類、二糖類及び、グルコース、マンノース又はデキストリンを含むその他の炭水化物；ＥＤＴＡなどのキレート剤；スクロース、マンニトール、トレハロース又はソルビトールなどの糖；ナトリウムなどの塩形成対イオン；金属錯体（例えばＺｎ−タンパク質錯体）；及び／又はＴＷＥＥＮ（商標）、ＰＬＵＲＯＮＩＣＳ（商標）又はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの非イオン性界面活性剤を含む。
本明細書中の処方物は、処置を受ける特定の適用症に対して、必要に応じて複数の活性化合物、好ましくは互いに悪影響を及ぼさない相補的な活性を有するもの、も含有し得る。例えば、他の特異性を有する抗体を提供することが望ましい場合がある。あるいは又はさらに、本組成物は、細胞毒性剤、サイトカイン、増殖抑制剤及び／又は低分子アンタゴニストを含み得る。このような分子は、意図する目的に有効である量での組み合わせで適切に存在する。
例えばコアセルベーション技術によって又は界面重合化によって調製されるマイクロカプセル、例えばそれぞれヒドロキシメチルセルロース又はゼラチンマイクロカプセル及びポリ（メチルメタクリレート）マイクロカプセル中に、コロイド薬物送達系（例えば、リポソーム、アルブミンミクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノ粒子及びナノカプセル）中に又はマクロエマルジョン中にも、活性成分が封入され得る。このような技術は、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ １６ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｏｓｏｌ，Ａ．Ｅｄ．（１９８０）で開示されている。
インビボ投与のために使用しようとする処方物は、滅菌状態であるか又はそれに近い状態でなければならない。これは、滅菌ろ過膜を通じたろ過により容易に遂行される。
持続放出製剤を調製し得る。持続放出製剤の適切な例には、抗体を含有する固体疎水性ポリマーの半透性マトリクスが含まれるが、このマトリクスは、造形品、例えばフィルム又はマイクロカプセルの形態である。持続放出マトリクスの例としては、ポリエステル、ヒドロゲル（例えばポリ（２−ヒドロキシエチル−メタクリレート）又はポリ（ビニルアルコール））、ポリラクチド（米国特許第３，７７３，９１９号）、Ｌ−グルタミン酸及びγエチル−Ｌ−グルタメートのコポリマー、非分解性のエチレン−ビニルアセテート、分解性乳酸−グリコール酸コポリマー、例えばＬＵＰＲＯＮ ＤＥＰＯＴ（商標）（乳酸−グリコール酸コポリマー及び酢酸ロイプロリドから構成される注射用ミクロスフェア）及びポリ−Ｄ−（−）−３−ヒドロキシ酪酸が挙げられる。エチレン−ビニルアセテート及び乳酸−グリコール酸などのポリマーによって１００日を超えて分子を放出できるようになる一方で、ある種のヒドロゲルは、より短い期間タンパク質を放出する。
封入化抗体が長時間にわたり体内に残留する場合、３７℃で湿気に曝露される結果、これらは変性又は凝集し得、それにより生物学的活性を喪失し、免疫原性が変化する可能性がある。関与する機構に依存して、安定化について合理的計画を考案することができる。例えば、凝集機構がチオ−ジスルフィド交換を通じた分子間Ｓ−−Ｓ結合形成であることが発見される場合、スルフィドリル残基を修飾し、酸性溶液から凍結乾燥させ、水分含量を調節し、適切な添加物を使用し、特定のポリマーマトリクス組成物を開発することによって、安定化を達成し得る。
Ｘ．投与手順
ボーラスとしての静脈内投与又は長時間にわたる連続点滴によって、筋肉内、腹腔内、イントラセロブロスピナル（ｉｎｔｒａｃｅｒｏｂｒｏｓｐｉｎａｌ）、皮下、関節内、滑液嚢内、髄腔内、経口、局所又は吸入経路によってなど、公知の方法に従って、本発明の抗体及び化学療法剤を対象に投与する。抗体の静脈内又は皮下投与が好ましい。
ＸＩ．治療手順
本発明の方法において、疾患又は状態に関して陽性治療反応を提供するために、治療を使用する。「陽性治療反応」は、疾患又は状態の改善、及び／又は疾患又は状態に関連する症状の改善を指す。例えば、陽性治療反応は、疾患の次の改善の１以上を指す：（１）新生物細胞数の減少；（２）新生物細胞死の増加；（３）新生物細胞生存の阻害；（５）腫瘍成長の阻害（即ち、ある程度遅延させること、好ましくは停止させること）；（６）患者生存率の向上；及び（７）疾患又は状態に関連する１以上の症状のある程度の緩和。
ある一定の疾患又は状態に特異的な標準化反応基準によって、その疾患又は状態における陽性治療反応を判定することができる。磁気共鳴画像（ＭＲＩ）スキャン、ｘ−放射線画像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャン、骨スキャン画像、内視鏡検査及び骨髄穿刺（ＢＭＡ）及び循環系の腫瘍細胞の計数を含む腫瘍生検試料採取などのスクリーニング技術を用いて、腫瘍形態の変化（即ち全体的腫瘍量、腫瘍サイズなど）に対して腫瘍反応を評価することができる。
これらの陽性治療反応に加えて、治療を受けている対象において、疾患に関連する症状の改善の有益な効果が認められ得る。
従って、Ｂ細胞腫瘍の場合、対象において、いわゆるＢ症状、即ち夜間の発汗、発熱、体重減少及び／又は蕁麻疹の軽減が認められ得る。前癌状態の場合、ｐＩ治療剤での治療は、関連する悪性状態の発現、例えば意義不明の単クローン性高ガンマグロブリン血症（ＭＧＵＳ）に罹患している対象における多発性骨髄腫の発現を阻止し及び／又は発現までの時間を延長させ得る。
疾患の改善は、完全反応として特徴付けられ得る。「完全反応」は、以前に何らかの異常があったＸ線検査、骨髄及び脳脊髄液（ＣＳＦ）又は骨髄腫の場合は異常な単クローン性タンパク質が正常になるという、臨床的に検出可能な疾患の消失が意図される。
このような反応は、本発明の方法に従う治療後、少なくとも４から８週間又場合によっては６から８週間持続し得る。あるいは、疾患の改善は、部分的反応であるものとして分類され得る。「部分的反応」は、４から８週間又は６から８週間持続し得る、新しい病変がない、全ての測定可能な腫瘍量（即ち対象に存在する悪性細胞数又は腫瘍塊の測定容積又は異常モノクローナルタンパク質の量）の少なくとも約５０％の低下を意図する。
本発明に従う治療には、「治療的有効量」の薬物が使用されることが含まれる。「治療的有効量」は、所望の治療結果を達成するための、投与時に及び必要な時間にわたり有効である量を指す。
治療的有効量は、個体の疾患状態、年齢、性別及び体重ならびに薬物が個体において所望の反応を誘導する能力などの因子に従って変動し得る。治療的有効量はまた、抗体又は抗体部分のあらゆる毒性又は悪影響よりも治療的に有益な効果が上回るものでもある。
腫瘍治療のための「治療的有効量」は、その疾患進行の安定化能によっても測定され得る。ヒト腫瘍における効能を予測する動物モデル系において化合物の癌抑制能を評価し得る。
あるいは、当業者にとって公知のインビトロアッセイにより、化合物の細胞成長抑制能又はアポトーシス誘導能を試験することによって、この組成物特性を評価し得る。治療的有効量の治療用化合物によって、腫瘍サイズが縮小し得るか又は対象において症状が改善され得る。当業者は、対象の体格、対象の症状の重症度及び特定の組成物又は選択される投与経路などの因子に基づいて、このような量を決定することができる。
最適な所望反応（例えば治療反応）を提供するために、投与計画を調整する。例えば、単回ボーラスを投与し得るか、数回の分割用量を長時間にわたり投与し得るか又は治療状況の要件により指定されるように、用量を比例的に増減させ得る。投与の簡便性及び投与の均一性のために、投与単位形態で非経口組成物を処方し得る。投与単位形態は、本明細書中で使用される場合、治療しようとする対象に対する単位投与量として適切である、物理的に個別である単位を指し、各単位は、必要とされる医薬担体と合わせられて所望の治療効果を生じさせるために計算された活性化合物の所定量を含有する。
本発明の投与単位形態に対する意義は、（ａ）活性化合物の独自の特徴及び達成しようとする特定の治療効果及び（ｂ）個体における感受性の治療のためのこのような活性化合物の技術分野における固有の制限によって決まり、これに直接依存する。
本発明で使用されるｐＩ抗体に対する有効な投与量及び投与計画は、治療しようとする疾患又は状態に依存し、当業者により決定され得る。
本発明で使用される治療的有効量のｐＩ抗体に対する代表的な非限定範囲は、約０．１から１００ｍｇ／ｋｇ、約０．１から５０ｍｇ／ｋｇなど、例えば約０．１から２０ｍｇ／ｋｇ、約０．１から１０ｍｇ／ｋｇなど、例えば約０．５、約０．３、約１又は約３ｍｇ／ｋｇなどである。別の実施態様において、１ｍｇ／ｋｇ以上、１から２０ｍｇ／ｋｇの用量など、例えば５から２０ｍｇ／ｋｇの用量、例えば８ｍｇ／ｋｇの用量で本抗体を投与する。
当技術分野で通常の技術を有する医療専門家は、必要とされる医薬組成物の有効量を容易に決定し、処方し得る。例えば、医師又は獣医師は、所望の治療効果を達成するために必要とされるものより低いレベルで医薬組成物において使用される薬剤の投与を開始し、所望の効果が達成されるまで徐々に投与量を増量させ得る。
ある実施態様において、１０から５００ｍｇ／ｋｇ、例えば２００から４００ｍｇ／ｋｇなどの週間投与量での点滴によってｐＩ抗体を投与する。例えば１から８回、例えば３から５回、このような投与を反復し得る。連続点滴により、２から２４時間、例えば２から１２時間にわたり、投与を行い得る。
ある実施態様において、毒性を含む副作用を低下させる必要がある場合、２４時間超など、長時間にわたりゆっくりとした連続点滴によってｐＩ抗体を投与する。
ある実施態様において、８回以下、例えば４から６回など、２５０ｍｇから２０００ｍｇ、例えば３００ｍｇ、５００ｍｇ、７００ｍｇ、１０００ｍｇ、１５００ｍｇ又は２０００ｍｇなどの週間投与量で、ｐＩ抗体を投与する。２から２４時間、例えば２から１２時間などの時間にわたり、連続点滴によって投与を行い得る。必要に応じて１回以上、例えば６ヵ月又は１２ヵ月後など、このような計画を反復し得る。例えば生体試料を採取し、ｐＩ抗体の抗原結合領域を標的とする抗イディオタイプ抗体を使用することにより、投与時に血中の本発明の化合物の量を測定することによって、投与量を決定するか又は調整し得る。
さらなる実施態様において、週に１回、２週間から１２週間、例えば３週間から１０週間など、例えば４週間から８週間などにわたり、本ｐＩ抗体を投与する。
ある実施態様において、例えば６ヶ月以上にわたり週に１回などの維持療法により、本ｐＩ抗体を投与する。
ある実施態様において、ｐＩ抗体の１回の点滴と、それに続く放射性同位体と結合させたｐＩ抗体の点滴を含む計画によって、本ｐＩ抗体を投与する。例えば７日から９日後にこの計画を反復し得る。
非限定例として、本発明に従う治療は、抗体の１日投与量として約０．１−１００ｍｇ／ｋｇ、例えば０．５、０．９、１．０、１．１、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０又は１００ｍｇ／ｋｇ／日の量で、第１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９もしくは４０日のうち少なくとも１日に又はあるいは治療開始後第１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０週のうち少なくとも１週に又はそれらの何らかの組み合わせで、単回又は２４、１２、８、６、４もしくは２時間ごとの分割用量又はそれらの何らかの組み合わせを用いて、与えられ得る。
いくつかの実施態様において、１以上のさらなる治療剤、例えば化学療法剤と組み合わせてそのｐＩ抗体分子を使用する。ＤＮＡ損傷化学療法剤の非限定例としては、トポイソメラーゼＩ阻害剤（例えばイリノテカン、トポテカン、カンプトテシン及びその類似体又は代謝物及びドキソルビシン）；トポイソメラーゼＩＩ阻害剤（例えばエトポシド、テニポシド及びダウノルビシン）；アルキル化剤（例えばメルファラン、クロランブシル、ブスルファン、チオテパ、イホスファミド、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、デカルバジン、メトトレキサート、マイトマイシンＣ及びシクロホスファミド）；ＤＮＡ干渉剤（例えばシスプラチン、オキサリプラチン及びカルボプラチン）；ＤＮＡ干渉剤及びフリーラジカル生成剤、例えばブレオマイシンなど；及びヌクレオシド模倣体（例えば５−フルオロウラシル、カペシチビン（ｃａｐｅｃｉｔｉｂｉｎｅ）、ゲムシタビン、フルダラビン、シタラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン及びヒドロキシウレア）が挙げられる。
細胞複製を妨害する化学療法剤としては、パクリタキセル、ドセタキセル及び関連類似体；ビンクリスチン、ビンブラスチン及び関連類似体；サリドマイド、レナリドミド及び関連類似体（例えばＣＣ−５０１３及びＣＣ−４０４７）；タンパク質チロシンキナーゼ阻害剤（例えばイマチニブメシル酸塩及びゲフィチニブ）；プロテアソーム阻害剤（例えばボルテゾミブ）；ＩκＢキナーゼの阻害剤を含むＮＦ−κＢ阻害剤；癌で過剰発現されるタンパク質に結合し、それにより細胞複製を下方制御する抗体（例えばトラスツズマブ、リツキシマブ、セツキシマブ及びベバシズマブ）；及び、その阻害が細胞複製を下方制御する、癌において上方制御されるか、過剰発現されるか又は活性化されることが知られるタンパク質又は酵素のその他の阻害剤が挙げられる。
いくつかの実施態様において、本発明の抗体は、Ｖｅｌｃａｄｅ（登録商標）（ボルテゾミブ）での治療前、これと同時に又は後に使用することができる。
実施例
本発明を説明するために下記で実施例を提供する。これらの実施例は、何らかの特定の適用又は運用理論に本発明を拘束するものではない。本発明において論じられる全定常領域の位置について、付番はＫａｂａｔのＥＵインデックスに従うものである（全体的に参照により組み込まれる、Ｋａｂａｔ ｅｔ ａｌ．，１９９１，Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ，５ｔｈ Ｅｄ．，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐｕｂｌｉｃ Ｈｅａｌｔｈ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ，Ｂｅｔｈｅｓｄａ）。抗体の分野の当業者にとって当然のことながら、この慣例は、免疫グロブリンファミリーにおける保存的位置に対して正規化された参照を可能にする、免疫グロブリン配列の特異的な領域における非連続付番から構成される。従って、ＥＵインデックスにより定義されるような所定の免疫グロブリンの位置はその連続配列に対応する必要はない。
実施例１．ｐＩを低下させるための非天然の電荷置換の設計
定常ドメインにおいて置換を操作することにより、より低いｐＩで抗体定常鎖を修飾した。塩基性アミノ酸（Ｋ又はＲ）を酸性アミノ酸（Ｄ又はＥ）に置換することによって、ｐＩを低下させるように改変することができ、その結果、ｐＩが最も大きく低下する。塩基性アミノ酸から中性アミノ酸へ及び中性アミノ酸から酸性アミノ酸への突然変異によってもｐＩが低下する。アミノ酸ｐＫ値のリストは、Ｂｊｅｌｌｑｖｉｓｔ ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ １５：５２９−５３９の表１で見出すことができる。
発明者らは、抗体ＣＨ１（Ｃγ１）及びＣＬ（Ｃκ又はＣＫ）領域（配列は図１で示す）における置換を探索することにしたが、これは、Ｆｃ領域とは異なり、それらが、抗体の薬理学的特性に影響を与えるネイティブリガンドと相互作用しないからである。構造及び／又は機能における置換又は一連の置換の影響を最小限に抑えるために、どの位置を突然変異すべきかを決定することにおいて、ＷＴアミノ酸がその隣接部位と生成させる、周囲環境及び接触数を考慮に入れた。抗体Ｆａｂドメインの関連する結晶構造を用いて、各ＣＨ１及びＣＫ位置の溶媒露出度又は露出率（ｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｘｐｏｓｅｄ）を計算した。それぞれＣγ１及びＣＫに対して図２及び３で結果を示す。免疫グロブリンアイソタイプ（ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３及びＩｇＧ４）間でアイソタイプである位置に対してＣＨ１及びＣＬドメインを調べることによって、さらに計画が導かれた。このような変異は天然で生じるので、このような位置は置換可能であることが予想される。この分析に基づいて、ｐＩを低下させるが、ドメインの生物物理学的特性に対する影響が最小限であることが予想される多くの置換を同定した。
実施例２．ｐＩが低下した改変ＣＨ１及びＣＫ領域を有する抗ＶＥＧＦ抗体
抗体のｐＩを低下させるために、ＩｇＧ１抗体のＣＨ１及びＣＫドメインにおいて、アミノ酸修飾を操作した。上記の分析に基づき、重鎖ＣＨ１に対して選択される置換は、１１９Ｅ、１３３Ｅ、１６４Ｅ、２０５Ｅ、２０８Ｄ及び２１０Ｅであり、軽鎖Ｃκ置換に対する置換は、１２６Ｅ、１４５Ｅ、１５２Ｄ、１５６Ｅ、１６９Ｅ及び２０２Ｅであった。これらの変異定常鎖は、それぞれＩｇＧ１−ＣＨ１−ｐＩ（６）及びＣＫ−ｐＩ（６）と呼ばれ、それらのアミノ酸配列を図４で提供する。
血管内皮因子（ＶＥＧＦ）を標的とする抗体の内容において、ＣＨ１及びＣＫ変異体を改変した。重及び軽鎖可変領域（ＶＨ及びＶＬ）は、様々な癌の治療に対して承認されている、ベバシズマブ（アバスチン（登録商標））とも呼ばれる抗体Ａ４．６．１のヒト化型抗体である。これらの可変領域配列を図５で提供する。低ｐＩ置換を含有する抗ＶＥＧＦ抗体変異体は、ＸＥＮＰ９４９３ベバシズマブ−ＩｇＧ１−ＣＨ１−ｐＩ（６）−ＣＫ−ｐＩ（６）と呼ばれ、この抗体の重及び軽鎖のアミノ酸配列を図６で提供する。ＣＨ１−ｐＩ（６）の６個の置換及びＣＫ−ｐＩ（６）の６個の置換を示すＦａｂドメインの構造モデルを図７で示す。ＷＴ抗ＶＥＧＦ（ベバシズマブ）のｐＩ計算値は８．１４である。改変抗ＶＥＧＦ ＣＨ１変異体のｐＩ計算値は６．３３であり、抗ＶＥＧＦ ＣＫ変異体の値は６．２２である。重鎖及び軽鎖ｐＩ改変抗ＶＥＧＦ変異体が同時形質移入される場合、全長抗ＶＥＧＦ ｍＡｂのｐＩ計算値は５．５１である。
哺乳動物発現ベクターｐＴＴ５において抗ＶＥＧＦ抗体の重及び軽鎖をコードする遺伝子を構築した。ＩＭＡＧＥクローンからヒトＩｇＧ１定常鎖遺伝子を得て、ｐＴＴ５ベクターにサブクローニングした。抗ＶＥＧＦ抗体をコードするＶＨ及びＶＬ遺伝子を業者に委託して（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙ）合成し（Ｂｌｕｅ Ｈｅｒｏｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｂｏｔｈｅｌｌ ＷＡ）、適切なＣＬ及びＩｇＧ１定常鎖をコードするベクターにサブクローニングした。ＱｕｉｋＣｈａｎｇｅ（登録商標）部位特異的突然変異生成法（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ ＣＡ）を使用し、部位特異的突然変異生成を用いてアミノ酸修飾を構築した。配列の忠実度を確認するために全ＤＮＡの配列決定を行った。
リポフェクタミン（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ ＣＡ）を用いて軽鎖遺伝子（ＶＬ−Ｃκ）を含有するプラスミドとともに重鎖遺伝子（ＶＨ−Ｃγ１−Ｃγ２−Ｃγ３）を含有するプラスミドを２９３Ｅ細胞に同時形質移入し、ＦｒｅｅＳｔｙｌｅ ２９３倍地（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ ＣＡ）中で増殖させた。増殖５日後、ＭａｂＳｅｌｅｃｔレジン（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を用いてプロテインＡ親和性によって培養上清から抗体を精製した。ビシンコニン酸（ＢＣＡ）アッセイ（Ｐｉｅｒｃｅ）によって抗体濃度を測定した。
Ａｇｉｌｅｎｔ ＢｉｏａｎａｌｙｚｅｒでのＳＤＳ ＰＡＧＥ（図８）によって、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）（図９）、等電点（ＩＥＦ）ゲル電気泳動（図１０）、Ｂｉａｃｏｒｅによる抗原ＶＥＧＦへの結合（図１１）、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）（図１２）によって、ｐＩ改変抗ＶＥＧＦ ｍＡｂの特徴を調べた。全ｍＡｂがＳＤＳ−ＰＡＧＥ及びＳＥＣにおいて高い純度を示した。ＩＥＦゲルから、各変異体が計画した等電点を有することが示された。ＢｉａｃｏｒｅにおけるＶＥＧＦ結合分析から、ｐＩ改変抗ＶＥＧＦがベバシズマブと同等の親和性でＶＥＧＦに結合し、このことから、設計した置換がｍＡｂの機能を混乱させないことが示された。ＤＳＣからは、ＣＨ１及びＣＬの両方が置換操作されている抗ＶＥＧＦ変異体の温度安定性が高く、Ｔｍが７１．９℃であることが示された。
ｈＦｃＲｎ又はｈＦｃＲｎ＋マウスと本明細書中で呼ばれる、マウスＦｃＲｎに対するホモ接合ノックアウト及びヒトＦｃＲｎのヘテロ接合ノックイン（ｍＦｃＲｎ−／−、ｈＦｃＲｎ＋）であるＢ６マウス（全体的に参照により組み込まれる、Ｐｅｔｋｏｖａ ｅｔ ａｌ．，２００６，Ｉｎｔ Ｉｍｍｕｎｏｌ １８（１２）：１７５９−６９）において薬物動態実験を行った。被検試料には、親ＩｇＧ１／２定常領域、ＩｇＧ１＿ＣＨ−ＣＬ＿ｐＩ＿ｅｎｇと呼ばれる、ｐＩが５．５１であるｐＩ−改変変異体及びヒトＦｃＲｎに対する親和性を向上させる置換Ｎ４３４Ｓを含有するＩｇＧ１／２のＦｃ変異体型が含まれた。
体重（２０−３０ｇの範囲）により無作為化された４−７匹の雌マウス群に、抗ＶＥＧＦ抗体（２ｍｇ／ｋｇ）の単回静脈内尾静脈注射を行った。各時点で眼窩血管叢（ｏｒｂｉｔａｌ ｐｌｅｘｕｓ）から血液（〜５０μＬ）を採取し、血清を取るために処理し、分析まで−８０℃で保存した。ＥＬＩＳＡアッセイを使用して抗体濃度を調べた。捕捉試薬として組み換えＶＥＧＦ（ＶＥＧＦ−１６５，ＰｅｐｒｏＴｅｃｈ，Ｒｏｃｋｙ Ｈｉｌｌ，ＮＪ）を用いて抗体の血清濃度を測定し、ビオチン化抗ヒトκ抗体及びユウロピウム標識ストレプトアビジンを用いて検出を行った。時間分解蛍光シグナルを回収した。ＷｉｎＮｏｎＬｉｎ（Ｐｈａｒｓｉｇｈｔ Ｉｎｃ，Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ ＣＡ）を用いた非コンパートメントモデルにより、個々のマウスに対してＰＫパラメーターを測定した。ユニフォーム・ウェイング・オブ・ポインツ（ｕｎｉｆｏｒｍ ｗｅｉｇｈｉｎｇ ｏｆ ｐｏｉｎｔｓ）とともに名目時間及び用量を使用した。
図１３において結果を示す。血清からの抗体の除去の特徴を示すβ相に相当する近似半減期（ｔ１／２）値を表１で示す。ｐＩを低下させるＣＨ１及びＣＬにおける置換を含有するｐＩ−改変変異体は、半減期が７．４日に延長し、ＩｇＧ１／２と比較して２．６倍向上した。ｐＩ−改変変異体の半減期は、Ｆｃ変異体型Ｎ４３４Ｓと同等であった。抗体及びＦｃ融合物の半減期を延長させるために、ｐＩを低下させ、ＦｃＲｎに対する親和性を向上させる抗体変異体の組み合わせが企図される。
実施例３．ＩｇＧ定常領域のＰＫ分析
上述のようなｈｕＦｃＲｎマウスにおいてベバシズマブのＩｇＧ１及びＩｇＧ２アイソタイプ型のＰＫ試験を行った。４回の個別のＰＫ試験からのＩｇＧ１の結果を図１４で示す。この４回の試験からの半減期は、３．０、３．９、２．８及び２．９日であり、その結果、平均半減期は３．２日となった。ＩｇＧ２試験からのＰＫの結果を図１５で示す。ＩｇＧ２の半減期は５．９日であった。
ベバシズマブのＩｇＧ１／２及びｐＩ−改変型からの結果とともに、ＩｇＧ１及びＩｇＧ２からのＰＫ結果を分析した。表２は、抗体のｐＩ計算値とともに抗体の半減期を示す。これらのデータを図１６でプロットする。
抗体の半減期とｐＩとの間で相関が認められた。これらのデータは、等電点低下のための、重及び軽鎖定常領域を含む抗体定常鎖の改変が、抗体及びＦｃ融合物の血清半減期を延長させるための新規の一般化可能なアプローチである可能性があることをさらに示す。
実施例４．定常領域ｐＩ操作に対する改変アプローチ
様々なアプローチを用いて、タンパク質又は抗体のｐＩ低下を遂行することができる。最大塩基性レベルにおいて、ｐＫａが高い残基（リジン、アルギニン及びある程度はヒスチジン）を中性又は陰性残基で置換し、及び／又は中性残基を低ｐＫａ残基（アスパラギン酸及びグルタミン酸）で置換する。特定の置換は、構造における位置、機能における役割及び免疫原性を含む様々な因子に依存し得る。
免疫原性は関心事であるので、ｐＩを低下させる置換が免疫原性を誘発するリスクを最小限にするために努力が払われ得る。リスクを最小限にするための一方法は、変異体の突然変異性負荷を最小限にすること、即ち最小の突然変異数でｐＩを低下させることである。Ｋ、Ｒ又はＨがＤ又はＥで置換される電荷交換突然変異は、ｐＩを低下させることにおいて最大の影響を有するので、これらの置換が好ましい。ｐＩを低下させながら免疫原性のリスクを最小限に抑えるための別のアプローチは、相同のヒトタンパク質からの置換を使用することである。従って、抗体定常鎖に対して、ＩｇＧサブクラス（ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３及びＩｇＧ４）間のアイソタイプの相違から、低リスク置換がもたらされる。局所的な配列レベルで免疫認識が起こるので、即ちＭＨＣＩＩ及びＴ−細胞受容体が一般には９残基長のエピトープを認識するので、配列において近接するアイソタイプ置換によって、ｐＩを変化させる置換を行うことができる。この方法において、天然のアイソタイプに合致させるためにエピトープを延長させることができる。従って、このような置換は、他のヒトＩｇＧアイソタイプに存在するエピトープを構成し、従って耐容されることが予想される。
図１７は、ＩｇＧサブクラスのアミノ酸配列アラインメントを示す。ボックスで囲まれた残基は、ＩｇＧ間のアイソタイプの相違を示す。より高いｐＩ（Ｋ、Ｒ及びＨ）又はより低いｐＩ（Ｄ及びＥ）に寄与する残基を太字で強調する。天然アイソタイプに適合させるために設計された、ｐＩを低下させるか又はエピトープを延長させるか何れかの置換を灰色で示す。
図１８は、ＣＫ及びＣλ軽定常鎖のアミノ酸配列を示す。ＣκとＣλとの間の相同性は、ＩｇＧサブクラスとの間ほどは高くない。それでもなお、置換の指針とするためにアラインメントを使用し得る。より高いｐＩ（Ｋ、Ｒ及びＨ）又はより低いｐＩ（Ｄ及びＥ）に寄与する残基を太字で強調する。灰色は、等電点を低下させるために、好ましくはアスパラギン酸又はグルタミン酸で置換され得るリジン、アルギニン及びヒスチジンを示す。
タンパク質及び抗体に対してより低いｐＩを改変することに対する別のアプローチは、負荷電残基をＮ−又はＣ−末端に融合させることである。従って、例えば、主にアスパラギン酸及びグルタミン酸からなるペプチドが抗体重鎖、軽鎖又は両方に対してＮ−末端又はＣ−末端に融合され得る。Ｎ−末端は抗原結合部位に構造的に近いので、Ｃ末端が好ましい。
記載の改変アプローチに基づき、抗体重鎖及び軽鎖の両方の等電点を低下させるために多くの変異体を設計した。重鎖変異体は、アイソタイプ置換の様々な組み合わせならびにＣ末端負荷電ペプチドを含む。ネイティブＩｇＧ１に対して、変異体は、Ｇ１３７Ｅ、Ｇ１３８Ｓ、Ｓ１９２Ｎ、Ｌ１９３Ｆ、Ｉ１９９Ｔ、Ｎ２０３Ｄ、Ｋ２１４Ｔ、Ｋ２２２Ｔ、２２１−２２５ＤＫＴＨＴのＶＥへの置換、Ｈ２６８Ｑ、Ｋ２７４Ｑ、Ｒ３５５Ｑ、Ｎ３８４Ｓ、Ｋ３９２Ｎ、Ｖ３９７Ｍ、Ｑ４１９Ｅ及びＫ４４７の欠失（Ｋ４４７＃と呼ぶ。）からなる群からの１以上のアイソタイプ置換を含む（付番はＥＵインデックスに従う）。軽鎖変異体は、非アイソタイプ置換の様々な組み合わせ及びＣ末端負荷電ペプチドを含む。Ｃκ変異体は、Ｋ１２６Ｅ、Ｋ１４５Ｅ、Ｎ１５２Ｄ、Ｓ１５６Ｅ、Ｋ１６９Ｅ及びＳ２０２Ｅからなる群からの１以上の置換を含む（付番はＥＵインデックスに従う。）。
変異体重鎖の配列を図１９で提供し、変異体軽鎖の配列を図２０で提供する。表３は、重定常鎖、軽定常鎖のｐＩの計算値ならびに抗ＶＥＧＦ抗体ベバシズマブの可変領域（Ｆｖ）を含有する全長モノクローナル抗体（ｍＡｂ）のｐＩとともに、構築される変異体を列挙する。
実施例５：ｐＩ改変の電荷依存性の判定及びＦｃＲｎへの結合を促進するＦｃ変異体との可能な組み合わせ
低ｐＩと半減期延長との間の関係の２つの局面を試験するために、一連の新しいｐＩ改変変異体を作製した。最初に、９４９３ＩｇＧ１−ｐＩ（１２）変異体に基づく、調節される一連の変異体を作製することによって電荷のパラメーターを調べた。これらの変異体、１００１７、１００１８及び１００１９は、それらのｐＩ及びベバシズマブＩｇＧ１ ＷＴに対する正及び負荷電残基の相違とともに表４に記載する。
ここで実験理論は次の通りである。半減期向上に対する機構全てが正電荷の除去に基づく場合、１００１８及び１００１９は９４９３と同程度良好であるはずであり、１００１７は延長されない。この機構が負電荷の増加に基づく場合、１００１８は延長されず、１００１７及び１００１９は、同等の半減期を有し、ＩｇＧ１と比較して延長されるが、９４９３より短い。全体的なｐＩ（又は電荷状態）が基準となる場合、結果は９４９３＞１００１９＞１００１７＝１００１８となろう。
電荷制御変異体セットに加えて、半減期延長、電荷状態及びＦｃＲｎのうち２つのメカニズムが適合するか否かを試験するために、ｐＨ６．０でＦｃＲｎへの結合を促進する置換と９４９３ＩｇＧ１−ｐＩ（１２）変異体を組み合わせた。これらの変異体、９９９２ＩｇＧ１−ｐＩ（１２）−Ｎ４３４Ｓ及び９９９３ＩｇＧ１−ｐＩ（１２）−Ｍ４２８Ｌ／Ｎ４３４Ｓを表４で列挙する。
上述のような分子生物学技術を用いて、ベバシズマブの可変領域を使用して抗体変異体を構築した。抗体を発現させ、精製し、上述のように特徴を調べた。上述のようにｈｕＦｃＲｎマウスにおいて変異体及び対照抗体のＰＫ試験を行った。データフィットから得た半減期とともに、血清濃度の群平均を図２１及び２２でプロットする。
この結果から、正電荷の減少及び負電荷の増加の両方が、半減期延長に寄与することが示される。さらに、この結果から、半減期をまたさらに大きく延長するために、ｐＩ低下改変及びＦｃＲｎへの結合促進を組み合わせて使用できることが示される。ｈｕＦｃＲｎマウスにおいて試験された同一Ｆｖ（ベバシズマブ）の変異体及びネイティブＩｇＧに対して、半減期対ｐＩの関係のプロットを図２３で提供する。このグラフは、繰り返すが、半減期とｐＩとの間の逆相関、ならびにｐＩを低下させるために改変された変異体及びＦｃＲｎへの結合を促進するＦｃ変異体の組み合わせ可能性を示す。
実施例６．新しいｐＩ−改変コンストラクト
上述のように、ＩｇＧサブクラス（ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３及びＩｇＧ４）間のアイソタイプの相違を利用することによってｐＩを低下させる置換が免疫原性を惹起するリスクを最小化するために、労力を注ぎ得る。この原理に基づいて新しい一連の新規アイソタイプを設計した。繰り返すが、局所配列レベルで免疫認識が起こる、即ち、ＭＨＣ ＩＩ及びＴ−細胞受容体が、一般には９残基長のエピトープ認識するので、配列において近接するアイソタイプ置換によってｐＩを変化させる置換を遂行した。このようにして、天然のアイソタイプに適合させるためにエピトープを延長させた。従って、このような置換は、他のヒトＩｇＧアイソタイプに存在するエピトープを構成し、従って耐容されることが予想される。
ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２−ＳＬ、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２−ｃｈａｒｇｅｓ−ｏｎｌｙ、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３−ＳＬ及びＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３−ｃｈａｒｇｅｓ−ｏｎｌｙと呼ばれる、設計した低ｐＩアイソタイプをそれらのｐＩ及びエフェクター機能特性とともに表５に記載する。図２４は、ネイティブＩｇＧアイソタイプとのＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３の配列アラインメントを提供し、残基アイデンティティー及び、ネイティブＩｇＧアイソタイプの１以上と比較してｐＩを低下させる残基を示す。図２５及び２６は、ＩｇＧ１とＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３との間の構造的な相違を示す。ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２−ＳＬ及びＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２−ｃｈａｒｇｅｓ−ｏｎｌｙは、ヒンジ（２３３Ｐ、２３４Ｖ、２３５Ａ）及びＣＨ２ドメイン（３２７Ｇ）におけるＩｇＧ２−様残基により決定されるように、エフェクター機能が低く（弱く）なるように設計した。ヒンジ（２３３Ｅ、２３４Ｌ、２３５Ｌ、２３６Ｇ）及びＣＨ２ドメイン（３２７Ａ）におけるＩｇＧ１−様残基により決定されるように、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３−ＳＬ及びＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３−ｃｈａｒｇｅｓ−ｏｎｌｙをエフェクター機能が高く（強く）なるように設計した。「ＳＬ」と名付けられたアイソタイプ低ｐＩ変異体から、１９２Ｓ及び１９３Ｌを有するという点でこれらの変異体がＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２及びＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３とは異なることが示される。これらの位置のセリン及びロイシンは、ＩｇＧ１及びＩｇＧ２に存在する隣接残基の相違ゆえに、１９２Ｎ／１９３Ｆよりも適合性が高いことが分かった。「ｃｈａｒｇｅｓ ｏｎｌｙ」と名付けられた低ｐＩアイソタイプ変異体は、アイソタイプ置換に影響を及ぼす電荷を含有するが、隣接する、電荷を変化させない置換を含有しない。この新規アイソタイプは、ｐＩをさらに低下させるために、ネイティブ軽鎖定常領域（Ｃκ又はＣλ）又は置換により改変された変異体型と組み合わせられ得る。ｐＩ−改変軽定常鎖の例は、ＣＫ−ｐＩ（４）と呼ばれ、図２７で概略的に示される新しい変異体である。さらに、ＦｃＲｎに対する親和性を向上させるＦｃ変異体で新規アイソタイプを改変することができ、それにより、半減期を延長させることがさらに可能になる。このようなＦｃ変異体としては、例えば表５に記載されるような４３４Ｓ又は４２８Ｌ／４３４Ｓ又は本明細書中で記載されるような他のＦｃ変異体を挙げることができる。ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２−ＳＬ、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２−ｃｈａｒｇｅｓ−ｏｎｌｙ、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３−ＳＬ、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３−ｃｈａｒｇｅｓ−ｏｎｌｙ及びＣＫ−ｐＩ（４）のアミノ酸配列を図２８で与える。
半減期が延長し、他の特性が向上した抗体又はＦｃ融合物を作製するために、新規改変アイソタイプを他のＦｃ変異体と組み合わせることができる。例えば、ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ２−ＳＬ及び／又はＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３−ＳＬは、エフェクター機能又は免疫調整特性を向上させるためにＦｃγＲへの結合を調節する変異２３９Ｄ、３３２Ｅ、２６７Ｅ及び／又は３２８Ｆを組み込み得る。例えば４２８Ｌ、４２８Ｌ／４３４Ｓ、Ｔ２５０Ｑ／Ｍ４２８Ｌ、Ｍ２５２Ｙ／Ｓ２５４Ｔ／Ｔ２５６Ｅ及びＮ４３４Ａ／Ｔ３０７Ｑを含む、ＦｃＲｎへの結合を向上させる他のＦｃ変異体とこの新規アイソタイプを組み合わせることができ、これにより、インビボ半減期がさらに延長される可能性がある。代表的な重鎖を表６で記載する。ネイティブ定常軽鎖（ＣＫ又はＣλ）を有する軽鎖又は、例えば、本明細書中に記載の改変定常軽鎖の何れかを含む、例えばＣＫ−ｐＩ（４）を含む、ｐＩを低下させる定常軽鎖修飾も組み込むものととともに、このような変異体を発現させ得る。
またさらにｐＩを低下させるため、上述のように、電荷交換突然変異、即ちＫ及びＲをＤ又はＥで置換した突然変異を導入することにより突然変異負荷を最小限に抑えるために、ｐＩが低いさらなる変異重定常鎖を設計した。これらの変異体の設計を促進するために、露出率（ｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｘｐｏｓｅｄ）ならびにＧｌｕへの置換におけるエネルギー変化をＦｃ領域の各Ｋ及びＲ残基に対して計算した（図２９）。これらの新しい変異体をｐＩ（７）及びｐＩ（１１）と呼ぶ。ｐＩ（７）には、アミノ酸修飾Ｋ１３３Ｅ、Ｋ２０５Ｅ、Ｋ２１０Ｅ、Ｋ２７４Ｅ、Ｒ３５５Ｅ、Ｋ３９２Ｅ及び４４７でのＬｙｓの欠失が組み込まれ、ｐＩ（１１）には、アミノ酸修飾Ｋ１３３Ｅ、Ｋ２０５Ｅ、Ｋ２１０Ｅ、Ｋ２７４Ｅ、Ｋ３２０Ｅ、Ｋ３２２Ｅ、Ｋ３２６Ｅ、Ｋ３３４Ｅ、Ｒ３５５Ｅ、Ｋ３９２Ｅ及び４４７でのＬｙｓの欠失が組み込まれた。これらの修飾を重定常鎖に導入し、その結果、エフェクター機能が強い抗体、ＩｇＧ１−ｐＩ（７）及びＩｇＧ１−ｐＩ（１１）及びエフェクター機能が弱いＩｇＧ１／２−ｐＩ（７）及びＩｇＧ１／２−ｐＩ（１１）を得た。図３０で見ることができるように、ｍＡｂ ｐＩが低くなるにつれて、さらにｐＩを低下させるためにより多くの電荷交換置換が必要となる。これらのｐＩ−改変変異体を表７で記載し、アミノ酸配列を図２８で提供する。

IgG1-pI(7）= K133E/K205E/K210E/K274E/R355E/K392E/K447#
IgG1-pI(11）= K133E/K205E/K210E/K274E/K320E/K322E/K326E/K334E/R355E/K392E/K447#
IgG1/2-pI(7）= K133E/K205E/K210E/Q274E/R355E/K392E/K447#
IgG1/2-pI(11）= K133E/K205E/K210E/Q274E/K320E/K322E/K326E/K334E/R355E/K392E/K447#
CK-pI(4）= K126E/K145E/K169E/K207E
Ｆｖ＝ベバシズマブにより計算したｐＩ
上述のような分子生物学的技術を使用して、ベバシズマブの可変領域を用いて抗体変異体を構築した。上述のように、抗体を発現させ、精製し、特徴を調べた。上述のようにｈｕＦｃＲｎマウスにおいて変異体及び対照抗体のＰＫ試験を行った。データのフィットから得られた半減期とともに、図３１及び図３２で血清濃度の群平均値をプロットする。個々のマウスに対する半減期を図３３でプロットする。このデータから、図３４で示されるような半減期対ｐＩのプロットにより示されるように、アイソタイプｐＩ変異体からの低ｐＩならびにＮ４３４Ｓ置換からのＦｃＲｎ結合向上の相加性が明確に示される。
実施例７．アイソタイプ軽鎖定常領域変異体
ＣＫ及びＣλとの間の相同性は、ＩｇＧサブクラス間ほど高くないが（図１８で示すように）、存在する配列及び構造相同性はそれでもなお、アイソタイプ低−ｐＩ軽鎖定常領域を作製するための置換に対する指標となり得る。図１８において、より高いｐＩ（Ｋ、Ｒ及びＨ）又はより低いｐＩ（Ｄ及びＥ）に寄与する残基がある位置を太字で強調する。灰色は、等電点を低下させるために好ましくはアスパラギン酸又はグルタミン酸で置換され得るリジン、アルギニン及びヒスチジンを示す。ＣＫ及びＣλの構造アラインメントを構築し（図３５）、いくつかのＣＫ／Ｃλアイソタイプ変異体を作製するための指標として配列アラインメントとともに使用した。これらのｐＩ−改変変異体を表８で記載し、アミノ酸配列を図２８で提供する。
上述のような分子生物学的技術を用いて、ベバシズマブの可変領域により抗体変異体を構築した。上述のように、抗体を発現させ、精製し、特徴を調べた。上述のようにｈｕＦｃＲｎマウスにおいて変異体及び対照抗体のＰＫ試験を行った。図３２で血清濃度の群平均値ならびにこれらの変異体のうち１つ（ＸＥＮＰ１０５１９−ＩｇＧ−ｐＩ−Ｉｓｏ３−ＳＬ−４３４Ｓ−ＣＫ−Ｉｓｏ（５））に対するデータのフィットから得られた半減期をプロットし、個々のマウスに対する半減期を図３３でプロットする。この変異体は、図３４で示される相関プロットにも含まれる。ＣＫ−Ｉｓｏ（５）軽鎖による低ｐＩの有益性が明確に示される。

Claims (10)

  1. 式：Ａ−Ｘ１１９−Ｔ−Ｋ−Ｇ−Ｐ−Ｓ−Ｖ−Ｆ−Ｐ−Ｌ−Ａ−Ｐ−Ｘ１３１−Ｓ−Ｘ１３３−Ｓ−Ｔ−Ｓ−Ｘ１３７−Ｘ１３８−Ｔ−Ａ−Ａ−Ｌ−Ｇ−Ｃ−Ｌ−Ｖ−Ｋ−Ｄ−Ｙ−Ｆ−Ｐ−Ｅ−Ｐ−Ｖ−Ｔ−Ｖ−Ｓ−Ｗ−Ｎ−Ｓ−Ｇ−Ａ−Ｌ−Ｘ１６４−Ｓ−Ｇ−Ｖ−Ｈ−Ｔ−Ｆ−Ｐ−Ａ−Ｖ−Ｌ−Ｑ−Ｓ−Ｓ−Ｇ−Ｌ−Ｙ−Ｓ−Ｌ−Ｓ−Ｓ−Ｖ−Ｖ−Ｔ−Ｖ−Ｐ−Ｓ−Ｓ−Ｘ１９２−Ｘ１９３−Ｇ−Ｔ−Ｘ１９６−Ｔ−Ｙ−Ｘ１９９−Ｃ−Ｎ−Ｖ−Ｘ２０３−Ｈ−Ｘ２０５−Ｐ−Ｓ−Ｘ２０８−Ｔ−Ｘ２１０−Ｖ−Ｄ−Ｋ−Ｘ２１４−Ｖ−Ｅ−Ｘ２１７−Ｋ−Ｘ２１９−Ｃ−Ｘ２２１−Ｘ２２２−Ｘ２２３−Ｘ２２４−Ｘ２２５−Ｃ−Ｐ−Ｐ−Ｃ−Ｐ−Ａ−Ｐ−Ｘ２３３−Ｘ２３４−Ｘ２３５−Ｘ２３６−Ｇ−Ｐ−Ｓ−Ｖ−Ｆ−Ｌ−Ｆ−Ｐ−Ｐ−Ｋ−Ｐ−Ｋ−Ｄ−Ｔ−Ｌ−Ｍ−Ｉ−Ｓ−Ｒ−Ｔ−Ｐ−Ｅ−Ｖ−Ｔ−Ｃ−Ｖ−Ｖ−Ｖ−Ｄ−Ｖ−Ｓ−Ｈ−Ｅ−Ｄ−Ｐ−Ｅ−Ｖ−Ｘ２７４−Ｆ−Ｎ−Ｗ−Ｙ−Ｖ−Ｄ−Ｇ−Ｖ−Ｅ−Ｖ−Ｈ−Ｎ−Ａ−Ｋ−Ｔ−Ｋ−Ｐ−Ｒ−Ｅ−Ｅ−Ｑ−Ｘ２９６−Ｎ−Ｓ−Ｔ−Ｘ３００−Ｒ−Ｖ−Ｖ−Ｓ−Ｖ−Ｌ−Ｔ−Ｖ−Ｘ３０９−Ｈ−Ｑ−Ｄ−Ｗ−Ｌ−Ｎ−Ｇ−Ｋ−Ｅ−Ｙ−Ｘ３２０−Ｃ−Ｘ３２２−Ｖ−Ｓ−Ｎ−Ｘ３２６−Ｘ３２７−Ｌ−Ｐ−Ａ−Ｐ−Ｉ−Ｅ−Ｘ３３４−Ｔ−Ｉ−Ｓ−Ｋ−Ｘ３３９−Ｋ−Ｇ−Ｑ−Ｐ−Ｒ−Ｅ−Ｐ−Ｑ−Ｖ−Ｙ−Ｔ−Ｌ−Ｐ−Ｐ−Ｓ−Ｘ３５５−Ｅ−Ｅ−Ｍ−Ｔ−Ｋ−Ｎ−Ｑ−Ｖ−Ｓ−Ｌ−Ｔ−Ｃ−Ｌ−Ｖ−Ｋ−Ｇ−Ｆ−Ｙ−Ｐ−Ｓ−Ｄ−Ｉ−Ａ−Ｖ−Ｅ−Ｗ−Ｅ−Ｓ−Ｘ３８４−Ｇ−Ｑ−Ｐ−Ｅ−Ｎ−Ｎ−Ｙ−Ｘ３９２−Ｔ−Ｔ−Ｐ−Ｐ−Ｘ３９７−Ｌ−Ｄ−Ｓ−Ｄ−Ｇ−Ｓ−Ｆ−Ｆ−Ｌ−Ｙ−Ｓ−Ｋ−Ｌ−Ｔ−Ｖ−Ｄ−Ｋ−Ｓ−Ｒ−Ｗ−Ｑ−Ｘ４１９−Ｇ−Ｎ−Ｖ−Ｆ−Ｓ−Ｃ−Ｓ−Ｖ−Ｘ４２８−Ｈ−Ｅ−Ａ−Ｌ−Ｈ−Ｘ４３４−Ｈ−Ｙ−Ｔ−Ｑ−Ｋ−Ｓ−Ｌ−Ｓ−Ｌ−Ｓ−Ｐ−Ｇ−Ｘ４４７
    を有する、変異重鎖定常ドメインを含む抗体であって、
    式中、Ｘ１１９が、Ｓ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１３１が、Ｓ及びＣからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１３３が、Ｋ、Ｒ、Ｅ及びＱからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１３７が、Ｇ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１３８が、Ｇ及びＳからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１６４が、Ｔ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１９２が、Ｓ及びＮからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１９３が、Ｌ及びＦからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１９６が、Ｑ及びＫからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１９９が、Ｉ及びＴからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２０３が、Ｎ及びＤからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２０５が、Ｋ、Ｅ及びＱからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２０８が、Ｎ及びＤからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２１０が、Ｋ、Ｅ及びＱからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２１４が、Ｋ及びＴからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２１７が、Ｐ及びＲからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２１９が、Ｓ及びＣからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２２０が、Ｃ、ＰＬＧ及びＧからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２２１が、Ｄ及び欠失からなる群から選択され；
    式中、Ｘ２２２が、Ｋ、Ｖ及びＴからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２２３が、Ｔ及び欠失からなる群から選択され；
    式中、Ｘ２２４が、Ｈ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２２５が、Ｔ及び欠失からなる群から選択され；
    式中、Ｘ２３３が、Ｅ及びＰからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２３４が、Ｌ及びＶからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２３５が、Ｌ、Ａ及び欠失からなる群から選択され；
    式中、Ｘ２３６が、Ｇ、Ａ及び欠失からなる群から選択され；
    式中、Ｘ２７４が、Ｋ、Ｑ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２９６が、Ｙ及びＦからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３００が、Ｙ及びＦからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３０９が、Ｌ及びＶからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３２０が、Ｋ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３２２が、Ｋ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３２６が、Ｋ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３２７が、Ａ及びＧからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３３４が、Ｋ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３３９が、Ａ及びＴからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３５５が、Ｒ、Ｑ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３８４が、Ｎ及びＳからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３９２が、Ｋ、Ｎ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ３９７が、Ｖ及びＭからなる群から選択され；
    式中、Ｘ４１９が、Ｑ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ４２８が、Ｍ及びＬからなる群から選択され；
    式中、Ｘ４３４が、Ｎ及びＳからなる群から選択され；
    式中、Ｘ４４７が、Ｋ、ＤＥＤＥ及び欠失からなる群から選択され；
    該変異重鎖定常ドメインが、配列番号２と比較した場合に少なくとも６個の突然変異を含み、該変異重鎖定常ドメインが配列番号３ではなく、前記付番がＥＵインデックスに従う、抗体。
  2. 前記変異重鎖定常ドメインが、配列番号２と比較した場合に少なくとも１０個の突然変異を含む、請求項１に記載の抗体。
  3. 前記変異重鎖定常ドメインが、配列番号２と比較した場合に少なくとも１５個の突然変異を含む、請求項１に記載の抗体。
  4. 軽鎖定常ドメインをさらに含む、請求項１、２又は３に記載の抗体。
  5. 前記軽鎖定常ドメインが配列番号１１２である、請求項４に記載の抗体。
  6. 前記軽鎖定常ドメインが、式：Ｘ１０８−Ｔ−Ｖ−Ａ−Ａ−Ｐ−Ｓ−Ｖ−Ｆ−Ｉ−Ｆ−Ｐ−Ｐ−Ｓ−Ｄ−Ｅ−Ｘ１２４−Ｌ−Ｘ１２６−Ｓ−Ｇ−Ｔ−Ａ−Ｓ−Ｖ−Ｖ−Ｃ−Ｌ−Ｌ−Ｎ−Ｘ１３８−Ｆ−Ｙ−Ｐ−Ｒ−Ｅ−Ａ−Ｘ１４５−Ｖ−Ｑ−Ｗ−Ｋ−Ｖ−Ｄ−Ｘ１５２−Ａ−Ｌ−Ｑ−Ｘ１５６−Ｇ−Ｎ−Ｓ−Ｑ−Ｅ−Ｓ−Ｖ−Ｔ−Ｅ−Ｑ−Ｄ−Ｓ−Ｘ１６９−Ｄ−Ｓ−Ｔ−Ｙ−Ｓ−Ｌ−Ｓ−Ｓ−Ｔ−Ｌ−Ｔ−Ｌ−Ｓ−Ｋ−Ａ−Ｄ−Ｙ−Ｅ−Ｋ−Ｈ−Ｋ−Ｖ−Ｙ−Ａ−Ｃ−Ｅ−Ｖ−Ｔ−Ｈ−Ｘ１９９−Ｇ−Ｌ−Ｘ２０２−Ｓ−Ｐ−Ｖ−Ｔ−Ｘ２０７−Ｓ−Ｆ−Ｎ−Ｒ−Ｇ−Ｅ−Ｘ２１４を有する変異軽鎖定常ドメインであり、
    式中、Ｘ１０８が、Ｒ及びＱからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１２４が、Ｑ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１２６が、Ｋ、Ｅ及びＱからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１３８が、Ｎ及びＤからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１４５が、Ｋ、Ｅ、Ｑ及びＴからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１５２が、Ｎ及びＤからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１５６が、Ｓ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１６９が、Ｋ、Ｅ及びＱからなる群から選択され；
    式中、Ｘ１９９が、Ｑ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２０２が、Ｓ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２０７が、Ｋ及びＥからなる群から選択され；
    式中、Ｘ２１４が、Ｃ及びＣＤＥＤＥからなる群から選択され、
    該変異軽鎖定常ドメインが、配列番号１１２と比較した場合に少なくとも２個の突然変異を含む、請求項４に記載の抗体。
  7. 前期抗体が、
    ａ）重鎖定常ドメインにおいて配列番号５２と、軽鎖定常ドメインにおいて配列番号１１７と、を含む抗体；
    ｂ）重鎖定常ドメインにおいて配列番号９８と、軽鎖定常ドメインにおいて配列番号１５２と、を含む抗体；
    ｃ）重鎖定常ドメインにおいて配列番号６６と、軽鎖定常ドメインにおいて配列番号１５２と、を含む抗体；及び
    ｄ）配列番号１９１を含む抗体；及び
    ｅ）重鎖定常ドメインにおいて配列番号９８と、軽鎖定常ドメインにおいて配列番号１５０と、を含む抗体
    からなる群から選択される、請求項７に記載の抗体。
  8. 請求項１から７に記載の抗体をコードする核酸。
  9. 請求項８に記載の核酸を含有する宿主細胞。
  10. 請求項９に記載の宿主細胞を培養し、細胞培養物から抗体を回収することを含む、請求項１から７の何れかに記載の抗体を産生させる方法。
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