JP2014124186A - Multivalent antibody fragment and trimer complex thereof - Google Patents

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Min-Yuan Chou
民元 周
Chuan-Chuan Huang
娟娟 黄
Hsiu-Chuan Li
秀娟 李
ya-ping Lai
雅萍 頼
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a multivalent Fab fragment.SOLUTION: The method for producing a trimer Fab fragment by coexpression of a gene construct comprising an inframe fusion collagen-like peptide and the heavy chain part of a Fab fragment, and a gene construct consisting of the light chain part of IgG, in mammalian cells. And also the use of a molecule produced by the method of this invention is disclosed.

Description

本発明は多価抗体フラグメント(multivalent antibody fragment)およびその作製方法に関する。当該多価抗体フラグメントは、Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチド(in−frame fused collagen−like peptide)を含むアミノ酸配列と、ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメイン(kappa light chain constant domain)を含むアミノ酸配列とを含んでいる。   The present invention relates to a multivalent antibody fragment and a method for producing the same. The multivalent antibody fragment comprises an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of an Fab fragment and an in-frame fused collagen-like peptide, a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain ( and an amino acid sequence including kappa light chain constant domain).

機能的親和力(アビディティー(avidity))は、多数の抗原決定基を有する抗原の総和的な結合強度の尺度である。抗原結合パートナーの重合は、標的細胞に非常に接近して一群の特定の同じリガンドに結合するそれらの有効性(または価数)を著しく高め、その結果としてより強い標的結合強度、低い解離速度、およびリガンドの調節を延長すると共に生物学的効果を促進することのできる架橋効果をもたらす。   Functional affinity (avidity) is a measure of the combined binding strength of an antigen having multiple antigenic determinants. Polymerization of the antigen binding partner significantly increases their effectiveness (or valence) to bind to a group of specific same ligands in close proximity to the target cells, resulting in stronger target binding strength, lower dissociation rate, And provide a cross-linking effect that can prolong the modulation of the ligand and promote biological effects.

一本鎖可変領域フラグメント(scFv)は、免疫グロブリンの重鎖(V)および軽鎖(V)の可変領域の融合タンパク質であり、短いリンカーペプチドで連結される。scFvの主な欠点は、対応する二価の免疫グロブリンG(IgG)と比べ、多価結合によるアビディティーの増大を妨げる産物の一価性(monovalency)にある。アビディティーを高めるため、scFvの多量体化についていくつかのストラテジーが開発されている。 Single chain variable region fragments (scFv) are immunoglobulin heavy chain (V H ) and light chain (V L ) variable region fusion proteins linked by a short linker peptide. The main drawback of scFv lies in the monovalency of the product that prevents increased avidity due to multivalent binding compared to the corresponding divalent immunoglobulin G (IgG). To increase avidity, several strategies have been developed for scFv multimerization.

プロコラーゲンのC−プロペプチド、コレクチンファミリータンパク質のコイルドコイルネックドメイン(coiled−coil neck domain)、FasLのC−末端部およびバクテリオファージT4フィブリチンフォルドンドメイン(bacteriophage T4 fibritin foldon domain)(非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3)を含む三量体化ドメインを用いた三価一本鎖抗体フラグメント(scFv)融合タンパク質の組み換え体の作製が報告されている。自己三量体化およびC−あるいはN−末端方向からの異種融合タンパク質の増殖の能力を持つ短いαヘリックスコラーゲン様ペプチド(alpha−helical collagen−like peptide)がまた、特許文献1において報告されている。この特許文献1で用いられた異種融合ドメインはscFv抗体フラグメントとして示された。しかしながら、治療応用のための多価の点で、scFvは欠点がある。   C-propeptide of procollagen, coiled-coil neck domain of collectin family protein, C-terminal part of FasL and bacteriophage T4 fibrin foldon domain (Non-patent Document 1) The production of a recombinant trivalent single-chain antibody fragment (scFv) fusion protein using a trimerization domain including Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3) has been reported. A short alpha-helical collagen-like peptide with the ability of self-trimerization and growth of heterologous fusion proteins from the C- or N-terminal direction is also reported in US Pat. . The heterologous fusion domain used in Patent Document 1 was shown as an scFv antibody fragment. However, scFv has drawbacks in that it is multivalent for therapeutic applications.

IgGのFcフラグメントへの結合によるプロテインAまたはGコンジュゲートレジンを用いたアフィニティークロマトグラフィーにより容易に精製できることから結果として精製スキームの第1ステップで生成物の均一性(homogeneity)が98%以上となる免疫グロブリンG(IgG)分子とは異なり、治療応用に供する多量体scFv融合体の精製は、利用できる市販のアフィニティーカラムがないため、困難な作業である。多価scFvは、それらが構築される特定の可変ドメインに応じて安定性が著しく異なったものとなる(非特許文献4、非特許文献5)。キメラ抗CD20一本鎖Fv−Fc融合タンパク質の多量体化は可変ドメインの交換(variable domain exchange)を介してなされ、このことが異種抗体の変異を生じさせることが報告されている(非特許文献6)。   Easy purification by affinity chromatography using protein A or G conjugated resin by binding of IgG to Fc fragment results in a homogeneity of product of 98% or more in the first step of the purification scheme Unlike immunoglobulin G (IgG) molecules, purification of multimeric scFv fusions for therapeutic applications is a difficult task because there is no commercially available affinity column available. Multivalent scFvs have significantly different stability depending on the specific variable domain in which they are constructed (Non-Patent Document 4, Non-Patent Document 5). Multimerization of the chimeric anti-CD20 single chain Fv-Fc fusion protein is performed through variable domain exchange, which has been reported to cause mutation of heterologous antibodies (Non-Patent Literature). 6).

CFY196は、ヒト免疫グロブリンDのヒンジ部由来のリンカーと融合したmAb 1A616のヒト化のFabフラグメント、およびヒト転写因子ATFαのコイルドコイル配列由来の四量体化ドメインからなる(非特許文献7)。しかし、ATFαは血漿由来タンパク質ではなく、治療応用の可能性を大幅に制限し得る免疫反応のリスクに関連している可能性がある。   CFY196 consists of a humanized Fab fragment of mAb 1A616 fused with a linker derived from the hinge region of human immunoglobulin D, and a tetramerization domain derived from a coiled-coil sequence of human transcription factor ATFα (Non-patent Document 7). However, ATFα is not a plasma-derived protein and may be associated with the risk of an immune response that can greatly limit the potential for therapeutic applications.

特許文献2は、GPPトリプレットを含む自己三量体化コラーゲン様スキャホールド(self−trimerization collagen−like scaffold)と融合した抗CD3 scFv N末端が3つの一本鎖ペプチドから構成される三量体抗体フラグメントを形成する能力があることを証明している。しかし、これらコラーゲン様スキャホールド融合体の三量体scFvの下流精製(downstream purification)は、三量体scFvを効率的に精製するためのアフィニティーレジンがないことから、煩雑であった。加えて、上記三量体scFvの低いタンパク質発現量および熱的不安定性は、バイオ療法への利用に適していなかった。よって、新たな形式の三量体コラーゲンスキャホールド抗体を設計する必要がある。   Patent Document 2 discloses a trimeric antibody comprising an anti-CD3 scFv N-terminal three-chain peptide fused with a self-trimerization collagen-like scaffold containing a GPP triplet. Proven ability to form fragments. However, downstream purification of the trimer scFv of these collagen-like scaffold fusions has been cumbersome because there is no affinity resin to efficiently purify the trimer scFv. In addition, the low protein expression level and thermal instability of the trimeric scFv were not suitable for biotherapy applications. Therefore, it is necessary to design a new type of trimeric collagen scaffold antibody.

欧州特許第1798240号明細書European Patent No. 1798240 米国特許出願公開第2008/0176247号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0176247 米国特許第5,641,870号明細書US Pat. No. 5,641,870 米国特許出願第13/588,752号明細書US patent application Ser. No. 13 / 588,752 米国特許第5,208,020号明細書US Pat. No. 5,208,020 米国特許第5,475,092号明細書US Pat. No. 5,475,092 米国特許第5,585,499号明細書US Pat. No. 5,585,499 米国特許第5,846,545号明細書US Pat. No. 5,846,545 米国特許第5,908,626号明細書US Pat. No. 5,908,626 米国特許第5,223,409号明細書US Pat. No. 5,223,409 国際公開第92/18619号International Publication No. 92/18619 国際公開第91/17271号International Publication No. 91/17271 国際公開第92/20791号International Publication No. 92/20791 国際公開第92/15679号International Publication No. 92/15679 国際公開第93/01288号International Publication No. 93/01288 国際公開第92/01047号International Publication No. 92/01047 国際公開第92/09690号International Publication No. 92/09690 国際公開第90/02809号International Publication No. 90/02809 国際特許出願第91/00906号International Patent Application No. 91/00906 国際公開第91/10741号International Publication No. 91/10741 国際特許出願第92/03918号International Patent Application No. 92/03918 国際特許出願第92/03917号International Patent Application No. 92/03917 国際公開PCT/US86/02269号International PCT / US86 / 02269 欧州特許出願第184,187号明細書European Patent Application No. 184,187 欧州特許出願第171,496号明細書European Patent Application No. 171,496 欧州特許出願第173,494明細書European Patent Application No. 173,494 国際特許出願第86/01533号International Patent Application No. 86/01533 米国特許第4,816,567明細書US Pat. No. 4,816,567 欧州特許出願第125,023明細書European Patent Application No. 125,023

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多価scFvは、それらが構築される特定の可変ドメインに応じて安定性が著しく異なったものとなり、かつキメラ抗CD20一本鎖Fv−Fc融合タンパク質の多量体化は可変ドメインの交換(variable domain exchange)を介してなされ、これにより異種抗体の変異がもたらされることが報告されている。IgGのFcフラグメントへの結合によるプロテインAまたはGコンジュゲートレジンを用いたアフィニティークロマトグラフィーにより容易に精製できることから結果として精製スキームの第1ステップで生成物の均一性が98%以上となる免疫グロブリンG(IgG)分子とは異なり、治療応用に供する多量体scFv融合体の精製は、利用できる市販のアフィニティーカラムがないため、困難な作業である。   Multivalent scFvs can vary significantly in stability depending on the particular variable domain in which they are constructed, and multimerization of chimeric anti-CD20 single chain Fv-Fc fusion proteins can result in variable domain exchange. exchange), which has been reported to result in heterologous antibody mutations. Immunoglobulin G, which can be easily purified by affinity chromatography using protein A or G conjugated resin by binding IgG to Fc fragment, resulting in a product homogeneity of 98% or more in the first step of the purification scheme Unlike (IgG) molecules, purification of multimeric scFv fusions for therapeutic applications is a difficult task because there is no commercially available affinity column available.

さらに、これらコラーゲン様スキャホールド融合体の三量体scFvの下流精製は、上記三量体scFvを効率的に精製するためのアフィニティーレジンがないことから、煩雑であった。加えて、上記三量体scFvの低いタンパク質発現レベルおよび熱的不安定性は、バイオ療法への利用に適していなかった。   Furthermore, downstream purification of trimer scFv of these collagen-like scaffold fusions was complicated because there was no affinity resin for efficiently purifying the trimer scFv. In addition, the low protein expression level and thermal instability of the trimeric scFv was not suitable for biotherapy applications.

よって、新たな形式の三量体コラーゲンスキャホールド抗体を設計する必要がある。   Therefore, it is necessary to design a new type of trimeric collagen scaffold antibody.

本発明は、新たな形式の三量体コラーゲンスキャホールド抗体を設計する必要があるため、真核細胞中で新規な多価Fabフラグメントを作製する方法を提供する。   The present invention provides a method for producing novel multivalent Fab fragments in eukaryotic cells since it is necessary to design a new type of trimeric collagen scaffold antibody.

当該方法は、Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列をコードする遺伝子構築体と、ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列をコードする遺伝子構築体と、を宿主細胞(例えば真核細胞)中で共発現させるステップを含み得る。   The method comprises a gene construct encoding an amino acid sequence comprising a heavy chain portion of a Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide, and a gene encoding an amino acid sequence comprising a light chain variable region and a kappa light chain constant domain of human IgG Co-expressing the construct with a host cell (eg, a eukaryotic cell).

本発明の実施形態は、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列をコードする遺伝子構築体と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列をコードする遺伝子構築体と、
を宿主細胞(例えば真核細胞)中で共発現させるステップを含む、真核細胞中で多価Fabフラグメントを作製する方法を含む。
Embodiments of the present invention
(1) a gene construct encoding an amino acid sequence comprising a heavy chain portion of a Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) a gene construct encoding an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
A method of making a multivalent Fab fragment in a eukaryotic cell, comprising co-expressing in a host cell (eg, a eukaryotic cell).

1実施形態において、前記(1)の遺伝子構築体は、ヒトIgG由来のヒンジ領域をコードする配列をさらに含む。   In one embodiment, the gene construct of (1) further comprises a sequence encoding a hinge region derived from human IgG.

1実施形態において、ヒトIgGは、IgG、IgG、IgG、およびIgGからなる群より選ばれるものである。 In one embodiment, the human IgG is selected from the group consisting of IgG 1 , IgG 2 , IgG 3 , and IgG 4 .

1実施形態において、ヒンジ領域をコードする配列は、遺伝子構築体におけるFabフラグメントとコラーゲン様ペプチドとの間に位置する。   In one embodiment, the sequence encoding the hinge region is located between the Fab fragment and the collagen-like peptide in the genetic construct.

1実施形態において、前記(1)の遺伝子構築体は、一本鎖Fvをコードする配列をさらに含む。   In one embodiment, the gene construct of (1) further includes a sequence encoding a single chain Fv.

1実施形態において、前記(2)の遺伝子構築体は、ヒトIgGのカッパ軽鎖を含む。 In one embodiment, the gene construct of the (2) comprises a kappa light chain of human IgG 1.

本発明の実施形態は、前記多価Fabフラグメントを、ヒトIgGのカッパ軽鎖に結合するリガンドで精製するステップをさらに含む。   Embodiments of the present invention further comprise purifying the multivalent Fab fragment with a ligand that binds to the kappa light chain of human IgG.

本発明の実施形態は、上記方法により作製される多価Fabフラグメントを含む。   Embodiments of the invention include multivalent Fab fragments produced by the above method.

別の実施形態は、少なくとも多価Fabフラグメントのコラーゲン様ドメインにより結合される、多価Fabフラグメントを3つ含む三量体多価Fabフラグメントを含む。   Another embodiment comprises a trimeric multivalent Fab fragment comprising three multivalent Fab fragments joined by at least the collagen-like domain of the multivalent Fab fragment.

さらなる実施形態は、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列と、
を含む多価抗体フラグメントを包含する。
Further embodiments are:
(1) an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of the Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
Including multivalent antibody fragments.

1実施形態において、前記(1)のアミノ酸配列は、ヒトIgG由来のヒンジ領域のアミノ酸配列を含む。   In one embodiment, the amino acid sequence of (1) includes an amino acid sequence of a hinge region derived from human IgG.

1実施形態において、前記ヒンジ領域は、前記アミノ酸配列における前記Fabフラグメントと前記コラーゲン様ペプチドとの間に位置する。   In one embodiment, the hinge region is located between the Fab fragment and the collagen-like peptide in the amino acid sequence.

1実施形態において、前記(1)のアミノ酸配列は、一本鎖Fvの配列をさらに含む。   In one embodiment, the amino acid sequence of (1) further comprises a single-chain Fv sequence.

1実施形態において、前記(2)のアミノ酸配列は、ヒトIgG1のカッパ軽鎖配列を含む。 In one embodiment, the amino acid sequence of the (2) comprises a kappa light chain sequences of human IgG 1.

1実施形態において、多価抗体フラグメントは二重特異性(bispecific)である。   In one embodiment, the multivalent antibody fragment is bispecific.

上述した実施形態の多価抗体フラグメントのリガンドは、ヒトCD3、またはヒトCD3およびヒト上皮成長因子受容体であってよい。   The ligand of the multivalent antibody fragment of the embodiments described above may be human CD3, or human CD3 and human epidermal growth factor receptor.

別の実施形態は、タンパク質の実施形態をコードする核酸、タンパク質の実施形態を発現する発現ベクター、または発現ベクターおよび/もしくは核酸を含む宿主細胞である。   Another embodiment is a nucleic acid encoding a protein embodiment, an expression vector expressing the protein embodiment, or a host cell comprising the expression vector and / or nucleic acid.

本発明のさらなる実施形態は、リガンドの生物活性を調節する方法であって、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列と、
を含む多価抗体フラグメントを培養するステップを含む。
A further embodiment of the invention is a method of modulating the biological activity of a ligand comprising:
(1) an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of the Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
Culturing a multivalent antibody fragment comprising

本発明のさらなる実施形態は、被験体における自己免疫疾患を治療する方法であって、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列と、
を含む有効量の多価抗体フラグメントを、それを必要としている被験体に投与するステップを含む。
A further embodiment of the invention is a method of treating an autoimmune disease in a subject comprising
(1) an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of the Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
Administering an effective amount of a multivalent antibody fragment comprising: to a subject in need thereof.

本発明のさらなる実施形態は、リガンドを検出する方法であって、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列と
(3)標識と、
を含む三量体多価抗体フラグメント複合体をリガンドと共に培養するステップ、ならびに
前記三量体多価抗体フラグメント複合体の結合を検出するステップ、
を含む。
A further embodiment of the present invention is a method for detecting a ligand comprising:
(1) an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of the Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain; (3) a label;
Culturing a trimeric multivalent antibody fragment complex comprising a ligand with a ligand, and detecting binding of the trimeric multivalent antibody fragment complex,
including.

本発明は、T細胞媒介性免疫疾患、特に自己免疫疾患の症状を、抗CD3抗体フラグメントの使用により治療、予防または改善する方法を提供する。具体的には、本発明の方法は、ヒトCD3複合体内のイプシロンサブユニットと特異的に結合する抗体の投与を提供する。かかる抗体はT細胞受容体/アロ抗原相互作用を調節し、よって、自己免疫疾患に関連するT細胞媒介性細胞傷害性を制御する。さらに、本発明は、非修飾抗CD3抗体に比べ、修飾抗CD3抗体がエフェクター機能およびT細胞活性化の低減または排除を示す、抗CD3抗体の修飾を提供する。サイトカイン放出症候群は、例えば頭痛、吐き気、嘔吐、発熱、筋肉痛、関節痛および震えなどが現れ、例えばIL−2、IL−6、IL−10、TNFαおよびIFNγの血清中のレベルの上昇によって引き起こされ得る。   The present invention provides a method for treating, preventing or ameliorating the symptoms of T cell mediated immune diseases, particularly autoimmune diseases, by use of anti-CD3 antibody fragments. Specifically, the methods of the invention provide for the administration of an antibody that specifically binds to an epsilon subunit within the human CD3 complex. Such antibodies modulate T cell receptor / alloantigen interactions and thus control T cell mediated cytotoxicity associated with autoimmune diseases. Furthermore, the present invention provides a modification of an anti-CD3 antibody wherein the modified anti-CD3 antibody exhibits reduced or eliminated effector function and T cell activation compared to an unmodified anti-CD3 antibody. Cytokine release syndrome manifests, for example, headache, nausea, vomiting, fever, myalgia, arthralgia and tremors, and is caused by elevated serum levels of IL-2, IL-6, IL-10, TNFα and IFNγ, for example. Can be.

本発明によれば、上述した従来の問題を全て解決できる多価抗体フラグメントが提供される。   According to the present invention, a multivalent antibody fragment that can solve all the above-mentioned conventional problems is provided.

図1は、本発明の実施形態による抗体フラグメント分子のそれぞれ異なる形式の略図を示している。形式A:FabCSAであって、重鎖フラグメントがヒンジ領域および自己三量体化できるコラーゲン様ペプチドと融合された、Fabフラグメントからなる三量体抗体フラグメントである。形式B:FabCSA−scFvであって、自己三量体化できるコラーゲン様ペプチドのN−およびC−末端にそれぞれ位置するFabフラグメントおよび一本鎖抗体からなる三量体二重特異性抗体フラグメントである。形式C:FabCSA−sdAbであって、自己三量体化できるコラーゲン様ペプチドのN−およびC−末端にそれぞれ位置するFabフラグメントおよびシングルドメイン抗体(sdAb)からなる三量体二重特異性抗体フラグメントである。FIG. 1 shows a schematic representation of each different form of antibody fragment molecule according to an embodiment of the present invention. Format A: Fab CSA, a trimeric antibody fragment consisting of a Fab fragment in which the heavy chain fragment is fused with a hinge region and a collagen-like peptide capable of self-trimerization. Format B: FabCSA-scFv, a trimeric bispecific antibody fragment consisting of a Fab fragment and a single chain antibody located respectively at the N- and C-termini of a collagen-like peptide capable of self-trimerization . Format C: Fab CSA-sdAb, a trimeric bispecific antibody fragment consisting of a Fab fragment and a single domain antibody (sdAb) located at the N- and C-termini, respectively, of a collagen-like peptide capable of self-trimerization It is. 図2は、本発明の実施形態に基づいた、KappaSelectおよびSuperdex 200カラムでの連続クロマトグラフィーによって培地から精製したh145FabCSA分子の構造的特性評価を示している。(A)ゲルろ過によるh145FabCSA種の分離。KappaSelectカラムから溶出したサンプルを濃縮し、PBS(pH7.4)で平衡化したSuperdex 200ゲルろ過カラムにロードした。(B)それぞれ異なるピーク画分(A中、ピーク1から3に番号が付されている)およびサンプルの負荷を、非還元(レーン2、4、6、および8)、ならびにサンプルをDTT50mMで75℃10分処理した還元(レーン3、5、7、および9)条件下、SDS−PAGEにより分析した。(C)Bにおいて表示された矢印で示されているタンパク質バンドに対応する構造の略図。点線は推定ジスルフィド結合を示す。同量のタンパク質を含む全てのサンプルを、4〜12%SDS/Bis−Trisポリアクリルアミドゲル上で、ランニングバッファーとしてMESを用い、電気泳動した。InstantBlueタンパク質染色液でゲルを染色した。FIG. 2 shows the structural characterization of h145 FabCSA molecules purified from media by continuous chromatography on KappaSelect and Superdex 200 columns, according to an embodiment of the present invention. (A) Separation of h145 FabCSA species by gel filtration. The sample eluted from the KappaSelect column was concentrated and loaded onto a Superdex 200 gel filtration column equilibrated with PBS (pH 7.4). (B) Different peak fractions (numbered in peaks 1 to 3 in A) and sample loading, non-reduced (lanes 2, 4, 6, and 8), and sample 75% at DTT 50 mM. Analysis by SDS-PAGE under reducing conditions (lanes 3, 5, 7, and 9) treated at 10 ° C. (C) Schematic representation of the structure corresponding to the protein band indicated by the arrow displayed in B. The dotted line indicates the putative disulfide bond. All samples containing the same amount of protein were electrophoresed on a 4-12% SDS / Bis-Tris polyacrylamide gel using MES as the running buffer. Gels were stained with InstantBlue protein stain. 図3は、本発明の実施形態に基づいた、KappaSelectおよびSuperdex 200カラムでの連続クロマトグラフィーによって培地から精製したhOKT3FabCSA分子の構造的特性評価を示している。KappaSelectカラムから溶出したサンプルを濃縮し、PBS(pH7.4)で平衡化したSuperdex 200ゲルろ過カラムに負荷した。上方右側のパネル:Superdex 200で分離したそれぞれ異なるピーク画分(ピーク1から3に番号が付されている)を非還元条件下SDS−PAGEにより分析した。hOKT3FabCSA三量体および単量体に対応するタンパク質バンドがそれぞれ矢印で示されている。全てのサンプルを、4〜12%SDS/Bis−Trisポリアクリルアミドゲル上で、ランニングバッファーとしてMESを用い、電気泳動した。InstantBlueタンパク質染色液でゲルを染色した。FIG. 3 shows the structural characterization of hOKT3 FabCSA molecules purified from the medium by continuous chromatography on KappaSelect and Superdex 200 columns, according to an embodiment of the present invention. The sample eluted from the KappaSelect column was concentrated and loaded onto a Superdex 200 gel filtration column equilibrated with PBS (pH 7.4). Upper right panel: different peak fractions separated by Superdex 200 (numbered peaks 1 to 3) were analyzed by SDS-PAGE under non-reducing conditions. The protein bands corresponding to hOKT3 FabCSA trimer and monomer are indicated by arrows, respectively. All samples were electrophoresed on 4-12% SDS / Bis-Tris polyacrylamide gels using MES as the running buffer. Gels were stained with InstantBlue protein stain. 図4は、非還元(レーン2、3および4)、ならびにサンプルをDTT50mMで75℃10分処理した還元(レーン5、6および7)条件下SDS−PAGEで分離した三量体hOKT3FabCSA(図3におけるピーク2)、低−Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AA(プロテインAカラムで精製したもの)、およびムロモナブ−CD3(OKT3)の純度分析を示している。同量のタンパク質を含む全てのサンプルを、4〜12%SDS/Bis−Trisポリアクリルアミドゲル上で、ランニングバッファーとしてMESを用い、電気泳動した。M,BenchMark(登録商標)分子量スタンダード。FIG. 4 shows trimeric hOKT3 FabCSA separated by SDS-PAGE under non-reducing (lanes 2, 3 and 4) and reducing (lanes 5, 6 and 7) conditions where samples were treated with DTT 50 mM for 10 min at 75 ° C. (FIG. 3). Shows the purity analysis of peak 2), low-Fc-conjugated anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA (purified on protein A column), and muromonab-CD3 (OKT3). All samples containing the same amount of protein were electrophoresed on a 4-12% SDS / Bis-Tris polyacrylamide gel using MES as the running buffer. M, BenchMark® molecular weight standard. 図5は、本発明の実施形態に基づいた、三量体hOKT3FabCSA(図3中のピーク2から分離)、低−Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AA(二量体)、および単量体hOKT3FabCSA(図3中のピーク3から分離)の精製したヒトTリンパ球に対する結合親和力を示している。FIG. 5 shows a trimeric hOKT3 Fab CSA (separated from peak 2 in FIG. 3), a low-Fc binding anti-human CD3 antibody-hOKT3 IgG-AA (dimer), and a monomer, according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 shows the binding affinity of hOKT3 Fab CSA (separated from peak 3 in FIG. 3) for purified human T lymphocytes. 図6は、本発明の実施形態に基づいた、抗マウスCD3抗体−145−2C11および三量体h145FabCSA(図2A中のピーク2から分離)の精製したマウス脾臓Tリンパ球に対する結合親和力を示している。FIG. 6 shows the binding affinity of anti-mouse CD3 antibody-145-2C11 and trimer h145 FabCSA (separated from peak 2 in FIG. 2A) to purified mouse spleen T lymphocytes according to an embodiment of the present invention. Yes. 図7は、本発明の1実施形態に基づいた、2つの独立した競合置換結合アッセイ(competitive displacement binding assays)を示している。CD3(+)T細胞受容体を発現するジャーカット細胞を、それぞれ抗CD3抗体−精製hOKT3FabCSA三量体(黒丸)、およびOKT3(白丸)の段階希釈液と共に4℃で1時間培養した。飽和量のFITCコンジュゲートOKT3を加え、さらに1時間培養した。細胞を洗浄し、結合したFITCコンジュゲートOKT3をフローサイトメトリーで定量化した。値は最大蛍光強度の抑制率(percentage inhibition)として表してあり、これは抗CD3抗体の事前ブロッキングなしに、FITCコンジュゲートOKT3を加えることで得られた平均蛍光強度として定義される。FIG. 7 shows two independent competitive displacement binding assays, according to one embodiment of the present invention. Jurkat cells expressing the CD3 (+) T cell receptor were cultured for 1 hour at 4 ° C. with serial dilutions of anti-CD3 antibody-purified hOKT3 FabCSA trimer (black circle) and OKT3 (white circle), respectively. A saturating amount of FITC-conjugated OKT3 was added and further cultured for 1 hour. Cells were washed and bound FITC conjugate OKT3 was quantified by flow cytometry. Values are expressed as percent inhibition of maximum fluorescence intensity, which is defined as the mean fluorescence intensity obtained by adding FITC-conjugated OKT3 without pre-blocking of anti-CD3 antibody. 図8は、精製したOKT3、低Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AAおよびhOKT3FabCSA三量体に応じたT細胞増殖を示している。ヒトPBMCを3人の健常ドナーから採取し、OKT3(黒丸)、hOKT3IgG−AA(白丸)またはhOKT3FabCSA(白三角)の段階対数希釈液と共に66時間個別に培養し、さらに6時間BrdU10μMでパルスした。化学発光免疫測定法を用いBrdU−ELISAにより細胞増殖を測定して、DNA合成時におけるBrdUの取り込みを定量化した。各ポイントは3人のドナーの平均±標準偏差を表している。FIG. 8 shows T cell proliferation in response to purified OKT3, low Fc binding anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA and hOKT3FabCSA trimer. Human PBMCs were collected from 3 healthy donors, individually cultured for 66 hours with serial log dilutions of OKT3 (black circles), hOKT3IgG-AA (white circles) or hOKT3 FabCSA (white triangles), and further pulsed with BrdU 10 μM for 6 hours. Cell proliferation was measured by BrdU-ELISA using a chemiluminescence immunoassay, and BrdU incorporation during DNA synthesis was quantified. Each point represents the mean ± standard deviation of 3 donors. 図9は、精製したOKT3、hOKT3IgG−AAおよびhOKT3FabCSA三量体により誘導されたサイトカインの放出を示している。ヒトPBMCを3人の健常ドナーから採取し、OKT3(黒丸)、hOKT3IgG−AA(白丸)またはhOKT3FabCSA(白三角)の段階対数希釈液と共に個別に培養した。培養上清中のIL−2および表示されている残りのサイトカインのレベルをELISAにより24および72時間の時点で測定した。各ポイントは3人のドナーの平均±標準偏差を表している。FIG. 9 shows cytokine release induced by purified OKT3, hOKT3IgG-AA and hOKT3FabCSA trimer. Human PBMCs were collected from 3 healthy donors and cultured individually with serial log dilutions of OKT3 (black circles), hOKT3IgG-AA (white circles) or hOKT3 FabCSA (white triangles). The levels of IL-2 and the indicated remaining cytokines in the culture supernatant were measured by ELISA at 24 and 72 hours. Each point represents the mean ± standard deviation of 3 donors. 図10は、精製したOKT3、hOKT3IgG−AAおよびhOKT3FabCSA三量体による混合リンパ球反応の抑制を示している。レスポンダー(responder)PBMCとマイトマイシンCで処理したスティミュレーター(stimulator)PBMCとを混合したものを、それぞれ異なる濃度のOKT3(黒丸)、hOKT3IgG−AA(白四角)またはhOKT3FabCSA(白三角)の存在下で5日間共培養し、さらに16時間BrdUでパルスした。BrdU−ELISAにより細胞増殖を測定した。抗体の非存在下でレスポンダーPBMCとマイトマイシンCで処理したスティミュレーターPBMCとを混合したものを、それぞれ黒四角および黒三角で示した。抗体の非存在下における未処理のスティミュレーターPBMCの細胞増殖を白丸で示している。FIG. 10 shows inhibition of mixed lymphocyte reaction by purified OKT3, hOKT3IgG-AA and hOKT3FabCSA trimer. A mixture of responder PBMC and mitomycin C treated stimulator PBMC in the presence of different concentrations of OKT3 (black circles), hOKT3IgG-AA (white squares) or hOKT3FabCSA (white triangles). For 5 days and pulsed with BrdU for another 16 hours. Cell proliferation was measured by BrdU-ELISA. A mixture of responder PBMC and stimulator PBMC treated with mitomycin C in the absence of antibody is indicated by black squares and black triangles, respectively. Cell growth of untreated stimulator PBMC in the absence of antibody is indicated by open circles. 図11は、精製したhOKT3FabCSA(三量体)、hOKT3IgG−AA(二量体)およびhOKT3FabCSA(単量体)によるT細胞受容体(TCR)−CD3の調節/コーティングの定量化を示している。CD3調節のデータは、未処理CD5陽性T細胞の表面におけるTCR−CD3複合体の割合として、処理CD5陽性T細胞の表面におけるTCR−CD3複合体のパーセンテージを表している。CD3コーティングは、FITCコンジュゲートOKT3により検出されなかったTCR−CD3複合体の割合として示されている。FIG. 11 shows the modulation / coating quantification of T cell receptor (TCR) -CD3 by purified hOKT3FabCSA (trimer), hOKT3IgG-AA (dimer) and hOKT3FabCSA (monomer). The CD3 modulation data represents the percentage of TCR-CD3 complex on the surface of treated CD5 positive T cells as a percentage of TCR-CD3 complex on the surface of untreated CD5 positive T cells. CD3 coating is shown as the percentage of TCR-CD3 complex that was not detected by FITC conjugate OKT3. 図12は、本発明に基づいた、マウスにおける精製h145FabCSA三量体の血中クリアランスを示している。雄性BALB/cマウスにh145FabCSA三量体25μgを静脈注射した。血液サンプルをそれぞれ異なる時間に採取した。血漿中に残る抗体レベルを、西洋ワサビペルオキシダーゼコンジュゲート抗ヒトカッパ軽鎖を検出抗体として用い、抗ヒトFdを塗布したELISAプレートにより測定した。結果は、各時点における3匹の平均をとったものである。FIG. 12 shows the blood clearance of purified h145 FabCSA trimer in mice according to the present invention. Male BALB / c mice were injected intravenously with 25 μg of h145 FabCSA trimer. Blood samples were taken at different times. Antibody levels remaining in plasma were measured by ELISA plates coated with anti-human Fd using horseradish peroxidase conjugated anti-human kappa light chain as the detection antibody. Results are the average of 3 animals at each time point. 図13は、本発明の実施形態に基づいた、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)マウス疾患モデルに対する異なる抗マウスCD3抗体の生物学的効果を示している。(A)EAEマウスに対する異なる生物製剤の有効性。溶媒(ハムスター対照IgG)、145−2C11(ハムスターIgG)および精製した三量体h145FabCSAのグループについて、(矢印で示された)5日間連続して1日1回それぞれ投与量レベル1.0、0.1および1.0μg/マウスでマウスに静脈注射した。インターフェロン−β1a(陽性対照)グループについては、全治療期間にわたり1日1回、投与量レベル10000ユニット/マウスでマウスに腹腔内注射した。結果は、2つの独立した実験からの代表的実験の各グループ(n=10)の平均±標準偏差として示されている。(B)EAEマウスへのh145−2C−11 IgGおよび三量体h145FabCSA治療に対するTreg細胞集団のフローサイトメトリー。最後の静脈注射の1日後、溶媒(ハムスター対照IgG)、145−2C11 IgGおよび三量体h145FabCSAグループの各々から3匹のマウスの脾臓リンパ細胞を個別に準備し、次いでフローサイトメトリーを行うべくLAP−APCおよびCD4−FITCで染色した。Treg集団の測定は、LAP+細胞にゲートをかけた。データは3つの実験における1匹の代表的なマウスからのものである。FIG. 13 shows the biological effects of different anti-mouse CD3 antibodies on an experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) mouse disease model based on embodiments of the present invention. (A) Efficacy of different biologics against EAE mice. For the group of vehicle (hamster control IgG), 145-2C11 (hamster IgG) and purified trimeric h145 FabCSA, dose levels of 1.0, 0 once daily for 5 consecutive days (indicated by arrows), respectively. Mice were injected intravenously at .1 and 1.0 μg / mouse. For the interferon-β1a (positive control) group, mice were injected intraperitoneally at a dose level of 10000 units / mouse once a day for the entire treatment period. Results are shown as the mean ± standard deviation of each group of representative experiments (n = 10) from two independent experiments. (B) Flow cytometry of Treg cell populations for h145-2C-11 IgG and trimeric h145 FabCSA treatment to EAE mice. One day after the last intravenous injection, spleen lymphocytes from 3 mice from each of the vehicle (hamster control IgG), 145-2C11 IgG and the trimeric h145 FabCSA group were individually prepared and then subjected to LAP for flow cytometry. -Stained with APC and CD4-FITC. Measurement of the Treg population was gated on LAP + cells. Data are from 1 representative mouse in 3 experiments. 図14AおよびBは、145−2C11 IgGおよびh145FabCSA三量体のSLEマウスモデルに対する治療効果を示している。14A and B show the therapeutic effect of 145-2C11 IgG and h145 FabCSA trimer on the SLE mouse model. 図15は、単回用量50μgとして異なる抗マウスCD3抗体を静脈注射した後のマウスの血清サイトカインレベルに関する経時的研究を示している。マウスをグループ分けし、精製した145−2C11 IgG(薄灰色の四角)、低Fc結合抗マウスCD3抗体−145IgG−AA(濃い灰色の四角)、またはh145FabCSA三量体(白四角)50μgを静脈内投与した。0(プレブリード(pre−bleed))、0.5、24、および144時間の時点で血液(100μl/マウス)を採取した。サイトカインのレベルをELISAを用いて測定した。各ポイントは3つのウェルの平均±標準偏差を表している。PBS(黒四角)を対照として用いた。FIG. 15 shows a time course study of serum cytokine levels in mice after intravenous injection of different anti-mouse CD3 antibodies as a single dose of 50 μg. Mice were grouped and purified 145-2C11 IgG (light gray squares), low Fc-conjugated anti-mouse CD3 antibody-145 IgG-AA (dark gray squares), or 50 μg h145 FabCSA trimer (white squares) intravenously. Administered. Blood (100 μl / mouse) was collected at 0 (pre-bleed), 0.5, 24, and 144 hours. Cytokine levels were measured using ELISA. Each point represents the mean ± standard deviation of 3 wells. PBS (black square) was used as a control. 図16は、非単一(A)または単一安定クローン(B)由来のhOKT3FabCSA763scFv分子の構造的特性評価を示している。各培地をKappaSelectおよびSuperdex 200カラムでの連続クロマトグラフィーによって精製した。(A)ゲルろ過による非単一クローン由来のhOKT3FabCSA763scFv種の分離。上方右側のパネル:それぞれ異なるピーク画分(ピーク1から3に番号を付してある)を、非還元条件下SDS−PAGEにより分析した。ジスルフィド結合三量体(T)、非ジスルフィド結合三量体(Mt)、および単量体(Mm)の構造に対応するバンドの位置が矢印で示されている。(B)ゲルろ過による安定クローン由来のhOKT3FabCSA763scFv種の分離。非還元条件下SDS−PAGEによりピーク画分を分析した。ジスルフィド結合三量体(T)および非ジスルフィド結合三量体(Mt)の構造に対応するバンドの位置が矢印で示されている。全てのサンプルを、MESをランニングバッファーとして用い、4〜12%SDS/Bis−Trisポリアクリルアミドゲル上で電気泳動した。InstantBlueタンパク質染色液でゲルを染色した。FIG. 16 shows the structural characterization of hOKT3FabCSA763scFv molecules from non-single (A) or single stable clones (B). Each medium was purified by continuous chromatography on a KappaSelect and Superdex 200 column. (A) Separation of non-clone-derived hOKT3FabCSA763scFv species by gel filtration. Upper right panel: different peak fractions (peaks 1 to 3 are numbered) were analyzed by SDS-PAGE under non-reducing conditions. The positions of bands corresponding to the structures of disulfide bond trimer (T), non-disulfide bond trimer (Mt), and monomer (Mm) are indicated by arrows. (B) Separation of stable clone-derived hOKT3FabCSA763scFv species by gel filtration. Peak fractions were analyzed by SDS-PAGE under non-reducing conditions. The positions of the bands corresponding to the structures of disulfide bond trimer (T) and non-disulfide bond trimer (Mt) are indicated by arrows. All samples were electrophoresed on 4-12% SDS / Bis-Tris polyacrylamide gels using MES as the running buffer. Gels were stained with InstantBlue protein stain. 図17は、図16Bに示された非ジスルフィド結合体およびジスルフィド結合三量体の両方を含む三量体のピーク画分から得られた、三量体二重特異性抗CD3×EGFR抗体、hOKT3FabCSA763scFvとEGFR(+)細胞−A431、WiDr、HCT116、およびCD3(+)ジャーカットT細胞との結合のフローサイトメトリー分析を示している。FIG. 17 shows a trimeric bispecific anti-CD3 × EGFR antibody, hOKT3FabCSA763scFv, obtained from the trimeric peak fraction containing both the non-disulfide and disulfide-bonded trimers shown in FIG. 16B. FIG. 6 shows flow cytometric analysis of binding to EGFR (+) cells-A431, WiDr, HCT116, and CD3 (+) Jurkat T cells. 図18は、ヒトPBMCにより、EGFR発現腫瘍細胞に対する三量体二重特異性抗CD3×EGFR抗体、hOKT3FabCSA763scFvの細胞傷害性を示している。様々な三量体hOKT3FabCSA763scFvの濃度下、刺激ヒトPBMCをそれぞれ異なるE/T比でA431細胞と共に(A)、または一定の比10:1でWiDrまたはHCT116細胞と共に(B)培養した。FIG. 18 shows the cytotoxicity of a trimeric bispecific anti-CD3 × EGFR antibody, hOKT3FabCSA763scFv, against EGFR-expressing tumor cells by human PBMC. Stimulated human PBMCs were cultured with different A / T ratios at different E / T ratios (A) or WiDr or HCT116 cells (B) at a constant ratio of 10: 1 under various trimeric hOKT3 Fab CSA 763 scFv concentrations. 図19は、三量体二重特異性hOKT3FabCSA763scFvによるEGFR過剰発現腫瘍細胞の再誘導された溶解(redirected lysis)の微速度写真を示している。A431細胞をPKH26で染色前(prestained)のヒトTリンパ球と、三量体hOKT3FabCSA763scFv 1μg/mlの非存在下(上図)、または存在下(下図)で、表示されている時点(時間:分)まで共培養し、微速度顕微鏡により画像をそれぞれ記録した。共培養13時間後にT細胞によるA431細胞のアポトーシスの完了が観察されたことに注目されたい。FIG. 19 shows time-lapse photographs of redirected lysis of EGFR-overexpressing tumor cells with trimeric bispecific hOKT3FabCSA763scFv. Time points (hours: minutes) indicated in the absence (upper figure) or presence (lower figure) of A431 cells in the absence (upper figure) or presence (lower figure) of human T lymphocytes prestained with PKH26 and trimeric hOKT3FabCSA763scFv 1 μg / ml ), And images were recorded with a time-lapse microscope. Note the completion of apoptosis of A431 cells by T cells after 13 hours of co-culture. 図20は、HCT116結腸がんNOD/SCIDマウスモデルにおける三量体hOKT3FabCSA763scFvのインビボでの有効性を示している。0日目、2つのグループ−763IgGおよびPBS対照に、ヒトPBMCの非存在下、5×10HCT116細胞を皮下接種した。残りの3つのグループには、5×10HCT116細胞および5×10健康ドナー由来非刺激ヒトPBMCの混合物を0日目に皮下接種し、続いて1日目にPBS溶媒対照(100μl)、hOKT3FabCSA763scFv50μgおよび15μgを尾静脈注射し、連続10日間行った。表示されたnの数の動物からなる各群より得られた腫瘍成長曲線が示されている。hOKT3FabCSA763scFv群と非刺激ヒトPBMC対照グループの投与の間の統計的有意差(P<0.001)が示されている。FIG. 20 shows the in vivo efficacy of the trimeric hOKT3FabCSA763scFv in the HCT116 colon cancer NOD / SCID mouse model. On day 0, two groups—763 IgG and PBS controls were inoculated subcutaneously with 5 × 10 6 HCT116 cells in the absence of human PBMC. The remaining three groups were inoculated subcutaneously on day 0 with a mixture of 5 × 10 6 HCT116 cells and 5 × 10 6 healthy donor-derived non-stimulated human PBMC, followed by PBS solvent control (100 μl) on day 1. 50 μg and 15 μg of hOKT3FabCSA763scFv were injected into the tail vein for 10 consecutive days. Tumor growth curves obtained from each group consisting of the indicated n number of animals are shown. Statistically significant difference (P <0.001) between administration of hOKT3 Fab CSA 763 scFv group and unstimulated human PBMC control group is shown.

以下の詳細な説明において、説明の目的で、開示される実施形態が十分に理解されるよう、多数の具体的詳細が記載される。しかしながら、これら具体的詳細がなくとも1つまたはそれ以上の実施形態が実施され得ることは明らかであろう。別の場合では、図を簡潔とするため、周知の構造および装置は概略的に示される。   In the following detailed description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the disclosed embodiments. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.

本開示は、宿主細胞(例えば、真核細胞)中で多価抗体フラグメントを作製する方法であって、
(1)抗体フラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列をコードする遺伝子構築体と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列をコードする遺伝子構築体と、
を発現させるステップを含む方法を包含する。
The disclosure provides a method of making a multivalent antibody fragment in a host cell (eg, a eukaryotic cell) comprising:
(1) a gene construct encoding an amino acid sequence comprising a heavy chain portion of an antibody fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) a gene construct encoding an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
Including the step of expressing.

前記(1)の遺伝子構築体は、IgGのヒンジ領域および/またはscFvをさらに含んでいてもよい。   The gene construct of (1) may further include an IgG hinge region and / or scFv.

上述の本方法において記載される多価抗体フラグメントは、次いで三量体構築体(trimeric construct)に会合してもよい。   The multivalent antibody fragment described in the present method described above may then be associated with a trimeric construct.

本開示は、多価抗体フラグメントをコードする核酸と、宿主細胞に導入されると多価抗体フラグメントを発現する発現ベクターとを包含する。本開示はまた、多価抗体フラグメントを発現する発現ベクターを含む宿主細胞をも包含する。   The present disclosure includes a nucleic acid encoding a multivalent antibody fragment and an expression vector that expresses the multivalent antibody fragment when introduced into a host cell. The present disclosure also encompasses host cells comprising an expression vector that expresses the multivalent antibody fragment.

本開示は、3つの多価抗体フラグメントを含む三量体をリガンドと共に培養するステップを含む、リガンドの生物活性を調節(つまり、抑制または増大)するための方法およびキットを包含する。   The present disclosure encompasses methods and kits for modulating (ie, suppressing or increasing) the biological activity of a ligand comprising culturing a trimer comprising three multivalent antibody fragments with the ligand.

本開示はまた、T細胞媒介性免疫疾患、特に自己免疫疾患の症状を、多価抗CD3抗体フラグメントの投与により治療、予防または改善する方法をも提供する。   The present disclosure also provides methods for treating, preventing or ameliorating symptoms of T cell mediated immune diseases, particularly autoimmune diseases, by administration of multivalent anti-CD3 antibody fragments.

定義
1.抗体フラグメント
本開示の多価抗体フラグメントには、”抗体領域(antibody region)”、”抗体ドメイン(antibody domain)”または”抗原結合ドメイン(antigen binding domain)”とも称される1つまたは複数の”抗体フラグメント”が含まれる。本明細書で述べられる”抗体フラグメント”は、完全(intact)抗体の一部、例えば完全抗体の抗原結合または可変領域を含む。抗体フラグメントの例には、Fab、Fab’、F(ab’)およびFvフラグメント、ディアボディ(diabodies)、線状抗体(linear antibody)(米国特許第5,641,870号明細書(特許文献3)、実施例2;Zapata et al.,Protein Eng.8(10):1057−1062[1995](非特許文献8)を参照)、一本鎖抗体分子、ならびに多重特異性抗体が含まれる。
Definition 1. Antibody Fragments The multivalent antibody fragments of the present disclosure include one or more “antibody regions”, “antibody domains” or “antigen binding domains”, also referred to as “antibody binding domains”. Antibody fragment ". “Antibody fragments” as referred to herein comprise a portion of an intact antibody, eg, the antigen binding or variable region of the intact antibody. Examples of antibody fragments include Fab, Fab ′, F (ab ′) 2 and Fv fragments, diabodies, linear antibodies (US Pat. No. 5,641,870). 3), Example 2; see Zapata et al., Protein Eng. 8 (10): 1057-1062 [1995] (non-patent document 8), single chain antibody molecules, and multispecific antibodies. .

抗体のパパイン分解は、”Fab”フラグメントと呼ばれる2つの同じ抗原結合フラグメントと、容易に結晶化する能力を示す呼び名の、残りの”Fc”フラグメントとを生じる。Fabフラグメントは、全てのL鎖と、H鎖の可変領域ドメイン(V)および1本の重鎖の第1の定常ドメイン(CH1)とを含み得る。軽鎖の定常領域はラムダまたはカッパ型のいずれかであってよい。各Fabフラグメントは、抗原結合に関して一価である、つまりそれは単一の抗原結合部位を有する。 The papain degradation of the antibody results in two identical antigen-binding fragments called “Fab” fragments and the remaining “Fc” fragments, which are designated for their ability to crystallize easily. The Fab fragment may contain all the light chains and the variable region domain of the heavy chain (V H ) and the first constant domain of one heavy chain (C H1 ). The constant region of the light chain may be either lambda or kappa. Each Fab fragment is monovalent for antigen binding, ie it has a single antigen binding site.

FdまたはFdフラグメントは、VおよびCH1ドメインからなる抗体重鎖フラグメントである。 An Fd or Fd fragment is an antibody heavy chain fragment consisting of V H and C H1 domains.

抗体のペプシン処理は、二価抗原結合活性を有する2つのジスルフィド結合を有するFabフラグメントにほぼ相当し、かつ抗原を架橋させる能力も備える単一の大きいF(ab’)フラグメントを生じさせる。Fab’フラグメントは、抗体ヒンジ領域の1つまたは複数のシステイン等の、CH1ドメインのカルボキシ末端に数個の残基をさらに有する点で、Fabフラグメントとは異なる。 Pepsin treatment of the antibody yields a single large F (ab ′) 2 fragment that corresponds approximately to a Fab fragment having two disulfide bonds with divalent antigen binding activity and also has the ability to crosslink antigen. Fab ′ fragments differ from Fab fragments in that they additionally have several residues at the carboxy terminus of the C H1 domain, such as one or more cysteines in the antibody hinge region.

本発明の多価抗体フラグメントは、重鎖の一部、軽鎖(もしくはその一部)、または重鎖の一部および軽鎖もしくはその一部の両方を含み得る。   The multivalent antibody fragment of the invention can comprise a portion of a heavy chain, a light chain (or a portion thereof), or both a heavy chain portion and a light chain or a portion thereof.

抗体フラグメントには一本鎖Fvが含まれ得る。”sFv”または”scFv”とも略される”一本鎖Fv”は、一本鎖ポリペプチド鎖をなすようにつながったVおよびV抗体ドメインを含む抗体フラグメントである。1実施形態において、scFvポリペプチドは、scFvが抗原結合にとって好ましい構造を形成できる、VおよびVドメイン間のポリペプチドリンカーをさらに含む。scFvの説明については、Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,vol.113,Rosenburg and Moore eds.,Springer−Verlag,New York,pp.269−315(1994)(非特許文献9);Borrebaeck 1995を参照されたい(以下参照)。 An antibody fragment can include a single chain Fv. “Single-chain Fv”, also abbreviated as “sFv” or “scFv”, is an antibody fragment comprising V H and V L antibody domains linked to form a single polypeptide chain. In one embodiment, the scFv polypeptide further comprises a polypeptide linker between the VH and VL domains that allows the scFv to form a preferred structure for antigen binding. For a description of scFv, see Plugthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds. Springer-Verlag, New York, pp. 269-315 (1994) (9); Borrebaeck 1995 (see below).

”シングルドメイン”抗体(sdAb)は、その相補性決定領域がシングルドメインポリペプチドの一部である抗体である。例には、重鎖抗体、軽鎖が自然欠損している抗体、従来の4鎖抗体由来のシングルドメイン抗体、改変抗体および抗体由来のもの以外のシングルドメインスキャホールドが含まれる。シングルドメイン抗体は、当該技術分野のいずれのものであってもよいし、またはそれ以外のシングルドメイン抗体であってもよい。シングルドメイン抗体は、限定はされないが、マウス、ヒト、ラクダ、ラマ、サメ、ヤギ、ウサギおよびウシを含む任意の種由来のものとすることができる。   A “single domain” antibody (sdAb) is an antibody whose complementarity determining region is part of a single domain polypeptide. Examples include heavy chain antibodies, antibodies in which the light chain is naturally deleted, single domain antibodies derived from conventional 4-chain antibodies, modified antibodies and single domain scaffolds other than those derived from antibodies. The single domain antibody may be any of those in the art, or other single domain antibody. Single domain antibodies can be derived from any species including, but not limited to, mouse, human, camel, llama, shark, goat, rabbit and cow.

”二重特異性抗体”は、少なくとも2つの異なる抗原に対し結合特異性を有する抗体である。   A “bispecific antibody” is an antibody that has binding specificities for at least two different antigens.

本発明の実施形態におけるFd−CSは、本発明の抗体Fdフラグメント、続いてヒトIgGのヒンジ領域、およびコラーゲン様ペプチドからなる融合ポリペプチド鎖である。 Fd-CS in an embodiment of the present invention, an antibody Fd fragment of the present invention, it is subsequently made of the hinge region, and collagen-like peptide-human IgG 1 with a fusion polypeptide chain.

”単量体”という用語は、本明細書では、単一のコラーゲン様ペプチドを有する多価抗体フラグメントの実施形態を説明するのに用いられ得る。1実施形態において、”単量体”は、重鎖と軽鎖が会合している多価抗体フラグメントを表すのに用いられ得る。当該”単量体”は、多価抗体フラグメントの”三量体化”構造とは区別される。   The term “monomer” can be used herein to describe an embodiment of a multivalent antibody fragment having a single collagen-like peptide. In one embodiment, “monomer” can be used to refer to a multivalent antibody fragment in which heavy and light chains are associated. The “monomer” is distinguished from the “trimerization” structure of the multivalent antibody fragment.

1実施形態における多価抗体フラグメントは二重特異性のものである。1実施形態において、本発明の単量体構造は、単に抗体フラグメントのみならず、2つ以上の抗原結合ドメインを有していてよく、かつ2種以上の抗原を結合させることができる。例えば、本発明の多価抗体フラグメントの単一の単量体構造は、単量体構造のN末端にFab領域を有すると共に、単量体構造のC末端にscFv領域を有し得る。   In one embodiment, the multivalent antibody fragment is bispecific. In one embodiment, the monomer structure of the present invention may have not only antibody fragments but also two or more antigen binding domains and can bind two or more antigens. For example, the single monomer structure of the multivalent antibody fragment of the present invention may have a Fab region at the N-terminus of the monomer structure and an scFv region at the C-terminus of the monomer structure.

2.ヒンジ領域
本発明の実施形態のタンパク質は、任意で”ヒンジ領域”を含む。1実施形態において、ヒンジ領域はおよそ4〜15アミノ酸長の配列である。ヒンジ領域は、ヒトIgGのヒンジ領域またはグリシンリンカーであり得る。1実施形態において、ヒトIgGのヒンジ領域は、ヒトIgG、IgG、IgGまたはヒトIgGのヒンジ領域である。
2. Hinge Region The protein of embodiments of the present invention optionally includes a “hinge region”. In one embodiment, the hinge region is a sequence of approximately 4-15 amino acids in length. The hinge region can be a human IgG hinge region or a glycine linker. In one embodiment, the human IgG hinge region is a human IgG 1 , IgG 2 , IgG 3 or human IgG 4 hinge region.

Fan,et al.(2008)”Production of multivalent protein binders using a self−trierizing collagen−like peptide scaffold.”FASEB J 22(11):3795−3804(非特許文献10)によりすでに証明されているように、コラーゲン様ペプチド、(GPP)10は単独で非共有結合した三量体融合タンパク質の形成を促すことができる。よって、”ヒンジ領域”は任意であり、たとえ存在するとしても、融合ペプチドに対し三量体化の効果は有さない。 Fan, et al. (2008) “Production of multiple protein binders using a self-triaging collagen-like peptide scaffold.” Collagen as already demonstrated by FASEB J 22 (11): 3795-3804 (non-patent document 10). (GPP) 10 alone can promote the formation of non-covalently linked trimer fusion proteins. Thus, the “hinge region” is optional and, if present, has no trimerization effect on the fusion peptide.

3.コラーゲン様ペプチド
コラーゲンは、哺乳動物において最も豊富なタンパク質である。コラーゲンは、Gly−Xaa−Yaaの繰り返しのトリプレット配列を有する1つまたは複数の三重らせん領域(コラーゲンドメインまたはコラーゲン”スキャホールド”)を含む細胞外基質タンパク質であり、XaaおよびYaaは任意のアミノ酸残基であり、プロリン(アミノ酸コード、PまたはPro)は最も高い頻度で組み込まれる残基である。Yaa位置において、通常Proは酵素修飾されて4−ヒドロキシプロリン(アミノ酸コード、OまたはHyp)になり、これによってGly−Pro−Hypがコラーゲン中で最も多く、同時に最も安定化作用のあるトリプレットとなる。かかるトリプレットの存在により、3本のコラーゲンポリペプチド鎖(α鎖)が折り畳まれて三重らせん構造を形成できるようになる。コラーゲン様ペプチドの説明は、米国特許出願第13/588,752号明細書(特許文献4)のコラーゲン様ドメインについての記述に見出すことができ、当該出願は、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。本発明のコラーゲン様ポリペプチドは、別個の三量体化ドメインを要さずに、単独でFabフラグメントの重鎖部分を三量体化して三価構造にすることができる。本発明のコラーゲン様ポリペプチドは、少なくとも5、少なくとも10のGly−Pro−ProまたはGly−Pro−Hypトリプレットの連続的な繰り返し配列を少なくとも1つ含む。本発明のコラーゲン様ペプチドは、Gly−Pro−ProもしくはGly−Pro−Hypモチーフおよび/または他のGly−Xaa−Yaaモチーフを含んでいてもよく、XaaおよびYaaは任意のアミノ酸残基である。本発明のコラーゲン様ペプチドは、完全な繰り返しGly−Xaa−Yaaトリプレットを含んでいてもよいが、Glyの第1の位置またはYaaの第3の位置の残基が欠失し、短い欠陥(short imperfection)によって中断(interrupted)されてもよく、これは多くの天然に存在するコラーゲンおよびコラーゲン様ドメインを含むタンパク質に見られる。
3. Collagen-like peptide Collagen is the most abundant protein in mammals. Collagen is an extracellular matrix protein containing one or more triple helix regions (collagen domains or collagen “scaffolds”) having a repetitive triplet sequence of Gly-Xaa-Yaa, where Xaa and Yaa are any amino acid residues. Proline (amino acid code, P or Pro) is the most frequently incorporated residue. At the Yaa position, Pro is usually enzymatically modified to 4-hydroxyproline (amino acid code, O or Hyp), whereby Gly-Pro-Hyp is the most abundant in collagen and at the same time the most stabilizing triplet . The presence of such a triplet allows the three collagen polypeptide chains (α chains) to be folded to form a triple helical structure. A description of collagen-like peptides can be found in the description of collagen-like domains in US patent application Ser. No. 13 / 588,752, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Included explicitly. The collagen-like polypeptide of the present invention can trimerize the heavy chain portion of the Fab fragment alone to form a trivalent structure without requiring a separate trimerization domain. The collagen-like polypeptide of the present invention comprises at least one and at least one consecutive repeating sequence of at least 10 Gly-Pro-Pro or Gly-Pro-Hyp triplets. The collagen-like peptide of the present invention may contain a Gly-Pro-Pro or Gly-Pro-Hyp motif and / or other Gly-Xaa-Yaa motif, where Xaa and Yaa are any amino acid residue. The collagen-like peptide of the present invention may contain a complete repetitive Gly-Xaa-Yaa triplet, but the residue at the first position of Gly or the third position of Yaa is deleted, resulting in a short defect (short may be interrupted by impact, which is found in many naturally occurring proteins and proteins that contain collagen-like domains.

コラーゲン多量体構造の安定性は、三量体の融解温度を測定することによって決定することができる。多くの研究が、G−P−X1リピートの融解温度/安定性を検証している。Frank et al.,(2001)”Stabilization of short collagen−like triple helices by protein engineering.”J.Mol.Biol.308(5):1081−1089(非特許文献11);Persikov et al.,(2000)Biochemistry 39,14960−14967(非特許文献12),Persikov et al.,(2004)Protein Sci.13:893−902(非特許文献13)、およびMohs et al.,(2007)J.Biol.Chem.282:29757−29765(非特許文献14)。これらの研究を基に、各種繰り返し構造の安定性を予測することができる。   The stability of the collagen multimeric structure can be determined by measuring the melting temperature of the trimer. Many studies have verified the melting temperature / stability of GP-X1 repeats. Frank et al. (2001) "Stabilization of short collagen-like triple helices by protein engineering." Mol. Biol. 308 (5): 1081-1089 (Non-Patent Document 11); Persikov et al. (2000) Biochemistry 39, 14960-14967 (Non-patent Document 12), Persikov et al. (2004) Protein Sci. 13: 893-902 (Non-Patent Document 13), and Mohs et al. , (2007) J. Am. Biol. Chem. 282: 29757-29765 (Non-Patent Document 14). Based on these studies, the stability of various repeating structures can be predicted.

4.リンカー
リンカーは、抗体フラグメントとコラーゲン様ペプチド領域との間、または結合ドメインとコラーゲン様ペプチド領域との間に任意で配置され得る短いペプチド配列である。scFvポリペプチドは、scFvが抗原結合に望ましい構造を形成できる、VおよびVドメイン間のポリペプチドリンカーをさらに含む。いくつかの実施形態では、いずれの場合でも、リンカーは4から10アミノ酸の間の長さである。
4). Linker A linker is a short peptide sequence that can optionally be placed between an antibody fragment and a collagen-like peptide region, or between a binding domain and a collagen-like peptide region. The scFv polypeptide further comprises a polypeptide linker between the VH and VL domains that allows the scFv to form the desired structure for antigen binding. In some embodiments, in any case, the linker is between 4 and 10 amino acids in length.

本発明の多価抗体フラグメントは、結合ドメインにおいてリガンドを結合させることができる。リガンドは、本発明の実施形態の結合ドメインと共に複合体を形成する生体分子である。リガンドは、ある特定の機能的親和力で分子間力により結合ドメインと結合することができる。1実施形態において、多価抗体フラグメントのリガンドに対する機能的親和力は10−6Mより大きい。1実施形態において、多価抗体フラグメントのリガンドに対する機能的親和力は10−8Mより大きい。1実施形態において、多価抗体フラグメントのリガンドに対する機能的親和力は10−10Mより大きい。特定の実施形態では、可溶性三量体または六量体融合タンパク質のリガンドに対する機能的親和力(またはアビディティー)は、10−7Mから10−12Mの間、10−8Mから10−11Mの間、10−7Mから10−10Mの間、10−8Mから10−10Mの間、および10−9Mから10−10Mの間である。 The multivalent antibody fragment of the present invention can bind a ligand in the binding domain. A ligand is a biomolecule that forms a complex with a binding domain of an embodiment of the invention. The ligand can bind to the binding domain by intermolecular forces with a certain functional affinity. In one embodiment, the functional affinity of the multivalent antibody fragment for the ligand is greater than 10 −6 M. In one embodiment, the functional affinity of the multivalent antibody fragment for the ligand is greater than 10 −8 M. In one embodiment, the functional affinity of the multivalent antibody fragment for the ligand is greater than 10 −10 M. In certain embodiments, the functional affinity (or avidity) for a ligand of a soluble trimeric or hexameric fusion protein is between 10 −7 M and 10 −12 M, 10 −8 M to 10 −11 M. Between 10 −7 M and 10 −10 M, between 10 −8 M and 10 −10 M, and between 10 −9 M and 10 −10 M.

1実施形態において、多価抗体フラグメントから構成される三量体または六量体タンパク質は可溶性タンパク質である。可溶性タンパク質は、生理的条件下で溶け易いタンパク質である。1実施形態では、多価抗体フラグメントの可溶性三量体または六量体構築体は分泌タンパク質である。分泌融合タンパク質は、細胞より分泌されるタンパク質である。タンパク質の分泌は、抗体ドメインを含むポリペプチド上にシグナル配列またはシグナルペプチドを持つことにより、対象とすることができる。   In one embodiment, the trimeric or hexameric protein composed of multivalent antibody fragments is a soluble protein. A soluble protein is a protein that is readily soluble under physiological conditions. In one embodiment, the soluble trimer or hexamer construct of the multivalent antibody fragment is a secreted protein. A secreted fusion protein is a protein secreted from cells. Protein secretion can be targeted by having a signal sequence or signal peptide on a polypeptide comprising an antibody domain.

シグナル配列は次の配列を含み得る。   The signal sequence can include the following sequences:

MetGluThrAspThrLeuLeuLeuTrpValLeuLeuLeuTrpValProGlySerThrGly(配列番号:11)   MetGluThrAspThrLeuLeuLeuTrpValLeuLeuLeuLeuTrpValProGlySerThrGly (SEQ ID NO: 11)

シグナルペプチドは、発現、会合、および/または分泌過程で切断され得る。マウス骨髄腫NS0細胞は、組み換えコラーゲンまたはコラーゲン様タンパク質の産生、および本発明の融合タンパク質の発現に適した発現系である。さらに、CHOおよびCHO−S細胞が、組み換えコラーゲンまたはコラーゲン様タンパク質の産生、および本発明の融合タンパク質の発現に用いられ得る。   The signal peptide can be cleaved during the expression, association, and / or secretion process. Mouse myeloma NS0 cells are an expression system suitable for production of recombinant collagen or collagen-like protein and expression of the fusion protein of the invention. In addition, CHO and CHO-S cells can be used for the production of recombinant collagen or collagen-like proteins and the expression of the fusion proteins of the invention.

本発明の実施形態の会合した三量体は、3つの単量体、つまり第1、第2および第3の多価抗体フラグメントを含む(多価抗体フラグメント複合体を形成する)。1実施形態において、上記第1、第2および第3の多価抗体フラグメントは実質的に同じものであって、相互に少なくとも75%(例えば、75%以上100%以下の任意の数、例として75%、76%…95%、96%、97%、98%、または99%)の配列同一性を有する。3つの同じ多価抗体フラグメントにより形成される複合体はホモ三量体である。3つの多価抗体フラグメントは機能的等価であり得る。”機能的等価”とは、共通のポリペプチドのポリペプチド誘導体、例えば、1つまたは複数の点変異、挿入、欠失、切断を有するタンパク質、融合タンパク質、またはこれらの組み合わせ、三重らせんコイルを形成する能力、およびリガンドへの結合のような異種ドメインの活性を実質的に保持するタンパク質のことをいう。1実施形態では、第1の単量体多価抗体フラグメント構造の3つのコピー、および第2の多価抗体フラグメント構造の3つのコピーである。1実施形態では、第1の多価抗体フラグメント構造の2つのコピー、第2の多価抗体フラグメント構造の2つのコピー、および第3のポリペプチド構造の2つのコピーであってよい。   The associated trimer of embodiments of the present invention comprises three monomers, a first, second and third multivalent antibody fragment (forms a multivalent antibody fragment complex). In one embodiment, the first, second and third multivalent antibody fragments are substantially the same and are at least 75% of each other (eg, any number between 75% and 100%, for example, 75%, 76% ... 95%, 96%, 97%, 98%, or 99%). The complex formed by three identical multivalent antibody fragments is a homotrimer. The three multivalent antibody fragments can be functionally equivalent. “Functional equivalent” refers to a polypeptide derivative of a common polypeptide, eg, a protein having one or more point mutations, insertions, deletions, truncations, fusion proteins, or combinations thereof, forming a triple helical coil And a protein that substantially retains the activity of a heterologous domain, such as binding to a ligand. In one embodiment, three copies of a first monomeric multivalent antibody fragment structure and three copies of a second multivalent antibody fragment structure. In one embodiment, there may be two copies of the first multivalent antibody fragment structure, two copies of the second multivalent antibody fragment structure, and two copies of the third polypeptide structure.

同一性パーセントは、例えば、Devereux et al.(Nucl.Acids Res.12:387,1984(非特許文献15))に記述され、かつUniversity of Wisconsin Genetics Computer Group(UWGCG)から入手可能なGAPコンピュータプログラムバージョン6.0を用い、配列情報を比較することによって決定することができる。GAPプログラムは、Smith and Waterman(Adv.Appl.Math 2:482,1981(非特許文献17))が修正した、Needleman and Wunsch(J.Mol.Biol.48:443,1970(非特許文献16))のアライメント法を利用する。GAPプログラムのデフォルトパラメータには、(1)ヌクレオチドについての単項比較マトリックス(同一に対し1、非同一に対し0の値を含む)、およびSchwartz and Dayhoff eds.,Atlas of Protein Sequence and Structure,National Biomedical Research Foundation,pp.353−358,1979(非特許文献19)に記述されている、Gribskov and Burgess,Nucl.Acids Res.14:6745,1986(非特許文献18)の加重比較マトリックス、(2)各ギャップにつき3.0のペナルティ(penalty)および各ギャップ中の各シンボルにつき0.10の追加のペナルティ、ならびに(3)最後のギャップについてはペナルティなし、が含まれる。   The percent identity is described, for example, by Devereux et al. (Nucl. Acids Res. 12: 387, 1984 (Non-Patent Document 15)) and comparison of sequence information using the GAP computer program version 6.0 available from the University of Wisconsin Genetics Computer Group (UWGCG). Can be determined. The GAP program was modified by Smith and Waterman (Adv. Appl. Math 2: 482, 1981 (Non-Patent Document 17)), Needleman and Wunsch (J. Mol. Biol. 48: 443, 1970 (Non-Patent Document 16)). ) Alignment method is used. The default parameters of the GAP program include (1) a unary comparison matrix for nucleotides (including values of 1 for identical and 0 for nonidentical), and Schwartz and Dayhoff eds. , Atlas of Protein Sequence and Structure, National Biomedical Research Foundation, pp. 353-358, 1979 (Non-patent Document 19), Gribskov and Burgess, Nucl. Acids Res. 14: 6745, 1986, (2) a penalty of 3.0 for each gap and an additional penalty of 0.10 for each symbol in each gap, and (3) The last gap includes no penalty.

本明細書で用いられる用語”コンセンサス配列”は、関連配列のファミリーにおいて最も高い頻度で現れるアミノ酸(またはヌクレオチド)から形成される配列のことをいう(例えば、Winnaker、From Genes to Clones Verlagsgesellschaft,Weinheim,Germany 1987(非特許文献20)、またRichard et al.,(2003)”Engineered fibronectin type III domain with a RGDWXE sequence binds with enhanced affinity and specificity to human alphav beta3 integrin.”J.Mol.Biol.326(5):1475−1488(非特許文献21)図9を参照)。タンパク質のファミリーにおいて、コンセンサス配列の各位置は、ファミリーにおけるその位置に最も高い頻度で現れるアミノ酸によって占められる。2つのアミノ酸が同等の頻度で現れる場合は、どちらもコンセンサス配列に含まれ得る。   As used herein, the term “consensus sequence” refers to a sequence formed from the most frequently occurring amino acids (or nucleotides) in a family of related sequences (eg, Winnaker, From Genes to Clones Verlagsgesellschaft, Weinheim, Germany 1987 (Non-patent Document 20), and Richard et al., (2003) “Engineered fibrinectine type 3 bioin the um. 3 rd affiliation in the world. RGDWSE sequence binds with the enc. ): 1475-1488 (see Non-Patent Document 21) Figure 9). In a family of proteins, each position of the consensus sequence is occupied by the amino acid that appears most frequently at that position in the family. Both may be included in the consensus sequence if the two amino acids appear with equal frequency.

異種のポリペプチド、核酸、または遺伝子は、天然では会合しない別のポリペプチド、核酸、または遺伝子と会合するポリペプチド、核酸、または遺伝子である。2つの融合ドメインまたは配列は、天然に存在するタンパク質または核酸においてそれらが互いに近接していない場合、互いに対して異種である。   A heterologous polypeptide, nucleic acid, or gene is a polypeptide, nucleic acid, or gene that associates with another polypeptide, nucleic acid, or gene that is not naturally associated. Two fusion domains or sequences are heterologous to each other if they are not in close proximity to each other in a naturally occurring protein or nucleic acid.

”単離”ポリペプチド(もしくは多価抗体フラグメント)またはタンパク質複合体とは、天然で会合される分子が実質的に含まれないポリペプチドまたはタンパク質複合体のことをいい、つまり、それは乾燥重量で少なくとも75%(すなわち、75%以上100%以下の任意の数)純度である。純度は任意の適した標準的手法、例えばカラムクロマトグラフィー、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、またはHPLC分析で測定することができる。本発明の実施形態の単離ポリペプチドまたはタンパク質複合体は、天然源から精製され、組み換えDNA技術によって作製され得る。   An “isolated” polypeptide (or multivalent antibody fragment) or protein complex refers to a polypeptide or protein complex that is substantially free of naturally associated molecules, that is, by dry weight. It is at least 75% pure (ie, any number between 75% and 100%). Purity can be measured by any appropriate standard technique, such as column chromatography, polyacrylamide gel electrophoresis, or HPLC analysis. Isolated polypeptide or protein complexes of embodiments of the invention can be purified from natural sources and made by recombinant DNA techniques.

三量体化されて三量体多価抗体フラグメントを形成する3つの単量体抗体フラグメントは、隣接していなくてもよい(non−contiguous)。別の実施形態では、三量体化されて三量体多価抗体フラグメントを形成する3つの単量体抗体フラグメントは隣接している、つまり単一の翻訳生成物として翻訳される。   The three monomeric antibody fragments that are trimerized to form a trimeric multivalent antibody fragment may not be contiguous (non-contiguous). In another embodiment, three monomeric antibody fragments that are trimerized to form a trimeric multivalent antibody fragment are contiguous, ie, translated as a single translation product.

一方、6つの結合ドメインのうち2またはそれ以上が互いに同じであるとき、従来の抗体または受容体に比べ、タンパク質複合体は1つの結合パートナー(例えば抗原)に特異な1〜3個の結合ドメインを持つことができ、従来の抗体または受容体はかかるドメインを1つまたは2つしか持たない。言い換えると、抗原に対して一価または二価のみの従来の抗体または受容体とは異なり、タンパク質複合体は、二、三、四、五、または六価であり得る。結果として、従来の抗体または受容体よりも高い親和力を持つように作製することができる。より高い親和力のために、所望の目標、例えば治療効果を達成するのに、従来の抗体に比べより少量のタンパク質複合体およびより短い培養時間が要求され、これによって治療コストが低減すると共に副作用(例えば、望ましくない免疫反応)が最小限に抑えられることとなる。   On the other hand, when two or more of the six binding domains are the same as each other, the protein complex has one to three binding domains specific for one binding partner (eg, antigen) compared to conventional antibodies or receptors. Traditional antibodies or receptors have only one or two such domains. In other words, unlike conventional antibodies or receptors that are monovalent or only bivalent to the antigen, the protein complex can be bivalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, or hexavalent. As a result, it can be made to have a higher affinity than conventional antibodies or receptors. Because of the higher affinity, a smaller amount of protein complex and shorter incubation time is required to achieve the desired goal, eg, therapeutic effect, compared to conventional antibodies, thereby reducing therapeutic costs and side effects ( For example, undesirable immune reactions) will be minimized.

また一方、6つのドメインのうち2つまたはそれ以上が互いに異なるとき、本発明のタンパク質複合体は、2〜6個の異なる結合パートナーに特異的な2〜6個の結合ドメインを有し得る。異なる特異性の多数の結合パートナー部位を1つのユニットにまとめることによって、多数の結合パートナーをまとめる能力を備えることとなり、このため治療、組織再建、および活性タンパク質機構(例えばマルチサブユニット酵素)の組み立てにおいて、ナノメートルレベルで望ましく使用できる。   On the other hand, when 2 or more of the 6 domains are different from each other, the protein complex of the invention may have 2 to 6 binding domains specific for 2 to 6 different binding partners. Combining multiple binding partner sites with different specificities into one unit provides the ability to consolidate multiple binding partners, thus assembling therapeutic, tissue reconstruction, and active protein mechanisms (eg, multi-subunit enzymes) Can be desirably used at the nanometer level.

本発明の実施形態のタンパク質複合体は、細胞毒素、治療薬、または放射性イオンのような治療成分にコンジュゲートされ得る。細胞毒素または細胞毒性薬には、細胞に有害な任意の物質が含まれる。例には、タキソール、サイトカラシンB、グラミシジンD、エチジウムブロマイド、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド(tenoposide)、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシアントラシンジオン、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンD、1−デヒドロテストステロン(1−dehydrotestosterone)、グルココルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール、ピューロマイシン、メイタンシノイド(maytansinoids)、例えばメイタンシノール(maytansinol)(米国特許第5,208,020号明細書(特許文献5)参照)、CC−1065(米国特許第5,475,092号明細書(特許文献6)、米国特許第5,585,499号明細書(特許文献7)、および米国特許第5,846,545号明細書(特許文献8)参照)ならびにそのアナログまたはホモログが含まれる。治療薬には、限定はされないが、代謝拮抗物質(例えばメトトレキサート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、5−フルオロウラシルデカルバジン)、アルキル化剤(例えばメクロレタミン、チオエパクロラムブシル(thioepa chlorambucil)、CC−1065、メルファラン、カルムスチン(BSNU)とロムスチン(CCNU)、シクロトスファミド(cyclothosphamide)、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンC、およびシスジクロロジアミン白金(II)(DDP)(シスプラチン)、アントラサイクリン(例えばダウノルビシン(旧ダウノマイシン)およびドキソルビシン)、抗生物質(例えばダクチノマイシン、(旧アクチノマイシン)、ブレオマイシン、ミトラマイシンおよびアントラマイシン(AMC))、ならびに抗有糸分裂剤(例えばビンクリスチン、ビンブラスチン、タキソールおよびメイタンシノイド)が含まれる。   The protein complex of embodiments of the present invention can be conjugated to a therapeutic moiety such as a cytotoxin, therapeutic agent, or radioactive ion. A cytotoxin or cytotoxic agent includes any substance that is detrimental to cells. Examples include taxol, cytochalasin B, gramicidin D, ethidium bromide, emetine, mitomycin, etoposide, tenoposide, vincristine, vinblastine, colchicine, doxorubicin, daunorubicin, dihydroxyanthracindione, mitoxantrone, amitomycin Mycin D, 1-dehydrotestosterone, glucocorticoid, procaine, tetracaine, lidocaine, propranolol, puromycin, maytansinoids such as maytansinol (US Pat. No. 5,208, No. 020 (Patent Document 5)), CC-1065 (US Pat. No. 5, 75,092 (Patent Document 6), US Pat. No. 5,585,499 (Patent Document 7), and US Pat. No. 5,846,545 (Patent Document 8)) and its Analogs or homologs are included. The therapeutic agents include, but are not limited to, antimetabolites (eg, methotrexate, 6-mercaptopurine, 6-thioguanine, cytarabine, 5-fluorouracil decarbazine), alkylating agents (eg, mechlorethamine, thioepachlorbucil) ), CC-1065, melphalan, carmustine (BSNU) and lomustine (CCNU), cyclotosphamide, busulfan, dibromomannitol, streptozotocin, mitomycin C, and cisdichlorodiamineplatinum (II) (DDP) (cisplatin) ), Anthracyclines (eg daunorubicin (formerly daunomycin) and doxorubicin), antibiotics (eg dactinomycin, (formerly actino) Leucine), bleomycin, mithramycin, and anthramycin (AMC)), and anti-mitotic agents (eg, vincristine, vinblastine, taxol and maytansinoids) is.

本発明の実施形態において考えられる放射性イオンには、限定はされないが、111インジウム、113インジウム、99レニウム、105レニウム、101レニウム、99Mテクニチウム、121Mテルリウム、122Mテルリウム、125Mテルリウム、165ツリウム、167ツリウム、168ツリウム、123ヨード、125ヨード、126ヨード、131ヨード、133ヨード、81クリプトン、33キセノン、90イットリウム、213ビスマス、77臭素、18フッ素、95ルテニウム、97ルテニウム、103ルテニウム、105ルテニウム、107水銀、203水銀、67ガリウム、68ガリウム、35硫黄、および14炭素が含まれる。 Radioactive ions contemplated in embodiments of the present invention include, but are not limited to, 111 indium, 113 indium, 99 rhenium, 105 rhenium, 101 rhenium, 99 M technetium, 121 M tellurium, 122 M tellurium, 125 M tellurium, 165 Thulium, 167 thulium, 168 thulium, 123 iodo, 125 iodo, 126 iodo, 131 iodo, 133 iodo, 81 krypton, 33 xenon, 90 yttrium, 213 bismuth, 77 bromine, 18 fluorine, 95 ruthenium, 97 ruthenium, 103 ruthenium, 105 ruthenium, 107 mercury, 203 mercury, 67 gallium, 68 gallium, 35 sulfur, and 14 carbon.

コンジュゲートは、コンジュゲートを宿主に投与することによって、所定の生物学的反応を修飾するのに用いることができる。薬物成分は古典的な化学治療薬に限定されると解されるべきではない。例えば、薬物成分は、所望の生物学的活性を備えるタンパク質またはポリペプチドであってもよい。かかるタンパク質には、例として、アブリン、リシンA、緑膿菌外毒素もしくはジフテリア毒素のような毒素、腫瘍壊死因子、α−インターフェロン、β−インターフェロン、神経成長因子、血小板由来成長因子、組織プラスミノーゲンアクチベータのようなタンパク質、または、例えばリンホカイン、インターロイキン−1(”IL−1”)、インターロイキン−2(”IL−2”)、インターロイキン−6(”IL−6”)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(”GM−CSF”)、顆粒球コロニー刺激因子(”G−CSF”)もしくはその他の成長因子のような生物学的反応修飾物質が含まれ得る。   Conjugates can be used to modify a given biological response by administering the conjugate to a host. The drug component should not be construed as limited to classic chemotherapeutic drugs. For example, the drug component may be a protein or polypeptide with the desired biological activity. Examples of such proteins include abrin, ricin A, toxins such as Pseudomonas aeruginosa exotoxin or diphtheria toxin, tumor necrosis factor, α-interferon, β-interferon, nerve growth factor, platelet derived growth factor, tissue plasminol A protein such as a gene activator or, for example, lymphokine, interleukin-1 ("IL-1"), interleukin-2 ("IL-2"), interleukin-6 ("IL-6"), granulocytes Biological response modifiers such as macrophage colony stimulating factor ("GM-CSF"), granulocyte colony stimulating factor ("G-CSF") or other growth factors may be included.

さらなる実施形態において、多価抗体(またはその三量体複合体)は、蛍光剤または放射性薬剤のような標識薬剤(つまり、”マーキング薬剤”)にコンジュゲートまたは結合され得る。マーカータンパク質には、限定はされないが、ルシフェラーゼ、緑色蛍光タンパク質、および高感度緑色蛍光タンパク質が含まれる。マーカータンパク質を含む本発明の実施形態の多価抗体は、診断および分子イメージングに用いることができる。本発明の実施形態において、マーカータンパク質または放射性イオン、あるいは他の融合成分を含む多価抗体フラグメントは、多価抗体フラグメントおよび特定の分子のイメージングに必要な他の試薬を含むキット中に包装されてもよい。これら試薬には、限定はされないが、生体サンプルの作製に用いる試薬、およびマーカータンパク質の可視化に用いる試薬が含まれ得る。   In further embodiments, the multivalent antibody (or trimeric complex thereof) can be conjugated or conjugated to a labeling agent (ie, a “marking agent”) such as a fluorescent agent or a radioactive agent. Marker proteins include, but are not limited to, luciferase, green fluorescent protein, and sensitive green fluorescent protein. The multivalent antibody of an embodiment of the invention comprising a marker protein can be used for diagnosis and molecular imaging. In an embodiment of the invention, a multivalent antibody fragment comprising a marker protein or radioactive ion or other fusion component is packaged in a kit containing the multivalent antibody fragment and other reagents necessary for imaging a particular molecule. Also good. These reagents can include, but are not limited to, reagents used to make biological samples and reagents used to visualize marker proteins.

本発明のさらなる実施形態において、多価抗体フラグメント(またはその三量体複合体)は、ポリマーにコンジュゲートされ得る。かかるポリマーには、限定はされないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびポリオキシエチル化ポリオールが含まれる。   In a further embodiment of the invention, the multivalent antibody fragment (or its trimer complex) can be conjugated to a polymer. Such polymers include, but are not limited to, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyoxyethylated polyols.

本発明の実施形態はまた、先ほど述べた多価抗体フラグメントをコードする配列または該配列の相補体を含有する単離核酸も包含する。核酸とは、DNA分子(例えばcDNAもしくはゲノムDNA)、RNA分子(例えばmRNA)、またはDNAもしくはRNAアナログのことをいう。DNAまたはRNAアナログはヌクレオチドアナログから合成されたものであってもよい。核酸分子は、一本鎖または二本鎖であってもよいが、1実施形態では二本鎖DNAである。”単離核酸”とは、その構造が、天然に存在する任意の核酸の構造とも、または天然に存在する任意のゲノム核酸のフラグメントの構造とも同一でない核酸である。よってこの用語は、例えば(a)天然に存在するゲノムDNA分子の一部分の配列を有するが、天然に存在する生物のゲノムにおける分子のその部分に隣接する2つのコーディング配列が両側にはないDNA、(b)得られる分子が天然に存在する任意のベクターまたはゲノムDNAとも同一にならないような形で、原核生物または真核生物のベクターまたはゲノムDNAに取り込まれる核酸、(c)例えばcDNA、ゲノムフラグメント、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により作製されたフラグメントまたは制限フラグメントのような分離された分子、および(d)ハイブリッド遺伝子、つまり融合タンパク質をコードする遺伝子の一部である組み換えヌクレオチド配列、を包含する。上述した核酸は本発明のポリペプチドを発現するのに用いることができる。この目的のために、適した調節配列に核酸を操作可能に連結させて発現ベクターを生成することができる。   Embodiments of the invention also include isolated nucleic acids that contain a sequence encoding a multivalent antibody fragment as described above, or the complement of the sequence. Nucleic acid refers to a DNA molecule (eg, cDNA or genomic DNA), an RNA molecule (eg, mRNA), or a DNA or RNA analog. DNA or RNA analogs may be synthesized from nucleotide analogs. The nucleic acid molecule may be single-stranded or double-stranded, but in one embodiment is double-stranded DNA. An “isolated nucleic acid” is a nucleic acid whose structure is not identical to the structure of any naturally occurring nucleic acid or the structure of any naturally occurring fragment of a nucleic acid. Thus, this term includes, for example, (a) DNA having a sequence of a portion of a naturally occurring genomic DNA molecule, but without two coding sequences flanking that portion of the molecule in the genome of a naturally occurring organism, (B) a nucleic acid that is incorporated into a prokaryotic or eukaryotic vector or genomic DNA in such a way that the resulting molecule is not identical to any naturally occurring vector or genomic DNA, (c) eg a cDNA, genomic fragment , Isolated molecules such as fragments generated by polymerase chain reaction (PCR) or restriction fragments, and (d) recombinant genes, ie recombinant nucleotide sequences that are part of a gene encoding a fusion protein. The nucleic acids described above can be used to express the polypeptides of the present invention. For this purpose, an expression vector can be generated by operably linking the nucleic acid to suitable regulatory sequences.

ベクターとは、それが連結された別の核酸を運ぶ能力のある核酸分子のことをいう。ベクターは自己複製し得る、または宿主DNAに組み込まれ得る。ベクターの例には、プラスミド、コスミド、またはウィルスベクターが含まれる。本発明のベクターは、宿主細胞における核酸の発現に適した形式の核酸を含む。ベクターは、発現されるべき核酸配列に操作可能に連結した1つまたは複数の調節配列を含む。1実施形態において、発現ベクターはpSecTag2/Hygro(Invitrogen)である。   A vector refers to a nucleic acid molecule capable of carrying another nucleic acid to which it has been linked. The vector can be self-replicating or incorporated into the host DNA. Examples of vectors include plasmids, cosmids, or viral vectors. The vectors of the present invention comprise a nucleic acid in a format suitable for expression of the nucleic acid in a host cell. The vector includes one or more regulatory sequences operably linked to the nucleic acid sequence to be expressed. In one embodiment, the expression vector is pSecTag2 / Hygro (Invitrogen).

”調節配列”には、プロモーター、エンハンサー、またはその他の発現制御要素(例えばポリアデニル化シグナル)が含まれる。調節配列には、組織特異的な調節および/または誘導性配列のみならず、ヌクレオチド配列の構成的発現を誘導するものも含まれる。発現ベクターの設計は、形質転換されるべき宿主細胞の選択、所望のタンパク質の発現レベルなどといった要素によって決まる。発現ベクターは、宿主細胞に導入されて、本発明のポリペプチドを生成することができる。上述した核酸を含む宿主細胞もまた本発明の実施形態の範囲内に含まれる。例には、E.Coli細胞、昆虫細胞(例えばショウジョウバエS2細胞もしくはバキュロウイルスに感染した昆虫細胞を使用)、酵母細胞、または哺乳類細胞(例えばマウス骨髄腫NS0細胞)が含まれる。例えば、Goeddel,(1990)Gene Expression Technology:Methods in Enzymology 185,Academic Press,San Diego,Calif(非特許文献22)を参照されたい。   “Regulatory sequences” include promoters, enhancers, or other expression control elements (eg, polyadenylation signals). Regulatory sequences include those that induce constitutive expression of nucleotide sequences as well as tissue-specific regulatory and / or inducible sequences. The design of the expression vector will depend on factors such as the choice of the host cell to be transformed, the level of expression of the desired protein, etc. Expression vectors can be introduced into host cells to produce the polypeptides of the present invention. Host cells containing the nucleic acids described above are also included within the scope of embodiments of the present invention. Examples include E.I. E. coli cells, insect cells (eg, using Drosophila S2 cells or insect cells infected with baculovirus), yeast cells, or mammalian cells (eg, mouse myeloma NS0 cells). See, for example, Goeddel, (1990) Gene Expression Technology: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, Calif (22).

本発明の単量体構造をコードする配列に、同定および精製を可能にするヌクレオチドまたはタンパク質配列が含まれていてもよい。かかる配列には、ヌクレオチドまたはタンパク質配列を精製または同定するための制限酵素認識部位、標識、スペーサー、およびその他の手段が含まれ得る。多くの場合、かかる配列はヌクレオチド中に含まれ、かつ長さが4〜6アミノ酸の短いアミノ酸配列をコードする。それらは多価抗体フラグメントのドメインの間に人工産物として現れることが多いが、本発明の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を与えることはない。   The sequence encoding the monomer structure of the present invention may include nucleotide or protein sequences that allow identification and purification. Such sequences can include restriction enzyme recognition sites, labels, spacers, and other means for purifying or identifying nucleotide or protein sequences. Often, such sequences are contained in nucleotides and encode short amino acid sequences of 4-6 amino acids in length. They often appear as artifacts between domains of multivalent antibody fragments, but do not substantially affect the basic and novel features of the present invention.

多価抗体フラグメントを作製するため、核酸によりコードされるポリペプチドの発現を可能とする条件下にて培地中で宿主細胞を培養し、培養細胞または細胞の培地からポリペプチドを精製することができる。コラーゲン様ペプチドを含むペプチドは、親和性標識(affinity tags)がない場合、精製することが難しい場合がある。本発明の多価抗体フラグメントにおいては、Fab領域が精製に役立つ。あるいは、本発明の核酸は、例えばT7プロモーター調節配列およびT7ポリメラーゼを用い、インビトロで転写および翻訳され得る。   To produce a multivalent antibody fragment, host cells can be cultured in a medium under conditions that allow expression of the polypeptide encoded by the nucleic acid, and the polypeptide can be purified from the cultured cells or cell culture medium. . Peptides that contain collagen-like peptides can be difficult to purify in the absence of affinity tags. In the multivalent antibody fragment of the present invention, the Fab region is useful for purification. Alternatively, the nucleic acids of the invention can be transcribed and translated in vitro, for example using T7 promoter regulatory sequences and T7 polymerase.

本発明の実施形態のタンパク質複合体を作製するため、上述した第1、第2および第3の融合ポリペプチドをそれぞれコードする第1、第2および第3の核酸を含む宿主細胞を、これら3つの核酸によりコードされるポリペプチドの発現、および発現されたポリペプチド間の三重らせんコイルの形成を可能にする条件下にて培地中で培養し、培養細胞または細胞の培地からタンパク質複合体を精製することができる。宿主細胞は、プロリン残基をヒドロキシル化する酵素活性を含む真核細胞である。   In order to produce the protein complex of the embodiment of the present invention, a host cell containing the first, second and third nucleic acids encoding the first, second and third fusion polypeptides, respectively, described above is used. Culturing in culture medium under conditions that allow expression of a polypeptide encoded by two nucleic acids and formation of a triple helical coil between the expressed polypeptides, and purifying the protein complex from the cultured cell or cell culture medium can do. A host cell is a eukaryotic cell that contains an enzymatic activity that hydroxylates a proline residue.

宿主細胞は任意の原核または真核細胞であってよい。本発明の実施形態のタンパク質は、細菌細胞(例えばE.coli)、昆虫細胞、酵母、または哺乳類細胞(例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)もしくはCOS細胞(アフリカミドリザル腎細胞 CV−1 origin SV40細胞;Gluzman(1981)Cell 23:175〜182(非特許文献23))中で発現され得る。他の適した宿主細胞は当業者には既知である。   The host cell can be any prokaryotic or eukaryotic cell. Proteins of embodiments of the present invention may be bacterial cells (eg, E. coli), insect cells, yeast, or mammalian cells (eg, Chinese hamster ovary cells (CHO) or COS cells (African green monkey kidney cells CV-1 origin SV40 cells; Gluzman (1981) Cell 23: 175-182 (non-patent document 23)) Other suitable host cells are known to those skilled in the art.

ベクターDNAは、従来の形質転換またはトランスフェクション技術によって、宿主細胞中に導入することができる。本明細書において、”形質転換”および”トランスフェクション”という用語は、外来核酸(例えばDNA)を宿主細胞に導入するための当該分野で承認されている様々な技術を指すことが意図されており、それにはリン酸カルシウムもしくは塩化カルシウムの共沈、DEAE−デキストラン媒介トランスフェクション(DEAE−dextran−mediated transfection)、リポフェクション、またはエレクトロポレーションが含まれる。   Vector DNA can be introduced into host cells by conventional transformation or transfection techniques. As used herein, the terms “transformation” and “transfection” are intended to refer to various art-recognized techniques for introducing foreign nucleic acid (eg, DNA) into a host cell. This includes coprecipitation of calcium phosphate or calcium chloride, DEAE-dextran-mediated transfection, lipofection, or electroporation.

ヒトにおけるインビボでの使用では、本発明の実施形態の多価抗体フラグメントはヒト由来のものである。例えば多価抗体フラグメントは、ヒト由来のコラーゲン様ドメインにインフレームで融合された配列を含み得る。コラーゲンドメインを有する多くのコラーゲン様タンパク質は血中で極めて安定であることから、当該多価抗体フラグメントも同様に血中で構造的完全性を保つはずである。さらに、ヒンジ領域およびFcドメインは、ヒトIgGまたはヒト化抗体から得ることができる。   For in vivo use in humans, the multivalent antibody fragments of the embodiments of the invention are of human origin. For example, a multivalent antibody fragment can comprise a sequence fused in-frame to a human-like collagen-like domain. Since many collagen-like proteins having a collagen domain are extremely stable in blood, the multivalent antibody fragment should also maintain structural integrity in blood. Furthermore, the hinge region and Fc domain can be obtained from human IgG or humanized antibodies.

本発明の実施形態は、T細胞媒介性免疫疾患、特に自己免疫疾患の症状を、多価抗CD3抗体フラグメントの使用により治療、予防または改善する方法をも提供する。具体的には、本発明の方法は、ヒトCD3複合体内のイプシロンサブユニットと特異的に結合する多価抗体フラグメントまたは抗体の投与を提供する。かかる抗体および抗体フラグメントは、T細胞受容体/アロ抗原相互作用を調節し、よって、自己免疫疾患に関連するT細胞媒介性細胞傷害を制御する。さらに、本発明は、非修飾抗CD3抗体と比較して、修飾抗CD3抗体がエフェクター機能およびT細胞活性化の低減または除去を示す、抗CD3抗体または抗CD3抗体フラグメントの修飾を提供する。   Embodiments of the present invention also provide methods for treating, preventing or ameliorating symptoms of T cell mediated immune diseases, particularly autoimmune diseases, through the use of multivalent anti-CD3 antibody fragments. Specifically, the methods of the invention provide for the administration of a multivalent antibody fragment or antibody that specifically binds to an epsilon subunit within a human CD3 complex. Such antibodies and antibody fragments modulate T cell receptor / alloantigen interactions and thus control T cell mediated cytotoxicity associated with autoimmune diseases. Furthermore, the present invention provides modifications of anti-CD3 antibodies or anti-CD3 antibody fragments in which the modified anti-CD3 antibody exhibits reduced or eliminated effector function and T cell activation compared to an unmodified anti-CD3 antibody.

自己免疫疾患とは、免疫システムが健全な生体組織を誤って攻撃して破壊し、これにより組織損傷を引き起こす疾患のことをいう。自己免疫疾患には、限定はされないが、関節リウマチ、若年性関節リウマチ、強直性脊椎炎、多発性硬化症、1型糖尿病、炎症性腸疾患、全身性エリテマトーデス、混合性結合組織疾患、進行性全身性強皮症、抗リン脂質抗体症候群、乾癬、強皮症、糸球体腎炎、皮膚筋炎、橋本甲状腺炎およびグレーブス病が含まれる。   Autoimmune disease refers to a disease in which the immune system mistakenly attacks and destroys healthy living tissue, thereby causing tissue damage. Autoimmune diseases include, but are not limited to, rheumatoid arthritis, juvenile rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, multiple sclerosis, type 1 diabetes, inflammatory bowel disease, systemic lupus erythematosus, mixed connective tissue disease, progressive Systemic scleroderma, antiphospholipid syndrome, psoriasis, scleroderma, glomerulonephritis, dermatomyositis, Hashimoto's thyroiditis and Graves' disease.

エフェクター機能は、補体依存性細胞傷害(CDC)を通しての抗体被覆粒子の食作用および崩壊、抗体Fcフラグメントとナチュラルキラー細胞のような活性化されたエフェクター細胞のFcγ受容体との架橋結合による、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)を通しての抗体被覆標的細胞の溶解、細胞膜の破壊、IL−1α、IL−1β、IL−6、およびTNFαを含む炎症性メディエータの放出、ならびに免疫グロブリン産生のコントロールによって示され得る。   Effector function is due to phagocytosis and disruption of antibody-coated particles through complement-dependent cytotoxicity (CDC), cross-linking of antibody Fc fragments to Fcγ receptors of activated effector cells such as natural killer cells. Lysis of antibody-coated target cells through antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC), cell membrane disruption, release of inflammatory mediators including IL-1α, IL-1β, IL-6, and TNFα, and immunoglobulin production Can be indicated by the controls.

T細胞活性化は、T細胞受容体(TCR)に対する抗原またはアゴニスト抗体でのT細胞の刺激によるT細胞増殖を測定することで示され得る。TCR活性化は、特定のタンパク質チロシンキナーゼ(PTK)の誘導、ホスファチジルイノシトール−4,5−二リン酸(PIP2)の分解、タンパク質キナーゼC(PKC)の活性化、および細胞内カルシウムイオン濃度の上昇を含むシグナル伝達経路の開始をもたらし得る。これら初期のイベントが核に伝達され、結果として、T細胞のクローン性増殖、セル表面における活性化マーカーのアップレギュレーション、エフェクター細胞への分化、細胞毒性またはIL−2のようなサイトカイン分泌の誘導、アポトーシスの誘導が生じる。   T cell activation can be demonstrated by measuring T cell proliferation upon stimulation of T cells with an antigen or agonist antibody to the T cell receptor (TCR). TCR activation is the induction of specific protein tyrosine kinases (PTK), degradation of phosphatidylinositol-4,5-diphosphate (PIP2), activation of protein kinase C (PKC), and increased intracellular calcium ion concentration Can lead to the initiation of signal transduction pathways. These early events are transmitted to the nucleus, resulting in clonal proliferation of T cells, up-regulation of activation markers on the cell surface, differentiation into effector cells, induction of cytotoxicity or cytokine secretion such as IL-2, Induction of apoptosis occurs.

サイトカイン放出症候群は、例えば頭痛、吐き気、嘔吐、発熱、筋肉痛、関節痛および震えなどが現れ、例えばIL−1α、IL−1β、IL−2、IL−6、IL−10、TNFαおよびIFNγの血清中のレベルの上昇によって引き起こされる可能性がある。   Cytokine release syndrome manifests, for example, headache, nausea, vomiting, fever, myalgia, arthralgia and tremor, such as IL-1α, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-10, TNFα and IFNγ. May be caused by elevated levels in serum.

上述したタンパク質複合体は、異種結合ドメインの特異性に応じて、自己免疫疾患、炎症疾患、代謝疾患、線維症疾患、がん、および心血管疾患を含む様々な疾患を治療するのに用いることができる。これら疾患の具体的な症状には頭痛、吐き気、嘔吐、発熱、筋肉痛、関節痛および震えが含まれ、例えばIL−2、IL−6、IL−10、TNFαおよびIFNγの血清中のレベルの上昇によって引き起こされる可能性がある。よって、本発明は、例えばそれを必要とする被験体に有効量の本発明のタンパク質複合体を投与して疾患を治療することにより、このような疾患を治療する方法を特徴とする。治療されるべき被験体は、当該疾患により特徴付けられる状態を有している、またはそのような状態になるリスクがあると見なされ得る。本方法は、単独で、または他の薬物もしくは治療法と併用して実施することができる。   The protein complex described above can be used to treat various diseases including autoimmune disease, inflammatory disease, metabolic disease, fibrosis disease, cancer, and cardiovascular disease depending on the specificity of the heterologous binding domain. Can do. Specific symptoms of these diseases include headache, nausea, vomiting, fever, myalgia, arthralgia and tremor, such as serum levels of IL-2, IL-6, IL-10, TNFα and IFNγ. May be caused by a rise. Thus, the invention features methods of treating such diseases, for example, by administering an effective amount of a protein complex of the invention to a subject in need thereof to treat the disease. A subject to be treated can be considered to have or be at risk of becoming characterized by the disease. The method can be performed alone or in combination with other drugs or treatments.

1実施形態は、T細胞受容体/アロ抗原相互作用により引き起こされる、または悪化する疾患を治療するのに用いられ、よって、自己免疫疾患に関連するT細胞媒介性細胞傷害を制御する。別の実施形態では、本発明は、それを必要とする患者におけるCD3の生物活性、CD3シグナル伝達のレベル、またはT細胞受容体/アロ抗原相互作用を調節するのに用いられる。1実施形態において、本発明は、未結合CD3またはCD3シグナル伝達のレベルを低下させる。   One embodiment is used to treat diseases caused or exacerbated by T cell receptor / alloantigen interactions and thus control T cell mediated cytotoxicity associated with autoimmune diseases. In another embodiment, the invention is used to modulate the biological activity of CD3, the level of CD3 signaling, or the T cell receptor / alloantigen interaction in a patient in need thereof. In one embodiment, the present invention reduces the level of unbound CD3 or CD3 signaling.

本発明のタンパク質複合体の多重特異性という特徴のために、これを用いて通常は互いに会合しない分子または細胞を架橋させることができる。この特徴は、細胞療法(cell−based therapies)に特に有用である。1例において、本発明の多価Fab抗体フラグメントはCD3を1つのドメインに結合させることができ、一方で別のドメインはEGFRと結合する。   Due to the multispecific nature of the protein complex of the present invention, it can be used to crosslink molecules or cells that do not normally associate with each other. This feature is particularly useful for cell-based therapies. In one example, a multivalent Fab antibody fragment of the invention can bind CD3 to one domain while another domain binds to EGFR.

細胞傷害性T細胞の活性化は、本発明のタンパク質複合体により細胞傷害性T細胞の表面上にエフェクター抗原としてのCD3抗原を結合させることによって起こり得る。他のリンパ系細胞結合性エフェクター抗原(lymphoid cell−associated effector antigens)には、ヒトCD16抗原、NKG2D抗原、NKp46抗原、CD2抗原、CD28抗原、CD25抗原、CD64抗原、およびCD89抗原が含まれる。これらエフェクター抗原との結合は、単球、好中性顆粒球、および樹状細胞のようなエフェクター細胞の活性化につながる。そして、これら活性化された細胞は、標的細胞に対して細胞傷害またはアポトーシスの効果をもたらす。   Activation of cytotoxic T cells can occur by binding CD3 antigen as an effector antigen on the surface of cytotoxic T cells by the protein complex of the present invention. Other lymphoid cell-associated effector antigens include human CD16 antigen, NKG2D antigen, NKp46 antigen, CD2 antigen, CD28 antigen, CD25 antigen, CD64 antigen, and CD89 antigen. Binding to these effector antigens leads to activation of effector cells such as monocytes, neutrophil granulocytes, and dendritic cells. These activated cells then have a cytotoxic or apoptotic effect on the target cells.

”治療(treating)”という用語は、疾病、疾病の症状、疾病に続発する病状、本発明のタンパク質のリガンドにより悪化する疾病、または病気にかかり易い素因を治癒する、緩和する、軽減する、治す、予防する、または改善することを目的とした、被験体への組成物を投与として定義される。”有効量”とは、治療を受ける被験体において例えば上述したような医学的に望ましい結果を生じさせることのできる組成物の量のことである。   The term “treating” is used to cure, alleviate, reduce, or cure a disease, a symptom of the disease, a medical condition that follows the disease, a disease that is exacerbated by a ligand of the protein of the present invention, or a predisposition to the disease. , Defined as administration to a subject for the purpose of preventing or ameliorating. An “effective amount” is an amount of a composition that can produce a medically desirable result, such as described above, in a subject to be treated.

1つのインビボアプローチでは、治療用組成物(例えば本発明のタンパク質複合体を含む組成物)が被験体に投与される。通常、該複合体は薬学的に許容される担体(例えば生理食塩水)中に懸濁され、経口でもしくは静脈内注射により投与される、または皮下、筋肉、髄腔内、腹腔内、直腸内、膣内、鼻腔内、胃内、気管内もしくは肺内に注射もしくは移植される。   In one in vivo approach, a therapeutic composition (eg, a composition comprising a protein complex of the invention) is administered to a subject. Usually, the complex is suspended in a pharmaceutically acceptable carrier (eg, saline) and administered orally or by intravenous injection, or subcutaneous, muscle, intrathecal, intraperitoneal, intrarectal. Injected or implanted into the vagina, intranasal, stomach, trachea or lung.

必要な投与量は、投与経路の選択、剤形の性質、被験体の疾病の性質、被験体の大きさ、体重、表面積、年齢および性別、投与されている他の薬物、ならびに主治医の判断によって決まる。適した投与量は0.01〜100.0mg/kgの範囲である。適した投与量は0.01〜100.0mg/kgの範囲である。より詳細には0.1〜100、0.1〜75、0.1〜50、0.1〜25、0.1〜10、0.5〜100、0.5〜75、0.5〜50、0.5〜25、0.5〜10、1〜100、1〜75、1〜50、もしくは1〜25mg/kgの範囲である。投与量には、1〜10、10〜100、10〜75、10〜50、10〜25、25〜50、50〜75、25〜100、25〜50、50〜100、または75〜100mg/kgが含まれ得る。あるいは、投与量は1〜2、3〜4、5〜6、7〜8、または9〜10mg/kgであってもよい。   The required dosage will depend on the choice of route of administration, the nature of the dosage form, the nature of the subject's illness, the subject's size, weight, surface area, age and gender, other drugs being administered, and the judgment of the attending physician. Determined. A suitable dose is in the range of 0.01 to 100.0 mg / kg. A suitable dose is in the range of 0.01 to 100.0 mg / kg. More specifically, 0.1 to 100, 0.1 to 75, 0.1 to 50, 0.1 to 25, 0.1 to 10, 0.5 to 100, 0.5 to 75, 0.5 to The range is 50, 0.5 to 25, 0.5 to 10, 1 to 100, 1 to 75, 1 to 50, or 1 to 25 mg / kg. Dosages include 1-10, 10-100, 10-75, 10-50, 10-25, 25-50, 50-75, 25-100, 25-50, 50-100, or 75-100 mg / kg may be included. Alternatively, the dosage may be 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, or 9-10 mg / kg.

本発明の実施形態の治療用組成物は、約1から10週間の間、例えば2から8週間の間、または約3から7週間の間、さらには約4、5、もしくは6週間、毎日、週に1回、2回、3回またはそれ以上、投与することができる。使用できる組成物の種類および各種投与経路のそれぞれ異なる効率を考慮すると、必要とされる投与量の変動が予想される。例えば、経口投与は、静脈注射による投与よりも高い投与量を要することが予想される。これら投与量のレベルの変動は、当該分野においてよく理解されているように、至適化のための標準的な実験によって調整することができる。適した運搬媒体(例えば高分子微粒子または埋め込み型装置)内への組成物のカプセル封入は、特に経口デリバリーにおいて、運搬の効率を向上させることができる。   The therapeutic compositions of embodiments of the present invention may be used daily for about 1 to 10 weeks, such as 2 to 8 weeks, or about 3 to 7 weeks, or even about 4, 5, or 6 weeks daily. It can be administered once, twice, three times or more once a week. Considering the different types of compositions that can be used and the different efficiencies of the various routes of administration, the required dosage variation is expected. For example, oral administration is expected to require a higher dose than administration by intravenous injection. Variations in these dosage levels can be adjusted by standard experiments for optimization, as is well understood in the art. Encapsulation of the composition in a suitable delivery medium (eg, polymeric microparticles or implantable device) can improve delivery efficiency, particularly in oral delivery.

薬学的に許容される担体には、溶剤、分散媒、コーティング、抗菌および抗真菌剤、ならびに等張および吸収遅延剤が含まれる。具体的には、これらの物質には、食塩水、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒、ベンジルアルコールまたはメチルパラベンのような抗菌剤、アスコルビン酸または重亜硫酸ナトリウムのような抗酸化剤、エチレンジアミン四酢酸のようなキレート剤、酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩のようなバッファー、ならびに、塩化ナトリウムまたはデキストロースのような張度調節に用いる物質が含まれ得る。医薬組成物のpHは、塩酸または水酸化ナトリウムのような酸または塩基によって調節することができる。   Pharmaceutically acceptable carriers include solvents, dispersion media, coatings, antibacterial and antifungal agents, and isotonic and absorption delaying agents. Specifically, these substances include saline, fixed oil, polyethylene glycol, glycerin, propylene glycol or other synthetic solvents, antibacterial agents such as benzyl alcohol or methyl paraben, anti-corrosive agents such as ascorbic acid or sodium bisulfite. Oxidants, chelating agents such as ethylenediaminetetraacetic acid, buffers such as acetate, citrate or phosphate, and substances used for tonicity adjustment such as sodium chloride or dextrose may be included. The pH of the pharmaceutical composition can be adjusted with acids or bases such as hydrochloric acid or sodium hydroxide.

薬学的に許容される担体および有効量の本発明の実施形態のタンパク質複合体を含有する医薬組成物もまた、本発明の実施形態の範囲に入る。医薬組成物は、上に挙げた疾患を治療するのに用いることができる。薬学的に許容される担体には、溶剤、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、ならびに等張剤および吸収遅延剤が含まれる。医薬組成物は、従来の方法を用い、それぞれ異なる投与経路に合った剤形に処方することができる。   Pharmaceutical compositions containing a pharmaceutically acceptable carrier and an effective amount of a protein complex of embodiments of the present invention are also within the scope of embodiments of the present invention. The pharmaceutical composition can be used to treat the diseases listed above. Pharmaceutically acceptable carriers include solvents, dispersion media, coatings, antibacterial and antifungal agents, and isotonic and absorption delaying agents. The pharmaceutical composition can be formulated into dosage forms suitable for different administration routes using conventional methods.

本発明の実施形態の組成物の有効性はインビトロとインビボの両方において評価することができる。インビボ試験では、組成物を動物(例えばマウスモデル)に注射することができ、そしてその治療効果を評価する。その結果に基づいて、適切な投与量の範囲と投与経路を決定できる。   The effectiveness of the compositions of embodiments of the present invention can be evaluated both in vitro and in vivo. For in vivo testing, the composition can be injected into an animal (eg, a mouse model) and its therapeutic effect is evaluated. Based on the results, an appropriate dosage range and administration route can be determined.

本明細書において、”〜に対する(directed against)”および”〜に特異的に結合する(specifically bind to)”という用語は、本発明の融合タンパク質が抗体ドメインを含み、抗体または抗体のフラグメントがそのリガンドに対し少なくとも10−6Mの機能的親和力を有することを意味する。 As used herein, the terms “directed against” and “specifically bind to” mean that the fusion protein of the invention comprises an antibody domain and the antibody or fragment of an antibody thereof It means having a functional affinity of at least 10 −6 M for the ligand.

本発明の1つまたは複数の実施形態の詳細が、添付の図面および以下の記述において示される。本発明の他の特徴、目的および長所は、当該記述および図面、ならびにクレームから明らかとなるであろう。   The details of one or more embodiments of the invention are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, and from the claims.

II.実施形態の構成
A.抗体フラグメント
1実施形態による本発明の多価抗体フラグメントの単量体は、単一の抗体フラグメント(結合ドメイン/領域もしくは抗原結合フラグメントを含む)または2つ以上の抗体フラグメントを有し得る。多価抗体フラグメントを表すモノマーの抗体フラグメントの例には、限定はされないが、(i)V、V、CおよびCH1ドメインからなる一価フラグメントであるFabフラグメント、(ii)ヒンジ領域にてジスルフィド架橋により連結される2つのFabフラグメントを含む二価フラグメントであるF(ab’)フラグメント、(iii)VおよびCH1ドメインからなるFdフラグメント、(iv)抗体の1本のアームのVおよびVドメインからなるFvフラグメント、(v)VドメインからなるdAbフラグメント(Ward et al.,(1989)Nature 341:544−546)、(vi)単離された相補性決定領域(CDR)、ならびに(vii)VまたはVドメインが含まれる。
II. Configuration of Embodiment A. First Embodiment Antibody Fragments A monomer of a multivalent antibody fragment of the invention according to one embodiment can have a single antibody fragment (including a binding domain / region or antigen binding fragment) or more than one antibody fragment. Examples of monomeric antibody fragments representing multivalent antibody fragments include, but are not limited to: (i) a Fab fragment that is a monovalent fragment consisting of V L , V H , C L and C H1 domains; (ii) hinge region An F (ab ′) 2 fragment, which is a bivalent fragment comprising two Fab fragments linked by a disulfide bridge at, (iii) an Fd fragment consisting of V H and C H1 domains, (iv) one arm of the antibody Fv fragment consisting of V L and V H domains of (v) dAb fragment consisting of V H domain (Ward et al., (1989) Nature 341: 544-546), (vi) isolated complementarity determining region (CDR), as well as (vii) VL or VH domains are included.

1実施形態では、抗体フラグメントはFabフラグメントである。   In one embodiment, the antibody fragment is a Fab fragment.

さらに、Fvフラグメントの2つのドメイン、VおよびVは、別々の遺伝子によりコードされるが、組み換え法を用い、これらをVおよびV領域が対になって一価分子を形成する1本のタンパク質鎖とさせることのできる合成リンカーにより、連結することができる(一本鎖Fv(scFv)として知られる。例えばBird et al.,(1988)Science 242:423−426(非特許文献24)、およびHuston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883(非特許文献25))。このような一本鎖抗体(scFv)もまた、抗体の”抗原結合フラグメント”という用語に包含される。これらの抗体フラグメントは当業者に知られる従来の手法を用いて得ることができ、かつ、当該フラグメントは実用に供することのできるよう、完全(intact)抗体と同じ方式で選別される。 In addition, the two domains of the Fv fragment, V L and V H , are encoded by separate genes, but using recombinant methods they are paired with the V L and V H regions to form a monovalent molecule 1 Can be linked by a synthetic linker that can be linked to a single protein chain (known as single chain Fv (scFv). For example, Bird et al., (1988) Science 242: 423-426 (Non-Patent Document 24). And Huston et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 5879-5883 (Non-patent Document 25)). Such single chain antibodies (scFv) are also encompassed within the term “antigen-binding fragment” of an antibody. These antibody fragments can be obtained using conventional techniques known to those skilled in the art, and the fragments are selected in the same manner as intact antibodies so that they can be put to practical use.

1実施形態において、抗体フラグメントはscFvである。   In one embodiment, the antibody fragment is an scFv.

1実施形態において、多価抗体は2つの抗体フラグメント、FabおよびscFvを含む。   In one embodiment, the multivalent antibody comprises two antibody fragments, Fab and scFv.

FdまたはFdフラグメントは、VおよびCH1ドメインからなる抗体重鎖フラグメントである。 An Fd or Fd fragment is an antibody heavy chain fragment consisting of V H and C H1 domains.

抗体はモノクローナル抗体であってよい。1実施形態において、抗体は、組み換え技術、例えばファージディスプレイまたはコンビナトリアル手法により作製することができる。抗体を生成するためのファージディスプレイおよびコンビナトリアル手法は当該技術分野において既知である(例えば、Ladner et al.米国特許第5,223,409号明細書(特許文献10);Kang et al.国際公開第92/18619号パンフレット(特許文献11);Dower et al.国際公開第91/17271号パンフレット(特許文献12);Winter et al.国際公開第92/20791号パンフレット(特許文献13);Markland et al.国際公開第92/15679号パンフレット(特許文献14);Breitling et al.国際公開第93/01288号パンフレット(特許文献15);McCafferty et al.国際公開第92/01047号パンフレット(特許文献16);Garrard et al.国際公開第92/09690号パンフレット(特許文献17);Ladner et al.国際公開第90/02809号パンフレット(特許文献18);Fuchs et al.(1991)Bio/Technology 9:1370−1372(非特許文献26);Hay et al.(1992)Hum Antibod Hybridomas 3:81−85(非特許文献27);Huse et al.(1989)Science 246:1275−1281(非特許文献28);Griffths et al.(1993)EMBO J 12:725−734(非特許文献29);Hawkins et al.(1992)J Mol Biol 226:889−896(非特許文献30);Clackson et al.(1991)Nature 352:624−628(非特許文献31);Gram et al.(1992)PNAS 89:3576−3580(非特許文献32);Garrad et al.(1991)Bio/Technology 9:1373−1377(非特許文献33);Hoogenboom et al.(1991)Nuc Acid Res 19:4133−4137(非特許文献34)、およびBarbas et al.(1991)Proc Natl Acad Sci USA 88:7978−7982(非特許文献35)を参照されたく、これらすべての内容は参照することにより本明細書に組み込まれる)。1実施形態において、抗体は、完全ヒト抗体(例えば、ヒト免疫グロブリン配列由来の抗体を産生するよう遺伝子操作を受けたマウスで作られた抗体)、または非ヒト抗体、例えば齧歯動物(マウスもしくはラット)、ヤギ、霊長類(例えばサル)、もしくはラクダの抗体である。1実施形態において、非ヒト抗体は齧歯動物(マウスまたはラット抗体)である。齧歯動物抗体を作製する方法は当該技術分野において既知である。   The antibody may be a monoclonal antibody. In one embodiment, antibodies can be generated by recombinant techniques, such as phage display or combinatorial techniques. Phage display and combinatorial techniques for generating antibodies are known in the art (eg, Ladner et al. US Pat. No. 5,223,409); Kang et al. No. 92/18619 (Patent Document 11); Dower et al., International Publication No. 91/17271 (Patent Document 12); Winter et al., WO 92/20791 (Patent Document 13); International Publication No. 92/15679 (Patent Document 14); Breitling et al., International Publication No. 93/01288 (Patent Document 15), McCafferty et al., International Publication No. 92/01047. Garrard et al., WO 92/09690 (patent document 17); Ladner et al., WO 90/02809 (patent document 18); Fuchs et al. (1991). Bio / Technology 9: 1370-1372 (Non-patent Document 26); Hay et al. (1992) Hum Antibody Hybridomas 3: 81-85 (Non-patent Document 27); Huse et al. (1989) Science 246: 1275-1281 (Non-patent Document 28); Griffiths et al. (1993) EMBO J 12: 725-734 (Non-patent Document 29); Hawkins et al. (1992) J Mol Biol 226: 8. 9-896 (Non-Patent Document 30); Clackson et al. (1991) Nature 352: 624-628 (Non-Patent Document 31); Gram et al. (1992) PNAS 89: 3576-3580 (Non-Patent Document 32); Garrad et al. (1991) Bio / Technology 9: 1373-1377 (Non-patent Document 33); Hoogenboom et al. (1991) Nuc Acid Res 19: 4133-4137 (Non-patent Document 34), and Barbas et al. 1991) Proc Natl Acad Sci USA 88: 7978-7982 (all of which are hereby incorporated by reference). In one embodiment, the antibody is a fully human antibody (eg, an antibody made in a mouse that has been genetically engineered to produce antibodies derived from human immunoglobulin sequences), or a non-human antibody, such as a rodent (mouse or Rat), goat, primate (eg, monkey), or camel antibody. In one embodiment, the non-human antibody is a rodent (mouse or rat antibody). Methods for making rodent antibodies are known in the art.

ヒトモノクローナル抗体は、マウスの系ではなく、ヒト免疫グロブリン遺伝子を持つトランスジェニックマウスを用いて生成することができる。目的の抗原で免疫化されたこれらトランスジェニックマウス由来の脾細胞は、ヒトタンパク質由来のエピトープに対し特異的親和性があるヒトmAbを分泌するハイブリドーマを作製するのに用いられる(例えば、Wood et al.国際特許出願第91/00906号(特許文献19);Kucherlapati et al.国際特許出願第91/10741号(特許文献20);Lonberg et al.国際特許出願第92/03918号(特許文献21);Kay et al.国際特許出願第92/03917号(特許文献22);Lonberg et al.1994 Nature 368:856−859(非特許文献36),Green,L.L.et al.(1994)Nature Genet.7:13−21(非特許文献37);Morrison et al.(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:6851−6855(非特許文献38);Bruggeman et al.(1993)Year Immunol 7:33−40(非特許文献39);Tuaillon et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:3720−3724(非特許文献40);Bruggeman et al.1991 Eur J Immuno 21:1323−1326(非特許文献41)を参照)。   Human monoclonal antibodies can be generated using transgenic mice with human immunoglobulin genes rather than mouse systems. Splenocytes from these transgenic mice immunized with the antigen of interest are used to generate hybridomas that secrete human mAbs with specific affinity for human protein-derived epitopes (eg, Wood et al. International Patent Application No. 91/00906 (Patent Document 19); Kucherlapati et al., International Patent Application No. 91/10741 (Patent Document 20), Lonberg et al., International Patent Application No. 92/03918 (Patent Document 21). Kay et al., International Patent Application No. 92/03917 (Patent Document 22); Lonberg et al. 1994 Nature 368: 856-859 (Non-Patent Document 36), Green, LL et al. (1994) Nature. Genet.7: 13-2 Morrison et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 6851-6855 (Non-patent document 38); Bruggeman et al. (1993) Year Immunol 7: 33-40. Non-Patent Document 39; Tuaillon et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 3720-3724 (Non-Patent Document 40); Bruggeman et al. 1991 Eur J Immuno 21: 1323-1326 (Non-Patent Document 39). (See Patent Document 41)).

ヒトモノクローナル抗体の1例は、パニツムマブ(panitumumab)(VECTIBIX(登録商標))であって、旧名はABX−EGFで、上皮成長因子受容体(EGFR)に特異的な完全ヒトモノクローナル抗体である。パニツムマブは、EGFRを発現する、結腸または直腸の転移性がんに罹患する患者を治療するのに用いられる。   One example of a human monoclonal antibody is panitumumab (VECTIBIX®), formerly ABX-EGF, which is a fully human monoclonal antibody specific for epidermal growth factor receptor (EGFR). Panitumumab is used to treat patients suffering from metastatic cancer of the colon or rectum that express EGFR.

抗体は、可変領域、またはその一部、例えばCDRが、非ヒト生物、例えばラットまたはマウスにおいて作製されたものであってよい。キメラ、CDR−グラフト、およびヒト化抗体が使用可能である。非ヒト生物、例えばラットまたはマウスで作製されてから、ヒトにおける抗原性を低下させるために例えば可変フレームワークまたは定常領域が修飾された抗体は、本発明の範囲に入る。   An antibody may be one in which a variable region, or a portion thereof, eg, a CDR, is produced in a non-human organism, eg, a rat or mouse. Chimeras, CDR-grafts, and humanized antibodies can be used. Antibodies made in non-human organisms, such as rats or mice, and then modified, eg, with variable frameworks or constant regions, to reduce antigenicity in humans are within the scope of the invention.

キメラ抗体は、当該技術分野において公知である組み換えDNA技術によって作製することができる。例えば、マウス(またはその他の種の)モノクローナル抗体分子のFc定常領域をコードする遺伝子を制限酵素により消化して、マウスFcをコードする領域を除去し、そしてヒトFc定常領域をコードする遺伝子の相当部分で置換する(Robinson et al.,国際公開PCT/US86/02269号パンフレット(特許文献23);Akira et al.,欧州特許出願第184,187号明細書(特許文献24);Taniguchi,M、欧州特許出願第171,496号明細書(特許文献25);Morrison et al.,欧州特許出願第173,494号明細書(特許文献26);Neuberger et al.,国際特許出願第86/01533号(特許文献27);Cabilly et al.,米国特許第4,816,567号明細書(特許文献28);Cabilly et al.,欧州特許出願第125,023号明細書(特許文献29);Better et al.(1988)Science 240:1041−1043(非特許文献42);Liu et al.(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:3439−3443(非特許文献43);Liu et al.,(1987)J Immunol.139:3521−3526(非特許文献44);Sun et al.(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:214−218(非特許文献45);Nishimura et al.,(1987)Canc.Res.47:999−1005(非特許文献46);Wood et al.(1985)Nature 314:446−449(非特許文献47);およびShaw et al.,(1988)J.Natl Cancer Inst.80:1553−1559(非特許文献48)を参照)。   Chimeric antibodies can be made by recombinant DNA techniques known in the art. For example, the gene encoding the Fc constant region of a mouse (or other species) monoclonal antibody molecule is digested with restriction enzymes to remove the region encoding mouse Fc, and the equivalent of the gene encoding the human Fc constant region Substituting with a moiety (Robinson et al., International Publication No. PCT / US86 / 02269 (Patent Document 23); Akira et al., European Patent Application No. 184,187 (Patent Document 24); Taniguchi, M, European Patent Application No. 171,496 (Patent Document 25); Morrison et al., European Patent Application No. 173,494 (Patent Document 26); Neuberger et al., International Patent Application No. 86/01533. (Patent Document 27); Cabilly et al., National Patent No. 4,816,567 (Patent Document 28); Cabilly et al., European Patent Application No. 125,023 (Patent Document 29); Better et al. (1988) Science 240: 1041- Liu et al., (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84: 3439-3443 (non-patent document 43); Liu et al., (1987) J Immunol.139: 3521. Sun et al. (1987) Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84: 214-218 (Non-patent document 45); Nishimura et al., (1987) Canc. : 999-1005 (Non-Patent Document 4) Wood et al. (1985) Nature 314: 446-449 (Non-Patent Document 47); and Shaw et al., (1988) J. Natl Cancer Inst. 80: 1553-1559 (Non-Patent Document 48). ).

ヒト化またはCDRグラフト抗体は、少なくとも1つまたは2つ、ただし通常は3つ全ての(重および/または軽免疫グロブリン鎖の)レシピエントCDRが、ドナーCDRで置き換えられることとなる。抗体が非ヒトCDRの少なくとも1部で置き換えられてもよいし、あるいは、CDRのいくつかだけが非ヒトCDRで置き換えられてもよい。ヒト化抗体またはそのフラグメントの結合に要されるCDRの数だけ置き換えればよい。ドナーは齧歯動物の抗体、例えばラットまたはマウス抗体であってよく、かつレシピエントはヒトフレームワークまたはヒトコンセンサスフレームワークである。一般に、CDRを提供する免疫グロブリンは”ドナー”と呼ばれ、フレームワークを提供する免疫グロブリンは”アクセプター”と呼ばれる。1実施形態において、ドナー免疫グロブリンはヒト以外(例えば齧歯動物)である。アクセプターのフレームワークは、天然に存在する(例えばヒト)フレームワークまたはコンセンサスフレームワーク、あるいは、それと約85%もしくはそれ以上、または90%、95%、99%もしくはそれ以上同一な配列である。   A humanized or CDR-grafted antibody will have at least one or two but usually all three recipient CDRs (of heavy and / or light immunoglobulin chains) replaced with a donor CDR. The antibody may be replaced with at least a portion of a non-human CDR, or only some of the CDRs may be replaced with non-human CDRs. The number of CDRs required for binding of the humanized antibody or fragment thereof may be replaced. The donor may be a rodent antibody, such as a rat or mouse antibody, and the recipient is a human framework or a human consensus framework. In general, an immunoglobulin that provides a CDR is called a “donor” and an immunoglobulin that provides a framework is called an “acceptor”. In one embodiment, the donor immunoglobulin is non-human (eg, a rodent). The acceptor framework is a naturally occurring (eg, human) or consensus framework, or a sequence that is about 85% or more, or 90%, 95%, 99% or more identical thereto.

1実施形態において、リガンドまたは抗原はCD3である。1実施形態において、リガンドまたは抗原はEGFRである。1実施形態において、二重特異性構造は、抗CD3領域および抗EGFR領域の両方を有する。   In one embodiment, the ligand or antigen is CD3. In one embodiment, the ligand or antigen is EGFR. In one embodiment, the bispecific structure has both an anti-CD3 region and an anti-EGFR region.

1実施形態において、Fabは抗CD3であり、かつ次の構造の1つまたは複数を有していてよい。   In one embodiment, the Fab is anti-CD3 and may have one or more of the following structures:

h145FabCSA中に含まれる結合領域
抗体フラグメントの結合領域は抗CD3抗体に由来するものであってよいし、重鎖および軽鎖の両方を含んでいてもよい。例えば、ハムスター抗マウスCD3抗体(145−2C11)由来の重鎖可変領域は、次のとおりである。
Binding region included in h145 Fab CSA The binding region of the antibody fragment may be derived from an anti-CD3 antibody or may include both heavy and light chains. For example, the heavy chain variable region derived from a hamster anti-mouse CD3 antibody (145-2C11) is as follows.

AspGluValGlnLeuGlnGluSerGlyGlyGlyLeuValGlnProGlyLysSerLeuLysLeuSerCysGluAlaSerGlyPheThrPheSerGlyTyrGlyMetHisTrpValArgGlnAlaProGlyArgGlyLeuGluSerValAlaTyrIleThrSerSerSerIleAsnIleLysTyrAlaAspAlaValLysGlyArgPheThrValSerArgAspAsnAlaLysAsnLeuLeuPheLeuGlnMetAsnIleLeuLysSerGluAspThrAlaMetTyrTyrCysAlaArgPheAspTrpAspLysAsnTyrTrpGlyGlnGlyThrMetValThrValSerSer(配列番号12)   AspGluValGlnLeuGlnGluSerGlyGlyGlyLeuValGlnProGlyLysSerLeuLysLeuSerCysGluAlaSerGlyPheThrPheSerGlyTyrGlyMetHisTrpValArgGlnAlaProGlyArgGlyLeuGluSerValAlaTyrIleThrSerSerSerIleAsnIleLysTyrAlaAspAlaValLysGlyArgPheThrValSerArgAspAsnAlaLysAsnLeuLeuPheLeuGlnMetAsnIleLeuLysSerGluAspThrAlaMetTyrTyrCysAlaArgPheAspTrpAspLysAsnTyrTrpGlyGlnGlyThr etValThrValSerSer (SEQ ID NO: 12)

ハムスター抗マウスCD3抗体(145−2C11)由来の軽鎖可変領域は、次のとおりである。   The light chain variable regions derived from the hamster anti-mouse CD3 antibody (145-2C11) are as follows.

AspIleGlnMetThrGlnSerProSerSerLeuProAlaSerLeuGlyAspArgValThrIleAsnCysGlnAlaSerGlnAspIleSerAsnTyrLeuAsnTrpTyrGlnGlnLysProGlyLysAlaProLysLeuLeuIleTyrTyrThrAsnLysLeuAlaAspGlyValProSerArgPheSerGlySerGlySerGlyArgAspSerSerPheThrIleSerSerLeuGluSerGluAspIleGlySerTyrTyrCysGlnGlnTyrTyrAsnTyrProTrpThrPheGlyProGlyThrLysValGluIleLys(配列番号13)   AspIleGlnMetThrGlnSerProSerSerLeuProAlaSerLeuGlyAspArgValThrIleAsnCysGlnAlaSerGlnAspIleSerAsnTyrLeuAsnTrpTyrGlnGlnLysProGlyLysAlaProLysLeuLeuIleTyrTyrThrAsnLysLeuAlaAspGlyValProSerArgPheSerGlySerGlySerGlyArgAspSerSerPheThrIleSerSerLeuGluSerGluAspIleGlySerTyrTyrCysGlnGlnTyrTyrAsnTyrProTrpThrPheGlyProGlyThrLysValGluIleLys (SEQ ID NO: 13)

hOKT3FabCSA中に含まれる結合領域
ヒト化ムロモナブ−CD3(オルソクローンOKT3抗体)の重鎖可変領域は次のとおりである。
Binding region included in hOKT3FabCSA The heavy chain variable region of humanized muromonab-CD3 (orthoclone OKT3 antibody) is as follows.

AspGlnValGlnLeuValGlnSerGlyGlyGlyValValGlnProGlyArgSerLeuArgLeuSerCysLysAlaSerGlyTyrThrPheThrArgTyrThrMetHisTrpValArgGlnAlaProGlyLysGlyLeuGluTrpIleGlyTyrIleAsnProSerArgGlyTyrThrAsnTyrAsnGlnLysValLysAspArgPheThrIleSerArgAspAsnSerLysAsnThrAlaPheLeuGlnMetAspSerLeuArgProGluAspThrGlyValTyrPheCysAlaArgTyrTyrAspAspHisTyrCysLeuAspTyrTrpGlyGlnGlyThrProValThrValSerSer(配列番号14)   AspGlnValGlnLeuValGlnSerGlyGlyGlyValValGlnProGlyArgSerLeuArgLeuSerCysLysAlaSerGlyTyrThrPheThrArgTyrThrMetHisTrpValArgGlnAlaProGlyLysGlyLeuGluTrpIleGlyTyrIleAsnProSerArgGlyTyrThrAsnTyrAsnGlnLysValLysAspArgPheThrIleSerArgAspAsnSerLysAsnThrAlaPheLeuGlnMetAspSerLeuArgProGluAspThrGlyValTyrPheCysAlaArgTyrTyrAspAspHisTyrCysLeuAspTyrTrpGly lnGlyThrProValThrValSerSer (SEQ ID NO: 14)

ヒト化ムロモナブ−CD3(オルソクローンOKT3)の軽鎖可変領域は次のとおりである。   The light chain variable region of humanized muromonab-CD3 (orthoclone OKT3) is as follows.

AspAspIleGlnMetThrGlnSerProSerSerLeuSerAlaSerValGlyAspArgValThrIleThrCysSerAlaSerSerSerValSerTyrMetAsnTrpTyrGlnGlnThrProGlyLysAlaProLysArgTrpIleTyrAspThrSerLysLeuAlaSerGlyValProSerArgPheSerGlySerGlySerGlyThrAspTyrThrPheThrIleSerSerLeuGlnProGluAspIleAlaThrTyrTyrCysGlnGlnTrpSerSerAsnProPheThrPheGlyGlnGlyThrLysLeuGlnIleThr(配列番号15)   AspAspIleGlnMetThrGlnSerProSerSerLeuSerAlaSerValGlyAspArgValThrIleThrCysSerAlaSerSerSerValSerTyrMetAsnTrpTyrGlnGlnThrProGlyLysAlaProLysArgTrpIleTyrAspThrSerLysLeuAlaSerGlyValProSerArgPheSerGlySerGlySerGlyThrAspTyrThrPheThrIleSerSerLeuGlnProGluAspIleAlaThrTyrTyrCysGlnGlnTrpSerSerAsnProPheThrPheGlyGlnGlyThrLysLeuGlnIleThr (SEQ ID NO: 15)

Fabにおいて、重鎖はヒトIgGのCH1ドメインおよびヒンジ領域を含み得る。この配列の1例は次のとおりである。 In Fab, heavy chain can include a C H1 domain and hinge region of human IgG 1. An example of this arrangement is as follows:

AlaSerThrLysGlyProSerValPheProLeuAlaProSerSerLysSerThrSerGlyGlyThrAlaAlaLeuGlyCysLeuValLysAspTyrPheProGluProValThrValSerTrpAsnSerGlyAlaLeuThrSerGlyValHisThrPheProAlaValLeuGlnSerSerGlyLeuTyrSerLeuSerSerValValThrValProSerSerSerLeuGlyThrGlnThrTyrIleCysAsnValAsnHisLysProSerAsnThrLysValAspLysLysValGluProLysSerCysAspLysThrHisThrCysProProCysPro(配列番号16)   AlaSerThrLysGlyProSerValPheProLeuAlaProSerSerLysSerThrSerGlyGlyThrAlaAlaLeuGlyCysLeuValLysAspTyrPheProGluProValThrValSerTrpAsnSerGlyAlaLeuThrSerGlyValHisThrPheProAlaValLeuGlnSerSerGlyLeuTyrSerLeuSerSerValValThrValProSerSerSerLeuGlyThrGlnThrTyrIleCysAsnValAsnHisLysProSerAsnThrLysValAspLysLysValGluProLysSerCysAspLysThrHisThrCysProPro ysPro (SEQ ID NO: 16)

Fabにおいて、IgGのカッパ軽鎖定常ドメインが、軽鎖可変領域のC末端に加えられてよい。カッパ軽鎖定常ドメインの1例は次のとおりである。 In Fab, kappa light chain constant domain of the IgG 1, may be added to the C-terminus of the light chain variable region. An example of a kappa light chain constant domain is as follows.

ArgThrValAlaAlaProSerValPheIlePheProProSerAspGluGlnLeuLysSerGlyThrAlaSerValValCysLeuLeuAsnAsnPheTyrProArgGluAlaLysValGlnTrpLysValAspAsnAlaLeuGlnSerGlyAsnSerGlnGluSerValThrGluGlnAspSerLysAspSerThrTyrSerLeuSerSerThrLeuThrLeuSerLysAlaAspTyrGluLysHisLysValTyrAlaCysGluValThrHisGlnGlyLeuSerSerProValThrLysSerPheAsnArgGlyGlu
Cys(配列番号17)
ArgThrValAlaAlaProSerValPheIlePheProProSerAspGluGlnLeuLysSerGlyThrAlaSerValValCysLeuLeuAsnAsnPheTyrProArgGluAlaLysValGlnTrpLysValAspAsnAlaLeuGlnSerGlyAsnSerGlnGluSerValThrGluGlnAspSerLysAspSerThrTyrSerLeuSerSerThrLeuThrLeuSerLysAlaAspTyrGluLysHisLysValTyrAlaCysGluValThrHisGlnGlyLeuSerSerProValThrLysSerPheAsnArgGlyGlu
Cys (SEQ ID NO: 17)

1実施形態において、多価抗体フラグメントはscFvを含む。このようなscFvの1つの配列は以下に示される、EGFRに対するものである(763scFv)。   In one embodiment, the multivalent antibody fragment comprises a scFv. One such scFv sequence is for EGFR shown below (763 scFv).

AspIleGlnMetThrGlnSerProSerSerLeuSerAlaSerValGlyAspArgValThrIleThrCysGlnAlaSerGlnAspIleSerAsnTyrLeuAsnTrpTyrGlnGlnLysProGlyLysAlaProLysLeuLeuIleTyrAspAlaSerAsnLeuGluThrGlyValProSerArgPheSerGlySerGlySerGlyThrAspPheThrPheThrIleSerSerLeuGlnProGluAspIleAlaThrTyrPheCysGlnHisPheAspHisLeuProLeuAlaPheGlyGlyGlyThrLysValGluIleLysGlyGlyGlyGlySerGlyGlyGlyGlySerGlyGlyGlyGlySerGlnValGlnLeuGlnGluSerGlyProGlyLeuValLysProSerGluThrLeuSerLeuThrCysThrValSerGlyGlySerValSerSerGlyAspTyrTyrTrpThrTrpIleArgGlnSerProGlyLysGlyLeuGluTrpIleGlyHisIleTyrTyrSerGlyAsnThrAsnTyrAsnProSerLeuLysSerArgLeuThrIleSerIleAspThrSerLysThrGlnPheSerLeuLysLeuSerSerValThrAlaAlaAspThrAlaIleTyrTyrCysValArgAspArgValThrGlyAlaPheAspIleTrpGlyGlnGlyThrMetValThrValSerSer(配列番号9)   AspIleGlnMetThrGlnSerProSerSerLeuSerAlaSerValGlyAspArgValThrIleThrCysGlnAlaSerGlnAspIleSerAsnTyrLeuAsnTrpTyrGlnGlnLysProGlyLysAlaProLysLeuLeuIleTyrAspAlaSerAsnLeuGluThrGlyValProSerArgPheSerGlySerGlySerGlyThrAspPheThrPheThrIleSerSerLeuGlnProGluAspIleAlaThrTyrPheCysGlnHisPheAspHisLeuProLeuAlaPheGlyGlyGlyThrLysValGluIleLysGlyGlyGlyGly erGlyGlyGlyGlySerGlyGlyGlyGlySerGlnValGlnLeuGlnGluSerGlyProGlyLeuValLysProSerGluThrLeuSerLeuThrCysThrValSerGlyGlySerValSerSerGlyAspTyrTyrTrpThrTrpIleArgGlnSerProGlyLysGlyLeuGluTrpIleGlyHisIleTyrTyrSerGlyAsnThrAsnTyrAsnProSerLeuLysSerArgLeuThrIleSerIleAspThrSerLysThrGlnPheSerLeuLysLeuSerSerValThrAlaAlaAspThrAlaIleTyrTyrCysValArgAsp rgValThrGlyAlaPheAspIleTrpGlyGlnGlyThrMetValThrValSerSer (SEQ ID NO: 9)

B.ヒンジ領域
本発明の融合タンパク質は”ヒンジ領域”を含んでいてもよい。1実施形態において、ヒンジ領域はおよそ4〜15アミノ酸長の配列である。ヒンジ領域は、ヒトIgGのヒンジ領域またはグリシンリンカーであり得る。1実施形態において、ヒトIgGのヒンジ領域は、ヒトIgGまたはIgGのヒンジ領域である。
B. Hinge region The fusion protein of the present invention may comprise a “hinge region”. In one embodiment, the hinge region is a sequence of approximately 4-15 amino acids in length. The hinge region can be a human IgG hinge region or a glycine linker. In one embodiment, the hinge region of human IgG is the hinge region of human IgG 1 or IgG 2.

1実施形態において、“ヒンジ領域”は次の配列のうちの1つを有する。   In one embodiment, the “hinge region” has one of the following sequences:

GluProLysSerGlyAspLysThrHisThrCysProProCysPro(配列番号18)、または、   GluProLysSerGlyAspLysThrHisThrCysProProCysPro (SEQ ID NO: 18), or

GluProLysSerCysAspLysThrHisThrCysProProCysPro(配列番号19)、または、次のうちの1つ。   GluProLysSerCysAspLysThrHisThrCysProProCysPro (SEQ ID NO: 19) or one of the following.

1実施形態において、”ヒンジ領域”にはグリシンリンカーが含まれる。   In one embodiment, the “hinge region” includes a glycine linker.

グリシンリンカー(G−linker)の例には次のものが含まれ得る。   Examples of glycine linkers (G-linkers) may include:

(GGGGS)(配列番号24)。最もよく用いられるscFvのリンカーは、グリシンおよびセリン残基の15アミノ酸の組み合わせを含む。 (GGGGS) 3 (SEQ ID NO: 24). The most commonly used scFv linker comprises a 15 amino acid combination of glycine and serine residues.

米国特許第5,908,626号明細書(特許文献9):ペプチドリンカーで連結されたインターフェロン−βと免疫グロブリンFcを有するハイブリッドにおいて示されているGGSGGSGGGGSGGGGS(配列番号25)。   US Pat. No. 5,908,626 (Patent Document 9): GGSGGSGGGGSGGGGS (SEQ ID NO: 25) shown in a hybrid having interferon-β and immunoglobulin Fc linked by a peptide linker.

scFv−RG3から得られるRGRGRGRGRGRGGGS(配列番号26)。   RGRGRGRGRGRGGS obtained from scFv-RG3 (SEQ ID NO: 26).

リンカーは、本発明の多価抗体フラグメントにおける他の部分にも用いることができる。   Linkers can also be used in other parts of the multivalent antibody fragment of the invention.

C.コラーゲン様ペプチド
コラーゲン様ペプチドについての記述は、米国特許出願第13/588,752号明細書(特許文献4)のコラーゲン様ドメインの説明において見ることができ、当該出願はその全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。本発明のコラーゲン様ペプチドには、GPPまたはGPOモチーフおよび/もしくは三量体化モチーフまたはその他の構造が含まれ得る。例えば、そのようなコラーゲン様ペプチドの1つは次の配列を有していてもよい。
C. Collagen-Like Peptides A description of collagen-like peptides can be found in the description of collagen-like domains in US patent application Ser. No. 13 / 588,752, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Explicitly incorporated into the document. Collagen-like peptides of the invention can include GPP or GPO motifs and / or trimerization motifs or other structures. For example, one such collagen-like peptide may have the following sequence:

GlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProPro(配列番号27)   GlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProProGlyProPro (SEQ ID NO: 27)

D.リンカー
リンカーは、抗体フラグメントとコラーゲン様ペプチド領域の間、または結合ドメインとコラーゲン様ペプチド領域の間に任意で配置され得る短いペプチド配列である。scFvポリペプチドは、scFvが抗原結合に望ましい構造を形成できる、VとVドメイン間のポリペプチドリンカーも含む。いくつかの実施形態では、いずれの場合でも、リンカーは4から10アミノ酸の間の長さであり、かつ次の配列を有し得る。
D. Linker A linker is a short peptide sequence that can optionally be placed between an antibody fragment and a collagen-like peptide region, or between a binding domain and a collagen-like peptide region. The scFv polypeptide also includes a polypeptide linker between the VH and VL domains that allows the scFv to form the desired structure for antigen binding. In some embodiments, in any case, the linker is between 4 and 10 amino acids in length and can have the following sequence:

Alaalaalaglyglyglyglyser(配列番号28)またはglyglyglyglyser(配列番号29)   Alaalaalaglyclyglyser (SEQ ID NO: 28) or glylyglyclyser (SEQ ID NO: 29)

グリシンリンカー(G−linker):(GGGGS)(配列番号24)。最もよく用いられるscFvのリンカーは、グリシンおよびセリン残基の15の組み合わせを含む。 Glycine linker (G-linker): (GGGGS) 3 (SEQ ID NO: 24). The most commonly used scFv linker comprises 15 combinations of glycine and serine residues.

参照により本明細書に明示的に組み込まれる米国特許第5,908,626号明細書(特許文献9)発明の名称”Hybrid with interferon−β and an immunoglobulin Fc joined by a peptide linker(ペプチドリンカーで連結されたインターフェロン−βと免疫グロブリンFcを有するハイブリッド)”において見られるGGSGGSGGGGSGGGGS(配列番号25)。   U.S. Pat. No. 5,908,626, which is expressly incorporated herein by reference, "Hybrid with interferon-beta and an immunoglobulin Fc joined by a peptide linker" GGSGGSGGGGGGGGS (SEQ ID NO: 25) "found in" Interferon-beta and hybrid with immunoglobulin Fc ").

グリシン−アラニンリンカー:GGAGAGAG(配列番号30)   Glycine-alanine linker: GGAGAGAG (SEQ ID NO: 30)

グリシン−アルギニンリンカー:RGRGRGRGRGRGGGS(配列番号26)   Glycine-arginine linker: RGRGRGRGRGRGGGS (SEQ ID NO: 26)

特定の実施形態は、図1に示される三量体としての形式A〜Cを含む。形式A:FabCSAであって、自己三量体化できるコラーゲン様ペプチドのN−末端にFabフラグメントを有する三量体抗体フラグメントである。形式B:FabCSA−scFvであって、自己三量体化できるコラーゲン様ペプチドのN−およびC−末端にそれぞれFabフラグメントおよび一本鎖抗体フラグメントを有する三量体二重特異性抗体フラグメントである。形式C:FabCSA−sdAbであって、自己三量体化できるコラーゲン様ペプチドのN−およびC−末端にそれぞれFabフラグメントおよびシングルドメイン抗体を有する三量体二重特異性抗体フラグメントである。特に、形式A〜Cは3つの単量体を含み、各単量体はFab領域に重鎖および軽鎖を有している。   Particular embodiments include Forms AC as trimers shown in FIG. Format A: Fab CSA, a trimeric antibody fragment having a Fab fragment at the N-terminus of a collagen-like peptide capable of self-trimerization. Format B: FabCSA-scFv, a trimeric bispecific antibody fragment having a Fab fragment and a single chain antibody fragment at the N- and C-termini, respectively, of a collagen-like peptide capable of self-trimerization. Format C: FabCSA-sdAb, a trimeric bispecific antibody fragment having a Fab fragment and a single domain antibody at the N- and C-termini of a collagen-like peptide capable of self-trimerization, respectively. In particular, formats AC include three monomers, each monomer having a heavy and light chain in the Fab region.

以下の具体例は、説明にすぎず、いかなる方式においてもこの開示以外のものを限定はしないと解されるべきである。詳述はしなくとも、当業者は、本明細書の記載に基づいて、本発明を最大限利用できると考えられる。本明細書に引用されるすべての刊行物は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。   The following specific examples are illustrative only and are not to be construed as limiting in any manner other than this disclosure. Without being detailed, it is believed that those skilled in the art can make maximum use of the present invention based on the description herein. All publications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

実施例1
h145FabCSA、hOKT3FabCSAおよびhOKT3FabCSA763scFvの構築
以下に記載するのは、h145FabCSAの重鎖のポリペプチド配列(配列番号1)およびそれをコードするcDNA配列(配列番号2)である。h145FabCSAの重鎖のコーディング領域は、N−からC−末端へ、シグナルペプチド(下線)(配列番号11)、ハムスター抗マウスCD3抗体(145−2C11)由来の重鎖可変領域(太字)(配列番号12)、ヒトIgGのCH1ドメインおよびヒンジ領域(斜字体)(配列番号16)を含み、そして(GPP)10コラーゲン様ドメイン(二重下線)(配列番号31)が続くものであった。この合成配列(配列番号2)をオーバーラッピングPCRにより作製した。
Example 1
Construction of h145FabCSA, hOKT3FabCSA and hOKT3FabCSA763scFv Described below is the polypeptide sequence of the heavy chain of h145FabCSA (SEQ ID NO: 1) and the cDNA sequence encoding it (SEQ ID NO: 2). The coding region of the heavy chain of h145 FabCSA is from the N-to C-terminus, the signal peptide (underlined) (SEQ ID NO: 11), the heavy chain variable region derived from the hamster anti-mouse CD3 antibody (145-2C11) (bold) (SEQ ID NO: 12), C H1 domain and hinge region of human IgG 1 (italics) (SEQ ID NO: 16), and (GPP) 10 collagen-like domain (double underline) (SEQ ID NO: 31) was followed one. This synthetic sequence (SEQ ID NO: 2) was prepared by overlapping PCR.

以下に記載するのは、h145FabCSAの軽鎖のポリペプチド配列(配列番号3)およびそれをコードするcDNA配列(配列番号4)である。h145FabCSAの軽鎖のコーディング領域は、N−からC−末端へ、シグナルペプチド(下線)(配列番号11)、ハムスター抗マウスCD3抗体(145−2C11)由来の軽鎖可変領域(太字)(配列番号13)を含み、そしてヒトIgGのカッパ軽鎖定常ドメイン(斜字体)(配列番号17)が続くものであった。この合成配列(配列番号4)はオーバーラッピングPCRにより作製した。 Described below is the light chain polypeptide sequence of h145 FabCSA (SEQ ID NO: 3) and the cDNA sequence encoding it (SEQ ID NO: 4). The coding region of the light chain of h145 FabCSA is the light chain variable region (bold) derived from the signal peptide (underlined) (SEQ ID NO: 11), hamster anti-mouse CD3 antibody (145-2C11) from N- to C-terminal (SEQ ID NO: includes a 13), and kappa light chain constant domain of human IgG 1 (italics) (SEQ ID NO: 17) was followed one. This synthetic sequence (SEQ ID NO: 4) was prepared by overlapping PCR.

次いで、哺乳類細胞における抗体発現のために、h145FabCSAの重鎖および軽鎖挿入物(inserts)をpSecTag2/Hygro(Invitrogen)由来の二重発現(dual expression)ベクター中にクローニングした。以下に記載するのは、hOKT3FabCSAの重鎖のポリペプチド配列(配列番号5)およびそれをコードするcDNA配列(配列番号6)である。hOKT3FabCSAの重鎖のコーディング領域は、N−からC−末端へ、シグナルペプチド(下線)(配列番号11)、ヒト化ムロモナブ−CD3(オルソクローンOKT3)の重鎖可変領域(太字)(配列番号14)、ヒトIgGのCH1ドメインおよびヒンジ領域(斜字体)(配列番号16)を含み、そして(GPP)10コラーゲン様ドメイン(二重下線)(配列番号31)が続くものであった。この合成配列(配列番号6)はオーバーラッピングPCRにより作製した。 The h145 FabCSA heavy and light chain inserts were then cloned into a dual expression vector derived from pSecTag2 / Hygro (Invitrogen) for antibody expression in mammalian cells. Described below is the polypeptide sequence (SEQ ID NO: 5) of the heavy chain of hOKT3 FabCSA and the cDNA sequence encoding it (SEQ ID NO: 6). The coding region of the heavy chain of hOKT3FabCSA is from N- to C-terminal, signal peptide (underlined) (SEQ ID NO: 11), heavy chain variable region of humanized muromonab-CD3 (orthoclone OKT3) (bold) (SEQ ID NO: 14 ), includes a C H1 domain and hinge region of human IgG 1 (italics) (SEQ ID NO: 16), and (GPP) 10 collagen-like domain (double underline) (SEQ ID NO: 31) was followed one. This synthetic sequence (SEQ ID NO: 6) was prepared by overlapping PCR.

以下に記載するのは、hOKT3FabCSAの軽鎖のポリペプチド配列(配列番号7)およびそれをコードするcDNA配列(配列番号8)である。hOKT3FabCSAの軽鎖のコーディング領域は、N−からC−末端へ、シグナルペプチド(下線)(配列番号11)、ヒト化ムロモナブ−CD3(オルソクローンOKT3)の軽鎖可変領域(太字)(配列番号15)を含み、そしてヒトIgGのカッパ軽鎖定常ドメイン(斜字体)(配列番号17)が続くものであった。この合成配列(配列番号8)はオーバーラッピングPCRにより作製した。 Described below is the polypeptide sequence of the light chain of hOKT3FabCSA (SEQ ID NO: 7) and the cDNA sequence encoding it (SEQ ID NO: 8). The coding region of the light chain of hOKT3FabCSA is N- to C-terminal, signal peptide (underlined) (SEQ ID NO: 11), light chain variable region of humanized muromonab-CD3 (orthoclone OKT3) (bold) (SEQ ID NO: 15 ) a, and kappa light chain constant domain of human IgG 1 (italics) (SEQ ID NO: 17) was followed one. This synthetic sequence (SEQ ID NO: 8) was prepared by overlapping PCR.

続いて、哺乳類細胞における抗体発現のため、hOKT3FabCSAの上記重鎖および軽鎖挿入物をpSecTag2/Hygro(Invitrogen)由来の二重発現(dual expression)ベクター中にクローニングした。以下に記載するのは、763一本鎖Fv、763scFvのポリペプチド配列(配列番号9)およびそれをコードするcDNA配列(配列番号10)である。763scFvのVおよびVをコードするcDNAを、公開されたヌクレオチド配列(米国特許第6,235,883号明細書)に基づき、抗EGFRモノクローナル抗体であるパニツムマブ(VECTIBIX(登録商標)、Amgen,Inc.)の対応するcDNAからのプライマーセットを用いてPCR増幅した。VおよびV鎖と配列番号9中で下線が引かれたグリシンリンカー(GGGGS)(配列番号24)とを連結することによって、763のscFv PCR融合を生じさせた。 Subsequently, the above heavy and light chain inserts of hOKT3FabCSA were cloned into a dual expression vector derived from pSecTag2 / Hygro (Invitrogen) for antibody expression in mammalian cells. Described below are the polypeptide sequence of 763 single chain Fv, 763scFv (SEQ ID NO: 9) and the cDNA sequence encoding it (SEQ ID NO: 10). Based on the published nucleotide sequence (US Pat. No. 6,235,883), the cDNA encoding 763scFv VL and VH was obtained from the anti-EGFR monoclonal antibody panitumumab (VECTIBIX®, Amgen, Inc.) with a primer set from the corresponding cDNA. The 763 scFv PCR fusion was generated by ligating the VL and V H chains with the glycine linker (GGGGS) 3 (SEQ ID NO: 24) underlined in SEQ ID NO: 9.

抗CD3×EGFR二重特異性抗体、hOKT3FabCSA763scFvを次のようにして生成した。763scFvをコードするcDNA配列を、AgeIおよびBamHI部位におけるhOKT3FabCSAの重鎖のC−末端にインフレームでクローニングして、hOKT3Fabの重鎖からなる重鎖構築体、ヒトIgGのヒンジ領域、(GPP)10コラーゲン様ドメイン(配列番号31)を作り、これに763scFvが続いた。次いで、哺乳類細胞における抗体発現のため、上述の重鎖構築体およびhOKT3FabCSAの軽鎖構築体(配列番号8)をpSecTag2/Hygro(Invitrogen)由来の二重発現ベクター中にクローニングした。 An anti-CD3 × EGFR bispecific antibody, hOKT3FabCSA763scFv, was generated as follows. The cDNA sequence encoding the 763ScFv, and cloned in frame to the C- terminus of the heavy chain of hOKT3FabCSA in AgeI and BamHI sites, a heavy chain construct consisting of the heavy chain of HOKT3Fab, the human IgG 1 hinge region, (GPP) Ten collagen-like domains (SEQ ID NO: 31) were created, followed by 763 scFv. The heavy chain construct described above and the hOKT3 FabCSA light chain construct (SEQ ID NO: 8) were then cloned into a pSecTag2 / Hygro (Invitrogen) derived double expression vector for antibody expression in mammalian cells.

テプリズマブ(teplizumab)(MGA031およびhOKT3−γ1(Ala−Ala)とも称される)に類似する構造特徴を有する低Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AAを構築すべく、hOKT3の重鎖および軽鎖の可変領域をpSecTag2/Hygro(Invitrogen)由来ヒトIgG発現ベクター中にクローニングし、その中で重鎖定常領域のアミノ酸234および235における野生型ロイシン残基は2つのアラニン残基で置換された。低Fc結合抗マウスCD3抗体−145IgG−AAを構築すべく、ハムスター抗マウスCD3抗体(145−2C11)の重鎖および軽鎖の可変領域をマウスIgG2a発現ベクター(InvivoGen)中にクローニングし、その中で重鎖定常領域のアミノ酸234および235における野生型ロイシン残基は2つのアラニン残基で置換された。パニツムマブ(Vectibix(登録商標))に類似する構造特徴を有する抗ヒトEGFR抗体−763IgGを構築すべく、パニツムマブの重鎖および軽鎖の可変領域をpSecTag2/Hygro(Invitrogen)由来ヒトIgG発現ベクター中にクローニングした。 To construct a low Fc-binding anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA with structural features similar to teplizumab (also referred to as MGA031 and hOKT3-γ1 (Ala-Ala)), the heavy and light chains of hOKT3 the variable regions pSecTag2 / Hygro (Invitrogen) and cloned into the human-derived IgG 1 expression vector, wild-type leucine residue at amino acid 234 and 235 of the heavy chain constant region in which has been substituted by two alanine residues. In order to construct a low Fc binding anti-mouse CD3 antibody-145 IgG-AA, the heavy and light chain variable regions of the hamster anti-mouse CD3 antibody (145-2C11) were cloned into a mouse IgG 2a expression vector (InvivoGen) In which the wild type leucine residues at amino acids 234 and 235 of the heavy chain constant region were replaced with two alanine residues. In order to construct anti-human EGFR antibody-763 IgG with structural features similar to panitumumab (Vectibix®), the heavy and light chain variable regions of panitumumab were transferred into a human IgG 2 expression vector derived from pSecTag2 / Hygro (Invitrogen) Cloned into.

実施例2
h145FabCSA、145IgG−AA、hOKT3FabCSA、hOKT3IgG−AA、763IgGおよびhOKT3FabCSA763scFvの発現および精製
h145FabCSA、145IgG−AAおよびhOKT3IgG−AAの発現構築体(expression constructs)を用いて、Effectene(Qiagen)のメーカーの使用説明書にしたがってマウス骨髄腫NS0細胞(European Collection of Animal Cell Cultures,Wiltshire,UK)にトランスフェクトした。ハイグロマイシB(400μg/ml)による選択の後、安定なクローンを振とうフラスコ内で、初期播種密度5×10cells/mlとし、化学的組成の明らかな培地(chemically−defined medium)であるHyQCDM4NS0(Hyclone)で培養した。その培養物を5日間37℃で130rpmに維持した。Amax Nucleofectorデバイス(Amaxa,Inc.,Gaithersburg,Md.)を使用し、メーカーの使用説明書にしたがって、エレクトロポレーションにより、hOKT3FabCSA、hOKT3FabCSA763scFv、および763IgGの発現構築体を用いてCHO−S細胞(Life Technologies Corporation)にそれぞれトランスフェクトした。ハイグロマイシンB(400μg/ml)による選択の後、安定なクローンを振とうフラスコ内で、初期播種密度3×10cells/mlとし、化学的組成の明らかな培地であるCD OptiCHO(登録商標)(Life Technology)で培養した。その培養物を12日間37℃で130rpmに維持した。グルコース溶液30mg/mlの添加によりグルコースを2mg/Lにコントロールした。
Example 2
Expression and purification of h145FabCSA, 145IgG-AA and hOKT3IgG-AA using expression construct, using the expression construct of h145FabCSA, 145IgG-AA and hOKT3IgG-AA Mouse myeloma NS0 cells (European Collection of Animal Cell Cultures, Wiltshire, UK). After selection with hygromycin B (400 μg / ml), stable clones are placed in shake flasks to an initial seeding density of 5 × 10 5 cells / ml and HyQCDM4NS0, a chemically-defined medium. (Hyclone). The culture was maintained at 130 rpm at 37 ° C. for 5 days. CHO-S cells (Life with the expression constructs of hOK3FabCSA, hOKT3FabCSA763scFv, and 763IgG by electroporation using an Amax Nucleofector device (Amaxa, Inc., Gaithersburg, Md.) According to the manufacturer's instructions. Technologies Corporation) respectively. After selection with hygromycin B (400 μg / ml), stable clones are placed in shake flasks to an initial seeding density of 3 × 10 5 cells / ml and CD OptiCHO®, a medium with a well-defined chemical composition. Incubated with (Life Technology). The culture was maintained at 130 rpm at 37 ° C. for 12 days. Glucose was controlled at 2 mg / L by adding 30 mg / ml glucose solution.

h145FabCSA、hOKT3FabCSAおよびhOKT3FabCSA763scFvを精製すべく、ろ過した培地各々約1Lを、流速60ml/hで、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、pH7.4(0.01Mのリン酸バッファー、0.0027MのKCl、0.14MのNaCl)で平衡化したKappaSelectカラム(ベッドボリュームで5ml、GE Healthcare)に加えた。同じバッファーで洗浄した後、それら組み換え抗体をリン酸ナトリウムバッファー50mM、pH2.5で溶出した。UV吸光度を280nmでモニターし、ピーク画分を集め、重炭酸ナトリウム1.0Mで中和してpH7.5にした。次いで、中和されたサンプルを、Ultracel−30膜を備えるAmicon Ultra−15 Centrifugal Filter Unit(EMD Millipore Corporation,Billerica,MA)を用い限外ろ過により濃縮した。5ミリリットルの濃縮液を、線流速1.5ml/minで、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、pH7.4で平衡化したHiLoad 16/600 Superdex 200カラム(GE Healthcare)にかけた。   To purify h145 FabCSA, hOKT3 Fab CSA, and hOKT3 Fab CSA 763 scFv, about 1 L of each filtered medium was added at a flow rate of 60 ml / h, phosphate buffered saline (PBS), pH 7.4 (0.01 M phosphate buffer, 0.0027 M It was applied to a KappaSelect column (5 ml in bed volume, GE Healthcare) equilibrated with KCl, 0.14 M NaCl). After washing with the same buffer, the recombinant antibodies were eluted with sodium phosphate buffer 50 mM, pH 2.5. The UV absorbance was monitored at 280 nm and the peak fractions were collected and neutralized with 1.0M sodium bicarbonate to pH 7.5. The neutralized sample was then concentrated by ultrafiltration using an Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Unit (EMD Millipore Corporation, Billerica, Mass.) Equipped with an Ultracel-30 membrane. 5 milliliters of the concentrate was applied to a HiLoad 16/600 Superdex 200 column (GE Healthcare) equilibrated with phosphate buffered saline (PBS), pH 7.4, at a linear flow rate of 1.5 ml / min.

h145IgG−AA、hOKT3IgG−AA、および763 IgGを精製すべく、ろ過した培地各々約1Lを、流速60ml/hで、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、pH7.4(0.01Mのリン酸バッファー、0.0027MのKCl、0.14MのNaCl)で平衡化したHiTrap Protein A HPカラム(ベッドボリュームで5ml、GE Healthcare)に加えた。同じバッファーで洗浄した後、それら組み換え抗体をリン酸ナトリウムバッファー50mM、pH2.5で溶出した。UV吸光度を280nmでモニターし、ピーク画分を集め、重炭酸ナトリウム1.0Mで中和してpH7.5にした。中和されたサンプルをリン酸緩衝生理食塩水(PBS)、pH7.4に対して透析した。   To purify h145IgG-AA, hOKT3IgG-AA, and 763 IgG, approximately 1 L each of filtered media was added at a flow rate of 60 ml / h, phosphate buffered saline (PBS), pH 7.4 (0.01 M phosphate). It was applied to a HiTrap Protein A HP column (5 ml in bed volume, GE Healthcare) equilibrated with buffer, 0.0027 M KCl, 0.14 M NaCl). After washing with the same buffer, the recombinant antibodies were eluted with sodium phosphate buffer 50 mM, pH 2.5. The UV absorbance was monitored at 280 nm and the peak fractions were collected and neutralized with 1.0M sodium bicarbonate to pH 7.5. The neutralized sample was dialyzed against phosphate buffered saline (PBS), pH 7.4.

MESをランニングバッファー(Invitrogen,San Diego,CA)とし4〜12%いずれかのNuPAGEビス−トリスポリアクリルアミドゲルを用い、SDS−PAGEを行った。InstantBlue(Expedeon,Cambridgeshire,UK)でタンパク質を染色した。Bench Mark(Invitrogen,San Diego,CA)を分子量スタンダードとして用いた。   SDS-PAGE was performed using MES as a running buffer (Invitrogen, San Diego, Calif.) And 4-12% of any NuPAGE bis-Tris polyacrylamide gel. Proteins were stained with InstantBlue (Expedon, Cambridgeshire, UK). Bench Mark (Invitrogen, San Diego, CA) was used as the molecular weight standard.

結果:h145FabCSAのクロマトグラフィーおよび構造的特性評価
図2は、本発明の実施形態に基づいた、KappaSelectおよびSuperdex 200カラムでの連続クロマトグラフィーによって培地から精製したh145FabCSA分子の構造的特性評価を示している。(A)ゲルろ過によるh145FabCSA種の分離。KappaSelectカラムから溶出したサンプルを濃縮し、PBS(pH7.4)で平衡化したSuperdex 200ゲルろ過カラムにロードした。(B)それぞれ異なるピーク画分(A中、ピーク1から3に番号が付されている)およびサンプル負荷を、非還元(レーン2、4、6、および8)、ならびにサンプルをDTT50mMで75℃10分処理した還元(レーン3、5、7、および9)条件下、SDS−PAGEにより分析した。(C)Bに示されるSDS−PAGEにより分離された種に対応する構造の略図。
Results: Chromatographic and structural characterization of h145 FabCSA FIG. 2 shows the structural characterization of h145 FabCSA molecules purified from the medium by continuous chromatography on KappaSelect and Superdex 200 columns, according to an embodiment of the present invention. . (A) Separation of h145 FabCSA species by gel filtration. The sample eluted from the KappaSelect column was concentrated and loaded onto a Superdex 200 gel filtration column equilibrated with PBS (pH 7.4). (B) Different peak fractions (numbered in peaks 1 to 3 in A) and sample loading, non-reducing (lanes 2, 4, 6, and 8), and samples at 75 ° C. with DTT 50 mM Analysis by SDS-PAGE under reduction (lanes 3, 5, 7, and 9) conditions treated for 10 minutes. (C) Schematic representation of the structure corresponding to the species separated by SDS-PAGE shown in B.

これら結果は、本発明のコラーゲン様ペプチドが抗マウスCD3Fdフラグメントを三量体化させる能力を持ち、かつ完全Fabフラグメントが真核細胞内で会合し、安定な三量体として分泌され得ることを証明した。   These results demonstrate that the collagen-like peptide of the present invention has the ability to trimerize the anti-mouse CD3Fd fragment and that the complete Fab fragment can associate in eukaryotic cells and be secreted as a stable trimer. did.

結果:hOKT3FabCSAのクロマトグラフィーおよび構造的特性評価
図3は、本発明の実施形態に基づいた、Superdexクロマトグラフィーにより単離したhOKT3FabCSA分子の構造的特性評価を示している。KappaSelectカラムから溶出したサンプルを濃縮し、PBS(pH7.4)で平衡化したSuperdex 200ゲルろ過カラムにロードした。上方右側のパネル:非還元条件下SDS−PAGEにより異なるピーク画分(ピーク1から3に番号が付されている)を分析した。ピーク2はhOKT3FabCSA三量体を含有する主画分であり、一方ピーク3の画分は単量体を含有している。ピーク1に示される主要な上方のバンドは、三量体の鎖間ジスルフィド結合された二量体であると思われる。
Results: Chromatography and structural characterization of hOKT3 Fab CSA FIG. 3 shows the structural characterization of hOKT 3 Fab CSA molecules isolated by Superdex chromatography, according to an embodiment of the invention. The sample eluted from the KappaSelect column was concentrated and loaded onto a Superdex 200 gel filtration column equilibrated with PBS (pH 7.4). Upper right panel: different peak fractions (peaks 1 to 3 are numbered) were analyzed by SDS-PAGE under non-reducing conditions. Peak 2 is the main fraction containing hOKT3 Fab CSA trimer, while the fraction of peak 3 contains monomer. The major upper band shown in peak 1 appears to be a trimeric interchain disulfide bonded dimer.

この場合も同様に、これら結果は、本発明のコラーゲン様ペプチドが抗ヒトCD3Fdフラグメントを三量体化させる能力を持ち、かつ完全Fabフラグメントが真核細胞内で会合し、安定な三量体として分泌され得ることを証明した。   Again, these results indicate that the collagen-like peptide of the present invention has the ability to trimerize anti-human CD3Fd fragments, and that the complete Fab fragment associates in eukaryotic cells to form a stable trimer. Proven to be secreted.

結果:SDS−PAGEによるhOKT3FabCSA三量体、hOKT3IgG−AA、およびOKT3の純度分析
図4は、非還元(レーン2、3および4)、ならびにサンプルをDTT50mMで75℃10分処理した還元(レーン5、6および7)条件下での、図3におけるピーク2画分からのhOKT3FabCSA、低Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AA、およびOKT3抗体のSDS−PAGEによる純度分析を示している。等量のタンパク質を含む全てのサンプルを、ランニングバッファーとしてMESを用い4〜12%SDS/Bis−Trisポリアクリルアミドゲル上で電気泳動した。InstantBlue Protein Stain液でゲルを染色した。M,BenchMark(登録商標)分子量スタンダード。
Results: Purity analysis of hOKT3FabCSA trimer, hOKT3IgG-AA, and OKT3 by SDS-PAGE. FIG. 4 shows non-reduction (lanes 2, 3 and 4) and reduction of samples treated with DTT 50 mM at 75 ° C. for 10 minutes (lane 5). , 6 and 7) shows the purity analysis by SDS-PAGE of hOKT3FabCSA, low Fc binding anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA, and OKT3 antibody from the peak 2 fraction in FIG. All samples containing equal amounts of protein were electrophoresed on a 4-12% SDS / Bis-Tris polyacrylamide gel using MES as the running buffer. Gels were stained with InstantBlue Protein Stain solution. M, BenchMark® molecular weight standard.

非還元条件下、hOKT3FabCSAの主要バンドがジスルフィド結合したFab三量体として現れ(レーン2)、一方、変性条件下で非ジスルフィド結合Fd−Csおよび軽鎖が分離されていた(レーン5)。hOKT3IgG−AAおよびOKT3抗体は、通常のIgGの形式となっており、2つの重鎖および2つの軽鎖を含んでいる(非還元条件下のレーン3および4、還元条件下のレーン6および7)。 Under non-reducing conditions, the major band of hOKT3 Fab CSA appeared as a disulfide-bonded Fab trimer (lane 2), while under non-reducing conditions, non-disulfide-bonded Fd-Cs and light chain were separated (lane 5). hOKT3IgG-AA and OKT3 antibodies are in the normal IgG 1 format and contain two heavy chains and two light chains (lanes 3 and 4 under non-reducing conditions, lanes 6 and 6 under reducing conditions) 7).

実施例3
CD3結合活性の決定
ネガティブセレクション用のPan T cell isolation Kit(Miltenyi Biotec,CA)により、メーカーの使用説明書にしたがってPBMCからヒトT細胞(1×10/ml)を単離した。それら細胞をFcブロッカー(2μg/ml、eBioscience,CA)により4℃で30分処理してから、精製した低Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AA、hOKT3FabCSA三量体および単量体の段階希釈液と共に4℃で30分培養した。洗浄後、それら細胞をヤギ抗ヒトIgG(H+L)−Alexa Fluor 647(Invitrogen)で4℃で30分間染色し、フローサイトメトリーにより抗体のT細胞への結合を検出し、平均蛍光強度(MFI)として示した。図5に示されるように、三量体hOKT3FabCSA(計算されたK=0.02nM)は、二価の対応物(counterpart)、hOKT3IgG-AA(計算されたK=0.15nM)よりも7.5倍大きいヒトTリンパ球への結合強度を示した。一価形態のhOKT3FabCSAは、弱く、有意でないCD3+ヒトT細胞への結合親和力を示した。
Example 3
Determination of CD3 binding activity Human T cells (1 × 10 6 / ml) were isolated from PBMCs according to the manufacturer's instructions using the Pan T cell isolation Kit (Miltenyi Biotec, CA) for negative selection. The cells were treated with Fc blocker (2 μg / ml, eBioscience, CA) for 30 minutes at 4 ° C. and then serial dilutions of purified low Fc-conjugated anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA, hOKT3FabCSA trimer and monomer Incubated with the solution at 4 ° C. for 30 minutes. After washing, the cells were stained with goat anti-human IgG (H + L) -Alexa Fluor 647 (Invitrogen) for 30 minutes at 4 ° C., and binding of the antibody to T cells was detected by flow cytometry, and mean fluorescence intensity (MFI) As shown. As shown in FIG. 5, trimer HOKT3FabCSA (calculated K D = 0.02 nM), the divalent counterpart (counterpart), than hOKT3IgG-AA (calculated K D = 0.15 nM) It showed a binding strength to human T lymphocytes 7.5 times larger. The monovalent form of hOKT3 Fab CSA was weak and showed insignificant binding affinity to CD3 + human T cells.

145−2C11ハムスターIgGと比較した、精製したh145FabCSA三量体のマウス脾臓Tリンパ球への結合親和力を決定するのにも、この実験を行った(図6)。この場合も同様に、三量体145FabCSA(計算されたK=4nM)は、親(parental)ハムスターIgG、145−2C11(計算されたK=15nM)より3.75倍大きいマウスTリンパ球への結合強度を示した。 This experiment was also performed to determine the binding affinity of purified h145 Fab CSA trimer to mouse spleen T lymphocytes compared to 145-2C11 hamster IgG (FIG. 6). Again, the trimer 145 FabCSA (calculated K D = 4 nM) is 3.75 times larger mouse T lymphocytes than the parent hamster IgG, 145-2C11 (calculated K D = 15 nM). The bond strength to was shown.

実施例4
競合置換結合(Competitive displacement binding)アッセイ
OKT3およびhOKT3FabCSAはCD3ε鎖上の同じエピトープを認識するため、hOKT3FabCSAはOKT3のT細胞への結合を競合的に阻害することができる。ヒトT細胞の細胞表面におけるCD3分子への結合についてのhOKT3FabCSAおよびOKT3の活性を、飽和濃度のフルオレセインコンジュゲートOKT3をコンペティターとして、抗体置換アッセイを用いフローサイトメトリー分析により比較した。下記の手順は全て4℃で行った。CD3(+)ジャーカットT細胞、クローンE6−1(ATCC番号TIB−152)を、細胞の総数1×10で、0.1mlの染色バッファー(2%ウシ胎仔血清および0.1%アジ化ナトリウムを含むリン酸緩衝生理食塩水)中に懸濁させた。それら細胞をhOKT3FabCSAまたはOKT3 IgGの段階希釈液と共に1時間培養した。固定された、飽和量(0.25μg/ml、フローサイトメトリーにより決定)のFITCコンジュゲートOKT3(eBioscience,San Diego,CA)を直接添加した。1時間の培養後、それら細胞を染色バッファーで洗浄し、FACSCalibur(Becton Dickinson,San Jose,CA,USA)システムでフローサイトメトリーを行うことにより免疫蛍光を分析した。そのデータは最大蛍光強度の阻害率(percent inhibition)として示され、それはブロッキングmAbの非存在下T細胞をOKT3−FITCで染色することにより得られた平均蛍光強度として定義されるものである。最大蛍光強度の半分(IC50)を阻害するのに要される各mAbの濃度を計算した。
Example 4
Competitive displacement binding assay Since OKT3 and hOKT3FabCSA recognize the same epitope on the CD3ε chain, hOKT3FabCSA can competitively inhibit the binding of OKT3 to T cells. The activity of hOKT3 FabCSA and OKT3 for binding to CD3 molecules on the cell surface of human T cells was compared by flow cytometry analysis using an antibody displacement assay with a saturating concentration of fluorescein conjugated OKT3 as a competitor. All the following procedures were performed at 4 ° C. CD3 (+) Jurkat T cells, clone E6-1 (ATCC No. TIB-152), with a total number of cells of 1 × 10 6 , 0.1 ml staining buffer (2% fetal calf serum and 0.1% azide) It was suspended in phosphate buffered saline containing sodium). The cells were cultured for 1 hour with serial dilutions of hOKT3 Fab CSA or OKT 3 IgG. A fixed, saturating amount (0.25 μg / ml, determined by flow cytometry) of FITC-conjugated OKT3 (eBioscience, San Diego, Calif.) Was added directly. After 1 hour of culture, the cells were washed with staining buffer and analyzed for immunofluorescence by flow cytometry on a FACSCalibur (Becton Dickinson, San Jose, CA, USA) system. The data is shown as percent inhibition of maximum fluorescence intensity, which is defined as the mean fluorescence intensity obtained by staining T cells with OKT3-FITC in the absence of blocking mAb. The concentration of each mAb required to inhibit half of the maximum fluorescence intensity (IC 50 ) was calculated.

IC50値の比較によって、ジャーカットT細胞を用い同じ阻害効果を達成するのに、OKT3はhOKT3FabCSAよりおよそ2倍高い濃度を必要とすることが示された(図7、2つの独立した実験が示されている)。これらの結果は、アビディティー効果のために、ヒト化三価hOKT3FabCSAが、その親マウスIgG形(parental murine IgG form)、OKT3よりも結合強度が強いことを示した。 Comparison of IC 50 values showed that OKT3 required approximately 2-fold higher concentrations than hOKT3 FabCSA to achieve the same inhibitory effect using Jurkat T cells (FIG. 7, two independent experiments). It is shown). These results indicated that due to the avidity effect, humanized trivalent hOKT3 Fab CSA has stronger binding strength than its parent mouse IgG form, OKT3.

実施例5
T細胞増殖
T細胞活性化におけるOKT3、hOKT3IgG−AAおよびhOKT3FabCSAを比較する試験を、細胞増殖アッセイにより行った。3人の健常なドナーから採取したヒト末梢血単核細胞(PBMC)を、10%FBSを含むRPMI−1640培地100μl中に2×10cells/wellで黒色96ウェル平底組織培養プレートにOKT3(eBioscience,Inc.)、hOKT3IgG−AAおよびhOKT3FabCSAの10倍段階希釈液の存在下播種し、37℃で66時間置いた。続いて、細胞をさらに6時間BrdU10μMでパルスした。培地を除去した後、細胞を固定し、DNAをFixDenat(Roche Applied Science,Indianapolis IN)を用い1ステップで変性させた。その後、細胞をペルオキシダーゼ標識抗BrdU抗体(抗BrdU POD、Fabフラグメント)と共に1.5時間、室温で培養した。マイクロプレートルミノメーター(Hidex,CHAMELEON detection platform,Finland)を用いて化学発光検出および定量化を行った。図8に示される各ポイントは3人のドナーの平均±標準偏差を表している。
Example 5
T cell proliferation Tests comparing OKT3, hOKT3IgG-AA and hOKT3FabCSA in T cell activation were performed by a cell proliferation assay. Human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) collected from 3 healthy donors were placed in a black 96 well flat bottom tissue culture plate at 2 × 10 5 cells / well in 100 μl of RPMI-1640 medium containing 10% FBS. eBioscience, Inc.), hOKT3IgG-AA and hOKT3FabCSA in the presence of 10-fold serial dilutions and placed at 37 ° C. for 66 hours. Subsequently, the cells were pulsed with 10 μM BrdU for an additional 6 hours. After removing the medium, the cells were fixed, and the DNA was denatured in one step using FixDenat (Roche Applied Science, Indianapolis IN). The cells were then incubated with peroxidase labeled anti-BrdU antibody (anti-BrdU POD, Fab fragment) for 1.5 hours at room temperature. Chemiluminescence detection and quantification were performed using a microplate luminometer (Hidex, CHAMELEON detection platform, Finland). Each point shown in FIG. 8 represents the mean ± standard deviation of 3 donors.

図8における結果は、OKT3が、非常に低い濃度のときでさえ、T細胞増殖を有意に誘導したことを示した。低Fc結合hOKT3IgG−AAもまた、誘導作用が弱いものであるが、比較的高い抗体濃度でT細胞増殖を誘導した。これらの結果は、Liらによって先に出版された著作物(Li,J.,J.Davis,et al.,(2006).”Modulation of antigen−specific T cell response by a non−mitogenic anti−CD3 antibody.”Int Immunopharmacol 6(6):880−891.(非特許文献49))と一致している。一方、hOKT3FabCSAにより誘導された検出可能なT細胞増殖はなかった。よって、非FcのhOKT3FabCSA三量体は、異なる抗CD3抗体形式の中で最も弱いT細胞増殖の誘導物質(inducer)である。   The results in FIG. 8 showed that OKT3 significantly induced T cell proliferation even at very low concentrations. Low Fc-conjugated hOKT3IgG-AA was also weakly inducing, but induced T cell proliferation at relatively high antibody concentrations. These results are based on the work previously published by Li et al. (Li, J., J. Davis, et al., (2006). “Modulation of antigen-specific T cell response by a non-mitogenic anti-CD3. antibody. "Int Immunopharmacol 6 (6): 880-891. (non-patent document 49)). On the other hand, there was no detectable T cell proliferation induced by hOKT3 Fab CSA. Thus, non-Fc hOKT3 Fab CSA trimer is the weakest inducer of T cell proliferation among different anti-CD3 antibody formats.

実施例6
サイトカイン測定
3人の健常なドナー由来のヒトPBMCを、OKT3、hOKT3IgG−AAおよびhOKT3FabCSAの10倍段階希釈液の存在下、10%FBSを含むRPMI−1640培地0.1ml中に2×10cells/wellで37℃で播種した。培養上清中のIL−2および残りのサイトカイン(IL−1β、IL−6、IL−10、およびIFN−γ)のレベルを、ヒトサイトカイン免疫測定キット(eBioscience,Inc.)を用い、24および72時間の時点でそれぞれ測定した。
Example 6
Cytokine measurements Human PBMC from 3 healthy donors were placed in 2 × 10 5 cells in 0.1 ml of RPMI-1640 medium containing 10% FBS in the presence of 10-fold serial dilutions of OKT3, hOKT3IgG-AA and hOKT3FabCSA. Seeded at 37 ° C./well. The levels of IL-2 and the remaining cytokines (IL-1β, IL-6, IL-10, and IFN-γ) in the culture supernatant were determined using a human cytokine immunoassay kit (eBioscience, Inc.) 24 and Measurements were taken at 72 hours.

マウスOKT3の細胞分裂活性(mitogenic activity)は、FcR−ポジティブ細胞への結合を介した広範囲のT細胞受容体(TCR)−CD3の架橋結合によって生じる。よって近年、Fc受容体への結合を変えることにより抗CD3の細胞分裂を促進しない形態(non−mitogenic forms)を開発する試みがなされている。OKT3、hOKT3IgG−AAおよび三量体hOKT3FabCSAのサイトカイン(IL−1β、IL−2、IL−6、IL−10、およびIFN−γ)を誘導する能力を測定した。予期したように、OKT3 IgGは非常に少ない用量でサイトカイン産生を著しく誘導した。テプリズマブ(teplizumab)(MGA031およびhOKT3−γ1(Ala−Ala)とも称される)に類似する構造特徴を有する低Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AAもまた、作用は弱いものの、比較的高い抗体濃度でサイトカイン産生を誘導した。これらの結果は、Liによって先に出版された著作物(Li,J.,J.Davis et al.,(2006)(非特許文献49))と一致している。一方、三量体hOKT3FabCSAは、100μg/mlまでの濃度において検出可能なIL−2およびIFN−γを誘導しない。hOKT3IgG−AAと比べ、hOKT3FabCSAの10μg/ml以上の濃度におけるIL−1β、IL−6、およびIL−10の誘導レベルはより低かった。これら結果は、hOKT3FabCSAが、異なる抗CD3抗体形式の中で最も弱い細胞分裂促進であることを示した(図9)。   The mitogenic activity of murine OKT3 is caused by extensive T cell receptor (TCR) -CD3 cross-linking through binding to FcR-positive cells. Therefore, in recent years, an attempt has been made to develop a non-mitogenic form that does not promote cell division of anti-CD3 by changing the binding to the Fc receptor. The ability of OKT3, hOKT3IgG-AA and trimeric hOKT3 FabCSA to induce cytokines (IL-1β, IL-2, IL-6, IL-10, and IFN-γ) was measured. As expected, OKT3 IgG significantly induced cytokine production at very low doses. Low Fc-binding anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA, which has structural features similar to teplizumab (also referred to as MGA031 and hOKT3-γ1 (Ala-Ala)), is also a relatively high antibody, although weakly acting Cytokine production was induced at the concentration. These results are consistent with the work previously published by Li (Li, J., J. Davis et al., (2006) (non-patent document 49)). On the other hand, trimeric hOKT3 Fab CSA does not induce detectable IL-2 and IFN-γ at concentrations up to 100 μg / ml. Compared to hOKT3IgG-AA, the induction levels of IL-1β, IL-6, and IL-10 at concentrations of 10 μg / ml or higher of hOKT3FabCSA were lower. These results indicated that hOKT3 Fab CSA was the weakest mitogen among different anti-CD3 antibody formats (FIG. 9).

実施例7
混合リンパ球反応(MLR)
一方向混合リンパ球反応における免疫抑制を次のように評価した。ヒトPBMCを2人の健康ドナーから得た(スティミュレーターおよびレスポンダー)。スティミュレーターまたはレスポンダー細胞を完全培地(10%ヒトAB血清、2mMグルタミン、50nM2−メルカプトエタノール、ならびにペニシリンおよびストレプトマイシン各100units/mlが添加されたRPMI 1640)中にてマイトマイシンC(Sigma−Aldrich)25μg/mlで、5%COを含有する加湿空気中において30分37℃で処理し、続いてRPMI 1640培地中で3回洗浄した。レスポンダー細胞を単独で、またはマイトマイシンCで処理したスティミュレーターもしくはマイトマイシンCレスポンダー細胞と1:1の割合で混合し、2×10cells/wellで完全培地200μl中で培養した。レスポンダー細胞の播種後速やかに、精製したhOKT3FabCSA三量体、hOKT3IgG−AA、またはOKT3を異なる濃度で培養物に加えた。5日後、培養細胞をBrdU10μMでパルスし、24時間後に回収した。5−ブロモ−2’−デオキシウリジン(BrdU)細胞増殖アッセイを行った。培地を除去した後、細胞を固定し、FixDenatを用い1ステップでDNAを変性させた。その後、細胞をペルオキシダーゼ標識抗BrdU抗体(抗BrdU POD、Fabフラグメント)と共に1.5時間室温で培養した。マイクロプレートルミノメーター(Hidex,CHAMELEON detection platform,Finland)を用いて化学発光検出および定量化を行った。
Example 7
Mixed lymphocyte reaction (MLR)
Immunosuppression in the unidirectional mixed lymphocyte reaction was evaluated as follows. Human PBMC were obtained from two healthy donors (stimulator and responder). 25 μg of mitomycin C (Sigma-Aldrich) in complete medium (RPMI 1640 supplemented with 10% human AB serum, 2 mM glutamine, 50 nM 2-mercaptoethanol, and penicillin and streptomycin 100 units / ml each). Treated at 37 ° C. for 30 minutes in humidified air containing 5% CO 2 , followed by 3 washes in RPMI 1640 medium. Responder cells were mixed alone or with a mitomycin C-treated stimulator or mitomycin C responder cells at a 1: 1 ratio and cultured in 200 μl of complete medium at 2 × 10 5 cells / well. Immediately after seeding the responder cells, purified hOKT3FabCSA trimer, hOKT3IgG-AA, or OKT3 was added to the cultures at different concentrations. After 5 days, cultured cells were pulsed with 10 μM BrdU and harvested 24 hours later. A 5-bromo-2′-deoxyuridine (BrdU) cell proliferation assay was performed. After removing the medium, the cells were fixed, and DNA was denatured in one step using FixDenat. The cells were then incubated with peroxidase labeled anti-BrdU antibody (anti-BrdU POD, Fab fragment) for 1.5 hours at room temperature. Chemiluminescence detection and quantification were performed using a microplate luminometer (Hidex, CHAMELEON detection platform, Finland).

三量体hOKT3FabCSAが、CD3(+)T細胞に対する結合アビディティーの増大により、親(parental)OKT抗体および低Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AAを上回る免疫抑制活性を示し得るか否かを判定するため、一方向混合リンパ球反応(MLR)におけるT細胞分裂活性化について抗体の試験を行った。抗体処理をせずに5日間培養した混合PBMC培養物(マイトマイシンCで処理したスティミュレーター+レスポンダー)中で、混合リンパ球反応(MLR)がT細胞活性化の同種刺激の結果として生じた(図10、黒四角)。混合PBMC培養物をOKTで処理すると、0.1から1.0ng/mlの低い濃度レベルでT細胞増殖が刺激された(図10、黒丸)。抗体濃度が10ng/mlより高くなると、OKT3の免疫抑制は有意となる。低Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AAは有意なT細胞活性化の抑制を示さなかった(図10、白四角)。これとは対照的に、MLRにおけるhOKT3FabCSA三量体の作用(potency)は有意なものであり、0.1ng/mlの濃度でバックグラウンドレベルに達した(図10、白三角)。これらの結果は、三量体hOKT3FabCSAがインビトロで分裂促進性の低下を示すと同時に、T細胞増殖の強力な免疫抑制剤であることを示した。   Whether trimeric hOKT3FabCSA can exhibit greater immunosuppressive activity than parental OKT antibody and low Fc-conjugated anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA due to increased binding avidity to CD3 (+) T cells To determine, antibodies were tested for T cell division activation in a one-way mixed lymphocyte reaction (MLR). In a mixed PBMC culture (stimulator + responder treated with mitomycin C) cultured for 5 days without antibody treatment, a mixed lymphocyte reaction (MLR) occurred as a result of allogeneic stimulation of T cell activation ( FIG. 10, black square). Treatment of mixed PBMC cultures with OKT stimulated T cell proliferation at low concentration levels from 0.1 to 1.0 ng / ml (FIG. 10, black circles). When the antibody concentration is higher than 10 ng / ml, the immunosuppression of OKT3 becomes significant. Low Fc-conjugated anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA did not show significant suppression of T cell activation (FIG. 10, open squares). In contrast, the potency of hOKT3 FabCSA trimer in MLR was significant, reaching background levels at a concentration of 0.1 ng / ml (Figure 10, white triangles). These results indicated that trimeric hOKT3FabCSA is a potent immunosuppressant of T cell proliferation while showing reduced mitogenicity in vitro.

実施例8
T細胞受容体(TCR)調節
健康ドナー由来のPBMCを2×10cells/wellで24ウェルプレート(Nunc)中に播種し、10%FCSを含むRPMI 1640中で様々な量のhOKT3FabCSA(三量体)、hOKT3IgG−AA(二量体)、およびhOKT3FabCSA(単量体)と共に培養した。24時間培養した後、細胞を回収し、FITCコンジュゲートOKT3または抗TCRα/β mAb IP26(eBioscience)で染色した。染色した細胞を、T細胞に対し、フィコエリトリンコンジュゲート抗CD5 mAb UCHT2(eBioscience)で対比染色し、フローサイトメトリーで分析した。CD3調節およびコーティングの計算を先に記載されたように行った(Cole,M.S.,C.Anasetti et al.,(1997).”Human IgG variants of chimeric anti−CD3 are non−mitogenic to T cells.”J Immunol 159(7):3613−3621.(非特許文献50))。
Example 8
T cell receptor (TCR) modulation PBMCs from healthy donors were seeded at 2 × 10 6 cells / well in 24-well plates (Nunc) and various amounts of hOKT3 FabCSA (trivalent) in RPMI 1640 with 10% FCS Body), hOKT3IgG-AA (dimer), and hOKT3FabCSA (monomer). After culturing for 24 hours, cells were harvested and stained with FITC-conjugated OKT3 or anti-TCRα / β mAb IP26 (eBioscience). Stained cells were counterstained with phycoerythrin-conjugated anti-CD5 mAb UCHT2 (eBioscience) on T cells and analyzed by flow cytometry. CD3 modulation and coating calculations were performed as previously described (Cole, MS, C. Anasetti et al., (1997). “Human IgG 2 variants of chimeric anti-CD3 arenon-mitogenic to T cells. "J Immunol 159 (7): 3613-3621 (non-patent document 50)).

ここで、Fは染色した細胞の平均蛍光を表す。 Here, F represents the average fluorescence of the stained cells.

図11において、三価hOKT3FabCSAにより達成されるTCR−CD3複合体の調節およびコーティングの組み合わせは、0.1ng/mlから10μg/mlの抗体濃度において、低Fc結合抗ヒトCD3抗体−hOKT3IgG−AAよりも大きい。TCRに対する低い架橋活性のために、一価hOKT3FabCSAは、対応する各濃度において、はるかに低いTCRコーティングおよび調節を示した。これら結果は、三量体hOKT3FabCSAの結合強度の改善がTCR調節の程度の向上をもたらすことを証明した。   In FIG. 11, the combination of TCR-CD3 complex modulation and coating achieved by the trivalent hOKT3 FabCSA is from low Fc-conjugated anti-human CD3 antibody-hOKT3IgG-AA at antibody concentrations from 0.1 ng / ml to 10 μg / ml. Is also big. Due to the low cross-linking activity against TCR, monovalent hOKT3 Fab CSA showed much lower TCR coating and modulation at each corresponding concentration. These results demonstrated that improved binding strength of the trimeric hOKT3 FabCSA resulted in an increased degree of TCR regulation.

実施例9
薬物動態アッセイ(Pharmacokinetic assays)
h145FabCSA血中クリアランスを評価するため、雄性BALB/cマウス15匹(無作為に5つのグループに分けた)に、単回投与量レベル(single dose level)25μg/マウス、投与容積(dose volume)0.1ml/マウスで、精製したh145FabCSA三量体を静脈内投与した。0、2、5、15、30分、1、2、4、6、8、24、48、72、および96時間の時点で順次マウスから血液(100μl/マウス)を採取し、EDTAでコートしたチューブへ移した。ELISAを用い、各時点の血漿サンプル中の残存h145FabCSAを、h145FabCSA標準物質の段階希釈の標準曲線への内挿によって定量化した。抗ヒトFdおよび西洋わさびペルオキシダーゼコンジュゲート抗ヒトカッパ軽鎖をそれぞれ捕捉および検出抗体として用いた。3,3’,5,5’,−テトラメチルベンジジンをペルオキシダーゼ基質として用いた。マウスにおけるh145FabCSAの薬学動態プロファイルが図12に示されている。
Example 9
Pharmacokinetic assays
To assess h145 FabCSA blood clearance, 15 male BALB / c mice (randomly divided into 5 groups) were given a single dose level of 25 μg / mouse, a dose volume of 0. Purified h145 Fab CSA trimer was administered intravenously at 1 ml / mouse. Blood (100 μl / mouse) was collected from mice sequentially at 0, 2, 5, 15, 30 minutes, 1, 2, 4, 6, 8, 24, 48, 72, and 96 hours and coated with EDTA. Transfer to tube. Using ELISA, the remaining h145 FabCSA in the plasma samples at each time point was quantified by interpolation into a standard curve of serial dilutions of h145 Fab CSA standards. Anti-human Fd and horseradish peroxidase conjugated anti-human kappa light chain were used as capture and detection antibodies, respectively. 3,3 ′, 5,5 ′,-tetramethylbenzidine was used as the peroxidase substrate. The pharmacokinetic profile of h145 Fab CSA in mice is shown in FIG.

非コンパートメントモデルの動態(Kinetics)を決定した。血漿中の免疫反応性濃度は二相性を示して低下し、最終消失相半減期(terminal elimination phase half−life)(t1/2)は8.85時間であった。 The kinetics of the non-compartment model was determined. The immunoreactive concentration in plasma decreased biphasically, with a terminal elimination phase half-life (t 1/2 ) of 8.85 hours.

実施例10
生体内分布
精製したh145FabCSA三量体をヨード−131で放射性標識し、雄性BALB/cマウス30匹における131I−h145FabCSAの生体内分布を評価した。5匹のマウスのグループにh145FabCSAを静脈内投与した(比放射能:1.2μCi/μg;30μCi/マウス)。h145FabCSAの分析の時点は、0.5、1、2、6、24、および48時間とした。これら選択された時点に安楽死させ、組織のグラム当たりの注入用量のパーセント(%ID/g)を決定した。131I−h145FabCSA三量体は48時間までに急速な血中クリアランスを示し、大部分が除去された(表1)。しかしながら、131I−h145FabCSAは脾臓内局在を示し、0.5時間で33.76±1.56%ID/g、24時間で最大の42.09±1.64%ID/gに達した。
Example 10
Biodistribution Purified h145 FabCSA trimer was radiolabeled with iodo-131 and the biodistribution of 131 I-h145 FabCSA in 30 male BALB / c mice was evaluated. A group of 5 mice was administered h145 Fab CSA intravenously (specific activity: 1.2 μCi / μg; 30 μCi / mouse). The time points for analysis of h145 FabCSA were 0.5, 1, 2, 6, 24, and 48 hours. Euthanized at these selected time points and the percent injected dose per gram of tissue (% ID / g) was determined. The 131 I-h145 FabCSA trimer showed rapid blood clearance by 48 hours and was largely removed (Table 1). However, 131 I-h145 FabCSA showed localization in the spleen, reaching 33.76 ± 1.56% ID / g in 0.5 hours and a maximum of 42.09 ± 1.64% ID / g in 24 hours. .

実施例11
実験的自己免疫性脳脊髄炎マウス疾患モデル
実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)は、広く用いられている多発性硬化症のマウスモデルである。この試験では、まひの調節に対するh145FabCSAの治療効果を調べるために、ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質(MOG)誘導マウスEAEを用いた。6から8週齢の雌性C57BL/6マウス(National Laboratory Animal Center,Taiwan)に、ヒト型結核菌H37RA 500μgを含有する完全フロイントアジュバント(complete Freund’s adjuvant)内のエマルジョン200μL中のMOG(35−55)200μgを皮下免疫した。免疫した直後に、百日咳毒素500ngをマウスに腹腔内投与し、48時間後に再度投与した。次の基準を用いて臨床EAEスコアを評価した。0=無症状、0.5=遠位部の虚弱(distal weak)または尾の痙攣(spastic tail)、1=尾の完全な下垂(completely limp tail)、1.5=尾の下垂および後肢虚弱(hindlimb weakness)(ケージの格子から足が滑り出る)、2.0=片側の部分的な後肢まひ(unilateral partial hindlimb paralysis)、2.5=両側の部分的な後肢まひ(bilateral partial hindlimb paralysis)、3.0=完全な両側の後肢まひ(complete lateral hindlimb paralysis)、3.5=完全な後肢および片側の部分的な前肢まひ(complete hindlimb and unilateral partial forelimb paralysis)、4.0=瀕死状態(moribund)ならびに5=死亡。全部で40匹のマウスを、マウス10匹ずつ4つのグループ(溶媒:ハムスターIgGアイソタイプ対照、治療:145−2C11IgGおよびh145FabCSA(三量体)、ならびに陽性対照:インターフェロン−β1a)のそれぞれに割り当てた。治療はEAEの最初の臨床兆候が発症した時に開始し、まひの調節に対する異なる被験物質の効果を試験した。溶媒、145−2C11 IgGおよびh145FabCSAのグループでは、連続5日間1日1回、それぞれ投与量レベル1.0、0.1および1.0μg/マウスでマウスに静脈注射した。インターフェロン−β1aのグループでは、全治療期間にわたり1日1回、投与量レベル10,000ユニット/マウスでマウスに腹腔内注射をした。
Example 11
Experimental Autoimmune Encephalomyelitis Mouse Disease Model Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is a widely used mouse model of multiple sclerosis. In this study, myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) induced mouse EAE was used to examine the therapeutic effect of h145 Fab CSA on paralysis. 6-8 week old female C57BL / 6 mice (National Laboratory Animal Center, Taiwan) in MOF (35-L) in complete Freund's adjuvant containing 500 μg of Mycobacterium tuberculosis H37RA (complete Freund's adjuvant). 55) 200 μg was immunized subcutaneously. Immediately after immunization, 500 ng of pertussis toxin was intraperitoneally administered to mice, and again administered 48 hours later. The following criteria were used to assess clinical EAE scores. 0 = asymptomatic, 0.5 = distal weak or tail tail, 1 = complete tail tail, 1.5 = tail droop and hindlimb weakness (Hindlimb weakness) (foot slips out of cage lattice), 2.0 = unilateral partial hindlimb paralysis, 2.5 = bilateral partial hindlimb parasitism , 3.0 = complete bilateral hindlimb paralysis, 3.5 = complete hindlimb and unilateral partial hindlimb paralysis terial partial forelimb paralysis), 4.0 = moribund and 5 = death. A total of 40 mice were assigned to each of 4 groups of 10 mice (solvent: hamster IgG isotype control, treatment: 145-2C11 IgG and h145 FabCSA (trimer), and positive control: interferon-β1a). Treatment began when the first clinical signs of EAE developed and the effects of different test substances on paralysis were tested. In the group of vehicle, 145-2C11 IgG and h145 FabCSA, mice were intravenously injected once daily for 5 consecutive days at dose levels of 1.0, 0.1 and 1.0 μg / mouse, respectively. In the interferon-β1a group, mice were injected intraperitoneally at a dose level of 10,000 units / mouse once a day for the entire treatment period.

初めに、0.2μg/マウスをこえる投与量レベルで145−2C−11 IgG治療したEAEマウスは、治療後1日で死亡率が50%になった。巨視的解剖観察(Gross necropsy observation)によって、全ての死亡マウスに、深刻な無制御の全身炎症反応(major systemic uncontrolled inflammatory response)またはサイトカインストームを示す、脾腫があったことがわかった。よって、145−2C−11グループの実験投与量レベルを1マウス当たり0.1μgに減らした。三量体145FabCSAのグループでは、投与量レベル1.0μg/マウスで治療を行った。これらの結果は、三量体h145FabCSAが、免疫付与の全ての段階で比較的低いレベルのまひを生じさせることを示した(図13A参照)。詳細に言うと、h145FabCSAで治療したマウスは、145−2C11 IgGで治療したマウスまたは対照治療グループに比してより程度の低いまひを示し、h145FabCSA治療グループと145−2C11 IgG治療グループの間で統計的により低いまひを示した。最終的に、未治療グループが完全な両側の後肢まひと同程度に重症な症状を示したのに対し、h145FabCSA治療グループにより示された最高レベルのまひは片側の後肢まひ(つまり臨床基準2)よりも重くないものであった。   Initially, EAE mice treated with 145-2C-11 IgG at dose levels above 0.2 μg / mouse had a 50% mortality rate one day after treatment. Gross necropsy observations revealed that all dead mice had splenomegaly, indicating a serious uncontrolled systemic inflammatory response or cytokine storm. Therefore, the experimental dose level of the 145-2C-11 group was reduced to 0.1 μg per mouse. In the trimeric 145 Fab CSA group, treatment was performed at a dose level of 1.0 μg / mouse. These results indicated that trimer h145 FabCSA produced relatively low levels of paralysis at all stages of immunization (see FIG. 13A). Specifically, mice treated with h145 FabCSA showed a lower degree of paralysis compared to mice treated with 145-2C11 IgG or the control treatment group, and statistics between the h145 FabCSA treatment group and the 145-2C11 IgG treatment group Showed lower paralysis. Eventually, the untreated group showed as severe symptoms as complete bilateral hindlimbs, whereas the highest level of paralysis demonstrated by the h145 Fab CSA treatment group was unilateral hindlimb paralysis (ie clinical criteria 2) It was less heavy.

制御性T(Treg)細胞の誘導は、自己免疫疾患の免疫療法における主要な目的の1つである。経口投与されるCD3特異抗体についての過去の研究は、CD4+CD25−LAP+Treg細胞が誘導されたことを証明している(Ochi et al.,(2006)“Oral CD3−specific antibody suppresses autoimmune encephalomyelitis by inducing CD4+CD25−LAP+ T cells.”Nat Med 12(6):627−635(非特許文献51))。h145−2C−11 IgGおよび三量体h145FabCSA治療後のEAEマウスにおけるTreg集団の比較を行った。最後の静脈注射の1日後、溶媒(ハムスター対照IgG)、145−2C11 IgGおよび三量体h145FabCSAグループの各々から3匹のマウスの脾臓リンパ細胞を個別に準備し、次いでフローサイトメトリーのためにLAP−APCおよびCD4−FITCで染色した。脾細胞を、フローサイトメトリーのためにLAP−APCおよびCD4−FITCで染色した。Treg集団の決定は、LAP+細胞にゲートをかけた。   Induction of regulatory T (Treg) cells is one of the major goals in immunotherapy of autoimmune diseases. Previous studies on orally administered CD3-specific antibodies have demonstrated that CD4 + CD25-LAP + Treg cells have been induced (Ochi et al., (2006) "Oral CD3-specific antigenic supraimmunis immunity in CD25 + CD4 LAP + T cells. "Nat Med 12 (6): 627-635 (Non-Patent Document 51)). A comparison of Treg populations in EAE mice after treatment with h145-2C-11 IgG and trimeric h145 FabCSA was performed. One day after the last intravenous injection, spleen lymphocytes from 3 mice from each of the vehicle (hamster control IgG), 145-2C11 IgG and the trimeric h145 FabCSA group were individually prepared and then subjected to LAP for flow cytometry. -Stained with APC and CD4-FITC. Splenocytes were stained with LAP-APC and CD4-FITC for flow cytometry. Treg population determination was gated on LAP + cells.

これら結果は、h145FabCSA治療後、CD4+LAP+T細胞集団が、アイソタイプIgG対照および145−2C−11グループと比べて増加したことを示した(図13B参照)。特に、h145FabCSA治療グループでは、CD8+LAP+T細胞を示し得る、CD4−LAP+T細胞集団も増加した。   These results showed that after h145 FabCSA treatment, the CD4 + LAP + T cell population was increased compared to the isotype IgG control and the 145-2C-11 group (see FIG. 13B). In particular, the h145 FabCSA treatment group also increased the CD4-LAP + T cell population, which could show CD8 + LAP + T cells.

実施例12
マウスモデルにおける全身性エリテマトーデス(SLE)
自然発症紅斑性狼瘡(spontaneously developed lupus)に罹患したNZB/W F1マウスに対する145−2C11IgGおよびh145FabCSA三量体の抗CD3抗体の治療効果を調べた。自然紅斑性狼瘡(spontaneous lupus)を発症した約6週齢の雌性NZB/W F1マウスを、12週間にわたって隔週ごと5日間6コース、静脈注射により5μgのアイソタイプIgG対照、145−2C11 IgGまたはh145FabCSA(三量体)で治療した。図14Aに示されるように、h145FabCSAで治療したマウスはアイソタイプIgG対照で治療したマウスよりも長期間生存し、145−2C11およびアイソタイプIgG対照に比べ、三量体h145FabCSAがSLEマウスモデルの治療においてより効果的であることが示された。
Example 12
Systemic lupus erythematosus (SLE) in a mouse model
The therapeutic effect of anti-CD3 antibody of 145-2C11 IgG and h145 FabCSA trimer on NZB / W F1 mice with spontaneous erythema developed lupus was investigated. Approximately 6 weeks old female NZB / W F1 mice that developed spontaneous lupus erythematosus (spontaneous lupus) were divided into 6 courses every other week for 12 weeks for 6 days, 5 μg isotype IgG control, 145-2C11 IgG or h145 FabCSA ( Trimer). As shown in FIG. 14A, mice treated with h145 FabCSA survived longer than mice treated with isotype IgG control, and trimeric h145 FabCSA was more active in treatment of the SLE mouse model compared to 145-2C11 and isotype IgG control. It has been shown to be effective.

実施例13
二本鎖(dsDNA)に対するマウス血清抗体の測定
紅斑性狼瘡が活動性のときは、大量の血清抗dsDNA抗体が存在する。よって、抗dsDNA自己抗体試験によって、SLEマウスモデルにおける疾患の進行を測定した。抗dsDNA自己抗体の検出のために、上述した治療グループからのマウス血清のELISAを次のように測定した。96ウェルポリスチレンELISAプレートにウシ血清由来メチル化ウシアルブミン(Sigma)50μl(蒸留水中で50μg/ml)を塗布し、37℃で1時間培養した。次いで、dsDNA50μl(10μg/ml)をPBS中に加える前に、リン酸緩衝生理食塩水で各ウェルを3回洗浄した。dsDNAは、S1ヌクレアーゼ(Sigma)1U/mgでウシ胸腺DNA(Sigma)を30分37℃で処理することによりを準備した。4℃で一晩培養した後、プレートをPBSで4回洗浄した。そして非特異的結合が生じないようこれらを2%BSA100μl(Sigma)の入ったPBSで処理し、1時間37℃で培養してから、0.05%Tween−20含有PBS(PBS−T)(Sigma)で5回洗浄した。試験血清サンプルをPBS−Tで800倍希釈し、50μlのアリコートをウェルに2連で(in duplicate)加えた。1時間37℃で培養した後、プレートをPBS−Tで6回洗浄した。全IgG抗体の検出のため、5000倍希釈したHRPコンジュゲートラット抗マウス抗体(BD Bioscieces)50μl/ウェルを加え、37℃で1時間培養した。PBS−Tで7回洗浄した後、テトラメチルベンゼン(Sigma−Aldrich)が1mg/mlで入ったクエン酸リン酸緩衝液100μl/ウェルで反応を起こし、1N HCl 50μl/ウェルを加えることにより停止させた。ELISAリーダーにより450nmでの吸光度を測定した。
Example 13
Measurement of mouse serum antibodies against double stranded (dsDNA) When erythematous lupus is active, there are large amounts of serum anti-dsDNA antibodies. Thus, disease progression in the SLE mouse model was measured by an anti-dsDNA autoantibody test. For detection of anti-dsDNA autoantibodies, ELISA of mouse sera from the above treatment groups was measured as follows. A 96-well polystyrene ELISA plate was coated with 50 μl of bovine serum-derived methylated bovine albumin (Sigma) (50 μg / ml in distilled water) and cultured at 37 ° C. for 1 hour. Each well was then washed 3 times with phosphate buffered saline before 50 μl dsDNA (10 μg / ml) was added in PBS. dsDNA was prepared by treating bovine thymus DNA (Sigma) with S1 nuclease (Sigma) 1 U / mg for 30 minutes at 37 ° C. After overnight culture at 4 ° C., the plate was washed 4 times with PBS. These were treated with PBS containing 2% BSA (100 μl (Sigma)) so as to prevent non-specific binding, incubated at 37 ° C. for 1 hour, and then PBS containing 0.05% Tween-20 (PBS-T) ( Sigma) was washed 5 times. Test serum samples were diluted 800-fold with PBS-T and 50 μl aliquots were added in duplicate to the wells. After culturing at 37 ° C. for 1 hour, the plate was washed 6 times with PBS-T. For detection of total IgG antibody, 50 μl / well of HRP-conjugated rat anti-mouse antibody (BD Biosciences) diluted 5000 times was added and incubated at 37 ° C. for 1 hour. After washing 7 times with PBS-T, the reaction was initiated with 100 μl / well of citrate phosphate buffer containing 1 mg / ml of tetramethylbenzene (Sigma-Aldrich) and stopped by adding 50 μl / well of 1N HCl. It was. Absorbance at 450 nm was measured with an ELISA reader.

図14Bに示されるように、h145FabCSA治療マウスにおける抗dsDNA自己抗体のレベルは、対照のアイソタイプIgGグループにおけるそれに比べて有意に低く、145−2C11 IgGで治療した動物の大部分に比べても低いようであった。これらの結果は、三量体h145FabCSAがSLEマウスモデルの治療において有効であり、治療の時間的経過を通して疾患の進行はなかったことを示した。   As shown in FIG. 14B, the level of anti-dsDNA autoantibodies in h145 FabCSA treated mice appears to be significantly lower than that in the control isotype IgG group and even lower than most of the animals treated with 145-2C11 IgG. Met. These results indicated that trimeric h145 FabCSA was effective in the treatment of the SLE mouse model and there was no disease progression over the course of treatment.

実施例14
インビボでの前炎症性サイトカイン分析
すでに抗マウスCD3抗体、145−2C11の投与は、T細胞増殖およびIL−2、IFNγ、TNFα、IL−1β、IL−6、IL−10およびIL17Aを含む特定のサイトカインの誘導と関連付けられている。単回用量50μgの異なる抗CD3抗体の静脈注射後におけるマウスの血清前炎症性サイトカインレベルについての経時的試験(time course study)を行って、非Fcのh145FabCSA(三量体)が非細胞分裂促進性(non−mitogenicity)を伴う治療効果に有用かを評価した。マウスをグループ分けし、50μgの精製した145−2C11 IgG(淡い灰色の四角)、低Fc結合抗マウスCD3抗体−145IgG−AA(濃い灰色の四角)、またはh145FabCSA三量体(白四角)を静脈内投与した。血液(100μl/マウス)を0(プレブリード)、0.5、24、および144時間の時点で採取した。ELISAを使ってサイトカインのレベルを測定した。各ポイントは、3種のウェルの平均±標準偏差を表している。PBS(黒四角)を対照として用いた。
Example 14
In Vivo Proinflammatory Cytokine Analysis Already administered anti-mouse CD3 antibody, 145-2C11 is specific to T cell proliferation and IL-2, IFNγ, TNFα, IL-1β, IL-6, IL-10 and IL17A. Associated with the induction of cytokines. A non-Fc h145 Fab CSA (trimer) is non-mitogenic in a time course study of serum pro-inflammatory cytokine levels in mice following intravenous injection of a single dose of 50 μg of different anti-CD3 antibodies It was evaluated whether it was useful for a therapeutic effect accompanied by sex (non-mitogenicity). Mice were grouped and 50 μg of purified 145-2C11 IgG (light gray squares), low Fc binding anti-mouse CD3 antibody-145 IgG-AA (dark gray squares), or h145 FabCSA trimer (white squares) intravenously It was administered internally. Blood (100 μl / mouse) was collected at 0 (prebleed), 0.5, 24, and 144 hours. Cytokine levels were measured using an ELISA. Each point represents the mean ± standard deviation of three wells. PBS (black square) was used as a control.

結果が図15に示されている。予期どおりに、145−2C11グループにおいて最も多くのサイトカインが有意に産生された。低Fc結合の145IgG−AAは、IL−2、TNFα、IL−6、およびIL−10の中程度の一時的な誘導をもたらす。非Fcのh145FabCSA(三量体)の投与は、無視できるレベルのサイトカイン誘導を示した。これらの結果は、最初の注射の後に三量体h145FabCSAはインビボでサイトカイン産生を誘導しないということを示した。   The result is shown in FIG. As expected, the most cytokines were produced significantly in the 145-2C11 group. Low Fc binding 145 IgG-AA results in moderate transient induction of IL-2, TNFα, IL-6, and IL-10. Administration of non-Fc h145 Fab CSA (trimer) showed negligible levels of cytokine induction. These results indicated that after the first injection, trimeric h145 FabCSA did not induce cytokine production in vivo.

実施例15
三価二重特異性抗CD3×EGFR抗体、hOKT3FabCSA763scFvのクロマトグラフィーおよび構造特性評価
本発明の多価抗体フラグメントは、どちらか一方の末端におけるコラーゲンスキャホールド(scaffold)による2つの異なる抗体フラグメントの融合によって二重特異性抗体を作るのに特に適している。三価二重特異性抗CD3×EGFR抗体、hOKT3FabCSA763scFvは、CD3およびEGFRの両方を標的とするものであり、そのようなモダリティ(modality)の使用を実証するために創出された。図16は、非単一(A)または単一安定クローン(B)由来のhOKT3FabCSA763scFv分子の構造的特性評価を示している。各培地をKappaSelectおよびSuperdex 200カラムでの連続クロマトグラフィーによって精製した。(A)ゲルろ過による非単一クローン由来のhOKT3FabCSA763scFv種の分離。上方右側のパネル:それぞれ異なるピーク画分(ピーク1から3に番号を付してある)を、非還元条件下SDS−PAGEで分析した。ジスルフィド結合三量体(T)、非ジスルフィド結合三量体(Mt)、および単量体(Mm)の構造が示されている。(B)ゲルろ過による安定クローン由来のhOKT3FabCSA763scFv種の分離。ピーク画分を非還元条件下SDS−PAGEで分析した。ジスルフィド結合三量体(T)および非ジスルフィド結合三量体(Mt)の構造が示されている。
Example 15
Chromatography and structural characterization of the trivalent bispecific anti-CD3 × EGFR antibody, hOKT3FabCSA763scFv. The multivalent antibody fragment of the present invention is obtained by the fusion of two different antibody fragments with a collagen scaffold at either end. It is particularly suitable for making bispecific antibodies. A trivalent bispecific anti-CD3xEGFR antibody, hOKT3FabCSA763scFv, targets both CD3 and EGFR and was created to demonstrate the use of such modalities. FIG. 16 shows the structural characterization of hOKT3FabCSA763scFv molecules from non-single (A) or single stable clones (B). Each medium was purified by continuous chromatography on a KappaSelect and Superdex 200 column. (A) Separation of non-clone-derived hOKT3FabCSA763scFv species by gel filtration. Upper right panel: Different peak fractions (peaks 1 to 3 are numbered) were analyzed by SDS-PAGE under non-reducing conditions. The structures of disulfide bond trimer (T), non-disulfide bond trimer (Mt), and monomer (Mm) are shown. (B) Separation of stable clone-derived hOKT3FabCSA763scFv species by gel filtration. Peak fractions were analyzed by SDS-PAGE under non-reducing conditions. The structures of disulfide bond trimer (T) and non-disulfide bond trimer (Mt) are shown.

これら結果により、真核細胞の発現系において、本発明のコラーゲン様ペプチドがN−末端のFdフラグメントおよびC−末端のscFvフラグメントを同時に三量体化する能力を持つことが実証された。さらに、軽鎖は三量体化されたポリペプチド鎖のFd部分と会合し、図1Bに示される構造形式を有する完全Fab三量体を形成することができる。   These results demonstrated that the collagen-like peptide of the present invention has the ability to simultaneously trimerize the N-terminal Fd fragment and the C-terminal scFv fragment in eukaryotic expression systems. In addition, the light chain can associate with the Fd portion of the trimerized polypeptide chain to form a complete Fab trimer having the structural format shown in FIG. 1B.

実施例16
EGFR(+)およびCD3(+)細胞に対する三量体二重特異性抗体−hOKT3FabCSA763scFvの結合特異性
各抗原へのhOKT3FabCSA763scFvの結合をフローサイトメトリーで確認した。A431、WiDr、およびHCT116細胞(EGFRポジティブ)およびジャーカットT細胞(CD3ポジティブ、図17)で強い反応度が観察された。
Example 16
Binding Specificity of Trimeric Bispecific Antibody-hOKT3FabCSA763scFv to EGFR (+) and CD3 (+) Cells Binding of hOKT3FabCSA763scFv to each antigen was confirmed by flow cytometry. Strong reactivity was observed with A431, WiDr, and HCT116 cells (EGFR positive) and Jurkat T cells (CD3 positive, FIG. 17).

実施例17
細胞傷害性アッセイ
蛍光ベースEu TDA非放射性細胞傷害性アッセイ(Perkin Elmer,Boston,MA)を用い、刺激ヒトPBMCをエフェクターとして、異なるEGFRを持つ(EGFR−bearing)腫瘍細胞株に対する三量体hOKT3FabCSA763scFvの細胞毒性を比較した。1人の健康ドナー由来のヒトPBMCを、50units/ml(または0.2ng/ml)のIL−2を含有するRPMI+10%FBS中、OKT3を塗布した(2μg/ml)プレート中の増殖細胞により72時間刺激した。約1×10の標的細胞を、メーカーの使用説明書にしたがってDELFIA BATDA Reagentで標識した。細胞をPBSで3回洗浄してから、完全培地(CM)中に濃度5×10cells/mlでEu3+標識標的細胞を再懸濁させた。標的細胞のアリコート100μl(5×10cells)を96ウェルV底滅菌マイクロタイタープレートのウェルに加えた。等容量のエフェクターPBMCを各ウェルに加え、それぞれA431細胞については50:1から2.5:1、WiDrおよびHCT116細胞については一定の10:1のエフェクター/ターゲット(E/T)比とした。マイクロプレートを5%COの加湿フード内で2時間37℃で培養した。全てのアッセイは3連で(in triplicate)行った。培養後、プレートを再度遠心分離機にかけ、放出されたEu3+の測定のために上清を回収した。放出されたEu3+を検出すべく、上清の20μlアリコートを平底96ウェルマイクロプレートのウェルに移し、増強試薬(enhancement solution)の200μlアリコートを各ウェルに加えた。
Example 17
Cytotoxicity assay Fluorescence-based Eu TDA non-radioactive cytotoxicity assay (Perkin Elmer, Boston, Mass.) Was used to induce trimeric hOKT3FabCSA763scFv against tumor cell lines with different human EGFR (EGFR-bearing) as an effector. Cytotoxicity was compared. Human PBMCs from one healthy donor were transferred to 72 by proliferating cells in plates coated with OKT3 (2 μg / ml) in RPMI + 10% FBS containing 50 units / ml (or 0.2 ng / ml) IL-2. Stimulated for hours. Approximately 1 × 10 6 target cells were labeled with DELFIA BATDA Reagent according to the manufacturer's instructions. The cells were washed 3 times with PBS before Eu 3+ labeled target cells were resuspended in complete medium (CM) at a concentration of 5 × 10 4 cells / ml. A 100 μl aliquot of target cells (5 × 10 4 cells) was added to the wells of a 96 well V bottom sterile microtiter plate. An equal volume of effector PBMC was added to each well to give an effector / target (E / T) ratio of 50: 1 to 2.5: 1 for A431 cells and a constant 10: 1 ratio for WiDr and HCT116 cells, respectively. The microplate was incubated at 37 ° C. for 2 hours in a humidified hood with 5% CO 2 . All assays were performed in triplicate. After incubation, the plate was centrifuged again and the supernatant was collected for measurement of released Eu 3+ . To detect released Eu 3+ , a 20 μl aliquot of the supernatant was transferred to a well of a flat bottom 96 well microplate and a 200 μl aliquot of enhancement solution was added to each well.

回転式振とう機で室温にて15分混合した後、時間分解蛍光計(Hidex,CHAMELEON detection platform,Finland)で蛍光を測定した。特異的細胞傷害性のパーセンテージを(実験的放出−自然放出)/(最大放出−自然放出)×100として算出した。自然放出は、エフェクター細胞の代わりにCM100μlで標的細胞を培養することによって決定し、最大放出は溶解バッファー(0.5%Triton−X100)100μlで標的を培養することによって決定した。   After mixing for 15 minutes at room temperature on a rotary shaker, fluorescence was measured with a time-resolved fluorometer (Hidex, CHAMELION detection platform, Finland). The percentage of specific cytotoxicity was calculated as (experimental release-spontaneous release) / (maximum release-spontaneous release) x 100. Spontaneous release was determined by culturing target cells with 100 μl CM instead of effector cells, and maximal release was determined by culturing the target with 100 μl lysis buffer (0.5% Triton-X100).

三量体二重特異性hOKT3FabCSA763scFvの、A431、WiDrおよびHCT116細胞株を含む異なるEGFR発現腫瘍細胞の溶解を促す能力を、ヒトPBMCによって評価した。図18は、E/T比の異なるA431細胞(A)、および一定のE/T比10:1のWiDrまたはHCT116細胞(B)に対する、各種濃度の三量体hOKT3FabCSA763scFvの特異的細胞傷害性を示している。刺激ヒトPMBCの存在下におけるEGFR過剰発現A431腫瘍細胞の溶解が、用量およびE/T比依存的に三量体二重特異性hOKT3FabCSA763scFvにより特異的に惹起された(図18A)。この結果、hOKT3FabCSA763scFvの濃度レベル0.05μg/ml、E/T比20:1で特異的細胞傷害性が最大〜80%となった(黒四角)。hOKT3FabCSA763scFvの非存在下では、刺激ヒトPMBCは単独でA431細胞を有効に殺傷することはできなかった。一定のE/T比10:1で三量体OKT3FabCSA763scFvと共にWiDrまたはHCT116細胞株のどちらかを培養することによっても、同様の結果が得られた(図18B)。これらの結果は、三量体hOKT3FabCSA763scFvがヒトPBMC(恐らくは細胞傷害性T細胞)によるEGFRを持つ腫瘍細胞の溶解を有効に誘導し得ることを実証した。   The ability of the trimeric bispecific hOKT3FabCSA763scFv to promote lysis of different EGFR expressing tumor cells including A431, WiDr and HCT116 cell lines was evaluated by human PBMC. FIG. 18 shows the specific cytotoxicity of various concentrations of trimeric hOKT3FabCSA763scFv against A431 cells with different E / T ratios (A), and WiDr or HCT116 cells with a constant E / T ratio of 10: 1 (B). Show. Lysis of EGFR overexpressing A431 tumor cells in the presence of stimulated human PMBC was specifically triggered by the trimeric bispecific hOKT3FabCSA763scFv in a dose and E / T ratio dependent manner (FIG. 18A). As a result, the specific cytotoxicity was maximally ˜80% at a concentration level of 0.05 μg / ml of hOKT3FabCSA763scFv and an E / T ratio of 20: 1 (black square). In the absence of hOKT3FabCSA763scFv, stimulated human PMBC alone was unable to effectively kill A431 cells. Similar results were obtained by culturing either WiDr or HCT116 cell lines with the trimeric OKT3FabCSA763scFv at a constant E / T ratio of 10: 1 (FIG. 18B). These results demonstrated that the trimeric hOKT3FabCSA763scFv can effectively induce lysis of tumor cells with EGFR by human PBMC (possibly cytotoxic T cells).

実施例18
経時的顕微鏡検査
図19における経時的顕微鏡写真は、三量体hOKT3FabCSA763scFvによる腫瘍細胞溶解へのヒト細胞傷害性Tリンパ球の再誘導(redirecting)をさらに実証している。三価hOKT3FabCSA763scFvは、CDおよび標的抗原−EGFRをそれぞれ同時に結合させることにより、T細胞と腫瘍細胞を一時的に結合させることができる。このことはT細胞活性化を惹起し、続いて架橋された腫瘍細胞への攻撃が起こる。攻撃された腫瘍細胞はプログラム細胞死(アポトーシス)を起こす。遊離T細胞は新たに別の腫瘍細胞に向かい、別のhOKT3FabCSA763scFvと架橋することによって殺傷することができる。hOKT3FabCSA763scFvの非存在下では、ヒトTリンパ球は腫瘍細胞A431の増殖に影響しなかった。図19下図において、三量体hOKT3FabCSA763scFvの存在下、ヒトTリンパ球とA431細胞とは架橋していた。Tリンパ球は活性化され、腫瘍細胞を攻撃し始めた。13時間の培養時間において、腫瘍細胞の大部分がアポトーシス経路で溶解に至った。hOKT3FabCSA763scFvの非存在下では、24時間の共培養時間の後でも、A431細胞とTリンパ球との間に架橋は観察されなかった(図19上図)。
Example 18
Time-lapse microscopy The time-lapse micrograph in FIG. 19 further demonstrates the redirection of human cytotoxic T lymphocytes into tumor cell lysis by the trimeric hOKT3FabCSA763scFv. Trivalent hOKT3FabCSA763scFv can temporarily bind T cells and tumor cells by simultaneously binding CD and target antigen-EGFR, respectively. This causes T cell activation, followed by attack on the cross-linked tumor cells. Attacked tumor cells undergo programmed cell death (apoptosis). Free T cells can be newly killed by going to another tumor cell and cross-linking with another hOKT3FabCSA763scFv. In the absence of hOKT3FabCSA763scFv, human T lymphocytes did not affect the growth of tumor cells A431. In the lower diagram of FIG. 19, human T lymphocytes and A431 cells were cross-linked in the presence of the trimer hOKT3FabCSA763scFv. T lymphocytes were activated and began to attack tumor cells. In the 13 hour incubation period, the majority of tumor cells reached lysis by the apoptotic pathway. In the absence of hOKT3FabCSA763scFv, no cross-linking was observed between A431 cells and T lymphocytes even after a 24-hour co-culture time (upper figure in FIG. 19).

実施例19
腫瘍異種移植マウスモデル
抗腫瘍活性を評価するためのインビボ試験を、8から10週齢の雌性NOD/SCIDマウス(NOD.CB17−Prkdcscid/JNarl,National Laboratory Animal Center,Taiwan)で行った。0日目に1人の健康ドナー由来の非刺激ヒトPBMC(エフェクター)をHTC116腫瘍細胞(ターゲット)と予め混合し、次いで混合した細胞をNOD/SCIDマウスに皮下注射した。1:1と低い細胞の(エフェクター対ターゲット)比を用いた。表示されている用量のhOKT3FabCSA763scFvまたはPBS溶媒対照を、1日目から開始し10日間連続で1日1回尾静脈注射により投与した。腫瘍の進行を外部キャリパー測定器によって週に2回測定し、腫瘍体積を標準的な半楕円体(hemiellipsoid)の式:(長さ×幅)/2を用いて計算した。
Example 19
Tumor xenograft mouse model In vivo studies to evaluate anti-tumor activity were performed in 8-10 week old female NOD / SCID mice (NOD. CB17-Prkdc scid / JNarl, National Laboratory Animal Center, Taiwan). On day 0, unstimulated human PBMC (effector) from one healthy donor was premixed with HTC116 tumor cells (target) and the mixed cells were then injected subcutaneously into NOD / SCID mice. Cell ratios as low as 1: 1 (effector to target) were used. The indicated doses of hOKT3FabCSA763scFv or PBS solvent control were administered by tail vein injection once daily for 10 consecutive days starting on day 1. Tumor progression was measured twice weekly with an external caliper meter and tumor volume was calculated using the standard hemiellipoid equation: (length x width 2 ) / 2.

結果が図20に示されている。図20は、HCT116結腸がんNOD/SCIDマウスモデルにおける三量体hOKT3FabCSA763scFvの抗腫瘍効果を示している。ヒトPBMCの非存在下、2つのグループのNOD/SCIDマウスに5×10HCT116細胞を皮下接種した(抗EGFR 763 IgGおよびPBS対照)。残りの3つのグループには、5×10HCT116細胞および健康ドナー由来の5×10非刺激ヒトPBMCの混合物を皮下注射した。0日目にHCT116細胞を接種した後、1日目から連続10日間、PBS溶媒対照(100μl)、三量体hOKT3FabCSA763scFv50μgおよび15μgを尾静脈注射で投与した。nで示された動物の数の各グループから導き出された腫瘍成長曲線が示されている。 The result is shown in FIG. FIG. 20 shows the antitumor effect of the trimeric hOKT3FabCSA763scFv in the HCT116 colon cancer NOD / SCID mouse model. In the absence of human PBMC, two groups of NOD / SCID mice were inoculated subcutaneously with 5 × 10 6 HCT116 cells (anti-EGFR 763 IgG and PBS control). The remaining three groups were injected subcutaneously with a mixture of 5 × 10 6 HCT116 cells and 5 × 10 6 unstimulated human PBMC from a healthy donor. After inoculating HCT116 cells on day 0, PBS solvent control (100 μl), trimer hOKT3FabCSA763scFv 50 μg and 15 μg were administered via tail vein injection for 10 consecutive days from day 1. Tumor growth curves derived from each group of the number of animals denoted n are shown.

三量体hOKT3FabCSA763scFvグループと非刺激ヒトPBMC対照グループの投与の間の統計的有意差(P<0.001)が示されている。これら結果は、ヒトPBMCの存在下でhOKT3FabCSA763scFvの二重特異性抗CD3×EGFR抗体が腫瘍増殖を有効に低減し得ることを示した。   Statistically significant differences (P <0.001) between administration of the trimeric hOKT3 Fab CSA 763 scFv group and the unstimulated human PBMC control group are shown. These results showed that the bispecific anti-CD3xEGFR antibody of hOKT3FabCSA763scFv can effectively reduce tumor growth in the presence of human PBMC.

開示された実施形態に対し様々な変更および変化を加え得ることは、当業者には明らかであろう。発明の詳細および実施例は単に例示として見なされることが意図されており、本開示の真の範囲は以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって示される。   It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the disclosed embodiments. It is intended that the details and examples of the invention be considered as exemplary only, with a true scope of the disclosure being indicated by the following claims and their equivalents.

Claims (28)

多価Fabフラグメントを作製する方法であって、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列をコードする遺伝子構築体と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列をコードする遺伝子構築体と、
を宿主細胞中で共発現させるステップを含む方法。
A method for producing a multivalent Fab fragment comprising:
(1) a gene construct encoding an amino acid sequence comprising a heavy chain portion of a Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) a gene construct encoding an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
Co-expressing in a host cell.
前記ヒトIgGが、IgG、IgG、IgG、およびIgGからなる群より選ばれる請求項1に記載の方法。 The method of claim 1 , wherein the human IgG is selected from the group consisting of IgG 1 , IgG 2 , IgG 3 , and IgG 4 . 前記(1)の遺伝子構築体が、ヒトIgG由来のヒンジ領域をコードする配列をさらに含む請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the gene construct of (1) further comprises a sequence encoding a hinge region derived from human IgG. 前記ヒトIgGが、IgG、IgG、IgG、およびIgGからなる群より選ばれる請求項3に記載の方法。 The method of claim 3, wherein the human IgG is selected from the group consisting of IgG 1 , IgG 2 , IgG 3 , and IgG 4 . 前記ヒンジ領域をコードする前記配列が、前記遺伝子構築体における前記Fabフラグメントと前記コラーゲン様ペプチドとの間に位置する請求項3または4に記載の方法。   The method according to claim 3 or 4, wherein the sequence encoding the hinge region is located between the Fab fragment and the collagen-like peptide in the gene construct. 前記(1)の遺伝子構築体が、一本鎖Fvをコードする配列をさらに含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the gene construct of (1) further comprises a sequence encoding a single chain Fv. 前記(2)の遺伝子構築体が、ヒトIgG1のカッパ軽鎖を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 The gene construct of (2) A method according to claim 1 comprising a kappa light chain of human IgG 1. 前記多価Fabフラグメントを、ヒトIgGのカッパ軽鎖に結合するリガンドで精製するステップをさらに含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, further comprising the step of purifying the multivalent Fab fragment with a ligand that binds to a kappa light chain of human IgG. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法により作製される多価Fabフラグメント。   A multivalent Fab fragment produced by the method according to claim 1. 少なくとも多価Fabフラグメントのコラーゲン様ドメインにより結合される、請求項9に記載の多価Fabフラグメントを3つ含む三量体多価Fabフラグメント。   10. A trimeric multivalent Fab fragment comprising three multivalent Fab fragments according to claim 9 bound by at least the collagen-like domain of the multivalent Fab fragment. (1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列と、
を含む多価抗体フラグメント。
(1) an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of the Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
A multivalent antibody fragment comprising
前記ヒトIgGが、IgG、IgG、IgG、およびIgGからなる群より選ばれる請求項11に記載の多価抗体フラグメント。 The multivalent antibody fragment according to claim 11, wherein the human IgG is selected from the group consisting of IgG 1 , IgG 2 , IgG 3 , and IgG 4 . 前記(1)のアミノ酸配列が、ヒトIgG由来のヒンジ領域のアミノ酸配列を含む請求項11に記載の多価抗体フラグメント。   The multivalent antibody fragment according to claim 11, wherein the amino acid sequence of (1) comprises an amino acid sequence of a hinge region derived from human IgG. 前記ヒトIgGが、IgG、IgG、IgG、およびIgGからなる群より選ばれる請求項13に記載の多価抗体フラグメント。 The multivalent antibody fragment according to claim 13, wherein the human IgG is selected from the group consisting of IgG 1 , IgG 2 , IgG 3 , and IgG 4 . 前記ヒンジ領域が、前記アミノ酸配列における前記Fabフラグメントと前記コラーゲン様ペプチドとの間に位置する請求項13または14に記載の多価抗体フラグメント。   The multivalent antibody fragment according to claim 13 or 14, wherein the hinge region is located between the Fab fragment and the collagen-like peptide in the amino acid sequence. 前記(1)のアミノ酸配列が、一本鎖Fvの配列をさらに含む請求項11〜15のいずれか1項に記載の多価抗体フラグメント。   The multivalent antibody fragment according to any one of claims 11 to 15, wherein the amino acid sequence (1) further comprises a single-chain Fv sequence. 前記(2)のアミノ酸配列が、ヒトIgG1のカッパ軽鎖配列を含む請求項11〜16のいずれか1項に記載の多価抗体フラグメント。 Multivalent antibody fragment according to any one of claims 11 to 16 amino acid sequence, including the kappa light chain sequences of human IgG 1 of the (2). 前記多価抗体フラグメントが二重特異性である請求項16に記載の多価抗体フラグメント。   The multivalent antibody fragment of claim 16, wherein the multivalent antibody fragment is bispecific. 前記多価抗体フラグメントのリガンドがヒトCD3である請求項11〜18のいずれか1項に記載の多価抗体フラグメント。   The multivalent antibody fragment according to any one of claims 11 to 18, wherein the ligand of the multivalent antibody fragment is human CD3. 前記多価抗体フラグメントのリガンドがヒトCD3およびヒト上皮成長因子受容体である請求項18に記載の多価抗体フラグメント。   19. The multivalent antibody fragment according to claim 18, wherein the ligand of the multivalent antibody fragment is human CD3 and human epidermal growth factor receptor. 請求項11〜20のいずれか1項に記載の多価抗体フラグメントを3つ含む三量体多価抗体フラグメント。   A trimeric multivalent antibody fragment comprising three multivalent antibody fragments according to any one of claims 11 to 20. 請求項11〜20のいずれか1項に記載の多価抗体フラグメントをコードする核酸。   A nucleic acid encoding the multivalent antibody fragment according to any one of claims 11 to 20. 宿主細胞に導入される、請求項11〜20のいずれか1項に記載の多価抗体フラグメントを発現する発現ベクター。   The expression vector which expresses the multivalent antibody fragment of any one of Claims 11-20 introduce | transduced into a host cell. 請求項23に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。   A host cell comprising the expression vector according to claim 23. リガンドの生物活性を調節する方法であって、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列と、
を含む多価抗体フラグメントを培養するステップを含む方法。
A method for modulating the biological activity of a ligand comprising the steps of:
(1) an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of the Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
Culturing a multivalent antibody fragment comprising:
被験体における自己免疫疾患を治療する方法であって、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列と、
を含む有効量の多価抗体フラグメントを、それを必要としている被験体に投与するステップを含む方法。
A method of treating an autoimmune disease in a subject comprising:
(1) an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of the Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain;
Administering an effective amount of a multivalent antibody fragment comprising: to a subject in need thereof.
前記多価抗体フラグメントのリガンドがヒトCD3である請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the ligand of the multivalent antibody fragment is human CD3. リガンドを検出する方法であって、
(1)Fabフラグメントの重鎖部分およびインフレーム融合コラーゲン様ペプチドを含むアミノ酸配列と、
(2)ヒトIgGの軽鎖可変領域およびカッパ軽鎖定常ドメインを含むアミノ酸配列と
(3)標識と、
を含む三量体多価抗体フラグメント複合体をリガンドと共に培養するステップ、ならびに
前記三量体多価抗体フラグメント複合体の結合を検出するステップ、
を含む方法。
A method for detecting a ligand comprising:
(1) an amino acid sequence comprising the heavy chain portion of the Fab fragment and an in-frame fusion collagen-like peptide;
(2) an amino acid sequence comprising a light chain variable region of human IgG and a kappa light chain constant domain; (3) a label;
Culturing a trimeric multivalent antibody fragment complex comprising a ligand with a ligand, and detecting binding of the trimeric multivalent antibody fragment complex,
Including methods.
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