JP2015517300A - ヒト化pan−her抗体組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、EGFRファミリー受容体であるEGFR、HER2およびHER3を標的とするヒト化組換え抗体、少なくとも1種のヒト化抗EGFR抗体、少なくとも1種のヒト化抗HER2抗体および少なくとも1種のヒト化抗HER3抗体を含む組成物、ならびに癌の処置のための該抗体組成物の使用に関する。本発明はまた、癌(例えば、膵臓癌)および以前の処置剤に対して獲得耐性を有する癌の処置のための、複数のEGFRファミリー受容体を標的とする抗体の使用に関する。

Description

他出願の引用
本出願は、2012年5月2日に出願された米国仮特許出願第61/641,756号、および2013年4月5日に出願された米国仮特許出願第61/809,159号に基づく優先権の利益を主張する。それらの出願の開示は、引用によりその全体を本明細書に包含させる。
発明の技術分野
本発明は、上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)ファミリーを標的とする新規ヒト化組換え抗体および癌治療における使用のための2種またはそれ以上のこれらの抗体を含む組成物に関する。
発明の背景
上皮細胞増殖因子受容体ファミリー(EGFRまたはErbB/HERファミリー)は、受容体チロシンキナーゼ(RTK)の下位群であり、4つのメンバー:EGFR/ErbB、HER2/ErbB2、HER3/ErbB3およびHER4/ErbB4を含む。EGFRファミリーのメンバーは、細胞外リガンド結合領域、単一の細胞膜貫通ドメインおよび細胞内チロシンキナーゼドメインを有する密接に関連した一本鎖モジュラー糖タンパク質である。通常の生理的条件下では、ErbBファミリーは、細胞増殖、分化および移動の調整において重要な事象を調節する。EGFR、HER2およびHER3は、正常細胞の悪性転換および癌細胞の持続的な増殖において極めて重要な役割を果たすと考えられる。EGFRおよびHER2は、多くの上皮癌にて過剰発現されていることが見出されている。EGFRおよびHER2の過剰発現はさらに、いくつかのヒト上皮癌における疾患の進行、生存率の低下、応答不良および化学療法抵抗性に関係している。悪性転換および癌の進行におけるHER4の役割については論争があり、本発明においてはさらに議論しない。
EGFRおよびHER2は、実証された癌の標的であり、これらのチロシンキナーゼのモノクローナル抗体および低分子阻害剤の両方は、種々の癌の処置のために承認されている。HER3は、現在、可能性のある治療標的として探求されている。しかしながら、これらの治療に最初に応答する患者はしばしば、耐性の獲得により再発する。前臨床治験は、耐性発現における非標的化受容体の一方または両方の関与を指摘する。故に、ErbB受容体が、成長刺激性シグナル伝達および悪性表現型を維持するために、互いに置き換わる能力を有するようである。従って、2つまたは3つ全ての受容体の同時標的化が、ErbBファミリーに依存する癌細胞を阻害するより有効な方法であり得る。
EGFRは、1186アミノ酸残基の単一のポリペプチド鎖からなる170kDaの細胞表面糖タンパク質であり、ヒト外陰部癌腫細胞株に由来するヒトcDNAのクローニングおよび配列決定により最初に決定され、記載された。EGFRは、3つの主なドメイン:細胞外ドメイン、細胞膜貫通ドメインおよびチロシンキナーゼを含む細胞内ドメインを含む。EGFRの触媒活性は、チロシンキナーゼドメイン(残基685−953)に帰属し、リガンド結合により活性化される。
EGFRは、2つの異なるコンフォメーション、すなわち膜繋留型(tethered)コンフォメーション(屈曲型)および非繋留型(extended)コンフォメーション(伸張型)として存在する。受容体は、2つのコンフォメーション間で入れ替わる。EGFRの細胞外領域の膜繋留型コンフォメーションドメインIIおよびIVが相互作用した状態では、受容体は自己抑制状態のままである。さらに、ドメインIIIは、ドメインIからかなり離れた場所に保持されており、それにより、両ドメインへのEGFの結合は、同時には不可能である。EGFRの伸張型コンフォメーションにおいて、ドメインI、IIおよびIIIは、C形に立体的に配置され、EGF結合のための空間を提供する。さらに、構造変化は、“二量体化アーム(dimerization arm)”としても知られているドメインII内の20残基領域からなるβ−ヘアピンの暴露を誘導する。EGFRのドメインIIから伸びる該二量体化アームは、別のEGFRのドメインIIと広範囲に結合して、EGFR二量体を形成する。
二量体化は、受容体の調節領域におけるチロシン残基のリン酸化のために十分近い受容体の活性な細胞質チロシンキナーゼドメインをもたらす。さらに、2つの受容体の膜近傍領域は、チロシンキナーゼ二量体の安定化に重要であることが見出されている逆平行二量体(antiparallel dimer)を形成する。“受容体により仲介される”二量体化機序は、“リガンドにより仲介される”二量体化がさらに共通するテーマである他のチロシンキナーゼ受容体と比較して、ErbBファミリーに関してユニークである。
EGFRの細胞内チロシンキナーゼドメインの活性化の多くの様式が示唆されている。他の受容体チロシンキナーゼとは異なり、デフォルトのEGFRチロシンキナーゼドメインは、リン酸化および活性化キナーゼにおいてのみ通常観察されるコンフォメーションをとる。このことは、EGFRのキナーゼドメインが構成的に活性であることを示す。従って、構成的チロシンキナーゼの制御は、トランス−リン酸化のための二量体化パートナーのC末端制御領域の送達を介して起こる。チロシンキナーゼドメインの活性化が結晶学的研究において視覚化されていない阻害相互作用の変位を含むという別の可能性がある。しかしながら、EGFRの膜近傍領域およびチロシンキナーゼ領域の結晶構造分析により、2つのEGFRの二量体化により形成されるチロシンキナーゼの非対称二量体が、チロシンキナーゼ活性の制御に重要であるということが明らかにされている。この非対称ホモ二量体において、一方のチロシンキナーゼは、受容体(レシーバー)として働き、他方のチロシンキナーゼは、供与体(ドナー)として働く。レシーバーキナーゼドメインのみが触媒活性を有し、受容体のC末端におけるチロシン残基をリン酸化する(シスまたはトランスまたは両方のいずれかは知られていない)。
クラスリン介在性エンドサイトーシスは、EGFRの下方制御の最も重要な機序である。EGFRの運命は、リガンド−受容体複合体の安定性に依存する。EGFがEGFRへ結合すると、EGFRホモ二量体は、迅速にクラスリン被覆ピットに標的化され、リガンド誘導エンドサイトーシスを介して内在化される(internalized)。同時に、EGFRは、モノユビキチンおよびポリユビキチンの両方の結合により大きくユビキチン化される。ユビキチンリガーゼCblは、EGFRのユビキチン化に関与する。Cblは、直接的に、またはGrb2のようなアダプタータンパク質を介して間接的のいずれかで、EGFRの調節領域におけるリン酸化チロシン残基へ結合する。Grb2を介するEGFRへのCblの結合は、受容体の細胞内への移行(internalization(インターナリゼーション))のために必要である。Esp15もまた、EGFRの細胞内への移行において役割を果たす。しかしながら、Esp15の正確な役割については、未だ論争されている。ユビキチン化は、EGFRのエンドサイトーシス下方調節およびリソソームへのEGFRのエンドソーム選別に関与する。ユビキチン鎖は、輸送のために必要なエンドソーム選別複合体(ESCRT)および初期エンドソームの膜にユビキチン化タンパク質を保持するHrs/STAMにより認識され、それによりEGFRのリサイクルを妨げる。その後、EGFRは、腔内小胞(ILV)に送られ、後期エンドソームへのEGFRの送達および最後にリソソームにおける分解を引き起こす。
EGFRの分解と対照的に、EGFに結合されるとき、TGF−αの結合は受容体リサイクルを可能にする。TGF−αリガンドは、酸性環境によって初期エンドソームにおいてEGFRから迅速に解離し、受容体の脱リン酸化、脱ユビキチン化をもたらし、それによる細胞表面への受容体のリサイクルを引き起こす。
ヒト上皮細胞増殖因子受容体2(HER2、ErbB2またはNeu)は、1984年にSchechterらにより最初に報告された。HER2は、1234個のアミノ酸からなり、4つのサブドメインI−IV、細胞膜貫通ドメイン、膜近傍ドメイン、細胞内細胞質チロシンキナーゼおよび制御C−末端ドメインからなる細胞外ドメインを有するEGFRと構造的に類似している。
膜繋留型EGFRにおけるドメイン配置を制限するドメインII−IV結合は、HER2に存在しない。不活性化EGFRにおける膜繋留を安定化させるために重要な7つの保存された残基のうちの3つは、HER2と異なる。従って、HER2は、暴露され、一見保たれている二量体化アームを有する非繋留型(伸張型)におけるEGFRに似ており、受容体−受容体相互作用を駆動する。膜繋留型HER2コンフォメーションの非存在は、該受容体がErbBファミリーの他のメンバーに対して見られる通りの自己阻害を欠いていることを示す。サブドメインI−IIIの安定な接合面は、EGFR−EGF複合体の拡張型立体配置と同様の拡張型立体配置におけるHER2を維持しているようである。ドメインIおよびIII間の相互作用は、EGFRのドメインIおよびIIIにおけるリガンド−結合部位に対応する領域に関与し、リガンドに対する立体的空間をなくし、HER2のリガンドへの結合を不可能にする。ドメインIIおよびIVは、HER2およびErbBファミリーの別のメンバーのヘテロ二量体形成を安定化させる2つの別個の接合面を形成する。
生物物理学的試験は、溶液または結晶において有意なHER2ホモ二量体化を検出しなかった。EGFRおよびHER2のドメインIIの残基は類似である。しかしながら、二量体接合面でのArg285は、EGFRおよびHER2間で保存されていない。HER2において、残基285はLeuである。突然変異試験は、この位置のLeuが、溶液においてHER2ホモ二量体の不存在と部分的に関与することを示唆する。インビボでの無傷のHER2の二量体化は、HER2の細胞膜貫通ドメインにおける部位のさらなる相互作用を必要とし得る。
HER2は、既知のリガンドを結合しないErbBファミリーの唯一のメンバーである。HER2は代わりに、他のErbBファミリーメンバーとの異種複合体の形成によって活性化されて、それによりEFGRおよびHER3リガンドにより間接的に制御される。HER2は、3つの他のErbB受容体の好ましいヘテロ二量体化パートナーである。HER2は、リガンド−受容体複合体の解離速度を遅くすることにより、他のErbB受容体のそれらのリガンドとの親和性を増強させ、それによりHER2は、シグナル伝達を増強および延長させる。他のErbB受容体のリガンド親和性を増強させるHER2の能力は、ヘテロ二量体化パートナーとして、HER2の雑多な性質を反映し得る。HER2およびErbBファミリーの別のリガンド結合受容体のヘテロ二量体化は、クロスリン酸化を引き起こし、C末端チロシン残基のリン酸化をもたらす。最も活動的なHER2ヘテロ二量体は、HER2−HER3複合体である。HER2は、活性キナーゼを提供することによりキナーゼ−欠失HER3を補足する。
EGFRと対照的に、HER2は、過剰発現されるとき、内在化(インターナリゼーション)抵抗性である。HER2の過剰発現はさらに、他のErbBファミリーメンバーのエンドサイトーシスを阻害することが報告されている。HER2がリソソーム分解を免れ、それにより細胞膜に残存する2つのメカニズムが、示唆されている。HER2がインターナリゼーションを回避するか、またはそれが効率的にエンドサイトーシスからリサイクルされ細胞膜に戻る。標識された抗体を用いる試験は、HER2が常にインターナリゼーションされ、リサイクルされることを示した。対照的に、他の試験は、リサイクルを阻害することが知られている化合物で処理された細胞において細胞内HER2を検出しなかった。
HER2のカルボキシル末端が、インターナリゼーションに必要な全てのシグナルを有さないこと、またはクラスリン介在性エンドサイトーシスに必須の阻害シグナルを含むことが提案されている。加えて、試験は、HER2ヘテロ二量体がエンドソームに送達されないことを示した。EGFR上に見出される1つのようなCblドッキング部位はまた、HER2(Y1112)上に同定されている。故に、Cblは、HER2に捕捉されて、HER2のユビキチン化を引き起こし得るが、Cblの実際の結合効率は不明である。HER2が膜突出との結合によってインターナリゼーション抵抗性であることが提案されている。最後に、他の試験は、HER2−EGFRヘテロ二量体のエンドサイトーシス抵抗性が、クラスリン被覆ピットの非効率的なEGF誘導性形成と関係することを示した。
ヒト上皮細胞増殖因子受容体3(HER3、ErbB3)として公知の、ErbBファミリーの3番目のメンバーは、Kraus M. Hらにより1989年に同定された。HER3遺伝子は、1342アミノ酸のタンパク質をコード化し、EGFRおよびHER2と顕著な構造的類似性を有する。全体的な大きさ、2つのシステインクラスター(ドメインIIおよびIV)を伴う4つの細胞外サブドメイン(I−IV)、およびチロシンキナーゼドメインのような特徴は、EGFRおよびHER2と構造的類似性を示す。HER3のチロシンキナーゼドメインは、EGFRのチロシンキナーゼドメインと59%の配列相同性を示す。
EGFRと同様に、HER3は、膜繋留型(屈曲型)コンフォメーションおよび非繋留型(伸張型)コンフォメーションで存在する。膜繋留型コンフォメーションにおいて、二量体化アームは、ドメインIVとの相互作用により埋没し、ドメインIおよびIIIは効率的なリガンド結合のためには離れすぎている。細胞外ドメインIおよびIIIへのリガンド結合は、HER3の非繋留型コンフォメーションで起こり、ErbBファミリーの他のメンバーとのヘテロ二量体化をもたらす。リガンド結合によりHER3ホモ二量体は形成されない。非繋留型およびリガンド結合型HER3分子は、優先的に、HER2とヘテロ二量体化する。
EGFRおよびHER2と対照的に、HER3のチロシンキナーゼは、触媒活性が損なわれており、検出可能な生物学的応答のためには不十分である。タンパク質キナーゼの触媒ドメインにおいて高度に保存された2つのアミノ酸残基は、HER3の触媒ドメインでは変化している。これらは、残基815のアスパラギン酸のアスパラギンによる置換および残基740のグルタミン酸のヒスタミンによる置換である。該2つのアミノ酸置換は、HER3がそのチロシンキナーゼドメインの触媒活性を欠く理由であり得る。HER3の内因性キナーゼ活性の低下のため、受容体は、それ自体のリガンド結合に応答するために別のErbBファミリーメンバーとヘテロ二量体化する必要がある。
HER3のエンドサイトーシスについてはほとんど知られていない。さらに、種々の試験は、HER3が、HER2と同程度にエンドサイトーシスが低下していることを示唆している。これと一致して、HER3−NRG1複合体は、EGFR−EGF複合体よりもインターナリゼーションが非効率的で、より緩慢であることが見出されており、HER3がEGFRほど効率よくエンドサイトーシスされないという考え方を支持している。しかしながら、EGFRのC末端尾部がHER3のC末端尾部で置換されたとき、EGFRはエンドサイトーシス障害となり、HER3のC末端の領域が受容体をインターナリゼーションから保護することを示唆した。また、NRG1は、EGFがTGFαによって活性化されるときに観察されるように、エンドソームにおけるリガンド−受容体複合体の解離のためにHER3を効率的に標的として分解に至らしめることもないことが示唆されている。
ErbBファミリーの標的化は、癌処置戦略として最近10年間で強く遂行されている。異なる処置様式、例えば、チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)、モノクローナル抗体(mAb)およびリガンドトラップが、探索されている。癌の処置のためのモノクローナル抗体の利点は標的特異性であり、慣用の細胞毒性癌化学療法と比較して低い毒性を保証する。モノクローナル抗体は、異常に高レベルのEGFRまたはHER2を有する固形腫瘍の処置に対して承認されており、EGFRまたはHER2を標的とする多数のmAbが臨床治験を行われている。TKIは、EGFRおよびHER2のチロシンキナーゼドメインにおけるATP−結合部位に結合することにより受容体シグナル伝達を阻害する。エルロチニブ/タルセバ(登録商標)は、EGFRのチロシンキナーゼを阻害し、ラパチニブ/タイケルブ(登録商標)は、EGFRおよびHER2の両方のチロシンキナーゼを阻害する。エルロチニブおよびラパチニブ(laptinib)は両方とも、非小細胞肺癌(NSCLC)およびHER2を過剰発現する転移性乳癌のそれぞれの処置における使用のためのFDA承認TKIである。
しかしながら、モノクローナル抗体治療およびTKIの臨床的有用性にもかかわらず、処置に対する獲得耐性の広がりは重大化しつつある問題である。mAbおよび慣用の細胞毒性化学療法の組み合わせ療法は、処置有効性を増加させるために行われているアプローチの1つである。さらに、いくつかの戦略は、モノクローナル抗体の有効性を増加させるため、エフェクター機能の増強を含むため、および直接的または間接的な放射性核種または毒素を用いる抗体の武装(arm)のために試験されている。
故に、既存の処置に耐性を獲得した患者を含む患者群におけるEGFRファミリー関連疾患を処置するためのさらなる薬物が必要とされている。これらのさらなる薬物はまた、ヒト患者の処置に用いられたとき、望まれない免疫応答を誘発する危険が低くなければならない。
発明の概要
本発明者らはEGFRファミリーの2種またはそれ以上のメンバー(例えば、EGFR、HER2、およびHER3)のヒト化抗体を用いる同時標的化が、癌増殖の効果的な阻害をもたらすことを発見した。本発明者らはまた、多数のEGFRファミリーメンバーを標的化する組成物は、1種のEGFRファミリーメンバーのみを標的化する薬物療法に対する耐性を獲得した癌を含む、膵臓、骨肉腫、大腸癌、子宮内膜癌、または尿管癌のような癌の処置に使用され得ることも見出した。
従って、本発明は、EGFR、HER2およびHER3に対するヒト化抗体、ならびにこれらの標的の2つまたはそれ以上に対する2つまたはそれ以上のヒト化抗体を含む組成物に関する。本発明はさらに、ヒト癌療法のための抗体および組成物の使用に関する。
本発明の一面は、少なくとも1種のヒト化抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、少なくとも1種のヒト化抗HER2抗体またはその抗原結合フラグメント、ならびに少なくとも1種のヒト化抗HER3抗体またはその抗原結合フラグメントを含む組換え抗体組成物に関する。
本発明のヒト化抗EGFR抗体は、配列番号:1の重鎖可変領域配列および配列番号:3または配列番号:2の軽鎖可変領域配列を含む抗体、ならびに配列番号:4の重鎖可変領域配列および配列番号:5の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択され得る。一態様において、抗EGFR抗体は、Arg44およびVal83を含む重鎖可変領域配列(配列番号:1)、ならびにAla19およびPhe92を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:2);Arg44、Val83およびIle104を含む重鎖可変領域配列(配列番号:1)、ならびにTyr41、Leu51およびPhe92を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:3);または、Arg44、Val83およびIle104を含む重鎖可変領域配列(配列番号:1)、ならびにLeu34、Tyr41、Leu51およびPhe92を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:3)を含み得る。別の態様において、抗EGFR抗体は、Leu20、Ile48およびAla68を含む重鎖可変領域配列(配列番号:4)、ならびにVal75およびPhe87を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:5);または、Leu20、Ile48、Leu56およびAla68を含む重鎖可変領域配列(配列番号:4)、ならびにVal75およびPhe87を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:5)を含み得る。
いくつかの態様において、本発明は、重鎖および軽鎖アミノ酸配列が、それぞれ配列番号:43および44、それぞれ配列番号:38および39、それぞれ配列番号:41および42、それぞれ配列番号:45および46、またはそれぞれ配列番号:47および48、またはそれらの抗原結合フラグメントを含む、ヒト化抗EGFR抗体を包含する。
本発明のヒト化抗HER2抗体は、配列番号:6の重鎖可変領域配列および配列番号:7の軽鎖可変領域配列を含む抗体、ならびに配列番号:8の重鎖可変領域配列および配列番号:9の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択され得る。一態様において、抗HER2抗体は、Ser55、Leu70、Val72、Lys74およびAla79を含む重鎖可変領域配列(配列番号:6)、ならびにVal44、Met48およびTyr70を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:7);または、Ser55およびVal72を含む重鎖可変領域配列(配列番号:6)、ならびにMet48およびTyr70を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:7)を含み得る。別の態様において、抗HER2抗体は、Ala49、Ile74およびSer77を含む重鎖可変領域配列(配列番号:8)、ならびにThr56、Tyr71、Ser85およびLeu104を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:9)を含み得る。
いくつかの態様において、本発明は、重鎖および軽鎖アミノ酸配列が、それぞれ配列番号:51および52、それぞれ配列番号:49および50、またはそれぞれ配列番号:53および54、またはそれらの抗原結合フラグメントを含む、ヒト化抗HER2抗体を包含する。
本発明のヒト化抗HER3抗体は、配列番号:10の重鎖可変領域配列および配列番号:11の軽鎖可変領域配列を含む抗体、ならびに配列番号:12の重鎖可変領域配列および配列番号:13の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択され得る。一態様において、抗HER3抗体は、Met49、Ser55およびIle68、またはAsn44、Ser55およびThr93を含む重鎖可変領域配列(配列番号:10)、ならびにPhe36、Val44、Phe49およびIle85、またはPhe36、Phe49およびLeu73を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:11)を含み得る。別の態様において、抗HER3抗体は、Val46、Met49、Ser55およびArg72を含む重鎖可変領域配列(配列番号:12)、ならびにVal21、Val44およびPhe87、および任意にThr29を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:13);または、Phe41、Val46、Met49、Ser55およびArg72を含む重鎖可変領域配列(配列番号:12)、ならびにVal21、Val44、Tyr71、Phe87およびLeu104を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:13)を含み得る。
いくつかの態様において、本発明は、重鎖および軽鎖アミノ酸配列が、それぞれ配列番号:55および56、それぞれ配列番号:57および58、それぞれ配列番号:59および60、またはそれぞれ配列番号:61および62、またはそれらの抗原結合フラグメントを含む、ヒト化抗HER3抗体を包含する。
本発明はまた、上記の抗体の2、3、4、5または6種を含む抗体組成物を包含する。いくつかの態様において、抗体組成物は、(i)抗体11294および/または11302;(ii)抗体11249および/または11145;ならびに、(iii)抗体10738および/または11052を含み得る。一態様において、該組成物は全て6種の抗体を含む。
抗体組成物は、(a)抗EGFR抗体10292、10460、または11294;(b)抗EGFR抗体10560または11302;(c)抗HER2抗体10704または11249;(d)抗HER2抗体11145;(e)抗HER3抗体10738または10810;および、(f)抗HER3抗体11006または11052を含み得る。好ましい態様において、抗体組成物は、抗EGFR抗体11294および11302、抗HER2抗体11249および11145、ならびに抗HER3抗体10738および11052を含む。抗体10292、10460、11294、10560、11302、10704、11249、11145、10738、10810、11006、または11052は、表4中、“Xaa”として示される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基のいずれかの少なくとも1個のさらなる置換を含み得る。
一態様において、抗体組成物は、(a)配列番号:43の重鎖可変領域配列および配列番号:44の軽鎖可変領域配列を含む抗体;(b)配列番号:47の重鎖可変領域配列およびの配列番号:48軽鎖可変領域配列を含む抗体;(c)配列番号:51の重鎖可変領域配列および配列番号:52の軽鎖可変領域配列を含む抗体;(d)配列番号:53の重鎖可変領域配列および配列番号:54の軽鎖可変領域配列を含む抗体;(e)配列番号:55の重鎖可変領域配列および配列番号:56の軽鎖可変領域配列を含む抗体;ならびに、(f)配列番号:61の重鎖可変領域配列および配列番号:62の軽鎖可変領域配列を含む抗体、を含み得る。
本発明のさらなる局面は、本発明の抗体および抗体組成物の製造方法;本発明の抗体または抗体組成物、および薬学的に許容される希釈剤、担体、または添加剤を含む医薬組成物;ヒトまたは他の哺乳動物における癌の処置方法であって、処置を必要とする対象に、治療的有効量の本発明の組換え抗体組成物または医薬組成物を投与することを含む方法;癌の処置のための医薬の製造を目的とする、本発明の組換え抗体組成物または医薬組成物の使用;ならびに、癌の処置のための医薬として使用するための本発明の組換え抗体組成物または医薬組成物に関する。ヒトの処置用に、抗体は、好ましくは、ヒトのHERファミリーメンバーを対象とする。いくつかの態様において、これらの組成物はそれぞれ、標的化HERにおける異なるエピトープにそれぞれ結合する、2種以上のモノクローナル抗体を含む。いくつかの態様において、少なくとも1種の抗体は、抗癌剤、例えば、細胞毒性剤、サイトカイン、毒素、または放射性核種と結合されている。
本発明の方法によって処置可能な癌としては、膵臓癌(KRAS変異により促進される膵臓癌を含む)、頭頸部癌、乳癌、骨肉腫、大腸癌(結腸直腸癌を含む)、子宮内膜癌、尿管癌、皮膚癌、肺癌、前立腺癌、胃癌、食道癌、卵巣癌、他の上皮癌、ならびにEGFR、HER2およびHER3の1種またはそれ以上に依存する癌が挙げられるが、これらに限定されない。
患者は、癌処置歴を有していてもよい。例えば、患者は、単一のEGFRファミリーメンバーを標的とする薬物を用いて処置され、該薬物(例えば、セツキシマブ、トラスツズマブ、またはペルツズマブ)に耐性を有していてもよい。
本発明はまた、本明細書に記載の重鎖または軽鎖可変領域を有する抗体のいずれかをコード化するヌクレオチド配列を含む核酸分子に関する。本発明はまた、かかる核酸分子を含む発現ベクターおよびかかる核酸分子またはベクターを含む宿主細胞に関する。宿主細胞は、本明細書に記載の抗体のいずれかを発現し得る。
図1:完全ヒトフレームワーク領域に移植された、オリジナルマウスCDRで構成されたin silicoで設計された配列を有する抗EGFRヒト化モノクローナル抗体10292、10460、および11294の可変鎖のアミノ酸配列アライメント。ドット(点)は同一を示し、他方、異なる位置ではアミノ酸の一文字表記が記載されている。斜線部分はIMGT(データベース)により定義されるCDRを示す。上:CDR移植配列(1277_CDR移植−H;配列番号:62)に整列された10292(配列番号:38)、10460(配列番号:40)、および11294(配列番号:42)の可変重鎖。中:CDR移植配列(1277_CDR移植−L;配列番号:63)に整列された10292(配列番号:39)の可変軽鎖。下:CDR移植配列(1277A_CDR移植−L;配列番号:64)に整列された10460(配列番号:41)および11294(配列番号:43)の可変軽鎖。 図2:完全ヒトフレームワーク領域に移植された、オリジナルマウスCDRで構成されたin silicoで設計された配列を有する抗EGFRヒト化モノクローナル抗体10560および11302の可変鎖のアミノ酸配列アライメント。ドット(点)は同一を示し、他方、異なる位置ではアミノ酸の一文字表記が記載されている。斜線部分はIMGTにより定義されるCDRを示す。上:CDR移植配列(1565_CDR移植−H;配列番号:65)に整列された10560(配列番号:44)および11302(配列番号:46)の可変重鎖。下:CDR移植配列(1565_CDR移植−L;配列番号:66)に整列された10560(配列番号:45)および11302(配列番号:47)の可変軽鎖。 図3:完全ヒトフレームワーク領域に移植された、オリジナルマウスCDRで構成されたin silicoで設計された配列を有する抗HER2ヒト化モノクローナル抗体10704および11249の可変鎖のアミノ酸配列アライメント。ドット(点)は同一を示し、他方、異なる位置ではアミノ酸の一文字表記が記載されている。斜線部分はIMGTにより定義されるCDRを示す。上:CDR移植配列(4384_CDR移植−H;配列番号:67)に整列された10704(配列番号:48)および11249(配列番号:50)の可変重鎖。下:CDR移植配列(4384_CDR移植−L;配列番号:68)に整列された10704(配列番号:49)および11249(配列番号:51)の可変軽鎖。
図4:完全ヒトフレームワーク領域に移植された、オリジナルマウスCDRで構成されたin silicoで設計された配列を有する抗HER2ヒト化モノクローナル抗体11145の可変鎖のアミノ酸配列アライメント。ドット(点)は同一を示し、他方、異なる位置ではアミノ酸の一文字表記が記載されている。斜線部分はIMGTにより定義されるCDRを示す。上:CDR移植配列(4517_CDR移植−H;配列番号:69)に整列された11145(配列番号:52)の可変重鎖。下:CDR移植配列(4517_CDR移植−L;配列番号:70)に整列された11145(配列番号:53)の可変軽鎖。 図5:完全ヒトフレームワーク領域に移植された、オリジナルマウスCDRで構成されたin silicoで設計された配列を有する抗HER3ヒト化モノクローナル抗体10738および10810の可変鎖のアミノ酸配列アライメント。ドット(点)は同一を示し、他方、異なる位置ではアミノ酸の一文字表記が記載されている。斜線部分はIMGTにより定義されるCDRを示す。上:CDR移植配列(5038_CDR移植−H;配列番号:71)に整列された10738(配列番号:54)および10810(配列番号:56)の可変重鎖。下:CDR移植配列(5038_CDR移植−L;配列番号:72)に整列された10738(配列番号:55)および10810(配列番号:57)の可変軽鎖。 図6:完全ヒトフレームワーク領域に移植された、オリジナルマウスCDRで構成されたin silicoで設計された配列を有する抗HER3ヒト化モノクローナル抗体11006および11052の可変鎖のアミノ酸配列アライメント。ドット(点)は同一を示し、他方、異なる位置ではアミノ酸の一文字表記が記載されている。斜線部分はIMGTにより定義されるCDRを示す。上:CDR移植配列(5082_CDR移植−H;配列番号:73)に整列された11006(配列番号:58)および11052(配列番号:60)の可変重鎖。下:CDR移植配列(5082_CDR移植−L;配列番号:74)に整列された11006(配列番号:59)および11052(配列番号:61)の可変軽鎖。
図7:ヒト化抗EGFR抗体変異体10292とそのキメラ抗EGFRパートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。A431NS細胞(上パネル)およびH358細胞(下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図8:ヒト化抗EGFR抗体変異体10460とそのキメラ抗EGFRパートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。A431NS細胞(上パネル)およびH358細胞(下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図9:ヒト化抗EGFR抗体変異体10560とそのキメラ抗EGFRパートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。A431NS細胞(上パネル)およびH358細胞(下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図10:ヒト化抗HER2抗体変異体10704とそのキメラ抗HER2パートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。OE19細胞(上パネル)およびBT474細胞(下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図11:ヒト化抗HER2抗体変異体11145とそのキメラ抗HER2パートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。OE19細胞(上パネル)およびBT474細胞(下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。
図12:ヒト化抗HER3抗体変異体10738とそのキメラ抗HER3パートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。MBA−MD−175 VII細胞(上パネル)およびMCF−7細胞(1nMヘレグリン−βの存在下;下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図13:ヒト化抗HER3抗体変異体10810とそのキメラ抗HER3パートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。MBA−MD−175 VII細胞(上パネル)およびMCF−7細胞(1nMヘレグリン−βの存在下;下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図14:ヒト化抗HER3抗体変異体11006とそのキメラ抗HER3パートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。MBA−MD−175 VII細胞(上パネル)およびMCF−7細胞(1nMヘレグリン−βの存在下;下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図15:ヒト化抗HER3抗体変異体11052とそのキメラ抗HER3パートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。MBA−MD−175 VII細胞(上パネル)およびMCF−7細胞(1nMヘレグリン−βの存在下;下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図16:キメラおよびヒト化抗体の、ヒト、カニクイザルおよびマウスのHERファミリー抗原との交差反応パターン。抗体40nMでのODシグナルを、ELISAリーダーを用いて450nmで測定して、陰性(−;OD<0.1)から強陽性(+++;OD>2.5)までスコア化した。
図17:ヒト化抗EGFR抗体変異体11294とそのキメラ抗EGFRパートナー抗体との組み合わせのインビトロ活性。A431NS細胞(上パネル)およびFaDu細胞(下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図18:ヒト化抗EGFR抗体変異体11302とそのキメラ抗EGFRパートナー抗体の組み合わせのインビトロ活性。A431NS細胞(上パネル)およびFaDu細胞(下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図19:ヒト化抗HER2抗体変異体11249とそのヒト化抗HER2パートナー抗体11145との組み合わせのインビトロ活性。OE19細胞(上パネル)およびBT474細胞(下パネル)を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図20:ヒト化抗体(変異体11294、11302、11249、11145、10738および11052;ヒト化Pan−HER)の混合物およびキメラ抗体(1277、1565、4384、4517、5038および5082;キメラPan−HER)の混合物のインビトロ活性。示された細胞株を、異なる濃度の上記の抗体混合物で96時間処理した。データは、平均±SEMで示す。 図21Aは、Pan−HERとそのEGFR(左)、HER2(中)およびHER3(右)標的タンパク質との相互作用の図である。 図21Bは、A431NS、HCC202、およびMDA−MB−175−VII細胞株それぞれの代謝活性におけるEGFR(左)、HER2(中)およびHER3(右)抗体処理の効果を示すチャートである。左パネルの図の説明(Figure Legend)は、上から下へ、ネガティブコントロール、1277、1565、1277+1565である。中パネルの図の説明は、上から下へ、ネガティブコントロール、4384、4517、4384+4517である。右パネルの図の説明は、上から下へ、ネガティブコントロール、5038、5082、5038+5082である。 図21Cは、示された抗体および抗体混合物で処理したA431NS、HCC202およびMDA−MB−175−VII癌細胞それぞれの全細胞溶解物中のEGFR(左)、HER2(中)、およびHER3(右)の濃度を示すウェスタンブロットイメージ。
図22は、Pan−HER(1277、1565、4384、4517、5038および5082;キメラPan−HER)で処理した73種の癌細胞株におけるEGFR(左)、HER2(中)、およびHER3(右)の受容体リン酸化レベルを示す画である。 図23は、Pan−HER混合物(1277、1565、4384、4517、5038および5082;キメラPan−HER)、Pan−HERサブコンポーネントおよびネガティブコントロール抗体で処理後の、未処理(ヘレグリンまたはEGFなし)対照細胞の割合(100%に設定)として最大代謝活性を示す表である。 図24は、5nMヘレグリンの存在下、Pan−HER(1277、1565、4384、4517、5038および5082;キメラPan−HER)、Pan−HERサブコンポーネントおよびネガティブコントロール抗体で処理後の、リガンド不存在下での未処理対照細胞の割合(100%に設定)として最大代謝活性を示す表である。細胞を、抗体およびリガンドを含む媒体に96時間暴露した(すなわち、リガンドおよび抗体を、細胞に同時に添加した)。 図25は、1nM EGFの存在下、Pan−HER(1277、1565、4384、4517、5038および5082;キメラPan−HER)、Pan−HERサブコンポーネンおよびネガティブコントロール抗体で処理後の、リガンド不存在下での未処理対照細胞の割合(100%に設定)としての最大代謝活性を示す表である。細胞を、抗体およびリガンドを含む媒体に96時間暴露した(すなわち、リガンドおよび抗体を、細胞に同時に添加した)。
図26は、7種の膵臓癌細胞株(CAPAN−1、PK−1、CFPAC−1、BxPC3、ASPC1、CAPAN−2、Pan08.13、PANC−1、KP4、MiaPaca−2およびPSN1)における、上部に列記した遺伝子の変異状態を示す画である。 図27は、ヘレグリンおよびリガンドの不存在下(左)またはヘレグリン(中)存在下、およびEGF(右)リガンド存在下でのPan−HER処理に対するCAPAN−1細胞株の用量−応答を示すグラフである。“Pan−HER”は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。 図28は、親細胞株(上)ならびにセツキシマブ、トラスツズマブまたはペルツズマブに耐性を獲得した対応する耐性クローン(下)の代謝活性におけるPan−HERおよび参照抗体の効果を示すグラフである。“Pan−HER”とは、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。左上パネルの図の説明は、上から下へ、Pan−HER、セツキシマブ、ネガティブコントロールである。中上パネルの図の説明は、上から下へ、Pan−HER、トラスツズマブ、ネガティブコントロールである。右上パネルの図の説明は、上から下へ、Pan−HER、ペルツズマブ、ネガティブコントロールである。 図29は、抗体処理後のH292(上)およびOVCAR−8(下)細胞株の全細胞溶解物中のEGFR、HER2およびHER3の濃度を示すウェスタンブロットイメージである。“Pan−HER”は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。
図30は、異種移植モデルBxPC−3における腫瘍容積に対する、Pan−HERまたはそのサブコンポーネント処理の効果を示すグラフである。“Pan−HER”は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“EGFR”は、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”は、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”は、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”は、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”は、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”は、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。 図31は、処置の中止の3日後にビークルおよびPan−HERで処理したBxPC−3異種移植片から切除された腫瘍のEGFRおよびHER2免疫標識した領域を示す画である。“Pan−HER”は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。 図32は、Calu−3異種移植モデルにおける腫瘍容積に対するPan−HERまたはそのサブコンポーネント処理の効果を示すグラフである。“Pan−HER”は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“EGFR”は、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”は、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”は、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”は、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”は、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”は、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。
図33(上)は、抗体処理後のBxPC−3腫瘍溶解物中のEGFR、HER2、HER3およびβ−アクチンローディングコントロールの濃度を示すウェスタンブロットイメージである。ウェスタンブロットバンド強度におけるEGFR、HER2、およびHER3濃度の相対定量を、図33(下)チャートに示す。“Pan−HER”は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“EGFR”は、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”は、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”は、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”は、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”は、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”は、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。 図34は、KRAS変異膵臓癌の患者由来の腫瘍異種移植モデルST191、ST204、ST383、STS021、ST179、ST385、STS064、ST334、STS059、およびSTS058における腫瘍容積に対するPan−HERの効果を示すグラフである。“Pan−HER”は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。 図35は、KRAS変異膵臓癌の患者由来腫瘍異種移植モデルST179およびST383における腫瘍容積に対するPan−HERまたはそのサブコンポーネント処理の効果を示すグラフである。“Pan−HER”は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“EGFR”は、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”は、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”は、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”は、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”は、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”は、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。
図36は、HN5クローンにおけるセツキシマブ耐性の獲得およびクローニングを図示するスキームである。 図37は、親HN5細胞ならびにセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14におけるセツキシマブ処理の用量−応答効果を示すグラフである。 図38は、固定した親HN5細胞ならびにセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14に対するセツキシマブの結合曲線を示すグラフである。 図39は、親HN5細胞ならびにセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14における、蛍光フローサイトメトリーにより見出されるEGFRの相対的表面レベルを示すグラフである。 図40は、未処理(左)またはEGF刺激した(右)、親HN5細胞ならびにセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14からの細胞溶解物中のEGFR、リン酸化EGFR種、およびβ−アクチンローディングコントロールの全濃度を示すウェスタンブロットイメージである。
図41は、未処理(左)またはEGF刺激した(右)、親HN5細胞ならびにセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14からの細胞溶解物中のEGFR、AKT、pAKT(Ser473)、ERK1/2、pERK1/2(Thr202/Tyr204)、およびβ−アクチンローディングコントロールの全濃度を示すウェスタンブロットイメージである。 図42は、EGFR−LNA、セツキシマブ、EGFR−2ミックス(抗体1277および1565)またはコントロールで処理した、親HN5細胞ならびにセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2およびHN5 CR14の生存率を示すグラフである。 図43は、EGFR−LNA、セツキシマブ、EGFR−2ミックス(抗体1277および1565)またはコントロールで処理した、親HN5細胞ならびにセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2およびHN5 CR14におけるEGFRの全濃度を示すウェスタンブロットイメージである。 図44は、示されるEGFR抗体で処理した親HN5細胞ならびにセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14の生存率を示すグラフである。“EGFR 2ミックス”は、抗体1277および1565の混合物を意味する。“Her3 2ミックス”は、抗体5038および5082の混合物を意味する。 図45は、親HN5細胞(Fig。45A)およびセツキシマブ耐性クローン HN5 CR2(図45B)の示される抗体での処理に対する用量−応答生存率を示すグラフである。“EGFR 2ミックス”は、抗体1277および1565の混合物を意味する。“Her3 2ミックス”は、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER3 4ミックス”は、抗体1277、1565、5038および5082の混合物を意味する。
発明の詳細な説明
数種のモノクローナル抗体(例えば、セツキシマブ、トラスツズマブ、およびペルツズマブ)が、EGFファミリー関連疾患の処置に使用されているが、これらの処置は、全ての患者に有効というわけではない。さらに、患者はしばしば、初期使用後にかかる薬物に対して耐性を生じる。本発明は、EGFRファミリーメンバーであるEGFR、HER2、およびHER3を標的とする新規ヒト化抗体の発見に基づき、かかるヒト化抗体(ヒト化pan−HER抗体組成物)の混合物は、標的を効果的に下方制御し、そして種々の癌細胞株の増殖を阻害し得る。本発明者らはまた、EGFRファミリーメンバーであるEGFR、HER2、およびHER3を標的とする抗体混合物が、治療が難しい患者由来の膵臓癌モデルを含む、ヒト癌の多数の異種移植モデルにおける腫瘍増殖を効果的に抑制することを発見した。本発明者はらはまた、2種以上のEGFRファミリーメンバーを標的とする抗体混合物が、セツキシマブ、トラスツズマブ、およびペルツズマブのような治療的モノクローナル抗体に対して耐性を獲得した細胞において阻害効果を保持することを示した。
ヒト化抗体
本発明の一面は、EGFRファミリーメンバーであるEGFR、HER2、およびHER3に結合するヒト化抗体に関する。用語“抗体”または“抗体分子”は、血清の機能性成分を表し、しばしば分子(抗体もしくは免疫グロブリン)の集合体または1つの分子(抗体分子もしくは免疫グロブリン分子)を意味する。抗体は、特異的抗原決定基(抗原または抗原性エピトープ)と結合または反応することができ、続いて免疫学的エフェクター機構の誘導を導き得る。個々の抗体は通常、単一特異性と見なされ、抗体の組成物はモノクローナル(すなわち、同一抗体分子からなる)またはポリクローナル(すなわち、同じ抗原またはさらには別個の異なる抗原上の同一または異なるエピトープと反応する2またはそれ以上の異なる抗体からなる)であり得る。それぞれの抗体は、その対応する抗原に特異的に結合することを可能にするユニークな構造を有し、すべての天然抗体は、2つの同一軽鎖および2つの同一重鎖の同じ全体的基本構造を有する。抗体はまた、集合的に免疫グロブリンとしても知られる。
特に断らない限り、本明細書で用いる用語“抗体(単数)または(複数)”は、一本鎖抗体ならびにFab、F(ab’)2、Fvフラグメントまたは一本鎖Fv(scFv)フラグメントなどの抗体の結合フラグメント、ならびに二量体IgA分子または五価IgMなどの多量体形態を包含することを意図する。故に、本明細書および特許請求の範囲において、“抗体(単数)または(複数)”とは、結合フラグメント(複数可)および一本鎖抗体を包含することを意図する。ただし、明白にこれと異なる説明がなされるか、またはこれと異なることが文脈上明らかである場合を除く。
抗体の各重鎖は、典型的には重鎖可変領域(VH)および重鎖定常領域(CH)を含む。重鎖定常領域は、典型的にはCH1、CH2およびCH3と称される3つのドメインを含む。各抗体軽鎖は、典型的には軽鎖可変領域(VL)および軽鎖定常領域(を含む。軽鎖定常領域は、典型的にはCLと称される単一ドメインを含む。VHおよびVL領域は、超可変性の領域(配列および/または構造的に規定されるループにおいて超可変的であり得る“超可変領域”)にさらに細分され得る。抗体の可変ドメイン内に見出される“超可変”領域は、抗体の結合特異性を決定するのに重要な役割を果たす。これらはまた、フレームワーク領域(FR)と呼ばれ、より保存された領域が間に介在する、相補性決定領域(CDR)とも称される。抗体の各重鎖および軽鎖は、CDR1、CDR2およびCDR3と称される3つのCDR領域を含み、そのうち、CDR3は、最も可変性を示す。各VHおよびVLは、典型的には、アミノ末端からカルボキシ末端の方向にFR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順序で配置された、3つのCDRと4つのFRを含む。可変領域内のアミノ酸残基は、Kabatの番号付け方式として知られる標準化された番号付け方法を用いて番号付けされることが多い(Kabat et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA)が、ChothiaおよびIMGTのような他の番号付け方法もある。
用語“組換え抗体”は、抗体のコーディング配列(該コーディング配列が細胞と天然には関係のないものである)を含む発現ベクター(または、可能な場合、2種以上の発現ベクター、例えば2種の発現ベクター)を用いて形質転換された細胞または細胞株から発現される抗体を意味する。
本明細書で用いる4桁の抗体番号、すなわち、1277、1565、4384、4517、5038および5082は、WO2012/059857に記載のキメラ親抗体を意味し、本発明のヒト化抗体はそれらに由来する。以下の表1は、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の重鎖可変領域(VH)および軽鎖(LC)のDNA配列およびアミノ酸配列について、表8に記載の配列番号を示す。
抗体の標的抗原との相互作用の特異性は、主として重鎖および軽鎖の6つのCDR内に位置するアミノ酸残基に存する。故に、CDR内のアミノ酸配列は、CDRの外側の配列よりも個々の抗体間ではるかに可変的である。CDR配列は大部分の抗体−抗原相互作用に関与するため、異なる抗体からのフレームワーク配列に移植された特異的抗体からのCDR配列を発現する発現ベクターを構築することにより、特異的な天然に生じる抗体、またはより一般的に所定のアミノ酸配列を有する任意の特異的抗体の特性を模倣する組換え抗体を発現することが可能である。結果として、非ヒト抗体を“ヒト化”し、なおも元の抗体の結合特異性および親和性を実質的に維持することが可能である。ヒト化についてのより詳細な考察を以下で述べる。
“キメラ抗体”は、その最も広い意味で、1つの抗体からの1またはそれ以上の領域と1またはそれ以上の他の抗体からの1またはそれ以上の領域を含む抗体を意味し、典型的に、部分的にヒト起源であり、かつ部分的に非ヒト起源である、すなわち一部が非ヒト動物、例えばマウス、ラットもしくは他のげっ歯動物、またはニワトリなどの鳥類に由来する抗体である。キメラ抗体は、ヒトの抗抗体応答、例えばマウス抗体の場合にはヒトの抗マウス抗体応答の危険性を低減するために、非ヒト抗体よりも好ましい。典型的なキメラ抗体の例は、可変領域配列がマウスの免疫化に由来するマウス配列であり、一方、定常領域配列がヒトである抗体である。キメラ抗体の場合、非ヒト部分は、抗体をヒト化するためにさらなる変化に供され得る。本明細書中、特に断らない限り、本発明は、マウス可変領域配列を有する特定のキメラ抗体のヒト化に基づく。
用語“ヒト化”は、抗体が完全にまたは部分的に非ヒト起源であるという事実、例えば対象とする抗原でのマウスの免疫化から得られたマウス抗体またはかかるマウス抗体に基づくキメラ抗体を意味し、ヒトにおける免疫応答を回避するか、または最小限に抑えるために特定のアミノ酸、特にフレームワーク領域ならびに重鎖および軽鎖の定常ドメインのアミノ酸を置換することが可能である。すべての抗体はヒトの抗抗体応答を惹起する潜在能を有し、ヒトの抗抗体応答は、問題の抗体の「ヒトらしさ(humanness)」の度合いとある程度相関することが知られている。免疫原性を正確に予測し、それによって特定の抗体のヒト抗抗体応答を予測することは不可能であるが、非ヒト抗体はヒト抗体よりも免疫原性が高い傾向がある。異種(通常はげっ歯動物)定常領域が、ヒト起源の配列で置換されたキメラ抗体は、一般に完全な異種起源の抗体よりも免疫原性が低く、治療用抗体はヒト化または完全ヒト抗体を目指す傾向にある。キメラ抗体または非ヒト起源の他の抗体に関しては、それゆえ、ヒトの抗抗体応答の危険性を低減するためにヒト化されることが好ましい。
キメラ抗体に関して、ヒト化は、典型的には可変領域配列のフレームワーク領域の修飾を含む。相補性決定領域(CDR)の一部であるアミノ酸残基は、ほとんどの場合ヒト化に関連して変化させないが、一部の場合には、例えばグリコシル化部位、脱アミド化部位、アスパラギン酸異性化部位または望ましくないシステインもしくはメチオニン残基を除去するために、個々のCDRアミノ酸残基を変化させることが望ましいと考えられる。N結合グリコシル化は、トリペプチド配列Asn−X−SerまたはAsn−X−Thr(ここでは、XはProを除く任意のアミノ酸であり得る)中のアスパラギン残基へのオリゴ糖鎖の連結によって起こる。N−グリコシル化部位の除去は、好ましくは保存的置換によって、AsnまたはSer/Thr残基のいずれかを異なる残基に突然変異させることによって達成され得る。アスパラギンおよびグルタミン残基の脱アミド化は、pHおよび表面露出などの因子によって起こり得る。アスパラギン残基は、主として配列Asn−Gly中に存在する場合、およびより低い度合いでAsn−Alaなどの他のジペプチド配列中に存在する場合、特に脱アミド化を受けやすい。そのような脱アミド化部位、特にAsn−GlyがCDR配列中に存在するときは、それゆえ、典型的には関与する残基の1つを除去する保存的置換によって、その部位を除去することが望ましいと考えられる。
抗体配列のヒト化のための多数の方法が当技術分野で公知である;例えばAlmagro & Fransson (2008) Front Biosci. 13: 1619-1633による総説を参照のこと。1つの一般的に使用される方法はCDR移植であり、この方法は、例えばマウス由来のキメラ抗体に関しては、マウス可変領域遺伝子に対するヒト生殖細胞遺伝子対応物の同定およびこのフレームワークへのマウスCDR配列の移植を含む。CDR移植はKabatのCDR定義に基づき得るが、最近の公表文献(Magdelaine-Beuzelin et al. (2007) Crit Rev.Oncol Hematol. 64: 210-225)は、IMGT(登録商標)の定義(the international ImMunoGeneTics information system(登録商標)、www.imgt.org)がヒト化の結果を改善し得ることを示唆した(Lefranc et al. (2003), IMGT unique numbering for immunoglobulin and T cell receptor variable domains and Ig superfamily V-like domains, Dev. Comp Immunol. 27, 55-77を参照のこと)。CDR移植は、CDR移植した非ヒト抗体の結合特異性および親和性を低下させ、したがって生物学的活性を低下させ得るため、親抗体の結合特異性および親和性を再構築するために、CDR移植した抗体の選択位置、典型的にはフレームワーク領域内に復帰突然変異を導入し得る。可能な復帰突然変異のための位置の同定は、文献および抗体データベースにおいて入手可能な情報を用いて実施することができる。復帰突然変異の候補であるアミノ酸残基は、典型的には抗体分子の表面に位置するものであるが、埋もれた残基または表面露出の度合いが低い残基は、通常変化させない。CDR移植と復帰突然変異に代わる選択的ヒト化技術は、非ヒト起源の非表面露出残基を保持し、表面残基をヒト残基に変化させる、表面再構成である。
特定の場合には、標的エピトープに対する結合親和性を改善するために1またはそれ以上のCDRアミノ酸残基を変化させることも望ましいであろう。これは“親和性成熟(affinity maturation)”として知られ、例えば抗体のヒト化が結合特異性または親和性の低下をもたらし、復帰突然変異だけでは結合特異性または親和性を十分に改善することができない状況では、場合によりヒト化と併せて実施され得る。種々の親和性成熟方法が当技術分野において公知であり、例えばBurks et al. (1997) PNAS USA, vol. 94, pp. 412−417に記載されたインビトロスキャニング飽和突然変異誘発およびWu et al. (1998) PNAS USA, vol. 95, pp. 6037−6042に記載の段階的インビトロ親和性成熟法が挙げられる。
本明細書中、アミノ酸残基は、一文字表記または三文字表記の何れかで記載され得る。対照配列と比較したアミノ酸置換は、例えば、形式“G44R”を用いて示されてよく、それは、対照配列の44番目に位置するグリシン残基がアルギニン残基に変異していることを示す。例えば、以下の表3において、“G44R”は、CDR移植抗体におけるグリシン残基のアルギニン残基への変異を示す。形式“Arg44”で記載されるアミノ酸残基は、特定の位置における特定の残基を示し、すなわち、この場合、44番目のアルギニン残基を意味する。特に断らない限り、アミノ酸残基の番号付けは、添付の配列表に従う。
上記の通り、本発明は、ヒト化抗体、より具体的にはWO2012/059857に記載の特定のキメラ親抗体に基づくヒト化抗体に関する。本発明のヒト化抗体は、WO2012/059857に記載の選択されたキメラ抗EGFR、抗HER2および抗HER3抗体から始めて、CDR移植および復帰突然変異、およびいくつかの場合には、望まれない配列モチーフの変化を用いて開発された。これらのヒト化抗体を開発するために用いた特定の方法、ならびにそれらが開発された元のキメラ抗体と比較したヒト化抗体の機能的特定の評価結果を、以下の実施例に記載する。とりわけ、実施例に記載のデータは、本発明のヒト化抗体を含む混合物が、元のキメラ抗体の対応する混合物の有効性に相当するインビトロ有効性を有することを示し、ヒト化方法が、これらの抗体の阻害特性または互いに結合する機能へのそれらの能力に影響を与えないことを証明する。データはまた、ヒト化抗体混合物もまた、WO2012/059857に記載の元のキメラ抗体混合物の有効性に相当するインビボ有効性を示し得ることを強く示唆する。
本明細書で用いる5桁の抗体番号、例えば“抗体10560”は、キメラ親抗体に基づきCDR移植により製造された、以下に記載の特定のヒト化抗体を意味する。例えば、抗体10560は、配列番号:4に記載の重鎖可変領域配列(VH)を含む重鎖および配列番号:5に記載の軽鎖可変領域配列(VL)を含む軽鎖を有し、さらに元のCDR移植抗体と比較して特定の位置に置換基(例えば、復帰突然変異)を含む抗体である(表3および図1−6を参照のこと)。以下の例において、抗体はまた、ヒトカッパ定常領域配列(WO2012/059858およびUS2011/0217305の配列番号:42、N末端Arg残基を有する)およびヒトIGHG1重鎖定常領域配列(WO2012/059858およびUS2011/0217305の配列番号:44)を含む。
本発明の特定のヒト化抗体は、本明細書中、抗体番号で、すなわち、10292、10460、11294、10560、10704、11302、11145、11249、10738、10810、11006または11052と記載される。これらは、実施例1に記載の通り、CDR移植、その後の特定の位置の変異、主として復帰突然変異によりWO2012/059857に記載のキメラ抗体(マウス可変領域、ヒト定常領域)に由来する。以下の表2は、本発明のヒト化抗体が、WO2012/059857に記載のキメラ親抗体と如何に関係するかを説明する。
以下の表3は、本発明の例示的ヒト化抗体の配列番号を提供し、ならびに元のCDR移植抗体と比較して重鎖(HC)および軽鎖(LC)における個々の置換基(復帰突然変異、および特定の場合、望ましくない配列モチーフを変えるための変異(複数可))を示す。表3に列記する抗体の重鎖および軽鎖のアミノ酸配列は、図1−6に表3中、括弧で囲まれた別々の配列番号で提供される。図1−6においてCDR配列は、陰付きで記載される。
表2に列記される番号が付されたヒト化抗体の何れかは、“表4中、“Xaa”と記載される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基の何れかにおける少なくとも1個のさらなる置換基”を含み得るという記載は、抗体が上記の表3に列記される置換基以外の1個またはそれ以上の“Xaa”残基のさらなる置換を含み得ることを意味する。
表4:選択されたヒト化抗体の配列















完全ヒトフレームワーク領域中に元のマウスCDR移植から製造されたそれぞれin silicoで設計された配列を有するこれらのヒト化抗体のCDR移植重鎖および軽鎖可変領域のアミノ酸配列アライメントを、図1−6に示す。
本発明の一面は、EGFR、HER2またはHER3を標的とする特定のヒト化抗体に関する。これらの個々の抗体は、
・(a)配列番号:1の重鎖可変領域配列および配列番号:2または配列番号:3の軽鎖可変領域配列を含む、ヒト化抗EGFR抗体;
・(b)配列番号:4の重鎖可変領域配列および配列番号:5の軽鎖可変領域配列を含む、ヒト化抗EGFR抗体;
・(c)配列番号:6の重鎖可変領域配列および配列番号:7の軽鎖可変領域配列を含む、ヒト化抗HER2抗体;
・(d)配列番号:8の重鎖可変領域配列および配列番号:9の軽鎖可変領域配列を含む、ヒト化抗HER2抗体;
・(e)配列番号:10の重鎖可変領域配列および配列番号:11の軽鎖可変領域配列を含む、ヒト化抗HER3抗体;ならびに、
・(f)配列番号:12の重鎖可変領域配列および配列番号:13の軽鎖可変領域配列を含む、ヒト化抗HER3抗体
を含む。
上記のヒト化抗体は、典型的に、重鎖可変領域配列および軽鎖可変領域配列の両方、表4ならびに実施例および添付の図に記載の1またはそれ以上の可能性のある置換(主として復帰突然変異であるが、特定の場合に、望ましくない配列モチーフを変えるための変異でもある)を含む。重鎖可変領域配列および軽鎖可変領域配列は、典型的に、2個、3個、4個または5個のかかる置換基をそれぞれ含み得る。
好ましい抗EGFR抗体(a)の例としては、
(i)Arg44およびVal83を含む重鎖可変領域配列(配列番号:1)、およびAla19およびPhe92を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:2)を含む抗体[例えば、抗体10292];
(ii)Arg44、Val83およびIle104を含む重鎖可変領域配列(配列番号:1)、およびTyr41、Leu51およびPhe92を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:3)を含む抗体[例えば、抗体10460];または
(iii)Arg44、Val83およびIle104を含む重鎖可変領域配列(配列番号:1)、およびLeu34、Tyr41、Leu51およびPhe92を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:3)を含む抗体[例えば、抗体11294]が挙げられる。
抗EGFR抗体(a)はまた、抗体10292、10460または11294に対応する抗体であるが、表4にて“Xaa”と記載される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基の何れかにおける少なくとも1個のさらなる置換基、例えば、1個、2個、3個または4個のかかる“Xaa”残基の置換を含む抗体であり得る。配列番号:2は、位置33−34にXaaを含むため、CDR移植配列が、これらの位置に脱アミド化部位(Asn−Gly)を有する。両方の位置で置換が起こり得るが、脱アミド化部位を除くためには2個の位置のうち一方の改変で十分である。故に、該配列は、典型的に、位置33にAsnまたは位置34にGlyの何れかを含み得る。
好ましい抗EGFR抗体(b)の例としては、
(i)Leu20、Ile48およびAla68を含む重鎖可変領域配列(配列番号:4)、およびVal75およびPhe87を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:5)を含む抗体[例えば、抗体10560];または
(ii)Leu20、Ile48、Leu56、およびAla68を含む重鎖可変領域配列(配列番号:4)、およびVal75およびPhe87を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:5)を含む抗体[例えば、抗体11302]が挙げられる。
抗EGFR抗体(b)はまた、抗体10560または11302に対応する抗体であるが、表4にて“Xaa”と記載される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基の何れかにおける少なくとも1個のさらなる置換基、例えば、1個、2個、3個または4個のかかる“Xaa”残基の置換を含む抗体であり得る。配列番号:4は、位置55−56にXaaを含むため、CDR移植配列が、これらの位置に脱アミド化部位(Asn−Gly)を有する。両方の位置で置換が起こり得るが、脱アミド化部位を除くためには2個の位置のうち一方の改変で十分である。故に、該配列は、典型的に、位置55にAsnまたは位置56にGlyの何れかを含み得る。
好ましい抗HER2抗体(c)の例としては、
(i)Ser55、Leu70、Val72、Lys74およびAla79を含む重鎖可変領域配列(配列番号:6)、およびVal44、Met48およびTyr70を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:7)を含む抗体[例えば、抗体10704];または
(ii)Ser55およびVal72を含む重鎖可変領域配列(配列番号:6)、およびMet48およびTyr70を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:7)を含む抗体[例えば、抗体11249]が挙げられる。
抗HER2抗体(c)はまた、抗体10704または11249に対応する抗体であるが、表4にて“Xaa”と記載される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基の何れかにおける少なくとも1個のさらなる置換基、例えば、1個、2個、3個または4個のかかる“Xaa”残基の置換を含む抗体であり得る。
好ましい抗HER2抗体(d)の例としては、Ala49、Ile74およびSer77を含む重鎖可変領域配列(配列番号:8)、およびThr56、Tyr71、Ser85およびLeu104を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:9)を含む抗体[例えば、抗体11145]が挙げられる。抗HER2抗体(d)はまた、抗体11145に対応する抗体であるが、表4にて“Xaa”と記載される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基の何れかにおける少なくとも1個のさらなる置換基、例えば、1個、2個、3個または4個のかかる“Xaa”残基の置換を含む抗体であり得る。
好ましい抗HER3抗体(e)の例としては、Met49、Ser55およびIle68、またはAsn44、Ser55およびThr93を含む重鎖可変領域配列(配列番号:10)、およびPhe36、Val44、Phe49およびIle85、またはPhe36、Phe49およびLeu73を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:11)を含む抗体が挙げられる。かかる抗HER3抗体の特定の例としては、
(i)Met49、Ser55およびIle68を含む重鎖可変領域配列(配列番号:10)、およびPhe36、Val44、Phe49およびIle85を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:11)を含む抗体[例えば、抗体10738];または
(ii)Asn44、Ser55およびThr93を含む重鎖可変領域配列(配列番号:10)、およびPhe36、Phe49およびLeu73を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:11)を含む抗体[例えば、抗体10810]が挙げられる。
抗HER3抗体(e)はまた、抗体10738または10810に対応する抗体であるが、表4にて“Xaa”と記載される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基の何れかにおける少なくとも1個のさらなる置換基、例えば、1個、2個、3個または4個のかかる“Xaa”残基の置換を含む抗体であり得る。
好ましい抗HER3抗体(f)の例としては、
(i)Val46、Met49、Ser55およびArg72を含む重鎖可変領域配列(配列番号:12)、およびVal21、Val44およびPhe87、および任意に、Thr29を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:13)を含む抗体[例えば、抗体11006];または
(ii)Phe41、Val46、Met49、Ser55およびArg72を含む重鎖可変領域配列(配列番号:12)、およびVal21、Val44、Tyr71、Phe87およびLeu104を含む軽鎖可変領域配列(配列番号:13)を含む抗体[例えば、抗体11052]が挙げられる。
抗HER3抗体(f)はまた、抗体11006または11052に対応する抗体であるが、表4にて“Xaa”と記載される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基の何れかにおける少なくとも1個のさらなる置換基、例えば、1個、2個、3個または4個のかかる“Xaa”残基の置換を含む抗体であり得る。
抗体は、ヒトアイソタイプIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2、またはマウスアイソタイプIgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3およびIgAのような、異なる種類(アイソタイプ)として存在することが、当技術分野で公知である。本発明の抗体は、IgG、IgM、IgE、IgA、またはIgDを含む、何れかのアイソタイプであり得る。
ヒト化抗体組成物
本発明のさらなる面は、EGFR、HER2およびHER3から選択される少なくとも2つの異なる受容体に対する少なくとも2つの本発明のヒト化抗体を含む組換え抗体組成物(または混合物)に関する。用語“ポリクローナル抗体”または“[モノクローナル]抗体の混合物”は、同じかまたは異なる抗原上の異なる特異的抗原決定基と結合するかまたは反応することができる、2またはそれ以上の異なる抗体分子の組成物を意味する。本発明に関連して、抗体の混合物の個々の抗体は、少なくとも2つのHERファミリー受容体の異なる抗原決定基に結合する。同じ受容体に結合する2つの異なる抗体を含む抗体混合物の場合、個々の抗体は、好ましくは、その受容体の異なるエピトープに結合し、より好ましくは、別個の実質的にオーバーラップしないエピトープに結合する。
用語“pan−HER”または“pan−HER抗体組成物”は、少なくとも2つのHERファミリー受容体上の少なくとも2つの異なる抗原に結合することができる抗体分子の組成物を意味する。本発明の文脈において、抗体組成物の個々の抗体は、HERファミリーの異なる抗原決定因子に結合する。故に、抗体組成物の個々の抗体は、それぞれ、EGFRおよびHER2、EGFRおよびHER3、HER2およびHER3、またはEGFR、HER2およびHER3に結合し、好ましくは、3つの受容体EGFR、HER2およびHER3に結合する。
用語“エピトープ”は、動物において抗原性または免疫原性活性を有する、より大きな分子(例えば、抗原または抗原性部位)の一部分を表すために使用される。免疫原性活性を有するエピトープは、動物において抗体応答を惹起する、より大きな分子の一部分である。抗原性活性を有するエピトープは、当技術分野で公知の任意の方法によって決定したとき、抗体が免疫特異的に結合するより大きな分子の一部分である。抗原は、抗体または抗体フラグメントが免疫特異的に結合する物質、例えば毒素、ウイルス、細菌、タンパク質またはDNAである。抗原または抗原性部位は、非常に小さなものでない限り、多くの場合2以上のエピトープを有し、多くの場合免疫応答を刺激することができる。エピトープは、直鎖状または立体的であり得る。直鎖状エピトープは、一般に、抗体によって認識されるタンパク質分子上の約6〜10の隣接アミノ酸からなる。これに対し、立体構造エピトープでは、アミノ酸は線状に配列されておらず、抗体は特定の三次元構造を認識する。タンパク質分子が三次元構造に折りたたまれたとき、エピトープを形成するアミノ酸が並置されて、抗体が立体構造エピトープを認識することが可能になる。変性タンパク質では、直鎖状エピトープのみが認識される。立体配座エピトープは、当然、折りたたまれたタンパク質の外側になければならない。
用語“別個のエピトープ”は、本発明の2つの異なる抗体が別個のエピトープに結合するとき、抗原結合に関して100%未満の競合、好ましくは抗原結合に関して80%未満の競合、より好ましくは抗原結合に関して50%未満の競合、および最も好ましくはできる限り少ない競合、例えば抗原結合に関して約25%未満の競合が存在するという事実を意味する。同じ抗原への結合に関して互いに競合することができる抗体は、同じエピトープもしくはオーバーラップするエピトープに結合し得るか、または互いのすぐ近傍に結合部位を有し得るので、競合は主として立体障害によって引き起こされる。抗体対の“別個のエピトープ”についての分析は、当技術分野で公知の方法によって、例えばFACS(蛍光活性化細胞選別)もしくは関連する受容体抗原および個々の蛍光標識抗体を発現する細胞に関する他のフローサイトメトリー分析を用いた飽和抗体条件下での結合実験によって、またはフローセル表面に捕捉されたか、または結合した抗原を用いた表面プラズモン共鳴(SPR)によって実施され得る。
別個のエピトープは、好ましくは、同じ受容体に結合する本発明の組成物中の2つの異なる抗体が、それらのそれぞれのエピトープに同時に結合することができるのに十分なほど抗原結合に関して低い競合を有するという意味で「オーバーラップしてない」。種々の度合いのオーバーラップが存在し得ること、および別個のエピトープは、それぞれの抗体がそれらのエピトープに実質的に結合することができる限り、ある程度の競合の存在にもかかわらず「オーバーラップしていない」とみなされ得ることは当業者に理解される。これは一般に、2つの抗体間の抗原結合に関する競合が約50%未満であるときに当てはまると考えられる。抗体間の競合を決定するための方法は当技術分野で公知であり、例えば、WO2011/107957に記載の表面プラズモン共鳴(SPR)が用いられる。
同じ抗原上の異なるエピトープに結合する抗体は、エピトープの位置によって、それらが結合する抗原の活性に対し種々の作用を有し得る。抗原の活性部位にあるエピトープに結合する抗体は、抗原の機能を完全にブロックし得るが、異なるエピトープに結合する別の抗体は、単独では抗原の活性に殆どまたは全く作用を及ぼさないこともあり得る。そのような抗体は、しかしながら、なおも補体を活性化し、それによって抗原を発現する細胞の排除をもたらすことがあり、同じ抗原上の異なるエピトープに結合する1またはそれ以上の抗体と組み合わせたとき、相乗的増殖阻害効果をもたらし得る。本発明に関連して、エピトープは、EGFR、HER2またはHER3(野生型または変異型)の細胞外ドメインの一部分である。故に、本発明の抗EGFR抗体は、EGFRの細胞外ドメインに結合し、本発明の抗HER2抗体は、HER2の細胞外ドメインに結合し、そして本発明の抗HER3抗体は、HER3の細胞外ドメインに結合する。
本発明のこの面の特定の態様は、上記のヒト化抗体(a)−(f)に関連して、
・抗EGFR抗体(a)および抗HER2抗体(c);
・抗EGFR抗体(a)および抗HER2抗体(d);
・抗EGFR抗体(a)および抗HER3抗体(e);
・抗EGFR抗体(a)および抗HER3抗体(f);
・抗EGFR抗体(b)および抗HER2抗体(c);
・抗EGFR抗体(b)および抗HER2抗体(d);
・抗EGFR抗体(b)および抗HER3抗体(e);
・抗EGFR抗体(b)および抗HER3抗体(f);
・抗HER2抗体(c)および抗HER3抗体(e);
・抗HER2抗体(c)および抗HER3抗体(f);
・抗HER2抗体(d)および抗HER3抗体(e);または
・抗HER2抗体(d)および抗HER3抗体(f)
を含む組成物を包含する。
一態様において、本発明は、少なくとも1種のヒト化抗EGFR抗体、少なくとも1種のヒト化抗HER2抗体、および少なくとも1種のヒト化抗HER3抗体を含む組換え抗体組成物に関する。
いくつかの態様において、本発明は、少なくとも1種のヒト化抗EGFR抗体、少なくとも1種のヒト化抗HER2抗体、および少なくとも1種のヒト化抗HER3抗体を含む抗体組成物であって、ここで、
少なくとも1種のヒト化抗EGFR抗体が、(a)配列番号:1の重鎖可変領域配列および配列番号:2または配列番号:3の軽鎖可変領域配列を含む抗体、および(b)配列番号:4の重鎖可変領域配列および配列番号:5の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択され、
少なくとも1種のヒト化抗HER2抗体が、(c)配列番号:6の重鎖可変領域配列および配列番号:7の軽鎖可変領域配列を含む抗体、および(d)配列番号:8の重鎖可変領域配列および配列番号:9の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択され、そして
少なくとも1種のヒト化抗HER3抗体が、(e)配列番号:10の重鎖可変領域配列および配列番号:11の軽鎖可変領域配列を含む抗体、および(f)配列番号:12の重鎖可変領域配列および配列番号:13の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択される、
組成物に関する。
1個の抗EGFR抗体、1個の抗HER2抗体および1個の抗HER3抗体を含む抗体組成物の場合、故に、該組成物は、上記のヒト化抗体(a)−(f)に関連して、
・抗EGFR抗体(a)、抗HER2抗体(c)、および抗HER3抗体(e);
・抗EGFR抗体(a)、抗HER2抗体(c)、および抗HER3抗体(f);
・抗EGFR抗体(a)、抗HER2抗体(d)、および抗HER3抗体(e);
・抗EGFR抗体(a)、抗HER2抗体(d)、および抗HER3抗体(f);
・抗EGFR抗体(b)、抗HER2抗体(c)、および抗HER3抗体(e);
・抗EGFR抗体(b)、抗HER2抗体(c)、および抗HER3抗体(f);
・抗EGFR抗体(b)、抗HER2抗体(d)、および抗HER3抗体(e);または、
・抗EGFR抗体(b)、抗HER2抗体(d)、および抗HER3抗体(f)
を含み得る。
1個の抗EGFR抗体、1個の抗HER2抗体および1個の抗HER3抗体を含む好ましい組成物の例は、例えば:
・抗体10292、10704および10738;
・抗体10292、10704および10810;
・抗体10292、10704および11006;
・抗体10292、10704および11052;
・抗体10460、10704および10738;
・抗体10460、10704および10810;
・抗体10460、10704および11006;
・抗体10460、10704および11052;
・抗体11294、10704および10738;
・抗体11294、10704および10810;
・抗体11294、10704および11006;ならびに
・抗体11294、10704および11052である。
さらにより好ましい態様において、抗体組成物は、6個のヒト化抗体、すなわち、3種の受容体EGFR、HER2およびHER3のそれぞれに対する2個のヒト化抗体を含み、ここでは、同じ受容体に結合する抗体の各対は、その受容体の別個のオーバーラッピングしないエピトープに結合する。これは、特に、抗EGFR抗体(a)および(b)、抗HER2抗体(c)および(d)、および抗HER3抗体(e)および(f)を含む組成物であり得る。この場合、1個、2個、3個、4個、5個または6個全ての抗体が、抗体10292、10460、11294、10560、11302、10704、11249、11145、10738、10810、11006および11052から選択され得る。
特定の態様において、抗体組成物は、
(a)抗EGFR抗体10292、10460、または11294;
(b)抗EGFR抗体10560または11302;
(c)抗HER2抗体10704または11249;
(d)抗HER2抗体11145;
(e)抗HER3抗体10738または10810;および
(f)抗HER3抗体11006または11052
を含む。
あるいは、この態様において、抗体(a)−(f)の何れか1つまたはそれ以上は、表4中、“Xaa”と記載される重鎖および/または軽鎖アミノ酸残基の何れかにおける少なくとも1個のさらなる置換基を含み得て、例えば、組成物中の1またはそれ以上の抗体に対して、抗体当たり1個、2個、3個または4個のかかる“Xaa”残基の置換のような、組成物中の1またはそれ以上の抗体に対して、抗体当たり5または6個までのかかる“Xaa”残基の置換を含み得る。
好ましい態様において、抗体組成物は、抗EGFR抗体11294および11302、抗HER2抗体11249および11145、および抗HER3抗体10738および11052を含む。該抗体組成物は、(a)配列番号:43の重鎖可変領域配列および配列番号:44の軽鎖可変領域配列を含む抗体、(b)配列番号:47の重鎖可変領域配列および配列番号:48の軽鎖可変領域配列を含む抗体、(c)配列番号:51の重鎖可変領域配列および配列番号:52の軽鎖可変領域配列を含む抗体、(d)配列番号:53の重鎖可変領域配列および配列番号:54の軽鎖可変領域配列を含む抗体、(e)配列番号:55の重鎖可変領域配列および配列番号:56の軽鎖可変領域配列を含む抗体、ならびに(f)配列番号:61の重鎖可変領域配列および配列番号:62の軽鎖可変領域配列を含む抗体を包含し得る。
本発明の抗体混合物の個々の抗体が2以上のアイソタイプの抗体を含むことは可能であるが、それらは、すべて同じアイソタイプであり得る。
ヒト化抗体および抗体組成物の特性
本発明のヒト化抗体は、HERまたはEGFRファミリーメンバー、EGFR、HER2、またはHER3に結合する。用語“HER”は、“ヒト上皮細胞増殖因子受容体”を表し、しばしば用語“ErbB”と互換的に使用され、4つのメンバーEGFR/ErbB、HER2/ErbB2、HER3/ErbB3およびHER4/ErbB4からなる受容体チロシンキナーゼ(RTK)の下位群を特徴付ける。同時に、これらの4つの受容体は、“HERファミリー”(または、ErbBもしくはEGFRファミリー)受容体を構成する。
本発明の1種またはそれ以上の抗体、特に本発明のpan−HER抗体組成物の、HERファミリー受容体への結合は、好ましくは、該受容体を発現する細胞(すなわち、典型的に腫瘍細胞)の成長および増殖を阻害する。関与する機序は、例えば、以下の1つまたはそれ以上を含み得る:受容体の二量体化の阻害、リガンド結合の阻害、受容体のインターナリゼーションおよび分解の促進、チロシンキナーゼドメイン(TKD)のリン酸化の低下、受容体シグナル伝達の減少、ならびに食作用、CDC(補体依存性細胞傷害)および/またはADCC(抗体依存性細胞傷害)の誘導。
本明細書で用いる用語“増殖を阻害する”(例えば、細胞に関して)は、抗HERファミリー抗体またはpan−HER抗体組成物と接触したとき、該抗体または組成物の非存在下で同じ細胞の増殖と比較して、細胞の増殖(細胞数の増加)または代謝の測定可能な低下、例えば少なくとも約10%、より好ましくは、例えば少なくとも約20%または30%、さらに好ましくは少なくとも約40%または50%、例えば少なくとも約60%、70%、80%、90%、95%または99%、またはさらには約100%の細胞培養物の増殖の阻害を包含することを意図する。増殖阻害は、例えば、以下の実施例に記載の関連する癌細胞株にて決定され得る。
二重特異性結合分子
さらなる面において、本明細書に記載の何れか2つの個々の抗体の結合特異性は、1つの二重特異性結合分子に組み込まれ得る。かかる二重特異性結合分子は、EGFR、HER2およびHER3から選択される2種の異なる受容体を標的とする2種の抗体の結合特異性を有し得るか、または同じ受容体を標的とする2種の抗体の結合特異性を有し得る。例えば、二重特異性結合分子は、抗EGFR抗体(a)および(b)の結合特異性、抗HER2抗体(c)および(d)の結合特異性、または抗HER3抗体(e)および(f)の結合特異性を有し得る。より具体的には、二重特異性結合分子は、例えば、(1)抗EGFR抗体10292、10460または11294、および抗EGFR抗体10560または11302、(2)抗HER2抗体10704または11249、および抗HER2抗体11145、または(3)抗HER3抗体10738または10810、および抗HER3抗体11006または11052の結合特異性を有し得る。二重特異性結合分子は、二重可変ドメイン抗体であってよく、すなわち、抗体の2つのアームが、2つの異なる可変ドメインを含むか、または二重特異性Fabフラグメントまたは二重特異性scFvのような抗体フラグメントの形態であり得る。
核酸分子、ベクター、および本発明の抗体および抗体組成物の製造
本発明のさらなる面は、本発明の抗体、特に抗体10292、10460、11294、10560、11302、10704、11249、11145、10738、10810、11006および11052からなる群より選択される抗体をコード化するか、またはかかる抗体の重鎖および/または軽鎖可変領域配列をコード化するヌクレオチド配列を含む核酸分子、ならびにかかる核酸分子を含む発現ベクター、ならびに該核酸分子または発現ベクターを含む宿主細胞に関し、ここで、該宿主細胞は、核酸分子によりコード化される抗体を発現し得る。
用語“ベクター”は、核酸配列が、異なる遺伝的環境の間での輸送のためおよび/または宿主細胞における発現のために挿入され得る核酸分子を意味する。核酸配列の転写のための調節エレメント(少なくとも好適なプロモーター)を担持するベクターは、“発現ベクター”と称される。用語“プラスミド”および“ベクター”は、互換的に使用され得る。本発明に関連して使用される発現ベクターは、当技術分野で公知の任意の好適な種類、例えばプラスミドまたはウイルスベクターであり得る。
本発明のさらなる面は、ヒト化組換え抗体の製造方法および本発明の抗体を含む組成物に関する。本発明のこの面の一態様は、本明細書に記載の抗体の製造方法であって、該抗体を発現可能な宿主細胞の提供、該抗体の発現に好適な条件下での該宿主細胞の培養、および得られた抗体の単離を含む方法に関する
さらなる態様において、本発明は、少なくとも1種のヒト化組み換え抗EGFR抗体、少なくとも1種のヒト化組み換え抗HER2抗体、および少なくとも1種のヒト化組み換え抗HER3抗体を含む組換え抗体組成物の製造方法であって、
少なくとも第一、第二および第三宿主細胞(ここで、第一宿主細胞は、本発明の組み換え抗EGFR抗体を発現可能であり、第二宿主細胞は、本発明の組み換え抗HER2抗体を発現可能であり、そして第三宿主細胞は、本発明の組み換え抗HER3抗体を発現可能である)を提供し、
該第一、第二および第三宿主細胞を抗EGFR抗体、抗HER2抗体および抗HER3抗体の発現に好適な条件下で培養し、
得られた抗体を単離することを含む方法に関する。
本発明の抗体または抗体組成物は、組み換えモノクローナルまたはポリクローナル抗体の製造について当技術分野で一般的に公知の方法により製造され得る。故に、本発明の単一抗体の製造の場合、組み換えモノクローナル抗体の製造について当技術分野で公知の何れかの方法が使用可能である。抗体の混合物を含む本発明の抗体組成物の製造に関して、個々の抗体は別個に製造され得て、すなわち、各抗体を別個のバイオリアクターで製造するか、または個々の抗体を、単一のバイオリアクターで共に製造し得る。抗体組成物が2以上のバイオリアクターで製造されるとき、精製された抗体組成物は、各バイオリアクターから個々に精製された上清から得られた抗体を集めることにより得られ得る。多数のバイオリアクターにおけるポリクローナル抗体組成物の製造のための種々の方法が、WO2009/129814(引用により本明細書中に包含される)に記載されており、該方法では、細胞株または抗体製剤を上流のより後の時点で、または下流のプロセシングの前もしくは間に組み合わせる。
単一のバイオリアクター中で個々の複数の抗体を製造する場合、これは、例えばWO2004/061104またはWO2008/145133(両方とも、引用により本明細書中に包含される)に記載の通りに実施され得る。WO2004/061104に記載の方法は、個々の宿主細胞のゲノムへの抗体コード配列の部位特異的組み込みに基づき、WO2008/145133に記載の方法は、単一のバイオリアクターにおける抗体の製造にランダム組み込みを用いる別法に関する。
本発明の抗体および組成物を製造するのに好適な方法に関するさらなる情報は、WO2012/059857(引用により本明細書中に包含される)に見出され得る。
治療組成物
本発明の別の面は、本発明の抗体または抗体組成物を有効成分として含む医薬組成物である。かかる組成物は、癌の改善、予防および/または処置を目的とする。医薬組成物は、ヒトまたは家畜もしくはペットに投与され得るが、典型的にはヒトに投与され得る。
本発明の治療用組成物中の個々の抗体間の比率は、または本発明の個々の抗体が同時に、連続的にもしくは別個に投与される場合には、抗体が等量で投与される比率であることが多いが、これは必ずしもそうである必要はない。従って、2つの抗EGFRファミリー抗体を含む本発明の組成物は、それらをおよそ1:1の比率で含むことが多く、3つの抗EGFRファミリー抗体を含む本発明の組成物は、それらをおよそ1:1:1の比率で含むことが多い。同様に、受容体EGFR、HER2およびHER3のそれぞれに対する2つの抗体である6つの抗体を含む抗体組成物は、それらをおよそ1:1:1:1:1:1の比率含むことが多い。しかしながら、個々の抗体の特定によっては、異なる抗体を等しくない量で使用することが望ましい場合がある。本発明の組成物中の異なる抗HER抗体についての好適な比率は、WO2010/040356(引用により本明細書中に包含される)に記載されているように決定され得て、そこには、最適の効力および効果を有するコンビナトリアル薬物を得るために、コンビナトリアル薬物製品、例えばポリクローナル抗体組成物中の化学物質間の最適化学量論比を特定し、選択するための方法が記載されている。
本発明のヒト化組換え抗体またはその結合フラグメントに加えて、医薬組成物は、少なくとも1種の薬学的に許容される希釈剤、担体または添加剤をさらに含み得る。これらには、例えば防腐剤、安定化剤、界面活性剤/湿潤剤、乳化剤、可溶化剤、浸透圧を調節するための塩および/または緩衝剤が含まれ得る。溶液または懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルピロリドンまたはゼラチンなどの増粘物質をさらに含み得る。医薬組成物についての好適なpH値は、一般に、必要に応じて緩衝剤を使用して維持され、約5.5〜8.5、例えば約6〜8の範囲内、例えば約7であり得る。
従来の製薬慣例を用いて、例えば癌患者に投与する好適な製剤または組成物を当技術分野で公知の常套的投与経路により提供し得る。同様に、本発明の医薬組成物は、組換え抗体組成物の製造についてそれ自体公知の方法で製造され得る。製剤、投与などのさらなる情報については、PCT/IB2011/054834を参照のこと。
本発明の抗体および組成物の治療的使用
本発明の抗体および組成物は、哺乳動物における疾患の処置または改善のため、特にヒトにおける癌の処置のために使用され得る。本明細書で用いる用語“処置”は、症状または疾患状態を緩和する、軽減する、改善するまたは根絶する(治癒させる)のに十分な量での抗体、または好ましくは本発明の抗体組成物の投与を意味する。本発明の2またはそれ以上のpan−HER抗体の投与は、一般に抗体の同時投与として、好ましくは処置に使用されるすべてのpan−HER抗体を含む組成物の形態で行われ得る。しかしながら、本発明の2またはそれ以上の抗体を別個に投与することも可能である。故に、本明細書における、例えば少なくとも2つの抗HERファミリー抗体を含む組換え抗体組成物の投与と言えば、少なくとも2つの抗体をそのまま含む組成物の投与のみならず、抗体の別個の投与も包含することが理解されるべきである。従って、本発明の2またはそれ以上の抗体の組合せは、同時に、連続的にまたは別個に投与され得る。本発明の一態様は、ヒトまたは他の哺乳動物において癌に伴う1またはそれ以上の症状を予防、処置または改善する方法であって、本発明の医薬抗体組成物の有効量を該哺乳動物に投与することを含む方法である。
特定の態様は、EGFRファミリー受容体であるEGFR、HER2およびHER3の何れか1つまたはそれ以上の発現または過剰発現または依存を特徴とする障害、特に癌を有する患者、典型的にはヒト患者を処置するための方法であって、本明細書で定義される組換え抗体組成物または医薬組成物を該患者に投与することを含む方法に関する。用語“HER依存”は、悪性特性、例えば増殖、成長、運動性、浸潤、生存および/または化学療法耐性を維持するための1つ以上のHERファミリー受容体に依存を有する癌細胞を意味する。依存は、受容体過剰発現、受容体変異、自己分泌増殖因子生産および/または他の受容体系とのクロストーク(cross-talk)により引き起こされ得る。
さらなる態様において、本発明は、抗体および/またはチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)での処置に耐性を獲得している患者、典型的にはヒト患者における癌の処置方法であって、有効量の本明細書に定義の組換え抗体組成物または医薬組成物を該患者に投与することを含む方法に関する。
数々の要因に基づき、特に、以下の腫瘍タイプが、本発明の抗体組成物を用いる処置に適応され得る:乳癌、卵巣癌、胃癌、大腸癌、直腸癌、前立腺癌、膀胱癌、膵臓癌、黒色腫、頭頸部癌、および非小細胞肺癌。本発明の抗体組成物は、EGFRまたはHER2を過剰発現する癌、例えば多くの乳癌、卵巣癌および胃癌などの特定の上皮癌の処置に特に適用できることが考えられる。
一態様において、本発明の抗体組成物は、膵臓癌を有する患者の処置に使用される。該患者はKRAS変異を有し得る。
一態様において、患者は、以前に癌の処置を受けていない。別の態様において、患者は以前に癌の処置を受けている。患者は、以前にセツキシマブ、トラスツズマブ、またはペルツズマブで処置されていてよい。患者における癌は、に対するセツキシマブ、トラスツズマブ、またはペルツズマブに対する耐性を獲得していてもよい。
これらの適応症のそれぞれに関して、2つの主要な臨床適用、すなわち1)少なくとも1つの付加的な治療処置に関連する補助療法、または2)単独療法が考えられる。
1)補助療法:併用療法としても知られる補助療法では、患者は、少なくとも1つの付加的な治療処置、典型的には化学療法剤もしくは抗腫瘍薬および/または放射線療法を併用して本発明の抗体で処置され得る。あるいはまたは付加的に、本発明の組成物はまた、異なる抗癌抗体、例えばVEGFを標的とする抗体と組み合わせて使用され得る。従って、上記で列挙した一次癌標的は、標準的な第一選択療法および第二選択療法に加えて本発明の抗体または組成物の投与によって処置され得る。プロトコールの設計は、例えば腫瘍量の低減ならびに標準的な化学療法の通常用量を低減する能力によって評価される有効性に対応し得る。そのような投与量の低減は、化学療法剤の用量関連毒性を低減することにより付加的および/または長期的な治療を可能にし得る。
本発明の抗体組成物を、癌細胞の最終的分化を誘導することが知られている薬物と組み合わせることにより、効果をさらに改善し得る。そのような化合物は、例えば、レチノイン酸、トランスレチノイン酸、シスレチノイン酸、フェニルブチレート、神経成長因子、ジメチルスルホキシド、活性型ビタミンD3、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ、12−O−テトラデカノイルホルボール13−アセテート、ヘキサメチレンビスアセトアミド、トランスフォーミング増殖因子β、酪酸、サイクリックAMPおよびベスナリノンからなる群より選択され得る。好ましくは、該化合物は、レチノイン酸、フェニルブチレート、オールトランスレチノイン酸、および活性型ビタミンDからなる群より選択される。
本発明の抗体組成物および少なくとも1種の化学療法化合物または抗腫瘍化合物を含む医薬品は、癌療法における同時、個別または連続投与のための併用処置として使用され得る。化学療法化合物としては、問題の特定の癌の処置に適する任意の化学療法剤、例えば、アルキル化剤、例えばシスプラチン、カルボプラチンおよび/またはオキサリプラチンなどの白金誘導体;植物アルカロイド(alkoid)、例えばパクリタキセル、ドセタキセルおよび/またはイリノテカン;抗腫瘍抗生物質、例えばドキソルビシン(アドリアマイシン)、ダウノルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ミトキサントロン、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、アクチノマイシン、ルテオマイシン(luteomycin)および/またはマイトマイシン;トポテカンなどのトポイソメラーゼ阻害剤;ならびに/または、代謝拮抗剤、例えばフルオロウラシルおよび/または他のフルオロピリミジンからなる群より選択される薬物であり得る。
また、本発明の抗体組成物は、チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)に関連する補助療法において使用され得ることも考えられる。これらは、受容体の細胞内チロシンキナーゼドメインと相互作用し、細胞内Mg−ATP部位に関して競合することによりリガンド誘導性受容体リン酸化を阻害する、合成の、主にキナゾリン由来の低分子量分子である。HER2キナーゼを阻止するいくつかのチロシンキナーゼ阻害剤が現在臨床開発段階にある。これらのいくつかはまた、EGFRまたは他のEGFRファミリー受容体を標的とする。これらのTKIの総説については、Spector et al. (2007) Breast Cancer Res.9(2):205を参照のこと。従って、本発明の抗体組成物およびHER2を標的とする少なくとも1種のTKIを含む医薬品は、癌療法における同時、別個または連続投与のための併用処置としても使用され得る。
他の態様において、本発明の抗体組成物を他の抗体治療薬、例えばVEGFに対する抗体(Avastin(登録商標))と組み合わせて使用し得る。さらに他の態様では、本発明の抗体組成物は、免疫系の細胞を刺激することが知られている薬物と組み合わせて使用してもよく、そのような併用処置は、本発明の抗体組成物の効果の免疫介在性増強をもたらす。そのような免疫刺激剤の例としては、組換えインターロイキン(例えばIL−21およびIL−2)が挙げられる。
2)単独療法:腫瘍の単独療法における本発明による抗体組成物の使用に関連して、該抗体組成物は、化学療法剤または抗腫瘍薬の同時使用を伴わずに、すなわち単独療法剤として患者に投与され得る。
免疫複合体
本発明の組成物の治療的使用についての別の選択肢は、免疫複合体、すなわち1またはそれ以上の抗癌剤と結合した抗体の形態である。特に、別個のエピトープに結合する本発明の組成物の場合、これは細胞表面に架橋した抗体−受容体格子を生成し、それにより単一モノクローナル抗体の使用と比較して受容体インターナリゼーションのレベル上昇を潜在的にもたらし得ることが考えられる。故に、そのような組成物の個別抗体の1またはそれ以上の、1またはそれ以上の抗癌剤への結合は、結合した抗癌剤を特異的かつ有効に腫瘍細胞の内部へと送達する可能性を有し、それにより本発明の抗体組成物の作用を増大させ、改善された腫瘍細胞死滅活性を提供する。
細胞毒性剤(従来の化学療法剤および他の低分子抗癌薬)、サイトカイン(この場合複合体は、“免疫サイトカイン”と称され得る)、毒素(この場合、複合体は“免疫毒素”と称され得る)および放射性核種を含む、様々な種類の抗癌剤を本発明の抗体と結合することができ、少数の免疫複合体は既に臨床使用に関して承認されている。これらには、Zevalin(登録商標)(90Yに結合したマウス抗CD20抗体)、Bexxar(登録商標)(131Iに結合したマウス抗CD20抗体)およびMylotarg(登録商標)(カリケアマイシンに結合したヒト化抗CD33抗体)が含まれる。臨床試験で検討されている他の免疫複合体には、例えばドキソルビシンまたはメイタンシノイド化合物に結合した抗体が含まれる。臨床治験で検討されている免疫毒素には、切頭型シュードモナス外毒素Aに結合したいくつかの抗体が含まれる。IL−2に結合したヒト化EpCAM抗体を含む免疫サイトカインも試験されている。
細胞毒性剤に結合させた本発明の抗体の場合、これらは、例えば、アルキル化剤(例えばカルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン)、代謝拮抗剤(例えばメトトレキサート、カペシタビン、ゲムシタビン)、アントラサイクリン(例えばブレオマイシン、ドキソルビシン、マイトマイシンC)ならびに植物アルカロイド(例えばドセタキセルおよびパクリタキセルなどのタキサン類、ならびにビンブラスチン、ビンクリスチンおよびビノレルビンなどのビンカアルカロイド類)を含む、化学療法剤の主要なクラスのいずれかに属し得る。免疫複合体の使用は、抗癌剤を腫瘍に、特にインターナリゼーション後に腫瘍細胞の内部に特異的に向かわせるため、本発明の抗体に基づく免疫複合体は、有利には、カリケアマイシンもしくはメイタンシン誘導体などの高度細胞毒性剤、または細菌毒素(例えばシュードモナス外毒素A、ジフテリア毒素)もしくは植物毒素(例えばリシン)などの毒素に基づき得る。
免疫複合体中の結合した抗癌剤は、一般に、血清中では比較的安定であるが、免疫複合体が標的細胞内にインターナライズされたときに薬物の放出を可能にする、不安定なリンカーによって抗体に連結される。好適なリンカーとしては、例えば、血清中の中性pHでは安定であるが、インターナリゼーション後にリソソーム内の弱酸性条件下で酸加水分解を受ける化学的リンカー、細胞内チオールによって切断されるジスルフィドリンカー、および血清中で安定であるが、細胞内区画では酵素切断を受けるペプチドリンカーが挙げられる。
種々の結合方法が、本発明の2またはそれ以上の抗体を含む組成物において想定され得る。例えば、2つの抗体に関しては、抗体を2もしくはそれ以上の異なる抗癌剤に結合するか、または一方の抗体を、他方の抗体に結合した酵素などの作用物質によって活性化されるプロドラッグに結合することが可能である。抗体指向性酵素プロドラッグ療法(ADEPT)の一般的な概念が、モノクローナル抗体に関して記載されており、ここでは、mAB−酵素複合体により腫瘍に対して標的化された酵素によってプロドラッグが活性化されるが、本発明は、この方法を特定の条件に適合させる可能性を提供し得る。故に、正常組織への損傷を回避または低減しつつ、腫瘍細胞の死滅を特異的に増大させることが可能であり得る。
抗癌性免疫複合体に関するさらなる情報については、Wu et al. (2005) Nature Biotechnology 23(9):1137-1146; Schrama et al. (2006) Nature Reviews/Drug Discovery 5:147-159;および、Rohrer (2009) chimica oggi/Chemistry Today 27(5):56-60を参照のこと。
2またはそれ以上のEGFRファミリー受容体に対する抗体を含む本発明の組成物は、免疫複合体の形態で単一抗体を含み得るか、またはそれらは、免疫複合体の形態、例えば受容体EGFR、HER2およびHER3のそれぞれを標的とする1つまたは場合によっては2つの免疫複合体の形態で2またはそれ以上の抗体を含み得る。
用量および投与経路
本発明の抗体組成物は、問題の病状の処置に有効な量で、すなわち所望の結果を達成するのに必要な投与量および期間で投与され得る。治療的有効量は、処置される特定の病状、患者の年齢、性別および体重などの因子、ならびに抗体が単独処置として投与されるか、または1もしくはそれ以上の付加的な抗癌処置と組み合わせて投与されるかによって異なり得る。
腫瘍治療のための有効量は、患者において疾患の進行を安定化する、および/または症状を改善する、好ましくは、例えば腫瘍サイズを縮小することによって、疾患の進行を止めるその能力によって測定され得る。癌を阻害する本発明の抗体または組成物の能力は、例えば実施例に記載の通り、インビトロアッセイによって、ならびにヒト腫瘍における効果を予測する好適な動物モデルにおいて評価され得る。好適な投与量レジメンは、個々の特定状況において最適の治療応答を提供するために選択され、例えば単回ボーラスとしてまたは持続点滴として、および場合によりそれぞれの症例の緊急性によって指示される投与量の調整を伴って投与される。
本発明による抗体についての明確な用量はまだ決定されていないが、治療的使用に関して承認されている類似製品(例えば、HER2またはEGFRに対するモノクローナル抗体)との比較を通して一定の投与上の考慮事項を決定することはできる。従って、本発明の抗体組成物の適切な投与量は、抗HER2モノクローナル抗体トラスツズマブ(Herceptin(登録商標))または抗EGFRモノクローナル抗体パニツムマブ(Vectibix(登録商標))についての推奨投与量と同様であることが考えられる。特定の状態によって、Herceptin(登録商標)は、4mg/kgの初回用量およびその後週1回の2mg/kgの用量、または8mg/kgの初回用量およびその後3週間に1回の6mg/kgの用量のいずれかで乳癌の処置のために(点滴によって)投与され、一方、Vectibix(登録商標)は、14日毎に6mg/kgの用量で投与される。
本発明の抗体組成物の好適な用量は、0.1〜100mg/kg、例えば約0.5〜50mg/kg、例えば約1〜20mg/kgの範囲内であると考えられる。抗体組成物は、例えば、少なくとも0.25mg/kg、例えば少なくとも0.5mg/kg、例えば少なくとも1mg/kg、例えば少なくとも1.5mg/kg、例えば少なくとも2mg/kg、例えば少なくとも3mg/kg、例えば少なくとも4mg/kg、例えば少なくとも5mg/kg、および例えば最大50mg/kgまで、例えば最大30mg/kgまで、例えば最大20mg/kgまで、例えば最大15mg/kgまでの投与量で投与され得る。投与は、通常は好適な間隔で、例えば週に1回、2週間に1回、3週間に1回、または4週間に1回、担当医師が適切と判断する期間に亘って繰り返され、担当医師は場合により必要に応じて用量を増加または減少させ得る。
3つの別個の送達方法が、本発明の抗体の送達のために検討される。従来の静脈内送達は、おそらく腫瘍の大多数についての標準的な送達技術であり得る。しかしながら、卵巣、胆管、他の管等の腫瘍のような腹腔における腫瘍に関しては、腹腔内投与が、腫瘍に高用量の抗体を得るため、および抗体のクリアランスを最小限に抑えるために好ましいことが証明され得る。同様に、一部の固形腫瘍は、局所灌流に適した脈管構造を有する。局所灌流は、腫瘍部位で高用量の抗体を得ることを可能にし、抗体の短期間クリアランスを最小限に抑え得る。
タンパク質または抗体の注入に基づく治療用製品と同様に、安全上の懸案事項は、主として(i)サイトカイン放出症候群、すなわち低血圧、熱、震え、悪寒、(ii)タンパク質に対する免疫原性応答の発現(すなわち、組換え抗体製品に対する患者によるヒト抗体の発現)、および(iii)HERファミリー受容体を発現する正常細胞、例えば多くの上皮細胞への毒性に関連する。そのような安全上の懸案事項を監視するために標準的な試験およびフォローアップ手順が用いられる。
診断的使用および組成物
本発明の抗体はまた、診断的方法において有用である(例えば、インビトロ、エキソビボ)。例えば、抗体は、患者からのサンプル(例えば、組織サンプル、または炎症性滲出液、血液、血清、腸液、唾液、もしくは尿のような体液サンプル)中のEGFR、HER2、またはHER3のレベルを検出および/または測定するために使用可能である。好適な検出および測定方法としては、フローサイトメトリー、酵素免疫吸着測定法(ELISA)、化学発光分析法、放射免疫測定法、および免疫組織学のような免疫学的方法が挙げられる。本発明はさらに、本明細書に記載の抗体を含む複数部分のキット(例えば、診断用キット)を包含する。
特に断らない限り、本明細書で用いる全ての技術用語および科学用語は、当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。本明細書中に記載されるのと同様のまたはそれらに相当するあらゆる方法および材料を本発明の実施または試験に用いることができるが、方法および材料の例を以下に記載する。本明細書中に記載される全ての文献および他の出版物は、引用によりその全体を本明細書中に包含される。コンフリクトの場合には、定義を含む本明細書の記載は、制限され得る。多数の文献が本明細書で引用されているが、この引用は、これらの文献の何れかが当技術分野における通常の一般的知識の一部を形成するという承認を構成しない。本明細書および態様で記載する、用語“包含する(comprise)”またはその変形“含む(comprises)”もしくは“含む(comprising)”は、表示の整数または整数群を含むことを意図するが、他の整数または整数群を排除することを意図するものではないことが理解され得る。材料、方法および実施例は、単なる例示であって、限定することを意図しない。
以下の実施例は、本発明の方法および材料を説明することを意味する。記載の条件およびパラメーターの適切な改変および適応は、通常、当業者に明らかなものであり、本発明の精神および範囲内であって、当技術分野でよく見られることである。用語“抗原結合フラグメント”および“抗原結合部分”は、本明細書中、互換的に用いられる。
実施例
実施例1:キメラ抗体のヒト化
変異のためのアクセプターフレームワークおよび重要な位置(critical position)の同定
ヒト化のために選択された方法は、相補性決定領域(CDR)移植と、その後のコンビナトリアルライブラリー法を用いる重要な残基の復帰突然変異に基づくもので、同時に、13個までの復帰突然変異の全ての組み合わせが評価された。
ドナーマウス抗体のCDRを、ドナー抗体のV領域アミノ酸配列をヒト生殖細胞系レパートリーのVおよびJ領域配列(IMGT reference directory)と比較して見出された最も近似のヒトV領域(可変領域)アクセプターフレームワーク中に移植した。各抗体について同定された最も近似の生殖細胞系VおよびJ領域を下記表5に示す。
1277VLに関して、最も近似のヒト生殖細胞系V領域は、IGKV2−30*02であった。しかしながら、IGKV2ファミリーはヒトレパートリーに滅多に使用されないため、第二のアクセプターフレームワークもまた、IGKV1ファミリーから選択された。2つのフレームワークはそれぞれ、VL復帰突然変異ライブラリーの作製に用いられ、単一の1277VH復帰突然変異ライブラリーと組み合わされた。
CDR移植のみでは、げっ歯動物抗体の結合特異性および親和性、そしてそれによる生物学的活性の再形成に十分ではないため、復帰突然変異が重要な位置に導入されるべきである。可能性のある重要な位置としては、ドナー抗体中で体細胞超変異される位置、抗原または影響を及ぼすCDR構造(構造決定残基またはバーニアゾーン(vernier zone)残基)と直接接触し得る位置、VH/VL境界面中の、またはVH/VL折り畳み角度に関与する位置、および統計的に稀な(抗体レパートリーと比較して)または構造的に望ましくない残基によって占拠される位置が挙げられる。これらの位置は、文献および抗体データベース(例えば、Padlan (1994) Mol.Immunol. 31: 169-217; Honegger and Plueckthun (2001) J.Mol.Biol. 309: 657-670; http://www.bioc.uzh.ch/antibody; Martin and Thornton (1996) J.Mol.Biol.. 263: 800-815; http://www.bioinf.org.uk/abs/; Foote and Winter (1992) J.Mol.Biol. 224: 487-499)で利用可能な情報を用いて同定され得るか、またはin silico移植配列の構造モデリングを行うことにより同定され得る。これらの2つの方法の組み合わせを、抗体のそれぞれの復帰突然変異のための可能性のある重要な位置を同定するために使用した。
復帰突然変異位置に加えて、CDR中の露出した望まれない配列モチーフもまた同定した。これらのモチーフとしては、アスパラギン脱アミド化(Asn−Gly)、アスパラギン酸異性化(Asp−Gly)およびメチオニン酸化のための部位が挙げられる。同定された配列モチーフは、(マウス配列への復帰突然変異とは対照的に)位置の1つで頻繁に生じるアミノ酸残基での保存的置換または置換によって変更された。
最大13の重要な位置が同定され、各抗体のライブラリー設計に包含された(表5)。位置の数は、結果として復帰突然変異ライブラリーのサイズに基づき選択された。例えば、13個の位置が、2つの異なるアミノ酸(例えば、ヒトまたはマウス残基)間で変えられるとき、これは、1つの分子ライブラリーへ組み合わせられたとき8192種の変異形を生じる。各抗体中の同定された位置の部位は、添付した配列表に示され、ここで、“Xaa”で示されるアミノ酸残基は、変異のために選択された可能性のある重要な位置である。
復帰突然変異ライブラリーの作製
各VHおよびVL配列のための復帰突然変異ライブラリーは、配列の60−80塩基対に亘りオリゴDNAをオーバーラップさせるPCR遺伝子アセンブリ法により合成された。軽鎖定常領域を、完全長軽鎖遺伝子を作製するためにオーバーラップ伸張PCRにより加えた。ヒト化抗体変異形の分子ライブラリーは、他の文献に記載の通り(Meijer et al. (2009) Methods Mol Biol. 525:261-77)、哺乳動物の発現ベクターへの各抗体用のVHおよび軽鎖ライブラリーのサブクローニング、その後の384ウェルフォーマットでのHEK293細胞中の個々の抗体変異体の一時的発現により作製した。発現上清を収集し、スクリーニングに用いた。
ヒト化ライブラリーのオフレート(off-rate)スクリーニング
ライブラリー発現上清を、低密度でコートされた抗ヒトIgG FcによりIgG捕捉し、その後一価のビオチニル化抗原で検出する工程を備えるサンドウィッチELISA法によりスクリーニングした。このELISAは、親和性作用からの干渉を受けない結合親和性の感受性および信頼性のランク付け、または個々のクローンの発現レベルの変更を考慮して設定された。8832の個々のウェルおよびおよそ1のライブラリーサンプル(異なるライブラリーメンバーを回収するためのp=0.65)に対応して、計24枚の384ウェルプレートを各ライブラリースクリーニングに用いた。抗体発現レベルに関わらず、全ての上清が結合平衡に達するのを確実にするため、5μlの各ライブラリー発現上清を、コートした抗ヒトIgG Fc捕捉抗体と共に4℃で一晩インキュベートした。次いで、ウェルを洗浄し、ビオチニル化抗原(ヒトEGFR、HER2またはHER3; Sino Biological, Beijing, P.R. China; 自家ビオチニル化)を、キメラ抗体標準の飽和に十分なことが予め決定された濃度で添加した。プレートを洗浄し、抗原を、キメラ親抗体標準の測定された解離によって変わる所定時間間隔の間、捕捉抗体から解離させた。最後に、ストレプトアビジンペルオキシダーゼポリマー(Sigma)を添加し、プレートをTMB−プラス基質(Kem-En-Tec Diagnostics, Taastrup, Denmark)を用いて作製した。
キメラ親抗体のODシグナルと同程度またはそれより高いODシグナルを有する各ライブラリーからのおよそ100ヒットを、Octet(登録商標)QK384装置(Fortebio, Menlo Park, CA)を用いてオフレートランク付けを行った。タンパク質Gバイオセンサー(Fortebio)を、40μlの発現上清から抗体を捕捉し、次いで200nMのヒトまたはカニクイザル抗原と共にインキュベートするために用いた。ヒト抗原はSino Biological社から入手し、カニクイザル抗原は、CHOまたはHEK293細胞(Koefoed et al. (2011) mAbs, 3:6, 1-12)における一時的発現により自家製造した。その後、該バイオセンサーをPBS中でインキュベートし、抗原の解離を解離速度の信頼できる決定を可能にするために20分間記録した。レスポンスを、解離定数の計算のためにLangmuir 1:1結合モデルに全体的に適合させた。全体として、各ライブラリーからの多数のヒットは、ヒトおよびカニクイザル抗原の両方が、親抗体の解離定数と同程度またはそれより遅い速度であることが見出された。
配列分析
オフレートランク付け用に選択されたヒットをコード化するプラスミドを、DNA配列決定(MWG Biotech, Ebersberg, Germany)を行い、得られた配列を整列させ、in silicoで作製したCDR移植V領域と比較した。選択したヒットのアライメントを図1−6に示す。抗体1277および1565に基づくイニシャルライブラリーのスクリーニングからの全てのヒットが、脱CDRL1およびCDRH2のそれぞれにアミド化部位(Asn−Gly)を有することが見出され、故に、標的との相互作用に該モチーフが重要であることが示唆された。しかしながら、たった1つの変異置換(AsnからSer)が、両方の場合に計画され、配列モチーフを欠く結合変異体が、該モチーフを構成する一方または両方の位置の飽和突然変異により生じる可能性が高い。脱アミド化部位のPCRに基づく飽和突然変異により作製されるライブラリーのスクリーニングによって、この望ましくない配列モチーフを欠くヒットが得られた(図1および2)。望ましくない配列モチーフを欠く強力に結合する抗体変異体が、全ての他のライブラリーで見出された。
各ライブラリースクリーニングからの4ないし10ヒットが、ヒトおよびカニクイザル抗原への維持または改善された結合、復帰突然変異の数およびラージスケールでの発現とタンパク質Aによるクロマトグラフィーによる精製のための望ましくない配列モチーフの欠失に基づいて選択された。ヒト化変異体の1つである抗体11006は、ライブラリー設計の一部ではなかったにもかかわらず、CDRL1(I29T;配列番号:13および図6)における偶発的変異を有することが見出され、改善された解離速度およびCDRH2中のアスパラギン酸異性化部位の除去により、発現のために選択された。
表面プラズモン共鳴によるヒト化変異体の結合反応速度分析
精製したヒト化変異体の結合反応速度分析を、一価の条件下での可溶性抗原に対する全体のIgG分子の抗体親和性の測定を可能とする、Canzianiら(Anal. Biochem. (2004) 325:301-307)が報告したIgG捕捉アッセイを利用するProteOn(商標)XPR36バイオセンサー(BioRad, USA)を用いて行った。簡単には、モノクローナルマウス抗ヒトIgG Fc抗体(GE Healthcare, Denmark)のおよそ5000の共鳴単位(RU:Resonance Unit)を、製造業者の指示書に従いGLCチップ表面(BioRad, USA)へ結合させ、その後、抗Fcセンサー表面上に本発明の個々の抗体またはネガティブコントロールを捕捉させる。捕捉抗体の密度を各クローンに対して最適化し、アッセイにおいて用いた最も高い抗原濃度の結合は、〜30 RUを超過しなかった。次に、100nM ストック溶液からの連続する3倍希釈の250μlの一価抗原(Sino Biologicals)を、50μl/分の流速で注入し、応答曲線を作成した。チップ表面を、3M MgCl(GE Healthcare, Denmark)の10秒間注入により捕捉抗体/抗原複合体を該表面から剥がすことを3回反復して、各サイクル間で再構成した。最後に、結合レスポンスを、ダブル リファレンシング(double referencing)を用いて、オンレート(konまたはka)、オフレート(koffまたはkd)および親和性(KD)定数の計算のためにLangmuir 1:1結合モデルに適合させた。結合反応速度分析の結果を、選択された変異体が、キメラ親抗体と比較して、ヒトおよびカニクイザル抗原に対して保持されたか、または改善された親和性を有することを示す(表6)。
ヒト化変異体のインビトロ機能評価
ヒト化抗体変異体を、同じ受容体を標的とする2つの抗体間の機能的相乗効果がヒト化後に保存されたかどうかを決定するために、特定の標的の異なるエピトープに対する2つの抗体を含む抗体混合物中のキメラ“パートナー抗体”と組み合わせて生存性アッセイにおける機能的効果について試験した(ここで、“パートナー抗体”は、抗体1277変異体(抗EGFR)が、キメラ抗EGFR抗体1565と共に試験され、抗体4384変異体(抗HER2)が、キメラ抗HER2抗体4517と組み合わせて試験されたことなどを意味する)。各ヒト化変異体を、2つの細胞株で試験し、2つのキメラ抗体の親混合物およびネガティブコントロール抗体と比較した。用いた細胞株を、それらの予め決定された受容体依存性、すなわち、A431NS 上皮癌、H358 非小細胞肺癌、およびEGFRによるFaDu 頭頸部癌、OE19 食道癌およびHER2によるBT474 乳癌、ならびにHER3によるMDA−MB−175 VIIおよびMCF−7 乳癌に基づいて選択した。
さらに、6つのヒト化変異体(11294、11302、11249、11145、10738および11052;ヒト化Pan−HER)の組み合わせを多数の細胞株にて試験し、6つのキメラ抗体(1277、1565、4384、4517、5038および5082;キメラPan−HER)の組み合わせと比較した。用いた細胞株、N87 胃癌、FaDu 頭頸部癌、A431NS 上皮癌、OE19 食道癌、HN5 頭頸部癌、MDA−MB−175 VII 乳癌およびMFE−280 子宮内膜癌を、それらの予め決定したHERファミリー受容体への依存性に基づき選択した。
生存性アッセイを行う前に、適当な抗体および抗体混合物を、0.5−2%のFBSおよび1%のP/S(ペニシリン/ストレプトマイシン)を補った適当な培地において100μg/mlの最終全抗体濃度に希釈し、最も高い抗体濃度を含むウェルにおいて50μg/mlの最終全抗体濃度を得た。次に、384ウェルプレートにて抗体の3倍連続希釈を行い、次いで、関連する数の細胞を、実験ウェルに加えた。MCF−7細胞もまた、1nM ヘレグリンベータで刺激した。プレートを加湿インキュベータにおいて37℃で4日間インキュベートした。WST−1試薬(Roche Applied Science, Mannheim, Germany)を各プレートに添加し、プレートを37℃で1−3時間インキュベートした。プレートを軌道プレートシェーカーに移して1時間振盪し、ELISAリーダーにて450と620nm(参照波長)で吸光度を測定した。代謝活性細胞(MAC)の量を以下のように非処理対照のパーセントとして計算した。
選択したヒト化抗体変異体のインビトロ活性を、図7−15および17−19に示す。結果は、選択したヒト化変異体の全てが、それらのキメラまたはヒト化親抗体と組み合わせたとき抗増殖効果を示し、それは、2つのキメラ親抗体の対応する混合物の効果と極めて類似していることを示す。さらに、6つのヒト化変異体の組み合わせもまた、6つのキメラ親抗体の組み合わせの効果と極めて類似する効果を示す(図20)。
ヒト化変異体の特異性(交差反応性)
キメラ親抗体および選択したヒト化変異体を、ヒト、カニクイザルおよびマウス由来のEGFR、HER2およびHER3、ならびにヒトおよびマウスHER4への結合について試験し、交差反応性パターンに変化をもたらすかどうかを決定した。
抗体−抗原結合を、コートした抗原を用いてELISAにより測定した。ヒト抗原をSino Biologicalsから入手した。すべての他の抗原をCHOまたはHEK293細胞中での一時的発現により自家製造した。キメラおよびヒト化抗体、ならびにアイソタイプ・コントロール抗体を、異なる濃度でコートした抗原と共にインキュベートした。洗浄後、結合した抗体をHRP−(西洋わさびペルオキシダーゼ)−結合二次抗体により検出した。ELISAリーダーを用いて450nmで測定した40nM 抗体からのODシグナルを、陰性(−;OD<0.1)から強陽性(+++;OD>2.5)までスコア化した。
結果は、図16の表に示し、代表的ヒト抗原とカニクイザル抗原の間の交差反応が、全てのヒト化抗体変異体で保存されていること、および上皮細胞増殖因子受容体ファミリーのメンバーに対する新たな反応性はもたらされないことが示される。
まとめと考察
PCT/IB2011/054834に記載のキメラ抗EGFR、抗HER2および抗HER3抗体の多数のヒト化変異体は、可能性のある重要なフレームワーク領域の復帰突然変異により、およびいくつかの場合には、望ましくないCDR配列モチーフの改変により作製されるCDR移植ライブラリーのスクリーニングにより製造された。関連標的抗原への結合親和性について選択された各ライブラリーからのおよそ100ヒットは、オフレートランク付けを行い、そして、親キメラ抗体の解離速度と同程度またはそれより遅い速度を有する変異体を、選択し、配列決定した。各ライブラリースクリーニングからの4ないし10ヒットが、ヒトおよびカニクイザル抗原への維持または改善された結合、復帰突然変異の数およびラージスケールでの発現および精製のための望ましくない配列モチーフの欠失に基づいて選択された。選択した精製ヒト化変異体を、ヒトおよびカニクイザル抗原に対する結合親和性を決定するために結合反応速度分析を行い、同じ受容体の異なるエピトープに結合するキメラパートナー抗体と組み合わせて生存性アッセイにてインビトロ機能分析を行い、および交差反応アッセイを行った。
ヒト化変異抗体10292、10460、11294、10560、11302、10704、112449、11145、10738、10810、11006および11052のそれぞれが、それらが由来する元のキメラ親抗体の機能的特性と極めて類似した特性を有していて、
・同程度またはより高い結合親和性;
・同程度またはより遅い解離速度;
・同じヒトおよびカニクイザル抗原に結合し、同時に、マウス抗原または他のEGFRファミリー受容体への結合を欠き;そして
・キメラパートナー抗体と併用して機能的インビトロアッセイで試験したとき、2つの異なる細胞株における高度に類似した抗増殖効果
を含む特性を示すことが見出された。
故に、これらの結果は、本発明のヒト化抗体変異体が、それらが由来する代表的親キメラ抗体と極めて類似する機能的特性を有することを証明する。このことは、本発明のヒト化抗体の混合物、例えばEGFRファミリー受容体EGFR、HER2およびHER3のそれぞれに対する1または2つのかかる抗体を含む混合物が、PCT/IB2011/054834に記載の親キメラ抗体の混合物の効果と同様のインビボ抗癌作用を証明され得ることを示唆する。
実施例2:EGFR、HER2またはHER3上のオーバーラップしないエピトープに対する2つのモノクローナル抗体は、相乗的インビトロ増殖阻害活性を示し、効果的に標的の下方制御を誘導する
図21Aに示す通り、EGFR(すなわち、1277および1565)、HER2(すなわち、4384および4517)、およびHER3(すなわち、5038および5082)上のオーバーラップしないエピトープに対する抗体を、癌細胞株A431NS、HCC202、およびMDA−MB−175−VIIそれぞれの成長および増殖を阻害する能力について、生存性アッセイを用いて試験した。各受容体に対する抗体からなる抗体処理を、単独で、または以下の組み合わせ:1277および1565混合物、4384および4517混合物、および5038および5082混合物を用いて行った。細胞損傷は、代謝細胞機能および増殖のためのエネルギーを維持し、提供する細胞の能力の欠失を伴い得る。代謝活性アッセイはこの前提に基づき、通常、ミトコンドリア活性を測定する。細胞増殖試薬 WST−1(Roche Cat. No 11 644 807 001)は、生細胞の代謝活性を測定する、すぐに使用できる基質である。代謝活性が生細胞数と相関すると仮定される。この例において、WST−1アッセイは、癌細胞を種々の濃度の抗体で96時間処理後に、代謝活性細胞の数を測定するために使用された。
WST−1アッセイの実施前に、適当な抗体および抗体混合物を、2%FBSおよび1%P/Sを添加した適当な媒体中、100μg/mlの最終全抗体濃度に希釈して、最も高い抗体濃度を含むウェル中、50μg/mlの最終全抗体濃度を得た。その後、抗体の3倍連続希釈を行った。その後、関連する数の細胞を384ウェルプレートの実験プレートに添加した。プレートを、加湿インキュベータ中、37℃にて4日間インキュベートした。その後、WST−1試薬を該プレートに添加し、プレートを37℃にて1時間インキュベートした。プレートを軌道プレートシェーカーに1時間移し、ELISAリーダーを用いて450および620nm(参照波長)で吸光度を測定した代謝活性細胞(MAC)の量を以下のように非処理対照のパーセントとして計算した。
抗体処理のインビトロ作用は、抗体の混合物が、試験した3つのHER受容体のそれぞれに対する個々の抗体よりも優れていることを示した(図21B)。さらに、ウェスタンブロット分析により抗体処理したA431NS、HCC202およびMDA−MB−175−VII細胞(各処置の全抗体濃度20μg/mlで48時間)から単離した細胞溶解物中のEGFR、HER2およびHER3レベルの分析は、抗体処理細胞が、未処理細胞と比較してEGFR、HER2およびHER3の低下したレベルを示したことを示した(図21C)。
この実施例は、EGFR、HER2またはHER3に対する2つの抗体が、相乗的インビトロ増殖阻害活性を示し、効果的に標的の下方制御をもたらすことを証明する。
実施例3:Pan−HERは、異なる組織源および遺伝的背景の多数の細胞株において幅広い阻害活性を有する。
EGFR、HER2、および/またはHER3上のオーバーラップしないエピトープに対する抗体の混合物を、多岐に亘る癌細胞株の成長および増殖を阻害するそれらの能力について試験した。Pan−HER(EGFR、HER2およびHER3に対する6つのモノクローナル抗体の混合物;抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082)、2種のHERファミリーメンバー(すなわち、EGFRおよびHER2、EGFRおよびHER3、ならびにHER2およびHER3)を標的とする抗体混合物、および1種のHERファミリーメンバー(すなわち、EGFR、HER2およびHER3)を標的とする抗体混合物での処理の効果を、以下の細胞株で測定した。HN5、MDA−MB175−VII、HCC827、N87、A431NS、FaDu、OE19、SW948、BT474、RMG−1、TE11、GEO、H358、CALU−3、H292、HCC202、LS174T、ZR−75−30、H1975、KYSE520、AU−565、CAPAN−1、IGR−OV1、OE33、PK−1、CFPAC−1、BxPC3、A431、SW1463、COLO678、H820、COLO680N、ASPC1、HCC1937、H661、MFE−280、OVCAR−3、OVCAR−5、SK−BR−3、SW403、OVCAR−8、RL95−2、RMUG−S、SW837、T84、CAPAN−2、GP5d、CaCO2、BT20、MDA−MB−468、DU145、A549、CAL−120、EBC1、H1993、H226、HEC−108、LoVo、Panc08.13、RT−112、U2−OS、DLD−1、SKOV3、H460、KATOIII、MDA−MB−134−VI、MKN−45、PANC−1、RT−4、SNU−16、A2058、MCF7、SW480。PathScan RTKシグナリング抗体アレイ(Cell Signaling Technology)を用いた、これらの73細胞株におけるEGFR、HER2およびHER3の受容体リン酸化レベルの特性化は、HERファミリーの高活性化を証明した(図22)。
70以上の癌細胞株(試験した100以上の細胞株のうち)での抗体処理の代謝活性への効果を、実施例2の記載と同様のWST−1アッセイを用いて96時間インキュベーション後に決定した。結果は、異なる組織源および遺伝的背景の多数の癌細胞株において、ヘレグリン存在下(図24)、EGF存在下(図25)、またはリガンド不存在下(図23)にて幅広い阻害活性を有することを示した。“EGFR”とは、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”とは、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”とは、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”とは、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”とは、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”とは、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“Pan−HER”とは、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。これらの結果はさらに、3種の受容体の同時標的化が、単一受容体またはHERファミリーの2種の受容体のいずれかの組み合わせの標的化よりも広範な効果を提供することを証明した。
実施例4:Pan−HERは、リガンド誘導性増殖を効果的に阻害する。
抗体混合物が、EGFRおよびHER3リガンドの存在下で有効かどうかを決定するために、1、2または3種のHERファミリー受容体に対する抗体混合物を、ヘレグリン存在下、EGF存在下、またはリガンド不存在下で、膵臓癌細胞株の成長および増殖を阻害する能力を試験した。Pan−HER(EGFR、HER2およびHER3に対する6つのモノクローナル抗体の混合物;抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082)、HERファミリーメンバー(すなわち、EGFRおよびHER2、EGFRおよびHER3、およびHER2およびHER3)に対する抗体混合物、および1種のHERファミリーメンバー(すなわち、EGFR、HER2およびHER3)に対する抗体混合物での処理の効果を、以下の細胞株について測定した:CAPAN−1、PK−1、CFPAC−1、BxPC3、ASPC1、CAPAN−2、Panc08.13、PANC−1、KP4、MiaPaca−2およびPSN1)。これらの細胞株の変異状態を図26に示す。1、2または3種のHERファミリー受容体に対する抗体混合物の、ヘレグリン存在下、EGF存在下、またはリガンド不存在下での多種の癌細胞株の成長および増殖の阻害能もまた、試験した(図23−25)。細胞を、抗体およびリガンドを含む培地に96時間暴露した(リガンドおよび抗体を、細胞に同時に添加した)。代謝活性を、実施例2の記載と同様のWST−1アッセイを用いて96時間インキュベート後に決定した。“EGFR”とは、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”とは、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”とは、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”とは、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”とは、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”とは、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。Pan−Herは、EGFまたはヘレグリンの存在下で、多種の癌細胞株の効果的阻害を示した。
実施例5:Pan−HERは、承認された治療抗体に対して獲得耐性を有する細胞において阻害効果を維持する。
Pan−HER(EGFR、HER2およびHER3に対する6つのモノクローナル抗体の混合物;抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082)を、セツキシマブ、トラスツズマブまたはペルツズマブのそれぞれに対して獲得耐性を有するHN5、OE19およびMDA−MB−175−VII細胞株または細胞集団の成長および増殖を阻害するその能力について試験した。セツキシマブ耐性HN5細胞株を、実施例11に記載の通りに作製した。トラスツズマブ耐性OE19細胞およびペルツズマブ耐性MDA−MB−175−VII細胞は、親細胞を、増加濃度のトラスツズマブ[10−100μg/ml]およびペルツズマブ[1−50μg/ml]それぞれに、それぞれ8ヶ月間および12ヶ月間暴露することにより確立した。細胞を、細胞を指数増殖に維持するために、週に1または2回継代した。耐性レベルを、実施例2に記載のWST−1 生存性アッセイにて、耐性細胞集団が確立されるまで毎月試験した。トラスツズマブ耐性OE19細胞の単一細胞クローンを、実施例11に記載のOE19細胞のトラスツズマブ獲得耐性集団の限界希釈クローニングにより作製した。
代謝活性を、実施例2の記載と同様のWST−1アッセイを用いて、96時間インキュベート後に決定した。Pan−HER処理した耐性細胞ならびに親細胞は、低下したレベルの代謝活性を示した(図28)。対照的に、代謝活性は、親HN5、OE19およびMDA−MB−175−VII細胞で低下したが、セツキシマブ、トラスツズマブ、またはペルツズマブのそれぞれで処理した耐性クローンでは変化がなかった。この実施例は、Pan−HERが、承認された治療抗体に獲得耐性を有する細胞において阻害効果を維持することを証明する。
実施例6:Pan−HERは、インビトロで代償性受容体上方制御を効果的に阻止する。
代償性受容体上方制御が、本発明の抗体混合物での処理の結果生じるかどうかを決定するために、EGFR、HER2およびHER3レベルを、48時間の抗体処理(20μg/ml)後のH292およびOVCAR8細胞株からの全細胞溶解物にて、ウェスタンブロット分析により測定した。Pan−HER(EGFR、HER2およびHER3に対する6つのモノクローナル抗体の混合物;抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082)、ならびに1種のHERファミリーメンバー(すなわち、EGFR(抗体1277、1565、または1277+1565)、HER2(抗体4384、4517、または4384+4517)およびHER3(抗体5038、5082、または5038+5082))に対する抗体混合物での処理の効果を決定した。β−アクチンを、ローディングコントロールとして用いた。結果は、抗EGFR処理が、H292細胞にてHER2の上方制御をもたらすこと(図29、上;セツキシマブレーン、1277、1565、および1277+1565レーン)、および抗HER3処理が、OVCAR−8にてHER2の上方制御をもたらすこと(図29、下;MM−121レーン、5038、5082、および5038+5082レーン)、一方、Pan−HER処理が、EGFR、HER2およびHER3の下方制御をもたらすこと(図29;Pan−Herレーン)を示した。これらの結果は、Pan−HERが、獲得耐性の可能性のある機序である、3つの標的全ての同時の下方制御を効果的にもたらし、代償性受容体上方制御を阻止することを証明した。
実施例7:BxPC−3(膵臓癌)異種移植モデルにおける多数のHERファミリー受容体を標的とする相乗効果
ヒト癌の異種移植モデルにおけるEGFR、HER2、HER3ならびに2および3種の受容体標的の組み合わせに対する抗体混合物の効果を評価するために、BxPC−3(膵臓癌)異種移植モデルを抗体混合物で処理し、腫瘍サイズに対する効果をアッセイした。
このアッセイにおいて、BxPC−3膵臓癌細胞をマウスに接種した。簡単には、5x10 BxPC3細胞を、8週ないし10週令のメスの胸腺欠損ヌードマウスに皮下注射した。腫瘍をキャリパーで週に3回測定し、腫瘍容積(mm3)を式:(幅)x長さx0.5により計算した。140mmの平均腫瘍サイズでマウスを無作為化し、処理を開始した。マウスを、50mg/kgの腹腔内注射で週に3回処理し(計10回注射)、その後、観察した。腫瘍容積データのグラフ表示は、平均±SEMで表した。
結果は、Pan−HER(抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082)が、BxPC−3異種移植モデルにて腫瘍増殖を効果的に抑制したことを示した(図30;N=7/群;処理期間は、グラフの灰色部分で示される)。BxPC3腫瘍異種移植の増殖制御で最も効果的な上記組み合わせと共に、EGFRおよびHER3ならびにEGFRおよびHER2を標的化するとき、明確な相乗効果が観察された。“EGFR”とは、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”とは、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”とは、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”とは、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”とは、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”とは、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“Pan−HER”とは、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。さらに、Pan−HERによりインビボで下方制御されるEGFRおよびHER2は、処理の中止の3日後に切除された腫瘍からの組織切片の免疫組織化学により確認された(図31)。
実施例8:Calu−3(NSCLC)異種移植モデルにおける多数のHERファミリー受容体を標的とする相乗効果
ヒト癌の異種移植モデルにおけるEGFR、HER2、HER3ならびに2および3種の受容体標的の組み合わせに対する抗体混合物の効果を評価するために、Calu−3(NSCLC)異種移植モデルを抗体混合物で処理し、腫瘍サイズに対する効果をアッセイした。
このアッセイにおいて、Calu−3 NSCLC細胞をマウスに接種した。簡単には、1x10 Calu−3細胞を、8週ないし10週令のメスの胸腺欠損ヌードマウスの左脇腹に皮下注射した。腫瘍をキャリパーで週に3回測定し、腫瘍容積(mm3)を式:(幅)x長さx0.5により計算した。170mmの平均腫瘍サイズでマウスを無作為化し、処理を開始した。マウスを、50mg/kgの腹腔内注射で週に3回処理した(計8回注射)。腫瘍容積データのグラフ表示は、平均±SEMで表した。
結果は、Pan−HER(抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082)が、Calu−3異種移植モデルにて腫瘍増殖を効果的に抑制したことを示した(図32;N=5/群;処理期間は、グラフの灰色部分で示される)。結果は、EGFR、HER2およびHER3を同時に標的化したとき相乗効果が示されるが、EGFRおよびHER2またはEGFRおよびHER3を標的化したとき、EGFRの単一標的化の抗腫瘍応答と比較して明確な相乗効果は観察されなかった。“EGFR”とは、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”とは、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”とは、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”とは、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”とは、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”とは、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“Pan−HER”とは、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。
実施例9:Pan−HERは、インビボでの代償性受容体上方制御を効果的に阻止する。
本発明の抗体混合物での処理の結果としてインビボで代償性受容体上方制御の阻止が起こるかどうかを決定するため、EGFR、HER2およびHER3レベルを、ウェスタンブロット分析により抗体処理したBxPC−3腫瘍溶解物で測定した。Pan−HER(EGFR、HER2およびHER3に対する6つのモノクローナル抗体の混合物;抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082)、2種のHERファミリーメンバー(すなわち、EGFRおよびHER2、EGFRおよびHER3、およびHER2およびHER3)を標的とする抗体混合物、および1種のHERファミリーメンバー(すなわち、EGFR、HER2およびHER3)を標的とする抗体混合物での処理の効果を決定した。β−アクチンをローディングコントロールとして用いた。
結果は、抗EGFR処理がEGFR下方制御をもたらすこと(図33上)、抗HER2処理がHER2下方制御をもたらすこと(図33上)、および抗HER3処理がHER3下方制御をもたらすこと(図33上)を示した。ウェスタンブロットバンド強度の相対的定量化は、HER2が、抗HER3処理に応答して顕著に上方制御されたことを示した(図33;下)。対照的に、Pan−HER処理は、EGFR、HER2およびHER3の同時かつ効果的な下方制御をもたらした(図33上;グリーンボックスおよび図33下)。“EGFR”とは、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”とは、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”とは、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”とは、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”とは、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”とは、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“Pan−HER”とは、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。
この実施例は、Pan−HERが、3つ全ての標的の同時下方制御を効果的に誘導し、インビボで代償性受容体の上方制御を阻止得ることを証明した。
実施例10:患者由来のKRAS変異膵臓腫瘍異種移植モデルにおける多数のHERファミリー受容体を標的化する相乗効果
KRAS変異膵臓癌の患者由来の腫瘍異種移植モデル(START Discovery, San Antonio, TX)におけるEGFR、HER2、HER3ならびに2および3種の受容体標的の組み合わせに対する抗体混合物のインビボ効果を評価するために、抗体混合物で処理し、腫瘍サイズに対する効果をアッセイした。
このアッセイにおいて、患者由来の膵臓癌細胞をマウスに接種した。簡単には、切除した患者の生腫瘍材料を免疫不全マウスに移植し、順次インビボへ移行した。100−200mmの腫瘍容積で、動物を処理群および対照群に無作為化し、投与を開始した。投与計画:50mg/kg 腹腔内注射。週に3回、計10回投与(0−20日目)。N=5/群。データを平均±SEMで表す。アステリクスは、p<0.05を有する第一日を示す。グループ間の処理応答における統計的に顕著な相違は、実験期間中維持された。
結果は、Pan−HERが、膵臓癌の治療困難な患者由来のモデルにおいて腫瘍増殖を効果的に抑制したことを示した(図34;N=5/群)。さらに、デコンボリューション法は、ST179異種移植モデルにてEGFRおよびHER2の標的化、ST383異種移植モデルにてEGFRおよびHER3の標的化、およびEGFRおよびHER2のより少ない程度の標的化が強く相乗的であることを明らかにした(図35;N=7−8/群;処理期間は、グラフの灰色部分で示される)。“EGFR”とは、抗体1277および1565の混合物を意味する。“HER2”とは、抗体4384および4517の混合物を意味する。“HER3”とは、抗体5038および5082の混合物を意味する。“EGFR+HER2”とは、抗体1277、1565、4384、および4517の混合物を意味する。“EGFR+HER3”とは、抗体1277、1565、5038、および5082の混合物を意味する。“HER2+HER3”とは、抗体4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。“Pan−HER”とは、抗体1277、1565、4384、4517、5038、および5082の混合物を意味する。
実施例11:セツキシマブ獲得耐性HN5クローンは、高EGFR活性と共に、全EGFRの低減レベルを示す
セツキシマブ耐性HN5クローンを、親HN5細胞をセツキシマブの増加濃度[1−100μg/ml]で6ヶ月間暴露することにより確立した。細胞を、対数増殖を維持するために、週に2回継代した。セツキシマブに対する耐性レベルを、実施例2に記載のWST−1 生存性アッセイにて、セツキシマブ耐性細胞集団が確立されるまで毎月試験した。単細胞クローンを、セツキシマブ獲得耐性を有するHN5細胞集団の限界希釈クローニングにより作製した。0.5細胞/ウェルを、384ウェルプレートにプレートした。単細胞コロニーの成長および増殖を、Novartis Cellavista Imagerを用いて行った。最も耐性の個々のクローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14を、さらなる特性化のために選択した(図36)。
生存性:
個々のクローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14のセツキシマブ耐性レベルを、実施例1に記載のWST−1 生存性アッセイにて試験した。簡単には、細胞を一定の範囲の濃度のセツキシマブで処理し、96時間後にアッセイした。親NH5細胞とは異なり、耐性クローンは増加濃度のセツキシマブ処理に生存性であった(図37)。
固定細胞へのセツキシマブ結合:
親HN5および耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14へのセツキシマブの結合強度を決定した。結合曲線を、細胞数(DRAQ−5染色)およびセツキシマブ濃度に対して標準化した蛍光シグナルをプロットすることにより作成した。結果は、セツキシマブの最大半量の結合(すなわち、EC50値)は親細胞と比較して変化しないが、最大結合は耐性クローンで低減したことを証明する(図38)。
EGFR発現およびシグナル伝達:
EGFRの比表面レベルを、親HN5および耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14で決定した。簡単には、細胞を抗EGFR−FITC(abcam、#11400)またはアイソタイプ・コントロール(abcam、#18446)で染色するし、生細胞の比蛍光をフローサイトメトリーで定量した。EGFRの比表面レベルは、親細胞と比較してセツキシマブ耐性HN5クローンでより低かった(図39)。
EGF刺激に対するセツキシマブ耐性クローンの応答を試験した。EGFRの全レベル、リン酸化EGFRおよび下流シグナル伝達分子のレベルを、親HN5および耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14で決定した。親HN5細胞およびセツキシマブ耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14を、処理しないか、または1nM EGFで15分間刺激し、その後死滅させた。溶解物をSDS−PAGEで画分化し、その後、EGFR、リン酸化EGFR種であるpEGFR(Tyr1068)、pEGFR(Tyr1045)、pEGFR(Tyr1173)、pEGFR(Tyr992)、pEGFR(Thr669)、およびpEGFR(Ser1046/1047)、ならびにシグナル伝達分子AKT、pAKT(Ser473)、ERK1/2、pERK1/2(Thr202/Tyr204)についてウェスタンブロットした(図40および41)。β−アクチンをローディングコントロールとして用いた。結果は、全レベルのEGFRおよびリン酸化EGFRが、親細胞と比較してセツキシマブ耐性HN5クローンで低かったことを示した(図40)。結果はまた、セツキシマブ耐性クローンにおける減少したレベルのpEGFR(Ser1046/1047)を示し、EGFRを制御するフィードバック機序が、セツキシマブ耐性クローンでより活性が低いことを示唆した(図40)。EGF刺激は、親HN5細胞と比較してセツキシマブ耐性クローンでpAKTおよびpERK1/2のより強い活性化を誘導した(図41)。それと共に、これらの結果は、EGFRはセツキシマブ耐性クローンでも活性であるが、EGFR発現は親HN5細胞と比較して減少することを証明する。
実施例12:EGFRを標的とする抗体混合物は、高効率のEGFRインターナリゼーションと、その後の受容体の分解により、セツキシマブ耐性を克服する
EGFR上のオーバーラップしないエピトープを標的とする抗体の混合物を、セツキシマブ耐性HN5クローンHN5 CR2およびHN5 CR14にて誘導されたセツキシマブ耐性を部分的に克服するその能力について試験した。親HN5、HN5 CR2、およびHN5 CR14細胞を、EGFR−LNA(商標)(EGFR標的化を欠失する核酸、Exiqon)、セツキシマブまたはEGFR−2ミックス(抗体1277および1565)で48時間処理した。成長および増殖を、実施例2に記載のWST−1アッセイを用いて測定し、効果の定量を、データ点を平均+/−SEM(n=4)で示してプロットした(図42)。EGFR−LNA、およびEGFR−2ミックスは、両方とも、細胞生存性の同程度の減少を誘導した。これらの結果は、EGFR上のオーバーラップしないエピトープを標的とする抗体の混合物が、誘導されたセツキシマブ耐性を部分的に克服し、セツキシマブ耐性クローンが依然として成長および増殖に関してEGFRに依存することを証明した(図42)。
EGFR−LNA、セツキシマブまたはEGFR−2ミックスで48時間処理した細胞におけるEGFRレベルを、SDS−PAGEで細胞溶解物を画分化し、次いでにEGFRついてウェスタンブロットすることにより決定した。結果は、高効率のEGFRインターナリゼーションと、その後の受容体のリソソーム分解が、抗体処理した耐性細胞で誘導されたことを示し(図43)、故に、EGFRを標的とする抗体混合物のセツキシマブ耐性を克服する能力についての機序を提供した。
実施例13:セツキシマブ耐性HN5クローンは、HER3およびIGF1Rを介する処理を免れる
しかしながら、抗EGFR混合物による耐性クローンの観察される阻害レベルは、親細胞におけるのと同程度の効率的な増殖阻害を誘導せず、別の受容体チロシンキナーゼ(RTK)がセツキシマブ獲得耐性の機序に関与し得ることを示唆した。親NH5および耐性クローンHN5 CR2、HN5 CR6、HN5 CR13、およびHN5 CR14における、HER3活性の役割を試験するために、細胞を、2種のEGFR抗体の混合物(抗体1277および1565)、2種のHER3抗体の混合物(抗体5038および5082)、2種のEGFRおよび2種のHER3抗体の混合物(抗体1277、1565、5038および5082)、またはセツキシマブで48時間処理した。成長および増殖を、実施例2に記載のWST−1 アッセイを用いて測定し、効果の定量を、平均+/−SEM(n=6)として表すデータ点でプロットした。結果は、EGFR抗体混合物のみにより誘導される効果と比較して、HER3およびEGFRの両方を標的とする抗体を含む混合物のより優れた効果を示した。これらの結果は、セツキシマブ獲得耐性における別のRTKの関与の仮説を支持する(図44)。親HN5および耐性HN5 CR2細胞の抗体混合物に対する用量応答曲線を、図45AおよびBに示す。
本明細書に記載のセツキシマブに対する獲得耐性におけるHER3の関与は、インビトロでのセツキシマブに対する獲得耐性の機序としてRTKファミリーの可塑性を示す。







Claims (37)

  1. 少なくとも1種のヒト化抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、少なくとも1種のヒト化抗HER2抗体またはその抗原結合フラグメント、および少なくとも1種のヒト化抗HER3抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、組換え抗体組成物。
  2. 少なくとも1種のヒト化抗EGFR抗体が、
    (a)配列番号:1の重鎖可変領域配列および配列番号:3または配列番号:2の軽鎖可変領域配列を含む抗体、および
    (b)配列番号:4の重鎖可変領域配列および配列番号:5の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択され、
    少なくとも1種のヒト化抗HER2抗体が、
    (c)配列番号:6の重鎖可変領域配列および配列番号:7の軽鎖可変領域配列を含む抗体、および
    (d)配列番号:8の重鎖可変領域配列および配列番号:9の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択され、そして
    少なくとも1種のヒト化抗HER3抗体が、
    (e)配列番号:10の重鎖可変領域配列および配列番号:11の軽鎖可変領域配列を含む抗体、および
    (f)配列番号:12の重鎖可変領域配列および配列番号:13の軽鎖可変領域配列を含む抗体から選択される、請求項1に記載の抗体組成物。
  3. (a)配列番号:43の重鎖可変領域配列および配列番号:44の軽鎖可変領域配列を含む抗体;
    (b)配列番号:47の重鎖可変領域配列および配列番号:48の軽鎖可変領域配列を含む抗体;
    (c)配列番号:51の重鎖可変領域配列および配列番号:52の軽鎖可変領域配列を含む抗体;
    (d)配列番号:53の重鎖可変領域配列および配列番号:54の軽鎖可変領域配列を含む抗体;
    (e)配列番号:55の重鎖可変領域配列および配列番号:56の軽鎖可変領域配列を含む抗体;ならびに
    (f)配列番号:61の重鎖可変領域配列および配列番号:62の軽鎖可変領域配列を含む抗体
    を含む、請求項2に記載の抗体組成物。
  4. 抗EGFR抗体(a)および(b)、抗HER2抗体(c)および(d)、ならびに抗HER3抗体(e)および(f)を含む、請求項2に記載の抗体組成物。
  5. (i)抗EGFR抗体(a)、抗HER2抗体(c)、および抗HER3抗体(e);
    (ii)抗EGFR抗体(a)、抗HER2抗体(c)、および抗HER3抗体(f);
    (iii)抗EGFR抗体(a)、抗HER2抗体(d)、および抗HER3抗体(e);
    (iv)抗EGFR抗体(a)、抗HER2抗体(d)、および抗HER3抗体(f);
    (v)抗EGFR抗体(b)、抗HER2抗体(c)、および抗HER3抗体(e);
    (vi)抗EGFR抗体(b)、抗HER2抗体(c)、および抗HER3抗体(f);
    (vii)抗EGFR抗体(b)、抗HER2抗体(d)、および抗HER3抗体(e);または
    (viii)抗EGFR抗体(b)、抗HER2抗体(d)、および抗HER3抗体(f)
    を含む、請求項2に記載の抗体組成物。
  6. 抗EGFR抗体(a)が、
    (i)Arg44、Val83およびIle104を有する配列番号:1を含む重鎖可変領域配列、ならびにLeu34、Tyr41、Leu51およびPhe92を有する配列番号:3を含む軽鎖可変領域配列;
    (ii)Arg44、Val83およびIle104を有する配列番号:1を含む重鎖可変領域配列、ならびにTyr41、Leu51およびPhe92を有する配列番号:3を含む軽鎖可変領域配列;または
    (iii)Arg44およびVal83を有する配列番号:1を含む重鎖可変領域配列、ならびにAla19およびPhe92を有する配列番号:2を含む軽鎖可変領域配列
    を含む、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の抗体組成物。
  7. 抗EGFR抗体(b)が、
    (i)Leu20、Ile48およびAla68を有する配列番号:4を含む重鎖可変領域配列、ならびにVal75およびPhe87を有する配列番号:5を含む軽鎖可変領域配列;または
    (ii)Leu20、Ile48、Leu56およびAla68を有する配列番号:4を含む重鎖可変領域配列、ならびにVal75およびPhe87を有する配列番号:5を含む軽鎖可変領域配列
    を含む、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の抗体組成物。
  8. 抗HER2抗体(c)が、
    (i)Ser55、Leu70、Val72、Lys74およびAla79を有する配列番号:6を含む重鎖可変領域配列、ならびにVal44、Met48およびTyr70を有する配列番号:7を含む軽鎖可変領域配列;または
    (ii)Ser55およびVal72を有する配列番号:6を含む重鎖可変領域配列、ならびにMet48およびTyr70を有する配列番号:7を含む軽鎖可変領域配列
    を含む、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の抗体組成物。
  9. 抗HER2抗体(d)が、Ala49、Ile74およびSer77を有する配列番号:8を含む重鎖可変領域配列、ならびにThr56、Tyr71、Ser85およびLeu104を有する配列番号:9を含む軽鎖可変領域配列を含む、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の抗体組成物。
  10. 抗HER3抗体(e)が、Met49、Ser55およびIle68、またはAsn44、Ser55およびThr93を有する配列番号:10を含む重鎖可変領域配列、ならびにPhe36、Val44、Phe49およびIle85、またはPhe36、Phe49およびLeu73を有する配列番号:11を含む軽鎖可変領域配列を含む、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の抗体組成物。
  11. 抗HER3抗体(f)が、
    (i)Val46、Met49、Ser55およびArg72を有する配列番号:12を含む重鎖可変領域配列、ならびにVal21、Thr29、Val44およびPhe87を有する配列番号:13を含む軽鎖可変領域配列;または
    (ii)Phe41、Val46、Met49、Ser55およびArg72を有する配列番号:12を含む重鎖可変領域配列、ならびにVal21、Val44、Tyr71、Phe87およびLeu104を有する配列番号:13を含む軽鎖可変領域配列を含む、請求項1ないし10のいずれか一項に記載の抗体組成物。
  12. 3、4、5または6種の抗体を含む、請求項2に記載の抗体組成物。
  13. (a)抗EGFR抗体10292、10460、または11294;
    (b)抗EGFR抗体10560または11302;
    (c)抗HER2抗体10704または11249;
    (d)抗HER2抗体11145;
    (e)抗HER3抗体10738または10810;および
    (f)抗HER3抗体11006または11052
    を含む、請求項2に記載の抗体組成物。
  14. 請求項1ないし13のいずれか一項に記載のヒト化組換え抗体組成物、および少なくとも1種の薬学的に許容される希釈剤、担体または添加剤を含む、医薬組成物。
  15. 請求項3に記載の抗体組成物、および少なくとも1種の薬学的に許容される希釈剤、担体または添加剤を含む、医薬組成物。
  16. 組成物中の少なくとも1種の抗体が、抗体−抗癌剤複合体である、請求項14または15に記載の医薬組成物。
  17. ヒト化抗EGFR抗体であって、その重鎖および軽鎖アミノ酸配列が、
    それぞれ配列番号:43および44
    それぞれ配列番号:38および39、
    それぞれ配列番号:41および42、
    それぞれ配列番号:45および46、または
    それぞれ配列番号:47および48、
    またはそれらの抗原結合フラグメントを含む、抗体。
  18. ヒト化抗HER2抗体であって、その重鎖および軽鎖アミノ酸配列が、
    それぞれ配列番号:51および52、
    それぞれ配列番号:49および50、または
    それぞれ配列番号:53および54、
    またはそれらの抗原結合フラグメントを含む、抗体。
  19. ヒト化抗HER3抗体であって、その重鎖および軽鎖アミノ酸配列が、
    それぞれ配列番号:55および56、
    それぞれ配列番号:57および58、
    それぞれ配列番号:59および60、または
    それぞれ配列番号:61および62、
    またはそれらの抗原結合フラグメントを含む、抗体。
  20. 請求項17ないし19のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントの重鎖または軽鎖または両方をコード化するヌクレオチド配列を含む、核酸分子。
  21. 請求項20に記載の核酸分子を含む発現ベクター。
  22. 請求項20に記載の核酸分子または請求項21に記載の発現ベクターを含む宿主細胞であって、該宿主細胞が、該核酸分子によりコード化される抗体または抗原結合フラグメントを発現することができる、細胞。
  23. 請求項22に記載の宿主細胞を提供し、抗体発現に適する条件下で該宿主細胞を培養し、得られた抗体を単離することを含む、抗体の製造方法。
  24. 少なくとも1種のヒト化組み換え抗EGFR抗体、少なくとも1種のヒト化組み換え抗HER2抗体、および少なくとも1種のヒト化組み換え抗HER3抗体を含む組換え抗体組成物の製造方法であって、
    少なくとも第一、第二および第三の宿主細胞であって、該第一の宿主細胞が、請求項17に記載の組み換え抗EGFR抗体を発現することができ、該第二の宿主細胞が、請求項18に記載の組み換え抗HER2抗体を発現することができ、該第三の宿主細胞が、請求項19に記載の組み換え抗HER3抗体を発現することができる、細胞を提供し、
    該第一、第二および第三の宿主細胞を、抗EGFR抗体、抗HER2抗体および抗HER3抗体の発現に適する条件下で培養し、そして
    得られた抗体を単離すること
    を含む、方法。
  25. 患者における癌の処置方法であって、請求項1ないし13のいずれか一項に記載の組換え抗体組成物または請求項14もしくは15に記載の医薬組成物を該患者に投与することを含む、方法。
  26. EGFR、HER2および/またはHER3の発現または過剰発現により特徴付けられる障害を有する患者の処置方法であって、請求項1ないし13のいずれか一項に記載の組換え抗体組成物または請求項14もしくは15に記載の医薬組成物を該患者に投与することを含む、方法。
  27. 抗体および/またはチロシンキナーゼ阻害剤を用いる処置剤に対して獲得耐性を有する患者における癌の処置方法であって、有効量の請求項1ないし13のいずれか一項に記載の組換え抗体組成物または請求項14もしくは15に記載の医薬組成物を該患者に投与することを含む、方法。
  28. 患者における癌の増殖の阻害方法であって、請求項1ないし13のいずれか一項に記載の組換え抗体組成物または請求項14もしくは15に記載の医薬組成物を該患者に投与することを含む、方法。
  29. 癌患者において、EGFR、HER2もしくはHER3の発現を低減するか、またはEGFR、HER2もしくはHER3の上方制御を阻止する方法であって、請求項1ないし13のいずれか一項に記載の組換え抗体組成物または請求項14もしくは15に記載の医薬組成物を該患者に投与することを含む、方法。
  30. 患者が、膵臓癌、骨肉腫、大腸癌、子宮内膜癌または尿管癌を患う、請求項25ないし29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 患者が膵臓癌を患い、KRAS変異を有する、請求項30に記載の方法。
  32. 少なくとも1種の抗体が抗癌剤と複合体を形成している、請求項25ないし31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 抗癌剤が、細胞毒性剤、サイトカイン、毒素、または放射性核種である、請求項32に記載の方法。
  34. 患者がこれまでに癌の処置を受けていない、請求項25ないし33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 患者がこれまでに癌の処置を受けている、請求項25ないし33のいずれか一項に記載の方法。
  36. 患者が、セツキシマブ、トラスツズマブ、またはペルツズマブで前処置された、請求項35に記載の方法。
  37. 患者における癌が、セツキシマブ、トラスツズマブ、またはペルツズマブに対して獲得耐性を有する、請求項36に記載の方法。
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