JP2016506370A - 抗ceacam5抗体およびその使用 - Google Patents

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Abstract

本開示は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質に結合する抗体、ならびに前記抗体をコードする配列を含む単離された核酸、ベクターおよび宿主細胞を開示する。本開示はまた、増殖阻害剤にコンジュゲートまたは連結された前記抗体を含むイムノコンジュゲート、および本開示の抗体、またはイムノコンジュゲートを含む医薬組成物も開示する。本開示の抗体またはイムノコンジュゲートは、がんの処置のため、または診断目的で用いられる。

Description

本発明は、ヒトおよびカニクイザル(Macaca fascicularis)のCEACAM5タンパク質に特異的に結合する抗体ならびに前記抗体をコードする配列を含む単離された核酸、ベクターおよび宿主細胞を開示する。本発明はまた、増殖阻害剤にコンジュゲートまたは連結された前記抗体を含むイムノコンジュゲート、および本発明の抗体またはイムノコンジュゲートを含む医薬組成物も開示する。本発明は、がんの処置のため、または診断目的での本発明の抗体またはイムノコンジュゲートの使用を開示する。
がん胎児性抗原(CEA)は、細胞接着に関与する糖タンパク質である。CEAは、妊娠の最初の6カ月に胎児の腸により通常発現され、膵臓、肝臓および結腸のがんにおいて見出されるタンパク質として1965年に初めて同定された(非特許文献1)。CEAファミリーは、免疫グロブリンスーパーファミリーに属する。CEAファミリーは、18個の遺伝子からなり、2つのタンパク質亜群:がん胎児性抗原関連細胞接着分子(CEACAM)亜群と、妊娠特異的糖タンパク質亜群とにさらに分けられる(非特許文献2)。
ヒトにおいては、CEACAM亜群は、7つのメンバー:CEACAM1、CEACAM3、CEACAM4、CEACAM5、CEACAM6、CEACAM7、CEACAM8からなる。いくつかの研究により、CEACAM5は、元々同定されたCEAと同一であり、結腸直腸、胃、肺、乳房、前立腺、卵巣、子宮頸部、および膀胱の腫瘍細胞の表面上で高度に発現され、結腸中の円柱上皮細胞および杯細胞、胃中の粘液頸細胞ならびに食道および子宮頸部中の扁平上皮細胞のようないくつかの正常上皮組織において弱く発現されることが示された(非特許文献3)。かくして、CEACAM5は、イムノコンジュゲートのような、腫瘍特異的標的化手法にとって好適な治療標的であり得る。本発明は、CEACAM5を指向するモノクローナル抗体を提供し、それらを細胞傷害剤にコンジュゲートさせて、in vitroで腫瘍細胞を殺傷し、in vivoで腫瘍退縮を誘導することができる細胞傷害活性を誘導することができることを示す。
CEACAMファミリーメンバーの細胞外ドメインは、配列相同性に従って3つの型、A、BおよびNに分類された反復免疫グロブリン様(Ig様)ドメインから構成される。CEACAM5は、7つのそのようなドメイン、すなわち、N、A1、B1、A2、B2、A3およびB3を含有する。
一方でCEACAM5 A1、A2およびA3ドメイン、他方でB1、B2およびB3ドメインは、高い配列相同性を示し、ヒトCEACAM5のAドメインは、84〜87%、Bドメインは69〜80%のペアワイズ配列類似性を提示する。さらに、構造中にAおよび/またはBドメインを提示する他のヒトCEACAMメンバー、すなわち、CEACAM1、CEACAM6、CEACAM7およびCEACAM8は、ヒトCEACAM5との相同性を示す。特に、ヒトCEACAM6タンパク質のAおよびBドメインは、それぞれ、ヒトCEACAM5のAドメインおよびBドメイン間で観察されるものよりもさらに高い、ヒトCEACAM5のA1およびA3ドメイン、ならびにB1〜B3ドメインのいずれかとの配列相同性を示す。
いくつかの抗CEA抗体が、CEAを標的とする診断または治療目的を考慮して作成された。関連抗原に対する特異性は、非特許文献4による例として、この分野における関心として常に言及されてきた。上記の相同性のため、いくつかの以前に記載された抗体は、異なる免疫グロブリンドメイン中に存在するCEACAM5の反復エピトープへの結合が、CEACAM1、CEACAM6、CEACAM7、またはCEACAM8のような他のCEACAMメンバーとの交差反応性を示し、CEACAM5に対する特異性を欠くことを証明することができる。抗CEACAM5抗体の特異性は、それがヒトCEACAM5を発現する腫瘍細胞に結合するが、他のCEACAMメンバーを発現するいくつかの正常組織には結合しないようなCEA標的化療法を考慮すると望ましい。CEACAM1、CEACAM6およびCEACAM8は、ヒトおよび非ヒト霊長類の好中球により発現されると記載され(非特許文献5、非特許文献6、非特許文献7)、それらが顆粒球形成を調節し、免疫応答において役割を果たすことが示されたことは注目すべきことである。
Genentechにより開発されたメイタンシノイド抗CEACAM6抗体のような抗CEACAM6抗体薬物コンジュゲートが記載されており(非特許文献7)、非ヒト霊長類においてCEACAM6依存的造血毒性を誘導することが示された。この毒性は、骨髄への抗体薬物コンジュゲートの蓄積ならびに顆粒球およびそれらの細胞の前駆体の枯渇に起因し、主要な安全性の関心として著者らによって考慮された。従って、より正確には、治療目的での、抗CEACAM5抗体と、CEACAM1、CEACAM6、CEACAM7、またはCEACAM8との交差反応性は、正常組織に対する毒性の増加により化合物の治療指数を低下させ得る。かくして、特に、抗体薬物コンジュゲート(ADC)としての使用のために、または標的細胞の殺傷をもたらす任意の他の作用様式を用いて、CEACAMファミリーの他の分子と交差反応しないCEACAM5を特異的に指向する抗体を取得することには強力な利点がある。
さらに、CEACAM5はいくつかの正常細胞組織中で発現されるが、低レベルで発現されると記載されているため、ヒトCEACAM5ならびにカニクイザル(Macaca fascicularis)CEACAM5に結合することができる抗CEACAM5抗体を開発することが重要であり、そのような抗体はその安全性プロファイルを評価するためのカニクイザルにおける前臨床毒性試験において容易に試験することができる。治療抗体の有効性は、機能的抗体の場合(非特許文献8)およびエフェクター機能が関与する場合(非特許文献9)の両方において、標的中エピトープの局在化に依存し得ることが示されたため、ヒト/サル交差反応性抗体は、ヒトおよびカニクイザルタンパク質の同じ反復Ig様相同ドメイン中のエピトープに結合することが示される必要がある。
ヒトおよびカニクイザルCEACAM5に対する特異性を有するそのような抗体の種交差反応性、すなわち、他のカニクイザルおよびヒトCEACAMメンバーとの非交差反応性の必要性の組合せは、ヒトとカニクイザルのCEACAMタンパク質間の全体的な配列相同性を考慮すれば、さらに複雑度を増す。
実際、カニクイザルCEACAM5配列と、ヒトCEACAM5配列との全体的ペアワイズアラインメント(AAA51967.1/GI:180223、702アミノ酸)は、わずか78.5%の同一性を示した。カニクイザルCEACAM1、CEACAM5、およびCEACAM6遺伝子をクローニングし、ヒトおよびカニクイザルのA、BおよびNドメインの全体的アラインメントを実施した。このアラインメントにより、ヒトおよびマカクのCEACAM5に共通であり、任意の他のファミリーメンバーと共有されない理想的なエピトープを局在化させる領域は、たとえあったとしても、非常に少ないと予測された。これらの理由から、ヒトおよびカニクイザルのCEACAM5間で交差反応し、他のヒトおよびカニクイザルCEACAMメンバーと交差反応しない抗体の開発は、成功する確率が低いと予想された。注目すべきことに、以前に記載された抗CEACAM5抗体は、カニクイザルの交差反応性について、ごくわずかの例外を除いて、ほぼ全く立証されていない(MT111、以下を参照されたい)。
Immunomedicsのラベツズマブ(hMN14としても知られる、非特許文献10)のような、抗ヒトCEACAM5抗体が臨床試験で既に用いられている。この抗体は、関連抗原に結合しないが、カニクイザルに由来するCEACAM5と交差反応しないことが示されている。注目すべきことに、MicrometのMT111抗体(MedImmuneのMEDI−565抗体としても知られる)は、ヒトCEACAM5およびヒトCD3に結合する二重特異的抗体である(非特許文献11、特許文献1)。MT111は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5を認識する抗体に由来する一本鎖可変断片(scFv)と、ヒトCD3を認識する抗体に由来するscFvとの融合により作出されたと言われる(非特許文献12のポスター)。また、MT111が他のCEACAMファミリーメンバーに結合しないことも報告されている(非特許文献11)。MT111は、ヒトCEACAM5のA2ドメイン中の立体的エピトープに結合する。この立体的エピトープは、ヒトCEACAM5のスプライスバリアント中では失われており、腫瘍上で完全長CEACAM5と同時に発現される(非特許文献11)。さらに、MT111はカニクイザルCEACAM5における同じエピトープに結合する証拠はない。
治療目的で最適な特徴を有するCEACAM5表面タンパク質に対する新しい抗体を生成する試みにおいて、本発明者らは、組換えタンパク質および腫瘍細胞を用いてマウスを免疫した。本発明者らは、CEACAMファミリーのいくつかの組換えタンパク質上でのELISA、および関連細胞系を用いるフローサイトメトリーを用いて数百のハイブリドーマをスクリーニングして、有利なプロファイルを有する免疫グロブリン(IgG)のみを選択した。予想外なことに、それらは、所望の特徴の全てを含むハイブリドーマクローンを選択し、対応する成熟IgGを生成することができた。それらは高い親和性でヒトCEACAM5のA3−B3ドメインに特異的に結合し、ヒトCEACAM1、CEACAM6、CEACAM7およびCEACAM8タンパク質を認識しない。細胞の文脈において、これらの抗体は、腫瘍細胞に対する高い親和性を示す(ナノモル濃度の範囲で)。さらに、これらの抗体はまた、10以下のサル/ヒト親和性の比でカニクイザルCEACAM5タンパク質にも結合する。本発明の抗体はカニクイザルCEACAM5のA3−B3ドメインに特異的に結合し、他のカニクイザルCEACAMメンバーを認識しない。
CEACAM5のA3−B3ドメインを標的化することにより、これらの抗体は完全長ヒトCEACAM5と、非特許文献11により同定されたそのスプライスバリアントの両方に結合する能力を有するため、それらは腫瘍標的化能力を増加させた。
最後に、CEACAM5は、弱く内在化された表面タンパク質として文献中に記載され(非特許文献13に概説されている)、従って、抗体薬物コンジュゲートのための好ましい標的ではない場合がある。先行技術において報告されたことにも拘らず、本発明者らは、本発明者らが生成した抗体が結合後にCEACAM5抗体複合体を内在化し、細胞傷害剤と組み合わせた場合、in vitroで腫瘍細胞に対する細胞傷害活性を誘導することができることを示した。細胞傷害剤と組み合わせた同抗体は、ヒト原発性結腸および胃腫瘍を担持するマウスにおける腫瘍増殖を顕著に阻害することもできる。
WO2007/071426
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定義
本明細書で用いられる場合、「CEACAM5」は、「CD66e」(分化抗原群66e)またはCEAとしても知られる、「がん胎児性抗原関連細胞接着分子5」を指す。CEACAM5は、細胞接着に関与する糖タンパク質である。CEACAM5は、特に、結腸直腸、胃、肺および子宮の腫瘍細胞の表面上に高度に発現される。
シグナルペプチド(位置1〜34)およびプロペプチド(位置686〜702)を含む、完全長ヒトCEACAM5の参照配列は、受託番号AAA51967.1(配列番号52)の下でGenBankデータベースから入手可能である。5つの非同義SNPは、白人集団においては2%より高い頻度で同定されており、そのうちの4つはヒトCEACAM5(配列番号58)のNドメイン中に位置し(位置80、83、112、113に)、最後の1つはA2ドメイン(位置398)中に局在化する。GenBank AAA51967.1は、主要なハプロタイプを含有する(I80、V83、I112、I113およびE398)。
本発明者らによってクローニングされた、カニクイザルCEACAM5の細胞外ドメインの配列は、配列番号53に開示される。
「ドメイン」は、配列相同性に基づいて一般に定義され、特異的構造的または機能的実体と関連することが多い、タンパク質の任意の領域であってもよい。CEACAMファミリーメンバーは、Ig様ドメインから構成されることが知られる。ドメインという用語は、「Nドメイン」のような個々のIg様ドメイン、または「A3−B3ドメイン」のような連続するドメイン群のいずれかを指すように本明細書で用いられる。
ヒトCEACAM5のドメイン構成は、以下の通りである(GenBank AAA51967.1配列;配列番号52に基づく)。
Figure 2016506370
従って、ヒトCEACAM5のA3−B3ドメインは、配列番号52の位置499〜685のアミノ酸からなる。
カニクイザルCEACAM5のドメイン構成は、以下の通りである(クローニングされた細胞外ドメイン配列;配列番号53に基づく)。
Figure 2016506370
従って、カニクイザルCEACAM5のA3−B3ドメインは、配列番号53の位置465〜654のアミノ酸からなる。
RNA、ポリペプチド、タンパク質、または酵素のような、「コード配列」または発現生成物を「コードする」配列は、発現された場合、そのRNA、ポリペプチド、タンパク質、または酵素の生成をもたらすヌクレオチド配列である、すなわち、そのヌクレオチド配列は、そのポリペプチド、タンパク質または酵素のためのアミノ酸配列をコードする。タンパク質のためのコード配列は、開始コドン(通常はATG)と停止コドンとを含んでもよい。
本明細書で用いられる場合、特定のタンパク質(例えば、抗体)に対する参照は、天然のアミノ酸配列を有するポリペプチド、ならびにその起源または製造様式と無関係なバリアントおよび改変形態を含んでもよい。天然のアミノ酸配列を有するタンパク質は、自然から得られたのと同じアミノ酸配列を有するタンパク質である。そのような天然配列タンパク質を、自然から単離するか、または標準的な組換えおよび/もしくは合成方法を用いて製造することができる。天然配列タンパク質は、天然に存在するトランケート形態または可溶性形態、天然に存在するバリアント形態(例えば、選択的にスプライスされた形態)、天然に存在する対立遺伝子バリアントおよび翻訳後改変を含む形態を特に包含する。天然配列タンパク質は、いくつかのアミノ酸残基のグリコシル化、またはリン酸化、または他の改変のような翻訳後改変を担持するタンパク質を含む。
用語「遺伝子」は、1つまたはそれ以上のタンパク質の全部または一部を含み、例えば、その遺伝子が発現される条件を決定付けるプロモーター配列のような調節DNA配列を含んでも、または含まなくてもよい、アミノ酸の特定の配列をコードするか、またはそれと一致するDNA配列を意味する。構造遺伝子ではないいくつかの遺伝子は、DNAからRNAに転写され得るが、アミノ酸配列には翻訳されない。他の遺伝子は、構造遺伝子の調節因子として、またはDNA転写の調節因子として機能し得る。特に、遺伝子という用語は、タンパク質をコードするゲノム配列、すなわち、調節因子、プロモーター、イントロンおよびエクソン配列を含む配列を意図してもよい。
「参照配列と少なくとも85%同一である」配列は、その全長にわたって、参照配列の全長との、85%、またはそれ以上、例えば、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有する配列である。
「配列同一性」のパーセンテージは、比較ウィンドウにわたって最適に整列された2つの配列を比較することによって決定することができ、比較ウィンドウ中のポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列の一部は、2つの配列の最適なアラインメントについて参照配列(付加または欠失を含まない)と比較して付加または欠失(すなわち、ギャップ)を含んでもよい。このパーセンテージは、両方の配列中で同一の核酸塩基またはアミノ酸残基が存在する位置の数を決定して、一致した位置の数を得ること、一致した位置の数を、比較ウィンドウ中の位置の総数で除算すること、およびその結果に100を乗算して、配列同一性のパーセンテージを得ることにより算出される。比較のための配列の最適なアラインメントは、全体的ペアワイズアラインメントにより、例えば、NeedlemanおよびWunsch、J.Mol.Biol.48:443頁(1970)のアルゴリズムを用いて行われる。配列同一性のパーセンテージを、例えば、BLOSUM62マトリックス、および以下のパラメーターギャップ−オープン=10、ギャップ−伸長=0.5を含むプログラムNeedleを用いて容易に決定することができる。
「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が、類似する化学的特性(例えば、電荷、サイズまたは疎水性)を有する側鎖R基を有する別のアミノ酸残基により置換されるものである。一般に、保存的アミノ酸置換は、タンパク質の機能的特性を実質的に変化させない。類似する化学的特性を有する側鎖を有するアミノ酸の基の例としては、1)脂肪族側鎖:グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシン;2)脂肪族ヒドロキシル側鎖:セリンおよびトレオニン;3)アミド含有側鎖:アスパラギンおよびグルタミン;4)芳香族側鎖:フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファン;5)塩基性側鎖:リシン、アルギニン、およびヒスチジン;6)酸性側鎖:アスパラギン酸およびグルタミン酸;ならびに7)硫黄含有側鎖:システインおよびメチオニンが挙げられる。保存的アミノ酸置換基は、アミノ酸サイズに基づいて定義することもできる。
「抗体」は、2つの重鎖がジスルフィド結合により互いに連結され、それぞれの重鎖がジスルフィド結合により軽鎖に連結される天然の、または従来の抗体であってもよい。2つの型の軽鎖、ラムダ(l)およびカッパ(k)が存在する。抗体分子の機能的活性を決定する5つの主な重鎖クラス(またはアイソタイプ):IgM、IgD、IgG、IgAおよびIgEが存在する。それぞれの鎖は異なる配列ドメインを含有する。軽鎖は、2つのドメインまたは領域、可変ドメイン(VL)および定常ドメイン(CL)を含む。重鎖は、4つのドメイン、可変ドメイン(VH)および3つの定常ドメイン(CH1、CH2およびCH3、集合的にCHと呼ばれる)を含む。軽鎖(VL)と重鎖(VH)の両方の可変領域は、抗原に対する結合認識および特異性を決定する。軽鎖(CL)および重鎖(CH)の定常領域ドメインは、抗体鎖会合、分泌、経胎盤移動、補体結合、およびFc受容体(FcR)への結合のような、重要な生物学的特性を付与する。Fv断片は、免疫グロブリンのFab断片のN末端パートであり、1つの軽鎖と1つの重鎖の可変ポーションからなる。抗体の特異性は、抗体結合部位と抗原決定基との間の構造的相補性にある。抗体結合部位は、主として超可変領域または相補性決定領域(CDR)に由来する残基から作られる。場合により、非超可変領域またはフレームワーク領域(FR)に由来する残基は、全体的なドメイン構造、従って、結合部位に影響する。従って、相補性決定領域またはCDRとは、天然の免疫グロブリン結合部位の天然のFv領域の結合親和性および特異性を一緒に定義するアミノ酸配列を指す。免疫グロブリンの軽鎖および重鎖はそれぞれ、CDR1−L、CDR2−L、CDR3−LおよびCDR1−H、CDR2−H、CDR3−Hと命名される3つのCDRをそれぞれ有する。従って、従来の抗体抗原結合部位は、重鎖および軽鎖V領域のそれぞれに由来するCDRセットを含む、6つのCDRを含む。
「フレームワーク領域」(FR)とは、CDR間に置かれたアミノ酸配列、すなわち、単一の種において異なる免疫グロブリン間で比較的保存された免疫グロブリン軽鎖および重鎖可変領域のポーションを指す。免疫グロブリンの軽鎖および重鎖はそれぞれ、FR1−L、FR2−L、FR3−L、FR4−L、およびFR1−H、FR2−H、FR3−H、FR4−Hと命名される4つのFRをそれぞれ有する。
本明細書で用いられる場合、「ヒトフレームワーク領域」は、天然に存在するヒト抗体のフレームワーク領域と実質的に同一である(約85%、またはそれ以上、例えば、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%)フレームワーク領域である。
本発明の文脈において、免疫グロブリン軽鎖または重鎖におけるCDR/FRの定義は、IMGT定義(Lefrancら、Dev.Comp.Immunol.、2003、27(1):55〜77頁;www.imgt.org)に基づいて決定されるべきである。
本明細書で用いられる用語「抗体」は、従来の抗体およびその断片、ならびに単一ドメイン抗体およびその断片、特に、単一ドメイン抗体の可変重鎖、ならびにキメラ、ヒト化、二重特異的または多重特異的抗体を指す。
本明細書で用いられる場合、抗体または免疫グロブリンはまた、より最近記載され、相補性決定領域が単一ドメインポリペプチドの一部である抗体である「単一ドメイン抗体」も含む。単一ドメイン抗体の例としては、重鎖抗体、天然では軽鎖を含まない抗体、従来の4鎖抗体から誘導される単一ドメイン抗体、操作された単一ドメイン抗体を含む。単一ドメイン抗体は、限定されるものではないが、マウス、ヒト、ラクダ、ラマ、ヤギ、ウサギ、ウシなどの任意の種から誘導することができる。単一ドメイン抗体は、軽鎖を含まない重鎖抗体として知られる天然に存在する単一ドメイン抗体であってもよい。特に、ラクダ科動物の種、例えば、ラクダ、ヒトコブラクダ、ラマ、アルパカおよびグアナコは、天然では軽鎖を含まない重鎖抗体を生成する。ラクダ科動物の重鎖抗体は、CH1ドメインも欠く。
軽鎖を含まないこれらの単一ドメイン抗体の可変重鎖は、「VHH」または「ナノボディ」として当業界で公知である。従来のVHドメインと同様、VHHは4つのFRと3つのCDRとを含有する。ナノボディは従来の抗体を超える利点を有する:それらはIgG分子よりも約10倍小さく、結果として、高い収率を達成しながら、適切に折畳まれた機能的ナノボディをin vitroでの発現により生成することができる。さらに、ナノボディは非常に安定的であり、プロテアーゼの作用に対して耐性である。ナノボディの特性および生成は、HarmsenおよびDe Haard HJ(Appl.Microbiol.Biotechnol.2007 Nov;77(1):13〜22頁)により概説されている。
本明細書で用いられる用語「モノクローナル抗体」または「mAb」とは、特定の抗原を指向し、任意の特定の方法による抗体の生成を必要とすると解釈されない、単一のアミノ酸配列の抗体分子を指す。モノクローナル抗体を、B細胞またはハイブリドーマの単一のクローンにより生成することができるが、組換えであってもよい、すなわち、タンパク質工学によって生成することもできる。
用語「キメラ抗体」とは、その最も広い意味において、1つの抗体に由来する1つまたはそれ以上の領域および1つまたはそれ以上の他の抗体に由来する1つまたはそれ以上の領域を含有する操作された抗体を指す。ある実施形態において、キメラ抗体は、非ヒト動物から誘導される抗体のVHドメインおよびVLドメインと共に、別の抗体を、ある実施形態において、ヒト抗体のCHドメインおよびCLドメインを含む。非ヒト動物として、マウス、ラット、ハムスター、ウサギなどのような任意の動物を用いることができる。キメラ抗体はまた、少なくとも2つの異なる抗原に対する特異性を有する多重特異的抗体を示してもよい。
用語「ヒト化抗体」とは、全体的または部分的に非ヒト起源のものであり、ヒトにおける免疫応答を回避するか、または最小化するために、例えば、VHおよびVLドメインのフレームワーク領域中のある特定のアミノ酸を置き換えるように改変された抗体を指す。ヒト化抗体の定常ドメインは、ほとんど常にヒトCHおよびCLドメインである。
(従来の)抗体の「断片」は、無傷抗体の一部、特に、無傷抗体の抗原結合領域または可変領域を含む。抗体断片の例としては、Fv、Fab、F(ab’)2、Fab’、dsFv、(dsFv)2、scFv、sc(Fv)2、ダイアボディ、抗体断片から形成される二重特異的および多重特異的抗体が挙げられる。従来の抗体の断片は、重鎖抗体またはVHHのような、単一ドメイン抗体であってもよい。
用語「Fab」は、重鎖のN末端側の約半分と軽鎖全体とがジスルフィド結合により一緒に結合した、約50,000の分子量および抗原結合活性を有する抗体断片を示す。それは通常、IgGを、プロテアーゼ、パパインで処理することによって断片間で得られる。
用語「F(ab’)2」とは、ヒンジ領域のジスルフィド結合を介して結合した2つの同一のFab断片よりもわずかに大きい、約100,000の分子量および抗原結合活性を有する抗体断片を指す。それは通常、IgGをプロテアーゼ、ペプシンで処理することによって断片間で得られる。
用語「Fab」とは、F(ab’)2のヒンジ領域のジスルフィド結合を切断することにより得られる、約50,000の分子量および抗原結合活性を有する抗体断片を指す。
一本鎖Fv(「scFv」)ポリペプチドは、ペプチドをコードするリンカーにより連結されたVHおよびVLをコードする遺伝子を含む遺伝子融合物から通常発現される共有的に連結されたVH::VLヘテロ二量体である。本発明のヒトscFv断片は、例えば、遺伝子組換え技術を用いることにより、適切なコンフォメーション中に保持されるCDRを含む。二価および多価抗体断片は、一価scFvの会合により自発的に形成し得るか、または二価sc(Fv)のような、ペプチドリンカーにより一価scFvをカップリングさせることにより生成することができる。「dsFv」は、ジスルフィド結合により安定化されるVH::VLヘテロ二量体である。「(dsFv)2」は、ペプチドリンカーによりカップリングされた2つのdsFvを示す。
用語「二重特異的抗体」または「BsAb」は、単一の分子内で2つの抗体の抗原結合部位を結合させる抗体を示す。かくして、BsAbは、2つの異なる抗原に同時に結合することができる。例えば、EP2050764A1に記載のように、所望のセットの結合特性およびエフェクター機能を有する抗体または抗体誘導体を設計、改変および生成するために、高い頻度で遺伝子操作が用いられてきた。
用語「多重特異的抗体」は、単一の分子内で2つまたはそれ以上の抗体の抗原結合部位を結合させる抗体を示す。
用語「ダイアボディ」とは、断片が同じポリペプチド鎖中に軽鎖可変ドメイン(VL)に接続された重鎖可変ドメイン(VH)(VH−VL)を含む、2つの抗原結合部位を有する小さい抗体断片を指す。同じ鎖の2つのドメイン間での対形成を可能にするには短すぎるリンカーを用いることにより、これらのドメインを、別の鎖の相補的ドメインと対形成させ、2つの抗原結合部位を作出する。
用語「ハイブリドーマ」は、非ヒト哺乳動物を抗原で免疫することによって調製されたB細胞を、抗原特異性を有する所望のモノクローナル抗体を生成するマウスなどから誘導されるミエローマ細胞との細胞融合にかけることにより得られる細胞を示す。
「精製された」および「単離された」とは、ポリペプチド(すなわち、本発明の抗体)またはヌクレオチド配列を言う場合、示された分子が同じ型の他の生体高分子の実質的な非存在下で存在することを意味する。本明細書で用いられる用語「精製された」とは、少なくとも75重量%、85重量%、95重量%、96重量%、97重量%、または98重量%の同じ型の生体高分子が存在することを意味する。特定のポリペプチドをコードする「単離された」核酸分子とは、対象のポリペプチドをコードしない他の核酸分子を実質的に含まない核酸分子を指す;しかしながら、この分子は、組成物の基本的特徴に有害に影響しないいくつかのさらなる塩基または部分を含んでもよい。
本明細書で用いられる用語「対象」は、げっ歯類、ネコ科、イヌ科、および霊長類のような哺乳動物を示す。さらに、本発明による対象は、ヒトである。
抗体
本発明者らは、ヒトおよびカニクイザルの両方のCEACAM5タンパク質に対する高い親和性を示し、ヒトCEACAM1、CEACAM6、CEACAM7およびCEACAM8タンパク質、ならびにカニクイザルCEACAM1、CEACAM6およびCEACAM8タンパク質と有意に交差反応しない、特異的マウス抗CEACAM5抗体を作成、スクリーニングおよび選択するのに成功した。
本発明者らは、そのようなモノクローナル抗体、いわゆる抗体MAb1、MAb2、MAb3、MAb4、およびMAb5の可変重鎖および軽鎖の配列を決定した。
いわゆる「抗体MAb1」は、
− FR1−Hがアミノ酸位置1〜25にまたがり、CDR1−Hがアミノ酸位置26〜33(配列番号1)にまたがり、FR2−Hがアミノ酸位置34〜50にまたがり、CDR2−Hがアミノ酸位置51〜58(配列番号2)にまたがり、FR3−Hがアミノ酸位置59〜96にまたがり、CDR3−Hがアミノ酸位置97〜109(配列番号3)にまたがり、およびFR4−Hがアミノ酸位置110〜120にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる重鎖の可変ドメイン、ならびに
− FR1−Lがアミノ酸位置1〜26にまたがり、CDR1−Lがアミノ酸位置27〜32(配列番号4)にまたがり、FR2−Lがアミノ酸位置33〜49にまたがり、CDR2−Lがアミノ酸位置50〜52にまたがり、FR3−Lがアミノ酸位置53〜88にまたがり、CDR3−Lがアミノ酸位置89〜98(配列番号6)にまたがり、およびFR4−Lがアミノ酸位置99〜108にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる軽鎖の可変ドメイン
を含む。
いわゆる「抗体MAb2」は、
− FR1−Hがアミノ酸位置1〜25にまたがり、CDR1−Hがアミノ酸位置26〜33(配列番号7)にまたがり、FR2−Hがアミノ酸位置34〜50にまたがり、CDR2−Hがアミノ酸位置51〜58(配列番号8)にまたがり、FR3−Hがアミノ酸位置59〜96にまたがり、CDR3−Hがアミノ酸位置97〜109(配列番号9)にまたがり、およびFR4−Hがアミノ酸位置110〜120にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる重鎖の可変ドメイン、ならびに
− FR1−Lがアミノ酸位置1〜26にまたがり、CDR1−Lがアミノ酸位置27〜32(配列番号10)にまたがり、FR2−Lがアミノ酸位置33〜49にまたがり、CDR2−Lがアミノ酸位置50〜52にまたがり、FR3−Lがアミノ酸位置53〜88にまたがり、CDR3−Lがアミノ酸位置89〜97(配列番号12)にまたがり、およびFR4−Lがアミノ酸位置98〜107にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる軽鎖の可変ドメイン
を含む。
CDR2−L中にK52R置換を導入することにより、抗体MAb2のバリアントも作成された。このバリアントは、本明細書では「Mab2K52R」と呼ばれ、MAb2と本質的に同じヒトおよびカニクイザルCEACAM5に対する親和性を有する。
いわゆる「抗体MAb3」は、
− FR1−Hがアミノ酸位置1〜25にまたがり、CDR1−Hがアミノ酸位置26〜33(配列番号13)にまたがり、FR2−Hがアミノ酸位置34〜50にまたがり、CDR2−Hがアミノ酸位置51〜57(配列番号14)にまたがり、FR3−Hがアミノ酸位置58〜95にまたがり、CDR3−Hがアミノ酸位置96〜108(配列番号15)にまたがり、およびFR4−Hがアミノ酸位置109〜119にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる重鎖の可変ドメイン、ならびに
− FR1−Lがアミノ酸位置1〜26にまたがり、CDR1−Lがアミノ酸位置27〜32(配列番号16)にまたがり、FR2−Lがアミノ酸位置33〜49にまたがり、CDR2−Lがアミノ酸位置50〜52にまたがり、FR3−Lがアミノ酸位置53〜88にまたがり、CDR3−Lがアミノ酸位置89〜98(配列番号18)にまたがり、およびFR4−Lがアミノ酸位置99〜108にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる軽鎖の可変ドメイン
を含む。
いわゆる「抗体MAb4」は、
− FR1−Hがアミノ酸位置1〜25にまたがり、CDR1−Hがアミノ酸位置26〜33(配列番号19)にまたがり、FR2−Hがアミノ酸位置34〜50にまたがり、CDR2−Hがアミノ酸位置51〜58(配列番号20)にまたがり、FR3−Hがアミノ酸位置59〜96にまたがり、CDR3−Hがアミノ酸位置97〜109(配列番号21)にまたがり、およびFR4−Hがアミノ酸位置110〜120にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる重鎖の可変ドメイン、ならびに
− FR1−Lがアミノ酸位置1〜26にまたがり、CDR1−Lがアミノ酸位置27〜32(配列番号22)にまたがり、FR2−Lがアミノ酸位置33〜49にまたがり、CDR2−Lがアミノ酸位置50〜52にまたがり、FR3−Lがアミノ酸位置53〜88にまたがり、CDR3−Lがアミノ酸位置89〜97(配列番号24)にまたがり、およびFR4−Lがアミノ酸位置98〜107にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる軽鎖の可変ドメイン
を含む。
いわゆる「抗体MAb5」は、
− FR1−Hがアミノ酸位置1〜25にまたがり、CDR1−Hがアミノ酸位置26〜33(配列番号25)にまたがり、FR2−Hがアミノ酸位置34〜50にまたがり、CDR2−Hがアミノ酸位置51〜58(配列番号26)にまたがり、FR3−Hがアミノ酸位置59〜96にまたがり、CDR3−Hがアミノ酸位置97〜109(配列番号27)にまたがり、およびFR4−Hがアミノ酸位置110〜120にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる重鎖の可変ドメイン、ならびに
− FR1−Lがアミノ酸位置1〜26にまたがり、CDR1−Lがアミノ酸位置27〜32(配列番号28)にまたがり、FR2−Lがアミノ酸位置33〜49にまたがり、CDR2−Lがアミノ酸位置50〜52にまたがり、FR3−Lがアミノ酸位置53〜88にまたがり、CDR3−Lがアミノ酸位置89〜97(配列番号30)にまたがり、およびFR4−Lがアミノ酸位置98〜107にまたがる、配列
Figure 2016506370
からなる軽鎖の可変ドメイン
を含む。
従って、本発明は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5に結合する抗体に関する。
ある実施形態において、本発明の抗体は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5のA3−B3ドメインに結合する。より具体的には、抗体は、単離された形態で発現されるか、または可溶性細胞外ドメインもしくは膜に固定された完全長CEACAM5タンパク質中に存在するかどうかに関係なく、ヒトおよびカニクイザルA3−B3ドメインに結合することができる。
ヒトCEACAM5のA3−B3ドメインの抗体の特異性は、白人集団において2%より高い頻度でSNPはこのドメイン中で報告されていないため、有利であり、CEACAM5上の抗体のエピトープが集団の一部において変化する危険性を最小化する。
本発明はまた、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインへの結合について、いわゆる抗体MAb1、MAb2、MAb2K52R、MAb3、MAb4、およびMAb5からなる群から選択される、すなわち、
a)配列番号31の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号32の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;
b)配列番号33の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号34の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;
c)位置52のKがRにより置き換えられた、配列番号33の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号34の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;
d)配列番号35の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号36の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;
e)配列番号37の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号38の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;ならびに
f)配列番号39の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号40の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体
からなる群から選択される抗体の可変重鎖および軽鎖を含む抗体と競合する抗体も提供する。
ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインへの結合について、抗体MAb1、MAb2、MAb3、MAb4、およびMAb5からなる群から選択される抗体の可変重鎖および軽鎖を含む抗体(以後、「参照」抗体とする)と競合する候補抗体の能力を、例えば、抗原(すなわち、ヒトもしくはカニクイザルCEACAM5のA3−B3ドメイン、またはA3−B3ドメイン、特に、ヒトもしくはカニクイザルCEACAM5の細胞外ドメインを含むヒトもしくはカニクイザルCEACAM5の断片を含むか、もしくはそれからなるポリペプチド)を固相支持体に結合させ、それぞれ、候補抗体および参照抗体を含有する2つの溶液を添加し、抗体を抗原への結合について競合させる、競合的ELISAにより容易にアッセイすることができる。次いで、抗原に結合した参照抗体の量を測定し、陰性対照(例えば、抗体を含有しない溶液)に対して測定された場合の抗原に結合した参照抗体の量と比較することができる。陰性対照の存在下での結合した参照抗体の量と比較して減少した候補抗体の存在下での結合した参照抗体の量は、候補抗体が参照抗体と競合したことを示す。便宜上、参照抗体を標識(例えば、蛍光的に)して、結合した参照抗体の検出を容易にすることができる。候補および/または参照抗体の連続希釈液を用いて反復測定を実施することができる。
ある実施形態によれば、そのような抗体、例えば、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインへの結合について、上記のb)、c)、e)およびf)に定義された抗体と競合する抗体は、それぞれ、ヒトCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインの位置109〜115のアミノ酸(配列番号76)および位置131〜143のアミノ酸(配列番号77)からなるヒトCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインの2つの領域に結合する。実際、MAb2抗体の立体的エピトープは、ヒトCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインの領域109〜115および131〜143に属することが同定され、MAb2、MAb4およびMAb5は構造的に密接に関連し、前記抗体が同じエピトープに結合することが本発明者らによって推測される。
ある実施形態によれば、本発明による抗体は、表面ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質に特異的である。ある実施形態において、本発明の抗体は、ヒトCEACAM1、ヒトCEACAM6、ヒトCEACAM7、ヒトCEACAM8、カニクイザルCEACAM1、カニクイザルCEACAM6およびカニクイザルCEACAM8タンパク質に結合しないか、またはそれらと有意に交差反応しない。
特に、抗体は、上記のヒトおよびカニクイザルCEACAMタンパク質の細胞外ドメインに結合しないか、またはそれと有意に交差反応しない。
ヒトCEACAM1完全長タンパク質は、受託番号NP_001703.2(配列番号11)の下でGenBankデータベースで入手可能である。ヒトCEACAM1の細胞外ドメインは、配列番号11の位置35〜428のアミノ酸からなる。ヒトCEACAM6完全長タンパク質は、受託番号NP_002474.3(配列番号71)の下でGenBankデータベースで入手可能である。ヒトCEACAM6の細胞外ドメインは、配列番号71の位置35〜327のアミノ酸からなる。
ヒトCEACAM7完全長タンパク質は、受託番号NP_008821.1(配列番号72)の下でGenBankデータベースで入手可能である。ヒトCEACAM7の細胞外ドメインは、配列番号72の位置36〜248のアミノ酸からなる。
ヒトCEACAM8完全長タンパク質は、受託番号NP_001807.2(配列番号73)の下でGenBankデータベースで入手可能である。ヒトCEACAM8の細胞外ドメインは、配列番号73の位置35〜332のアミノ酸からなる。
カニクイザルCEACAM1細胞外ドメインは、完全長タンパク質の位置35〜428のアミノ酸、すなわち、配列番号57のアミノ酸1〜394からなる。
カニクイザルCEACAM6細胞外ドメインは、完全長タンパク質の位置35〜327のアミノ酸、すなわち、配列番号61のアミノ酸1〜293からなる。
カニクイザルCEACAM8細胞外ドメインは、完全長タンパク質の位置35〜332のアミノ酸、すなわち、配列番号63のアミノ酸1〜298からなる。
「親和性」は、理論的には、全抗体と抗原との間の平衡会合により定義される。それを、表面プラズモン共鳴を用いる会合および解離速度の測定または免疫化学アッセイ(ELISA、FACS)におけるEC50(もしくは見かけのK)の測定のような様々な公知の方法によって実験的に評価することができる。これらのアッセイにおいて、EC50は、ELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)による規定濃度の抗原またはFACS(蛍光活性化細胞選別)による抗原を発現する細胞へのある特定の曝露時間後のベースラインと最大との間の中間の応答を誘導する抗体の濃度である。
抗原1(Ag1)に結合するモノクローナル抗体は、EC50が両抗原について類似する範囲にある場合、抗原2(Ag2)と「交差反応」する。本出願においては、Ag1に結合するモノクローナル抗体は、Ag2の親和性とAg1の親和性との比が10以下(例えば、5、2、1または0.5)である場合、Ag2と交差反応し、その親和性は両抗原について同じ方法を用いて測定される。
Ag1に結合するモノクローナル抗体は、親和性が2つの抗原について非常に異なる場合、Ag2と「有意に交差反応しない」。Ag2に対する親和性は、結合応答が低すぎる場合、測定可能でなくてもよい。本出願においては、Ag1に結合するモノクローナル抗体は、Ag2に対するモノクローナル抗体の結合応答が、同じ実験設定および同じ抗体濃度でAg1に対する同じモノクローナル抗体の結合応答の5%未満である場合、Ag2と有意に交差反応しない。実際には、用いられる抗体濃度は、EC50またはAg1を用いて得られる飽和プラトーに達するのに必要とされる濃度であってもよい。
モノクローナル抗体は、それがAg2と有意に交差反応しない場合、Ag1に「特異的に結合する」またはAg1「に特異的である」。従って、本発明による抗体は、10以下、例えば、5以下、2以下、1以下、または0.5以下である、ヒトCEACAM5に対する親和性とカニクイザルCEACAM5に対する親和性との比を有する。かくして、サルにおいて観察される毒性プロファイルはヒトにおける潜在的な有害効果を予測するのに関連するため、本発明によるポリペプチドを、サルにおいて実施される毒性試験において用いることができる。
本発明のある実施形態は、10nM以下、例えば、5nM以下、3nM以下、1nM以下または0.1nM以下である、ヒトCEACAM5またはカニクイザルCEACAM5、またはその両方に対する親和性、例えば、0.01nM〜5nMの親和性、または0.1nM〜5nMの親和性、または0.1nM〜1nMの親和性を有する。
ヒトCEACAM5またはカニクイザルCEACAM5に対する親和性を、捕捉抗原として可溶性組換えCEACAM5を用いるELISAにおいてEC50値として決定することができる。
本発明の抗体はまた、25nM以下、例えば、20nM以下、10nM以下、5nM以下、3nM以下または1nM以下である、腫瘍細胞系MKN45(DSMZ、ACC409)または患者に由来する異種移植片腫瘍細胞(Oncodesign Biotechnology、腫瘍コレクションCReMECから入手可能なCR−IGR−034P)上でのFACS分析により決定することができるような、見かけの解離定数(見かけのKD)を有してもよい。見かけのKDは、0.01〜20nMの範囲内にあってもよく、または0.1〜20nM、0.1〜10nM、もしくは0.1〜5nMの範囲内にあってもよい。
さらに、本発明による抗体は、凍結およびホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織切片中での免疫組織化学分析によりCEACAM5発現を検出することができることが示されている。
MAb1、MAb2、MAb3、MAb4およびMAb5抗体のVHおよびVL領域の配列のアラインメントを、図7に示す。CRD−HおよびCDR−L配列の比較は、構造的に、一方でMAb2、MAb4およびMAb5、他方でMAb1およびMAb3が密接に関連し、前記抗体がおそらく同じエピトープに結合することを示す。CRD−HおよびCDR−L配列の比較は、2つの抗体群間で厳密に保存され、かくして、特異性にとって重要であると推測されるCDR位置をさらに同定するが、他の位置は置換を支援することができる。
MAb2 VHの位置101〜109の残基(すなわち、CDR3−Hの残基)ならびにMAb2 VLの位置47〜54および88〜104の残基(すなわち、それぞれ、CDR2−LおよびCDR3−Lを含む領域)が、ヒトCEACAM5−A3B3ドメインのための抗体パラトープの一部を成すか、またはそれを形成することが、本発明者らによってさらに同定された。
さらに、MAb2 VLの位置27、28、29、31、51、52、89、90、93、94、96および97の残基(すなわち、CDR1−L、CDR2−LおよびCDR3−L内)、ならびにMAb2 VHの位置26〜31、51〜58、97、103、104、107、および109の残基(すなわち、CDR1−H内、CDR2−Hの全部およびCDR3−H内)は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5細胞外ドメインへの結合について中性であるとして単一のアミノ酸置換により同定された。さらに、MAb2 VHの位置30および92の残基(すなわち、CDR1−LおよびCDR3−L内)、ならびにMAb2 VHの位置98および100の残基(すなわち、CDR3−H内)は、保存的置換を許容することが示された。MAb2、MAb4およびMAb5は6つのCDRの同じセットまたは非常に密接に関連するものを担持するため、VHもしくはVLまたはVHとCL配列の両方におけるMAb4またはMAb5の同じ位置での変化は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5に対する結合特異性および/または親和性を維持するバリアント抗体をももたらすと考えられる。
注目すべきことに、CDR2−Hの全ての残基は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5細胞外ドメインへの結合について中性であると同定され、本発明者らは、CDR2−Hが相互作用に関与しなくてもよいと推測した。従って、本発明の抗体において、CDR2−Hは、6〜10アミノ酸の任意の配列であってよく、これはヒト抗体における規則的な長さのCDR2−H配列である。
従って、本発明による抗体は、
a)配列XYD(配列番号83)(式中、X、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸である)からなるCDR1−H;ならびに
任意のアミノ酸が任意の位置に存在してもよい6〜10アミノ酸長の配列、好ましくは8アミノ酸長の配列からなるCDR2−H;ならびに
配列XHXFGXGPXAX(配列番号84)(式中、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはAもしくはSであり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR3−H;ならびに/または
b)配列XY(配列番号85)(式中、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR1−L;ならびに
配列番号NX(式中、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸である)からなるCDR2−L;ならびに
配列XHXPX(配列番号86)(式中、X、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR3−L
を含む。
ある実施形態において、配列XYD(配列番号83)からなるCDR1−Hにおいて、XはGであるか、またはXはFであるか、またはXはT、AもしくはVであるか、またはXはFであるか、またはXはSであるか、またはXはSであるか、またはその任意の組合せである。
ある実施形態において、CDR2−Hは、配列IXSXGGXT(配列番号79)(式中、XはSまたはN(特に、S)であり、XはYまたはG(特に、G)であり、XはRまたはIである)からなる。さらなる実施形態において、XはIである。
ある実施形態において、配列XHXFGXGPXAX(配列番号84)からなるCDR3−Hにおいて、XはAもしくはTであるか、またはXはTもしくはSであるか、またはXはSであるか、またはXはFであるか、またはXはYであるか、またはその任意の組合せである。
ある実施形態において、配列XY(配列番号85)からなるCDR1−Lにおいて、XはEであるか、またはXはNであるか、またはXはIであるか、またはXはSであるか、またはその任意の組合せである。
ある実施形態において、CDR2−Lは、配列NX(式中、XはAまたはTであり、XはKまたはRである)からなる。
ある実施形態において、配列XHXPX(配列番号86)からなるCDR3−Lにおいて、XはQであるか、またはXはHであるか、またはXはGであるか、またはXはTであるか、またはXはFであるか、またはXはTであるか、またはその任意の組合せである。ある実施形態によれば、本発明による抗体は、
a)配列GFXFSSYD(配列番号78)(式中、XはT、AもしくはVである)からなるCDR1−H;および
配列IXSXGGXT(配列番号79)(式中、XはSもしくはN(特に、S)であり、XはYもしくはG(特に、G)であり、XはRもしくはIである)からなるCDR2−H;および
配列XAHYFGXSGPFAY(配列番号80)(式中、XはAもしくはT(特に、A)であり、XはTもしくはSである)からなるCDR3−H;ならびに/または
b)配列ENIFSY(配列番号10)もしくはENIYSY(配列番号22)からなるCDR1−L;および
配列NX(式中、XはAもしくはTであり、XはKもしくはRである)からなるCDR2−L;および
配列QHHYGTPFT(配列番号12)もしくはQHHYGIPFT(配列番号24)からなるCDR3−L
を含む。
ある実施形態によれば、CDR2−Hにおいて、XはSまたはNであり、XはGであり、XはIである。
ある実施形態によれば、CDR2−Hは、ISSGGGIT(配列番号8)、ISSYGGRT(配列番号20)またはINSGGGIT(配列番号26)からなる。
ある実施形態によれば、CDR3−Hにおいて、XはAまたはTであり、XはSである。
ある実施形態によれば、CDR3−Hは、AAHYFGSSGPFAY(配列番号9)、AAHYFGTSGPFAY(配列番号21)、またはTAHYFGSSGPFAY(配列番号27)からなる。
これらの実施形態の任意の組合せは、本発明の一部を成す。
あるいは、本発明による抗体は、
a)配列GFTFSXYX(配列番号81)(式中、XはRもしくはSであり、
特にSであり、XはAもしくはDである)からなるCDR1−H;および
配列ISSGGX(配列番号82)(式中、Xは存在しないか、SもしくはG(特に、G)であり、XはD、YもしくはIであり、XはTもしくはIである)からなるCDR2−H;および
配列ARPAYYGNPAMDY(配列番号3)もしくはARVNYYDSSFLDW(配列番号15)からなるCDR3−H;ならびに/または
b)配列QNVGTN(配列番号4)からなるCDR1−L;および
配列SASからなるCDR2−L;および
配列QQYNSYPLYT(配列番号6)もしくはQQYNNYPLYT(配列番号18)からなるCDR3−L
を含む。
ある実施形態によれば、CDR2−Hは、配列ISSGGSYI(配列番号2)またはISSGGDT(配列番号14)からなる。
ある実施形態によれば、CDR2−Hは、配列ISSGGSYI(配列番号2)からなり、CDR3−Hは、配列ARPAYYGNPAMDY(配列番号3)からなる。
ある実施形態によれば、CDR2−Hは、ISSGGDT(配列番号14)からなり、CDR3−Hは、配列ARVNYYDSSFLDW(配列番号15)からなる。
ある実施形態によれば、本発明による抗体は、いわゆる抗CEACAM5抗体MAb1、MAb2、MAb2K52R、MAb3、MAb4、およびMAb5の1つの重鎖および/または軽鎖のCDR配列を含む。
従って、本発明は、
a)配列GFTFSSYA(配列番号1)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号1と異なる配列のCDR1−H;配列ISSGGSYI(配列番号2)もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号2と異なる配列のCDR2−H;配列ARPAYYGNPAMDY(配列番号3)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号3と異なる配列のCDR3−H;配列QNVGTN(配列番号4)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号4と異なる配列のCDR1−L;配列SASもしくは1個のアミノ酸置換によりSASと異なる配列のCDR2−Lおよび配列QQYNSYPLYT(配列番号6)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号6と異なる配列のCDR3−L;または
b)配列GFVFSSYD(配列番号7)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号7と異なる配列のCDR1−H;配列ISSGGGIT(配列番号8)もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号8と異なる配列のCDR2−H;配列AAHYFGSSGPFAY(配列番号9)もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号9と異なる配列のCDR3−H;配列ENIFSY(配列番号10)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号10と異なる配列のCDR1−L;配列NTKもしくはNTRもしくは1個のアミノ酸置換によりNTKもしくはNTRと異なる配列のCDR2−Lおよび配列QHHYGTPFT(配列番号12)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号12と異なる配列のCDR3−L;または
c)配列GFTFSRYA(配列番号13)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号13と異なる配列のCDR1−H;配列ISSGGDT(配列番号14)もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号14と異なる配列のCDR2−H;配列ARVNYYDSSFLDW(配列番号15)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号15と異なる配列のCDR3−H;配列QNVGTN(配列番号16)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号16と異なる配列のCDR1−L;配列SASもしくは1個のアミノ酸置換によりSASと異なる配列のCDR2−Lおよび配列QQYNNYPLYT(配列番号18)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号18と異なる配列のCDR3−L;または
d)配列GFTFSSYD(配列番号19)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号19と異なる配列のCDR1−H;配列ISSYGGRT(配列番号20)もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号20と異なる配列のCDR2−H;配列AAHYFGTSGPFAY(配列番号21)もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号21と異なる配列のCDR3−H;配列ENIYSY(配列番号22)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号22と異なる配列のCDR1−L;配列NAKもしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換によりNAKと異なる配列のCDR2−Lおよび配列QHHYGIPFT(配列番号24)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号24と異なる配列のCDR3−L;または
e)配列GFAFSSYD(配列番号25)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号25と異なる配列のCDR1−H;配列INSGGGIT(配列番号26)もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号26と異なる配列のCDR2−H;配列TAHYFGSSGPFAY(配列番号27)もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号27と異なる配列のCDR3−H;配列ENIYSY(配列番号28)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号28と異なる配列のCDR1−L;配列NAKもしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換によりNAKと異なる配列のCDR2−Lおよび配列QHHYGTPFT(配列番号30)もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号30と異なる配列のCDR3−L
を含む抗体に関する。
1個またはそれ以上の個々のアミノ酸を、上記CDR配列の1つまたはそれ以上において、置換、特に、保存的置換により変化させることができる。そのような変化は、例えば、抗体のヒト化と共に、グリコシル化部位または脱アミド化部位を除去することが意図されてもよい。
MAb1、MAb2、MAb3、MAb4およびMAb5のVHおよびVL領域の配列のアラインメントに基づいて、ならびにMAb2抗体のバリアントにおける単一のアミノ酸置換に基づいて、アミノ酸を、
− CDR1−Hにおいて:配列GFVFSSYD(配列番号7)、GFTFSSYD(配列番号19)もしくはGFAFSSYD(配列番号25)のCDR1−Hの位置1〜6の1つもしくはそれ以上、例えば、位置3で、もしくは配列GFTFSSYA(配列番号1)もしくはGFTFSRYA(配列番号13)のCDR1−Hの位置6で;ならびに/または
− CDR2−Hにおいて、配列ISSGGGIT(配列番号8)、ISSYGGRT(配列番号20)もしくはINSGGGIT(配列番号26)のCDR2−Hの任意の位置の1つもしくはそれ以上、もしくは位置2、4および7の1つ、2つもしくは3つで、もしくは配列ISSGGSYI(配列番号2)もしくはISSGGDT(配列番号14)のCDR2−Hの位置6、7および8(配列が8アミノ酸長である場合)の1つ、2つもしくは3つで;ならびに/または上記を参照されたい
− CDR3−Hにおいて、配列AAHYFGSSGPFAY(配列番号9)、AAHYFGTSGPFAY(配列番号21)、もしくはTAHYFGSSGPFAY(配列番号27)のCDR3−Hの位置1、7、8、11および13の1つもしくはそれ以上、例えば、位置1および7の1つもしくは2つで、もしくは配列ARPAYYGNPAMDY(配列番号3)もしくはARVNYYDSSFLDW(配列番号15)の位置3、4、7、8、9、10もしくは11で;ならびに/または
− CDR1−Lにおいて、配列ENIFSY(配列番号10)もしくはENIYSY(配列番号28)のCDR1−Lの位置1〜5の1つもしくはそれ以上、特に、位置1、2、3および5の1つもしくはそれ以上、もしくは位置4で;ならびに/または
− CDR2−Lにおいて、配列NAK、NTKもしくはNTRの位置2および/もしくは3、特に、Kが存在する場合、少なくとも位置3で。そのような場合、例えば、Rを、CDR2−Lの位置3でKに置換することができる;ならびに/または
− CDR3−Lにおいて、配列QHHYGIPFT(配列番号24)もしくはQHHYGTPFT(配列番号30)のCDR3−Lの位置1、2、5、6、8および9の1つもしくはそれ以上、例えば、位置6で、もしくは配列QQYNSYPLYT(配列番号6)もしくはQQYNNYPLYT(配列番号18)のCDR3−Lの位置5で
置換することができる。
ある実施形態によれば、本発明の抗体において:
− 配列AAHYFGSSGPFAY(配列番号9)、AAHYFGTSGPFAY(配列番号21)、もしくはTAHYFGSSGPFAY(配列番号27)のCDR3−Hの位置5;および/または
− 配列ENIFSY(配列番号10)もしくはENIYSY(配列番号28)のCDR1−Lの位置6;および/または
− 配列QHHYGIPFT(配列番号24)もしくはQHHYGTPFT(配列番号30)のCDR3−Lの位置3
は、非改変である。
ある実施形態によれば、配列GFVFSSYD(配列番号7)、GFTFSSYD(配列番号19)またはGFAFSSYD(配列番号25)のCDR1−Hにおいて、CDR1−Hの位置3のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、T、AまたはVからなる群から選択される。
ある実施形態によれば、配列GFTFSSYA(配列番号1)またはGFTFSRYA(配列番号13)のCDR1−Hにおいて、CDR1−Hの位置6のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、RまたはSである。
ある実施形態によれば、配列AAHYFGSSGPFAY(配列番号9)、AAHYFGTSGPFAY(配列番号21)、またはTAHYFGSSGPFAY(配列番号27)のCDR3−Hにおいて、CDR3−Hの位置1のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、AもしくはTである、および/またはCDR3−Hの位置7のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、TもしくはSである。
ある実施形態によれば、配列ARPAYYGNPAMDY(配列番号3)またはARVNYYDSSFLDW(配列番号15)のCDR3−Hにおいて、CDR3−Hの位置3のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、VもしくはPであり、位置4ではAもしくはNであり、位置7ではDもしくはGであり、位置8ではSもしくはNであり、位置9ではSもしくはPであり、位置10ではFもしくはAであるか、または位置11ではWもしくはYである。
ある実施形態によれば、CDR1−Lの位置4のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、YまたはFである。
ある実施形態によれば、配列NAK、NTKまたはNTRのCDR2−Lにおいて、CDR2−Lの位置2のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、AまたはTである。
ある実施形態によれば、配列QQYNSYPLYT(配列番号6)またはQQYNNYPLYT(配列番号18)のCDR3−Lにおいて、CDR3−Lの位置5のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、NまたはSである。
ある実施形態によれば、配列QHHYGIPFT(配列番号24)またはQHHYGTPFT(配列番号30)のCDR3−Lにおいて、CDR3−Lの位置6のアミノ酸に置換されるアミノ酸は、IまたはTである。
上記実施形態の任意の組合せは、本発明の一部を成す。
ある実施形態において、本発明による抗体は、従来のモノクローナル抗体、または抗体断片、二重特異的もしくは多重特異的抗体のような従来の抗体である。
ある実施形態において、本発明による抗体は、IgG、またはその断片を含むか、またはそれからなる。
本発明はまた、5つのいわゆる抗CEACAM5抗体MAb1、MAb2、MAb3、MAb4、およびMAb5の1つの少なくとも重鎖の可変ドメインおよび/または軽鎖の可変ドメインをさらに含む、上記で定義された抗体も提供する。
かくして、本発明のある実施形態は、
a)配列番号31の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号32の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン;または
b)配列番号33の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号34の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン;または
c)配列番号35の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号36の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン;または
d)配列番号37の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号38の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン;または
e)配列番号39の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号40の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン
を含む抗体に関する。例えば、重鎖または軽鎖の可変ドメインの配列は、必要に応じて、1つまたはそれ以上のアミノ酸置換、特に、1つまたはそれ以上の保存的アミノ酸置換および/または標準的な残基との置換により、配列番号31、32、33、34、35、36、37、38、39または40の参照配列と異なっていてもよい。ある実施形態において、重鎖または軽鎖の可変ドメインの配列は、保存的アミノ酸置換のみによって、配列番号31、32、33、34、35、36、37、38、39または40の参照配列と異なっていてもよい。
配列番号31、32、33、34、35、36、37、38、39または40の配列と比較した配列変化は、本質的には1つまたはそれ以上のフレームワーク領域、FR1−L、FR2−L、FR3−L、FR4−Lおよび/またはFR1−H、FR2−H、FR3−H、FR4−H中に存在する。
しかしながら、1つまたはそれ以上のCDR中のアミノ酸置換も可能である。ある実施形態において、軽鎖の可変ドメインの配列は、配列番号34(CDR2−L中)の位置52での少なくともKからRへの置換により配列番号34の配列と異なっていてもよい。
本発明の抗体およびその断片は、それぞれ、マウス抗体およびマウス抗体の断片であってもよい。
抗体はまた、キメラ抗体であってもよく、ある実施形態において、マウス/ヒト抗体、例えば、重鎖および軽鎖のマウス可変ドメインと、ヒト抗体に由来するCHドメインおよびCLドメインとを含む抗体であってもよい。ポリペプチドは、そのような抗体の断片であってもよい。
ある実施形態によれば、本発明の抗体は、
a)配列番号41の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖もしくは配列番号42の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖(すなわち、実施例5に記載のchMAb1の重鎖および/または軽鎖);もしくは重鎖および軽鎖を含む、もしくはそれからなるキメラ抗体、または
b)配列番号43の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖もしくは配列番号44の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖(すなわち、実施例5に記載のchMAb2の重鎖および/または軽鎖);もしくは重鎖および軽鎖を含む、もしくはそれからなるキメラ抗体、または
c)配列番号45の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖もしくは配列番号46の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖(すなわち、実施例5に記載のchMAb3の重鎖および/または軽鎖);もしくは重鎖および軽鎖を含む、もしくはそれからなるキメラ抗体、または
d)配列番号47の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖もしくは配列番号48の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖(すなわち、実施例5に記載のchMAb4の重鎖および/または軽鎖);もしくは重鎖および軽鎖を含む、もしくはそれからなるキメラ抗体、または
e)配列番号49の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖もしくは配列番号50の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖(すなわち、実施例5に記載のchMAb5の重鎖および/または軽鎖);もしくは重鎖および軽鎖を含む、もしくはそれからなるキメラ抗体、または
f)a)、b)、c)、d)もしくはe)に定義されたキメラ抗体の断片
である。
抗体はまた、ヒト化抗体またはヒト化抗体の断片であってもよい。ある実施形態において、本発明の抗体は、上記のa)、b)、c)、d)、e)またはf)に定義されたキメラ抗体のいずれかのヒト化から生じてもよい。
抗体配列のヒト化のためのいくつかの方法が当業界で公知である;例えば、Almagro&Fransson(2008)Front Biosci.13:1619〜1633頁による概説を参照されたい。1つの一般的に用いられる方法は、CDR移植、またはドナー抗体、一般的にはマウス抗体のCDR配列を、異なる特異性のヒト抗体のフレームワーク足場に移植することを含む抗体再形成である。CDR移植はCDR移植された非ヒト抗体の結合特異性および親和性、かくして、生物活性を低下させ得るため、CDR移植された抗体の選択された位置に復帰変異を導入して、親抗体の結合特異性および親和性を保持することができる。可能な復帰変異のための位置の同定を、文献および抗体データベース中で入手可能な情報を用いて実施することができる。復帰変異のため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、埋まった残基または表面露出度が低い残基は通常、変化されない。CDR移植および復帰変異に対する代替的なヒト化技術は、非ヒト起源の表面露出していない残基を保持するが、表面残基をヒト残基に変化させるリサーフェシング(resurfacing)である。別の代替的な技術は、「誘導選択(guided selection)」(Jespersら(1994)Biotechnology 12、899頁)として公知であり、これを用いて、マウス抗体から、親抗体のエピトープおよび結合特性を保持する完全ヒト抗体を誘導することができる。
キメラ抗体について、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改変を含む。
CDRの一部であるアミノ酸残基は、典型的には、ヒト化に関連して変化されないが、ある特定の事例では、個々のCDRアミノ酸残基を変化させて、例えば、グリコシル化部位、脱アミド化部位または望ましくないシステイン残基を除去することが望ましい場合がある。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(式中、XはPro以外の任意のアミノ酸であってよい)中のアスパラギン残基へのオリゴ糖鎖の結合により生じる。N−グリコシル化部位の除去を、例えば、保存的置換により、AsnまたはSer/Thr残基のいずれかを異なる残基に変異させることにより達成することができる。アスパラギンおよびグルタミン残基の脱アミド化は、pHおよび表面露出のような因子に依存して起こり得る。アスパラギン残基は、主に配列Asn−Gly中に存在する場合、脱アミド化の影響を特に受けやすく、Asn−Alaのような他のジペプチド配列中ではその程度はより低い。そのような脱アミド化部位、例えば、Asn−GlyがCDR配列中に存在する場合、従って典型的には、関与する残基の1つを除去するための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場合がある。関与する残基の1つを除去するためのCDR配列中の置換もまた、本発明により包含されることが意図される。
例としていわゆる「抗体MAb2」を取れば、ヒト化抗体またはその断片は、可変重鎖中に以下の変異:位置9にGの代わりにP;および/または位置10にVの代わりにG;および/または位置19にKの代わりにS;および/または位置43にKの代わりにR;および/または位置44にRの代わりにG;および/または位置60にFの代わりにA;および/または位置62にDの代わりにS;および/または位置65にQの代わりにK;および/または位置87にKの代わりにT;および/または位置89にIの代わりにV;および/または位置113にAの代わりにSを含んでもよく;これらの位置は配列番号33を参照することにより与えられる。
例としていわゆる「抗体MAb2」をさらに取れば、ヒト化抗体またはその断片は、可変軽鎖中に以下の変異:位置17にEの代わりにD;および/または位置18にTの代わりにR;および/または位置40にQの代わりにP;および/または位置45にQの代わりにK;および/または位置52にKの代わりにR;および/または位置70にQの代わりにD;および/または位置74にKの代わりにT;および/または位置76にNの代わりにS;および/または位置84にGの代わりにA;および/または位置85にSの代わりにTを含んでもよく;これらの位置は配列番号34を参照することにより与えられる。
ある実施形態において、本発明の抗体は、配列番号33を参照することにより与えられる位置に、以下の変異:
a)位置9にGの代わりにP;および位置10にVの代わりにG;および位置19にKの代わりにS;および位置43にKの代わりにR;および位置62にDの代わりにS;および位置65にQの代わりにK;および位置87にKの代わりにT;または
b)位置9にGの代わりにP;および位置10にVの代わりにG;および位置19にKの代わりにS;および位置43にKの代わりにR;および位置44にRの代わりにG;および位置60にFの代わりにA;および位置62にDの代わりにS;および位置65にQの代わりにK;および位置87にKの代わりにT;および位置89にIの代わりにV;および位置113にAの代わりにS
を含む重鎖を含むか、もしくはそれからなるヒト化抗体;ならびに/または
配列番号34を参照することにより与えられる位置に、以下の変異:
c)位置17にEの代わりにD;および位置40にQの代わりにP;および位置45にQの代わりにK;および位置74にKの代わりにT;および位置76にNの代わりにS;または
d)位置17にEの代わりにD;および位置18にTの代わりにR;および位置40にQの代わりにP;および位置45にQの代わりにK;および位置70にQの代わりにD;および位置74にKの代わりにT;および位置76にNの代わりにS;および位置84にGの代わりにA;および位置85にSの代わりにT;または
e)位置17にEの代わりにD;および位置18にTの代わりにR;および位置40にQの代わりにP;および位置45にQの代わりにK;および位置52にKの代わりにR;および位置70にQの代わりにD;および位置74にKの代わりにT;および位置76にNの代わりにS;および位置84にGの代わりにA;および位置85にSの代わりにT
を含む軽鎖を含むヒト化抗体である。
ある実施形態において、本発明の抗体は、本発明の抗体のCDRを、代替的な抗体フレームワーク領域、より具体的には、ヒトフレームワーク領域に移植することにより得られるヒト化抗体である。例としてMAb2を取れば、MAb2K52Rの6つのCDRを、IGHV3−23およびIGKV1D−39遺伝子からなるヒトフレームワークに移植し、VL(配列番号34)中の位置34および53ならびにVH(配列番号33)中の位置50に対応する3つの復帰変異を導入し、配列番号74の配列の重鎖の可変ドメインと、配列番号75の配列の軽鎖の可変ドメインとを含む抗体を得た。
ある実施形態において、本発明の抗体は、配列番号51、配列番号5、もしくは配列番号74の配列、もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖;および/または配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号55もしくは配列番号75の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖を含むか、またはそれからなるヒト化抗体である(MAb2の重鎖および軽鎖のヒト化可変ドメイン)。
ある実施形態において、本発明の抗体は、配列番号51の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖および配列番号17の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖、または配列番号5の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖および配列番号23の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖、または配列番号5の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖および配列番号29の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖、または配列番号51の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖および配列番号55の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖、または配列番号74の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖および配列番号75の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖を含むヒト化抗体である。
前記ヒト化抗体またはその断片において、重鎖および軽鎖の可変ドメインは、ヒトアクセプターフレームワーク領域を含んでもよい。ヒト化抗体は、存在する場合、ヒト定常重鎖および軽鎖ドメインをさらに含む。
ある実施形態において、本発明の抗体は、抗体huMAb2−3またはそのバリアント、すなわち、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインに結合し、
a)配列番号87の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列からなる重鎖;または
b)配列番号88の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列からなる軽鎖または重鎖および軽鎖
を含む、単離された抗体である。
ある実施形態において、本発明の抗体は、抗体huMAb2−4(MAb2_VL1dVH1−IgG1)またはそのバリアント、すなわち、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインに結合し、
c)配列番号89の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列からなる重鎖;および/または
d)配列番号90の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列からなる軽鎖を含む、単離された抗体である。
本発明による抗体はまた、単一ドメイン抗体またはその断片であってもよい。本発明のある実施形態において、単一ドメイン抗体断片は、上記の抗体のCDR1−H、CDR2−HおよびCDR3−Hを含む可変重鎖(VHH)からなっていてもよい。抗体はまた、重鎖抗体、すなわち、軽鎖を含まない抗体であってもよく、CH1ドメインを含有しても、または含有しなくてもよい。
単一ドメイン抗体またはその断片はまた、ラクダ科動物単一ドメイン抗体のフレームワーク領域、および場合により、ラクダ科動物単一ドメイン抗体の定常ドメインを含んでもよい。
本発明による抗体はまた、Fv、Fab、F(ab’)2、Fab’、dsFv、(dsFv)2、scFv、sc(Fv)2、およびダイアボディからなる群から選択される、抗体断片、例えば、ヒト化抗体断片であってもよい。
抗体はまた、抗体断片から形成される二重特異的または多重特異的抗体であってもよく、少なくとも1つの抗体断片は、本発明による抗体断片である。多重特異的抗体は、例えば、EP2050764A1またはUS2005/0003403A1に記載の多価タンパク質複合体である。
本発明による二重特異的または多重特異的抗体は、(a)いわゆるMAb1、MAb2、MAb3、MAb4およびMAb5抗体の1つにより標的化されるヒト/カニクイザルCEACAM5上のA3−B3エピトープならびに(b)少なくとも1つの他の抗原に対する特異性を有してもよい。ある実施形態によれば、少なくとも1つの他の抗原は、ヒトまたはカニクイザルCEACAMファミリーメンバーではなく、ある実施形態において、ヒトおよびカニクイザルCEACAM1、ヒトおよびサルCEACAM6、ヒトおよびカニクイザルCEACAM7、ならびにヒトおよびカニクイザルCEACAM8の少なくとも1つまたは全部ではない。別の実施形態によれば、少なくとも1つの他の抗原は、いわゆるMAb1、MAb2、MAb3、MAb4およびMAb5抗体の1つにより標的化される前記A3−B3エピトープ以外のヒトカニクイザルCEACAM5上のエピトープであってもよい。
前記抗体を、当業界で周知の任意の技術により生成することができる。ある実施形態において、前記抗体を、以後に記載の技術により生成する。本発明による抗体およびその断片を、単離された(例えば、精製された)形態で用いるか、または膜もしくは脂質ベシクル(例えば、リポソーム)のようなベクター中に含有させることができる。
核酸、ベクターおよび組換え宿主細胞
本発明のさらなる目的は、上記で定義された本発明の抗体をコードする配列を含むか、またはそれからなる核酸配列に関する。
典型的には、前記核酸は、プラスミド、コスミド、エピソーム、人工染色体、ファージまたはウイルスベクターのような任意の好適なベクター中に含むことができるDNAまたはRNA分子である。
用語「ベクター」、「クローニングベクター」および「発現ベクター」は、DNAまたはRNA配列(例えば、外来遺伝子)を宿主細胞中に導入して、宿主を形質転換し、導入される配列の発現(例えば、転写および翻訳)を促進することができるビヒクルを意味する。
従って、本発明のさらなる目的は、本発明の核酸を含むベクターに関する。
そのようなベクターは、対象への投与の際に前記ポリペプチドの発現を引き起こすか、または指令するプロモーター、エンハンサー、ターミネーターなどの調節エレメントを含んでもよい。動物細胞のための発現ベクターにおいて用いられるプロモーターおよびエンハンサーの例としては、SV40の初期プロモーターおよびエンハンサー(Mizukami T.ら、1987)、モロニーマウス白血病ウイルスのLTRプロモーターおよびエンハンサー(Kuwana Yら、1987)、免疫グロブリンH鎖のプロモーター(Mason JOら、1985)およびエンハンサー(Gillies SDら、1983)などが挙げられる。
ヒト抗体C領域をコードする遺伝子を挿入し、発現させることができる限り、動物細胞のための任意の発現ベクターを用いることができる。好適なベクターの例としては、pAGE107(Miyaji Hら、1990)、pAGE103(Mizukami Tら、1987)、pHSG274(Brady Gら、1984)、pKCR(O’Hare Kら、1981)、pSG1ベータd2−4−(Miyaji Hら、1990)などが挙げられる。
プラスミドの他の例としては、複製起点を含む複製プラスミド、または例えば、pUC、pcDNA、pBRなどの組込みプラスミドが挙げられる。
ウイルスベクターの他の例としては、アデノウイルス、レトロウイルス、ヘルペスウイルスおよびAAVベクターが挙げられる。そのような組換えウイルスを、パッケージング細胞にヘルパープラスミドまたはウイルスをトランスフェクトするか、または一過的にトランスフェクトすることのような、当業界で公知の技術により生成することができる。ウイルスパッケージング細胞の典型的な例としては、PA317細胞、PsiCRIP細胞、GPenv+細胞、293細胞などが挙げられる。そのような複製欠損組換えウイルスを生成するための詳細なプロトコールを、例えば、WO95/14785、WO96/22378、US5,882,877、US6,013,516、US4,861,719、US5,278,056およびWO94/19478に見出すことができる。
本発明のさらなる目的は、本発明による核酸および/またはベクターによりトランスフェクト、感染または形質転換された細胞に関する。
用語「形質転換」は、宿主細胞が、導入された遺伝子または配列を発現して、所望の物質、典型的には、導入された遺伝子または配列によりコードされるタンパク質または酵素を生成するような、宿主細胞への「外来」(すなわち、外因性)遺伝子、DNAまたはRNA配列の導入を意味する。導入されたDNAまたはRNAを受容し、発現する宿主細胞は、「形質転換」されている。
本発明の核酸を用いて、好適な発現系中で本発明の組換え抗体を生成させることができる。用語「発現系」は、例えば、ベクターにより担持され、宿主細胞に導入される外来DNAによりコードされるタンパク質の発現のための好適な条件下での宿主細胞および適合可能なベクターを意味する。
一般的な発現系としては、大腸菌(E.coli)宿主細胞およびプラスミドベクター、昆虫宿主細胞およびバキュロウイルスベクター、ならびに哺乳動物宿主細胞およびベクターが挙げられる。宿主細胞の他の例としては、限定されるものではないが、原核細胞(細菌のような)および真核細胞(酵母細胞、哺乳動物細胞、昆虫細胞、植物細胞などのような)が挙げられる。具体例としては、大腸菌、クルイベロミセス(Kluyveromyces)またはサッカロミセス(Saccharomyces)酵母、哺乳動物細胞系(例えば、Vero細胞、CHO細胞、3T3細胞、COS細胞など)ならびに初代または確立された哺乳動物細胞培養物(例えば、リンパ芽球、線維芽細胞、胚細胞、上皮細胞、神経細胞、脂肪細胞などから生成される)が挙げられる。また、例として、マウスSP2/0−Ag14細胞(ATCC CRL1581)、マウスP3X63−Ag8.653細胞(ATCC CRL1580)、ジヒドロ葉酸リダクターゼ遺伝子(本明細書では以後「DHFR遺伝子」と呼ぶ)が欠損したCHO細胞(Urlaub Gら、1980)、ラットYB2/3HL.P2.G11.16Ag.20細胞(ATCC CRL1662、本明細書では以後「YB2/0細胞」と呼ぶ)なども挙げられる。ある実施形態において、キメラまたはヒト化抗体のADCC活性がYB2/0細胞中で発現された場合に増強されるため、この細胞が用いられる。
ヒト化抗体の発現のために、発現ベクターは、抗体重鎖をコードする遺伝子と抗体軽鎖をコードする遺伝子とが別々のベクター上に存在する型または両方の遺伝子が同じベクター上に存在する型(タンデム型)のいずれかであってもよい。ヒト化抗体発現ベクターの構築の容易性、動物細胞への導入の容易性、および動物細胞中での抗体HおよびL鎖の発現レベル間の平衡の点では、ヒト化抗体発現ベクターは、タンデム型のものである(Shitara Kら、J Immunol Methods.1994 Jan.3;167(1−2):271〜8頁)。タンデム型ヒト化抗体発現ベクターの例としては、pKANTEX93(WO97/10354)、pEE18などが挙げられる。
本発明はまた、本発明による抗体を発現する組換え宿主細胞を生成する方法であって、(i)in vitroまたはex vivoで、上記の組換え核酸またはベクターをコンピテント宿主細胞中に導入すること、(ii)in vitroまたはex vivoで、得られた組換え宿主細胞を培養することならびに(iii)場合により、前記抗体を発現および/または分泌する細胞を選択することからなる工程を含む方法に関する。
そのような組換え宿主細胞を、本発明の抗体の生成のために用いることができる。
本発明の抗体を生成する方法
本発明の抗体を、限定されるものではないが、単独の、または組み合わせた、任意の化学的、生物学的、遺伝学的または酵素的技術のような当業界で公知の任意の技術により生成することができる。
所望の配列のアミノ酸配列を知れば、当業者であれば、ポリペプチドの生成のための標準的な技術により、前記抗体または免疫グロブリン鎖を容易に生成することができる。例えば、それらを、製造業者の説明書に従って市販のペプチド合成装置(Applied Biosystems、Foster City、Californiaにより製造されたものなど)を使用する周知の固相方法を用いて合成することができる。あるいは、本発明の抗体および免疫グロブリン鎖を、当業界で周知の組換えDNA技術により合成することができる。例えば、これらの断片を、所望の(ポリ)ペプチドをコードするDNA配列の発現ベクター中への組込みおよび所望のポリペプチドを発現する好適な真核または原核宿主中へのそのようなベクターの導入後にDNA発現生成物として取得した後、周知の技術を用いてそれらを単離することができる。
本発明はさらに、(i)本発明による形質転換された宿主細胞を培養すること;(ii)本発明の抗体またはポリペプチドを発現させること;および(iii)発現された抗体またはポリペプチドを回収することからなる工程を含む、前記抗体を生成する方法に関する。
本発明の抗体は、例えば、プロテインA−セファロース、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析、または親和性クロマトグラフィーのような従来の免疫グロブリン精製手順により、培養培地から好適に分離される。
ある実施形態において、本発明のヒト化キメラ抗体を、以前に記載されたヒト化VLおよびVHドメインをコードする核酸配列を取得し、ヒト抗体CHおよびヒト抗体CLをコードする遺伝子を有する動物細胞のための発現ベクター中にそれらを挿入することによってヒトキメラ抗体発現ベクターを構築し、動物細胞中に発現ベクターを導入することによりコード配列を発現させることによって生成することができる。
ヒトキメラ抗体のCHドメインとして、それはヒト免疫グロブリン重鎖に属する任意の領域であってもよいが、IgGクラスのものが好適であり、IgG1、IgG2、IgG3およびIgG4のようなIgGクラスに属するサブクラスのいずれか1つを用いることもできる。また、ヒトキメラ抗体のCLとして、それはヒト免疫グロブリン軽鎖に属する任意の領域であってもよく、カッパクラスまたはラムダクラスのものを用いることができる。
従来の組換えDNAおよび遺伝子トランスフェクション技術を含むヒト化またはキメラ抗体を生成するための方法は、当業界で周知である(Morrison SL.ら(1984)ならびに特許文献US5,202,238;およびUS5,204,244を参照されたい)。
従来の組換えDNAおよび遺伝子トランスフェクション技術に基づくヒト化抗体を生成するための方法は、当業界で周知である(例えば、Riechmann L.ら、1988;Neuberger MS.ら、1985を参照されたい)。例えば、特許出願WO2009/032661に開示された技術、CDR移植(EP239,400;PCT公開WO91/09967;米国特許第5,225,539号;第5,530,101号;および第5,585,089号)、ベニアリング(veneering)またはリサーフェシング(EP592,106;EP519,596;Padlan EA(1991);Studnicka GMら(1994);Roguska MA.ら(1994))、および鎖シャッフリング(米国特許第5,565,332号)などの、当業界で公知の様々な技術を用いて、抗体をヒト化することができる。そのような抗体の製造のための一般的な組換えDNA技術も公知である(欧州特許出願EP125023および国際特許出願WO96/02576を参照されたい)。
本発明のFabを、CEACAM5と特異的に反応する抗体を、パパインのようなプロテアーゼで処理することにより取得することができる。また、Fabを、抗体のFabの両方の鎖をコードするDNA配列を、原核発現のための、または真核発現のためのベクター中に挿入し、このベクターを原核または真核細胞(必要に応じて)中に導入して、Fabを発現させることにより生成することができる。
本発明のF(ab’)2を、CEACAM5と特異的に反応する抗体を、プロテアーゼであるペプシンで処理することにより取得することができる。また、F(ab’)2を、チオエーテル結合またはジスルフィド結合により、以下に記載のFab’を結合することにより生成することができる。
本発明のFab’を、CEACAM5と特異的に反応するF(ab’)2をジチオトレイトールのような還元剤で処理することにより取得することができる。また、Fab’を、抗体のFab’鎖をコードするDNA配列を、原核発現のためのベクター、または真核発現のためのベクター中に挿入し、このベクターを原核または真核細胞(必要に応じて)中に導入して、その発現を行うことにより生成することができる。
本発明のscFvを、以前に記載のようにCDRまたはVHおよびVLドメインの配列を取得し、scFv断片をコードするDNAを構築し、そのDNAを原核または真核発現ベクター中に挿入した後、発現ベクターを原核または真核細胞(必要に応じて)中に導入して、scFvを発現させることにより生成することができる。ヒト化scFv断片を作成するために、本発明による相補性決定領域(CDR)を選択し、それらを既知の三次元構造のヒトscFv断片フレームワーク上に移植することを含む、CDR移植と呼ばれる周知の技術を用いることができる(例えば、W098/45322;WO87/02671;US5,859,205;US5,585,089;US4,816,567;EP0173494を参照されたい)。
本発明の抗体の改変
本明細書に記載の抗体のアミノ酸配列改変が企図される。例えば、抗体の結合親和性および/または他の生物学的特性を改善することが望ましい場合がある。ヒト抗体のVHおよびVLのFR中に非ヒト動物から誘導される抗体のVHおよびVL中のCDRのみを単に移植することによりヒト化抗体を生成する場合、抗原結合活性を、非ヒト動物から誘導される元の抗体のものと比較して低下させることができることが知られている。CDR中だけでなくFR中の、非ヒト抗体のVHおよびVLのいくつかのアミノ酸残基を、抗原結合活性と直接または間接に関連付けることができると考えられる。従って、これらのアミノ酸残基の、ヒト抗体のVHおよびVLのFRから誘導される異なるアミノ酸残基との置換は、結合活性を低下させる。この問題を解決するために、非ヒトCDRを移植されたヒト抗体において、ヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列間で、抗体の結合と直接関連するか、またはCDRのアミノ酸残基と相互作用するか、または抗体の三次元構造を維持し、抗原への結合と直接関連するアミノ酸残基を同定するための試みが行われなければならない。同定されたアミノ酸を、非ヒト動物から誘導される元の抗体のアミノ酸残基と置き換えることにより、低下した抗原結合活性を増加させることができる。
本発明の一実施形態において、本発明のマウス抗体の6つのCDRおよびそのフレームワークに由来する3つのアミノ酸をヒトフレームワーク上に移植し、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5に対する結合特性を維持する、配列番号74の配列の重鎖および配列番号75の配列の軽鎖を有するヒト化抗体(MAb2_VLg5VHg2)を得た。
本発明の抗体の構造、およびそれらをコードするDNA配列中で改変および変化を作製し、依然として望ましい特徴を有する機能的抗体またはポリペプチドを得ることができる。
ポリペプチドのアミノ酸配列中に変化を作製する際に、アミノ酸のハイドロパシー指標(hydropathic index)を考慮することができる。タンパク質に対して相互作用的生物機能を付与する際のハイドロパシーアミノ酸指標の重要性は、当業界で一般的に理解される。アミノ酸の相対的ハイドロパシー特性は、得られるタンパク質の二次構造に寄与し、次いで、タンパク質と他の分子、例えば、酵素、基質、受容体、DNA、抗体、抗原などとの相互作用を規定することが受け入れられている。それぞれのアミノ酸に、その疎水性および電荷特性に基づいてハイドロパシー指標を割当てた。これらのものは、イソロイシン(+4.5);バリン(+4.2);ロイシン(+3.8);フェニルアラニン(+2.8);システイン/シスチン(+2.5);メチオニン(+1.9);アラニン(+1.8);グリシン(−0.4);トレオニン(−0.7);セリン(−0.8);トリプトファン(−0.9);チロシン(−1.3);プロリン(−1.6);ヒスチジン(−3.2);グルタミン酸(−3.5);グルタミン(−3.5);アスパラギン酸(−3.5);アスパラギン(−3.5);リシン(−3.9);およびアルギニン(−4.5)である。
本発明のさらなる目的は、本発明のポリペプチドの機能保存的バリアントも包含する。
例えば、ある特定のアミノ酸を、活性を感知できるほどに失わせることなくタンパク質構造中で他のアミノ酸により置換することができる。タンパク質の相互作用能力および性質はその生物機能的活性を規定するため、ある特定のアミノ酸置換をタンパク質配列、勿論、そのDNAコード配列中で行うことができるが、それにも拘わらず、同様の特性を有するタンパク質を取得することができる。かくして、本発明の抗体配列、または前記ポリペプチドをコードする対応するDNA配列中で、その生物活性を感知できるほどに失わせることなく様々な変化を作製することができることが企図される。
ある特定のアミノ酸を、類似するハイドロパシー指標またはスコアを有し、依然として類似する生物活性を有するタンパク質をもたらす、すなわち、依然として生物機能的に等価なタンパク質を取得する他のアミノ酸により置換することができることは当業界で公知である。また、本発明の抗体またはポリペプチド中の、抗原への結合を有意に失わせることなく置換することができる全てのアミノ酸を同定するために、アラニンスキャニング手法のようなよく確立された技術を使用することもできる。そのような残基は抗原結合または抗体の構造の維持に関与しないため、それを中性として定性化することができる。これらの中性位置の1つまたはそれ以上を、本発明の抗体またはポリペプチドの主特性を変化させることなく、アラニンまたは別のアミノ酸により置換することができる。
これを、MAb2K52RのCDRに対して行われるアラニンスキャニング手法によって本発明において実証したところ、アラニンはヒトおよびカニクイザルCEACAM5への結合に対する有意な効果なしに実際に置換することができるため、これらのCDRのいくつかの位置が中性として出現することが示された。そのような中性置換の結果得られる抗体バリアントは従って、依然として親抗体と機能的に同一であると予想される。提供される実施例6.4において、MAb2のヒト化バリアント中で置換を行ったが、これらの関連抗体は全て同じセットの6つのCDRまたは非常に密接に関連するものを担持するため、同じ変化はMAb2、Mab4またはMab5の任意のバリアント中に導入された場合、生物機能も維持することが予測される。中性位置は、この抗体ファミリーのVL配列(配列番号34または配列番号38または配列番号40または配列番号17または配列番号23または配列番号29または配列番号55または配列番号75)中の残基27、28、29、31、51、52、89、90、93、94、96、97およびこの抗体ファミリーのVH配列(配列番号33または配列番号37または配列番号39または配列番号5または配列番号51または配列番号74)中の残基26〜31、51〜58、97、103、104、107、109と定義することができる。
中性位置を、任意のアミノ酸置換をMab2、Mab4またはMab5のCDRに組込むことができる位置として見ることができる。実際、アラニンスキャニングの原理においては、アラニンは特異的構造または化学的特徴を担持しないため、この残基が選択される。アラニンを、タンパク質の特性を変化させることなく特定のアミノ酸に置換することができる場合、他に多くは、全てのアミノ酸置換が中性でもある可能性がない場合、それは一般に許容される。アラニンが野生型アミノ酸である反対の事例では、特異的置換を中性と示すことができる場合、他の置換も中性である可能性が高い。
提供される実施例6.4において、アラニンスキャニングの文脈で中性であることがわからなかったが、保存的な型のアミノ酸置換が中性効果を有する場合(この抗体ファミリーのVL配列中の残基30および92ならびにVH配列の残基98および100)、Mab2、Mab4またはMab5のCDR中の4つの位置も同定される。
また、組み合わせた場合、2つの抗体鎖配列のいずれか、または両方における異なる位置の2つまたはそれ以上の中性変異は、通常、親抗体の機能的活性を本質的に保持する抗体をもたらすと予想される。これは、例えば、MAb2_VLg5VHg2中の置換の組合せLC_T51AとLC_T94A、VL_S31AとVH_G54Y、またはVL_T53IとVH_S53Aを用いて実証された。
上記に概略したように、従って、アミノ酸置換は一般に、アミノ酸側鎖置換基の相対的類似性、例えば、その疎水性、親水性、電荷、サイズなどに基づく。前記特徴のいずれかを考慮に入れる例示的置換は当業者には周知であり、アルギニンとリシン;グルタミン酸とアスパラギン酸;セリンとトレオニン;グルタミンとアスパラギン;ならびにバリン、ロイシンおよびイソロイシンが挙げられる。
また、例えば、抗体の抗原依存的細胞媒介性細胞傷害性(ADCC)および/または補体依存的細胞傷害性(CDC)を増強するために、エフェクター機能に関して本発明の抗体を改変することも望ましい場合がある。これを、抗体のFc領域中に1つまたはそれ以上のアミノ酸置換を導入することによって達成することができる。あるいは、またはさらに、システイン残基をFc領域中に導入することによって、この領域中での鎖間ジスルフィド結合形成を可能にすることができる。かくして作成されたホモ二量体抗体は、改善された内在化能力および/または増加した補体媒介性細胞殺傷および/または抗体依存的細胞傷害性(ADCC)を有してもよい(Caron PC.ら、1992;およびShopes B.1992)。
本発明の抗体の別の型のアミノ酸改変は、すなわち、抗体中に見出される1つもしくはそれ以上の炭水化物部分を欠失させること、および/または抗体中に存在しない1つもしくはそれ以上のグリコシル化部位を付加することにより、抗体の元のグリコシル化パターンを変化させるのに有用であり得る。トリペプチド配列アスパラギン−X−セリン、およびアスパラギン−X−トレオニン(式中、Xはプロリン以外の任意のアミノ酸である)のいずれかの存在は、潜在的なグリコシル化部位を作出する。抗体へのグリコシル化部位の付加または欠失は、アミノ酸配列が1つまたはそれ以上の上記トリペプチド配列を含有するようにアミノ酸配列を変化させる(N結合グリコシル化部位について)ことによって都合良く達成される。
別の型の改変は、分解生成物または抗体製造物の不均質性を潜在的にもたらすとしてin silicoで、または実験的に同定される配列の除去を含む。例として、アスパラギンおよびグルタミン残基の脱アミド化は、pHおよび表面露出のような因子に依存して起こり得る。アスパラギン残基は、主に配列Asn−Gly中に存在する場合、脱アミド化を特に受けやすく、Asn−Alaのような他のジペプチド配列中でのその程度はより低い。そのような脱アミド化部位、特に、Asn−Glyが本発明の抗体またはポリペプチド中に存在する場合、従って典型的には、関与した残基の1つを除去するための保存的置換により、その部位を除去することが望ましい場合がある。関与した残基の1つまたはそれ以上を除去するための配列中でのそのような置換もまた、本発明により包含されることが意図される。
別の型の共有改変は、抗体に化学的または酵素的にカップリングするグリコシドを含む。これらの手順は、それらがNまたはO結合グリコシル化のためのグリコシル化能力を有する宿主細胞中での抗体の生成を必要としない点で有利である。用いられるカップリング様式に依存して、糖を、(a)アルギニンおよびヒスチジン、(b)遊離カルボキシル基、(c)システインのもののような遊離スルフヒドリル基、(d)セリン、トレオニン、もしくはヒドロキシプロリンのもののような遊離ヒドロキシル基、(e)フェニルアラニン、チロシン、もしくはトリプトファンのもののような芳香族残基、または(f)グルタミンのアミド基に結合させることができる。例えば、そのような方法は、WO87/05330に記載されている。
抗体上に存在する任意の炭水化物部分の除去を、化学的または酵素的に達成することができる。化学的脱グリコシル化は、トリフルオロメタンスルホン酸化合物、または等価な化合物への抗体の曝露を必要とする。この処理は、抗体を無傷のままにしながら、連結糖(N−アセチルグルコサミンまたはN−アセチルガラクトサミン)以外の多くの、または全ての糖の切断をもたらす。化学的脱グリコシル化は、Sojahr H.ら(1987)およびEdge、AS.ら(1981)により記載されている。抗体上の炭水化物部分の酵素的切断を、Thotakura、N.R.ら(1987)により記載されたように様々なエンド−およびエキソ−グルコシダーゼの使用により達成することができる。
抗体の別の型の共有改変は、米国特許第4,640,835号;第4,496,689号;第4,301,144号;第4,670,417号;第4,791,192号または第4,179,337号に記載の様式での、様々な非タンパク質性ポリマーの1つ、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、またはポリオキシアルキレンへの抗体の連結を含む。
イムノコンジュゲート
本発明はまた、細胞傷害性コンジュゲート、またはイムノコンジュゲート、または抗体−薬物コンジュゲート、またはコンジュゲートも含む。本明細書で用いられる場合、これらの用語は全て、同じ意味を有し、互換的である。
マウス抗体MAb1、MAb2、MAb3、MAb4、およびMAb5を、SPDBリンカー(N−スクシンイミジルピリジルジチオブチレート)を介してメイタンシノイド(DM4)にコンジュゲートさせた。得られた抗体−薬物コンジュゲート(ADC)は、1nM以下のIC50値で、MKN45ヒト胃がん細胞に対する細胞傷害活性を有することがわかった。
同様に、抗体−SPDB−DM4コンジュゲートを、MAb1、MAb2、MAb4、およびMAb5のそれぞれのキメラ形態に基づいて製造した。得られたchMAb1−SPDB−DM4、chMAb2−SPDB−DM4、chMAb3−SPDB−DM4、およびchMAb4−SPDB−DM4を、雌のSCIDマウスにs.c.移植された測定可能な原発性結腸CR−IGR−034P腫瘍に対して2つの用量で評価した。処置された腫瘍と対照のそれぞれに関する腫瘍体積の変化および腫瘍退縮率(%)の分析により、chMAb2−SPDB−DM4、chMAb4−SPDB−DM4、およびchMAb5−SPDB−DM4が、少なくともアッセイした最も高い用量で高活性であり、chMAb2−SPDB−DM4が両方のアッセイした用量で活性であることが示された。特に、最大82%の腫瘍退縮率が得られた。
また、抗体−SPDB−DM4コンジュゲートを、MAb2(huMAb2−1−SPDB−DM4、huMAb2−2−SPDB−DM4、およびhuMAb2−3−SPDB−DM4)のヒト化バリアントを用いて製造した。MAb2のキメラ(chMAb2−SPDB−DM4)またはヒト化バリアントを含むADCを、MKN45細胞に対する細胞傷害活性について無関係の抗体−SPDB−DM4と比較した。MAb2 ADCの全てのキメラおよびヒト化バリアントは、1nM以下のIC50値、すなわち、無関係のDM4コンジュゲートの測定された細胞傷害活性よりも53〜35倍低いIC50値を示し、それによって、抗CEACAM5コンジュゲートのCEACAM5媒介性細胞傷害活性を示した。
huMAb2−3−SPDB−DM4およびhuMAb2−4−SPDB−DM4の抗腫瘍活性を評価し、雌のCD−1ヌードマウス中にs.c.移植された測定可能な原発性結腸CR−IGR−034P腫瘍に対してchMAb2−SPDB−DM4と比較した。全てのコンジュゲートがアッセイした最も高い用量(10mg/kg)で高活性であった。
huMAb2−3−SPDB−DM4およびhuMAb2−3−スルホ−SPDB−DM4の抗腫瘍活性を、雌のSCIDマウス中にs.c.移植された測定可能な原発性結腸CR−IGR−034P腫瘍に対してさらに評価した。huMAb2−3−SPDB−DM4は、5および2.5mg/kgで活性であり、huMAb2−3−スルホ−SPDB−DM4は5mg/kgで高活性であり、2.5mg/kgで活性であった。
huMAb2−3−SPDB−DM4の抗腫瘍活性を、雌のSCIDマウス中にs.c.移植された測定可能な原発性肺LUN−NIC−0014腫瘍に対してさらに評価したところ、10および5mg/kgで高活性であることがわかった。
それぞれのDM4コンジュゲートは、2〜5の範囲の平均数のDM4分子(または「薬物抗体比」もしくは「DAR」)を含んでいた。
従って、本発明は、細胞傷害剤または放射性同位体のような、少なくとも1つの増殖阻害剤に連結またはコンジュゲートされた本発明の抗体を含む「イムノコンジュゲート」に関する。
区別無く用いることができる「増殖阻害剤」または「抗増殖剤」とは、in vitroまたはin vivoのいずれかで、細胞、特に、腫瘍細胞の増殖を阻害する化合物または組成物を指す。
本明細書で用いられる用語「細胞傷害剤」とは、細胞の機能を阻害もしくは防止する、および/または細胞の破壊を引き起こす物質を指す。用語「細胞傷害剤」は、化学療法剤、酵素、抗生物質、および低分子毒素または細菌、菌類、植物もしくは動物起源の酵素的に活性な毒素のような毒素、例えば、その断片および/またはバリアント、ならびに以下に開示される様々な抗腫瘍剤もしくは抗がん剤を含むことが意図される。いくつかの実施形態において、細胞傷害剤は、タキソイド、ビンカ、DM1またはDM4のようなメイタンシノイドまたはメイタンシノイド類似体、低分子薬物、トメイマイシンまたはピロロベンゾジアゼピン誘導体、クリプトフィシン誘導体、レプトマイシン誘導体、オーリスタチンまたはドラスタチン類似体、プロドラッグ、トポイソメラーゼII阻害剤、DNAアルキル化剤、抗チューブリン剤、CC−1065またはCC−1065類似体である。
本明細書で用いられる場合、「メイタンシノイド」は、メイタンシノイドおよびメイタンシノイド類似体を示す。メイタンシノイドは、微小管形成を阻害し、哺乳動物細胞に対する毒性が高い薬物である。
好適なメイタンシノイドの例としては、メイタンシノールおよびメイタンシノール類似体が挙げられる。
好適なメイタンシノール類似体の例としては、改変芳香環を有するもの、および他の位置に改変を有するものが挙げられる。そのような好適なメイタンシノイドは、米国特許第4,424,219号;第4,256,746号;第4,294,757号;第4,307,016号;第4,313,946号;第4,315,929号;第4,331,598号;第4,361,650号;第4,362,663号;第4,364,866号;第4,450,254号;第4,322,348号;第4,371,533号;第6,333,410号;第5,475,092号;第5,585,499号;および第5,846,545号に開示されている。
改変芳香環を有するメイタンシノールの好適な類似体の具体例としては、
(1)C−19−デクロロ(米国特許第4,256,746号)(アンサミトシンP2のLAH還元により製造される);
(2)C−20−ヒドロキシ(またはC−20−デメチル)+/−C−19−デクロロ(米国特許第4,361,650号および第4,307,016号)(ストレプトミセス(Streptomyces)もしくはアクチノミセス(Actinomyces)を用いる脱メチル化またはLAHを用いる脱塩素化により製造される);ならびに
(3)C−20−デメトキシ、C−20−アシルオキシ(−OCOR)、+/−デクロロ(米国特許第4,294,757号)(アシルクロリドを用いるアシル化により製造される)
が挙げられる。
他の位置の改変を有するメイタンシノールの好適な類似体の具体例としては、
(1)C−9−SH(米国特許第4,424,219号)(メイタンシノールとHSまたはPとの反応により製造される);
(2)C−14−アルコキシメチル(デメトキシ/CHOR)(米国特許第4,331,598号);
(3)C−14−ヒドロキシメチルまたはアシルオキシメチル(CHOHまたはCHOAc)(米国特許第4,450,254号)(ノカルジア(Nocardia)から製造される);
(4)C−15−ヒドロキシ/アシルオキシ(米国特許第4,364,866号)(ストレプトミセスによるメイタンシノールの変換により製造される);
(5)C−15−メトキシ(米国特許第4,313,946号および第4,315,929号)(トレウィア・ヌディフローラ(Trewia nudiflora)から単離される);
(6)C−18−N−デメチル(米国特許第4,362,663号および第4,322,348号)(ストレプトミセスによるメイタンシノールの脱メチル化により製造される);ならびに
(7)4,5−デオキシ(米国特許第4,371,533号)(メイタンシノールの三塩化チタン/LAH還元により製造される)
が挙げられる。
本発明のある実施形態において、本発明の細胞傷害性コンジュゲートは、細胞傷害剤として、以前はN2’−デアセチル−N2’−(3−メルカプト−1−オキソプロピル)−メイタンシンと呼ばれた、チオール含有メイタンシノイド(DM1)を用いる。DM1は、以下の構造式(I):
Figure 2016506370
により表される。
別の実施形態において、本発明の細胞傷害性コンジュゲートは、細胞傷害剤として、以前はN2’−デアセチル−N−2’(4−メチル−4−メルカプト−1−オキソペンチル)−メイタンシンと呼ばれた、チオール含有メイタンシノイドDM4を用いる。DM4は、以下の構造式(II):
Figure 2016506370
により表される。
本発明のさらなる実施形態において、硫黄原子を担持する炭素原子上にモノまたはジ−アルキル置換を担持するチオールおよびジスルフィド含有メイタンシノイドなどの他のメイタンシンを用いることができる。これらのものは、チオール官能基を担持するアシル基の炭素原子が、CH、C、溶液中に存在してもよい1〜10の試薬および任意の凝集体を有する線状もしくは分枝状アルキルもしくはアルケニルである、1つまたは2つの置換基を有する、C−3、C−14ヒドロキシメチル、C−15ヒドロキシ、またはC−20デスメチルに、妨害されたスルフヒドリル基を担持するアシル基を含むアシル化されたアミノ酸側鎖を有するメイタンシノイドを含む。
これらの細胞傷害剤およびコンジュゲーション方法の例は、参照によって組み入れられる特許出願WO2008/010101にさらに与えられる。
用語「放射性同位体」は、At211、Bi212、Er169、I131、I125
、Y90、In111、P32、Re186、Re188、Sm153、Sr89、およびLuの放射性同位体のような、がんを処置するのに好適な放射性同位体を含むことが意図される。そのような放射性同位体は一般に、主としてベータ線を放出する。ある実施形態において、放射性同位体は、アルファ放射体同位体、より正確には、アルファ線を放出するトリウム227である。本発明によるイムノコンジュゲートを、特許出願WO2004/091668に記載のように製造することができる。
いくつかの実施形態において、本発明の抗体を、少なくとも1つの増殖阻害剤に、直接的に、または切断性もしくは非切断性リンカーを介して共有的に結合させる。
本明細書で用いられる場合、「リンカー」は、共有結合を含む化学部分またはポリペプチドを薬物部分に共有的に結合させる原子の鎖を意味する。
コンジュゲートを、in vitroでの方法により製造することができる。薬物またはプロドラッグを抗体に連結するために、連結基が用いられる。好適な連結基は当業界で周知であり、ジスルフィド基、チオエーテル基、酸不安定基、光不安定基、ペプチダーゼ不安定基およびエステラーゼ不安定基が挙げられる。本発明の抗体と、細胞傷害剤または増殖阻害剤とのコンジュゲーションを、限定されるものではないが、N−スクシンイミジルピリジルジチオブチレート(SPDB)、ブタン酸4−[(5−ニトロ−2−ピリジニル)ジチオ]−2,5−ジオキソ−1−ピロリジニルエステル(ニトロ−SPDB)、4−(ピリジン−2−イルジスルファニル)−2−スルホ−酪酸(スルホ−SPDB)、N−スクシンイミジル(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)、スクシンイミジル(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート(SMCC)、イミノチオラン(IT)、イミドエステルの二官能性誘導体(ジメチルアジピミデートHCLなど)、活性エステル(ジスクシンイミジルスベレートなど)、アルデヒド(グルタルアルデヒドなど)、ビス−アジド化合物(ビス(p−アジドベンゾイル)−ヘキサンジアミンなど)、ビス−ジアゾニウム誘導体(ビス−(p−ジアゾニウムベンゾイル)−エチレンジアミンなど)、ジイソシアネート(トルエン2,6−ジイソシアネートなど)、およびビス活性フッ素化合物(1,5−ジフルオロ−2,4−ジニトロベンゼンなど)などの様々な二官能性タンパク質カップリング剤を用いて作製することができる。例えば、リシンイムノトキシンを、Vitettaら(1987)に記載のように製造することができる。炭素標識された1−イソチオシアナトベンジルメチルジエチレントリアミン五酢酸(MX−DTPA)は、抗体への放射性ヌクレオチドのコンジュゲーションのための例示的なキレート化剤である(WO94/11026)。
リンカーは、細胞中での細胞傷害剤または増殖阻害剤の放出を容易にする「切断性リンカー」であってもよい。例えば、酸不安定リンカー、ペプチダーゼ感受性リンカー、エステラーゼ不安定リンカー、光不安定リンカーまたはジスルフィド含有リンカー(例えば、米国特許第5,208,020号を参照されたい)を用いることができる。リンカーはまた、いくつかの場合、より良好な許容性をもたらし得る「非切断性リンカー」(例えば、SMCCリンカー)であってもよい。
あるいは、本発明の抗体と、細胞傷害または増殖阻害ポリペプチドとを含む融合タンパク質を、組換え技術またはペプチド合成により作製することができる。DNAの長さは、互いに隣接するか、またはコンジュゲートの所望の特性を破壊しないリンカーペプチドをコードする領域により隔てられたコンジュゲートの2つのポーションをコードするそれぞれの領域を含んでもよい。
本発明の抗体はまた、プロドラッグ(例えば、ペプチジル化学療法剤、WO81/01145を参照されたい)を、活性な抗がん剤(例えば、WO88/07378および米国特許第4,975,278号を参照されたい)に変換するプロドラッグ活性化酵素にポリペプチドをコンジュゲートさせることによる依存的酵素媒介性プロドラッグ療法において用いることもできる。ADEPTにとって有用なイムノコンジュゲートの酵素成分は、それをそのより活性な細胞傷害形態に変換するような方法でプロドラッグに対して作用することができる任意の酵素を含む。本発明の方法において有用である酵素としては、限定されるものではないが、リン酸含有プロドラッグを遊離薬物に変換するのに有用なアルカリホスファターゼ;硫酸含有プロドラッグを遊離薬物に変換するのに有用なアリールスルファターゼ;非毒性フルオロシトシンを抗がん剤5−フルオロウラシルに変換するのに有用なシトシンデアミナーゼ;ペプチド含有プロドラッグを遊離薬物に変換するのに有用である、セラチアプロテアーゼ、サーモリシン、スブチリシン、カルボキシペプチダーゼおよびカテプシン(カテプシンBおよびLなど)のようなプロテアーゼ;D−アミノ酸置換基を含有するプロドラッグを変換するのに有用なD−アラニルカルボキシペプチダーゼ;グリコシル化プロドラッグを遊離薬物に変換するのに有用なO−ガラクトシダーゼおよびノイラミニダーゼのような炭水化物切断酵素;P−ラクタムで誘導体化された薬物を遊離薬物に変換するのに有用なP−ラクタマーゼ;ならびにそのアミン窒素において誘導体化された薬物を、それぞれフェノキシアセチルまたはフェニルアセチル基で遊離薬物に変換するのに有用な、ペニシリンVアミダーゼまたはペニシリンGアミダーゼのようなペニシリンアミダーゼが挙げられる。上記で考察されたヘテロ二官能性架橋試薬の使用のような当業界で周知の技術により、酵素を本発明のポリペプチドに共有結合させることができる。
ある実施形態によれば、本発明のコンジュゲートにおいて、増殖阻害剤はメイタンシノイドであり、ある実施形態において、DM1またはDM4である。
前記コンジュゲートにおいて、抗体は連結基によって前記少なくとも1つの増殖阻害剤にコンジュゲートされる。ある実施形態において、前記連結基は、SPDB、スルホ−SPDB、またはSMCCのような切断性または非切断性リンカーである。
コンジュゲートを、
i)式(III)
Figure 2016506370
の抗体−SPDB−DM4コンジュゲート
ii)式(IV)
Figure 2016506370
の抗体−スルホ−SPDB−DM4コンジュゲート
および
iii)式(V)
Figure 2016506370
の抗体−SMCC−DM1コンジュゲート
からなる群から選択することができる。
前記実施形態において、コンジュゲート中に含まれる抗体は、
i)配列番号51の配列の重鎖および配列番号17の配列の軽鎖を含むヒト化抗体、
ii)配列番号5の配列および重鎖と配列番号23の配列の軽鎖を含むヒト化抗体、
iii)配列番号5の配列および重鎖と配列番号29の配列の軽鎖を含むヒト化抗体、および
iv)配列番号51の配列および重鎖と配列番号55の配列の軽鎖を含むヒト化抗体
からなる群から選択される。
ある実施形態において、コンジュゲートは、抗体が配列番号5の配列の重鎖および配列番号29の配列の軽鎖を含むヒト化抗体である、上記で定義された式(III)、(IV)または(V)のコンジュゲートである。
一般に、コンジュゲートを、
(i)細胞結合剤(例えば、本発明による抗体)の場合により緩衝化された水性溶液を、リンカーおよび細胞傷害化合物の溶液と接触させる工程;
(ii)次いで、場合により、未反応の細胞結合剤から(i)で形成されたコンジュゲートを分離する工程
を含む方法により取得することができる。
細胞結合剤の水性溶液を、例えば、リン酸カリウム、酢酸、クエン酸またはN−2−ヒドロキシエチルピペラジン−N’−2−エタンスルホン酸(Hepes緩衝液)のような緩衝液で緩衝化することができる。緩衝液は、細胞結合剤の性質に依存する。細胞傷害化合物は、有機極性溶媒、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)またはジメチルアセトアミド(DMA)中の溶液中にある。
反応温度は通常、20〜40℃を含む。反応時間は1〜24時間で変化してもよい。細胞結合剤と細胞傷害剤との反応を、屈折率検出器および/またはUV検出器を用いるサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によりモニタリングすることができる。コンジュゲートの収量が低すぎる場合、反応時間を延長することができる。
当業者であれば、いくつかの異なるクロマトグラフィー法を用いて、工程(ii)の分離を実行することができる:コンジュゲートを、例えば、SEC、吸着クロマトグラフィー(イオン交換クロマトグラフィー、IECなど)、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)、親和性クロマトグラフィー、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーのような混合支持体クロマトグラフィー、または高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により精製することができる。透析または透析濾過により精製を用いることもできる。
本明細書で用いられる用語「凝集体」とは、コンジュゲーションにより改変されたか、または改変されていない2つまたはそれ以上の細胞結合剤の間で形成させることができる会合を意味する。凝集体を、溶液中の高濃度の細胞結合剤、溶液のpH、高い剪断力、結合した二量体の数およびその疎水性、温度のような多数のパラメーターの影響下で形成させることができる(Wang & Gosh、2008、J.Membrane Sci.、318:311〜316頁、およびそこに引用される参考文献を参照されたい);これらのパラメーターのいくつかの相対的影響は明確に確立されていないことに留意されたい。タンパク質および抗体の場合、当業者であれば、Cromwellら(2006、AAPS Jounal、8(3):E572〜E579頁)を参照するであろう。凝集体中の内容物を、SECのような、当業者には周知の技術を用いて決定することができる(Walterら、1993、Anal.Biochem.、212(2):469〜480頁を参照されたい)。
工程(i)または(ii)の後、コンジュゲート含有溶液を、クロマトグラフィー、限外濾過および/または透析濾過のさらなる工程(iii)にかけることができる。
コンジュゲートは、水性溶液中でのこれらの工程の終わりに回収される。
ある実施形態によれば、本発明によるコンジュゲートは、1〜10、例えば、2〜5、特に、3〜4の範囲の「薬物抗体比」(または「DAR」)を特徴とする。これは一般に、メイタンシノイド分子を含むコンジュゲートの場合である。
このDAR数は、コンジュゲーションのために用いられる実験条件(増殖阻害剤/抗体の比、反応時間、溶媒および存在する場合、共溶媒の性質など)と共に、用いられる抗体および薬物(すなわち、増殖阻害剤)の性質に応じて変化してもよい。かくして、抗体と増殖阻害剤との接触は、異なる薬物抗体比;場合により裸の抗体;場合により凝集体により互いに異なるいくつかのコンジュゲートを含む混合物をもたらす。かくして、決定されるDARは平均値である。
DARを決定するために用いることができる方法は、λおよび280nmでの実質的に精製されたコンジュゲートの溶液の吸光度の比を分光光度測定することにある。280nmは、抗体濃度のような、タンパク質濃度を測定するために一般的に用いられる波長である。波長λは、薬物を抗体から識別することができるように選択される、すなわち、当業者には容易にわかるように、λは、薬物が高い吸光度を有する波長であり、λは薬物と抗体の吸光度のピークにおける実質的な重複を回避するために280nmから十分に離れている。メイタンシノイド分子の場合、λを、252nmであると選択することができる。DAR算出の方法を、Antony S.Dimitrov(編)、LLC、2009、Therapeutic Antibodies and Protocols、vol 525、445頁、Springer Scienceから誘導することができる。
λ(AλD)および280nm(A280)でのコンジュゲートの吸光度は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)分析の単量体ピーク(「DAR(SEC)」パラメーターを算出することができる)上で、または古典的な分光光度計装置(「DAR(UV)」パラメーターを算出することができる)を用いて測定される。吸光度を以下のように表すことができる:
λD=(C×εDλD)+(C×εAλD
280=(C×εD280)+(C×εA280
(式中、
・CおよびCはそれぞれ、薬物および抗体の溶液中での濃度であり、
・εDλDおよびεD280はそれぞれ、λおよび280nmでの薬物のモル吸光係数であり、
・εAλDおよびεA280はそれぞれ、λおよび280nmでの抗体のモル吸光係数である)。
2つの未知数を用いてこれらの2つの式を分解すると、以下の式が得られる:
=[(εA280×AλD)−(εAλD×A280)]/[(εDλD×εA280)−(εAλD×εD280)]
=[A280−(C×εD280)]/εA280
次いで、平均DARを、抗体:DARの比=C/Cに対する薬物濃度の比から算出する。
医薬組成物
本発明の抗体またはイムノコンジュゲートを、薬学的に許容される賦形剤、および場合により、生分解性ポリマーのような持続放出マトリックスと組み合わせて、治療組成物を形成させることができる。
かくして、本発明の別の目的は、本発明の抗体またはイムノコンジュゲートと、薬学的に許容される担体または賦形剤とを含む医薬組成物に関する。
本発明はまた、薬剤としての使用のための、本発明によるポリペプチドまたはイムノコンジュゲートに関する。
「薬学的に」または「薬学的に許容される」とは、必要に応じて、哺乳動物、特に、ヒトに投与された場合に、有害な、アレルギー反応または他の望ましくない反応を生成しない分子的実体および組成物を指す。薬学的に許容される担体または賦形剤とは、任意の型の非毒性固体、半固体または液体充填剤、希釈剤、封入材料または製剤補助剤を指す。
本明細書で用いられる場合、「薬学的に許容される担体」は、生理的に適合する任意かつ全ての溶媒、分散媒、コーティング、抗細菌剤および抗真菌剤などを含む。好適な担体、希釈剤および/または賦形剤の例としては、水、アミノ酸、塩水、リン酸緩衝生理食塩水、リン酸、酢酸、クエン酸、コハク酸緩衝液;ヒスチジン、アルギニン、グリシン、プロリン、グリシルグリシンのようなアミノ酸および誘導体;無機塩NaCl、塩化カルシウム;デキストロース、グリセリン、エタノール、スクロース、トレハロース、マンニトールのような糖またはポリアルコール;ポリソルベート80、ポリソルベート20、ポロキサマー188のような界面活性剤などの1つまたはそれ以上、ならびにその組合せが挙げられる。多くの場合、組成物中に糖、ポリアルコール、または塩化ナトリウムのような等張剤を含むことが好ましく、製剤はまたトリプタミンのような酸化防止剤およびTween20のような安定化剤を含有してもよい。
医薬組成物の形態、投与経路、投与量およびレジメンは、処置しようとする状態、疾患の重症度、患者の年齢、体重、および性別などに自然に依存する。
本発明の医薬組成物を、局所、経口、非経口、鼻内、静脈内、筋肉内、皮下または眼内投与などのために製剤化することができる。
ある実施形態において、医薬組成物は、注射することができる製剤にとって薬学的に許容されるビヒクルを含有する。これらのものは、等張性、無菌性の塩溶液(リン酸一ナトリウムもしくは二ナトリウム、塩化ナトリウム、カリウム、カルシウムもしくはマグネシウムなど、またはそのような塩の混合物)、または場合により、滅菌水もしくは生理食塩水の添加時に、注射溶液の構成を許容する乾燥、特に、凍結乾燥組成物であってもよい。
医薬組成物を、薬物組合せデバイスを介して投与することができる。
投与に用いられる用量を、様々なパラメーターの関数として、例えば、用いられる投与様式、関連する病理、あるいは、所望の処置期間の関数として適合させることができる。
医薬組成物を製造するために、本発明の抗体またはイムノコンジュゲートの有効量を、薬学的に許容される担体または水性媒体中に溶解するか、または分散させることができる。
注射的使用にとって好適な医薬形態としては、滅菌水性溶液または分散物;ゴマ油、ピーナッツ油または水性プロピレングリコールを含む製剤;および滅菌注射溶液または分散物の即興の製造のための滅菌粉末が挙げられる。全ての事例において、形態は、無菌性であり、分解することなく送達するための適切なデバイスまたはシステムを用いて注射可能でなければならない。それは製造および保存の条件下で安定であり、細菌および菌類のような微生物の汚染作用に対して保護されなければならない。
遊離塩基または薬理学的に許容される塩としての活性化合物の溶液を、界面活性剤と好適に混合された水中で製造することができる。分散物はまた、グリセリン、液体ポリエチレングリコール、およびその混合物ならびに油中で製造することもできる。通常の保存および使用条件下では、これらの製造物は微生物の増殖を防止するための保存剤を含有する。
本発明のポリペプチド、抗体またはイムノコンジュゲートを、中性形態または塩形態で組成物中に製剤化することができる。薬学的に許容される塩としては、酸付加塩(タンパク質の遊離アミノ基を用いて形成される)および例えば、塩酸もしくはリン酸のような無機酸、または酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸などの有機酸を用いて形成されるものが挙げられる。遊離カルボキシル基を用いて形成される塩を、例えば、水酸化ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、または第二鉄のような無機塩基、ならびにイソプロピルアミン、トリメチルアミン、グリシン、ヒスチジン、プロカインなどの有機塩基から誘導することもできる。
また、担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセリン、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、その好適な混合物、および植物油を含有する溶媒または分散媒であってもよい。例えば、レシチンのようなコーティングの使用、分散物の場合は必要な粒径の維持、および界面活性剤の使用により、適切な流動性を維持することができる。微生物の作用の防止を、様々な抗細菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによりもたらすことができる。多くの場合、等張剤、例えば、糖または塩化ナトリウムを含むことが好ましい。注射可能な組成物の吸収の延長を、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンの組成物中での使用によりもたらすことができる。
適切な溶媒中に必要な量の活性化合物を、必要に応じて上記に列挙された他の成分のいずれかと共に組み入れた後、滅菌濾過を行うことにより、滅菌注射溶液を製造する。一般に、様々な滅菌活性成分を、基本分散媒と、上記に列挙されたものからの必要な他の成分とを含有する滅菌ビヒクル中に組み入れることにより、分散物を製造する。滅菌注射溶液の製造のための滅菌粉末の場合、好ましい製造方法は、活性成分の粉末と、予め滅菌濾過されたその溶液に由来する任意のさらなる所望の成分とを得る減圧乾燥および凍結乾燥技術である。
溶媒としてのDMSOの使用が、高濃度の活性薬剤を小さい腫瘍エリアに送達する、極端に迅速な浸透をもたらすことが想定される、直接的注射のためのより濃縮された、または高度に濃縮された溶液の製造も企図される。
製剤化の際に、投与量製剤と適合する様式で、および治療上有効であるような量で溶液を投与する。製剤は、上記の注射溶液の型のような様々な剤形で容易に投与されるが、薬物放出カプセルなどを用いることもできる。
水性溶液中での非経口投与のために、例えば、必要に応じて溶液を好適に緩衝化させ、液体希釈剤を最初に十分な塩水またはグルコースで等張性にするべきである。これらの水性溶液は、静脈内、筋肉内、皮下および腹腔内投与にとって特に好適である。これに関連して、用いることができる滅菌水性媒体は、本開示を考慮すると当業者には公知である。例えば、1つの投与量を、等張性NaCl溶液1mlに溶解し、皮下注入液1000mlに添加するか、または提唱される輸注部位に注射することができる(例えば、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」、第15版、1035〜1038頁および1570〜1580頁を参照されたい)。投与量のいくらかの変動が処置される対象の状態に応じて必ず生じる。投与を担う人が、いずれにせよ、個々の対象のための適切な用量を決定する。
本発明の抗体またはイムノコンジュゲートを、用量当たり約0.01〜100ミリグラムを含むように治療混合物内で製剤化することができる。
静脈内または筋肉内注射のような非経口投与のために製剤化された抗体またはイムノコンジュゲートに加えて、他の薬学的に許容される形態は、例えば、錠剤または経口投与のための他の固体;時間放出カプセル;および現在用いられる任意の他の形態を含む。
ある特定の実施形態において、リポソームおよび/またはナノ粒子の使用が、宿主細胞中へのポリペプチドの導入について企図される。リポソームおよび/またはナノ粒子の形成および使用は、当業者には公知である。
ナノカプセルは一般に、安定で再現可能な方法で化合物を捕捉することができる。細胞内ポリマー過剰充填に起因する副作用を回避するために、そのような超微細粒子(約0.1μmのサイズ)は一般にin vivoで分解され得るポリマーを用いて設計される。これらの要件を満たす生分解性ポリアルキル−シアノアクリレートナノ粒子、または生分解性ポリラクチドもしくはポリラクチドコグリコリドナノ粒子が、本発明における使用について企図され、そのような粒子を容易に作製することができる。
リポソームは、水性媒体中に分散され、多層膜同心二重層ベシクル(多層膜ベシクル(MLV)とも呼ばれる)を自発的に形成するリン脂質から形成される。MLVは一般に、25nm〜4μmの直径を有する。MLVの超音波処理は、コア中に水性溶液を含有する、200〜500Åの範囲の直径を有する小単層膜ベシクル(SUV)の形成をもたらす。リポソームの物理的特性は、pH、イオン強度および二価カチオンの存在に依存する。
治療方法および使用
本発明者らは、本発明者らが生成した5つの抗体が結合後にCEACAM5−抗体複合体を内在化させることができることを示した。さらに、本発明者らは、これらの抗体が、細胞傷害性メイタンシノイド(DM4)と組み合わせた場合、in vitroでヒトMKN45腫瘍細胞に対する細胞傷害活性を誘導することを示した。本発明者らはまた、これらのイムノコンジュゲートが、腫瘍移植後14日目での単回注射で、5mg/kgおよび2.5mg/kgの用量で用いた場合、患者に由来するヒト原発性結腸腫瘍異種移植片のマウスモデルにおいてin vivoで顕著な抗腫瘍活性を誘導することも示した。
かくして、本発明のポリペプチド、抗体、イムノコンジュゲート、または医薬組成物は、がんを処置するのに有用であり得る。
本発明の抗体、イムノコンジュゲート、または医薬組成物を用いて処置されるがんは、CEACAM5を発現する、特に、同じ組織源の正常(すなわち、非腫瘍)細胞と比較してCEACAM5を過剰発現するがんである。がん細胞によるCEACAM5の発現を、例えば、以下のセクション「診断的使用」に記載のような、本発明による抗体を用いることにより、特に、例えば、実施例8に記載のような免疫組織化学的方法により容易にアッセイすることができる。
ある実施形態において、がんは、結腸直腸がん、胃がん、肺がん、子宮頸がん、膵臓がん、食道がん、卵巣がん、甲状腺がん、膀胱がん、子宮内膜がん、乳がん、肝臓がん(例えば、胆管がん)、前立腺がん、または皮膚がんであってもよい。本発明によるマウス抗ヒトCEACAM5抗体を用いる免疫組織化学分析によるヒト腫瘍のパネルのスクリーニングにより、実施例8にさらに詳細に記載されるように、これらの型のがんにおける抗体染色が実際に示された。
本発明の抗体またはイムノコンジュゲートを、単独で、または任意の好適な増殖阻害剤と組み合わせて用いることができる。
本発明の抗体を、以前に記載されたような増殖阻害剤、細胞傷害剤、またはプロドラッグ活性化酵素にコンジュゲートまたは連結することができる。本発明の抗体は、前記増殖阻害剤、細胞傷害剤、またはプロドラッグを、表面上にCEACAM5を発現するか、または過剰発現するがん性細胞に標的化するのに実際に有用であってもよい。
また、治療的モノクローナル抗体は、該抗体により特異的に認識される抗原を担持する細胞の枯渇をもたらし得ることも周知である。この枯渇は、少なくとも3つの機構:抗体媒介性細胞性細胞傷害性(ADCC)、補体依存的溶解、および抗体により標的化される抗原を介して与えられるシグナルによる腫瘍増殖の直接的抗腫瘍阻害によって媒介され得る。
「補体依存的細胞傷害性」または「CDC」とは、補体の存在下での標的細胞の溶解を指す。古典的補体経路の活性化は、補体系の第1の成分の、その同族抗原に結合した抗体への結合によって開始される。補体活性化を評価するために、例えば、Gazzano−Santoroら(1997)に記載のようなCDCアッセイを実施することができる。
「抗体依存的細胞媒介性細胞傷害性」または「ADCC」とは、ある特定の細胞傷害性細胞(例えば、ナチュラルキラー(NK)細胞、好中球、およびマクロファージ)上に存在するFc受容体(FcR)上に結合した分泌抗体が、これらの細胞傷害性エフェクター細胞が抗原担持標的細胞に特異的に結合し、続いて標的細胞を殺傷することができるようにする細胞傷害性の形態を指す。目的の分子のADCC活性を評価するために、米国特許第5,500,362号または第5,821,337号に記載のもののようなin vitroでのADCCアッセイを実行することができる。
かくして、本発明の目的は、治療上有効量の本発明のポリペプチド、抗体、イムノコンジュゲートまたは医薬組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、がんを処置するための方法に関する。
本発明の文脈において、本明細書で用いられる用語「処置すること」または「処置」は、そのような用語が適用される障害もしくは状態、またはそのような障害もしくは状態の1つもしくはそれ以上の症状の進行を逆転させること、軽減すること、阻害すること、またはそれを防止することを意味する。本明細書で用いられる用語「がんを処置すること」は、腫瘍の悪性細胞の増殖および/または前記腫瘍からの転移の進行の阻害を意味する。そのような処置はまた、腫瘍増殖の退縮、すなわち、測定可能な腫瘍サイズの減少ももたらし得る。特に、そのような処置は、腫瘍または転移の完全な退縮をもたらす。
本発明によれば、用語「患者」または「それを必要とする患者」は、悪性腫瘍に罹患したか、または罹患する可能性があるヒトまたは非ヒト哺乳動物を意図する。特に、前記患者は、CEACAM5を標的とする治療剤、特に、本発明による、例えば、以下に記載の方法による抗体またはイムノコンジュゲートに対して感受性であると決定された患者であってもよい。
本発明のポリペプチドの「治療上有効量」とは、任意の医学的処置に適用可能な合理的なリスク/ベネフィット比で、前記がん疾患を処置するためのポリペプチドの十分な量を意味する。しかしながら、本発明のポリペプチドおよび組成物の1日当たりの総使用量は、妥当な医学的判断の範囲内で主治医によって決定されることが理解されるであろう。任意の特定の患者のための特定の治療上有効用量レベルは、処置される障害および障害の重症度;用いられる特定のポリペプチドの活性;用いられる特定の組成物、患者の年齢、体重、全体的な健康、性別および食事;用いられる特定のポリペプチドの投与の時間、投与経路、および排出の速度;処置の持続期間;用いられる特定のポリペプチドと組み合わせて用いられる、またはそれと同時に存在する薬物;ならびに医学業界において周知の同様の因子などの様々な因子に依存する。例えば、所望の治療効果を達成するのに必要とされるものよりも低いレベルで化合物の用量を開始し、所望の効果が達成されるまでその投与量を徐々に増加させることは、当業者には周知である。
本発明の別の目的は、悪性腫瘍の処置における使用のための本発明のポリペプチド、抗体、イムノコンジュゲートまたは医薬組成物に関する。
ポリペプチド、抗体、イムノコンジュゲートまたは医薬組成物を、悪性腫瘍の転移の進行を阻害するために用いることができる。
本発明のポリペプチドを、悪性腫瘍を処置するため(例えば、アジュバント療法)、および/または転移性腫瘍の増殖を減少させるための任意の他の治療戦略と組み合わせて用いることができる。
本発明による抗体またはイムノコンジュゲートを用いる処置の効能を、in vivoで、例えば、がんのマウスモデル上で、および例えば、実施例5.3に定義されるような処置群と対照群との間の腫瘍体積の変化、腫瘍退縮、部分的退縮および/または完全な退縮(%)を測定することにより、容易にアッセイすることができる。
診断的使用
CEACAM5は、結腸直腸、胃、肺、子宮腫瘍細胞の表面上で高度に発現され、結腸および食道上皮細胞のようないくつかの正常な上皮細胞中で弱く発現されることが報告されている。さらに、本発明によるマウス抗ヒトCEACAM5抗体を用いる免疫組織化学分析によるヒト腫瘍パネルのスクリーニングにより、結腸直腸がん、胃がん、肺がん、子宮頸がん、膵臓がん、食道がん、卵巣がん、甲状腺がん、膀胱がん、子宮内膜がん、乳がん、肝臓がん(特に、胆管がん)、前立腺がん、および皮膚がんにおける抗体染色が示された。
従って、CEACAM5は、がんマーカーであり、従って、抗がん療法の有効性を示すか、または疾患の再発を検出するために用いられる能力を有する。
ある実施形態において、本発明の抗体は、治療剤に対する患者の感受性を決定するため、抗がん療法の有効性をモニタリングするため、または処置後の疾患の再発を検出するために、CEACAM5発現腫瘍を標的とする療法の文脈におけるアッセイの成分として用いられる。特に、本発明の同じ抗体は、治療剤の成分および診断アッセイの成分の両方として用いられる。
かくして、本発明のさらなる目的は、対象におけるCEACAM5発現をin vivoで検出するための使用のため、または対象の生物試料中でのCEACAM5発現をex vivoで検出するための使用のための本発明による抗体に関する。前記検出は、特に、腫瘍細胞上での表面タンパク質CEACAM5の発現を検出することにより、
a)対象におけるがんの存在を診断すること、または
b)CEACAM5を標的とする治療剤、特に、本発明によるイムノコンジュゲートに対する、がんを有する患者の感受性を決定すること、または
c)抗CEACAM5がん療法の有効性をモニタリングすること、もしくは抗CEACAM5がん療法、特に、本発明によるイムノコンジュゲートを用いる療法後のがんの再発を検出すること
を意図してもよい。
ある実施形態において、抗体は、in vitroまたはex vivoでの使用を意図される。例えば、CEACAM5を、本発明の抗体を用いて、対象から得られた生物試料中、in vitroまたはex vivoで検出することができる。本発明による使用はまた、in vivoでの使用であってもよい。例えば、本発明による抗体を、対象に投与し、抗体−細胞複合体を検出および/または定量し、それによって前記複合体の検出ががんを示す。
本発明はさらに、対象におけるがんの存在を検出するin vitroまたはex vivoでの方法であって、
(a)対象の生物試料を、本発明による抗体と、特に、抗体が前記生物試料との複合体を形成するのに十分な条件で接触させること;
(b)前記生物試料に結合した抗体のレベルを測定すること、
(c)結合した抗体の測定されたレベルを対照と比較することによってがんの存在を検出し、対照と比較した結合した抗体のレベルの増加ががんを示すこと
からなる工程を含む方法に関する。
本発明はまた、CEACAM5を標的とする治療剤、特に、本発明によるイムノコンジュゲートに対する、がんを有する患者の感受性を決定するin vitroまたはex vivoでの方法であって、
(a)がんを有する患者の生物試料を、本発明による抗体と、特に、抗体が前記生物試料との複合体を形成するのに十分な条件で接触させること;
(b)前記生物試料に結合した抗体のレベルを測定すること、
(c)前記生物試料に結合した抗体の測定されたレベルを、対照に結合した抗体のレベルと比較すること;
からなる工程を含み、対照と比較した前記生物試料に結合した抗体のレベルの増加が、患者がCEACAM5を標的とする治療剤に感受性であることを示す方法に関する。
上記方法において、前記対照は、同じ型の正常な、非がん性、生物試料、または同じ型の正常な生物試料中での抗体結合レベルを表すとして決定された参照値であってもよい。
ある実施形態において、本発明の抗体は、結腸直腸がん、胃がん、肺がん、子宮頸がん、膵臓がん、食道がん、卵巣がん、甲状腺がん、膀胱がん、子宮内膜がん、乳がん、肝臓がん(特に、胆管がん)、前立腺がん、または皮膚がんのような、CEACAM5を発現するがんを診断するのに有用である。
本発明はさらに、抗CEACAM5がん療法の有効性をモニタリングするin vitroまたはex vivoでの方法であって、
(a)抗CEACAM5がん療法を受けている対象の生物試料を、本発明による抗体と、特に、該抗体が前記生物試料と複合体を形成するのに十分な条件で接触させること;
(b)前記生物試料に結合した抗体のレベルを測定すること、
(c)結合した抗体の測定されたレベルを、対照に結合した抗体のレベルと比較すること
からなる工程を含み、対照と比較した前記生物試料に結合した抗体のレベルの低下が、前記抗CEACAM5がん療法の有効性を示す方法に関する。
前記方法において、対照と比較した前記生物試料に結合した抗体のレベルの増加は、前記抗CEACAM5がん療法の無効性を示す。
ある実施形態において、前記対照は、分析にかけられた生物試料と同じ型の生物試料であるが、抗CEACAM5がん療法の経過中に、時間において以前に対象から得られた生物試料である。
本発明はさらに、抗CEACAM5がん療法後のがんの再発を検出するin vitroまたはex vivoでの方法であって、
(a)抗CEACAM5がん療法を完了した対象の生物試料を、本発明による抗体と、特に、該抗体が前記生物試料と複合体を形成するのに十分な条件で接触させること;
(b)前記生物試料に結合した抗体のレベルを測定すること、
(c)結合した抗体の測定されたレベルを、対照に結合した抗体のレベルと比較すること;
からなる工程を含み、対照と比較した前記生物試料に結合した抗体のレベルの増加が、抗CEACAM5がん療法後のがんの再発を示す方法に関する。
前記対照は、特に、分析にかけられた生物試料と同じ型の生物試料であるが、抗CEACAM5がん療法の完了時に、またはその後に、時間において以前に対象から得られた生物試料である。
前記抗CEACAM5がん療法は、特に、本発明による抗体またはイムノコンジュゲートを用いる療法である。前記抗CEACAM5がん療法は、CEACAM5を発現するがん、特に、結腸直腸がん、胃がん、肺がん、子宮頸がん、膵臓がん、食道がん、卵巣がん、甲状腺がん、膀胱がん、子宮内膜がん、乳がん、肝臓がん(特に、胆管がん)、前立腺がん、または皮膚がんを標的とする。
ある実施形態において、本発明の抗体を、蛍光分子、放射性分子またはシグナルを提供する(直接的もしくは間接的に)点で公知の任意の他の標識のような、検出可能な分子または物質で標識することができる。
本発明による抗体に関する、本明細書で用いられる用語「標識された」とは、放射性薬剤またはフルオロフォア(例えば、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)もしくはフィコエリトリン(PE)もしくはインドシアニン(Cy5))のような検出可能物質をポリペプチドにカップリングさせる(すなわち、物理的に連結する)ことによる抗体の直接的標識化、ならびに検出可能物質との反応性によるポリペプチドの間接的標識化を包含することが意図される。
本発明の抗体を、当業界で公知の任意の方法によって放射性分子で標識することができる。例えば、放射性分子としては、限定されるものではないが、I123、I124、In111、Re186、Re188、Tc99のようなシンチグラフィー試験のための放射性原子が挙げられる。また、本発明のポリペプチドを、ヨウ素123、インジウム111、フッ素19、炭素13、窒素15、酸素17、ガドリニウム、マンガンまたは鉄のような、核磁気共鳴(NMR)画像化(磁気共鳴画像化、MRIとしても知られる)のためのスピン標識を用いて標識することもできる。
「生物試料」は、対象から得られる様々な試料の型を包含し、診断またはモニタリングアッセイにおいて用いることができる。生物試料としては、限定されるものではないが、血液および生物起源の他の液体試料、生検標本のような固形組織試料または組織培養物もしくはそれから誘導される細胞、およびその子孫が挙げられる。従って、生物試料は、臨床試料、培養物中の細胞、細胞上清、細胞溶解物、血清、血漿、生物学的流体、および組織試料、特に、腫瘍試料を包含する。
ある実施形態において、生物試料は、ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織試料であってもよい。実際、本発明による抗体は、組織試料を収集し、アーカイブに保管するために多くの病院によって用いられる形式であるFFPE組織上で有利に用いることができる。
本発明はまた、
a)検出可能に標識された本発明による抗体を患者に投与すること;
b)画像化によって患者における前記検出可能に標識された抗体の局在化を検出すること
からなる工程を含む、対象におけるがんの存在を検出するin vivoでの方法に関する。
本発明の抗体は、がんの段階評価(例えば、放射性イメージングにおける)にとって有用であってよい。それらを単独で、または他のがんマーカーと組み合わせて用いることができる。
本明細書で用いられる用語「検出」または「検出された」は、対照に対する参照を用いるか、または用いない定性的および/または定量的検出(レベルの測定)を含む。
本発明の内容において、本明細書で用いられる用語「診断すること」は、いくつかの収集されたデータから対象に影響する病理を同定することを意図される医学的状態の性質の決定を意味する。
前記方法において、がんは、CEACAM5を発現するがん、特に、結腸直腸がん、胃がん、肺がん、子宮頸がん、膵臓がん、食道がん、卵巣がん、甲状腺がん、膀胱がん、子宮内膜がん、乳がん、肝臓がん(特に、胆管がん)、前立腺がん、または皮膚がんである。
キット
最後に、本発明は、本発明の少なくとも1つの抗体またはイムノコンジュゲートを含むキットも提供する。本発明の抗体を含有するキットは、表面タンパク質CEACAM5の検出、または治療的もしくは診断的アッセイにおいて有用である。本発明のキットは、固相支持体、例えば、組織培養プレートまたはビーズ(例えば、セファロースビーズ)にカップリングされたポリペプチドまたは抗体を含有してもよい。in vitroでの、例えば、ELISAまたはウェスタンブロットにおける表面タンパク質CEACAM5の検出および定量のための抗体を含有するキットを提供することができる。検出にとって有用なそのような抗体を、蛍光または放射性標識のような標識と共に提供することができる。
配列の簡単な説明
配列番号1〜4および6は、いわゆる「MAb1」抗体のCDR1−H、CDR2−H、CDR3−H、CDR1−LおよびCDR3−Lの配列を示す。
配列番号5は、ヒト化MAb2抗体のVHバリアント配列VH1aを示す。
配列番号7〜10、および12は、いわゆる「MAb2」抗体のCDR1−H、CDR2−H、CDR3−H、CDR1−LおよびCDR3−Lの配列を示す。
配列番号11は、GenBank NP_001703.2から入手可能なヒトCEACAM1の配列を示す。
配列番号13〜16、および18は、いわゆる「MAb3」抗体のCDR1−H、CDR2−H、CDR3−H、CDR1−LおよびCDR3−Lの配列を示す。
配列番号17は、ヒト化MAb2抗体のVLバリアント配列VL1を示す。
配列番号19〜22、および24は、いわゆる「MAb4」抗体のCDR1−H、CDR2−H、CDR3−H、CDR1−LおよびCDR3−Lの配列を示す。
配列番号23は、ヒト化MAb2抗体のVLバリアント配列VL1aを示す。
配列番号25〜28、および30は、いわゆる「MAb5」抗体のCDR1−H、CDR2−H、CDR3−H、CDR1−LおよびCDR3−Lの配列を示す。
配列番号29は、ヒト化MAb2抗体のVLバリアント配列VL1cを示す。
配列番号31は、「MAb1」抗体のVH配列を示す。
配列番号32は、「MAb1」抗体のVL配列を示す。
配列番号33は、「MAb2」抗体のVH配列を示す。
配列番号34は、「MAb2」抗体のVL配列を示す。
配列番号35は、「MAb3」抗体のVH配列を示す。
配列番号36は、「MAb3」抗体のVL配列を示す。
配列番号37は、「MAb4」抗体のVH配列を示す。
配列番号38は、「MAb4」抗体のVL配列を示す。
配列番号39は、「MAb5」抗体のVH配列を示す。
配列番号40は、「MAb5」抗体のVL配列を示す。
配列番号41は、chMAb1抗体の重鎖配列を示す。
配列番号42は、chMAb1抗体の軽鎖配列を示す。
配列番号43は、chMAb2抗体の重鎖配列を示す。
配列番号44は、chMAb2抗体の軽鎖配列を示す。
配列番号45は、chMAb3抗体の重鎖配列を示す。
配列番号46は、chMAb3抗体の軽鎖配列を示す。
配列番号47は、chMAb4抗体の重鎖配列を示す。
配列番号48は、chMAb4抗体の軽鎖配列を示す。
配列番号49は、chMAb5抗体の重鎖配列を示す。
配列番号50は、chMAb5抗体の軽鎖配列を示す。
配列番号51は、ヒト化MAb2抗体のVHバリアント配列VH1を示す。
配列番号52は、受託番号AAA51967.1の下でGenBankデータベースから入手可能な完全長ヒトCEACAM5の配列を示す。
配列番号53は、カニクイザルCEACAM5の細胞外ドメインの配列を示す。
配列番号54は、K52からR52への変異を含むキメラ抗体(「MAb2」抗体から誘導される)の軽鎖の配列を示す。
配列番号55は、ヒト化MAb2抗体のVLバリアント配列VL1dを示す。
配列番号56は、hCEACAM1細胞外ドメイン(完全長hCEACAM1(NP_001703.2)の位置35〜428、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長)の配列を示す。
配列番号57は、cCEACAM1細胞外ドメイン、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長の配列を示す。
配列番号58は、hCEACAM5細胞外ドメイン(完全長hCEACAM5(AAA51967.1)の位置35〜685、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長)の配列を示す。
配列番号59は、cCEACAM5細胞外ドメイン、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長の配列を示す。
配列番号60は、hCEACAM6細胞外ドメイン(完全長hCEACAM6(NP_002474.3)の位置35〜327、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長)の配列を示す。
配列番号61は、cCEACAM6細胞外ドメイン、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長の配列を示す。
配列番号62は、hCEACAM8細胞外ドメイン(完全長hCEACAM8(NP_001807.2)の位置35〜332、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長の配列を示す。
配列番号63は、cCEACAM8細胞外ドメイン、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長の配列を示す。
配列番号64は、hCEACAM7細胞外ドメイン(完全長hCEACAM7(NP_008821.1)の位置36〜248、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長)の配列を示す。
配列番号65は、hCEACAM5 N−A1−B1(完全長hCEACAM5(AAA51967.1)の位置35〜320)、次いで、6アミノ酸のHis−Tagの配列を示す。
配列番号66は、hCEACAM5−A2−B2(完全長hCEACAM5(AAA51967.1)の位置321〜498)、次いで、6アミノ酸のHis−Tagの配列を示す。
配列番号67は、hCEACAM5 A3−B3(完全長hCEACAM5(AAA51967.1)の位置499〜685)、次いで、6アミノ酸のHis−Tagの配列を示す。
配列番号68は、cCEACAM5 N−A1−B1、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長の配列を示す。
配列番号69は、cCEACAM5 A2−B2、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長の配列を示す。
配列番号70は、cCEACAM5 A3−B3、次いで、His−Tagを含有する24アミノ酸伸長の配列を示す。
配列番号71は、GenBank NP_002474.3から入手可能なヒトCEACAM6完全長タンパク質の配列を示す。
配列番号72は、GenBank NP_008821.1から入手可能なヒトCEACAM7完全長タンパク質の配列を示す。
配列番号73は、GenBank NP_001807.2から入手可能なヒトCEACAM8完全長タンパク質の配列を示す。
配列番号74は、バリアントヒト化MAb2_VLg5VHg2のVH配列を示す。
配列番号75は、バリアントヒト化MAb2_VLg5VHg2のVL配列を示す。
配列番号76は、ヒトCEACAM5 A3−B3の位置109〜115のアミノ酸の配列を示す。
配列番号77は、ヒトCEACAM5 A3−B3の位置131〜143のアミノ酸の配列を示す。
配列番号78は、配列比較に基づくMAb2/MAb4/MAb5抗体ファミリーのCDR1−Hに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号79は、配列比較に基づくMAb2/MAb4/MAb5抗体ファミリーのCDR2−Hに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号80は、配列比較に基づくMAb2/MAb4/MAb5抗体ファミリーのCDR3−Hに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号81は、MAb1/MAb3抗体ファミリーのCDR1−Hに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号82は、MAb1/MAb3抗体ファミリーのCDR2−Hに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号83は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5細胞外ドメインの結合において中性であると同定された残基に基づくMAb2/MAb4/MAb5抗体ファミリーのCDR1−Hに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号84は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5細胞外ドメインの結合において中性であると同定された残基に基づくMAb2/MAb4/MAb5抗体ファミリーのCDR3−Hに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号85は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5細胞外ドメインの結合において中性であると同定された残基に基づくMAb2/MAb4/MAb5抗体ファミリーのCDR1−Lに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号86は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5細胞外ドメインの結合において中性であると同定された残基に基づくMAb2/MAb4/MAb5抗体ファミリーのCDR3−Lに関するコンセンサス配列を示す。
配列番号87は、huMAb2−3の重鎖配列(MAb2_VL1cVH1a−IgG1)を示す。
配列番号88は、huMAb2−3の軽鎖配列(MAb2_VL1cVH1a−IgG1)を示す。
配列番号89は、huMAb2−4の重鎖配列(MAb2_VL1dVH1−IgG1)を示す。
配列番号90は、huMAb2−4の軽鎖配列(MAb2_VL1dVH1−IgG1)を示す。
抗CEACAM5抗体の選択性の評価を示す図である。 図1−1の続き。 図1−2の続き。 ヒトCEACAM5上での抗CEACAM5抗体のドメインマッピングを示す図である。 図2−1の続き。 図2−2の続き。 カニクイザルCEACAM5上での抗CEACAM5抗体のドメインマッピングを示す図である。 図3−1の続き。 図3−2の続き。 SCID雌マウスにおける原発性ヒト結腸腺がんCR−IGR−034Pに対するchMAb4−SPDB−DM4、chMAb1−SPDB−DM4、chMAb5−SPDB−DM4、およびchMAb2−SPDB−DM4コンジュゲートの抗腫瘍活性の評価を示す図である。 SCID雌マウスにおける原発性ヒト結腸腺がんCR−IGR−034Pに対するhuMAb2−3−SPDB−DM4、huMAb2−4−SPDB−DM4、およびchMAb2−SPDB−DM4コンジュゲートの抗腫瘍活性の評価を示す図である。 SCID雌マウスにおける原発性ヒト胃腺がんSTO−IND−006に対するhuMAb2−3−SPDB−DM4コンジュゲートの抗腫瘍活性の評価を示す図である。 MAb1、MAb2、MAb3、MAb4およびMAb5抗体のVHおよびVL領域の配列アラインメントを示す図である。 chMAb1−SPDB−DM4コンジュゲートのHRMS分析を示す図である。 chMAb2−SPDB−DM4コンジュゲートのHRMS分析を示す図である。 chMAb4−SPDB−DM4コンジュゲートのHRMS分析を示す図である。 chMAb5−SPDB−DM4コンジュゲートのHRMS分析を示す図である。 huMAb2−2−SPDB−DM4コンジュゲートのHRMS分析を示す図である。 huMAb2−1−SPDB−DM4コンジュゲートのHRMS分析を示す図である。 huMAb2−3−SPDB−DM4コンジュゲートのHRMS分析を示す図である。 huMAb2−4−SPDB−DM4コンジュゲートのHRMS分析を示す図である。 ヒトおよびサルCEACAM5細胞外ドメインに対するMAb2のヒト化バリアントの結合活性を示す図である。 ヒトおよびサルCEACAM5細胞外ドメインに対するMAb2のヒト化バリアントの結合の安定性を示す図である。 SCID雌マウスにおける原発性ヒト肺腺がんLUN−NIC−0014に対するhuMAb2−3−SPDB−DM4コンジュゲートの抗腫瘍活性の評価を示す図である。 CD1ヌード雌マウスにおける原発性ヒト結腸腺がんCR−IGR−034Pに対するhuMAb2−3−SPDB−DM4およびhuMAb2−3−スルホ−SPDB−DM4コンジュゲートの抗腫瘍活性の評価を示す図である。 huMAb2−3−スルホSPDB−DM4のHRMS分析を示す図である。 huMAb2−3−SMCC−DM1のHRMS分析を示す図である。 MAb2、MAb4、MAb5、ヒト化VH1a、ヒト化VH1およびヒト化VHg2の重鎖可変ドメインアラインメントを示す図である。 MAb2、MAb4、MAb5、ヒト化VL1、ヒト化VL1a、ヒト化VL1c、ヒト化VL1dおよびヒト化VLg5の軽鎖可変ドメインアラインメントを示す図である。
〔実施例〕
以下の実施例によって本発明をさらに例示するが、これらはさらなる限定と解釈されないものとする。
本出願全体で引用された配列リスト、図面および全ての参考文献、特許および公開された特許出願の内容は、参照により本明細書に明示的に組み入れられる。
〔実施例1〕
CEACAMタンパク質の組換え細胞外ドメインの製造
この実施例では、表1で概説したそれぞれのcDNAを発現させることが可能なプラスミドを用いたヒト胎児腎臓HEK293細胞における一過性発現により、ヒト(h)またはカニクイザル(c)由来CEACAMの細胞外タンパク質ドメイン(ECD)を製造した。
各発現プラスミドを293fectin(商標)(Life Technologies)と複合体化し、懸濁培養した293−F細胞(HEK293細胞から得られた)に添加した。トランスフェクションから8日後に、培養上清を収集し、対応する可溶性タンパク質をIMAC(GE Healthcare)で精製し、タンパク質のバッチを作製した(表1を参照)。
Figure 2016506370
〔実施例2〕
モノクローナルマウス抗CEACAM5抗体の作製
この実施例において、マウス免疫化後に、抗CEACAM5 mAbの作製をもたらすプロトコールに従ってモノクローナル抗体を作製した。
実施例2.1:免疫化およびハイブリドーマ作製
Wennerberg A.Eら、1993.Am.J.Pathol.、143(4)、1050〜1054およびKilpatrickら、1997.Hybridoma 16:381389で説明されているようにして、ヒトCEACAM5の細胞外ドメイン、カニクイザルCEACAM5の細胞外ドメインのいずれかを有するP3X63−Ag8.653骨髄腫細胞を使用して、またはヒト腫瘍UMC11細胞で、免疫化、融合およびスクリーニングを行った。
Kilpatrickら(1997.Hybridoma 16:381389)によって説明されているようなRIMMS法を使用して、6〜8週齢の雌BALB/cマウス(S082342;Charles River Labs、Bar Harbor、ME)はそれぞれ、3〜4日のインターバルを置いて14日の期間にわたり4回の免疫化を受けた。マウスの背中に沿った流入領域リンパ節近位の6つの部位と、それと並行する腹部に沿った6つの部位とに、タイターマックスのアジュバント(TierMax Gold Adjuvant;Sigma番号T2684)に乳化した抗原を皮下投与した。最後の注射から4日後に、マウスを殺した。両側膝窩、浅鼠径、腋窩および上腕リンパ節を無菌的に単離し、新しいRPMI培地で洗浄した。
Wennerberg A.Eら(1993.Am.J.Pathol.、143(4)、1050〜1054)で説明されているような古典的方法を使用して、6〜8週齢の雌BALB/cマウス(S082342;Charles River Labs、Bar Harbor、ME)はそれぞれ、41日の期間にわたり3回の免疫化を受けた。マウスの腹側部に抗原を腹腔内投与した。最後の注射から3日後にマウスを殺し、脾臓を無菌的に単離し、新しいRPMI培地で洗浄した。
リンパ節または脾臓からリンパ球を取り出し、単一細胞の懸濁液をRPMI培地で2回洗浄し、その後、ポリエチレングリコールを使用してP3X63−AG8.653骨髄腫細胞と融合させた。融合後、インキュベーターで細胞混合物を37℃で16〜24時間インキュベートした。得られた細胞調製物を選択的な半固形培地に移し、100mmペトリプレートに無菌的に塗り広げ37℃でインキュベートした。選択開始から10日後に、ハイブリドーマの増殖に関してプレートを試験し、目に見えるコロニーをピックアップし、増殖培地200μLを含有する96−ウェルプレートに置いた。96−ウェルプレートをインキュベーターで37℃で2〜4日保持した。
実施例2.2:マウス抗CEACAM5抗体のスクリーニングおよびin vitroでの特徴付け
捕捉抗原としてヒトCEACAM5タンパク質(実施例1で説明されているようにして製造された)を使用した酵素結合免疫吸着検査法(ELISA)によって、さらに数種のヒト腫瘍細胞(H460、MKN45、SW1463、SKMEL28およびUMC11)を使用したFACSによって、抗CEACAM5のIgG産生に関する一次スクリーニングを行った。ELISAアッセイのために、プレートをヒトCEACAM5タンパク質で、PBS中0.25μg/ウェルでコーティングし、100μL/ウェルの抗CEACAM5抗体をプレートに添加した。プレートを37℃で1時間インキュベートし、0.05%Tween−20含有PBS(PBS−T)で5回洗浄した。次いで、ホースラディッシュペルオキシダーゼとコンジュゲートしたウサギ抗マウスIgG(Sigma;番号A9044)の1:50,000希釈液100μLを各ウェルに添加した。暗所で37℃で1時間インキュベートした後、プレートをPBS−Tで5回洗浄した。TMB−H2O2緩衝液を添加することによって抗体結合を可視化し、450nmの波長で読み取った。FACSアッセイのために、96−ウェルのハイバインドプレート(MSD L15XB−3)上にヒト腫瘍細胞を細胞40,000個/ウェルでコーティングし、100μL/ウェルの抗CEACAM5抗体を4℃で45分かけて添加し、1%BSA含有PBSで3回洗浄した。100μL/ウェルのAlexa647(Invitrogen;番号A2135)とコンジュゲートしたヤギ抗マウスIgGを4℃で45分かけて添加し、1%BSA含有PBSで3回洗浄した。遠心分離して、200μl/ウェルの1%BSA含有PBSを添加することによって細胞を再懸濁し、Guava(登録商標)easyCyte(商標)8HTフローサイトメトリーシステムを使用して読み取った後、抗体結合を評価した。
抗CEACAM5抗体のCEACAM5に対する特異性を評価するために、以前に説明された同じコーティング条件を使用して、組換えヒトCEACAM1、CEACAM6、CEACAM7およびCEACAM8タンパク質(実施例1で説明されているようにして製造された)で96−ウェルプレートをコーティングした。抗CEACAM5抗体をプレートに添加し、ホースラディッシュペルオキシダーゼとコンジュゲートしたウサギ抗マウスIgG(Sigma;番号A9044)を使用して検出した。TMB−H2O2緩衝液を添加することによって抗体結合を可視化し、450nmの波長で読み取った。図1に表示した結果は、抗CEACAM5抗体は、ヒトCEACAM1、CEACAM6、CEACAM7およびCEACAM8と比べてヒトCEACAM5に選択的であることを示す。
実施例2.3:mAb結合の特徴付け
ヒトMKN45(DSMZ、ACC409)腫瘍細胞表面で発現されたhCEACAM5への抗CEACAM5抗体の見かけの親和性を、Guava(登録商標)easyCyte(商標)8HTフローサイトメトリーシステムによって決定した。96−ウェルのハイバインドプレート(MSD L15XB−3)上にMKN45腫瘍細胞を細胞40,000個/ウェルでコーティングし、100μL/ウェルの抗CEACAM5抗体を、アッセイ用希釈剤で20μg/mlから開始して12回まで希釈した連続2倍希釈液に4℃で45分かけて添加し、1%BSA含有PBSで3回洗浄した。100μL/ウェルのAlexa647(Invitrogen;番号A2135)とコンジュゲートしたヤギ抗マウスIgGを4℃で45分かけて添加し、1%BSA含有PBSで3回洗浄した。遠心分離して、200μl/ウェルの1%BSA含有PBSを添加することによって細胞を再懸濁し、Guava(登録商標)easyCyte(商標)8HTフローサイトメトリーシステムを使用して読み取った後、抗体結合を評価した。見かけのKDおよびEC50値を、それぞれBIOST@T−BINDINGおよびBIOST@T−SPEEDソフトウェアを使用して推定した。
Figure 2016506370
ヒトCEACAM5およびカニクイザルCEACAM5タンパク質に対する抗CEACAM5抗体のドメインマッピングを、ELISAによって決定した。以前に説明された同じコーティング条件を使用して、CEACAM5タンパク質(実施例1で説明されているようにして製造された)の組換えヒトA1(143〜237)、A1−B1(143〜320)、A2−B2(321〜498)およびA3−B3(499〜685)ドメイン、ならびにCEACAM5タンパク質の組換えカニクイザルN−A1−B1(1〜320)、A1−B1(143〜320)、A2−B2(321〜498)およびA3−B3(499〜688)ドメイン(実施例1で説明されているようにして製造された)で、96−ウェルプレートをコーティングした。精製した抗体をプレートに添加し、ホースラディッシュペルオキシダーゼとコンジュゲートしたウサギ抗マウスIgG(Sigma;番号A9044)を使用して検出した。TMB−H2O2緩衝液を添加することによって抗体結合を可視化し、450nmの波長で読み取った。結果は、図2および3に示され、それによれば、抗CEACAM5抗体は、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインに結合することが示される。
マウスIgGアイソタイピングキットを製造元の説明書(SEROTEC参照番号MMT1)に従って使用して個々のmAbのアイソタイプを決定した。5種のCEACAM5特異的mAbは、IgG1のkアイソタイプに属していた。
〔実施例3〕
マウス抗CEACAM5抗体の特徴付け
実施例3.1:in vitroでのマウス抗CEACAM5抗体の特徴付け
CEACAM5特異的Abを発現するマウスハイブリドーマを産生してT500フラスコに入れ、7日間増殖させた後に馴化培地を収集した。CEACAM5特異的Abを、馴化培地をプロテイン−Gカラムに通して精製し、洗浄し、100mMのグリシン/HClのpH2.7の緩衝液で溶出させた。溶出液をPBSに対して透析し、その後濾過滅菌し、4℃で保存した。
全てのCEACAM5特異的mAbを、ヒトおよび霊長類CEACAM5タンパク質と結合するそれらの能力についてELISAで査定した。プレートをヒトまたは霊長類CEACAM5タンパク質でコーティングし、抗hCEACAM5 mAbをプレートに添加し、ホースラディッシュペルオキシダーゼとコンジュゲートしたウサギ抗マウスIgG(Sigma;番号A9044)で検出した。TMB−H2O2緩衝液を添加することによって抗体結合を可視化し、450nmの波長で読み取った。
Figure 2016506370
実施例3.2:フローサイトメトリーによる、進行性のヒト原発性結腸腫瘍細胞CR−IGR−034Pへの抗CEACAM5抗体の見かけの親和性および抗体結合能力
進行性のヒト原発性結腸腫瘍CR−IGR−034P(Julienら、Clin Cancer Res、2012年10月1日、18:5314〜5328)を、マウス中の患者由来異種移植片から得た。IV型コラゲナーゼ(Invitrogen;番号17104−019)およびI型デオキシリボヌクレアーゼ(Invitrogen;番号18047−019)を4℃で1時間使用することにより、腫瘍CR−IGR−034Pを酵素的に解離させた。Guava(登録商標)easyCyte(商標)8HTフローサイトメトリーシステムを使用したViacountアプリケーションにより細胞生存率を推定した。見かけの親和性を推定するために、96−ウェルのハイバインドプレート(MSD L15XB−3)上にCR−IGR−034P腫瘍細胞を細胞40,000個/ウェルでコーティングし、100μL/ウェルの抗CEACAM5抗体を、アッセイ用希釈剤で20μg/mlから開始して12回まで希釈した連続2倍希釈液に4℃で45分かけて添加し、1%BSA含有PBSで3回洗浄した。100μL/ウェルのAlexa647(Invitrogen;番号A2135)とコンジュゲートしたヤギ抗マウスIgGまたはAlexa488(Invitrogen;番号A11013)とコンジュゲートしたヤギ抗ヒトIgGを4℃で45分かけて添加し、1%BSA含有PBSで3回洗浄した。遠心分離して、200μl/ウェルの1%BSA含有PBSを添加することによって細胞を再懸濁し、Guava(登録商標)easyCyte(商標)8HTフローサイトメトリーシステムを使用して読み取った後、抗体結合を評価した。見かけのKDおよびEC50値を、それぞれBIOST@T−BINDINGおよびBIOST@T−SPEEDソフトウェアを使用して推定した。
マウスIgGキャリブレーターキット(Biocytex番号7208)またはヒトIgGキャリブレーターキット(Biocytex番号CP010)を製造元の説明書に従って使用して、抗CEACAM5抗体の抗体結合能力を決定した。
Figure 2016506370
実施例3.3:マウスCEACAM5特異的抗体の内在化活性
抗CEACAM5抗体であるMAb1、MAb2、MAb3、MAb4およびMAb5の内在化を評価するために、生存可能なMKN45細胞を、10μg/mlのAlexaFluor488で予め標識された抗CEACAM5抗体と共に37℃/5%CO2(または陰性対照の場合は氷上で4℃)で24時間インキュベートした。次いでウェルの一部を培地ですすぎ、細胞に結合した細胞外AFで標識された抗体を、抗AlexaFluor488抗体(50μg/mL)と共に細胞を氷上で30分インキュベートすることによってクエンチした(細胞内蛍光レベル)。ウェルの他の一部は、同じ時間条件で培地のみでインキュベートした(総蛍光レベル)。
次いで細胞を取り外し、洗浄し、培地中で収集し、その後MACSQUANT Vybアナライザーを使用してフローサイトメトリー分析を行った。1×10個の細胞の細胞に関連する蛍光が測定され、ゲートをかけた生存可能な細胞の平均蛍光強度を定量した。内在化比率(%)は、クエンチした細胞に関連する蛍光を合計の細胞に関連する蛍光で割って100を掛けた値と定義される。データを、平均±標準偏差(SD)として示す。
Figure 2016506370
5種のCEACAM5特異的抗体は、細胞表面の膜で発現されたCEACAM5と結合した後、内在化を経るが、これは、癌細胞に対する細胞毒性に特化して取り組むための抗体イムノコンジュゲート分野におけるそれらの使用を支持するものである。抗CEACAM5抗体MAb1、MAb2、MAb3、MAb4およびMAb5は、インキュベートから24時間後に、それぞれ49.9%、45%、51.1%、42.5%、51.7%のMKN45ヒト癌細胞株における内在化を示した。
実施例3.4:MKN45細胞株における対応するマウスADCの細胞毒性活性
マウス抗体のin vitroでの細胞毒性活性を定義するために、マウス抗体をコンジュゲートした。15mlチューブ中、室温(23℃)で、mAb、緩衝液A/HEPES(4%)、DMA(ジメチルアセトアミド、20%v/v)、次いで6当量のSPDBリンカーを連続的に磁気撹拌下で導入した。室温で一晩経過した後、15mMのDMA溶液中のDM4(メイタンシノイド、9.6当量)を添加し、5時間反応させた。スーパーデックス200pg 16/60またはG25 26/10カラム(PBS−Na、pH7.4/5%NMP)で未精製のコンジュゲーション混合物を精製し、5000gのAmicon15で濃縮し、0.22μmのミレックスで濾過した。
次いで抗CEACAM5メイタンシノイドコンジュゲートの作用を、セルタイター−Gloキット(Promega)を使用して腫瘍細胞生存率に関して試験した。そうすることにより、MKN45ヒト胃癌細胞を96−ウェルプレートで平板培養し、37℃/5%CO2雰囲気で4時間かけてそのまま接着させた。植え付けた細胞に、様々な濃度の抗CEACAM5コンジュゲートを添加した。次いで同じ雰囲気中で細胞を96時間インキュベートした。次いでセルタイター−Glo試薬を室温で10分かけてウェルに添加し、EnVisionプレートカウンター(Perkin−Elmer)を使用して発光シグナルを測定した。
Figure 2016506370
メイタンシノイド(DM4)にコンジュゲートした抗CEACAM5抗体であるMAb1−SPDB−DM4、MAb2−SPDB−DM4、MAb3−SPDB−DM4、MAb4−SPDB−DM4およびMAb5−SPDB−DM4は、in vitroにおいて、それぞれ0.89、0.14、0.53、0.96および0.24nMのIC50で細胞毒性活性を示した。
〔実施例4〕
抗CEACAM5 mAbの重鎖および軽鎖の配列決定
mAbの可変ドメインの配列をハイブリドーマから取り出し、これを発現ベクターにクローニングして、クローニングしたmAbが確実に最初のマウスのmAbと同じ特徴を有するようにした。
得られたアミノ酸配列から、重鎖および軽鎖(LC、HC)のN末端の配列決定および質量分析(LC/MS)によって、ハイブリドーマ由来の精製mAbで得たデータに一致する情報が得られた(表7を参照)。
Figure 2016506370
〔実施例5〕
抗体薬物コンジュゲート(ADC)(キメラ体(chimer))
実施例5.1:裸のキメラ体mAb
可変ドメインVH、VLの核酸配列を、それぞれヒトIgG1またはヒトCカッパ定常ドメインのコード配列と融合した状態で発現ベクターにクローニングし、実施例1で説明されているようにしてHEK293で一過性発現させることによりキメラ体mAbのバッチを作製した。ヒトおよびカニクイザルCEACAM5に対する親和性は、マウスおよびキメラ体mAbの場合と類似したままであった。表8に、ヒトまたはカニクイザルCEACAM5を用いたELISAにより得られたEC50によって、親和性を例示する。
Figure 2016506370
IMGTの学術名を使用したタンパク質配列からCDR領域に関する配列を推測した。これらの配列は、配列番号1〜4、6、7〜10、12、13〜16、18、19〜22、24、25〜28、30に相当する。
注目すべきことに、クローニングされたハイブリドーマ(MAb2i)によって産生された抗体と比較して、クローンMAb2に、VLには41G位、42K位、および45Q位で、さらにVHには5Q位および7S位で標準的な残基が導入された。
加えて、クローンMAb2 CEA−4のVLにおける52位のリシンは、CDR2に位置し、クローンMab2K52Rではアルギニンで置き換えられていた。クローンMAb2に対応する条件と同じ条件でバッチを作製したところ、表7で示した通りヒトおよびカニクイザルCEACAM5の細胞外ドメインに対して類似の親和性をもたらした。ここで強調すべきことは、このCDRにおける点変異は、結合にいかなる影響も与えることなく作り出すことができることである。
クローンMAb2およびクローンMab2K52Rに関するキメラ体mAbのLCおよびHC配列は、配列番号43、44、54に相当する。
実施例4で説明されているようにしてchMAb2を構築した。これは、ヒトIgG1のCkアイソタイプとのクローンMAb2から得られたキメラ体mAbである。配列は配列番号43および44に相当する。HEK293での一過性発現、それに続くタンパク質のアフィニティークロマトグラフィー精製によって300mgスケールでバッチを製造した。結合データに関しては表7を参照されたい。ADC産生には裸のmAbを使用した。
実施例5.2:ADCの産生および特徴付け
この実施例では、裸のキメラ体mAbからイムノコンジュゲートを製造した。次いでin vivoでの効能を査定した。
DARの計算:
コンジュゲートは、一般的に抗体に共有結合した1から10分子のメイタンシノイドを含む(いわゆる「薬物対抗体比」または「DAR」)。この数値は、コンジュゲーションに使用される実験条件(例えばメイタンシノイド/抗体比、反応時間、存在する場合は溶媒および共溶媒の性質など)と共に、使用される抗体およびメイタンシノイドの性質に応じて様々であってもよい。したがって抗体とメイタンシノイドとが接触すると、様々な薬物対抗体比;場合により裸の抗体;場合により凝集体の点で互いに異なる数種のコンジュゲートを含む混合物がもたらされる。したがって決定されるDARは、平均値である。
DARを決定するのに本明細書で使用される方法の原理は、分光光度法により、実質的に精製されたコンジュゲートの溶液の252nmおよび280nmにおける吸光度比を測定することにある。特に、前記DARは、抗体およびメイタンシノイドに関してそれぞれ280および252nmで測定された吸光係数を使用して分光光度法により決定できる(εD280=5,180M−1cm−1およびεD252=26,159M−1cm−1)。計算方法は、Antony S.Dimitrov(編集)、LLC、2009、Therapeutic Antibodies and Protocols、525巻、445、Springer Scienceから派生したものであり、以下でより詳細に説明される:
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)分析のモノマーのピーク(「DAR(SEC)」パラメーターの計算を可能にする)または典型的な分光光度計の使用(「DAR(UV)」パラメーターの計算を可能にする)のいずれかで、252nm(A252)および280nm(A280)におけるコンジュゲートの吸光度を測定する。吸光度は、以下のように表すことができる:
252=(c×εD252)+(c×εA252
280=(c×εD280)+(c×εA280
式中:
・ cおよびcはそれぞれ、メイタンシノイドおよび抗体の溶液中の濃度であり、
・ εD252およびεD280はそれぞれ、252nmおよび280nmにおけるメイタンシノイドのモル吸光係数であり、
・ εA252およびεA280はそれぞれ、252nmおよび280nmにおける抗体のモル吸光係数である。
2つの未知数を含むこれらの2つの方程式の解により、以下の方程式が得られる:
=[(εA280×A252)−(εA252×A280)]/[(εD252×εA280)−(εA252×εD280)]
=[A280−(c×εD280)]/εA280
次いで薬物濃度の抗体濃度に対する比率:DAR=c/cから平均DARを計算する。
コンジュゲートの脱グリコシル化および高分解能質量分析(HRMS)
脱グリコシル化とは、グリコシダーゼの手段によって酵素消化する技術である。脱グリコシル化は、コンジュゲート500μlと、50mMトリス緩衝液HCl 100μlと、グリカナーゼ−F酵素(凍結乾燥酵素100ユニット/水100μl)10μlとから作り出した。培地をボルテックス混合し、37℃で一晩維持した。脱グリコシル化されたサンプルはHRMSですぐに分析できる状態であった。Waters Q−Tof−2システムでエレクトロスプレーポジティブモード(ES+)により質量スペクトルを得た。クロマトグラフ条件は以下の通りである:カラム:4μmのBioSuite250 URH SEC4.6×300mm(Waters);溶媒:A:25mMギ酸アンモニウム+1%ギ酸:B:CH3CN;カラム温度:30℃;流速0.4ml/分;定組成溶離70%A+30%B(15分)。
分析的なサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)
− カラム:TSKゲルG3000SWXL 5μmカラム、7.8mm×30cm、TOSOH BIOSCIENCE、LLCパート番号08541+ガードカラムTSK−ゲルSWXL 7μM、40mm×6mm、TOSOH BIOSCIENCE、LLCパート番号08543
− 移動相:KCl(0.2M)、KH2PO4(0.052M)、K2HPO4(0.107M)、iPrOH(20体積%)
− 分析条件:0.5ml/分で30分の定組成溶離
− 分析はL2455DAD分光光度検出器を使用したLachrom Elite HPLCシステム(Merck)で行われた。
緩衝液の内容物
− 緩衝液A(pH6.5):NaCl(50mM)、リン酸カリウム緩衝液(50mM)、EDTA(2mM)
− 緩衝液HGS(pH5.5):ヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース5%(w/v)、HCl(8mM)。
使用される略語
CV:カラム体積;DAR:薬物抗体比;DMA:ジメチルアセトアミド;HEPES:4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジン−エタンスルホン酸;HRMS:高分解能質量分光分析;NHS:N−ヒドロキシスクシンイミド;ニトロ−SPDB:ブタン酸、4−[(5−ニトロ−2−ピリジニル)ジチオ]−、2,5−ジオキソ−1−ピロリジニルエステル(WO2004016801号特許で説明されているようにして製造可能);NMP:N−メチルピロリジノン;RT:室温;SEC:サイズ排除クロマトグラフィー。
ADC(キメラ体):
chMAb1−SPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=148438g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm(Ab)=213320;ε252nm(Ab)=73473
ε280nm(DM4)=5180;ε252nm(DM4)=26159
室温で撹拌しながら、chMAb1(C=5.72mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)3.59ml、続いてDMA 0.312mlおよびニトロ−SPDBリンカー溶液(5.0当量−DMA中15mMの溶液)0.046mlを容器に入れた。溶液を30秒ボルテックス混合し、次いで室温で3時間ゆっくり撹拌した。磁気撹拌下で、pH7.5のPBS緩衝液3.8ml、DMA 0.389mlおよびDM4溶液0.074ml(DMA中15mMの溶液)を連続的に添加した。室温で2.5時間後、未精製の反応混合物を1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVの体積で5%のNMPを含有するpH7.4のPBS緩衝液で予め調整したHiLoad26/60脱塩カラム(スーパーデックス200pg;GE Healthcare)で精製した。コンジュゲートを5%のNMPを含有するpH7.4のPBS緩衝液で溶出させ、単量体のコンジュゲート画分をプールし、アミコン・ウルトラ−15(Ultracel 10k、Millipore)で濃縮し、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにしてchMAb1−SPDB−DM4コンジュゲート(c=2.19mg/ml)7.6mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量および単量体の純度に関して分析した:DAR(UV)=3.38;DAR(SEC)=3.34;RT=17.54分;単量体の純度=99.8%。
図8にHRMS分析の結果を示す。
chMAb2−SPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=147900g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm(Ab)=201400;ε252nm(Ab)=70889
ε280nm(DM4)=5180;ε252nm(DM4)=26159
室温で撹拌しながら、chMAb2(C=5.08mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)3.8ml、続いてDMA 0.337mlおよびニトロ−SPDBリンカー溶液(5.0当量−DMA中15mMの溶液)0.0433mlを容器に入れた。溶液を30秒ボルテックス混合し、次いで室温で3時間ゆっくり撹拌した。磁気撹拌下で、pH7.5のPBS緩衝液3.12ml、DMA 0.319mlおよびDM4溶液0.069ml(DMA中15mMの溶液)を連続的に添加した。室温で2時間後、未精製の反応混合物を0.45μmフィルターで濾過し、1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVの体積で5%のNMPを含有するpH7.4のPBS緩衝液で予め調整したHiLoad26/60脱塩カラム(スーパーデックス200pg;GE Healthcare)で精製した。コンジュゲートを5%のNMPを含有するpH7.4のPBS緩衝液で溶出させ、モノマーのコンジュゲート画分をプールし、アミコン・ウルトラ−15(Ultracel 10k、Millipore)で濃縮し、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにしてchMAb2−SPDB−DM4コンジュゲート(c=1.8mg/ml)7.5mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量およびモノマーの純度に関して分析した:DAR(UV)=4.10;DAR(SEC)=4.05;RT=17.52分;モノマーの純度=99.9%。
図9にHRMS分析の結果を示す。
chMAb4−SPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=148124g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm280nm(Ab)=204380;ε280nm252nm(Ab)=73142
ε280nm280nm(DM4)=5180;ε280nm252nm(DM4)=26159
室温で撹拌しながら、chMAb4(C=5.69mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)3.63ml、続いてDMA 0.316mlおよびニトロ−SPDBリンカー溶液(5.0当量−DMA中15mMの溶液)0.0465mlを容器に入れた。溶液を30秒ボルテックス混合し、次いで室温で3時間ゆっくり撹拌した。磁気撹拌下で、pH7.5のPBS緩衝液3.8ml、DMA 0.389mlおよびDM4溶液0.074ml(DMA中15mMの溶液)を連続的に添加した。室温で2時間後、未精製の反応混合物を1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVの体積で5%のNMPを含有するpH7.4のPBS緩衝液で予め調整したHiLoad26/60脱塩カラム(スーパーデックス200pg;GE Healthcare)で精製した。コンジュゲートを5%のNMPを含有するpH7.4のPBS緩衝液で溶出させ、単量体のコンジュゲート画分をプールし、アミコン・ウルトラ−15(Ultracel 10k、Millipore)で濃縮し、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにしてchMAb4−SPDB−DM4コンジュゲート(c=2.20mg/ml)6.5mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量および単量体の純度に関して分析した:DAR(UV)=3.87;DAR(SEC)=3.85;RT=17.52分;単量体の純度=99.8%。
図10にHRMS分析の結果を示す。
chMAb5−SPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=148040g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm280nm(Ab)=207360;ε280nm252nm(Ab)=72288
ε280nm280nm(DM4)=5180;ε280nm252nm(DM4)=26159
室温で撹拌しながら、chMAb5(C=6.38mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)3.15ml、続いてDMA 0.269mlおよびニトロ−SPDBリンカー溶液(5.0当量−DMA中15mMの溶液)0.0453mlを容器に入れた。溶液を30秒ボルテックス混合し、次いで室温で3時間ゆっくり撹拌した。磁気撹拌下で、pH7.5のPBS緩衝液4.1ml、DMA 0.317mlおよびDM4溶液0.072ml(DMA中15mMの溶液)を連続的に添加した。室温で2時間後、未精製の反応混合物を0.45μmフィルターで濾過し、1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVの体積で5%のNMPを含有するpH7.4のPBS緩衝液で予め調整したHiLoad26/60脱塩カラム(スーパーデックス200pg;GE Healthcare)で精製した。コンジュゲートを5%のNMPを含有するpH7.4のPBS緩衝液で溶出させ、単量体のコンジュゲート画分をプールし、アミコン・ウルトラ−15(Ultracel 10k、Millipore)で濃縮し、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにしてAntiCEACAM5_hyb_1917CEA4_VH5Q7S_VL41G42K45Q_IgG1−SPDB−DM4コンジュゲート(c=3.4mg/ml)7.5mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量および単量体の純度に関して分析した:DAR(UV)=3.4;DAR(SEC)=3.4;RT=17.49分;単量体の純度=99.8%。
図11にHRMS分析の結果を示す。
実施例5.3:in vivoでの効能
4種のキメラコンジュゲート(chMAb4−SPDB−DM4、chMAb1−SPDB−DM4、chMAb5−SPDB−DM4およびchMAb2−SPDB−DM4)を、2種の用量で、雌SCIDマウスの皮下に埋め込まれた測定可能な原発性結腸CR−IGR−034P腫瘍に対して評価した。対照グループは未処置のままとした。コンジュゲートの用量をmg/kgで示した。腫瘍の埋め込みから14日目に、これらを5および2.5mg/kgでボーラス注射により静脈内(IV)投与した。
コンジュゲートの抗腫瘍活性を評価するために、動物の体重を毎日量り、腫瘍をノギスで週2回測定した。ナディア期(nadir)で20%体重の減少(グループの平均)または10%またはそれより高い薬物死をもたらす投薬量を過剰な毒性投薬とみなした。動物の体重は腫瘍の重さを包含していた。腫瘍の体積を、質量(mm)=[長さ(mm)×幅(mm)2]/2という式を使用して計算した。主要効能の評価項目は、ΔT/ΔC、退縮のパーセント中央値、部分退縮および完全退縮(PRおよびCR)である。
特定の観察日における腫瘍体積から1回目の処置の日(開始日)における腫瘍体積を引くことによって、処置(T)および対照(C)それぞれの腫瘍体積の変化を腫瘍ごとに計算した。処置グループで中央値ΔTを計算し、対照グループで中央値ΔCを計算した。次いでΔT/ΔC比を計算し、パーセンテージ:ΔT/ΔC=(デルタT/デルタC)×100として示した。
用量は、ΔT/ΔCが40%よりも低ければ治療的に活性とみなされ、ΔT/ΔCが10%よりも低ければ極めて活性とみなされる。ΔT/ΔCが0よりも低い場合、その用量は高度に活性とみなされ、退縮のパーセンテージを記録した(Plowman J、Dykes DJ、Hollingshead M、Simpson−Herren LおよびAlley MC.Human tumor xenograft models in NCI drug development.In:編集者Feibig HH BA.Basel:Karger.;1999、101〜125頁):
%腫瘍退縮は、腫瘍体積の%が、特定の観察日に、1回目の処置の初日におけるその体積と比較して処置グループで減少していることと定義される。
特定のタイムポイントで、動物ごとに退縮%を計算した。次いでグループごとに中央値の退縮%を計算した:
Figure 2016506370
部分退縮(PR):退縮は、腫瘍体積が処置開始時の腫瘍体積の50%に減少する場合、部分的と定義される。
完全退縮(CR):完全退縮は、腫瘍体積=0mmの場合に達成される(すなわちCRは、腫瘍体積が記録できない場合とみなされる)。
結果:
図4および表9(以下)に結果を示す。2.5および5mg/kgでの単回投与スケジュールを使用したところ、この研究で試験された全てのコンジュゲートは毒性を誘導しなかった。
chMAb1−SPDB−DM4は、5および2.5mg/kgでは、極めて活性であり、ここでΔT/ΔCはそれぞれ0および7%であった(対照に対してp<0.0001およびp=0.0170)。chMAb4−SPDB−DM4およびchMAb5−SPDB−DM4は、5mg/kgでは、高度に活性であり、ここでΔT/ΔCはそれぞれ−5および−7%であり(対照に対してp<0.0001)、腫瘍退縮はそれぞれ25および65%であった。これらは、2.5mg/kgでは、極めて活性であり、ここでΔT/ΔCはそれぞれ7および2%であった(対照に対してp=0.0152およびp=0.0020)。chMAb2−SPDB−DM4は、5および2.5mg/kgでは、高度に活性であり、ここでΔT/ΔCはそれぞれ−10および−8%であり(対照に対してp<0.0001)、腫瘍退縮はそれぞれ82および39%であり、さらにそれぞれ3および1CR/6であった。
これらの結果から、キメラコンジュゲートであるchMAb4−SPDB−DM4、chMAb1−SPDB−DM4、chMAb5−SPDB−DM4およびchMAb2−SPDB−DM4はいずれも、治療的ADCの開発に有用であった。
Figure 2016506370
〔実施例6〕
抗CEACAM5_MAb2のmAbのヒト化
この実施例では、親マウスIgGのMAb2のヒト化バリアントをin silicoで設計した。得られたmAbを産生したところ、キメラIgGのch−MAb2と類似の特徴を示した。
実施例6.1:4D−ヒト化プロトコール
a)分子力学的軌道に基づくヒト化
マウスMAb2クローンのVLおよびVH配列を、タンパク質データベース(PDB)(Bermanら、Nucleic Acids Research、2000、28:235〜242)と比較した。以下のテンプレート:軽鎖および重鎖フレームワーク−3EHB(90.9%のフレームワーク軽鎖の同一性および90.8%のフレームワーク重鎖の同一性)、L1−1I8M、L2−1F6L、L3−1P7K、H1−2QHR、H2−1IGTおよびH3−1P4Bを使用して、モレキュラー・オペレーティング・エンバイロンメント(MOE:Molecular Operating Environment)(v.2011.10−Chemical Computing Group、Quebec、Canada)を使用して抗CEACAM5のLCおよびHCの相同性モデルを組み立てた。続いてMOEで実施される標準的手法を使用して相同性モデルのエネルギーを最小化した。
その後、一般化Bornインプリシット溶媒(Generalized Born implicit solvent)中で、500Kの温度で1.1ナノ秒(ns)でタンパク質主鎖への制約を用いてマウスMAb2の最小化された3D相同性モデルの分子動力学(MD)シミュレーションを行った。最後の1nsの間の100ピコ秒(ps)ごとに、この第一のMD試行から10種の多様なコンフォメーションが抽出された。次いでこれらの多様なコンフォメーションをそれぞれ、タンパク質主鎖への制約を用いない300Kの温度、2.3nsでのMDシミュレーションに送った。10回のMD試行のそれぞれにおいて、次いで、MD軌道からの毎1psでの最後の2,000枚のスナップショットを使用して、マウスMAb2アミノ酸ごとに、参照ミドイド(medoid)位置と比較したその根平均二乗変位(rmsd)を計算した。所定のアミノ酸の10種の別々のMD試行における平均rmsdを、全てのMAb2マウスのアミノ酸の総体的な平均rmsdと比較することによって、そのアミノ酸が、MD中に見られるように、T細胞受容体と相互作用する可能性が高いとみなされる程度に十分フレキシブルであり、免疫応答の活性化に関与するかどうかが決断される。CDRとその5Å近傍を除いて、32のアミノ酸がマウスMAb2抗体においてフレキシブルであると同定された。
次いで、分子力学シミュレーションの20ns(10×2ns)中での60種の最もフレキシブルなマウスMAb2のアミノ酸の動きを、それぞれ同じMDシミュレーションが試行された49種のヒト3D相同性モデルの対応するフレキシブルなアミノ酸の動きと比較した。これらの49種のヒト生殖細胞系モデルは、7種のヒト軽鎖(すなわちvk1、vk2、vk3、vk4、vラムダ1、vラムダ2、vラムダ3)の代表的なパネルと、7種のヒト重鎖(すなわちvh1a、vh1b、vh2、vh3、vh4、vh5、vh6)の代表的なパネルとを系統的に組み合わせることによって構築された(Nucleic Acid Research、2005、33巻、Database issue D593〜D597)。
vk1〜vh6の組み合わせは、マウスMAb2抗体のフレキシブルなアミノ酸と比較して、そのフレキシブルなアミノ酸の最大(72.6%)の4D類似性を示した;それゆえにこのモデルを使用して、フレキシブルなアミノ酸に的を絞ってMAb2抗体をヒト化した。マウスMAb2とvk1〜vh6アミノ酸との対になったアミノ酸の会合に関して、アルファ炭素の最適な3Dの重ね合わせと2つの対応する相同性モデルに基づいて、これら2つの配列を並べた。
b)変異の安定化
抗CEACAM5抗体のVLおよびVH領域の安定性を改善するために、CDRを除いてそれらそれぞれの標準的な配列と比べて低い出現頻度の軽鎖および重鎖のアミノ酸を、最も高頻度で見出されるアミノ酸に変異させることが以前から提唱されている(ΔΔGth>0.5kcal/mol;(MonsellierらJ.Mol.Biol.2006、362、580〜593)。LCおよびHCのコンセンサス変異の第一のリストは、最も近いヒトモデルで見出されるアミノ酸(すなわちvk1〜vh6)に制限されている。これらの変異のうち「バーニア(Vernier)」ゾーンに位置するものはない(Footeら、J.Mol.Biol.1992、224、487〜499)。これらのコンセンサス変異が抗CECAM5 MAb2抗体を安定化する可能性について考慮に入れるには、他の基準が考慮される。これらの基準は、表面におけるハイドロパシーの好都合な変化、または分子機構に基づき予測された突然バリアントの安定化である。文献(Bedouelle,H.J.Mol.Biol.2006、362、580〜593;Steipe B.J.Mol.Biol.1994、240、188〜192)で成功したと報告された変異の安定化を考慮に入れた。
c)不要な配列モチーフの除去
以下の配列モチーフを考慮に入れた:Asp−Pro(酸不安定性の結合)、Asn−X−Ser/Thr(グリコシル化、X=Pro以外のあらゆるアミノ酸)、Asp−Gly/Ser/Thr(フレキシブルな場所でスクシンイミド/イソ−asp形成)、Asn−Gly/His/Ser/Ala/Cys(露出した脱アミド部位)、Met(露出した場所で酸化)。得られたヒト化配列を、配列類似性に関して、免疫エピトープデータベース(IEDB)データベース((PLos Biol(2005)3(3)e91)http://www.immuneepitope.org)に対してブラスト処理したところ、上記配列は、そこに列挙された公知のB細胞またはT細胞エピトープをまったく含有していないことが確実になった。
d)ヒト化VHおよびVL領域
軽鎖に関する3つのバージョン(VL1、VL1a、およびVL1c)および重鎖に関する3つのバージョン(VH1、VH1a、およびVH1b)が提唱されている。各ヒト化MAb2のVLおよびVHバリアントにおいて変更されたアミノ酸残基の特定の組み合わせは、それぞれ表10および表11に記載されている。表12に、ヒト化VHおよびVLドメインの完全なアミノ酸配列が記載されている。
VL1バリアントは、5つの変異を示し、この変異は、抗CEACAM5 MAb2軽鎖の非CDRの最もフレキシブルなアミノ酸とvk1ヒト軽鎖配列とを直接比較することにより得られた。
VL1aバリアントは、VL1から得られ、コンセンサス(vk1配列)であり安定化する可能性がある4つの新しい変異を包含する。さらに、これらの変異のうち1種が、問題のある脱アミド部位(D1718)を解決する可能性がある。
VL1cバリアントは、VL1aから得られ、52位においてKの代わりに1つの変異Rが導入されている。実際に、このK52はCDRのL2に位置しており、コンジュゲーションプロセスの「標的」にすることができる。
VH1バリアントは、7つの変異を示し、この変異は、抗CEACAM5重鎖の非CDRの最もフレキシブルなアミノ酸とvh6ヒト重鎖配列とを直接比較することにより得られた。
VH1aバリアントは、VH1から得られ、コンセンサス(vh6配列)であり安定化する可能性がある4つの新しい変異を包含する。
ヒト化抗CEACAM5 MAb2抗体VLおよびVHドメインを以下のように組み合わせた:VL1およびVH1;VL1aおよびVH1a;VL1cおよびVH1a;VL1aおよびVH1b。
Figure 2016506370
Figure 2016506370
Figure 2016506370
実施例6.2:ヒト化抗CEACAM5 mAbの配列
in silicoのVLおよびVHバリアントのアミノ酸配列から、核酸配列を得て、Geneartによって合成した。これらの配列を、それぞれヒトIgG1またはヒトCカッパ定常ドメインコード配列と融合させて発現ベクターにクローニングした。
実施例6.3:産生およびin vitroでの特徴付け
ヒト化mAbのバッチを、HEK293での一過性発現により産生し、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによって精製した。SDS−PAGE分析、サイズ排除クロマトグラフィーおよび質量分析によって構造および同一性を確認した。
ヒトおよびカニクイザルCEACAM5に対する親和性をELISAによって検証し、表13にEC50を示した。
Figure 2016506370
ヒトCEACAM5に対する特異性と、ヒトCEACAM1、CEACAM6、CEACAM7およびCEACAM8に対する特異性とをELISAによって検証した。これは、ヒトCEACAM5との完全な結合と比較した結合パーセンテージとして報告された。表14を参照されたい。
Figure 2016506370
エピトープ結合ドメインをELISAによって検証したところ、ヒト化バリアントはA3−B3ドメインを特異的に認識したことが示された。これは、表15において、ヒトCEACAM5との完全な結合と比較した結合パーセンテージとして報告された。
Figure 2016506370
キメラMAb2と比較した、組換えヒトCEACAM5(hCEACAM5)およびカニクイザルCEACAM5(cCEACAM5)へのヒト化抗CEACAM5_MAb2バリアントの結合速度論を、BIAcore2000(BIAcore Inc.、Uppsala、NJ)を使用した表面プラズモン共鳴アッセイによって決定した。
簡単に言えば、CM5 BIAcoreバイオセンサーチップを機器にドッキングし、室温で1:1のNHS/EDC 70μLで活性化した。全てのフローセル中の活性化されたチップ上に、マウス抗αヒトFc IgG1(BIAcore番号BR−1008−39)(50μg/mL、pH5の1M酢酸緩衝液中)を固定化した。10μL/分の流速で飽和するまで固定化を実行した。次いでエタノールアミン−HCl、pH8.5 70μLを注入することによりチップをブロッキングし、続いて3MのMgCl2で1回洗浄した。ヒトCEACAM5タンパク質またはカニクイザルCEACAM5タンパク質への抗CEACAM5 mAbの結合を測定するために、抗体をBIAcoreランニング緩衝液(HBS−EP)中1〜5μg/mLで使用した。抗原(ヒトCEACAM5またはカニクイザルCEACAM5)を1から500nMで注入した。注入期間が完了した後、同じ流速で600秒間、BIAcoreランニング緩衝液中で解離をモニターした。2×5μLの3MのMgCl2(2×30秒)を使用して、注入と注入の間で表面を再生した。BIAevaluationソフトウェアを使用して個々のセンサーグラムを分析した。
Figure 2016506370
キメラMAb2と比較した、カニクイザルCEACAM5に対する、およびカニクイザルCEACAM1、CEACAM6およびCEACAM8に対するヒト化抗CEACAM5_MAb2バリアントの特異性をELISAによって検証した。これは、CEACAM5との完全な結合またはEC50での結合と比較した結合パーセンテージとして報告された。以下の表17を参照されたい。
Figure 2016506370
実施例6.4:ヒト生殖細胞系フレームワークへのグラフトにより得られたMab2のヒト化バリアントの特徴付け
この実施例では、CRDグラフト手法によりMab2のヒト化バリアントを得た。さらに、ヒト化抗体のCDRをアラニンスキャニング手法に送ったところ、いくつかの位置が、ヒトおよびカニクイザルCEACAM5への結合に影響を及ぼすことなく置換が可能であることが示された。
まずin silicoで、マウス抗体Mab2との構造的な相同性に基づきヒト生殖細胞系フレームワークを選択することによってMab2のヒト化バージョンの配列を作製した。軽鎖の場合、選択されたヒトフレームワークは、遺伝子IGKV1D−3901およびIGKJ202によって定義され、重鎖の場合、遺伝子IGHV3−2304およびIGHJ401によって定義された。Mab2K52Rの6つのCDRをこれらのヒトフレームワークにグラフトした。VLにおける34位および53位(配列番号34)(それぞれFR2−LおよびFR3−L領域)ならびにVHにおける50位(配列番号33)(FR2−H領域)に対応する3つの逆変異を導入したところ、結果としてMAb2_VLg5VHg2と定義された以下の配列が得られた。
Figure 2016506370
6つのCDRの各アミノ酸を優先的にアラニンで1回置き換えることによりMAb2_VLg5VHg2の数種のバリアントを得た。MAb2_VLg5VHg2のCDRでアラニンがすでに見出されており、そのようなアラニンがH−CDR3中に存在する場合、別のアミノ酸を置換した(配列番号74の残基97ではVal、残基98ではArgおよび残基108ではAsp)。
in silicoでのVLおよびVHバリアントのアミノ酸配列から核酸配列を得て、遺伝子合成により作製した。これらの配列を、それぞれヒトIgG1またはヒトCカッパ定常ドメインのコード配列と融合させて哺乳動物の発現ベクターにクローニングした。ヒト化MAb2_VLg5VHg2、それと1つの位置において異なる単一のバリアント、および限られた数の突然バリアントの組み合わせを、HEK293細胞での一過性発現により産生した。ヒトCEACAM5のECD、カニクイザルのECDおよびヒトCEACAM5のA3−B3ドメインへの結合アッセイで使用するために、分泌されたIgGを(20〜70μg/mlで)含有する細胞上清を1μg/mlに希釈した。
これらの改変の影響を評価するために、IgG結合を、Biacore T200ユニット(GE Healthcare)でSPRシグナルを測定することによって決定した。抗ヒトFc抗体を、アミンカップリングキットによってシリーズSのCM5チップにカップリングして、10,000反応単位(RU)のレベルに達した。60秒の接触時間および10μL/分の流速を用いて上清を1μg/mLで注入することによって、およそ300〜600RUの各バリアントを捕捉した。全ての実験を、ランニング緩衝液としてHBS−EP+(10mMのHepes、150mMのNaCl、3mMのEDTA、0.05%界面活性剤P20)を用いて25℃で行った。スクリーニングモードで、捕捉したIgGバリアント上にヒトCEACAM5/カニクイザルCEACAM5/ヒトA3B3ドメインを50nMで30μL/分の流速で1分注入した。60秒の解離期間を保ち、その後、3MのMgClの1パルスの注入で、10μL/分の流速および30秒の接触時間で表面を再生した。
実験ごとに、基準面を使用して応答データを処理することにより、バルクの屈折率変化およびあらゆる非特異的な結合に関して補正を行った。ブランク注入からの応答を使用してデータを二重に基準化した。GE Healthcareからのアプリケーションノート(アプリケーションノート28−9777−72AA)で説明されているスクリーニング法に従って、2つのパラメーターを考慮に入れて、バリアントを結合特徴に関してランク付けした。第一に、測定された理論上の最大シグナルの比率によって結合活性を推定した(Rmaxのパーセンテージ、図16を参照)。第二に、解離が報告されたポイント(第一のポイントは注入終了後の10秒間、第二のポイントは1つの注入終了後の50秒間)を使用して残りのシグナルのパーセンテージを計算し、結合安定性を反映させた(図17を参照)。
以下の位置での単一アラニンバリアントから、元の抗体と比較して同等の結合パラメーターが実証され、これは、これらの位置におけるCDRアミノ酸は結合に関して中立であることを示唆している:LC残基27、28、29、31、51、52、89、90、93、94、96、97、およびHC残基26〜31、51〜58、97、103、104、107、109。これらのバリアントの挙動はヒトおよびサルCEACAM5と類似していることから、それらの交差反応性が維持される。またCEACAM5のA3−B3ドメインへの結合も、影響を受けないことが見出された。2つの中立な置換の組み合わせもいくつか作製したところ、LC_T51AとLC_T94Aとの会合、LC_S31AとHC_G54Yとの会合、またはLC_T53IとHC_S53Aとの会合で例示されるように、変わらない結合パラメーターがもたらされることが見出された。
逆に言えば、その他全てのCDR位置において、元のアミノ酸をアラニンで置換することにより、完全な結合の損失を誘導するか、または結合パラメーターを劇的に変更することが見出された。重鎖の101位または軽鎖の32位および91位は、図16および17に示される例である。バリアントの第二のセットの本質は、このような位置のうちいくつかにおけるより保存的な変異を試験することであった。そうすることにより、本発明者らは、以下の保存的置換は抗原結合に関して中立であることを見出した:MAb2_VLg5の残基30におけるPheからTyr、MAb2_VLg5の残基92におけるTyrからPhe、MAb2_VHg2の残基98におけるAlaからSer、およびMAb2_VHg2の残基100におけるTyrからPhe(図に示された通り)。
〔実施例7〕
MAb2薬物コンジュゲートのヒト化バリアント
実施例7.1:産生および特徴付け
huMAb2−2−SPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=147360g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm(Ab)=201400;ε280nm(Ab)=71693
ε280nm(DM4)=5180;ε280nm(DM4)=26159
室温で撹拌しながら、huMAb2−2(C=5.1mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)19.4mg、続いてDMA 0.375mlおよびニトロ−SPDBリンカー溶液(5.0当量−DMA中15mMの溶液)0.0439mlを容器に入れた。溶液を30秒ボルテックス混合し、次いで室温で2時間ゆっくり撹拌した。追加の体積0.0044mlのニトロ−SPDBリンカー溶液(5.0当量−DMA中15mMの溶液)を添加した。室温で2時間後、磁気撹拌下で、pH=7.5のPBS緩衝液2mlおよびDM4溶液(DMA中15mMの溶液)0.0702mlを連続的に添加した。室温で2時間後、未精製の反応混合物を0.45μmフィルターで濾過し、1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVのヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で予め調整したHiPrep26/10脱塩カラム(セファデックスG25、GE Healthcare)で精製した。コンジュゲートをヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で溶出させ、単量体のコンジュゲート画分をプールし、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにしてhuMAb2−2−SPDB−DM4コンジュゲート(c=1.35mg/ml)10.3mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量および単量体の純度に関して分析した:DAR(UV)=3.7;DAR(SEC)=3.6;RT=17.29分;単量体の純度=97.9%。
図12にHRMS分析の結果を示す。
huMAb2−1−SPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=147563g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm(Ab)=201400;ε252nm(Ab)=69669
ε280nm(DM4)=5180;ε252nm(DM4)=26159
室温で撹拌しながら、huMAb2−1の溶液(C=5.08mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)3.8ml、続いてDMA 0.341mlおよびニトロ−SPDBリンカー溶液(4.5当量−DMA中15mMの溶液)0.0392mlを容器に入れた。溶液を30秒ボルテックス混合し、次いで室温で3時間ゆっくり撹拌した。追加の体積0.0087mlのニトロ−SPDBリンカー溶液(1.0当量−DMA中15mMの溶液)を添加した。室温で2時間後、磁気撹拌下で、pH7.5のPBS緩衝液2.62ml、DMA 0.254mlおよびDM4溶液(DMA中15mMの溶液)0.076mlを連続的に添加した。室温で1時間後、未精製の反応混合物を0.45μmフィルターで濾過し、1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVのヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で予め調整したHiPrep26/10脱塩カラム(セファデックスG25、GE Healthcare)で精製した。コンジュゲートをヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で溶出させ、モノマーのコンジュゲート画分をプールし、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにしてhuMAb2−1−SPDB−DM4コンジュゲート(c=1.35mg/ml)9.5mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量およびモノマーの純度に関して分析した:DAR(UV)=4.1;DAR(SEC)=4.0;RT=17.39分;モノマーの純度=96.7%。
図13にHRMS分析の結果を示す。
huMAb2−3−SPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=147417g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm(Ab)=201400;ε252nm(Ab)=71451
ε280nm(DM4)=5180;ε252nm(DM4)=26159
室温で撹拌しながら、huMAb2−3の溶液(C=5.09mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)3.8ml、続いてDMA 0.336mlおよびニトロ−SPDBリンカー溶液(5当量−DMA中15mMの溶液)0.0437mlを容器に入れた。溶液を30秒ボルテックス混合し、次いで室温で3時間ゆっくり撹拌した。追加の体積0.0035mlのニトロ−SPDBリンカー溶液(0.4当量−DMA中15mMの溶液)を添加した。室温で1時間後、磁気撹拌下で、pH7.5のPBS緩衝液2.60ml、DMA 0.248mlおよびDM4溶液(DMA中15mMの溶液)0.074mlを連続的に添加した。室温で1時間後、未精製の反応混合物を0.45μmフィルターで濾過し、1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVのヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で予め調整したHiPrep26/10脱塩カラム(セファデックスG25、GE Healthcare)で精製した。コンジュゲートをヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で溶出させ、単量体のコンジュゲート画分をプールし、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにしてhuMAb2−3−SPDB−DM4コンジュゲート(c=1.08mg/ml)11mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量および単量体の純度に関して分析した:DAR(UV)=3.9;DAR(SEC)=3.8;RT=17.44分;単量体の純度=98.4%。
図14にHRMS分析の結果を示す。
huMAb2−4−SPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=147628g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm(Ab)=201400;ε252nm(Ab)=70628
ε280nm(DM4)=5180;ε252nm(DM4)=26159
室温で撹拌しながら、huMAb2−4の溶液(C=5.09mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)3.8ml、続いてDMA 0.345mlおよびニトロ−SPDBリンカー溶液(5当量−DMA中15mMの溶液)0.0448mlを容器に入れた。溶液を30秒ボルテックス混合し、次いで室温で3時間ゆっくり撹拌した。追加の体積0.0027mlのニトロ−SPDBリンカー溶液(0.3当量−DMA中15mMの溶液)を添加した。室温で1時間後、磁気撹拌下で、pH7.5のPBS緩衝液2.70ml、DMA 0.263mlおよびDM4溶液(DMA中15mMの溶液)0.075mlを連続的に添加した。室温で1時間後、未精製の反応混合物を0.45μmフィルターで濾過し、1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVのヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で予め調整したHiPrep26/10脱塩カラム(セファデックスG25、GE Healthcare)で精製した。コンジュゲートをヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で溶出させ、単量体のコンジュゲート画分をプールし、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにしてhuMAb2−4−SPDB−DM4コンジュゲート(c=1.23mg/ml)11mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量および単量体の純度に関して分析した:DAR(UV)=3.8;DAR(SEC)=3.8;RT=17.53分;単量体の純度=99.3%。
図15にHRMS分析の結果を示す。
実施例7.2:in vitroでの細胞毒性
材料および方法:
腫瘍細胞生存率に対する抗CEACAM5メイタンシノイドコンジュゲートの作用を、実施例3.4で説明されているようにして査定した。
結果:
Figure 2016506370
これらのchMAb2−SPDB−DM4、huMAb2−1−SPDB−DM4、huMAb2−2−SPDB−DM4、およびhuMAb2−3−SPDB−DM4コンジュゲートおよびDM4の無関係のコンジュゲートは、in vitroで、それぞれ0.24、0.18、0.23、0.16、および8.52nMのIC50で、培養中のMKN45細胞に対して細胞毒性活性を示した。抗CEACAM5コンジュゲートの細胞毒性活性は、測定された無関係のDM4コンジュゲートの活性よりも53〜35倍低かったことから、抗CEACAM5コンジュゲートのCEACAM5が介在する細胞毒性活性が示された。
実施例7.3:雌CD−1ヌードマウスの皮下に埋め込まれた原発性結腸CR−IGR−034P腫瘍に対するin vivoでの効能
材料および方法
コンジュゲートであるhuMAb2−3−SPDB−DM4およびhuMAb2−4−SPDB−DM4としての2つのヒト化配列を、4種の用量レベルで、chMAb2−SPDB−DM4と比較して、雌CD−1ヌードマウスの皮下に埋め込まれた測定可能な原発性結腸CR−IGR−034P腫瘍に対して評価した。対照グループは未処置のままとした。コンジュゲートの用量をmg/kgで示した。これらを、腫瘍の埋め込みから19日目に、10、5、2.5および1.25mg/kgで、ボーラス注射により静脈内(IV)投与した。
実施例5で報告されているようにして毒性および効能評価を行った。
結果:
図5および表20(以下)に結果を示す。
1.25、2.5、5および10mg/kgでの単回投与スケジュールを使用したところ、この研究で試験された全てのコンジュゲートは毒性を誘導しなかった。
huMAb2−4−SPDB−DM4およびchMAb2−SPDB−DM4は、10mg/kgでは、高度に活性であり、ここでΔT/ΔCは−4%であり(対照に対してp<0.0001)、腫瘍退縮はそれぞれ21および19%であり、5mg/kgでは、活性であり、ここでΔT/ΔCはそれぞれ12(対照に対してp=0.0105)および17%(対照に対してp=0.0417)であり、2.5mg/kgでは、わずかに活性であり、ここでΔT/ΔCはそれぞれ36および37%であり(対照に対するns)、1.25mg/kgでは、不活性であった。huMAb2−3−SPDB−DM4は、10mg/kgでは、高度に活性であり、ここでΔT/ΔCは−6%であり(対照に対してp<0.0001)、腫瘍退縮は31%であり、5mg/kgでは、極めて活性であり、ここでΔT/ΔCは4%であり(対照に対してp<0.0001)、2.5mg/kgでは、活性であり、ここでΔT/ΔCは12であり(対照に対してp=0.0322)、1.25mg/kgでは、わずかに活性であり、ここでΔT/ΔCは34%であった(対照に対するns)。
これらの結果から、ヒト化配列huMAb2−3−SPDB−DM4およびhuMAb2−4−SPDB−DM4はどちらも、治療的ADCの開発に有用であった。両方の配列のなかでもhuMAb2−3−SPDB−DM4が最良であった。
Figure 2016506370
実施例7.4:雌SCIDマウスの皮下に埋め込まれた原発性胃腫瘍STO−IND−006に対するin vivoでの効能
材料および方法
ヒト化コンジュゲートであるhuMAb2−3−SPDB−DM4を、3種の用量レベルで、雌SCIDマウスの皮下に埋め込まれた測定可能な原発性胃腫瘍STO−IND−006に対して評価した。対照グループは未処置のままとした。コンジュゲートの用量をmg/kgで示した。これらを、腫瘍の埋め込みから27日目に、10、5および2.5mg/kgでボーラス注射により静脈内(IV)投与した。
実施例5で報告されているようにして毒性および効能評価を行った。
結果:
2.5、5および10mg/kgでの単回投与スケジュールを使用したところ、huMAb2−3−SPDB−DM4は毒性を誘導しなかった。
図6および表21に示した通り、huMAb2−3−SPDB−DM4は、10mg/kgでは、極めて活性であり、ここでΔT/ΔCは7%であり(対照に対してp<0.0001)、5mg/kgでは、活性であり、ここでΔT/ΔCは36%であり(対照に対してp=0.0281)、2.5mg/kgでは、不活性であった。
Figure 2016506370
実施例7.5:雌SCIDマウスの皮下に埋め込まれた原発性肺腫瘍LUN−NIC−0
014に対するin vivoでの効能
材料および方法
ヒト化コンジュゲートhuMAb2−3−SPDB−DM4を、3種の用量レベルで、雌SCIDマウスの皮下に埋め込まれた測定可能な原発性肺LUN−NIC−0014腫瘍に対して評価した。対照グループは未処置のままとした。コンジュゲートの用量をmg/kgで示した。これらを、腫瘍の埋め込みから29日目に、10、5および2.5mg/kgでボーラス注射により静脈内(IV)投与した。
実施例5で報告されているようにして毒性および効能評価を行った。
結果
2.5、5および10mg/kgでの単回投与スケジュールを使用したところ、huMAb2−3−SPDB−DM4は毒性を誘導しなかった。
図18および表22に示した通り、huMAb2−3−SPDB−DM4は、10および5mg/kgでは、高度に活性であり、ここでΔT/ΔCは0%より低く(対照に対してp<0.0001)および腫瘍退縮はそれぞれ67および57%であり、2.5mg/kgでは、活性であり、ここでΔT/ΔCは12%であった(対照に対してp=0.0363)。
Figure 2016506370
実施例7.6:雌SCIDマウスの皮下に埋め込まれた原発性結腸腫瘍CR−IGR−034Pに対するin vivoでの効能
材料および方法
2種の異なるリンカー(SPDBおよびスルホ−SPDB)を介してDM4にコンジュゲートしたヒト化huMAb2−3で構成される3種のコンジュゲートを、2種の用量レベルで、雌SCIDマウスの皮下に埋め込まれた測定可能な原発性結腸腫瘍CR−IGR−034Pに対して評価した。対照グループは未処置のままとした。コンジュゲートの用量をmg/kgで示した。これらを、腫瘍の埋め込みから19日目に、5および2.5mg/kgでボーラス注射により静脈内(IV)投与した。
実施例5で報告されているようにして毒性および効能評価を行った。
結果
2.5および5mg/kgでの単回投与スケジュールを使用したところ、huMAb2−3−SPDB−DM4およびhuMAb2−3−スルホ−SPDB−DM4は毒性を誘導しなかった。
図19および表23に示した通り、huMAb2−3−SPDB−DM4は、5および2.5mg/kgでは、活性であり、ここでΔT/ΔCはそれぞれ12%および40%であり(対照に対してp<0.0001)、huMAb2−3−スルホ−SPDB−DM4は、5mg/kgでは、高度に活性であり、ここでΔT/ΔCは0%より低く(対照に対してp<0.0001)、腫瘍退縮は12%であり、さらに2.5mg/kgでは、活性であり、ここでΔT/ΔCは1%であった(対照に対してp<0.0001)。
Figure 2016506370
〔実施例8〕
ホルマリン固定およびパラフィン包埋(FFPE)組織中でのヒトおよびサルCEACAM5タンパク質検出に貢献する免疫組織化学(IHC)プロトコールの開発。
材料および方法
組織
ヒト(腫瘍および非腫瘍)、同様にカニクイザル(正常)組織の源として、FFPE組織マイクロアレイ(TMA、表24)を使用した。
Figure 2016506370
Figure 2016506370
抗体
一次マウス抗ヒトCEACAM5モノクローナル抗体として、MAb2を使用した。二次抗体として、ビオチンとコンジュゲートしたヤギ抗マウスIgG1(γ1鎖特異的)(参照番号1070−08、バッチL4309−X761、Southern Biotech、USA)を使用した。
免疫染色
抗原検索手法を、95℃で8分、次いで100℃で28分で細胞調整1(CC1)緩衝液を用いることにより適用した。内因性ビオチンをブロッキングする工程の後、スライドを、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で5μg/mLに希釈した一次抗抗体と共に24℃で2時間インキュベートした。二次抗体のビオチンとコンジュゲートしたヤギ抗マウスを0.5μg/mLで24℃で32分インキュベートした。DABMap(商標)発色検出キット(760−124、Ventana Medical Systems,Inc、USA)からの3,3−ジアミノベンジジンテトラヒドロクロリド(DAB)を製造元の推奨に従って用いて、免疫染色を行った。ヘマトキシリン(760−2037、Ventana Medical Systems,Inc、USA)を用いて対比染色工程を行い、青色化試薬を適用した(760−2037、Ventana Medical Systems,Inc、USA)。染色されたスライドを脱水させ、サイトシール(cytoseal)XYL(8312−4、Richard−Allan Scientific、USA)を用いてカバースリップをかけた。
IHCスコア付け
ScanScope XTシステム(Aperio Technologies、Vista、CA)を使用して免疫染色したスライドをスキャンした。ImageScopeソフトウェア(バージョン10.2.2.2319、Aperio Technologies)を使用して20倍の倍率でデジタル化した画像を捕捉した。
染色評価には、反応性の組織学的部位、主要なタイプの反応性細胞、染色強度、および細胞の染色頻度が包含される。陰性サンプルを0+とスコア付けした。陽性サンプルを1+から4+の強度のスケールでスコア付けした。強度範囲は、弱い[0;2+]、中程度[2+;3+]および強い[3+;4+]と記載された。細胞頻度は、免疫染色された細胞のパーセンテージであり、組織学者の観察によってサンプルの中央値として推定された。細胞頻度を、比率スコアの5つのカテゴリー:1(0〜5%)、2(6〜25%)、3(26〜50%)、4(51〜75%)および5(76〜100%)で順序を付けた。
腫瘍の場合、Allredスコア(AS)から世界的な発現スコアを適応した(Mohsin S、Weiss H、Havighurst T、Clark GM、Berardo M、Roanh LDら、Progesterone receptor by immunohistochemistry and clinical outcome in breast cancer:a validation study.Mod.Pathol.2004;17:1545〜1554)。このASは、強度スコアと比率スコアとを加えて0〜9の範囲の総スコアを得ることにより得られた。ASを最大の世界的なスコアのパーセントとして報告し、5つのカテゴリー:極めて低い(0〜25%)、弱い(26〜50%)、中程度(51〜75%)、および高い(76〜100%)に分類した。罹患率を、指標に関して陽性のケースのパーセントと定義した。
説明的な統計的分析
マイクロソフト・エクセル2003ソフトウェアを用いて記述統計を計算した。指標ごとに、ケースの数、陽性ケースの数、罹患率、強度スコアの中央値、頻度の中央値、Allredスコア平均、強度範囲、頻度範囲およびAllredスコア範囲を説明した。
実施例8.1:FFPEヒト腫瘍におけるCEACAM5タンパク質を免疫組織化学(IHC)によって評価するための抗CEACAM5モノクローナル抗体の使用
市販の組織アレイスライド(FFPEフォーマット)を使用してヒト腫瘍の大きいパネルを研究した。CEACAM5タンパク質の発現は腫瘍細胞の膜+/−細胞質に位置する(図1C、D)。より高度に分化した腫瘍の細胞の頂極で、一部の膜染色は極性化していた。CEACAM5タンパク質が、以下で発現されることが見出された:
・ 結腸腺癌のケースの89%(194/219、強度2〜2.5+、頻度53〜59%、AS60〜66%)
・ 胃腺癌のケースの49%(95/195、強度2.5+、頻度53%、AS62%)
・ 肺腺癌のケースの41%(24/58、強度1.8〜2+、頻度50〜53%、AS54〜58%)
・ 子宮癌、子宮頸癌、扁平上皮癌のケースの79%(11/14、強度2+、頻度22%、AS46%)
・ 膵臓腺癌のケースの53%(18/34、強度2+、頻度23%、AS42%)
・ 食道扁平上皮癌のケースの37%(23/62、強度2+、頻度16%、AS38%)
・ 卵巣癌腫のケースの4%(3/77、強度2+、頻度43%、AS54%)
・ 甲状腺癌腫のケースの11%(2/18、強度1.5+、頻度63%、AS56%)
・ 膀胱癌腫のケースの25%(5/20、強度1.5+、頻度61%、AS56%)
・ 子宮内膜腺癌のケースの7%(1/14、強度2+、頻度50%、AS56%)
・ 乳管癌のケースの11%(2/18、強度1.5+、頻度53%、AS50%)
・ 胆管癌のケースの53%(2/6、強度1.5+、頻度75%、AS50%)
・ 肺扁平上皮癌のケースの53%(31/148、強度1.5+、頻度22%、AS39%)
・ 前立腺腺癌のケースの8%(1/13、強度2+、頻度50%、AS44%)
・ 皮膚扁平上皮癌のケースの25%(2/8、強度1.5+、頻度23%、AS39%)。
実施例8.2:カニクイザル(Macaca fascicularis)における抗CEACAM5モノクローナル抗体の組織交差反応性およびヒト発現パターンとの比較
ヒト(h)またはカニクイザル(c)由来CEACAM5の細胞外タンパク質ドメインを、CEACAM5のcDNAプラスミドを用いたヒト胎児腎臓HEK293細胞での一過性発現により製造した(実施例1、表1)。細胞ペレットを10%ホルマリン(Sigma Aldrich、USA)中で16時間固定し、標準的な組織学的な手法に従って組織断片としてパラフィンに包埋させた。
ヒトおよびサル正常組織源として市販のTMAを使用した(表21)。
Mab2の交差反応性は、ヒトおよびサルCEACAM5でトランスフェクトした細胞の両方における免疫染色(膜および細胞質への局在化)によって示された。
カニクイザル正常組織において、CEACAM5タンパク質発現は、柱状の吸収上皮細胞で見出された(3のうち2が陽性のケース、中央値強度1.5+、平均頻度55%)。
ヒト非腫瘍組織において、CEACAM5発現も、柱状の吸収上皮細胞で観察された(64のうち62が陽性ケース、中央値強度2+、平均頻度90%)。ヒト組織において、CEACAM5発現は、食道上皮細胞、頭頸部上皮細胞、胃小窩上皮細胞および子宮頸部上皮細胞において、より低い程度で観察された。
〔実施例9〕
抗体薬物コンジュゲート(バリアント)
抗CEACAM5 huMAb2−3−スルホSPDB−DM4
分析データ:
MW(Ab)=147417g/mol;MW(DM4)=780.38g/mol
ε280nm(Ab)=201400;ε252nm(Ab)=71451
ε280nm(DM4)=5180;ε252nm(DM4)=26159。
室温で撹拌しながら、抗CEACAM5 huMAb2−3の溶液(C=5.32mg/ml、pH=7.4のPBS緩衝液中)7.0ml、続いてDMA 1.6mlおよびニトロ−スルホSPDBリンカー(WO2009134977で説明されている)の溶液(10当量−DMA中15mMの溶液)168.4μlを容器に入れた。溶液を室温で3時間ゆっくり撹拌した。追加量のニトロ−スルホSPDBリンカー溶液(2.0当量−DMA中15mMの溶液)3.4μlを添加した。室温で2時間後、磁気撹拌下で、pH7.4のPBS緩衝液2.90ml、DMA 0.407mlおよびDM4溶液(DMA中15mMの溶液)0.322mlを連続的に添加した。室温で1時間および5℃で16時間後、1CVの1MのNaOH、2CVの水および2CVのヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で予め調整したHiPrep26/10脱塩カラム(セファデックスG25、GE Healthcare)で、未精製の反応混合物を精製した。コンジュゲートをヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で溶出させ、モノマーのコンジュゲート画分をプールし、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにして抗CEACAM5 huMAb2−3−スルホSPDB−DM4コンジュゲート(c=1.51mg/ml)19mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量およびモノマーの純度に関して分析した:DAR(UV)=3.4;DAR(SEC)=3.3;モノマーの純度=99.8%;HRMSデータ:図20を参照されたい。
抗CEACAM5 huMAb2−3−SMCC−DM1
分析データ:
MW(Ab)=147417g/mol;MW(DM1)=738g/mol
ε280nm(Ab)=201400;ε252nm(Ab)=71451
ε280nm(DM1)=5180;ε252nm(DM1)=26159。
室温で撹拌しながら、抗CEACAM5 huMAb2−3の溶液(C=3.47mg/ml、pH=6.5の緩衝液A中)11.3ml、続いてDMA 0.387mlおよびSMCCリンカー溶液(10当量−DMA中15mMの溶液)178μlを容器に入れた。溶液をゆっくり室温で2時間撹拌した。2CVのNaOH0.2M、5CVの水および5CVのクエン酸緩衝液(pH5.5)で予め調整したHiPrep26/10脱塩カラム(セファデックスG25、GE Healthcare)で未精製の反応混合物の緩衝液を交換した。コンジュゲートをクエン酸緩衝液(pH5.5)で溶出させ、モノマーのコンジュゲート画分をプールし、0.22μmフィルターで濾過した。この溶液に、室温で撹拌しながら、DMA 0.476mlおよびDM1溶液(DMA中15mMの溶液)0.124mlを連続的に添加した。室温で2時間後、未精製の反応混合物を、2CVの0.2MのNaOH、5CVの水および5CVのヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で予め調整したHiPrep26/10脱塩カラム(セファデックスG25、GE Healthcare)で2回精製した。コンジュゲートをヒスチジン(10mM)、グリシン(130mM)、スクロース(5%)、pH=5.5の緩衝液で溶出させ、モノマーのコンジュゲート画分をプールし、0.22μmフィルターで濾過した。
このようにして抗CEACAM5 huMAb2−3−SMCC−DM1(c=1.73mg/ml)9.5mlを無色透明な溶液として得た。次いでコンジュゲートを最終的な薬物含有量およびモノマーの純度に関して分析した:DAR(UV)=2.7;DAR(SEC)=2.9;モノマーの純度=99.6%;HRMSデータ:図21を参照されたい。
〔実施例10〕
水素−重水素交換質量分析(HDX MS)を使用したMAb2_VH1aVL1c Fabと複合体化したCEACAM5−A3B3のエピトープおよびパラトープの特徴付け実施例10.1:HDX MSの原理
質量分析(MS)に関連するアミド水素−重水素交換(HDX)は、コンフォメーション変化または相互作用に関連するタンパク質領域の同定を可能にする。この技術は、より具体的には、重水素化緩衝液中でインキュベートしてタンパク質分解した後に、遊離の形7態と比較して抗体に結合した形態で取り込まれた重水素の減少を示す抗原の領域を同定することを可能にする。
エピトープは、これらの領域に属しており、その変換は、抗体への結合によって低下する。近年の論文では、この手法を使用してエピトープを特徴付ける様々な工程が詳細に説明されている(Zhang,Q.、Willison,L.N.、Tripathi,P.、Sathe,S.K.、Roux,K.H.、Emmett,M.R.、Blakney,G.T.、Zhang,H.M.およびMarshall,A.G.(2011).Analytical Chemistry 83、7129〜7136)。
実施例10.2:材料
MAb2_VH1aVL1cの可変ドメインのコード配列(配列番号5および配列番号29)を、それぞれ(パパインで切断したIgG1から得られたFabで見出されるように)ヒトCH1ドメインのコード配列、それに続いて6−ヒスチジンタグと融合させて、またはヒトCカッパ定常ドメインと融合させて哺乳動物の発現ベクターにクローニングした。懸濁培養したHEK293−FS(商標)細胞中でMAb2_VH1aVL1cのFabのバッチを、293fectin(商標)(Invitrogen)と複合体化した2つの鎖をコードする2つの発現プラスミドの一過性トランスフェクションによって産生した。トランスフェクションから7日後に、分泌されたタンパク質を含有する培養上清を回収し、遠心分離し、0.22μmの膜で濾過した。Fabを、PBS中のイミダゾール勾配を使用したIMAC(HisTrap、GE Healthcare)でのアフィニティークロマトグラフィーにより精製した。次いで、Fabを含有する画分のプールをPBSで平衡化したサイズ排除クロマトグラフィー(スーパーデックス200、GE Healthcare)で精製した。
His−タグを有するhCEACAM5−A3B3ドメイン(配列番号67)を、発現プラスミドの一過性トランスフェクションによりフラスコで培養されたHEK293−FS(商標)細胞を用いて産生した。キフネンシン(Kifunensine)(トリミンググリコシル化(trimming glycosylation)プロセスの阻害剤)を毎日添加した。トランスフェクションから7日後に、分泌されたタンパク質を含有する培養上清を回収し、遠心分離し、0.22μmの膜で濾過した。上清にEndoHを625u/mlまで添加し、次いで37℃で3時間インキュベートした。脱グリコシル化したhCEACAM5−A3B3を、PBS中のイミダゾール勾配を使用したIMAC(HisTrap、GE Healthcare)でのアフィニティークロマトグラフィーで精製した。次いで、脱グリコシル化したhCEACAM5−A3B3を含有する画分のプールを、PBSで平衡化したサイズ排除クロマトグラフィー(スーパーデックス200、GE Healthcare)で精製した。脱グリコシル化したhCEACAM5−A3B3の質量分析から2つの種(22485および22278Da)が示され、これは、タンパク質が7または8つのN−アセチルグルコサミン残基(GlcNAc)を有することを示す。
複合体を組み立てるために、両方のタンパク質を、1モルのFab当たり過量の1.5モルの脱グリコシル化したhCEACAM5−A3B3と共にプールした。リン酸緩衝生理食塩水で平衡化したスーパーデックス200でのサイズ排除クロマトグラフィーによってこの過量分を除去した。抗原とのFab複合体に対応する画分を重水素交換研究に使用した。
実施例10.3:方法
PALオートサンプラー(CTC Analytics)を使用して水素/重水素交換(HDX)実験を完全に自動化した。それにより、変換の開始とクエンチ、タンパク質分解温度の制御(4℃)、重水素化ペプチドの注入、注入および洗浄バルブの管理、ならびに質量分析計およびHPLCポンプのトリガリング獲得(triggering acquisition)が可能になった。ペルティエ冷却されたボックス(4℃)は、2つのRheodyne自動バルブ(注入用の6つのポートおよび洗浄用の10のポート)、脱塩カートリッジ(Bruker−Michrom製のペプチドマイクロトラップ)およびHPLCカラム(Poroshell 120 EC−C18、1×50mm、2.7μM、Agilent Technologies製)を有していた。DO中のPBSを用いたCEACAM5、mAbまたは複合体の5倍希釈液によって重水素化を開始させた。2MのGndHCl、0.8MのTCEP、1Mのグリシンを使用して逆交換をクエンチし、4℃で2分かけてジスルフィド架橋を還元した。
ペプシンおよびネペンテシン(nepenthesin)プロテアーゼを用いてタンパク質を消化し、Agilent TechnologiesのHPLCポンプで100μL/分の0.03%のTFA水溶液を使用してペプチドを脱塩した。次いで、別のAgilent TechnologiesのHPLCポンプを使用して、20分かけてBが15〜100%の勾配で(A:0.03%のTFA水溶液;B:アセトニトリル90%、0.03%のTFA水溶液)ペプチドを分離した。エレクトロスプレー−TOF質量分析計(Agilent 6210)を使用してペプチドの質量を測定した。
Bruker APEX−Q FTMS(9.4T)およびBruker12T SolariXを使用したタンデムMS(MSMS)によってペプチドを同定した。
データ獲得には、Data Analysis(Bruker)およびMass Hunter(Agilent Technologies)ソフトウェアを使用した。MSMSデータ処理には、Data AnalysisおよびMascot(Matrix Science)を使用した。HDXデータ処理には、Mass HunterおよびHD Examiner(Sierra Analytics)ソフトウェアを使用した。
HDX実験を少なくとも3回繰り返した。
実施例10.4:結果
ペプチドの同定および選択
重水素化中、ジスルフィド架橋を無傷のままに保持することにより、それらに関する構造的な情報を維持した。タンパク質分解およびペプチド同定に適するように、低いpHおよび低温でのクエンチ工程の後、TCEPで架橋を還元した。CEACAM5−Fab複合体消化後にMSMSを使用して、3つのタンパク質鎖から生じた多数のペプチドを同定することができた。HDX実験後、優れた品質のシグナルを示したものだけを選択した:CEACAM5−A3−B3抗原、MAb2_VH1aVL1c Fabの重鎖およびMAb2_VH1aVL1c軽鎖からそれぞれ25、30および20種のペプチドを選択した。これらのペプチドは、CEACAM5−A3−B3抗原、MAb2_VH1aVL1c Fabの重鎖およびMAb2_VH1aVL1cの軽鎖配列それぞれの89%、77%および68%に当たる(表25)。それ以外のFab鎖の領域は、主としてそれらのC末端部分にある。
Figure 2016506370
グリコシル化の可能性のある部位である8つのアスパラギン残基全てが、内部H(endo H)の脱グリコシル化から残ったGlcNAcを有する数種のペプチド内で同定された。特にN114が、ペプチド108〜115に見出された。第一の実験では(HDXに使用せず)、N166が両方の形態(GlcNAc含有および非含有)で見出された。これは、7および8個のGlcNAcに相当する、脱グリコシル化後にCEACAM5−A3B3の質量スペクトルで観察された不均質性の説明になる可能性がある。
エピトープおよびパラトープ同定
遊離の抗原、遊離のFabおよびそれらの複合体を、4℃で2分または20分、または室温(26℃)で20分で重水素化した。アミドの水素と温度との変換速度論を考慮すると(10℃で変換は約3倍増加する)、最終的な条件は、4℃で200分の重水素化に等しい。
エピトープ
CEACAM5−A3B3の25種の選択されたペプチドに関する重水素取り込みの速度論を、抗原が遊離の形態で重水素化された場合と、Fabとの複合体の形態で重水素化された場合とで比較した。いくつかのペプチドは、両方の状況間で有意なHDX差(ΔHDX)をまったく示さなかった。対照的に、それらのうちいくつか(108〜115および128〜143)は、有意なΔHDXを示した。第二の領域は、5種の異なるペプチド:128〜142、128〜143、130〜142、130〜143および140〜143で占められ、2分の重水素化後に、13〜15±2%(1.6±0.2Dまで)のΔHDXを示した。
128〜142と130〜142とを比較し、128〜143と130〜143とを比較したところ、本発明者らは、それぞれのケースにおいて有意なΔHDX変化をまったく測定せず(2分の重水素化後、第一の2種のペプチドについては1.3〜1.4Dであり、最後の2つのペプチドについては1.6であった)、これは、アミドW129およびR130はエピトープに関与しない可能性があることを意味する。対照的に、128〜142と128〜143とを比較し、130〜142と130〜143とを比較したところ、本発明者らは小さいΔHDX変化(約0.2D)を測定し、これは、アミドF143が関与していることを意味する。ペプチド140〜143におけるΔHDX(約0.3D)は、アミドV141またはL142も関与していることを示す。I131からQ140の9種のアミドにおいて、それらのうちいくつかはエピトープに関与する(共通して平均約1のΔHDX)。
これらの重水素取り込みの差は、エピトープが特に領域(アミド)、すなわち配列SGANLNL(配列番号76)およびINGIPQQHTQVLF(配列番号77)のペプチドに属することを示す。
パラトープ
Fabの重鎖の30種の選択されたペプチドに関する重水素取り込みの速度論を、Fabが遊離の形態で重水素化された場合と、抗原との複合体の形態で重水素化された場合とで比較した。ほとんど全てのペプチドが、両方の状況間で有意なΔHDXをまったく示さなかった。ペプチド(100〜109)のみが200分の重水素化後にΔHDXを示した:11±2%(0.7±0.2D)。MAb2_VH1aVL1c Fabの重鎖の領域(アミド)101〜109は、パラトープに関与する。
Fab軽鎖の20種の選択されたペプチドに関する重水素取り込みの速度論を、Fabが遊離の形態で重水素化された場合と、抗原との複合体の形態で重水素化された場合とで比較した。ほとんど全てペプチドが、両方の状況間で有意なΔHDXをまったく示さなかった。2種のペプチド(47〜54および87〜104)のみが差を示した。20分の重水素化後、それぞれ第一のペプチドについては、ΔHDXは10±2%(0.6±0.2D)であり、第二のペプチドについては5±2%(0.9±0.2D)であった。MAb2_VH1aVL1cの軽鎖の領域48〜54および88〜104は、パラトープに関与する。

Claims (39)

  1. a)ヒトおよびカニクイザル(Macaca fascicularis)のCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインに結合し;
    b)ヒトCEACAM1、ヒトCEACAM6、ヒトCEACAM7、ヒトCEACAM8、カニクイザルCEACAM1、カニクイザルCEACAM6、およびカニクイザルCEACAM8と有意に交差反応しない、
    単離された抗体。
  2. ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインへの結合について、
    a)配列番号31の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号32の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;
    b)配列番号33の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号34の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;
    c)位置52のKがRにより置き換えられた、配列番号33の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号34の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;
    d)配列番号35の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号36の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;
    e)配列番号37の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号38の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体;ならびに
    f)配列番号39の配列の重鎖の可変ドメインおよび配列番号40の配列の軽鎖の可変ドメインを含む抗体
    からなる群から選択される抗体の可変重鎖および軽鎖を含む抗体と競合する、単離された抗体。
  3. ヒトCEACAM1、ヒトCEACAM6、ヒトCEACAM7、ヒトCEACAM8、カニクイザルCEACAM1、カニクイザルCEACAM6、およびカニクイザルCEACAM8と有意に交差反応しない、請求項2に記載の抗体。
  4. a)12以下である、ヒトCEACAM5に対する親和性と、カニクイザルCEACAM5に対する親和性との比で;または
    b)10nM以下である、ヒトCEACAM5および/もしくはカニクイザルCEACAM5に対する親和性で、または
    c)aとbの両方で、
    ヒトおよびカニクイザルCEACAM5のA3−B3ドメインに結合する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の抗体。
  5. それぞれ、配列番号76および配列番号77の配列を含むヒトCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインの2つの領域に結合する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の抗体。
  6. a)配列XYD(配列番号83)(式中、X、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸である)からなるCDR1−H;ならびに
    任意のアミノ酸が任意の位置に存在してもよい6〜10アミノ酸長の配列からなるCDR2−H;ならびに
    配列XHXFGXGPXAX(配列番号84)(式中、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはAもしくはSであり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR3−H;または
    b)配列XY(配列番号85)(式中、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR1−L;ならびに
    配列NX(式中、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸である)からなるCDR2−L;ならびに
    配列XHXPX(配列番号86)(式中、X、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR3−L、または
    c)aとbの両方
    を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の抗体。
  7. a)配列GFXFSSYD(配列番号78)(式中、XはT、AもしくはVである)からなるCDR1−H;および
    配列IXSXGGXT(配列番号79)(式中、XはSもしくはNであり、XはYもしくはGであり、XはRもしくはIである)からなるCDR2−H;および
    配列XAHYFGXSGPFAY(配列番号80)(式中、XはAもしくはTであり、XはTもしくはSである)からなるCDR3−H;または
    b)配列ENIFSY(配列番号10)もしくはENIYSY(配列番号22)からなるCDR1−L;および
    配列NX(式中、XはAもしくはTであり、XはKもしくはRである)からなるCDR2−L;および
    配列QHHYGTPFT(配列番号12)もしくはQHHYGIPFT(配列番号24)からなるCDR3−L、または
    c)aとbの両方
    を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の抗体。
  8. a)配列GFTFSXYX(配列番号81)(式中、XはRもしくはSであり、XはAもしくはDである)からなるCDR1−H;および
    配列ISSGGX(配列番号82)(式中、Xは存在しないか、SもしくはGであり、XはD、YもしくはIであり、XはTもしくはIである)からなるCDR2−H;および
    配列ARPAYYGNPAMDY(配列番号3)もしくはARVNYYDSSFLDW(配列番号15)からなるCDR3−H;または
    b)配列QNVGTN(配列番号4)からなるCDR1−L;および
    配列SASからなるCDR2−L;および
    配列QQYNSYPLYT(配列番号6)もしくはQQYNNYPLYT(配列番号18)からなるCDR3−L、または
    c)aとbの両方
    を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の抗体。
  9. a)配列番号1の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号1と異なる配列のCDR1−H;配列番号2の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号2と異なる配列のCDR2−H;配列番号3の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号3と異なる配列のCDR3−H;配列番号4の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号4と異なる配列のCDR1−L;配列SASもしくは1個のアミノ酸置換によりSASと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号6の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号6と異なる配列のCDR3−L;または
    b)配列番号7の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号7と異なる配列のCDR1−H;配列番号8の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号8と異なる配列のCDR2−H;配列番号9の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号9と異なる配列のCDR3−H;配列番号10の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号10と異なる配列のCDR1−L;配列NTKもしくはNTRもしくは1個のアミノ酸置換によりNTKもしくはNTRと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号12の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号12と異なる配列のCDR3−L;または
    c)配列番号13の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号13と異なる配列のCDR1−H;配列番号14の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号14と異なる配列のCDR2−H;配列番号15の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号15と異なる配列のCDR3−H;配列番号16の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号16と異なる配列のCDR1−L;配列SASもしくは1個のアミノ酸置換によりSASと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号18の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号18と異なる配列のCDR3−L;または
    d)配列番号19の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号19と異なる配列のCDR1−H;配列番号20の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号20と異なる配列のCDR2−H;配列番号21の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号21と異なる配列のCDR3−H;配列番号22の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号22と異なる配列のCDR1−L;配列NAKもしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換によりNAKと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号24の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号24と異なる配列のCDR3−L;または
    e)配列番号25の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号25と異なる配列のCDR1−H;配列番号26の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号26と異なる配列のCDR2−H;配列番号27の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号27と異なる配列のCDR3−H;配列番号28の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号28と異なる配列のCDR1−L;配列NAKもしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換によりNAKと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号30の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号30と異なる配列のCDR3−L
    を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の抗体。
  10. ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインに結合し、
    a)配列XYD(配列番号83)(式中、X、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸である)からなるCDR1−H;ならびに
    任意のアミノ酸が任意の位置に存在してもよい6〜10アミノ酸長の配列からなるCDR2−H;ならびに
    配列XHXFGXGPXAX(配列番号84)(式中、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはAもしくはSであり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR3−H;または
    b)配列XY(配列番号85)(式中、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR1−L;ならびに
    配列NX(式中、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸である)からなるCDR2−L;ならびに
    配列XHXPX(配列番号86)(式中、X、X、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のアミノ酸であり、XはY、FもしくはWである)からなるCDR3−L、または
    c)aとbの両方
    を含む、単離された抗体。
  11. ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインに結合し、
    a)配列番号1の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号1と異なる配列のCDR1−H;配列番号2の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号2と異なる配列のCDR2−H;配列番号3の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号3と異なる配列のCDR3−H;配列番号4の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号4と異なる配列のCDR1−L;配列SASもしくは1個のアミノ酸置換によりSASと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号6の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号6と異なる配列のCDR3−L;または
    b)配列番号7の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号7と異なる配列のCDR1−H;配列番号8の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号8と異なる配列のCDR2−H;配列番号9の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号9と異なる配列のCDR3−H;配列番号10の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号10と異なる配列のCDR1−L;配列NTKもしくはNTRもしくは1個のアミノ酸置換によりNTKもしくはNTRと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号12の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号12と異なる配列のCDR3−L;または
    c)配列番号13の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号13と異なる配列のCDR1−H;配列番号14の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号14と異なる配列のCDR2−H;配列番号15の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号15と異なる配列のCDR3−H;配列番号16の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号16と異なる配列のCDR1−L;配列SASもしくは1個のアミノ酸置換によりSASと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号18の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号18と異なる配列のCDR3−L;または
    d)配列番号19の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号19と異なる配列のCDR1−H;配列番号20の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号20と異なる配列のCDR2−H;配列番号21の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号21と異なる配列のCDR3−H;配列番号22の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号22と異なる配列のCDR1−L;配列NAKもしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換によりNAKと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号24の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号24と異なる配列のCDR3−L;または
    e)配列番号25の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号25と異なる配列のCDR1−H;配列番号26の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号26と異なる配列のCDR2−H;配列番号27の配列もしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換により配列番号27と異なる配列のCDR3−H;配列番号28の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号28と異なる配列のCDR1−L;配列NAKもしくは1個もしくはそれ以上のアミノ酸置換によりNAKと異なる配列のCDR2−Lおよび配列番号30の配列もしくは1個のアミノ酸置換により配列番号30と異なる配列のCDR3−L
    を含む、単離された抗体。
  12. 前記アミノ酸置換は保存的アミノ酸置換である、請求項9または11に記載の抗体。
  13. a)配列番号31の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号32の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン;または
    b)配列番号33の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号34の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン;または
    c)配列番号35の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号36の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン;または
    d)配列番号37の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号38の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン;または
    e)配列番号39の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の重鎖の可変ドメインおよび/もしくは配列番号40の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列の軽鎖の可変ドメイン
    を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の抗体。
  14. キメラ抗体またはヒト化抗体である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の抗体。
  15. a)配列番号41の配列の重鎖および/もしくは配列番号42の配列の軽鎖;または
    b)配列番号43の配列の重鎖および/もしくは配列番号44の配列の軽鎖;または
    c)配列番号45の配列の重鎖および/もしくは配列番号46の配列の軽鎖;または
    d)配列番号47の配列の重鎖および/もしくは配列番号48の配列の軽鎖;または
    e)配列番号49の配列の重鎖および/もしくは配列番号50の配列の軽鎖
    を含む抗体である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体。
  16. a)配列番号51、配列番号5、もしくは配列番号74の配列の重鎖;および/または
    b)配列番号17、配列番号23、配列番号29、配列番号55、もしくは配列番号75の配列の軽鎖
    を含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体。
  17. a)配列番号51の配列の重鎖および配列番号17の配列の軽鎖;または
    b)配列番号5の配列の重鎖および配列番号23の配列の軽鎖;または
    c)配列番号5の配列の重鎖および配列番号29の配列の軽鎖;または
    d)配列番号51の配列の重鎖および配列番号55の配列の軽鎖;または
    e)配列番号74の配列の重鎖および配列番号75の配列の軽鎖
    を含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載の抗体。
  18. ヒトおよびカニクイザルCEACAM5タンパク質のA3−B3ドメインに結合し、
    a)配列番号87の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列からなる重鎖;および/または
    b)配列番号88の配列もしくはそれと少なくとも85%同一である配列からなる軽鎖を含む、単離された抗体。
  19. 抗体断片である、請求項1〜18のいずれか1項に記載の抗体。
  20. 単一ドメイン抗体の可変重鎖(VHH)である、請求項1〜19のいずれか1項に記載の抗体。
  21. 二重特異的または多重特異的抗体である、請求項1〜20のいずれか1項に記載の抗体。
  22. Fv、Fab、F(ab’)2、Fab’、dsFv、(dsFv)2、scFv、sc(Fv)2、およびダイアボディからなる群から選択される断片である、請求項1〜21のいずれか1項に記載の抗体。
  23. 請求項1〜22のいずれか1項に記載の抗体をコードする配列を含む単離された核酸。
  24. 請求項23に記載の核酸により形質転換された宿主細胞。
  25. 少なくとも1つの増殖阻害剤にコンジュゲートまたは連結された請求項1〜22のいずれか1項に記載の抗体を含むイムノコンジュゲート。
  26. 前記増殖阻害剤は細胞傷害剤または放射性同位体である、請求項25に記載のイムノコンジュゲート。
  27. 前記増殖阻害剤は、化学療法剤、酵素、抗生物質、および低分子毒素または酵素活性毒素のような毒素、タキソイド、ビンカ、タキサン、メイタンシノイドまたはメイタンシノイド類似体、トメイマイシンまたはピロロベンゾジアゼピン誘導体、クリプトフィシン誘導体、レプトマイシン誘導体、オーリスタチンまたはドラスタチン類似体、プロドラッグ、トポイソメラーゼII阻害剤、DNAアルキル化剤、抗チューブリン剤、ならびにCC−1065またはCC−1065類似体からなる群から選択される、請求項25または26に記載のイムノコンジュゲート。
  28. 前記増殖阻害剤は、(N2’−デアセチル−N2’−(3−メルカプト−1−オキソプロピル)−メイタンシン)(DM1)またはN2’−デアセチル−N−2’(4−メチル−4−メルカプト−1−オキソペンチル)−メイタンシン(DM4)である、請求項26または27に記載のイムノコンジュゲート。
  29. 抗体が切断可能な、または切断不可能なリンカーにより少なくとも1つの増殖阻害剤に共有結合している、請求項25〜28のいずれか1項に記載のイムノコンジュゲート。
  30. 前記リンカーは、N−スクシンイミジルピリジルジチオブチレート(SPDB)、4−(ピリジン−2−イルジスルファニル)−2−スルホ−酪酸(スルホ−SPDB)、およびスクシンイミジル(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート(SMCC)からなる群から選択される、請求項29に記載のイムノコンジュゲート。
  31. 抗体が配列番号5の配列の重鎖および配列番号29の配列の軽鎖を含む、請求項25〜30のいずれか1項に記載のイムノコンジュゲート。
  32. 1〜10の範囲の薬物抗体比(DAR)を特徴とする、請求項25〜31のいずれか1項に記載のイムノコンジュゲート。
  33. 請求項1〜22のいずれか1項に記載の抗体、または請求項25〜32のいずれか1項に記載のイムノコンジュゲートと、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
  34. がんの処置のための使用のための、請求項1〜22のいずれか1項に記載の抗体、または請求項25〜32のいずれか1項に記載のイムノコンジュゲート、または請求項33に記載の医薬組成物。
  35. がんはCEACAM5を発現するがんである、請求項34に記載の使用のための抗体、イムノコンジュゲートまたは医薬組成物。
  36. がんは結腸直腸がん、胃がん、肺がん、子宮頸がん、膵臓がん、食道がん、卵巣がん、甲状腺がん、膀胱がん、子宮内膜がん、乳がん、肝臓がん、前立腺がん、または皮膚がんである、請求項34または35に記載の使用のための抗体、イムノコンジュゲートまたは医薬組成物。
  37. 対象の生物試料中のCEACAM5発現をex vivoで検出するための使用のための請求項1〜22のいずれか1項に記載の抗体。
  38. 検出可能な分子または物質で標識される、請求項37に記載の使用のための抗体。
  39. 前記使用は、対象におけるがんの存在を診断するため、CEACAM5を標的とする治療剤に対する、がんを有する患者の感受性を決定するため、または抗CEACAM5がん療法の有効性をモニタリングするため、または抗CEACAM5がん療法後のがんの再発を検出するためのものである、請求項37または38に記載の使用のための抗体。
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