JP2018035137A - 新規な抗線維芽細胞活性化タンパク質(fap)結合薬剤およびその使用 - Google Patents

新規な抗線維芽細胞活性化タンパク質(fap)結合薬剤およびその使用 Download PDF

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Abstract

【課題】線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)に伴う疾患の抗体に基づく治療および診断方法の提供。【解決手段】抗体の相補性決定領域(CDR)ならびに/あるいは可変重鎖(VH)および/または可変軽鎖(VL)の少なくとも1つが、抗FAP抗体を産生したヒトメモリーB細胞から得られるmRNAに由来するcDNAによってコードされ、好ましくは、捕捉された、または直接に被覆されたヒトFAPに0.1μM以下のEC50で結合することができる、ヒトB細胞由来の抗線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)モノクローナル抗体。【選択図】なし

Description

本発明は概して、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)に伴う疾患の抗体に基づく治療および診断に関連する。具体的には、本発明は、FAPによって誘発される疾患および状態の処置において、とりわけ、FAP誘発腫瘍に伴う疾患のT細胞媒介処置において有用である、ヒトFAPおよびそのエピトープに特異的に結合する新規な分子(特に、ヒト由来組換え抗体、ならびに、そのフラグメント、生物工学誘導体および合成誘導体、ヒトFAPに対するキメラ抗原受容体(CAR)ならびにそれらに同等なFAP結合薬剤)に関連する。さらに、本発明は、健常な組織での中性pH環境におけるより低いアビディティーと比較して、腫瘍において見出される酸性pH環境における膜貫通FAPに対する増大したアビディティーを示すFAP結合性分子に関連する。特定の局面において、選択的かつ強力なFAP阻害剤が提供される。加えて、本発明は、FAPに伴う疾患を特定するための診断ツールとしてともに有益である前記抗体および薬剤を含む医薬組成物および診断組成物に関連し、また、FAPに伴う疾患(例えば、様々なガン、炎症性疾患および心臓血管疾患ならびに血液凝固障害など)を処置するための本発明の抗体の新規なエピトープを含む抗原による受動的ワクチン接種戦略、ならびに、能動的ワクチン接種にも関連する。
さらに、本発明は、例えば、腫瘍組織における高まったFAP活性(具体的にはプロテアーゼ活性)によって誘発される疾患または状態を診断する方法であって、前記疾患または状態が、本発明によれば、前記疾患または状態に罹患する対象の体液(具体的には血液)における増大したレベルのFAPおよびFAPの特定のエピトープによってそれぞれ反映される方法に関連する。この発見はまた、治療薬剤によるFAP誘発疾患の処置をモニターする、または、候補薬剤、好ましくは抗FAP抗体の治療有用性を明らかにする新規な方法で、FAPのレベルを、前記薬剤を対象に投与した後の対象の体液(好ましくは血液)に由来するサンプルにおいて明らかにすることを含み、コントロールと比較される前記対象の前記サンプルにおけるFAPの非存在または低下したレベルにより、前記処置における進展および前記薬剤の治療有用性がそれぞれ示される方法であって、FAPのレベルがFAPの特定のエピトープを検出することによって明らかにされることを特徴とする方法を開発することにつながった。
ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(FAP;Genbankアクセション番号AAC51668;NCBI参照配列:NM_004460.3)は、セプラーゼとしてもまた知られており、170kDaの内在性膜セリンペプチダーゼ(EC3.4.21.B28)である。ジペプチジルペプチダーゼIV(DPPIV、これはCD26としてもまた知られている;Genbankアクセション番号P27487)(近縁関係にある細胞表面酵素)および他のペプチダーゼと一緒に、FAPはジペプチジルペプチダーゼIVファミリーに属する(非特許文献1)。FAPは、酵素の触媒作用ドメインが位置する大きいC末端側の細胞外ドメインを有する2つのN−グリコシル化サブユニットを含有するホモ二量体である(非特許文献2)。FAPはそのグリコシル化形態において、ポストプロリルジペプチジルペプチダーゼ活性およびゼラチナーゼ活性の両方を有する(非特許文献3)。したがって、FAPは、ゼラチンおよびI型コラーゲンを切断する、ジペプチジルペプチダーゼ活性、ならびに、エンドペプチダーゼ活性をともに有するセリンプロテアーゼである。
ヒトFAPは、最初は、(特許文献1に記載される)モノクローナル抗体(mAb)F19(ATCC番号HB8269)を使用して、培養された線維芽細胞において特定された。このタンパク質の様々なホモログが、マウスを含めて、いくつかの種において見出された(非特許文献4、非特許文献5;Genbankアクセション番号AAH19190;NCBI参照配列:NP_032012.1)。ヒトFAPと、マウスFAPとは、89%の配列同一性が両者の間にはあり、類似する機能的相同性を有する。FAPは特異な組織分布を有する:その発現が、肺ガン、結腸直腸ガン、膀胱ガン、卵巣ガンおよび乳ガンを含めて、すべての原発性上皮腫瘍および転移性上皮腫瘍の90%超の反応性間質線維芽細胞において非常にアップレギュレーションされ、一方、正常な成体組織には一般に存在しないことが見出された(非特許文献6、非特許文献7)。その後の報告により、FAPが間質線維芽細胞において発現されるだけではなく、上皮起源のいくつかのタイプの悪性細胞においてもまた発現されること、そして、FAPの発現が悪性表現型と直接に相関することが示された(非特許文献8)。
多くの一般的なガンにおけるその発現および正常な組織におけるその限定された発現のために、FAPは、様々なガン腫の画像化、診断および治療のための有望な抗原性標的であると見なされている。したがって、多数のモノクローナル抗体が、検出可能な標識または細胞傷害性薬剤をFAP発現のガン腫細胞に対して標的化することをほとんど常に目的として、研究、診断および治療の様々な目的のためにFAPに対して惹起されている。例えば、シブロツズマブ(Sibrotuzumab)/BIBHI、すなわち、阻害性ではないが、ヒトFAPに特異的に結合する(特許文献2に記載される)F19抗体のヒト化型、および、F19エピトープ特異性を有するFAP抗原に対するさらなるヒト化抗体またはヒト様抗体(非特許文献9、非特許文献10および特許文献3に記載される)が、ファージディスプレー技術およびヒトVレパートリーを使用して開発された。この場合、F19のVL領域およびVH領域が、F19エピトープ特異性を維持するために元の15アミノ酸長のHCDR3配列を保持しながら、類似のヒトV領域によって置き換えられたか、あるいは、F19抗体が、元のマウス抗体と同じエピトープまたは近縁エピトープを認識するscFvを選択するために指針として使用されている。OS4抗体が、F19抗体の別のヒト化(CDRグラフト化)型であり(非特許文献11)、一方、scFv33およびscFv36は、F19とは異なる結合特異性を有し、ヒトおよびマウスのFAPタンパク質について交差反応性である(非特許文献12)。他のマウス抗FAP抗体、ならびに、それらのキメラ型およびヒト化型が開発された(特許文献4、非特許文献13)。加えて、ヒト様の抗FAP抗体、すなわち、ファージディスプレー技術を使用するFabフラグメントが記載された(特許文献5)。この場合、選択が、ヒトFAPまたはマウスFAPの細胞外ドメインに対して行われた。
腫瘍間質におけるプロテアーゼは、細胞外マトリックス(ECM)成分のタンパク質分解を介して、様々なプロセス(例えば、血管形成および/または腫瘍細胞遊走など)を促進させる。そのうえ、腫瘍間質は、重要な役割を腫瘍の栄養供給および酸素供給において、ならびに、腫瘍の侵入および転移において果たしている。これらの本質的な機能により、FAPは、診断標的だけではなく、潜在的な治療標的にもなっている。抗FAP抗体を使用する生体内腫瘍間質標的化の概念の実現可能性のための証拠が、131−ヨウ素で標識されたF19抗体によるフェーズ1臨床研究で得られ、この臨床研究では、腫瘍における当該抗体の特異的な集積および転移物の特異的な検出が明らかにされた(非特許文献14)。同様に、シブロツズマブによるフェーズ1研究では、131I標識された抗体の特異的な腫瘍蓄積が明らかにされた(非特許文献15)。しかしながら、転移性結腸直腸ガンの患者における非コンジュゲート化シブロツズマブの初期フェーズII治験が、腫瘍進行を阻害することにおける当該抗体の効力が不十分であるために中断された(非特許文献16)。加えて、26名のシブロツズマブ処置患者のうちの8名がヒト抗ヒト抗体(HAHA)を発達させ、薬物動態学における変化および低下した腫瘍取り込みが26名の患者のうちの4名で認められた(非特許文献14)。また、より近年に開発された抗FAP抗体は、抗腫瘍効果を非コンジュゲート化形態においてインビボで示すことができなかった(特許文献4)。
より近年には、再びファージディスプレー技術を使用して、FAPに対する3回のパンニングの後の単鎖可変フラグメント(scFv)から、非機能的なsvFvコントロールと比較して、蛍光性基質Ala−Pro−7−アミド−4−トリフルオロメチルクマリンのFAP切断の35%を弱めることができ、1.5桁大きい親和性を示した阻害性scFv抗体(E3と名づけられる)がもたらされた(非特許文献17)。しかしながら、推定EC50値が極めて低く、すなわち、約2×10−7MのkDを有し、FAP酵素活性のほんのおよそ35%の阻害が17.85μM(100μg)のE3において認められただけであり、酵母親和性成熟化の後でさえ、最も良好な変異体は単に、E3よりも4倍および3倍大きい親和性(4倍)およびFAP酵素活性に対する高まった阻害効果をそれぞれ示しただけであった。したがって、かなり低い親和性および阻害効果の両方を考慮すると、このscFv自体の治療有用性は期待されないかもしれない。それどころか、著者らは、このscFvそのものまたはその派生IgGはそれにもかかわらず、FAP陽性の腫瘍間質のインビボ標的化を調べるための有用な臨床試薬であるかもしれないと結論した。FAP標的化に関する報告を考慮すると、今までのところ、大きい親和性と、FAPのプロテアーゼ活性に対する顕著な阻害効果とを有する抗FAP抗体を開発することは実現可能でないかのように思える。
別のFAP標的化薬物が、Point Therapeuticsによって開発されるタラボスタット(Talabostat)である。タラボスタット(これはPT−100またはVal−boroProとしてもまた知られている)、すなわち、プロリルボロン酸は、元々はDPPIV阻害剤として開発されたものであり、FAP、DPP8、DPP9およびPOP/PREPもまた阻害することが示されている。転移性ガンの実験的処置の検討から、タラボスタットがまた、FAP、および、結果としてガン成長を阻害するために有用であり得るという可能性が生じた(非特許文献18、非特許文献19)。タラボスタットはまた、阻害活性を水性媒体(pH7.8)では環化のために急速に失う(非特許文献20)。この制限にもかかわらず、Val−boroPro処置が、ガン患者を処置するために数日間にわたって使用されたとき、Met−a2AP/Asn−a2AP比がヒトにおいて有意に増大し、このことから、この薬物療法により、FAP活性がある程度阻害されることが示唆された(非特許文献21)。
転移性結腸直腸ガンの患者において、タラボスタットが、1日に2回での200mgでPO投与された。1,200μgが、元気な患者におけるタラボスタットの最大耐量であるという報告(非特許文献22)にもかかわらず、治験は、Val−boroProが、1日に2回で服用される400μg(800μgの1日総量)で経口により与えられる患者により開始された。しかしながら、3名の患者を登録した後、おそらくはVal−boroProに関連づけられると考えられるが、3番目の患者が腎不全で死亡し、最初の2名の患者が穏やかな毒性(浮腫、発熱)を示したとき、1日に2回での200μg(400μgの1日総量)のプロトコルが修正された。I度を超える非血液学的毒性を何ら示さなかった場合、4週間の処置の後で、1日に2回での300μg(600μgの1日総量)への1回の患者内用量増加が許された。したがって、用量を制限する毒性のために、400μg〜600μgの間の1日用量が評価された。
400μg〜600μgの1日総量のこの服用療法では、タラボスタットはおよそ95%の血漿ジペプチジルペプチダーゼ活性(ほとんどの場合、FAPおよびDPPIVの組合せ)を阻害し、しかし、ほんのおよそ18%のポストプロリン特異的エンドペプチダーゼ(ほとんどの場合にはFAP特異的な)活性を阻害しただけであり、このことは、FAPが効果的に阻害されなかったことを示唆した。より高い濃度のエクスビボで加えられたタラボスタット(10μM)はFAP特異的活性の75%のさらなる阻害をもたらし、このことから、血漿FAP活性のほんの一部がこれらの患者において阻害されたことが明らかにされた。これらのデータはまた、腫瘍におけるFAP活性がわずかに阻害されたことを示唆する。したがって、タラボスタット研究の臨床結果はFAP阻害そのものに起因するのではなく、むしろ、臨床効果は大部分が、標的以外への結合と、DPPIV、DPP8およびDPP9の阻害とに起因したことが明白である(非特許文献19)。
Val−boroProはまた、ジペプチジルペプチダーゼ(例えば、DPPIV、DPP8、DPP9など)およびプロリルオピゴペプチダーゼ(prolylopigopeptidase)(POP)を阻害し、サイトカイン活性およびケモカイン活性をアップレギュレーションした(非特許文献19)。これらの患者において報告される用量制限毒性は主に、重度の副作用を動物治験においてもたらす細胞質のDPP8およびDPP9の阻害のためであると考えられるサイトカイン作用と一致していた。ラットにおいて、DPP8/9の阻害は、脱毛症、血小板減少症、網状赤血球減少症、肥大膵臓、多臓器組織学的変化および死亡をもたらした。イヌにおいて、DPP8/9の阻害は胃腸毒性をもたらした(非特許文献23)。しかしながら、DPPIVの阻害は、動物およびヒトにおいて安全であることが示されている(非特許文献24)。
Val−boroPro処置のための臨床エンドポイントは、上皮ガンの患者を処置することにおいて満たされなかったが、この単剤研究は、FAP阻害の薬力学的影響を調べることを可能にし、したがって、インビボにおけるFAP酵素活性に対するVal−boroProの影響に関する有益な情報を提供することを可能にした(非特許文献19)。FAP酵素活性が、DPP−IVのようなエキソペプチダーゼによって切断され得ないエンドペプチダーゼ基質を使用してVal−boroPro処置の前および期間中の患者血漿サンプルで分析された。FAP選択的な酵素活性が、処置前のレベルと比較して処置の期間中には低下し、このことは、Val−boroProがFAPの酵素活性をインビボで阻害し得ることを示していた。しかしながら、FAPの阻害は、推定されたFAP酵素活性のほんのおよそ20%が阻止されたので、利用された用量では部分的にすぎなかった。エクスビボでのより高い濃度のVal−boroPro(10μM)は、推定されたFAP活性の60%のさらなる阻害をもたらした。しかしながら、これらの濃度は、より大きい用量でのこの薬剤により認められる臨床毒性を考えた場合、患者において達成することが困難である。したがって、Val−boroProによる堅固かつ強力なDPPエキソペプチダーゼ阻害は認められが、FAPエンドペプチダーゼ酵素活性のほんの部分的な阻害が達成されただけであった。FAPのこの部分的な阻害が、Val−boroPro処置により認められる最小限の臨床活性を説明する別の寄与因子であるかもしれない。他のジペプチジルペプチダーゼ酵素(例えば、細胞質ゾルのDPP8およびDPP9)の阻害によって媒介されるサイトカイン毒性をFAP阻害から切り離す新しい化合物が、FAPを腫瘍間質において最大限に阻害するために好都合であるかもしれない。そのような治療剤は、改善された臨床効力を、より小さい毒性を伴ってもたらすかもしれない。これは、米国食品医薬品局(FDA)が、タラボスタットの臨床計画を、転移性の非小細胞肺ガン(NSCLC)の患者における化学療法との併用でのタラボスタットの2件のフェーズ3研究の中間解析の結果として臨床試験差し止めにしたからであった(非特許文献25)。
FAPを小分子阻害剤PT−630により阻害すること、および、遺伝子ノックアウトにより、NSCLCおよびMCRCにおける腫瘍成長が、間質生成(stromagenesis)、血管新生およびECM再構成に対する影響を介して間接的に無効にされ得るという概念実証が、マウスモデルにおいて示されている(非特許文献26)。しかしながら、PT−630はまた、DPPPIV、DPP8およびDPP9を阻害し、一方で、環化に起因する不良なインビボ安定性を同時に示す。
小分子のFAP阻害剤「阻害剤6」がMet−α2APからAsn−α2APへのFAPによるタンパク質分解的転換を用量応答様式で低下させ、生じる増大したMet−α2AP/Asn−α2AP比が、ヒト血漿から作製されるフィブリンについての短縮された溶解時間に対応するという概念実証もまた示されている。FAP阻害(Met−α2AP転換の停止)が、増大した溶解をもたらすことが明らかにされた。しかしながら、「阻害剤6」は、POP/PREPに対して選択的ではなかった。この阻害剤のこの制限にもかかわらず、刊行物では、インビボでの正常なタンパク質代謝回転の存在下においてFAP阻害剤に持続してさらされることにより、究極的には、すべてのα2APがMet−α2APに変わり、このMet−α2APは、最大レベルで維持されるならば、誘導体のAsn−α2APよりもはるかに遅くフィブリンに架橋されるであろうと結論された。機能的に損なわれたα2APについてヘテロ接合性である人では生来的にまさに生じるように、増大したフィブリン溶解の類似する長期状態を、出血の有意な危険性を伴うことなく模倣し、したがって、潜在的な治療的利益を、慢性進行性血管内フィブリン沈着についての危険性が大きい人に与えることが可能であるかもしれないことが結論された(非特許文献27)。
いわゆる化合物60は、有望な生化学的特徴がFAP選択性および薬物動態学に関連して前臨床試験において明らかにされている新規な小分子FAP阻害剤である(非特許文献28)。しかしながら、重要なことに、構造的に類似する分子の「化合物4」(図A2)は、5mg/kg(iv)で注入されたとき、ラットが6時間で死亡し、したがって、安全性がヒトでは懸念事項であるかもしれない。化合物60に関する別の懸念事項が、PREPに対するIC50値(1.8μM)およびDPP9に対するIC50値(12.5μM)である。これらの比較的小さいIC50値は、化合物6についてのCmaxが、(DPP9阻害が毒性であると見なされる)これらのホモログの阻害を防止するためにはサブμM範囲にあることを必要とするであろうことを示し、また、十分な薬物が、依然としてサブμM範囲にある薬物療法のためのCmaxとともに、FAPを阻止するために全身に送達され得るかもまた、今後検討されなければならない(非特許文献28)。
抗体の次に、FAPに伴う疾患を処置するための、特にガンを処置するためのさらなる免疫療法取り組みには、FAP抗原に対するキメラ抗原受容体(CAR)により形質導入された改変T細胞の養子移入が含まれる。
CARは典型的には、意図された標的領域について特異的である抗体に由来する単鎖可変フラグメントから構成される細胞外の抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、T細胞特異的な細胞内のシグナル伝達ドメイン(例えば、CD3ζドメインなど)とを含有し、加えて、4−1BB共刺激ドメインまたはCD28共刺激ドメインを含有する場合がある遺伝子操作された融合タンパク質である。構造、作用機構、応用などに関する詳細が、様々な文献において、例えば、下記の文献においてまとめられている:非特許文献29;非特許文献30;非特許文献31;非特許文献32;非特許文献33。
抗FAP CAR T細胞に関する概念実証が、例えば、非特許文献34、非特許文献35、非特許文献36、非特許文献37に、ならびに、特許文献6に記載されている。非特許文献34によって使用される、ヒトFAPおよびマウスFAPを標的とするFAP−5モノクローナル抗体の結合ドメインを含む抗FAP CARマウスT細胞は、ほんの限定された抗腫瘍効力を示すだけであった。非特許文献35において、モノクローナル抗体F19の結合ドメインを含むCARが様々なマウスモデルにおいて分析されている。しかしながら、このF19抗体はマウスFAPと交差反応しないので、抗腫瘍効力は評価されていない。さらには、非特許文献36は、抗ヒト/抗マウスFAPモノクローナル抗体の結合ドメインを含む抗FAP CAR T細胞を免疫不全マウスモデルにおいて使用して、抗腫瘍効力を示すことができた。同様に、非特許文献37は、腫瘍を促進させる間質細胞を標的とする、マウスFAPについて特異的であるCAR構築物を、対応するCAR T細胞を使用して開発した。特許文献6において、非特許文献35と同様に、マウス抗FAP抗体または言及されたF19抗体のどちらかの結合ドメインを含むCARが構築され、分析されている。
上記を考慮すると、今までのところ、ヒト臨床試験で今までに評価されたFAP標的化薬物療法は、いくつかの難点に、例えば、非選択的であること、および、短い生物学的半減期を有すること(例えば、タラボスタットなど)に悩まされており、または、FAPと特異的に結合することができるにもかかわらず、治療効果を有しておらず、また、ヒトにおいて免疫原性である(例えば、シブロツズマブおよび他のF19系の抗FAP抗体など)。加えて、臨床研究におけるPT−100およびシブロツズマブの両方の以前の評価では、ある特定の成績評価基準が、FAP標的化薬物療法が所望の治療効果を有するためには必要であることが示唆される。抗FAP CARの場合、それらは主に、マウスFAPを標的とする抗体に基づいて、または、上述の難点に悩まされるマウスモノクローナルF19抗体に基づいて開発されてきた。
したがって、ヒトにおいて許容可能であり、FAPに伴う疾患を処置するために効果的であるFAP結合分子、FAP選択的阻害剤、ならびに、FAPに対するCARが求められており、同様にまた、FAPによって引き起こされる疾患およびFAPに伴う疾患のための信頼できる診断アッセイで、そのような疾患に罹患する患者がFAP標的化治療に適するか否かを示す診断アッセイが求められている。
上記の技術的課題が、請求項において特徴づけられ、また、下記においてさらに記載され、また、実施例および図面において例示される実施形態によって解決される。
国際公開WO93/05804 国際特許出願公開WO99/57151 国際特許出願公開WO01/68708 国際特許出願公開WO2007/077173 国際特許出願公開WO2012/020006 国際公開WO2014055442(A2)
Yu他、FEBS J.277(2010)、1126〜1144 Scanlan他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91(1994)、5657〜5661 Sun他、Protein Expr.Purif.24(2002)、274〜281 Niedermeyer他、Int.J.Cancer 71、383〜389(1997) Niedermeyer他、Eur.J.Biochem.254、650〜654(1998) Rettig他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85(1988)、3110〜3114 Garin−Chesa他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87(1990)、7235〜7239 Jin他、Anticancer Res.23(2003)、3195〜3198 Mersmann他、Int.J.Cancer 92(2001)、240〜10248 Schmidt他、Eur.J.Biochem.268(2001)、1730〜1738 Wuest他、J.Biotech.92(2001)、159〜168 Bracks他、Mol.Med.7(2001)、461〜469 Ostermann他、Clin.Cancer Res.14(2008)、4584〜4592 Welt他、J.Clin.Oncol.12(1994)、1193〜1203 Scott他、Clin.Cancer Res.9、1639〜1647(2003) Hofheinz他、Onkologie 26(2003)、44〜48 Zhang他、FASEB J.27(2013)、581〜589 Cunningham、Expert Opinion on Investigational Drugs.16(2007)、1459〜1465 Narra他、Cancer Biology & Therapy 6(2007)、1691〜1699 Kelly他、Journal of the American Chemical Society 115(1993)、12637〜12638 Lee他、Journal of Thrombosis and Haemostasis、9(2011)、987〜996 UprichardおよびJones、ASH Annual Meeting Abstracts、104(2004)、4215 Lankas他、Diabetes 54(2005)、2988〜299 Nauck他、Diabetes Care.2014、印刷前でのオンライン発表(2014年4月17日)、doi:10.2337/dc13−276 Narra他、Cancer Biology & Therapy 6(2007)、1691〜1699 Santos他、Journal of Clinical Investigation 119(2009)、3613〜3625 Lee他、Journal of Thrombosis and Haemostasis 9(2011)、1268〜1269 Jansen他、J.Med.Chem.57(2014)、3053〜3074 MausおよびJune、Clin.Cancer Res.22(2016)、1875〜1884 Zhang他、Cancer Transl.Med.1(2015)、43〜49 Dai他、JNCI J.Natl.Cancer Inst.108(2016) Rodgers他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 113(2016)、E459〜68 Brower、The Scientist Magazine(登録商標)、2015年4月号 Tran他、J.Exp.Med.210(2013)、1125〜1135 Schuberth他(J.Transl.Med.11(2013)、187 Kakarla他(Mol.Ther.21(2013)、1611〜1620 Wang他(Cancer Immunol.Res.2(2014)、154〜166
本発明は、ヒト医薬品および/または獣医学医薬品として有用である、特に、FAP関連障害(例えば、限定されないが、増殖性障害など)の処置および/または防止のために有用である線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)抗体、対応するキメラ抗原受容体(CAR)、およびそれらに同等なFAP結合薬剤を提供する。より具体的には、ヒトFAPおよび/またはそのフラグメントを認識する治療的に有用なヒト由来の組換え抗体、ならびに、そのフラグメントおよび誘導体が提供される。
したがって、本発明は、下記の項[1]などのいずれか一項に記載される実施形態に関連し、ただし、そのような実施形態は本発明の詳細な説明においてさらに開示されており、かつ/または、FAP特異的薬物(例えば、背景の節で引用される文書を含む本明細書中で参照される文書に記載される、または、他の場合には当業者に知られている抗FAP抗体、およびヒトFAPに対するCARなど)について記載される適用および実施形態により補われることがある:
[1]ヒトメモリーB細胞由来の抗線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)モノクローナル抗体。
添付された実施例において例示されるように、本発明に従って行われた実験では、FAP特異的モノクローナル抗体をヒトメモリーB細胞から単離することに成功した。今まで、FAPに対する自己抗体の存在は報告されていなかったので、このことは驚くべきことである。加えて、ガン腫に罹患する患者の血清におけるFAPのレベルおよび意味に関して意見の分かれる様々な報告は、第1に、既存の抗FAP自己抗体およびメモリーB細胞の可能性が最初に調べられていなかったことの理由であるかもしれない。
ヒト起源であるために、すなわち、メモリーB細胞に由来し、したがって、「ヒト様」抗体(例えば、ファージディスプレーまたはXeno−Mouseによって作製されるヒト様抗体など)に反して、ヒト身体内で自己寛容について選択され、親和性成熟しているために、本発明のヒトモノクローナル抗FAP抗体およびその誘導体がヒトにおいて非免疫原性であり、かつ、インビボでの治療および/または診断使用において有用であることを予想することは、無理のないことである。したがって、本発明は、FAPを特異的に認識することができるヒト由来の組換え抗体ならびにその生物工学誘導体および合成誘導体、そして同等なFAP結合性分子に関する。別途示されないならば、「FAPを特異的に認識する抗体」、「FAPに対して/ついて特異的な抗体」および「抗FAP抗体」によって、特異的に、全般的に、また集団的にFAPに結合し、しかし、FAPホモログ(例えば、DPPIV、DPP8、DPP9およびPOP/PREP)には実質的に結合しない抗体が意味される;実施例6および図7を参照のこと。
[2]抗体の相補性決定領域(CDR)ならびに/あるいは可変重鎖(V)および/または可変軽鎖(V)の少なくとも1つが、抗FAP抗体を産生したヒトメモリーB細胞から得られるmRNAに由来するcDNAによって得られコードされる、[1]に記載の抗体。
この技術分野では知られているように、所与の抗体の結合特異性および結合親和性を保持するために、同族抗体は、ただ1つの元のCDR領域を除いて、特に、国際特許出願公開WO01/68708およびMersmann(上掲)に記載されるようなCDRH3を除いて、元のヒト抗体の6つすべてのCDR領域を含有することは必要でない。さらには、元のヒトモノクローナル抗体のCDRの1つまたは複数を保持することによって、本発明の抗FAP抗体、および、そのようなCDRを含有する同等なFAP結合性分子は好都合には、マウスモノクローナル抗体から操作されるどのような抗FAP抗体よりも小さい異種抗原性能力を有する。同じことが、「ヒト様」抗体(例えば、ファージディスプレーまたはXeno−Mouseによって作製されるヒト様抗体など)について当てはまる。これは、述べられたように、scFv、Fabフラグメントおよび抗体はそれぞれ、依然として人為的であり、ヒト身体にとって外来であり、そのため、それらは依然として免疫原性であり、抗薬物抗体(ADA)応答を誘導することが知られているからである。抗FAP抗体F19と同等な抗体(上掲)を、CDRH3を保持する誘導された選択方法によって調製するためのプロセスが、国際特許出願公開WO01/68708に記載されており、このプロセスは、実施例において例示される本発明のヒト由来のモノクローナルな抗FAP抗体に対して適合化される場合がある。
[3]捕捉された、または直接に被覆されたヒトFAPおよび/またはそのフラグメント(378−HYIKDTVENAIQITS−392(配列番号27)、622−GWSYGGYVSSLALAS−636(配列番号28)および721−QVDFQAMWYSDQNHGL−736(配列番号29))に0.1μM以下のEC50により結合することができる、[1]または[2]に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
実施例1において例示され、また、図2に示されるように、本発明の抗体は、ヒトFAPに対する結合親和性、 すなわち、非線形回帰によってナノモル濃度およびサブナノモル濃度の範囲で求められるようなEC50値を示す。したがって、好ましくは、本発明の抗FAP抗体は、捕捉されたFAP(sFAP)に対する、10nM下のEC50による親和性によりヒトFAPと結合し、より好ましくは、捕捉されたFAP(sFAP)に対する、1nM以下のEC50による親和性によりヒトFAPと結合し、最も好ましくは、捕捉されたFAP(sFAP)に対する、0.1nM以下のEC50による親和性によりヒトFAPと結合する。加えて、または代替において、本発明の抗FAP抗体は、直接に被覆されたFAP(FAP)に対する、10nM以下のEC50による親和性により、より好ましくは1nM以下のEC50による親和性により、最も好ましくは0.1nM以下のEC50による親和性によりヒトFAPと結合する。なおさらなる実施形態において、本発明の抗FAP抗体はさらに、または代替において、図2(K)の説明文で示される様々なFAPフラグメントの直接に被覆された混合物(cFAP)に、10nM以下のEC50により結合し、より好ましくは5nM以下のEC50により結合する。候補の抗FAP抗体の結合特異性およびEC50値が、様々な方法によって、例えば、この技術分野では広く知られている直接的ELISA、好ましくは実施例において例示されるような直接的ELISAなどによって求められる場合がある。加えて、または代替において、実施例および図において例示される主題抗体のいずれか1つが、FAP結合競合アッセイにおいて参照抗体として使用される場合がある;例えば、国際特許出願公開WO01/68708、同WO2011/040972および同WO2012/020006、ならびに、さらに下記の説明を参照のこと。
大きい親和性および特異性のほかに、主題の抗FAP抗体は好ましくは、ヒトガン腫組織、ヒトの乳ガン組織、結腸直腸ガン組織、(マウスの)骨髄腫組織および腫瘍間質、ならびに、冠状動脈血栓および/またはアテローム斑を標的とするその能力によって特徴づけられる;実施例8〜実施例12および実施例18、ならびに、対応する図9〜図14および図24を参照のこと。
したがって、FAPに対するその大きい親和性、そして、FAP陽性のガン腫細胞およびガン腫組織、冠状動脈血栓およびアテローム斑と結合するその特異性のために、本発明の抗FAP抗体およびそれに同等なFAP結合薬剤は、抗FAP抗体(例えば、F19およびシブロツズマブなど)についてこれまでに記載された治療状況および診断状況のために特に適しており、例えば、FAP発現腫瘍を有する患者における診断使用および治療使用のための強力な放射免疫コンジュゲート、インビボ画像化剤または抗体−薬物コンジュゲートとして特に適する;例えば、Fischer他、Clin.Cancer Res.15(2012)、6208〜6018に記載されるメラノーマ異種移植ヌードマウスモデルにおける、ヒトFAPおよびマウスFAPに結合し、かつ、β放射する放射性核種の(177)Luにより標識される完全ヒトIgG1抗体に操作された抗体ファージライブラリー由来のヒト様Fabフラグメント(ESC11およびESC14)の生体分布および治療効果を参照のこと。
[4]15アミノ酸長のペプチドに含まれるFAPエピトープと結合することができ、前記エピトープは下記のアミノ酸配列を含む、または下記のアミノ酸配列からなる、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体:
NI−206−18H2(501−IQLPKEEIKKL−511)(配列番号60)
NI−206.82C2(521−KMILPPQFDRSKKYP−535(配列番号30);525−PPQFDRSKKYPLLIQ−539(配列番号31);525−PPQFDRSKKYP−535(配列番号32);および/または113−YLESDYSKLWR−123(配列番号61));
NI−206.59B4(53−SYKTFFP−59(配列番号33));
NI−206.22F7(381−KDTVENAIQIT−391(配列番号34));
NI−206.27E8(169−NIYLKQR−175(配列番号35));
NI−206.12G4(481−TDQEIKILEENKELE−495(配列番号36));または
NI−206.17A6(77−VLYNIETGQSY−87(配列番号37))。
実施例3に記載されるように、結合アッセイが、本発明の抗体の結合エピトープを決定するために行われている。例えば、NI−206.18H2について、これは、アミノ酸配列501−IQLPKEEIKKL−511(配列番号60)に対応するペプチドを認識することが示されている;図4Cを参照のこと。さらには、NI−206.82C2の最小エピトープ領域が、合成され、ニトロセルロースメンブランにスポットされた、NI−206.82C2のエピトープを包含するFAPのアミノ酸521〜アミノ酸539からなるペプチドフラグメントのN末端およびC末端からの段階的短縮化ペプチド(この場合、スポット21が全長ペプチドに対応し、スポット22〜スポット33がC末端からの段階的な1アミノ酸短縮化形態に対応し、スポット34〜スポット45がN末端からの段階的な1アミノ酸短縮化形態に対応する)によって特定された、このニトロセルロースメンブランから、抗体NI−206.82C2が、FAPにおける配列528−FDRSK−532(配列番号39)に対応するスポット21〜スポット28およびスポット34〜スポット41を認識することが明らかにされた;図26を参照のこと。さらに、述べられたFAPフラグメント521−KMILPPQFDRSKKYPLLIQ−539(配列番号38)におけるアミノ酸を1つずつ、アラニンに逐次的に変異させたことに起因して、FAPのD−529およびK−532のアミノ酸が、NI−206.82C2結合のために必須であることが特定された;図27を参照のこと。したがって、ある抗FAP抗体が抗体NI−206.82C2に由来するか否か、また、抗体NI−206.82C2と同等であるか否かがそれぞれ、所与の候補抗体が、実施例3において抗体NI−206.82C2について記載されるのと実質的に同じ結合特徴(すなわち、FAPのアミノ酸528−FDRSK−532のコアエピトープ、ならびに/あるいは、結合のためのFAPの重要なアミノ酸(D−529およびK−532)の一方または両方)を示すかどうかを明らかにすることによって特定されるかもしれない。これらの特徴の評価を好ましくは、本出願の実施例に従って行うことができる。同様に、本明細書中に開示される他の抗体のいずれかに由来する抗FAP抗体、および、本明細書中に開示される他の抗体のいずれかと同等な抗FAP抗体、例えば、抗体NI−206.18H2が、所与の候補抗体が実質的に同じ結合特徴を示し、かつ、例えば、配列番号60のアミノ酸配列を有する同族エピトープと結合することについてこの例示的抗体と競合するかどうかを明らかにすることによって特定される場合がある。
[5]FAPのプロテアーゼ活性を阻害することができ、好ましくは、プロリルエンドペプチダーゼ(PEP)基質であるN−カルボベンゾキシ−Gly−Pro−7−アミド−4−メチルクマリン(Z−Gly−Pro−AMC)または直接的クエンチドゼラチン(DQ−ゼラチン)の組換えヒトFAP(rhuFAP)媒介切断を0.1μM以下のIC50により阻害することができる、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
上記で述べられたように、両方を示す、すなわち、(i)抗FAP抗体に関して原理的には実現可能であるようなFAPについての大きい親和性および選択性と、(ii)低分子量の擬似ペプチド基質および擬似ペプチド阻害剤(例えば、タラボスタットなど)について示されるようなFAPの酵素活性に対する強力な阻害作用とを示すFAP標的化薬剤は、今までのところ提供されていない。実施例4〜実施例7および実施例18に記載され、ならびに、図5〜図8および図24に例示されるように、本発明は初めて、そのような薬剤、すなわち、抗FAP抗体NI−206.82C2を提供する。そのうえ、本発明の抗FAP抗体は、IgGタイプの抗体として提供されるときには特に、例えば、タラボスタットおよび類似する化合物よりも相当長い半減期を有することが予想され得る。これは、ヒトIgGには、約25日の半減期が典型的には伴うからである。他方で、健康な組織が照射されること、および大きいバックグラウンドをそれぞれ引き起こし得るので、長い血清半減期が、放射免疫療法または画像化などの用途のために所望されない場合、主題抗体の抗体フラグメント(例えば、Fabフラグメントなど)ならびに生物工学誘導体および合成誘導体が、これらは一価であり、かつ腎クリアランスによって迅速に排出され得るので、魅力的な代替物として使用されることがある。具体的には、実施例19に記載され、また、図25に示されるように、非放射性で、しかし、蛍光標識された抗体NI−206.82C2は、腫瘍マウスモデルの腫瘍間質に選択的に蓄積し、また、抗体濃度が抗体注入後6時間から48時間で動物においてピークに達し、抗体注入後6日後にはほぼゼロにまで低下することにより、動物の身体からの効率的な除去が明らかにされた。したがって、例示的抗体NI−206.82C2について明らかにされるような結合特性および生物学的性質を有する抗FAP抗体が提供されると、様々な技術が、その生物工学誘導体および合成誘導体を調製するために、例えば、生物学的利用能および半減期の強化または低下のどちらかが、意図された使用に依存してもたらされるその生物工学誘導体および合成誘導体を調製するために当業者の思い通りになる;総説については、例えば、Chames他、British Journal of Pharmacology 157(2009)、220〜233、および、Vugmeyster他、World J.Biol.Chem.3(2012)、73〜92を参照のこと。抗FAP抗体のNI−206.18H2およびNI.206−6D3はまた、捕捉された、または直接に被覆されたFAPに特異的に結合し、他のヒト抗原には結合しないので、抗体NI−206.82C2の特徴がそのような抗体にもあると考えられるかもしれない。
[6]ヒト血漿の血餅形成時間を延長することができる、または、ヒト血漿の血餅堅さを低下させることができる、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
実施例13に記載され、また、図15に例示されるように、本発明は初めて、ヒト血漿凝固時間を延長することができ、凝固速度、血餅弾性および血餅堅さを低下させることができる抗FAP抗体を提供する。したがって、この実施形態において、抗FAP抗体およびそれに同等なFAP結合薬剤は抗凝固剤として有用であり、したがって、対応する障害の処置およびインビトロ使用のために好適である。したがって、本発明は概して、FAPに対する特異的な結合によって血液凝固を阻害することができ/血液凝固時間を延長することができ、凝固速度、血餅弾性および/または血餅堅さを低下させることができるモノクローナル抗体に関連する。さらに、実施例14に記載され、また、図16に例示されるように、FAPのヒト血漿からの免疫沈殿は、NI−206.82C2免疫沈殿前の血漿と比較して、得られた血漿におけるFAP基質のアルファ2抗プラスミン(α2AP−AMC)の切断速度の有意な低下をもたらす。これらのデータにより、FAPの阻害が、血栓溶解活性を高めるための治療的取り組みを表しているかもしれないことが立証される。
[7][1]〜[6]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体であって、その可変領域または結合ドメインにおいて、
(a)図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fのいずれか1つに示されるV鎖アミノ酸配列および/またはV鎖アミノ酸配列の少なくとも1つのCDR;
(b)図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示されるようなV鎖アミノ酸配列および/またはV鎖アミノ酸配列のアミノ酸配列;
(c)(a)の前記アミノ酸配列のいずれか1つの部分的変化から生じるアミノ酸配列からなる少なくとも1つのCDR;あるいは
(d)(b)の前記アミノ酸配列の部分的変化から生じるアミノ酸配列を含むV鎖および/またはV鎖を含み、
好ましくは、前記アミノ酸配列における変化の数が50%未満である、抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
固形腫瘍のpHは、増大した発酵性代謝のために酸性である。このことは、不良な灌流と一緒になって、生理学的状態(7.2〜7.4)のもとでの正常な組織と比較して、悪性腫瘍における酸性の細胞外pH(pH6.5〜6.9)をもたらす;例えば、 Gillies他、Am.J.Physiol.267(1994)、(1 Pt 1)、C195〜203;Stubbs他、Mol.Med.Today 6(2000)、15〜19を参照のこと。酸性pHは局所的な侵襲性成長および転移を促進させることが仮定されている。酸が侵入を媒介するという仮説では、H(+)が近位の腫瘍微小環境から、局所的侵入を許す組織再構成が酸によって引き起こされる隣接する正常な組織に拡散することが提案される;例えば、Schornack他、Neoplasia 5(2003)、135〜145を参照のこと。そのような再構成はエピトープを変化させ、したがって、抗体アビディティーに影響を及ぼしさえするかもしれず、このことが、非コンジュゲート化形態における抗FAP抗体の抗腫瘍効果の不首尾についての1つの理由であるかもしれない;国際公開WO2007/077173(上掲)を参照のこと。対照的に、実施例18において明らかにされ、また、図24に例示されるように、本発明の抗FAP抗体により、特に抗体NI−206.82C2、抗体NI.206−59B4、抗体NI206.27E8、抗体NI206.18H2および抗体NI206.6D3により、驚くべきことに、健康な組織の中性pHにおけるより低いアビディティーと比較して、腫瘍において見出される酸性pHにおける膜貫通FAPに対する増大したアビディティーが明らかにされた。pH依存的アビディティーは、FAPが健康な組織でもまた発現しているので重要であり、健康な組織への抗体結合は様々な副作用を生じさせているかもしれない。したがって、本発明の抗体は腫瘍微小環境においてFAPに優先的に結合するために、より大きい治療効果が、他の組織における膜貫通FAPへの結合に伴う副作用を伴うことなく達成され得る。これらのデータにより、酸性の腫瘍微小環境の内部における(膜貫通)FAPを標的とすることができる本発明の抗FAP抗体は悪性疾患のための効果的な治療であるに違いないことがさらに裏づけられる。
[8]膜貫通FAPに結合することができる、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
[9]FAPに対する結合アビディティーが中性pHまたは生理学的pHよりも酸性pHのもとで大きく、すなわち、酸性pHのもとでのFAPに対する優先的な結合を示し、好ましくは、前記酸性pHが6.4または6.8であり、前記生理学的pHが7.4である、[1]〜[8]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体;酸性環境における膜貫通FAPに対する本発明の抗体の優先的な結合が検証され得る実施例18および図24もまた参照のこと。
対照的に、実施例18において明らかにされ、また、図24Dに例示されるように、本発明はまた、FAPに対する低下したアビディティーを中性pHまたは生理学的pHと比較して酸性pHにおいて示すヒト抗FAP抗体および組換えヒト由来抗FAP抗体、具体的には抗体NI−206.12G4を提供する。この特徴は、腫瘍の処置ではなく、むしろ、炎症性疾患または心臓血管疾患(ただし、FAPおよびFAP発現細胞が中性pHの環境に存在するかもしれない)に伴うFAPの腫瘍標的化が意図されるときには好都合であるかもしれない。
[10]FAPに対する結合アビディティーが中性pHまたは生理学的pHよりも酸性pHのもとで小さく、好ましくは、前記酸性pHが6.4または6.8であり、前記生理学的pHが7.4である、[1]〜[8]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体;中性環境における膜貫通FAPに対する本発明の抗体の優先的な結合が検証され得る実施例18および図24Dもまた参照のこと。
前述の通り、好ましくは本発明の抗FAP抗体は組換え抗体であり、この場合、可変重鎖および/または可変軽鎖の少なくとも1つの相補性決定領域(CDR)、好ましくは2つの相補性決定領域(CDR)、または、より好ましくは3つすべての相補性決定領域(CDR)、ならびに/あるいは、実質的には可変領域全体が、抗FAP抗体を産生したヒトメモリーB細胞から得られるmRNAに由来するcDNAによってコードされる。好ましい実施形態において、本発明の抗FAP抗体は、添付された実施例および図において例示される主題抗体について明らかにされるような結合特性および生物学的性質の1つまたは複数を、好ましくは、例示的抗体のNI−206.82C2またはNI−206.18H2について明らかにされるような結合特性および生物学的性質の1つまたは複数をどのような組合せでも示す。上述のCDRならびにV鎖および/またはV鎖のアミノ酸配列の代わりに、これらのアミノ酸配列の部分的変化から生じるアミノ酸配列を使用することができる。しかしながら、アミノ酸配列の変化は、本発明の抗体が、以前に言及された結合特徴および生物学的活性ならびに実施例において例示される結合特徴および生物学的活性のいずれか1つを実質的に保持する範囲でのみ行うことができる。抗体が前述の活性のいずれか1つを有する限り、それぞれの活性がアミノ酸配列の変化によって増減する場合がある。変化させられるアミノ酸の数は、上述のCDRのアミノ酸配列あるいはV鎖および/またはV鎖のアミノ酸配列の全アミノ酸に関してそれぞれ、好ましくは50%以下であり、より好ましくは40%以下であり、さらにより好ましくは30%以下であり、一層より好ましくは20%以下であり、最も好ましくは10%以下である。親抗体の生物工学的または合成的な誘導体および変異体を調製するための様々な手段および方法が、この技術分野では広く知られている;本明細書中に引用される文献を参照のこと、例えば、置換変異体、挿入変異体および欠失変異体;グリコシル化変異体;Fc領域変異体;システイン操作抗体変異体;ならびに、実施例において例示される主題抗体に対して等しく適用され得る抗体誘導体について、国際特許出願公開WO2012/020006を参照のこと。本発明の特に好ましい実施形態において、抗FAP抗体またはそのFAP結合フラグメントは、図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示されるような可変領域VHおよび/または可変領域VLによって特徴づけられる抗体の免疫学的結合特徴を明らかにする。
[11][1]〜[9]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体であって、その可変領域または結合ドメインにおいて、
(a)図1A、図1B、図1D、図1G、図1Iのいずれか1つに示されるV鎖アミノ酸配列および/またはV鎖アミノ酸配列の少なくとも1つのCDR;
(b)図1A、図1B、図1D、図1G、図1Iに示されるようなV鎖アミノ酸配列および/またはV鎖アミノ酸配列のアミノ酸配列;
(c)(a)の前記アミノ酸配列のいずれか1つの部分的変化から生じるアミノ酸配列からなる少なくとも1つのCDR;あるいは
(d)(b)の前記アミノ酸配列の部分的変化から生じるアミノ酸配列を含むV鎖および/またはV鎖を含み、
好ましくは、15アミノ酸長のペプチドに含まれるFAPエピトープと結合することができ、前記エピトープは、配列番号30〜配列番号33、配列番号35、配列番号60および配列番号61のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、またはそのようなアミノ酸配列からなる、抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
[12][1]〜[8]および[10]のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体であって、その可変領域または結合ドメインにおいて、
(a)図1Eのいずれか1つに示されるV鎖アミノ酸配列および/またはV鎖アミノ酸配列の少なくとも1つのCDR;
(b)図1Eに示されるようなV鎖アミノ酸配列および/またはV鎖アミノ酸配列のアミノ酸配列;
(c)(a)の前記アミノ酸配列のいずれか1つの部分的変化から生じるアミノ酸配列からなる少なくとも1つのCDR;あるいは
(d)(b)の前記アミノ酸配列の部分的変化から生じるアミノ酸配列を含むV鎖および/またはVL鎖を含み、
好ましくは、15アミノ酸長のペプチドに含まれるFAPエピトープと結合することができ、前記エピトープは、配列番号36のアミノ酸配列を含む、またはそのようなアミノ酸配列からなる、抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
添付された実施例において明らかにされ、また、図に例示されるように、独特の結合特性および生物学的性質によって特徴づけられる1つの抗FAP抗体(NI−206.82C2)が提供される。したがって、この実施形態において、本発明の抗体は好ましくは、
(i)FAPのプロテアーゼ活性を阻害することができること、
(ii)ヒト血漿の血餅形成時間を延長することができる、または、ヒト血漿の血餅堅さを低下させることができること、ならびに/あるいは
(iii)15アミノ酸長のペプチドに含まれるFAPエピトープと結合することができること(ただし、そのようなエピトープはアミノ酸配列525−PPQFDRSKKYP−535(配列番号32)を含む、またはアミノ酸配列525−PPQFDRSKKYP−535(配列番号32)からなる)
によって特徴づけられる。
別の言い方をすれば、本発明は概して、上記の機能的特徴(i)〜機能的特徴(iii)のいずれか1つによって特徴づけられるFAP阻害性抗体およびそれに同等なFAP結合薬剤に関連する。上記の機能的特徴(i)〜機能的特徴(iii)のいずれか1つに加えて、またはそれに代えて、本発明の抗体は好ましくは、上記で記載されるような酸性環境における膜貫通FAPに対する優先的な結合によって特徴づけられる。例えば、抗体NI−206.18H2は、15アミノ酸長のペプチドに含まれるFAPエピトープに特異的に結合し(ただし、そのようなエピトープはアミノ酸配列501−IQLPKEEIKKL−511(配列番号60)を含み、またはアミノ酸配列501−IQLPKEEIKKL−511(配列番号60)からなり)、かつ、膜貫通FAPに酸性環境において優先的に結合することによってさらに特徴づけられる。
[13]FAPのプロテアーゼ活性を阻害すること、ならびに/あるいは、ヒト血漿の血餅形成時間を延長すること、またはヒト血漿の血餅堅さを低下させることが可能である薬剤であって、配列番号32または配列番号60のアミノ酸配列を含む、またはそのようなアミノ酸配列からなるFAPのエピトープと結合するために、[10]に記載される抗体と競合することができることを特徴とする薬剤(好ましくは、前記薬剤は抗FAP抗体である)。
実施例から明らかであるように、抗体NI−206.82C2のエピトープ(配列番号32)は独特であり、全く予想外である。これは、このエピトープが、Ser624、Asp702およびHis734の残基から構成されるFAPの触媒作用トライアドの外側に位置するにもかかわらず、この抗体が結合したとき、FAP活性が阻害されるからである;例えば、 Liu他、Cancer Biology & Therapy 13(2012)、123〜129を参照のこと。実施例において明らかにされるように、このエピトープが、例えば、サンドイッチELISAを使用して定量されるとき、このエピトープはまた、いくつかのヒト疾患を診断するために有用である。したがって、この新規なFAPエピトープに関して、本発明は概して、(a)15アミノ酸長のペプチドに含まれるFAPエピトープと結合すること(ただし、そのようなエピトープはアミノ酸配列525−PPQFDRSKKYP−535(配列番号32)を含む、またはアミノ酸配列525−PPQFDRSKKYP−535(配列番号32)からなる)、そして、(b)FAPのプロテアーゼ活性を阻害すること、ならびに/あるいは、ヒト血漿の血餅形成時間を延長すること、またはヒト血漿の血餅堅さを低下させることが可能であるどのような薬剤にも関連する。上記で既に説明されたように、そのような薬剤は、抗体NI−206.82C2の生物工学誘導体または合成誘導体の抗体NI−206.82C2誘導選択によって、あるいは、ヒトFAP、または前記エピトープを含むその対応するフラグメントもしくはペプチドを標的として用いるスクリーニング/競合アッセイにおいて得られる場合がある。例示的な競合アッセイが、例えば、国際特許出願公開WO01/68708、同WO2011/040972および同WO2012/020006において、ならびに、さらには下記の説明において記載される。したがって、この薬剤の性質は抗体に限定されるのではなく、他のタイプの化合物も同様に包含する。例えば、抗体以外のタンパク質ディスプレイおよびペプチドディスプレイが調べられ、これらは、抗体のCDRと類似するループ構造を有し、しかし、より小さい構造的要求、および/または、CDRグラフト化の可能性を有する;例えば、Nicaise他、Protein Science 13(2004)、1882〜1891、および、Hosse他、Protein Science 15(2006)、14〜27を参照のこと。さらに、抗体により可能となった小分子薬剤発見が、例えば、Lawson、Nature Reviews Drug Discovery 11(2012)、519〜525に記載される。抗体NI−206.82C2を参照として続いて単離されたものであるが、抗体NI.206−18H2のエピトープは、抗体NI−206.82C2のエピトープと極めて近いものであり、したがって、このエピトープもまた、FAP触媒作用トライアドの外側に位置しており、抗体NI.206−18H2およびその生物工学誘導体または合成誘導体が抗体NI−206.82C2と実質的に同じ性質を示すことを予想することは、無理のないことである。実際、実施例18において例示され、また、図24に例示されるように、抗FAP抗体NI−206.18H2は、そのエピトープが未だ特徴づけられていない抗体のNI−206.59B4、NI−206.27E8およびNI−206.6D3と同様に、ヒトFAPのpH依存的結合を抗体NI−206.82C2と実質的に同じ様式で示す。したがって、本発明によれば、抗体NI−206.82C2について記載される、および開示されるすべての実施形態は単独または組合せのどちらであれ、抗体NI−206.18H2、抗体NI−206.59B4、抗体NI−206.27E8および抗体NI−206.6D3に等しく当てはまり、本出願の主題である。
[14]ヒト定常領域を含み、かつ/または、免疫グロブリンのFc領域もしくは前記Fc領域と同等な領域を含み、好ましくは前記Fc領域がIgGのFc領域である、[1]〜[13]のいずれか一項に記載の抗体。
[15]全長のIgGクラスの抗体である、[1]〜[14]のいずれか一項に記載の抗体。
[16]糖鎖工学操作されたFc領域を含み、かつ、糖鎖工学操作されていない抗体と比較して、Fc領域における非フコシル化オリゴ糖の割合が増大している、[1]〜[15]のいずれか一項に記載の抗体。
抗FAP抗体を糖鎖工学操作するための様々な手段および方法が当業者には知られている;例えば、国際特許出願公開WO2012/020006、具体的には、(糖鎖工学操作された)抗体の調製については実施例1を、そして、糖鎖工学操作された抗FAP IgG1抗体によって媒介される抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)については実施例14を参照のこと。
[17]ヒト−齧歯類のキメラ抗体、または、齧歯類化された抗体、例えば、マウス抗体またはマウス化抗体、ラット抗体またはラット化抗体などであり、齧歯類型が診断方法および動物における研究のために特に有用である、[1]〜[16]のいずれか一項に記載の抗体。
[18]単鎖Fvフラグメント(scFv)、F(ab’)フラグメント、F(ab)フラグメントおよびF(ab’)フラグメントからなる群から選択される、[1]〜[17]のいずれか一項に記載の抗体。
[19]FAPならびに少なくとも1つのさらなるエピトープおよび/または標的に結合し、好ましくは二重特異性または多価である、[1]〜[18]のいずれか一項に記載の抗体;例えば、前記抗体は、二重特異性抗体、三機能性抗体、テトラボディー、二価単鎖フラグメント(ScFv)、二重特異性T細胞エンゲイジャー(engager)(BiTE)、二重特異性キラー細胞エンゲイジャー(BiKE)、二重親和性再標的化分子(DART)またはDuoBodyである;好ましくは、前記抗体は、FAPに加えて、細胞死受容体5(DR5)および/またはCD3に結合する二重特異性抗体である。
間質におけるFAPと、腫瘍細胞上のDR5とを二重特異性抗体により標的化することにより、これらの標的が異なる細胞に位置しているにもかかわらず、アポトーシスが誘導されることが報告されている(国際特許出願公開WO2014/161845)。そのような二重特異性抗体では、細胞死受容体5(DR5)を標的とする抗原結合部位が、FAPを標的とする第2の抗原結合部位と組み合わされる。それによって、細胞死受容体が架橋され、標的となった腫瘍細胞のアポトーシスが誘導される。従来の細胞死受容体標的化抗体を上回るこれらの二重特異性の細胞死受容体アゴニスト抗体の利点が、FAPが発現される部位においてだけでアポトーシスを誘導する特異性、ならびに、DR5のハイパークラスター化が誘導されることに起因するこれらの二重特異性抗体のより大きい効力である。DR5について特異的な抗原結合部位のための可変重鎖アミノ酸配列および可変軽鎖アミノ酸配列を含むDR5−FAP細胞死受容体アゴニスト性二重特異性抗体を調製し、1つの細胞株のアポトーシスを、第2の細胞株による架橋を介して媒介するその能力を検証するための様々な手段および方法が、当業者には知られている;例えば、国際特許出願公開WO2014/161845、具体的には実施例1および続く実施例を参照のこと。さらなる実施形態において、本発明の二重特異性抗体は、FAPと、CD3受容体としてもまた知られており、細胞傷害性T細胞を活性化するCD3抗原とを標的とする。CD3受容体は、CD3γ鎖、CD3δ鎖および2つのCD3ε鎖を含み、ただし、これらの鎖は、T細胞受容体、および、活性化シグナルをTリンパ球において生じさせるζ鎖と会合する。そのような種類の二重特異性抗体を調製するための様々な手段および方法がこの技術分野では知られており、例えば、Hornig他、J.Immunother.35(2012)、418〜429に記載される。
本発明の三機能性抗体は、FAP抗原に、また、CD3および/またはDR5に優先的に結合し、加えて、その無傷のFc部分はアクセサリー細胞上のFc受容体に結合する。したがって、三機能性抗体は好ましくは、T細胞を(上記で記載されるように)CD3を介して単球/マクロファージのようなFc受容体発現細胞に、ナチュラルキラー細胞または樹状細胞を腫瘍細胞に連結し、これにより、その溶解を引き起こすことができる。三機能性抗体の構築および機構の根底にある原理が、Eissler他、Cancer Res.72(2012)、3958〜66に例示的に示される。ガン標的化のためのジアボディー、トリアボディーおよびテトラボディーもまた、Hudson他、Nat.Med.9(2003)、129〜134、および、Todorovska他、J.Immunol.Methods.248(2001)、47〜66に記載される。
別の実施形態において、本発明の抗FAP抗体のscFvは、TCR/CD3複合体のCD3εサブユニットに結合するscFVに融合することができる。この融合タンパク質は、二重特異性T細胞エンゲイジャー(BiTE)と近年では呼ばれる可溶性の注入可能な産物として役立つ。FAPについて特異的である二重特異性のT細胞活性化結合性分子が国際特許出願公開WO2013/026837に記載されており、それに記載される実施形態が本発明の抗FAP抗体に対して適合化される場合がある。最も進化したCD3二重特異性タンパク質が、ブリナツモマブ、すなわち、難治性のB前駆体急性リンパ芽球性白血病(ALL)の処置のためのFDA承認を受けたCD3/CD19BiTE(登録商標)である;例えば、欧州特許出願公開EP10771102(A1)を参照のこと。
さらに、本発明の抗体は、二重特異性抗体に基づくが、さらなる安定化のためのC末端架橋を特徴とするDART(二重親和性再標的化)分子であることが可能である。設計原理および作用機構が、例えば、Moore他、Blood 117(2001)、4542〜5451に記載される。
[20][1]〜[19]のいずれか一項による抗体の一部を形成する抗体V鎖および/または抗体V鎖を少なくともコードする1つまたは複数のポリヌクレオチド(好ましくはcDNA)。
本発明はまた、本発明の抗体の免疫グロブリン鎖の可変領域を少なくともコードするポリヌクレオチドに関連する。好ましくは、前記可変領域は、図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fのいずれか1つに示されるような可変領域のVHおよび/またはVLの少なくとも1つの相補性決定領域(CDR)を含む。本発明の好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドはcDNAであり、好ましくは、FAPとの反応性を有する抗体を産生するヒトメモリーB細胞から得られるmRNAに由来するcDNAである。
[21][20]に記載されるポリヌクレオチド(1つまたは複数)を、必要な場合には発現制御配列に機能的に連結した状態で含む1つまたは複数のベクター。
[22][20]に記載されるポリヌクレオチド(1つまたは複数)、または、[21]に記載されるベクター(1つまたは複数)を含む宿主細胞であって、前記ポリヌクレオチドが当該宿主細胞にとって異種である、宿主細胞。
[23]抗FAP抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体を調製するための方法であって、
(a)[22]に記載される細胞を培養すること、および
(b)前記抗体を培養物から単離すること
を含む、方法。
[24][20]に記載されるポリヌクレオチド(1つまたは複数)によってコードされるか、または、[23]に記載される方法によって得ることができる抗体。
[25][1]〜[19]または[24]のいずれか一項に記載の抗体であって、
(i)検出可能な標識(好ましくは、酵素、放射性同位体、蛍光団および重金属からなる群から選択される検出可能な標識)を含み、
(ii)薬物(好ましくは細胞傷害性薬剤)に結合させられ、
(iii)活性な生物学的薬剤、好ましくは、サイトカイン、ケモカインおよびシグナル伝達経路媒介因子からなる群から選択される活性な生物学的薬剤を含み、かつ/または
(iv)放射性同位体を診断使用または治療使用のために含む、
抗体。
適切な標識および薬物(具体的には細胞傷害性薬剤)が当業者には知られており、例えば、本明細書中に引用される、FAPを標的とする免疫療法および診断に関する特許文献および非特許文献に記載される;下記の説明もまた参照のこと。
[26][4]〜[12]のいずれか一項に記載される抗体によって特異的に認識されるFAPのエピトープを有するペプチド(好ましくは、10アミノ酸長または11アミノ酸長〜20アミノ酸長の、好ましくは15アミノ酸長または16アミノ酸長のペプチド)であって、[4]において定義されるようなアミノ酸配列、好ましくは、配列番号60のアミノ酸配列、または、1つもしくは複数のアミノ酸が置換され、欠失され、かつ/もしくは付加されるその改変された配列を含む、あるいは、そのようなアミノ酸配列または改変された配列からなる、ペプチド。
そのようなペプチドは抗原として使用することができ、すなわち、免疫応答を対象において誘発し、本発明の抗体の産生をインビボにおいて刺激するための免疫原であり、したがって、免疫応答を対象において誘発し、本発明の抗体の産生をインビボにおいて刺激するために有用である。したがって、本発明のペプチドはワクチンとして特に有用である。ペプチドに基づくガンワクチンの総説については、例えば、Kast他、Leukemia(2002)、16、970〜971、および、Buonaguro他、Clin.Vac.Immunol.18(2011)、23〜34を参照のこと。他方で、そのような抗原は、対応する抗体を、例えば、研究目的のために惹起させるための実験動物の免疫化のために使用される場合がある。
[27][1]〜[19]、[24]または[25]のいずれか一項に記載される抗体、[13]に記載される薬剤、[20]に記載されるポリヌクレオチド(1つまたは複数)、[21]に記載されるベクター(1つまたは複数)、[22]に記載される細胞、あるいは、[26]に記載されるペプチドを含む組成物であって、好ましくは、
(i)医薬組成物であり、かつ、薬学的に許容され得る担体をさらに含み、好ましくは、ワクチンであり、かつ/または、FAPに伴う疾患を防止もしくは処置するために有用であるさらなる薬剤を含む、あるいは
(ii)診断組成物であり、好ましくは、免疫または核酸に基づく診断方法において従来から使用される試薬をさらに含む診断組成物である、
組成物。
さらには、本発明は、FAP関連疾患の防止、診断または処置のための免疫治療方法および免疫診断方法であって、本発明の抗FAP抗体、薬剤、ペプチドまたは組成物の効果的な量がその必要性のある患者に投与される方法に関連する。
[28]FAPに伴う疾患、好ましくは、ガン、例えば、乳ガン、結腸直腸ガン、卵巣ガン、前立腺ガン、膵臓ガン、腎臓ガン、肺ガン、上皮ガン、メラノーマ、線維肉腫、骨肉腫および結合組織肉腫、腎細胞ガン、巨細胞ガン、扁平上皮ガン、腺ガン、多発性骨髄腫など;組織再構成および/または慢性炎症によって特徴づけられる疾患、例えば、線維性疾患、創傷治癒障害、ケロイド形成障害、変形性関節症、関節リウマチ、軟骨分解障害、アテローム硬化性疾患およびクローン病など;心臓血管障害、例えば、アテローム性動脈硬化、発作または急性冠動脈症候群(例えば、心筋梗塞、心臓発作、脳静脈血栓症、深部静脈血栓症または肺塞栓症、脆弱性アテローム斑またはアテローム血栓症など)など;内分泌学的機能不全を伴う障害、例えば、グルコース代謝の障害など;ならびに血液凝固障害からなる群から選択されるFAPに伴う疾患の予防的処置または治療的処置において使用されるための[1]〜[19]、[24]または[25]のいずれか一項に記載の抗FAP抗体、[13]に記載の薬剤、[20]に記載のポリヌクレオチド(1つまたは複数)、[21]に記載のベクター(1つまたは複数)、[22]に記載の細胞、[26]に記載のペプチド、あるいは、[27]に記載の組成物。
実施例16および実施例17において明らかにされ、また、図21、図22および図23に例示されるように、本発明の抗FAP抗体は、動脈閉塞時間および血栓症をマウス血栓症モデルにおいて延長することができ、かつ、同所性腫瘍成長を同系の結腸直腸ガンマウスモデルにおいて取り消すことができる。したがって、本発明に従って行われる実験、および、他方で、文献において、例えば、背景の節で引用される文書において広範囲に記録される(病態)生理学におけるFAPの知られている役割に基づいて、本発明の抗FAP抗体、エピトープおよび薬剤の可能性のある適用を下記のFAP関連の障害および疾患において想定することは妥当であり、かつ、確かである:(a)増殖によって特徴づけられるFAP関連の障害および疾患(これには、ガンが含まれるが、これに限定されない);(b)組織再構成および/または慢性炎症によって特徴づけられるFAP関連の障害および疾患(これには、線維性疾患、慢性肝疾患、創傷治癒、ケロイド形成、変形性関節症、関節リウマチ、および、軟骨分解を伴う関連障害が含まれるが、これらに限定されない);(c)内分泌学的障害によって特徴づけられるFAP関連の障害および疾患(これには、グルコース代謝の障害が含まれるが、これらに限定されない);(d)心臓血管障害によって特徴づけられるFAP関連の障害および疾患(これには、血栓症、アテローム性動脈硬化、卒中、心筋梗塞、心臓発作、脆弱性アテローム斑またはアテローム血栓症が含まれるが、これらに限定されない);ならびに(e)血液凝固障害を伴う疾患によって特徴づけられるFAP関連の障害および疾患;可能な治療的および診断的な適用については、本明細書中に示される文書もまた参照のこと。
[29][28]において定義されるようなFAP関連障害の処置において使用されるための医薬組成物を調製する方法であって、
(a)[22]に記載される細胞を培養すること;
(b)前記抗体、その生物工学誘導体もしくは合成誘導体または免疫グロブリン鎖を前記培養物から医薬品グレードにまで精製すること;および
(c)前記抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体を薬学的に許容され得る担体と混合すること
を含む、方法。
さらなる治療方法および診断方法、ならびに、本発明の抗FAP抗体、薬剤、ペプチドおよび組成物のために用いられることがある対応する組成物の配合が、FAP関連疾患の処置および診断に関する本明細書中に引用される文献から、例えば、国際特許出願公開WO2012/020006から当業者には明らかであろう。例えば、心臓血管疾患における新規な治療的および診断的な標的として使用されるためのFAPが国際特許出願公開WO2012/025633に開示される。
加えて、阻害性の抗FAP抗体およびそれに同等なFAP結合薬剤に関して、治療的および診断的な有用性が切断酵素(APCE)について想定され、記載され得る。APCEは、FAPの可溶性のアイソタイプまたは誘導体であると報告されており、後者はII型内在性膜タンパク質であり、これは、その最初の6個のN末端残基を線維芽細胞の細胞質に有し、この後に20残基の膜貫通ドメインが続き、次いで、734残基の細胞外のC末端の触媒作用ドメインが続くことが予測される。FAPのように、APCEもまた、エンドペプチダーゼ活性およびジペプチジルペプチダーゼ活性の両方を示すプロリル特異的な酵素である。FAPおよびAPCEは、APCEがFAPの最初の23個のアミノ末端残基を欠くことを除いて、アミノ酸配列において本質的に同一であり、しかし、それ以外では、これら2つの分子は、本質的に同一の物理化学的性質を有することもまた報告されている;例えば、Lee他、Blood 107(2006)、1397〜1404、国際特許出願公開WO2004/072240および米国特許出願公開第2011/0144037号(A1)(具体的には、FAP/APCEの阻害剤の有用性については段落[0009]および段落[0095]以降)を参照のこと。
実施例19において明らかにされ、また、図25に示されるように、抗体NI−206.82C2は、生物学的に不活性なアイソタイプ一致のコントロール抗体と比較して時間とともに腫瘍間質に選択的に蓄積する、ガンの信頼できるインビボ画像化剤である。述べられたように、抗FAP抗体NI−206.18H2、ならびに、抗体NI−206.59B4、抗体NI−206.27E8および抗体NI−206.6D3は、ヒトFAPのpH依存的結合を抗体NI−206.82C2と実質的に同じ様式で示すので、それらが、腫瘍に対する同じ生物学活性をインビボで示すことを予想することは、無理のないことである。
[30]ヒトまたは動物の身体におけるFAP発現細胞またはその組織のインビボ検出またはインビボ画像化、あるいは、ヒトまたは動物の身体におけるFAP発現細胞またはその組織に治療剤および/または診断剤を標的化することにおいて使用されるための、[1]〜[12]、[14]〜[19]、[24]または[25]のいずれか一項に記載される抗体の少なくとも1つのCDRを含むFAP結合性分子であって、好ましくは前記インビボ画像化が、シンチグラフィー、陽電子放射断層撮影法(PET)、単一光子放射型断層撮影法(SPECT)、近赤外(NIR)光学的画像法または磁気共鳴画像法(MRI)を含む、FAP結合性分子。
[31]対象が、[28]で定義されるようなFAPに伴う疾患に罹患しているかどうか、または、対象が、FAP特異的な治療剤による処置に適するかどうかを診断するインビトロ方法であって、前記対象の体液(好ましくは血液)に由来するサンプルにおいてFAPの存在を明らかにすることを含み、健康な対象からのコントロールサンプルと比較したFAPレベルの上昇が、前記疾患、および、前記薬剤による前記処置のための可能性があることの指標となり、前記FAPレベルが、配列番号30〜配列番号32または配列番号60のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、またはそのようなアミノ酸配列からなるFAPのエピトープを検出することによって求められることを特徴とする、インビトロ方法。
実施例15において明らかにされ、また、図17〜図20に例示されるように、FAPを体液において、具体的には血液においてアッセイするための新規なアッセイが、本発明の主題抗体NI−206.82C2の新規なエピトープに基づいて開発されている。前記の国際特許出願公開WO2012/025633において、その血液試験は、不明のFAPエピトープが測定されたという点で異なっており、これに対して、この新しいアッセイでは、FAPエピトープの「525−PPQFDRSKKYP−535」(配列番号32)が特異的に測定される。国際公開WO2012/025633では、FAPに対するウサギポリクローナル抗体(Ab28246;Abcam、Cambridge、MA)が捕捉抗体として使用されており、F19が検出抗体として使用されている。これらの抗体の両方についての結合エピトープは不明である。本発明の新規なアッセイについては、F19抗体が捕捉抗体として使用されてもよく、NI−206.82C2または同等な抗FAP抗体が、FAPエピトープ(配列番号32)のレベルを特異的に定量するために検出抗体として使用されてもよい。FAPエピトープ(配列番号32)を診断学のために定量することにより、予想外で、かつ、臨床的に有益な情報がもたらされる。この情報は予想外であり、これは、様々な他のFAPエピトープを測定する今日までに公表された他のFAP血液試験では実際に、循環FAPレベルが、健康なコントロール患者に対して、ガン患者ではより低いことが報告されるからである;例えば、Javidroozi他、Disease Markers 32(2012)、309〜320、Tillmanns他、International Journal of Cardiology 168(2013)、3926〜3931、および、Keane他、FEBS Open Bio 4(2014)、43〜54を参照のこと。しかしながら、全く予想外ではあるが、本発明の新規なアッセイでは、FAP特異的エピトープ(配列番号32)のレベルがガンおよび心臓血管疾患の患者では増大していることが示される(図18〜図20)。理論によってとらわれることを意図しないが、この予想外の結果は、FAPの様々な形態がヒト血液に存在し(例えば、複合体化型、短縮化型、単量体、二量体など)、これらは生物学的役割が異なり、診断標的および治療標的としての価値が異なるという可能性によって説明される。先行技術において記載されるFAPアッセイは、ある特定のエピトープを指定していないようであり、また、適切なエピトープを定量していないようであり、そのため、FAP関連疾患(例えば、ガンなど)を予測するための信頼できる方法がこれまで確立されていないが、高レベルの配列番号32のエピトープを有する患者は、臨床事象(例えば、ガン、心臓発作、卒中または凝固障害など)の増大した危険性があることが予想され、また、上昇したエピトープレベルを有するこれらの同じ患者はまた、FAP標的化薬物療法(好ましくは、配列番号32のエピトープに結合する抗体NI−206.82C2、その生物工学変異体もしくは合成変異体、またはそれらに同等なFAP結合薬剤)を受けることから最大の利益を受けることが予想されるので、提供される情報は臨床的に有益である。実施例14に記載され、また、図17に例示されるように、SB9オリゴペプチダーゼのホモログであるrhDDP4、rhDPP8、rhDPP9およびrhPOP/PREPはシグナル(すなわち、ODの増大)を与えなかったので、本発明のFAP検出アッセイは、rhFAPに対して特異的である。さらに、図18〜図20に例示されるように、本発明のFAP検出アッセイは、転移性結腸直腸ガン(MCRC)、冠動脈疾患(CAD)およびST上昇型心筋梗塞(STEMI)、頸動脈プラークを患者において検出するために特に好適である。抗体NI−206.82C2および抗体NI−206.18H2の類似する結合特性、ならびにそれらのエピトープの近い位置を考慮すると、この実施形態、ならびに、下記の実施形態が、抗体NI−206.18H2のFAPエピトープである「501−IQLPKEEIKKL−511」(配列番号60)を用いて等しく行われる場合がある。
[32][28]で定義されるようなFAPに伴う疾患に罹患する、または、そのような疾患を発症する危険性がある患者の処置において使用するための治療剤であって、患者の血液のサンプルのFAPレベルがコントロールと比較して上昇しており、前記FAPレベルが、配列番号30〜配列番号32または配列番号60のいずれか1つのアミノ酸配列からなる、またはそのようなアミノ酸配列を含むFAPのエピトープを検出することによって明らかにされることを特徴とし、好ましくは、前記患者は、[31]に記載される方法に従って診断されている、治療剤。
[33]FAPの前記レベルが、前記サンプルを抗FAP抗体に供し、FAPと前記抗体との間で形成される複合体の存在を、好ましくはサンドイッチELISAによって検出することによって求められる、[31]に記載の方法、または、[32]に従って使用されるための薬剤。
実施例14に記載されるように、サンドイッチ型免疫アッセイ形式(=サンドイッチ免疫アッセイまたはサンドイッチELISA)が特に好ましい。様々なサンドイッチ免疫アッセイ形式が当業者にはよく知られており、FAPの検出についてもまた記載されている;例えば、国際特許出願公開WO2009/074275、同WO2010/127782および同WO2012/025633を参照のこと。この関連において、配列番号30〜配列番号32のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、またはそのようなアミノ酸配列からなるFAPのエピトープを検出することが好ましくは、本発明の抗FAP抗体(例えば、抗体NI−206.82C2)あるいはその生物工学誘導体または合成誘導体を検出抗体として、かつ、抗FAP抗体F19またはその誘導体を捕捉抗体として用いて行われる。しかしながら、このアッセイは逆の様式で行われる場合がある。抗体F19またはその誘導体の代わりに、さらなる抗FAP抗体が使用される場合があり、例えば、ラットのモノクローナルな抗FAP/セプラーゼ抗体(クローンD8、クローンD28およびクローンD43)が使用される場合がある;Pineiro−Sanchez他、Biol.Chem.12(1997)、7595〜7601、および、国際特許出願公開WO2009/074275を参照のこと。
[34]血液凝固障害の処置において使用するための抗FAP抗体、または、血液の凝固をインビトロにおいて遅らせるための抗FAP抗体の使用。
実施例13および実施例14において明らかにされ、また、図15および図16に例示されるように、抗FAP抗体NI−206.82C2は凝固カスケードを妨げ、かつ、血液凝固時間を延長させ、したがって、抗凝固剤および血栓形成促進性(pro−thrombotic)薬剤の定義をそれぞれ満たす。したがって、抗FAP抗体のNI−206.82C2およびNI−206.18H2ならびにそれらの生物工学誘導体および合成誘導体、ならびに、それらに同等なFAP結合薬剤の可能な治療的使用には、概して血栓性障害、心房細動(速い不規則な心拍)、機械的心臓弁に伴う障害、心内膜炎(心臓の内部の感染症)、僧帽弁狭窄(心臓における弁の1つが完全に開かない)、血液凝固様式に影響を及ぼすある種の血液障害(遺伝性血栓性素因、抗リン脂質症候群)、股関節または膝関節を置換するための手術に伴う障害の処置、改善および防止が含まれるが、これらに限定されない。さらに、本発明の抗FAP抗体およびそれに同等な薬剤は、医療設備において、例えば、試験チューブ、輸血バッグおよび腎透析設備などにおいて使用される場合がある。抗FAP抗体またはそれに同等なFAP結合薬剤の抗凝固活性を、候補の抗FAP抗体を血液(好ましくはヒト血液)に由来するサンプルとの血餅形成アッセイに供することによって求めることができ、この場合、アイソタイプ一致のコントロール抗体に供されるサンプルと比較して、延長された血漿凝固時間、低下した凝固速度、低下した血餅弾性、および/または、低下した血餅堅さが、抗FAP抗体および薬剤の抗凝固活性についてそれぞれ示しており、好ましくは、この場合、血餅形成が、トロンボエラストグラフィーによって、例えば、回転式トロンボエラストメトリー(ROTEM(商標))などによって求められる;実施例13もまた参照のこと。加えて、または代替において、抗FAP抗体または薬剤は、実施例14に記載されるように、FAP基質のアルファ2抗プラスミン(α2A−AMC)の切断速度をヒト血漿において低下させる能力について試験される場合がある。
[35]前記抗体が、[1]〜[19]、[24]または[25]のいずれか一項に記載される抗体である、[33]に従って使用するための方法もしくは薬剤、[34]に従って使用されるための抗FAP抗体、または、[34]に記載の使用。
[36][31]、[33]または[35]のいずれか一項に記載される方法において、あるいは、[34]または[35]に記載される使用において有用なキットであって、[1]〜[19]、[24]または[25]のいずれか一項に記載される少なくとも1つの抗体、[13]に記載される薬剤、[20]に記載されるポリヌクレオチド(1つまたは複数)、[21]に記載されるベクター(1つまたは複数)、[22]に記載される細胞、[26]に記載されるペプチド、または、[27]に記載される組成物を、必要な場合には使用のための試薬および/または説明書と一緒に含むキット。
[37](i)[31]、[32]または[35]のいずれか一項に記載される方法を行うための手段、好ましくは、[36]に記載されるキットの構成成分のいずれか1つ、および、(ii)FAP標的化薬物、好ましくは、[31]、[33]または[35]に従って使用されるための治療剤を、必要な場合には使用のための説明書と一緒に含む医薬包装物または製造品。
実際には、FAP標的化薬物による薬物療法は、具体的には、抗FAP抗体NI−206.82C2ならびにその生物工学誘導体および合成誘導体、ならびに、それらに同等なFAP結合薬剤による薬物療法はほとんどの場合、エピトープ「525−PPQFDRSKKYP−535」、または、抗体NI−206.18H2のFAPエピトープ「501−IQLPKEEIKKL−511」(配列番号60)を定量する、[29]、上記および実施例に記載される方法およびアッセイと組み合わされるであろうことが予想され得る;上記もまた参照のこと。好ましくは、アッセイが、NI−206.82C2由来の抗体または薬剤を検出抗体として使用し、かつ、薬物が注入されると、NI−206.82C2が患者体内において結合するであろう非結合型エピトープ(または「薬物標的」)の量を特異的に測定するサンドイッチELISAに基づく血液試験として行われる。 したがって、本発明のアッセイは、好ましくは血液試験の形態であり、どの患者を処置するか(すなわち、高レベルの薬物標的を有する患者)、および、薬物療法をどのように与えるかを(すなわち、具体的には「525−PPQFDRSKKYP−535」エピトープまたは「501−IQLPKEEIKKL−511」エピトープの各患者の個体レベルに従って)特定するであろう。したがって、好都合には、FAP標的化薬物は、具体的には、抗FAP抗体のNI−206.82C2およびNI−206.18H2(それぞれ)、ならびにその生物工学誘導体および合成誘導体、ならびに、それらに同等なFAP結合薬剤は、例えば、当該アッセイを行うために必要かつ十分である成分および/またはそうするための説明書を組み合わせる臨床包装物として、本発明の新規なFAP検出アッセイと一緒に使用されるために設計される。加えて、本発明のFAP検出アッセイを代表的な対象および患者の統計学的に有意な集団におけるFAPの血清中レベルの評価においてそれぞれ使用して、概して医学的状況に備える、例えば、FAP結合薬剤を投薬することに備える本発明の参照レベルが確立されるであろうことを予想することは、無理のないことである。
[38]本明細書中に記載されるような発明、とりわけ、添付された実施例を参照する本明細書中に記載されるような発明、ならびに、NI−206.18H2、NI−206.20A8、NI−206.6D3、NI−206.14C5、NI−206.34C11、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4およびNI−206.17A6から選択されるどのような抗体とも実質的に同じ結合活性および生物学的活性を示す抗体。抗FAP抗体はまた、下記において詳しく記載されるような抗体の標識化を含めて、診断方法の取り扱いを容易にするために変化させることができる。
[39]その抗原が線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)であり、かつ、第1の受容体が、[1]〜[19]のいずれか一項に記載される抗FAP抗体に由来する可変領域または結合ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)、好ましくは、前記CAR、または前記CARを発現する細胞は、中性pHまたは生理学的pHよりも酸性pHのもとで大きい、FAPまたはFAPをその細胞表面に発現する細胞に結合するアビディティーを示し、ただし、好ましくは、前記酸性pHは6.4または6.8であり、前記生理学的pHは7.4である。
さらなる局面において、本発明は、本発明の抗FAP抗体に基づく、かつ、ガンの処置において間質細胞を標的とするために特に有用である、FAPについて特異的であるキメラ抗原受容体(CAR)に関連する。FAPを標的とするCARは、本明細書中ではFAP CARとして示される。本発明のFAP CARは、抗体コンジュゲートが、限定された腫瘍浸透を有する可能性があり、また、多くの場合には免疫応答を宿主において誘導する可能性があり、そして、ワクチン接種により、FAPに対する長続きする内因性の免疫がもたらされ得るという点で、先行技術のガン処置を上回るある特定の利点をいくつか有する。本CARは、とりわけT細胞(CAR T細胞)との組合せでは、これらの制限を回避するために設計される。概して、CARは、所望の抗原についての抗体型特異性を、特異的な抗抗原性細胞免疫活性を示すキメラなタンパク質を生じさせるためにT細胞受容体活性化細胞内ドメインと組み合わせる分子である。本発明のCARは抗FAP抗体またはそのFAP結合フラグメントを含む。具体的には、CARは、上記で言及される抗FAP抗体のいずれか1つに由来する可変領域または結合ドメインを含む第1の受容体を含む。本発明の好ましい実施形態において、FAPについて特異的である抗原結合ドメインは本発明の抗体のいずれか1つに由来し、この場合、前記抗体はFAPのpH依存的結合を示し、すなわち、酸性における、したがって、腫瘍環境における増大したアビディティーを示す。最も好ましくは、本発明のFAP CARでは、抗体NI−206.82C2または抗体NI−206.18H2が使用される;実施例20を参照のこと。したがって、本発明は概して、FAP CARで、とりわけ抗FAP抗体がヒト起源であるために、ヒトにおいて実質的に非免疫原性であり、かつ/または、好ましくは、前記CAR、もしくは前記CARを発現する細胞が、中性pHまたは生理学的pHと比較して、酸性pHのもとではより大きい、FAPまたはFAPをその細胞表面に発現する細胞に結合するアビディティーを示す(好ましくは、前記酸性pHは6.4または6.8であり、前記生理学的pHは7.4である)、FAP CARに関連する。
[40]前記第1の受容体または第2の受容体が、少なくとも1つのさらなる抗原結合ドメインを含み、好ましくは、前記さらなる抗原結合ドメインがCD3受容体または細胞死受容体について特異的であり、好ましくは、前記細胞死受容体が細胞死受容体5(DR5)である、[39]に記載のCAR。
[41]細胞外ドメイン(受容体)、膜貫通ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメイン(エンドドメインまたは細胞質ドメイン)を含み、好ましくは、前記細胞内シグナル伝達ドメインが4−1BB共刺激ドメインおよび/またはCD28共刺激ドメインおよび/またはCD3ζ(ゼータ)エンドドメインを含む、[39]または[40]に記載のCAR。
1つの実施形態において、本発明のCARは、抗原認識ドメインを有する細胞外ドメイン、すなわち、FAPについて特異的である第1の受容体と、膜貫通ドメインと、細胞質ドメイン、すなわち、CD3ζ(ゼータ)エンドドメインについて特異的である第2の受容体とを含む。1つの実施形態において、CARにおけるドメインの1つと生来的に会合する膜貫通ドメインが使用される。別の実施形態において、膜貫通ドメインは、同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインに対するそのようなドメインの結合を避けて、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限にするために選択することができ、またはアミノ酸置換によって改変することができる。好ましくは、膜貫通ドメインはCD8ヒンジドメインを含む。
細胞質ドメインに関して、本発明のCARは、CD28および/または4−1BBのシグナル伝達ドメインを単独で含む、あるいは、本発明のCARとの関連で有用であるどのような他の所望される細胞質ドメインであっても組み合わされるように設計することができる。1つの実施形態において、CARの細胞質ドメインは、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインをさらに含むように設計することができる。例えば、CARの細胞質ドメインは、CD3−ゼータ、4−1BBおよびCD28のシグナル伝達モジュールならびにそれらの組合せを含むことができ、しかし、これらに限定されない。
1つの実施形態において、CARにおける共刺激性のシグナル伝達領域は、CD27、CD28、4−1BB、OX40、CD30、CD40、PD−1、ICOS、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7−H3、CD83と特異的に結合するリガンド、および、どのような組合せであれ、これらの組合せからなる群から選択される共刺激性分子の細胞内ドメインを含む。
[42][39]〜[41]のいずれか一項に記載されるCARと、必要な場合には[1]〜[19]のいずれか一項に記載される抗体とをコードする1つまたは複数のポリヌクレオチド(好ましくは、1つまたは複数のcDNA)。
本発明はまた、本発明のCARと、さらには少なくとも本発明の抗体の免疫グロブリン鎖の可変領域とをコードするポリヌクレオチドに関連する。好ましくは、前記可変領域は、図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fのいずれか1つに示されるような可変領域のVHおよび/またはVLの少なくとも1つの相補性決定領域(CDR)を含む。本発明の好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドはcDNAである。
[43][42]に記載されるポリヌクレオチド(1つまたは複数)を、必要な場合には発現制御配列に機能的に連結された状態で含む1つまたは複数のベクター。
[44][39]〜[41]のいずれか一項に記載されるCARを発現するように遺伝子改変される宿主細胞であって、[42]に記載されるポリヌクレオチド(1つまたは複数)または[43]に記載されるベクター(1つまたは複数)を含み、かつ、[1]〜[19]のいずれか一項に記載される抗体を必要に応じて発現し、分泌する宿主細胞。
[45]T細胞、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)、ナチュラルキラー細胞、造血幹細胞(HSC)、胚性幹細胞または多能性幹細胞である、[44]に記載の細胞、好ましくは、前記細胞はT細胞(CAR T細胞)であり、好ましくは、前記細胞は、中性pHまたは生理学的pHと比較して、酸性pHのもとではより大きい、FAPまたはFAPをその表面に発現する細胞に結合するアビディティーを示す(ただし、好ましくは、前記酸性pHは6.4または6.8であり、前記生理学的pHは7.4である)。
本発明は概して、本発明のFAP CARを発現するように、かつ、必要に応じて、さらには本発明の抗体を、好ましくは本発明のNI−206.18H2抗体もしくはNI−206.82C2抗体またはさらなるFAP CARを発現し、分泌するように改変される宿主細胞に関連する。抗体またはFAP CARのさらなる発現が、例えば、腫瘍標的化および/または腫瘍選択性を高めるために行われる。
1つの実施形態において、本発明の宿主細胞はT細胞であり、例えば、初代T細胞、自己T細胞、ナイーブT細胞、セントラルメモリーT細胞、エフェクターメモリーT細胞または調節性T細胞、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)、ナチュラルキラー細胞、造血幹細胞(HSC)、胚性幹細胞あるいは多能性幹細胞などである。好ましくは、前記T細胞は、ヒトドナーから単離される単離された初代ヒトT細胞である。さらには、T細胞は、内因性のT細胞受容体(TCR)の発現を機能的に損なうように、または低下させるように改変することができる。具体的には、単離されている改変された初代ヒトT細胞(これは、ヒトから単離される初代ヒトT細胞に由来する)が、(i)内因性のT細胞受容体(TCR)の発現を低下させるように改変され、さらに、(ii)シグナル伝達ドメインに結合させられるリガンド結合ドメインを含むキメラ受容体を含む少なくとも1つの機能的な内因性の非TCRを発現するように改変され、この場合、前記改変された初代ヒトT細胞はヒト治療における使用に好適であり、さらに、前記改変されている単離された初代ヒトT細胞は、(ii)の場合のように改変されるだけである同じヒトドナーから単離される初代ヒトT細胞によって誘発されるGVHD応答と比較した場合、組織不適合性ヒトレシピエントにおいて、移植片対宿主病(GVHD)応答を誘発せず、または、低下した移植片対宿主病(GVHD)応答を誘発する;例えば、国際特許出願公開WO2011/059836を参照のこと。
CARを発現するT細胞は、本明細書中ではCAR T細胞またはCAR改変T細胞称される。1つの実施形態において、本発明は、ガンを有する患者を処置する際に使用されるための、FAP CARを発現する遺伝子改変されたT細胞に関連する。本発明は、本発明の抗FAP抗体の抗FAP抗原結合ドメインが、FAP発現腫瘍細胞の特異的な認識および腫瘍減少を可能にするCARにおける使用に特に適しているという知見に基づいており、この場合、T細胞は、FAP結合ドメインがヒトFAPと結合したとき、抗腫瘍免疫性、例えば、CAR T細胞が標的エピトープに結合したとき、ガン細胞の損傷を引き起こすサイトカインの放出を示し、その環境がCAR T細胞の抗腫瘍効果の1つの機構である。したがって、本発明は、養子治療のためCAR T細胞およびその使用方法を提供する。実施例22において、被覆された組換えFAPに対する、FAP CAR T細胞の特異的な結合、および、エフェクターサイトカインの放出がどのように明らかにされ得るかが例示される。
[46]CAR発現T細胞(CAR T細胞)を作製するための方法であって、
(a)[44]または[45]に記載される細胞を培養すること;および
(b)前記CAR T細胞を単離すること
を含む、方法。
1つの実施形態において、本発明のCAR T細胞は、本発明のFAP CARを含むレンチウイルスベクターを細胞に導入することによって作製することができる。したがって、本発明のCAR T細胞は生体内で複製することができ、これにより、持続した腫瘍抑制を引き起こすことが可能である長期間の持続がもたらされる。別の実施形態において、本発明のCAR T細胞は、本発明のFAP CARをコードするRNAを細胞にトランスフェクションし、これにより、CARの一過性発現を遺伝子改変されたCAR T細胞において引き起こすことによって作製することができる。CAR T細胞のための詳述される例示的な製造方法が、実施例21に示される。
[47][46]に記載される方法によって得ることができるCAR T細胞。
さらには、本発明は、FAP関連疾患(とりわけ、腫瘍疾患)の防止または処置のための免疫治療方法であって、本発明のCAR T細胞の効果的な量がその必要性のある患者に投与される方法に関連する。具体的には、前記CAR、前記ポリヌクレオチド、前記ベクターまたは前記細胞を、好ましくはCAR T細胞を、FAP抗原を発現する腫瘍の処置において使用することができ、好ましくは、前記処置は、腫瘍退行を、化学療法の有無にかかわらず、FAP陽性悪性細胞および/またはFAP陽性間質細胞の消失によって引き起こし、かつ/あるいは、化学療法取り込みを増大させ、かつ/あるいは、T細胞浸潤をFAP陽性間質細胞の消失によって増大させる。
[48]FAPに伴う疾患、好ましくは、ガン、例えば、乳ガン、結腸直腸ガン、卵巣ガン、前立腺ガン、膵臓ガン、腎臓ガン、肺ガン、上皮ガン、メラノーマ、線維肉腫、骨肉腫および結合組織肉腫、腎細胞ガン、巨細胞ガン、扁平上皮ガン、腺ガン、多発性骨髄腫など;組織再構成および/または慢性炎症によって特徴づけられる疾患、例えば、線維性疾患、創傷治癒障害、ケロイド形成障害、変形性関節症、関節リウマチ、軟骨分解障害およびクローン病などからなる群から選択されるFAPに伴う疾患の予防的処置または治療的処置において使用されるための[39]〜[41]のいずれか一項に記載のCAR、[42]に記載のポリヌクレオチド(1つまたは複数)、[43]に記載のベクター(1つまたは複数)、[44]または[45]に記載の細胞、あるいは、[47]に記載のCAR T細胞。
上記で言及されるように、固形腫瘍のpHは、増大した発酵性代謝のために酸性であり、そして、本発明の抗体では、特に抗体NI−206.82C2、抗体NI206.18H2、抗体NI.206−59B4、抗体NI206.27E8および抗体NI206.6D3では、驚くべきことに、腫瘍において見出される酸性pH環境における膜貫通FAPに対する増大したアビディティーが、健康な組織の中性pHにおけるより低いアビディティーと比較して明らかにされたので、それらの抗体のいずれかに由来する可変領域または結合ドメインを含むCARもまた、酸性pHにおけるFAPに対するこの増大したアビディティーを示すことを予想することは、妥当なことである。FAP CARのヒトFAP発現細胞に対する結合、ならびに、正常なpH条件および低いpH条件のもとでのサイトカインの放出を明らかにすることを可能にする実験が、実施例23〜実施例25に例示的に記載される。
[49]下記の(i)において使用されるための、[39]〜[41]のいずれか一項に記載のCAR、[42]に記載のポリヌクレオチド(1つまたは複数)、[43]に記載のベクター(1つまたは複数)、[44]または[45]に記載の細胞、あるいは、[47]に記載のCAR T細胞:
(i)FAP抗原を発現する腫瘍の処置、好ましくは、前記処置は、
(a)腫瘍退行を、化学療法の有無にかかわらず、FAP陽性悪性細胞および/またはFAP陽性間質細胞の消失によって引き起こし、かつ/あるいは、
(b)化学療法取り込みを増大させ、および/または、T細胞浸潤をFAP陽性間質細胞の消失によって増大させる。
本発明のさらなる実施形態が下記の説明および実施例から明らかであろう。
例示的なヒト抗体のNI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.17A6、NI−206.18H2、NI−206.20A8、NI−206.6D3、NI−206.14C5およびNI−206.34C11の可変領域のアミノ酸配列。フレームワーク領域(FR)および相補性決定領域(CDR)が示され、CDRには下線が引かれる。Kabat番号表記スキームが使用された(http://www.bioinf.org.uk/abs/を参照のこと)。 ELISAによって評価される組換えヒト由来抗体のFAPに対する特異的結合およびEC50決定。(A)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.82C2は、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉されたrFAP(●)に対して大きい親和性で結合する。抗体NI−206.82C2はBSA(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(B)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.82C2は、ELISAプレートに直接に被覆されたrFAP(●)に対して良好な親和性で結合する。抗体NI−206.82C2はBSA(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(C)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.59B4は、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉されたrFAP(●)に対して大きい親和性で結合する。抗体NI−206.59B4はBSA(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(D)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.59B4は、ELISAプレートに直接に被覆されたrFAP(●)に対して良好な親和性で結合する。抗体NI−206.59B4はBSA(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(E)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.18H2は、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉されたrFAP(●)に対して良好な親和性で結合する。抗体NI−206.18H2は、BSAとの抗His抗体(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(F)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.18H2は、ELISAプレートに直接に被覆されたrFAP(●)に対して良好な親和性で結合する。抗体NI−206.18H2はBSA(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(G)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.20A8は、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉されたrFAP(●)に対して良好な親和性で結合する。抗体NI−206.20A8は、BSAとの抗His抗体(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(H)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.20A8は、ELISAプレートに直接に被覆されたrFAP(●)に対して良好な親和性で結合する。抗体NI−206.20A8はBSA(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(I)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.6D3は、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉されたrFAP(●)に対して良好な親和性で結合する。抗体NI−206.6D3は、BSAとの抗His抗体(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(J)プレートを示された濃度の組換えヒト由来抗体とインキュベーションした。例示的抗体NI−206.6D3は、ELISAプレートに直接に被覆されたrFAP(●)に対して良好な親和性で結合する。抗体NI−206.6D3はBSA(▲)には結合しない。データは、450nmにおけるOD値として表される。(K)NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.17A6、NI−206.18H2、NI−206.20A8およびNI−206.6D3の各抗体についてのEC50値を、GraphPad Prismソフトウエアを使用して非線形回帰によって推定した。sFAPについてのデータは、FAPが、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉されたELISAプレートを用いて行われる測定に対応する。FAPについてのデータは、FAPが直接に被覆されたELISAプレートを用いて行われる測定に対応する。cFAPについての値は、FAP特異的ペプチド(378−HYIKDTVENAIQITS−392、622−GWSYGGYVSSLALAS−636および721−QVDFQAMWYSDQNHGL−736)の混合物が直接に被覆されたELISAプレートを用いて行われる測定に対応する。N/Aは、該当しないことを表し、抗体は結合を示さず、したがって、EC50を求めることができなかった。抗体NI−206.12G4のsFAPに対する結合は調べられなかった。 ProteOn(商標)分析でのNI−206.82C2の速度論的分析。抗体を、16μg/ml、8μg/ml、4μg/ml、2μg/mlおよび1μg/mlから出発する5つの濃度の連続希釈物としてそれぞれ注入し、結合容量が異なる3つの反応表面について1回だけの注入で分析した。それらのうちの1つが示される。 ペプスキャン(pepscan)分析によって評価されるヒト由来組換え抗体のFAP結合エピトープ。(A)組換えNI−206.82C2ヒト由来抗体(1μg/ml)のペプスキャン画像。NI−206.82C2の結合が、アミノ酸525〜535を覆うペプチド131およびペプチド132(G列、11番目および12番目のスポット)において生じ(ペプチド131:521−KMILPPQFDRSKKYP−535、ペプチド132:525−PPQFDRSKKYPLLIQ−539、コンセンサスな結合配列:PPQFDRSKKYP)、かつ、アミノ酸113〜123を覆うペプチド28およびペプチド29(B列、8番目および9番目のスポット)において生じた(ペプチド28:109−RQFVYLESDYSKLWR−123、ペプチド29:113−YLESDYSKLWRYSYT−127、コンセンサスな結合配列:YLESDYSKLWR)。(B)二次のHRPコンジュゲート化ロバ抗ヒトIgG Fcγのみ(1:20,000;二次抗体のみ)のペプスキャン画像を特異性コントロールとして使用した。(C)組換えNI−206.18H2ヒト由来抗体(10μg/ml)のペプスキャン画像。NI−206.18H2の結合が、アミノ酸501〜511を覆うペプチド125およびペプチド126(G列、5番目および6番目のスポット)において生じた(ペプチド125:497−ALKNIQLPKEEIKKL−511、ペプチド126:501−IQLPKEEIKKLEVDE−515、コンセンサスな結合配列:IQLPKEEIKKL)。(D)二次のHRPコンジュゲート化ロバ抗ヒトIgG Fcγのみ(1:20,000;二次抗体のみ)のペプスキャン画像を特異性コントロールとして使用した。(E)FAPタンパク質配列の示されたアミノ酸の中における種々のヒト由来FAP特異的抗体の特定された結合エピトープ。 組換えヒトモノクローナル抗体を用いたFAP酵素活性の阻害。組換えヒトFAPのゼラチナーゼ活性の、NI−206.82C2(A)、NI−206.59B4(B)、NI−206.22F7(C)、NI−206.27E8(D)、NI−206.12G4(E)、NI−206.17A6(F)による阻害。 ヒト抗体の阻害特徴をまとめる表(G)。 rhuFAPにより媒介されるPEP(Z−Gly−Pro−AMC)切断のNI−206.82C2阻害の機構。下記の異なるPEP蛍光発生基質(Z−Gly−Pro−AMC)濃度における、0nM、10nM、100nM、1000nMのNI−206.82C2による活性な組換えヒトFAPによるPEP切断(450nMでの放射として測定される):100μM(A)、80μM(B)、70μM(C)、60μM(D)、50μM(E)、40μM(F)、30μM(G)および20μM(H)。速度対[基質]プロット(I)およびラインウィーバー・バークプロット(J)が示される。これらから、NI−206.82C2はFAP媒介PEP切断の非競合的阻害剤の特徴的性質を有することが示唆される。 ヒト由来組換え抗体がFAPと選択的に結合する。(A)20nM、4nMおよび0.8nMの濃度で検出抗体として使用されるNI−206.82C2は、サンドイッチELISAを使用し、CD26および一連のさらなる無関係なヒト抗原(A〜N)と比較して、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉された組換えヒトFAP(sFAP)に対して有意により大きい比色分析シグナル(OD450nM)をもたらす。(B)20nM、4nMおよび0.8nMの濃度で検出抗体として使用されるNI−206.18H2は、一連のさらなる無関係なヒト抗原(A〜N)と比較して、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉された組換えヒトFAP(sFAP)、または、ELISAプレートに直接に被覆された組換えヒトFAP(FAP)に対して有意により大きい比色分析シグナル(OD450nM)をもたらす。(C)20nM、4nMおよび0.8nMの濃度で検出抗体として使用されるNI−206.20A8は、一連のさらなる無関係なヒト抗原(A〜N)と比較して、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉された組換えヒトFAP(sFAP)、または、ELISAプレートに直接に被覆された組換えヒトFAP(FAP)に対して有意により大きい比色分析シグナル(OD450nM)をもたらす。(D)20nM、4nMおよび0.8nMの濃度で検出抗体として使用されるNI−206.6D3は、一連のさらなる無関係なヒト抗原(A〜N)と比較して、被覆された抗His抗体によりそのhisタグを介して捕捉された組換えヒトFAP(sFAP)、または、ELISAプレートに直接に被覆された組換えヒトFAP(FAP)に対して有意により大きい比色分析シグナル(OD450nM)をもたらす。(E)サンドイッチELISAを使用する親和性(EC50)アッセイにより、NI−206.82C2は組換えヒトFAP(rhFAP)に選択的に結合し、しかし、FAP SB9オリゴペプチダーゼホモログ(rhDPPIV、rhPOP/PREP、rhDPP8およびrhDPP9)には選択的に結合しないことが明らかにされる。(F)阻害アッセイにより、NI−206.82C2はrhFAPを選択的に阻害し、しかし、FAPホモログを選択的に阻害しないことが明らかにされる。 NI−206.82C2は、活性な組換えヒトFAPおよび活性な組換えマウスFAPの酵素活性を阻害する。NI−206.82C2により、活性な組換えヒトFAP(A)および活性な組換えマウスFAP(B)を阻害することについてのより大きい効力が、以前に試験されたFAP標的化薬剤Val−boro−ProおよびF19(すなわち、シブロツズマブが、実質的に同じ結合親和性を有するそのヒト化型であるマウスF19モノクローナル抗体;背景の節(上掲)における記載を参照のこと)と比較して明らかにされる。 ヒトガン腫組織切片に対するNI−206.82C2結合。NI−206.82C2は、共焦点免疫蛍光によってヒトの浸潤性腺管ガン(A)および浸潤性小葉ガン(B)の切片に特異的に結合する。3A1はヒトアイソタイプコントロール抗体であり、DAPIにより、細胞の核が対比染色される。 ヒト浸潤性腺管ガン組織のNI−206.82C2染色。 陽性染色(DAB、褐色)がNI−206.82C2による組織切片染色において認められ(D、E、F)、しかし、43A11ヒトアイソタイプコントロール抗体により染色される組織では認められない(A、B、C)。核がヘマトキシリンブルーにより青く対比染色される。NI−206.82C2により、悪性腫瘍(+)の周界(黒矢印F)における細胞外染色が、周囲の結合組織(によって示される)における細胞外染色が認められないことと比較して示される(図F)。陽性染色がまた、(白矢印により示される)周囲組織における細胞の細胞質においても認められる(F)。 ヒト非浸潤性乳管ガン組織のNI−206.82C2染色。陽性染色(DAB、褐色)がNI−206.82C2による組織切片染色において認められ(B、D、F、H)、しかし、アイソタイプコントロール抗体43A11による隣接組織切片の染色では認められない(A、C、E、G)。核酸がヘマトキシリンにより青く対比染色される。NI−206.82C2により、悪性の「再構成」DCIS腫瘍(+)に対する上昇した結合が、大きい非悪性の「被包性」DCIS腫瘍(によって示される)におけるより弱い染色と比較して示される。大きい腫瘍(+)の被包形成をAおよびBにおいて認めることができる。染色が43A11アイソタイプコントロール抗体からは認められない(E)。NI−206.82C2染色が、(黒矢印により示される)より小さい悪性腫瘍の外側周界で最も高い(F)。(GおよびHにおいてτによって示される)腫瘍組織を取り囲む結合組織は、(白矢印により示される)細胞の細胞質を除いて陰性である(H)。 NI−206.82C2はマウスCT−26結腸直腸ガン組織切片に結合する。NI−206.82C2染色(赤色)が、緑色蛍光タンパク質(GFP)トランスフェクションされたCT−26の同系肝臓転移物(緑色)の周界付近に見出される。 細胞の核がシアン色で示される(DAPI)。 NI−206.82C2は、同系MOPC315.BMマウスモデルにおいて多発性骨髄腫細胞および腫瘍間質に結合する。(A)対麻痺を発症したときのMOPC315.BM攻撃マウスの大腿骨のH&E染色。広範囲の形質細胞増殖が骨髄全体に認められる。腫瘍細胞注入後15日における、MOPC315.BMのBALB/cマウス(B)およびコントロールのBALB/cマウス(C)におけるNI−206.82C2および抗CD138(形質細胞マーカー)による免疫蛍光染色。矢印は、NI−206.82C2がCD138陽性の多発性骨髄腫形質細胞と共局在化することを示す。 NI−206.82C2は、心筋梗塞を引き起こす閉塞性ヒト冠状動脈血栓と、大動脈アテローム斑とに結合する。心筋梗塞に罹患する患者から回収される閉塞性冠状動脈血栓(A)と、ヒト大動脈アテローム斑(B)とが、シアニン3により標識されたNI−206.82C2により染色され、共焦点免疫蛍光によって可視化される。3A1は、特異性コントロールとしての、既知の結合エピトープを有しないヒトアイソタイプ一致抗体である。 NI−206.82C2はヒト血漿凝固時間を延長させ、凝固速度を低下させ、血餅弾性を低下させ、かつ、血餅堅さを低下させる。ROTEM(商標)分析では、血餅形成時間の用量依存的延長が、不活性なアイソタイプ一致コントロール抗体43A11による処置ではなく、NI−206.82C2による処置によって示される(A)。NI−206.82C2はまた、生理的食塩水ビヒクル(0.0nM)またはアイソタイプ一致コントロール抗体(43A11)と比較して、NI−206.82C2の増大する濃度に比例して、最大凝固角を低下させ(B)、最大血餅弾性を低下させ(C)、かつ、血餅堅さを低下させる(D)。 ヒト血漿からのFAPの免疫沈殿。NI−206.82C2を使用してヒト血漿に対して行われる免疫沈殿は、NI−206.82C2免疫沈殿前の血漿と比較して、得られた血漿におけるFAP基質のアルファ2抗プラスミン(α2AP−AMC)の切断速度を有意に低下させる。比較によって、ヒトアイソタイプコントロール抗体の43A11および3A1による免疫沈殿はα2AP−AMC切断速度における低下をもたらさなかった。 NI−206.82C2抗原をヒトサンプルにおいて測定するためのサンドイッチELISAの特徴づけ。(A)標準曲線を、組換えヒトFAPをコントロールとして使用して成し遂げた。(B)増大する血清希釈度でのサンプルの直線性を求めた。(C)ELISAは、rhFAPに対して特異的であり、しかし、他のSB9オリゴペプチダーゼホモログのrhDDP4、rhDPP8、rhDDp9およびrhPOP/PREPについては特異的でないことが示された。 NI−206.82C2抗原が、サンドイッチELISAによって測定される場合、健康なコントロール患者と比較して、転移性結腸直腸ガン(MCRC)の患者の血清において有意に増大した。 NI−206.82C2抗原が、サンドイッチELISAによって測定される場合、健康なコントロール患者と比較して、冠動脈疾患(CAD)およびST上昇型心筋梗塞(STEMI)の患者の血清において有意に増大した。 NI−206.82C2抗原が、サンドイッチELISAによって測定される場合、健康なコントロール患者と比較して、頸動脈プラークを有する患者の血漿において有意に増大した。 (A)ドップラー血流計(i)、頸動脈(ii)、および、レーザー誘発頸動脈傷害部位(iii)を示す光化学的頸動脈傷害モデルの顕微鏡写真(バー=1mm)。 (B)NI−206.82C2処置マウス(20mg/kg、i.v.)の閉塞時間が、ビヒクルコントロールにより処置される動物と比較して有意に延長された。統計学、対応のないスチューデントT検定(;p<0.05、n=4)。 NI−206.82C2による処置は、同所性の同系MC38結腸直腸腫瘍を保有するマウスにおいて磁気共鳴画像法によって評価される場合、リン酸塩緩衝化生理的食塩水ビヒクルコントロールによる処置と比較して、累積腫瘍直径(A)および転移物の数(B)を低下させた(=p<0.05)。 抗FAP抗体NI−206.82C2は血栓症をマウスにおいて阻害する。 抗体NI−206.82C2は、43A11(生物学的に不活性なアイソタイプ一致コントロール抗体)と比較して、光化学的傷害誘発動脈閉塞時間を生体マウスにおいて延長させる(A、ログランク・ハザード比=0.04、95%信頼区間=0.01〜0.16、p<0.0001)。NI−206.82C2は、閉塞までのメジアン時間における用量依存的増大をマウスにおいて示す(B、n=群あたり10匹〜11匹のマウス)。 Cy5標識された抗FAP RTM(商標)由来抗体はともに、FAP+のHEK293細胞に対するpH依存的な結合挙動をpH調節PBSにおいて有する。 RTM(商標)由来のヒトモノクローナルな抗FAP抗体は、pH依存的様式でFAP細胞に結合する:(A)NI−206.82C2、(B)NI−206.59B4、(C)NI−206.27E8、(D)NI−206.12G4、(E)NI−206.18H2、(F)NI−206.6D3。ΔMFI=(MFI−抗FAP RTM(商標)由来抗体)−(MFI−43A11;アイソタイプ一致の生物学的に不活性なコントロール)。 NI−206.82C2標的の関与。NI−206.282C2が、生物学的に不活性なアイソタイプ一致のコントロール抗体43A11(B)と比較して時間とともに腫瘍間質(A)において選択的に蓄積する。 抗体NI−206.82C2の最小エピトープ領域。抗体NI−206.82C2のエピトープを覆うFAPペプチドを、FAPのアミノ酸528−FDRSK−532(配列番号38)を覆うNI−206.82C2の最小エピトープ領域を決定するために、N末端およびC末端から1アミノ酸だけ順次、短縮化した;上記もまた参照のこと。 NI−206.82C2結合のために不可欠なアミノ酸。FAPペプチドフラグメント521−KMILPPQFDRSKKYPLLIQ−539(配列番号39)からのアミノ酸を1つずつ、不可欠なアミノ酸を決定するために、すなわち、変異させたときにNI−206.82C2結合の喪失を引き起こすアミノ酸を決定するために、逐次的にアラニンに変異させた。この戦略により、FAPのD−529およびK−532のアミノ酸がNI−206.82C2結合のために不可欠であることが明らかにされた;上記もまた参照のこと。
本発明は概して、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)に対するヒト自己抗体およびその組換え誘導体に関連する。より具体的には、本発明は、そのCDRの少なくとも1つが、ヒトメモリーB細胞によって産生されるFAP特異的抗体に由来することを特徴とするモノクローナルな抗FAP抗体に関連する。本発明の抗FAP抗体は、FAP関連疾患、すなわち、冒された細胞および組織がFAPの(上昇した)発現によって特徴づけられる疾患の免疫療法ならびにインビボ検出およびインビボ標識化において特に有用である。ヒト由来であるために、本発明の得られた組換え抗体が、治療剤として有効かつ安全であること、そして、FAPを、インビトロで、ならびに、インビボでの両方で、細胞表面および組織内において、偽陽性を与えることなく検出するための診断試薬として非常に特異的であることを無理なく予想することができる。
さらに、本発明は、健常組織の中性pHにおけるより低いアビディティーと比較して、腫瘍において見出される酸性pHにおける膜貫通FAPに対する増大したアビディティーを示すFAP結合性分子(具体的には抗FAP抗体)に関連する。pH依存的アビディティーは、FAPが健康な組織でもまた発現しているので重要であり、健康な組織に対する抗体結合は様々な副作用を生じ得る。したがって、本発明の抗体は腫瘍微小環境においてFAPに優先的に結合するために、より大きい治療効果が、他の組織における膜貫通FAPへの結合に伴う副作用を伴うことなく達成され得る。
さらなる局面において、本発明は、FAPに選択的に結合し、その酵素活性を選択的に阻害する抗FAP抗体およびそれに同等な薬剤であって、加えて、抗凝固活性によって特徴づけられ、したがって、抗血栓溶解剤として有用である抗FAP抗体およびそれに同等な薬剤に関連する。さらに、本発明のヒト由来の抗FAP抗体によって認識されるFAPの独特かつ新規なエピトープに基づいて、FAPを体液において、具体的には血液および血漿においてそれぞれ測定するための新規なインビトロアッセイが提供され、この場合、増大したレベルのFAPが信頼性よく、FAP関連疾患(例えば、ガンおよびアテローム性動脈硬化など)の存在と相関する。
加えて、本発明は、主題となる抗FAP抗体またはそれに同等なFAP結合薬剤を含む診断組成物および医薬組成物で、具体的には、腫瘍および心臓血管疾患(例えば、血栓症など)の診断および処置において使用されるための診断組成物および医薬組成物に関連する。
特定の局面において、本発明は、ヒトFAPを標的とするキメラ抗原受容体(CAR)であって、1つの受容体が、本発明の抗FAP抗体に由来する可変領域または結合ドメインを含み、かつ、好ましくは、さらなる受容体が、当該CARが任意の特異性を免疫エフェクター細胞に与えることを可能にするCD3ζ抗原について優先的に特異的である、キメラ抗原受容体(CAR)に関連する。したがって、本発明のCARは、治療目的のために、好ましくは、FAP誘発腫瘍またはFAP随伴腫瘍のT細胞媒介処置のために有用である。
図に例示されるような添付された実施例の結果から導かれる本発明の実施形態が請求項および上記の項[1]〜項[48]において要約され、下記の説明により補われる。さらに、何らかの疑念を避けるために、背景の節で参照される先行技術の技術内容は本発明の開示の一部を形成しており、本明細書中で主張されるどのような実施形態のためにであっても依拠される場合がある。しかしながら、このことは、これらの文書が、本発明に関しての関連のある先行技術を表していることを認めるものではない。
I.定義
別途言及されない限り、本明細書中で使用されるような用語には、Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology(Oxford University Press、1997年、2000年改訂及び2003年再版、ISBN 0 19 850673 2)において提供されるような定義が与えられる。
用語「a」又は「an」を伴う実体はそのような実体の1つ又は複数を示すことに留意しなければならない;例えば、「an antibody」(抗体)は1つ又は複数の抗体を表すことが理解される。そのようなものとして、用語「a」(又は「an」)、 「one or more」(1つ又は複数)及び 「at least one」(少なくとも1つ)は、本明細書中では交換可能に使用され得る。
「活性化」は、本明細書中で使用される場合、検出可能な細胞増殖を誘導するために十分に刺激されているT細胞の状態を示す。活性化にはまた、誘導されたサイトカイン産生、および検出可能なエフェクター機能が伴い得る。用語「活性化(された)T細胞」は、中でも、細胞分裂を続けているT細胞を示す。
本明細書中で使用される場合、FAPと「特異的に結合する」、「選択的に結合する」、または「優先的に結合する」抗体またはそれに同等な薬剤に対する言及は、他の無関係なタンパク質と結合しない抗体を示す。一例において、本明細書中に開示される抗FAP抗体またはそれに同等なFAP結合薬剤はヒト組換えFAPまたはそのエピトープと結合することができ、かつ、他のタンパク質についてはバックグラウンドの約2倍を超える結合を示さない。ヒトFAPのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列についての情報およびデータバンクアクセション番号が背景の節(上掲)において示される。好ましい実施形態において、本発明の抗体は、FAPホモログ(例えば、rhDPPIV、rhPOP/PREP、rhDPP8およびrhDPP9など)または他の無関係なヒト抗原を実質的に認識しない;特に実施例に従って評価されるときには実施例6および図7A〜図7Eを参照のこと。加えて、1つの好ましい実施形態において、抗FAP抗体またはそれに同等なFAP結合薬剤はマウスFAPと同様に結合することができる;実施例7、実施例10および実施例11、ならびに、図8、図12および図13を参照のこと。マウスFAPのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列についての情報およびデータバンクアクセション番号が背景の節(上掲)において示される。
さらに、本明細書中で使用される場合、FAPを「特異的に阻害する」、「選択的に阻害する」、または「優先的に阻害する」「FAP阻害(性の)」抗体またはそれに同等な薬剤に対する言及は、FAPに選択的に結合し、その酵素活性を選択的に阻害するが、FAPホモログ(例えば、rhDPPIV、rhPOP/PREP、rhDPP8およびrhDPP9など)の酵素活性を実質的に阻害しない抗体または薬剤を示す;特に実施例に従って評価されるときには、実施例6および図7F、ならびに、実施例7および図8を参照のこと。好ましい実施形態において、本発明の抗FAP抗体およびFAP結合薬剤により、活性な組換えヒトFAPを阻害するためのより大きい効力が、以前に試験されたFAP標的化薬剤(Val−boro−Proおよび/またはF19)と比較して明らかにされる;特に実施例に従って評価されるときには実施例7および図8を参照のこと。加えて、1つの好ましい実施形態において、抗FAP抗体またはそれに同等なFAP結合薬剤は、活性な組換えマウスFAPを同様に阻害することができる;実施例7および図8を参照のこと。
用語「pH」は、ラテン語用語「pondus hydrogenii」を示し、グラム原子/リットルでの水素イオン濃度の逆数の対数を表す記号であり、溶液の酸性度またはアルカリ性度を0〜14のスケールで表すために使用され、このスケールでは、7未満が酸性であることを表し、7が中性であることを表し、7超がアルカリ性であることを表す。純水はpHが約7である。ヒトの正常な器官、組織、または細胞の微小環境の典型的な生理学的pHは7.2〜7.4(平均7.4)であり、一方、腫瘍組織は、より酸性の細胞外pH(pHe)(pH=6.5〜6.9)を有することが示されている;例えば、Estrella他、Cancer Res.73(2013)、1524〜1535、および、上記で参照される参考文献を参照のこと。実施例18において明らかにされ、また、図24に例示されるように、本発明の1つの好ましい実施形態において、本明細書中に開示される抗FAP抗体またはそれに同等なFAP結合薬剤は、中性pHにおける、または、より具体的には7.4の生理学的pHにおけるFAPに対するその結合と比較して、酸性pHにおいて優先的に、好ましくはpH6.4またはpH6.8において優先的に膜貫通FAPに結合する。抗FAP抗体が酸性pHにおいて膜貫通FAPに優先的に結合することを、実施例18に記載される実験設定に従って検証することができる。対照的に、実施例18において明らかにされ、また、図24Dに例示されるように、本発明はまた、FAPに対する低下したアビディティーを中性pHまたは生理学的pHと比較して酸性pHにおいて示すヒト抗FAP抗体および組換えヒト由来抗FAP抗体、具体的には抗体NI−206.12G4を提供する。この特徴は、腫瘍の処置ではなく、むしろ、炎症性疾患または心臓血管疾患(ただし、FAPおよびFAP発現細胞が中性pHの環境に存在するかもしれない)に伴うFAPの腫瘍標的化が意図されるときには好都合であるかもしれない。
加えて、本明細書中で使用される場合、抗凝固剤に対する言及は、最大凝固角の低下、最大血餅弾性の低下および血餅堅さの低下が好ましくは伴って、ヒト血漿の血餅形成時間を用量依存的様式で延長することができる抗FAP抗体またはそれに同等なFAP結合薬剤を示す;特に実施例に従って評価されるときには実施例13および図15を参照のこと。
これに関連して、本明細書中で使用される場合、血栓溶解剤または血栓溶解治療に対する言及は、α2−抗プラスミン(プラスミン媒介の血栓溶解を阻害する凝固因子)のFAP媒介活性化を阻害することができる抗FAP抗体またはそれに同等なFAP結合薬剤およびその使用をそれぞれ示す;特に実施例に従って評価されるときには実施例14および図16を参照のこと。
本発明のFAP抗体の配列はヒト対象から得られているので、本発明のFAP抗体はまた、そのような抗体が、実際には最初はヒト対象によって発現されたものであり、合成構築物、例えば、ヒト免疫グロブリンを発現するファージライブラリー(このようなファージライブラリーはこれまで、ヒト様抗体を提供しようと試みるための1つの一般的な方法を表していた)によって生じる合成構築物ではないことを強調するために、「ヒト自己抗体」または「ヒト由来抗体」と呼ばれることがある。他方で、本発明のヒト由来抗体は、プロテインAカラムまたは親和性カラムによって精製される場合があるヒト血清抗体そのものから区別するために、合成(的)、組換え(型)および/または生物工学(的)であると示される場合がある。
ペプチド
用語「ペプチド」は、その意味の範囲内において、(時には本明細書中では交換可能に使用されることがある)用語「ポリペプチド」及び用語「タンパク質」を包含することが理解される。同様に、タンパク質及びポリペプチドのフラグメントもまた包含され、タンパク質及びポリペプチドのフラグメントは本明細書中では「ペプチド」と称される場合がある。それにもかかわらず、用語「ペプチド」は好ましくは、少なくとも5個の連続するアミノ酸を含むアミノ酸ポリマーを意味し、好ましくは少なくとも10個の連続するアミノ酸を含むアミノ酸ポリマーを意味し、より好ましくは少なくとも15個の連続するアミノ酸を含むアミノ酸ポリマーを意味し、さらにより好ましくは少なくとも20個の連続するアミノ酸を含むアミノ酸ポリマーを意味し、特に好ましくは少なくとも25個の連続するアミノ酸を含むアミノ酸ポリマーを意味する。加えて、本発明によるペプチドは典型的には、最大でも100個の連続するアミノ酸、好ましくは80個未満の連続するアミノ酸、より好ましくは50個未満の連続するアミノ酸、更に好ましくは、FAPポリペプチドの最大でも15個の連続するアミノ酸を有する。
ポリペプチド
本明細書中で使用される場合、用語「ポリペプチド」は、1つだけの「ポリペプチド」ならびに複数の「ポリペプチド」を包含することが意図され、アミド結合(ペプチド結合としても知られている)によって直鎖状に連結されるモノマー(アミノ酸)から構成される分子を示す。用語「ポリペプチド」は、2個以上のアミノ酸の任意の鎖(1つ又は複数)を示し、生成物の特定の長さを示さない。したがって、「ペプチド」、「ジペプチド」、「トリペプチド」、「オリゴペプチド」、「タンパク質」、「アミノ酸鎖」、又は、2個以上のアミノ酸の鎖(1つ又は複数)を示すために使用される任意の他の用語が、「ポリペプチド」の定義の範囲に含まれ、用語「ポリペプチド」は、これらの用語のいずれかの代わりに、又は、これらの用語のどれとも交換可能に使用される場合がある。
用語「ポリペプチド」はまた、限定されないが、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、及び、知られている保護基/ブロック基、タンパク質分解的切断による誘導体化、又は、天然に存在しないアミノ酸による修飾を含めて、当該ポリペプチドの発現後修飾の産物を示すことが意図される。ポリペプチドは天然の生物学的供給源に由来してもよく、又は、組換え技術によって産生されてもよいが、指定された核酸配列から必ずしも翻訳されない。ポリペプチドは、化学合成による様式を含めて、どのような様式において作製されてもよい。
本発明のポリペプチドは、約3個以上のアミノ酸のサイズ、5個以上のアミノ酸のサイズ、10個以上のアミノ酸のサイズ、20個以上のアミノ酸のサイズ、25個以上のアミノ酸のサイズ、50個以上のアミノ酸のサイズ、75個以上のアミノ酸のサイズ、100個以上のアミノ酸のサイズ、200個以上のアミノ酸のサイズ、500個以上のアミノ酸のサイズ、1,000個以上のアミノ酸、又は、2,000個以上のアミノ酸のサイズである場合がある。ポリペプチドは、規定された三次元構造を有する場合があるが、ポリペプチドはそのような構造を必ずしも有さない。規定された三次元構造を有するポリペプチドは、折り畳まれたとして示される。規定された三次元構造を有するのではなく、むしろ、非常に多数の異なる立体配座を取ることができるポリペプチドは、折り畳まれていないとして示される。本明細書中で使用される場合、糖タンパク質という用語は、アミノ酸残基(例えば、セリン残基又はアスパラギン残基)の酸素含有側鎖又は窒素含有側鎖を介して当該タンパク質に結合する少なくとも1つの炭水化物成分に連結されるタンパク質を示す。
「単離された」ポリペプチドあるいはそのフラグメント、変異体又は誘導体によって、その天然の環境に存在していないポリペプチドが意図される。特定の精製レベルは何ら要求されない。例えば、単離されたポリペプチドはそのネイティブ環境又は天然の環境から取り出され得る。宿主細胞において発現される組換え産生されたポリペプチド及びタンパク質は、任意の好適な技術によって分離されているか、分画されているか、あるいは、部分的又は実質的に精製されているネイティブポリペプチド又は組換えポリペプチドのように、本発明の様々な目的のために単離されていると見なされる。
「組換え(の)ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質」は、組換えDNA技術によって産生される、すなわち、所望されるペプチドを含む融合タンパク質をコードする外因性の組換えDNA発現構築物によって形質転換される細胞(微生物細胞又は哺乳動物細胞)から産生される、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質を示す。ほとんどの細菌培養物において発現されるタンパク質又はペプチドは典型的にはグリカンを含まないであろう。酵母において発現されるタンパク質又はペプチドは、哺乳動物細胞において発現されるものとは異なるグリコシル化パターンを有する場合がある。
本発明のポリペプチドとして、前記ポリペプチドのフラグメント、誘導体、アナログ又は変異体、及びそれらの任意の組合せも含まれる。用語「フラグメント」、「変異体」、「誘導体」及び「アナログ」には、天然ペプチドのアミノ酸配列に十分に類似するアミノ酸配列を有するペプチド及びポリペプチドが含まれる。用語「十分に類似する」は、第1のアミノ酸配列及び第2のアミノ酸配列が共通の構造的ドメイン及び/又は共通の機能的活性を有するように、第2のアミノ酸配列に対する十分な数又は最小数の同一アミノ酸残基又は等価なアミノ酸残基を含有する第1のアミノ酸配列を意味する。例えば、共通の構造的ドメインを含むアミノ酸配列で、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%又は少なくとも約100%が同一であるアミノ酸配列は、十分に類似するとして本明細書中では定義される。好ましくは、変異体は、本発明の好ましいペプチドのアミノ酸配列に、特に、FAP変異体、誘導体又はアナログのアミノ酸配列に十分に類似しているであろう。そのような変異体は一般に、本発明のペプチドの機能的活性を保持する。変異体には、1つ又は複数のアミノ酸欠失、アミノ酸付加及び/又はアミノ酸置換によって生来型ペプチド及びwt型ペプチドとはアミノ酸配列においてそれぞれ異なるペプチドが含まれる。これらは、天然に存在する変異体、ならびに、人為的に設計された変異体である場合がある。
さらに、用語「フラグメント」、「変異体」、「誘導体」及び「アナログ」は、本発明の抗体又は抗体ポリペプチドに言及するときには、対応する生来型の結合性分子、抗体又はポリペプチドの抗原結合特性の少なくとも一部を保持するどのようなポリペプチドも含まれる。本発明のポリペプチドのフラグメントには、本明細書中の他のところで議論される具体的な抗体フラグメントに加えて、タンパク質分解的フラグメント、ならびに、欠失フラグメントが含まれる。本発明の抗体及び抗体ポリペプチドの変異体には、上記で記載されるようなフラグメント、及び、アミノ酸の置換、欠失又は挿入に起因する変化したアミノ酸配列を有するポリペプチドも含まれる。変異体は天然に存在している場合があり、又は、天然に存在していない場合がある。天然に存在していない変異体は、この技術分野において知られている変異誘発技術を使用して作製される場合がある。変異体ポリペプチドは、保存的又は非保存的なアミノ酸置換、アミノ酸欠失又はアミノ酸付加を含む場合がある。FAP特異的な結合性分子の誘導体、例えば、本発明の抗体、抗体ポリペプチド、又はキメラ抗原受容体(CARs)の誘導体は、生来型ポリペプチドに対して見出されないさらなる特徴を示すように変化させられているポリペプチドである。例には、融合タンパク質が挙げられる。変異体ポリペプチドは、本明細書中では「ポリペプチドアナログ」として示される場合もある。本明細書中で使用される場合、結合性分子もしくはそのフラグメント、抗体、抗体ポリペプチド又はCARの「誘導体」は、官能側鎖基の反応によって化学的に誘導体化される1つ又は複数の残基を有する当該ポリペプチドを示す。また、「誘導体」として、20個の標準的アミノ酸の1つ又は複数の天然に存在するアミノ酸誘導体を含有するそのようなペプチドも含まれる。例えば、4−ヒドロキシproリンがproリンの代わりに使用されてもよい;5−ヒドロキシリシンがリシンの代わりに使用されてもよい;3−メチルヒスチジンがヒスチジンの代わりに使用されてもよい;ホモセリンがセリンの代わりに使用されてもよい;また、オルニチンがリシンの代わりに使用されてもよい。
分子の類似性及び/又は同一性の決定:
2つのペプチドの間における「類似性」が、一方のペプチドのアミノ酸配列を第2のペプチドの配列に対して比較することによって求められる。一方のペプチドのアミノ酸が同一であるか、又は、保存的なアミノ酸置換であるならば、一方のペプチドのアミノ酸は第2のペプチドの対応するアミノ酸と類似している。保存的な置換には、Dayhoff,M.O.編、The Atlas of Protein Sequence and Structure 5(National Biomedical Research Foundation、Washington,D.C.(1978))に記載される置換、及び、Argos、EMBO J.8(1989)、779〜785に記載される置換が含まれる。例えば、下記の群の1つに属するアミノ酸は、保存的な変化又は置換を表す:−Ala、Pro、Gly、Gln、Asn、Ser、Thr;−Cys、Ser、Tyr、Thr;−Val、Ile、Leu、Met、Ala、Phe;−Lys、Arg、His;−Phe、Tyr、Trp、His;及び、−Asp、Glu。
2つのポリヌクレオチドの間における「類似性」が、一方のポリヌクレオチドの核酸配列を所与のポリヌクレオチドの配列に対して比較することによって求められる。一方の核酸が同一であるならば、又は、核酸がコード配列の一部である場合、当該核酸を含むそれぞれのトリプレットが、同じアミノ酸又は保存的なアミノ酸置換をコードするならば、一方のポリヌクレオチドの核酸は第2のポリヌクレオチドの対応する核酸と類似している。
2つの配列の間におけるパーセント同一性又はパーセント類似性の決定が好ましくは、Karlin及びAltschul(1993)(Proc.Natl.Acad.Sci USA 90:5873〜5877)の数学的アルゴリズムを使用して達成される。そのようなアルゴリズムが、NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/Blast.cgi)において利用可能なAltschul他(1990)(J.Mol.Biol.215:403〜410)のBLASTnプログラム及びBLASTpプログラムに組み込まれる。
パーセント同一性又はパーセント類似性の決定が、NCBIのウエブページで推奨されるような、また、特定の長さ及び組成の配列に関しての「BLAST Program Selection Guide」に記載されるような、BLASTヌクレオチド検索についてはBLASTnプログラムの標準的なパラメーター、BLASTタンパク質検索についてはBLASTpプログラムの標準的なパラメーターを用いて行われる。BLASTポリヌクレオチド検索が、BLASTnプログラムを用いて行われる。
一般的なパラメーターについては、「Max Target Sequences」ボックスが100に設定される場合があり、「Short queries」ボックスにチェックが入れられる場合があり、「Expect threshold」ボックスが1000に設定される場合があり、「Word Size」ボックスが7に設定される場合があり、これらはNCBIのウエブページにおいて短い配列(20塩基未満)について推奨される通りである。より長い配列については、「Expect threshold」ボックスが10に設定される場合があり、「Word Size」ボックスが11に設定される場合がある。スコア化パラメーターについては、「Match/mismatch Scores」が、1、−2に設定される場合があり、「Gap Costs」ボックスが直線に設定される場合がある。フィルター及びマスキングパラメーターについては、「Low complexity regions」ボックスにチェックが入れられない場合があり、「Species−specific repeats」ボックスにチェックが入れられない場合があり、「Mask for lookup table only」ボックスにチェックが入れられる場合があり、「DUST Filter Settings」にチェックが入れられる場合があり、「Mask lower case letters」ボックスにチェックが入れられない場合がある。一般に、「Search for short nearly exact matches」がこの点に関して使用される場合があり、これにより、上記で示された設定のほとんどが提供される。この点に関してのさらなる情報は、NCBIのウエブページで公開される「BLAST Program Selection Guide」に見出される場合がある。
BLASTタンパク質検索は、BLASTpプログラムを用いて行われる。一般的なパラメーターについては、「Max Target Sequences」ボックスが100に設定される場合があり、「Short queries」ボックスにチェックが入れられる場合があり、「Expect threshold」ボックスが10に設定される場合があり、「Word Size」ボックスが「3」に設定される場合がある。スコア化パラメーターについては、「Matrix」ボックスが「BLOSUM62」に設定される場合があり、「Gap Costs」ボックスが「Existence:11 Extension:1」に設定される場合があり、「Compositional adjustments”ボックスが“Conditional compositional score matrix adjustment”に設定される場合がある。フィルター及びマスキングパラメーターについては、“Low complexity regions」ボックスにチェックが入れられない場合があり、「Mask for lookup table only」ボックスにチェックが入れられない場合があり、「Mask lower case letters」ボックスにチェックが入れられない場合がある。
両方のプログラムの改変、例えば、検索された配列の長さに関しての改変は、NCBIのウエブページにおいてHTML版及びPDF版で公開される「BLAST Program Selection Guide」における推奨に従って行われる。
ポリヌクレオチド
用語「ポリヌクレオチド」は、1つだけの核酸ならびに複数の核酸を包含することが意図され、単離された核酸分子又は核酸構築物、例えば、メッセンジャーRNA(mRNA)又はプラスミドDNA(pDNA)を示す。ポリヌクレオチドは、従来型のホスホジエステル結合又は非従来型の結合(例えば、アミド結合、例えば、ペプチド核酸(PNA)に見出されるアミド結合など)を含む場合がある。用語「核酸」は、ポリヌクレオチドに存在するいずれかの1つ又は複数の核酸セグメント(例えば、DNAフラグメント又はRNAフラグメント)を示す。「単離された」核酸又はポリヌクレオチドによって、そのネイティブ環境から取り出されている核酸分子(DNA又はRNA)が意図される。例えば、ベクターに含有される、抗体をコードする組換えポリヌクレオチドは、本発明の様々な目的のために単離されていると見なされる。単離されたポリヌクレオチドのさらなる例には、異種の宿主細胞において維持される組換えポリヌクレオチド、又は、溶液における(部分的又は実質的に)精製されたポリペプチドが含まれる。単離されたRNA分子には、本発明のポリヌクレオチドのインビボRNA転写物又はインビトロRNA転写物が含まれる。本発明による単離されたポリヌクレオチド又は核酸にはさらに、合成的に作製されるそのような分子が含まれる。加えて、ポリヌクレオチド又は核酸は、調節エレメント、例えば、プロモーター、リボソーム結合部位又は転写ターミネーターなどである場合があり、あるいは、調節エレメント、例えば、プロモーター、リボソーム結合部位又は転写ターミネーターなどを包含する場合がある。
本明細書中で使用される場合、「コード領域」は、アミノ酸に翻訳されるコドンからなる核酸の一部分である。「終止コドン」(TAG、TGA又はTAA)はアミノ酸に翻訳されないにもかかわらず、コード領域の一部であると見なされる場合があるが、近接配列はどれも、例えば、プロモーター、リボソーム結合部位、転写ターミネーター、イントロンなどはコード領域の一部ではない。本発明の2つ以上のコード領域を、1つのポリヌクレオチド構築物において、例えば、1つのベクターに存在させることができ、又は、別個のポリヌクレオチド構築物において、例えば、別個の(異なる)ベクターに存在させることができる。さらには、ベクターはどれも、1つだけのコード領域を含有する場合があり、又は、2つ以上のコード領域を含む場合があり、例えば、1つのベクターが免疫グロブリン重鎖可変領域及び免疫グロブリン軽鎖可変領域を別々にコードする場合がある。加えて、本発明のベクター、ポリヌクレオチド又は核酸は、結合性分子、抗体、あるいは、そのフラグメント、変異体、CAR又は誘導体をコードする核酸に融合されて、又は融合されずに、異種のコード領域をコードする場合がある。異種のコード領域には、限定されないが、特殊化されたエレメント又はモチーフ、例えば、分泌シグナルペプチド又は異種の機能的ドメインなどが含まれる。
特定の実施形態において、ポリヌクレオチド又は核酸はDNAである。DNAの場合、ポリペプチドをコードする核酸を含むポリヌクレオチドは通常、1つ又は複数のコード領域と操作可能に連係させられるプロモーターならびに/あるいは他の転写制御エレメント又は翻訳制御エレメントを含む場合がある。操作可能連係は、遺伝子産物(例えば、ポリペプチド)のためのコード領域が、当該遺伝子産物の発現を当該調節配列の影響下又は制御下に置くような様式で1つ又は複数の調節配列と連係させられるときにおいてである。2つのDNAフラグメント(例えば、ポリペプチドコード領域及びそれと連係させられるプロモーターなど)は、プロモーター機能の誘導により、所望される遺伝子産物をコードするmRNAの転写が生じるならば、また、これら2つのDNAフラグメントの間における連結の性質が、遺伝子産物の発現を導く発現調節配列の能力を妨げないか、又は、転写されるDNAテンプレートの能力を妨げないならば、「操作可能に連係させられる」又は「操作可能に連結される」。したがって、プロモーター領域は、プロモーターがその核酸の転写を達成することができたならば、ポリペプチドをコードする核酸と操作可能に連係させられているであろう。プロモーターは、DNAの実質的な転写を所定の細胞においてのみ導く細胞特異的なプロモーターである場合がある。プロモーターのほかに、他の転写制御エレメントを、例えば、エンハンサー、オペレーター、リプレッサー及び転写終結シグナルを、細胞特異的な転写を導くためにポリヌクレオチドと操作可能に連係させることができる。好適なプロモーター及び他の転写制御領域が本明細書中に開示される。
様々な転写制御領域が当業者に知られている。これらには、限定されないが、脊椎動物細胞において機能する転写制御領域、例えば、サイトメガロウイルス由来のプロモーターセグメント及びエンハンサーセグメント(前初期プロモーター、イントロンAとの併用で)、シミアンウイルス40由来のプロモーターセグメント及びエンハンサーセグメント(初期プロモーター)、ならびに、レトロウイルス(例えば、ラウス肉腫ウイルス)由来のプロモーターセグメント及びエンハンサーセグメントなど(これらに限定されない)が含まれる。他の転写制御領域には、脊椎動物の遺伝子(例えば、アクチン、熱ショックタンパク質、ウシ成長ホルモン及びウサギβ−グロビンなど)に由来する転写制御領域ならびに遺伝子発現を真核生物細胞において制御することができる他の配列が含まれる。さらなる好適な転写制御領域には、組織特異的なプロモーター及びエンハンサー、ならびに、リンホカイン誘導性プロモーター(例えば、インターフェロン又はインターロイキンによって誘導可能であるプロモーター)が含まれる。
同様に、様々な翻訳制御エレメントが当業者に知られている。これらには、リボソーム結合部位、翻訳開始コドン及び翻訳終結コドン、ならびに、ピコルナウイルスに由来するエレメント(特に、配列内リボソーム進入部位、すなわち、IRES、これはまたCITE配列とも称する)が含まれるが、これらに限定されない。
他の実施形態において、本発明のポリヌクレオチドはRNAであり、例えば、メッセンジャーRNA(mRNA)の形態である。
本発明のポリヌクレオチド及び核酸コード領域は、分泌ペプチド又はシグナルペプチドをコードし、これにより、本発明のポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドの分泌を導くさらなるコード領域と連係させられる場合がある。シグナル仮説によれば、哺乳動物細胞によって分泌されるタンパク質は、粗面小胞体を横断する成長途中のタンパク質鎖の移行が開始されると、成熟型タンパク質から切断されるシグナルペプチド又は分泌リーダー配列を有する。当業者は、脊椎動物細胞によって分泌されるポリペプチドは一般に、当該ポリペプチドのN末端に融合されるシグナルペプチドで、当該ポリペプチドの分泌型形態又は「成熟型」形態をもたらすために、完全なポリペプチド又は「全長」のポリペプチドから切断されるシグナルペプチドを有することを承知している。特定の実施形態において、生来型のシグナルペプチド、例えば、免疫グロブリン重鎖又は免疫グロブリン軽鎖のシグナルペプチドが使用されるか、又は、操作可能に連係させられるポリペプチドの分泌を導く能力を保持するその配列の機能的誘導体が使用される。代替では、異種の哺乳動物シグナルペプチド又はその機能的誘導体が使用されてもよい。例えば、野生型のリーダー配列がヒト組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)又はマウスβ−グルクロニダーゼのリーダー配列により置き換えられる場合がある。
「結合性分子」又は「FAP結合剤」は、本発明に関連して使用される場合、主として抗体、CARs、それらのフラグメントに関し、しかし、FAPに結合する他の非抗体分子を示す場合もあり、これらには、ホルモン、受容体、リガンド、主要組織適合複合体(MHC)分子、シャペロン(例えば、熱ショックタンパク質(HSP)など)、ならびに、細胞・細胞接着分子(例えば、カドヘリンスーパーファミリー、インテグリンスーパーファミリー、C型レクチンスーパーファミリー及び免疫グロブリン(Ig)スーパーファミリーのメンバーなど)が含まれるが、これらに限定されない。したがって、明瞭性だけのために、また、本発明の範囲を限定することなく、下記の実施形態のほとんどが、治療剤及び診断剤を開発するための好ましい結合性分子を代表する抗体及び抗体様分子、特にCARsに関して議論される。
抗体:
用語「抗体」及び用語「免疫グロブリン」は本明細書中では交換可能に使用される。抗体又は免疫グロブリンは、重鎖の可変ドメインを少なくとも含み、かつ、通常の場合には重鎖及び軽鎖の可変ドメインを少なくとも含む結合性分子である。脊椎動物系における基本的な免疫グロブリン構造は比較的よく理解されている(例えば、Harlow他、Antibodies:A Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Laboratory Press、第2版、1988)を参照のこと)。
より詳しく下記で議論されるように、用語「免疫グロブリン」は、生化学的に識別することができる様々な幅広いクラスのポリペプチドを含む。当業者は、重鎖が、ガンマ、ミュー、アルファ、デルタ又はイプシロン(γ、μ、α、δ、ε)として、それらの中のいくつかのサブクラス(例えば、γ1〜γ4)を伴って分類されることを理解するであろう。抗体の「クラス」を、IgG、IgM、IgA、IgG又はIgEとしてそれぞれ決定するのが、この鎖の性質である。免疫グロブリンのサブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1などが十分に特徴づけられており、また、機能的な特殊化を与えることが知られている。これらのクラス及びアイソタイプのそれぞれの改変された型が、本開示を考慮して当業者には容易に認識可能であり、従って、本発明の範囲内である。すべての免疫グロブリンクラスが明らかに本発明の範囲内であり、下記の議論は一般に、免疫グロブリン分子のIgGクラスに関する。IgGに関して、標準的な免疫グロブリン分子は、分子量がおよそ23,000ダルトンである2つの同一の軽鎖ポリペプチドと、分子量が53,000〜70,000である2つの同一の重鎖ポリペプチドとを含む。これら4つの鎖は典型的には、軽鎖が、「Y」字型の口部から始まり、可変領域の終わりまで続く腕木として重鎖を支える「Y」字型の立体配置でジスルフィド結合によって結合される。
軽鎖はカッパ又はラムダ(κ、λ)のどちらかとして分類される。それぞれの重鎖クラスがカッパ軽鎖又はラムダ軽鎖のどちらかと結合し得る。一般には、免疫グロブリンが、ハイブリドーマ、B細胞、又は、遺伝子操作された宿主細胞のどれかによって生じるとき、軽鎖及び重鎖は互いに共有結合により結合し、2つの重鎖の「テール」部分が共有結合性のジスルフィド連結又は非共有結合性の連結によって互いに結合する。重鎖において、アミノ酸配列が、Y字型の立体配置の二叉末端におけるN末端から、それぞれの鎖の底部におけるC末端にまで延びる。
軽鎖及び重鎖はともに、構造的及び機能的に相同的である領域に分けられる。用語「定常」及び「可変」が機能的に使用される。これに関連して、軽鎖部分及び重鎖部分の両方の可変ドメイン(V及びV)により、抗原認識及び特異性が決定されることが理解されるであろう。逆に、軽鎖の定常ドメイン(CL)及び重鎖の定常ドメイン(CH1、CH2又はCH3)により、様々な重要な生物学的性質、例えば、分泌、経胎盤移動性、Fc受容体結合及び補体結合などが与えられる。慣例によって、定常領域ドメインの番号づけは、これらのドメインが抗体の抗原結合部位又はアミノ末端からより遠位になるにつれて大きくなる。N末端部分が可変領域であり、C末端部分が定常領域である;CH3ドメイン及びCLドメインが実際に、重鎖及び軽鎖のカルボキシ末端をそれぞれ含む。
上記で示されるように、可変領域により、抗体は抗原上のエピトープを選択的に認識し、かつ、このエピトープと特異的に結合することができる。すなわち、抗体のVドメイン及びVドメイン、又は、抗体の相補性決定領域(CDR)のサブセットが組み合わさって、三次元の抗原結合部位を規定する可変領域を形成する。この四元抗体構造が、Y字型のそれぞれのアームの端部に存在する抗原結合部位を形成する。より具体的には、抗原結合部位がV鎖及びV鎖のそれぞれにおける3つのCDRによって規定される。FAPに特異的に結合するための十分な構造を含有する抗体又は免疫グロブリンフラグメントはどれも、本明細書中では交換可能に、「結合フラグメント」又は「免疫特異性フラグメント」として示される。
天然に存在する抗体において、抗体は、抗体がその三次元立体配置を水性環境において取るような抗原結合ドメインを形成するために特異的に配置されるアミノ酸の短い不連続な配列である6つの超可変領域(これらは時には、それぞれの抗原結合ドメインに存在する「相補性決定領域」又は「CDR」と呼ばれる)を含む。「CDR」には、分子間の変動性をそれほど示さない4つの比較的保存された「フレームワーク」領域又は「FR」が近接する。これらのフレームワーク領域は主としてβ−シートの立体配座を取り、CDRにより、このβ−シート構造をつなぐ、また、時にはこのβ−シート構造の一部を形成するループが形成される。したがって、フレームワーク領域は、CDRを鎖間の非共有結合性の相互作用によって正しい配向で配置することを提供する足場を形成するように作用する。配置されたCDRによって形成される抗原結合ドメインにより、免疫反応性抗原におけるエピトープに対して相補的な表面が規定される。この相補的な表面は、抗体がその同種エピトープに非共有結合的に結合することを促進させる。CDR及びフレームワーク領域を構成するアミノ酸が、それらは正確に規定されているので、当業者によっていずれかの所与の重鎖可変領域又は軽鎖可変領域についてそれぞれ容易に特定され得る;「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、Kabat,E.他編、U.S.Department of Health and Human Services(1983)、及び、Chothia and Lesk、J.Mol.Biol.196(1987)、901〜917を参照のこと。
この技術分野において使用される、及び/又は受け入れられる用語の2つ以上の定義が存在する場合には、本明細書中で使用されるような当該用語の定義は、反するようなことが明示的に言及される場合を除き、すべてのそのような意味を包含することが意図される。具体的な一例が、重鎖ポリペプチド及び軽鎖ポリペプチドの両方の可変領域の中に見出される不連続な抗原結合部位を記述するための用語「相補性決定領域」(「CDR」)の使用である。この特定の領域が、Kabat他、U.S.Dept.of Health and Human Services、「Sequences of Proteins of Immunological Interest」(1983)によって、また、Chothia and Lesk、J.Mol.Biol.196(1987)、901〜917によって記載されており(これらは参照によって本明細書中に組み込まれる)、この場合、それらの定義は、互いに比較されたときにはアミノ酸残基の重複又はサブセットを包含する。それにもかかわらず、抗体又はその変異体のCDRを示すためのどちらかの定義の適用は、本明細書中で定義され、かつ使用されるようなこの用語の範囲内であることが意図される。上記で引用された参考文献のそれぞれによって定義されるようなCDRを包含する適切なアミノ酸残基が、比較として下記において表Iに示される。特定のCDRを包含する正確な残基番号は、CDRの配列及びサイズに依存して変わる。当業者は、どの残基が、抗体の可変領域アミノ酸配列が与えられる抗体のヒトIgGサブタイプの特定の超可変領域又はCDRを含むかを常法により決定することができる。
Figure 2018035137
1表IにおけるすべてのCDR定義の番号表記は、Kabat他によって示される番号表記慣例に従う(下記を参照のこと)。
Kabat他はまた、どのような抗体に対しても適用可能である可変ドメイン配列のための番号表記システムを定義した。当業者は、「Kabat番号表記」のこのシステムを、配列そのものを超える実験的データに何ら頼ることなく、どのような可変ドメイン配列に対してでも一義的に割り当てることができる。本明細書中で使用される場合、「Kabat番号表記」は、Kabat他、U.S.Dept.of Health and Human Services、「Sequence of Proteins of Immunological Interest」(1983)によって示される番号表記システムを示す。別途指定される場合を除き、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体における具体的なアミノ酸残基位置の番号表記に対する言及は、Kabat番号表記システムに従っており、しかしながら、Kabat番号表記システムは理論的であり、本発明のどの抗体にも等しく適用されない場合がある。例えば、最初のCDRの位置に依存して、その後のCDRはどちらかの方向でずれる場合がある。
本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、免疫特異性フラグメント、変異体又は誘導体には、ポリクローナル性、モノクローナル性、多特異性、ヒト型、ヒト化型、霊長類化型、マウス化型又はキメラ型の抗体、単鎖抗体、エピトープ結合フラグメント(例えば、Fab、Fab’及びF(ab’))、Fd、Fv、単鎖Fv(scFv)、単鎖抗体、ジスルフィド連結Fv(sdFv)、Vドメイン又はVドメインのどちらかを含むフラグメント、Fab発現ライブラリーによって作製されるフラグメント、ならびに、抗イディオタイプ(抗Id)抗体(例えば、本明細書中に開示される抗体に対する抗Id抗体を含む)が含まれるが、これらに限定されない。scFV分子がこの技術分野では知られており、例えば、米国特許第5,892,019号に記載される。本発明の免疫グロブリン分子又は抗体分子は、免疫グロブリン分子のどのようなタイプのものも(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgA及びIgY)、どのようなクラスのものも(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1及びIgA2)又はどのようなサブクラスのものも可能である。
1つの実施形態において、本発明の抗体またはその抗原結合フラグメント、免疫特異的なフラグメント、変異体もしくは誘導体にはさらに、二重特異性抗体、三機能性抗体、テトラボディー、二重特異性T細胞エンゲイジャー(BiTE)、二重特異性キラー細胞エンゲイジャー(BiKE)、二重親和性再標的化分子(DART)およびDuoBodyが含まれるが、それらに限定されない;これらはすべてが、この技術分野ではよく知られており、記載されている(上記で引用される文書を参照のこと)。したがって、この実施形態において、本発明の抗体またはその抗原結合フラグメント、免疫特異的なフラグメント、変異体もしくは誘導体は、FAPに結合するだけではなく、少なくとも1つのさらなるエピトープ/標的にも結合する。好ましい実施形態において、FAPに加えて、本発明の抗体は細胞死受容体5(DR5)またはCD3に結合する。
1つの実施形態において、本発明の抗体は、五価構造を有するIgM又はその誘導体ではない。特に、本発明の具体的な適用において、とりわけ治療的使用において、IgMはIgG及び他の二価抗体又は対応する結合性分子よりも有用でない。これは、IgMは、その五価構造のために、また、親和性成熟化の欠如のために、非特異的な交差反応性及び非常に低い親和性を示すことが多いからである。
特に好ましい実施形態において、本発明の抗体はポリクローナル抗体でない。すなわち、本発明の抗体は、血漿の免疫グロブリンサンプルから得られる混合物ではなく、むしろ、1つの特定の抗体種から実質的になる。
単鎖抗体を含めて、抗体フラグメントは、可変領域(1つ又は複数)を単独で、あるいは、下記の全体又は一部分との組合せで含む場合がある:ヒンジ領域、CH1ドメイン、CH2ドメイン及びCH3ドメイン。また、本発明には、可変領域(1つ又は複数)と、ヒンジ領域、CH1ドメイン、CH2ドメイン及びCH3ドメインとのどのような組合せをも含むFAP結合フラグメントが含まれる。本発明の抗体又はその免疫特異性フラグメントは、鳥類及び哺乳動物を含めて、どのような動物起源に由来してもよい。好ましくは、抗体は、ヒト、マウス、ロバ、ウサギ、ヤギ、モルモット、ラクダ、ラマ、ウマ又はニワトリの抗体である。別の実施形態において、可変領域が起源において(例えば、サメからの)コンドリクトイド(condricthoid)である場合がある。
1つの実施形態において、本発明の抗体は、ヒトから単離されるヒトモノクローナル抗体である。場合により、ヒト抗体のフレームワーク領域がデータベースにおける該当するヒト生殖系列可変領域配列に従ってアライメントされ、それらと一致させられる;例えば、MRC Centre for Protein Engineering(Cambridge、英国)によって提供されるVbase(http://vbase.mrc−cpe.cam.ac.uk/)を参照のこと。例えば、真の生殖系列配列から潜在的に逸脱すると見なされるアミノ酸は、クローニング過程の期間中に組み込まれるPCRプライマー配列に起因し得ると思われる。人為的に作製されたヒト様抗体、例えば、ファージディスプレーされた抗体ライブラリー又は異種マウスに由来する単鎖抗体フラグメント(scFV)などと比較した場合、本発明のヒトモノクローナル抗体は、(i)代理動物の免疫応答ではなく、ヒトの免疫応答を使用して得られること、すなわち、抗体が、ヒト体内におけるその関連する立体配座における天然のFAPに対する応答で作製されていること、(ii)個体を保護しているか、あるいは、FAPの存在について少なくとも有意であること、そして、(iii)抗体がヒト起源であるので、自己抗原に対する交差反応性の危険性が最小限に抑えられることによって特徴づけられる。したがって、本発明によれば、用語「ヒトモノクローナル抗体」、「ヒトモノクローナル自己抗体」及び「ヒト抗体」などは、ヒト起源である、すなわち、ヒト細胞(例えば、B細胞又はそのハイブリドーマなど)から単離されているか、あるいは、cDNAがヒト細胞(例えば、ヒトメモリーB細胞)のmRNAから直接クローン化されているFAP結合性分子を示すために使用される。ヒト抗体は、アミノ酸置換が、例えば、結合特性を改善するために、当該抗体においてたとえ行われるにしても、依然として「ヒト」である。
1つの実施形態において、本発明のヒト由来抗体は、天然の存在する抗体と比較して異種の領域を含み、例えば、フレームワーク領域におけるアミノ酸置換、可変領域に外因的に融合される定常領域、及び、C末端又はN末端における異なるアミノ酸などを含む。
ヒト免疫グロブリンライブラリーに由来する抗体、あるいは、1つ又は複数のヒト免疫グロブリンについて遺伝子組換えであり、かつ、内因性免疫グロブリンを発現しない動物に由来する抗体(下記において、また、例えば、米国特許第5,939,598号(Kucherlapati他)に記載されるような抗体)は、本発明の真のヒト抗体から区別するためにヒト様抗体として示される。
例えば、ヒト様抗体の重鎖及び軽鎖の対形成、例えば、ファージディスプレーから典型的には単離される合成抗体及び半合成抗体などは、その対形成が元々のヒトB細胞において生じていたような元の対形成を必ずしも反映していない。したがって、先行技術において一般に使用されるような組換え発現ライブラリーから得られるFabフラグメント及びscFvフラグメントは、免疫原性及び安定性に対するすべての可能な関連した影響に関して人為的であると見なされる。
対照的には、本発明は、その治療的有用性及びヒトにおけるその寛容性によって特徴づけられる、選択されたヒト対象から得られる単離された親和性成熟している抗体を提供する。
本明細書中で使用される場合、用語「齧歯類化(された)抗体」又は「齧歯類化(された)免疫グロブリン」は、本発明のヒト抗体に由来する1つ又は複数のCDRと、齧歯類抗体配列に基づくアミノ酸の置換及び/又は欠失及び/又は挿入を含有するヒトフレームワーク領域とを含む抗体を示す。齧歯類を示すとき、好ましくは、マウス及びラットに起源を有する配列が使用され、この場合、そのような配列を含む抗体は、「マウス化された」又は「ラット化された」としてそれぞれ示される。CDRを提供するヒト免疫グロブリンは「親」又は「アクセプター」と呼ばれ、フレームワークの変化を提供する齧歯類抗体は「ドナー」と呼ばれる。定常領域は存在している必要はないが、定常領域が存在するならば、定常領域は通常、齧歯類抗体の定常領域と実質的に同一であり、すなわち、少なくとも約85%〜90%が同一であり、好ましくは約95%以上が同一である。したがって、いくつかの実施形態において、全長のマウス化されたヒト重鎖免疫グロブリン又は軽鎖免疫グロブリンは、マウスの定常領域、ヒトのCDR、及び、いくつかの「マウス化する」アミノ酸置換を有する実質的にはヒトのフレームワークを含有する。典型的には、「マウス化抗体」は、マウス化された可変軽鎖及び/又はマウス化された可変重鎖を含む抗体である。例えば、マウス化抗体は、例えば、キメラ抗体の可変領域全体が非マウス性であるので、典型的なキメラ抗体を包含しないであろう。「マウス化」のプロセスによって「マウス化」されている改変された抗体は、CDRを提供する親抗体と同じ抗原に結合し、かつ、通常の場合、マウスにおける免疫原性が、親抗体と比較してより低い。「マウス化」抗体に関しての上記説明は、他の「齧歯類化」抗体について、例えば、ラットの配列がマウスの代わりに使用される「ラット化抗体」などについて同様に当てはまる。
本明細書中で使用される場合、用語「重鎖部分」には、免疫グロブリン重鎖に由来するアミノ酸配列が含まれる。重鎖部分を含むポリペプチドは、CH1ドメイン、ヒンジ(例えば、上部、中央及び/又は下部のヒンジ領域)ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメインあるいはそれらの変異体又はフラグメントのうちの少なくとも1つを含む。例えば、本発明において使用されるための結合性ポリペプチドは、CH1ドメインを含むポリペプチド鎖;CH1ドメイン、ヒンジドメインの少なくとも一部分、及び、CH2ドメインを含むポリペプチド鎖;CH1ドメイン及びCH3ドメインを含むポリペプチド鎖;CH1ドメイン、ヒンジドメインの少なくとも一部分、及び、CH3ドメインを含むポリペプチド鎖;又は、CH1ドメイン、ヒンジドメインの少なくとも一部分、CH2ドメイン及びCH3ドメインを含むポリペプチド鎖を含む場合がある。別の実施形態において、本発明のポリペプチドは、CH3ドメインを含むポリペプチド鎖を含む。さらに、本発明において使用されるための結合性ポリペプチドは、CH2ドメインの少なくとも一部分(例えば、CH2ドメインのすべて又は一部)を欠く場合がある。上記で示されるように、これらのドメイン(例えば、重鎖部分)は、天然に存在する免疫グロブリン分子からアミノ酸配列において異なるように改変され得ることが、当業者によって理解されるであろう。
本明細書中に開示されるある特定の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体において、マルチマーの1つのポリペプチド鎖の重鎖部分が、当該マルチマーの第2のポリペプチド鎖における重鎖部分と同一である。代替では、本発明の重鎖部分を含有するモノマーは同一でない。例えば、それぞれのモノマーが、異なる標的結合部位を含む場合があり、これにより、例えば、二重特異性抗体又はディアボディを形成する。
別の実施形態において、本明細書中に開示される抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、ただ1つのポリペプチド鎖から構成され(例えば、scFv)、潜在的なインビボ治療適用及び診断適用のために細胞内で発現させられることになる(細胞内抗体)。
本明細書中に開示される診断方法及び処置方法において使用されるための結合性ポリペプチドの重鎖部分が、異なる免疫グロブリン分子に由来してもよい。例えば、ポリペプチドの重鎖部分が、IgG1分子に由来するCH1ドメインと、IgG3分子に由来するヒンジ領域とを含む場合がある。別の例において、重鎖部分は、一部がIgG1分子に由来し、かつ、一部がIgG3分子に由来するヒンジ領域を含むことができる。別の例において、重鎖部分は、一部がIgG1分子に由来し、かつ、一部がIgG4分子に由来するキメラなヒンジを含むことができる。
本明細書中で使用される場合、用語「軽鎖部分」には、免疫グロブリン軽鎖に由来するアミノ酸配列が含まれる。好ましくは、軽鎖部分はVドメイン又はCLドメインの少なくとも一方を含む。
抗体のためのペプチドエピトープ又はポリペプチドエピトープの最小サイズは約4個〜5個のアミノ酸であると考えられる。ペプチドエピトープ又はポリペプチドエピトープは好ましくは、少なくとも7個のアミノ酸を含有し、より好ましくは少なくとも9個のアミノ酸を含有し、最も好ましくは少なくとも約15個〜約30個の間のアミノ酸を含有する。CDRは抗原性のペプチド又はポリペプチドをその三次形態で認識することができるので、エピトープを含むアミノ酸は連続している必要はなく、場合により、同じペプチド鎖に存在していないことさえある。本発明において、本発明の抗体によって認識されるペプチドエピトープ又はポリペプチドエピトープは、FAPの少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、より好ましくは少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、又は、約15個〜約30個の間の連続するアミノ酸又は非連続なアミノ酸の配列を含有する。
上記で示されたように、様々な免疫グロブリンクラスの定常領域のサブユニット構造及び三次元立体配置が広く知られている。本明細書中で使用される場合、用語「Vドメイン」には、免疫グロブリン重鎖のアミノ末端可変ドメインが含まれ、用語「CH1ドメイン」には、免疫グロブリン重鎖の第1の(最もアミノ末端側の)定常領域ドメインが含まれる。CH1ドメインはVドメインに隣接しており、免疫グロブリン重鎖分子のヒンジ領域のアミノ末端側である。
本明細書中で使用される場合、用語「CH2ドメイン」には、従来の番号表記スキームを使用して、例えば、抗体のおよそ残基244から残基360にまで広がる重鎖分子の一部分が含まれる(残基244〜残基360、Kabat番号表記システム;残基231〜残基340、EU番号表記システム;Kabat EA他(前掲書中)を参照のこと)。CH2ドメインは、別のドメインと密に対形成しないという点で独特である。むしろ、2つのN−連結している分岐した炭水化物鎖が、無傷の生来型IgG分子の2つのCH2ドメインの間に置かれる。CH3ドメインがIgG分子のCH2ドメインからC末端にまで広がり、およそ108残基を含むこともまた広く記録されている。
本明細書中で使用される場合、用語「ヒンジ領域」には、CH1ドメインをCH2ドメインにつなぐ重鎖分子の一部分が含まれる。このヒンジ領域はおよそ25残基を含み、かつ、柔軟であり、したがって、2つのN末端の抗原結合領域が独立して動くことを可能にする。ヒンジ領域は3つの異なったドメイン(上部、中央及び下部のヒンジドメイン)に細分化することができる(Roux他、J.Immunol.161(1998)、4083〜4090を参照のこと)。
本明細書中で使用される場合、用語「ジスルフィド結合」には、2つのイオウ原子の間に形成される共有結合性の結合が含まれる。アミノ酸のシステインは、ジスルフィド結合を形成することができるか、又は、第2のチオール基と架橋することができるチオール基を含む。ほとんどの天然に存在するIgG分子において、CH1領域及びCL領域がジスルフィド結合によって連結され、2つの重鎖が、Kabat番号表記システムを使用して239位及び242位(226位又は229位、EU番号表記システム)に対応する位置での2つのスルフィド結合によって連結される。
本明細書中で使用される場合、用語「連結される」、「融合される」又は「融合」は交換可能に使用される。これらの用語は、化学的コンジュゲート化又は組換え手段を含むどのような手段によってでも、2つ以上の要素又は成分を一緒につなぐことを示す。「インフレーム融合」は、2つ以上のポリヌクレオチド・オープンリーディングフレーム(ORF)を、これらの元々のORFの正しい翻訳読み枠を維持する様式で、連続したより長いORFを形成するためにつなぐことを示す。したがって、組換え融合タンパク質は、元のORFによってコードされるポリペプチドに対応する2つ以上のセグメントを含有する単一タンパク質である(そのようなセグメントは通常、自然界ではそのようにつながれない)。したがって、読み枠が、融合されたセグメントの全体にわたって連続にされるにもかかわらず、これらのセグメントは、例えば、インフレームリンカー配列によって物理的又は空間的に隔てられる場合がある。例えば、免疫グロブリン可変領域のCDRをコードするポリヌクレオチドが、インフレーム融合される場合があり、しかし、「融合された」CDRが、連続したポリペプチドの一部として共翻訳される限り、少なくとも1つの免疫グロブリンフレームワーク領域又はさらなるCDR領域をコードするポリヌクレオチドによって隔てられる場合がある。
用語「発現」は、本明細書中で使用される場合、遺伝子が生化学物質(例えば、RNA又はポリペプチド)をもたらすプロセスを示す。このプロセスには、限定されないが、遺伝子ノックダウンならびに一過性発現及び安定的発現の両方を含めて、細胞内における遺伝子の機能的な存在のどのような顕在化も含まれる。このプロセスには、限定されないが、メッセンジャーRNA(mRNA)、転移RNA(tRNA)、小さいヘアピンRNA(shRNA)、小さい干渉性RNA(siRNA)又は何らかの他のRNA産物への遺伝子の転写、及び、ポリペプチドへのmRNAの翻訳が含まれる。最終的な所望される産物が生化学物質であるならば、発現には、そのような生化学物質及び何らかの前駆体を生じさせることが含まれる。遺伝子の発現により、「遺伝子産物」がもたらされる。本明細書中で使用される場合、遺伝子産物は、核酸、例えば、遺伝子の転写によって産生されるメッセンジャーRNA、又は、転写物から翻訳されるポリペプチドのどちらもが可能である。本明細書中に記載される遺伝子産物にはさらに、転写後修飾(例えば、ポリアデニル化)を伴う核酸、又は、翻訳後修飾(例えば、メチル化、グリコシル化、脂質の付加、他のタンパク質サブユニットとの会合、及び、タンパク質分解的切断など)を伴うポリペプチドが含まれる。
本明細書中で使用される場合、用語「サンプル」は、対象または患者から得られるどのような生物学的材料をも示す。1つの局面において、サンプルは、血液、腹腔液、CSF、唾液または尿を含むことができる。別の局面において、サンプルは、全血、血漿、血清、血液サンプルから富化されるB細胞、および、培養された細胞(例えば、対象からのB細胞)を含むことができる。サンプルにはまた、神経組織を含む生検サンプルまたは組織サンプルが含まれ得る。さらに他の局面において、サンプルは、細胞全体および/または細胞の溶解物を含むことができる。血液サンプルを、この技術分野において知られている様々な方法によって採取することができる。1つの局面において、ペレットを、200μlの緩衝液(20mM Tris(pH.7.5)、0.5% Nonidet、1mM EDTA、1mM PMSF、0.1M NaCl、IX Sigmaプロテアーゼ阻害剤、ならびに、IX Sigmaホスファターゼ阻害剤1および2)において4℃でボルテックス撹拌することによって再懸濁することができる。懸濁物は、断続的なボルテックス撹拌を行いながら20分間、氷上に保つことができる。15,000×gにおける5分間の約4℃での遠心分離を行った後、上清の小分け物を約−70℃で貯蔵することができる。
キメラ抗原受容体(CAR):
本明細書中で使用される場合、用語「キメラ抗原受容体」および用語「CAR」はそれぞれ、組換えポリペプチド構築物、たとえば、細胞外の抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、下記で定義されるような刺激性分子に由来する機能的なシグナル伝達ドメインを含む細胞質シグナル伝達ドメインとを含む融合タンパク質を示す。したがって、CARは概して、抗原結合ドメイン/領域を、例えば、モノクローナル抗体(mAb)の可変領域の単鎖フラグメント(scFv)を、膜を貫通する細胞内シグナル伝達ドメインに融合することによって作製される;例えば、CAR構造の概略図については、 Dai他(Dai他、JNCI J.Natl.Cancer.Inst.108(2016)、1〜15:djv439)の図1を参照のこと)。1つの実施形態において、刺激性分子は、T細胞受容体複合体と会合するゼータ鎖である。1つの実施形態において、細胞質シグナル伝達ドメインはさらに、下記で定義されるような少なくとも1つの共刺激性分子に由来する1つまたは複数の機能的なシグナル伝達ドメインを含む。1つの局面において、共刺激性分子が、CD27、CD28、4−1BB(すなわち、CD137)、OX40、CD30、CD40、PD−1、ICOS、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7−H3、CD83と特異的に結合するリガンド、および、どのような組合せであれ、これらの組合せからなる群から選ばれる。別途示される場合を除き、国際特許出願公開WO2014/055442において定義されるようなCARの基本的構造および構成成分の定義が適用される。
1つの実施形態において、CARは、必要に応じたリーダー配列をCAR融合タンパク質のアミノ末端(N末端)において含む。1つの局面において、CARはさらに、リーダー配列を細胞外の抗原認識ドメインのN末端において含み、この場合、リーダー配列は必要に応じて、細胞プロセシングの期間中、および、CARが細胞膜に局在化する期間中に抗原結合ドメインから切断される。
本明細書中で使用される場合、「シグナル伝達ドメイン」は、二次メッセンジャーを生じさせることによって、または、そのようなメッセンジャーに応答することによりエフェクターとして機能することによって、細胞活性を、規定されたシグナル伝達経路を介して調節するために、情報を細胞内に伝達することにより作用するタンパク質の機能的部分である。
CAR T細胞との関連で使用される場合、用語「刺激」によって、刺激性分子(例えば、TCR/CD3複合体)がその同族リガンドと結合し、それにより、シグナル伝達事象(例えば、TCR/CD3複合体を介したシグナル伝達など、これらに限定されない)を媒介することによって誘導される一次応答が意味される。刺激は、ある特定の分子の変化した発現(例えば、TGF−βのダウンレギュレーションなど)、および/または、細胞骨格構造の再編成などを媒介することができる。
「刺激性分子」は、CAR T細胞との関連で使用される場合、TCR複合体の一次活性化をT細胞シグナル伝達経路の刺激性方向で調節する一次の細胞質シグナル伝達配列を提供するT細胞によって発現される分子を意味する。1つの実施形態において、一次シグナルが、例えば、ペプチドが負荷されるMHC分子とTCR/CD3複合体が結合することによって開始され、これにより、増殖、活性化および分化など(これらに限定されない)を含むT細胞応答の媒介が引き起こされる。刺激性様式で作用する一次の細胞質シグナル伝達配列は、免疫受容活性化チロシンモチーフ、すなわち、ITAMとして知られているシグナル伝達モチーフを含有する場合がある。本発明において特に有用であるITAM含有の一次の細胞質シグナル伝達配列の例には、TCRゼータ、FcRガンマ、FcRベータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CDS、CD22、CD79a、CD79b、CD278(これはまた、「ICOS」として知られている)およびCD66dに由来するそのような細胞質シグナル伝達配列が含まれる。本発明の特定のCARにおいて、CARを含めて、本発明のいずれか1つまたは複数のCAR(s)における細胞質シグナル伝達分子は、CD3−ゼータに由来する細胞質シグナル伝達配列を含む。
本明細書中で使用される場合、「ゼータ」あるいは代替では「ゼータ鎖」、「CD3−ゼータ」または「TCR−ゼータ」は、GenBankアクセション番号BAG36664.1として提供されるタンパク質、または、非ヒト種(例えば、マウス、齧歯類、サルおよび類人猿など)に由来する同等な残基として定義され、「ゼータ刺激ドメイン」あるいは代替では「CD3−ゼータ刺激ドメイン」または「TCR−ゼータ刺激ドメイン」は、T細胞活性化のために必要な初期シグナルを機能的に伝えるために十分であるゼータ鎖の細胞質ドメインからのアミノ酸残基として定義される。1つの局面において、ゼータの細胞質ドメインは、GenBankアクセション番号BAG36664.1の残基52〜164、または、その機能的なオルソログである、非ヒト種(例えば、マウス、齧歯類、サルおよび類人猿など)に由来する同等な残基を含む。
「共刺激性分子」は、共刺激性リガンドと特異的に結合し、それにより、T細胞による共刺激応答(例えば、増殖など、これらに限定されない)を媒介するT細胞上の同族の結合パートナーを示す。共刺激性分子は、効率的な免疫応答のために要求される、抗原受容体またはそのリガンドとは異なる細胞表面分子である。共刺激性分子には、MHCクラスI分子、BTLAおよびTollリガンド受容体、ならびに、OX40、CD27、CD28、CDS、ICAM−1、LFA−1(CD11a/CD18)および4−1BB(CD137)が含まれるが、それらに限定されない。
本明細書中で使用される場合、「4−1BB」は、GenBankアクセション番号AAA62478.2として提供されるアミノ酸配列、または、非ヒト種(例えば、マウス、齧歯類、サルおよび類人猿など)に由来する同等な残基を有する、TNFRスーパーファミリーのメンバーとして定義され、「4−1BB共刺激性ドメイン」は、GenBankアクセション番号AAA62478.2のアミノ酸残基214〜255、または、非ヒト種(例えば、マウス、齧歯類、サルおよび類人猿など)に由来する同等な残基として定義される。
本明細書中で使用される場合、用語「連結される」、「融合される」又は「融合」は交換可能に使用される。これらの用語は、化学的コンジュゲート化又は組換え手段を含むどのような手段によってでも、2つ以上の要素又は成分を一緒につなぐことを示す。「インフレーム融合」は、2つ以上のポリヌクレオチド・オープンリーディングフレーム(ORF)を、これらの元々のORFの正しい翻訳読み枠を維持する様式で、連続したより長いORFを形成するためにつなぐことを示す。したがって、組換え融合タンパク質は、元のORFによってコードされるポリペプチドに対応する2つ以上のセグメントを含有する単一タンパク質である(そのようなセグメントは通常、自然界ではそのようにつながれない)。したがって、読み枠が、融合されたセグメントの全体にわたって連続にされるにもかかわらず、これらのセグメントは、例えば、インフレームリンカー配列によって物理的又は空間的に隔てられる場合がある。例えば、免疫グロブリン可変領域のCDRをコードするポリヌクレオチドが、インフレーム融合される場合があり、しかし、「融合された」CDRが、連続したポリペプチドの一部として共翻訳される限り、少なくとも1つの免疫グロブリンフレームワーク領域又はさらなるCDR領域をコードするポリヌクレオチドによって隔てられる場合がある。
用語「発現」は、本明細書中で使用される場合、遺伝子が生化学物質(例えば、RNA又はポリペプチド)をもたらすプロセスを示す。このプロセスには、限定されないが、遺伝子ノックダウンならびに一過性発現及び安定的発現の両方を含めて、細胞内における遺伝子の機能的な存在のどのような顕在化も含まれる。このプロセスには、限定されないが、メッセンジャーRNA(mRNA)、転移RNA(tRNA)、小さいヘアピンRNA(shRNA)、小さい干渉性RNA(siRNA)又は何らかの他のRNA産物への遺伝子の転写、及び、ポリペプチドへのmRNAの翻訳が含まれる。最終的な所望される産物が生化学物質であるならば、発現には、そのような生化学物質及び何らかの前駆体を生じさせることが含まれる。遺伝子の発現により、「遺伝子産物」がもたらされる。本明細書中で使用される場合、遺伝子産物は、核酸、例えば、遺伝子の転写によって産生されるメッセンジャーRNA、又は、転写物から翻訳されるポリペプチドのどちらもが可能である。本明細書中に記載される遺伝子産物にはさらに、転写後修飾(例えば、ポリアデニル化)を伴う核酸、又は、翻訳後修飾(例えば、メチル化、グリコシル化、脂質の付加、他のタンパク質サブユニットとの会合、及び、タンパク質分解的切断など)を伴うポリペプチドが含まれる。
抗体及びキメラ抗原受容体(CARs)の結合特性
「特異的に結合する」又は「特異的に認識する」によって、これらは本明細書中では交換可能に使用されており、結合性分子、例えば、抗体又はCARが、その抗原結合ドメインを介してエピトープに結合すること、及び、この結合は、抗原結合ドメインとエピトープとの間における何らかの相補性を伴うことが一般に意味される。この定義によれば、抗体は、抗体がランダムな無関係なエピトープに結合するであろうよりも容易にその抗原結合ドメインを介してエピトープに結合するとき、そのエピトープに「特異的に結合する」と言われる。用語「特異性」は、ある特定の抗体又はCARがある特定のエピトープに結合する相対的な親和性を限定するために本明細書中では使用される。例えば、抗体「A」は、所与のエピトープについて、抗体又はCAR「B」よりも大きい親和性を有すると見なされる場合があり、或いは、抗体又はCAR「A」は、関連したエピトープ「D」について有するよりも大きい特異性によりエピトープ「C」に結合すると言われる場合がある。
存在する場合、抗原との抗体又はCARの用語「免疫学的結合特性」又は他の結合特性はその文法的形態のすべてで、抗体又はCARの特異性、親和性、交差反応性及び他の結合特性を示す。
「優先的に結合する」によって、結合性分子、例えば、抗体又はCARが、関連したエピトープ、類似したエピトープ、相同的なエピトープ又は類似的なエピトープに結合するであろうよりも容易にエピトープに特異的に結合することが意味される。したがって、所与のエピトープに「優先的に結合する」抗体は、そのような抗体又はCARが関連のエピトープと交差反応することがあるとしても、関連のエピトープよりもそのエピトープに結合する可能性が大きいであろう。
非限定的な例として、結合性分子、例えば、抗体又はCARは、それが第2のエピトープについての結合性分子のKよりも小さい解離定数(K)により第1のエピトープと結合するならば、この第1のエピトープと優先的に結合すると見なされる場合がある。別の非限定的な例において、結合性分子は、それが第2のエピトープについての結合性分子のKよりも少なくとも1桁小さい親和性により第1のエピトープと結合するならば、この第1の抗原と優先的に結合すると見なされる場合がある。別の非限定的な例において、抗体又はCARは、それが第2のエピトープについての抗原結合性分子のKよりも少なくとも2桁小さい親和性により第1のエピトープと結合するならば、この第1のエピトープと優先的に結合すると見なされる場合がある。
別の非限定的な例として、結合性分子、例えば、抗体又はCARは、それが第2のエピトープについての結合性分子のk(off)よりも小さいオフ速度(k(off))により第1のエピトープと結合するならば、この第1のエピトープと優先的に結合すると見なされる場合がある。別の非限定的な例において、結合性分子は、それが第2のエピトープについての結合性分子のk(off)よりも少なくとも1桁小さい親和性により第1のエピトープと結合するならば、この第1のエピトープと優先的に結合すると見なされる場合がある。別の非限定的な例において、抗体又はCARは、それが第2のエピトープについての結合性分子のk(off)よりも少なくとも2桁小さい親和性により第1のエピトープと結合するならば、この第1のエピトープと優先的に結合すると見なされる場合がある。
結合性分子、例えば、本明細書中に開示される抗体あるいは抗原結合フラグメント、変異体、CAR又は誘導体は、5×10−2sec−1以下、10−2sec−1以下、5×10−3sec−1以下又は10−3sec−1以下であるオフ速度(k(off))によりFAPあるいはそのフラグメント、変異体又は特異的な立体配座と結合すると言われる場合がある。より好ましくは、本発明の抗体又はCARは、5×10−4sec−1以下、10−4sec−1以下、5×10−5sec−1以下又は10−5sec−1以下、5×10−6sec−1以下、10−6sec−1以下、5×10−7sec−1以下又は10−7sec−1以下であるオフ速度(k(off))によりFAPあるいはそのフラグメント、変異体又は特異的な立体配座と結合すると言われる場合がある。
結合性分子、例えば、本明細書中に開示される抗体あるいは抗原結合フラグメント、変異体、CAR又は誘導体は、10−1sec−1以上、5×10−1sec−1以上、10−1sec−1以上又は5×10−1sec−1以上であるオン速度(k(on))によりFAPあるいはそのフラグメント、変異体又は特異的な立体配座と結合すると言われる場合がある。より好ましくは、本発明の抗体又はCARは、10−1sec−1以上、5×10−1sec−1以上、10−1sec−1以上又は5x10−1sec−1以上又は10−1sec−1以上であるオン速度(k(on))によりFAPあるいはそのフラグメント、変異体又は特異的な立体配座と結合すると言われる場合がある。
結合性分子、例えば、抗体又はCARは、所与のエピトープに対する参照抗体の結合をある程度阻止する程度にそのエピトープに優先的に結合するならば、そのエピトープに対する参照抗体又はCARの結合を競合的に阻害すると言われる。競合的阻害が、この技術分野において知られているいずれかの方法によって、例えば、競合的ELISAアッセイによって求められてもよい。抗体又はCARは、所与のエピトープに対する参照抗体又はCARの結合を、少なくとも90%、少なくとも80%、少なくとも70%、少なくとも60%又は少なくとも50%競合的に阻害すると言われる場合がある。
本明細書中で使用される場合、用語「親和性」は、結合性分子(例えば、免疫グロブリン分子又はCAR)のCDRとの個々のエピトープの結合の強さの尺度を示す(例えば、Harlow他、Antibodies:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory Press、第2版(1988)、27頁〜28頁を参照のこと)。本明細書中で使用される場合、用語「アビディティー」は、免疫グロブリンの集合と抗原との複合体の全般的な安定性、すなわち、抗原との免疫グロブリン混合物の機能的結合強度を示す(例えば、Harlow、29頁〜34頁を参照のこと)。アビディティーは、特異的なエピトープとの集団内の個々の免疫グロブリン分子の親和性に、及びまた、免疫グロブリン及び抗原の結合価の両方に関連づけられる。例えば、二価のモノクローナル抗体と、高度に反復するエピトープ構造を有する抗原(例えば、ポリマーなど)との間における相互作用が、高いアビディティーの1つであろう。抗原についての抗体の親和性又はアビディティーを、いずれかの好適な方法(例えば、Berzofsky他、「Antibody−Antigen Interactions」、Fundamental Immunology、Paul,W.E.編、Raven Press New York、NY(1984);Kuby,Janis Immunology、W.H.Freeman and Company、New York、NY(1992)を参照のこと)及び本明細書中に記載される方法を使用して実験的に求めることができる。抗原についての抗体又はCARの親和性を測定するための一般的な技術には、ELISA、RIA及び表面プラズモン共鳴が含まれる。特定の抗体/CAR−抗原相互作用の測定された親和性は、異なる条件(例えば、塩濃度、pH)のもとで測定されるならば異なる可能性がある。したがって、親和性及び他の抗原結合パラメーター(例えば、K、IC50)の測定は好ましくは、抗体/CAR及び抗原の標準化された溶液ならびに標準化された緩衝液を用いて行われる。
結合性分子、例えば、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体、CAR又は誘導体はまた、それらの交差反応性に関して記載又は指定される場合がある。本明細書中で使用される場合、用語「交差反応性」は、抗体(これは1つの抗原について特異的である)が第2の抗原と反応する能力、すなわち、2つの異なる抗原性物質の間における関連度の度合いを示す。したがって、抗体は、その形成を誘導したエピトープとは異なるエピトープに結合するならば、交差反応性である。交差反応性エピトープは一般に、誘導用エピトープと同じ相補的な構造的特徴の多くを含有しており、また、場合により、実際には元のエピトープよりも良好にはまる場合がある。
例えば、ある種の抗体又はCARは、関連しているが、同一でないエピトープと結合するという点で、例えば、参照エピトープに対して(この技術分野で知られている方法及び本明細書中に記載される方法を使用して計算されるように)少なくとも95%、少なくとも90%、少なくとも85%、少なくとも80%、少なくとも75%、少なくとも70%、少なくとも65%、少なくとも60%、少なくとも55%及び少なくとも50%の同一性を有するエピトープと結合するという点で、ある程度の交差反応性を有する。抗体又はCARは、参照エピトープに対して(この技術分野で知られている方法及び本明細書中に記載される方法を使用して計算されるように)95%未満、90%未満、85%未満、80%未満、75%未満、70%未満、65%未満、60%未満、55%未満及び50%未満の同一性を有するエピトープと結合しないならば、交差反応性をほとんど有していないか、又は全く有していないと言われる場合がある。抗体又はCARは、ある特定のエピトープのどのような他のアナログ、オルソログ又はホモログとも結合しないならば、そのエピトープについて「非常に特異的」であると見なされる場合がある。
結合性分子、例えば、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体、CAR又は誘導体はまた、FAP及び/又はそのフラグメントに対するそれらの結合親和性に関して記載又は指定される場合がある。好ましい結合親和性には、解離定数つまりKdが5×10−2M未満、10−2M未満、5×10−3M未満、10−3M未満、5×10−4M未満、10−4M未満、5×10−5M未満、10−5M未満、5×10−6M未満、10−6M未満、5×10−7M未満、10−7M未満、5×10−8M未満、10−8M未満、5×10−9M未満、10−9M未満、5×10−10M未満、10−10M未満、5×10−11M未満、10−11M未満、5×10−12M未満、10−12M未満、5×10−13M未満、10−13M未満、5×10−14M未満、10−14M未満、5×10−15M未満又は10−15M未満である結合親和性が含まれる。
疾患:
別途言及される場合を除き、用語「障害」および用語「疾患」は本明細書中では交換可能に使用され、どのような生理学的変化であれ、対象、動物、単離された器官、組織または細胞/細胞培養物における望まれない生理学的変化を含む。FAP関連の疾患および障害は、下記の疾患を含むが、それらに限定されない:
・増殖性疾患、これには、転移性乳ガン、結腸直腸ガン、腎臓ガン、慢性リンパ性白血病、膵臓腺ガン、ガン腫、浸潤性小葉ガン、非小細胞肺ガン、骨髄腫および腫瘍間質が含まれる。
・組織再構成および/または慢性炎症を伴う疾患(これには、線維性疾患、創傷治癒、ケロイド形成、変形性関節症、関節リウマチ、および、軟骨分解を伴う関連障害、アテローム硬化性疾患およびクローン病が含まれるが、これらに限定されない)。
・内分泌学的障害を伴う疾患(これには、グルコース代謝の障害が含まれるが、これらに限定されない)、および、血液凝固障害を伴う疾患。
・心臓血管疾患、これには、心臓障害、ならびに、循環系の血管の障害、例えば、血管における脂質の異常に高い濃度によって引き起こされる循環系の血管の障害、アテローム性動脈硬化、アテローム斑、アテローム血栓症、心筋梗塞、心臓発作、慢性肝臓疾患、脳静脈血栓症、深部静脈血栓症および肺塞栓症が含まれる。
用語「ガン」および用語「腫瘍」は本明細書中では交換可能に使用されることがあり、異常な細胞の迅速かつ制御されない成長によって特徴づけられる疾患として定義される。ガン細胞は、局所的に、または血流およびリンパ系を介して身体の他の部分に拡大することができる。様々なガンの例には、乳ガン、前立腺ガン、卵巣ガン、子宮頸ガン、皮膚ガン、膵臓ガン、結腸直腸ガン、腎臓ガン、肝臓ガン、脳ガン、リンパ腫、白血病および肺ガンなどが含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、ガン細胞および腫瘍細胞は、それらの細胞表面におけるFAPの異常な発現によって特徴づけられる。
処置:
本明細書中で使用される場合、用語「処置する」又は「処置」は治療的処置及び予防的又は防止的な対策の両方を示し、この場合、その目的が、望まれない生理学的変化又は障害(例えば、糖尿病の発症など)を防止すること又は抑制すること(緩和すること)である。有益な臨床結果又は所望される臨床結果には、検出可能であるか、又は検出不能であるかにかかわりなく、症状の緩和、疾患の程度の減弱、疾患の安定化された(すなわち、悪化しない)状態、疾患進行の遅延又は緩速化、疾患状態の改善又は緩和、及び、寛解(部分的又は全体的を問わず)が含まれるが、これに限定されない。「処置」はまた、処置を受けない場合の予想された生存と比較して、生存を延ばすことを意味することができる。処置を必要としている人々には、状態又は障害を既に有する人々ならびに状態又は障害を有する傾向がある人々、あるいは、状態又は障害の発現が防止されなければならない人々が含まれる。
別途言及される場合を除き、用語「薬物」、「医薬」又は「医薬品」は本明細書中では交換可能に使用され、下記のすべてを包含するものとするが、それに限定されない:(A)体内使用又は体外使用のための物品、医薬及び調製物、ならびに、ヒト又は他の動物のどちらかの疾患の診断、治療、緩和、処置又は防止のために使用されることが意図されるあらゆる物質又は物質の混合物;ならびに、(B)ヒト又は他の動物の身体の構造又はどのような機能に対してでも影響を及ぼすことが意図される(食物以外)の物品、医薬及び調製物;ならびに(C)条項(A)及び条項(B)において指定されるあらゆる物品の成分としての使用のために意図される物品。用語「薬物」、「医薬」又は「医薬品」は、1つ又は複数の「薬剤」、「化合物」、「物質」又は「(化学的)組成物」をフィラー、崩壊剤、滑剤、流動促進剤、バインダーとして、また、何らかの他の関連では、他の医薬的に不活性な賦形剤もまた、フィラー、崩壊剤、滑剤、流動促進剤、バインダーとして含有するか、あるいは、「薬物」、「医薬」又は「医薬品」の容易な輸送、崩壊、解離、溶解及び生物学的利用性を、ヒト又は他の動物の体内の意図された標的場所(例えば、皮膚、胃内又は腸内)において保証する、ヒト又は他の動物のどちらかでの使用のために意図される調製物の完全な処方を包含するものとする。用語「薬剤」、「化合物」又は「物質」は本明細書中では交換可能に使用され、より具体的な関連では、すべての薬理学的に活性な薬剤、すなわち、本発明の方法によって所望の生物学的又は薬理学的な効果を誘発するか、あるいは、そのような可能な薬理学的効果を誘発することができることについて研究又は試験される薬剤を包含するものとするが、これらに限定されない。
用語「抗腫瘍効果」は、本明細書中で使用される場合、様々な手段によって現れ得る生物学的影響を示し、これらには、腫瘍体積における減少、腫瘍細胞の数における減少、転移物の数における減少、平均余命における増大、腫瘍細胞増殖における低下、腫瘍細胞生存における低下、または、ガン性状態に伴う様々な生理学的症状の改善が含まれるが、これらに限定されない。「抗腫瘍効果」はまた、最初の場所における腫瘍の発生を防止することにおける本発明のペプチド、ポリヌクレオチド、細胞、抗体およびCARの能力によって現れ得る。
「対象」又は「個体」又は「動物」又は「患者」又は「哺乳動物」によって、診断、予後、防止又は治療が望まれるあらゆる対象、特に哺乳動物対象、例えば、ヒト患者が意味される。
医薬用キャリア:
医薬的に許容されるキャリア及び投与経路を、当業者に知られている対応する文献から選ぶことができる。本発明の医薬組成物は、この技術分野において広く知られている方法に従って配合することができる(例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(2000)(University of Sciences in Philadelphia、ISBN0−683−306472);Vaccine Protocols、第2版(Robinson他、Humana Press、Totowa、New Jersey、米国、2003);Banga、Therapeutic Peptides and Proteins:Formulation,Processing,and Delivery Systems、第2版(Taylor and Francis(2006)、ISBN:0−8493−1630−8)を参照のこと)。好適な医薬用キャリアの例がこの技術分野では広く知られており、これらには、リン酸緩衝生理食塩水溶液、水、エマルション(例えば、油/水エマルションなど)、様々なタイプの湿潤化剤、無菌溶液などが含まれる。そのようなキャリアを含む組成物を、広く知られている従来の方法によって配合することができる。これらの医薬組成物は好適な用量で対象に投与することができる。好適な組成物の投与を種々の方式によって行うことができる。例には、医薬的に許容されるキャリアを含有する組成物を、経口方法、鼻腔内方法、直腸方法、局所的方法、腹腔内方法、静脈内方法、筋肉内方法、皮下方法、真皮下方法、経皮的方法、クモ膜下腔内方法及び頭蓋内方法を介して投与することが含まれる。エアロゾル配合物、例えば、鼻腔噴霧配合物などには、保存剤及び等張剤を伴う活性な薬剤の精製された水性溶液又は他の溶液が含まれる。そのような配合物は好ましくは、鼻腔粘膜と適合し得るpH及び等張性状態に調節される。経口投与用の医薬組成物、例えば、単一ドメイン抗体分子(例えば、「ナノボディー(商標)」)などもまた、本発明において想定される。そのような経口配合物は、錠剤、カプセル、粉末、液体又は半固体の形態である場合がある。錠剤は、固体のキャリア、例えば、ゼラチン又はアジュバントなどを含む場合がある。直腸投与又は膣投与のための配合物が、好適なキャリアを伴う坐薬として提示される場合がある(O’Hagan他、Nature Reviews,Drug Discovery 2(9)(2003)、727〜735もまた参照のこと)。様々なタイプの投与のために好適である配合物に関するさらなる指針を、Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mace Publishing Company、Philadelphia、PA、第17版(1985)及び対応する更新版)において見出すことができる。薬物送達のための方法の簡単な総説については、Langer、Science 249(1990)、1527〜1533を参照のこと。
II.本発明の抗体
本発明は一般には、ヒト由来抗FAP抗体及び抗原結合フラグメント、並びに生物工学的誘導体に関連し、この場合、これらは好ましくは、実施例において例示される抗体について概略されるような免疫学的結合特性及び/又は生物学的性質を明らかにする。本発明によれば、FAPについて特異的であるヒトモノクローナル抗体が、健康なヒト対象のプールからクローン化された。しかしながら、本発明の別の態様では、ヒト抗FAPモノクローナル抗体はFAPに伴う、FAP関連疾患及び/又は障害の症状を示す患者からもクローン化され得る。
本発明に従って行われた実験の過程において、培養ヒトメモリーB細胞の馴化培地に存在する抗体が、FAPに対する、また、ウシ血清アルブミン(BSA)を含む、10以上の他のタンパク質に対するそれらの結合能について評価された。このスクリーニングにおいてFAPタンパク質に結合することができ、しかし、他のタンパク質のどれにも結合することができないB細胞上清のみが、抗体クラス及び軽鎖サブクラスの決定を含めて、さらなる分析のために選択された。選択されたB細胞はその後、抗体クローニングのために処理された。
簡単に記載すると、このことは、選択されたB細胞からのメッセンジャーRNAの抽出、RT−PCRによる逆転写、PCRによる抗体コード領域の増幅、プラスミドベクターへのクローニングおよび配列決定にあった。選択されたヒト抗体がその後、HEK−293細胞またはCHO細胞における組換え発現および精製によって産生され、続いて、ヒトFAPタンパク質と結合するそれらの能力について特徴づけられた。様々な試験の組合せにより、例えば、HEK293細胞またはCHO細胞における抗体の組換え発現、そして、ヒトFAPタンパク質に対するそれらの結合特異性の引き続いた特徴づけ、および、FAPホモログに対するのではなく、FAPに対するそれらの弁別的な結合により、FAPについて非常に特異的であり、かつ、FAPタンパク質を弁別的に認識し、これと選択的に結合するヒト抗体が今回初めてクローン化されたことが確認された。場合により、様々なマウスキメラ抗体が、本発明のヒト抗体の可変ドメインに基づいて作製される。実施例9に記載され、また、図10および図11に示されるように、このようなマウスキメラ抗体は、FAP陽性のヒト乳ガン組織切片が、マウス定常ドメインと、元の抗体のヒト可変ドメインとを有するNI−206.82C2の組換え操作されたキメラ形態により特異的に染色されたという点で、ヒトFAPに対する、ヒト抗体と等しい結合親和性、特異性および選択性を有する。
したがって、本発明は概して、組換えのヒト由来抗FAPモノクローナル抗体ならびにその生物工学誘導体および合成誘導体に関連する。本発明の1つの実施形態において、抗体はヒトおよびマウスのFAPと結合することができる;実施例7および図8を参照のこと。
1つの実施形態において、本発明は、抗FAP抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体または誘導体に関しており、この場合、前記抗体は、NI−206.18H2、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4およびNI−206.17A6からなる群から選択される参照抗体と同じFAPのエピトープに特異的に結合する;それぞれのエピトープについて実施例3および図4を参照のこと。実施例3において説明されるように、FAPの配列全体が、11アミノ酸の重なりが個々のペプチドの間にある合計で188個の線状の15−merペプチドとして合成された。したがって、実施例において例示される本発明の主題抗体は、N末端および/またはC末端のさらなるアミノ酸のみとの関係で、言及されたエピトープのいずれかを認識する抗体とは異なる。したがって、本発明の好ましい実施形態において、抗FAP抗体のNI−206.18H2、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4およびNI−206.17A6について特定されるエピトープのいずれか1つのアミノ酸配列を含むFAPエピトープに対する抗FAP抗体の特異的結合が、実施例3および図4に従って、15アミノ酸の長さおよび11アミノ酸の重なりを有する連続するペプチドにより明らかにされる。したがって、本発明は概して、図1A〜図1Kのいずれか1つに示されるようなCDRならびに/あるいは可変重鎖領域および可変軽鎖領域を有する実施例で例示される抗体と同じエピトープに結合するどのような抗FAP抗体および抗体様分子にも関連する。
1つの実施形態において、本発明の抗体は、実施例に記載されるような例示的抗体のNI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.17A6、NI−206.18H2、NI−206.20A8、NI−206.6D3、NI−206.14C5およびNI−206.34C11の結合性質を示す。
用語「実質的に認識しない」は、抗体、そのフラグメント、あるいは、特定の標的分子、特定の抗原、ならびに/または、前記標的分子および/もしくは抗原の特定の立体配座についての結合性分子を含む一群の分子の結合親和性を記述するために本出願において使用されるときには、前述の群の分子が、別の分子、抗原および/または立体配座と結合することについての前述の群の分子の結合親和性の2分の1未満である、3分の1未満である、4分の1未満である、5分の1未満である、6分の1未満である、7分の1未満である、8分の1未満である、または9分の1未満である結合親和性により、前記の分子、抗原および/または立体配座と結合することを意味する。非常に多くの場合、解離定数(KD)が、結合親和性の尺度として使用される。ときには、結合親和性の尺度として使用されるのが、例えば、ELISAアッセイのような特異的アッセイでのEC50である。好ましくは、用語「実質的に認識しない」は、本出願において使用されるときには、前述の群の分子が、別の分子、抗原および/または立体配座に対する結合についての前述の群の前記分子の結合親和性の10分の1未満である、20分の1未満である、50分の1未満である、100分の1未満である、1000分の1未満である、または10000分の1未満である結合親和性により、前記の分子、抗原および/または立体配座と結合することを意味する。この関連で、結合親和性が、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.17A6、NI−206.18H2、NI−206.20A8およびNI−206.6D3の各抗体について図2で示されるような範囲である場合があり、すなわち、これらの抗体は、ヒトFAPについて、すなわち、図2に示されるような捕捉されたFAP(sFAP)、直接に被覆されたFAP(FAP)および/または直接に被覆されたFAPペプチド混合物(cFAP)について、最大半量有効濃度(EC50)が約1pM〜500nMであり、好ましくはEC50が約50pM〜100nMであり、最も好ましくはEC50が約1nM〜20nM、または1nM未満でさえある。
いくつかの抗体は広範囲の数々の生体分子(例えば、タンパク質)に結合することができる。当業者は理解するであろうように、特異的(な)の用語は、FAPタンパク質またはそのフラグメントでない他の生体分子が抗原結合性分子(例えば、本発明の抗体の1つ)に有意に結合しないことを示すために本明細書中では使用される。好ましくは、FAP以外の生体分子に対する結合のレベルにより、FAPに対する親和性の最大でもほんの20%以下、10%以下、ほんの5%以下、ほんの2%以下、または、ほんの1%以下(すなわち、5分の1未満、10分の1未満、20分の1未満、50分の1未満または100分の1未満、あるいは、それよりも小さいどのような程度でも)である結合親和性がそれぞれもたらされる;例えば、図7を参照のこと。本発明はまた、抗体、あるいは、その抗原結合フラグメント、変異体または生物工学誘導体もしくは合成誘導体に関しており、この場合、前記抗体は、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.17A6、NI−206.18H2、NI−206.20A8、NI−206.6D3、NI−206.14C5およびNI−206.34C11からなる群から選択される抗体の抗原結合ドメインと同一の抗原結合ドメインを含む。
本発明ではさらに、その可変領域において、例えば、結合ドメインにおいて、図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示されるアミノ酸配列のいずれか1つを含むV可変領域および/またはV可変領域の少なくとも1つの相補性決定領域(CDR)を含むことによって特徴づけられることがあるいくつかの結合性分子、例えば、抗体およびその結合フラグメントが例示される。上記可変領域をコードする対応するヌクレオチド配列が下記の表IIに示される。V領域および/またはV領域の上記アミノ酸配列のCDRの例示的なセットが図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示される。しかしながら、下記で議論されるように、当業者は、加えて、または代替において、様々なCDRが使用されることがあり、この場合、これらのCDRは、それらのアミノ酸配列が、図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示されるアミノ酸配列から、CDR2およびCDR3の場合には1つ、2つ、3つ、または、それどころか、それ以上のアミノ酸によって異なるという事実を十分に承知している。したがって、1つの実施形態において、図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示されるような少なくとも1つの相補性決定領域(CDR)、ならびに/あるいは、1つまたは複数のアミノ酸置換を含むその1つまたは複数のCDRをその可変領域に含む本発明の抗体またはそのFAP結合フラグメントが提供される。
1つの実施形態において、本発明の抗体は、図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示されるようなV領域および/またはV領域、あるいは、1つまたは複数のアミノ酸置換を含むそのV領域および/またはV領域のアミノ酸配列を含む抗体のいずれか1つである。好ましくは、本発明の抗体は、ヒトB細胞に存在していたような重鎖および軽鎖の同族性の対形成の保存によって特徴づけられる。
本発明のさらなる実施形態において、抗FAP抗体、そのFAP結合フラグメント、合成変異体または生物工学変異体は、標的に対する適切な結合親和性と、適切な薬物動態学的特性とを有するように最適化することができる。したがって、グリコシル化、酸化、脱アミノ化、ペプチド結合切断、イソアスパラギン酸形成および/または不対システインからなる群から選択される修飾を受けやすいCDR領域内または可変領域内の少なくとも1つのアミノ酸が、そのような変化を欠く変異アミノ酸によって置換され、あるいは、少なくとも1つの炭水化物成分が化学的または酵素的に除かれ、または抗体に付加される。アミノ酸最適化のための様々な例を、例えば、国際特許出願公開WO2010/121140および同WO2012/049570において見出すことができる。抗体の性質を最適化するさらなる修飾が、Gavel他、Protein Engineering 3(1990)、433〜442、および、Helenius他、Annu.Rev.Biochem.73(2004)、1019〜1049に記載される。
代替において、本発明の抗体は、FAPに対する結合について、図1A〜図1Fのいずれか1つに示されるようなV領域および/またはV領域を有する抗体の少なくとも1つと競合する抗体あるいはその抗原結合フラグメント、誘導体または変異体である。
本発明の抗体は、特に治療適用のためには、ヒトのものである場合がある。代替において、本発明の抗体は、動物における診断方法および研究のために特に有用である齧歯類抗体、齧歯類化抗体または齧歯類−ヒトのキメラ抗体、好ましくは、マウス抗体、マウス化抗体またはマウス−ヒトのキメラ抗体、あるいは、ラット抗体、ラット化抗体またはラット−ヒトのキメラ抗体である。1つの実施形態において、本発明の抗体は齧歯類−ヒトのキメラ抗体または齧歯類化抗体である。
上記で述べられるように、ヒト免疫応答時におけるその生成のために、本発明のヒトモノクローナル抗体は、特定の病理学的関連性を有するエピトープで、かつ、例えば、マウスモノクローナル抗体の作製のための免疫化プロセス、および、ファージディスプレーライブラリーのインビトロスクリーニングの場合には接近可能でないかもしれないエピトープ、またはそれほど免疫原性でないかもしれないエピトープをそれぞれ認識するであろう。したがって、本発明のヒト抗FAP抗体のエピトープは独特であること、そして、本発明のヒトモノクローナル抗体によって認識されるエピトープに結合することができる他の抗体が存在しないことを明記することは賢明である。本発明の抗体が独特であることについてのさらなる指摘は、実施例において示されるように、抗体作製のための通常のプロセス(例えば、免疫化またはインビトロライブラリースクリーニング)などによって得ることができないかもしれない選択的かつ強力なFAP阻害性の抗FAP抗体NI−206.82C2が初めてもたらされているという事実である。
したがって、1つの実施形態において、本発明はまた、概して、FAPに対する特異的な結合について本発明のヒトモノクローナル抗体と競合する抗FAP抗体およびFAP結合性分子にまで及ぶ。本発明はより具体的には、抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体または誘導体に関しており、前記抗体は、NI−206.18H2、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4およびNI−206.17A6からなる群から選択される参照抗体と同じFAPのエピトープに特異的に結合する。
抗体間の競合が、試験下にある免疫グロブリンが共通の抗原(FAPなど)に対する参照抗体の特異的な結合を阻害するアッセイによって求められる。数多くのタイプの競合的結合アッセイが知られている:例えば、固相での直接的又は間接的な放射免疫アッセイ(RIA)、固相での直接的又は間接的な酵素免疫アッセイ(EIA)、サンドイッチ競合アッセイ(Stahli他、Methods in Enzymology 9(1983)、242〜253を参照のこと)、固相での直接的なビオチン−アビジンEIA(Kirkland他、J.Immunol.137(1986)、3614〜3619、及び、Cheung他、Virology 176(1990)、546〜552を参照のこと)、固相での直接的な標識化アッセイ、固相での直接的な標識化サンドイッチアッセイ(Harlow and Lane、Antibodies、A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Press(1988)を参照のこと)、I125標識を使用する固相での直接的な標識RIA(Morel他、Molec.Immunol.25(1988)、7〜15、及び、Moldenhauer他、Scand.J.Immunol.32(1990)、77〜82を参照のこと)。典型的には、そのようなアッセイは、精製されたFAP又はそのエピトープ含有抗原と、標識されていない試験用免疫グロブリン及び標識された参照用免疫グロブリン(すなわち、本発明のヒトモノクローナル抗体)とを使用することを伴う。競合的阻害が、試験用免疫グロブリンの存在下において固体表面又は細胞に結合する標識の量を求めることによって測定される。通常、試験用免疫グロブリンは過剰に存在する。好ましくは、競合的結合アッセイが、添付された実施例においてELISAアッセイについて記載されるような条件のもとで行われる。競合アッセイによって特定される抗体(競合抗体)には、参照抗体と同じエピトープに結合する抗体、及び、立体的障害が生じるために、参照抗体が結合するエピトープに十分に近い隣接エピトープに結合する抗体が含まれる。通常の場合、競合抗体が過剰に存在するときには、競合抗体により、共通の抗原に対する参照抗体の特異的な結合が少なくとも50%又は75%阻害されるであろう。したがって、本発明はさらに、抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体に関しており、この場合、当該抗体は、NI−206.82C2, NI−206.59B4, NI−206.22F7, NI−206.27E8, NI−206.12G4, NI−206.17A6, NI−206.18H2, NI−206.20A8, NI−206.6D3, NI−206.14C5及びNI−206.34C11からなる群から選択される参照抗体がFAP又はそのフラグメントに結合することを競合的に阻害する。
別の実施形態において、本発明は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)を含む単離されたポリペプチド、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)から本質的になる単離されたポリペプチド、又は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)からなる単離されたポリペプチドであって、重鎖可変領域のV−CDRの少なくとも1つ、又は、重鎖可変領域のV−CDRの少なくとも2つが、本明細書中に開示される抗体から得られる参照用重鎖のV−CDR1のアミノ酸配列、V−CDR2のアミノ酸配列又はV−CDR3のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%又は95%同一である、そのような単離されたポリペプチドを提供する。代替において、VのV−CDR1領域、V−CDR2領域及びV−CDR3領域は、本明細書中に開示される抗体から得られる参照用重鎖のV−CDR1のアミノ酸配列、V−CDR2のアミノ酸配列又はV−CDR3のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%又は95%同一である。したがって、この実施形態によれば、本発明の重鎖可変領域は、図1G−K及び1A−1Fのいずれか1つにそれぞれ示される群に関連づけられるV−CDR1ポリペプチド配列、V−CDR2ポリペプチド配列及びV−CDR3ポリペプチド配列を有する。図1G−K及び1A−1Fは、Kabatシステムによって定義されるV−CDRを示すが、他のCDR定義、例えば、Chothiaシステムによって定義されるV−CDRもまた本発明に含まれ、これらは、図1G−F及び1A−1Fに示されるデータを使用して当業者によって容易に特定され得る。
別の実施形態において、本発明は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)を含む単離されたポリペプチド、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)から本質的になる単離されたポリペプチド、又は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)からなる単離されたポリペプチドであって、V−CDR1領域、V−CDR2領域及びV−CDR3領域が、図1G−K及び1A−1Fのいずれか1つにそれぞれ示されるV−CDR1群、V−CDR2群及びV−CDR3群と同一であるポリペプチド配列を有する、そのような単離されたポリペプチドを提供する。
別の実施形態において、本発明は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)を含む単離されたポリペプチド、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)から本質的になる単離されたポリペプチド、又は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)からなる単離されたポリペプチドであって、V−CDR1領域、V−CDR2領域及びV−CDR3領域が、いずれか1つのV−CDRにおける1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又は6つのアミノ酸置換を除いて、図1G−K及び1A−1Fのいずれか1つにそれぞれ示されるV−CDR1群、V−CDR2群及びV−CDR3群と同一であるポリペプチド配列を有する、そのような単離されたポリペプチドを提供する。特定の実施形態において、アミノ酸置換は保存的である。
別の実施形態において、本発明は、免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)を含む単離されたポリペプチド、免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)から本質的になる単離されたポリペプチド、又は、免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)からなる単離されたポリペプチドであって、軽鎖可変領域のV−CDRの少なくとも1つ、又は、軽鎖可変領域のV−CDRの少なくとも2つが、本明細書中に開示される抗体から得られる参照用軽鎖のV−CDR1のアミノ酸配列、V−CDR2のアミノ酸配列又はV−CDR3のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%又は95%同一である、そのような単離されたポリペプチドを提供する。代替において、VのV−CDR1領域、V−CDR2領域及びV−CDR3領域は、本明細書中に開示される抗体から得られる参照用軽鎖のV−CDR1のアミノ酸配列、V−CDR2のアミノ酸配列又はV−CDR3のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%又は95%同一である。したがって、この実施形態によれば、本発明の軽鎖可変領域は、図1G−K及び1A−1Fのいずれか1つにそれぞれ示されるポリペプチドに関連づけられるV−CDR1ポリペプチド配列、V−CDR2ポリペプチド配列及びV−CDR3ポリペプチド配列を有する。図1G−K及び1A−1Fは、Kabatシステムによって定義されるV−CDRを示すが、他のCDR定義、例えば、Chothiaシステムによって定義されるV−CDRもまた本発明に含まれる。別の実施形態において、本発明は、免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)を含む単離されたポリペプチド、免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)から本質的になる単離されたポリペプチド、又は、免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)からなる単離されたポリペプチドであって、V−CDR1領域、V−CDR2領域及びV−CDR3領域が、図1G−K、1A−1Fにそれぞれ示されるV−CDR1群、V−CDR2群及びV−CDR3群と同一であるポリペプチド配列を有する、そのような単離されたポリペプチドを提供する。
別の実施形態において、本発明は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)を含む単離されたポリペプチド、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)から本質的になる単離されたポリペプチド、又は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)からなる単離されたポリペプチドであって、V−CDR1領域、V−CDR2領域及びV−CDR3領域が、いずれか1つのV−CDRにおける1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又は6つのアミノ酸置換を除いて、図1G−K及び1A−1Fにそれぞれ示されるV−CDR1群、V−CDR2群及びV−CDR3群と同一であるポリペプチド配列を有する、単離されたポリペプチドを提供する。特定の実施形態において、アミノ酸置換は保存的である。
免疫グロブリン又はそのコードcDNAがさらに改変される場合がある。したがって、さらなる実施形態において、本発明の方法は、キメラ抗体、マウス化抗体、単鎖抗体、Fabフラグメント、二重特異性抗体、融合抗体、標識化抗体、又は、それらのいずれか1つのアナログを製造する工程のいずれか1つを含む。対応する様々な方法が当業者には知られており、例えば、Harlow and Lane、「Antibodies,A Laboratory Manual」、CSH Press、Cold Spring Harbor(1988)に記載される。前記抗体の誘導体がファージディスプレー技術によって得られるとき、BIAcoreシステムにおいて用いられるような表面プラズモン共鳴を、本明細書中に記載される抗体のいずれか1つのエピトープと同じエピトープに結合するファージ抗体の効率を増大させるために使用することができる(Schier、Human Antibodies Hybridomas 7(1996)、97〜105;Malmborg、J.Immunol.Methods 183(1995)、7〜13)。キメラ抗体の製造が、例えば、国際特許出願公開WO89/09622に記載される。ヒト化抗体を製造するための方法が、例えば、欧州特許出願EP−A10239400及び国際特許出願公開WO90/07861に記載される。本発明に従って利用されるための抗体のさらなる供給源は、いわゆる異種抗体である。異種抗体(例えば、ヒト様抗体)をマウスにおいて製造するための一般的原理が、例えば、国際特許出願公開WO91/10741、WO94/02602、WO96/34096及びWO96/33735に記載される。上記で議論されたように、本発明の抗体は、例えば、Fv、Fab及びF(ab)を含めて、完全な抗体のほかに様々な形態で、ならびに、単鎖で存在する場合がある(例えば、国際特許出願公開WO88/09344を参照のこと)。したがって、1つの実施形態において、単鎖Fvフラグメント(scFv)、F(ab’)フラグメント、F(ab)フラグメント及びF(ab’)フラグメントからなる群から選択される本発明の抗体が提供される。
本発明の様々な抗体又はそれらの対応する免疫グロブリン鎖はさらに、この技術分野において知られている従来からの技術を使用して、例えば、この技術分野において知られているアミノ酸欠失、アミノ酸挿入、アミノ酸置換、アミノ酸付加及び/又は組換えならびに/あるいはいずれかの他の改変を単独又は組合せでのどちらかで使用することによって改変することができる。そのような改変を免疫グロブリン鎖のアミノ酸配列の根底にあるDNA配列に導入するための方法が、当業者には広く知られている;例えば、Sambrook、Molecular Cloning A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory(1989)、N.Y.、及び、Ausubel、Current Protocols in Molecular Biology、Green Publishing Associates and Wiley Interscience、N.Y.(1994)を参照のこと。本発明の抗体の修飾には、アセチル化、ヒドロキシル化、メチル化、アミド化、及び、炭水化物成分又は脂質成分及び補因子などの連結を含む側鎖修飾、骨格修飾、ならびに、N末端修飾及びC末端修飾を含めて、1つ又は複数の構成アミノ酸における化学的及び/又は酵素的な誘導体化が含まれる。同様に、本発明は、記載された抗体又はその何らかのフラグメントを異種分子(例えば、カルボキシル末端での免疫刺激リガンドなど)に融合されてアミノ末端において含むキメラなタンパク質の製造を包含する;対応する技術的詳細については、例えば、国際特許出願公開WO00/30680を参照のこと。
加えて、重鎖CDR3(HCDR3)は、より大きい度合いの可変性と、抗原−抗体相互作用における支配的な関与とを有する領域であることがしばしば認められているので、本発明は、上記で記載されるような結合性分子を含有するペプチド、例えば、述べられた抗体のいずれか1つの可変領域のCDR3領域(特に、重鎖のCDR3)を含有するペプチドを含むペプチドを包含する。そのようなペプチドが、本発明に従って有用である結合剤を製造するために容易に合成される場合があり、又は、組換え手段によって製造される場合がある。そのような方法は当業者にはよく知られている。ペプチドを、例えば、市販されている自動化されたペプチド合成機を使用して合成することができる。ペプチドはまた、ペプチドを発現するDNAを発現ベクターに組み込むこと、及び、細胞を、ペプチドを産生させるために発現ベクターにより形質転換することによる組換え技術によって製造することができる。
したがって、本発明は、どのようなFAP結合性分子にも関連し、例えば、抗FAP抗体、ならびに/あるいは、FAPおよび/またはそのフラグメントと結合することができる抗体に向けられ、かつ、例示的な組換えヒト型のNI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.17A6、NI−206.18H2、NI−206.20A8、NI−206.6D3、NI−206.14C5およびNI−206.34C11についての述べられた性質を示す抗体またはその結合フラグメントに関連する。そのような抗体および結合性分子は、本明細書中に記載されるようなELISAおよび免疫組織化学によってそれらの結合特異性および結合親和性について試験することができる;例えば、実施例を参照のこと。抗体および結合性分子のこれらの特性はウエスタンブロットによって同様に試験することができる。
免疫グロブリンをB細胞又はBメモリー細胞の培養から直接に得ることの代替として、これらの細胞を、その後の発現及び/又は遺伝子操作のための、再編成された重鎖遺伝子座及び軽鎖遺伝子座の供給源として使用することができる。再編成された抗体遺伝子を、cDNAを作製するために、適切なmRNAから逆転写することができる。所望されるならば、重鎖定常領域を異なるアイソタイプの重鎖定常領域に交換することができ、又は、完全に除くことができる。可変領域を、単鎖のFv領域をコードするために連結することができる。多数のFv領域を、2つ以上の標的に対する結合能を与えるために連結することができ、又は、重鎖及び軽鎖のキメラな組合せを用いることができる。遺伝物質が入手可能であると、所望の標的と結合するそれらの能力をともに保持する上記で記載されるようなアナログの設計は簡単である。抗体可変領域のクローニング及び組換え抗体の作製のための方法が当業者には知られており、例えば、Gilliland他、Tissue Antigens 47(1996)、1〜20;Doenecke他、Leukemia 11(1997)、1787〜1792に記載される。
適切な遺伝物質が得られ、かつ、所望されるならば、アナログをコードするために改変されると、コード配列(これは、最低でも重鎖及び軽鎖の可変領域をコードする配列を含む)を、標準的な組換え宿主細胞にトランスフェクションされ得るベクターにおいて含有される発現系に挿入することができる。様々なそのような宿主細胞が使用してよい;しかしながら、効率的なプロセシングのためには、哺乳動物細胞が好ましい。この目的のために有用である典型的な哺乳動物細胞株には、CHO細胞、HEK293細胞又はNSO細胞が含まれるが、これらに限定されない。
抗体又はアナログの製造はその後、改変された組換え宿主を、宿主細胞の成長及びコード配列の発現のために適切である培養条件のもとで培養することによって着手される。その後、抗体が、抗体を培養物から単離することによって回収される。発現系は好ましくは、シグナルペプチドを含み、その結果、生じた抗体が培地中に分泌されるように設計される。しかしながら、細胞内産生もまた可能である。
上記によれば、本発明はまた、本発明の抗体又は同等な結合性分子をコードするポリヌクレオチドに関連し、抗体の場合には、好ましくは、上で記載される抗体の免疫グロブリン鎖の可変ドメインを少なくともコードするポリヌクレオチドに関連する。典型的には、ポリヌクレオチドによってコードされる前記可変領域は、前記抗体の可変領域のV及び/又はVの少なくとも1つの相補性決定領域(CDR)を含む。
当業者は、上記の可変ドメインを有する抗体の可変ドメインが、所望される特異性及び生物学的機能の他のポリペプチド又は抗体を構築するために使用され得ることを容易に理解するであろう。したがって、本発明はまた、上で記載された可変ドメインの少なくとも1つのCDRを含み、かつ、添付された実施例において記載される抗体と実質的に同じ又は類似する結合性質を好都合には有するポリペプチド及び抗体を包含する。当業者は、結合親和性が、アミノ酸置換をCDR内において、又は、Kabatによって定義されるようなCDRと部分的に重なる超可変ループ(Chothia and Lesk、J.Mol.Biol.196(1987)、901〜917)の内部において行うことによって強化され得ることを理解している(例えば、Riechmann他、Nature 332(1988)、323〜327を参照のこと)。したがって、本発明はまた、述べられたCDRの1つ又は複数が1つ又は複数の、好ましくは2つ以下のアミノ酸置換を含む抗体に関連する。好ましくは、本発明の抗体は、その免疫グロブリン鎖の一方又は両方において、図1G−K及び1A−1Fのいずれか1つに示されるような可変領域の2つのCDR又は3つすべてのCDRを含む。
結合性分子、例えば、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、当業者によって知られているように、1つ又は複数のエフェクター機能を媒介する定常領域を含むことができる。例えば、補体のC1成分が抗体の定常領域に結合することにより、補体系が活性化される場合がある。補体の活性化は、細胞病原体のオプソニン化及び溶解において重要である。補体の活性化は炎症応答をも刺激し、自己免疫の過敏性に関与することもある。さらに、抗体は、Fc領域を介して、すなわち、抗体のFc領域におけるFc受容体結合部位が細胞上のFc受容体(FcR)に結合することにより様々な細胞における受容体に結合する。IgG(ガンマ受容体)、IgE(イプシロン受容体)、IgA(アルファ受容体)及びIgM(ミュー受容体)を含めて、異なるクラスの抗体について特異的であるいくつかのFc受容体が存在する。抗体が細胞表面のFc受容体に結合することにより、抗体被覆粒子の貪食及び破壊、免疫複合体の排除、キラー細胞による抗体被覆された標的細胞の溶解(これは抗体依存性細胞媒介性細胞傷害又はADCCと呼ばれる)、炎症性媒介因子の放出、胎盤移行及び免疫グロブリン産生の制御を含む多数の重要かつ多様な生物学的応答が誘発される。
したがって、本発明の特定の実施形態には、少なくとも定常領域ドメインの1つ又は複数の一部が欠失されているか、さもなければ変化させられており、その結果、所望される生化学的特性を提供するように、例えば、およそ同じ免疫原性の完全な未変化抗体と比較したとき、低下したエフェクター機能、ダイマーを非共有結合により形成することができること、細胞表面におけるFAP発現部位に局在化する増大した能力、低下した血清中半減期、あるいは、増大した血清中半減期などを提供するようにされている抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体が含まれる。例えば、本明細書中に記載される診断方法及び処置方法において使用されるためのある種の抗体は、免疫グロブリン重鎖に類似するポリペプチド鎖を含むが、1つ又は複数の重鎖ドメインの少なくとも一部を欠くドメイン欠失抗体である。例えば、ある種の抗体では、改変された抗体の定常領域の1つのドメイン全体が欠失されるであろう。例えば、CH2ドメインのすべて又は一部が欠失されるであろう。他の実施形態において、本明細書中に記載される診断方法及び処置方法において使用されるためのある種の抗体は、グリコシル化を排除するために変化させられる定常領域(例えば、IgG重鎖定常領域)を有しており、これは、本明細書中の他のところでは、非グルコシル化抗体又は「agly」抗体として示される。そのような「agly」抗体は、酵素学的に、ならびに、定常領域におけるコンセンサスなグリコシル化部位を操作することによって調製されてもよい。理論によって拘束されることはないが、「agly」抗体は生体内での安全性及び安定性の改善されたproフィルを有する場合があると考えられる。所望されるエフェクター機能を有する非グリコシル化抗体を製造する方法が、例えば、国際特許出願公開WO2005/018572に見出される(その全体が参照によって組み込まれる)。
本明細書中に記載されるある種の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体において、Fc部分が、この技術分野において知られている技術を使用して、エフェクター機能を低下させるために変異させられる場合がある。例えば、定常領域ドメインの(点変異又は他の手段による)欠失又は不活性化は、循環する改変された抗体のFc受容体結合を低下させ、それにより、FAPの局在化を増大させる場合がある。他の場合には、本発明と一致する定常領域改変が補体結合を和らげ、したがって、抱合された細胞毒素の血清半減期及び非特異的会合を低下させることがあるかもしれない。定常領域のさらに他の改変が、増大した抗原特異性又は抗体柔軟性に起因する高まった局在化を可能にするジスルフィド連結又はオリゴ糖成分を改変するために使用される場合がある。そのような改変の得られた生理学的プロファイル、生物学的利用能及び他の生化学的影響、例えば、FAPの局在化、生体分布及び血清半減期などが、過度な実験を行うことなく、広く知られている免疫学的技術を使用して容易に測定及び定量化され得る。
本明細書中に記載されるある種の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体において、Fc部分が、例として、Fcγ受容体、LRP又はThy1受容体を介する抗体の受容体媒介性エンドサイトーシスを高めることによって、あるいは、「SuperAntibody Technology」(これは、抗体が、生細胞を傷つけることなく生細胞内に往復させられることを可能にすると言われる)(Expert Opin.Biol.Ther.(2005)、237〜241)によって抗体の細胞取り込みを増大させるために変異させられる場合があり、又は、代わりのタンパク質配列に交換される場合がある。例えば、抗体結合領域と、細胞表面受容体の同族タンパク質リガンドとの融合タンパク質、あるいは、FAPならびに細胞表面受容体に結合する特異的な配列を有する二重特異性抗体又は多特異性抗体の作製が、この技術分野において知られている技術を使用して設計される場合がある。
本明細書中に記載されるある種の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体において、Fc部分が、その血液脳関門透過を増大させるために変異させられる場合があり、又は、代わりのタンパク質配列に交換される場合があり、あるいは、抗体が化学的に改変される場合がある。
本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体の改変された形態を、この技術分野において知られている技術を使用して完全な前駆体又は親抗体から作製することができる。例示的な技術が本明細書中により詳しく議論される。本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、この技術分野において知られている技術を使用して作製又は製造することができる。特定の実施形態において、抗体分子又はそのフラグメントが「組換え製造され」、すなわち、組換えDNA技術を使用して製造される。抗体分子又はそのフラグメントを作製するための例示的な技術が本明細書中の他のところでより詳しく議論される。
本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体にはまた、例えば、共有結合による結合により、抗体がその同族エピトープに特異的に結合することが妨げられないように、どのようなタイプの分子でも抗体に共有結合により結合させることによって改変される誘導体が含まれる。例えば、しかし、限定としてではなく、抗体誘導体には、例えば、グリコシル化、アセチル化、ペグ化、リン酸化、アミド化、知られている保護基/ブロック基による誘導体化、タンパク質分解的切断、細胞リガンド又は他のタンパク質への連結などによって改変されている抗体が含まれる。数多くの化学的修飾のどれもが、知られている技術によって行われる場合があり、これらには、特異的な化学的切断、アセチル化、ホルミル化、ツニカマイシンの代謝的合成などが含まれるが、これらに限定されない。加えて、誘導体は1つ又は複数の非古典的アミノ酸を含有する場合がある。
特に好ましい実施形態において、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、有害な免疫応答を処置されるべき動物において、例えば、ヒトにおいて誘発しないであろう。特定の実施形態において、結合性分子、例えば、本発明の抗体又はその抗原結合フラグメントは患者、例えば、ヒト患者に由来し、続いて、抗体又はその抗原結合フラグメントが由来する同じ種、例えば、ヒトにおいて使用され、これにより、有害な免疫応答の出現を緩和するか、又は最小限に抑える。
脱免疫化もまた、抗体の免疫原性を低下させるために使用することができる。本明細書中で使用される場合、用語「脱免疫化」は、T細胞エピトープを改変するための抗体の変化を包含する(例えば、国際特許出願公開WO98/52976及び同WO00/34317を参照のこと)。例えば、出発抗体からのV配列及びV配列が分析され、そして、相補性決定領域(CDR)との関連でのエピトープの所在位置、及び、配列内の他の重要な残基を示すそれぞれのV領域からのヒトT細胞エピトープ「マップ」が分析される。T細胞エピトープマップからの個々のT細胞エピトープが、最終的な抗体の活性を変化させる危険性が低い代わりのアミノ酸置換を特定するために分析される。アミノ酸置換の組合せを含む様々な代替的なV配列及びV配列が設計され、これらの配列が続いて、本明細書中に開示される診断方法及び処置方法における使用のために様々な結合性ポリペプチド(例えば、FAP特異的抗体又はその免疫特異性フラグメント)に組み込まれ、その後、これらは機能について試験される。典型的には、12個〜24個の間の変化型抗体が作製され、試験される。改変されたV領域及びヒトC領域を含む完全な重鎖遺伝子及び軽鎖遺伝子がその後、発現ベクターにクローン化され、それに続くプラスミドが、完全な抗体の産生のために細胞株に導入される。その後、抗体が、適切な生化学的アッセイ及び生物学的アッセイにおいて比較され、最適な変異体が特定される。
モノクローナル抗体を、ハイブリドーマ技術、組換え技術及びファージディスプレー技術又はそれらの組合せの使用を含むこの技術分野において知られている広範囲の様々な技術を使用して調製することができる。例えば、モノクローナル抗体を、この技術分野において知られているハイブリドーマ技術、及び、例えば、Harlow他、Antibodies:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory Press、第2版(1988);Hammerling他、Monoclonal Antibodies and T−Cell Hybridomas、Elsevier、N.Y.、563〜681(1981)に教示されるハイブリドーマ技術を含む様々なハイブリドーマ技術を使用して製造することができる(前記参考文献はそれらの全体が参照によって組み込まれる)。用語「モノクローナル抗体」は、本明細書中で使用される場合、ハイブリドーマ技術により製造される抗体に限定されない。用語「モノクローナル抗体」は、真核生物クローン、原核生物クローン又はファージクローンのどのようなものも含めて、ただ1つのクローンに由来する抗体を示し、モノクローナル抗体が製造される方法に由来する抗体を示さない。したがって、用語「モノクローナル抗体」は、ハイブリドーマ技術により製造される抗体に限定されない。特定の実施形態において、本発明の抗体は、本明細書中に記載されるように、エプスタイン・バールウイルスによる形質転換により不死化されているヒトB細胞に由来する。
広く知られているハイブリドーマプロセス(Kohler他、Nature 256(1975)、495)では、哺乳動物から得られる比較的短命の、すなわち、いつかは死滅するリンパ球、例えば、本明細書中に記載されるようなヒト対象に由来するB細胞が、不死性の腫瘍細胞株(例えば、骨髄腫細胞株)と融合され、このようにして、不死性であり、かつ、B細胞の遺伝子コードされた抗体を産生することができるハイブリッド細胞、すなわち、「ハイブリドーマ」がもたらされる。得られたハイブリッドは、選抜、希釈及び再成長によって単一の遺伝的形質に分離され、それぞれの個々の株が単一抗体の形成のための特定の遺伝子を含む。それらにより、所望の抗原に対して均質であり、そして、それらの純粋な遺伝的起源に関連して、「モノクローナル」と呼ばれる抗体が産生される。
このようにして調製されたハイブリドーマ細胞は、融合されていない元の骨髄腫細胞の成長又は生存を阻害する1つ又は複数の物質を好ましくは含有する好適な培養培地において播種され、成長させられる。当業者は、ハイブリドーマの形成、選抜及び成長のための試薬、細胞株及び培地がいくつかの供給源から市販されており、また、標準化されたプロトコルが十分に確立されていることを理解するであろう。一般に、ハイブリドーマ細胞が成長している培養培地が、所望の抗原に対するモノクローナル抗体の産生についてアッセイされる。ハイブリドーマ細胞によって産生されるモノクローナル抗体の結合特異性が、インビトロアッセイによって、例えば、本明細書中に記載されるような免疫沈殿、放射免疫アッセイ(RIA)又は酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)などによって求められる。所望される特異性、親和性及び/又は活性の抗体を産生するハイブリドーマ細胞が特定された後、当該クローンは限界希釈手法によってサブクローン化され、標準的な方法によって成長させられる場合がある(例えば、Goding、Monoclonal Antibodies:Principles and Practice、Academic Press、59頁〜103頁(1986)を参照のこと)。サブクローンによって分泌されるモノクローナル抗体が、従来からの精製手段によって、例えば、プロテインA、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、透析又はアフィニティークロマトグラフィーなどによって、培養培地、腹水又は血清から分離され得ることがさらに理解されるであろう。
別の実施形態において、リンパ球を顕微操作によって選択することができ、可変性遺伝子を単離することができる。例えば、末梢血単核細胞を、免疫化された哺乳動物又は生まれつき免疫性の哺乳動物(例えば、ヒト)から単離し、約7日間にわたってインビトロ培養することができる。培養物を、スクリーニング基準を満たす特異的なIgGについてスクリーニングすることができる。陽性のウェルからの細胞を単離することができる。個々のIg産生B細胞を、FACSによって、又は、Ig産生B細胞を補体媒介溶血プラークアッセイで特定することによって単離することができる。Ig産生B細胞をチューブの中に顕微操作することができ、V遺伝子及びV遺伝子を、例えば、RT−PCRを使用して増幅することができる。V遺伝子及びV遺伝子を抗体発現ベクターにクローン化し、発現のための細胞(例えば、真核生物細胞又は原核生物細胞)にトランスフェクションすることができる。
代替では、抗体産生の細胞株が、当業者に広く知られている技術を使用して選択及び培養される場合がある。そのような技術が様々な実験室マニュアル及び一次刊行物に記載されている。これに関連して、下で記載されるような本発明における使用のために好適である技術が、Current Protocols in Immunology、Coligan他編、Green Publishing Associates and Wiley−Interscience、John Wiley and Sons、New York(1991)に記載される(これは、増刊を含めて、その全体が参照によって本明細書中に組み込まれる)。
特異的なエピトープを認識する抗体フラグメントが、知られている技術によって作製され得る。例えば、Fabフラグメント及びF(ab’)フラグメントが、組換えによって、あるいは、例えば、パパイン(Fabフラグメントを製造するために)又はペプシン(F(ab’)フラグメントを製造するために)などの酵素を使用する免疫グロブリン分子のタンパク質分解的切断によって製造され得る。F(ab’)フラグメントは、可変領域、軽鎖定常領域及び重鎖のCH1ドメインを含有する。そのようなフラグメントは、例えば、免疫グロブリンの免疫特異性部分を検出用試薬(例えば、放射性同位体など)に連結することを伴う免疫診断手順における使用のために十分である。
1つの実施形態において、本発明の抗体は抗体分子の少なくとも1つのCDRを含む。別の実施形態において、本発明の抗体は1つ又は複数の抗体分子からの少なくとも2つのCDRを含む。別の実施形態において、本発明の抗体は1つ又は複数の抗体分子からの少なくとも3つのCDRを含む。別の実施形態において、本発明の抗体は1つ又は複数の抗体分子からの少なくとも4つのCDRを含む。別の実施形態において、本発明の抗体は1つ又は複数の抗体分子からの少なくとも5つのCDRを含む。別の実施形態において、本発明の抗体は1つ又は複数の抗体分子からの少なくとも6つのCDRを含む。主題となるこれらの抗体に含まれ得る少なくとも1つのCDRを含む例示的な抗体分子が本明細書中に記載される。
本発明の抗体は、抗体を合成するためにこの技術分野において知られているいずれかの方法によって、特に、化学合成によって、又は、好ましくは、本明細書中に記載されるような組換え発現技術によって製造することができる。
1つの実施形態において、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、1つ又は複数のドメインが部分的又は完全に欠失される合成された定常領域を含む(「ドメイン欠失抗体」)。特定の実施形態において、適合し得る改変された抗体は、CH2ドメイン全体が除かれているドメイン欠失の構築物又は変異体(ΔCH2構築物)を含むであろう。他の実施形態については、短い連結ペプチドが、動きの柔軟性及び自由を可変領域に与えるために欠失ドメインの代わりに使用される場合がある。当業者は、そのような構築物が抗体の異化速度に対するCH2ドメインの調節的特性のために特に好ましいことを理解するであろう。ドメイン欠失された構築物を、IgGヒト定常ドメインをコードするベクターを使用して得ることができる(例えば、国際特許出願公開WO02/060955及び同WO02/096948A2を参照のこと)。このベクターは、CH2ドメインを欠失し、かつ、ドメイン欠失されたIgG定常領域を発現する合成ベクターを提供するために操作される。
特定の実施形態において、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体はミニボディ(minibody)である。ミニボディを、この技術分野において記載される方法を使用して作製することができる(例えば、米国特許第5,837,821号又は国際特許出願公開WO94/09817を参照のこと)。
1つの実施形態において、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、モノマーサブユニット間の会合を可能にする限り、数個のアミノ酸の欠失もしくは置換、又は、1個だけのアミノ酸の欠失もしくは置換を有する免疫グロブリン重鎖を含む。例えば、CH2ドメインの選択された領域における1個だけのアミノ酸の変異が、Fc結合を実質的に低下させるために、そして、それにより、FAPの局在化を増大させるために十分である場合がある。同様に、調節されるべきエフェクター機能(例えば、補体結合)を制御する1つ又は複数の定常領域ドメインのその部分を単に欠失することが望ましい場合がある。定常領域のそのような部分的欠失は抗体の選択された特性(血清半減期)を改善し、一方で、当該定常領域ドメインに関連する他の望ましい機能を損なわないままにし得る。そのうえ、上記において暗に示されるように、開示された抗体の定常領域は、生じた構築物のプロファイルを高める1つ又は複数のアミノ酸の変異又は置換により合成物である場合がある。これに関連して、改変された抗体の立体配置及び免疫原性プロファイルを実質的に維持しながら、保存されている結合部位(例えば、Fc結合)によって提供される活性を妨げることが可能である場合がある。さらに他の実施形態は、1つ又は複数のアミノ酸を、望ましい特性(例えば、エフェクター機能など)を高めるために、あるいは、細胞毒素又は炭水化物のより多くの結合を提供するために定常領域に付加することを含む。そのような実施形態では、選択された定常領域ドメインに由来する特異的な配列を挿入すること、又は複製することが望ましい場合がある。
本発明はまた、本明細書中に記載される抗体分子(例えば、V領域及び/又はV領域)の変異体(誘導体を含む)を含む抗体、本明細書中に記載される抗体分子(例えば、V領域及び/又はV領域)の変異体(誘導体を含む)から本質的になる抗体、あるいは、本明細書中に記載される抗体分子(例えば、V領域及び/又はV領域)の変異体(誘導体を含む)からなる抗体を提供し、そのような抗体又はそのフラグメントはFAPに免疫特異的に結合する。当業者に知られている様々な標準的技術を、抗体をコードするヌクレオチド配列に変異を導入するために使用することができ、そのような技術には、アミノ酸置換をもたらす部位特異的変異誘発及びPCR媒介変異誘発が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、変異体(誘導体を含む)は、基準となるV領域、V−CDR1、V−CDR2、V−CDR3、V領域、V−CDR1、V−CDR2又はV−CDR3に対して50未満のアミノ酸置換、40未満のアミノ酸置換、30未満のアミノ酸置換、25未満のアミノ酸置換、20未満のアミノ酸置換、15未満のアミノ酸置換、10未満のアミノ酸置換、5未満のアミノ酸置換、4未満のアミノ酸置換、3未満のアミノ酸置換又は2未満のアミノ酸置換をコードする。「保存的(な)アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が、類似する電荷を伴う側鎖を有するアミノ酸残基により置き換えられるアミノ酸置換である。類似する電荷を伴う側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーがこの技術分野において定義されている。これらのファミリーには、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電の極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、ベータ−分岐した側鎖を有するアミノ酸(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)、及び、芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が含まれる。代替において、変異を、例えば、飽和変異誘発などによってコード配列の全体又は一部に沿ってランダムに導入することができ、得られた変異体を、活性(例えば、FAPと結合し、阻害する能力)を保持する変異体を特定するために生物学的活性についてスクリーニングすることができる。
例えば、変異を抗体分子のフレームワーク領域においてのみに、又は、抗体分子のCDR領域においてのみに導入することが可能である。導入された変異はサイレント変異又は中立のミスセンス変異である場合があり、例えば、抗体の抗原結合能に対する影響を全く有しないか、又はほとんど有しない場合があり、実際、いくつかのそのような変異はアミノ酸配列を全く変化させない。これらのタイプの変異は、コドン使用を最適化するために、又は、ハイブリドーマの抗体産生を改善するために有用である場合がある。本発明の抗体をコードするコドン最適化コード領域が本明細書中の他のところで開示される。代替において、非中立的なミスセンス変異により、抗体の抗原結合能が変化する場合がある。ほとんどのサイレント変異及び中立的ミスセンス変異の位置はフレームワーク領域内である可能性が高く、一方、ほとんどの非中立的ミスセンス変異の位置はCDR内である可能性が高く、だが、このことは絶対的要件でない。当業者であれば、所望される性質、例えば、抗原結合活性における変化がないこと又は結合活性における変化(例えば、抗原結合活性における改善又は抗体特異性における変化)などを有する変異体分子を設計し、試験することができるであろう。変異誘発後、コードされたタンパク質が常法により発現させられる場合があり、そして、コードされたタンパク質の機能的活性及び/又は生物学的活性(例えば、FAPの少なくとも一つのエピトープと免疫特異的に結合する能力)を、本明細書中に記載される技術を使用して、又は、この技術分野において知られている技術を常法により改変することによって求めることができる。
III.本発明のキメラ抗原受容体(CAR)
述べられたように、ヒト由来の抗FAP抗体の次に、さらなる局面において、本発明は概して、本発明の前記ヒト由来の抗FAP抗体の可変ドメインまたは結合ドメイン(例えば、scFvフラグメント)を含むキメラ抗原受容体(CAR)に関連する。したがって、本発明のCARが、同じまたは類似した特徴を示すこと、とりわけ、本発明の抗FAP抗体のような結合特徴を示すことは、無理のないことである。本発明のCARは好ましくは、ガンを処置するために、具体的には、血液学的悪性腫瘍、固形腫瘍、原発性腫瘍または転移腫瘍から選択され得るガンを処置するために使用される。FAPは主に間質細胞に関連するので、前記CARは、腫瘍微小環境における間質細胞集団を優先的に標的とする。したがって、1つの実施形態において、本発明は、腫瘍細胞を直接に標的とするのではなく、間質細胞を標的とするCARを提供する。これは、腫瘍微小環境に存在する間質細胞が腫瘍原性活性を有することが認められたからである。例えば、腫瘍微小環境における間質細胞は腫瘍の成長および転移を促進させる。したがって、FAP発現の間質細胞を標的とすることにより、腫瘍細胞が影響を受け、その結果、腫瘍細胞は成長できなくなり、死滅するように促され、あるいは、他の場合には、患者における腫瘍負荷が減少するように、または排除されるように影響される。
本明細書中前記で述べられたように、CARの基本的構造はこの技術分野ではよく知られている;背景の節で引用される文書、また、例えば、GrossおよびEshhar、Therapeutic Potential of T Cell Chimeric Antigen Receptors(CARs) in Cancer Treatment:Counteracting Off−Tumor Toxicities for Safe CAR T Cell Therapy in Annual Review of Pharmacology and Toxicology 56(2016)、59〜83、ならびに、Zhang他、New Strategies for the Treatment of Solid Tumors with CAR−T Cells、Int.J.Biol.Sci.12(2016)、718〜729もまた参照のこと。 本発明の1つの実施形態において、前記CARのFAP結合ドメイン(細胞外ドメイン)は好ましくは、共刺激性シグナル伝達領域およびゼータ鎖部分を含む細胞内ドメイン(細胞質ドメイン)と融合される。好ましくは、抗原結合ドメインが、CD137(4−1BB)シグナル伝達ドメイン、CD28シグナル伝達ドメイン、CD3ゼータシグナルドメイン、および、どのような組合せであれ、これらの組合せの群から選択される1つまたは複数の細胞内ドメインと融合される。共刺激性シグナル伝達領域は、共刺激性分子の細胞内ドメインを含むCARの一部分を示す。共刺激性分子は、抗原に対するリンパ球の効率的な応答のために要求される、抗原受容体またはそのリガンドとは異なる細胞表面分子である。
CARの細胞外ドメインと膜貫通ドメインとの間、または、CARの細胞質ドメインと膜貫通ドメインとの間には、スペーサードメインが組み込まれる場合がある。本明細書中で使用される場合、用語「スペーサードメイン」は概して、膜貫通ドメインをポリペプチド鎖において細胞外ドメインまたは細胞質ドメインのどちらかに連結するために機能するどのようなオリゴペプチドまたはポリペプチドであっても意味する。スペーサードメインは、300個までのアミノ酸、好ましくは10個〜100個のアミノ酸、最も好ましくは25個〜50個のアミノ酸を含む場合がある。好ましくは、CARは、細胞外ドメイン、膜貫通ドメインおよび細胞質ドメインを含む。そのようなCARの調製、ならびに、本発明によるCARの構築のために使用することができるスペーサードメイン、ヒンジドメイン、シグナル伝達ドメインおよび膜貫通ドメインのアミノ酸配列の詳細な説明を、例えば、国際特許出願公開WO2014/055442において見出すことができる。
概して、本発明のCARの細胞外ドメイン、すなわち、FAP抗原結合ドメインは、CH1定常ドメインおよびヒンジ領域の存在によって、または、ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインの存在によって抗FAP抗体の軽鎖可変領域と共有結合により同様に結合し得る抗FAP抗体の重鎖可変領域を含む場合があり、あるいは、CH1定常ドメインおよびヒンジ領域の存在によって、または、ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインの存在によって抗FAP抗体の軽鎖可変領域と共有結合により同様に結合し得る抗FAP抗体の重鎖可変領域からなる場合がある。したがって、本発明のCARは、本発明の抗体のいずれか1つのどのようなFAP結合部分であっても含むように操作することができる。1つの実施形態において、FAP結合ドメインおよびそのコード核酸配列はそれぞれ、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、配列番号25、配列番号40、配列番号42、配列番号44、配列番号46、配列番号48、配列番号50、配列番号52、配列番号54、配列番号56または配列番号58を含む核酸配列、あるいは前記核酸配列の一部、すなわち、少なくとも、前記核酸によってコードされる抗体の軽鎖または重鎖の1つのCDRをコードする一部分を含む。1つの実施形態において、FAP結合ドメインは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、配列番号26、配列番号41、配列番号43、配列番号45、配列番号47、配列番号51、配列番号53、配列番号55、配列番号57または配列番号59を含むアミノ酸配列、あるいは前記アミノ酸配列の一部、すなわち、少なくとも、前記抗体の軽鎖または重鎖の少なくとも1つのCDRを構成する一部分を含む。
膜貫通ドメインに関して、概して、CARは、当該CARの細胞外ドメインに融合される膜貫通ドメインを含むように設計することができる。1つの実施形態において、CARにおけるドメインの1つと生来的に会合する膜貫通ドメインが使用される。いくつかの場合において、膜貫通ドメインは、同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインに対するそのようなドメインの結合を避けて、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限にするために選択することができ、またはアミノ酸置換によって改変することができる。
膜貫通ドメインは天然起源または合成起源のどちらでも由来する場合がある。起源が天然である場合、ドメインは、どのような膜結合型タンパク質または膜貫通タンパク質からでも由来する場合がある。本発明において特に有用である膜貫通領域は、T細胞受容体のアルファ鎖、ベータ鎖もしくはゼータ鎖、CD28、CD3イプシロン、CD45、CD4、CDS、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154の膜貫通領域に少なくとも由来する場合がある(すなわち、そのような膜貫通領域を少なくとも含む場合がある)。代替において、膜貫通ドメインは合成である場合があり、そのような場合、膜貫通ドメインは主に疎水性の残基(例えば、ロイシンおよびバリンなど)を含むであろう。好ましくは、フェニルアラニン、トリプトファンおよびバリンの三つ組が、合成された膜貫通ドメインのそれぞれの末端に見出されるであろう。必要に応じて、短いオリゴペプチドリンカーまたはポリペプチドリンカー(好ましくは長さにおいて2アミノ酸〜10アミノ酸の間)が、CARの膜貫通ドメインと細胞質シグナル伝達ドメインとの間における連結を形成する場合がある。グリシン−セリンの二つ組により、特に好適なリンカーがもたらされる。
本発明のCARの細胞質ドメインまたは他の場合には細胞内シグナル伝達ドメインは、CARが置かれた免疫細胞の正常なエフェクター機能の少なくとも1つを活性化することに関わっている。用語「エフェクター機能」は細胞の特殊化された機能を示す。例えば、T細胞のエフェクター機能が、細胞溶解活性、または、サイトカインの分泌を含むヘルパー活性である場合がある。したがって、用語「細胞内シグナル伝達ドメイン」は、エフェクター機能シグナルを伝達し、特殊化された機能を行うことを細胞に仕向けるタンパク質の一部分を示す。通常の場合には細胞内シグナル伝達ドメイン全体を用いることができるが、多くの場合、鎖全体を使用することは必要ない。細胞内シグナル伝達ドメインの短縮化部分が使用されるほどにまで、そのような短縮化部分が、エフェクター機能シグナルを伝達する限り、無傷の鎖に代わって使用される場合がある。したがって、細胞内シグナル伝達ドメインの用語は、エフェクター機能シグナルを伝達するために十分である細胞内シグナル伝達ドメインのどのような短縮化部分であっても含むことが意味される。
本発明のCARにおいて使用されるための細胞内シグナル伝達ドメインの好ましい例には、シグナル伝達を抗原受容体関与の後で開始するために協働して作用するT細胞受容体(TCR)および共受容体の細胞質配列、ならびに、これらの配列のどのような誘導体または変異体であっても、また、同じ機能的能力を有するどのような合成配列であっても含まれる。TCRだけを介して生じるシグナルは、T細胞の完全な活性化のためには不十分であること、そして、二次的なシグナルまたは共刺激性のシグナルもまた要求されることが知られている。したがって、T細胞の活性化は、2つの異なったクラスの細胞質シグナル伝達配列によって、すなわち、抗原依存的な一次活性化を、TCRを介して開始させる細胞質シグナル伝達配列(一次細胞質シグナル伝達配列)と、二次的なシグナルまたは共刺激性のシグナルを提供するために抗原非依存的様式で作用する細胞質シグナル伝達配列(二次細胞質シグナル伝達配列)とによって媒介されると言うことができる。
一次細胞質シグナル伝達配列により、TCR複合体の一次活性化が刺激性方向または阻害性方向のどちらかで調節される。刺激性様式で作用する一次細胞質シグナル伝達配列は、免疫受容活性化チロシンモチーフ、すなわち、ITAMとして知られているシグナル伝達モチーフを含有する場合がある。
本発明において特に有用であるITAM含有の一次細胞質シグナル伝達配列の例には、TCRゼータ、FcRガンマ、FcRベータ、CD3ガンマ、CD3デルタ、CD3イプシロン、CDS、CD22、CD79a、CD79bおよびCD66dに由来するそのような細胞質シグナル伝達配列が含まれる。本発明のCARにおける細胞質シグナル伝達分子は、CD3ゼータに由来する細胞質シグナル伝達配列を含むことが特に好ましい。
好ましい実施形態において、CARの細胞質ドメインは、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインを単独で、あるいは、本発明のCARとの関連で有用であるどのような他の所望される細胞質ドメインであっても組み合わされて含むように設計することができる。例えば、CARの細胞質ドメインは、CD3ゼータ鎖部分と、共刺激性のシグナル伝達領域とを含むことができる。共刺激性のシグナル伝達領域は、共刺激性分子の細胞内ドメインを含むCARの一部分を示す。共刺激性分子は、抗原に対するリンパ球の効率的な応答のために要求される、抗原受容体またはそのリガンドとは異なる細胞表面分子である。そのような分子の例には、CD27、CD28、4−1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD−1、ICOS、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7−H3、および、CD83と特異的に結合するリガンドなどが含まれる。したがって、本発明は、主に4−1BBおよびCD28を共刺激性のシグナル伝達要素として用いて例示される一方、他の共刺激性要素は本発明の範囲内である。
本発明のCARの細胞質シグナル伝達部分における細胞質シグナル伝達配列は、ランダムな順序で、または指定された順序で互いに連結される場合がある。必要に応じて、短いオリゴペプチドリンカーまたはポリペプチドリンカー(好ましくは長さにおいて2アミノ酸〜10アミノ酸の間)により、連結が形成される場合がある。グリシン−セリンの二つ組により、特に好適なリンカーがもたらされる。
1つの実施形態において、細胞質ドメインは、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインと、CD28のシグナル伝達ドメインとを含むように設計される。さらに別の実施形態において、細胞質ドメインは、CD3−ゼータのシグナル伝達ドメインと、CD28および4−1BBのシグナル伝達ドメインとを含むように設計される。
さらに、当業者は、原理的には、先行技術において記載されるFAP CARの設計が、例えば、マウスのモノクローナルな抗FAP抗体(例えば、抗体F19など)に由来するFAP結合ドメインを使用する、Tran他 (J.Exp.Med.210(2013)、1125〜1135)、Schuberth他(J.Transl.Med.11(2013)、187)、Kakarla他(Mol.Ther.21(2013)、1611〜1620)、Wang他(Cancer Immunol.Res.2(2014)、154〜166)に、ならびに、国際公開WO2014055442(A2)に記載されるFAP CARの設計が、記載されたFAP結合ドメインを本発明において記載されるヒトモノクローナルな抗FAP抗体のFAP結合ドメインで置き換えることによって本発明のFAP CARを構築するために使用され得ることを理解するであろう。
IV.抗体およびCARをコードするポリヌクレオチド
本発明はまた、CARおよび/または抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体または誘導体をコードする核酸配列を含むDNA構築物に関連する;上記を参照のこと。CARの場合、DNA構築物は、細胞内ドメインをコードする核酸配列に機能的に連結される、本発明のFAP結合ドメインのいずれか1つをコードする核酸配列を含む。本発明のCARにおいて使用することができる例示的な細胞内ドメインには、CD3−ゼータ、CD28および4−1BBなどの細胞内ドメインが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの場合において、CARは、CD3−ゼータ、CD28および4−1BBなどのどのような組合せであっても含むことができる。
CAR又は抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体をコードするポリヌクレオチドは、どのようなポリリボヌクレオチド又はポリデオキシリボヌクレオチド(これらは非修飾のRNA又はDNAあるいは修飾されたRNA又はDNAである場合がある)からでも構成され得る。例えば、CAR又は抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体をコードするポリヌクレオチドは、一本鎖及び二本鎖のDNA、一本鎖領域及び二本鎖領域の混合物であるDNA、一本鎖及び二本鎖のRNA、ならびに、一本鎖領域及び二本鎖領域の混合物であるRNA、一本鎖である場合がある、あるいは、より典型的には、二本鎖である場合があるか、又は、一本鎖領域及び二本鎖領域の混合物である場合があるDNA及びRNAを含むハイブリッド分子から構成され得る。加えて、CAR又は抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体をコードするポリヌクレオチドは、RNA又はDNA、あるいは、RNA及びDNAの両方を含む三本鎖領域から構成され得る。CAR又は抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体をコードするポリヌクレオチドはまた、安定性又は他の理由のために改変される1つ又は複数の修飾された塩基あるいはDNA骨格又はRNA骨格を含有してもよい。「修飾(改変)(された)」塩基には、例えば、トリチル化塩基及び非通常的塩基(例えば、イノシンなど)が含まれる。様々な修飾をDNA及びRNAに対して行うことができる;したがって、「ポリヌクレオチド」は、化学的、酵素的又は代謝的に改変された形態を包含する。
免疫グロブリン(例えば、免疫グロブリンの重鎖部分又は軽鎖部分)又はCARに由来するポリペプチドの非天然型変異体をコードする単離されたポリヌクレオチドを、1つ又は複数のアミノ酸置換、アミノ酸付加又はアミノ酸欠失が、コードされたタンパク質に導入されるように、1つ又は複数のヌクレオチド置換、ヌクレオチド付加又はヌクレオチド欠失を免疫グロブリンのヌクレオチド配列に導入することによって作出することができる。変異は、標準的な技術によって、例えば、部位特異的変異誘発及びPCR媒介変異誘発などによって導入される場合がある。好ましくは、保存的なアミノ酸置換が1つ又は複数の非必須アミノ酸残基において行われる。
よく知られているように、RNAが、標準的な技術、例えば、イソチオシアン酸グアニジウム抽出及び沈殿化、その後、遠心分離又はクロマトグラフィーなどによって、元のB細胞、ハイブリドーマ細胞又は他の形質転換細胞から単離される場合がある。望ましい場合、mRNAが、標準的な技術、例えば、オリゴdTセルロースでのクロマトグラフィーなどによって総RNAから単離される場合がある。好適な技術がこの技術分野では熟知されている。1つの実施形態において、抗体の軽鎖及び重鎖をコードするcDNAが、逆転写酵素及びDNAポリメラーゼをよく知られている方法に従って使用して、同時又は別個に作製される場合がある。PCRが、コンセンサスな定常領域プライマーによって、又は、公開された重鎖及び軽鎖のDNA配列及びアミノ酸配列に基づくより特異的なプライマーによって開始される場合がある。上記で議論されるように、PCRはまた、抗体の軽鎖及び重鎖をコードするDNAクローンを単離するために使用される場合がある。この場合、ライブラリーが、コンセンサスなプライマー又はより大きい相同的プローブ(例えば、ヒト定常領域プローブなど)によってスクリーニングされる場合がある。
DNA、典型的にはプラスミドDNAが、この技術分野において知られている技術を使用して細胞から単離され、そして、例えば、組換えDNA技術に関連する前記の参考文献に詳しく示される標準的なよく知られている技術に従って制限酵素マッピング及び配列決定に供される場合がある。当然のことながら、DNAは、単離プロセス又はその後の分析の期間中のどの時点であっても、本発明に従う合成物である場合がある
この関連において、本発明はまた、本発明の抗体の免疫グロブリン鎖の結合ドメイン又は可変領域(好ましくは、本発明のCARの結合ドメイン(細胞外ドメイン)を構成する)を少なくともコードするポリヌクレオチドに関連する。1つの実施形態において、本発明は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)をコードする核酸を含む単離されたポリヌクレオチド、そのような核酸から本質的になる単離されたポリヌクレオチド、又は、そのような核酸からなる単離されたポリヌクレオチドであって、重鎖可変領域のCDRの少なくとも1つ、又は、重鎖可変領域のV−CDRの少なくとも2つが、本明細書中に開示される抗体から得られる参照用重鎖のV−CDR1のアミノ酸配列、V−CDR2のアミノ酸配列又はV−CDR3のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%又は95%同一である、そのような単離されたポリヌクレオチドを提供する。代替において、VのV−CDR1領域、V−CDR2領域又はV−CDR3領域は、本明細書中に開示される抗体から得られる参照用重鎖のV−CDR1のアミノ酸配列、V−CDR2のアミノ酸配列又はV−CDR3のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%又は95%同一である。したがって、この実施形態によれば、本発明の重鎖可変領域は、図1G−K及び1A−1Fに示されるポリペプチド配列に関連づけられるV−CDR1ポリペプチド配列、V−CDR2ポリペプチド配列又はV−CDR3ポリペプチド配列を有する。
別の実施形態において、本発明は、免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)(好ましくは、本発明のCARの結合ドメイン(細胞外ドメイン)を構成する)をコードする核酸を含む単離されたポリヌクレオチド、そのような核酸から本質的になる単離されたポリヌクレオチド、又は、そのような核酸からなる単離されたポリヌクレオチドであって、軽鎖可変領域のV−CDRの少なくとも1つ、又は、軽鎖可変領域のV−CDRの少なくとも2つが、本明細書中に開示される抗体から得られる参照用軽鎖のV−CDR1のアミノ酸配列、V−CDR2のアミノ酸配列又はV−CDR3のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%又は95%同一である、そのような単離されたポリヌクレオチドを提供する。代替において、VのV−CDR1領域、V−CDR2領域又はV−CDR3領域は、本明細書中に開示される抗体から得られる参照用軽鎖のV−CDR1のアミノ酸配列、V−CDR2のアミノ酸配列又はV−CDR3のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%又は95%同一である。したがって、この実施形態によれば、本発明の軽鎖可変領域は、図1G−K及び1A−1Fのいずれか1つに示されるポリペプチド配列に関連づけられるV−CDR1ポリペプチド配列、V−CDR2ポリペプチド配列又はV−CDR3ポリペプチド配列を有する。
別の実施形態において、本発明は、免疫グロブリン重鎖可変領域(V)(好ましくは、本発明のCARの結合ドメイン(細胞外ドメイン)を構成する)をコードする核酸を含む単離されたポリヌクレオチド、そのような核酸から本質的になる単離されたポリヌクレオチド、又は、そのような核酸からなる単離されたポリヌクレオチドであって、V−CDR1領域、V−CDR2領域及びV−CDR3領域が、図1G−K及び1A−1Fのいずれか1つに示されるV−CDR1群、V−CDR2群及びV−CDR3群と同一であるポリペプチド配列を有する、そのような単離されたポリヌクレオチドを提供する。
この技術分野において知られているように、2つのポリペプチド又は2つのポリヌクレオチドの間における「配列同一性」が、一方のポリペプチド又はポリヌクレオチドのアミノ酸配列又は核酸配列を第2のポリペプチド又はポリヌクレオチドの配列に対して比較することによって求められる。本明細書中で議論されるとき、任意の特定のポリペプチドが別のポリペプチドと少なくとも約40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%同一であるかどうかを、この技術分野において知られている方法及びコンピュータープログラム/ソフトウエア(例えば、BESTFITプログラム(Wisconsin Sequence Analysis Package、Version 8 for Unix、Genetics Computer Group、University Research Park、575 Science Drive、Madison、WI、53711)(これに限定されない)など)を使用して決定することができる。BESTFITでは、Smith and Waterman(Advances in Applied Mathematics 2(1981)、482〜489)の局所的相同性アルゴリズムを、2つの配列の間における相同性の最も良いセグメントを見出すために使用する。BESTFIT又はいずれかの他の配列アライメントプログラムを使用して、特定の配列が、例えば、本発明による参照配列と95%同一であるかどうかを決定するときには、当然のことながら、同一性の百分率が参照ポリペプチド配列の全長にわたって計算され、かつ、参照配列におけるアミノ酸の総数の5%までの相同性におけるギャップが許容されるように、パラメーターが設定される。
本発明の好ましい実施形態では、ポリヌクレオチドは、表IIに示されるような、抗FAP抗体及び/又はFAP種を認識する抗体及び/又はそれらのフラグメントのV領域又はV領域(好ましくは、本発明のCARの結合ドメイン(細胞外ドメイン)を構成する)のポリヌクレオチド配列を有する核酸を含むか、あるいは、そのような核酸から本質的になるか、あるいは、そのような核酸からなる。これに関連して、当業者は、軽鎖及び/又は重鎖の可変ドメインを少なくともコードするポリヌクレオチドが両方の免疫グロブリン鎖又は一方の免疫グロブリン鎖のみの可変ドメインをコードし得ることを容易に理解するであろう。したがって、1つの実施形態において、ポリヌクレオチドは、表IIに示されるような、抗FAP抗体及び/又はそのフラグメントのV領域及びV領域のポリヌクレオチド配列を有する核酸を含むか、あるいは、そのような核酸から本質的になるか、あるいは、そのような核酸からなる。
表II:ヒトFAP又はそのペプチドを認識する抗体のV領域及びV領域のヌクレオチド配列
Figure 2018035137
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クローニング戦略に起因して、重鎖および軽鎖のN末端およびC末端におけるアミノ酸配列は潜在的にはプライマー誘発変化をFR1およびFR4に含有する場合があり、しかしながら、この変化は抗体の生物学的活性には実質的な影響を与えない。コンセンサスなヒト抗体を提供するために、最初のクローンのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列をデータベースにおける該当するヒト生殖系列可変領域配列とアライメントし、それらと一致させることができる;例えば、上記で記載されるようなVbase2を参照のこと。ヒト抗体のアミノ酸配列は、N末端およびC末端のアミノ酸が、PCRプライマーに起因してコンセンサスな生殖系列配列から逸脱している可能性があると見なされ、したがって、プライマー誘発変異補正(PIMC)によって置き換えられているときには太字で示される。
本発明にはまた、他のところで記載されるように、本発明のポリヌクレオチドのフラグメントが含まれる。加えて、本明細書中に記載されるように、融合ポリヌクレオチド、Fabフラグメント及び他の誘導体をコードするポリヌクレオチドも本発明によって包含される。ポリヌクレオチドは、この技術分野において知られているいずれかの方法によって作製又は製造される場合がある。例えば、抗体のヌクレオチド配列が知られているならば、当該抗体をコードするポリヌクレオチドが、例えば、Kutmeier他、BioTechniques 17(1994)、242に記載されるように、化学合成されたオリゴヌクレオチドから組み立てられる場合があり、これには、簡単に記載すると、抗体をコードする配列の一部分を含有する重複するオリゴヌクレオチドの合成、それらのオリゴヌクレオチドのアニーリング及び連結、ならびに、連結されたオリゴヌクレオチドのPCRによる増幅を伴う。
代替において、CAR又は抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体をコードするポリヌクレオチドが、好適な供給源から得られる核酸から作製される場合がある。特定の抗体又はCARをコードする核酸を含有するクローンが入手できず、しかし、抗体又はCAR分子の配列が知られているならば、当該抗体又はCARをコードする核酸が化学合成される場合があるか、あるいは、好適な供給源(例えば、抗体cDNAライブラリー、あるいは、FAP特異的抗体又は対応するCARを発現するいずれかの組織もしくは細胞(例えば、抗体を発現させるために選択されるハイブリドーマ細胞など)から作製されるcDNAライブラリー、又は、そのようなものから単離される核酸、好ましくはポリARNA)から、配列の3’末端及び5’末端にハイブリダイゼーション可能である合成プライマーを使用するPCR増幅によって得られる場合があり、又は、例えば、抗体をコードするcDNAライブラリーからcDNAクローンを特定するために特定の遺伝子配列について特異的なオリゴヌクレオチドプローブを使用するクローニングによって得られる場合がある。PCRによって生じる増幅された核酸がその後、この技術分野において広く知られているいずれかの方法を使用して、複製可能なクローニングベクターにクローン化される場合がある。したがって、本発明の1つの実施形態では、抗体、免疫グロブリン鎖、又はそれらのフラグメントをコードするcDNAが抗FAP抗体又は対応するCARの産生のために使用される。
CAR又は抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体のヌクレオチド配列及び対応するアミノ酸配列が決定されると、そのヌクレオチド配列が、異なるアミノ酸配列を有する抗体及び/又はCARsを作製するために、例えば、アミノ酸の置換、欠失及び/又は挿入をもたらすために、ヌクレオチド配列の操作についてこの技術分野においてよく知られている方法、例えば、組換えDNA技術、部位特異的変異誘発、PCRなどを使用して操作される場合がある(例えば、Sambrook他、Molecular Cloning,A Laboratory Manual、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory、Cold Spring Harbor、N.Y.(1990)、及び、Ausubel他編、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley&Sons、NY(1998)に記載される技術を参照のこと。これらはともに、それらの全体において参照によって本明細書中に組み込まれる)。
V.抗体ポリペプチドの発現
単離された遺伝物質が、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体を提供するために操作された後、抗体をコードするポリヌクレオチドは典型的には、所望される量の抗体を産生させるために使用されることがある宿主細胞への導入のために発現ベクターに挿入される。抗体あるいはそのフラグメント、誘導体又はアナログ(例えば、標的分子に結合する抗体の重鎖又は軽鎖)の組換え発現が本明細書中に記載される。本発明の抗体分子又は抗体の重鎖もしくは軽鎖あるいはその一部分(好ましくは重鎖可変ドメイン又は軽鎖可変ドメインを含有するその一部分)をコードするポリヌクレオチドが得られると、抗体分子を産生させるためのベクターが、この技術分野においてよく知られている技術を使用する組換えDNA技術によって作製される場合がある。したがって、抗体をコードするヌクレオチド配列を含有するポリヌクレオチドを発現させることによってタンパク質を調製するための方法が本明細書中に記載される。当業者によく知られている方法を、抗体コード配列ならびに適切な転写制御シグナル及び翻訳制御シグナルを含有する発現ベクターを構築するために使用することができる。これらの方法には、例えば、インビトロ組換えDNA技術、合成技術及びインビボ遺伝子組換えが含まれる。したがって、本発明は、本発明の抗体分子あるいはその重鎖又は軽鎖あるいは重鎖可変ドメイン又は軽鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列をproモーターに機能的に連結されて含む複製可能なベクターを提供する。そのようなベクターは抗体分子の定常領域をコードするヌクレオチド配列を含む場合があり(例えば、国際特許出願公開WO86/05807及びWO89/01036、ならびに、米国特許第5,122,464号を参照のこと)、また、抗体の可変ドメインが、重鎖全体又は軽鎖全体を発現させるためにそのようなベクターにクローン化される場合がある。
用語「ベクター」又は「発現ベクター」は、所望される遺伝子を宿主細胞に導入し、その遺伝子をその宿主細胞において発現させるためのビヒクルとして本発明に従って使用されるベクターを意味するために本明細書中では使用される。当業者には知られているように、そのようなベクターは、プラスミド、ファージ、ウイルス及びレトロウイルスからなる群から容易に選択される場合がある。一般に、本発明と適合し得るベクターは、選択マーカー、所望される遺伝子のクローニングを容易にするための適切な制限部位、ならびに、真核生物細胞又は原核生物細胞における進入能及び/又は複製能を含む。本発明の目的のために、数多くの発現ベクター系が用いられる場合がある。例えば、1つのクラスのベクターでは、動物ウイルス、例えば、ウシパピローマウイルス、ポリオーマウイルス、アデノウイルス、ワクシニアウイルス、バキュロウイルス、レトロウイルス(RSV、MMTV又はMOMLV)又はSV40ウイルスなどに由来するDNAエレメントが利用される。他では、内部リボソーム結合部位を伴う多シストロン系の使用を伴う。加えて、DNAをその染色体に組み込んでいる細胞が、トランスフェクションされた宿主細胞の選択を可能にする1つ又は複数のマーカーを導入することによって選択される場合がある。マーカーにより、栄養要求性宿主に対する原栄養性、殺生物剤抵抗性(例えば、抗生物質)、又は、重金属(例えば、銅など)に対する抵抗性が与えられる場合がある。選択マーカー遺伝子は、発現させられるDNA配列に直接に連結することができるか、又は、共形質転換によって同じ細胞に導入することができる。さらなるエレメントがまた、mRNAの最適な合成のために必要となる場合がある。これらのエレメントには、シグナル配列、スプライス信号ならびに転写プロモーター、エンハンサー及び終結シグナルが含まれる場合がある。
特に好ましい実施形態において、クローン化された可変領域遺伝子が、上記で議論されるような重鎖定常領域遺伝子及び軽鎖定常領域遺伝子(好ましくはヒトの遺伝子)と一緒に発現ベクターに挿入される。このベクターは、サイトメガロウイルスのプロモーター/エンハンサー、マウスのベータグロビン主要プロモーター、SV40の複製起点、ウシ成長ホルモンのポリアデニル化配列、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼのエクソン1及びエクソン2、ジヒドロ葉酸レダクターゼの遺伝子及びリーダー配列を含有する。このベクターは、可変領域遺伝子及び定常領域遺伝子の取り込み、CHO細胞におけるトランスフェクション、それに続く、G418含有培地における選択、及び、メトトレキサート増幅を行ったとき、抗体の非常に高いレベルの発現をもたらすことが見出されている。当然のことながら、発現を真核生物細胞において誘発することができる発現ベクターはどれも、本発明において使用される場合がある。好適なベクターの例には、プラスミドのpcDNA3、pHCMV/Zeo、pCR3.1、pEF1/His、pIND/GS、pRc/HCMV2、pSV40/Zeo2、pTRACER−HCMV、pUB6/V5−His、pVAX1及びpZeoSV2(これらはInvitrogen(San Diego、CA)から入手可能である)、ならびに、プラスミドのpCI(これはPromega(Madison、WI)から入手可能である)が含まれるが、これらに限定されない。一般に、非常に多数の形質転換細胞を、好適に高レベルの免疫グロブリンの重鎖及び軽鎖を発現する形質転換細胞についてスクリーニングすることは、例えば、ロボットシステムによって行うことができる日常的な実験である。ベクター系はまた、米国特許第5,736,137号及び第5,658,570号に教示される(これらのそれぞれがその全体において参照によって本明細書中に組み込まれる)。この系は、例えば、30pg/細胞/日を超える高い発現レベルを提供する。他の例示的なベクター系が、例えば、米国特許第6,413,777号に開示される。
他の好ましい実施形態において、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体が、多シストロン構築物、例えば、米国特許出願公開第2003−0157641号A1(その全体が本明細書中に組み込まれる)に開示される多シストロン構築物などを使用して発現させられる場合がある。これらの発現系において、目的とする多数の遺伝子産物(例えば、抗体の重鎖及び軽鎖など)がただ1つの多シストロン構築物からもたらされる場合がある。これらの系では、配列内リボソーム進入部位(IRES)が、比較的高いレベルの抗体を提供するために都合よく使用される。適合し得るIRES配列が米国特許第6,193,980号(これもまた本明細書中に組み込まれる)に開示される。当業者は、そのような発現系が、本出願において開示される抗体の完全な範囲を効果的に産生するために使用されることがあることを理解するであろう。したがって、1つの実施形態において、本発明は、抗体の免疫グロブリン鎖の結合ドメイン又は可変領域を少なくともコードするポリヌクレオチドを、場合により、前記結合性分子の他の免疫グロブリン鎖の可変領域をコードするポリヌクレオチドとの組合せで含むベクターを提供する。
より一般的には、抗体のモノマーサブユニットをコードするベクター又はDNA配列が調製されると、発現ベクターが、適切な宿主細胞に導入される場合がある。宿主細胞へのプラスミドの導入を、当業者にはよく知られている様々な技術によって達成することができる。これらには、例えば、Fugene(登録商標)又はリポフェクタミンを使用するリポトランスフェクションを含むトランスフェクション、プロトプラスト融合、リン酸カルシウム沈殿、包まれたDNAを用いた細胞融合、顕微注入、及び、無傷のウイルスによる感染が含まれるが、これらに限定されない。典型的には、宿主へのプラスミド導入が、標準的なリン酸カルシウム共沈殿法により行われる。発現構築物を有する宿主細胞が、軽鎖及び重鎖を産生させるために適切である条件のもとで成長させられ、重鎖及び/又は軽鎖のタンパク質合成についてアッセイされる。例示的なアッセイ技術には、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、放射免疫アッセイ(RIA)又は蛍光活性化細胞分取器分析(FACS)及び免疫組織化学などが含まれる。
発現ベクターが従来からの技術によって宿主細胞に移され、トランスフェクションされた細胞がその後、抗体を本明細書中に記載される方法における使用のために産生させるため従来からの技術によって培養される。したがって、本発明には、好ましくは異種プロモーターに機能的に連結される、本発明の抗体又はその重鎖もしくは軽鎖、あるいは、少なくともその免疫グロブリンの結合ドメイン又は可変領域をコードするポリヌクレオチドを含む宿主細胞が含まれる。加えて、又は、代替において、本発明にはまた、抗体の免疫グロブリン鎖の結合ドメイン又は可変領域を少なくともコードするポリヌクレオチドを、場合により、前記結合性分子の他の免疫グロブリン鎖の可変領域をコードするポリヌクレオチドとの組合せで含む本明細書中上記で定義されるようなベクターを含む宿主細胞が含まれる。二重鎖抗体を発現させるための好ましい実施形態において、重鎖及び軽鎖の両方をコードする単一のベクター又は複数のベクターが、下記で詳述されるように、完全な免疫グロブリン分子の発現のために宿主細胞において共発現させられる場合がある。
宿主細胞が本発明の2つの発現ベクターにより共トランスフェクションされる場合があり、この場合、第1のベクターが重鎖由来のポリペプチドをコードし、第2のベクターが軽鎖由来のポリペプチドをコードする。これら2つのベクターは、重鎖ポリペプチド及び軽鎖ポリペプチドの等しい発現を可能にする同一の選択マーカーを含有する場合がある。代替では、重鎖ポリペプチド及び軽鎖ポリペプチドの両方をコードするただ1つのベクターが使用される場合がある。そのような状況では、軽鎖が好都合には、毒性のない重鎖の過剰を避けるために重鎖の前に置かれる(Proudfoot、Nature 322(1986)、52;Kohler、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77(1980)、2197を参照のこと)。重鎖及び軽鎖のためのコード配列がcDNA又はゲノムDNAを含む場合がある。
本明細書中で使用される場合、「宿主細胞」は、組換えDNA技術を使用して構築され、少なくとも1つの異種遺伝子をコードするベクターを有する細胞を示す。抗体を組換え宿主から単離するためのプロセスの記載において、用語「細胞」及び「細胞培養(物)」が、別途明確に指定される場合を除き、抗体の供給源を示すために交換可能に使用される。別の言い方をすれば、「細胞」からのポリペプチドの回収は、遠心分離された細胞全体から、又は、培地及び懸濁された細胞の両方を含有する細胞培養物からのどちらをも意味する場合がある。
様々な宿主−発現ベクター系が、本明細書中に記載される方法において使用されるための抗体分子を発現させるために利用される場合がある。そのような宿主−発現系は、目的とするコード配列が産生され、続いて精製されることがあるビヒクルを表し、しかし、適切なヌクレオチドコード配列により形質転換又はトランスフェクションされたとき、本発明の抗体分子をその場で発現する細胞もまた表す。これらには、微生物、例えば、抗体コード配列を含有する組換えバクテリオファージDNA発現ベクター、プラスミドDNA発現ベクター又はコスミドDNA発現ベクターにより形質転換される細菌(例えば、E.coli、B.subtilis);抗体コード配列を含有する組換え酵母発現ベクターにより形質転換される酵母(例えば、Saccharomyces、Pichia);抗体コード配列を含有する組換えウイルス発現ベクター(例えば、バキュロウイルス)が感染させられる昆虫細胞系;抗体コード配列を含有する組換えウイルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイルスCaMV;タバコモザイクウイルスTMV)が感染させられるか、又は、抗体コード配列を含有する組換えプラスミド発現ベクター(例えば、Tiプラスミド)により形質転換される植物細胞系;あるいは、哺乳動物細胞のゲノムに由来するプロモーター(例えば、メタロチオネインプロモーター)又は哺乳動物ウイルスに由来するプロモーター(例えば、アデノウイルス後期プロモーター;ワクシニアウイルス7.5Kプロモーター)を含有する組換え発現構築物を有する哺乳動物細胞系(例えば、COS細胞、CHO細胞、NSO細胞、BLK細胞、293細胞、3T3細胞)が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、完全な組換え抗体分子の発現のためにはとりわけ、細菌細胞(例えば、大腸菌など)、より好ましくは真核生物細胞が、組換え抗体分子の発現のために使用される。例えば、ベクター(例えば、ヒトサイトメガロウイルスからの主要前初期遺伝子プロモーターエレメントなど)と併せての哺乳動物細胞、例えば、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞などが、抗体のための効果的な発現系である(例えば、Foecking他、Gene 45(1986)、101;Cockett他、Bio/Technology 8(1990)、2を参照のこと)。
タンパク質発現のために使用される宿主細胞株は多くの場合、哺乳動物起源である;当業者には、宿主細胞株において発現させられる所望の遺伝子産物のために最もよく適する特定の宿主細胞株を優先的に決定する能力があると思われる。例示的な宿主細胞株には、CHO(チャイニーズハムスター卵巣)、DG44及びDUXB11(チャイニーズハムスター卵巣株、DHFR欠損)、HELA(ヒト子宮頸ガン)、CVI(サル腎臓株)、COS(SV40のT抗原を有するCVIの誘導体)、VERY、BHK(ベビーハムスター腎臓)、MDCK、WI38、R1610(チャイニーズハムスター線維芽細胞)、BALBC/3T3(マウス線維芽細胞)、HAK(ハムスター腎臓株)、SP2/O(マウス骨髄腫)、P3x63−Ag3.653(マウス骨髄腫)、BFA−1c1BPT(ウシ内皮細胞)、RAJI(ヒトリンパ球)及び293(ヒト腎臓)が含まれるが、これらに限定されない。CHO細胞及び293細胞が特に好ましい。宿主細胞株は典型的には、商用サービスから、すなわち、American Tissue Culture Collectionから入手可能であり、又は、発表された文献から入手可能である。
加えて、挿入された配列の発現を調節するか、あるいは、遺伝子産物を所望される特定の様式で修飾し、また、プロセシングする宿主細胞系統が選ばれる場合がある。タンパク質産物のそのような修飾(例えば、グリコシル化)及びプロセシング(例えば、切断)が当該タンパク質の機能のために重要である場合がある。種々の宿主細胞が、タンパク質及び遺伝子産物の翻訳後のプロセシング及び修飾のための特徴的かつ特異的な機構を有する。適切な細胞株又は宿主系を、発現される外来タンパク質の正しい修飾及びプロセシングを保証するために選ぶことができる。この目的を達成するために、一次転写物の適正なプロセシング、遺伝子産物のグリコシル化及びリン酸化のための細胞機構を有する真核生物宿主細胞が使用される場合がある。
組換えタンパク質の長期間にわたる高収量の産生のためには、安定的発現が好ましい。例えば、抗体分子を安定的に発現する細胞株が操作される場合がある。ウイルスの複製起点を含有する発現ベクターを使用するのではなく、むしろ、宿主細胞は、適切な発現制御エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー、配列、転写ターミネーター、ポリアデニル化部位など)及び選択マーカーによって制御されるDNAにより形質転換することができる。外来DNAを導入した後、操作された細胞は富化培地において1日間〜2日間にわたって成長させられる場合があり、その後、選択培地に切り換えられる。組換えプラスミドにおける選択マーカーは選択に対する抵抗性を与え、また、細胞がプラスミドをその染色体に安定的に組み込み、成長して、結果としてクローン化され、かつ、細胞株に拡大することができる増殖巣を形成することを可能にする。この方法は、抗体分子を安定的に発現する細胞株を操作するために都合よく使用される場合がある。
数多くの選択システムが使用される場合があり、これらには、下記のものが含まれるが、それらに限定されない:単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ遺伝子(Wigler他、Cell 11(1977)、223)、ヒポキサンチン−グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子(Szybalska&Szybalski、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 48(1992)、202)及びアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子(Lowy他、Cell 22(1980)、817)をtk−細胞、hgprt−細胞又はaprt−細胞においてそれぞれ用いることができる。また、代謝拮抗物質抵抗性を下記の遺伝子のための選択の基礎として使用することができる:dhfr、これはメトトレキサートに対する抵抗性を与える(Wigler他、Natl.Acad.Sci.USA 77(1980)、357;O’Hare他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78(1981)、1527);gpt、これはミコフェノール酸に対する抵抗性を与える(Mulligan&Berg、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78(1981)、2072);neo、これはアミノグリコシドG−418に対する抵抗性を与える(Goldspiel他、Clinical Pharmacy 12(1993)、488〜505;Wu and Wu、Biotherapy 3(1991)、87〜95;Tolstoshev、Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.32(1993)、573〜596;Mulligan、Science 260(1993)、926〜932;ならびに、Morgan and Anderson、Ann.Rev.Biochem.62(1993)、191〜217;TIB TECH 11(1993)、155〜215);及び、hygro、これはヒグロマイシンに対する抵抗性を与える(Santerre他、Gene 30(1984)、147)。使用することができる、組換えDNA技術の技術分野において一般に知られている様々な方法が、Ausubel他(編)、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley&Sons、NY(1993);Kriegler、Gene Transfer and Expression,A Laboratory Manual、Stockton Press、NY(1990)に記載さされ、また、第12章及び第13章、Dracopoli他(編)、Current Protocols in Human Genetics、John Wiley&Sons、NY(1994);Colberre−Garapin他、J.Mol.Biol.150:1(1981)に記載される(これらはその全体において参照によって本明細書中に組み込まれる)。
抗体分子の発現レベルをベクター増幅によって増大させることができる(総説については、Bebbington and Hentschel、The use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning、Academic Press、New York、第3巻(1987)を参照のこと)。抗体を発現させるベクター系におけるマーカーが増幅可能であるときには、宿主細胞の培養において存在する阻害剤のレベルにおける増大はマーカー遺伝子のコピー数を増大させるであろう。増幅された領域は抗体遺伝子に付随するので、抗体の産生もまた増大するであろう(Crouse他、Mol.Cell.Biol.3(1983)、257を参照のこと)。
インビトロ産生では、スケールアップにより、多量の所望されるポリペプチドを与えることが可能である。組織培養条件のもとでの哺乳動物細胞培養のための様々な技術がこの技術分野において知られており、これらには、均一懸濁培養、例えば、エアーリフト型リアクター又は連続撹拌槽リアクターにおける培養、あるいは、固定化細胞又は包括化細胞の培養、例えば、中空繊維、マイクロカプセル、アガロースマイクロビーズ又はセラミックカートリッジにおける培養が含まれる。必要及び/又は所望されるならば、ポリペプチドの溶液を、例えば、合成ヒンジ領域ポリペプチドの優先的な生合成の後で、あるいは、本明細書中に記載されるHICクロマトグラフィー工程の前又は後で、慣例的なクロマトグラフィー方法、例えば、ゲルろ過、イオン交換クロマトグラフィー、DEAE−セルロースでのクロマトグラフィー、又は、(免疫)アフィニティークロマトグラフィーによって精製することができる。
本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体をコードする遺伝子はまた、哺乳動物以外の細胞、例えば、細菌細胞又は昆虫細胞又は酵母細胞又は植物細胞において発現させることができる。核酸を容易に取り込む細菌には、腸内細菌科のメンバー、例えば、大腸菌又はサルモネラ属の菌株など;バチルス科、例えば、枯草菌(Bacillus subtilis)など;肺炎球菌(Pneumococcus);連鎖球菌属(Streptococcus)及びインフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)が含まれる。細菌において発現させられるとき、異種ポリペプチドは典型的には封入体の一部となることがさらに理解されるであろう。異種ポリペプチドは単離され、精製され、その後、機能的な分子に組み立てられなければならない。四価形態の抗体が所望される場合、そのサブユニットは四価抗体に自己集合するであろう(例えば、国際特許出願公開WO02/096948を参照のこと)。
細菌系において、多数の発現ベクターが、抗体分子が発現されるための意図される使用に依存して、都合よく選択される場合がある。例えば、多量のそのようなタンパク質が抗体分子の医薬組成物の作製のために産生させられることになるときには、容易に精製される融合タンパク質産物の高レベルの発現を導くベクターが望ましい場合がある。そのようなベクターには、E.coli発現ベクターpUR278(Ruther他、EMBO J.2(1983)、1791)(この場合、抗体コード配列がlacZコード領域とインフレームでベクターに個々に連結され、その結果、融合タンパク質が産生されるようにされる場合がある);pINベクター(Inouye&Inouye、Nucleic Acids Res.13(1985)、3101〜3109;Van Heeke&Schuster、J.Biol.Chem.24(1989)、5503〜5509)などが含まれるが、これらに限定されない。pGEXベクターもまた、外来ポリペプチドをグルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質として発現させるために使用される場合がある。一般に、そのような融合タンパク質は可溶性であり、グルタチオン−アガロースビーズのマトリックスへの吸着及び結合、その後の遊離したグルタチオンの存在下での溶出によって溶解細胞から容易に精製することができる。pGEXベクターは、トロンビン又は第Xa因子のプロテアーゼ切断部位を含み、その結果、クローン化された標的遺伝子産物がGST成分から放出され得るように設計される。
原核生物に加えて、真核生物の微生物もまた使用される場合がある。サッカロミセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)、すなわち、普通のパン酵母が、真核生物の微生物の中で最も一般に使用されるが、多くの他の菌株が一般に利用可能である(例えば、ピキア・パストリス(Pichia pastoris))。サッカロミセス属における発現のために、例えば、プラスミドYRp7(Stinchcomb他、Nature 282(1979)、39;Kingsman他、Gene 7(1979)、141;Tschemper他、Gene 10(1980)、157)が一般に使用される。このプラスミドは、トリプトファン中で成長する能力を欠く酵母の変異菌株(例えば、ATCC第44076号又はPEP4−1(Jones、Genetics 85(1977)、12))のための選択マーカーを提供するTRP1遺伝子を既に含有する。その場合、酵母宿主細胞ゲノムの特徴としてのtrp1損傷の存在により、形質転換をトリプトファンの不在下での成長によって検出するための効果的な環境が提供される。
昆虫系において、オートグラファ・カリフォルニカ(Autographa californica)核多角体病ウイルス(AcNPV)が典型的には、外来タンパク質を発現させるためのベクターとして使用される。このウイルスはヨトウガ(Spodoptera frugiperda)細胞において成長する。抗体コード配列がウイルスの非必須領域(例えば、ポリヘドリン遺伝子)の中に個々にクローン化され、AcNPVプロモーター(例えば、ポリヘドリンプロモーター)の制御下に置かれる場合がある。
本発明の抗体分子が組換え発現させられると、本発明の完全な抗体、それらのダイマー、個々の軽鎖及び重鎖又は他の免疫グロブリン形態を、例えば、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換、アフィニティー、特に、プロテインAの後での特異的抗原についてのアフィニティー、及び、サイズ分画カラムクロマトグラフィー)、遠心分離、示差的溶解度(例えば、硫酸アンモニウム沈澱)、又は、タンパク質の精製のためのいずれかの他の標準的な技術によることを含めて、この技術分野の標準的な手順に従って精製することができる(例えば、Scopes、「Protein Purification」、Springer Verlag、N.Y.(1982)を参照のこと)。代替では、本発明の抗体の親和性を増大させるための好ましい方法が米国特許出願公開第2002−0123057号A1に開示される。したがって、1つの実施形態において、本発明はまた、抗FAP抗体又はその生物工学若しくは合成誘導体、或いはそれらの免疫グロブリン鎖を調製するための方法であって、
(a)本明細書中上記で定義されるようなポリヌクレオチド又はベクターを含む本明細書中上記で定義されるような宿主細胞を培養すること、及び
(b)前記抗体又はその免疫グロブリン鎖を培養物から単離すること
を含む方法を提供する。
さらには、本発明は1つの実施形態として、本明細書中上記で定義されるようなポリヌクレオチドによってコードされる抗体又はその免疫グロブリン鎖、あるいは、抗FAP抗体を調製するための前記方法によって得ることができる抗体又はその免疫グロブリン鎖に関連する。
VI.キメラ抗原受容体(CAR)ポリヌクレオチドの発現
本発明のCARおよびCAR T細胞を提供するための単離された遺伝物質の操作に関して、概してポリヌクレオチドを発現させるための様々な手段および方法が、本明細書中前記の抗体に関して既に記載されており、例えば、好適な発現ベクターの選定およびその設計、ならびに、哺乳動物細胞のトランスフェクションのための手段および方法(V節を参照のこと)を、CARの発現に同様に適用することができる。さらに、CARの一般的な設計および発現が、先行技術において、例えば、Tran他 (J.Exp.Med.210(2013)、1125〜1135)、Schuberth他(J.Transl.Med.11(2013)、187)、Kakarla他(Mol.Ther.21(2013)、1611〜1620)、Wang他(Cancer Immunol.Res.2(2014)、154〜166)、ならびに、国際公開WO2014055442(A2)に詳しく記載されている。
本発明のFAP CARをコードする天然核酸または合成核酸の発現が典型的には、CARポリペプチドまたはその一部分をコードする核酸をプロモーターに機能的に連結し、構築物を発現ベクターに組み込むことによって達成される。様々なベクターが真核生物における複製および組込みのために好適であり得る。典型的なクローニングベクターは、所望される核酸配列の発現を調節するために有用である転写ターミネーターおよび翻訳ターミネーター、転写開始配列および翻訳開始配列、ならびにプロモーターを含有する。用語「発現ベクター」は本明細書中前記で定義されている;V節を参照のこと。本発明の発現構築物はまた、標準的な遺伝子送達プロトコルを使用する核酸免疫化および遺伝子治療のために使用される場合がある。遺伝子送達のための様々な方法がこの技術分野では知られている;例えば、米国特許第5,399,346号、同第5,580,859号および同第5,589,466号を参照のこと(これらはそれらの全体が参照によって本明細書中に組み込まれる)。別の実施形態において、本発明は遺伝子治療ベクターを提供する。
本発明の1つの実施形態において、本発明のCARの配列は、レトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターを使用して真核生物の細胞、組織または生物全体に送達される。好ましい実施形態において、本発明のCARの配列はT細胞に送達される。したがって、本発明は、T細胞に安定的に組み込まれ、そのT細胞において安定的に発現させられる、CARをコードするレトロウイルスベクターまたはレンチウイルスベクターに関する。
レトロウイルス(例えば、レンチウイルスなど)に由来するベクターが、これらは導入遺伝子の長期間かつ安定的な組込みおよび娘細胞におけるその伝播を可能にするので、長期間の遺伝子移入を達成するための特に好適なツールである。レンチウイルスベクターは、非増殖性細胞(例えば、肝細胞など)への形質導入を行うことができるという点で、オンコ−レトロウイルス(例えば、マウス白血病ウイルスなど)に由来するベクターを上回る追加された利点を有する。レンチウイルスベクターはまた、免疫原性が低いという追加された利点を有する。
「レンチウイルス」は、本明細書中で使用される場合、レトロウイルス科の1つの属を示す。レンチウイルスは、非分裂細胞に感染することができることにおいてレトロウイルスの中で特異である;レンチウイルスは著しい量の遺伝情報を宿主細胞のDNAに送達することができ、その結果、レンチウイルスは遺伝子送達ベクターの最も効率的な方法の1つである。HIV、SIVおよびFIVがすべて、レンチウイルスの例である。レンチウイルスに由来するベクターは、著しいレベルの遺伝子移入をインビボで達成するための手段を提供する。「レンチウイルスベクター」は、レンチウイルスゲノムの少なくとも一部分に由来するベクターであり、これには、とりわけ、Milone他、Mol.Ther.17(2009)、1453〜1464において提供されるような自己不活性化レンチウイルスベクターが含まれる。pELPSベクターの代替として臨床において使用され得るレンチウイルスベクターの他の例には、例えば、LENTIVECTOR(登録商標)遺伝子送達技術(Oxford BioMedica)およびLENTIMAX(商標)ベクターシステム(Lentigen)などが含まれるが、これらに限定されない。非臨床タイプのレンチウイルスベクターもまた利用可能であり、当業者には知られているであろう。
本発明のFAP CARをコードする天然核酸または合成核酸の発現はまた、所望の細胞タイプに直接に移入することができる、本発明のCARをコードするRNA構築物を作製することによって達成することができる。
本発明の1つの実施形態において、本発明のCARの配列は、インビトロ転写されたmRNAを使用して真核生物の細胞、組織または生物全体に送達される。好ましい実施形態において、本発明のCARの配列はT細胞に送達される。
したがって、本発明はまた、T細胞に直接にトランスフェクションすることができ、かつ、そのT細胞において一過性に発現させることができる、本発明のCARをコードするRNA構築物を開示する。細胞におけるCARの一過性の一体化しない発現により、細胞におけるCARの永続的かつ一体化した発現に伴う様々な懸念が軽減される。mRNAをトランスフェクションにおける使用のために作製するための1つの方法では、特別に設計されたプライマーを用いたCARのインビトロ転写(IVT)、続いてポリA付加を行い、3’末端および5’末端の非翻訳配列(「UTR」)、5’末端キャップおよび/または配列内リボソーム進入部位(IRES)、発現させられる遺伝子、ならびにポリAテール(典型的には長さにおいて50塩基〜2000塩基)を含有する構築物を作製することが伴う。この手段によって作製されるRNAは様々な種類の細胞を効率よくトランスフェクションすることができる;詳しい方法については、例えば、国際特許出願公開WO2014/055442、および、Schutsky他、Oncotarget.6(2015)、28911〜28928を参照のこと。
RNAトランスフェクション法の1つの利点は、RNAトランスフェクションが本質的には一過性であり、かつ、ベクター非存在であるということである。RNA導入遺伝子を、何らかのさらなるウイルス配列を必要としない最小限の発現カセットとしてリンパ球に送達し、短時間のインビトロ細胞活性化の後でそのリンパ球において発現させることができる。これらの条件のもとでは、導入遺伝子の宿主細胞ゲノム内への組込みは考えられない。細胞のクローニングは、当該RNAのトランスフェクションの効率、および、リンパ球集団全体を均一に改変することができるその能力のために必要ない。
インビトロ転写されたRNA(IVTRNA)によるT細胞の遺伝子改変では、様々な動物モデルにおいて首尾よくともに検証されている2つの異なる戦略が使用される。細胞が、リポフェクションまたはエレクトロポレーションによってインビトロ転写RNAによりトランスフェクションされる。好ましくは、IVTRNAを、移入されたIVT−RNAの長期発現を達成するための様々な改変を使用して安定化することが望ましい。
標準化された様式で、インビトロ転写のためのテンプレートとして利用され、かつ、安定化されたRNA転写物が産生されるような方法で遺伝子改変されているいくつかのIVTベクターが、文献において知られている。現在のところ、この技術分野において使用されるプロトコルは、下記の構造を有するプラスミドベクターに基づいている:RNA転写を可能にする5’端でのRNAポリメラーゼプロモーター、それに続く、非翻訳領域(UTR)が3’端および/または5’端のどちらかで隣接する目的とする遺伝子、ならびに、50個〜70個のAヌクレオチドを含有する3’端でのポリアデニルカセット。インビトロ転写の前に、環状プラスミドが、(認識配列が切断部位に対応する)II型制限酵素によってポリアデニルカセットの下流側で線状化される。したがって、ポリアデニルカセットは転写物における後期ポリ(A)配列に対応する。この手順の結果として、いくつかのヌクレオチドが線状化後において酵素切断部位の一部として残存し、ポリ(A)配列を3’末端において延長し、または遮蔽する。この非生理学的な突出が、そのような構築物から細胞内に産生されるタンパク質の量に影響を及ぼすかどうかは、明らかではない。RNAは、より多くの従来的なプラスミド取り組みまたはウイルス取り組みを上回る利点をいくつか有する。RNA源からの遺伝子発現は転写を必要とせず、タンパク質産物がトランスフェクション後に迅速に産生される。さらに、RNAは、核ではなく、むしろ、細胞質へのアクセスをただ単に得なければならないので、したがって、典型的なトランスフェクション方法では、トランスフェクションの極めて大きい割合がもたらされる。加えて、プラスミドに基づく取り組みでは、目的とする遺伝子の発現を行わせるプロモーターが検討中の細胞において活性であることが要求される。
別の局面において、RNA構築物はエレクトロポレーションによって細胞に送達することができる;例えば、米国特許出願公開第2004/0014645号(A1)、同第2005/0052630号(A1)、同第2005/0070841号(A1)、同第2004/0059285号(A1)、同第2004/0092907号(A1)において教示されるような哺乳動物細胞への核酸構築物のエレクトロポレーションの構築および方法論を参照のこと。どのような細胞タイプであれ、知られている細胞タイプのエレクトロポレーションのために要求される電場強度を含む様々なパラメーターが一般には、関連のある研究文献において、ならびに、この分野における数多くの特許および特許出願において知られている;例えば、米国特許第6,678,556号、米国特許第7,171,264号および米国特許第7,173,116号を参照のこと。エレクトロポレーションの治療適用のための様々な装置が市販されており(例えば、MedPulser(商標)DNA Electroporation Therapy System(Inovio/Genetronics、San Diego、Calif.)、また、様々な特許において、例えば、米国特許第6,567,694号、米国特許第6,516,223号、米国特許第5,993,434号、米国特許第6,181,964号、米国特許第6,241,701号および米国特許第6,233,482号などにおいて記載される。エレクトロポレーションはまた、例えば、米国特許出願公開第20070128708号(A1)に記載されるようなインビトロでの細胞のトランスフェクションのために使用される場合がある。エレクトロポレーションはまた、核酸をインビトロで細胞に送達するために利用される場合がある。したがって、当業者に知られている多くの利用可能なデバイスおよびエレクトロポレーションシステムのいずれかを利用する、発現構築物を含む核酸の細胞内へのエレクトロポレーション媒介投与により、目的とするRNAを標的細胞に送達するための刺激的な新しい手段がもたらされる。
1つの実施形態において、本発明は、本発明の抗FAP抗体のFAP結合ドメインを含む上記CARのいずれか1つを発現するように操作される細胞(例えば、T細胞)(これはまた、FAP CAR T細胞として示される)を提供し、この場合、CAR T細胞は抗腫瘍特性を示し、かつ、本発明のCARは、T細胞において発現したとき、抗原認識をFAP抗原結合特異性に基づいて変更することができる。1つの実施形態において、本発明のFAP CAR T細胞は、ロバストなインビボでのT細胞増殖を経ることができ、かつ、血液および骨髄において長期間にわたって高レベルで持続するFAP特異的なメモリー細胞を樹立することができる。場合により、患者に注入された本発明のFAP CAR T細胞は、腫瘍細胞をガンの患者においてインビボで排除することができる。
本発明のT細胞の増殖および遺伝子改変に先立って、T細胞の供給源を対象から得なければならない。T細胞を、末梢血単核細胞、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染部位からの組織、腹水、胸水、脾臓組織および腫瘍を含めて、数多くの供給源から得ることができる。本発明のある特定の実施形態において、この技術分野で利用可能であるいくつかのT細胞株が使用される場合がある。そのようなT細胞を得て、濃縮するための様々な方法が当業者には知られており、例えば、国際特許出願公開WO2014/055442に記載される。
望ましいCARを発現させるためのT細胞の遺伝子改変の前であろうと、またはその後であろうと、T細胞は、概して下記に記載されるような方法を使用して活性化させ、増殖させることができる:例えば、米国特許第6,352,694号、同第6,534,055号、同第6,905,680号、同第6,692,964号、同第5,858,358号、同第6,887,466号、同第6,905,681号、同第7,144,575号、同第7,067,318号、同第7,172,869号、同第7,232,566号、同第7,175,843号、同第5,883,223号、同第6,905,874号、同第6,797,514号、同第6,867,041号および米国特許出願公開第2006/0121005号(A1)。
概して、本発明のT細胞は、CD3/TCR複合体に伴うシグナルを刺激する薬剤と、T細胞の表面における共刺激性分子を刺激するリガンドとが結合させられている表面との接触によって増殖される。具体的には、T細胞集団が、本明細書中に記載されるように、例えば、表面に固定化された抗CD3抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは抗CD2抗体との接触によって、あるいは、カルシウムイオノフォアと併せてのプロテインキナーゼC活性化因子(例えば、ブリオスタチン)との接触によって刺激される場合がある。T細胞の表面におけるアクセサリー分子を共刺激するために、当該アクセサリー分子と結合するリガンドが使用される。例えば、T細胞の集団を、T細胞の増殖を刺激するために適切である条件のもとで抗CD3抗体および抗CD28抗体と接触させることができる。CD4+T細胞またはCD8+T細胞のどちらかの増殖を刺激するために、抗CD3抗体および抗CD28抗体。抗CD28抗体の例には、9.3、B−T3、XR−CD28(Diaclone、Besancon、フランス)が含まれ、これらは、この技術分野において一般に知られている他の方法(Berg他、Transplant Proc.30(1998)、3975〜3977;Haanen他、J.Exp.Med.190(1999)、1319〜1328;Garland他、J.Immunol.Meth.227(1999)、53〜63)が使用され得るように使用することができる。本発明のCAR T細胞の活性化および増殖に関するさらなる詳細が、国際特許出願公開WO2014/055442において示される。
VII.融合タンパク質及びコンジュゲート
特定の実施形態において、抗体ポリペプチドは、通常の場合には抗体に付随しないアミノ酸配列あるいは1つ又は複数の成分を含む。例示的な改変が下記においてより詳細に記載される。例えば、本発明の単鎖Fv抗体フラグメントは柔軟なリンカー配列を含む場合があり、又は、機能的成分(例えば、PEG、薬物、毒素又は標識(例えば、蛍光性、放射性、酵素、核磁気性及び重金属など))を付加するために改変される場合がある。本発明のCARもまた、融合タンパク質としてデザインされ得る。
本発明の抗体ポリペプチドは融合タンパク質を含む場合があり、融合タンパク質から本質的になる場合があり、又は、融合タンパク質からなる場合がある。融合タンパク質は、例えば、少なくとも1つの標的結合部位を伴う免疫グロブリンのFAP結合ドメインと、少なくとも1つの異種部分、すなわち、自然界では生来的に連結されない部分とを含むキメラ分子である。これらのアミノ酸配列は、融合ポリペプチドにおいて一緒にされる別個のタンパク質において正常に存在する場合があり、又は、同じタンパク質において正常に存在する場合があるが、融合ポリペプチドにおいては新しい配置で置かれる。融合タンパク質が、例えば、化学合成によって、又は、ペプチド領域が所望の関係でコードされるポリヌクレオチドを作出し、翻訳することによって作出される場合がある。
用語「異種(の)」は、ポリヌクレオチド又はポリペプチドに適用される場合、当該ポリヌクレオチド又はポリペプチドが、比較されている実体の残部のものとは異なる実体に由来することを意味する。例えば、本明細書中で使用されるように、抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又はアナログに融合されるための“異種ポリペプチド”は、同じ種の非免疫グロブリンポリペプチド、あるいは、異なる種の免疫グロブリンポリペプチド又は非免疫グロブリンポリペプチドに由来する。本明細書中の他のところでより詳細に議論されるように、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体はさらに、N末端又はC末端において異種ポリペプチドに組換え融合される場合があり、あるいは、ポリペプチド又は他の組成物に化学的にコンジュゲート化される場合がある(共有結合によるコンジュゲート化及び非共有結合によるコンジュゲート化を含む)。例えば、抗体が、検出アッセイにおいて標識として有用である分子に、また、エフェクター分子(例えば、異種ポリペプチド、薬物、放射性核種又は毒素など)に組換え融合されるか、又はコンジュゲート化される場合がある(例えば、国際特許出願公開WO92/08495、WO91/14438、WO89/12624、米国特許第5,314,995号及び欧州特許出願EP0396387を参照のこと)。それらはまた、本願発明のキメラ抗原受容体(CARs)を形成するように、上記シグナルドメイン及び膜貫通ドメインに融合され得る。
本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、ペプチド結合又は修飾型ペプチド結合(すなわち、ペプチドアイソスター)によって互いにつながれるアミノ酸から構成されることが可能であり、また、遺伝子によりコードされる20個のアミノ酸とは異なるアミノ酸を含有する場合がある。抗体は、天然のプロセス(例えば、翻訳後プロセシングなど)によって、又は、この技術分野ではよく知られている化学的修飾技術によって改変される場合がある。そのような修飾が、基礎的な教本において、また、より詳しいモノグラフにおいて、ならびに、膨大な数の研究文献において十分に記載されている。修飾を、ペプチド骨格、アミノ酸側鎖及びアミノ末端又はカルボキシル末端を含めて、抗体においてどこにでも、あるいは、炭水化物などの成分に対して行うことができる。同じタイプの修飾が、所与の抗体において、いくつかの部位において同じ程度又は種々の程度で存在する場合があることが理解されるであろう。また、所与の抗体が多くのタイプの修飾を含有する場合がある。抗体は、例えば、ユビキチン化の結果として分岐する場合があり、また、分岐を伴って、又は伴うことなく、環状である場合がある。環状の抗体、分岐した抗体、及び、分岐した環状の抗体が、翻訳後の天然のプロセスから生じる場合があり、又は、合成的方法によって作製される場合がある。修飾には、アセチル化、アシル化、ADP−リボシル化、アミド化、フラビンの共有結合連結、ヘム成分の共有結合連結、ヌクレオチド又はヌクレオチド誘導体の共有結合連結、脂質又は脂質誘導体の共有結合連結、ホスファチジルイノシトールの共有結合連結、架橋、環化、ジスルフィド結合形成、脱メチル化、共有結合架橋の形成、システインの形成、ピログルタミン酸塩の形成、ホルミル化、ガンマ−カルボキシル化、グリコシル化、GPIアンカー形成、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メチル化、ミリストイル化、酸化、ペグ化、タンパク質分解的プロセシング、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレノイル化(selenoylation)、硫酸化、タンパク質へのアミノ酸の転移RNA媒介付加(例えば、アルギニル化など)、及び、ユビキチン化が含まれる(例えば、Proteins−Structure And Molecular Properties、T.E.Creighton、W.H.Freeman and Company、New York、第2版(1993);Posttranslational Covalent Modification Of Proteins、B.C.Johnson編、Academic Press、New York、1頁〜12頁(1983);Seifter他、Meth.Enzymol.182(1990)、626〜646;Rattan他、Ann.NY Acad.Sci.663(1992)、48〜62を参照のこと)。
本発明はまた、抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体と、異種ポリペプチドとを含む融合タンパク質を提供する。1つの実施形態において、本発明の融合タンパク質は、本発明の抗体のV領域のいずれか1つ又は複数のアミノ酸配列、あるいは、本発明の抗体のV領域又はそのフラグメントもしくは変異体のいずれか1つ又は複数のアミノ酸配列と、異種ポリペプチド配列とを有するポリペプチドを含むか、あるいは、そのようなポリペプチドから本質的になるか、あるいは、そのようなポリペプチドからなる。別の実施形態において、本明細書中に開示される診断方法及び処置方法において使用されるための融合タンパク質は、抗体のV−CDR又はそのフラグメント、変異体もしくは誘導体のいずれか1つ、2つ、3つのアミノ酸配列、あるいは、抗体のV−CDR又はそのフラグメント、変異体もしくは誘導体のいずれか1つ、2つ、3つのアミノ酸配列と、異種ポリペプチド配列とを有するポリペプチドを含むか、あるいは、そのようなポリペプチドから本質的になるか、あるいは、そのようなポリペプチドからなる。1つの実施形態において、融合タンパク質は、本発明の抗体のV−CDR3又はそのフラグメント、誘導体もしくは変異体のアミノ酸配列と、異種ポリペプチド配列とを有するポリペプチドを含み、そのような融合タンパク質はFAPに特異的に結合する。別の実施形態において、融合タンパク質は、本発明の抗体の少なくとも1つのV領域のアミノ酸配列と、本発明の抗体の少なくとも1つのV領域又はそのフラグメント、誘導体もしくは変異体のアミノ酸配列と、異種ポリペプチド配列とを有するポリペプチドを含む。好ましくは、融合タンパク質のV領域及びV領域は、FAPと特異的に結合する単一供給源の抗体(あるいはscFvフラグメント又はFabフラグメント)に対応する。さらに別の実施形態において、本明細書中に開示される診断方法及び処置方法において使用されるための融合タンパク質は、抗体のVCDRのいずれか1つ、2つ、3つ又はそれ以上のアミノ酸配列と、抗体のVCDR又はそのフラグメントもしくは変異体のいずれか1つ、2つ、3つまたそれ以上のアミノ酸配列と、異種ポリペプチド配列とを有するポリペプチドを含む。好ましくは、V−CDR又はV−CDRの2つ、3つ、4つ、5つ、6つ又はそれ以上が、本発明の単一供給源の抗体(あるいはscFvフラグメント又はFabフラグメント)に対応する。これらの融合タンパク質をコードする核酸分子もまた本発明によって包含される。
文献に報告される例示的な融合タンパク質には、下記の融合物が含まれる:T細胞受容体(Gascoigne他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84(1987)、2936〜2940);CD4(Capon他、Nature 337(1989)、525〜531;Traunecker他、Nature 339(1989)、68〜70;Zettmeissl他、DNA Cell Biol.USA 9(1990)、347〜353;及びByrn他、Nature 344(1990)、667〜670);L−セレクチン(ホーミング受容体)(Watson他、J.Cell.Biol.110(1990)、2221〜2229;及びWatson他、Nature 349(1991)、164〜167);CD44(Aruffo他、Cell 61(1990)、1303〜1313);CD28及びB7(Linsley他、J.Exp.Med.173(1991)、721〜730);CTLA−4(Lisley他、J.Exp.Med.174(1991)、561〜569);CD22(Stamenkovic他、Cell 66(1991)、1133〜1144);TNF受容体(Ashkenazi他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88(1991)、10535〜10539;Lesslauer他、Eur.J.Immunol.27(1991)、2883〜2886;及びPeppel他、J.Exp.Med.174(1991)、1483〜1489(1991));ならびにIgE受容体a(Ridgway and Gorman、J.Cell.Biol.115(1991)、アブストラクト番号:1448)。
本明細書中の他のところで議論されるように、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、ポリペプチドのインビボ半減期を増大させるために、又は、この技術分野において知られている方法を使用する免疫アッセイにおける使用のために異種ポリペプチドに融合される場合がある。例えば、1つの実施形態において、PEGを、本発明の抗体に、その半減期をインビボにおいて増大させるためにコンジュゲート化することができる(例えば、Leong他、Cytokine、16(2001)、106〜119;Adv.in Drug Deliv.Rev.54(2002)、531;又はWeir他、Biochem.Soc.Transactions 30(2002)、512を参照のこと)。
そのうえ、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、マーカー配列(例えば、それらの精製又は検出を容易にするためのペプチドなど)に融合することができる。好ましい実施形態において、マーカーのアミノ酸配列は、多くのものが市販されているが、とりわけ、ヘキサ−ヒスチジンペプチド(HIS)であり、例えば、pQEベクター(QIAGEN,Inc.、9259 Eton Avenue、Chatsworth、Calif.、91311)において提供されるタグなどである。例えば、Gentz他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86(1989)、821〜824に記載されるように、ヘキサ−ヒスチジンは融合タンパク質の便利な精製をもたらす。精製のために有用である他のペプチドタグには、「HA」タグ(これは、インフルエンザの赤血球凝集素タンパク質に由来するエピトープに対応する)(Wilson他、Cell 37(1984)、767)、GST、c−myc及び「flag」タグが含まれるが、これらに限定されない(例えば、エピトープタグ化技術の総説については、Bill Brizzard、BioTechniques 44(2008)、693〜695を、また本発明において使用可能である最も一般的なエピトープタグを列挙するその694頁における表1を参照のこと。これらの主題は、本明細書により明示的に、参照によって組み込まれる)。
融合タンパク質を、この技術分野においてよく知られている方法を使用して調製することができる(例えば、米国特許第5,116,964号及び第5,225,538号を参照のこと)。融合が行われるまさにその部位が、融合タンパク質の分泌又は結合特性を最適化するために経験的に選択される場合がある。融合タンパク質をコードするDNAがその後、本明細書中上で記載されるように行われる発現のために宿主細胞にトランスフェクションされる。
本発明の抗体は非コンンジュゲート化形態で使用される場合があり、あるいは、例えば、分子の治療的性質を改善するために、標的検出を容易にするために、又は、患者の画像化もしくは治療のために様々な分子の少なくとも1つにコンジュゲート化される場合がある。本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、精製が行われるときには精製前又は精製後のどちらでも標識化又はコンジュゲート化することができる。特に、本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体は、治療剤、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生物学的応答調節物質、医薬剤又はPEGにコンジュゲート化される場合がある。
従来の抗体を含む免疫毒素であるコンジュゲートがこの技術分野において幅広く記載されている。毒素が従来からのカップリング技術によって抗体にカップリングされる場合があり、又は、タンパク質毒素部分を含有する免疫毒素を融合タンパク質として作製することができる。本発明の抗体は、そのような免疫毒素を得るための対応する方法で使用することができる。そのような免疫毒素を例示するものが、Byers、Seminars Cell.Biol.2(1991)、59〜70、及び、Fanger、Immunol.Today 12(1991)、51〜54によって記載される免疫毒素である。
当業者は、コンジュゲートがまた、コンジュゲート化されるための選択された薬剤に依存して様々な技術を使用して組み立てられ得ることを理解するであろう。例えば、ビオチンとのコンジュゲートが、例えば、FAP結合ポリペプチドをビオチンの活性化エステル(例えば、ビオチンN−ヒドロキシスクシンイミドエステルなど)と反応することによって調製される。同様に、蛍光性マーカーとのコンジュゲートがカップリング剤(例えば、本明細書中に列挙されるカップリング剤)の存在下で調製される場合があり、又は、イソチオシアン酸塩との反応によって、好ましくはイソチオシアン酸フルオレセインとの反応によって調製される場合がある。本発明の抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体のコンジュゲートが同様な様式で調製される。
本発明はさらに、診断剤または治療剤にコンジュゲート化される本発明の抗体、その生物工学誘導体および合成誘導体、ならびに、それらに同等なFAP結合薬剤を包含する。とりわけ治療的使用については、本発明の抗体およびその融合タンパク質、ならびに、本発明による組成物は、治療的使用のための生物学的に活性な薬剤(例えば、サイトカイン、ケモカインまたはシグナル伝達経路媒介因子あるいは放射性同位体など)を含むことができる。例えば、様々なサイトカインは、抗ガン活性を有することが知られているが、治療活性な濃度への用量増加の期間中に示されるそれらの壊滅的な毒性のために、臨床利用にまで至ることができない。これらの問題を避けるために、治療剤を腫瘍部位に蓄積させ、したがって、これにより、全身的な副作用を軽減させるための的確かつ効率的な方法が、腫瘍特異的抗体に対するそれらのコンジュゲート化、例えば、FAPに対するそれらのコンジュゲート化である。腫瘍関連間質または血管を選択的に標的とする単鎖ヒト抗体にコンジュゲート化される免疫サイトカインに関する総説が、例えば、Ronca他、Immunobiology 214(2009)、800〜810において示される。
抗体を、例えば、FAPの存在を明らかにして、FAPに関連付づけられる疾患に罹る危険性を示すために、そのような疾患(すなわち、FAPの出現を示す、あるいは、FAPの上昇したレベルに関連づけられる疾患)の発症又は進行をモニターして、又は臨床検査手順の一部として、例えば、所与の処置療法及び/又は防止療法の効力を明らかにするために、診断的に使用することができる。したがって、1つの実施形態において、本発明は、検出可能に標識される抗体に関連する。さらには、1つの実施形態において、本発明は、薬物に結合させられる抗体に関連する。検出を、抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体を検出可能な物質にカップリングすることによって容易にすることができる。検出可能な物質又は標識は一般に、酵素、重金属(好ましくは金)、色素(好ましくは蛍光性色素又は発光性色素)又は放射性標識である場合がある。検出可能な物質の例には、様々な酵素、補欠分子族、蛍光性物質、発光性物質、生物発光性物質、放射性物質、様々な陽電子放出断層撮影法を使用する陽電子放出金属、及び、非放射性常磁性金属イオンが含まれる(本発明に従って診断剤として使用されるために抗体にコンジュゲート化することができる金属イオンについては、例えば、米国特許第4,741,900号を参照のこと)。好適な酵素の例として、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ又はアセチルコリンエステラーゼが挙げられる;好適な補欠分子族複合体の例として、ストレプトアビジン/ビオチン及びアビジン/ビオチンが挙げられる;好適な蛍光性物質の例として、ウンベリフェロン、フルオレセイン、イソチオシアン酸フルオレセイン、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリド又はフィコエリトリンが挙げられる;発光性物質の一例として、ルミノールが挙げられる;生物発光性物質の例として、ルシフェラーゼ、ルシフェリン及びエクオリンが挙げられる;好適な放射性物質の例として、125I、131I、111In又は99Tcが挙げられる。したがって、1つの実施形態において、本発明は、検出可能な標識が、酵素、放射性同位体、蛍光団及び重金属からなる群から選択される検出可能に標識された抗体を提供する。FAPターゲッティングにおける更なる好適な放射性ラベル及び細胞毒素は当業者に公知である。例えば、国際出願WO 2011/040972を参照。
抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体はまた、化学発光化合物にカップリングすることによって検出可能に標識することができる。化学発光標識された抗体の存在がその後、化学反応の経過の期間中に生じる発光の存在を検出することによって求められる。特に有用な化学発光性の標識用化合物の例が、ルミノール、イソルミノール、テロマティック(theromatic)アクリジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩及びシュウ酸エステルである。抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体が検出可能に標識され得る方法の1つは、抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体を酵素に連結し、連結された生成物を酵素免疫アッセイ(EIA)において使用することによってである(Voller,A.、「The Enzyme Linked Immunosorbent Assay(ELISA)」、Microbiological Associates Quarterly Publication、Walkersville、Md.、Diagnostic Horizons 2(1978)、1〜7);Voller他、J.Clin.Pathol.31(1978)、507〜520;Butler、Meth.Enzymol.73(1981)、482〜523;Maggio,E.(編)、Enzyme Immunoassay、CRC Press、Boca Raton、Fla.(1980);Ishikawa,E.他(編)、Enzyme Immunoassay、Kgaku Shoin、Tokyo(1981))。酵素は、抗体に結合しているので、例えば、分光光度法的手段、蛍光定量法的手段又は目視的手段によって検出することができる化学的成分を生成するような様式で、適切な基質(好ましくは発色性基質)と反応するであろう。抗体を検出可能に標識するために使用することができる酵素には、リンゴ酸脱水素酵素、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、デルタ−5−ステロイドイソメラーゼ、酵母アルコールデヒドロゲナーゼ、アルファ−グリセロリン酸デヒドロゲナーゼ、トリオースリン酸イソメラーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ、ベータ−ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコアミラーゼ及びアセチルコリンエステラーゼが含まれるが、これらに限定されない。加えて、検出を、酵素のための発色性基質を用いる比色法によって達成することができる。検出はまた、類似して調製された標準物との比較における基質の酵素反応の程度の目視比較によって達成される場合がある。
検出はまた、様々な他の免疫アッセイのいずれかを使用して達成される場合がある。例えば、抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体を放射能標識することによって、抗体を放射免疫アッセイ(RIA)の使用により検出することが可能である(例えば、Weintraub,B.、Principles of Radioimmunoassays,Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques、The Endocrine Society(March、1986)を参照のこと。これは参照によって本明細書中に組み込まれる)。放射性同位体を、ガンマカウンター、シンチレーションカウンター又はオートラジオグラフィー(これらに限定されない)を含む手段によって検出することができる。抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体はまた、蛍光放射金属(例えば、ランタニド系列の152Euなど)を使用して検出可能に標識することができる。これらの金属は、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)又はエチレンジアミン四酢酸(EDTA)のような金属キレート化基を使用して抗体に結合させることができる。
様々な成分を抗体あるいはその抗原結合フラグメント、変異体又は誘導体にコンジュゲート化するための技術がよく知られている;例えば、Arnon他、「Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy」、Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy、Reisfeld他(編)、243頁〜56頁、Alan R.Liss,Inc.(1985);Hellstrom他、「Antibodies For Drug Delivery」、Controlled Drug Delivery(第2版)、Robinson他(編)、Marcel Dekker,Inc.、623頁〜53頁(1987);Thorpe、「Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy:A Review」、Monoclonal Antibodies‘84:Biological And Clinical Applications、Pinchera他(編)、475頁〜506頁(1985);「Analysis,Results,And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy」、Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy、Baldwin他(編)、Academic Press、303頁〜16頁(1985)、及び、Thorpe他、「The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody−Toxin Conjugates」、Immunol.Rev.、62(1982)、119〜158を参照のこと。述べられたように、特定の実施形態において、結合性分子、例えば、結合性ポリペプチド、例えば、抗体又はその免疫特異性フラグメントの安定性又は効力を高める成分をコンジュゲート化することができる。例えば、1つの実施形態において、PEGを、本発明の結合性分子に、その半減期をインビボにおいて増大させるためにコンジュゲート化することができる。Leong他、Cytokine、16(2001)、106;Adv.in Drug Deliv.Rev.54(2002)、531;又は、Weir他、Biochem.Soc.Transactions 30(2002)、512。
VIII.有用な組成物および方法
添付された実施例において明らかにされ、また、図に例示されるように、本発明の抗FAP抗体は、FAPとインビトロにおいて、また、信頼性のあるFAPの非侵襲的かつ組織非存在の検出アッセイのために提供されるそのエピトープと選択的に結合することができる。さらに、本発明の抗FAP抗体は、FAPとインビボにおいて、ヒト血漿において、また、FAPの存在によって特徴づけられる疾患組織において、例えば、乳ガン組織、ガン腫、多発性骨髄腫組織など、ならびに、アテローム斑および閉塞性冠状動脈血栓において選択的に結合することができる。そのうえ、いくつかの実施形態において、本発明の抗FAP抗体は、FAPセリンプロテアーゼ活性に対する阻害作用を有しており、インビボにおいて生物学的に活性であり、これにより、様々な治療効果(例えば、血液凝固時間および動脈閉塞時間を延長すること)、ならびに、例えば、結腸直腸ガンに対する抗腫瘍効果を発揮する。これらのすべての性質のために、前節において記載される本発明の抗FAP抗体およびその同等物は様々な診断適用および治療適用において有用となる。
したがって、本発明は、本明細書中前記で定義されるような上述のFAP結合性分子(例えば、本発明の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体)、あるいは、本発明のポリヌクレオチド、ベクター、細胞またはペプチドを含む組成物、および、その使用に関連する。1つの実施形態において、本発明の組成物は医薬組成物であり、かつ、医薬的に許容され得る担体をさらに含む。さらには、本発明の医薬組成物は、医薬組成物の意図された使用に依存して、さらなる薬剤(例えば、抗腫瘍剤、インターロイキンまたはインターフェロンなど)を含む場合がある。増大したレベルのFAPの出現を示す疾患または障害、あるいは、増大したレベルのFAPに関連づけられる疾患または障害の処置における使用のために、さらなる薬剤が、小さい有機分子、抗FAP抗体およびそれらの組合せからなる群から選択される場合がある。したがって、特定の好ましい実施形態において、本発明は、FAPに伴う疾患または障害の予防的処置および治療的処置、FAPに伴う疾患もしくは障害の進行またはFAP標的化処置に対する応答を対象においてモニターすること、あるいは、FAPに伴う疾患または障害を発症することについての対象の危険性を明らかにすることのための医薬組成物または診断組成物を調製するための、FAP結合性分子(例えば、本発明の抗体またはその抗原結合フラグメント)の使用、あるいは、それらのいずれか1つの実質的に同じ結合特異性を有する結合性分子、本発明のポリヌクレオチド、ベクター、又は細胞の使用に関連する。
したがって、1つの実施形態において、本発明は、冒された組織および器官におけるFAPの異常な発現によって特徴づけられる疾患または障害(例えば、ガン、血管系における疾患または障害など、上記もまた参照のこと)を処置する方法であって、その必要性のある対象に、本発明の上記のFAP結合性分子、抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞またはペプチドのいずれか1つの治療効果的な量を投与することを含む方法に関連する。
本発明のこの治療的アプローチの特定の利点の1つが、本発明の組換え抗体は、体細胞成熟、すなわち、抗体の可変領域の体細胞変化による、標的FAP分子に対する高親和性結合における選択性および有効性に関しての最適化を既に首尾良く経ているヒトメモリーB細胞に由来するという事実にある。
そのような細胞は生体内において、例えば、ヒト体内において、自己免疫学的反応又はアレルギー反応の意味で、関連した、又は他の生理学的なタンパク質又は細胞構造によって活性化されていないという認識はまた、臨床試験段階を首尾よく生き残るという相当に増大した可能性がこれにより意味されるので、非常に医学的に重要である。いわば、効率、許容性及び耐容性が、少なくとも1名のヒト対象において予防的抗体又は治療的抗体の前臨床開発及び臨床開発の前に既に実証されている。したがって、本発明のヒト由来抗FAP抗体は、治療剤としてのその標的構造特異的効率と、副作用のその低下した可能性との両方により、成功のその臨床的可能性を著しく増大させることが予想され得る。
本発明はまた、上記で記載された成分(例えば、本発明の抗FAP抗体、その結合フラグメント、誘導体もしくは変異体、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞および/またはペプチド)の1つまたは複数により満たされる1つまたは複数の容器を含む医薬用および診断用のそれぞれのパックまたはキットを提供する。そのような容器には、医薬品または生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府当局によって定められる形式での通知が伴い得る(ただし、そのような通知は、ヒト投与のための製造、使用または販売の当局による承認を反映する)。加えて、または代替において、キットは、適切な診断アッセイにおいて使用されるための試薬および/または説明書を含む。本発明の組成物、例えば、キットは、当然のことではあるが、FAPの存在が伴う疾患または障害の危険性評価、診断、防止および処置のために特に適しており、具体的には、ガン、アテローム性動脈硬化および凝固障害などの疾患および/または障害を含む、FAP発現によって一般には特徴づけられる障害を処置するために適用可能である;上記を参照のこと。
本発明の医薬組成物はこの技術分野においてよく知られている方法に従って配合することができる(例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(2000)(University of Sciences in Philadelphia、ISBN0−683−306472)を参照のこと)。好適な医薬用キャリアの例がこの技術分野ではよく知られており、これらには、リン酸緩衝生理食塩水溶液、水、エマルション(例えば、油/水エマルションなど)、様々なタイプの湿潤化剤、無菌溶液などが含まれる。そのようなキャリアを含む組成物を、よく知られている従来の方法によって配合することができる。これらの医薬組成物は好適な用量で対象に投与することができる。好適な組成物の投与が、種々の方法によって、例えば、静脈内投与、腹腔内投与、皮下投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、局所的投与又は皮内投与あるいは脊髄送達又は脳送達によって行われる場合がある。エアロゾル配合物、例えば、鼻腔噴霧配合物などには、保存剤及び等張剤を伴う活性な薬剤の精製された水性溶液又は他の溶液が含まれる。そのような配合物は好ましくは、鼻腔粘膜と適合し得るpH及び等張性状態に調節される。直腸投与又は膣投与のための配合物が、好適なキャリアを伴う坐薬として提示される場合がある。
投薬計画が主治医及び臨床上の要因によって決定されるであろう。医療技術分野ではよく知られているように、どのような患者であれ、患者のための投薬量は、患者の大きさ、体表面積、年齢、投与されるべき具体的な化合物、性別、投与時間及び投与経路、全身の健康状態、ならびに、同時に投与されている他の薬物を含めて、多くの要因に依存する。典型的な用量が、例えば、0.001μg〜1000μgの範囲(あるいは、この範囲における発現又は発現阻害のための核酸の範囲)であり得る;しかしながら、この例示的な範囲よりも少ない用量又は大きい用量が、とりわけ上述の要因を考慮して想定される。一般に、投薬量は、例えば、宿主体重の約0.0001〜100mg/kgの範囲が可能であり、より通常的には0.01〜5mg/kg(例えば、0.02mg/kg、0.25mg/kg、0.5mg/kg、0.75mg/kg、1mg/kg、2mg/kgなど)が可能である。例えば、投薬量は、1mg/kg体重又は10mg/kg体重、あるいは、1〜10mg/kgの範囲内、好ましくは少なくとも1mg/kgであり得る。上記範囲において中間的である用量もまた、本発明の範囲内で意図される。対象には、そのような用量を毎日、1日おきに、毎週、又は、経験的分析によって決定されるいずれかの他のスケジュールに従って投与することができる。例示的な処置は、例えば、少なくとも6ヶ月の長期間にわたる多数回の投薬での投与を伴う。さらなる例示的な処置計画は、2週間毎に1回、又は、1ヶ月に1回、又は、3ヶ月毎〜6ヶ月毎に1回での投与を伴う。例示的な投薬スケジュールには、連続した毎日での1〜10mg/kg又は15mg/kg、1日おきでの30mg/kg、あるいは、毎週での60mg/kgが含まれる。一部の方法では、異なる結合特異性を有する2つ以上のモノクローナル抗体が同時に投与され、そのような場合、投与されるそれぞれの抗体の投薬量が、示される範囲内である。進行を定期的な評価によってモニターすることができる。非経口投与のための調製物には、無菌の水性又は非水性の溶液、懸濁物及びエマルションが含まれる。非水性溶媒の例として、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油(例えば、オリーブ油など)、及び、注射可能な有機エステル(例えば、オレイン酸エチルなど)が挙げられる。水性キャリアには、生理的食塩水及び緩衝媒体を含めて、水、アルコール性溶液/水溶液、エマルション又は懸濁物が含まれる。非経口用ビヒクルには、塩化ナトリウム溶液、リンゲルブドウ糖、ブドウ糖及び塩化ナトリウム、乳酸加リンゲル又は固定油が含まれる。静脈内用ビヒクルには、流体及び栄養補充液及び電解質補充液(例えば、リンゲルブドウ糖に基づくものなど)などが含まれる。保存剤及び他の添加剤もまた存在する場合がある(例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート化剤及び不活性ガスなど)。さらには、本発明の医薬組成物は、医薬組成物の意図された使用に依存して、さらなる薬剤(例えば、ドーパミン又は精神薬理学的薬物など)を含む場合がある。
1つの実施形態において、本発明の抗体の組換えFabフラグメント(rFab)及び単鎖フラグメント(scFv)を使用することが有益である場合がある。これは、それらがより容易に細胞膜に浸透するかもしれないからである。エフェクター機能を欠く小さいFab及びscFvの操作された抗体様式を使用することの認識された利点には、血液脳関門をより効率的に通過すること、及び、炎症性の副反応を誘発する危険性を最小限に抑えることが含まれる。さらには、scFV及び単鎖ドメイン抗体は全長抗体の結合特異性を保持することのほかに、それらは単一遺伝子として発現させることができ、また、折り畳み、相互作用、修飾、又は、それらの標的の細胞内局在化の変化についての潜在的可能性が伴うが、細胞内抗体として哺乳動物細胞において細胞内に発現させることができる(総説については、例えば、Miller and Messer、Molecular Therapy、12(2005)、394〜401を参照のこと)。
異なる取り組みにおいて、Muller他、Expert Opin.Biol.Ther.(2005)、237〜241は、抗体が、生細胞を傷づけることなく生細胞内に往復させられることを可能にすると言われる技術基盤(いわゆる「SuperAntibody Technology」)を記載する。そのような細胞浸透抗体により、新しい診断範囲及び治療範囲が開拓される。用語「TransMabs」がこれらの抗体のために案出されている。
さらなる実施形態において、他のFAP標的化薬剤の共投与または逐次投与が望ましい場合がある。対象を処置するために使用することができる薬剤の例には、下記の薬剤が含まれるが、それらに限定されない:FAP四量体を安定化する薬剤、例えば、タファミジスメグルミン、ジフルシナール(diflusinal)、ウルソデオキシコール酸を伴うドキシサイクリン(doxycyclin)など;抗炎症剤、例えば、ジフルシナール、コルチコステロイド類、2−(2,6−ジクロルアニリノ)フェニル酢酸(ジクロフェナク)、イソ−ブチルプロパノイックフェノール酸(iso−butyl−propanoic−phenolic acid)(イブプロフェン)など;利尿剤、没食子酸エピガロカテキン、メルファラン塩酸塩、デキサメタゾン、ボルテゾミブ、ボルテゾミブ−メルファラン、ボルテゾミブ−デキサメタゾン、メルファラン−デキサメタゾン、ボルテゾミブ−メルファラン−デキサメタゾン;抗うつ剤、抗精神病薬、神経遮断剤、抗認知症薬(例えば、NMDA受容体アンタゴニストのメマンチン)、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤(例えば、 ドネペジル,HCl、リバスチグミン、ガランタミン)、グルタミン酸アンタゴニストおよび他の向知性剤血圧薬剤(例えば、 ジヒドララジン、メチルドパ)、細胞増殖抑制剤、グルココルチコイド類、アンギオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤;抗炎症剤、または、どのような組合せであれ、それらの組合せ。
臨床臓器移植の後における臓器拒絶を処置または防止するために使用されることがある薬剤の例には、免疫系の弱化を引き起こす一群の薬剤、すなわち、例えば、カルシニューリン阻害剤(例えば、シクロスポリンおよびタクロリムスなど)などを含む免疫抑制剤、増殖の阻害剤、例えば、エベロリムスおよびシロリムス(ラパマイシン)を含むmTOR阻害剤など、ならびに、代謝拮抗剤、例えば、アザチオプリン、ミコフェノラート、モフェチル/MMFおよびミコフェノール酸が含まれるが、それらに限定されず、また、コルチコステロイド類、例えば、コルチゾンおよびコルチゾールなど、ならびに、合成物質、例えば、プレドニソンまたはプレドニソロンなどを使用することができる。加えて、様々な抗体を使用することができる:例えば、抗IL2受容体モノクローナル抗体(例えば、 バシリキシマブ、ダクリズマブ)、ならびに、抗CD3モノクローナル抗体(例えば、 ムロモナブ−CD3)、および、ポリクローナル組成物、例えば、抗胸腺細胞グロブリン(ATG)など;ならびにグルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)受容体アゴニスト(例えば、Noguchi他、Acta Med.Okayama、60(2006)、および、国際特許出願公開WO2012/088157を参照のこと)。さらに、さらなる薬剤には、臓器移植後の感染症および他の副作用の予防および/または処置のための薬剤が含まれる場合があり、これらには、バルガンシクロビル、サイトメガリエ(cytomegalie)−免疫グロブリン、ガンシクロビル、アムホテリシンB、ピリメタミン、ラニチジン、ラミプリル、フロセミド、ベンズブロマロンが含まれる。したがって、1つの実施形態において、FAPアミロイドーシスを処置するために有用であり、かつ/あるいは、例えば、臨床肝臓移植の後における臓器拒絶を処置または防止することにおいて有用であるさらなる薬剤をさらに含む組成物が提供される。
特定の好ましい実施形態において、本発明は、本明細書中上記で特徴づけられるようなFAPに伴う疾患に罹患する、または、そのような疾患を発症する危険性がある患者の処置において使用するための治療剤(好ましくはFAP標的化薬剤)であって、患者の血液のサンプルのFAPレベルが、健康な対象からのコントロールサンプルと比較して上昇しており、FAPレベルが、配列番号30〜配列番号32および配列番号60のいずれか1つのアミノ酸配列からなる、またはそのようなアミノ酸配列を含むFAPのエピトープを検出することによって明らかにされることを特徴とする治療剤に関連する。好ましくは、患者は、下記でさらに記載されるような本発明の方法に従って診断されている。実際には、FAP標的化薬剤による薬物療法、具体的には、抗FAP抗体のNI−206.82C2およびNI−206.18H2ならびにその生物工学誘導体および合成誘導体、また、それらに同等なFAP結合薬剤による薬物療法がほとんどの場合、エピトープ「525−PPQFDRSKKYP−535」およびエピトープ「501−IQLPKEEIKKL−511」を定量し、それにより、「薬物標的」FAPの量を特異的に測定し、したがって、薬物療法のための治療効果的な量を服用することを可能にする、実施例において例示される本発明の方法およびアッセイと組み合わされるであろう。
治療効果的な用量又は量は、症状又は状態を改善するために十分である有効成分のそのような量を示す。そのような化合物の治療効力及び毒性を、細胞培養又は実験動物における標準的な薬学手順によって、例えば、ED50(集団の50%において治療効果的な用量)及びLD50(集団の50%に対して致死的な用量)によって求めることができる。治療効果と毒性影響との間における用量比が治療指数であり、これはLD50/ED50の比率として表すことができる。
前記から、本発明は、上記抗体の少なくとも1つのCDRを含むFAP結合性分子のどのような使用をも包含し、具体的には、上記で述べられるような、FAPに関連づけられる疾患又は障害の診断及び/又は処置のためのそのような分子のどのような使用をも包含することが明らかである。好ましくは、前記結合性分子は本発明の抗体である。加えて、本発明は、本明細書中前記で記載される述べられた抗体のいずれかの1つの様々な抗イディオタイプ抗体に関連する。これらは、抗原結合部位の近くにおいて抗体の可変領域に位置する特有の抗原性ペプチド配列に結合する抗体又は他の結合性分子であり、例えば、対象から得られるサンプルにおける抗FAP抗体を検出するために有用である。1つの実施形態において、本発明は、FAPに関連づけられる疾患又は障害の予防的処置、治療的処置、ならびに/あるいは、FAPに関連づけられる疾患又は障害の進行又は処置に対する応答をモニターすることにおいて使用されるための、本明細書中上記において、また下記で定義されるような抗体、又は、前記抗体のいずれか1つの実質的に同じ結合特異性を有するFAP結合性分子、本明細書中で定義されるようなポリヌクレオチド、ベクター又は細胞、あるいは、それらのいずれか1つを含む医薬組成物又は診断組成物を提供する。
別の実施形態において、本発明は、本発明の上記で記載されたFAP結合性分子、抗体、抗原結合フラグメント、ポリヌクレオチド、ベクターあるいは細胞のいずれか1つと、場合により、検出のための好適な手段(例えば、免疫又は核酸に基づく診断方法において従来から使用される試薬など)とを含む診断組成物に関連する。本発明の抗体は、例えば、抗体を液相において利用することができるか、又は、固相キャリアに結合させることができる免疫アッセイにおける使用のために適している。本発明の抗体を利用することができる免疫アッセイの例が、直接的様式又は間接的様式でのどちらであれ、競合的免疫アッセイ及び非競合的免疫アッセイである。そのような免疫アッセイの例が、放射免疫アッセイ(RIA)、サンドイッチアッセイ(イムノメトリックアッセイ)、フローサイトメトリーアッセイ及びウエスタンブロットアッセイである。本発明の抗原及び抗体は多くの異なるキャリアに結合させることができ、また、それらに特異的に結合する細胞を単離するために使用することができる。よく知られているキャリアの例には、ガラス、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、デキストラン、ナイロン、アミロース、天然セルロース及び修飾セルロース、ポリアクリルアミド、アガロース及びマグネタイトが含まれる。キャリアの性質は本発明の目的のために可溶性又は不溶性のどちらでも可能である。多くの異なる標識及び標識化方法が当業者には知られている。本発明において使用することができる標識のタイプの例には、酵素、放射性同位体、コロイド状金属、蛍光性化合物、化学発光化合物及び生物発光化合物が含まれる(本明細書中上記で議論された実施形態もまた参照のこと)。
さらなる実施形態によって、FAP結合性分子はまた、特に、本発明の抗体はまた、血液サンプル、血漿サンプル、血清サンプル、リンパサンプル又はいずれかの他の体液サンプル(例えば、唾液サンプル又は尿サンプルなど)である場合がある体液サンプルを検査された個体から得ること、及び、体液サンプルを、抗体−抗原複合体の形成を可能にする条件のもとで本発明の抗体と接触させることによって、FAP関連疾患又は障害を個体において診断するための方法において使用される場合がある。そのような複合体のレベルがその後、この技術分野において知られている方法によって求められ、コントロールサンプルにおいて形成されるレベルよりも有意に大きいレベルにより、疾患が、検査された個体において示される。同じ様式で、本発明の抗体が結合する特異的抗原もまた使用される場合がある。したがって、本発明は、結合性分子、例えば、本発明の抗体又はその抗原結合フラグメントを含むインビトロ免疫アッセイに関連する。好ましくは、FAP結合性分子は抗FAP抗体NI−206.82C2又はNI−206.18H2或いはそれらの組換え、生物工学又は合成誘導体である。
本発明のさらなる実施形態において、FAP結合性分子、具体的には本発明の抗体はまた、個体における疾患または障害の診断を、皮膚、唾液腺、毛根、心臓、結腸、神経、皮下脂肪生検物、または、どのような罹患器官からでもその生検物であり得る生検物を検査された個体から得ることによって行うための方法において使用される場合がある。
この関連において、本発明はまた、この目的のために具体的に設計される手段に関連する。例えば、抗体に基づくアレイが使用される場合があり、アレイには、例えば、FAPを特異的に認識する本発明の抗体又はその同等な抗原結合性分子が負荷される。マイクロアレイでの免疫アッセイの設計が、Kusnezow他、Mol.Cell Proteomics 5(2006)、1681〜1696において要約される。したがって、本発明はまた、本発明に従って特定されるFAP結合性分子が負荷されるマイクロアレイに関連する。
1つの実施形態において、本発明は、FAPに関連づけられる疾患又は障害を対象において診断する方法であって、診断される対象から得られるサンプルにおけるFAPの存在を、本発明の少なくとも1つの抗体、FAP結合フラグメント、又は、それらのいずれか1つの実質的に同じ結合特異性を有するFAP結合性分子を用いて明らかにすることを含み、この場合、FAPの存在が、FAP関連疾患を示すものであり、また、健常コントールのレベルとの比較において、FAPのレベルの増大が、前記対象のFAPアミロイドーシスの進行について示すものである方法に関連する。
診断されるべき対象は疾患について無症候性又は病状発現前である場合がある。好ましくは、コントロール対象は、上記で記載されるように、FAPに伴う疾患を有しており、ただし、この場合、FAPのレベルと、参照標準との間における類似性により、診断されるべき対象が、FAP関連疾患を有すること、或いは、FAP関連疾患を発症する危険性があることが示される。代替において、又は加えて、第2のコントロールとして、コントロール対象はFAP関連疾患を有しておらず、ただし、この場合、生理学的FAPのレベルと、参照標準との間における違いにより、診断されるべき対象が、FAP関連疾患を有すること、或いは、FAP関連疾患を発症する危険性があることが示される。好ましくは、診断されるべき対象と、コントロール対象とは、年齢が一致している。分析されるべきサンプルは、FAPを含有することが疑われる、どのような体液であってもよく、例えば、血液、血漿、血清、尿、腹腔液、唾液又は脳脊髄液(CSF)である場合がある。
FAPレベルが、例えば、FAPを、ウエスタンブロット、免疫沈降、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、放射免疫アッセイ(RIA)、蛍光活性化細胞分取(FACS)、二次元ゲル電気泳動、質量分析法(MS)、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化−飛行時間型MS(MALDI−TOF)、表面増強レーザー脱離イオン化−飛行時間(SELDIーTOF)、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、高速タンパク質液体クロマトグラフィー(FPLC)、多次元液体クロマトグラフィー(LC)それに続くタンデム質量分析(MS/MS)、及び、レーザーデンシトメトリーから選ばれる1つ又は複数の技術によって分析することを含む、この技術分野で知られている好適な方法のどれによって評価されてもよい。好ましくは、FAPの前記インビボ画像化は、シンチグラフィー、陽電子放射断層撮影法(PET)、単一光子放射型断層撮影法(SPECT)、近赤外(NIR)光学的画像法又は磁気共鳴画像法(MRI)を含む。
特定の好ましい実施形態において、本発明は、対象が、FAPに伴う疾患に罹患しているかどうか、または、対象が、FAP特異的な治療剤による処置に適するかどうかを診断するインビトロ方法であって、前記対象の体液(好ましくは血液)に由来するサンプルにおいてFAPの存在を明らかにすることを含み、健康な対象からのコントロールサンプルと比較したFAPレベルの上昇が、前記疾患および前記薬剤による前記処置のための可能性があることの指標となり、ただし、前記FAPレベルが、配列番号30〜配列番号32または配列番号60のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、またはそのようなアミノ酸配列からなるFAPのエピトープを検出することによって求められることを特徴とする、インビトロ方法に関連する。実施例15において明らかにされ、また、図17〜図20に例示されるように、FAPを体液において、具体的には血液においてアッセイするための新規なアッセイが、本発明の主題抗体NI−206.82C2の新規なエピトープに基づいて開発されている。実施例14に記載されるように、サンドイッチ型免疫アッセイ形式(=サンドイッチ免疫アッセイまたはサンドイッチELISA)が特に好ましい。最も好ましくは、抗体NI−206.82C2またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体が検出抗体として使用され、抗FAP抗体F19またはその誘導体が捕捉抗体として使用される。代替において、別の抗FAP抗体(例えば、ラットモノクローナル抗FAP抗体クローンのD8、D28およびD43など)が捕捉抗体として使用される場合がある。抗体NI−206.82C2および抗体NI−206.18H2の類似する結合特性、ならびにそれらのエピトープの近い位置を考慮すると、この実施形態、ならびに、下記の実施形態は、抗体NI−206.18H2のFAPエピトープである「501−IQLPKEEIKKL−511」(配列番号60)を用いて等しく行われる場合がある。
上記で示されるように、本発明の抗体、そのフラグメント及び、本発明の抗体及びそのフラグメントと同じ結合特異性の分子は、インビトロだけでなく、インビボにおいても同様に使用される場合があり、ただし、この場合、診断的適用のほかに、治療的適用が同様に実行される場合がある。したがって、1つの実施形態において、本発明はまた、ヒト又は動物の身体におけるFAPのインビボ検出のための組成物、或いは、治療剤及び/又は診断剤をヒト又は動物の身体においてFAPに対して標的化するための組成物を調製するための、本発明の抗体の少なくとも1つのCDRを含むFAP結合性分子に関連する。潜在的可能性のある治療剤及び/又は診断剤が、本明細書中上記で示されるような、FAP関連疾患の処置において有用である治療剤、並びに、潜在的可能性のある標識の非網羅的な列挙から選ばれる場合がある。インビボ画像化に関して、1つの好ましい実施形態において、本発明は、本発明の抗体の少なくとも1つのCDRを含む前記FAP結合性分子を提供し、ただし、この場合、前記インビボ画像化が、シンチグラフィー、陽電子放射断層撮影法(PET)、単一光子放射型断層撮影法(SPECT)、近赤外(NIR)光学的画像法又は磁気共鳴画像法(MRI)を含む。さらなる実施形態において、本発明はまた、本発明の抗体の少なくとも1つのCDRを含む前記FAP結合性分子、又は、上記で指定されるインビボ画像化方法のための組成物を調製するための前記分子を、本明細書中上記で定義されるような、対象におけるFAPに関連づけられる疾患又は障害を診断する、或いはその進行をモニターする方法における使用のために提供する。
本発明のCARの抗原結合ドメインは本発明のヒト抗FAP抗体に由来するので、前記CARが、これらの抗体の結合特徴、具体的には、ヒト血漿における、また、FAPの存在によって特徴づけられる患部組織(例えば、乳ガン組織、ガン腫、多発性骨髄腫組織、アテローム斑および閉塞性冠状動脈血栓など)におけるインビボでのFAPに対する選択的かつpH依存的な結合、ならびに、FAPセリンプロテアーゼ活性に対する同じまたは類似する阻害効果、および抗腫瘍効果を実質的に保持することを予想することは、無理のないことである。さらには、本発明の組換え抗体はヒトメモリーB細胞に由来するので、ヒト由来成分から全体が構成されるCARを製造すること、したがって、例えば、マウスモノクローナル抗体から得られるFAP結合ドメインを使用する先行技術において記載されるものと比較したとしても、免疫原性がより低いFAP CARおよびCAR T細胞に到達することが可能である。
したがって、本発明はとりわけ、ヒト身体に対して異物である抗原を実質的に欠いているという意味で好ましくは全体がヒト型であり、かつ、場合により、CAR媒介のT細胞応答を誘発することができる本発明のFAP CARを発現するように改変される細胞(例えば、T細胞)に関連する。本発明は、初代T細胞の特異性をFAP抗原に変更するためのFAP CARの使用を提供する。したがって、本発明はまた、哺乳動物における腫瘍微小環境内の間質細胞の集団に対するT細胞媒介の免疫応答を刺激する際に使用されるための方法であって、本発明のFAP CARを発現するT細胞を前記哺乳動物に投与する工程を含む方法を提供する。
1つの実施形態において、本発明のCARは、T細胞が、CARを発現するように遺伝子改変され、かつ、CAR T細胞がその必要性のあるレシピエントに注入されるタイプの細胞治療法において使用されるためのものである。注入された細胞は腫瘍負荷をレシピエントにおいて減少させることができる。抗体治療法とは異なり、CAR T細胞はインビボで複製することができ、これにより、持続した腫瘍抑制を引き起こすことが可能である長期間の持続がもたらされる。1つの実施形態において、本発明のCAR T細胞は、ロバストなインビボでのT細胞増殖を経ることができ、かつ、長期間にわたって持続することができる。別の実施形態において、本発明のCAR T細胞は、どのようなさらなる腫瘍形成または腫瘍成長も阻害するために再活性化され得る特異的なメモリーT細胞に進化する。例えば、本発明のCAR T細胞は、ロバストなインビボでのT細胞増殖を経て、血液および骨髄において長期間にわたって高レベルで持続し、かつ、特異的なメモリー細胞を形成することができる。何らかの特定の理論によってとらわれることを望まないが、CAR T細胞は、同族抗原を発現する標的細胞と遭遇し、その後、この標的細胞が排除されると、セントラルメモリー様状態にインビボで分化する場合がある。
何らかの特定の理論によってとらわれることを望まないが、CAR改変T細胞によって誘発される応答は能動的または受動的な免疫応答である場合がある。加えて、CAR媒介の免疫応答は、CAR改変T細胞により、CAR内の抗原結合ドメインに対して特異的である免疫応答が誘導される養子免疫療法取り組みの一部である場合がある。例えば、FAP CAR T細胞により、FAPを発現する細胞に対して特異的である免疫応答が誘発される。本明細書中に開示されるデータは、抗FAP結合ドメインを4−1BBおよびCD3ゼータのシグナル伝達ドメインと一緒に含むCARを具体的に開示するが、本発明は、本明細書中のどこか他のところで記載されるような構築物の構成成分のそれぞれについての変形をいくつでも含むように解釈されなければならない。
本明細書中のどこか他のところで記載されるように、本発明は、腫瘍微小環境に存在する間質細胞を、ガンを処置するために標的化することにおいて使用されるためのFAP CAR T細胞を提供する。そのようなものとして、本発明は、間質細胞が存在するどのようなガンでも処置することにおいて使用されるための本発明のCARを包含する。処置され得るガンには、血管新生していない、または未だ実質的に血管新生していない腫瘍、ならびに、血管新生した腫瘍が含まれる。ガンは、非固形腫瘍(例えば、血液学的腫瘍、例えば、白血病およびリンパ腫)を含む場合があり、または固形腫瘍を含む場合がある。本発明のCARにより処置されることになるガンのタイプには、ガン腫、芽細胞腫および肉腫、ならびに、ある種の白血病またはリンパ性悪性腫瘍、良性および悪性の腫瘍、ならびに、様々な悪性腫瘍(例えば、肉腫、ガン腫およびメラノーマなど)が含まれるが、これらに限定されない。成人の腫瘍/ガンおよび小児の腫瘍/ガンもまた含まれる。
血液学的ガンは血液または骨髄のガンである。血液学的(または血行性)ガンの例には、白血病が含まれ、これには、急性白血病(例えば、急性リンパ球性白血病、急性骨髄球性白血病、急性骨髄性白血病、ならびに、骨髄芽球性、前骨髄球性、骨髄単球性、単球性および赤白血病など)、慢性白血病(例えば、慢性骨髄球性(顆粒球性)白血病、慢性骨髄性白血病および慢性リンパ性白血病など)、真性多血症、リンパ腫、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫(緩徐進行性形態および高悪性度形態)、多発性骨髄腫、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、重鎖病、骨髄異形成症候群、ヘアリー細胞白血病および脊髄形成異常症が含まれる。
固形腫瘍は、嚢胞または液体領域を通常の場合には有しない異常な組織塊である。固形腫瘍は良性または悪性であることが可能である。種々のタイプの固形腫瘍が、固形腫瘍を形成する細胞のタイプに関して名付けられる(例えば、肉腫、ガン腫およびリンパ腫など)。固形腫瘍(例えば、肉腫およびガン腫など)の例には、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫および他の肉腫、滑膜腫、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸ガン、リンパ性悪性腫瘍、膵臓ガン、乳ガン、肺ガン、卵巣ガン、前立腺ガン、肝細胞ガン、扁平上皮ガン、基底細胞ガン、腺ガン、汗腺ガン、甲状腺髄様ガン、甲状腺乳頭ガン、クロム親和性細胞腫、皮脂腺ガン、乳頭状ガン、乳頭状腺ガン、髄様ガン、気管支原性ガン、腎細胞ガン、ヘパトーマ、胆管ガン、絨毛ガン、ウィルムス腫瘍、子宮頸ガン、精巣腫瘍、セミノーマ、膀胱ガン、メラノーマ、ならびに、CNS腫瘍(例えば、神経膠腫(例えば、脳幹神経膠腫および混合性神経膠腫など)、神経膠芽細胞腫(これはまた、多形性神経膠芽細胞腫として知られている)、星状膠細胞腫、CNSリンパ腫、胚細胞腫、髄芽細胞腫、シュワン細胞腫、頭蓋咽頭腫、上衣細胞腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫(menangioma)、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫および脳転移物など)が含まれる。
本発明のCAR改変T細胞はまた、哺乳動物におけるエクスビボ免疫化および/またはインビボ治療のためのタイプのワクチンとして使用される場合がある。好ましくは、哺乳動物はヒトである。エクスビボ免疫化に関して、下記のうちの少なくとも1つが、細胞を哺乳動物に投与する前にインビトロで行われる:i)細胞の増殖(拡大)、ii)CARをコードする核酸を細胞に導入すること、および/または、iii)細胞の凍結保存。様々なエクスビボ手順がこの技術分野ではよく知られており、より詳しくは下記で議論される。簡単に記載すると、細胞が哺乳動物(好ましくはヒト)から単離され、本明細書中に開示されるCARを発現するベクターにより遺伝子改変される(すなわち、インビトロで形質導入され、またはトランスフェクションされる)。CAR改変細胞を、治療的利益を与えるために哺乳動物レシピエントに投与することができる。哺乳動物レシピエントはヒトである場合があり、CAR改変細胞はレシピエントに関して自己であることが可能である。代替において、細胞は、レシピエントに関して同種、同系または異種であることが可能である。
造血幹細胞および造血始原体細胞のエクスビボ増殖のための手順が米国特許第5,199,942号(これは参照によって本明細書中に組み込まれる)に記載されており、本発明の細胞に適用することができる。他の好適な方法がこの技術分野では知られており、したがって、本発明は、上記細胞のエクスビボ増殖のどのような特定の方法にも限定されない。簡単に記載すると、T細胞のエクスビボでの培養および増殖は、(1)哺乳動物からのCD34+の造血幹細胞および造血始原体細胞を末梢血採取物または骨髄外植片から集めること、ならびに、(2)そのような細胞をエクスビボで増殖することを含む。米国特許第5,199,942号に記載される細胞成長因子に加えて、他の因子、例えば、flt3−L、IL−1、IL−3およびc−kitリガンドなどを、当該細胞の培養および増殖のために使用することができる。細胞に基づくワクチンをエクスビボ免疫化の観点から使用することに加えて、本発明はまた、抗原に対する免疫応答を患者において誘発するためのインビボ免疫化において使用されるための組成物および方法を提供する。
概して、本明細書中に記載されるように活性化され、増殖された細胞は、免疫低下している個体において生じる疾患の処置および防止において使用される場合がある。具体的には、本発明のCAR改変T細胞はガンの処置において使用される。ある特定の実施形態において、本発明の細胞は、ガンを発症させることについて危険性がある患者の処置において使用される。したがって、本発明は、ガンの処置または防止において使用されるための方法であって、その必要性のある対象に本発明のCAR改変T細胞の治療効果的な量を投与することを含む方法を提供する。
1つの実施形態において、FAP CARを発現するように改変されたT細胞が、単独療法として投与するために使用される。しかしながら、別の実施形態において、FAP CAR T細胞が、併用療法で投与するために、例えば、本明細書中のどこか他のところで開示されるような抗腫瘍ワクチンと一緒に投与するために使用される。
本発明のFAP CAR T細胞は、単独で、あるいは、希釈剤および/または他の成分(例えば、IL−2または他のサイトカインなど)もしくは細胞集団との組合せでの医薬組成物として、そのどちらでも投与される場合がある。簡単に記載すると、本発明の医薬組成物は、本明細書中に記載されるような標的細胞集団を、1つまたは複数の医薬的または生理学的に許容され得る担体、希釈剤または賦形剤との組合せで含む場合がある。そのような組成物は、緩衝剤(例えば、中性の緩衝生理食塩水およびリン酸塩緩衝生理食塩水など)、炭水化物(例えば、グルコース、マンノース、スクロースまたはデキストラン、マンニトールなど)、タンパク質、ポリペプチドまたはアミノ酸(例えば、グリシンなど)、酸化防止剤、キレート化剤(例えば、EDTAまたはグルタチオンなど)、補助剤(例えば、水酸化アルミニウム)および保存剤を含む場合がある。本発明の組成物は好ましくは、静脈内投与のために配合される。
本発明の医薬組成物は、処置(または防止)されるべき疾患に対して適切である様式で投与される場合がある。投与量および投与頻度が、患者の状態ならびに患者の疾患のタイプおよび重篤度のような要因によって決定されるであろう。だが、適切な投薬量が臨床試験によって決定される場合がある。
「免疫学的に効果的な量」、「抗腫瘍有効量」、「腫瘍阻害有効量」または「治療量」が示されるとき、投与されるべき本発明の組成物の正確な量は、年齢、体重、腫瘍サイズ、感染または転移の程度、および患者(対象)の状態における個々の違いを考慮することにより医師によって決定することができる。本明細書中に記載されるT細胞を含む医薬組成物は、10細胞/kg体重〜10細胞/kg体重の投薬量(好ましくは10細胞/kg体重〜10細胞/kg体重の投薬量、そのような範囲に含まれるすべての整数値を含む)で投与され得ると概して述べることができる。T細胞組成物はまた、これらの投薬量で多数回投与される場合がある。細胞は、免疫療法において一般に知られている注入技術を使用することによって投与することができる(例えば、Rosenberg他、New Eng.J.Med 319(1988)、1676を参照のこと)。特定の患者のための最適な投薬量および処置計画を、患者を疾患の徴候についてモニターし、それに従って処置を調節することによって当業者により容易に決定することができる。
活性化T細胞を対象に投与し、さらにまた、続いて、再び採血し(またはアフェレーシスが行われ)、得られたT細胞を本発明に従って活性化し、これらの活性化および増殖されたT細胞を患者に再注入することが所望される場合がある。このプロセスを数週間毎に多数回行うことができる。ある特定の実施形態において、T細胞を10cc〜400ccの採血物から活性化することができる。ある特定の実施形態において、T細胞が、20cc、30cc、40cc、50cc、60cc、70cc、80cc、90ccまたは100ccの採血物から活性化される。理論によってとらわれることはないが、多数回の採血/多数回の再注入のこのプロトコルを使用することは、ある特定のT細胞集団を選び出すために役立つ場合がある。
主題組成物の投与が、エアロゾル吸入、注射、摂取、輸血、埋め込みまたは移植によることを含めて、どのような様式であれ、好都合な様式で行われる場合がある。本明細書中に記載される組成物は、皮下投与、皮内投与、腫瘍内投与、結節内投与、髄内投与、筋肉内投与、静脈内(i.v.)注射による投与、または腹腔内投与により患者に投与される場合がある。したがって、本発明のT細胞組成物は、皮内注射もしくは皮下注射によって、またはi.v.注射によって患者に投与することができる。T細胞の組成物が、腫瘍内、リンパ節内または感染部位内に直接に注入される場合がある。
本明細書中に記載される方法、または、T細胞が治療的レベルにまで増殖されるこの技術分野において知られている他の方法を使用して活性化および増殖される細胞は、様々な薬剤による処置、例えば、抗ウイルス治療、シドホビルおよびインターロイキン−2、MS患者のためのシタラビン(これはまた、ARA−Cとして知られている)またはナタリズマブ処置、あるいは乾癬患者のためのエファリズマブ処置、あるいはPML患者のための他の処置など(これらに限定されない)を含めて、多くの関連のある処置様式と併せて(例えば、その前に、それと同時に、またはその後で)患者に投与することができる。さらには、本発明のT細胞は、化学療法、放射線、免疫抑制剤(例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェラートおよびFK506など)、抗体、または他の免疫除去(immunoablative)剤(例えば、CAMPATH、抗CD3抗体または他の抗体治療法など)、サイトキシン、フルダリビン(fludaribine)、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、FR901228、サイトカインおよび照射との併用で使用される場合がある。これらの薬物により、カルシウム依存的ホスファターゼのカルシニューリンが阻害され(シクロスポリンおよびFK506)、または、増殖因子により誘導されるシグナル伝達のために重要であるp70S6キナーゼが阻害される(ラパマイシン)(Liu他、Cell 66(1991)、807〜815;Henderson他、Immun.73(1991)、316〜321;Bierer他、Curr.Opin.Immun.5(1993)、763〜773)。さらには、本発明の細胞組成物は、化学療法剤(例えば、フルダラビンなど)、外照射療法(XRT)、シクロホスファミドまたは抗体(例えば、OKT3またはCAMPATHなど)のいずれかを使用する骨髄移植、T細胞除去(ablative)療法と併せて(例えば、その前に、それと同時に、またはその後で)患者に投与することができる。そのうえ、本発明の細胞組成物は、B細胞除去療法の後で、例えば、CD20と反応する薬剤(例えば、Rituxan)などの後で投与することができる。例えば、対象は、高用量の化学療法の後に末梢血幹細胞移植が行われる標準的な処置を受ける場合があり、または、移植後、対象は本発明の増殖された免疫細胞の注入を受ける。増殖された細胞を術前または術後に投与することができる。
患者に投与されるべき上記処置の投薬量は、処置されている状態の正確な性質および当該処置のレシピエントとともに変化するであろう。ヒトへの投与のための投薬量の見積りを、この技術分野で認められている慣行に従って行うことができる。CAR T細胞の投薬およびスケジュール策定のための様々な方策が議論されている;例えば、Ertl他、Cancer Res 71(2011)、3175〜3181;Junghans、Journal of Translational Medicine 8(2010)、55を参照のこと。
IX.特異的なFAPエピトープを有するペプチド
さらなる局面において、本発明は、本発明のいずれかの抗体(NI−206.18H2、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4およびNI−206.17A6)によって特異的に認識されるFAPのエピトープを有するペプチドに関連する。好ましくは、そのようなペプチドは、上記抗体によって認識される独特の線状エピトープとして配列番号30〜配列番号37および配列番号60に示されるようなアミノ酸配列、または、1つもしくは複数のアミノ酸が置換され、欠失され、かつ/もしくは付加される改変配列を含み、あるいは、そのようなアミノ酸配列またはそのような改変配列からなり、このペプチドは本発明のいずれかの抗体によって認識され、好ましくは、NI−206.18H2、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4またはNI−206.17A6の抗体によって認識される。
本発明の1つの実施形態において、そのようなペプチドは、対象におけるFAP種および/またはそのフラグメントに関連づけられる疾患または障害を診断するために、またはモニターするために使用される場合があり、そのような診断またはモニタリングは、前記対象の生物学的サンプルにおけるペプチドに結合する抗体の存在を明らかにする工程を含み、本発明の上記ペプチドを認識する抗体のレベルを測定すること、および、測定結果を、比較可能な年齢および性別の健康な対象において見出されるレベルに対して比較することによって前記対象におけるそのような疾患の診断のために使用される。
さらには、本発明のペプチドは、ヒトに由来する治療的に有用な抗体のエピトープを含有するので、そのようなペプチドは当然のことながら、抗原として、すなわち、免疫応答を対象において誘発させ、インビボでの本発明の抗体の産生を刺激するための免疫原として使用することができる。本発明のペプチドは、本明細書中上記で記載されるように、アレイ、キットおよび組成物(例えば、ワクチンなど)においてそれぞれ配合される場合がある。これに関連して、本発明はまた、FAP関連疾患を診断すること、またはその進行をモニターすることにおいて有用なキットであって、本発明の少なくとも1つの抗体または前記抗体のいずれか1つの実質的に同じ結合特異性を有するFAP結合性分子、本明細書中上記でそれぞれ定義されるようなポリヌクレオチド、ベクターまたは細胞および/またはペプチドを、必要な場合には使用のための試薬および/または説明書と一緒に含むキットに関連する。
X.製造品
本発明の別の局面において、上記で記載される障害の処置、防止および/または診断のために有用である材料を含有する製造品が提供される。製造品は、容器、および、前記容器における、または前記容器に付随する標識または添付文書を含む。好適な容器には、例えば、ビン、バイアル、シリンジ、IV溶液バッグなどが含まれる。容器は、様々な材料から、例えば、ガラスまたはプラスチックなどから形成される場合がある。容器は、それ自体が、状態の処置、防止および/または診断のためのものである組成物、あるいは、状態の処置、防止および/または診断のために効果的である別の組成物と組み合わされる組成物を収容し、また、無菌の出し入れ口を有する場合がある(例えば、容器は、皮下注射針によって突き刺すことができる栓を有する静脈内溶液バッグまたはバイアルである場合がある)。組成物における少なくとも1つの活性な薬剤が本発明の抗体である。標識または添付文書により、組成物が、選ばれた状態を処置するために使用されることが示される。そのうえ、製造品は、(a)本発明の抗体を含む組成物が含有される第1の容器と、(b)さらなる細胞傷害性薬剤または他の場合には治療剤を含む組成物が含有される第2の容器とを含む場合がある。本発明のこの実施形態における製造品はさらに、組成物が、特定の状態を処置するために使用され得ることを示す添付文書を含む場合がある。代替において、または加えて、製造品はさらに、医薬的に許容され得る緩衝剤(例えば、静菌性注射用水など)を含む第2(または第3)の容器を含む場合がある。
これらの実施形態および他の実施形態が本発明の説明および実施例によって開示され、包含される。本発明に従って用いられるための材料、方法、使用法および化合物のいずれか1つに関するさらなる文献が、例えば、電子デバイスを使用して、公開されている図書館およびデータベースから検索される場合がある。例えば、公開されているデータベースの「Medline」が利用される場合がある(このデータベースは国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)および/または国立衛生研究所の国立医学図書館(NLM.NIH)によって提供される)。さらなるデータベースおよびウエブアドレスが、例えば、欧州バイオインフォマティクス研究所(EBI)(これは欧州分子生物学研究所(EMBL)の一部である)のデータベースなどが当業者には知られており、これらもまた、インターネット検索エンジンを使用して得ることができる。バイオテクノロジーにおける特許情報、ならびに、遡及的検索および現在の認識のために有用な特許情報の関連原典の調査の概略が、Berks、TIBTECH、12(1994)、352〜364に示される。
上記開示は本発明を概して記載する。別途言及されない限り、本明細書中で使用されるような用語には、Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology(Oxford University Press、1997年、2000年改訂及び2003年再版、ISBN 0 19 850673 2)において提供されるような定義が与えられる。いくつかの文書が本明細書の本文を通して引用される。完全な書誌的引用が請求項の直前において明細書の最後に見出される場合がある。すべての引用された参考文献(本出願明細書を通して引用されるような文献参照物、発行された特許、公開された特許出願、及び、製造者の仕様書、説明書などを含む)の内容が、本明細書により明示的に、参照によって組み込まれる;しかしながら、どのような文書であれ、引用される文書は実際に本発明に関して先行技術であることを何ら認めるものではない。より完全な理解を、例示のみの目的のために本明細書中に提供され、かつ、本発明の範囲を限定するために意図されない下記の具体的な実施例を参照することによって得ることができる。
FAPを標的とするヒト由来抗体を、国際特許出願公開WO2008/081008に記載される方法を改変とともに利用して特定した。具体的には、FAPを標的とするヒト由来抗体を、臨床的に選択されたドナーに由来するヒトメモリーB細胞レパートリーの補体のハイスループット分析によって特定した。直接に被覆された標的に対するFAP抗体スクリーニングのために、96ウエルマイクロプレート(Costar、Corning、米国)を、炭酸塩緩衝液(15mM NaCO、35mM NaHCO、pH9.4)において5μg/mlの濃度に希釈される組換えヒトFAP(rFAP)、cFAP(下記ペプチドの混合物:378−HYIKDTVENAIQITS−392、622−GWSYGGYVSSLALAS−636および721−QVDFQAMWYSDQNHGL−736)またはBSA(Sigma−Aldrich、Buchs、スイス)により4℃で一晩被覆した。捕捉ELISAのために、マイクロプレートを、PBSにおいて3μg/mlの濃度に希釈されるマウス抗Hisモノクローナル抗体(Clontech)により被覆し、その後、プレートをブロッキング処理し、rFAPまたはBSAをPBSにおいて2μg/mlの濃度に希釈し、捕捉されるためのプレートに加えた。その後、プレートをPBS−T(pH7.6)で洗浄し、非特異的な結合部位を、RTで1時間、2%のBSAを含有するPBS/0.1%Tween−20によりブロッキング処理した。B細胞馴化培地をメモリーB細胞培養プレートからELISAプレートに移し、RTで1時間インキュベーションした。ELISAプレートをPBS−Tで洗浄し、結合を、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲート化抗ヒト免疫グロブリンポリクローナル抗体(Jackson ImmunoResearch、Newmarket、英国)を使用して、その後、HRP活性を標準的な比色アッセイで測定して求めた。培地に含有される抗体の結合がBSAに対してではなく、FAP(直接に被覆された、もしくは捕捉されたrFAP、またはcFAPのどちらか)に対して示されているB細胞培養物のみを、抗体クローニングに供した。
上記で特定された抗FAP抗体の可変領域のアミノ酸配列をそれらのmRNA配列に基づいて決定した;図1を参照のこと。簡単に記載すると、選択された不死化されていないメモリーB細胞培養物の生存B細胞を集めた。続いて、選択された抗FAP抗体を産生する細胞からのmRNAを抽出し、cDNAに変換し、抗体の可変領域をコードする配列をPCRによって増幅し、プラスミドベクターにクローン化し、配列決定した。簡単に記載すると、ヒト免疫グロブリン生殖系列レパートリーのすべての配列ファミリーを表すプライマーの組合せを、リーダーペプチド、VセグメントおよびJセグメントの増幅のために使用した。1回目の増幅を、5’末端におけるリーダーペプチド特異的プライマーと、3’末端における定常領域特異的プライマーとを使用して行った(Smith他、Nat.Protoc.4(2009)、372〜384)。重鎖およびカッパ軽鎖のために、2回目の増幅を、5’末端におけるVセグメント特異的プライマーと、3’末端におけるJセグメント特異的プライマーとを使用して行った。ラムダ軽鎖のために、2回目の増幅を、5’末端におけるVセグメント特異的プライマーと、3’末端におけるC領域特異的プライマーとを使用して行った(Marks他、Mol.Biol.222(1991)、581〜597;de Haard他、J.Biol.Chem.26(1999)、18218〜18230)。
所望の特異性を有する抗体クローンの特定を、完全な抗体を組換え発現させたときにELISAでの再スクリーニングによって行った。完全なヒトIgG1抗体の組換え発現が、可変重鎖配列および可変軽鎖配列を、可変領域配列を5’末端において、リーダーペプチドをコードする配列により補い、かつ、3’末端において、適切な定常ドメインをコードする配列により補う発現ベクターに「正しい読み枠で」挿入したときに達成された。その目的を達成するために、プライマーは、抗体発現ベクターへの可変重鎖配列および可変軽鎖配列のクローニングを容易にするために設計される制限部位を含有した。重鎖免疫グロブリンを、免疫グロブリン重鎖のRT−PCR産物を、シグナルペプチドとヒト免疫グロブリンガンマ1またはマウス免疫グロブリンガンマ2aの定常ドメインとを有する重鎖発現ベクターに読み枠を合わせて挿入することによって発現させた。カッパ軽鎖免疫グロブリンを、カッパ軽鎖のRT−PCR産物を、シグナルペプチドとヒトまたはマウスのカッパ軽鎖免疫グロブリンの定常ドメインとを提供する軽鎖発現ベクターに読み枠を合わせて挿入することによって発現させた。ラムダ軽鎖免疫グロブリンを、ラムダ軽鎖のRT−PCR産物を、シグナルペプチドとヒトまたはマウスのラムダ軽鎖免疫グロブリンの定常ドメインとを提供するラムダ軽鎖発現ベクターに読み枠を合わせて挿入することによって発現させた。
機能的な組換えモノクローナル抗体を、Ig重鎖発現ベクターとカッパIg軽鎖発現ベクターまたはラムダIg軽鎖発現ベクターのHEK293細胞またはCHO細胞(あるいは、どのようなレシピエント細胞株であれ、ヒト起源またはマウス起源の他の適切なレシピエント細胞株)へのコトランスフェクションによって得た。組換えヒトモノクローナル抗体を続いて、標準的なプロテインAカラム精製を使用して馴化培地から精製した。組換えヒトモノクローナル抗体を、一過性トランスフェクション細胞または安定的トランスフェクション細胞のどちらかを使用して無限の量で製造することができる。組換えヒトモノクローナル抗体を産生する細胞株を、Ig発現ベクターをそのまま使用することによって、または、Ig可変領域を異なる発現ベクターに再クローニングすることによってそのどちらでも樹立することができる。誘導体、例えば、F(ab)、F(ab)2およびscFvなどもまた、これらのIg可変領域から作製することができる。
フレームワーク領域および相補性決定領域をデータベース(例えば、Abysis(http://www.bioinf.org.uk/abysis/)など)において利用可能な参照抗体配列との比較によって決定し、これらの領域に、Kabat番号表記スキーム(http://www.bioinf.org.uk/abs/)を使用して注釈を付けた。フレームワーク領域(FR)および相補性決定領域(CDR)を示すことを含む、主題抗体のNI−206−18H2、NI−206−20A8、NI−206−6D3、NI−206−14C5、NI−206−34C11、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4およびNI−206.17A6の可変領域のアミノ酸配列が図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示される。
実施例1:FAP抗体の結合特異性
ELISAアッセイを、FAPに対する本発明の例示的抗体の結合を確認するために、また、それらの50%最大有効濃度(EC50)を決定することができるようにするために様々な抗体濃度を用いて行った。例示的な組換えヒト抗体のNI−206−18H2、NI−206−20A8、NI−206−6D3、NI−206−14C5、NI−206−34C11、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.22F7、NI−206.27E8、NI−206.12G4およびNI−206.17A6について、96ウエルマイクロプレート(Costar、Corning、米国)を直接的ELISAのために、炭酸塩のELISA被覆緩衝液(15mM NaCO、35mM NaHCO、pH9.4)において5μg/mlの濃度に希釈されるFAP、3つのペプチドの混合物、またはBSA(Sigma−Aldrich、Buchs、スイス)により被覆した。捕捉ELISAのために、マイクロプレートを、PBSにおいて3μg/mlの濃度に希釈されるマウス抗Hisモノクローナル抗体(Clontech)により被覆し、その後、プレートをブロッキング処理し、FAPまたはBSAをPBSにおいて2μg/mlの濃度に希釈し、捕捉されるためのプレートに加えた。その後、抗体の結合効率を調べた。例示的なNI−206.82C2抗体が、捕捉されたFAPには特異的に強く結合し、直接に被覆されたFAPにはそれほど効率的に結合していない。例示的なNI−206.59B4抗体およびNI−206.18H2抗体が、捕捉されたFAPに対して、また、直接に被覆されたFAPに対して特異的に強く、かつ類似して結合する。上述の例示的抗体との比較において、NI−206.20A8抗体は、捕捉されたFAPと、直接に被覆されたFAPとの両方にはそれほど効率的に結合していない。結合がBSAに対しては何ら認められなかった。例示的抗体NI−206.6D3は、捕捉されたFAPおよび直接に被覆されたFAPに強くかつ類似して結合し、しかし、とりわけ、捕捉されたFAPの場合、高い抗体濃度において、BSAに対する強い結合が同様に認められた;図2A〜図2Jを参照のこと。
EC50値を、GraphPad Prism(San Diego、米国)ソフトウエアを使用して非線形回帰によって推定した。組換えヒト由来抗体のNI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.27E8、NI−206.17A6、NI−206.18H2およびNI−206.20A8が、捕捉されたFAP(sFAP)に大きい親和性で結合し、EC50がそれぞれ、0.014nM、0.044nM、3.36nM、50.2nM、0.272nMおよび1.33nMであり、これに対して、抗体NI−206.6D3は、より低い結合親和性を示し、EC50が118nMであった。NI−206.22F7はsFAPに対する結合を何ら示さなかった。NI−206.12G4のsFAPに対する結合は調べられなかった。組換えヒト由来抗体のNI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.17A6、NI−206.18H2およびNI−206.20A8が、直接に被覆されたFAP(FAP)に大きい親和性で結合し、EC50がそれぞれ、0.61nM、0.096nM、0.33nM、1.4nM、10.5nM、3.54nMおよび2.90nMであり、これに対して、抗体NI−206.6D3は、より低い結合親和性を示し、EC50が86.5nMであった。NI−206.22F7は、直接に被覆されたFAPに対する結合を何ら示さなかった。組換えヒト由来抗体のNI−206.22F7が、直接に被覆されたFAPペプチド混合物(cFAP)に対して大きい親和性で結合し、EC50が0.12nMであった。NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.17A6、NI−206.18H2、NI−206.20A8およびNI−206.6D3は、cFAPに対する結合を何ら示さなかった;図2K参照のこと。
実施例2:NI−206.82C2結合速度の決定
NI−206.82C2の速度を検討するために、組換えヒトFAP(rhuFAP、Sino Biologicals、10464−H07H)をGLCセンサーチップ(Biorad #176−5011)にアミノカップリングした(ただし、1つの流路が、さらなる参照表面を提供するために非修飾のままにされた)。このことを、それぞれの流路で使用される活性化試薬の濃度を変えることによって達成した。3つの活性化溶液を、0.4M EDC+0.1Mスルホ−NHSを含有するストック混合物の3倍連続希釈を使用して調製し、360秒間注入した。その後、カップリング緩衝液(10mM HEPES、150mM NaCl、3,4mM EDTA、0.005% Tween20、pH5.2)における2.5μg/mlでのrhuFAPを25μL/分で1020秒間カップリングさせた。過剰な反応性エステルを1Mエタノールアミン塩酸塩により600秒間にわたってブロッキング処理した。これにより、700RUの最終的な固定化レベルに及ぶrhuFAPの均一なストリップがもたらされた。16μg/mL(106.7nM)から始まるrhuFAPの5倍連続希釈物を60μL/分で400秒間にわたって注入した。単回注入により、完全な濃度系列が、6つのサンプルからなる一列を補い、かつ、応答データを二重参照するためのインライン・ブランクを提供するために緩衝液を使用して送達された。会合段階および解離段階を400秒間および3600秒間それぞれ測定した。固定化rhuFAPを、それぞれの結合サイクルの後、100μL/分で30秒間、1.5Mグリシン(pH3)により再生させ、NI−206.82C2を、サイクル対サイクルの再現性を確認するために同じ実験の中で二連の注入で分析した;図3を参照のこと。
実施例3:FAP特異的抗体の結合エピトープの評価
例示的なNI−206.82C2抗体およびNI−206.18H2抗体の結合エピトープを決定するために、結合分析を、重複するペプチドを用いてFAPの配列全体をマッピングして行った。抗体の結合能を、ニトロセルロースメンブラン(JPT Peptide Technologies、Berlin、ドイツ)にスポットされるこれらのペプチドに対して、かつ、HRPコンジュゲート化されたロバ抗ヒトIgG二次抗体(Jackson immunoResearch、Newmarket、英国)を使用し、その後、HRP活性の検出を行って調べた(図4Aおよび図4C)。簡単に記載すると、エピトープマッピングを、重複するペプチドのスキャンを使用して行った。FAPの配列全体を、11アミノ酸の重なりが個々のペプチドの間にある合計で188個の線状の15−merペプチドとして合成した。それらのペプチドをニトロセルロースメンブラン(JPT Peptide Technologies、Berlin、ドイツ)にスポットした。メンブランをメタノール中で5分間活性化し、その後、RTで10分間、TBSで洗浄した。非特異的な結合部位を、RTで2時間、Roti(登録商標)−Block(Carl Roth GmbH+Co.KG、Karlsruhe、ドイツ)によりブロッキング処理した。ヒト抗体(1μg/ml)を、RTで3時間、Roti(登録商標)−Blockにおいてインキュベーションした。一次抗体の結合を、HRPコンジュゲート化ロバ抗ヒトIgG二次抗体を使用して求めた。ブロットを、ECLおよびImageQuant350検出(GE Healthcare、Otelfingen、スイス)を使用して発色させ、評価した。
抗体NI−206.82C2により、FAPにおける配列525−PPQFDRSKKYP−535に対応するペプチド131およびペプチド132(G列、11番目および12番目のスポット)が認識され(図4Aを参照のこと)、抗体NI−206.18H2により、配列501−IQLPKEEIKKL−511に対応するペプチド125およびペプチド126(G列、5番目および6番目のスポット)が認識される(図4Cを参照のこと)。抗体NI−206.59B4により、FAPにおける配列53−SYKTFFP−59が認識される。抗体NI−206.22F7により、FAPにおける配列381−KDTVENAIQIT−391が認識される。抗体NI−206.27E8により、FAPにおける配列169−NIYLKQR−175が認識される。抗体NI−206.12G4により、FAPにおける配列481−TDQEIKILEENKELE−495が認識される。抗体NI−206.17A6により、FAPにおける配列77−VLYNIETGQSY−87が認識される。
抗体NI−206.82C2の最小エピトープ領域を決定するために、抗体NI−206.82C2のエピトープを包含する(N末端およびC末端からの)ペプチドを1アミノ酸ずつ連続して短縮化し(この場合、スポット21が全長ペプチドに対応し、スポット22〜スポット33がC末端からの段階的な1アミノ酸短縮化形態に対応し、スポット34〜スポット45がN末端からの段階的な1アミノ酸短縮化形態に対応する)、合成し、ニトロセルロースメンブラン(JPT Peptide Technologies、Berlin、ドイツ)にスポットした。これらのスポットされたペプチドに対するNI−206.82C2結合を上記のように可視化した。抗体NI−206.82C2は、FAPにおける配列528−FDRSK−532(配列番号39)に対応するスポット21〜スポット28およびスポット34〜スポット41を認識する;図26を参照のこと。
NI−206.82C2結合のために不可欠なアミノ酸を決定するために、FAPの521−KMILPPQFDRSKKYPLLIQ−539(配列番号38)からのアミノ酸を1つずつ、不可欠なアミノ酸(すなわち、変異させたときにNI−206.82C2結合の喪失を引き起こすアミノ酸)を決定するために、逐次的にアラニンに変異させた。単一アラニン変異の線状エピトープを有するこれらの線状ペプチド配列を合成し、ニトロセルロースメンブラン(JPT Peptide Technologies、Berlin、ドイツ)にスポットした。これらのスポットされたペプチドに対するNI−206.82C2結合を上記の実施例に記載されるように可視化し、それにより、対応するFAPペプチドがアラニン置換を529位および532位にそれぞれ含有した2つのスポット(スポット10およびスポット13)に対する結合の非存在が認められ、したがって、このことから、FAPのD−529およびK−532のアミノ酸がNI−206.82C2結合のために不可欠であることが明らかにされた;図27を参照のこと。
実施例4:組換えヒトモノクローナル抗体がFAP酵素活性を阻害することができるかどうかの決定
黒色で、平底の標準的な96ウエルELISAプレートを、滅菌されたブロッキング緩衝液(リン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS)における5%ウシ血清アルブミン(BSA))を使用して37℃で1時間、ブロッキング処理した。ブロッキング緩衝液を除き、40μLの新鮮なブロッキング緩衝液、PBSにおける40μLの抗体、PBSにおける10μLの20nMの活性な組換えヒトFAP(Sino Biologicals、10464−H07H)、および、PBSにおける10μLのDQ−ゼラチン(Molecular Probes、D−12054)により置き換えた。蛍光強度を、プレートをどの測定の前でも20秒間穏やかに振とうしながら、45分の総時間にわたって3分毎に485nMの励起および530nMの放射で測定した。活性割合を計算するために、定常状態での速度(Δ530nM放射/Δ時間)が、抗体のそれぞれの濃度で認められる速度によって除される。結果が図5に示される。
実施例5:rhuFAP媒介PEP(Z−Gly−Pro−AMC)切断の競合阻害、非競合阻害または不競合阻害の決定
黒色で、平底の標準的な96ウエルELISAプレートを、滅菌されたブロッキング緩衝液(リン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS)における5%ウシ血清アルブミン(BSA))を使用して37℃で1時間、ブロッキング処理した。10μLの組換えヒトFAP溶液(225mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)における0.4nM組換えヒトFAP(Sino Biologicals、10464−H07H))をそれぞれのウエルに加えた。その後、PBSにおける示された濃度での80μLのNI−206.82C2をウエルに加え、37℃で1時間インキュベーションした。その後、10μLの蛍光発生基質溶液(40%のメタノールおよび60%の25nM PBS/10nM EDTAにおけるZ−Gly−Pro−AMC)をそれぞれのウエルに加えた。蛍光強度を2時間の総読み取り時間にわたって3分毎に360nMの励起および460nMの放射で測定した。結果が図6に示される。
実施例6:抗体(NI−206.82C2、NI−206.18H2、NI−206.20A8およびNI−206.6D3)の結合特異性の決定
マウス抗6Xヒスチジンタグ抗体(Clontech)をPBSにおける3μg/mlの濃度で96ウエルELISAプレートに被覆し、その後、プレートをPBSにおける5%BSAによりブロッキング処理し、N末端の6Xヒスチジンタグを有する酵素活性な組換えヒトFAPを、捕捉されるためのプレートに加えた。その後、sFAPに対するNI−206.82C2、NI−206.18H2、NI−206.20A8およびNI−206.6D3の(20nM、4nMおよび0.8nMでの)結合効率、ならびに、FAPに対するNI−206.18H2、NI−206.20A8およびNI−206.6D3の結合効率も、1時間のインキュベーション、その後、PBSによる洗浄、および、比色アッセイを使用するHRP標識化ヤギ抗ヒト抗体(Jackson Immunoresearch)による検出によって調べた。他の標的と結合するNI−206.82C2、NI−206.18H2、NI−206.20A8およびNI−206.6D3を評価するために、組換えヒトCD26(NI−206.82C2の場合のみ)および14個の他の無関係な組換えヒトタンパク質(A〜N)を個々に96ウエルELISAプレートに三連で加え、NI−206.82C2の結合効率を評価した(図7A〜図7D)。
FAPに対する配列類似性を有するSB9オリゴペプチダーゼファミリーの他のメンバーに対するNI−206.82C2の結合効率および阻害能を明らかにするために、間接的ELISAアッセイおよび阻害アッセイを、活性な酵素標的に対して行った。 このアッセイにおいて評価される活性な組換えヒト酵素には、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP;Sino Biologicals、10464−H07H)、ジペプチジルペプチダーゼIV(DPPIV、BPS Bioscience 80040)、ジペプチジルペプチダーゼ8(DPP8、BPS Bioscience 80080)、ジペプチジルペプチダーゼ9(DPP9、BPS Bioscience 80080)およびプロリルオリゴペプチダーゼ/プロリルエンドペプチダーゼ(POP/PREP、BPS Bioscience 80105)が含まれる。それぞれの組換えペプチダーゼを精製タグと一緒に発現させ、マウス抗ヒスチジン抗体(CloneTech)またはマウス抗グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST、Sino Biologicals、111213−MM02)タグ抗体のどちらかを使用して96ウエルELISAプレートに結合させた。それぞれの酵素が、酵素特異的な蛍光発生基質を使用して、結合することが確認され、ELISAプレート上で活性なままであった。H−Gly−Pro−AMC(ATT Bioquest、13450)を、DPP4、DPP9およびDPP8の存在および活性を確認するために使用した。Z−Gly−Pro−AMC(BaChem、I1145)を、FAPおよびPOP/PREPの活性を評価するために使用した。それぞれの酵素標的に対するNI−206.82C2の結合効率を明らかにするために、抗体をHRPにより標識し、PBSにおける400nM、126.5nM、40.1nM、12.7nM、4nM、1.3nM、0.4nM、0.13nM、0.04nM、0.013nM、0.004nMおよび0nMの濃度で加えた。洗浄工程の後、結合した抗体を、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)基質を使用して検出した。反応を、2NのH2SO4を加えることによって10分後に停止させ、光学密度において生じた変化を、ELISAプレートリーダーを使用して450nMの吸光度で定量した(図7E)。
抗体の阻害能を明らかにするために、黒色の96ウエルプレートをブロッキング緩衝液により1時間にわたってブロッキング処理した。NI−206.82C2を、PBSにおける1000nM、50nM、10nM、3.03nM、1.01nM、0.031nM、0.001nMおよび0nMの濃度で対応のウエルにピペット分注した。酵素を0.2nMの濃度で加えた。最後に、蛍光発生基質をその後、ミカエリス定数(K)に等しい濃度でウエルに加え、基質切断速度を360nmの励起および460nmの放射での蛍光によって定量した。H−Gly−Pro−AMC(AAT Bioquest、13450)を、DPP4、DPP9およびDPP8のために使用した。Z−Gly−Pro−AMC(BaChem、I1145)を、POP/PREPの活性を評価するために使用した。FAP活性を、DQ−ゼラチン(Life Technologies、D12054)を使用して評価し、切断を495nMの励起および515nMの放射で定量した。
実施例7:以前に試験されたFAP阻害剤と比較される、活性な組換えヒトFAPおよび活性な組換えマウスFAPに対するNI−206.82C2阻害能の決定
活性な組換えヒトFAP(Sino Biologicals、10464−H07H)に対するNI−206.82C2の阻害能を明らかにするために、黒色の96ウエルELISAプレートを、滅菌された5%BSA/PBSにより37℃で1時間にわたってブロッキング処理した。ブロッキング溶液を除いた後、PBSにおける40uLの12.5%BSAをそれぞれのウエルに加えた。その後、FAP標的化薬剤(NI−206.82C2、F19およびVal−Boro−Pro(PT−100;Point therapeutics))を、500nM、10nM、3.03nM、1.01nM、0.031nM、0.001nMおよび0nMの最終濃度のための適切なウエルに加えた。 その後、10uLの活性な組換えヒトFAPをウエルのすべてに、20nMの最終アッセイ濃度のために加えた。最後に、10μLのDQ−ゼラチン溶液をそれぞれのウエルに、60μg/mLの濃度のために加えた。その後、蛍光強度を、プレートをそれぞれの測定の前に20分間穏やかに撹拌しながら、45分間にわたって3分毎に485nMの励起および530nMの放射で測定した。その後、GraphPad Prism6ソフトウエアを使用するとき、定常状態速度を使用して、阻害剤が何ら与えられなかった定常状態濃度と比較したそれぞれの濃度での活性割合を計算し、3つのパラメーター変数適合モデルに合わせて、IC50(最大阻害の50%が達成された濃度)を計算した(図8A)。
活性な組換えマウスFAPに対するNI−206.82C2の阻害能を明らかにするために、組換えマウスFAPを、膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインならびにN末端の6Xヒスチジンタグを伴うことなく、HEK293細胞株において発現させた。その後、96ウエルELISAプレートを、PBSにおける6μg/mLでの50uLのマウス抗Hisタグ抗体により4℃で一晩被覆した。その後、ウエルをPBSにおける60uLの2%BSAにより室温で1時間にわたってブロッキング処理し、50μLの1:4希釈された組換えマウスFAP含有細胞培養上清をウエルに加え、穏やかに振とうしながら4℃で一晩インキュベーションした。PBSによる3回の洗浄工程の後、20uLの滅菌された12.5%BSA/PBS溶液をすべてのウエルに加えた。その後、FAP標的化薬剤(NI−206.82C2、F19およびVal−Boro−Pro(PT−100;Point therapeutics))を、500nM、10nM、3.03nM、1.01nM、0.031nM、0.001nMおよび0nMの最終濃度のための適切なウエルに加えた。最後に、PBSにおける5μLのDQ−ゼラチン溶液をその後、24μg/mLの最終アッセイ濃度のために加えた。その後、DQゼラチンの切断を、プレートをそれぞれの測定の前に20秒間穏やかに振とうしながら、60分の総時間にわたって3分毎に485nMの励起および530nMの放射での蛍光強度によって測定した。GraphPad Prism6ソフトウエアを使用するとき、定常状態での速度を使用して、活性割合をそれぞれの濃度で計算し、3パラメーター変数モデル回帰を行って、IC50(最大阻害の50%が達成された濃度)を計算した(図8B)。
実施例8:ヒトガン腫凍結切片に対するNI−206.82C2結合の共焦点免疫蛍光による決定
NI−206.82C2を蛍光画像化のためにシアニン3により標識し(Cy3コンジュゲート化キット:Innova Biosciences、340−0030)、抗体の標識化を、分光光度計を使用して確認した。ヒト浸潤性腺管ガン組織からの凍結切片(図9A)およびヒト浸潤性小葉ガンからの凍結切片(図9B)を氷冷アセトンにおいて5分間にわたって固定処理し、10分間乾燥させ、その後、PBSで洗浄した。その後、切片を5%BSA/PBSにおいて室温で1時間インキュベーションした。その後、組織切片を、シアニン3により事前に標識された抗体と4℃で一晩インキュベーションし、その後、PBSで3回洗浄し、その後、0.5μg/mLでのDAPIとインキュベーションした。その後、切片をPBSでさらに3回洗浄し、Lisbeth封入剤での封入標本にし、その後、SP8共焦点顕微鏡(Leica Microsystems)で画像化した。
実施例9:ヒト乳ガン組織切片に対するNI−206.82C2結合の免疫組織化学による決定
ヒト乳ガン組織切片を室温で10分間乾燥させ、その後、4%パラホルムアルダヒド(paraformaldahyde)において15分間にわたって固定処理し、その後、PBSで3回、5分間洗浄した。その後、スライド片をPBSにおける0.3%Hにおいて5分間インキュベーションして、内因性ペルオキシダーゼ活性をブロッキング処理し、続いて、PBSで3回、5分間洗浄した。その後、内因性ビオチンを、Biotin−Blocking System(DAKO X0590)を使用してブロッキング処理し、その後、PBSによる数回の洗浄を行った。非特異的な抗体結合のブロッキング処理および組織切片の透過処理を、ブロッキング緩衝液(PBSにおける5%ヤギ血清、5%ウマ血清、0.3Mグリシン、5%BSAおよび0.5%Triton X100)を使用して行った。その後、組織切片を、マウス定常ドメインと、元の抗体のヒト可変ドメインとを伴うNI−206.82C2の組換え操作されたキメラ形態、および、一致させたアイソタイプコントロール(43A11)を透過処理緩衝液において10μg/mLで用いて4℃で一晩染色した。3回のPBS洗浄工程の後、切片をビオチン化ヤギ抗マウス抗体と室温で1時間インキュベーションした。標的抗原を増幅するために、VECTASTAIN ABCキット(Vector Labs)を使用し、その後、3,3’−ジアミノベンジジン(DAB)により発色させ、マイヤーのヘマトキシリンブルーにより対比染色した。サンプルを微温の流水で10分間洗浄し、水性封入剤での封入標本にし、その後、画像化を組織学スライドスキャナー(Zeiss Mirax MIDI)により行った。結果が図10および図11に示される。
実施例10:マウス結腸直腸ガン組織に対するNI−206.82C2結合の決定
NI−206.82C2をシアニン5抗体標識化キット(Innova Biosciences、342−0010)により事前に標識化し、抗体の標識化が十分であることを分光光度計により確認した。同系のCT−26肝臓転移物を含有するマウス肝臓の凍結切片を室温で30分間乾燥させ、PBSにおける4%ホルマリンにおいて10分間にわたって固定処理した。その後、スライド片を、PBSで5分間、3回洗浄し、PBSにおける5%ウシ血清アルブミンにより室温で1時間ブロッキング処理した。 その後、スライド片を、0.5μg/mLでのDAPIと、製造者の説明書に従うAlexa547ファロイジン(Invitrogen)と、10μg/mLの濃度でのCy5標識されたNI−206.82C2またはCy5標識されたアイソタイプ一致コントロール抗体3A1のどちらかとを、0.5%のTriton X100を含むブロッキング緩衝液において含有する染色溶液と4℃で一晩インキュベーションした。その後、スライド片をPBSで3回洗浄し、Lisbeth封入剤での封入標本にし、SP8共焦点顕微鏡(Leica Microsystems)により画像化した。結果が図12に示される。
実施例11:マウス多発性骨髄腫組織に対するNI−206.82C2結合の決定
BALB/cマウスに、2×10個のマウス多発性骨髄腫細胞株MOPC315.4を静脈内注入した。いくつかのBALB/cマウスには、ビヒクルのみのコントロールが注入された。骨組織を採取し、4%PFAにおいて固定処理し、10%EDTA(pH7.4)において脱灰し、パラフィンに包埋し、その後、切片化し(4μm)、再水和した。その後、CD138 mAb(クローン281−2、BD Pharmingen)およびCy5標識されたNI−206.82C2を使用して、MOPC315.BM.Luc細胞の浸潤、ならびに、組織切片におけるこれらの細胞および周囲の間質細胞に対するNI−206.82C2結合を特定した。その後、染色された組織切片を、蛍光顕微鏡を使用して画像化した(図13)。
実施例12:ヒトアテローム斑および閉塞性冠状動脈血栓に対するNI−206.82C2結合の共焦点免疫蛍光による決定
NI−206.82C2を蛍光画像化のためにシアニン3により標識し(Cy3コンジュゲート化キット:Innova Biosciences、340−0030)、抗体の標識化を、分光光度計を使用して確認した。閉塞性のヒト冠状動脈血栓を引き起こす心筋梗塞からの凍結切片(図14A)、および、ヒト大動脈アテローム斑からの凍結切片(図14B)を、氷冷アセトンにおいて5分間にわたって固定処理し、10分間乾燥させ、その後、PBSで洗浄した。その後、切片をPBSにおける5%BSAにおいて室温で1時間インキュベーションし、その後、シアニン3標識抗体と4℃で一晩インキュベーションし、その後、PBSで3回洗浄し、その後、0.5μg/mLでのDAPIとインキュベーションした。その後、切片をPBSでさらに3回洗浄し、Lisbeth封入剤での封入標本にし、その後、SP8共焦点顕微鏡(Leica Microsystems)で画像化した。
実施例13:回転式トロンボエラストメトリー(ROTEM(商標))を使用する、血液凝固におけるNI−206.82C2の役割の決定
2回分の末梢血を一人の健康な対象からクエン酸ナトリウムチューブに採取し、血小板非含有血漿を遠心分離によって調製した。それぞれのチューブからの血漿をプールし、−80℃での貯蔵のために直ちに小分けした。この血漿はFAPレベルがELISAによって130ng/mlである。血漿サンプルを、滅菌された生理的食塩水で希釈されるFAPに対するNI−206.82C2(n=3)または43A11コントロール(n=3)により処理し、新鮮な迅速解凍血漿に加え、その結果、サンプルにおける抗体の最終濃度が、0.000667nM、0.00667nM、0.0667nM、0.667nM、6.667nMの血漿であるようにした。37℃における抗体との1時間のインキュベーションの後、NATEM分析を、測定開始前における抗体との37℃での1時間の抗体とのインキュベーション時間の後での生来的な血液凝固プロセスを観察するためにSTAR−TEM試薬を使用することによって、製造者の説明書に従って行った。統計学的分析を、二元配置ANOVAを使用して行った(p<0.05、**p<0.01、***p<0.005、****p<0.001)。結果が図15に示される。
実施例14:NI−206.82C2に基づく免疫沈殿を使用する、ヒト血漿からのFAPクリアランスの決定
100μLのPureProteome G Magnetic Beads(Millipore LSKMAGG02)を、25mMのTRIS、0.15MのNaClおよび0.1%のTween20の500μLに懸濁した。ヒト血漿を125μLの最終体積にPBSにおいて1:5で希釈し、4つのチューブに分け、回転とともにRTで30分間インキュベーションした。その後、ビーズを磁石スタンドにより集め、プレ除去処理された上清を、82C2、43A11または3A1により被覆された磁石ビーズを含有する新しいチューブに移した。抗体コンジュゲート化ビーズを、回転を行いながら4℃で一晩、血漿希釈物とインキュベーションした。その後、ビーズを磁石スタンドにより集め、上清をα2AP−AMC切断活性の分析のために取り出した。上清におけるα2AP−AMC活性を明らかにするために、半分の領域が黒色である96ウエルプレートを、無菌ろ過された5%BSAにより37℃で1時間にわたってブロッキング処理した。その後、40μLのPBSをすべてのウエルに加え、5μLの上清溶液を適切なウエルに加え、5μLのα2AP−AMCのメタノール溶液を10μMの最終アッセイ濃度のために加えた。 蛍光強度(切断AMC)を30分の総時間にわたって3分毎に360nMの励起および460nMの放射で測定し、反応速度を、Graphpad Prism6ソフトウエアを使用して計算した。結果が図16に示される。
実施例15:NI−206.82C2抗原のレベルを測定するためのサンドイッチELISAの特徴づけ
ヒトサンプルにおけるNI−206.82C2抗原のレベルを定量するために、透明な96ウエルプレートを炭酸塩の被覆緩衝液における8μg/mLでの30μLのF19(CRL−2733)により室温で2時間〜4時間被覆した。被覆溶液を除き、プレートをPBSブロッキング緩衝液における40μLの2%BSAにより室温で1時間にわたってブロッキング処理し、その後、捨てた。その後、30uLのサンプル溶液を加えた。サンプル溶液には、組換えヒトFAP標準物(図17A)、様々な希釈度でのヒト血清(図17B)、FAPホモログ(図17C)、健康な患者に由来する血清サンプル(図18および図19)、転移性結腸直腸ガンの患者に由来する血清サンプル(図18)、心臓血管疾患の患者に由来する血清サンプル(図19)、健康な患者に由来するクエン酸ナトリウム血漿サンプル(図20)、および、症候性頸動脈アテローム斑を有する患者に由来するクエン酸ナトリウムサンプル(図20)が含まれた。サンプル溶液を30μLの総体積で加えた。プレートを40μLのPBSにより3回洗浄し、ドライブロッティングした。30μLのHRP標識された82C2をすべてのウエルに加え、RTで1時間インキュベーションした。その後、プレートを3×PBSにより3回、再び洗浄し、ドライブロッティングした。その後、30μLのTMB(3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン)溶液をそれぞれのウエルに加え、室温で5分間〜10分間発色させた。その後、反応を、30μLの1M H2SO4を加えることによって停止させ、450nMでの吸光度をプレートリーダーにより読み取った。
実施例16:抗FAP抗体NI−206.82C2は動脈閉塞時間をマウス血栓症モデルにおいて延長することができる
頸動脈光化学的傷害誘発血栓症モデルが、ナトリウムペントバルビタール(87mg/kg体重)の腹腔内注射による麻酔により開始される。尾の軽い加温(温水を使用する)の後、ローズベンガル(PBSにおける10mg/mL)が0.12mLの体積で、50mg/kgの濃度で尾静脈に注入される。その後、マウスは、(頭部が術者の方を向いて)背臥位で固定され、解剖顕微鏡下において加熱パッドに置かれる(直腸温度がモニターされる)。(2.5cm〜3cmの)正中頸部切開と、気管瘻をもたらすための、鈍的調製による咽頭の小さい切開との後、右総頸動脈を露出させ、結合組織が除かれる。手術用縫合糸を用いて、胸鎖乳突筋を右側に寄せて固定し、右頸動脈へのアクセス領域を増大させる。手順中の過度な血管操作を避けるように注意しなければならない。先の曲がったピンセットを用いて、血管の下を(左側から)滑らせ、血管を優しく持ち上げ、その結果、プローブを血管の下および周囲に配置する。プローブは、アクセス領域により、プローブが近位にあることが可能となるほどに近位に設置され、また、その接続ワイヤがその後、その位置を微調整するためにマイクロマニピュレーターで設置されなければならない(プローブは好ましくは、流れに対する抵抗を何ら生じさせないように血管にそろえなければならない)。少量の手術用超音波ゲルが、シグナル品質を増大させるためにプローブの上部に塗布されなければならない。ローズベンガル注入の6分以内に、レーザービームが頸動脈に向けられ、6cmの固定された距離で60分間保たれる。流れが、これらの60分の期間中およびさらなる60分間(120分の最大時間経過)、または閉塞が生じるまで測定される。閉塞が、0.1ml/分未満の一定(1分以上の)流れとして見なされる。マウスは、閉塞分析が完了した後直ちに、過量のペントバルビタール(25mg)によって安楽死させられる。
マウスは、体温の低下を避けるために加熱パッドに置かれる。心拍数(血流を測定するプローブはまた、心拍数を測定する)が手術中にモニターされる。麻酔の深さが、足の引込め反射によって手術開始前および実験中に調べられる(無外傷性鉗子の使用によって、動物の後肢が延ばされ、また、足の趾間水かきがしっかりと挟まれる;つま先を挟んだことに対する引込み反応が全くないならば、動物は、十分に深いと判断されるであろう)。
麻酔のナトリウムペントバルビタールの選ばれた用量(87mg/kg体重)は、動物を実験の全継続期間にわたって深い麻酔で保つために十分である。2回目の投薬は必要ない。リン酸塩緩衝化生理的食塩水(pH7)ビヒクルにおける20mg/kgのNI−206.82C2が、マウスを飽和させ、薬物動態学のどのような影響も打ち消すために予想される(Tabrizi他、Development of Antibody−Based Therapeutics、第8章、218〜219)。リン酸塩緩衝化生理的食塩水(pH7)単独が、ビヒクルのみのコントロールとして投与される。結果が図21に示される。実際、本発明に従って行われた実験により、抗FAP抗体NI−206.82C2は、光化学的傷害誘発動脈閉塞時間を生体マウスにおいてコントロール抗体43A11(生物学的に不活性なアイソタイプ一致のコントロール抗体)と比較して延長させることによって立証されるように、血栓症を用量依存的様式でマウスにおいて軽減させることが明らかにされる。抗体NI−206.82C2は、閉塞までのメジアン時間における用量依存的な増大をマウスにおいて示し、2mg/kgの用量から始まる有意な増大、ならびに、7mg/kg超および20mg/kgでのさらなる増大が、コントロールとしてのPBSおよび20mg/kgの一定用量での抗体43A11と比較して認められる;図23を参照のこと。
実施例17:抗FAP抗体NI−206.82C2は同所性腫瘍成長を同系の結腸直腸ガンマウスモデルにおいて抑止することができる
CJ57/BL6マウスをイソフルオラン(isofluorane)吸入によって麻酔し、肝門脈へのアクセスを(剣状突起から4cm尾方向への)正中開腹によって得た。マウスには100万個のマウスMC38結腸直腸ガン細胞を注入した。これらの細胞の起源がScience(1986年9月19日)に記載される。MC−38腫瘍を処置前の7日間にわたって形成させた。 マウスを5回の処置サイクルについて72時間毎にPBSまたはNI−206.82C2(20mg/kg、腹腔内注射)のどちらかにより処置し、その後、イソフルオラン吸入によって麻酔した。小動物MRI画像化を、Bruker 4.7 Tesla MRIを使用して行い、肝臓転移物の画像を取得した。腫瘍画像を、Myrian Software(Intrasense)で分析して、腫瘍転移物および累積腫瘍直径総腫瘍負荷量を定量した。結果が図22に示される。
実施例18:膜貫通FAPに対する、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.18H2およびNI−206.6D3の結合はpH依存的である
膜貫通ヒトFAPに対するNI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.18H2およびNI−206.6D3の結合を評価するために、FAPを発現するHEK293細胞株を国立衛生研究所(Bethesda、MD)から受け取った。このFAP発現HEK293細胞の作製が、J.Exp.Med.2013(第210巻、第6号)、1125〜1135に記載される。HEK293細胞を、全長のヒトFAPのcDNAをコードするレトロウイルスにより形質導入した。クローニングを、Fast Cloning PackおよびFastDigest制限酵素(ともにFermentasから得られる)を使用して行った。一過性のレトロウイルス上清を、293GP細胞を、リポフェクタミン2000(Invitogen)を使用してFAPプラスミドによりトランスフェクションすることによって作製した。レトロウイルス上清をトランスフェクション後48時間で集め、Retronectin被覆(10μg/ml;Takara)された組織培養非処理の6ウエルプレートに対して32℃で2時間、2,000Gで遠心分離した。その後、これらのレトロウイルス上清を使用して、HEK293細胞の一晩の形質導入に供した。形質導入されたFAP−HEK293細胞を1mg/mlのG418(CellGro)により選抜した。
蛍光活性フローサイトメトリーのための蛍光標識抗体を作製するために、NI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.18H2およびNI−206.6D3、ならびに、アイソタイプ一致の生物学的に不活性なコントロール抗体43A11を、Lightning−Link Cy5 Antibody Labeling Kit(Novus Biologicals)を製造者の説明書に従って使用して、Cyanine Dye 5色素(Cy5)により標識した。
500,000個のFAP−HEK293細胞を、7つの異なるpH調節されたPBS緩衝液(pH7.4、6.8、6.6、6.5、6.4、6.3および6.2)において4つの異なる抗体濃度(0.1nM、1nM、10nMおよび100nM)での、Cy5標識されたNI−206.82C2、NI−206.59B4、NI−206.27E8、NI−206.12G4、NI−206.18H2もしくはNI−206.6D3と、またはCy5標識された43A11とのどちらかと4℃で1時間インキュベーションした。PBS緩衝液を、MES一水和物(Sigma Aldrich)を使用して調節した。インキュベーション後、細胞を、一致させたpH調節PBSにより200uLで3回洗浄し、400Gで4分間にわたって遠心分離し、200μLのpH調節緩衝液に再懸濁した。
抗体結合を分析するために、蛍光活性化フローサイトメトリーを、前方散乱、側方散乱について、BD Fortesaデバイスを使用して行い、Cy5チャネルの平均蛍光強度(MFI)を、633nMのレーザー励起および600/20フィルターを使用して記録した。生細胞を前方散乱および側方散乱ならびに一重項/二重項排除によってゲート処理し、Cy5についてのMFIを、FlowJoソフトウエア(バージョン10.1)を使用して定量した。Cy5標識された43A11についてのMFIシグナルを、Cy5標識された82C2、59B4、27E8、12G4、18H2および6D3から差し引いて、pH7.4、6.8、6.6、6.5、6.4、6.3および6.2におけるΔMFIを計算し、これにより、pH7.4における場合と比較して、酸性条件のもとでの増大したパラトープ特異的な82C2、59B4、27E8、18H2および6D3のアビディティー(図24A、図24B、図24C、図24Eおよび図24F)、ならびに、pH7.4における場合と比較して、酸性条件のもとでの低下したパラトープ特異的な12D3アビディティー(図24D)が明らかにされた。
実施例19:インビボでのNI−206.82C2の腫瘍関与
抗FAP抗体NI−206.82C2と、生物学的に不活性なアイソタイプ一致のコントロール抗体43A11とを、Alexa Fluor 680 Antibody Labeling Kit(Thermo Fischer A20188)を製造者の説明書に従って使用してAlexa680色素により蛍光標識した。これらの抗体は、A680−82C2(Alexa680標識された82C2)およびA680−43A11(Alexa680標識された43A11)と称される。
マウスのガンモデルを、100,000個の培養された4T1乳腫瘍細胞をBalb/c免疫適格マウスの第2左乳房に同所性に注入することによって作製し、7日間成長させた。インビボ画像化の前に、動物を入射光の最小限の吸光度および散乱のために剃毛し、脱毛して、柔毛を除いた。インビボ画像化を、Maestro500画像化システム(Cambridge Research Inc、Woburn、米国)を用いて行った。A680−82C2の検出のために、615nmから665nmまでの帯域フィルターと、700nm超の高域フィルターとを、励起光および放射光のためにそれぞれ使用し、蛍光を(11℃に冷却された)CCDカメラによって検出した。一連の画像を異なる波長で取得し、その後、スペクトル分離(spectral unmixing)(収集された光学スペクトルのデコンボリューション)に供した(これにより、組織の自己蛍光および他のスペクトル寄与からのAlexa680蛍光パターンの分離が可能となった)。
4T1乳腫瘍を有するBalb/cマウス(それぞれの群において3匹〜4匹)に、その後、2mg/kgのA680−82C2またはA680−43A11を接種後の7日目に注入した。全身マウス画像を下記の時点で取得した:抗体注入前、抗体注入直後、抗体注入後6時間、24時間、48時間および6日。その後、強度データを自己蛍光に対して正規化し、これら2つの群の間で比較した。抗体濃度が抗体注入後6時間から48時間まで動物においてピークに達すること、そして、A680−82C2抗体は、コントロール抗体A680−43A11よりも有意に大きい腫瘍取り込みを有することが見出された。結果が図25に示される。
実施例20:82C2−41BB−CDζ(抗FAP)キメラ抗原受容体(CAR)の構築
FAP結合性の82C2由来ScFvと、4−1BBの共刺激性ドメインと、ならびに、CD3ζエンドドメインとを有するキメラ抗原受容体(CAR)が構築される(82C2−41BB−CDζ)。82C2の可変重鎖ドメイン(VH)を、PCR駆動オーバーラップ伸長を使用してリンカー配列と融合し、pUKBKベクター(HeckmanおよびPease、Nat.Protoc.2(2007)、924〜923;Kohli他、Proteome Res.11(2012)、4075〜4090)のSfi1部位およびPme1部位にクローン化する。PCRベースのクローニングを使用して、82C2の可変軽鎖ドメイン(VL)をリンカーの後のPme1部位に挿入し、これにより、pUKBK−FAP−ScFvを得る。VLの3’末端におけるPme1部位が、5’−ACCC伸長を有する逆方向プライマーを使用することによって保たれる。T2A−eGFPをPCRによってAddgeneプラスミド#69536から増幅し、このベクターのPme1部位にクローン化する。VLの3’末端におけるPme1部位が、5’−GTTT伸長を有する順方向プライマーを使用することによって保たれる。CD8hinge−41BB−CD3ζの配列が米国特許第8,906,682号(B2)から得られ、Thermo Fischerによって合成され、このベクターのPme1部位にクローン化される。VLの3’末端におけるPme1部位が、5’−GTTT伸長を有する順方向プライマーを使用することによって保たれる。T2aおよびeGFPに読み枠を合わせて融合されるこのようにして得られた構築物82C2−CD8hinge−41BB−CD3ζはpRRLレンチウイルス骨格(Addgeneプラスミド 74922)に移され、その後で82C2−41BB−CDζと命名される。
コントロール実験のために、第2のCARが、FAP結合抗体シブロツズマブのScFvをクローン化することによって構築される(Sibro−41BB−CDζ)。シブロツズマブのVH配列およびVL配列が米国特許出願公開第2003/0103968号(A1)から得られ、相互連結リンカーと一緒に合成され(Thermo Fischer)、pUKBKのSfi1およびPme1にクローン化される。シブロツズマブ由来のScFvを、Sfi1部位およびPme1部位を使用してレンチウイルスプラスミド82C2−41BB−CDζにクローン化し、このようにしてSibro−41BB−CDζを得る。
コントロール実験のために、82C2由来ScFvおよび短縮型エンドドメインを有する第3のCARが調製される(82C2−Δ)。CD8hingeの配列が米国特許第8,906,682号(B2)から得られ、Thermo Fischerによって合成され、PUKBK.FAP−ScFV−T2A−eGFPのPme1部位にクローン化される。このようにして得られた構築物はpRRLレンチウイルス骨格に移され、その後で82C2−Δと命名される。
EF1αプロモーターによるCAR発現のために使用される様々なレンチウイルスプラスミドが、以前に報告されたように、他の日常的に使用されているプロモーターと比較して、T細胞におけるそれらの大きい長期に及ぶ発現のために選ばれる;Milone他、Mol.Ther.17(2009)、1453〜1464を参照のこと。CAR発現効率の簡便な評価のために、eGFPのバイシストロニック発現が選ばれる。
すべての構築物が、Microsynth配列決定サービスを使用して配列決定される。
実施例21:82C2−41BB−CDζレンチウイルスおよび82C2−CAR T細胞の作製
CARをレンチウイルスによってヒトT細胞に送達することは、効率的な臨床的に確認された手順である;Dotti他、Immunol.Rev.257(2014)、107〜126を参照のこと。82C2−41BB−CDζ CARレンチウイルスプラスミドまたはコントロールプラスミドを、CARレンチウイルスを作製するために使用する。HEK293T細胞をDSMZ(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen)から購入し、10%のFCS(Gibco)が補充されるDMEM(Invitrogen)において37℃および5%COで培養する。維持のために、コンフルエントな細胞をPBS(Gibco)により洗浄し、トリプシン/EDTA(Gibco)により解離し、新鮮な培地において1:10の希釈度で置床する。HEK293を、25kDAのポリエチレンイミン(PEI;Polysciences)を使用してウイルスおよびヘルパープラスミドによりトランスフェクションする。トランスフェクション後48時間で、ウイルス含有上清をFalconチューブに移し、500rcfで15分間遠心分離して、細胞破片を除く。ウイルス含有培地を小分けし、−80℃で貯蔵する。
初代T細胞を82C2−41BB−CDζレンチウイルスにより形質導入して、82C2−CAR Tを産生させる。健康な志願者ドナーからの血液をそれぞれの規則に従って得る。T細胞を、汎T細胞単離キット(Miltenyi Biotec)を製造者の説明書に従って使用する負の選択によってPBMCから抽出し、T細胞を以前に記載されるように増殖させる;Carpenito他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106(2009)、3360〜3365を参照のこと。初代T細胞を活性化後24時間で、82C2−41BB−CDζ発現レンチウイルスにより形質導入する。eGFPの発現を形質導入後およそ24時間でフローサイトメトリーによって分析する。形質導入効率が、以前に示されたように(Carpenito他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106(2009)、3360〜3365)、75%超に達することが予想される。これらの細胞は本明細書中下記では82C2−CAR Tと称される。
コントロールのCAR T細胞が、Sibro−41BB−CDζまたは82C2−Δによる初代T細胞の形質導入によって作製され、これらは、類似する形質導入効率を有することが予想される。これらの細胞は本明細書中下記では、Sibro−CAR T、および、82C2−Δ−CAR Tとそれぞれ称される。
実施例22:被覆された組換えFAPに対する82C2−CAR Tの特異的結合およびエフェクターサイトカインの放出の決定
82C2−CAR Tのエフェクター機能を明らかにするために、82C2−CAR Tの標的関与時のサイトカイン放出が測定される。CAR−Tが標的エピトープに結合したときのサイトカインの放出は、ガン細胞およびその環境の損傷を引き起こすことになり、CAR T細胞の抗腫瘍効果の機構の1つである。
96ウエル平底プレートをマウス抗His抗体(Clonetech)により一晩被覆する。6×HisのN末端精製タグを有する組換えヒトFAPを、Sino Biologicsから購入し、PBSにおいて1μg/mlで希釈されて抗体被覆プレートに4時間にわたって加えて、プレートをPBSにより3回洗浄する。10,000個の82C2−CAR Tを、被覆された96ウエルプレートにウエルあたり置床し、37℃で2時間インキュベーションする。細胞培地上清を集め、ELISAプレートに移す。IFNγおよびTNFαのELISAキットを、Thermo Scientificから購入し、製造者の説明書に従って使用する。サンプルをTecan吸光度リーダーで測定する。組換えヒトFAPによる刺激により、以前に明らかにされたように、82C2−CAR TにおけるIFNγおよびTNFαの強い産生がもたらされることが予想される;Tran他、J.Exp.Med.210(2013)、1125〜1135を参照のこと。
サイトカインが、ヒトFAPとの82C2−CAR T相互作用に対する応答において特異的に放出されることを示すために、82C2−CAR Tを、FAPにより被覆されない96ウエル平底プレートに置床する。ヒトFAPの非存在下における82C2−CAR Tの培養はサイトカイン産生を引き起こさないこと、すなわち、サイトカイン産生がFAPとの相互作用の後で特異的に開始されることが予想される。
エフェクターエンドドメイン機能が、82C2−CAR Tのサイトカイン放出のために必要であることを示すために、82C2−Δ−CAR Tを、上記で記載されるような組換えFAP被覆プレートに置床する。82C2−Δ−CAR Tは、サイトカインの有意な産生を示さないことが予想される。
実施例23:正常なpH条件のもとでの、ヒトFAPを発現する細胞に対する82C2−CAR Tの結合およびサイトカインの放出の決定
ヒトFAPを発現するプラスミドを得るために、PCRを、ヒトFAPをコードするcDNAに対して行う。PCR産物をpUKBK−CベクターのAsc1部位とSfi1部位との間にクローン化し、したがって、これにより、CMVプロモーターからのFAPの発現が可能となり、C末端のHAタグが備わる(Kohli他、Proteome Res.11(2012)、4075〜4090)。FAP−HA構築物の正しさが、Microsynth配列決定サービスを使用して確認される。
ヒト肺ガン細胞株A549はFAPを発現しないことが、RT−PCRおよびフローサイトメトリーを使用して以前に示された;Kakarla他、Mol Ther 21(2013)、1611〜1620を参照のこと。A549をATCCから購入し、F−12K培地において製造者の説明書に従って維持する。200×10個を24ウエル細胞培養皿にウエルあたり置床し、翌日、1μgのFAP−HA DNAおよびリポフェクタミン2000(Thermo Fischer)を製造者の説明書に従って使用してトランスフェクションする。1μg/mlのG418の選抜用抗生物質(Invitorgen)を、FAPプラスミドによりトランスフェクションされたA549細胞を選抜するためにリポフェクションの1日後に細胞培養培地に補充する。選抜培地におけるおよそ2週間の維持の後、FAPを発現する混合した安定な細胞株が得られ、これは本明細書中下記ではA549−FAPと呼ばれる。この細胞株におけるヒトFAPの安定な発現を確認するために、抗HA抗体による免疫細胞化学染色が行われる。ウエルあたり80×10個のA549−FAP細胞を4ウエルのガラス製チャンバースライド(LabTek)に置床する。置床後24時間で、細胞を4%パラホルムアルデヒド(Sigma−Aldrich)により固定処理し、抗HA抗体(1:100;Roche)と2時間インキュベーションし、二次Cy3抗ラット(1:250;Jackson Immuno Research)とインキュベーションし、Mowiol(Sigma)を使用して封入標本にする。細胞を、以前に記載されたように(Gersbacher他、PLoS One、8/2013、e69363)、Leica SP8共焦点顕微鏡を使用して画像化する。CMVプロモーターを使用しているために、強いFAP発現(すなわち、蛍光シグナル)がA549−FAP細胞において予想される。選抜手順のために、FAP発現(すなわち、蛍光シグナル)は、90%超のA549−FAP細胞において認められることが予想される。A549親細胞株がHA染色についての陰性として役立ち、したがって、有意な蛍光シグナルを示さないことが予想される。
82C2−CAR Tのエフェクター機能を評価するために、A549−HA細胞との共培養を調製し、サイトカイン分泌を測定する。3,000個のA549−FAP細胞を50μlの培地において丸底96ウエルプレートにウエルあたり置床する。その後、82C2−CAR Tを異なる密度で含有する50μlの培地を、標識されたA549−FAP細胞に加え、1:1、10:1、20:1、30:1、40:1および50:1の、82C2−CAR T対A549−FAP細胞比を得る。4時間後、培地をELISAプレートに移し、IFN−γおよびTNF−αの産生を、以前に記載されたように測定する。82C2−CAR TのA549−FAP細胞との共培養は、これら2つの測定されたサイトカインの産生をもたらさないこと(すなわち、有意な産生をもたらさないこと)が予想される。加えて、エフェクター(82C2−CAR T)および標的(A549−FAP)の比率はサイトカイン産生に対して影響を有しないことが予想される。
対照的に、上記で記載されるように、Sibro−CAR TのA549−FAP細胞との共培養は、用量依存的様式でのサイトカインの有意な産生をもたらすことが予想される。Sibro−CAR TのナイーブA549細胞との共培養は、サイトカインの有意な産生を示さないことが予想される。
実施例24:低pH条件のもとでの、ヒトFAPを発現する細胞に対する82C2−CAR Tの結合およびサイトカインの放出の決定
腫瘍微小環境は、ワールブルク効果のために酸性環境を有することが記録されている。82C2可変ドメインの予想された利点が、他の記録された抗FAP抗体可変ドメインと比較した場合には、中性pHのもとでの膜結合型FAPに対する比較的より低いアビディティーに対して、低いpHのもとでの膜結合型FAPに対する選択的なアビディティーである。
82C2−CAR TのpH依存的結合を調べるために、CAR Tを、A549−FAP細胞とpH6.3で共培養する。ウエルあたり3,000個のA549−FAP細胞を、82C2−CAR Tを異なる密度で含有する50μlの培地(pH6.3)と一緒に、50μlの培地(pH6.3)において丸底96ウエルプレートに置床して、1:1、10:1、20:1、30:1、40:1および50:1の、82C2−CAR T対A549−FAP細胞比を得る。上清をELISAプレートに移し、サイトカイン産生を上記のように測定する。82C2−CAR TのA549−FAP細胞との共培養はサイトカインの強い産生をもたらすこと、そして、その産生は用量依存的であることが予想される。
サイトカインが、ヒトFAPとの82C2−CAR T相互作用に対する応答において特異的に放出されることを示すために、82C2−CAR Tを、低いpH(pH6.3)のもと、以前に使用されたエフェクター対標的細胞比でナイーブA549細胞と共培養する。82C2−CAR TおよびナイーブA549細胞の共培養では、サイトカインの有意な産生がどのような所与のエフェクター対標的細胞比においても引き起こされないことが予想される。
エフェクターエンドドメイン機能が、82C2−CAR Tのサイトカイン産生のために必要であることを示すために、82C2−Δ−CAR Tを、低いpH(pH6.3)のもと、以前に使用されたエフェクター対標的細胞比でA549−FAP細胞と共培養する。82C2−Δ−CAR TおよびA549−FAP細胞の共培養では、サイトカインの有意な産生がどのような所与のエフェクター対標的細胞比においても引き起こされないことが予想される。
82C2由来CAR Tの、他の抗FAP CAR Tを上回る予想された利点(これは、中性pHのもとでの膜結合型FAPに対する比較的より低いアビディティーに対して、低いpHのもとでの膜結合型FAPに対するその選択的なアビディティーである)をモニターするために、様々なpH条件における82C2−CAR TおよびSibro−CAR Tのエフェクターサイトカイン放出の比較が行われる(2.875刻みでの6.3から7.4までのpH範囲)。A549−FAP細胞を、上記のように、20:1のエフェクター対標的細胞比で、82C2−CAR TまたはSibro−CAR Tのどちらかと共培養する。Sibro−CAR Tの溶解効率がpHに依存していないであろうことが予想される。対照的に、82C2−CAR Tは、pH7.4における溶解効率が低いこと(すなわち、有意でないこと)が予想され、しかし、溶解効率がpHの低下とともに増大することが予想される。
実施例25:異なるpH条件のもとでの、ヒトFAPを発現する細胞に対する82C2−CAR T特異的細胞溶解活性の決定
82C2−CAR Tの細胞溶解活性を明らかにするために、標準的な51Cr(クロム)放出アッセイが使用される。A549−FAP細胞を標識するために、2×10個の細胞を洗浄し、20μlのクロム−51(5mCi/ml;Perkin Elmer)と37℃で1時間インキュベーションする。その後、細胞をRPMI培地(Life Technologies)により2回洗浄し、3,000個の細胞を、pH6.3である50μlの培地において丸底96ウエルプレートにウエルあたり置床する。その後、82C2−CAR Tを異なる密度で含有する50μlの培地(RPMI、pH6.3)を、標識されたA549−FAP細胞に加え、1:1、10:1、20:1、30:1、40:1および50:1の、82C2−CAR T対A549−FAP細胞比を得る。共培養物を37℃で4時間インキュベーションし、上清を集め、51Cr放出をγ粒子カウンターで測定する。%での溶解を下記の式に従って計算する:
((サンプルの51Cr放出)−(自発的51Cr放出))/((最大51Cr放出)−(自発的51Cr放出))
上記低pH条件(pH6.3)において、82C2−CAR TによるA549−FAPの用量依存的かつ効率的な溶解が予想される。
82C2−CAR Tの細胞溶解活性が、ヒトFAPとの特異的な相互作用に依存していることを示すために、ナイーブA549を上記のようにクロム−51により標識し、82C2−CAR Tと共培養する。82C2−CAR TはナイーブA549細胞の有意な細胞溶解を引き起こさないことが予想される。エフェクターエンドドメイン機能が、82C2−CAR Tの細胞溶解機能のために必要であることを示すために、82C2−Δ−CAR Tを、上記のように、低いpH(pH6.3)のもと、クロム−51標識のA549−FAP細胞と共培養する。82C2−Δ−CAR TはA549−FAP細胞の有意な細胞溶解を引き起こさないことが予想される。
82C2由来CAR Tの、他の抗FAP CAR Tを上回る予想された利点(これは、中性pHのもとでの膜結合型FAPに対する比較的より低いアビディティーに対して、低いpHのもとでの膜結合型FAPに対するその選択的なアビディティーである)をモニターするために、様々なpH条件における82C2−CAR TおよびSibro−CAR Tの細胞溶解機能の比較が行われる(2.875刻みでの6.3から7.4までのpH範囲)。A549−FAP細胞を上記のようにクロム−51により標識し、82C2−CAR TまたはSibro−CAR Tのどちらかと共培養する。Sibro−CAR Tの溶解効率がpHに依存していないであろうことが予想される。対照的に、82C2−CAR Tは、pH7.4における溶解効率が低いこと(すなわち、有意でないこと)が予想され、しかし、溶解効率がpHの低下とともに増大することが予想される。

Claims (15)

  1. 抗体の相補性決定領域(CDR)ならびに/あるいは可変重鎖(V)および/または可変軽鎖(V)の少なくとも1つが、抗FAP抗体を産生したヒトメモリーB細胞から得られるmRNAに由来するcDNAによってコードされ、好ましくは、捕捉された、または直接に被覆されたヒトFAPに0.1μM以下のEC50で結合することができる、ヒトB細胞由来の抗線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)モノクローナル抗体。
  2. 15アミノ酸長のペプチドに含まれるFAPエピトープと結合することができ、前記エピトープは下記のアミノ酸配列を含む、または下記のアミノ酸配列からなる、請求項1に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体:
    NI−206−18H2(501−IQLPKEEIKKL−511)(配列番号60);
    NI−206.82C2(521−KMILPPQFDRSKKYP−535(配列番号30);525−PPQFDRSKKYPLLIQ−539(配列番号31);525−PPQFDRSKKYP−535(配列番号32);および/または113−YLESDYSKLWR−123(配列番号61));
    NI−206.59B4(53−SYKTFFP−59(配列番号33));
    NI−206.22F7(381−KDTVENAIQIT−391(配列番号34));
    NI−206.27E8(169−NIYLKQR−175(配列番号35));
    NI−206.12G4(481−TDQEIKILEENKELE−495(配列番号36));または
    NI−206.17A6(77−VLYNIETGQSY−87(配列番号37))。
  3. その可変領域または結合ドメインにおいて、
    (a)図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fのいずれか1つに示されるVH鎖アミノ酸配列および/またはVL鎖アミノ酸配列の少なくとも1つのCDR;
    (b)図1G〜図1Kおよび図1A〜図1Fに示されるようなVH鎖アミノ酸配列および/またはVL鎖アミノ酸配列のアミノ酸配列;
    (c)(a)の前記アミノ酸配列のいずれか1つの部分的変化から生じるアミノ酸配列からなる少なくとも1つのCDR;あるいは
    (d)(b)の前記アミノ酸配列の部分的変化から生じるアミノ酸配列を含むVH鎖および/またはVL
    を含み、
    好ましくは、前記アミノ酸配列における変化の数が50%未満である、請求項1または2に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
  4. 膜貫通FAPに結合することができる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
  5. FAPに対する結合アビディティーが、中性pHまたは生理学的pHよりも酸性pHのもとで大きく、好ましくは、前記酸性pHが6.4または6.8であり、前記生理学的pHが7.4である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
  6. その可変領域または結合ドメインにおいて、
    (a)図1A、図1B、図1D、図1G、図1Iのいずれか1つに示されるV鎖アミノ酸配列および/またはV鎖アミノ酸配列の少なくとも1つのCDR;
    (b)図1A、図1B、図1D、図1G、図1Iに示されるようなV鎖アミノ酸配列および/またはV鎖アミノ酸配列のアミノ酸配列;
    (c)(a)の前記アミノ酸配列のいずれか1つの部分的変化から生じるアミノ酸配列からなる少なくとも1つのCDR;あるいは
    (d)(b)の前記アミノ酸配列の部分的変化から生じるアミノ酸配列を含むV鎖および/またはV
    を含み、
    好ましくは、15アミノ酸長のペプチドに含まれるFAPエピトープと結合することができ、ただし、そのようなエピトープは、配列番号30〜配列番号33、配列番号35、配列番号60および配列番号61のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、またはそのようなアミノ酸配列からなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体。
  7. ヒト定常領域を含み、かつ/または、免疫グロブリンのFc領域もしくは前記Fc領域と同等な領域を含み、好ましくは前記Fc領域がIgGのFc領域であり、好ましくは全長のIgGクラスの抗体である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の抗体。
  8. 糖鎖工学操作されたFc領域を含み、かつ、糖鎖工学操作されていない抗体と比較して、Fc領域における非フコシル化オリゴ糖の割合が増大している、請求項1〜7のいずれか一項に記載の抗体。
  9. FAPならびに少なくとも1つのさらなるエピトープおよび/または標的に結合し、好ましくは二重特異性または多価であり、
    二重特異性抗体、三機能性抗体、テトラボディー、二価単鎖フラグメント(ScFv)、二重特異性T細胞エンゲイジャー(engager)(BiTE)、二重特異性キラー細胞エンゲイジャー(BiKE)、二重親和性再標的化分子(DART)またはDuoBodyであり、好ましくは、FAPに加えて、細胞死受容体5(DR5)および/またはCD3に結合する二重特異性抗体である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の抗体。
  10. その抗原が線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)であり、かつ、第1の受容体が、請求項1〜9のいずれか一項に記載される抗FAP抗体に由来する可変領域または結合ドメインを含む、キメラ抗原受容体(CAR)。
  11. 請求項10に記載のCARであって、該CAR、または該CARを発現する細胞が、中性pHまたは生理学的pHよりも酸性pHのもとで大きい、FAPまたはFAPをその細胞表面に発現する細胞に結合するアビディティーを示し、好ましくは、前記酸性pHは6.4または6.8であり、前記生理学的pHは7.4である、CAR。
  12. 前記第1の受容体または第2の受容体が、少なくとも1つのさらなる抗原結合ドメインを含み、好ましくは、前記さらなる抗原結合ドメインがCD3受容体または細胞死受容体について特異的であり、好ましくは、前記細胞死受容体が細胞死受容体5(DR5)である、請求項10または11に記載のCAR。
  13. 細胞外ドメイン(受容体)、膜貫通ドメインおよび細胞内シグナル伝達ドメイン(エンドドメインまたは細胞質ドメイン)を含み、好ましくは、前記細胞内シグナル伝達ドメインは4−1BB共刺激ドメインおよび/またはCD28共刺激ドメインおよび/またはCD3ζ(ゼータ)エンドドメインを含む、請求項10〜12のいずれか一項に記載のCAR。
  14. 請求項10〜13のいずれか一項に記載されるCARを発現するように遺伝子改変される宿主細胞であって、必要な場合には請求項1〜10のいずれか一項に記載される抗体を発現し、分泌し、
    好ましくは、T細胞、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)、ナチュラルキラー細胞、造血幹細胞(HSC)、胚性幹細胞または多能性幹細胞であり、
    好ましくはT細胞(CAR T細胞)であり、
    好ましくは、中性pHまたは生理学的pHよりも酸性pHのもとで大きい、FAPまたはFAPをその細胞表面に発現する細胞に結合するアビディティーを示す(ただし、好ましくは、前記酸性pHは6.4または6.8であり、前記生理学的pHは7.4である)宿主細胞。
  15. FAPに伴う疾患の診断または処置において有用である医薬用または診断用の組成物であって、請求項1〜9のいずれか一項に記載される抗体またはその生物工学誘導体もしくは合成誘導体、請求項10〜13のいずれか一項に記載されるCAR、あるいは請求項14に記載される細胞を含む、医薬用または診断用の組成物。
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