JP2018138039A - Cd3結合ポリペプチド - Google Patents

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Abstract

【課題】臓器同種移植片拒絶反応の治療など自己免疫疾患およびこれに関連する障害の治療に利用される、6つの鎖を有する多タンパク質複合体として知られるCD3に結合する、先行技術のCD3結合ポリペプチドと比較して向上した特性を有するCD3結合ポリペプチドの提供。
【解決手段】特定の配列からなるアミノ酸配列を有する結合ドメインの等電点と比較して少なくとも約0.25単位、等電点が低下したCD3結合ドメインを含み、前記CD3結合ドメインがヒト化されたVH領域とヒト化されたVL領域とを含み、前記ヒト化されたVH領域と前記ヒト化されたVL領域とがフレームワーク領域を含み、かつ前記VH領域が特定の配列からなるアミノ酸配列と約90%から約100%未満一致するアミノ酸配列を含むCD3結合ポリペプチド。
【選択図】なし

Description

(関連する発明)
本発明は、2011年4月22日に出願された米国特許仮出願第61/478,449号の優先権を主張する2012年4月20日に出願された「Prostate−Specific Membrane Antigen Binding Proteins And Related Compositions And Methods」と題する国際出願PCT/US12/034575号に関連するとともに、米国特許出願第61/636,557号に関連するものであり、上記3つの出願はいずれもその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、CD3と結合または相互作用する単特異性タンパク質治療剤および多特異性タンパク質治療剤に関する。これには抗体、そのフラグメント、scFv、Fab、di−scFv単一ドメイン抗体および抗体または抗体フラグメントを含むポリペプチドが含まれる。
(添付の配列表)
本明細書とともに電子形式で提出されたテキストファイル(名称:「2479_113PC03_SequenceListing_ascii.txt」;大きさ:459,722バイト;作成日:2013年4月16日)の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。
臓器同種移植片拒絶反応の治療など自己免疫疾患およびこれに関連する障害の治療には、抗CD3モノクローナル抗体によるヒトT細胞上のTCR複合体の標的化が使用または提案されてきた。OKT3などのヒトCD3特異的マウスモノクローナル抗体(Kungら(1979)Science 206:347−9)がこのような治療の第一世代であった。OKT3には強力な免疫抑制能があるが、その潜在的な免疫原性および分裂原性に関連する重篤な副作用によってその臨床使用は阻まれた(Chatenoud(2003)Nature Reviews 3:123−132)。OKT3によって抗グロブリン反応が誘導され、OKT3自体の迅速除去および中和が促進された(Chatenoudら(1982)Eur.J.Immunol.137:830−8)。さらに、OKT3はin vitroでT細胞増殖およびサイトカイン産生を誘導し、in vivoでサイトカインの大規模な放出を引き起こした(Hirschら(1989)J.Immunol142:737−43,1989)。このサイトカイン放出(「サイトカインストーム」とも呼ばれる)は次いで、発熱、悪寒、頭痛、嘔気、嘔吐、下痢、呼吸困難、化膿性髄膜炎および低血圧症を特徴とする「インフルエンザ様」症候群を引き起こす(Chatenoud、2003)。このような重篤な副作用は、OKT3の移植での使用をさらに普及させ、自己免疫など他の臨床分野にもその使用を拡大することを制限するものであった(同文献)。
第一世代の抗CD3モノクローナル抗体の副作用を軽減するため、マウス抗CD3モノクローナル抗体の相補性決定領域(CDR)をヒトIgG配列中に移植したうえ、FcRに結合しない変異をFcに導入し、サイトカインストームの発生を減少させることによって、第二世代の遺伝子操作された抗CD3モノクローナル抗体が開発されている(Coleら(1999)Transplantation 68:563;Coleら(1997)J.Immunol.159:3613)。このほか、全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2010/042904号を参照されたい。
CD3を標的とする単一特異性治療剤に加えて、T細胞および腫瘍細胞と選択的に結合する多重特異性ポリペプチドによって、腫瘍細胞に対してT細胞の細胞傷害性を再誘導する機序および癌の治療をもたらすことができた。しかし、二重特異性または多重特異性のT細胞動員抗体を設計する1つの問題点に、特異性を維持すると同時に多数の調節経路によるT細胞活性化の調節を打ち消すことがあった。
依然として抗CD3単一特異性および多重特異性分子の改良が必要とされている。これまでサイトカインストームの可能性を減らすため、CD3標的分子のFc部分に改良が施されてきたが、先行技術の分子よりも半減期が長く、効率的な製造が可能であり、T細胞との結合および/またはT細胞毒性の再誘導の向上がみられる(癌治療のために設計された多重特異性分子の場合)抗CD3治療剤が依然として必要とされている。
一態様では、本発明は、配列番号41のアミノ酸配列を有する結合ドメインと比較して等電点が低下したCD3結合ドメインを含むCD3結合ポリペプチドを含む。特定の実施形態では、CD3結合ドメインはVHおよびVL領域を含み、VH領域およびVL領域はそれぞれフレームワーク領域を含む。結合ドメインおよび/またはポリペプチドの等電点(pI)を低下させるため、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することによって、および/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、フレームワーク領域内で2つ以上のアミノ酸を修飾することができる。例えば、RおよびTをSで置換することができ、QをEで置換することができ、YをFで置換することができ、TをVで置換することができる。一実施形態では、例えば、免疫原性のリスクを低減するため、配列内に置換されたアミノ酸がヒト生殖系列IgG配列中に広く存在するか、ヒト生殖系列配列の同じ位置またはほぼ同じ位置、例えば、対応するヒト生殖系列IgG配列中に含まれている。いくつかの実施形態では、ヒト生殖系列IgG配列は配列番号43または44を含む。
本発明の別の実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、プレヒンジ領域にプレヒンジ領域またはポリペプチド全体のpIを低下させる修飾を含む。プレヒンジ領域は結合ドメインとヒンジ領域の接合部分に存在する。例えば、配列RRTを有する3アミノ酸プレヒンジ領域を配列SSSに置き換えて等電点を低下させることができる。いくつかの実施形態では、プレヒンジ領域は、RRTプレヒンジ領域を有するCD3結合ポリペプチドと比較して等電点が低下している。
CD3結合ポリペプチドは、例えば、VHおよび/またはVL領域のフレームワーク領域(1つまたは複数)ならびに/あるいはプレヒンジ領域を変異させることによって、等電点が低くなるよう設計することができる。等電点の低下は0.5〜2.5以上の単位であってよい。
本発明の一実施形態では、CD3結合ポリペプチドは抗体、例えばヒト化抗体である。別の実施形態では、CD3結合ポリペプチドは小モジュール免疫薬タンパク質(SMIP)である。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは一本鎖可変フラグメント(scFv)を含む。
さらに別の実施形態では、CD3結合ポリペプチドは多特異性または二重特異性ポリペプチドである。例えば、CD3結合ポリペプチドはCD3結合ドメインと腫瘍抗原結合ドメインとを含み得る。一実施形態では、二重特異性または多重特異性分子は、T細胞の細胞傷害性を腫瘍細胞に対して再誘導する。
本発明の別の実施形態では、CD3ポリペプチドはホモ二量体またはヘテロ二量体として存在する。
これまでに作製されたヒト化Cris−7 SMIPポリペプチドの理論的pIを約200の他のSMIPポリペプチドの理論的pIと比較して示したグラフである。 pIが本発明のCD3ポリペプチドよりも高いCD3結合SMIPポリペプチドのクリッピングを示す図である。図2Aは、精製タンパク質の低分子量のクリップの含有量を定量化したSDSでのキャピラリー電気泳動である。図2Bは、クリップされたCD3 SMIP分子を図示したものである。図2Bに示される配列は、配列番号4のアミノ酸252〜260、配列番号4の243〜252および配列番号240の251〜260に対応する。 Cris−7マウスVHおよびそれに由来するヒト化VH配列のアミノ酸配列アライメントである。Cris7 VHマウス、H1、H2、H3、H4、H5、H6およびコンセンサス配列は、それぞれ配列番号45、22、24、26、28、30、32および229に対応する。 Cris−7 マウスVLおよびそれに由来するヒト化VL配列のアミノ酸配列アライメントである。Cris7 VLマウス、L1、L2、L3、L4およびコンセンサス配列は、それぞれ配列番号46、34、36、38、40および230に対応する。 H3ならびに生殖系列配列IGHV1−6901およびIGHV3−3001のアミノ酸配列アライメントである。H3、IGHV1−6901、IGHV3−3001およびコンセンサス配列は、それぞれ配列番号26、43、44および331に対応する。 生殖系列配列(IGKV1−5)のVL領域およびL1のJカッパ領域のアミノ酸配列アライメントである。VL領域(IGKV1−501)、L1鎖およびコンセンサス配列のJカッパ領域は、それぞれ配列番号232、34および233に対応する。列挙されているIGKJ101、IGKJ201、IGKJ301、IGKJ401およびIGKJ501配列は、それぞれ配列番号234〜238に対応する。 DRA209と比較して理論的pIが低下した様々なCD3結合ポリペプチドSMIP分子のアミノ酸配列アライメントである。DRA209、DRA219、DRA222、DRA221、DRA223、DRA224、DRA225およびコンセンサス配列に対して列挙されている配列は、配列番号4のアミノ酸1〜423、配列番号6のアミノ酸1〜423、配列番号8のアミノ酸1〜423、配列番号10のアミノ酸1〜423、配列番号12のアミノ酸1〜423、配列番号14のアミノ酸1〜426、配列番号16のアミノ酸1〜426および配列番号239に対応する。 pI変異体DRA233およびDRA234とDRA161とを比較したアミノ酸配列アライメントである。DRA161、DRA233、DRA234およびコンセンサス配列に対して列挙されている配列は、それぞれ配列番号240、18、20および241に対応する。 実験的pIを求める方法を示す図である。 DRA209のSMIPおよびscFvの実験的pIを示すグラフである。 pI変異体DRA233およびDRA234と比較したDRA161 SMIPの実験的pIを示すグラフである。 DRA227を除くSMIP pI変異体がDRA209およびDRA161と同じT細胞と結合したことを示すグラフである。DRA227 SMIPは対照として用いられており、CD3またはT細胞結合ドメインを含まない。各分子の名称の後にある文字「a」は、特定の分子がCHO細胞で産生されたことを示し、4桁の数字はロット番号である。 CD3結合SMIP構築物DRA233およびDRA234の方がSMIP DRA161(DRA209と同じVHおよびVLを有する)よりも断片化しにくいことを示す非還元SDS−PAGE像である。 CD3結合SMIP構築物DRA233およびDRA234の方がSMIP DRA161(DRA209と同じVHおよびVLを有する)よりも断片化しにくいことを示す還元SDS−PAGE像である。 pI変異体DRA233およびDRA234の大部分がインタクトな状態(例えば、クリッピングがない状態)で発現することを示すグラフおよび表である。 DRA161(精製)の非還元CE−SDSを示す像である。 DRA234およびDRA233のPK試験のデータを示す図である。 実施例14に記載されるDRA233およびDRA234のWinNonLin解析から得られたデータを示す図である。 DRA233およびDRA234のPK評価の表である。 DRA161とDRA233(504時間の時点を含むものおよび含まないもの)およびDRA234とを比較したPKパラメータの表である。 CD19を標的とする異なるホモ二量体二重特異性ポリペプチド分子を用いた標的依存性T細胞増殖アッセイから得られた結果を示す図である。図21Aおよび21Bは、それぞれ実施例10に記載されるCD4+T細胞増殖およびCD8+T細胞増殖の結果を示している。 CD19を標的とするヘテロ二量体二重特異性ポリペプチド分子を用いた標的依存性T細胞増殖アッセイから得られた結果を示す図である。図22Aおよび22Bは、それぞれ実施例10に記載されるCD8+T細胞増殖およびCD4+T細胞増殖の結果を示している。 CD19を標的とする異なるポリペプチドヘテロ二量体およびホモ二量体を用いた再誘導されたT細胞の細胞傷害性アッセイから得られた結果を示す図である。図23Aは、ホモ二量体二重特異性ポリペプチド、TSC129a、TSC233およびTSC234の結果を示している。図23Bは、ヘテロ二量体二重特異性ポリペプチド、TSC127、TSC227およびTSC228の結果を示している。 RONを標的とする異なる二重特異性ポリペプチドホモ二量体、TSC275、TSC277、TSC278およびTSC279を用いた再誘導されたT細胞の細胞傷害性アッセイから得られた結果を示す図である。 二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体およびホモ二量体のT細胞結合の結果を示す図である。図25Aおよび25Bは、二重特異性分子TSC228(ヘテロ二量体)およびTSC249(ホモ二量体)と、Jurkat細胞との用量依存性の結合を示している。 PSMAを標的とするポリペプチドホモ二量体による標的依存性T細胞増殖の結果を示す図である。図26Aは、標的PSMA抗原を発現するC4−2B細胞のTSC249で処置したときの結果を示している。図26Bは、標的PSMA抗原を発現しないDU−145細胞のTSC249で処置したときの結果を示している。図26Cは、単離T細胞をTSC249で処置したときの結果を示している。 ともにPSMAを標的とするホモ二量体二重特異性ポリペプチド、TSC194およびTSC249を用いた再誘導されたT細胞の細胞傷害性アッセイの結果を示す図である。
本発明は、先行技術のCD3結合ポリペプチドと比較して向上した特性を有するCD3結合ポリペプチドを提供する。本発明の分子は、重鎖および/または軽鎖フレームワーク領域ならびに/またはプレヒンジ領域のアミノ酸を修飾して分子の等電点を低下させることによって、等電点が低くなるよう設計したものである。一実施形態では、VL領域のJカッパ領域に修飾を施す。いくつかの実施形態では、正電荷を有するアミノ酸を中性電荷を有するアミノ酸で置換し、かつ/または中性電荷を有するアミノ酸を負電荷で置換することによって修飾を施す。
いくつかの実施形態では、本発明のCD3結合ポリペプチドは、理論的pIが抗CD3 DRA209 SMIP(配列番号4)よりも0.5〜2.5単位低い。例えば、DRA209は理論的pIが9であるのに対して、pI変異体のDRA219(配列番号6)は理論的pIが8.4であり、DRA221(配列番号10)は理論的pIが8.2であり、DRA222(配列番号8)は理論的pIが7.5であり、DRA223(配列番号12)は理論的pIが7.2であり、DRA224(配列番号14)は理論的pIが6.8である。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、実験的等電点が配列番号4のポリペプチドよりも少なくとも1pI単位低い。
驚くべきことに、pI変異体にはDRA209よりも半減期の向上がみられ、CHO細胞での発現が良好であり、例えば、半減期の測定方法を記載した下の実施例4を参照されたい。さらに、DRA222 scFvを含む多重特異性構築物には、DRA209結合ドメインのような他の抗CD3結合ドメインを有する同様の構築物と比較して特性の向上がみられた(関連する国際公開第2012/145714号を参照されたい)。
本明細書に使用される節の見出しは、単に構成上の目的のためのものであり、記載される主題を限定するものとして理解されるべきではない。特に限定されないが特許、特許出願、記事、書籍おおび論文を含め本明細書に引用される文書またはその一部はすべて、任意の目的でその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。1つまたは複数の文書または文書の一部が、本願における用語の定義に矛盾する形でその用語を定義する場合、本願の定義が優先されるものとする。
本記載では、任意の濃度の範囲、百分率の範囲、比の範囲または整数の範囲には、特に明示されない限り、記載される範囲内にある任意の整数値および必要に応じてその小数部分(整数の10分の1および100分の1など)が含まれると理解されるべきである。本明細書で使用される。本明細書で使用される「約」は、特に明示されない限り、示される範囲、値または構造の±20%を意味する。本明細書で使用される「a」および「an」という用語は、特に明示されない限り、「1つまたは複数の」列挙される構成要素を指すことを理解するべきである。選択肢(例えば、「or」)の使用は、その選択肢の一方、両方またはその任意の組合せのいずれかを意味することを理解するべきである。本明細書で使用される「include」および「comprise}(ともに「含む」)という用語は同義的に使用される。さらに、本明細書に記載される構成要素(例えば、ドメインや領域)および置換基の様々な組合せを含むポリペプチドが、各ポリペプチドが個々に記載された場合と同様に本願によって開示されることを理解するべきである。したがって、個々のポリペプチドの特定の構成要素の選択が本開示の範囲に含まれる。
本明細書で使用される「結合ドメイン」または「結合領域」という用語は、抗原、リガンド、受容体、基質、阻害剤などの標的分子(例えば、CD3またはRON、CD19、CD37もしくはPSMAなどの腫瘍関連抗原)を特異的に認識して結合する能力を有するタンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチドまたはペプチドのドメイン、領域、部分または部位を指す。例示的な結合ドメインとしては、一本鎖抗体可変領域(例えば、ドメイン抗体、sFv、scFvおよびscFab)、受容体外部ドメインおよびリガンド(例えば、サイトカイン、ケモカイン)が挙げられる。特定の実施形態では、結合ドメインは、抗原結合部位(例えば、重鎖可変配列と軽鎖可変配列または抗体に由来し代替のフレームワーク領域(FR)(例えば、任意選択で1つまたは複数のアミノ酸置換を含むヒトFR)に組み込まれた3つの軽鎖相補性決定領域(CDR)と3つの重鎖CDRを含む)を含むか、これよりなる。ウエスタンブロット、ELISA、ファージディスプレイライブラリースクリーニングおよびBIACORE(登録商標)相互作用解析を含め、特定の標的と特異的に結合する本開示の結合ドメインを同定する各種アッセイが知られている。本明細書で使用される「CD3結合ポリペプチド」は、「CD3結合ドメイン」および任意選択で「第二の結合ドメイン」を有し得る。CD3結合ドメインは、アミノ末端にあってもカルボキシル末端にあってもよい。特定の実施形態では、CD3結合ドメインは、マウスモノクローナル抗体(例えば、Cris−7やHuM291)に由来するヒト化scFvを含む。例えば、CD3結合ドメインは、マウスモノクローナル抗体に由来するVH領域とVL領域とからなるものであってよく、この場合、VH領域とVL領域は(GlySer)(配列番号76)リンカーなどのリンカーによって連結している。他の実施形態では、CD3結合ドメインは、マウスモノクローナル抗体に由来するヒト化scFvから実質的になるか、これよりなる。いくつかの実施形態では、本発明のCD3結合ドメインは、マウスCris−7抗体またはHuM291の重鎖CDR1、CDR2およびCDR3と、同抗体の軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3とを含む。
結合ドメインは、標的と10−1以上の親和性すなわちK(すなわち、1/Mを単位とする特定の結合相互作用の平衡結合定数)で結合するが、被験試料中に存在する他の成分とは有意に結合しない場合、標的と「特異的に結合する」ことになる。結合ドメインは「高親和性」結合ドメイン」と「低親和性」結合ドメインとに分類することができる。「高親和性」結合ドメインは、Kが少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも1010−1、少なくとも1011−1、少なくとも1012−1または少なくとも1013−1の結合ドメインを指す。「低親和性」結合ドメインは、Kが10−1以下、10−1以下、10−1以下の結合ドメインを指す。あるいは、Mを単位とする特定の結合相互作用の平衡解離定数(K)(例えば、10−5M〜10−13M)として親和性を定義することができる。従来の技術を用いて、本開示による結合ドメインポリペプチドおよび一本鎖ポリペプチドの親和性を容易に求めることができる(例えば、Scatchardら(1949)Ann.N Y.Acad.Sci.51:660;および米国特許第5,283,173号、同第5,468,614号またはその同等物を参照されたい)。
「CD3」は当該技術分野では6つの鎖を有する多タンパク質複合体として知られ(例えば、AbbasおよびLichtman,2003;Janewayら,p.172および178,1999を参照されたい)、T細胞受容体複合体のサブユニットである。哺乳動物では、T細胞受容体複合体のCD3サブユニットはCD3γ鎖、CD3δ鎖、2つのCD3ε鎖およびホモ二量体のCD3ζ鎖である。CD3γ、CD3δおよびCD3ε鎖は、単一の免疫グロブリンドメインを含み、免疫グロブリンスーパーファミリーに属する極めて近縁の細胞表面タンパク質である。CD3γ、CD3δおよびCD3ε鎖の膜貫通領域は負に帯電しており、これは、この3種類の鎖が正に帯電しているT細胞受容体鎖と結合することを可能にする特徴である。CD3γ、CD3δおよびCD3εの各細胞内尾部には免疫受容体チロシン活性化モチーフ、すなわちITAMとして知られる保存されたモチーフが1つだけ含まれるのに対して、CD3ε鎖はそれぞれこのモチーフを3つ有する。ITAMはTCR複合体のシグナル伝達能に重要であると考えられている。本開示で使用されるCD3は、ヒト、サル、マウス、ラットをはじめとする哺乳動物を含めた様々な動物種に由来するものであり得る。
本明細書で使用される「保存的置換」は、当該技術分野では、1つのアミノ酸を同様の特性を有する別のアミノ酸で置換することとして認識されている。例示的な保存的置換は当該技術分野で周知である(例えば、国際公開第97/09433号,10ページ,1997年3月13日に公開;Lehninger,Biochemistry,第2版;Worth Publishers,Inc.NY:NY(1975),pp.71−77;Lewin,Genes IV,Oxford University Press,NY and Cell Press,Cambridge,MA(1990),p.8を参照されたい)。特定の実施形態では、保存的置換にはロイシンからセリンへの置換が含まれる。
本明細書で使用される「誘導体」という用語は、酵素を用いる、または用いない化学的または生物学的手段、例えば、グリコシル化、アルキル化、アシル化、エステル形成またはアミド形成によって、ペプチドの1つまたは複数のアミノ酸残基を修飾することを指す。
本明細書で使用される、指定されるポリペプチドまたはタンパク質に「由来する」ポリペプチドまたはアミノ酸配列は、そのポリペプチドの起源を指す。一実施形態では、特定の配列に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列とは、その特定の配列または少なくとも10〜20個のアミノ酸、少なくとも20〜30個のアミノ酸、少なくとも30〜50個のアミノ酸もしくは少なくとも50〜150個のアミノ酸からなるその一部分と実質的に同一のアミノ酸配列を有するか、配列中にその起源を有することが当業者に認識されるものである。一実施形態では、ヒト化またはキメラ結合ドメインは、別の動物によって生成された抗体のVHおよび/またはVLに由来する。例えば、ヒト化結合ドメインまたはキメラ結合ドメインは、マウス抗体のVH領域およびVL領域に由来するものであり得る。例えば、当該技術分野で公知の方法でフレームワーク領域を修飾することによって、マウス抗体のヒト化を実施することができる。
別のポリペプチドに由来するポリペプチドは、出発ポリペプチドに対して1つまたは複数の変異を有し得る、例えば、別のアミノ酸残基で置換されているか、アミノ酸残基の挿入または削除を1つまたは複数有する、1つまたは複数のアミノ酸残基を有し得る。ポリペプチドは、天然に存在しないアミノ酸配列を含み得る。このような変異には、出発ポリペプチドと100%未満の配列同一性または配列類似性が必ずみられる。一実施形態では、変異体は、出発ポリペプチドのアミノ酸配列と約60%〜100%未満のアミノ酸配列同一性または類似性のアミノ酸配列を有する。別の実施形態では、変異体は、出発ポリペプチドと約75%〜100%未満、約80%〜100%未満、約85%〜100%未満、約90%〜100%未満、約95%〜100%未満のアミノ酸配列同一性または類似性のアミノ酸配列を有する。
本明細書で使用される場合、特に明記されない限り、免疫グロブリン分子可変領域のアミノ酸残基の位置にはKabat番号付けの慣例に従って番号が付され(Kabat,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版.Bethesda,MD:Public Health Service,National Institutes of Health(1991))、免疫グロブリン分子定常領域のアミノ酸残基の位置にはEU命名法(Wardら,1995 Therap.Immunol.2:77−94)に従って番号が付される。
本明細書で使用される「二量体」という用語は、共有結合(例えば、ジスルフィド結合)およびその他の相互作用(例えば、静電相互作用、塩橋、水素結合および疎水性相互作用)を含めた1つまたは複数の形態の分子内力を介して互いに結合した2つのサブユニットからなり、しかるべき条件下(例えば、生理的条件下、組換えタンパク質を発現、精製および/または保管するのに適した水溶液中、あるいは非変性および/または非還元電気泳動の条件下)で安定な生物学的実体を指す。本明細書で使用される「ヘテロ二量体」または「ヘテロ二量体タンパク質」は、2つの異なるポリペプチドから形成される二量体を指す。ヘテロ二量体には、4つのポリペプチド(すなわち、2つの軽鎖および2つの重鎖)から形成される抗体は含まれない。本発明の一実施形態では、ヘテロ二量体化ドメインを含むEmergent社のInterceptorプラットフォームを用いてヘテロ二量体を作製する。本明細書で使用される「ホモ二量体」または「ホモ二量体タンパク質」は、2つの同一のポリペプチドから形成される二量体を指す。本発明の特定の実施形態では、Emergent社のSMIP、PIMSまたはScorpionプラットフォームを用いてホモ二量体を作製する。
本明細書で使用される「ヒンジ領域」または「ヒンジ」は、(a)膜貫通タンパク質(例えば、I型膜貫通タンパク質)のドメイン間領域;または(b)II型Cレクチンのストーク領域に由来するポリペプチドを指す。例えば、ヒンジ領域は免疫グロブリンスーパーファミリーメンバーのドメイン間領域に由来するものであってよく;この特定のクラス内の適切なヒンジ領域としては、(i)免疫グロブリンヒンジ領域(例えば、上部領域および/またはコア領域(1つまたは複数)からなる)または野生型免疫グロブリンヒンジおよび変化した免疫グロブリンヒンジを含めたその機能的変異体および(ii)免疫グロブリンV様ドメインまたは免疫グロブリンC様ドメインを連結する領域(またはその機能的変異体)が挙げられる。
「野生型免疫グロブリンヒンジ領域」は、抗体の重鎖にみられ、CH1ドメインとCH2ドメインとの間に介在しこれを連結するか(IgG、IgAおよびIgDの場合)、CH1ドメインとCH3ドメインとの間に介在しこれを連結する(IgEおよびIgMの場合)、天然に存在する上部および中間部のヒンジアミノ酸配列を指す。特定の実施形態では、野生型免疫グロブリンヒンジ領域配列はヒトであり、ヒトIgGヒンジ領域を含み得る。
「変化した野生型免疫グロブリンヒンジ領域」または「変化した免疫グロブリンヒンジ領域」は、(a)最大30%のアミノ酸変化(例えば、最大25%、20%、15%、10%または5%のアミノ酸置換または削除)を有する野生型免疫グロブリンヒンジ領域または(b)約5アミノ酸(例えば、約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20アミノ酸)から約120アミノ酸までの長さ(例えば、約10〜約40アミノ酸、約15〜約30アミノ酸、約15〜約20アミノ酸または約20〜約25アミノ酸の長さ)であり、最大約30%のアミノ酸変化(例えば、最大約25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%または1%のアミノ酸置換もしくは削除またはその組合せ)を有し、国際公開第2011/090762号および同第2011/090754号に開示されているIgGコアヒンジ領域を有する、野生型免疫グロブリンヒンジ領域の一部分を指す。
本明細書で使用される「ヒト化」という用語は、遺伝子工学技術を用いて、ヒトに対する免疫原性が低いが、依然として元の抗体の抗原結合特性を保持するヒト以外の種(例えば、マウスやラット)由来の抗体または免疫グロブリン結合タンパク質およびポリペプチドを作製する工程を指す。いくつかの実施形態では、抗体または免疫グロブリン結合タンパク質およびポリペプチドの結合ドメイン(1つまたは複数)(例えば、軽鎖および重鎖可変領域、Fab、scFv)をヒト化する。「再形成」(Verhoeyenら,1988 Science 239:1534−1536;Riechmannら,1988 Nature 332:323−337;Tempestら,Bio/Technol 1991 9:266−271)、「超キメラ化(hyperchimerization)」(Queenら,1989 Proc Natl Acad Sci USA 86:10029−10033;Coら,1991 Proc Natl Acad Sci USA88:2869−2873;Coら,1992 J Immunol 148:1149−1154)および「ベニア化(veneering)」(Markら,“Derivation of therapeutically active humanized and veneered anti−CD18 antibodies.In:Metcalf BW,Dalton BJ編,Cellular adhesion:molecular definition to therapeutic potential.New York:Plenum Press,1994:291−312)を含めたCDR移植(Jonesら,Nature 321:522(1986))として知られる技術ならびにその変形を用いて、非ヒト結合ドメインをヒト化することができる。ヒト以外の入手源に由来する場合、抗体または免疫グロブリン結合タンパク質およびポリペプチドのヒンジ領域および定常領域ドメインなどの他の領域をヒト化してもよい。
「免疫グロブリン定常領域」または「定常領域」とは、本明細書において、1つまたは複数の定常領域ドメインの一部または全部に対応するか、これに由来するペプチドまたはポリペプチド配列を指すと定義される用語である。一実施形態では、定常領域は、入手源抗体の定常領域ドメインをすべて含むわけではない。一実施形態では、定常領域はIgGのCH2ドメインおよびCH3ドメイン、例えば、IgG1のCH2ドメインおよびCH3ドメインを含む。いくつかの実施形態では、定常領域はCH1ドメインを含まない。特定の実施形態では、定常サブ領域を構成する定常領域ドメインはヒトである。いくつかの実施形態では、本開示の融合タンパク質の定常領域ドメインは、抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)、補体活性化および補体依存性細胞傷害(CDC)のエフェクター機能をもたないか、これらを最小限有する一方で、一部のFc受容体(FcRn、新生児Fc受容体など)と結合する能力を保持し、比較的長いin vivo半減期を保持している。
他の変形形態では、本開示の融合タンパク質は、ADCCおよびCDCの一方または両方のエフェクター機能を保持する定常ドメインを含む。特定の実施形態では、本開示の結合ドメインをヒトIgG定常領域(例えば、IgG1)と融合し、定常領域の次に挙げるアミノ酸のうちの1つまたは複数を変異させる:234位のロイシン(L234)、235位のロイシン(L235)、237位のグリシン(G237)、318位のグルタミン酸(E318)、320位のリジン(K320)、322位のリジン(K322)またはその任意の組合せ(EUによる番号付け)。例えば、上に挙げたアミノ酸のいずれか1つまたは複数をアラニンに変化させることができる。また別の実施形態では、IgG1などのIgG FcドメインのL234、L235、G237、E318、K320およびK322(EU番号付けによる)をそれぞれ、例えばアラニンに変異させ(例えば、それぞれL234A、L235A、G237A、E318A、K320AおよびK322A)、任意選択でN297A変異も施す(すなわち、実質的にCH2ドメインのグリコシル化を除去する)。
本明細書で使用される「小モジュール免疫薬タンパク質」または「SMIP」という用語は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2003/0133939号、同第2003/0118592号および同第2005/0136049号に一般に開示されているタンパク質足場を指すのに使用される。本明細書の実施例および開示全体を通して記載される「SMIP分子」は、例えば、アミノ末端からからカルボキシル末端に向かって第一の結合ドメイン、ヒンジ領域、免疫グロブリン定常領域の順でSMIP足場を含む結合タンパク質であると理解するべきである。「CD3特異的SMIP分子」は、SMIP足場を含むCD3結合タンパク質であると理解するべきである。
本明細書で使用される「PIMS」という用語は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2009/0148447号に一般に開示されているタンパク質足場を指すのに使用される。本明細書の実施例および開示全体を通して記載される「PIMS分子」は、例えば、アミノ末端からカルボキシル末端に向かって免疫グロブリン定常領域、ヒンジ領域、第一の結合ドメインの順でPIMS足場を含む結合タンパク質であると理解されるべきである。「CD3特異的PIMS分子」は、PIMS足場を含むCD3結合タンパク質であると理解されるべきである。
「Fc領域」または「Fcドメイン」は、入手源抗体の一部分に対応するか、これに由来し、細胞上の抗体受容体および補体のC1q成分との結合に関与するポリペプチド配列を指す。Fcはタンパク質結晶を形成しやすい抗体フラグメント、「結晶性フラグメント」を意味する。本来タンパク質消化によって表された異なるタンパク質フラグメントにより、免疫グロブリンタンパク質の一般構造全体を定義することができる。Fcフラグメントは、文献通りの本来の定義では、ジスルフィド結合した重鎖ヒンジ領域と、CH2ドメインと、CH3ドメインとからなる。しかし、ごく最近では、CH3と、CH2と、第二の一本鎖とともにジスルフィド結合した二量体を形成するのに十分なヒンジの少なくとも一部分とからなる一本鎖にこの用語が用いられている。免疫グロブリンの構造および機能の概説については、Putnam,The Plasma Proteins,Vol.V(Academic Press,Inc.,1987),pp.49−140;およびPadlan,Mol.Immunol.31:169−217,1994を参照されたい。本明細書で使用されるFcという用語には、天然に存在する配列の変異体が包含される。
本明細書で使用される「等電点」またはpIとは、正味荷電がゼロになるpHのことである。
本明細書で使用される「Interceptor」は、国際公開第2011/090762号および同第2011/090754号に一般に開示されている単一特異性または多重特異性ヘテロ二量体タンパク質足場を指すのに使用される。本明細書に記載されるInterceptor分子は、2つの同一でないポリペプチド鎖を含み、各ポリペプチド鎖が免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインを含むCD3結合タンパク質であると理解されるべきである。この結合している2つの免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは異なるものである。一実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインはCH1ドメインまたはその誘導体を含む。別の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインはCLドメインまたはその誘導体を含む。一実施形態では、CLドメインは、CkもしくはCλアイソタイプまたはその誘導体である。
本明細書で使用されるII型Cレクチンの「ストーク領域」という用語は、C型レクチン様ドメイン(CTLD;例えば、ナチュラルキラー細胞受容体のCTLDと類似しているもの)と膜貫通ドメインとの間に位置するII型Cレクチンの細胞外ドメインの部分を指す。例えば、ヒトCD94分子(GenBankアクセション番号AAC50291.1,PRI November 30,1995)では、細胞外ドメインはアミノ酸残基34〜179に対応し、CTLDはアミノ酸残基61〜176に対応する。したがって、ヒトCD94分子のストーク領域はアミノ酸残基34〜60を含み、これは膜とCTLDとの間にみられる(Boyingtonら,Immunity 10:75,1999を参照されたい;他のストーク領域の説明についてはこのほか、Beavilら,Proc,Natl.Acad.Sci.USA 89:753,1992;およびFigdorら,Nature Rev.Immunol.2:77,2002を参照されたい)。上に挙げたII型Cレクチンはこのほか、ストーク領域と膜貫通またはCTLDとの間に接合部アミノ酸を6〜10個有し得る。別の例では、233アミノ酸のヒトNKG2Aタンパク質(GenBankアクセション番号P26715.1,PRI June 15,2010)は、アミノ酸71〜93の膜貫通ドメインとアミノ酸94〜233の細胞外ドメインとを有する。CTLDはアミノ酸119〜231からなり、ストーク領域はアミノ酸99〜116を含み、これに5個および2個のアミノ酸からなる接合部が隣接している。その他のII型Cレクチンならびにその細胞外リガンド結合ドメイン、ドメイン間またはストーク領域およびCTLDは当該技術分野で公知である(例えば、ヒトCD23、CD69、CD72、NKG2AおよびNKG2Dの配列ならびにその説明については、それぞれGenBankアクセション番号NP_001993.2;AAH07037.1,PRI July 15,2006;NP_001773.1,PRI June 20,1010;AAL65234.1,PRI January 17,2002;およびCAA04925.1,PRI November 14,2006を参照されたい)。
本明細書で使用される膜貫通タンパク質(例えば、I型膜貫通タンパク質)の「ドメイン間領域」は、膜貫通タンパク質の隣接する2つのドメインの間に位置する細胞外ドメインの一部分を指す。ドメイン間領域の例としては、免疫グロブリンスーパーファミリーメンバーの隣接するIgドメインを連結している領域(例えば、IgG、IgA、IgDもしくはIgEの免疫グロブリンヒンジ領域;CD2のIgVドメインとIgC2ドメインとを連結している領域;またはCD80もしくはCD86のIgVドメインとIgCドメインとを連結している領域)が挙げられる。ドメイン間領域の別の例には、CD22、I型シアル酸結合Ig様レクチンの非IgドメインとIgC2ドメインとを連結している領域がある。
II型Cレクチンのストーク領域に「由来する」または膜貫通タンパク質ドメイン間領域(例えば、免疫グロブリンヒンジ領域)に「由来する」ポリペプチド領域は、全部または少なくとも一部が、(i)野生型ストーク領域もしくはドメイン間領域の配列;(ii)野生型ストーク領域もしくはドメイン間領域の配列のフラグメント;(iii)(i)もしくは(ii)と少なくとも80%、85%、90%もしくは95%のアミノ酸配列同一性を有するポリペプチド;または(iv)1個、2個、3個、4個もしくは5個のアミノ酸に削除、挿入、置換もしくはその組合せを有する、例えば、1つもしくは複数の変化が置換であるか、1つもしくは複数の変異が削除1つのみを含む、(i)もしくは(ii)を含む約5個〜約150個のアミノ酸配列を指す。いくつかの実施形態では、ストーク領域の誘導体の方が、NKG2A、NKG2D、CD23、CD64、CD72またはCD94の約8個〜約20個、約10個〜約25個または約15個〜約25個のアミノ酸に由来する配列などの野生型ストーク領域配列よりもタンパク質分解による切断に対する耐性が高い。
本明細書で使用される「接合部アミノ酸」または「接合部アミノ酸残基」という用語は、ポリペプチドの隣接する2つの領域またはドメインの間、例えば、ヒンジと、隣接する免疫グロブリン定常サブ領域との間、ヒンジと、隣接する結合ドメインとの間、2つの免疫グロブリン可変ドメインを連結するペプチドリンカーと、隣接する免疫グロブリン可変ドメインとの間などにある1つまたは複数(例えば、約2〜10個)のアミノ酸残基を指す。接合部アミノ酸はポリペプチドの構築物設計によって生じ得る(例えば、ポリペプチドをコードする核酸分子の構築時に制限酵素部位を使用することによって生じるアミノ酸残基)。本明細書では、結合ドメインとヒンジ領域との間の接合部アミノ酸をプレヒンジ領域と呼び、この領域は例えば、コードヌクレオチド配列内に制限部位を加えることによって生じ得る。一実施形態では、プレヒンジ領域は約1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個または15個のアミノ酸からなる。DRA209およびDRA161のプレヒンジ領域配列は、マウスCris−7の配列の一部でもヒト免疫グロブリン生殖系列の配列の一部でもない。DRA209およびDRA161のプレヒンジ領域がアミノ酸配列RRTであるのに対して、DRA219、DRA221、DRA222、DRA223、DRA224、DRA225、DRA228、DRA229、DRA233、DRA234、TSC249、TSC250、TSC251、TSC252、TSC295、TSC296、TSC301およびTSC302ではSSSである。本発明の結合分子は、プレヒンジ領域を含んでも含まなくてもよい。
本明細書で使用される「CH3とCH1またはCLの間のリンカー」という語は、CH3ドメイン(例えば、野生型CH3または変異CH3)のC−末端とCH1ドメインまたはCLドメイン(例えば、Ck)のN末端との間に存在する1つまたは複数(例えば、約2〜12個)のアミノ酸残基を指す。
本明細書で使用される「必要とする患者」という用語は、本明細書に提供されるCD3結合タンパク質もしくはポリペプチドまたはその組成物によって治療または改善が可能な疾患、障害または病態のリスクがあるか、これに罹患している患者を指す。
本明細書で使用される「ペプチドリンカー」という用語は、重鎖可変領域と軽鎖可変領域とを連結し、生じたポリペプチドが同じ軽鎖および重鎖可変領域を含む抗体と同じ標的分子に対して特異性を保持するよう2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合するスペーサー機能をもたらす、アミノ酸配列を指す。特定の実施形態では、リンカーは5個〜約35個のアミノ酸、例えば、約15個〜約25個のアミノ酸からなる。
本明細書で使用される「薬学的に許容される」という用語は、当該技術分野で周知の経路を用いて投与したとき、大部分の対象にアレルギー反応をはじめとする重篤な有害反応を引き起こさない分子的実体および組成物を指す。動物、より具体的にはヒトに使用できるものとして、連邦政府もしくは州政府の規制当局に承認されているか、米国薬局方をはじめとする一般に認められている薬局方に記載されている分子的実体および組成物であれば「薬学的に許容される」と見なされる。
本明細書で使用される「プロモーター」という用語は、RNAポリメラーゼと結合して転写を開始することに関与するDNAの領域を指す。
本明細書で使用される「核酸」、「核酸分子」または「ポリヌクレオチド」という用語は、一本鎖型または二本鎖型のデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドおよびそのポリマーを指す。特に限定されない限り、この用語には、基準核酸とほぼ同じ結合特性を有し、天然に存在するヌクレオチドとほぼ同じ方法で代謝される天然ヌクレオチドの類似体を含む核酸が包含される。特に明示されない限り、特定の核酸配列には、明示される配列のほか、その保存的に修飾された変異体(例えば、縮重コドンによる置換)および相補的配列が黙示的に包含される。具体的には、1つまたは複数の選択された(またはすべての)コドンの3番目の位置が混合塩基および/またはデオキシイノシン残基で置換された配列を作製することによって、縮重コドンによる置換を達成することができる(Batzerら(1991)Nucleic Acid Res.19:5081;Ohtsukaら(1985)J.Biol.Chem.260:2605−2608;Cassolら(1992);Rossoliniら(1994)Mol.Cell.Probes 8:91−98)。核酸という用語は遺伝子、cDNAおよび遺伝子によってコードされるmRNAと互換的に使用される。本明細書で使用される「核酸」、「核酸分子」または「ポリヌクレオチド」という用語には、DNA分子(例えば、cDNAやゲノムDNA)、RNA分子(例えば、mRNA)、ヌクレオチド類似体を用いて作製されるDNAまたはRNAの類似体ならびにその誘導体、フラグメントおよびホモログが包含されるものとする。
「発現」という用語は、核酸によってコードされる産物の生合成を指す。例えば、目的とするポリペプチドをコードする核酸セグメントの場合、発現には、核酸セグメントのmRNAへ転写およびmRNAの1つまたは複数のポリペプチドへの翻訳が含まれる。
「発現単位」および「発現カセット」という用語は、本明細書で互換的に使用され、目的とするポリペプチドをコードする核酸セグメントを意味し、宿主細胞内での核酸セグメントの発現をもたらすことができる。発現単位は通常、転写プロモーター、目的とするポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームおよび転写ターミネーターをすべて作動可能な配置で含む。転写プロモーターおよびターミネーターに加えて、発現単位は他の核酸セグメント、例えばエンハンサーまたはポリアデニル化シグナルなどをさらに含み得る。
本明細書で使用される「発現ベクター」という用語は、1つまたは複数の発現単位を含む直線状または環状の核酸分子を指す。1つまたは複数の発現単位に加えて、発現ベクターは追加の核酸セグメント、例えば、1つまたは複数の複製起点または1つもしくは複数の選択マーカーなども含み得る。発現ベクターは一般に、プラスミドまたはウイルスDNAに由来し、また両方のエレメントを含み得る。
本明細書で使用されるScorpionは、多特異性結合タンパク質足場を指すのに使用される用語である。多特異性結合タンパク質およびポリペプチドは、例えば、国際公開第2007/146968号、米国特許出願公開第2006/0051844号、国際公開第2010/040105号、同第2010/003108号および米国特許第7,166,707号に開示されている。Scorpionポリペプチドは2つの結合ドメイン(このドメインは同じ標的または異なる標的と特異的に結合するよう設計することが可能である)、2つのリンカーおよび免疫グロブリン定常サブ領域を含む。Scorpion分子のリンカーは国際公開第2010/003108号に記載されている。いくつかの実施形態では、リンカー配列は約2〜45個のアミノ酸、2〜38個のアミノ酸または5〜45個のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、リンカーは抗体ヒンジ領域(例えば、IgG由来)またはCレクチンストーク領域である。Scorpionタンパク質は、ジスルフィド結合した2つの同一のScorpionポリペプチドを含むホモ二量体タンパク質である。
本明細書で使用される「配列同一性」という用語は、2つ以上のポリヌクレオチド配列の間または2つ以上のポリペプチド配列の間の関係を指す。1つの配列内のある位置が比較配列の対応する位置にある同じ核酸塩基またはアミノ酸残基によって占められている場合、その配列は上記位置において「同一」であると言う。「配列同一性」の百分率は、両配列において同一の核酸塩基またはアミノ酸残基がみられる位置の数を求めて「同一」位置数を得ることによって計算する。次いで、「同一」位置数を比較ウィンドウ内にある位置の総数で除し、これに100を乗じて「配列同一性」の百分率が得られる。比較ウィンドウに最適に整列させた2つの配列を比較することによって、「配列同一性」の百分率を求める。核酸配列の比較ウィンドウは、例えば、長さが少なくとも20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300、400、500、600、700、800、900または1000核酸またはそれ以上であり得る。ポリペプチド配列の比較ウィンドウは、例えば、長さが少なくとも20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300アミノ酸またはそれ以上であり得る。比較する配列を最適に整列させるため、比較ウィンドウ内のポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列の一部分にギャップと呼ばれる追加または削除を含ませる一方で、基準配列を一定に保ってもよい。最適な整列は、ギャップを含んでいても、基準配列と比較配列との間で「同一」位置の数が最大限に得られる整列である。2配列間の「配列同一性」の百分率は、2004年9月1日現在、米国国立生物工学情報センター(National Center for Biotechnology Information)から入手可能であった「BLAST2 Sequences」バージョンのプログラムを用いて求めることが可能であり、このプログラムはKarlinおよびAltschulのアルゴリズム(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90(12):5873−5877,1993)に基づくものであり、BLASTN(ヌクレオチド配列の比較用)およびBLASTP(ポリペプチド配列の比較用)プログラムが組み込まれている。「BLAST2 Sequences」を用いる場合、ワードサイズ(3)、開始ギャップペナルティ(11)、伸長ギャップペナルティ(1)、ギャップドロップオフ(50)、期待値(10)および特に限定されないが行列オプションを含めたその他の任意の必要なパラメータに2004年9月1日現在デフォルトパラメータであったパラメータを用いることができる。2つのヌクレオチド配列またはアミノ酸配列が互いに対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%の配列同一性を有する場合、この2つの配列は「実質的にほぼ同じ配列同一性」または「実質的な配列同一性」を有すると見なされる。
本明細書で使用される「ポリペプチド」または「ポリペプチド鎖」とは、共有結合したアミノ酸が1本の直線状に連続して配列したもののことである。これには、鎖間ジスルフィド結合を介するなど直線状以外の形状で連結した2つのポリペプチド鎖(例えば、軽鎖と重鎖がジスルフィド結合を介して連結している半分の免疫グロブリン分子)は含まれない。ポリペプチドは、1つまたは複数の鎖内ジスルフィド結合を有していても形成してもよい。本明細書に記載されるポリペプチドに関して、配列番号によって明記されるアミノ酸残基に対応するアミノ酸残基に言及する場合、その残基の翻訳後修飾がこれに含まれる。
「タンパク質」とは、1つまたは複数のポリペプチド鎖を含む高分子のことである。タンパク質はほかにも、炭水化物基などのペプチド以外の構成要素を含み得る。炭水化物をはじめとするペプチド以外の置換基は、タンパク質を産生する細胞によってそのタンパク質に付加され得るものであり、細胞の種類によって異なるものとなる。本明細書ではタンパク質はアミノ酸骨格の構造から定義されるため、炭水化物基などの置換基は一般に明記されないが、存在していてもよい。
「アミノ末端(N末端)(側)」および「カルボキシル末端(C末端)(側)」という用語は、本明細書ではポリペプチド内での位置を表すために使用される。文脈上可能な場合、近接性または相対位置を表すために、上記用語をポリペプチドの特定の配列または部分に関して使用する。例えば、ポリペプチド内の基準配列に対してカルボキシル末端側に位置する特定の配列は、基準配列のカルボキシル末端の近位に位置するが、必ずしもポリペプチド全体のカルボキシル末端に存在するとは限らない。
「T細胞受容体」(TCR)とは、T細胞表面にみられ、一般にCD3とともに、主要組織適合複合体(MHC)分子と結合する抗原の認識に関与する分子のことである。ほとんどのT細胞において、T細胞受容体は、極めて可変性に富むα鎖およびβ鎖がジスルフィド結合したヘテロ二量体からなる。それ以外のT細胞には、可変性のγ鎖およびδ鎖で構成される別の受容体が発現する。TCRの各鎖は免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーであり、1つのN末端免疫グロブリン可変ドメイン、1つの免疫グロブリン定常ドメイン、膜貫通領域およびC末端の短い細胞質側末端を有する(AbbasおよびLichtman,Cellular and Molecular Immunology(第5版),編者:Saunders,Philadelphia,2003;Janewayら,Immunobiology:The Immune System in Health and Disease,第4版,Current Biology Publications,p148,149および172,1999を参照されたい)。本開示で使用するTCRは、ヒト、マウス、ラットをはじめとする哺乳動物を含めた様々な動物種に由来するものであってよい。
本明細書で使用される「TCR複合体」は、CD3鎖と他のTCR鎖との結合によって形成される複合体を指す。例えば、TCR複合体はCD3γ鎖1つ、CD3δ鎖1つ、CD3ε鎖2つ、CD3ζ鎖のホモ二量体1つ、TCRα鎖1つおよびTCRβ鎖1つから構成され得る。あるいは、TCR複合体はCD3γ鎖1つ、CD3δ鎖1つ、CD3ε鎖2つ、CD3ζ鎖のホモ二量体1つ、TCRγ鎖1つおよびTCRδ鎖1つから構成され得る。
本明細書で使用される「TCR複合体の構成要素」は、TCR鎖(例えば、TCRα、TCRβ、TCRγまたはTCRδ)、CD3鎖(例えば、CD3γ、CD3δ、CD3εまたはCD3ζ)または2つ以上のTCR鎖もしくはCD3鎖によって形成される複合体(例えば、TCRαとTCRβの複合体、TCRγとTCRδの複合体、CD3εとCD3δの複合体、CD3γとCD3εの複合体またはTCRα鎖、TCRβ鎖、CD3γ鎖、CD3δ鎖および2つのCD3ε鎖のサブTCR複合体)を指す。
本明細書で使用される「抗体依存性細胞性細胞傷害」および「ADCC」は、FcγRを発現する非特異的細胞傷害性細胞(例えば、ナチュラルキラー(NK)細胞およびマクロファージなどの単球細胞)が標的細胞上の結合抗体(またはFcγRと結合することができるその他のタンパク質)を認識し、次いでこの標的細胞の溶解を引き起こす、細胞仲介性の過程を指す。原則的に、活性化FcγRを有するエフェクター細胞であれば、ADCCの仲介を引き起こすことができる。ADCCを仲介する主要な細胞はNK細胞であり、FcγRIIIのみを発現するのに対して、単球はその活性化、局在または分化の状態に応じて、FcγRI、FcγRIIおよびFcγRIIIを発現し得る。造血細胞のFcγR発現については、例えば、Ravetchら,1991,Annu.Rev.Immunol.,9:457−92を参照されたい。
ポリペプチドまたはタンパク質に関して本明細書で使用される「ADCC活性を有する」という用語は、ポリペプチドまたはタンパク質(例えば、免疫グロブリンヒンジ領域と、IgG(例えば、IgG1)などに由来するCH2ドメインおよびCH3ドメインを有する免疫グロブリン定常サブ領域とを含むもの)が、Fc受容体を発現する細胞溶解性免疫エフェクター細胞(例えば、NK細胞)上の細胞溶解性Fc受容体(例えば、FcγRIII)と結合することによって、抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)を仲介することができることを意味する。
本明細書で使用される「補体依存性細胞傷害」および「CDC」という用語は、正常血清中の成分(「補体」)が、標的抗原と結合した抗体などのC1q補体結合タンパク質とともに、その標的抗原を発現する標的細胞の溶解を示す過程を指す。補体は、規則正しく協調的に作用してその作用を発揮する1群の血清タンパク質からなる。
本明細書で使用される「古典的補体経路」および「古典的補体系」という用語は、補体活性化の特定の経路と同義であり、これを指す用語である。古典経路には開始するのに抗原−抗体複合体が必要であり、C1〜C9と命名される9種類の主要なタンパク質成分が規則正しく活性化する。活性化過程のいくつかの段階では、生成物は次の段階を触媒する酵素である。このカスケードにより、比較的小さい開始シグナルによって大量の補体の増幅および活性化がもたらされる。
ポリペプチドまたはタンパク質に関して本明細書で使用される「CDC活性を有する」という用語は、ポリペプチドまたはタンパク質(例えば、免疫グロブリンヒンジ領域と、IgG(例えば、IgG1)などに由来するCH2ドメインおよびCH3ドメインを有する免疫グロブリン定常サブ領域とを含むもの)が、C1q補体タンパク質との結合および古典的補体系の活性化によって補体依存性細胞傷害(CDC)を仲介することができることを意味する。
本明細書で使用される「再誘導されたT細胞細胞傷害性」および「RTCC」は、細胞傷害性T細胞と標的細胞の両方に特異的に結合することができる多特異性タンパク質を用いて細胞傷害性T細胞が標的細胞に動員され、それにより標的細胞に対して標的依存性の細胞傷害性T細胞応答が誘発される、T細胞仲介性の過程を指す。
本明細書で使用される「治療(処置)」、「治療(処置)すること」または「改善すること」という用語は、治療的処置または予防的処置を指す。処置を受けている個体の疾患の症状が少なくとも1つ改善する、または処置により進行性疾患の悪化を遅らせるか、ほかの関連する疾患の開始を防ぐことができる場合、処置は治療的なものである。
本明細書で使用される「形質転換」、「遺伝子導入」および「形質導入」という用語は、核酸(例えば、ヌクレオチドポリマー)の細胞内への移入を指す。本明細書で使用される「遺伝子形質転換」という用語は、DNA、特に組換えDNAの細胞内への移入および組込みを指す。移入する核酸は、発現ベクターを介して細胞内に導入することができる。
本明細書で使用される「変異体(1つまたは複数)」という用語は、基準の核酸またはポリペプチドとは異なるが、その基本的特性は保持している核酸またはポリペプチドを指す。変異体は一般に、全体的には基準の核酸またはポリペプチドと極めて類似しており、多くの領域でこれと一致している。例えば、変異体は、基準の核酸またはポリペプチドの活性な部分または全長と比較して少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、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%または少なくとも約99%の配列同一性を示し得る。
「軽鎖可変領域」(「軽鎖可変ドメイン」または「VL」とも呼ばれる”)および「重鎖可変領域」(「重鎖可変ドメイン」または「VH」とも呼ばれる)という用語は、それぞれ抗体の軽鎖および重鎖の可変結合領域を指す。可変結合領域は「相補性決定領域」(CDR)として知られる個別の明確に区別されるサブ領域と、「フレームワーク領域」(FR)とからなる。一実施形態では、FRはヒト化されている。「CL」という用語は「免疫グロブリン軽鎖定常領域」または「軽鎖定常領域」、すなわち抗体軽鎖の定常領域を指す。「CH」という用語は「免疫グロブリン重鎖定常領域」または「重鎖定常領域」を指し、この領域は抗体アイソタイプに応じて、CH1、CH2およびCH3ドメイン(IgA、IgD、IgG)またはCH1、CH2、CH3およびCH4ドメイン(IgE、IgM)にさらに分けられる。「Fab」(抗原結合フラグメント)とは、抗体の抗原と結合する部分のことであり、鎖間ジスルフィド結合を介して軽鎖と連結した重鎖の可変領域およびCH1ドメインを含む。
本開示は特に、結合ドメイン、特にCD3と特異的に結合する第一の結合ドメインを含むポリペプチドおよびタンパク質を提供する。本開示の結合ドメインを含むポリペプチドおよびタンパク質は、以下に挙げるものを1つまたは複数含み得る:免疫グロブリン定常サブ領域(1つまたは複数)、リンカーペプチド(1つまたは複数)、ヒンジ領域(1つまたは複数)、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメイン(1つまたは複数)、免疫グロブリン二量体化ドメイン(1つまたは複数)、1つまたは複数の接合アミノ酸、タグなど。上に挙げた本開示のポリペプチドおよびタンパク質の構成要素は、本明細書にさらに詳細に記載される。
さらに、本明細書に開示されるCD3結合ポリペプチドおよびタンパク質は、様々な形式のいずれかの抗体または融合タンパク質の形態であり得る(例えば、融合タンパク質はSMIPタンパク質、PIMSタンパク質、Scorpionタンパク質またはInterceptorタンパク質の形態であり得る)。
いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは第二の結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、アミノ末端からカルボキシル末端に向かってCD3結合ドメイン、ヒンジ領域、定常領域および第二の結合ドメインを含む。他の実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、アミノ末端からカルボキシル末端に向かって第二の結合ドメイン、ヒンジ領域、定常領域およびCD3結合ドメインを含む。
本発明によるCD3結合タンパク質は一般に、本明細書に記載するCD3結合ドメインを含む少なくとも1つのCD3結合ポリペプチド鎖(a)を含む。特定の変形形態では、CD3結合ポリペプチドは、(b)CD3結合ドメインのカルボキシル末端側のヒンジ領域と、(c)免疫グロブリン定常領域とをさらに含む(例えば、SMIPポリペプチド)。また別の変形形態では、CD3結合ポリペプチドは、(d)免疫グロブリン定常サブ領域のカルボキシル末端側の第二のヒンジ領域と、(e)第二のヒンジ領域のカルボキシル末端側の第二の結合ドメインとをさらに含む(例えば、Scorpionポリペプチド)。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、フレームワーク領域を有するCD3結合ドメイン、プレヒンジ領域およびヒンジ領域を含む。
いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、配列番号42と比較して修飾されたアミノ酸を3個以上含み、例えば、この修飾は、例えばフレームワーク領域および/またはプレヒンジ領域における、正荷電アミノ酸から中性アミノ酸への置換および/または中性アミノ酸から負荷電アミノ酸への置換である。いくつかの実施形態では、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域において、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、3〜5個または3〜10個のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することによって、および/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって修飾されている。
本発明のいくつかの実施形では、CD3結合ポリペプチドはプレヒンジ領域に、例えばプレヒンジ領域またはポリペプチド全体のpIの低下をもたらす、修飾を含む。プレヒンジ領域は結合ドメインとヒンジ領域との間の接合部に存在する。例えば、配列RRTを有する3アミノ酸のプレヒンジ領域を配列SSSまたはSSTに置き換えて、等電点を低下させることができる。いくつかの実施形態では、プレヒンジ領域は、RRTプレヒンジ領域を有するCD3結合ポリペプチドと比較して等電点が低下している。
一実施形態では、免疫原性のリスクを低減するため、アミノ酸を、ヒト生殖系列IgG配列中に広く存在するか、例えば、対応するヒト生殖系列IgG配列中のヒト生殖系列配列の同じ位置またはほぼ同じ位置に含まれる配列に置換する。いくつかの実施形態では、ヒト生殖系列IgG配列は配列番号43または44を含む。
いくつかの実施形態では、Cris−7 VL Jk領域マウス配列LQIT(配列番号252)と比較して、少なくとも1つのアミノ酸修飾がJカッパ(Jk)領域内に存在する。いくつかの実施形態では、Jk領域は、例えばLQIT(配列番号252)の代わりに、アミノ酸配列VEIK(配列番号253)を含む。
いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドはヒンジ領域と定常領域とを含み、例えば、CD3結合ポリペプチドは、(a)CD3結合ドメインのアミノ末端側のヒンジ領域と、(b)ヒンジ領域のアミノ末端側の免疫グロブリン定常領域とを含み得る(例えば、PIMSポリペプチド)。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、アミノ末端からカルボキシル末端に向かってD3結合ドメイン、ヒンジ領域および定常領域を含む。いくつかの実施形態では。CD3結合ポリペプチドは、アミノ末端からカルボキシル末端に向かって定常領域、ヒンジ領域およびCD3結合ドメインを含む。
通常、上記形態のCD3結合ポリペプチド(SMIP、ScorpionまたはPIMS)は、免疫グロブリン定常領域および/またはヒンジ領域を介して(例えば、CH2ドメインおよびCH3ドメインとIgGヒンジ領域とを含む免疫グロブリン定常領域を介して)、通常はジスルフィド結合により、ホモ二量体化が可能である。したがって、本発明の特定の態様では、2つの同一のCD3結合ポリペプチドが二量体化して、二量体CD3結合タンパク質を形成する。
他の実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、同一でない第二のポリペプチド鎖内の異なるヘテロ二量体化ドメインとのヘテロ二量体化が可能なヘテロ二量体化ドメインをさらに含む。特定の変形形態では、ヘテロ二量体化する第二のポリペプチド鎖は第二の結合ドメインを含む。したがって、本発明の特定の態様では、一方の鎖がCD3結合ドメインを含み、第二の鎖が任意選択で第二の結合ドメインを含む、2つの同一でないポリペプチド鎖が二量体化して、1〜4個の結合ドメインを有するヘテロ二量体タンパク質を形成する。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、アミノ末端からカルボキシル末端に向かってCD3結合ドメイン、ヒンジ領域、定常領域、ヘテロ二量体化ドメインおよび任意選択で第二の結合ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、第二の結合ドメインが標的分子と結合または相互作用し、CD3結合ポリペプチドがT細胞の細胞傷害を誘導する。これは二量体以外、ヘテロ二量体またはホモ二量体の形態であり得る。いくつかの実施形態では、第二の結合ドメインが腫瘍関連抗原と結合または相互作用する。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドによりT細胞の腫瘍細胞溶解を誘導し、かつ/または腫瘍近傍での多クローン性T細胞の活性化および拡大を誘導する。
本発明の抗CD3結合ドメインを含むポリペプチドは、抗体または結合特異性を保持する機能的抗体フラグメントもしくはフラグメント誘導体であるか、これを含み得る。いくつかの実施形態では、本発明は、可変重鎖および/または軽鎖ドメインを含む、融合タンパク質をはじめとするポリペプチドを含む。
本発明のいくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、配列番号28、30、32、38および40からなる群より選択されるVH領域配列またはVL領域配列を含む、CD3結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、CD3結合ドメインは、配列番号22、24、26、28、30および32からなる群より選択されるVH領域と、配列番号38および40からなる群より選択されるVL領域とを含む。いくつかの実施形態では、CD3結合ドメインは、配列番号28、30および32からなる群より選択されるVH領域と、配列番号34、36、38および40からなる群より選択されるVL領域とを含む。いくつかの実施形態では、VH領域が配列番号28を含み、VL領域が配列番号34を含むか、VH領域が配列番号28を含み、VL領域が配列番号38を含むか、VH領域が配列番号26を含み、VL領域が配列番号38を含むか、VH領域が配列番号26を含み、VL領域が配列番号34を含む。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、重鎖CDR1、CDR2およびCDR3と、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3とを含み、重鎖CDR3が配列番号51を含む、CD3結合ドメインを含む。いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、配列番号49を含む重鎖CDR1、配列番号50を含むCDR2および配列番号51を含むCDR3と、配列番号52を含む軽鎖CDR1、配列番号53を含むCDR2および配列番号54を含むCDR3とを含む。
いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、配列番号6、8、10、12、14、16、18および20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む。
本発明には、二量体化した一本鎖ポリペプチドを含み、各一本鎖ポリペプチドがアミノ末端からカルボキシル末端に向かって第一の結合ドメイン、N末端リンカー、免疫グロブリン定常領域、C末端リンカーおよび本発明のCD3結合ドメインを含む、多重特異性結合タンパク質が含まれる。同様に、本発明には、二量体化した一本鎖ポリペプチドを含み、各一本鎖ポリペプチドがアミノ末端からカルボキシル末端に向かって本発明のCD3結合ドメイン、N末端リンカー、免疫グロブリン定常領域、C末端リンカーおよび第一の結合ドメインを含む、多重特異性結合タンパク質が含まれる。いくつかの実施形態では、N末端リンカーは、免疫グロブリンヒンジ領域を含むか、免疫グロブリンヒンジ領域から実質的になるものであり得る。
本発明の別の態様では、多重特異性結合タンパク質は、アミノ末端からカルボキシル末端に向かって第一の結合ドメイン、N末端リンカー、免疫グロブリン定常領域、C末端リンカーおよびCD3結合ドメインを含む、一本鎖ポリペプチドを含む。同様に、本発明には、アミノ末端からカルボキシル末端に向かってCD3結合ドメイン、N末端リンカー、免疫グロブリン定常領域、C末端リンカーおよび第一の結合ドメインを含む、多重特異性結合タンパク質が含まれる。
本発明には、リンカードメインを介して第二の結合ドメインと連結した第一の結合ドメイン(例えば、リンカーを介して別のscFvと連結したscFv)を含む、多重特異性結合タンパク質が含まれる。例えば、本発明には、ペプチドリンカードメインを介してCD3結合ドメイン(V−Lnker−VまたはV−リンカー−Vの配向)と連結した第一の結合ドメイン(V−リンカー−VまたはV−リンカー−Vの配向)を含む、多重特異性結合タンパク質が含まれる。いくつかの実施形態では、scFv−リンカー−scFv形態の二重特異性タンパク質は、特に限定されないが本明細書に開示される可変ドメインを含めた、T細胞抗原(CD3など)に対する抗体に由来する可変重ドメインおよび可変軽ドメインを含み得る。scFvドメインを隔てるリンカーは、n=1〜5の((Gly)Ser)(配列番号74〜78)を含み得る。一実施形態では、リンカーは((Gly)Ser)(配列番号76)である。リンカーはほかにも、約8〜12個のアミノ酸を含み得る。いくつかの実施形態では、この形態(「二重特異性一本鎖抗体」)の本発明のタンパク質はFc領域を含まず、その結果、Fcに関連するエフェクター機能がない。
本発明には、本明細書に記載される1つまたは複数の結合ドメインを含む任意のタイプのポリペプチドが実質的に含まれる。これには抗体、そのフラグメント、scFv、Fab、di−scFv一本鎖ドメイン抗体、ダイアボディ、二重可変ドメイン結合タンパク質および抗体または抗体フラグメントを含むポリペプチドが含まれる。本発明に含まれるまた別のタイプのポリペプチドが本明細書に記載される。
いくつかの実施形態では、VおよびVドメインをscFvとして使用し、scFvおよびV/Vが標的と結合できるように他のポリペプチドまたはアミノ酸配列と結合/融合させる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるVおよびVドメインを抗体またはそのフラグメント中に用いる。例えば、VおよびVドメインを抗体中のVおよびVドメインの天然の位置に組み込む。いくつかの実施形態では、本発明のCD3結合ポリペプチドは、例えば、本明細書に記載されるV鎖およびV鎖を有する抗体である。
本発明の一実施形態では、多重特異性タンパク質は、全抗体ではなくscFv二量体またはダイアボディである。ダイアボディおよびscFv二量体は、可変ドメインのみを用いて、Fc領域を含まずに構築することができる。ダイアボディは二価の二重特異性抗体であり、VおよびVドメインが単一ポリペプチド鎖に発現するが、同じ鎖の2つのドメイン間で対形成するには短いペプチドリンカーを用いることにより、両鎖に別の鎖の相補的なドメインと対形成させ、2つの抗原結合部位を形成したものである(例えば、Holliger,P.ら(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6444−6448;Poljak,R.J.ら(1994)Structure 2:1 121−1123を参照されたい)。このような抗体結合部分は当該技術分野で公知である(KontermannおよびDubel編,Antibody Engineering(2001)Springer−Verlag.New York.790pp.(ISBN 3−540−41354−5)。
本発明の一実施形態では、多重特異性タンパク質はジスルフィドで安定化したダイアボディである。例えば、多重特異性抗体は、同時発現して、2つの特異性それぞれに対して結合部位を1つ有する共有結合したヘテロ二量体複合体を形成する、2つの異なるポリペプチドを含み得る。この実施形態では、一方の鎖上にあるVパートナーと第二の鎖上にあるVパートナーがVLA−VHB(第一の鎖)およびVLB−VHA(第二の鎖)の配置で結合することによって、各Fvが形成される。これを選択可能な2つのカルボキシ末端ヘテロ二量体化ドメインのいずれかによって安定化させることができる。すなわち、一方の鎖上のVEPKSC(配列番号254)と他方の鎖上のFNRGEC(配列番号255)で対を形成させるか、反対に荷電したコイルドコイルドメイン同士で対を形成させる。例えば、Mooreら,2011,Blood.117:4542−4551を参照されたい。この実施形態では、多重特異性結合タンパク質は第一の結合ドメインVと連結したCD3結合ドメインVを有する第一の鎖を含み得、第二の鎖は第一の結合ドメインVと連結したCD3結合ドメインVを含み、両鎖はC末端でジスルフィド結合を介して連結している。ジスルフィドで安定化したダイアボディは、例えば本明細書に開示される可変重鎖および軽鎖を含めた既知の抗体に由来する可変重鎖および軽鎖を用いて、設計することができる。
別の実施形態では、多重特異性結合タンパク質は、第一の結合部位(例えば、腫瘍抗原)およびTCR複合体と特異的に結合することができる二重可変ドメイン結合タンパク質である。この実施形態では、組換えタンパク質はポリペプチド鎖を含み、前記ポリペプチド鎖はVD1−(X1)−VD2−C−(X2)を含み、VD1は第一の可変ドメインであり、VD2は第二の可変ドメインであり、Cは定常ドメインであり、X1はリンカー(例えば、長さ約10〜20アミノ酸のポリペプチドリンカー)であり、X2はFc領域を表し、nは0または1である。例えば、米国特許第8,258,268号を参照されたい。
本発明の一実施形態では、多重特異性結合タンパク質は1つ、2つ、3つまたはそれ以上のポリペプチド鎖を含む。例えば、本発明には、VH1−VL2を含む第一の鎖と、CH2−CH3−VL1−VH2を含む第二の鎖と、CH2−CH3を含む第三の鎖とを有する、多重特異性タンパク質が含まれる。この実施形態では、VH1およびVL1が第一の結合ドメインの可変ドメインに対応し、VH2およびVL2が抗CD3可変ドメインに対応し得る。あるいは、VH1およびVL1が抗CD3可変ドメインに対応し、VH2およびVL2が第一の結合ドメインの可変ドメインに対応し得る。
他の実施形態では、多重特異性結合タンパク質は、異なる一本鎖ポリペプチドを含む二量体化した一本鎖ポリペプチド鎖(ヘテロ二量体)からなる。この形態(「多重特異性ヘテロ二量体」)では、各ポリペプチド鎖が結合ドメイン、N末端リンカー、定常領域、C末端リンカーおよび任意選択で別の結合ドメインを含み、さらにヘテロ二量体化ドメインを含む。特定の変形形態では、ヘテロ二量体化する第二のポリペプチド鎖は、追加の結合ドメインを含む。したがって、本発明の特定の実施形態では、ヘテロ二量体組換えタンパク質は、2つ、3つまたは4つの異なる結合ドメインを含み得る。いくつかの例および関連する方法については、国際公開第2011/090762号を参照されたい。
前述の通り、本開示のCD3結合ポリペプチドは、CD3と特異的に結合する結合ドメインを含む。いくつかの変形形態では、CD3結合ドメインは、CD3との結合で、配列番号41で示されるアミノ酸配列を有する一本鎖Fv(scFv)と競合することができる。特定の実施形態では、CD3結合ドメインは、(i)CDRのHCDR1、HCDR2およびHCDR3を含む免疫グロブリン重鎖可変領域と、(ii)CDRのLCDR1、LCDR2およびLCDR3を含む免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)とを含む。適切なCD3結合ドメインとしては、マウスモノクローナル抗体Cris−7(Reinherz,E.Lら(編),Leukocyte typing II.,Springer Verlag,New York,(1986))に由来するVおよびV領域を含む結合ドメインが挙げられる。いくつかのこのような実施形態では、LCDR3が配列番号54に記載されるアミノ酸配列を有し、かつ/またはHCDR3が配列番号51に記載されるアミノ酸配列を有し;LCDR1およびLCDR2が任意選択で、それぞれ配列番号52および配列番号53に記載されるアミノ酸配列を有し、HCDR1およびHCDR2が任意選択で、それぞれ配列番号49および配列番号50に記載されるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、例えば、LCDR1、LCDR2およびLCDR3が、それぞれ配列番号52、53および54で示されるアミノ酸配列を有し;かつ/またはHCDR1、HCDR2およびHCDR3が、それぞれ配列番号49、50および51で示されるアミノ酸配列を有する。
本開示の結合ドメインが由来し得る例示的な抗CD3抗体としては、Cris−7 モノクローナル抗体(Reinherz,E.L.ら(編),Leukocyte typing II.,Springer Verlag,New York,(1986)
(V=QVVLTQSPAIMSAFPGEKVTMTCSASSSVSYMNWYQQKSGTSPKRWIYDSSKLASGVPARFSGSGSGTSYSLTISSMETEDAATYYCQQWSRNPPTFGGGTKLQITR(配列番号46)および
=QVQLQQSGAELARPGASVKMSCKASGYTFTRSTMHWVKQRPGQGLEWIGYINPSSAYTNYNQKFKDKATLTADKSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYYCASPQVHYDYNGFPYWGQGTLVTVSA(配列番号45));HuM291(Chauら(2001)Transplantation 71:941−950
(V=DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCSASSSVSYMNWYQQKPGKAPKRLIYDTSKLASGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQWSSNPPTFGGGTKVEIK(配列番号72)および
=QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFISYTMHWVRQAPGQGLEWMGYINPRSGYTHYNQKLKDKATLTADKSASTAYMELSSLRSEDTAVYYCARSAYYDYDGFAYWGQGTLVTVSS(配列番号73));BC3モノクローナル抗体(Anasettiら(1990)J.Exp.Med.172:1691);OKT3モノクローナル抗体(Ortho muliicenier Transplant Study Group(1985)N.Engl.J.Med.313:337)およびOKT3 ala−ala(OKT3 AA−FLまたはOKT3 FLとも呼ばれる)、234と235の位置にアラニン置換を有するヒト化Fc変異体などのその誘導体(Heroldら(2003)J.Clin.Invest.11:409);ビジリズマブ(Carpenterら(2002)Blood 99:2712)、G19−4モノクローナル抗体(Ledbetterら,1986,J.Immunol.136:3945)ならびに145−2C11モノクローナル抗体(Hirschら(1988)J.Immunol.140:3766)が挙げられる。例示的な抗TCR抗体にはBMA031モノクローナル抗体がある(Borstら(1990)Human Immunology 29:175−188)。
いくつかの実施形態では、結合ドメインは、目的とする標的に特異的なVおよびV領域を含む一本鎖Fvフラグメント(scFv)である。特定の実施形態では、VおよびV領域はヒトである。
本発明の一実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、実験的および/または理論的pIがDRA209 SMIPより少なくとも0.25、0.5、0.75、1、1.25、1.5、2、2.5単位またはそれ以上低い。いくつかの実施形態では、本発明のCD3結合ポリペプチドは、実験的および/または理論的pIがDRA209 SMIPより約0.25〜約2.5、0.5〜約2.5、約0.5〜約2.0、約0.5〜約1.5、約0.5〜約1.25、約0.5〜約1.0、約0.5〜約0.75、約0.75〜約1.0、約0.75〜約1.25、約0.75〜約1.5、約0.75〜約2.0、約1.0〜約1.5、約1.0〜約2.0または約1.0〜約2.5単位低い。いくつかの実施形態では、本発明のCD3ポリペプチドは、実験的または理論的pIが約8.9、8.8、8.7、8.6、8.5、8.4、8.3、8.2、8.1、8、7.5、7.25、7.0または6.75未満である。いくつかの実施形態では、本発明のCD3ポリペプチドは、実験的または理論的pIが約8.9、8.8、8.7、8.6、8.5、8.4、8.3、8.2、8.1、8、7.5、7.25、7.2、7.0、6.8または6.75である。いくつかの実施形態では、本発明のCD3ポリペプチドは、実験的または理論的pIが約7.9〜約8.7、7.9〜約8.6、8.0〜約8.6、8.0〜約8.5、8.0〜約8.4、8.0〜約8.3、8.0〜約8.2、8.0〜約8.1、約8.1〜約8.6、約8.2〜約8.6、約8.3〜約8.6、約8.4〜約8.6、約8.5〜約8.6、約8.5〜約8.3、約8.4〜約8.2または約8.3〜約8.1である。
特定の実施形態では、CD3結合ドメインは、pI(実験値および/または理論値)が配列番号41のscFvと比較して少なくとも約0.25、0.5、1、1.25、1.5、2、2.5単位またはそれ以上低下したscFvを含むか、このようなscFvである。いくつかの実施形態では、CD3結合ドメインは、pI(実験値および/または理論値)が配列番号41のscFvより約0.25〜約2.5、0.5〜約2.5、約0.5〜約2.0、約0.5〜約1.5、約0.5〜約1.25、約0.5〜約1.0、約0.5〜約0.75、約0.75〜約1.0、約0.75〜約1.25、約0.75〜約1.5、約0.75〜約2.0、約1.0〜約1.5、約1.0〜約2.0または約1.0〜約2.5単位低いscFvを含むか、このようなscFvである。このようなscFvとしては、配列番号6、8、10、12、14、16、18および20に含まれるscFvならびに配列番号6、8、10、12、14、16、18および20に含まれるscFvのアミノ酸配列と少なくとも約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%、少なくとも約99.5%または100%一致するscFvが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本発明のCD3結合ドメインは、配列番号41と約80%〜約99%、約82%〜約99%、約84%〜約99%、約86%〜約99%、約88%〜約99%、約90%〜約99%、約92%〜約99%、約94%〜約99%、約96%〜約99%、約97%〜約99%、約98%〜約99%、約80%〜約85%、約85%〜約90%、約85%〜約95%、約90%〜約97%、約90%〜約95%、約90%〜約93%、約90%〜約91%、約95%〜約96%、約96%〜約97%、約97%〜約98%、約96%〜約97%または約96%〜約98%一致する。
いくつかの実施形態では、本発明のCD3結合ドメインは、配列番号41の変異体であり、アミノ酸配列中の1つまたは複数のアミノ酸には、結合ドメインのpIが低下するよう変異が施されている。変異としては、結合ドメインのpIを低下させる、あるアミノ酸(1つまたは複数)から別のアミノ酸(1つまたは複数)への置換、結合分子のpIを低下させるアミノ酸(1つまたは複数)挿入および/または結合ドメインのpIを低下させるアミノ酸(1つまたは複数)削除が挙げられる。一実施形態では、変異は置換である。いくつかの実施形態では、変異(1つまたは複数)は可変鎖(1つまたは複数)のフレームワーク領域内に存在する。いくつかの実施形態では、変異体は1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個またはそれ以上のアミノ酸の変異を有する。
一実施形態では、CD3結合ドメインは、配列番号28,30,32,38および40からなる群より選択される重鎖または軽鎖を含むscFvを含むか、このようなscFvである。別の実施形態では、CD3結合ドメインは、配列番号22,24,26,28,30および32からなる群より選択されるVH領域と、配列番号38および40からなる群より選択されるVL領域とを含む。別の実施形態では、CD3結合ドメインは、配列番号28,30および32からなる群より選択されるVH領域と、配列番号34,36,38および40からなる群より選択されるVL領域とを含む。別の実施形態では、CD3結合ドメインは配列番号28と配列番号34とを含む。別の実施形態では、CD3結合ドメインは配列番号28と配列番号38とを含む。別の実施形態では、CD3結合ドメインは配列番号26と配列番号38とを含む。別の実施形態では、CD3結合ドメインは配列番号26と配列番号34とを含む。いくつかの実施形態では、CD3結合ドメインは、配列番号38および40からなる群より選択されるVL領域と、配列番号22,24,26,28,30および32からなる群より選択されるVH領域とを含む。また別の実施形態では、各CDRが、目的とする標的(例えば、CD3)と特異的に結合するモノクローナル抗体またはそのフラグメントもしくは誘導体のCDRと比較して、1つ以下、2つ以下または3つ以下の置換を含む。
いくつかの実施形態では、CD3結合ドメインは、T細胞上のT細胞受容体複合体のCD3εサブユニットと結合または相互作用する。いくつかの実施形態では、CD3結合ドメインは、CD3εとの結合でCris−7またはHuM291モノクローナル抗体と競合する。
いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドはT細胞受容体複合体の内部移行を誘導する。
いくつかの変形形態では、結合ドメインは、ペプチドリンカーによって連結された免疫グロブリンV領域とV領域とを含む、一本鎖Fv(scFv)である。V領域とV領域とを連結するのにペプチドリンカーを使用することは当該技術分野で周知であり、この特定の分野には刊行物が多数存在する。広く用いられているペプチドリンカーには、アミノ酸配列Gly−Gly−Gly−Gly−Ser(配列番号74)の3回反復からなる15mer(GlySer)(配列番号76)がある。いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは配列番号74〜78のいずれか1つを含むか、これよりなる。これ以外のリンカーも使用されており、またしかるべきリンカー配列を多様化させて選択するのにファージディスプレイ技術および選択的感染性ファージ技術が用いられている(Tangら,J.Biol.Chem.271,15682−15686,1996;Henneckeら,Protein Eng.11,405−410,1998)。特定の実施形態では、V領域とV領域は、n=1〜5である式(GlySer)(それぞれ配列番号74〜78)を含むアミノ酸配列を有するペプチドリンカーによって連結されている。単純なリンカー(例えば、(GlySer))をランダム変異誘発により最適化することによって、他の適切なリンカーを得てもよい。
特定の実施形態では、結合ドメインは、ヒト化免疫グロブリンのVおよび/またはV領域を含む。免疫グロブリンのVおよびV領域をヒト化する技術は当該技術分野で公知であり、例えば、米国特許出願公開第2006/0153837号で論じられている。
「ヒト化」により、免疫原性が低下し元の分子の抗原結合性を完全に保持している抗体が得られることが期待される。元の抗体の抗原結合性がすべて保持されるためには、その抗原結合部位の構造が「ヒト化」型において再現される必要がある。これは、重要なフレームワーク残基を保持するかしないかに関係なく非ヒトCDRのみをヒト可変フレームワークドメインおよび定常領域に移植することによって(Jonesら,Nature 321:522(1986);Verhoeyenら,Science 239:1539(1988))、あるいは非ヒト可変ドメイン全体を再結合させる(リガンド結合性を維持するため)とともに、露出している残基を慎重に置き換えることにより、それをヒト様表面で「覆う」(抗原性を低下させる)ことによって(Padlan,Molec.Immunol.28:489(1991))、達成することができる.
CDR移植によるヒト化では基本的に、非ヒト抗体のCDRのみをヒト可変領域フレームワークおよびヒト定常領域に再結合させる。理論的には、この操作により、実質的に免疫原性が低下または消失するはずである(アロタイプまたはイディオタイプの違いが存在する場合は除く)。しかし、元の抗体のフレームワーク残基も一部残しておくことが必要な場合があることが報告されている(Reichmannら,Nature,332:323(1988);Queenら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,86:10,029(1989))。
残しておく必要のあるフレームワーク残基は、コンピュータモデリングにより特定することが可能である。あるいは、既知の抗原結合部位の構造を比較することによって、重要なフレームワーク残基を特定できる可能性もある(Padlan,Molec.Immunol.,31(3):169−217(1994)、参照により本明細書に組み込まれる)。
抗原結合に影響を及ぼす可能性のある残基はいくつかのグループに分けられる。第一のグループには、抗原部位表面に隣接しているため抗原と直接接触する可能性のある残基が含まれる。このような残基としては、アミノ末端残基およびCDRに隣接する残基が挙げられる。第二のグループには、CDRまたは抗体中の別のペプチド鎖と接触することによって、CDRの構造または相対的配列を変化させる可能性のある残基が含まれる。第三のグループには、可変ドメインの構造的完全性に影響を及ぼす可能性のある埋もれた側鎖を有するアミノ酸が含まれる。上に挙げたグループの残基は通常、同じ位置にみられるが(Padlan、1994,同上)、特定されるその位置は番号付けの方式によって異なり得る(Kabatら,“Sequences of proteins of immunological interest,第5版,Pub.No.91−3242,U.S.Dept.Health & Human Services,NIH,Bethesda,Md.,1991を参照されたい)。
本明細書に記載されるいくつかの例にはscFv、SMIP、ScorpionおよびInterceptor分子のヒト化が含まれ、抗体のヒト化は含まれていないが、当該技術分野におけるヒト化抗体に関する知識を本発明によるポリペプチドに適用することができる。
特定の実施形態では、ヒンジは野生型ヒト免疫グロブリンヒンジ領域である。他の特定の実施形態では、融合タンパク質構築物の設計の一部として、野生型免疫グロブリンヒンジ領域のアミノ末端またはカルボキシル末端に1つまたは複数のアミノ酸残基を付加し得る。例えば、ヒンジのアミノ末端では追加の接合部アミノ酸残基が「RT」、「RSS」、「TG」または「T」であってよく、ヒンジのカルボキシル末端ではこれが「SG」であってよく、またヒンジの削除を、カルボキシル末端に付加された「SG」を有するΔPなどの付加と組み合わせてもよい。
特定の実施形態では、ヒンジは、野生型免疫グロブリンヒンジ領域の1つまたは複数のシステイン残基が1つまたは複数の他のアミノ酸残基(例えば、セリンまたはアラニン)で置換されて変化した免疫グロブリンヒンジである。
例示的な変化した免疫グロブリンヒンジとしては、特に限定されないが、野生型ヒトIgG1ヒンジにみられる1個、2個または3個のシステイン残基が、1個、2個または3個の別のアミノ酸残基(例えば、セリンまたはアラニン)で置換された免疫グロブリンヒトIgG1ヒンジ領域が挙げられる。変化した免疫グロブリンヒンジはさらに、プロリンが別のアミノ酸(例えば、セリンまたはアラニン)で置換されていてよい。例えば、上記変化したヒトIgG1ヒンジはさらに、野生型ヒトIgG1ヒンジ領域の3個のシステインのカルボキシル末端側に位置するプロリンが、別のアミノ酸残基(例えば、セリン、アラニン)で置換されていてよい。一実施形態では、コアヒンジ領域のプロリンは置換されていない。
特定の実施形態では、ヒンジポリペプチドは、野生型ヒトIgG1ヒンジ、野生型ヒトIgG2ヒンジまたは野生型ヒトIgG4ヒンジなどの野生型免疫グロブリンヒンジ領域と少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%一致する配列を含むか、このような配列である。
また別の実施形態では、CD3結合ポリペプチド内に存在するヒンジは、免疫グロブリンヒンジをベースにしたものでも、これに由来するものでもない(すなわち、野生型免疫グロブリンヒンジでも変化した免疫グロブリンヒンジでもない)ヒンジであり得る。このようなヒンジの例としては、膜貫通タンパク質のドメイン間領域またはII型Cレクチンのストーク領域に由来する約5〜約150アミノ酸のペプチド、例えば、約8〜25アミノ酸のペプチドおよび約7〜18アミノ酸のペプチドが挙げられる。
特定の実施形態では、ドメイン間領域またはストーク領域ヒンジは7〜18個のアミノ酸を有し、αヘリックスコイルドコイル構造を形成し得る。特定の実施形態では、ドメイン間領域またはストーク領域ヒンジは0個、1個、2個、3個または4個のシステインを含む。例示的なドメイン間領域またはストーク領域ヒンジにはドメイン間領域またはストーク領域のペプチドフラグメント、例えばCD69、CD72、CD94、NKG2AおよびNKG2Dのストーク領域に由来する10〜150アミノ酸のフラグメントなどがある。
特定の実施形態では、ヒンジ配列は約5〜150個のアミノ酸、5〜10個のアミノ酸、10〜20個のアミノ酸、20〜30個のアミノ酸、30〜40個のアミノ酸、40〜50個のアミノ酸、50〜60個のアミノ酸、5〜60個のアミノ酸、5〜40個のアミノ酸、8〜20個のアミノ酸または10〜15個のアミノ酸を有する。ヒンジは主として柔軟なものであり得るが、より柔軟性の少ない特性を備えたものであっても、最小限のβシート構造を有するαヘリックス構造を主として含むものであってもよい。ヒンジの長さまたは配列は、ヒンジが直接的または間接的に(ヘテロ二量体化ドメインなどの別の領域またはドメインを介して)接合している結合ドメインの結合親和性およびヒンジが直接的または間接的に接合しているFc領域部分の1つまたは複数の作用に影響を及ぼし得る。
特定の実施形態では、ヒンジ配列は血漿および血清中で安定であり、タンパク質分解による切断に対して耐性がある。IgG1上部ヒンジ領域の最初のリジンを変異させてタンパク質分解による切断を最小限に抑えてもよく、例えば、リジンをメチオニン、トレオニン、アラニンまたはグリシンで置換するか、削除してもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、第二のポリペプチド鎖とヘテロ二量体を形成することができ、以下のようなヒンジ領域を含む:(a)免疫グロブリン定常領域のすぐアミノ末端側(例えば、CH2およびCH3ドメインを含む免疫グロブリン定常領域のCH2ドメインのアミノ末端側またはCH3およびCH4ドメインを含む免疫グロブリン領域のCH3ドメインのアミノ末端側)に位置する、(b)結合ドメイン(例えば、scFv)と免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインの間に介在し、これを接合している、(c)免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインと免疫グロブリン定常領域(例えば、この免疫グロブリン定常領域がCH2ドメインとCH3ドメインまたはCH3ドメインとCH4ドメインを含む)の間に介在し、これを接合している、(d)免疫グロブリン定常領域と結合ドメインの間に介在し、これを接合している、(e)ポリペプチド鎖のアミノ末端に位置する、または(f)ポリペプチド鎖のカルボキシル末端に位置している。本明細書に記載されるヒンジ領域を含むポリペプチド鎖は、別のポリペプチド鎖と結合して、本明細書に提供されるホモ二量体またはヘテロ二量体タンパク質を形成することが可能であり、形成される二量体は、標的特異性および/または特異的な標的結合親和性を保持する結合ドメインを含むことになる。
特定の実施形態では、別のポリペプチド鎖とヘテロ二量体を形成するポリペプチド中に存在するヒンジは、野生型免疫グロブリンヒンジ領域またはその変化した免疫グロブリンヒンジ領域などの免疫グロブリンヒンジであり得る。特定の実施形態では、ヘテロ二量体タンパク質の一方のポリペプチド鎖のヒンジは、ヘテロ二量体の他方のポリペプチド鎖の対応するヒンジと同一である。他の特定の実施形態では、一方の鎖のヒンジは、他方の鎖のヒンジと異なっている(例えば、長さおよび/または配列が異なっている)。異なる鎖のヒンジ同士が異なっていれば、ヒンジが接合している結合ドメインの結合親和性に異なる操作を施すことが可能であり、これにより、ヘテロ二量体が一方の結合ドメインの標的と、他方の結合ドメインの標的よりも優先的に結合することが可能になる。例えば、特定の実施形態では、ヘテロ二量体タンパク質は、一方の鎖にCD3結合ドメインまたはTCR結合ドメインを有し、もう一方の鎖に第二の結合ドメイン(腫瘍抗原結合ドメインなど)を有する。2つの鎖に2種類の異なるヒンジを有することにより、ヘテロ二量体が最初に腫瘍抗原と結合し、次いでCD3をはじめとするTCR成分と結合することが可能になる。したがって、このヘテロ二量体は、腫瘍抗原発現細胞(例えば、PSMA発現腫瘍細胞)にCD3T細胞を動員し、次いで、その腫瘍抗原発現細胞を傷害または破壊し得る。
本発明による使用に適した例示的ヒンジ領域を下の表1および2に示す。
Figure 2018138039
Figure 2018138039
Figure 2018138039
Figure 2018138039
特定の実施形態では、本発明のCD3結合ポリペプチドまたはタンパク質は、「免疫グロブリン二量体化ドメイン」または「免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメイン」を含み得る。
本明細書で使用される「免疫グロブリン二量体化ドメイン」または「免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメイン」は、第二のポリペプチド鎖の第二の免疫グロブリンドメインと相互作用または結合するポリペプチド鎖の免疫グロブリンドメインを指し、第一の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインと第二の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインとの相互作用は、第一のポリペプチド鎖と第二のポリペプチド鎖とのヘテロ二量体化(すなわち、2つの異なるポリペプチド鎖間の二量体の形成のことであり、この二量体は「ヘテロ二量体」または「ヘテロ二量体タンパク質」とも呼ばれる)に実質的に寄与するか、これを効率的に促進する。第一のポリペプチド鎖の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインおよび/または第二のポリペプチド鎖の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインの非存在下で、第一のポリペプチド鎖と第二のポリペプチド鎖の間の二量体形成に統計的に有意な減少がみられる場合、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメイン間の相互作用は、第一のポリペプチド鎖と第二のポリペプチド鎖とのヘテロ二量体化に「実質的に寄与するか、これを効率的に促進する」ことになる。特定の実施形態では、第一のポリペプチド鎖と第二のポリペプチド鎖が同時発現する場合、第一のポリペプチド鎖と第二のポリペプチド鎖の少なくとも60%、少なくとも約60%〜約70%、少なくとも約70%〜約80%、少なくとも80%〜約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%が互いにヘテロ二量体を形成する。代表的な免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインとしては、野生型免疫グロブリンCH1ドメインおよびCLドメインならびに本明細書に提供されるような変化した(または変異した)免疫グロブリンCH1ドメインおよびCLドメインを含めた、免疫グロブリンCH1ドメイン、免疫グロブリンCLドメイン(例えば、CkまたはCλアイソタイプ)またはその誘導体が挙げられる。
二量体化/ヘテロ二量体化ドメインは、2つの同一でないポリペプチド鎖がヘテロ二量体を形成することが望まれ、一方または両方のポリペプチド鎖が結合ドメインを含む場合に使用され得る。特定の実施形態では、本明細書に記載される特定のヘテロ二量体の一方のポリペプチド鎖要素が結合ドメインを含まない。前述の通り、本開示のヘテロ二量体タンパク質は、各ポリペプチド鎖に免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインを含む。ヘテロ二量体のポリペプチド鎖内の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは互いに異なるものであるため、それぞれ異なる修飾を施して両鎖のヘテロ二量体化を促進し、片方の鎖でのホモ二量体形成を最小限に抑えることができる。国際公開第2011/090762号に示される通り、本明細書に提供される免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインによって、異なるポリペプチド間の効率的なヘテロ二量体化が可能になり、生じるヘテロ二量体タンパク質の精製が容易になる。
本明細書に記載される通り、本開示による2つの異なる一本鎖ポリペプチド(例えば、一方が短く、他方が長い)のヘテロ二量体化を促進するのに有用な免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、免疫グロブリンCH1ドメインおよびCLドメイン、例えば、ヒトCH1ドメインおよびCLドメインを含む。特定の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、野生型IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEまたはIgM CH1ドメインなどの野生型CH1ドメインである。また別の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、それぞれ国際公開第2011/090762号の配列番号114、186〜192および194に記載される野生型ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEまたはIgM CH1ドメインである(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。特定の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、国際公開第2011/090762号の配列番号114に記載される野生型ヒトIgG1 CH1ドメインであり(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、このドメインは本願の配列番号80と同じものである。
また別の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、変化したIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEまたはIgM CH1ドメインなどの変化した免疫グロブリンCH1ドメインである。特定の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、変化したヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEまたはIgM CH1ドメインである。さらにまた別の実施形態では、変化した免疫グロブリンCH1ドメインにおいて、変化したCH1ドメインと野生型CLドメインとの間にジスルフィド結合が形成されないように、野生型免疫グロブリンCLドメイン(例えば、ヒトCL)とのジスルフィド結合形成に関与する野生型CH1ドメイン(例えば、ヒトCH1)のシステイン残基が削除または置換されている。
特定の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、野生型Ckドメインや野生型Cλドメインなどの野生型CLドメインである。特定の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、それぞれ国際公開第2011/090762号の配列番号112および113に記載される野生型ヒトCkまたはヒトCλドメインであり(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、上記ドメインは、それぞれ本願の配列番号81および82と同じものである。また別の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、変化したCkまたはCλドメイン、例えば変化したヒトCkまたはヒトCλドメインなどの変化した免疫グロブリンCLドメインである。
特定の実施形態では、変化した免疫グロブリンCLドメインにおいて、野生型免疫グロブリンCH1ドメイン(例えば、ヒトCH1)とのジスルフィド結合形成に関与する野生型CLドメイン(例えば、ヒトCL)のシステイン残基が削除または置換されている。このような変化したCLドメインは、そのアミノ末端にアミノ酸削除をさらに含む。例示的なCkドメインは国際公開第2011/090762号の配列番号141で表され(前記配列は参照により本明細書に組み込まれ、本願の配列番号83である)、野生型ヒトCkドメインの最初のアルギニンと最後のシステインがともに削除されている。特定の実施形態では、カルボキシル末端にアルギニンを有し、変化したCkドメインのアミノ末端と別のドメイン(例えば、免疫グロブリンCH2およびCH3ドメインを含むサブ領域などの免疫グロブリンサブ領域)とを連結するリンカーによって、野生型ヒトCkドメインから最初のアルギニンが削除され得るため、変化したCkドメインにおいて、野生型ヒトCkドメインの最後のシステインのみが削除されている。例示的なCλドメインは国際公開第2011/090762号の配列番号140で表され(前記配列は参照により本明細書に組み込まれ、本願の配列番号84である)、野生型ヒトCλドメインの最初のアルギニンが削除され、CH1ドメインのシステインとのジスルフィド結合形成に関与するシステインがセリンで置換されている。
また別の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、野生型Ckドメインと比較して、Ck−Ck接合部分における鎖間の水素結合ネットワークの形成に関与し得る位置に1つまたは複数のアミノ酸置換を含む、変化したCkドメインである。例えば、特定の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、N29、N30、Q52、V55、T56、S68またはT70の位置に別のアミノ酸で置換された1つまたは複数のアミノ酸を有する、変化したヒトCkドメインである。アミノ酸の番号付けは、国際公開第2011/090762号の配列番号141に記載される変化したヒトCk配列(前記配列は参照により本明細書に組み込まれ、本願の配列番号83である)における位置に基づくものである。特定の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、N29、N30、V55またはT70の位置に1つ、2つ、3つまたは4つのアミノ酸置換を有する、変化したヒトCkドメインである。上記の位置における置換基として用いられるアミノ酸は、アラニンまたはかさ高い側鎖部分を有するアミノ酸残基、例えばアルギニン、トリプトファン、チロシン、グルタミン酸、グルタミンもしくはリジンなどであり得る。上記の位置(例えば、N30)において野生型ヒトCk配列のアミノ酸残基を置換するのに使用し得るほかのアミノ酸残基としては、アスパラギン酸、メチオニン、セリンおよびフェニルアラニンが挙げられる。例示的なヒトCkドメインは、国際公開第2011/090762号の配列番号142〜178に記載されている(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。変化したヒトCkドメインは、CH1ドメインとのヘテロ二量体化を促進するが、別のCkドメインとのホモ二量体化を最小限に抑えるものである。代表的な変化したヒトCkドメインは、国際公開第2011/090762号の配列番号160(N29W V55A T70A)、161(N29Y V55A T70A)、202(T70E N29A N30A V55A)、167(N30R V55A T70A)、168(N30K V55A T70A)、170(N30E V55A T70A)、172(V55R N29A N30A)、175(N29W N30Y V55A T70E)、176(N29Y N30Y V55A T70E)、177(N30E V55A T70E)、178(N30Y V55A T70E)、838(N30D V55A T70E)、839(N30M V55A T70E)、840(N30S V55A T70E)および841(N30F V55A T70E)に記載されている(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。
特定の実施形態では、本明細書に記載されるCkドメインの変異に加えて、またはこれに代えて、生じた免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインが変異部位のアミノ酸残基との間に塩橋(すなわち、イオン性相互作用)を形成するように、ポリペプチドヘテロ二量体の両方の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメイン(例えば、免疫グロブリンCH1ドメインおよびCLドメイン)が変異を有する。例えば、ポリペプチドヘテロ二量体の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、変異Ckドメインと組み合わさった変異CH1ドメインであり得る。変異CH1ドメインでは、野生型ヒトCH1ドメインの68位のバリン(V68)が負電荷を有するアミノ酸残基(例えば、アスパラギン酸またはグルタミン酸)で置換され、最初のアルギニンおよび最後のシステインが削除されている変異ヒトCkドメインの29位のロイシン(L29)が、正電荷を有するアミノ酸残基(例えば、リジン、アルギニンまたはヒスチジン)で置換されている。生じた変異CH1ドメインの負電荷を有するアミノ酸残基と、生じた変異Ckドメインの正電荷を有するアミノ酸残基との間の電荷間相互作用によって塩橋が形成され、これにより、変異したCH1ドメインとCkドメインとの間のヘテロ二量体接合部分が安定化する。あるいは、野生型CH1のV68が正電荷を有するアミノ酸残基でされ、最後のアルギニンおよび最後のシステインが削除されている変異ヒトCkドメインのL29が、負電荷を有するアミノ酸残基で置換されていてもよい。V68が負電荷または正電荷を有するアミノ酸で置換された例示的な変異CH1配列は、国際公開第2011/090762号の配列番号844および845に記載されている(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。L29が負電荷または正電荷を有するアミノ酸で置換された例示的な変異Ck配列は、国際公開第2011/090762号の配列番号842および843に記載されている(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。
CH1ドメインのV68およびCkドメインのL29における変異に加えて、またはこれに代えて、ヒトCH1ドメインのV68およびヒトCkドメインのL29以外の位置を反対の電荷を有するアミノ酸で置換して、アミノ酸同士のイオン性相互作用を生じさせてもよい。このような位置は、ランダム変異誘発、CH1−Ck接合部分のアミノ酸残基を特定するCH1−Ck対の結晶構造の解析、さらには一連の基準(例えば、イオン性相互作用に関与する傾向、パートナーになる可能性のある残基との近接性など)を用いてCH1−Ck接合部分のアミノ酸残基の中で適切な位置を特定することを含めた任意の適切な方法によって特定することができる。
特定の実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロ二量体は、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインを1組のみ含む。例えば、ポリペプチドヘテロ二量体の第一の鎖が免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインとしてCH1ドメインを含み、第二の鎖が免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインとしてCLドメイン(例えば、CkまたはCλ)を含み得る。あるいは、第一の鎖が免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインとしてCLドメイン(例えば、CkまたはCλ)を含み、第二の鎖が免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインとしてCH1ドメインを含み得る。本明細書に記載される通り、第一の鎖および第二の鎖の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、結合して本開示のヘテロ二量体タンパク質を形成することが可能である。
他の特定の実施形態では、本開示のヘテロ二量体タンパク質は、免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインを2組有し得る。例えば、ヘテロ二量体の第一の鎖が2つのCH1ドメインを含み、第二の鎖が、第一の鎖の2つのCH1ドメインと結合する2つのCLドメインを有し得る。あるいは、第一の鎖が2つのCLドメインを含み、第二の鎖が、第一の鎖の2つのCLドメインと結合する2つのCH1ドメインを有し得る。特定の実施形態では、第一のポリペプチド鎖がCH1ドメインおよびCLドメインを含み、第二のポリペプチド鎖が、それぞれ第一のポリペプチド鎖のCH1ドメインおよびCLドメインと結合するCLドメインおよびCH1ドメインを含む。
ヘテロ二量体タンパク質がヘテロ二量体化対を1つ(例えば、各鎖に免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインを1つ)のみ含む実施形態では、各鎖の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、その鎖の免疫グロブリン定常サブ領域のアミノ末端側に位置し得る。あるいは、各鎖の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインは、その鎖の免疫グロブリン定常サブ領域のカルボキシル末端側に位置し得る。
ヘテロ二量体タンパク質がヘテロ二量体化対を2つ(例えば、各鎖に免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインを2つ)含む実施形態では、各鎖の両方の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインが、その鎖の免疫グロブリン定常サブ領域のアミノ末端側に位置し得る。あるいは、各鎖の両方の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインが、その鎖の免疫グロブリン定常サブ領域のカルボキシ末端側に位置し得る。また別の実施形態では、各鎖の一方の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインが、その鎖の免疫グロブリン定常サブ領域のアミノ末端側に位置し、各鎖の他方の免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインが、その鎖の免疫グロブリン定常サブ領域のカルボキシ末端側に位置し得る。換言すれば、ここに挙げた実施形態では、免疫グロブリン定常サブ領域が各鎖の2つの免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメインの間に介在している。
本明細書に示される通り、特定の実施形態では、本開示のCD3結合ポリペプチド(例えば、小モジュール免疫薬タンパク質(SMIP)、ホモ二量体二重特異性分子(例えば、Scorpion)、ヘテロ二量体単一特異性および多特異性治療剤(例えば、Interceptor))は、各ポリペプチド鎖に免疫グロブリン定常領域を含む。「定常領域」という用語は、本明細書の定常サブ領域および免疫グロブリン定常領域と互換的に使用される。免疫グロブリン定常領域を含ませることによって、2つのCD3結合ポリペプチド鎖から形成されるホモ二量体およびヘテロ二量体タンパク質を対象に投与した後の循環中からのクリアランスを遅くすることができる。
当該技術分野で知られる通り、また本明細書に記載する通り、免疫グロブリン定常領域はほかにも、変異をはじめとする変化を受けることによって、二量体ポリペプチドのエフェクター機能(例えば、ADCC、ADCP、CDC、補体結合およびFc受容体との結合)の比較的容易な調節を可能にし、治療する疾患に応じてこのエフェクター機能を増大させることも、低下させることもできる。
特定の実施形態では、本開示のポリペプチドホモ二量体およびヘテロ二量体の一方または両方のポリペプチド鎖の免疫グロブリン定常領域は、1つまたは複数の上記エフェクター機能を仲介することが可能である。
他の実施形態では、本開示のポリペプチドホモ二量体およびヘテロ二量体の一方または両方のポリペプチド鎖の免疫グロブリン定常領域において、1つまたは複数の上記エフェクター機能を、対応する野生型免疫グロブリン定常領域と比較して低下または消失させる。例えば、対応する野生型免疫グロブリン定常領域と比較してエフェクター機能が低下または消失した免疫グロブリン定常領域を有することは、例えば再誘導されたT細胞毒性(RTCC)を誘発するよう設計された、単一特異性CD3結合ポリペプチドおよび第二の結合ドメインを含むCD3結合ポリペプチドには特に有用である。一実施形態では、定常領域を補体と結合しないよう修飾する。このほか、定常領域をCD16、CD32およびCD64などの1つまたは複数のFcγ受容体と結合しないよう修飾することができる。
本開示のCD3結合ポリペプチド中に存在する免疫グロブリン定常サブ領域は、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CH4ドメインまたはその任意の組合せの一部分または全部からなるか、これに由来するものであり得る。例えば、免疫グロブリン定常サブ領域は、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CH2とCH3の両ドメイン、CH3とCH4の両ドメイン、2つのCH3ドメイン、CH4ドメイン、2つのCH4ドメインおよびCH2ドメインとCH3ドメインの一部分を含み得る。いくつかの実施形態では、定常領域は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgDもしくはその任意の組合せのCH2ドメインおよびCH3ドメイン;IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgMもしくはその任意の組合せの免疫グロブリンCH3ドメイン;またはIgE、IgMもしくはその組合せの免疫グロブリンCH3ドメインおよびCH4ドメインを含む。いくつかの実施形態では、定常領域はCH2ドメインとCH3ドメインとから実質的になる。
本開示のCD3結合ポリペプチドの免疫グロブリン定常領域を形成し得るCH2ドメインは、特定の免疫グロブリンクラスまたはサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2またはIgD)および様々な種(ヒト、マウス、ラットをはじめとする哺乳動物)の野生型免疫グロブリンCH2ドメインであっても、その変化した免疫グロブリンCH2ドメインであってもよい。いくつかの実施形態では、エフェクター機能が低下または消失し、補体との結合が減少するかこれと結合せず、かつ/またはFcγ受容体との結合が減少するかこれと結合しないよう定常領域を修飾する。いくつかの実施形態では、Fcγ受容体はCD16、CD32およびCD64からなる群より選択される。
特定の実施形態では、CH2ドメインは野生型ヒト免疫グロブリンCH2ドメイン、例えば、それぞれ国際公開第2011/090762号の配列番号115、199〜201および195〜197に記載されるヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2またはIgDの野生型CH2ドメイン(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)などである。特定の実施形態では、CH2ドメインは、国際公開第2011/090762号の配列番号115に記載される野生型ヒトIgG1 CH2ドメインである(前記配列は参照により本明細書に組み込まれ、本願の配列番号85である)。いくつかの実施形態では、定常領域は、配列番号55のアミノ酸配列を含むか、これよりなる。
特定の実施形態では、CH2ドメインは、297位のアスパラギンにアミノ酸置換(例えば、アスパラギンからアラニン)を含む、変化した免疫グロブリンCH2領域(例えば、変化したヒトIgG1 CH2ドメイン)である。このようなアミノ酸は、この部位のグリコシル化を減少または消失させ、FcとFcγRおよびC1qとの効率的な結合を抑制する。297位にAsnからAlaへの置換を有する変化したヒトIgG1 CH2ドメインの配列は、国際公開第2011/090762号の配列番号324に記載されている(前記配列は参照により本明細書に組み込まれ、本願の配列番号86である)。
特定の実施形態では、CH2ドメインは、234〜238位に少なくとも1つの置換または削除を含む、変化した免疫グロブリンCH2領域(例えば、変化したヒトIgG1 CH2ドメイン)である。例えば、免疫グロブリンCH2領域は、234位、235位、236位、237位もしくは238位、234位と235位、234位と236位、234位と237位、234位と238位、234〜236位、234位と235位と237位、234位と236位と238位、234位と235位と237位と238位、236〜238位または234〜238位の2個、3個、4個もしくは5個のアミノ酸の他の任意の組合せに置換を含み得る。上記に加えて、またはこれに代えて、変化したCH2領域は、234〜238位に1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、4つまたは5つ)のアミノ酸削除を含んでよく、例えば、236位または237位の一方にアミノ酸削除を含み、他方の位置が置換されていてよい。上記変異(1つまたは複数)は、変化したCH2ドメインを含むポリペプチドヘテロ二量体の抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)活性またはFc受容体結合能を低下または消失させる。特定の実施形態では、234〜238位のうち1つまたは複数の位置にあるアミノ酸残基が1つまたは複数のアラニン残基に置き換わっている。また別の実施形態では、234〜238位のアミノ酸残基のうち1つのみが削除されており、また234〜238位の1つまたは複数の残りのアミノ酸が別のアミノ酸(例えば、アラニンまたはセリン)で置換されていてよい。
他の特定の実施形態では、CH2ドメインは、253位、310位、318位、320位、322位および331位に1つまたは複数のアミノ酸置換を含む、変化した免疫グロブリンCH2領域(例えば、変化したヒトIgG1 CH2ドメイン)である。例えば、免疫グロブリンCH2領域は、253位、310位、318位、320位、322位もしくは331位、318位と320位、318位と322位、318位と320位と322位または253位、310位、318位、320位、322位および331位の2個、3個、4個、5個もしくは6個のアミノ酸の他の任意の組合せに置換を含み得る。上記変異(1つまたは複数)は、変化したCH2ドメインを含むポリペプチドヘテロ二量体の補体依存性細胞傷害(CDC)を低下または消失させる。
他の特定の実施形態では、変化したCH2領域(例えば、変化したヒトIgG1 CH2ドメイン)は、297位におけるアミノ酸置換に加えて、1つまたは複数の(例えば、2つ、3つ、4つまたは5つ)の234〜238位に追加の置換をさらに含み得る。例えば、免疫グロブリンCH2領域は、234位と297位、234位と235位と297位、234位と236位と297位、234〜236位と297位、234位と235位と237位と297位、234位と236位と238位と297位、234位と235位と237位と238位と297位、236〜238位と297位または234〜238位の2個、3個、4個または5個のアミノ酸の任意の組合せに置換を含み得る。上記に加えて、またはこれに代えて、変化したCH2領域は、234〜238位、例えば236位または237位などに1つまたは複数(例えば、2つ、3つ、4つまたは5つ)のアミノ酸削除を含み得る。追加の変異(1つまたは複数)は、変化したCH2ドメインを含むポリペプチドヘテロ二量体の抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)活性またはFc受容体結合能を低下または消失させる。特定の実施形態では、234〜238位のうち1つまたは複数の位置のアミノ酸残基が、1つまたは複数のアラニン残基で置換されている。また別の実施形態では、234〜238位のうち1つのアミノ酸残基のみが削除されており、234〜238位の1つまたは複数の残りのアミノ酸が別のアミノ酸(例えば、アラニンまたはセリン)で置換されていてよい。
特定の実施形態では、本開示の融合タンパク質の変異CH2領域(例えば、変化したヒトIgG1 CH2ドメイン)は、234〜238位における1つまたは複数(例えば、2つ、3つ、4つまたは5つ)のアミノ酸置換に加えて、補体結合に関与する1つまたは複数の位置(例えば、I253、H310、E318、K320、K322またはP331の位置)に1つまたは複数(例えば、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つ)の追加のアミノ酸置換を含み得る(例えば、アラニンで置換されている)。変異免疫グロブリンCH2領域としては、234位、235位、237位(存在する場合)、318位、320位および322位にアラニン置換を有するヒトIgG1、IgG2、IgG4およびマウスIgG2a CH2領域が挙げられる。例示的な変異免疫グロブリンCH2領域には、L234、L235、G237、E318、K320およびK322にアラニン置換を有するマウスIGHG2c CH2領域がある。
さらにまた別の実施形態では、変化したCH2領域(例えば、変化したヒトIgG1 CH2ドメイン)は、297位におけるアミノ酸置換および234〜238位における追加の削除(1つまたは複数)または置換(1つまたは複数)に加えて、253位、310位、318位、320位、322位および331位に1つまたは複数(例えば、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つ)の追加の置換をさらに含み得る。例えば、免疫グロブリンCH2領域は、(1)297位における置換、(2)234〜238位における1つまたは複数の置換もしくは削除またはその組合せならびにI253、H310、E318、K320、K322およびP331の位置における1つまたは複数(例えば、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つ)のアミノ酸置換、例えばE318、K320およびK322における1つ、2つ、3つの置換などを含み得る。上記位置のアミノ酸は、アラニンまたはセリンで置換されていてよい。
特定の実施形態では、免疫グロブリンCH2領域ポリペプチドは、(i)297位のアスパラギンにおけるアミノ酸置換と、234位、235位、236位もしくは237位におけるアミノ酸置換;(ii)297位のアスパラギンにおけるアミノ酸置換と、234〜237位のうち2つの位置におけるアミノ酸置換;(iii)297位のアスパラギンにおけるアミノ酸置換と、234〜237位のうち3つの位置におけるアミノ酸置換;(iv)297位のアスパラギンにおけるアミノ酸置換と、234位、235位および237位におけるアミノ酸置換と、236位におけるアミノ酸削除;(v)234〜237位のうち3つの位置におけるアミノ酸置換と、318位、320位および322位におけるアミノ酸置換;または(vi)234〜237位のうち3つの位置におけるアミノ酸置換と、236位におけるアミノ酸削除と、318位、320位および322位におけるアミノ酸置換を含む。
297位のアスパラギンにアミノ酸置換を有する例示的な変化した免疫グロブリンCH2領域としては、以下のものが挙げられる:L234、L235、G237およびN297の位置におけるアラニンと、G236における削除とを有するヒトIgG1 CH2領域(国際公開第2011/090762号の配列番号325、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、V234、G236およびN297にアラニン置換を有するヒトIgG2 CH2領域(国際公開第2011/090762号の配列番号326、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、F234、L235、G237およびN297におけるアラニン置換と、G236の削除とを有するヒトIgG4 CH2領域(国際公開第2011/090762号の配列番号322、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、F234およびN297にアラニン置換を有するヒトIgG4 CH2領域(国際公開第2011/090762号の配列番号343、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、L235およびN297にアラニン置換を有するヒトIgG4 CH2領域(国際公開第2011/090762号の配列番号344、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、G236およびN297にアラニン置換を有するヒトIgG4 CH2領域(国際公開第2011/090762号の配列番号345、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)ならびにG237およびN297にアラニン置換を有するヒトIgG4 CH2領域(国際公開第2011/090762号の配列番号346、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。
特定の実施形態では、変化したCH2領域(例えば、変化したヒトIgG1 CH2ドメイン)は、上記アミノ酸置換に加えて、上記位置以外の1つまたは複数の位置に1つまたは複数の追加のアミノ酸置換を含み得る。このようなアミノ酸置換は、保存的アミノ酸置換であっても非保存的アミノ酸置換であってもよい。例えば、特定の実施形態では、変化したIgG2 CH2領域(例えば、国際公開第2011/090762号の配列番号326を参照されたい。前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)において、P233がE233に変化していてもよい。上記に加えて、またはこれに代えて、特定の実施形態では、変化したCH2領域は、1つまたは複数のアミノ酸挿入、削除またはその両方を含み得る。挿入(1つまたは複数)、削除(1つまたは複数)または置換(1つまたは複数)は、免疫グロブリンCH2領域の任意の場所、例えば、ヒンジ介してCH2領域と別の領域(例えば、結合ドメインまたは免疫グロブリンヘテロ二量体化ドメイン)とを連結することによって生じた野生型免疫グロブリンCH2領域のN末端またはC末端などに存在し得る。
特定の実施形態では、本開示のポリペプチド変化したCH2領域は、野生型免疫グロブリンCH2領域、例えば野生型ヒトIgG1、IgG2もしくはIgG4またはマウスIgG2a(例えば、IGHG2c)のCH2領域などと少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%一致する配列を含むか、このような配列である。
本開示のCD3結合ポリペプチドの変化した免疫グロブリンCH2領域は、様々な種(ヒト、マウス、ラットをはじめとする哺乳動物を含む)の様々な免疫グロブリンアイソタイプ、例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2およびIgDなどに由来するものであり得る。特定の実施形態では、本開示の融合タンパク質の変化した免疫グロブリンCH2領域は、CH2領域に由来するものであり得る。国際公開第2011/090762号の配列番号115、199、201および320に記載されているヒトIgG1、IgG2もしくはIgG4またはマウスIgG2a(例えば、IGHG2c)(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)に由来するものであり得る。
特定の実施形態では、変化したCH2ドメインは、235位、318位、320位および322位にアラニン置換を有し(すなわち、L235A、E318A、K320AおよびK322A置換を有するヒトIgG1 CH2ドメイン)(国際公開第2011/090762号の配列番号、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、任意選択でN297変異(例えば、アラニンへの変異)を有する、ヒトIgG1 CH2ドメインである。他の特定の実施形態では、変化したCH2ドメインは、234位、235位、237位、318位、320位および322位にアラニン置換を有し(すなわち、L234A、L235A、G237A、E318A、K320AおよびK322A置換を有するヒトIgG1 CH2ドメイン)(国際公開第2011/090762号の配列番号596、前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)、任意選択でN297変異(例えば、アラニンへの変異)を有する、ヒトIgG1 CH2ドメインである。
特定の実施形態では、変化したCH2ドメインは、ADCC、ADCP、CDC、補体結合、Fc受容体結合またはその組合せなどの免疫学的活性を増強する当該技術分野で公知の変異を有する、変化したヒトIgG1 CH2ドメインである。
本開示のCD3結合ポリペプチドの免疫グロブリン定常領域を形成し得るCH3ドメインは、様々な種(ヒト、マウス、ラットをはじめとする哺乳動物を含む)の特定の免疫グロブリンクラスまたはサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgM)に由来する、野生型免疫グロブリンCH3ドメインまたはその変化した免疫グロブリンCH3ドメインであり得る。特定の実施形態では、CH3ドメインは野生型ヒト免疫グロブリンCH3ドメイン、例えば、それぞれ国際公開第2011/090762号の配列番号116、208〜210、204〜207および212に記載されている、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEまたはIgMの野生型CH3ドメインなど(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)である。特定の実施形態では、CH3ドメインは、国際公開第2011/090762号の配列番号116に記載されている野生型ヒトIgG1 CH3ドメイン(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)である。特定の実施形態では、CH3ドメインは、変化したヒト免疫グロブリンCH3ドメイン、例えばヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEまたはIgM抗体の野生型CH3ドメインに基づくか、これに由来する変化したCH3ドメインなどである。例えば、変化したCH3ドメインは、H433およびN434の位置(位置はEU番号付けに従って番号が付されている)に1つまたは2つの変異を有するヒトIgG1 CH3ドメインであり得る。このような位置の変異は補体結合に関与し得る。他の特定の実施形態では、変化したCH3ドメインはヒトIgG1 CH3ドメインであり得るが、F405またはY407の位置に1つまたは2つのアミノ酸置換を有する。このような位置のアミノ酸は、他のCH3ドメインとの相互作用に関与し得る。特定の実施形態では、変化したCH3ドメインは、最後のリジンが削除されている、変化したヒトIgG1 CH3ドメインであり得る。この変化したCH3ドメインの配列は、国際公開第2011/090762号の配列番号761に記載されている(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。
特定の実施形態では、ポリペプチドヘテロ二量体を形成するCD3結合ポリペプチドは、いわゆる「ノブと穴(knobs−into−holes)」変異(MarvinおよびZhu,Acta Pharmacologica Sinica 26:649−58,2005;Ridgwayら,Protein Engineering 9:617−21,1966を参照されたい)を含む、CH3対を含む。より具体的には、CH3/CH3結合に必要な立体的相補性によって各ポリペプチド鎖の2つのCH3ドメインが互いに対を形成するよう、この2つのCH3ドメインそれぞれに変異を導入し得る。例えば、ポリペプチドヘテロ二量体の一方の一本鎖ポリペプチドのCH3ドメインがT366W変異(小さいアミノ酸を大きいアミノ酸に置換する「ノブ」変異)を含み、ポリペプチドヘテロ二量体の他方の一本鎖ポリペプチドのCH3ドメインがY407A変異(大きいアミノ酸を小さいアミノ酸に置換する「穴」変異)を含み得る。他の例示的なノブと穴(knobs−into−holes)変異としては、(1)一方のCH3ドメインにおけるT366Y変異と、他方のCH3ドメインにおけるY407T変異ならびに(2)一方のCH3ドメインにおけるT366W変異と、他方のCH3ドメインにおけるT366S、L368AおよびY407V変異が挙げられる。
本開示のCD3結合ポリペプチドの免疫グロブリン定常領域を形成し得るCH4ドメインは、IgEおよびIgM分子に由来する野生型免疫グロブリンCH4ドメインまたはその変化した免疫グロブリンCH4ドメインであり得る。特定の実施形態では、CH4ドメインは野生型ヒト免疫グロブリンCH4ドメイン、例えば、それぞれ国際公開第2011/090762号配列番号213および214に記載されているヒトIgEおよびIgM分子の野生型CH4ドメインなどである(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。特定の実施形態では、CH4ドメインは変化したヒト免疫グロブリンCH4ドメイン、例えば、ヒトIgEまたはIgM分子のCH4ドメインに基づくか、これに由来し、IgEまたはIgM Fc領域に関連することが知られている免疫学的活性を増大または低下させる変異を有する、変化したCH4ドメインなどである。
特定の実施形態では、本開示のCD3結合ポリペプチドの免疫グロブリン定常領域は、CH2、CH3およびCH4ドメインの組合せ(すなわち、CH2、CH3およびCH4から選択される2つ以上の定常領域ドメイン)を含む。例えば、免疫グロブリン定常サブ領域は、CH2ドメインとCH3ドメインまたはCH3ドメインとCH4ドメインを含み得る。他の特定の実施形態では、免疫グロブリン定常領域は、2つのCH3ドメインを含み、CH2ドメインもCH4ドメインも含まない(すなわち、2つ以上のCH3のみを含む)ものであり得る。免疫グロブリン定常サブ領域を形成する複数の定常領域ドメインは、同じ免疫グロブリン分子または同じクラスもしくはサブクラスの免疫グロブリン分子に基づくか、これに由来し得る。特定の実施形態では、免疫グロブリン定常サブ領域はIgG CH2CH3(例えば、IgG1 CH2CH3、IgG2 CH2CH3およびIgG4 CH2CH3)であり、ヒト(例えば、ヒトIgG1、IgG2およびIgG4)CH2CH3であり得る。例えば、特定の実施形態では、免疫グロブリン定常サブ領域は、(1)野生型ヒトIgG1のCH2ドメインとCH3ドメイン、(2)N297A置換を有するヒトIgG1 CH2(すなわち、CH2(N297A))と野生型ヒトIgG1 CH3、または(3)ヒトIgG1 CH2(N297A)と、最後のリジンが削除されている変化したヒトIgG1 CH3を含む。
あるいは、複数の定常領域ドメインは、異なる免疫グロブリン分子または異なるクラスもしくはサブクラス免疫グロブリン分子に基づくか、これに由来するものであってもよい。例えば、特定の実施形態では、免疫グロブリン定常サブ領域は、ヒトIgM CH3ドメインとヒトIgG1 CH3ドメインの両方を含む。免疫グロブリン定常サブ領域を形成する複数の定常領域ドメインは、直接連結していても、1つまたは複数(例えば、約2〜10個)のアミノ酸を介して連結していてもよい。
例示的な免疫グロブリン定常サブ領域は、国際公開第2011/090762号の配列番号305〜309、321、323、341、342および762に記載されている(前記配列は参照により本明細書に組み込まれる)。
特定の実施形態では、ホモ二量体またはヘテロ二量体の両CD3結合ポリペプチド鎖の免疫グロブリン定常領域が互いに一致する。他の特定の実施形態では、ヘテロ二量体タンパク質の一方のポリペプチド鎖の免疫グロブリン定常サブ領域が、ヘテロ二量体の他方のポリペプチド鎖の免疫グロブリン定常サブ領域と異なっている。例えば、ヘテロ二量体タンパク質の一方の免疫グロブリン定常サブ領域が「ノブ」変異を有するCH3ドメインを含み、ヘテロ二量体タンパク質の他方の免疫グロブリン定常サブ領域が「穴」変異を有するCH3ドメインを含み得る。
本発明のいくつかの実施形態では、(i)ヒトT細胞上のTCR複合体(例えば、CD3)および(ii)細胞表面タンパク質を標的とする二重特異性または多重特異性結合分子を用いて、例えば、細胞表面タンパク質を有する細胞に対して、例えば、癌治療のために腫瘍抗原を発現する腫瘍細胞に対して、T細胞細胞傷害性を再誘導する。
特定の実施形態では、CD3結合タンパク質は、CD3以外の標的と結合する1つまたは複数の追加の結合ドメイン(例えば、第二の結合ドメイン)を含み得る。このような他の標的分子は、例えば腫瘍関連抗原を含み得る。本発明の一実施形態では、1つまたは複数の追加の結合ドメインは、以下に挙げる腫瘍抗原のうちの1つまたは複数と結合または相互作用する:RON、c−Met、CEACAM−6、PSMA、EpCAM、CEA、PCTA−1、STEAP−1、STEAP−2、PSCA、PSA、PAP、ALCAM(CD166)、PECAM−1、EphA2、CD151、CA−125/MUC16、MUC−1、MAGE−1、TROP2、IGF1R、TGFBR2、GHRHR、GHR、IL−6R、gp130、TNFR2、OSMRβ、Patched−1、Frizzled、Robo1、LTβR、CD19、CD25、CD26、CD27、CD30、CD33、CD44、CD44v6、CD63、CD80、CD81、CD86、CD100、CD151、CXCR4、CCR5、HER−2/ErbB1、HER−3/ErbB3、HER−4/ErbB4、EGFR/ErbB1、EGFRvIIIアイソフォーム、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5AC、MUC5、MUC7、βhCG、Lewis−Y、ガングリオシドGD3、9−O−アセチル−GD3、GM2、Globo H、フコシルGM1、ポリSA、GD2、炭酸脱水酵素IX(MN/CA IX)、ソニックヘッジホッグ(Shh)、Wue−1、形質細胞抗原、(膜結合)IgE、黒色腫コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)、CCR8、TNF−α前駆体、メソテリン、A33抗原、Ly−6;デスモグレイン4、E−カドヘリンネオエピトープ、胎児アセチルコリン受容体、CA19−9マーカー、ミュラー管抑制物質(MIS)受容体II型、sTn(シアル化Tn抗原;TAG−72)、FAP(線維芽細胞活性化抗原)、エンドシアリン、LG、SAS、BCMA、TWEAKR/Fn14、FGFR4、VEGFR1、VEGFR2、SSX1およびSSX2。
特定の実施形態では、CD3結合ドメインは、腫瘍抗原を発現する標的細胞にT細胞を動員するためのTCR結合ドメインと結合する。特定の実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、TCR複合体またはその構成要素(例えば、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δおよびCD3ε)と特異的に結合するCD3結合ドメインと、腫瘍関連抗原と特異的に結合する別の結合ドメインとを含み得る。
PSMAは、極めて限局された前立腺癌関連細胞膜抗原である。前立腺癌細胞には、PSMAが正常な前立腺上皮の100倍発現する(Suら,Cancer Res.1995 44:1441−1443)。PSMAの発現は前立腺癌の進行に伴って増加し、通常、転移性疾患、ホルモン抵抗性症例および悪性度の比較的高い病変で最も高い(Israeliら,Cancer Res.1994,54:1807−1811;Wrightら,Urologic Oncology:Seminars and Original Investigations 1995 1:18−28;Wrightら,Urology 1996 48:326−332;Sweatら,Urology 1998 52:637−640)。PSMAはさらに、膀胱癌、膵臓癌、黒色腫、肺癌および腎臓癌を含めた他の様々な固形腫瘍の新生血管構造に大量に発現するが、正常な新生血管構造には発現しない(Changら,Urology 2001 57:801−805;Divgiら,Clin.Cancer Res.1998 4:2729−3279)。PSMAを標的とする結合ドメインとしては、特に限定されないが、その全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2012/145714号に記載されている結合ドメインが挙げられる。
いくつかの実施形態では、PSMA結合ドメインは、(i)配列番号212のアミノ酸1〜107および124〜243;(ii)配列番号226のアミノ酸1〜107および124〜243;または(iii)配列番号216のアミノ酸1〜107および124〜243からなる群より選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、本発明のタンパク質または分子は、配列番号212、214、216および226からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む。本発明に従って使用することができるPSMA結合ドメインはほかにも、国際公開第2012/145714号の配列番号19、21、30、31、34または35のアミノ酸配列を含むPSMA結合ドメインを含め国際公開第2012/145714号に記載されているか、配列番号5および23からなる群より選択されるアミノ酸配列を含むVL鎖と、国際公開第2012/145714号の配列番号2、25および27からなる群より選択されるアミノ酸配列を含むVH鎖とを含む。
RON(recepteur d’origine Nantaise、MST1Rとしても知られる)は、胚発生に不可欠であることに加えて、炎症性応答に重要な役割を果たしている受容体型タンパク質チロシンキナーゼである(Campら,Ann.Surg.Oncol.12:273−281(2005))。RONは主として上皮由来細胞型に発現し、また他の多数の受容体型チロシンキナーゼと同様に悪性上皮癌の進行に何らの役割を演じている可能性があることが示唆されている(Wangら,Carcinogenesis 23:1291−1297(2003))。RONの活性化により、細胞増殖、アポトーシス阻害および細胞運動性などの腫瘍原性作用に関与すると考えられている下流のシグナル伝達経路が開始される。RONは、特にそのシグナル伝達特性ならびに/または結腸直腸癌、乳癌、卵巣癌および膵臓癌における過剰発現により、上皮癌の治療標的となる。
RONを標的化するための結合ドメインとしては、特に限定されないが、実施例の節に記載されている結合ドメインおよびその全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2011/090761号に記載されている結合ドメインが挙げられる。いくつかの実施形態では、抗RON結合ドメインは、(a)i.配列番号87のCDR1アミノ酸配列と、配列番号88のCDR2アミノ酸配列と、配列番号89のCDR3アミノ酸配列;もしくはii.配列番号90のCDR1アミノ酸配列と、配列番号91のCDR2アミノ酸配列と、配列番号92のCDR3アミノ酸配列とを含む、VLドメイン;または(b)i.配列番号93のCDR1アミノ酸配列と、配列番号94のCDR2アミノ酸配列と、配列番号95のCDR3アミノ酸配列;もしくはii.配列番号96のCDR1アミノ酸配列と、配列番号97のCDR2アミノ酸配列と、配列番号98のCDR3アミノ酸配列とを含む、VHドメイン;または(c)(a)のVLと(b)のVHとを含む。一実施形態では、VLドメインが配列番号99または100のいずれか1つのアミノ酸配列を含み、VHドメインが配列番号101、102および103のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。別の実施形態では、VLドメインおよびVHドメインはヒト化されている。特定の実施形態では、ヒト化VLが配列番号104、105および106のいずれか1つのアミノ酸配列を含み、ヒト化VHドメインが配列番号107〜111のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、抗RON結合ドメインが、配列番号99および100のいずれか1つのアミノ酸配列を含むVLドメインを含み、VHドメインが、配列番号101、102および103のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。いくつかの施形態では、抗RON結合ドメインが、配列番号104、105および106のいずれか1つのアミノ酸配列を含むVLドメインを含み、VHドメインが、配列番号107〜111のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、RON結合ドメインは、配列番号187と少なくとも90%、92%、94%、96%、97%、98%、99%または100%一致するアミノ酸配列を含み、かつ/または配列番号188と少なくとも90%、92%、94%、96%、97%、98%、99%または100%一致するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、RON結合ドメインは、(i)アミノ酸43(アラニン)が別のアミノ酸、例えば、リジン(A43K)またはトレオニン(A43T)で置換されている配列番号187、(ii)アミノ酸38(グルタミン)および/または113(グルタミン)が別のアミノ酸、例えば、Q38Rおよび/またはQ113Eなどのグルタミン酸および/またはアルギニンで置換されている配列番号188、あるいは(iii)その任意の組合せを含む。いくつかの実施形態では、抗RON/抗CD3二重特異性分子は、配列番号186、190、192または194のいずれか1つと少なくとも90%、92%、94%、96%、97%、98%、99%または100%一致するアミノ酸配列を含むか、これよりなる。いくつかの実施形態では、本発明は、抗RON/抗CD3二重特異性分子をコードし、配列番号185、189、191または193のいずれか1つと少なくとも90%、92%、94%、96%、97%、98%、99%または100%一致するヌクレオチド配列を含む、核酸を提供する。
CD19は、最も悪性のB細胞を含めたB細胞の表面にみられる。CD19の標的化を用いて、B細胞による疾患、白血病およびリンパ腫を抑制することができる。
いくつかの実施形態では、CD19結合ドメインは、配列番号196のアミノ酸1〜111と少なくとも90%、92%、94%、96%、97%、98%、99%または100%一致するアミノ酸配列を含み、かつ/または配列番号196のアミノ酸128〜251と少なくとも90%、92%、94%、96%、97%、98%、99%または100%一致するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、抗CD19/抗CD3二重特異性分子は、配列番号196、198、200、202、204または206のいずれか1つと少なくとも90%、92%、94%、96%、97%、98%、99%または100%一致するアミノ酸配列を含むか、これよりなる。いくつかの実施形態では、本発明は、抗CD19/抗CD3二重特異性分子をコードし、配列番号195、197、199、201、203または206のいずれか1つと少なくとも90%、92%、94%、96%、97%、98%、99%または100%一致するヌクレオチド配列を含む、核酸を提供する。
HER2はヒトErbB2としても知られている。このほか、乳癌、卵巣癌ならびに胃癌、子宮内膜癌、唾液腺癌、肺癌、腎臓癌、結腸癌、甲状腺癌、膵臓癌および膀胱癌を含めたその他の癌にHER2の過剰発現(一様にというわけではないが多くの場合、遺伝子増幅による)が観察されている。HER2を標的化するための結合ドメインとしては、特に限定されないが、その全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2009/055074号に記載されている結合ドメインが挙げられる。
いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドは、配列番号57、59、61、63、65、67、69、71、186、190、192、194、196、198、200、202、204または206と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、CD3結合ポリペプチドはヘテロ二量体の一部分である。いくつかの実施形態では、ヘテロ二量体は1対の一本鎖ポリペプチドを含み、この一本鎖対は、配列番号210と247、配列番号210と218、配列番号210と220、配列番号208と249、配列番号208と222、または配列番号208と224、配列番号212と218、配列番号216と222、配列番号228と226、または配列番号214と218から選択される対と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む。
本発明にはほかにも、本明細書に記載されるCD3結合ポリペプチドまたは本明細書に記載される二量体もしくはヘテロ二量体CD3結合タンパク質の1つもしくは複数のポリペプチド鎖をコードする核酸(例えば、DNAまたはRNA)が含まれる。本発明の核酸には、配列番号5、7、9、11、13、15、17、19、27、29、31、37および39に記載されるポリヌクレオチドと実質的に一致する領域を有する核酸または同じもしくはほぼ同じポリペプチドをコードするコード領域を含む核酸が含まれる。特定の実施形態では、本発明による核酸は、配列番号5、7、9、11、13、15、17、19、27、29、31、37および39に記載される、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと少なくとも80%、典型的には少なくとも約90%、さらに典型的には少なくとも約95%または少なくとも約98%の同一性を有する。本発明の核酸にはこのほか、相補的な核酸が含まれる。いくつかの場合には、配列は整列させたときに完全に相補的である(ミスマッチが存在しない)。他の場合には、配列中に最大約20%のミスマッチが存在し得る。本発明のいくつかの実施形態では、本発明のヘテロ二量体CD3結合タンパク質の第一と第二両方のポリペプチド鎖をコードする核酸が提供される。コドン最適化、縮重配列、サイレント変異をはじめとするDNA技術を用いて、本明細書に提供される核酸配列を宿主での発現が最適化されるよう開発することが可能であり、本発明はこのような配列の改変を包含する。
所望のポリヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド分子をベクターに組み込むことによって増殖させる。本発明には、本発明の核酸を含み、かつ/または本発明のポリペプチドを発現するベクターも含まれる。ウイルスベクターおよびプラスミドを含めた非ウイルスベクターを使用する。プラスミドの選択は、増殖を望む細胞のタイプおよび増殖の目的によって決まる。特定のベクターは、所望のDNA配列を大量に増幅および生成するのに有用である。別のベクターは培養細胞で発現させるのに適している。また別のベクターは、動物またはヒトそのものの細胞に移入し発現させるのに適している。しかるべきベクターの選択は当業者の技能範囲内である。このようなベクターの多くが市販されている。通常、ベクター内の切断された制限酵素部位にDNAリガーゼで結合させることによって、一部または完全長のポリヌクレオチドをベクターに挿入する。あるいは、所望のヌクレオチド配列をin vivoの相同組換えによって挿入することができる。この操作は通常、所望のヌクレオチド配列の隣にベクターと相同な領域を結合させることによって実施する。相同な領域は例えば、オリゴヌクレオチドのライゲーションによって、あるいは相同な領域と所望のヌクレオチド配列の一部をともに含むプライマーを用いるポリメラーゼ連鎖反応によって付加する。
発現には発現カセットまたは発現系を用い得る。本明細書に開示されるポリペプチドをコードする核酸を発現させるためには、ポリペプチドをコードし、発現ベクター内で転写発現を調節する制御配列と作動可能に連結され核酸分子を宿主細胞内に導入する。本発明には、本発明の核酸および/または発現ベクター、例えば、本発明のポリペプチドをコードする核酸および/または発現ベクターを含む宿主細胞が含まれる。発現ベクターは、プロモーターおよびエンハンサーなどの転写調節配列に加えて、翻訳制御配列と、発現ベクターを保有する細胞の選択に適したマーカー遺伝子とを含み得る。本発明のポリヌクレオチドによってコードされる遺伝子産物は、例えば細菌系、酵母系、昆虫系、両生類系および哺乳動物系を含めた任意の好都合な発現系で発現させる。発現ベクター内では、所望の発現特性が得られるよう、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを必要に応じて制御配列と連結させる。これにはプロモーター、エンハンサー、ターミネーター、オペレーター、リプレッサーおよびインデューサーが含まれ得る。プロモーターは、制御されたプロモーター(例えば、ステロイド誘導性pINDベクター(Invitrogen)のプロモーター)であっても構成的プロモーター(例えば、CMV、SV40、伸長因子またはLTR配列のプロモーター)であってもよい。ベクターと連結させる上記技術を用いて、これらを所望のヌクレオチド配列と連結させる。当該技術分野で公知の任意の技術を用いることができる。したがって、発現ベクターは一般に、転写開始領域の転写制御下でコード領域が作動可能に連結された誘導性のまたは構成的な転写および翻訳開始領域と、転写および翻訳終止領域とを備えることになる。
様々なベクター、例えば、プラスミド、BAC、YAC、バクテリオファージ(ラムダ、P1、M13など)、植物または動物ウイルスベクター(例えば、レトロウイルスベースのベクター、アデノウイルスベクター)などに発現カセット(「発現単位」)を導入することができ、このようなベクターは通常、発現ベクターを含む細胞の選択を可能にする能力を特徴とする。ベクターは、染色体外で、具体的にはプラスミドまたはウイルスとして維持することも、宿主染色体に組み込むことも可能である。染色体外で維持することを望む場合、元の配列を低コピー数または高コピー数のプラスミド複製に供する。多種多様なマーカー、具体的には毒素、より具体的には抗生物質から保護するマーカーを選択に用いることができる。選択される具体的なマーカーは宿主の性質に従って選択され、いくつかの場合には、栄養要求性宿主に保管を用い得る。DNA構築物の導入には、例えばコンジュゲーション、細菌形質転換、カルシウム沈殿DNA、エレクトロポレーション、融合、遺伝子導入、ウイルスベクター感染、遺伝子銃などを含めた任意の好都合は方法を用いることができる。
したがって、本発明で使用するタンパク質は、従来の技術に従い、遺伝子操作された宿主細胞に産生させることができる。適切な宿主細胞は、外来性DNAにより形質転換または遺伝子移入し培養で増殖させることが可能なタイプの宿主細胞であり、このような細胞としては、細菌、真菌細胞および培養高等真核細胞(多細胞生物の培養細胞を含む)、具体的には培養哺乳動物細胞が挙げられる。クローン化DNA分子を操作し様々な宿主細胞内に外来性DNAを導入するための技術は、SambrookおよびRussell,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第3版,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY,2001)ならびにAusubelら,Short Protocols in Molecular Biology(第4版,John Wiley & Sons,1999)によって開示されている。
例えば、本明細書に記載される同一のCD3結合ポリペプチド鎖を2つ含むホモ二量体CD3結合タンパク質の組換え発現では、発現ベクターは一般に、CD3結合ポリペプチドをコードしプロモーターと作動可能に連結された核酸を含む。第一と第二の異なるポリペプチド鎖を含むヘテロ二量体CD3結合タンパク質の組換え発現では、宿主細胞内の別個のベクターから第一と第二のポリペプチド鎖を同時発現させて、ヘテロ二量体タンパク質全体を発現させ得る。あるいは、ヘテロ二量体CD3結合タンパク質を発現させるために、宿主細胞の同じベクター内にある別個の発現単位から第一と第二のポリペプチド鎖を同時発現させて、ヘテロ二量体タンパク質全体を発現させてもよい。発現ベクター(1つまたは複数)を従来の技術によって宿主細胞に移入し、次いで、遺伝子導入した細胞を従来の技術によって培養し、コードされるポリペプチド(1つまたは複数)を産生させて、対応するCD3結合タンパク質を生成する。
組換えタンパク質を宿主細胞の分泌経路内に方向付けるために、発現ベクターに分泌シグナル配列(リーダー配列としても知られる)を含ませる。分泌シグナル配列は、天然型の組換えタンパク質のものであってよく、また別の分泌タンパク質に由来するものであっても、de novo合成されたものであってもよい。分泌シグナル配列はポリペプチドをコードするDNA配列と作動可能に連結されている、すなわち、2つの配列は適切なリーディングフレーム内で連結され、新たに合成されたポリペプチドが宿主細胞の分泌経路内に方向付けられるような位置にある。分泌シグナル配列は通常、目的とするポリペプチドをコードするDNA配列の5’側に位置するが、目的とするDNA配列の他の箇所に特定のシグナル配列が位置していてもよい(例えば、Welchら,米国特許第5,037,743号;Hollandら,米国特許第5,143,830号を参照されたい)。特定の変形形態では、本発明に従って使用する分泌シグナル配列は、アミノ酸配列MEAPAQLLFLLLLWLPDTTG(配列番号79)を有する。
本発明で使用する組換えタンパク質の産生には、培養哺乳動物細胞が適切な宿主である。哺乳動物宿主細胞内に外来性DNAを導入する方法としては、リン酸カルシウムを介した遺伝子導入(Wiglerら,Cell 14:725,1978;CorsaroおよびPearson,Somatic Cell Genetics 7:603,1981:GrahamおよびVan der Eb,Virology 52:456,1973),エレクトロポレーション(Neumannら,EMBO J.1:841−845,1982),DEAE−デキストランを介した遺伝子導入(Ausubelら,同上)およびリポソームを介した遺伝子導入(Hawley−Nelsonら,Focus 15:73,1993;Ciccaroneら,Focus 15:80,1993)が挙げられる。培養哺乳動物細胞での組換えポリペプチドの産生は、例えば、Levinsonら,米国特許第4,713,339号;Hagenら,米国特許第4,784,950号;Palmiterら,米国特許第4,579,821号;およびRingold,米国特許第4,858,134号によって開示されている。適切な哺乳動物宿主細胞の例としては、アフリカミドリザル腎細胞(Vero;ATCC CRL 1587)、ヒト胎児腎細胞(293−HEK;ATCC CRL 1573)、ベビーハムスター腎細胞(BHK−21、BHK−570;ATCC CRL 8544、ATCC CRL 10314)、イヌ腎細胞(MDCK;ATCC CCL 34)、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO−K1;ATCC CCL61;CHO DG44;CHO DXB11(Hyclone、Logan、UT);このほか、例えばChasinら,Som.Cell.Molec.Genet.12:555,1986を参照されたい))、ラット下垂体細胞(GH1;ATCC CCL82)、HeLa S3細胞(ATCC CCL2.2)、ラット肝細胞癌(H−4−II−E;ATCC CRL 1548)、SV40形質転換サル腎細胞(COS−1;ATCC CRL 1650)およびマウス胚細胞(NIH−3T3;ATCC CRL 1658)が挙げられる。ほかにも適切な細胞系が当該技術分野で知られており、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection)、Manassas、Virginiaなどの公的寄託機関から入手可能である。SV−40またはサイトメガロウイルスのプロモーターなどの強力な転写プロモーターを使用してもよい。例えば、米国特許第4,956,288号を参照されたい。その他の適切なプロモーターとしては、メタロチオネイン遺伝子(米国特許第4,579,821号および同第4,601,978号)のプロモーターおよびアデノウイルスメジャー後期プロモーターが挙げられる。
外来DNAが挿入された培養哺乳動物細胞の選択には、一般に薬剤選択が用いられる。このような細胞は一般に、「トランスフェクタント」と呼ばれる。選択薬剤の存在下で培養され、目的とする遺伝子を子孫に伝えることのできる細胞を「安定なトランスフェクタント」と呼ぶ。例示的な選択マーカーとしては、抗生物質ネオマイシンに対する耐性をコードし、G−418などのネオマイシン型薬剤の存在下での選択を可能にする遺伝子;ミコフェノール酸/キサンチンの存在下で宿主細胞の増殖を可能にするキサンチン−グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼのgpt遺伝子;ならびにゼオシン,ブレオマイシン,ブラストサイジンおよびヒグロマイシンに対する耐性をもたらすマーカーが挙げられる(例えば、Gatignolら,Mol.Gen.Genet.207:342,1987;Drocourtら,Nucl.Acids Res.18:4009,1990)を参照されたい。このほか選択系を用いて、「増幅」と呼ばれる過程である、目的とする遺伝子の発現レベルの増大を実施することができる。「増幅」は、低濃度の選択薬剤の存在下でトランスフェクタントを培養し、次第に選択薬剤の量を増加させて、導入遺伝子の産物を高レベルで産生する細胞を選択することによって実施する。例示的な増幅可能な選択マーカーには、メトトレキサート耐性を付与するジヒドロ葉酸還元酵素がある。これ以外の薬剤耐性遺伝子(例えば、ヒグロマイシン耐性、多剤耐性、ピューロマイシンアセチルトランスフェラーゼ)を用いてもよい。
昆虫細胞、植物細胞および鳥類細胞を含めた他の高等真核細胞を宿主として用いてもよい。植物細胞内で遺伝子を発現させるのにアグロバクテリウム・リゾゲネス(Agrobacterium rhizogenes)をベクターとして使用することについては、Sinkarら,J.Biosci.(Bangalore)11:47−58,1987によって概説されている。昆虫細胞の形質転換およびその細胞での外来ポリペプチド産生は、Guarinoら,米国特許第5,162,222号および国際公開第94/06463号によって開示されている。
昆虫細胞を通常はオートグラファ・カリフォルニカ(Autographa californica)核多角体病ウイルス(AcNPV)に由来する、組換えバキュロウイルスに感染させることができる。See KingおよびPossee,The Baculovirus Expression System:A Laboratory Guide(Chapman & Hall,London);O’ReillyらBaculovirus Expression Vectors:A Laboratory Manual(Oxford University Press.,New York 1994);ならびにBaculovirus Expression Protocols.Methods in Molecular Biology(Richardson編,Humana Press,Totowa,NJ,1995)を参照されたい。このほか、Luckowら(J.Virol.67:4566−4579,1993)によって記載されているトランスポゾンベースの系により組換えバキュロウイルスを作製してもよい。この系は遺伝子移入ベクターを用いるものであり、キットの形態(BAC−TO−BACキット;Life Technologies、Gaithersburg、MD)で市販されている。遺伝子移入ベクター(例えば、PFASTBAC1;Life Technologies)には、「バクミド」と呼ばれる大型のプラスミドとして大腸菌(E.coli)内に維持されているバキュロウイルスゲノム内に目的とするタンパク質をコードするDNAを移動させるTn7トランスポゾンが含まれている。Hill−PerkinsおよびPossee,J.Gen.Virol.71:971−976,1990;Bonningら,J.Gen.Virol.75:1551−1556,1994;ならびにChazenbalkおよびRapoport,J.Biol.Chem.270:1543−1549,1995を参照されたい。さらに、遺伝子移入ベクターは、上に開示されるポリペプチド伸長またはアフィニティータグをコードするDNAとのインフレーム融合を含み得る。当該技術分野で公知の技術を用いて、タンパク質をコードするDNA配列を含む遺伝子移入ベクターで大腸菌(E.coli)宿主細胞を形質転換させ、組換えバキュロウイルスの指標となる分断されたlacZ遺伝子を含むバクミドについて細胞をスクリーニングする。通常の技術を用いて、組換えバキュロウイルスゲノムを含むバクミドDNAを単離し、これを用いてSf9細胞などのツマジロクサヨトウ(Spodoptera frugiperda)の細胞に遺伝子移入する。次いで、目的とするタンパク質を発現する組換えウイルスが産生される。当該技術分野で一般的に用いられている方法により組換えウイルスのストックを作製する。
タンパク質産生では、組換えウイルスを用いて宿主細胞、通常はツマジロクサヨトウ(Spodoptera frugiperda)の幼虫に由来する細胞系(例えば、Sf9またはSf21細胞)またはイラクサギンウワバ(Trichoplusia ni)の幼虫に由来する細胞系(例えば、HIGH FIVE細胞;Invitrogen、Carlsbad、CA)に感染させる。一般的にはGlickおよびPasternak,Molecular Biotechnology,Principles & Applications of Recombinant DNA(ASM Press,Washington,D.C.,1994)を参照されたい。このほか、米国特許第5,300,435号を参照されたい。無血清培地を用いて細胞を培養し維持する。適切な調合培地は当該技術分野で公知であり、販売業者から入手することができる。約2〜5×10細胞の植菌密度から1〜2×10細胞の密度まで細胞を増殖させ、この時点で感染多重度(MOI)0.1〜10、より典型的には約3で組換えウイルスのストックを添加する。用いる方法は、入手可能な実験マニュアルに一般に記載されているものである(例えば、KingおよびPossee,同上;O’Reillyら,同上;Richardson,同上を参照されたい)。
ほかにも、酵母細胞を含めた真菌細胞を本発明に用いることができる。これに関連して特に関心のある酵母種としては、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、ピキア・パストリス(Pichia pastoris)およびピキア・メタノリカ(Pichia methanolica)が挙げられる。S.セレビシエ(S.cerevisiae)細胞を外来性DNAで形質転換し、その細胞に組換えポリペプチドを産生させる方法は、例えば、Kawasaki,米国特許第4,599,311号;Kawasakiら,米国特許第4,931,373号;Brake,米国特許第4,870,008号;Welchら,米国特許第5,037,743号;およびMurrayら,米国特許第4,845,075号によって開示されている。形質転換細胞は、通常は薬物耐性または特定の栄養素(例えば、ロイシン)の非存在下での増殖能の選択マーカーにより判定される表現型によって選択する。サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)に使用される例示的なベクター系には、Kawasakiら(米国特許第4,931,373号)によって開示されているPOT1ベクター系があり、このベクター系により、グルコース含有培地での増殖によって形質転換細胞を選択することが可能である。酵母に使用される適切なプロモーターおよびターミネーターとしては、糖分解酵素遺伝子に由来するもの(例えば、Kawasaki,米国特許第4,599,311号;Kingsmanら,米国特許第4,615,974号;およびBitter,米国特許第4,977,092号を参照されたい)およびアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子に由来するものが挙げられる。このほか、米国特許第4,990,446号;同第5,063,154号;同第5,139,936号;および同第4,661,454号を参照されたい。ハンセヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、クルイベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、クルイベロミセス・フラギリス(Kluyveromyces fragilis)、トウモロコシ黒穂病菌(Ustilago maydis)、ピキア・パストリス(Pichia pastoris)、ピキア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピキア・ギリエルモンディイ(Pichia guillermondii)およびカンジダ・マルトーサ(Candida maltosa)を含めたその他の酵母の形質転換系は当該技術分野で公知である。例えば、Gleesonら,J.Gen.Microbiol.132:3459−3465,1986;Cregg,米国特許第4,882,279号;およびRaymondら,Yeast 14:11−23,1998を参照されたい。McKnightら,米国特許第4,935,349号の方法に従ってアスペルギルス(Aspergillus)の細胞を用いてもよい。アクレモニウム・クリソゲナム(Acremonium chrysogenum)を形質転換する方法はSuminoら,米国特許第5,162,228号によって開示されている。アカパンカビ(Neurospora)を形質転換する方法は、Lambowitz,米国特許第4,486,533号によって開示されている。ピキア・メタノリカ(Pichia methanolica)における組換えタンパク質の産生は、米国特許第5,716,808号;同第5,736,383号;同第5,854,039号;および同第5,888,768号に開示されている。
このほか、大腸菌(Escherichia coli)、バチルス(Bacillus)をはじめとする属の菌株を含めた原核宿主細胞が本発明において有用な宿主細胞である。このような宿主を形質転換し、そこでクローン化された外来DNA配列を発現させる技術は当該技術分野で周知である(例えば、SambrookおよびRussell,同上を参照されたい)。大腸菌(E.coli)などの細菌で組換えタンパク質を発現させる場合、タンパク質は、通常は不溶性の顆粒として細胞質内に保持されるか、細菌分泌配列によって細胞周辺腔へ方向付けられ得る。前者の場合、細胞を溶解し、顆粒を回収し、例えばグアニジンイソチオシアナートまたは尿素を用いて変性させる。次いで、尿素および還元型グルタチオンと酸化型グルタチオンとの組合せの溶液に対する透析とそれに続く緩衝生理食塩溶液に対する透析などの変性剤の希釈によって、変性タンパク質をリフォールディングおよび二量体化することができる。別法では、タンパク質を可溶型として細胞質から回収し、変性剤を使用せずに単離し得る。タンパク質は、例えばリン酸緩衝生理食塩水中の水性抽出物として、細胞から回収される。目的とするタンパク質を捕捉するため、抽出物を固定化抗体またはヘパリン−セファロースカラムなどのクロマトグラフィー媒体に直接加える。分泌タンパク質は、細胞を(例えば、超音波処理または浸透圧ショックによって)破壊して細胞周辺腔の内容物を放出させ、タンパク質を回収することによって、細胞周辺腔から可溶性の機能的形態として回収することが可能であり、これにより、変性およびリフォールディングが不要になる。一本鎖抗体を含めた抗体は、既知の方法に従って細菌宿主細胞内で産生させることができる。例えば、Birdら,Science 242:423−428,1988;Hustonら,Proa Natl.Acad ScL USA 85:5879−5883,1988;およびPantolianoら,Biochem.30:10117−10125,1991を参照されたい。
形質転換または遺伝子導入した宿主細胞を従来の方法に従って、選択した宿主細胞の増殖に必要な栄養素をはじめとする成分を含有する培地で培養する。規定培地および複合培地を含めた様々な培地が当該技術分野で公知であり、一般に炭素源、窒素源、必須アミノ酸、ビタミンおよびミネラルを含む。培地はほかにも、必要に応じて増殖因子のような成分または血清を含有し得る。増殖培地では一般に、細胞外から加えたDNAを含む細胞が、例えば、発現ベクターが保有するか、宿主細胞内に同時遺伝子導入された選択マーカーによって補完される薬剤選択または必須栄養素の欠乏によって選択される。
CD3結合タンパク質は従来のタンパク質精製法によって、通常はクロマトグラフィー技術の組合せによって精製することができる。一般的には、Affinity Chromatography:Principles & Methods(Pharmacia LKB Biotechnology,Uppsala,Sweden,1988);Scopes,Protein Purification:Principles and Practice(Springer−Verlag,New York 1994)を参照されたい。固定化プロテインAまたはタンパク質Gでのアフィニティークロマトグラフィーによって、免疫グロブリンFc領域を含むタンパク質を精製することができる。ゲルろ過などの追加の精製段階を用いて、所望のレベルの純度を得るか、脱塩、緩衝液交換などに供することができる。
本発明にはほかにも、本発明のCD3結合ポリペプチド、薬学的に許容される担体、希釈剤および/または賦形剤を含む組成物が含まれる。
本発明の一実施形態では、関節リウマチなどの自己免疫疾患に罹患している患者に単一特異性CD3結合ポリペプチドを投与する。本発明の別の実施形態では、臓器移植を受ける予定の対象に本発明の単一特異性CD3結合ポリペプチドを投与する。
別の態様では、本発明は、癌などの腫瘍抗原の過剰発現を特徴とする障害を治療する方法を提供する。このような方法は一般に、このような治療を必要とする対象に、治療有効量の本明細書に記載の腫瘍抗原と結合する第二の結合ドメインを含むCD3結合タンパク質を投与することを含む。いくつかの実施形態では、CD3結合タンパク質は、対象の腫瘍抗原発現細胞に対して再誘導されたT細胞細胞傷害性(RTCC)を誘導する。
この方法の特定の変形形態では、障害は癌である。他の変形形態では、障害は自己免疫疾患である。本発明はほかにも、必要とする患者に治療有効量の本明細書に記載の組成物またはCD3結合ポリペプチドを投与することを含む、癌または自己免疫障害を治療する方法を提供する。
本明細書に記載される治療方法の各実施形態では、治療が求められる疾患または障害の管理に関連する従来の方法論に一致する方法でCD3結合タンパク質を送達する。本明細書の開示によれば、疾患または障害を予防または治療するのに十分な期間および条件下で、このような治療を必要とする対象に有効量のCD3結合タンパク質を投与する。
投与には、CD3結合タンパク質を医薬組成物として製剤化する。薬学的に有用な組成物を調製する既知の方法に従ってCD3結合タンパク質を含む医薬組成物を製剤化することにより、治療分子を混合物の形で薬学的に許容される担体と組み合わせることができる。組成物は、その投与に被投与患者による耐容性が認められる場合、「薬学的に許容される担体」であると言う。無菌リン酸緩衝生理食塩水が薬学的に許容される担体の一例である。その他の適切な担体は当業者によく知られている(例えば、Gennaro(編),Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mack Publishing Company,第19版.1995)を参照されたい)。製剤は、1つまたは複数の賦形剤、保存剤、可溶化剤、緩衝剤、バイアル表面でのタンパク質喪失を防ぐためのアルブミンをさらに含み得る。
CD3結合タンパク質を含む医薬組成物を治療有効量で対象に投与する。本発明の方法によれば、CD3結合タンパク質を、例えば筋肉内、皮下、静脈内、心房内、関節内、非経口、鼻腔内、肺内、経皮、胸腔内、髄腔内および経口の諸投与経路を含めた様々な投与方法によって対象に投与し得る。予防および治療目的には、対象への投与を例えば、長時間にわたる持続送達(例えば、持続経皮送達)による単回ボーラス送達または反復投与プロトコル(例えば、毎時、毎日または毎週)で実施し得る。
分子または組成物の「治療有効量(または治療有効用量)」または「有効量(有効用量)」とは、障害の1つまたは複数の症状の改善に統計的に有意な効果、例えば、疾患進行の統計的に有意な軽減や臓器機能の統計的に有意な改善などが得られる量のことである。正確な用量は、臨床医が治療の対象となる病態の性質および重症度、患者の形質などを考慮に入れ、認められている基準に従って決定する。用量の決定は当業者の水準の範囲内にある。併用について述べる場合、治療有効用量は、逐次に投与する場合にも同時に投与する場合(例えば、同じ製剤で、または別個の製剤で同時に投与する場合)にも、治療効果をもたらす有効成分の合計量を指す。
この文脈での有効用量の決定は通常、動物モデル試験とその後に実施されるヒト臨床試験に基づくものであり、モデル対象における対象障害の頻度または重症度を有意に低下させるのに有効な用量および投与プロトコルを決定することによって導かれる。本発明の組成物の有効用量は、投与手段、標的部位、患者の生理学的状態、患者がヒトおよび動物のいずれであるのか、投与を受けている他の薬剤、治療が予防目的および治療目的のいずれであるのか、ならびに組成物自体の比活性および組成物が個体に所望の応答を誘発する能力を含めた多数の様々な因子によって異なるものとなる。通常、患者はヒトであるが、一部の疾患では、患者はヒト以外の哺乳動物であり得る。通常、最適な治療効果が得られるよう、例えば、安全性および有効性が最適となるよう投与レジメンを調整する。
実施例
実施例1:理論的pIが低下した抗−CD3 SMIP分子の設計および構築
L1、L2、H1、H2およびH3(図3および4を参照されたい)は、事前に構築し、結合および活性について分析したヒト化Cris−7の重鎖および軽鎖である。H3L1を用いてSMIP DRA209(配列番号3および4;IgG4 AA ADCC−CDCヌルFc)およびSMIP DRA161(IgG4 AA N297A Fc)を作製した。この2つの構築物をCHO細胞で発現させると、先行技術のOKT3をはじめとする他の抗CD3治療剤よりも改善された特徴を示すが、他のSMIP分子と比較して半減期が大幅に短く、理論的pIが低く(図1を参照されたい)、結合ドメインまたはプレヒンジ領域に「クリッピング」がみられる(図2Aおよび2Bを参照されたい)。
結合ドメインおよび/またはプレヒンジ領域のpIを低下させるため、抗CD3 pI変異体を設計した。抗CD3 pI変異体を作製するため、新たな重鎖および軽鎖(L3、L4、H4、H5およびH6)をBlue Heron社に委託合成した。表3ならびに図3および4を参照されたい。
Figure 2018138039
H4にはH3と比較して点変異が2つある。一方の変異により正荷電残基を置き換え(KからQ)、他方の変異により負電荷を導入した(QからE)。2つの変化はともに、タンパク質のpIを低下させるよう設計したものである(正電荷を除去するか、負電荷を導入することによる)。親和性の喪失を回避するためフレームワーク配列を変異させ、免疫原性のリスクを回避するため、導入された新たな残基が生殖系列配列のその位置に存在することを確認した。既にヒト化されている結合ドメインのpIを低下させるガイドとして生殖系列配列を用いることによって、アミノ酸置換を実施して生殖系列配列中に広く存在するアミノ酸を付加することができる。このようなアミノ酸は生殖系列配列中の同じ位置に存在していても、近接する位置に存在していてもよい。図5を参照されたい。
H5は、pIがDRA209およびDRA161よりも低くなるよう重鎖配列を「再ヒト化」(DRA209およびDRA161と比較して)することによって設計したものである。IGHV1−301重鎖生殖系列配列のVH1フレームワークと比較して重鎖を設計することによりこれを行った。
H6は、pIがDRA209およびDRA161よりも低くなるよう重鎖配列を「再ヒト化」(DRA209およびDRA161と比較して)することによって設計したものである。換言すれば、H6を設計するのに使用した出発配列を、事前にヒト化した配列ではなく生殖系列配列とした。具体的には、IGHV3−2101重鎖配列のVH3フレームワークを用いて重鎖を設計することによりこれを行った。
L3にはL1と比較して点変異が6つあり、RWをLL(LLはLWよりも生殖系列配列に高頻度でみられるため、LLを用いた)に変異させ(すなわち、正荷電残基RをLに置き換え)、Jカッパ(Jk)領域(LQIT;配列番号252)の一部をJk4配列(VEIK;配列番号253)に置き換えたものである。Jk4は、Cris−7 H_CDR3配列を基準にすれば他のJk領域よりもよくマッチするJk領域である。図6を参照されたい。この場合も同様に、フレームワーク領域のみを変異させ、免疫原性のリスクを回避するため、導入された新たな残基が生殖系列配列のその位置に存在することを確認した。
L4は、pIがDRA209およびDRA161よりも低くなるよう軽鎖配列を「再ヒト化」(DRA209およびDRA161と比較して)することによって設計したものである。IGKV3−1101軽鎖配列のVk3のフレームワークをガイドとして用いてL4を再ヒト化した。
新たな軽鎖および重鎖はいずれも、理論的計算に基づきpIが低くなっていることが予想される。配列を組み立てる(配列を結合させる)のにベクターNTI(Invitrogen)を用いた。生殖系列配列はNCBIウェブサイト(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/igblast/)から入手した。
SMIP分子のプレヒンジ領域に置換アミノ酸を含み、それ以外はDRA209およびDRA161と一致する変異体を構築した。プレヒンジ領域は結合ドメインとヒンジ領域とを連結する短いアミノ酸配列であり、例えば、コードヌクレオチド配列内に制限部位を付加することによって生じ得る。
作製した1つの変異体では、PCR変異誘発によりDRA209のプレヒンジ領域のRRT配列をSSSで置き換えた。これは、2つの正荷電残基(アルギニン)を除去するために意図的に行ったものである。本発明者らは、この変化がタンパク質のpI低下として現れることを実験的に示した。この構築物は依然としてH3L1の組合せを有しており、新たにDRA219と命名した。正荷電残基(2つのアルギニン)の除去のほかにも、このSSS変異によって、さらに新たなpI変異体構築物の容易な組み立てを可能にするXhoI制限部位が導入された。
DRA209と同じFc尾部を使用し、標準的な分子生物学技術を用い、以下に挙げるHとLの組合せを用いてSMIP構築物を構築した:a)H4L1(IgG4 AA ADCC−CDCヌルFCを有する;本明細書ではDRA222とも呼ばれる;配列番号7および8)、b)H4L3(IgG4 AA ADCC−CDCヌルFcを有する;本明細書ではDRA221とも呼ばれる;配列番号9および10)、c)H3L3(IgG4 AA ADCC−CDCヌルFcを有する;本明細書ではDRA223とも呼ばれる;配列番号11および12)、d)H5L4(IgG4 AA ADCC−CDCヌルFcを有する;本明細書ではDRA224とも呼ばれる;配列番号13および14)、およびe)H6L4(IgG4 AA ADCC−CDCヌルFcを有する;本明細書ではDRA225とも呼ばれる;配列番号15および16)。図7Aおよび7Bを参照されたい。
上に挙げた構築物をすべて、in vitroの結合試験のためにHEK細胞に遺伝子導入してタンパク質を生成させた。DRA225構築物以外の構築物はいずれも所望のタンパク質を発現し、DRA225構築物には明らかな発現がみられなかった。これ以外の構築物はいずれも、(i)様々な程度でCD3と結合し(DRA222が最もよく結合した)、(ii)親分子DRA209よりもpIが低いことがわかった。pIの測定値を表4に示す。
Figure 2018138039
DRA219、DRA221、DRA222、DRA223およびDRA224はいずれもヒト混合リンパ球反応を示し(MLR;データ不掲載)、阻害の量と測定されたCD3との結合能との間に相関がみられた。
DRA219(H3L1 IgG4 AA ADCC−CDCヌルFC;配列番号5および6)およびDRA222(配列番号7および8)はともにCD3との結合を保持し、pIの測定値が低く、異なるFc尾部(IgG4 AA N297A)をコードするpEE12.4ベクター内にさらにクローン化して、さらに2つの構築物、すなわちそれぞれDRA233(H3L1;配列番号17および18)およびDRA234(H4L1;配列番号19および20)を生成した。さらに、DRA219およびDRA222をpEE12.4ベクター内にクローン化してCHOで発現させ、それぞれDRA228およびDRA229と命名した。実質的には、DRA219はDRA228と同等のものであり、DRA222はDRA229と同等のものである。次いで、結合試験、タンパク質の特徴付けおよびPK試験のために、全構築物(DRA228、DRA229、DRA233およびDRA234)をCHO細胞内に遺伝子導入してタンパク質を生成させた。図8を参照されたい。
AKTA Purifier HPLCシステムを用いて、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによりタンパク質を細胞上清から精製した。in vitroの調製物には予め充填されたPOROS Aカラム(Life Technologies)を使用し、in vivoの材料には予め充填されたMabSuRe ProteinAカラム(GE Healthcare)を使用した。PBSの存在下で試料を負荷し、クエン酸緩衝液で溶離した。溶離液をTRIS緩衝液で中和した。
Beckman PA800機器でキャピラリー等電点電気泳動を実施し、精製タンパク質の等電点(pI)の決定に用いた。標準的なBeckmanclEFプロトコルに従って分析を実施した。Pharmaiyte 3−10両性電解質(GE Healthcare)、陰極および陽極安定剤ならびに合成ペプチドpIマーカー(Beckman)を添加したclEFゲル(Beckman)に尿素を溶かした3M溶液で試料を調製した。中性キャピラリー(Beckman)に試料を注入し、次いで、キャピラリーの注入口を陽極液に浸し、出口を陰極液に浸して収束させ、キャピラリーに15分間、25kVの電位を印加した。収束後、化学的手段によって試料を移動させて、分離した全成分が280nmでの吸光度を測定する固定した波長検出器を通過するようにした。合成ペプチドpIマーカーの結果に基づいて作製した標準曲線から全試料の等電点(pI)を算出した。図9〜11を参照されたい。構築物のpIの測定値は以下の通りであった:DRA228=8.4;DRA229=7.5;DRA233=8.6;DRA234=8.0に対して、DRA161=9.2およびDRA209=8.8。したがって、発現したpI変異体はいずれも、pIがそれぞれの親構築物、DRA161またはDRA209よりも低かった。
実施例2:抗CD3 SMIP分子はT細胞と結合する
標準的な密度勾配遠心分離を用いて、新鮮な全血からヒト末梢血単核球(PBMC)を単離し、0.2%BSAを含有するPBSで3回洗浄した。96ウェルU底プレートに細胞を200,000PBMC/ウェルで播き、図12に示すnM濃度の抗体50ulで氷上にて30分間標識した。プレートを3回洗浄し、至適濃度の抗CD5−APCおよびF(ab’)2ヤギ抗hu IgG Fc−PEを含有する抗体カクテルで30分間標識した。プレートを3回洗浄し、4℃で一晩、パラホルムアルデヒドの1%PBS溶液120ulで固定した。抗体インキュベーションおよび洗浄はすべて、冷PBS、0.2%BSA、2nM EDTAにより氷上で実施した。BD LSRIIアナライザーを用いて、フローサイトメトリーにより試料を解析した。各ウェルから60マイクロリットルを収集した。T細胞(FCS対SSC、CD5+細胞)にゲートをかけることにより、収集した試料をFlowjoソフトウェアを用いて解析した。PEチャンネルでの平均蛍光強度(MFI)がグラフで示される。DRA227 SMIPは対照としてのみ使用したものであり、CD3またはT細胞結合ドメインは含まず、pIを低下させる修飾は施されていない。図12を参照されたい。試験したpI変異体はいずれもCD3と結合し、DRA228およびDRA229は、その親構築物とほぼ同じ結合活性を保持していた。
実施例3:pIが低下した抗CD3 SMIP分子はCHO細胞で比較的良好に発現する
サイズ排除クロマトグラフィー:サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、精製タンパク質の高分子量凝集体の含有量を評価した。HPLCシステムは、クォータナリポンプ、溶媒脱ガス装置、DADおよび温度制御オートサンプラーを備えたAgilent 1200シリーズであった。クロマトグラフィーによる分離には、200mMリン酸カリウムおよび250mM塩化カリウムのpH7.2のランニング緩衝液で平衡化したTosoh TSKgel G3000SWxlカラムを用いた。溶媒流速を1mL/分、試料注入量を50μgとした。Agilent DAD検出器によりカラム溶出液を280nmの波長でモニターした。
SDS−PAGE:変性ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)を用いて、精製タンパク質の完全性を評価した。Novex試料緩衝液(Invitrogen)で試料を調製し、4〜20%Novexトリス−グリシンゲル(Invitrogen)に負荷する前に85℃で3分間加熱して完全に変性させた。任意選択で、加熱段階の前にNovex還元剤を添加して試料を還元した。トリス−グリシン緩衝液(Invitrogen、10倍ストックのもの)を満たした電気泳動槽で110分間、ゲルに125Vを印加することによりタンパク質を移動させて分離した。SimplyBlue Safe Stain(Invitrogen)で染色することによりタンパク質のバンドを可視化した。図13〜14を参照されたい。試験したpI変異体には、親分子DRA161と比較してクリッピングの減少がみられた。
CE−SDS:Beckman PA 800機器でSDSのキャピラリー電気泳動を実施し、精製タンパク質の低分子量のクリップ含有量の定量に用いた。50%SDS試料緩衝液(Beckman)で1mg/mLの濃度の試料を調製し、分析前に85℃で3分間加熱して完全に変性させた。SDSゲル(Beckman)を満たした未処理のフューズドシリカキャピラリーに試料を界面動電注入(10kVで20秒間)し、キャピラリーに15kVの電圧を30分間印加(逆極性)することによって分離した。検出窓において220nmおよび280nmでの吸光度を測定した。図15〜16を参照されたい。これにより、例えば、本明細書で「クリッピング」と呼ばれる場合もある見かけのタンパク質分解が親分子よりも少ないことから、pI変異体のタンパク質の品質が親分子よりも高いことが示された。
実施例4:抗CD3 SMIP pI変異体分子は半減期の増大を示す
0時間にDRA234またはDRA233を200μg含有するPBS 200μLを雌BALB/cマウスに静脈内(IV)注射した。各時点で1グループ当たり3匹のマウスに注射を実施した。以下に記載する通り、注射後の示される時間に、麻酔をかけたマウスから心臓穿刺により放血し血清を採取した。酵素結合免疫測定法(ELISA)を用いてDRA234およびDRA233の血清中濃度を求めた。WinNonlin(商標)Professionalソフトウェア(v5.3)を使用し、予めコンパイルされたモデル201をIVボーラス投与および少数サンプリングに適用して、各タンパク質の薬物動態パラメータを非コンパートメント解析により評価した。
0時間にDRA233またはDRA234を200μg(約10mg/kg)含有するPBS 200μLをマウスにIV注射した。各時点で1グループ当たり3匹のマウスに注射を実施した。注射後、t=15分、2時間、6時間、24時間、48時間、72時間、96時間、168時間、336時間および504時間に、麻酔をかけたマウスから心臓穿刺により放血し血清を採取した。特異的サンドイッチELISA法を用いて各タンパク質の血清中濃度を求めた。結果を平均血清中濃度(g/mL)±SDで経時的に表す。データを直線(A)およびlog(B)の形式で示す。図17を参照されたい。
プレートにADAを捕捉するDRA161(DRA233およびDRA234の元の形態)をコーティングし、結合したADAを抗マウスIgG(H&L)HRPで検出するサンドイッチELISA法を用いて、抗薬物抗体(ADA)を検出した。ペルオキシダーゼ基質を使用し、結果を蛍光プレートリーダーで読み取って、結合複合体を測定した。結果を平均蛍光単位(FU)対血清希釈で表した。DRA233では、おそらく336時間後に低レベルが開始し、504時間後にADAのレベルが明らかにみられたが、DRA234試料ではいずれもADAであるとは思われなかった(データ不掲載)。
全DRA233のPK時点について、504時間後のデータを含むものも含まないものも、平均血清中濃度対時間のプロファイルをプロットする。DRA234の血清中濃度対時間のプロファイルを図18Cに示す。結果を測定データのセットおよびWinNonLin(商標)ソフトウェアで算出した予測値として表す。Rsq値およびRsq補正値は、HL_Lambda zの評価に用いた時点の数に対して補正した終末消失相の適合度統計量である。検出可能なレベルの抗薬物抗体がみられない時点のみを用いたときのおよその半減期は、DRA233が95時間、DRA234が84時間であった。図18を参照されたい。
WinNonLinプログラムから得られた表形式のPK評価:WinNonlin(商標)Professional(v5.3)ソフトウェアを使用し、少数サンプリングおよび予めコンパイルされたモデル201を用いた非コンパートメント解析を均一重み付けでIVボーラス投与に適用して、薬物動態解析を実施した。線形/log内挿計算による線形台形法を用いて、0時間から最後の測定可能な濃度(Tlast)までの血清中濃度時間曲線下面積(AUC)を評価した。以下に挙げる薬物動態パラメータを評価した:測定血清中濃度最大値(Cmax)、最後の測定可能な濃度(Clast)、測定血清中濃度最大値に達するまでの時間(Tmax)、見かけの終末消失相半減期(HL lambda z)、投与時から最後の測定可能な濃度までのAUC(AUCall)、時間を無限大まで外挿した投与のAUC(AUCINF_obs)、血清クリアランス(C_obs)、終末相に基づく分布容積(Vz_obs)および平均滞留時間(MRT)。図19および20を参照されたい。この実施例は、試験したpI変異体が親分子DRA161よりもマウスにおけるin vivo血清半減期が長く、クリアランスが遅いことを示している。
実施例5:二重特異性ホモ二量体分子−抗CD3および抗PSMA
標準的な技術を用いて二重特異性CD3/PSMA結合ホモ二量体を構築した。これらの構築物、TSC249、TSC250、TSC251、TSC252、TSC295、TSC296、TSC301およびTSC302を表5に記載する。制限酵素、HindIIIとXhoIまたはAgeIとXhoIを用いて親鋳型およびscFv挿入物を消化することによりN末端scFv結合ドメインを挿入し、所望のフラグメントを同定し、アガロースゲル精製により精製し、ライゲーションを実施した。制限酵素EcoRIおよびNotIを用いて親鋳型およびscFv挿入物を消化することによりC末端scFv結合ドメインを挿入し、所望のフラグメントを同定し、アガロースゲル精製により精製し、ライゲーションを実施した。
Figure 2018138039
実施例6:二重特異性ホモ二量体分子−抗CD3および抗RON
標準的な技術を用いて、CD3結合ホモ二量体およびRON結合ホモ二量体をともに有する二重特異性分子を構築した。これらの構築物、TSC275、TSC277、TSC278およびTSC279を表6に記載する。TSC275は、RON結合ドメインの一部であり配列番号がそれぞれ187および188であるhu4C04のVL鎖およびVH鎖を含む。TSC277、TSC278およびTSC279は、表6に示される変異/置換を除いてTSC275と同じものである。
Figure 2018138039
実施例7:二重特異性ホモ二量体分子−抗CD3および抗CD19
標準的な技術を用いて、CD3結合ホモ二量体およびCD19結合ホモ二量体をともに有する二重特異性分子を構築した。例えば、国際公開第2007/146968号を参照されたい。これらの構築物、TSC233、TSC234、TSC235、TSC240、TSC241およびTSC242を表7に記載する。TSC233は、CD19結合ドメインの一部であるHD37のVL(配列番号196のアミノ酸1〜111)鎖とVH(配列番号196のアミノ酸128〜251)鎖とを含む。
Figure 2018138039
実施例8:二重特異性ヘテロ二量体分子−抗CD3および抗CD19
ほぼ国際公開第2011/090762号に記載されている通りに、表8に示されるアミノ酸配列をコードする核酸の同時遺伝子導入を実施することにより、CD19結合ドメインとCD3結合ドメインとを含む様々なヘテロ二量体二重特異性分子を構築した。一方のポリペプチド鎖が免疫グロブリンCH1ヘテロ二量体化ドメインを含み、他方のポリペプチド鎖が免疫グロブリンCLヘテロ二量体化ドメインを含む、2つの異なるポリペプチド鎖を同時発現させることによって、ヘテロ二量体を作製した。
Figure 2018138039
TSC049はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトCH1を含む。TSC096はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトC(YAE)を含む。TSC125はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトCH1を含む。TSC218はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA221(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトCH1を含む。TSC219はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA222(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトCH1を含む。TSC220はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA224(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトCH1を含む。TSC221はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA221(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトC(YAE)を含む。TSC222はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA222(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトCk(YAE)を含む。TSC223はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA224(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトC(YAE)を含む。
実施例9:二重特異性ヘテロ二量体分子−抗CD3および抗PSMA
ほぼ国際公開第2011/090762号に記載されている通りに、表9に示されるアミノ酸配列をコードする核酸の同時遺伝子導入を実施することにより、PSMA結合ドメインとCD3結合ドメインとを含む様々なヘテロ二量体二重特異性分子を構築した。一方のポリペプチド鎖が免疫グロブリンCH1ヘテロ二量体化ドメインを含み、他方のポリペプチド鎖が免疫グロブリンCLヘテロ二量体化ドメインを含む、2つの異なるポリペプチド鎖を同時発現させることによって、ヘテロ二量体を作製した。いくつかのPSMA結合ドメインが国際公開第2011/090761号に記載されている。
Figure 2018138039
「ヒト化107−1A4 VL−VH#2 scFv」および「ヒト化107−1A4 VL−VH#1 scFv」は抗ヒトPSMA107−1A4モノクローナル抗体に基づくヒト化scFvであり、国際公開第2011/090761号にも記載されている。「ヒト化107−1A4 VL−VH#2 scFv」および「ヒト化107−1A4 VL−VH#1 scFv」は、それぞれ配列番号216および226のアミノ酸1〜243に対応する。
TSC192はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:ヒト化107−1A4(抗PSMA)VL−VH#2 scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトC(YAE)を含む。TSC195はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:ヒト化107−1A4(抗PSMA)VL−VH#2 scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトCH1を含む。TSC193はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:ヒト化107−1A4(抗PSMA)VL−VH#1 scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトC(YAE)を含む。
TSC219はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA222(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒト CH1を含む。TSC222はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA222(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトC(YAE)を含む。TSC254はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:ヒト化107−1A4(抗PSMA)VL−VH#1 scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、リンカーおよびヒトCH1を含む。TSC258はそのアミノ末端からカルボキシル末端に向かって:DRA222(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、リンカーおよびヒトC(YAE)を含む。
実施例10:CD19を標的とするポリペプチドヘテロ二量体およびホモ二量体による標的依存性のT細胞増殖
標的依存性T細胞活性化および増殖の誘導における異なる二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体分子の効果を比較するため、共通の抗CD19結合ドメイン(HD37)および3種類の異なる抗CD3結合ドメイン(TSC129aではCris7、TSC233ではDRA221のscFv結合ドメイン(配列番号10のアミノ酸1〜244)、TSC234ではDRA222のscFv結合ドメイン(配列番号8アミノ酸1〜244))を有する、3種類の異なるホモ二量体二重特異性分子(TSC129a、TSC233およびTSC234(それぞれ配列番号245、196および198))を比較した。さらに、3種類の異なる抗CD3結合ドメイン(TSC127ではCris7、TSC227ではDRA221のscFv結合ドメイン(配列番号10のアミノ酸1〜244)、TSC228ではDRA222のscFv結合ドメイン(配列番号8のアミノ酸1〜244))を有する3種類の異なるヘテロ二量体二重特異性分子(TSC127、TSC227、TSC228)も比較した。
ATCC(Manassas、VA)からDaudi Burkittリンパ腫細胞(CD19+)を入手し、提供されたプロトコルに従って培養した。標準的なフィコール勾配を用いて、ヒト血液から末梢血単核球(PBMC)を単離した。単離した細胞を緩衝食塩水で洗浄した。Miltenyi Biotec社(Bergisch Gladbach、Germany)のPan T−cell Isolation Kit IIを製造業者のプロトコルを用いて使用し、このPBMCからT細胞をさらに単離した。
単離したT細胞集団をカルボキシフルオセイン二酢酸サクシンイミジルエステル(CFSE)で標識することにより増殖を評価した。T細胞と腫瘍細胞の比が約3:1になるよう、CFSE標識T細胞をT細胞100,000個/ウェルおよび腫瘍細胞個33,000/ウェルでU底96ウェルプレートに播いた。1nM〜5fMの範囲の濃度の被験分子を、10%ヒトまたはウシ血清、ピルビン酸ナトリウムおよび非必須アミノ酸を添加したRPMI1640培地中、計200uL/ウェルになるよう細胞混合物に添加した。プレートを加湿恒温器中、37℃、5%COでインキュベートした。3日後、フローサイトメトリー解析のために細胞を抗体で標識した。移動時の細胞損失を最小限に抑えるため、元のプレートで細胞を標識して洗浄し、0.2%ウシ血清アルブミンを含有する緩衝食塩水中ですべての標識を実施した。最初に、細胞を100ug/mlヒトIgGとともに室温で15分間、プレインキュベートした。次いで、以下の色素標識抗体:CD5−PE、CD4−APC、CD8−Pacific Blue、CD25−PE−Cy7および7−アミノアクチノマイシンD(以降、7AAD)の混合物(総体積50ul)とともに細胞を40分間、インキュベートした。プレートを2回洗浄し、体積80〜120ulで再懸濁し、直ちにBD LSR IIフローサイトメータにかけ、各ウェルの内容物の80%を得た。活性化した生存CD4+T細胞またはCD8+T細胞(それぞれ7AAD−、CD5+CD25+CD4+または7AAD−CD5+CD25+CD8+)に順次ゲートをかけることにより、FlowJoソフトウェアを用いてCFSEプロファイルに従って試料ファイルを解析し、少なくとも1回の細胞分裂を経た細胞の百分率および数を算出した。Microsoft Excelソフトウェアを用いて平均値および標準偏差を算出した。Microsoft ExcelおよびGraphpad Prismを用いてグラフをプロットした。
全T細胞で処置したDaudi細胞由来の生存CD4+集団およびCD8+集団の解析から、標的CD19抗原を提示しているDaudi細胞の存在下での総細胞数および増殖細胞のパーセントがともに有意に増加していることが明らかになった(図21および22)。
ホモ二量体二重特異性ポリペプチド(TSC129a、TSC233、TSC234)では、CD4+細胞とCD8+細胞との間に増殖の差はみられなかった(図21)。TSC129aおよびTSC234によって誘導された増殖についてはCD4+細胞とCD8+細胞との間に差はみられず(図21)、pI変異体のDRA222由来抗CD3 scFv結合ドメインが親Cris7結合ドメインと実質的に同等の活性を有することが示唆された。TSC233によって誘導されたT細胞増殖のプロファイルはTSC129aおよびTSC234とわずかに異なるものとなり、CD4+増殖の誘導が減少し(図21A)、CD8+増殖の誘導がわずかに増加していた(図21B)。このことは、pI変異体のDRA221由来抗CD3 scFv結合ドメインが、活性の点で親Cris7結合ドメインと完全に同等というわけではないことを示唆するものであった。
ヘテロ二量体二重特異性ポリペプチド(TSC127、TSC227、TSC228)では、Daudi細胞の存在下でCD8+T細胞の方がCD4+T細胞よりも増殖率を示した(図22)。TSC127およびTSC228によって誘導された増殖についてはCD4+細胞とCD8+細胞との間に差はみられず(図22)、pI変異体のDRA222由来抗CD3 scFv結合ドメインが親Cris7結合ドメインと実質的に同等の活性を有することが示唆された。TSC227によって誘導されたT細胞増殖のプロファイルはTSC127およびTSC228とわずかに異なるものとなり、CD4+増殖の誘導が減少しており、CD8+増殖の誘導には差がみられなかった。このことは上と同様に、pI変異体のDRA221由来抗CD3 scFv結合ドメインが、活性の点で親Cris7結合ドメインと完全に同等というわけではないことを示唆するものであった。
実施例11:CD19を標的とするポリペプチドヘテロ二量体およびホモ二量体によって再誘導されたT細胞細胞傷害性
標的依存性T細胞細胞傷害性の誘導における異なる二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体分子の効果を比較するため、共通の抗CD19結合ドメイン(HD37)および3種類の異なる抗CD3結合ドメイン(TSC129aではCris7、TSC233ではDRA221のscFv結合ドメイン(配列番号10のアミノ酸1〜244)、TSC234ではDRA222のscFv結合ドメイン(配列番号8のアミノ酸1〜244)))を有する、3種類の異なるホモ二量体二重特異性分子(TSC129a、TSC233およびTSC234(それぞれ配列番号245、196および198))を比較した。さらに、3種類の異なる抗CD3結合ドメイン(TSC127ではCris7、TSC227ではDRA221のscFv結合ドメイン(配列番号10のアミノ酸1〜244)、TSC228ではDRA222のscFv結合ドメイン(配列番号8のアミノ酸1〜244))を有する3種類の異なるヘテロ二量体二重特異性分子(TSC127、TSC227、TSC228)も比較した。
ATCC(Manassas、VA)からDaudi Burkittリンパ腫細胞(CD19+)を入手し、提供されたプロトコルに従って培養した。標準的なフィコール勾配を用いて、ヒト血液から末梢血単核球(PBMC)を単離し、緩衝食塩水で洗浄した。Miltenyi Biotec社(Bergisch Gladbach、Germany)のPan T−cell Isolation Kit IIを製造業者のプロトコルを用いて使用し、PBMCからT細胞をさらに単離した。
51Cr放出アッセイにより細胞傷害性を評価した。約5×10個のDaudi細胞を0.3mCiの51Crで処理し、37℃で75分間インキュベートした。75分後、細胞を培地(RPMI+10%FBS)で3回洗浄し、培地11.5mLに再懸濁した。この懸濁液から96ウェルU底プレートに1ウェル当たり50μLを分注した(約20,000細胞/ウェル)。500pM〜0.1pMの範囲の濃度の二重特異性分子をDaudi細胞に加え、総体積を100μL/ウェルにした。標的細胞を室温で15分間インキュベートした。次いで、単離T細胞100μL(約200,000個)を加えて、T細胞と標的細胞の比を10:1にした。標的細胞を含む対照ウェルに0.8%NP−40を50μL加え、15分間放置した後、培地100μLを加えて、全溶解対照とした。
プレートを4時間インキュベートした後、1500rpmで3分間回転させ、上清25μLを各ウェルから96ウェルLuma試料プレートの対応するウェルに移した。化学的に安全なフード内で試料プレートを18時間、空気乾燥させた後、標準プロトコルを用いてTopcountシンチレーションカウンターで放射活性を読み取った。
細胞傷害性データの解析から、T細胞および抗CD19に対する二重特異性分子の存在下でT細胞がDaudi細胞に対して細胞傷害性を誘導することが明らかになった(図23)。
ホモ二量体二重特異性ポリペプチド(TSC129a、TSC233、TSC234)では、TSC129aとTSC234との間に観察された細胞傷害性の差はみられず(図23A)、DRA222 pI変異体が親Cris7結合ドメインと同等の活性を有することが示唆された。TSC233では細胞傷害性のわずかな減少が観察され、DRA221 pI変異体が親Cris7結合ドメインよりも活性が低いことが示唆された。
ヘテロ二量体二重特異性ポリペプチド(TSC127、TSC227、TSC228)では、TSC127とTSC228との間に観察された細胞傷害性の差はみられず(図23B)、DRA222 scFv結合ドメインのpI変異体が親Cris7結合ドメインと同等の活性を有することが示唆された。TSC227では細胞傷害性のわずかな減少が観察され、DRA221 scFv結合ドメインのpI変異体が親Cris7結合ドメインよりも活性が低いことが示唆された。
実施例12:RONを標的とするポリペプチドホモ二量体によって再誘導されたT細胞細胞傷害性
標的依存性T細胞細胞傷害性の誘導における異なる二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体分子の効果を比較するため、共通の抗CD3結合ドメイン(DRA222のscFv結合ドメイン(配列番号8のアミノ酸1〜244))および同じ抗RON結合ドメインの4種類の異なる変異体(TSC275ではhu4C04 scFv、TSC277ではhu4C04 scFv(A43K/Q240E)、TSC278ではhu4C04 scFv(A43T)、TSC279ではhu4C04 scFv(Q165R))を有する、4種類の異なるホモ二量体二重特異性分子(TSC275、TSC277、TSC278およびTSC279)を比較した。
ATCC(Manassas、VA)からMDA−MB−453乳癌細胞(RON+)を入手し、ATCCによって提供されたプロトコルに従って培養した。標準的なフィコール勾配を用いて、ヒト血液から末梢血単核球(PBMC)を単離し、緩衝食塩水で洗浄した。Miltenyi Biotec社(Bergisch Gladbach、Germany)のPan T−cell Isolation Kit IIを製造業者のプロトコルを用いて使用し、PBMCからT細胞をさらに単離した。
51Cr放出アッセイにより細胞傷害性を評価した。約5×10個のDaudi細胞を0.3mCiの51Crで処理し、37℃で75分間インキュベートした。75分後、細胞を培地(RPMI+10%FBS)で3回洗浄し、培地11.5mLに再懸濁した。この懸濁液から96ウェルU底プレートに1ウェル当たり50μLを分注した(約20,000細胞/ウェル)。10nM〜0.005fMの範囲の濃度の二重特異性分子をDaudi細胞に加え、総体積を100μL/ウェルにした。標的細胞を室温で15分間インキュベートした。次いで、単離T細胞100μL(約100,000個)を加えて、T細胞と標的細胞の比を5:1にした。標的細胞を含む対照ウェルに0.8%NP−40を50μL加え、15分間放置した後、培地100μLを加えて、全溶解対照とした。
プレートを24時間インキュベートした後、1500rpmで3分間回転させ、上清25μLを各ウェルから96ウェルLuma試料プレートの対応するウェルに移した。化学的に安全なフード内で試料プレートを18時間、空気乾燥させた後、標準プロトコルを用いてTopcountシンチレーションカウンターで放射活性を読み取った。
細胞傷害性データの解析から、T細胞および抗RONに対する二重特異性分子の存在下でT細胞がMDA−MB−453細胞に対して細胞傷害性を誘導することが明らかになった(図24)。
ホモ二量体二重特異性ポリペプチド(TSC275、TSC277、TSC278およびTSC279)では、観察された細胞傷害性には全般的に差がみられず(図24)、ORN196結合ドメイン内の変異が活性全体に有意な影響を及ぼさないことが示唆された。しかし、TSC278では他の3種類の変異体よりも溶解の最大値がわずかに低いことが観察された(図24)。溶解の最大値は10pM〜10nMの濃度で観察された。
実施例13:二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体およびホモ二量体のT細胞結合
T細胞との結合におけるpI変異体のCD3結合ドメイン(DRA222にみられるscFv(配列番号8のアミノ酸1〜244))を特徴とする二重特異性ポリペプチド分子の効果を比較するため、抗CD19×抗CD3二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体、TSC228(実施例8、表8に記載)の細胞上での結合特性と、抗PSMA×抗CD3二重特異性ポリペプチドホモ二量体、TSC249(実施例5、表5に記載)の細胞上での結合特性とを2つの独立した実験で比較した。
ATCC(Manassas、VA)からJurkat(CD3)T細胞白血病細胞を入手し、ATCCによって提供されたプロトコルに従って培養した。5×10個のJurkat細胞を250nM〜0.125nM(TSC249)または125nM〜1pM(TSC228)の濃度の連続希釈した二重特異性分子、TSC228またはTSC249とともに4℃で30分間インキュベートすることにより、結合を評価した。細胞を3回洗浄した後、ヤギ抗ヒトIgG−FITC(1:200希釈)とともに4℃でさらに30分間インキュベートした。次いで、細胞を再び3回洗浄し、1%パラホルムアルデヒドで固定し、FACS−Calibur機器で読み取った。
FlowJo v7.5(Tree Star,Inc、Ashland、OR)による FSCが高く、SSCが高いサブセットの解析から、二重特異性分子、TSC228およびTSC249とJurkat細胞との用量依存性の結合が明らかになった(それぞれ図25Aおよび25B)。抗CD3結合ドメイン1つのみを有するTSC228二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体は、抗CD3結合ドメインを2つ有するTSC249二重特異性ポリペプチドホモ二量体(EC50=1.9nM)よりも低い見かけの親和性(EC50=24.5nM)で結合した。このことは、TSC249二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体がある程度の結合力で結合することを示唆している。
実施例14:TARGETING PSMAを標的とする二重特異性ポリペプチドホモ二量体による標的依存性T細胞増殖
標的依存性T細胞活性化および増殖の誘導における異なる二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体分子の効果を判定するため、抗PSMA結合ドメイン(hu107−1A4)と抗CD3結合ドメイン(DRA222のscFv(配列番号8のアミノ酸1〜244))とを有するホモ二量体二重特異性分子(TSC249、実施例5、表5を参照されたい)を、PSMAを発現する前立腺癌細胞系、PSMAを発現しない前立腺癌細胞系および標的細胞の存在しないT細胞で試験した。
MDアンダーソン癌センター(MD Anderson Cancer Center)(Houston、TX)からC4−2B前立腺癌細胞(PSMA+)を入手し、提供されたプロトコルに従って培養した。ATCC(Manassas、VA)からDU−145前立腺癌細胞(PSMA)を入手し、提供されたプロトコルに従って培養した。標準的なフィコール勾配を用いて、ヒト血液から末梢血単核球(PBMC)を単離し、さらに緩衝食塩水で洗浄した。次いで、Miltenyi Biotec社(Bergisch Gladbach、Germany)のPan T−cell Isolation Kit IIを製造業者のプロトコルを用いて使用し、このPBMCからT細胞を単離した。
単離T細胞集団をカルボキシフルオセイン二酢酸サクシンイミジルエステル(CFSE)で標識することにより増殖を評価した。3つの個別の実験を同時に設定した。CFSE標識T細胞をTSC249分子のみと混合した;CFSE標識T細胞をDU−145細胞およびTSC249分子と混合した;CFSE標識T細胞をC4−2B細胞およびTSC249分子と混合した。U底96ウェルプレートにCFSE標識T細胞を100,000細胞/ウェルで腫瘍細胞33,000個/ウェルとともに播き、T細胞と腫瘍細胞の比を約3:1にした。20nM〜5fMの範囲の濃度の被験分子を、10%ヒトまたはウシ血清、ピルビン酸ナトリウムおよび非必須アミノ酸を添加したRPMI1640培地中、計200uL/ウェルになるよう細胞混合物に添加した。プレートを加湿恒温器中、37℃、5%COでインキュベートした。3日後、フローサイトメトリー解析のために細胞を抗体で標識した。移動時の細胞損失を最小限に抑えるため、元のプレートで細胞を標識して洗浄し、0.2%ウシ血清アルブミンを含有する緩衝食塩水中ですべての標識を実施した。最初に、細胞を100ug/mlヒトIgGとともに室温で15分間、プレインキュベートした。次いで、以下の色素標識抗体:CD5−PE、CD4−APC、CD8−Pacific Blue、CD25−PE−Cy7および7−アミノアクチノマイシンD(以降、7AADの混合物(総体積50ul)とともに細胞を40分間、インキュベートした。プレートを2回洗浄し、体積80〜120ulで再懸濁し、直ちにBD LSR IIフローサイトメータにかけ、各ウェルの内容物の80%を得た。活性化した生存CD4+T細胞またはCD8+T細胞(それぞれ7AAD−、CD5+CD25+CD4+または7AAD−CD5+CD25+CD8+)に順次ゲートをかけることにより、FlowJoソフトウェアを用いてCFSEプロファイルに従って試料ファイルを解析し、少なくとも1回の細胞分裂を経た細胞の百分率および数を算出した。Microsoft Excelソフトウェアを用いて平均値および標準偏差を算出した。Microsoft ExcelおよびGraphpad Prismを用いてグラフをプロットした。
全T細胞で処置したC4−2B細胞由来の生存CD4+集団およびCD8+集団の解析から、標的PSMA抗原を発現するC4−2B細胞の存在下、TSC249で処置すると、総細胞数がともに有意に増加することが明らかになった(図26A)。標的PSMA抗原を発現しないDU−145細胞の存在下、TSC249で処置したところ、この増加はみられなかった(図26B)。最後に、単離T細胞をTSC249で処置した場合にも、この増加はみられなかった(図26C)。このことは、標的抗原を発現する腫瘍細胞の存在下でTSC249によって誘導されるT細胞増殖の標的依存性を裏付けている。
実施例15:CD3およびPSMAの二重特異性標的化のin vivo試験
in vivoの腫瘍成長阻害における抗CD3/抗PSMA二重特異性分子の効果を裏付けるため、以下に挙げるもののいずれか1つまたは複数を用いてPSMAに対する分子を評価することができる。
皮下腫瘍の腫瘍生着の予防的処置または阻止:培養したPSMA発現腫瘍細胞系(例えばLNCaP、LNCaP C4−2、LNCaP C4−2B、VCaP、CWR22Rv1、LAPC4、MDA−PCa−2b、LuCaP23.1、LuCaP58、LuCaP70、LuCaP77など)とヒトリンパ球(ヒト末梢血単核球または精製T細胞)とを混合し、免疫不全マウス(例えばSCID、NOD/SCIDなど)に皮下注射する。注射当日およびその後数日間、抗PSMA二重特異性分子を静脈内に注射する。腫瘍体積による評価で用量依存性の腫瘍成長阻害が認められれば、それぞれの分子にin vivoのPSMA発現腫瘍に対する効果があることが示される。
既に確立されている皮下腫瘍の治療的処置または消退:培養したPSMA発現腫瘍細胞系(例えばLNCaP、LNCaP C4−2、LNCaP C4−2B、VCaP、CWR22Rv1、LAPC4、MDA−PCa−2b、LuCaP23.1AI、LuCaP58、LuCaP70およびLuCaP77など)を免疫不全マウス(例えばSCID、NOD/SCIDなどに皮下注射する。腫瘍成長をモニターし、腫瘍が成長確立の徴候(通常、約200mmの体積)を示した時点で試験を開始する。注射当日、ヒトリンパ球(ヒト末梢血単核球または精製T細胞)を抗PSMA二重特異性分子とともに静脈内に注射する。その後数日間、抗PSMA二重特異性分子を注射する。腫瘍体積による評価で用量依存性の腫瘍成長阻害が認められれば、それぞれの分子にin vivoのPSMA発現腫瘍に対する効果があることが示される。
脛骨内腫瘍の腫瘍生着の予防的処置または阻止:培養したPSMA発現腫瘍細胞系(例えばLNCaP C4−2、LNCaP C4−2B、VCaP、CWR22Rv1、LAPC4、MDA−PCa−2b、LuCaP23.1、LuCaP58、LuCaP70、LuCaP77など)をヒトリンパ球(ヒト末梢血単核球または精製T細胞)と混合し、免疫不全マウス(例えばSCID、NOD/SCIDなど)の脛骨内に注射する。注射当日およびその後数日間、抗PSMA二重特異性分子を静脈内注射する。血清バイオマーカー、放射線写真撮影、蛍光撮像、体重減少をはじめとする腫瘍体積の代用測定による評価で用量依存性の腫瘍成長阻害が認められれば、それぞれの分子にin vivoのPSMA発現腫瘍に対する効果があることが示される。
既に確立されている脛骨内腫瘍の治療的処置または消退:培養したPSMA発現腫瘍細胞系(例えばLNCaP C4−2、LNCaP C4−2B、VCaP、CWR22Rv1、LAPC4、MDA−PCa−2b、LuCaP23.1AI、LuCaP58、LuCaP70およびLuCaP77など)を免疫不全マウス(例えばSCID、NOD/SCIDなど)の脛骨内に注射する。腫瘍成長をモニターし、腫瘍が成長確立の徴候(通常、約200mmの体積)を示した時点で試験を開始する。注射当日、ヒトリンパ球(ヒト末梢血単核球または精製T細胞)を抗PSMA二重特異性分子とともに静脈内に注射する。その後数日間、抗PSMA二重特異性分子を注射する。血清バイオマーカー、放射線写真撮影、蛍光撮像、体重減少をはじめとする腫瘍体積の代用測定による評価で用量依存性の腫瘍成長阻害が認められれば、それぞれの分子にin vivoのPSMA発現腫瘍に対する効果があることが示される。
実施例16:PSMAを標的とするポリペプチドヘテロ二量体およびホモ二量体によって再誘導されたT細胞細胞傷害性
標的依存性T細胞細胞傷害性の誘導における異なる二重特異性ポリペプチドヘテロ二量体分子の効果を比較するため、共通の抗PSMA結合ドメイン(hu107−1A4)および2種類の異なる抗CD3結合ドメイン(TSC194ではCris7 scFV、TSC249ではDRA222のscFv)を有する、2種類の異なるホモ二量体二重特異性分子(TSC194、TSC249)を比較した。TSC194はホモ二量体二重特異性である((huVL−VH#2 107−1A4 scFv−Fc−Cris7 scFv)(配列番号250および251)。
MDアンダーソン(MD Anderson)からC4−2B細胞(PSMA+)を入手し、公開されている培養条件に従って、10%FBSを添加したRPMI−1640培地(Life Technologies、Carlsbad、CA)で培養した。標準的なフィコール勾配を用いて、ヒト血液から末梢血単核球(PBMC)を単離し、緩衝食塩水で洗浄した。Miltenyi Biotec社(Bergisch Gladbach、Germany)のPan T−cell Isolation Kit IIを製造業者のプロトコルを用いて使用し、PBMCからT細胞をさらに単離した。
51Cr放出アッセイにより細胞傷害性を評価した。約5×10個のC4−2細胞を0.3mCiの51Crで処理し、37℃で75分間インキュベートした。75分後、細胞を培地(RPMI+10%FBS)で3回洗浄し、培地11.5mLに再懸濁した。この懸濁液から96ウェルU底プレートに1ウェル当たり50μLを分注した(約20,000細胞/ウェル)。500pM〜0.2pMの範囲の濃度の二重特異性分子をC4−2細胞に加え、総体積を100μL/ウェルにした。標的細胞を室温で15分間インキュベートした。次いで、単離T細胞100μL(約200,000個)を加えて、T細胞と標的細胞の比を10:1にした。標的細胞を含む対照ウェルに0.8%NP−40を50μL加え、15分間放置した後、培地100μLを加えて、全溶解対照とした。
プレートを4時間インキュベートした後、1500rpmで3分間回転させ、上清25μLを各ウェルから96ウェルLuma試料プレートの対応するウェルに移した。化学的に安全なフード内で試料プレートを18時間、空気乾燥させた後、標準プロトコルを用いてTopcountシンチレーションカウンターで放射活性を読み取った。
細胞傷害性データの解析から、T細胞および抗PSMAに対する二重特異性分子の存在下でT細胞がC4−2細胞に対して細胞傷害性を誘導することが明らかになった(図27)。ホモ二量体二重特異性ポリペプチド(TSC194、TSC249)では、TSC194とTSC249との間に観察された細胞傷害性の差はみられず(表10)、DRA222抗CD3 scFv結合ドメインpI変異体が親Cris7結合ドメインと同等の活性を有することが示唆された。
Figure 2018138039
本願は以下の発明をも含む。
(1)
配列番号41のアミノ酸配列を有する結合ドメインと比較して等電点が低下したCD3結合ドメインを含む、CD3結合ポリペプチド。
(2)
前記結合ドメインがVH領域とVL領域とを含み、前記VH領域および前記VL領域がフレームワーク領域を含む、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(3)
2個以上のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、(2)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(4)
前記フレームワーク領域の前記修飾されたアミノ酸が、対応するヒト生殖系列IgG配列内に含まれるアミノ酸で置換されている、(3)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(5)
前記ヒト生殖系列IgG配列が配列番号43を含む、(4)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(6)
前記ヒト生殖系列IgG配列が配列番号44を含む、(4)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(7)
プレヒンジ領域をさらに含む、(1)〜(3)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(8)
前記プレヒンジ領域が、RRTプレヒンジ領域を有するCD3結合ポリペプチドと比較して低下した等電点を有する、(7)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(9)
フレームワーク領域と、プレヒンジ領域と、ヒンジ領域とを有するCD3結合ドメインを含む、CD3結合ポリペプチドであって、
配列番号42と比較して修飾されたアミノ酸を3個以上有し、前記修飾が、フレームワーク領域および/またはプレヒンジ領域内の正荷電アミノ酸から中性アミノ酸への置換および/または中性アミノ酸から負荷電アミノ酸への置換である、
CD3結合ポリペプチド。
(10)
少なくとも2個以上のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、(9)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(11)
少なくとも4個以上のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、(3)および(9)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(12)
3〜5個のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、(3)および(9)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(13)
3〜10個のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、(3)および(9)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(14)
前記CD3結合ポリペプチドプレヒンジ領域がアミノ酸配列SSSまたはSSTを含む、(8)〜(9)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(15)
ヒンジ領域と定常領域とをさらに含む、(1)〜(8)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(16)
配列番号4のポリペプチドよりも実験的等電点が少なくとも1pI単位低い、(1)〜(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(17)
ヒト化抗体、一本鎖Fv(scFv)またはSMIPである、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(18)
アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記CD3結合ドメイン、前記ヒンジ領域および前記定常領域を含む、(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(19)
アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記定常領域、前記ヒンジ領域および前記CD3結合ドメインを含む、(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(20)
第二の結合ドメインをさらに含む、(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(21)
アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記CD3結合ドメイン、前記ヒンジ領域、前記定常領域および前記第二の結合ドメインを含む、(20)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(22)
アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記第二の結合ドメイン、前記ヒンジ領域、前記定常領域および前記CD3結合ドメインを含む、(20)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(23)
ヘテロ二量体化ドメインをさらに含む、(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(24)
アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記CD3結合ドメイン、前記ヒンジ領域、前記定常領域および前記ヘテロ二量体化ドメインを含む、(23)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(25)
第二の結合ドメインをさらに含む、(1)〜(24)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(26)
前記第二の結合ドメインが標的分子と相互作用し、前記CD3結合ポリペプチドがT細胞細胞傷害性を誘導する、(25に記載のCD3結合ポリペプチド。
(27)
前記第二の結合ドメインが腫瘍関連抗原と相互作用する、(26)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(28)
T細胞を誘導して腫瘍細胞を溶解させる、(27)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(29)
腫瘍近傍で多クローン性T細胞の活性化および拡大を誘導する、(27)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(30)
前記腫瘍関連抗原が、RON、c−Met、CEACAM−6、PSMA、EpCAM、CEA、PCTA−1、STEAP−1、STEAP−2、PSCA、PSA、PAP、ALCAM(CD166)、PECAM−1、EphA2、CD151、CA−125/MUC16、MUC−1、MAGE−1、TROP2、IGF1R、TGFBR2、GHRHR、GHR、IL−6R、gp130、TNFR2、OSMRβ、Patched−1、Frizzled、Robo1、LTβR、CD25、CD26、CD27、CD30、CD33、CD44、CD44v6、CD63、CD80、CD81、CD86、CD100、CD151、CXCR4、CCR5、HER−2/ErbB1、HER−3/ErbB3、HER−4/ErbB4、EGFR/ErbB1、EGFRvIIIアイソフォーム、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5AC、MUC5、MUC7、βhCG、Lewis−Y、ガングリオシドGD3、9−O−アセチル−GD3、GM2、Globo H、フコシルGM1、ポリSA、GD2、炭酸脱水酵素IX(MN/CA IX)、ソニックヘッジホッグ(Shh)、Wue−1、形質細胞抗原、(膜結合)IgE、黒色腫コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)、CCR8、TNF−α前駆体、メソテリン、A33抗原、Ly−6;デスモグレイン4、E−カドヘリンネオエピトープ、胎児アセチルコリン受容体、CA19−9マーカー、ミュラー管抑制物質(MIS)受容体II型、sTn(シアル化Tn抗原;TAG−72)、FAP(線維芽細胞活性化抗原)、エンドシアリン、LG、SAS、BCMA、TWEAKR/Fn14、FGFR4、VEGFR1、VEGFR2、SSX1およびSSX2からなる群より選択される、(27)〜(29)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(31)
T細胞上のT細胞受容体複合体のCD3εサブユニットと結合または相互作用する、(1)〜(30)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(32)
T細胞受容体複合体の内部移行を誘導する、(1)〜(31)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(33)
前記CD3結合ドメインが、マウスCris−7モノクローナル抗体またはHuM291に由来するヒト化CD3結合ドメインである、(1)〜(32)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(34)
前記CD3結合ドメインが、マウスCris−7抗体またはHuM291の重鎖CDR1、CDR2およびCDR3と、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3とを含む、(33)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(35)
前記CD3結合ドメインが、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号38および配列番号40からなる群より選択されるVH領域配列またはVL領域配列を含む、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(36)
前記CD3結合ドメインが、配列番号22、配列番号24、配列番号26、配列番号28、配列番号30および配列番号32からなる群より選択されるVH領域と、配列番号38および配列番号40からなる群より選択されるVL領域とを含む、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(37)
前記CD3結合ドメインが、配列番号28、配列番号30および配列番号32からなる群より選択されるVH領域と、配列番号34、配列番号36、配列番号38および配列番号40からなる群より選択されるVL領域とを含む、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(38)
前記VH領域が配列番号28を含み、前記VL領域が配列番号34を含む、(2)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(39)
前記VH領域が配列番号28を含み、前記VL領域が配列番号38を含む、(2)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(40)
前記VH領域が配列番号26を含み、前記VL領域が配列番号38を含む、(2)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(41)
前記VH領域が配列番号26を含み、前記VL領域が配列番号34を含む、(9)および(14)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(42)
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および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(43)
前記CD3結合ドメインが重鎖CDR1、CDR2およびCDR3と、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3とを含み、前記重鎖CDR3が配列番号51を含む、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(44)
前記重鎖CDR1が配列番号49を含み、前記重鎖CDR2が配列番号50を含み、前記重鎖CDR3が配列番号51を含み、前記軽鎖CDR1が配列番号52を含み、前記軽鎖CDR2が配列番号53を含み、前記軽鎖CDR3が配列番号54を含む、(43)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(45)
前記定常領域が、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgDもしくはその任意の組合せのCH2およびCH3ドメイン;IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgMもしくはその任意の組合せの免疫グロブリンCH3ドメイン;またはIgE、IgMもしくはその組合せの免疫グロブリンCH3およびCH4ドメインを含む、(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(46)
前記定常領域がCH2とCH3とを含む、(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(47)
前記定常領域が、CH2ドメインとCH3ドメインとから実質的になる、(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(48)
前記定常領域が、エフェクター機能が低下または消失するよう修飾されている、(45)〜(47)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(49)
前記定常領域が、補体と結合しないよう修飾されている、(45)〜(47)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(50)
前記定常領域が、Fcγ受容体と結合しないよう修飾されている、(45)〜(47)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(51)
前記Fcγ受容体がCD16、CD32およびCD64からなる群より選択される、(50)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(52)
前記定常領域が配列番号55のアミノ酸配列を含む、(15)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(53)
(1)〜(52)に記載のポリペプチドのうちのいずれか1つをコードする、核酸。
(54)
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27および配列番号37からなる群より選択される核酸を含む、単離核酸。
(55)
(53)または(54)に記載の核酸を含む、発現ベクター。
(56)
(32)に記載の発現ベクターを含む、組換え宿主細胞。
(57)
(1)〜(52)のいずれかに記載のCD3結合ポリペプチドと、薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤とを含む、組成物。
(58)
必要とする患者に治療有効量の(57)に記載の組成物または(1)〜(52)に記載のCD3結合ポリペプチドを投与することを含む、癌または自己免疫障害を治療する方法。
(59)
二量体を形成する、(1)〜(52)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(60)
前記二量体がホモ二量体またはヘテロ二量体である、(59)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(61)
VL領域のJカッパ(Jk)領域内に、Cris−7 VL Jk領域マウス配列LQIT(配列番号252)と比較して少なくとも1つのアミノ酸修飾が存在する、(3)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(62)
前記Jk領域がアミノ酸配列VEIK(配列番号253)を含む、(61)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(63)
前記第二の結合ドメインが、配列番号212のアミノ酸1〜107および124〜243;配列番号226のアミノ酸1〜107および124〜243;配列番号216のアミノ酸1〜107および124〜243;ならびに配列番号196の1〜111および128〜251からなる群より選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む、(25)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(64)
配列番号57、59、61、63、65、67、69、71、186、190、192、194、196、198、200、202、204または206と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(65)
ヘテロ二量体の一部である、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(66)
前記ヘテロ二量体が1対の一本鎖ポリペプチドを含み、前記一本鎖の対が、配列番号210と247、配列番号210と218、配列番号210と220、配列番号208と249、配列番号208と222または配列番号208と224、配列番号212と218、配列番号216と222、配列番号228と226または配列番号214と218から選択される対と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む、(65)に記載のCD3結合ポリペプチド。
(67)
前記CD3結合ドメインが配列番号41と約90%〜約99%一致する、(1)に記載のCD3結合ポリペプチド。

Claims (69)

  1. CD3結合ポリペプチドであって、配列番号41のアミノ酸配列を有する結合ドメインの等電点と比較して少なくとも約0.25単位、等電点が低下したCD3結合ドメインを含み、
    前記CD3結合ドメインがヒト化されたVH領域とヒト化されたVL領域とを含み、前記ヒト化されたVH領域と前記ヒト化されたVL領域とがフレームワーク領域を含み、かつ前記VH領域が配列番号26または配列番号26と約90%から約100%未満一致するアミノ酸配列を含み、前記VL領域が配列番号34または配列番号34と約90%から約100%未満一致するアミノ酸配列を含む、
    CD3結合ポリペプチド。
  2. 前記VH領域が配列番号28を含む、請求項1に記載のCD3結合ポリペプチド。
  3. 2個以上のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、請求項1に記載のCD3結合ポリペプチド。
  4. 前記フレームワーク領域の前記修飾されたアミノ酸が、対応するヒト生殖系列IgG配列内に含まれるアミノ酸で置換されている、請求項3に記載のCD3結合ポリペプチド。
  5. 前記ヒト生殖系列IgG配列が配列番号43を含む、請求項4に記載のCD3結合ポリペプチド。
  6. 前記ヒト生殖系列IgG配列が配列番号44を含む、請求項4に記載のCD3結合ポリペプチド。
  7. プレヒンジ領域をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  8. 前記プレヒンジ領域が、RRTプレヒンジ領域を有するCD3結合ポリペプチドと比較して低下した等電点を有する、請求項7に記載のCD3結合ポリペプチド。
  9. フレームワーク領域と、プレヒンジ領域と、ヒンジ領域とを有するCD3結合ドメインを含む、CD3結合ポリペプチドであって、
    前記CD3結合ドメインがヒト化されたVH領域とヒト化されたVL領域とを含み、前記ヒト化されたVH領域と前記ヒト化されたVL領域とがフレームワーク領域を含み、かつ前記VH領域が配列番号26または配列番号26と約90%から約100%未満一致するアミノ酸配列を含み、前記VL領域が配列番号34または配列番号34と約90%から約100%未満一致するアミノ酸配列を含み、
    配列番号42と比較して修飾されたアミノ酸を3個以上有し、前記修飾が、フレームワーク領域および/またはプレヒンジ領域内の正荷電アミノ酸から中性アミノ酸への置換および/または中性アミノ酸から負荷電アミノ酸への置換であり、前記CD3結合ドメインが配列番号41のアミノ酸配列を有する結合ドメインの等電点と比較して少なくとも約0.25単位、等電点が低下したCD3結合ドメインを含む、
    CD3結合ポリペプチド。
  10. 少なくとも2個以上のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、請求項9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  11. 少なくとも4個以上のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、請求項3または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  12. 3〜5個のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、請求項3または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  13. 3〜10個のアミノ酸が、正荷電アミノ酸を中性アミノ酸で置換することおよび/または中性アミノ酸を負荷電アミノ酸で置換することによって、VHおよび/またはVLのフレームワーク領域内で修飾されている、請求項3または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  14. 前記CD3結合ポリペプチドプレヒンジ領域がアミノ酸配列SSSまたはSSTを含む、請求項8または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  15. ヒンジ領域と定常領域とをさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  16. 配列番号4のポリペプチドよりも実験的等電点が少なくとも1pI単位低い、請求項1〜15のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  17. ヒト化抗体、または一本鎖Fv(scFv)である、請求項1に記載のCD3結合ポリペプチド。
  18. アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記CD3結合ドメイン、前記ヒンジ領域および前記定常領域を含む、請求項15に記載のCD3結合ポリペプチド。
  19. アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記定常領域、前記ヒンジ領域および前記CD3結合ドメインを含む、請求項15に記載のCD3結合ポリペプチド。
  20. 第二の結合ドメインをさらに含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  21. アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記CD3結合ドメイン、前記ヒンジ領域、前記定常領域および前記第二の結合ドメインを含む、請求項20に記載のCD3結合ポリペプチド。
  22. アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記第二の結合ドメイン、前記ヒンジ領域、前記定常領域および前記CD3結合ドメインを含む、請求項20に記載のCD3結合ポリペプチド。
  23. ヘテロ二量体化ドメインをさらに含む、請求項15に記載のCD3結合ポリペプチド。
  24. アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、前記CD3結合ドメイン、前記ヒンジ領域、前記定常領域および前記ヘテロ二量体化ドメインを含む、請求項23に記載のCD3結合ポリペプチド。
  25. 第二の結合ドメインをさらに含む、請求項1〜24のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  26. 前記第二の結合ドメインが標的分子と相互作用し、前記CD3結合ポリペプチドがT細胞細胞傷害性を誘導する、請求項25に記載のCD3結合ポリペプチド。
  27. 前記第二の結合ドメインが腫瘍関連抗原と相互作用する、請求項26に記載のCD3結合ポリペプチド。
  28. T細胞を誘導して腫瘍細胞を溶解させる、請求項27に記載のCD3結合ポリペプチド。
  29. 腫瘍近傍で多クローン性T細胞の活性化および拡大を誘導する、請求項27に記載のCD3結合ポリペプチド。
  30. 前記腫瘍関連抗原が、RON、c−Met、CEACAM−6、PSMA、EpCAM、CEA、PCTA−1、STEAP−1、STEAP−2、PSCA、PSA、PAP、ALCAM(CD166)、PECAM−1、EphA2、CD151、CA−125/MUC16、MUC−1、MAGE−1、TROP2、IGF1R、TGFBR2、GHRHR、GHR、IL−6R、gp130、TNFR2、OSMRβ、Patched−1、Frizzled、Robo1、LTβR、CD25、CD26、CD27、CD30、CD33、CD44、CD44v6、CD63、CD80、CD81、CD86、CD100、CD151、CXCR4、CCR5、HER−2/ErbB1、HER−3/ErbB3、HER−4/ErbB4、EGFR/ErbB1、EGFRvIIIアイソフォーム、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5AC、MUC5、MUC7、βhCG、Lewis−Y、ガングリオシドGD3、9−O−アセチル−GD3、GM2、Globo H、フコシルGM1、ポリSA、GD2、炭酸脱水酵素IX(MN/CA IX)、ソニックヘッジホッグ(Shh)、Wue−1、形質細胞抗原、膜結合IgE、黒色腫コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)、CCR8、TNF−α前駆体、メソテリン、A33抗原、Ly−6;デスモグレイン4、E−カドヘリンネオエピトープ、胎児アセチルコリン受容体、CA19−9マーカー、ミュラー管抑制物質(MIS)受容体II型、sTn(シアル化Tn抗原;TAG−72)、FAP(線維芽細胞活性化抗原)、エンドシアリン、LG、SAS、BCMA、TWEAKR/Fn14、FGFR4、VEGFR1、VEGFR2、SSX1およびSSX2からなる群より選択される、請求項27〜29のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  31. T細胞上のT細胞受容体複合体のCD3εサブユニットと結合または相互作用する、請求項1〜30のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  32. T細胞受容体複合体の内部移行を誘導する、請求項1〜31のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  33. 前記CD3結合ドメインが、マウスCris−7モノクローナル抗体またはHuM291に由来するヒト化CD3結合ドメインである、請求項1〜32のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  34. 前記CD3結合ドメインが、マウスCris−7抗体またはHuM291の重鎖CDR1、CDR2およびCDR3と、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3とを含む、請求項33に記載のCD3結合ポリペプチド。
  35. 前記CD3結合ドメインが、配列番号28、配列番号30、配列番号38および配列番号40からなる群より選択されるVH領域配列またはVL領域配列を含む、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  36. 前記CD3結合ドメインが、配列番号22、配列番号24、配列番号26、配列番号28、および配列番号30からなる群より選択されるVH領域と、配列番号38および配列番号40からなる群より選択されるVL領域とを含む、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  37. 前記CD3結合ドメインが、配列番号28、および配列番号30からなる群より選択されるVH領域と、配列番号34、配列番号36、配列番号38および配列番号40からなる群より選択されるVL領域とを含む、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  38. 前記VH領域が配列番号28を含み、前記VL領域が配列番号34を含む、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  39. 前記VH領域が配列番号28を含み、前記VL領域が配列番号38を含む、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  40. 前記VH領域が配列番号26を含み、前記VL領域が配列番号38を含む、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  41. 前記VH領域が配列番号26を含み、前記VL領域が配列番号34を含む、請求項1、9および14のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  42. 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18および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  43. 前記CD3結合ドメインが重鎖CDR1、CDR2およびCDR3と、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3とを含み、前記重鎖CDR3が配列番号51を含む、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  44. 前記重鎖CDR1が配列番号49を含み、前記重鎖CDR2が配列番号50を含み、前記重鎖CDR3が配列番号51を含み、前記軽鎖CDR1が配列番号52を含み、前記軽鎖CDR2が配列番号53を含み、前記軽鎖CDR3が配列番号54を含む、請求項43に記載のCD3結合ポリペプチド。
  45. 前記定常領域が、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgDもしくはその任意の組合せのCH2およびCH3ドメイン;IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgMもしくはその任意の組合せの免疫グロブリンCH3ドメイン;またはIgE、IgMもしくはその組合せの免疫グロブリンCH3およびCH4ドメインを含む、請求項15に記載のCD3結合ポリペプチド。
  46. 前記定常領域がCH2ドメインとCH3ドメインとを含む、請求項15に記載のCD3結合ポリペプチド。
  47. 前記定常領域が、CH2ドメインとCH3ドメインとから実質的になる、請求項15に記載のCD3結合ポリペプチド。
  48. 前記定常領域が、エフェクター機能が低下または消失するよう修飾されている、請求項45〜47のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  49. 前記定常領域が、補体と結合しないよう修飾されている、請求項45〜47のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  50. 前記定常領域が、Fcγ受容体と結合しないよう修飾されている、請求項45〜47のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  51. 前記Fcγ受容体がCD16、CD32およびCD64からなる群より選択される、請求項50に記載のCD3結合ポリペプチド。
  52. 前記定常領域が配列番号55のアミノ酸配列を含む、請求項15に記載のCD3結合ポリペプチド。
  53. 請求項1〜52のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチドをコードする、核酸。
  54. 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17、配列番号19、配列番号27および配列番号37からなる群より選択される核酸を含む、単離核酸。
  55. 請求項53または54に記載の核酸を含む、発現ベクター。
  56. 請求項55に記載の発現ベクターを含む、組換え宿主細胞。
  57. 請求項1〜52のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチドと、薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤とを含む、組成物。
  58. 癌または自己免疫障害を治療するための請求項57に記載の組成物であって、必要とする患者に治療有効量の前記組成物を投与することによって治療する、請求項57に記載の組成物。
  59. 癌または自己免疫障害を治療するための請求項1〜52のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチドであって、必要とする患者に治療有効量の前記CD3結合ポリペプチドを投与することによって治療する、請求項請求項1〜52のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  60. 二量体を形成する、請求項1〜52のいずれか1項に記載のCD3結合ポリペプチド。
  61. 前記二量体がホモ二量体またはヘテロ二量体である、請求項60に記載のCD3結合ポリペプチド。
  62. VL領域のJカッパ(Jk)領域内に、Cris−7 VL Jk領域マウス配列LQIT(配列番号252)と比較して少なくとも1つのアミノ酸修飾が存在する、請求項3に記載のCD3結合ポリペプチド。
  63. 前記Jk領域がアミノ酸配列VEIK(配列番号253)を含む、請求項62に記載のCD3結合ポリペプチド。
  64. 前記第二の結合ドメインが、配列番号212のアミノ酸1〜107および124〜243;配列番号226のアミノ酸1〜107および124〜243;配列番号216のアミノ酸1〜107および124〜243;ならびに配列番号196の1〜111および128〜251からなる群より選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む、請求項25に記載のCD3結合ポリペプチド。
  65. 配列番号57、59、61、63、65、67、69、71、186、190、192、194、196、198、200、202、204または206と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載のCD3結合ポリペプチド。
  66. ヘテロ二量体の一部である、請求項1に記載のCD3結合ポリペプチド。
  67. 前記ヘテロ二量体が1対の一本鎖ポリペプチドを含み、前記一本鎖の対が、配列番号210と247、配列番号210と218、配列番号210と220、配列番号208と249、配列番号208と222または配列番号208と224、配列番号212と218、配列番号216と222、配列番号228と226または配列番号214と218から選択される対と少なくとも90%、少なくとも95%または100%一致するアミノ酸配列を含む、請求項66に記載のCD3結合ポリペプチド。
  68. 前記CD3結合ドメインが配列番号41と約90%〜約99%一致する、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
  69. 前記CD3結合ドメインが配列番号41と約96%〜約99%一致する、請求項1または9に記載のCD3結合ポリペプチド。
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