JP2018533928A - 二重特異性抗ceaxcd3 t細胞活性化抗原結合分子 - Google Patents

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Abstract

本発明は、一般に、T細胞活性化及び特異的標的細胞への再指向のための新規な二重特異性抗原結合分子に関する。加えて、本発明は、このような二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチドと、このようなポリヌクレオチドを含むベクター及び宿主細胞とに関する。本発明は更に、本発明の二重特異性抗原結合分子を産生する方法と、このような二重特異性抗原結合分子を疾患の治療に使用する方法とに関する。
【選択図】図3A−B

Description

本発明は、一般に、T細胞を活性化するための二重特異性抗原結合分子に関する。加えて、本発明は、このような二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチドと、このようなポリヌクレオチドを含むベクター及び宿主細胞とに関する。本発明は更に、本発明の二重特異性抗原結合分子を産生する方法と、このような二重特異性抗原結合分子を疾患の治療に使用する方法とに関する。
個々の細胞又は特定の細胞型の選択的破壊は、しばしば様々な臨床設定において望ましい。例えば、健常な細胞と組織を無傷のまま損傷を与えずに残しながら、腫瘍細胞を特異的に破壊することががん治療の主要目的である。
これを達成する魅力的な方法は、腫瘍に対する免疫応答を誘導することにより、ナチュラルキラー(NK)細胞又は細胞傷害性Tリンパ球(CTL)のような免疫エフェクター細胞に、腫瘍細胞を攻撃させて破壊させることである。CTLは、免疫系の最も強力なエフェクター細胞を構成するが、従来の治療抗体のFcドメインにより媒介されるエフェクター機構によって活性化することができない。
これに関し、標的細胞上の表面抗原に1つの「アーム」で結合し、T細胞受容体(TCR)複合体の活性化インバリアント成分に第2の「アーム」で結合するように設計された二重特異性抗体が、近年注目を浴びている。このような抗体がその標的の両方に同時結合することにより、標的細胞とT細胞との間に一時的な相互作用が生じ、これは何れかの傷害性T細胞を活性化させ、続いて標的細胞を溶解させる。従って、免疫応答は、標的細胞に再指向(re−direct)され、CTLの正常なMHC制限活性化がそうであるように、標的細胞によるペプチド抗原の提示又はT細胞の特異性とは無関係である。このような観点から、標的細胞がそれに対して二重特異性抗体を提示するとき、すなわち免疫シナプスが模倣されるときにのみ、CTLが活性化されることが重要である。特に望ましいのは、標的細胞の効率のよい溶解を引き起こすために、リンパ球のプレコンディショニング又は同時刺激を必要としない二重特異性抗体である。
幾つかの二重特異性抗体フォーマットが開発され、T細胞媒介性免疫療法に対するそれらの適合性が検討された。これらの中でも、いわゆるBiTE(二重特異性T細胞結合体)分子は、きわめて詳細な特徴付けが済んでおり、臨床の分野で既に何らかの有望さを示している(Nagorsen and Bauerle, Exp Cell Res 317, 1255-1260 (2011)に掲載)BiTEは、2つのscFv分子が柔軟なリンカーによって融合されているタンデムscFv分子である。T細胞結合体について評価された更なる二重特異性フォーマットには、ダイアボディ(Holliger et al., Prot Eng 9, 299-305 (1996))及びその誘導体、例えばタンデム型ダイアボディ(Kipriyanov et al., J Mol Biol 293, 41-66 (1999))が含まれる。更に最近の開発は、ダイアボディフォーマットに基づくが、更なる安定性のためにC末端ジスルフィド架橋を特徴とする、いわゆるDART(二重親和性再標的化)分子である(Moore et al., Blood 117, 4542-51 (2011))。全体がハイブリッドマウス/ラットIgG分子であり、また現在臨床試験において評価されつつあるいわゆるトリオマブ(triomab)は大きなサイズのフォーマットを表している(Seimetz et al., Cancer Treat Rev 36, 458-467 (2010)に総説される)。
開発されている種々のフォーマットは、免疫療法におけるT細胞の再指向(re-direction)及び活性化により大きな可能性を示すものである。しかしながら、そのために適した二重特異性抗体を生成するというタスクは決して簡単ではなく、抗体の有効性、毒性、実現可能性、及び生産可能性に関して克服されなければならない複数の困難性を伴っている。
例えば、BiTE分子などの小さな構築物は、効果的にエフェクター細胞及び標的細胞を架橋することができるが、血清半減期が非常に短いため、連続注入によって患者に投与する必要がある。一方、IgG−様フォーマットは、半減期が長いという大きな利点を有するが、IgG分子に固有の天然エフェクター機能に関連付けられる毒性を欠点として有する。これらの免疫原性は、治療法開発の成功にとって、特に非ヒトフォーマットのIgG様二重特異性抗体の、別の好ましくない特徴を構成する。最後に、二重特異性抗体の一般的開発においてこれまで主に問題であったのは、臨床的に十分な量及び純度で二重特異性抗体構築物を生産することで、これは、同時発現の際に異なる特異性の抗体重鎖と軽鎖とを誤って対にしてしまうことにより、正しく構築された構築物の収率が低減し、所望の二重特異性抗体の分離が困難な複数の非機能性副生成物が生じることに起因している。
二重特異性抗体における鎖会合の問題を克服するために、異なるアプローチがとられている(例えば、Klein et al., mAbs 6, 653-663 (2012)参照)。例えば、「ノブ・イントゥ・ホール(knobs−into−hole)」戦略は、接触界面を改変するためにCH3ドメインに突然変異を導入することにより、2つの異なる抗体重鎖の対形成を強制することを目的とする。1つの鎖において、嵩高いアミノ酸が短い側鎖を有するアミノ酸によって置換され、「ホール(hole)」を形成する。逆に、大きな側鎖を有するアミノ酸は、他のCH3ドメインに導入されて「ノブ(knob)」を形成する。これらの2つの重鎖(及び両方の重鎖に適切でなければならない2つの同一の軽鎖)を共発現することにより、ヘテロ二量体(「ノブ−ホール」)対ホモ二量体(「ホール−ホール」又は「ノブ−ノブ」)が観察されている(Ridgway, J.B., et al., Protein Eng. 9 (1996) 617-621;及び国際公開第96/027011号)。ヘテロ二量体の割合は、ファージディスプレイアプローチ及びヘテロ二量体を安定化させるためのジスルフィド架橋の導入を用いて2つのCH3ドメインの相互作用表面を再構築することによって更に増加させることができた(Merchant, A.M., et al., Nature Biotech. 16 (1998) 677-681; Atwell, S., et al., J. Mol. Biol. 270 (1997) 26-35)。ノブ・イントゥ・ホール技術の新しいアプローチは、例えば欧州特許第1870459(A1)号に記載されている。
しかしながら、「ノブ・イントゥ・ホール」戦略は、異なる標的抗原への結合のための異なる軽鎖を含む二重特異性抗体において生じる重鎖−軽鎖の誤対合の問題を解決しない。
重鎖−軽鎖の誤対合を防止するための戦略は、二重特異性抗体の結合アームの一つの重鎖と軽鎖の間でドメインを交換することである(国際公開第2009/080251号、国際公開第2009/080252号、国際公開第2009/080253号、国際公開第2009/080254号及びSchaefer, W. et al, PNAS, 108 (2011) 11187-11191(ドメイン交差を有する二重特異性IgG抗体に関連する)を参照)。
二重特異性抗体(国際公開第2009/080252号、Schaefer, W. et al, PNAS, 108 (2011) 11187-11191もまた参照のこと)の結合アームの一つにおいて、重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVLを交換することにより、第1の抗原に対する軽鎖の第2の抗原に対する誤った重鎖との誤対合により生ずる副生成物を(このようなドメイン交換のないアプローチと比較して)明らかに減少させる。それにもかかわらず、これらの抗体調製物は、副生成物を完全に含まないわけではない。主な副生成物は、Bence Jones型の相互作用に基づいている(Schaefer, W. et al, PNAS, 108 (2011) 11187-11191;補足の図S1I)。従って、このような副生成物の更なる減少は、例えばこのような二重特異性抗体の収率を改善するのに所望される。
標的抗原並びにT細胞抗原及び標的細胞抗原の両方に対する適切な結合剤の選択は、治療適用のためのT細胞二重特異性(TCB)抗体の生成における更なる重要な側面である。がん胎児性抗原(CEA)は、CEA発現の有病率が一般に腫瘍では高いが、正常組織では低いので、魅力的な標的抗原である。従って、多数の抗体がこの標的に対して産生されており、その1つはマウス抗体T84.66である(Wagener et al., J Immunol 130, 2308 (1983), Neumaier et al., J Immunol 135, 3604 (1985))。これもキメラ化されており(国際公開第1991/01990号)及びヒト化されている(国際公開第2005/086875号)。国際公開第2007/071426又は国際公開第2014/131712号は、T細胞上のCD3及び標的細胞上のがん胎児性抗原(CEA)を標的とする二重特異性抗体を記載する。
本発明は、良好な有効性及び生産可能性を低毒性及び好ましい薬物動態的特性と組み合わせた、T細胞の活性化と再指向(re−direction)、CD3とCEAの標的化のために設計された、新規な改善された二重特異性抗原結合分子を提供する。
本発明者らは、新規のヒト化抗CEA抗体を使用して、予想外の改善された特性を有する新規T細胞活性化二重特異性抗原結合分子を開発した。
従って、第1の態様において、本発明は、
(a)第1の抗原に特異的に結合する第1の抗原結合部分;
(b)第2の抗原に特異的に結合する第2の抗原結合部分;
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し、
ここで、第1の抗原は活性化T細胞抗原であり、かつ、第2の抗原はCEAであり、又は第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原であり;
ここで、CEAに特異的に結合する抗原結合部分は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
一実施態様において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分は、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
特定の実施態様において、第1及び/又は第2の抗原結合部分はFab分子である。特定の実施態様において、第2の抗原結合部分は、第2の抗原に特異的に結合するFab分子であり、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVH又は定常ドメインCL及びCH1は互いに置換されている(すなわち、このような実施態様によれば、第2のFab分子は、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変又は定常ドメインが交換されるクロスオーバーFab分子である)。
特定の実施態様において、第1の(そして、もしあれば第3の)Fab分子は従来のFab分子である。更なる特定の実施態様において、活性化T細胞抗原に特異的に結合することができる1つを超えないFab分子が、T細胞を活性化する二重特異性抗原結合分子に存在する(すなわち、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は活性化T細胞抗原に一価の結合を提供する)。
一実施態様において、第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原である。より具体的な実施態様において、活性化T細胞抗原はCD3、具体的にはCD3イプシロンである。
特定の実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、
(a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
(b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVH又は定常ドメインCL及びCH1が互いに置換されている第2のFab分子
を含み;
ここで、第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原であり;
ここで、(a)の第1のFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
本発明の更なる態様によれば、望ましくない副生成物、特にそれらの結合アームの一つにおいてVH/VLドメイン交換を有する二重特異性抗体に生じるBence Jones型副生成物と比較した所望の二重特異性抗体の比は、CH1及びCLドメイン中の特定のアミノ酸位置に反対の電荷を有する荷電アミノ酸の導入(本明細書では「電荷修飾」と称することもある)によって改善することができる。
従って、幾つかの実施態様において、(a)の第1の抗原結合部分は第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子であり、(b)の第2の抗原結合部分は第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であり、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVHは互いに置換され;
かつ、
i)a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換され;又は
ii)b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
一実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)置換され、かつ、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
更なる実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
更に別の実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)(Kabatによる番号付け)置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)(Kabatによる番号付け)置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
特定の実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている。
別の特定の実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている。
別の実施態様において、b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)置換され、かつ、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
更なる実施態様において、b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
更に別の実施態様において、b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)(Kabatによる番号付け)置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)(Kabatによる番号付け)置換され、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
一実施態様において、b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、並びにb)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている。
別の実施態様において、b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、並びにb)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている。
特定の実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、
(a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
(b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVHが互いに置換されている第2のFab分子
を含み;
ここで、第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原であり;
ここで、(a)の第1のFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含み;
ここで、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)(Kabatによる番号付け)置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)(Kabatによる番号付け)置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
幾つかの実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第1の抗原に特異的に結合する第3の抗原結合部分を更に含む。特定の実施態様において、第3の抗原結合部分は、第1の抗原結合部分と同一である。一実施態様において、第3の抗原結合部分はFab分子である。
特定の実施態様において、第3及び第1の抗原結合部分はそれぞれFab分子であり、第3のFab分子は第1のFab分子と同一である。これらの実施態様において、第3のFab分子は、もしあれば、第1のFab分子と同じアミノ酸置換を含む。第1のFab分子と同様に、第3のFab分子は特に従来のFab分子である。
第3の抗原結合部分が存在する場合、特定の実施態様において、第1及び第3の抗原部分はCEAに特異的に結合し、第2の抗原結合部分は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンに特異的に結合する。
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の幾つかの実施態様において、a)の第1の抗原結合部分及びb)の第2の抗原結合部分は、任意選択的にペプチドリンカーを介して互いに融合される。特定の実施態様において、第1及び第2の抗原結合部分はそれぞれFab分子である。特定のそのような実施態様において、第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端で第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。別のそのような実施態様において、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端で第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。(i)第2のFab分子がFab重鎖のC末端で第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しているか、又は(ii)第1のFab分子がFab重鎖のC末端で第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しているかのどちらかである実施態様において、更に、Fab分子のFab軽鎖及び第2のFab分子のFab軽鎖を任意選択的にペプチドリンカーを介して互いに融合させることができる。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを更に含む。
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、異なる立体配置(configuration)を有することができ、すなわち、第1、第2(及び任意選択的に第3)の抗原結合部分は、互いに、及び異なる方法でFcドメインに融合され得る。それらの成分は、直接的に、又は好ましくは、1つ又は複数の適切なペプチドリンカーを介して互いに融合され得る。Fab分子の融合がFcドメインのサブユニットのN末端に対してである場合、それは典型的には免疫グロブリンヒンジ領域を介して行われる。
一実施態様において、第1及び第2の抗原結合部分はそれぞれFab分子であり、第2の抗原結合部分はFab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している。そのような実施態様において、第1の抗原結合部分は、Fab重鎖のC末端で、第2の抗原結合部分のFab重鎖のN末端に、又はFcドメインのサブユニットの他の1つのN末端に融合され得る。
一実施態様において、第1及び第2の抗原結合部分はそれぞれFab分子であり、第1及び第2の抗原結合部分はそれぞれFab重鎖のC末端でFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合している。この実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は本質的に免疫グロブリン分子を含み、ここで、Fabアームの1つにおいて、重鎖及び軽鎖の可変領域VH及びVL(又は本明細書に記載の電荷修飾がCH1及びCLドメインに導入されていない実施態様における定常領域CH1及びCL)が互いに交換/置換されている(図1A、D参照)。
別の実施態様において、第3の抗原結合部分、特に第3のFab分子はFab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している。特定のそのような実施態様において、第2及び第3の抗原結合部分はそれぞれFab重鎖のC末端でFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており、かつ、第1の抗原結合部分はFab重鎖のC末端で第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。この実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は本質的に免疫グロブリン分子を含み、ここで、Fabアームの1つにおいて、重鎖及び軽鎖の可変領域VH及びVL(又は本明細書に記載の電荷修飾がCH1及びCLドメインに導入されていない実施態様における定常領域CH1及びCL)が互いに交換/置換され、付加的な(従来の)Fab分子が前記FabアームにN末端融合している(図1B、E参照)。別のそのような実施態様において、第1及び第3の抗原結合部分は、それぞれFab重鎖のC末端でFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており、第2の抗原結合部分はFab重鎖のC末端で第1の抗原結合部分のFab重鎖のN末端に融合している。この実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、免疫グロブリンFabアームの1つにN末端融合された付加的Fab分子を有する免疫グロブリン分子を本質的に含み、ここで、前記付加的Fab分子において、重鎖及び軽鎖の可変領域VH及びVL(又は本明細書に記載の電荷修飾がCH1及びCLドメインに導入されていない実施態様における定常領域CH1及びCL)が互いに交換/置換されている(図1C、F参照)。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれる免疫グロブリン分子は、IgGクラスの免疫グロブリンである。更により特定の実施態様において、免疫グロブリンは、IgGサブクラスの免疫グロブリンである。別の実施態様において、免疫グロブリンはIgGサブクラスの免疫グロブリンである。
特定の実施態様において、本発明は、
a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVH又は定常ドメインCL及びCH1が互いに置換されている第2のFab分子;
c)第1の抗原に特異的に結合する第3のFab分子;及び
d)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し;
ここで、第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;
c)の第3のFab分子は、a)の第1のFab分子と同一であり;
ここで
(i)a)の第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端でb)の第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、b)の第2のFab分子及びc)の第3のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でd)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しているか、又は
(ii)b)の第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端でa)の第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でd)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており;
ここで、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
別の実施態様において、本発明は、
a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVH又は定常ドメインCL及びCH1が互いに置換されている第2のFab分子;
c)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し;
ここで、第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;
ここで
(i)a)の第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端でb)の第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、b)の第2のFab分子はFab重鎖のC末端でc)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しているか、又は
(ii)b)の第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端でa)の第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、a)の第1のFab分子はFab重鎖のC末端でc)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており;
ここで、a)の第1のFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
更なる実施態様において、本発明は、
a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVH又は定常ドメインCL及びCH1が互いに置換されている第2のFab分子;及び
c)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し;
ここで
第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;又は
第2の抗原はCEAであり、かつ、第1の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;
ここで、a)の第1のFab分子及びb)の第2のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でc)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており;かつ、
CEAに特異的に結合するFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の異なる立体配置の全てにおいて、本明細書に記載のアミノ酸置換は、存在する場合、第1の及び(存在する場合)第3のFab分子のCH1及びCLドメインにおいて、又は第2のFab分子のCH1及びCLドメインにおいてのどちらかに存在し得る。好ましくは、それらは、第1の及び(存在する場合)第3のFab分子のCH1及びCLドメインに存在する。本発明の概念に従って、本明細書に記載のアミノ酸置換が第1の(及び存在する場合は第3の)Fab分子において行われる場合、そのようなアミノ酸置換は第2のFab分子において行われない。逆に、本明細書に記載のアミノ酸置換が第2のFab分子において行われる場合、そのようなアミノ酸置換は第1の(及び存在する場合は第3の)Fab分子において行われない。Fab軽鎖及びFab重鎖の定常ドメインCL及びCH1が互いに置換されているFab分子を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子において、アミノ酸置換はなされていない。
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の特定の実施態様において、特に、本明細書に記載のアミノ酸置換が第1の(及び存在する場合は第3の)Fab分子において行われる場合、第1の(及び存在する場合は第3の)Fab分子の定常ドメインCLはκアイソタイプである。本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の他の実施態様において、特に、本明細書に記載のアミノ酸置換が第2のFab分子において行われる場合、第2のFab分子の定常ドメインCLはκアイソタイプである。幾つかの実施態様において、第1の(及び存在する場合は第3の)Fab分子の定常ドメインCL及び第2のFab分子の定常ドメインCLはκアイソタイプである。
特定の実施態様において、本発明は、
a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVHが互いに置換されている第2のFab分子;
c)第1の抗原に特異的に結合する第3のFab分子;及び
d)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し;
ここで、第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;
c)の第3のFab分子は、a)の第1のFab分子と同一であり;
ここで、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)又はアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され;
ここで
(i)a)の第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端でb)の第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、b)の第2のFab分子及びc)の第3のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でd)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しているか、又は
(ii)b)の第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端でa)の第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつa)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でd)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており;
ここで、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
更により特定の実施態様において、本発明は、
a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVHが互いに置換されている第2のFab分子;
c)第1の抗原に特異的に結合する第3のFab分子;及び
d)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し;
ここで、第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;
c)の第3のFab分子は、a)の第1のFab分子と同一であり;
ここで、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され;
ここで、a)の第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端でb)の第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、b)の第2のFab分子及びc)の第3のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でd)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており;
ここで、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
別の実施態様において、本発明は、
a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVHが互いに置換されている第2のFab分子;
c)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し;
ここで、第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;
ここで、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)又はアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され;
ここで
(i)a)の第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端でb)の第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、b)の第2のFab分子はFab重鎖のC末端でc)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しているか、又は
(ii)b)の第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端でa)の第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、a)の第1のFab分子はFab重鎖のC末端でc)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており;
ここで、a)の第1のFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
更なる実施態様において、本発明は、
a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVHが互いに置換されている第2のFab分子;
c)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し;
ここで
第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;又は
第2の抗原はCEAであり、かつ、第1の抗原は活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンであり;
ここで、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)又はアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され;
ここで、a)の第1のFab分子及びb)の第2のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でc)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており;
ここで、CEAに特異的に結合するFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む。
T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の特定の実施態様において、FcドメインはIgGのFcドメインである。特定の実施態様において、FcドメインはIgG Fcドメインである。別の特定の実施態様において、FcドメインはIgG Fcドメインである。更に特定の実施態様において、Fcドメインは、アミノ酸置換S228P(Kabat番号付け)を含むIgG Fcドメインである。特定の実施態様において、FcドメインはヒトFcドメインである。
特定の実施態様において、Fcドメインは、第1及び第2のFcドメインサブユニットの会合を促進する修飾を含む。このような特定の一実施態様において、Fcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメイン内のアミノ酸残基は、大きな側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それにより第1のサブユニットのCH3ドメイン内部に、第2のサブユニットのCH3ドメイン内部の空洞内に配置可能な隆起を生成し、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメイン内のアミノ酸残基は、より小さな側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それにより第2のサブユニットのCH3ドメイン内部に、第1のサブユニットのCH3ドメイン内部の隆起を配置可能な空洞を生成する。
特定の実施態様において、Fcドメインは、天然型IgG Fcドメインと比較して、Fc受容体に対する低減した結合親和性及び/又は低減したエフェクター機能を示す。特定の実施態様において、Fcドメインは、改変されていないFcドメインと比較して、Fc受容体への低減した結合親和性及び/又は低減したエフェクター機能を有するように改変される。一実施態様において、Fcドメインは、Fc受容体への結合及び/又はエフェクター機能を低減させる1つ又は複数のアミノ酸置換を含む。一実施態様において、Fc受容体への結合及び/又はエフェクター機能を低減させるFcドメイン内の1つ又は複数のアミノ酸置換は、L234、L235及びP329(KabatのEUインデックス番号付け)の群から選択される1つ又は複数の位置においてである。特定の実施態様において、Fcドメインの各サブユニットは、Fc受容体への結合及び/又はエフェクター機能を低減させる3つのアミノ酸置換を含み、該アミノ酸置換はL234A、L235A及びP329G(KabatのEUインデックス番号付け)である。このような一実施態様において、FcドメインはIgG Fcドメイン、特にヒトIgG Fcドメインである。他の実施態様において、Fcドメインの各サブユニットは、Fc受容体への結合及び/又はエフェクター機能を低減させる2つのアミノ酸置換を含んでおり、該アミノ酸残基はL235E及びP329Gである(KabatのEUインデックス番号付け)。このような一実施態様において、FcドメインはIgG Fcドメイン、特にヒトIgG Fcドメインである。一実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、IgG Fcドメインであり、アミノ酸置換L235E及びS228P(SPLE)(KabatのEUインデックス番号付け)を含む。
一実施態様において、Fc受容体はFcγ受容体である。一実施態様において、Fc受容体はヒトFc受容体である。一実施態様において、Fc受容体は活性化Fc受容体である。特定の一実施態様において、Fc受容体は、ヒトFcγRIIa、FcγRI、及び/又はFcγRIIIaである。一実施態様において、エフェクター機能は抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)である。
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の特定の実施態様において、活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンに特異的に結合する抗原結合部分は、配列番号4の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号5のHCDR2、配列番号6のHCDR3を含む重鎖可変領域と、配列番号8の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号9のLCDR2、及び配列番号10のLCDR3を含む軽鎖可変領域とを含む。更により特定の実施態様において、活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンに特異的に結合する抗原結合分子は、配列番号3のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号7のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。幾つかの実施態様において、活性化T細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分は、Fab分子である。一つの特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれる第2の抗原結合部分、具体的にはFab分子は、CD3、より具体的にはCD3イプシロンに特異的に結合し、かつ、配列番号4の重鎖相補性決定領域(CDR)1、配列番号5の重鎖CDR2、配列番号6の重鎖CDR3、配列番号8の軽鎖CDR1、配列番号9の軽鎖CDR2、及び配列番号10の軽鎖CDR3を含む。更により特定の実施態様において、前記第2の抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号3のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号7のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の更に特定の実施態様において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(CDR)1、配列番号15の重鎖CDR2、配列番号16の重鎖CDR3、配列番号17の軽鎖CDR1、配列番号18の軽鎖CDR2、及び配列番号19の軽鎖CDR3を含む。更により特定の実施態様において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。一つの特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれる第1の(及び存在する場合は第3の)抗原結合部分、具体的にはFab分子はCEAに特異的に結合し、かつ、配列番号14の重鎖相補性決定領域(CDR)1、配列番号15の重鎖CDR2、配列番号16の重鎖CDR3、配列番号17の軽鎖CDR1、配列番号18の軽鎖CDR2、及び配列番号19の軽鎖CDR3を含む。更により特定の実施態様において、第1の(及び存在する場合は第3の)抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号22のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号23のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
特定の態様において、本発明は、
a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子;
b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVH又は定常ドメインCL及びCH1が互いに置換されている第2のFab分子;
c)第1の抗原に特異的に結合する第3のFab分子;及び
d)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供し;
ここで
(i)第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原はCD3、具体的にはCD3イプシロンであり;
(ii)a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子はそれぞれ、配列番号14の重鎖相補性決定領域(CDR)1、配列番号15の重鎖CDR2、配列番号16の重鎖CDR3、配列番号17の軽鎖CDR1、配列番号18の軽鎖CDR2、及び配列番号19の軽鎖CDR3を含み、かつ、b)の第2のFab分子は、配列番号4の重鎖CDR1、配列番号5の重鎖CDR2、配列番号6の重鎖CDR3、配列番号8の軽鎖CDR1、配列番号9の軽鎖CDR2、及び配列番号10の軽鎖CDR3を含み;かつ、
(i)a)の第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端でb)の第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合し、かつ、b)の第2のFab分子及びc)の第3のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でd)のFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合している。
一実施態様において、b)の第2のFab分子において、可変ドメインVL及びVHが互いに置換され、更に、(iv)a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)又はアルギニン(R)、特にアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子及びc)の第3のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている。
本発明の別の態様によれば、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子をコードする単離されたポリヌクレオチド(1つ又は複数)が提供される。本発明は更に、本発明の単離されたポリヌクレオチド(1つ又は複数)を含む1つ又は複数の発現ベクター及び本発明の単離されたポリヌクレオチド(1つ又は複数)又は発現ベクター(1つ又は複数)を含む宿主細胞を提供する。幾つかの実施態様において、宿主細胞は真核細胞、特に哺乳動物細胞である。
別の態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を生成する方法が提供され、この方法は、a)本発明の宿主細胞を、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の発現に適した条件下で培養する工程と、b)T細胞活性化二重特異性抗原結合分子を回収する工程とを含む。本発明は、本発明の方法によって産生されたT細胞活性化二重特異性抗原結合分子も包含する。
本発明は更に、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子及び薬学的に許容可能な担体を含む薬学的組成物を提供する。
本発明には、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子及び薬学的組成物を使用する方法も包含される。本発明の一態様では、医薬としての使用のための本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子又は薬学的組成物が提供される。一態様では、治療を必要とする個体の疾患の治療における使用のための、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子又は薬学的組成物が提供される。特定の一実施態様において、疾患はがんである。
更に、治療を必要とする個体の疾患を治療するための医薬の製造のための、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の使用と;本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を含む組成物の治療的有効量を、薬学的に許容される形態で個体に投与することを含む、前記個体における疾患の治療方法とが提供される。特定の一実施態様において、疾患はがんである。上記実施態様の何れにおいても、個体は好ましくは哺乳動物、特にヒトである。
本発明は、T細胞、特に細胞傷害性T細胞の存在下において、標的細胞に本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を接触させることを含む、標的細胞、特に腫瘍細胞の溶解を誘導する方法も提供する。
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子(TCB)の例示的立体配置。(A、D)「1+1 CrossMab」分子の図。(B、E)別の順序でCrossfab及びFab成分(「反転型」)を有する(「2+1 IgG Crossfab」分子の図。(C、F)「2+1 IgG Crossfab」分子の図。(G、K)別の順序でCrossfab及びFab成分(「反転型」)を有する(「1+1 IgG Crossfab」分子の図。(H、L)「1+1 IgG Crossfab」分子の図。(I、M)2つのCrossFabを有する「2+1 IgG Crossfab」分子の図。(J、N)2つのCrossFab並びに別の順序でCrossfab及びFab成分(「反転型」)を有する「2+1 IgG Crossfab」分子の図。(O、S)「Fab−Crossfab」分子の図。(P、T)「Crossfab−Fab」分子の図。(Q、U)「(Fab)−Crossfab」分子の図。(R、V)「Crossfab−(Fab)」分子の図。(W、Y)「Fab−(Crossfab)」分子の図。(X、Z)「(Crossfab)−Fab」分子の図。黒い点:ヘテロ二量体化を促すFcドメイン内の任意選択的修飾。++、−−:CH及びCLドメインに任意選択的に導入された反対の電荷のアミノ酸。Crossfab分子は、VH及びVL領域の交換を含むものとして示されているが、CH1及びCLドメインに電荷修飾が導入されていない実施態様では、代わりにCH1及びCLドメインの交換を含んでいてもよい。 T84.66 IgGの異なるヒト化変異体の細胞への結合。結合曲線に基づくEC50値をGraph Pad Prismにより計算し、表1に示す。 実施例で調製されたTCBの図(A、B)電荷修飾を有する「2+1 IgG CrossFab、反転型」抗CEA/抗CD3 TCB分子(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中の電荷修飾、分子A及びB)の図。(C)電荷修飾を有する「1+1 IgG CrossFab、反転型」抗CEA/抗CD3 TCB分子(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中の電荷修飾、分子C)の図。(D)電荷修飾を有する「1+1 IgG CrossMab」抗CEA/抗CD3 TCB分子(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中の電荷修飾、分子D)の図。(E)電荷修飾及びより長いリンカーを有する「2+1 IgG CrossFab、反転型」抗CEA/抗CD3 TCB分子(CD3バインダー中のVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、分子E)の図。(F)電荷修飾を有しない「2+1 IgG CrossFab、反転型」抗CEA/抗CD3 TCB分子(CD3バインダー中にVH/VL交換、分子F)の図。EE=147E、213E;RK=123R、124K。 実施例で調製されたTCB(最終精製調製物)のCE−SDS分析。(A)電荷修飾を有する「2+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、親マウスCEAバインダー(T84.66);分子A)の電気泳動図。(B)電荷修飾を有する「2+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、ヒト化CEAバインダー;分子B)の電気泳動図。(C)電荷修飾を有する「1+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、ヒト化CEAバインダー;分子C)の電気泳動図。(D)電荷修飾を有する「1+1 IgG CrossMab」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、ヒト化CEAバインダー;分子D)の電気泳動図。(E)電荷修飾及びより長いリンカーを有する「2+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、ヒト化CEAバインダー;分子E)の電気泳動図。(F)電荷修飾を有しない「2+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、ヒト化CEAバインダー;分子F)の電気泳動図。レーンA=非還元、レーンB=還元。 高レベルのCEA(MKN45;A)、中レベルのCEA(LS174T;B)又は低レベルのCEA(HT29;C)、又はヒトCD3(Jurkat細胞;D)の何れかを発現する細胞への、異なるCEA TCBフォーマットの結合。蛍光強度の中央値(MFI)が示されている。エラーバーはトリプリケートのSDを示す。 24時間後(A−C)又は48時間後(D−F)LDH放出によって測定された、異なるCEA CD3 TCB分子によって誘導された、腫瘍細胞のT細胞媒介溶解。ヒトPBMCをエフェクター細胞として使用し、MKN45(A、D)、BxPC−3(B、E)又はHT29(C、F)細胞を標的細胞として、最終のエフェクター対標的細胞比10:1で使用した。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。EC50値をGraphPadPrism5によって計算し、表4及び5に示す。 異なるCEA CD3 TCB分子によって誘導されたCEA発現腫瘍細胞のT細胞媒介溶解後のヒトCD4+(A−D)及びCD8+(E−H)T細胞上のCD25のアップレギュレーション。ヒトPBMCをエフェクター細胞として使用し、MKN45(A、E)、BxPC−3(B、F)又はHT29(C、G)細胞を標的細胞として、最終のエフェクター対標的細胞比10:1で使用した。標的細胞なしの結果を(D)及び(H)に示す。CD25陽性T細胞の割合を48時間後にFACSにより決定した。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。 CEA発現腫瘍又は初代上皮細胞と異なるCEA CD3 TCB分子との同時インキュベーションに際してのヒトCD4+(A−E)及びCD8+(F−J)T細胞上のCD69のアップレギュレーション。ヒトPBMCをエフェクター細胞として使用し、MKN45(A、F)、LS174T(B、G)、HT29(C、H)、CCD841(D、I)細胞を標的細胞として、最終のエフェクター対標的細胞比10:1で使用した。標的細胞なしの結果を(E)及び(J)に示す。CD69陽性T細胞の割合を48時間後にFACSにより決定した。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。 48時間後にFACS(CD69陽性CD8+ T細胞(A、B)の割合)又はLDH(C、D)によって測定された、異なるCEA CD3 TCB分子によって誘導されたT細胞活性化及び腫瘍細胞溶解。ヒトPBMCをエフェクター細胞として、最終のエフェクター対標的細胞比10:1で使用した。標的細胞は、高CEA発現MKN45又は低CEA発現初代上皮細胞CCD841CoNの何れかであった。更に、T細胞活性化は、標的の非存在下で評価された(「標的なし」)。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。A、C:親キメラT84.66 CEAバインダーを有するCEA CD3 TCB(分子A)、B、D:ヒト化CEAバインダーを有するCEA CD3 TCB(ヒト化変異体1;分子B)。 異なるCEA CD3 TCB分子の標的及びJurkatエフェクター細胞への同時結合に際してのJurkatsの早期CD3媒介活性化を決定するための、Jurkat−NFATレポーター細胞アッセイ。CD3媒介活性化及びシグナル伝達の強度を、相対発光シグナル(RLU)を測定することにより検出した。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。(A)親キメラT84.66 CEAバインダーを有するCEA CD3 TCB(分子A)、(B)ヒト化CEAバインダーを有するCEA CD3 TCB(ヒト化変異体1;分子B)。 48時間後にFACS(A−D、CD69陽性CD8+ T細胞の割合)、又はLDH(E−H)により測定された、異なるCEA CD3 TCB分子によって誘導されたT細胞活性化(A−D)及び腫瘍細胞溶解(E−H)。ヒトPBMCをエフェクター細胞として、最終のエフェクター対標的細胞比10:1で使用した。標的細胞は、BxPC−3(A、E)、低CEA発現NCI−H2122(B、F)細胞又は非常に低いCEA発現COR−L105(C、G)又は初代上皮細胞HBEpiC(D、H)の何れかであった。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。 5日後にFACSによって測定された、異なるCEA CD3 TCB分子によって誘導されたCD8+(A−D)及びCD4+(E−H)T細胞の増殖。ヒトPBMCをエフェクター細胞として、最終のエフェクター対標的細胞比10:1で使用した。標的細胞は、高CEA発現MKN45(A、E)、中程度のCEA発現LS174T(B、F)、低CEA発現HT29(C、G)細胞又は非常に低いCEA発現初代上皮細胞CCD841CoN(D、H)の何れかであった。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。 FACSによって測定された、異なるCEA CD3 TCB分子(分子B及び分子E)のMKN45(A)、LS174T(B)、HT29(C)及びJurkat(D)細胞への結合。 24時間後(A−D)又は48時間後(E−H)LDH放出によって測定された、異なるCEA CD3 TCB分子(分子B及び分子E)によって誘導された、腫瘍細胞のT細胞媒介溶解。ヒトPBMCをエフェクター細胞として使用し、MKN45(A、E)、LS174T(B、F)、HT29(C、G)、HBEpiC(D、H)細胞を標的細胞として、最終のエフェクター対標的細胞比10:1で使用した。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。EC50値をGraphPadPrism5によって計算し、表6に示す。 NOGマウスにおける単回静脈内ボーラス投与後の、CEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子Xの薬物動態の比較。 MKN45(A)、LS174T(B)及びHT29(C)細胞上に発現されたヒトCEA、又はJurkat細胞(D)上に発現されたヒトCD3への異なるCEA CD3 TCB分子の結合。示されているのはトリプリケートとSDである。結合曲線に基づくEC50値をGraph Pad Prismにより計算し、表6に示す。 様々なCEA陽性腫瘍細胞の存在下で異なるCEA CD3 TCB分子によって誘導された抗原依存性腫瘍細胞溶解の決定:(A)HCC1954、(B)NCI−H596、(C)NCI−H2122、(D)Kato III、(E)CX−1。腫瘍細胞溶解は、アポトーシス/壊死腫瘍細胞から放出されたLDHの定量によって決定した。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。腫瘍細胞溶解のEC50値をGraph Pad Prismにより計算し、表7に示す。 抗原依存性T細胞活性化及び腫瘍溶解は、CEA陽性腫瘍細胞の存在下でCEA CD3 TCB分子Bによって誘導されたが、低CEA発現初代上皮細胞の存在下では誘導されなかった。腫瘍細胞溶解は、アポトーシス/壊死腫瘍細胞から放出されたLDHの定量によって決定した(A)。T細胞活性化は、CD4+エフェクター細胞上の早期活性化マーカーCD69のアップレギュレーションのFACS測定によって決定した(B)。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。腫瘍細胞溶解及びT細胞活性化のEC50値をGraph Pad Prismにより計算し、表9及び表11に示す。 抗原依存性T細胞活性化及び腫瘍溶解は、CEA陽性腫瘍細胞の存在下でCEA CD3 TCB分子Bによって誘導されたが、低CEA発現初代上皮細胞の存在下では誘導されなかった。腫瘍細胞溶解は、アポトーシス/壊死腫瘍細胞から放出されたLDHの定量によって決定した(A)。T細胞活性化は、CD4+エフェクター細胞上の後期活性化マーカーCD25のアップレギュレーションのFACS測定によって決定した(B)。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。腫瘍細胞溶解のEC50値をGraph Pad Prismにより計算し、表10に示す。 (A)ヒトCEACAM5、CEACAM1又はCEACAM6の何れかを発現する、一時的なHEK293TトランスフェクタントへのCEA CD3 TCB分子Bの結合。示されているのはSDを伴うトリプリケートである。(B)一過性HEK293Tトランスフェクタントへの抗CD66抗体の結合は、3つのCEACAMファミリーメンバーのトランスフェクション効率、それぞれの発現量を示す。示されるのは、トリプリケートとSDに基づく、MFI(蛍光シグナル中央値)である。 完全ヒト化NOGマウスにおけるMKN45モデルにおけるCEA CD3 TCB分子B対CEA CD3 TCB分子Xの抗腫瘍活性。異なる投与量及び投与スケジュールを試験した:(A)2.5mg/kg 2回/週、(B)2.5mg/kg 1回/週、(C)0.5mg/kg 1回/週。黒い矢印は治療の開始を示す。治療は9週間施された。*p<0.05 **p<0.01;***p<0.001 試験終了時(70日目)の両側独立t検定(8<n<9)。 用量範囲有効性試験に使用される異なる用量レベル及びスケジュールのシミュレートされたPK(実施例12)。2コンパートメントモデルが使用され、シミュレーションはSDPKデータに基づいていた。 (A)完全ヒト化NSGマウスのMKN45モデルにおけるCEA CD3 TCB分子B対CEA CD3 TCB分子Xの抗腫瘍活性。異なる投与量及び投与スケジュールが試験された。黒い矢印は治療の開始を示す。治療は4週間施された。(B)試験終了時(第38日)の2元ANOVA多重比較分析。*p<0.05 **p<0.01;***p<0.001;****p<0.0001(9<n<14). huPBMC導入NOGマウスのHPAF−IIモデルにおけるCEA CD3 TCB分子B対CEA CD3 TCB分子X(2.5mg/kg、1週間に1回)の抗腫瘍活性。灰色の矢印はヒトPBMC(huPBMC)注入を示し、黒色の矢印は治療の開始を示す。治療は3週間施された。*p<0.05;**p<0.01;****p<0.0001 試験終了時(32日目)の両側独立t検定(n=10)。 カニクイザルにおける静脈内ボーラス投与後の、CEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子Xの薬物動態の比較。個々の代表的な動物の薬物動態が示されている。
定義
本明細書の用語は、以下で特に定義されない限り、当該技術分野で一般に使用されるように使用される。
本明細書において使用される用語「抗原結合分子」は、その最も広い意味において、抗原決定基に特異的に結合する分子を指す。抗原結合分子の例は、免疫グロブリン及び誘導体、例えば、その断片である。
用語「二重特異性」とは、抗原結合分子が少なくとも二つの異なる抗原決定基に特異的に結合することができることを意味する。典型的には、二重特異性抗原結合分子は2つの抗原結合部位を含み、その各々は異なる抗原決定基に特異的である。特定の実施態様において、二重特異性抗原結合分子は、2つの抗原決定基、特に2つの異なる細胞上に発現される2つの抗原決定基に同時に結合することができる。
本明細書において使用される用語「価」は、抗原結合分子内における特定数の抗原結合部位の存在を意味する。従って、「抗原への一価の結合」という用語は、抗原結合分子内において、抗原に特異的な1つの(かつ1つを超えない)抗原結合部位の存在を意味する。
「抗原結合部位」は、抗原との相互作用を提供する抗原結合分子の部位、すなわち、1つ又は複数のアミノ酸残基を指す。例えば、抗体の抗原結合部位は、相補性決定領域(CDR)由来のアミノ酸残基を含む。天然の免疫グロブリン分子は、典型的には2つの抗原結合部位を有し、Fab分子は典型的には単一の抗原結合部位を有する。
本明細書で使用される「抗原結合部分」は、抗原決定基に特異的に結合するポリペプチド分子を指す。一実施態様において、抗原結合部分は、それが結合する実体(例えば、第2の抗原結合部分)を標的部位へ、例えば特定の型の腫瘍細胞又は抗原決定基を有する腫瘍間質へと直接方向付けることができる。別の実施態様において、抗原結合部分は、その標的抗原、例えばT細胞受容体複合抗原を介してシグナル伝達を活性化することができる。抗原結合部分には、本明細書において更に定義される抗体及びその断片が含まれる。特定の抗原結合部分には、抗体重鎖可変領域及び抗体軽鎖可変領域を含む、抗体の抗原結合ドメインが含まれる。特定の実施態様において、抗原結合部分は、本明細書において更に定義され、当該技術分野で周知の抗体定常領域を含み得る。有用な重鎖定常領域は、5つのアイソタイプ:α、δ、ε、γ、又はμの何れかを含む。有用な軽鎖定常領域は、2つのアイソタイプ:κ及びλの何れかが含まれる。
本明細書において使用される用語「抗原決定基」は、「抗原」及び「エピトープ」と同義であり、抗原結合部分が結合し、抗原結合部分−抗原複合体を形成するポリペプチド巨大分子上の部位(例えば、アミノ酸の連続的ストレッチ又は非連続的アミノ酸の異なる領域から形成される立体構造)を指す。有用な抗原決定基は、例えば、腫瘍細胞の表面に、ウイルス感染細胞の表面に、他の疾患細胞の表面に、免疫細胞の表面に、血清中に遊離した状態で、及び/又は細胞外マトリックス(ECM)に見出すことができる。特に断らない限り、本明細書において抗原と呼ばれるタンパク質(例えば、CD3)は、霊長類(例えばヒト)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳動物を含む任意の脊椎動物源由来のタンパク質の任意の天然型形態とすることができる。特定の実施態様において、抗原はヒトタンパク質である。本明細書において特定のタンパク質が言及される場合、その用語は「完全長」の未処理のタンパク質と、細胞内での処理により得られる任意の形態のタンパク質とを包含する。その用語はまた、天然に存在するタンパク質の変異体、例えば、スプライス変異体又は対立遺伝子変異体を包含する。抗原として有用な例示的なヒトタンパク質は、CD3、具体的にはCD3のイプシロンサブユニット(ヒト配列についてはUniProt番号P07766(バージョン130)、NCBI RefSeq番号Np_000724.1、配列番号1;又はカニクイザル[Macaca fascicularis]配列についてはUniProt番号Q95LI5(バージョン49)、NCBI GenBank番号BAB71849.1、配列番号2を参照)、又はがん胎児性抗原関連細胞接着分子5としても知られているがん胎児性抗原(CEA)(CEACAM5、UniProt番号P06731(バージョン119)、NCBI RefSeq番号NP_004354.2)である。特定の実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、異なる種からのCD3又はCEA抗原の間で保存されているCD3又はCEAのエピトープに結合する。
「特異的に結合」とは、結合が、抗原について選択的であり、望ましくない相互作用又は非特異的相互作用とは区別可能であることを意味する。特定の抗原決定基に結合する抗原結合部分の能力は、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)又は当業者によく知られている他の技術、例えば表面プラズモン共鳴(SPR)技術(BIAcore機器で解析される)(Liljeblad,et al.,Glyco.J.17:323-329(2000))及び伝統的な結合アッセイ(Heeley,R.P.,Endocr.Res.28:217-229(2002))の何れかによって測定することができる。一実施態様において、抗原結合部分の無関係なタンパク質への結合の程度は、例えばSPRによって測定した場合、抗原結合部分の抗原への結合の約10%未満である。特定の実施態様において、抗原に結合する抗原結合部分、又は抗原結合部分を含む抗原結合分子は、≦1μM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM、又は≦0.001nM(例えば、10−8M以下、例えば10−8M〜10−13M、例えば、10−9M〜10−13M)の解離定数(K)を有する。
「親和性」とは、分子(例えば、受容体)の単一結合部位とその結合パートナー(例えば、リガンド)との間の非共有相互作用の総和の強度を指す。本明細書で使用する場合、特に明記しない限り、「結合親和性」は、結合対(例えば、抗原結合部分と抗原、又は受容体とそのリガンド)のメンバー間の1:1の相互作用を反映する固有の結合親和性を指す。分子Xの、そのパートナーYに対する親和性は、通常、解離定数(K)によって表される。この解離定数(K)は、解離速度定数と会合速度定数(それぞれ、koff及びkon)の比である。従って、等価な親和性は、速度定数の比が同じままである限り、異なる速度定数を含み得る。親和性は、本明細書に記載したものを含む、当該技術分野で周知の十分に確立された方法によって測定することができる。親和性を測定するための特定の方法は、表面プラズモン共鳴(SPR)である。
例えばFc受容体への結合の減少といった「結合減少」は、例えばSPRによって測定される、各相互作用に対する親和性の減少を指す。明確に示すために、用語はゼロ(又は分析方法の検出限界を下回る値)への親和性の減少、すなわち相互作用の完全な消失も含む。逆に、「結合増大」は、各相互作用に対する結合親和性の増大を指す。
本明細書で使用される「活性化T細胞抗原」は、抗原結合分子との相互作用の際にT細胞活性化を誘導することができるTリンパ球、特に細胞傷害性Tリンパ球の表面上に発現される抗原決定基を指す。具体的には、活性化T細胞抗原と抗原結合分子との相互作用は、T細胞受容体複合体のシグナル伝達カスケードを誘発することにより、T細胞活性化を誘導することができる。特定の実施態様において、T細胞抗原は、CD3、具体的にはCD3のイプシロンサブユニットである(ヒト配列についてはUniProt番号P07766(バージョン130)、NCBI RefSeq番号Np_000724.1、配列番号1;又はカニクイザル[Macaca fascicularis]配列についてはUniProt番号Q95LI5(バージョン49)、NCBI GenBank番号BAB71849.1、配列番号2を参照)。
本明細書で使用される「T細胞活性化」は、増殖、分化、サイトカイン分泌、細胞傷害性エフェクター分子の放出、細胞傷害活性、及び活性化マーカーの発現から選択される、Tリンパ球、特に細胞傷害性Tリンパ球の1つ又は複数の細胞応答を指す。本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、T細胞活性化を誘導することができる。T細胞活性化を測定するための適切なアッセイは、本明細書に記載の技術分野において周知である。
本明細書において使用される「標的細胞抗原」は、標的細胞、例えばがん細胞又は腫瘍間質の細胞といった腫瘍内細胞の表面に提示される抗原決定基を指す。特定の実施態様において、標的細胞抗原はCD20、具体的にはヒトCD20である。
本明細書で使用されるように、Fab分子などに関して「第1」、「第2」又は「第3」という用語は、部分の各種類が2つ以上存在する場合、便宜上区別するために使用される。このような用語の使用は、明瞭に述べているのでない限り、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の特定の順序又は方向を付与することを意図しているのではない。
「Fab分子」は、免疫グロブリンの、重鎖(「Fab重鎖」)のVH及びCH1ドメインと、軽鎖(「Fab軽鎖」)のVL及びCLドメインとからなるタンパク質を指す。
「融合した」とは、複数の成分(例えば、Fab分子及びFcドメインサブユニット)が、直接又は1つ又は複数のペプチドリンカーを介して、ペプチド結合により結合していることを意味する。
本明細書において使用される用語「一本鎖」は、ペプチド結合により線形に結合したアミノ酸単量体を含む分子を指す。特定の実施態様において、抗原結合部分の一つは、一本鎖Fab分子、すなわちFab軽鎖とFab重鎖とがペプチドリンカーにより連結されて一本のペプチド鎖を形成しているFab分子である。このような特定の一実施態様において、一本鎖Fab分子においてFab軽鎖のC末端がFab重鎖のN末端に連結している。
「クロスオーバー」Fab分子(「Crossfab」とも表記される)は、Fab重鎖及び軽鎖の可変ドメイン又は定常ドメインが交換されている(すなわち、互いに置換されている)Fab分子を意味し、すなわち、クロスオーバーFab分子は、軽鎖可変ドメインVLと重鎖定常ドメイン1 CH1(N末端からC末端方向にVL−CH1)からなるペプチド鎖、及び重鎖可変ドメインVHと軽鎖定常ドメインCL(N末端からC末端方向にVH−CL)からなるペプチド鎖を含む。明確にするために、Fab軽鎖とFab重鎖の可変ドメインが交換されているクロスオーバーFab分子において、重鎖定常ドメイン1 CH1を含むペプチド鎖を、本明細書では(クロスオーバー)Fab分子の「重鎖」と呼ぶ。逆に、Fab軽鎖とFab重鎖の定常ドメインが交換されているクロスオーバーFab分子において、重鎖可変ドメインVHを含むペプチド鎖を、本明細書では(クロスオーバー)Fab分子の「重鎖」と呼ぶ。
これに対して、「従来の」Fab分子とは、その天然フォーマットにおけるFab分子、すなわち重鎖可変ドメインと定常ドメイン(N末端からC末端方向にVH−CH1)からなる重鎖、及び軽鎖可変ドメインと定常ドメイン(N末端からC末端方向にVL−CL)からなる軽鎖を含むFab分子を意味する。
用語「免疫グロブリン分子」は、天然に存在する抗体の構造を有するタンパク質を指す。例えば、IgGクラスの免疫グロブリンは、ジスルフィド結合している2つの軽鎖と2つの重鎖からなる約150000ダルトンのヘテロ四量体糖タンパク質である。N末端からC末端に、各重鎖は可変重鎖ドメイン又は重鎖可変領域とも呼ばれる可変ドメイン(VH)を有し、その後に重鎖定常領域とも呼ばれる3つの定常ドメイン(CH1、CH2及びCH3)が続いている。同様に、N末端からC末端に、各軽鎖は可変軽鎖ドメイン又は軽鎖可変領域とも呼ばれる可変ドメイン(VL)を有し、その後に軽鎖定常領域とも呼ばれる定常軽鎖(CL)ドメインが続いている。免疫グロブリンの重鎖は、α(IgA)、δ(IgD)、ε(IgE)、γ(IgG)、又はμ(IgM)と呼ばれる5つの種類のうちの一つに割当てることができ、それらの幾つかは更にサブタイプ、例えばγ(IgG)、γ(IgG)、γ(IgG)、γ(IgG)、α(IgA)及びα(IgA)に分けられる。免疫グロブリンの軽鎖は、その定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、カッパ(κ)とラムダ(λ)と呼ばれる、2つのタイプの1つに割り当てることができる。免疫グロブリンは、本質的に、免疫グロブリンのヒンジ領域を介して結合された2つのFab分子とFcドメインからなる。
用語「抗体」は最も広い意味で用いられ、様々な抗体構造を包含し、限定されないが、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、及び所望の抗原結合活性を示す限りにおいて抗体断片を含む。
「抗体断片」は、インタクトな抗体が結合する抗原に結合するインタクトな抗体の一部分を含む、インタクトな抗体以外の分子を指す。抗体断片の例には、限定されないが、Fv、Fab、Fab’、Fab’−SH、F(ab’)、ダイアボディ、直鎖状抗体、一本鎖抗体分子(例えばscFv)、及び単一ドメイン抗体が含まれる。特定の抗体断片の総説については、Hudson et al. Nat. Med. 9:129-134 (2003)を参照。scFv断片の総説については、例えば、Plueckthun, in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds., (Springer-Verlag, New York), pp. 269-315 (1994)を参照;また、国際公開第93/16185号;及び米国特許第5571894号及び第5587458号も参照。サルベージ受容体結合エピトープ残基を含み、インビボでの半減期を増加させたFab及びF(ab’)2断片の議論については、米国特許第5869046号を参照されたい。ダイアボディは2価又は二重特異性であり得る二つの抗原結合部位を有する抗体断片である。例えば、欧州特許第404097号;国際公開第1993/01161号;Hudson et al., Nat Med 9, 129-134 (2003);及びHollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6444-6448 (1993)を参照。トリアボディ及びテトラボディもHudson et al., Nat. Med. 9:129-134 (2003)に記載されている。単一ドメイン抗体は、抗体の重鎖可変ドメインの全て若しくは一部、又は軽鎖可変ドメインの全て若しくは一部を含む抗体断片である。特定の実施態様において、単一ドメイン抗体は、ヒト単一ドメイン抗体である(Domantis, Inc., Waltham, MA;例えば、米国特許第6248516(B1)号を参照)。抗体断片は様々な技術で作製することができ、このような技術には、限定されないが、本明細書に記載するように、インタクトな抗体のタンパク分解、並びに組み換え宿主細胞(例えば、大腸菌又はファージ)による産生が含まれる。
用語「抗原結合ドメイン」は、抗原の一部又は全体に結合し、かつ抗原の一部又は全体に相補的な領域を含む抗体の部分を指す。抗原結合ドメインは、例えば、1つ又は複数の抗体可変ドメイン(抗体可変領域とも呼ばれる)により提供される。特に、抗原結合ドメインは、抗体軽鎖可変ドメイン(VL)及び抗体重鎖可変ドメイン(VH)を含む。
用語「可変領域」又は「可変ドメイン」は、抗体の抗原への結合に関与する抗体の重鎖又は軽鎖のドメインを指す。天然型抗体の重鎖及び軽鎖の可変ドメイン(それぞれVH及びVL)は一般に、各々が4つの保存されたフレームワーク領域(FR)と3つの超可変領域(HVR)とを含む類似構造を有する。例えば、Kindt et al., Kuby Immunology, 6th ed., W.H. Freeman and Co., page 91 (2007)を参照されたい。単一のVH又はVLドメインは、抗原結合特異性を付与するのに十分であり得る。
本明細書で使用される用語「超可変領域」又は「HVR」は、配列が超可変であるか、及び/又は構造的に定義されたループ(「超可変ループ」)を形成する抗体可変ドメインの各領域を指す。一般的に、天然の4鎖抗体は、VH(H1、H2、H3)に3つ、VL(L1、L2、L3)に3つの6つのHVRを含む。HVRは、一般的に超可変ループ由来及び/又は相補性決定領域(CDR)由来のアミノ酸残基を含み、後者は、最高の配列可変性を有し、及び/又は抗原認識に関与している。VHのCDR1の例外を除いて、CDRは一般的に超可変ループを形成するアミノ酸残基を含む。超可変領域(HVR)はまた、相補性決定領域(CDR)とも呼ばれ、これらの用語は、抗原結合領域を形成する可変領域の部分に関して本明細書中で交換可能に使用される。この特定の領域は、Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991) 及びChothia et al., J Mol Biol 196:901-917 (1987)に記載されており、その定義には、互いに比較されたときのアミノ酸残基の重複又はサブセットが含まれる。それにもかかわらず、抗体又はその変異体のCDRを指すために何れかの定義を適用することは、本明細書で定義及び使用される用語の範囲内にあることが意図される。上記文献の各々により定義されるCDRを包含する適切なアミノ酸残基を比較として以下の表Aに明記した。特定のCDRを包含する正確な残基数は、CDRの配列及び大きさに応じて変化するであろう。当業者であれば、抗体の可変領域のアミノ酸配列を前提に、何れの残基が特定のCDRを含むかを、常套的に決定することができる。本明細書に示されるCDR配列は、一般的にKabatの定義に従う。
Kabatらは、あらゆる抗体に適用可能な可変領域配列の番号付けシステムも定義した。当業者であれば、配列自体を超えた実験データに依存することなく、この「Kabat番号付け」システムを任意の可変領域配列に明白に割り当てることができる。可変領域配列に関連して本明細書で使用される「Kabatの番号付け」とは、Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991)に記載の番号付けシステムを指す。特に断らない限り、抗体可変領域内における特定のアミノ酸残基位置の番号付けへの言及は、Kabat番号付けシステムに従っている。
本明細書中で使用される場合、重鎖及び軽鎖の全ての定常領域及びドメインのアミノ酸位置は、Kabat, et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th ed., Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991)に記載され、本明細書では「Kabatによる番号付け」又は「Kabat番号付け」と呼ばれるKabat番号付けシステムに従って番号付けされる。具体的には、Kabat番号付けシステム(Kabat, et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th ed., Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991)の647−660頁を参照)がκ及びλアイソタイプの軽鎖定常ドメインCLに使用され、重鎖定常ドメイン(CH1、Hinge、CH2及びCH3)にはKabatのEUインデックス番号付けシステム(661−723頁を参照)が使用されており、この場合「KabatのEUインデックスによる番号付け」を参照することにより本明細書において更に明確にされる。
配列リストのポリペプチド配列は、Kabat番号付けシステムに従って番号付けされている。しかしながら、配列リストの番号付けをKabat番号付けに変換することは当業者の通常の技術の範囲内である。
「フレームワーク」又は「FR」は、超可変領域(HVR)残基以外の可変ドメイン残基を指す。可変ドメインのFRは、一般的に4つのFRのドメイン:すなわちFR1、FR2、FR3、及びFR4からなる。従って、HVR及びFR配列は一般にVH(又はVL)の以下の配列に現れる:FR1−H1(L1)−FR2−H2(L2)−FR3−H3(L3)−FR4。
「ヒト化」抗体は、非ヒトHVR由来のアミノ酸残基及びヒトFR由来のアミノ酸残基を含むキメラ抗体を指す。特定の実施態様において、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含み、ここではHVR(例えば、CDR)の全て又は実質的に全てが非ヒト抗体のものに対応し、FRの全て又は実質的に全てがヒト抗体のものに対応する。このような可変ドメインは、本明細書では「ヒト化可変領域」と呼ばれる。ヒト化抗体は、任意選択的に、ヒト抗体由来の抗体定常領域の少なくとも一部を含んでもよい。抗体の「ヒト化型」、例えば、非ヒト抗体は、ヒト化を遂げた抗体を指す。本発明に包含される他の型の「ヒト化抗体」は、特にC1q結合及び/又はFc受容体(FcR)結合に関して本発明による特性を生成するために、定常領域が元の抗体のそれから更に修飾されるか又は変更されているものである。
抗体又は免疫グロブリンの「クラス」は、その重鎖が保有する定常ドメイン又は定常領域のタイプを指す。抗体には5つの主要なクラス、すなわちIgA、IgD、IgE、IgG、及びIgMがあり、これらの幾つかは、更にサブクラス(アイソタイプ)、例えばIgG、IgG、IgG、IgG、IGA、及びIgAに分けることができる。免疫グロブリンの異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインは、それぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。
本明細書の用語「Fcドメイン」又は「Fc領域」は、定常領域の少なくとも一部を含む、免疫グロブリン重鎖のC末端領域を定義するために使用される。この用語は、天然配列Fc領域及び変異体Fc領域を含む。IgG重鎖のFc領域の境界はわずかに変化し得るが、通常、ヒトIgG重鎖Fc領域はCys226又はPro230から重鎖のカルボキシル末端まで延びると定義される。しかしながら、宿主細胞によって産生される抗体は、重鎖のC末端からの1つ又は複数の、特に1つ又は2つのアミノ酸の翻訳後切断を受け得る。従って、全長重鎖をコードする特異的核酸分子の発現によって宿主細胞によって生成される抗体は、全長重鎖を含み得るか、又は全長重鎖の切断型変異体(本明細書において「切断型変異体重鎖」とも称する)を含み得る。これは、重鎖の最後の2つのC末端アミノ酸がグリシン(G446)及びリジン(K447)(KabatのEUインデックスによる番号付け)である場合があり得る。従って、Fc領域のC末端リジン(Lys447)、又はC末端グリシン(Gly446)及びリジン(K447)は存在しても存在しなくてもよい。Fcドメイン(又は本明細書に定義されるFcドメインのサブユニット)を含む重鎖のアミノ酸配列は、特に断らない限り、C末端グリシン−リジンジペプチドを含まずに本明細書に示される。本発明の一実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれる、本明細書に明記されるFcドメインのサブユニットを含む重鎖は、付加的なC末端グリシン−リジンジペプチド(G446及びK447、KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。本発明の一実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれる、本明細書に記載のFcドメインのサブユニットを含む重鎖は、付加的なC末端グリシン残基(G446、KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。本明細書に記載の薬学的組成物などの本発明の組成物は、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の集団を含む。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の集団は、全長重鎖を有する分子及び切断型変異体重鎖を有する分子を含み得る。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の集団は、全長重鎖を有する分子及び切断型変異体重鎖を有する分子の混合物からなり得、ここではT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%又は少なくとも90%が切断型変異体重鎖を有する。本発明の一実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の集団を含む組成物は、付加的なC末端グリシン−リジンジペプチド(G446及びK447、KabatのEUインデックスによる番号付け)を有する本明細書に記載のFcドメインのサブユニットを含む重鎖を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を含む。本発明の一実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の集団を含む組成物は、付加的なC末端グリシン残基(G446、KabatのEUインデックスによる番号付け)を有する本明細書に記載のFcドメインのサブユニットを含む重鎖を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を含む。本発明の一実施態様において、そのような組成物は、本明細書に記載のFcドメインのサブユニットを含む重鎖を含む分子;付加的なC末端グリシン残基(G446、KabatのEUインデックスによる番号付け)を有する本明細書に記載のFcドメインのサブユニットを含む重鎖を含む分子;及び付加的なC末端グリシン−リジンジペプチド(G446、KabatのEUインデックスによる番号付け)を有する本明細書に記載のFcドメインのサブユニットを含む重鎖を含む分子からなるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の集団を含む。本明細書に明記されていない限り、Fc領域又は定常領域内のアミノ酸残基の番号付けは、Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD, 1991に記載されるように、EUインデックスとも呼ばれるEU番号付けシステムに従う(上も参照)。本明細書において使用されるFcドメインの「サブユニット」は、二量体Fcドメインを形成する2つのポリペプチドの一方、すなわち、免疫グロブリン重鎖のC末端定常領域を含み、安定な自己会合能を有するポリペプチドを指す。例えば、IgG Fcドメインのサブユニットは、IgG CH2及びIgG CH3定常ドメインを含む。
「Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促す修飾」とは、Fcドメインのサブユニットを含むポリペプチドの、同一のポリペプチドとの会合結合によるホモ二量体の形成を低減又は抑制する、ペプチド骨格の操作又はFcドメインサブユニットの翻訳後修飾である。本明細書において使用される会合を促す修飾には、特に、会合することが望ましい2つのFcドメインサブユニット(すなわち、Fcドメインの第1及び第2のサブユニット)の各々に対して行われる別々の修飾が含まれ、これらの修飾は2つのFcドメインサブユニットの会合を促進するために互いに相補的である。例えば、会合を促す修飾は、Fcドメインサブユニットの一方又は両方の構造又は電荷を変化させることにより、それらの会合を、それぞれ立体的に又は静電的に好ましいものにすることができる。このように、(ヘテロ)二量体化は、第1のFcドメインサブユニットを含むポリペプチドと、第2のFcドメインサブユニットを含むポリペプチドとの間で起こり、これらのポリペプチドは、サブユニットの各々に融合した更なる成分(例えば、抗原結合部分)が同じでないという意味で非同一であり得る。幾つかの実施態様において、会合を促す修飾は、Fcドメイン中にアミノ酸変異、特にアミノ酸置換を含む。特定の実施態様において、会合を促す修飾は、Fcドメインの2つのサブユニットの各々における別々のアミノ酸変異、特にアミノ酸置換を含む。
用語「エフェクター機能」は、抗体のアイソタイプにより変わる、抗体のFc領域に起因する生物学的活性を指す。抗体エフェクター機能の例には、C1q結合及び補体依存性細胞傷害(CDC)、Fc受容体結合、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)、抗体依存性細胞貪食(ADCP)、サイトカイン分泌、抗原提示細胞による免疫複合体媒介抗原取り込み、細胞表面受容体(例えば、B細胞受容体)のダウンレギュレーション、及びB細胞の活性化が含まれる。
本明細書において使用される「改変する(engineer)、改変された(engineered)、改変(engineering)」などの用語は、ペプチド骨格の何れかの操作、又は天然に存在するポリペプチド又は組換えポリペプチド又はその断片の翻訳後修飾を含むと考慮される。改変には、アミノ酸配列、グリコシル化パターン、又は個々のアミノ酸の側鎖基の修飾と、このような手法の組み合わせが含まれる。
本明細書で使用される用語「アミノ酸変異」は、アミノ酸の置換、欠失、挿入、及び修飾を包含することを意図している。置換、欠失、挿入、及び修飾の任意の組み合わせは、最終的な構築物が所望の特性、例えば、Fc受容体に対する結合の低減、又は別のペプチドとの会合の増大を保持することを前提に、最終的な構築物に到達するために行うことができる。アミノ酸配列の欠失及び挿入には、アミノ末端及び/又はカルボキシ末端の欠失、並びにアミノ酸の挿入が含まれる。特定のアミノ酸変異はアミノ酸の置換である。Fc領域の結合特性などを改変する目的で、非保存的アミノ酸置換、すなわち、1つのアミノ酸を、異なる構造及び/又は化学特性を有する別のアミノ酸で置換することは、特に好ましい。アミノ酸置換には、20の標準のアミノ酸(例えば、4−ヒドロキシプロリン、3−メチルヒスチジン、オルニチン、ホモセリン、5−ヒドロキシリジン)の天然に存在するアミノ酸誘導体又は天然に存在しないアミノ酸による置換が含まれる。アミノ酸変異は、当該技術分野で周知の遺伝学的方法又は化学的方法を用いて生成することができる。遺伝学的方法は、部位特異的突然変異誘発、PCR、遺伝子合成などを含み得る。遺伝学的改変以外の方法、例えば化学的修飾によってアミノ酸の側鎖基を改変する方法も有用であり得ると考えられる。本明細書では、同じアミノ酸変異を示すために、種々の表記が使用される。例えば、Fcドメインの329位におけるプロリンからグリシンへの置換は、329G、G329、G329、P329G、又はPro329Glyとして示される。
本明細書において使用される用語「ポリペプチド」は、アミノ結合(ペプチド結合としても知られる)により線形に結合した単量体(アミノ酸)からなる分子を指す。用語「ポリペプチド」は、2つ以上のアミノ酸の任意の鎖を指し、特定の長さの生成物を指すのではない。従って、ペプチド、ジペプチド、トリペプチド、オリゴペプチド、「タンパク質」、「アミノ酸鎖」、又は2つ以上のアミノ酸の鎖を指すために用いられる任意の他の用語も「ポリペプチド」の定義に含まれ、用語「ポリペプチド」は、これら用語の何れかの代わりに、又は何れかと交換可能に、使用することができる。用語「ポリペプチド」は、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、既知の保護基/遮断基による誘導体化、タンパク質分解切断、又は天然に存在しないアミノ酸による修飾を含むがこれらに限定されない、ポリペプチドの発現後修飾の産物を指すことも意図している。ポリペプチドは、天然の生物源に由来してもよく、組換え技術によって産生されてもよいが、必ずしも指定の核酸配列から翻訳される必要はない。それは、化学合成を含む任意の方法で生成することができる。本発明のポリペプチドは、約3以上、5以上、10以上、20以上、25以上、50以上、75以上、100以上、200以上、500以上、1000以上、又は2000以上の大きさのアミノ酸からなってよい。ポリペプチドは、規定の三次元構造を有することができるが、必ずしもそのような構造を有するとは限らない。規定の三次元構造を有するポリペプチドは、折り畳まれていると言われ、規定の三次元構造を有さず、多数の異なるコンフォメーションをとることが可能なポリペプチドは折り畳まれていないと言われる。
「単離された」ポリペプチド若しくは変異体、又はその誘導体は、その自然の環境にない目的のポリペプチドを意図する。特定の精製レベルは必要とされない。例えば、単離されたポリペプチドは、その天然又は自然の環境から除去することができる。宿主細胞に発現される、組換えにより産生されたポリペプチド及びタンパク質を、任意の適切な技術により分離、画分化、又は部分的若しくは実質的に精製された天然又は組換えポリペプチドのように、本発明のために単離することが考慮される。
参照ポリペプチド配列に関する「パーセント(%)アミノ酸配列同一性」は、配列を整列させ、最大のパーセント配列同一性を得るために必要ならば間隙を導入した後、いかなる保存的置換も配列同一性の一部と考えないとした場合の、参照ポリペプチドのアミノ酸残基と同一である候補配列中のアミノ酸残基のパーセントとして定義される。パーセントアミノ酸配列同一性を決定する目的のためのアラインメントは、例えばBLAST、BLAST−2、ALIGN、又はMegalign(DNASTAR)ソフトウェアのような公に入手可能なコンピュータソフトウェアを使用する、当業者の技量の範囲にある種々の方法で達成可能である。当業者であれば、比較する配列の全長にわたって最大のアライメントを達成するのに必要な任意のアルゴリズムを含めた、配列を整列させるための適切なパラメータを決定することができる。しかしながら、ここでの目的のためには、%アミノ酸配列同一性の値は、配列比較コンピュータプログラムALIGN−2を使用することによって生成される。ALIGN−2配列比較コンピュータプログラムは、ジェネンテック社によって著作され、ソースコードは米国著作権庁、ワシントンD.C.,20559に使用者用書類とともに提出され、米国著作権登録番号TXU510087で登録されている。また、ALIGN−2プログラムは、ジェネンテック社、サウスサンフランシスコ、カリフォルニアから公的に入手可能であるか、又はそのソースコードからコンパイルすることができる。ALIGN−2プログラムは、デジタルUNIX(登録商標)のV4.0Dを含む、UNIX(登録商標)オペレーティングシステム上での使用のためにコンパイルされるべきである。全ての配列比較パラメータは、ALIGN−2プログラムによって設定され変動しない。アミノ酸配列比較にALIGN−2が用いられる状況では、所与のアミノ酸配列Aの、所与のアミノ酸配列Bとの、又はそれに対する%アミノ酸配列同一性(あるいは、所与のアミノ酸配列Bと、又はそれに対して特定の%アミノ酸配列同一性を有する又は含む所与のアミノ酸配列Aと言うこともできる)は次のように計算される:
100×分率X/Y
ここで、Xは、配列アラインメントプログラムALIGN−2により、そのプログラムのAとBとの配列比較において、完全一致を記録したアミノ酸残基の数であり、YはBの全アミノ酸残基数である。アミノ酸配列Aの長さがアミノ酸配列Bの長さと異なる場合、AのBに対する%アミノ酸配列同一性は、BのAに対する%アミノ酸配列同一性とは異なることは理解されるであろう。特に断らない限り、本明細書で使用される全ての%アミノ酸配列同一性値は、ALIGN−2コンピュータプログラムを使用し、直前の段落で説明したようにして得られる。
用語「ポリヌクレオチド」は、単離された核酸分子又は構築物、例えば、メッセンジャーRNA(mRNA)、ウイルス由来のRNA、又はプラスミドDNA(pDNA)を指す。ポリヌクレオチドは、一般的なホスホジエステル結合又は非一般的結合(例えば、ペプチド核酸(PNA)に見られるようなアミド結合)を含み得る。用語「核酸分子」は、ポリヌクレオチド中に存在する、任意の1つ又は複数の核酸セグメント、例えばDNA又はRNA断片を指す。
「単離された」核酸分子又はポリヌクレオチドは、その天然環境から除去された目的の核酸分子、DNA又はRNAである。例えば、ベクターに含有されるポリペプチドをコードする組換えポリヌクレオチドを、本発明の目的のために単離することが考慮される。単離されたポリヌクレオチドの更なる例には、異種宿主細胞内に維持される組換えポリヌクレオチド、又は溶液中の精製された(部分的に又は実質的に)ポリヌクレオチドが含まれる。単離されたポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチド分子を通常含む細胞に含まれるポリヌクレオチド分子を含むが、そのポリヌクレオチド分子は、染色体外又はその自然の染色体上の位置とは異なる染色体位置に存在している。単離されたRNA分子は、インビボ又はインビトロの本発明のRNA転写物、並びにポジティブ及びネガティブな鎖形式、及び二重鎖形式を含む。本発明の単離されたポリヌクレオチド又は核酸は、合成により生成されたそのような分子を更に含む。更に、ポリヌクレオチド又は核酸は、プロモーター、リボソーム結合部位又は転写ターミネーターのような調節エレメントであってもよく、又はそれを含んでいてもよい。
本発明の参照ヌクレオチド配列と少なくとも、例えば、95%「同一」であるヌクレオチド配列を有する核酸又はポリヌクレオチドにより、ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が参照配列と、ポリヌクレオチド配列が参照ヌクレオチド配列の100ヌクレオチドごとに5個までの点突然変異を含み得ることを除いて、同一であることが意図される。換言すれば、参照ヌクレオチド配列と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを得るために、参照配列中最大5%のヌクレオチドが削除され又は別のヌクレオチドで置換されても良く、又は参照配列に含まれる全てのヌクレオチドの最大5%までの複数のヌクレオチドが参照配列に挿入されてもよい。参照配列のこのような改変は、参照ヌクレオチド配列の5’又は3’末端の位置で、又はそれらの末端位置の間の任意の場所で、参照配列中の残基の間に個別に散在して、又は参照配列内部の1つ又は複数の連続する群において散在して生じ得る。特定の事項として、任意の特定のポリヌクレオチド配列が、本発明のヌクレオチド配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%又は99%同一であるかどうかは、ポリペプチドについて上述したもの(例えばALIGN−2)などの既知のコンピュータープログラムを用いて常套的に決定することができる。
用語「発現カセット」という用語は、標的細胞中の特定の核酸の転写を可能にする一連の特定の核酸エレメントを用いて、組換え技術又は合成技術により生成されたポリヌクレオチドを指す。組換え発現カセットは、プラスミド、染色体、ミトコンドリアDNA、プラスチドDNA、ウイルス、又は核酸断片中に取り込むことができる。典型的には、発現ベクターの組換え発現カセット部分には、他の配列の中でも、転写される核酸配列及びプロモーターが含まれる。特定の実施態様において、本発明の発現カセットは、本発明の二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチド配列又はその断片を含む。
用語「ベクター」又は「発現ベクター」は、「発現構築物」と同義であり、標的細胞内においてそれが作動可能に結合する特定の遺伝子を導入しその発現を誘導するために使用されるDNA分子を指す。この用語は、自己複製核酸構造としてのベクター、並びにそれが導入された宿主細胞のゲノム中に組み込まれたベクターを含む。本発明の発現ベクターは、発現カセットを含む。発現ベクターは、大量の安定なmRNAの転写を可能にする。発現ベクターが標的細胞内部に入ると、遺伝子によってコードされるリボ核酸分子又はタンパク質が、細胞性転写及び/又は翻訳機構により産生される。一実施態様において、本発明の発現ベクターは、本発明の二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチド配列又はその断片を含む発現カセットを含む。
用語「宿主細胞」、「宿主細胞株」及び「宿主細胞培養物」は互換的に使用され、外因性の核酸が導入された細胞を指し、そのような細胞の子孫を含める。宿主細胞は、「形質転換体」及び「形質転換細胞」を含み、それには初代形質転換細胞及び、継代の数に関係なく、それに由来する子孫が含まれる。子孫は親細胞と核酸含量が完全に同一ではないかもしれず、突然変異が含まれる場合がある。最初に形質転換された細胞においてスクリーニング又は選択されたものと同じ機能又は生物活性を有する変異型子孫が本明細書において含まれる。宿主細胞は、本発明の二重特異性抗原結合分子を生成するために使用することができる何れかの種類の細胞系である。宿主細胞は、培養細胞、例えば幾つか例を挙げると、CHO細胞、BHK細胞、NS0細胞、SP2/0細胞、YO骨髄腫細胞、P3X63マウス骨髄腫細胞、PER細胞、PER.C6細胞、又はハイブリドーマ細胞といった哺乳動物の培養細胞、酵母細胞、昆虫細胞、及び植物細胞を含み、更には、トランスジェニック動物、トランスジェニック植物、又は培養された植物若しくは動物組織内部に含まれる細胞も含む。
「活性化Fc受容体」は、抗体のFcドメインの結合に続いて、エフェクター機能を実行するように受容体保有細胞を刺激するシグナル伝達現象を生じさせるFc受容体である。ヒト活性化Fc受容体には、FcγRIIIa(CD16a)、FcγRI(CD64)、FcγRIIa(CD32)、及びFcαRI(CD89)が含まれる。
抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)は、免疫エフェクター細胞により抗体で被覆された標的細胞の溶解を導く免疫機構である。標的細胞は、Fc領域を含む抗体又はその誘導体が通常Fc領域に対するN末端であるタンパク質部分を介して特異的に結合する細胞である。本明細書で使用される用語「低減したADCC」は、標的細胞を囲む媒質中の所定の抗体濃度において、上記に定義したADCCの機構により所定の時間内に溶解する標的細胞の数の減少、及び/又は、ADCCの機構により所定の時間内に所定の数の標的細胞の溶解を達成するために必要な、標的細胞を囲む媒質中の抗体濃度の上昇の何れかと定義される。ADCCの低減は、同じ標準的な産生、精製、製剤化、及び貯蔵方法(これらは当業者に周知である)を用いて、但し改変されていない、同じ型の宿主細胞により産生される同じ抗体により媒介されるADCCと相対的なものである。例えば、そのFcドメインにADCCを低減させるアミノ酸置換を含む抗体により媒介されるADCCの低減は、このアミノ酸置換をFcドメインに含まない同じ抗体によって媒介されるADCCと比較される。ADCCを測定するための適切なアッセイは、当該技術分野でよく知られている(例えば、国際公開第2006/082515号又は同第2012/130831号参照)。
「有効量の」薬剤は、それが投与される細胞又は組織中に生理的変化をもたらすために必要な量を指す。
薬剤、例えば、薬学的組成物の「治療的有効量」とは、所望の治療的又予防的結果を達成するために必要な用量及び期間での、有効な量を指す。治療的有効量の薬剤は、疾患の有害作用を、例えば、排除する、減少させる、遅延させる、最小化する、又は防止する。
「個体」又は「対象」とは、哺乳動物である。哺乳動物には、限定されないが、家畜動物(例えば、ウシ、ヒツジ、ネコ、イヌ、ウマ)、霊長類(例えば、ヒト、及びサルなどの非ヒト霊長類)、ウサギ、げっ歯類(例えば、マウス及びラット)が含まれる。特に、個体又は対象はヒトである。
用語「薬学的組成物」は、その中に有効で含有される活性成分の生物学的活性を許容するような形態であって、製剤が投与される対象にとって許容できない毒性を有する他の成分を含まない調製物を指す。
「薬学的に許容される担体」は、対象に非毒性である、有効成分以外の薬学的組成物の成分を指す。薬学的に許容される担体には、限定されないが、緩衝剤、賦形剤、安定剤、又は保存剤が含まれる。
本明細書で用いられる場合、「治療」(及び「治療する(treat)」又は「治療している(treating)」など文法上の変形)は、治療されている個体の疾患の自然経過を変えようと試みる臨床的介入を指し、予防のために、又は臨床病理の過程において実行できる。治療の望ましい効果には、限定されないが、疾患の発症又は再発を予防すること、症状の緩和、疾患の直接的又は間接的な病理学的帰結の縮小、転移を予防すること、疾患の進行の速度を遅らせること、疾患状態の改善又は緩和、及び寛解又は予後の改善が含まれる。幾つかの実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、疾患の発症を遅延させるか又は疾患の進行を遅らせるために使用される。
用語「添付文書」は、適応、用法、用量、投与法、併用療法、禁忌についての情報、及び/又はそのような治療用製品の使用に関する警告を含む、治療用製品の商用パッケージに慣習的に含められるインストラクションを指すために使用される。
実施態様の詳細な説明
本発明は、特に改善された有効性及び安全性(例えば、T細胞の非特異的活性化又は正常細胞よりも腫瘍細胞に対する選択性に関して)と、改善された生産性(例えば、純度、収率に関して)とを有する治療適用のための好ましい特性を有するT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供する。
本発明者らは、抗CEA抗体T84.66(Wagener et al., J Immunol 130, 2308- (1983), Neumaier et al., J Immunol 135, 3604 (1985))の結合特異性を有する抗原結合部分を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子が、T細胞によるCEA発現腫瘍細胞の死滅の媒介において予想外に高い効力を提供することを発見した。更に、抗体T84.66の新規なヒト化バージョンを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、驚くべきことに、親T84.66バインダーを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子と比較して、正常細胞よりも腫瘍細胞に対する選択性が改善されていることが見出された。
電荷修飾
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、その中に含まれるFab分子にアミノ酸置換を含むことができ、該置換は、該分子の結合アームの1つ(又は2つ以上の抗原結合Fab分子を含む分子の場合にはそれ以上)においてVH/VL交換を有するFabベースの二重/多重特異性抗原結合分子の生成において生じ得る、非適合重鎖(Bence−Jones型副生成物)との軽鎖の誤対合を減少させるのに特に有効である(全体が参照により本明細書に組み込まれる、PCT公報番号WO2015/150447、特にその中の実施例も参照のこと)。
従って、特定の実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、
(a)第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子
(b)第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であって、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVHが互いに置換されている第2のFab分子
を含み;
ここで、第1の抗原は活性化T細胞抗原であり、かつ、第2の抗原はCEAであり、又は第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原であり;
ここで
i)a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸が正に荷電したアミノ酸(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ
a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸が負に荷電したアミノ酸(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され;又は
ii)b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸が正に荷電したアミノ酸(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ
b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸が負に荷電したアミノ酸(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている。
T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、i)及びii)に記載された両方の修飾を含まない。第2のFab分子の定常ドメインCL及びCH1は、互いに置換されない(すなわち、未変化のままである)。
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の一実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)置換され、かつ、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
更なる実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
特定の実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)(Kabatによる番号付け)置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)によって独立に(好ましい一実施態様において、リジン(K)又はアルギニン(R)によって独立に)(Kabatによる番号付け)置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている。
より特定の実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)又はアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている。
更により特定の実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている。
特定の実施態様において、a)の第1のFab分子の定常ドメインCLはカッパアイソタイプのものである。
あるいは、上記実施態様によるアミノ酸置換は、a)の第1のFab分子の定常ドメインCL及び定常ドメインCH1の代わりに、b)の第2のFab分子の定常領域CL及び定常領域CH1において行うことができる。特定のそのような実施態様において、b)の第2のFab分子の定常ドメインCLはカッパアイソタイプのものである。
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第1の抗原に特異的に結合する第3のFab分子を更に含み得る。特定の実施態様において、前記第3のFab分子は、a)の第1のFab分子と同一である。これらの実施態様において、上記実施態様によるアミノ酸置換は、第1のFab分子及び第3のFab分子のそれぞれの定常ドメインCL及び定常ドメインCH1において行われるであろう。あるいは、上記実施態様によるアミノ酸置換は、b)の第2のFab分子の定常ドメインCL及び定常ドメインCH1において行われ得るが、第1のFab分子及び第3のFab分子の定常ドメインCL及び定常ドメインCH1においては行われ得ない。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを更に含む。
T細胞活性化二重特異性抗原結合分子のフォーマット
T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の成分は、様々な立体配置で互いに融合することができる。例示的な立体配置を図1に示す。
特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれる抗原結合部分はFab分子である。そのような実施態様において、第1、第2、第3などの抗原結合性部分は、それぞれ第1、第2、第3などのFab分子と呼ぶことができる。更に、特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む。
幾つかの実施態様において、第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している。
一つのそのような実施態様において、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端で第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。このような特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1及び第2のFab分子、第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端において第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端においてFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している。そのような立体配置は図1G及び図1Kに模式的に示されている。任意選択的に、第1のFab分子のFab軽鎖と第2のFab分子のFab軽鎖は更に互いに融合していてよい。
別のそのような実施態様において、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している。このような特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1及び第2のFab分子、第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第1及び第2のFab分子はそれぞれ、Fab重鎖のC末端においてFcドメインのサブユニットのうちの一つのN末端に融合している。そのような立体配置は図1A及び図1Dに模式的に示されている。第1及び第2のFab分子は、直接又はペプチドリンカーを介してFcドメインに融合することができる。特定の実施態様において、第1及び第2のFab分子はそれぞれ、免疫グロブリンヒンジ領域を介してFcドメインに融合している。特定の実施態様において、免疫グロブリンヒンジ領域は、特にFcドメインがIgG FcドメインであるヒトIgGヒンジ領域である。
他の実施態様において、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している。
一つのそのような実施態様において、第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端で第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。このような特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1及び第2のFab分子、第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端においてFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している。そのような立体配置は図1H及び図1Lに模式的に示されている。任意選択的に、第1のFab分子のFab軽鎖と第2のFab分子のFab軽鎖は更に互いに融合していてよい。
Fab分子は、直接、又は1つ若しくは複数のアミノ酸、典型的には約2〜20個のアミノ酸を含むペプチドリンカーを介して、Fcドメインへ又はお互いに融合し得る。ペプチドリンカーは当該技術分野において既知であり、本願明細書に記載される。適切な非免疫原性ペプチドリンカーには、例えば、(GS),(SG,(GS)又は(SGペプチドリンカーが含まれる。「n」は通常は1〜10、典型的には2〜4の数である。一実施態様において、前記ペプチドリンカーは、少なくとも5アミノ酸の長さ、一実施態様では5〜100個の長さ、更なる実施態様では10〜50アミノ酸の長さを有する。一実施態様において、前記ペプチドリンカーは(GxS)又は(GxS)であり、ここでG=グリシン、S=セリン、及び(x=3、n=3、4、5又は6、及びm=0、1、2又は3)又は(x=4、n=2、3、4又は5及びm=0、1、2又は3)、一実施態様において、x=4及びn=2又は3、更なる実施態様において、x=4及びn=2である。一実施態様において、前記ペプチドリンカーは(GS)である。第1及び第2のFab分子のFab軽鎖を互いに融合させるための特に適切なペプチドリンカーは(GS)である。第1及び第2のFab分子のFab重鎖を連結するために適した例示的ペプチドリンカーは配列(D)−(GS)(配列番号11及び12)である。別の適切なそのようなリンカーは配列(GS)を含む。更に、リンカーは免疫グロブリンヒンジ領域(の一部)を含み得る。特にFab分子がFcドメインのサブユニットのN末端に融合している場合には、免疫グロブリンヒンジ領域又はその一部を介して、付加的なペプチドリンカーを用いて又は用いずに、融合することができる。
標的細胞抗原に特異的に結合することができる単一の抗原結合部分(Fab分子など)を有するT細胞活性化二重特異性抗原結合分子(例えば、図1A、D、G、H、K、Lに示される)は、特に高親和性抗原結合部分の結合に続いて標的細胞抗原の内部移行が予想される場合に有用である。このような場合、標的細胞抗原に特異的な2つ以上の抗原結合部分の存在は、標的細胞抗原の内部移行を亢進し、それによりその利用可能性を低下させる可能性がある。
しかしながら、他の多くの場合、例えば、標的部位への標的化を最適化するために又は標的細胞抗原の架橋を可能にするために、標的細胞抗原に特異的な2つ以上の抗原結合部分(Fab分子など)を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を有することが有利であろう(図1B、1C、1E、1F、1I、1J、1M又は1Nに示す例を参照)。
従って、特定の実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第1の抗原に特異的に結合する第3のFab分子を更に含む。第1の抗原は、好ましくは標的細胞抗原、すなわちCEAである。一実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子である。一実施態様において、第3のFab分子は、第1のFab分子と同一である(すなわち、第1及び第3のFab分子は、同じ重鎖及び軽鎖アミノ酸配列を含み、ドメインの同じ配置を有する(すなわち、従来型又はクロスオーバー型))。特定の実施態様において、第2のFab分子は、活性化T細胞抗原、具体的にはCD3に特異的に結合し、第1及び第3のFab分子はCEAに特異的に結合する。
代替的な実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2の抗原に特異的に結合する第3のFab分子を更に含む。これらの実施態様において、第2の抗原は、好ましくは標的細胞抗原、すなわちCEAである。一つのそのような実施態様において、第3のFab分子はクロスオーバーFab分子(Fab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCL及びCH1が互いに交換/置換されているFab分子)である。一つのそのような実施態様において、第3のFab分子は、第2のFab分子と同一である(すなわち、第2及び第3のFab分子は、同じ重鎖及び軽鎖アミノ酸配列を含み、ドメインの同じ配置を有する(すなわち、従来型又はクロスオーバー型))。一つのそのような実施態様において、第1のFab分子は、活性化T細胞抗原、具体的にはCD3に特異的に結合し、第2及び第3のFab分子はCEAに特異的に結合する。
一実施態様において、第3のFab分子は、Fab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している。
特定の実施態様において、第2及び第3のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合し、かつ第1のFab分子はFab重鎖のC末端で第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。このような特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1、第2及び第3のFab分子、第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端においてFcドメインの第1のサブユニットのN末端に融合しており、第3のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、Fcドメインの第2のサブユニットのN末端に融合している。そのような立体配置は、図1B及び1E(特定の実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子であり、好ましくは第1のFab分子と同一である)並びに図1I及び1M(代替的な実施態様において、第3のFab分子はクロスオーバーFab分子、好ましくは第2のFab分子と同一である)に模式的に示されている。第2及び第3のFab分子は、直接又はペプチドリンカーを介してFcドメインに融合することができる。特定の実施態様において、第2及び第3のFab分子はそれぞれ、免疫グロブリンヒンジ領域を介してFcドメインに融合している。特定の実施態様において、免疫グロブリンヒンジ領域は、特にFcドメインがIgG FcドメインであるヒトIgGヒンジ領域である。任意選択的に、第1のFab分子のFab軽鎖と第2のFab分子のFab軽鎖は更に互いに融合していてよい。
別の実施態様において、第1及び第3のFab分子はそれぞれFab重鎖のC末端でFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合し、かつ第2のFab分子はFab重鎖のC末端で第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。このような特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1、第2及び第3のFab分子、第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、Fcドメインの第1のサブユニットのN末端に融合しており、第3のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、Fcドメインの第2のサブユニットのN末端に融合している。そのような立体配置は、図1C及び1F(特定の実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子であり、好ましくは第1のFab分子と同一である)並びに図1J及び1N(代替的な実施態様において、第3のFab分子はクロスオーバーFab分子、好ましくは第2のFab分子と同一である)に模式的に示されている。第1及び第3のFab分子は、直接又はペプチドリンカーを介してFcドメインに融合することができる。特定の実施態様において、第1及び第3のFab分子はそれぞれ、免疫グロブリンヒンジ領域を介してFcドメインに融合している。特定の実施態様において、免疫グロブリンヒンジ領域は、特にFcドメインがIgG FcドメインであるヒトIgGヒンジ領域である。任意選択的に、第1のFab分子のFab軽鎖と第2のFab分子のFab軽鎖は更に互いに融合していてよい。
Fab分子がFab重鎖のC末端で免疫グロブリンヒンジ領域を介してFcドメインの各サブユニットのN末端に融合したT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の立体配置において、2つのFab分子、ヒンジ領域及びFcドメインは本質的に免疫グロブリン分子を形成する。特定の実施態様において、免疫グロブリン分子は、IgGクラスの免疫グロブリンである。更に特定の実施態様において、免疫グロブリンはIgGサブクラスの免疫グロブリンである。別の実施態様において、免疫グロブリンはIgGサブクラスの免疫グロブリンである。更に特定の実施態様において、免疫グロブリンはヒト免疫グロブリンである。他の実施態様において、免疫グロブリンは、キメラ免疫グロブリン又はヒト化免疫グロブリンである。
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の幾つかにおいて、第1のFab分子のFab軽鎖と第2のFab分子のFab軽鎖とが、任意選択的にペプチドリンカーを介して互いに融合している。第1及び第2のFab分子の立体配置に依存して、第1のFab分子のFab軽鎖は、そのC末端において、第2のFab分子のFab軽鎖のN末端に融合し得る、又は第2のFab分子のFab軽鎖は、そのC末端において、第1のFab分子のFab軽鎖のN末端に融合し得る。第1及び第2のFab分子のFab軽鎖の融合は更に、マッチしないFab重鎖とFab軽鎖の誤対合を減少させ、また本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の幾つかの発現に必要なプラスミドの数を減少させる。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次にFcドメインサブユニットとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2)−CH2−CH3(−CH4))と、第1のFab分子のFab重鎖がFcドメインサブユニットとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(1)−CH1(1)−CH2−CH3(−CH4))とを含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。特定の実施態様において、ポリペプチドは、例えばジスルフィド結合によって共有結合される。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次にFcドメインサブユニットとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2)−CH2−CH3(−CH4))と、第1のFab分子のFab重鎖がFcドメインサブユニットとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(1)−CH1(1)−CH2−CH3(−CH4))とを含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab重鎖定常領域と共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。特定の実施態様において、ポリペプチドは、例えばジスルフィド結合により共有結合している。
幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次にFcドメインサブユニットとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2)−VH(1)−CH1(1)−CH2−CH3(−CH4))を含む。他の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第1のFab分子のFab重鎖が第2のFab分子のFab軽鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次にFcドメインサブユニットとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(1)−CH1(1)−VL(2)−CH1(2)−CH2−CH3(−CH4)を含む。
これらの実施態様の幾つかにおいて、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有する、第2のFab分子のクロスオーバーFab軽鎖ポリペプチド(VH(2)−CL(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。これらの実施態様の他のものにおいて、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチドとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2)−VL(1)−CL(1))、又は、第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチドが、第2のFab分子のFab重鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VL(1)−CL(1)−VH(2)−CL(2))を必要に応じて含む。
これらの実施態様によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、(i)Fcドメインサブユニットポリペプチド(CH2−CH3(−CH4))、又は(ii)第3のFab分子のFab重鎖が、カルボキシ末端ペプチド結合を、Fcドメインのサブユニットと共有するポリペプチド(VH(3)−CH1(3)−CH2−CH3(−CH4))及び第3のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(3)−CL(3))を含み得る。特定の実施態様において、ポリペプチドは、例えばジスルフィド結合により共有結合している。
幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次にFcドメインサブユニットとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2)−VH(1)−CH1(1)−CH2−CH3(−CH4))を含む。他の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第1のFab分子のFab重鎖が第2のFab分子のFab重鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次にFcドメインサブユニットとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(1)−CH1(1)−VH(2)−CL(2)−CH2−CH3(−CH4))を含む。
これらの実施態様の幾つかにおいて、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab重鎖定常領域と共有する、第2のFab分子のクロスオーバーFab軽鎖ポリペプチド(VL(2)−CH1(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。これらの実施態様の他のものにおいて、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が、第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチドとカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2)−VL(1)−CL(1))、又は、第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチドが、第2のFab分子のFab重鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VL(1)−CL(1)−VH(2)−CL(2))を必要に応じて含む。
これらの実施態様によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、(i)Fcドメインサブユニットポリペプチド(CH2−CH3(−CH4))、又は(ii)第3のFab分子のFab重鎖が、カルボキシ末端ペプチド結合を、Fcドメインのサブユニットと共有するポリペプチド(VH(3)−CH1(3)−CH2−CH3(−CH4))及び第3のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(3)−CL(3))を含み得る。特定の実施態様において、ポリペプチドは、例えばジスルフィド結合により共有結合している。
幾つかの実施態様において、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端で第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。特定のそのような実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子はFcドメインを含まない。特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1及び第2のFab分子、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。そのような立体配置は図1O及び図1Sに模式的に示されている。
他の実施態様において、第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端で第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。特定のそのような実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子はFcドメインを含まない。特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1及び第2のFab分子、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。そのような立体配置は図1P及び図1Tに模式的に示されている。
幾つかの実施態様において、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に第3のFab分子を含み、ここで前記第3のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。特定のそのような実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子である。他のそのような実施態様において、前記第3のFab分子は本明細書に記載されるクロスオーバーFab分子、すなわちFab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCL及びCH1が互いに交換/置換されているFab分子である。特定のそのような実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1、第2及び第3のFab分子、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、第3のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。そのような立体配置は図1Q及び図1Uに模式的に示されている.(特定の実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子であり、好ましくは第1のFab分子と同じである)。
幾つかの実施態様において、第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に第3のFab分子を含み、ここで前記第3のFab分子は、Fab重鎖のN末端において、第2のFab分子のFab重鎖のC末端に融合している。特定のそのような実施態様において、前記第3のFab分子は本明細書に記載されるクロスオーバーFab分子、すなわちFab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCH1及びCLが互いに交換/置換されているFab分子である。他のそのような実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子である。特定のそのような実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1、第2及び第3のFab分子、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第1のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、第3のFab分子は、Fab重鎖のN末端において、第2のFab分子のFab重鎖のC末端に融合している。そのような立体配置は図1W及び図1Yに模式的に示されている.(特定の実施態様において、第3のFab分子はクロスオーバーFab分子であり、好ましくは第2のFab分子と同じである)。
幾つかの実施態様において、第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に第3のFab分子を含み、ここで前記第3のFab分子は、Fab重鎖のN末端において、第1のFab分子のFab重鎖のC末端に融合している。特定のそのような実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子である。他のそのような実施態様において、前記第3のFab分子は本明細書に記載されるクロスオーバーFab分子、すなわちFab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCH1及びCLが互いに交換/置換されているFab分子である。特定のそのような実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1、第2及び第3のFab分子、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、第3のFab分子は、Fab重鎖のN末端において、第1のFab分子のFab重鎖のC末端に融合している。そのような立体配置は図1R及び図1Vに模式的に示されている.(特定の実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子であり、好ましくは第1のFab分子と同じである)。
幾つかの実施態様において、第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に第3のFab分子を含み、ここで前記第3のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。特定のそのような実施態様において、前記第3のFab分子は本明細書に記載されるクロスオーバーFab分子、すなわちFab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCH1及びCLが互いに交換/置換されているFab分子である。他のそのような実施態様において、第3のFab分子は従来のFab分子である。特定のそのような実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、本質的に、第1、第2及び第3のFab分子、及び任意選択的に1つ又は複数のペプチドリンカーからなり、ここで第2のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第1のFab分子のFab重鎖のN末端に融合しており、第3のFab分子は、Fab重鎖のC末端において、第2のFab分子のFab重鎖のN末端に融合している。そのような立体配置は図1X及び図1Zに模式的に示されている.(特定の実施態様において、第3のFab分子はクロスオーバーFab分子であり、好ましくは第1のFab分子と同じである)。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第1のFab分子のFab重鎖が第2のFab分子のFab軽鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有する(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)ポリペプチド(VH(1)−CH1(1)−VL(2)−CH1(2))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2)−VH(1)−CH1(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2)−VH(1)−CH1(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab重鎖定常領域と共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第3のFab分子のFab重鎖が第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab軽鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有する(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)ポリペプチド(VH(3)−CH1(3)−VH(1)−CH1(1)−VL(2)−CH1(2))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は第3のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(3)−CL(3))を更に含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第3のFab分子のFab重鎖が第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab重鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有する(すなわち、第2のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)ポリペプチド(VH(3)−CH1(3)−VH(1)−CH1(1)−VH(2)−CL(2))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab重鎖定常領域と共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は第3のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(3)−CL(3))を更に含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第3のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2)−VH(1)−CH1(1)−VH(3)−CH1(3))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は第3のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(3)−CL(3))を更に含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第3のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2)−VH(1)−CH1(1)−VH(3)−CH1(3))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab重鎖定常領域と共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は第3のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(3)−CL(3))を更に含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第1のFab分子のFab重鎖が第2のFab分子のFab軽鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第3のFab分子のFab軽鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第3のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有する(すなわち、第3のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)ポリペプチド(VH(1)−CH1(1)−VL(2)−CH1(2)−VL(3)−CH1(3))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第3のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第3のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(3)−CL(3))を含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第1のFab分子のFab重鎖が第2のFab分子のFab重鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第3のFab分子のFab重鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第3のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有する(すなわち、第3のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)ポリペプチド(VH(1)−CH1(1)−VH(2)−CL(2)−VH(3)−CL(3))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab重鎖定常領域と共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第3のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第3のFab分子のFab重鎖定常領域と共有するポリペプチド(VL(3)−CH1(3))を含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第3のFab分子のFab軽鎖可変領域が、第3のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第3のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第2のFab分子のFab軽鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab重鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖可変領域が軽鎖可変領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VL(3)−CH1(3)−VL(2)−CH1(2)−VH(1)−CH1(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(2)−CL(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第3のFab分子のFab重鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第3のFab分子のFab軽鎖定常領域と共有するポリペプチド(VH(3)−CL(3))を含む。
特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、第3のFab分子のFab重鎖可変領域が、第3のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第3のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第2のFab分子のFab重鎖可変領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し、これが次に第2のFab分子のFab軽鎖定常領域とカルボキシ末端ペプチド結合を共有し(すなわち、第2のFab分子が、重鎖定常領域が軽鎖定常領域により置換されているクロスオーバーFab重鎖を含む)、これが次に第1のFab分子のFab重鎖とカルボキシ末端ペプチド結合を共有するポリペプチド(VH(3)−CL(3)−VH(2)−CL(2)−VH(1)−CH1(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第2のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第2のFab分子のFab重鎖定常領域と共有するポリペプチド(VL(2)−CH1(2))、及び第1のFab分子のFab軽鎖ポリペプチド(VL(1)−CL(1))を含む。幾つかの実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は更に、第3のFab分子のFab軽鎖可変領域が、カルボキシ末端ペプチド結合を、第3のFab分子のFab重鎖定常領域と共有するポリペプチド(VL(3)−CH1(3))を含む。
上記実施態様の何れによっても、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子(例えば、Fab分子、Fcドメイン)の成分は、直接融合するか、又は様々なリンカー、特に1つ又は複数のアミノ酸、典型的には約2〜20個のアミノ酸を含むペプチドリンカーを介して融合する。このようなリンカーは本明細書に記載されているか、又は当該技術分野で既知である。適切な非免疫原性ペプチドリンカーには、例えば、(GS),(SG,(GS)又はG(SGペプチドリンカーが含まれ、ここでnは通常1〜10、典型的には2〜4の整数である。
Fcドメイン
T細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、免疫グロブリン分子の重鎖ドメインを含む一対のポリペプチド鎖からなる。例えば、免疫グロブリンG(IgG)分子のFcドメインは二量体であり、その各々のサブユニットはCH2及びCH3 IgG重鎖定常ドメインを含む。Fcドメインの2つのサブユニットは、互いに安定に会合することができる。一実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、1つを超えないFcドメインを含む。
本発明による一実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインはIgG Fcドメインである。特定の実施態様において、FcドメインはIgG Fcドメインである。別の実施態様において、FcドメインはIgG Fcドメインである。より具体的な実施態様において、Fcドメインは、位置S228でのアミノ酸置換(Kabat番号付け)、特にアミノ酸置換S228Pを含むIgG Fcドメインである。このアミノ酸置換は、IgG抗体のインビボでのFabアーム交換を減少させる(Stubenrauch et al., Drug Metabolism and Disposition 38, 84-91 (2010)を参照)。更に特定の実施態様において、Fcドメインはヒトである。ヒトIgG Fc領域の例示的な配列は配列番号13に与えられる。
ヘテロ二量体化を促進するFcドメインの修飾
本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、Fcドメインの2つのサブユニットの一方又は他方に融合した異なるFab分子を含み、従ってFcドメインの2つのサブユニットは、通常2つの非同一なポリペプチド鎖に含まれている。これらのポリペプチドの組換え同時発現及びその後の二量体形成は、2つのポリペプチドの幾つかの可能な組み合わせをもたらす。従って、組換え産生におけるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の収率及び純度を改善するために、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメイン内に所望のポリペプチドの会合を促進する修飾を導入することが有利であろう。
従って、特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する修飾を含む。ヒトIgG Fcドメインの2つのサブユニット間においてタンパク質−タンパク質相互作用が最大である部位は、FcドメインのCH3ドメインである。従って、一実施態様において、前記修飾はFcドメインのCH3ドメインにある。
ヘテロ二量体化を強制するために、FcドメインのCH3ドメインにおける修飾のための幾つかのアプローチが存在し、例えば、国際公開第96/27011号、国際公開第98/050431号、欧州特許第1870459号、国際公開第2007/110205号、国際公開第2007/147901号、国際公開第2009/089004号、国際公開第2010/129304号、国際公開第2011/90754号、国際公開第2011/143545号、国際公開第2012058768号、国際公開第2013157954号、国際公開第2013096291号に記載される。典型的には、そのようなアプローチの全てにおいて、Fcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメイン及びFcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインは、相補的な様式で両方とも改変され、各CH3ドメイン(又はそれを含む重鎖)はもはやそれ自身とホモ二量体化することができないが、相補的に改変された他のCH3ドメインとヘテロ二量体化するように強制される(第1及び第2のCH3ドメインがヘテロ二量体化し、2つの第1又は2つの第2のCH3ドメインの間にホモ二量体が形成されないように)。本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子において、軽鎖の誤対合及びBence Jones型副生成物を減少させる、改良された重鎖ヘテロ二量体化のためのこれらの異なるアプローチは、重鎖軽鎖修飾(1つの結合アームにおけるVH及びVL交換/置換並びにCH1/CL界面における反対の電荷を有する荷電アミノ酸の置換の導入)と組み合わせた異なる選択肢として検討されている。
特定の一実施態様において、Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する前記修飾はいわゆる「ノブ・イントゥ・ホール(knob−into−hole)」修飾であり、Fcドメインの2つのサブユニットの一方に「ノブ」修飾を、Fcドメインの2つのサブユニットの他方に「ホール」修飾を含んでいる。
ノブ・イントゥ・ホール技術は、例えば、米国特許第5731168号;同第7695936号; Ridgway et al., Prot Eng 9, 617-621 (1996)及びCarter, J Immunol Meth 248, 7-15 (2001)に記載されている。一般に、本方法は、ヘテロ二量体形成を促進し、ホモ二量体形成を妨げるように、隆起が空洞内に配置することができるように、第一のポリペプチドの界面での隆起(「ノブ」)及び第二ポリペプチドの界面における対応する空洞(「ホール」)を導入することを含む。隆起は、第1のポリペプチドの接触面由来の小さなアミノ酸側鎖を大きな側鎖(例えば、チロシン又はトリプトファン)で置換することにより構築される。隆起と同じか又は同様のサイズの相補的空洞は、大きなアミノ酸側鎖を小さいもの(例えばアラニン又はスレオニン)で置換することにより、第2のポリペプチドの接触面に作り出される。
このように、特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおいて、アミノ酸残基がそれよりも大きな側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それにより、第1のサブユニットのCH3ドメイン内部に、第2のサブユニットのCH3ドメイン内部の空洞内に配置可能な隆起が生成され、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおいて、アミノ酸残基がそれよりも小さな側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それにより、第2のサブユニットのCH3ドメイン内部に、第1のサブユニットのCH3ドメイン内部の隆起を配置可能な空洞が生成される。
好ましくは、より大きな側鎖体積を有する前記アミノ酸残基は、アルギニン(R)、フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、及びトリプトファン(W)からなる群から選択される。
好ましくは、より小さな側鎖体積を有する前記アミノ酸残基は、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、及びバリン(V)からなる群から選択される。
隆起と空洞は、ポリペプチドをコードする核酸を、例えば部位特異的突然変異誘発により、又はペプチド合成により、変えることにより作り出すことができる。
特定の実施態様において、Fcドメインの第1のサブユニット(「ノブ」サブユニット)のCH3ドメインにおいて、366位のスレオニン残基がトリプトファン残基で置換され(T366W)、Fcドメインの第2のサブユニット(「ホール」サブユニット)のCH3ドメインにおいて、407位のチロシン残基がバリン残基で置換されている(Y407V)。一実施態様において、Fcドメインの第2のサブユニットにおいて更に、366位のスレオニン残基がセリン残基で置換され(T366S)、368位のロイシン残基がアラニン残基で置換されている(L368A)(KabatのEUインデックスによる番号付け)。
更に別の実施態様において、Fcドメインの第1のサブユニットにおいて更に、354位のセリン残基がシステイン残基で置換され(S354C)、又は356位のグルタミン酸残基がシステイン残基で置換され(E356C)、Fcドメインの第2のサブユニットにおいて更に、349位のチロシン残基がシステイン残基で置換されている(Y349C)(KabatのEUインデックスによる番号付け)。これらの2つのシステイン残基の導入は、Fcドメインの2つのサブユニット間のジスルフィド架橋の形成をもたらし、更に二量体を安定化させる(Carter, J Immunol Methods 248, 7-15 (2001))。
特定の実施態様において、Fcドメインの第1のサブユニットは、アミノ酸置換S354C及びT366Wを含み、Fcドメインの第2のサブユニットは、アミノ酸置換Y349C、T366S、L368A及びY407V(KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。
特定の実施態様において、活性化T細胞抗原に特異的に結合するFab分子は、Fcドメインの第1のサブユニット(「ノブ」修飾を含む)に(任意選択的に標的細胞抗原に特異的に結合するFab分子を介して)融合される。理論に縛られることを望まないが、活性化T細胞抗原に特異的に結合するFab分子をFcドメインのノブ含有サブユニットに融合させることにより、活性化T細胞抗原に結合する2つのFab分子を含む抗原結合分子の生成を(更に)最小限に抑えることができる(2つのノブ含有ポリペプチドの立体的衝突)。
ヘテロ二量体化を強制するためのCH3修飾の他の技術は、本発明による代替案として考えられており、例えば、国際公開第96/27011号、国際公開第98/050431号、欧州特許第1870459号、国際公開第2007/110205号、国際公開第2007/147901号、国際公開第2009/089004号、国際公開第2010/129304号、国際公開第2011/90754号、国際公開第2011/143545号、国際公開第2012/058768号、国際公開第2013/157954号、国際公開第2013/096291に記載される。
一実施態様において、欧州特許第1870459(A1)号に記載されているヘテロ二量化アプローチが代替的に使用される。このアプローチは、Fcドメインの2つのサブユニット間のCH3/CH3ドメイン界面における特定のアミノ酸位置に反対の電荷を有する荷電アミノ酸の導入に基づく。本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の好ましい一実施態様は、(Fcドメインの)2つのCH3ドメインのうちの1つにおけるアミノ酸変異R409D;K370E及びFcドメインのCH3ドメインの他方におけるアミノ酸変異D399K;E357K(KabatのEUインデックスによる番号付け)である。
別の実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、Fcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異T366W、Fcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異T366S、L368A、Y407V、更にFcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異R409D;K370E、及びFcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異D399K;E357K(KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。
別の実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、Fcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異S354C、T366W、及びFcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異Y349C、T366S、L368A、Y407Vを含み、又は前記T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、Fcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異Y349C、T366W、及びFcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異S354C、T366S、L368A、Y407V、更にFcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異R409D;K370E、及びFcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおけるアミノ酸変異D399K;E357K(全ての番号付けはKabatのEUインデックスによる)を含む。
一実施態様において、国際公開第2013/157953号に記載されているヘテロ二量化アプローチが代替的に使用される。一実施態様において、第1のCH3ドメインはアミノ酸変異T366Kを含み、第2のCH3ドメインはアミノ酸変異L351D(KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。更なる実施態様において、第1のCH3ドメインは、更なるアミノ酸変異L351Kを含む。更なる実施態様において、第2のCH3ドメインは、Y349E、Y349D及びL368E(KabatのEUインデックスによる番号付け)から選択されるアミノ酸変異(好ましくはL368E)を更に含む。
一実施態様において、国際公開第2012/058768号に記載されているヘテロ二量化アプローチが代替的に使用される。一実施態様において、第1のCH3ドメインはアミノ酸変異L351Y、Y407Aを含み、第2のCH3ドメインはアミノ酸変異T366A、K409Fを含む。更なる実施態様において、第2のCH3ドメインは、T411、D399、S400、F405、N390、又はK392の位置に、a)T411N、T411R、T411Q、T411K、T411D、T411E又はT411W、b)D399R、D399W、D399Y又はD399K、c)S400E、S400D、S400R、又はS400K、d)F405I、F405M、F405T、F405S、F405V又はF405W、e)N390R、N390K又はN390D、f)K392V、K392M、K392R、K392L、K392F又はK392E(KabatのEUインデックスによる番号付け)から選択される更なるアミノ酸変異を含む。更なる実施態様において、第1のCH3ドメインはアミノ酸変異L351Y、Y407Aを含み、第2のCH3ドメインはアミノ酸変異T366V、K409Fを含む。更なる実施態様において、第1のCH3ドメインはアミノ酸変異Y407Aを含み、第2のCH3ドメインはアミノ酸変異T366A、K409Fを含む。更なる実施態様において、第2のCH3ドメインは、アミノ酸変異K392E、T411E、D399R及びS400R(KabatのEUインデックスによる番号付け)を更に含む。
一実施態様において、例えば368及び409からなる群から選択される位置(KabatのEUインデックスによる番号付け)にアミノ酸修飾を有する、国際公開第2011/143545号に記載されるヘテロ二量体化アプローチが代替的に使用される。
一実施態様において、上述したノブ・イントゥ・ホール技術を使用する、国際公開第2011/090762号に記載されるヘテロ二量体化アプローチが代替的に使用される。一実施態様において、第1のCH3ドメインはアミノ酸変異T366Wを含み、第2のCH3ドメインはアミノ酸変異Y407Aを含む。一実施態様において、第1のCH3ドメインはアミノ酸変異T366Yを含み、第2のCH3ドメインはアミノ酸変異Y407T(KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。
一実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子又はそのFcドメインはIgGサブクラスであり、国際公開第2010/129304号に記載されるヘテロ二量体化アプローチが代替的に使用される。
別の実施態様において、Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する修飾は、例えばPCT刊行物の国際公開第2009/089004号に記載される静電ステアリング効果を媒介する修飾を含む。一般に、この方法は、ホモ二量体形成は静電的に不利になるが、ヘテロ二量体化は静電的に有利になるように、2つのFcドメインサブユニットの界面における1つ又は複数のアミノ酸残基の荷電アミノ酸残基による置換を含む。そのような実施態様の1つにおいて、第1のCH3ドメインは、K392又はN392の負に荷電したアミノ酸(例えば、グルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)とのアミノ酸置換、好ましくはK392D又はN392Dを含み、第2のCH3ドメインは、D399、E356、D356又はE357の正に荷電したアミノ酸(例えば、リジン(K)又はアルギニン(R))とのアミノ酸置換、好ましくはD399K、E356K、D356K、又はE357K、より好ましくはD399K及びE356Kを含む。更なる実施態様において、第1のCH3ドメインは、K409又はR409の負に荷電したアミノ酸(例えば、グルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D))とのアミノ酸置換、好ましくはK409D又はR409Dを更に含む。更なる実施態様において、第1のCH3ドメインは、K439及び/又はK370の負に荷電したアミノ酸(例えば、グルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D))とのアミノ酸置換を更に含む(全ての番号はKabatのEUインデックスによる)。
更に別の実施態様において、国際公開第2007/147901号に記載されているヘテロ二量化アプローチが代替的に使用される。一実施態様において、第1のCH3ドメインはアミノ酸変異K253E、D282K、及びK322Dを含み、第2のCH3ドメインはアミノ酸変異D239K、E240K、及びK292Dを含む(KabatのEUインデックスによる番号付け)。
更に別の実施態様において、国際公開第2007/110205号に記載されているヘテロ二量化アプローチが代替的に使用される。
一実施態様において、Fcドメインの第1のサブユニットは、アミノ酸置換K392D及びK409Dを含み、Fcドメインの第2のサブユニットは、アミノ酸置換D356K及びD399K(Kabat EUインデックスによる番号付け)を含む。
Fc受容体結合及び/又はエフェクター機能を低減させるFcドメイン修飾
Fcドメインは、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子に望ましい薬物動態特性を付与し、そのような薬物動態特性には、標的組織中への良好な蓄積に貢献する長い血清半減期、及び望ましい組織−血液分布比が含まれる。しかし、同時に、好適な抗原保有細胞に対するよりもむしろFc受容体を発現する細胞に対するT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の所望されない標的化を導く。更には、Fc受容体シグナル伝達経路の同時活性化はサイトカイン放出の原因となる可能性があり、サイトカイン放出は、T細胞活性化特性及び抗原結合分子の長い半減期と組み合わさって、サイトカイン受容体の過剰な活性化を招き、全身投与されると重い副作用性を引き起こす。T細胞以外の(Fc受容体保有)免疫細胞の活性化は、例えばNK細胞によるT細胞の破壊の可能性により、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の有効性を更に低下させることすらある。
従って、特定の実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、天然のIgGFcドメインと比較した場合に、Fc受容体に対する結合親和性の低減及び/又はエフェクター機能の低減を呈する。このような一実施態様において、Fcドメイン(又は前記Fcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)は、天然のIgG Fcドメイン(又は天然のIgG Fcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)と比較して、50%未満、好ましくは20%未満、更に好ましくは10%未満、及び最も好ましくは5%未満の、Fc受容体への結合親和性を呈する、及び/又は、天然のIgG Fcドメイン(又は天然のIgG Fcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)と比較して、50%未満、好ましくは20%未満、更に好ましくは10%未満、及び最も好ましくは5%未満のエフェクター機能を呈する。一実施態様において、Fcドメイン(又は前記Fcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)は、Fc受容体に実質的に結合しない、及び/又はエフェクター機能を誘導しない。特定の一実施態様において、Fc受容体はFcγ受容体である。一実施態様において、Fc受容体はヒトFc受容体である。一実施態様において、Fc受容体は活性化Fc受容体である。特定の一実施態様において、Fc受容体は活性化ヒトFcγ受容体であり、より具体的にはヒトFcγRIIIa、FcγRI、又はFcγRIIa、最も具体的にはヒトFcγRIIIaである。一実施態様において、エフェクター機能は、CDC、ADCC、ADCP、及びサイトカイン分泌の群から選択される1つ又は複数である。特定の一実施態様において、エフェクター機能はADCCである。一実施態様において、Fcドメインは、天然型IgG Fcドメインと比較して実質的に同様の、新生児Fc受容体(FcRn)に対する結合親和性を呈する。実質的に同様のFcRnに対する結合親和性は、Fcドメイン(又は前記Fcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)が、天然IgG Fcドメイン(又は天然IgG Fcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)の約70%を上回る、具体的には約80%を上回る、より具体的には約90%を上回るFcRnに対する結合親和性を呈するときに達成される。
特定の実施態様において、Fcドメインは、改変されていないFcドメインと比較して、Fc受容体への低減した結合親和性及び/又は低減したエフェクター機能を有するように改変される。特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、FcドメインのFc受容体に対する結合親和性及び/又はエフェクター機能を低減させる1つ又は複数のアミノ酸変異を含む。典型的には、同じ1つ又は複数のアミノ酸変異がFcドメインの2つのサブユニットの各々に存在する。一実施態様において、アミノ酸変異はFcドメインのFc受容体に対する結合親和性を低減させる。一実施態様において、アミノ酸変異は、FcドメインのFc受容体に対する結合親和性を少なくとも2分の1、少なくとも5分の1、又は少なくとも10分の1に低下させる。FcドメインのFc受容体に対する結合親和性を低減させる複数のアミノ酸変異が存在する一実施態様において、これらアミノ酸変異の組み合わせにより、FcドメインのFc受容体に対する結合親和性が、少なくとも10分の1、少なくとも20分の1、又は少なくとも50分の1にまで低減する。一実施態様において、改変されたFcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、改変されていないFcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子と比較して、20%未満、特に10%未満、更には5%未満のFc受容体に対する結合親和性を呈する。特定の一実施態様において、Fc受容体はFcγ受容体である。幾つかの実施態様において、Fc受容体はヒトFc受容体である。幾つかの実施態様において、Fc受容体は活性化Fc受容体である。特定の一実施態様において、Fc受容体は活性化ヒトFcγ受容体であり、より具体的にはヒトFcγRIIIa、FcγRI、又はFcγRIIa、最も具体的にはヒトFcγRIIIaである。好ましくは、これら受容体の各々への結合は低減する。幾つかの実施態様において、補体成分に対する結合親和性、具体的にはC1qに対する結合親和性も低減する。一実施態様において、新生児Fc受容体(FcRn)に対する結合親和性は低減しない。FcRnに対する実質的に同様の結合、すなわち、前記受容体に対するFcドメインの結合親和性の保存は、Fcドメイン(又は前記Fcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)がFcドメインの改変されていない形態(又はFcドメインの前記改変されていない形態を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)の約70%を上回るFcRnに対する結合親和性を呈するときに達成される。Fcドメイン、又は前記Fcドメインを含む本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、そのような親和性の約80%を超える、更には約90%を超える親和性を示し得る。特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、改変されていないFcドメインと比較してエフェクター機能が低減するように改変される。エフェクター機能の低減は、限定しないが、補体依存性細胞傷害(CDC)の低減、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)の低減、抗体依存性細胞貪食(ADCP)の低減、サイトカイン分泌の低減、抗原提示細胞による免疫複合体媒介性抗原取り込みの低減、NK細胞に対する結合の低減、マクロファージに対する結合の低減、単球に対する結合の低減、多形核細胞に対する結合の低減、アポトーシスを誘導する直接的シグナル伝達の低減、標的結合抗体の架橋の低減、樹状細胞成熟の低減、又はT細胞プライミングの低減のうちの1つ又は複数を含むことができる。一実施態様において、エフェクター機能の低減は、CDCの低減、ADCCの低減、ADCPの低減、及びサイトカイン分泌の低減からなる群より選択される1つ又は複数である。特定の一実施態様において、エフェクター機能の低減はADCCの低減である。一実施態様において、低減したADCCは、改変されていないFcドメイン(又は改変されていないFcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子)によって誘導されるADCCの20%未満である。
一実施態様において、FcドメインのFc受容体に対する結合親和性及び/又はエフェクター機能を低減させるアミノ酸の変異は、アミノ酸置換である。一実施態様において、Fcドメインは、E233、L234、L235、N297、P331及びP329(KabatのEUインデックスによる番号付け)の群から選択される位置にアミノ酸置換を含む。より具体的な実施態様において、Fcドメインは、L234、L235及びP329(KabatのEUインデックスによる番号付け)の群から選択される位置にアミノ酸置換を含む。幾つかの実施態様において、Fcドメインは、アミノ酸置換L234A及びL235A(KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。このような一実施態様において、FcドメインはIgG Fcドメイン、特にヒトIgG Fcドメインである。一実施態様において、FcドメインはP329の位置にアミノ酸置換を含む。より具体的な実施態様において、アミノ酸置換はP329A又はP329G、特にP329Gである(KabatのEUインデックスによる番号付け)。一実施態様において、Fcドメインは、P329の位置にアミノ酸置換を、更にE233、L234、L235、N297及びP331から選択される位置にアミノ酸置換を含む(KabatのEUインデックスによる番号付け)。より具体的な実施態様において、更なるアミノ酸置換は、E233P、L234A、L235A、L235E、N297A、N297D又はP331Sである。特定の実施態様において、Fcドメインは、P329、L234及びL235の位置にアミノ酸置換を含む(KabatのEUインデックスによる番号付け)。更に特定の実施態様において、Fcドメインは、アミノ酸置換L234A、L235A及びP329G(「P329G LALA」)を含む。このような一実施態様において、FcドメインはIgG Fcドメイン、特にヒトIgG Fcドメインである。アミノ酸置換の「P329G LALA」の組み合わせは、参照によりその全体が本明細書に取り込まれる国際公開第2012/130831号に記載のように、ヒトIgG FcドメインのFcγ受容体(並びに補体)結合をほぼ完全に無効にする。国際公開第2012/130831号には、このような変異体Fcドメインを調製する方法、及びFc受容体結合又はエフェクター機能といったその特性を決定する方法も記載されている。
IgG抗体は、IgG1抗体と比較して、Fc受容体に対する結合親和性の低減及びエフェクター機能の低減を示す。よって、幾つかの実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、IgG Fcドメイン、特にヒトIgGFcドメインである。一実施態様において、IgG Fcドメインは、S228の位置におけるアミノ酸置換、具体的にはアミノ酸置換S228Pを含む(KabatのEUインデックスによる番号付け)。Fc受容体に対するその結合親和性及び/又はそのエフェクター機能を更に低減させるために、一実施態様において、IgG Fcドメインは、L235の位置におけるアミノ酸置換、具体的にはアミノ酸置換L235Eを含む(KabatのEUインデックスによる番号付け)。別の実施態様において、IgG Fcドメインは、P329の位置におけるアミノ酸置換、具体的にはアミノ酸置換P329Gを含む(KabatのEUインデックスによる番号付け)。特定の実施態様において、IgG Fcドメインは、S228、L235及びP329の位置におけるアミノ酸置換、具体的にはアミノ酸置換S228P、L235E及びP329Gを含む(KabatのEUインデックスによる番号付け)。このようなIgG Fcドメイン変異体及びそれらのFcγ受容体結合特性は、国際公開第2012/130831号に記載されており、これは参照によりその全体が本明細書に取り込まれる。
特定の実施態様において、天然のIgG Fcドメインと比較してFc受容体に対する結合親和性の低減及び/又はエフェクター機能の低減を呈するFcドメインは、アミノ酸置換L234A、L235A及び任意選択的にP329Gを含むヒトIgG Fcドメインであるか、又はアミノ酸置換S228P、L235E及び任意選択的にP329Gを含むヒトIgG Fcドメインである(KabatのEUインデックスによる番号付け)。
特定の実施態様ではFcドメインのNグリコシル化は排除されている。このような一実施態様において、FcドメインはN297の位置におけるアミノ酸置換、具体的にはアスパラギンをアラニン(N297A)又はアスパラギン酸(N297D)により置き換えるアミノ酸置換を含む。
本明細書及び国際公開第2012/130831号において記載されるFcドメインに加えて、Fc受容体結合及び/又はエフェクター機能の低減を有するFcドメインは、Fcドメイン残基238、265、269、270、297、327及び329の1つ又は複数の置換を有するものも含む(米国特許第6737056号)(KabatのEUインデックスによる番号付け)。そのようなFc突然変異体は、残基265及び297のアラニンへの置換を有するいわゆる「DANA」Fc突然変異体を含めた、アミノ酸位置265、269、270、297、及び327のうちの2つ以上において置換を有するFc突然変異体を含む(米国特許第7332581号)。
突然変異体Fcドメインは、当該技術分野で周知の遺伝学的又は化学的方法を用いたアミノ酸の欠失、置換、挿入、又は修飾により調製することができる。遺伝学的方法は、コード化DNA配列の部位特異的突然変異誘発、PCR、遺伝子合成などを含み得る。正確なヌクレオチドの変化は、例えば配列決定により確認することができる。
Fc受容体に対する結合は、例えばELISAにより、又はBIAcore装置(GE Healthcare)のような標準的な計測手段を用いた表面プラズモン共鳴(SPR)により容易に決定することができ、このようなFc受容体は組換え発現により得ることができる。このような適切な結合アッセイは本明細書に記載される。代替的に、Fcドメイン、又はFcドメインを含む細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFc受容体に対する結合親和性は、特定のFc受容体を発現することが知られている細胞株、例えばFcγIIIa受容体を発現するNK細胞を用いて評価してもよい。
Fcドメイン、又はFcドメインを含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子のエフェクター機能は、当該技術分野で周知の方法により測定することができる。ADCCを測定するための適切なアッセイは本明細書に記載される。目的の分子のADCC活性を評価するためのインビトロアッセイの他の例が、米国特許第5500362号;Hellstrom et al. Proc Natl Acad Sci USA 83, 7059-7063 (1986)及びHellstrom et al., Proc Natl Acad Sci USA 82, 1499-1502 (1985);米国特許第5821337号; Bruggemann et al., J Exp Med 166, 1351-1361 (1987)に記載されている。あるいは、非放射性アッセイ法を用いてもよい(例えばフローサイトメトリー用のACTITM非放射性細胞傷害性アッセイ(CellTechnology,Inc.Mountain View,CA;及びCytoTox 96(登録商標)非放射性細胞傷害性アッセイ(Promega,Madison,WI)参照)。このようなアッセイに有用なエフェクター細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)及びナチュラルキラー(NK)細胞を含む。あるいは、又は更に、目的の分子のADCC活性は、例えばClynes et al., Proc Natl Acad Sci USA 95, 652-656 (1998)に開示される動物モデルにおいてインビボで評価することができる。
幾つかの実施態様において、補体成分に対するFcドメインの結合、特にC1qに対する結合が低減する。従って、Fcドメインがエフェクター機能が低減するように改変されている幾つかの実施態様において、前記エフェクター機能の低減はCDCの低減を含む。C1q結合アッセイは、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子がC1qに結合できるかどうか、それによりCDC活性を有するかどうかを決定するために実行される。例えば、国際公開第2006/029879号及び国際公開第2005/100402号のC1q及びC3c結合ELISAを参照。補体活性化を評価するために、CDCアッセイを行うことができる(例えば、Gazzano-Santoro et al., J. Immunol. Methods 202:163 (1996); Cragg, et al., Blood 101:1045-1052 (2003);及びCragg, and Glennie, Blood 103:2738-2743 (2004)を参照)。
抗原結合部分
本発明の抗原結合分子は二重特異性であり、すなわち、それは2つの異なる抗原決定基に特異的に結合することができる少なくとも2つの抗原結合部分を含む。本発明の特定の実施態様によれば、抗原結合部分はFab分子(すなわち、各々が可変及び定常ドメインを含む重鎖と軽鎖とからなる抗原結合ドメイン)である。一実施態様において、前記Fab分子はヒトである。別の実施態様において、前記Fab分子はヒト化されている。更に別の実施態様において、前記Fab分子はヒト重鎖及び軽鎖定常ドメインを含む。
好ましくは、抗原結合部分の少なくとも1つはクロスオーバーFab分子である。このような修飾は、異なるFab分子由来の重鎖と軽鎖との誤対合を減少させ、それにより組換え生成において本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の収率及び純度を向上させる。本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分に有用な特定のクロスオーバーFab分子では、Fab軽鎖とFab重鎖の可変ドメイン(それぞれVLとVH)が交換されている。しかし、このドメイン交換であっても、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の調製は、誤対合された重鎖と軽鎖との間のいわゆるBence Jones型相互作用のために、ある種の副生成物を含むことがある(Schaefer et al, PNAS, 108 (2011) 11187-11191を参照)。異なるFab分子からの重鎖及び軽鎖の誤対合を更に減少させ、従って本発明による所望のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の純度及び収率を増加させるために、反対の電荷を有する荷電アミノ酸が、標的細胞抗原に特異的に結合するFab分子又は活性化T細胞抗原に特異的に結合するFab分子の何れかのCH1及びCLドメインの特定のアミノ酸位置に導入され得る。電荷修飾は、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれる従来のFab分子(例えば、図1A−C、G−Jに示されるようなもの)、又はT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれるクロスオーバーFab分子(例えば、図1D−F、K−Nに示されているようなもの)の何れかで行われる(但し、両方ではない)。特定の実施態様において、電荷修飾は、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子(特定の実施態様では標的細胞抗原に特異的に結合する)に含まれる従来のFab分子において行われる。
本発明による特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、標的細胞抗原、特に腫瘍細胞抗原、及び活性化T細胞抗原、具体的にはCD3に同時結合することができる。一実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、標的細胞抗原と活性化T細胞抗原に同時結合することにより、T細胞と標的細胞を架橋することができる。更に特定の実施態様において、このような同時結合は、標的細胞、特に腫瘍細胞の溶解を引き起こす。一実施態様において、このような同時結合は、T細胞の活性化を引き起こす。他の実施態様において、このような同時結合は、増殖、分化、サイトカイン分泌、細胞傷害性エフェクター分子放出、細胞傷害性活性化、及び活性化マーカーの発現から選択される、Tリンパ球、特に細胞傷害性Tリンパ球の細胞応答を引き起こす。一実施態様において、標的細胞抗原への同時結合を伴わない、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の、活性化T細胞抗原、具体的にはCD3に対する結合は、T細胞の活性化を引き起こさない。
一実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、T細胞の細胞傷害性活性を標的細胞へと再指向(re-directing)することができる。特定の一実施態様において、前記再指向(re-direction)は、標的細胞によるMHC媒介性ペプチド抗原の提示及び/又はT細胞の特異性と無関係である。
特に、本発明の実施態様の何れかによるT細胞は、細胞傷害性T細胞である。幾つかの実施態様において、T細胞はCD4又はCD8 T細胞、特にCD8 T細胞である。
活性化T細胞抗原結合部分
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、活性化T細胞抗原に特異的に結合する少なくとも1つの抗原結合部分、特にFab分子(本明細書では「活性化T細胞抗原結合部分、又は活性化T細胞抗原結合Fab分子」とも呼ばれる)を含む。特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、活性化T細胞抗原に特異的に結合することができる抗原結合部分を最多で1つ含む。一実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、活性化T細胞抗原に対する一価の結合を提供する。
特定の実施態様において、活性化T細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分は、本明細書に記載されるクロスオーバーFab分子、すなわちFab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCH1及びCLが互いに交換/置換されているFab分子である。そのような実施態様において、標的細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分は、従来のFab分子である。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれる、標的細胞抗原に特異的に結合する二つ以上の抗原結合部分、具体的にはFab分子が存在する実施態様において、活性化T細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分は好ましくはクロスオーバーFab分子であり、標的細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分は、従来のFab分子である。
別の実施態様において、活性化T細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分は従来のFab分子である。そのような実施態様において、標的細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分(1つ又は複数)は、本明細書に記載されるクロスオーバーFab分子、すなわちFab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCH1及びCLが互いに交換/置換されているFab分子である。
特定の実施態様において、活性化T細胞抗原はCD3、具体的にはヒトCD3(配列番号1)又はカニクイザルCD3(配列番号2)、最も具体的にはヒトCD3である。特定の実施態様において、活性化T細胞抗原結合部分は、ヒト及びカニクイザルのCD3に対して交差反応性(すなわち、特異的に結合する)である。幾つかの実施態様において、活性化T細胞抗原はCD3のイプシロンサブユニット(CD3イプシロン)である。
幾つかの実施態様において、活性化T細胞抗原結合部分は、CD3、具体的にはCD3イプシロンに特異的に結合し、配列番号4、配列番号5及び配列番号6からなる群より選択される少なくとも1つの重鎖相補性決定領域(CDR)と、配列番号8、配列番号9、配列番号10からなる群より選択される少なくとも1つの軽鎖CDRとを含んでいる。
一実施態様において、CD3結合抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号4の重鎖CDR1、配列番号5の重鎖CDR2、配列番号6の重鎖CDR3を含む重鎖可変領域と、配列番号8の軽鎖CDR1、配列番号9の軽鎖CDR2、及び配列番号10の軽鎖CDR3を含む軽鎖可変領域とを含む。
別の実施態様において、CD3結合抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号4の重鎖CDR1、配列番号46の重鎖CDR2、配列番号6の重鎖CDR3を含む重鎖可変領域と、配列番号47の軽鎖CDR1、配列番号9の軽鎖CDR2、及び配列番号10の軽鎖CDR3を含む軽鎖可変領域とを含む。
一実施態様において、CD3結合抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号3と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である重鎖可変領域配列と、配列番号7と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である軽鎖可変領域配列とを含む。
一実施態様において、CD3結合抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号3のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号7のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
一実施態様において、CD3結合抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号3の重鎖可変領域配列と、配列番号7の軽鎖可変領域配列とを含む。
一実施態様において、CD3結合抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号48と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である重鎖可変領域配列と、配列番号49と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である軽鎖可変領域配列とを含む。
一実施態様において、CD3結合抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号48のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号49のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
一実施態様において、CD3結合抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号48の重鎖可変領域配列と、配列番号49の軽鎖可変領域配列とを含む。
標的細胞抗原結合部分
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、少なくとも1つの抗原結合部分、具体的にはCEA(標的細胞抗原)に特異的に結合するFab分子を含む。特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、2つの抗原結合部分、具体的にはCEAに特異的に結合するFab分子を含む。このような特定の実施態様において、これら抗原結合部分の各々は、同じ抗原決定基に特異的に結合する。更により特定の実施態様において、これらの抗原結合部分の全ては同一であり、すなわち、それらが本明細書に記載のCH1及びCLドメインに同じアミノ酸置換(存在する場合)を含む同じアミノ酸配列を含む。一実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、CEAに特異的に結合する免疫グロブリン分子を含む。一実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、最多で2つの抗原結合部分、具体的にはCEAに特異的に結合するFab分子を含む。
特定の実施態様において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分は、従来のFab分子である。そのような実施態様において、活性化T細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分(1つ又は複数)は、本明細書に記載されるクロスオーバーFab分子、すなわちFab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCH1及びCLが互いに交換/置換されているFab分子である。
別の実施態様において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分(1つ又は複数)は、本明細書に記載されるクロスオーバーFab分子、すなわちFab重鎖及び軽鎖の可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCH1及びCLが互いに交換/置換されているFab分子である。そのような実施態様において、活性化T細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分(1つ又は複数)は従来のFab分子である。
CEA結合部分は、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子を標的部位、例えばCEAを発現する特定のタイプの腫瘍細胞に方向づけすることができる。
一実施態様において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(CDR)1、配列番号15の重鎖CDR2、及び配列番号16の重鎖CDR3を含む重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖CDR1、配列番号18の軽鎖CDR2、及び配列番号19の軽鎖CDR3を含む軽鎖可変領域とを含む。更なる実施態様において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号22の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一である重鎖可変領域と、配列番号23の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一である軽鎖可変領域とを含む。なお更なる実施形態において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号22の重鎖可変領域配列及び配列番号23の軽鎖可変領域配列を含む。特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号36の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号37の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、及び配列番号38の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチドを含む。更なる特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34のポリペプチド配列、配列番号36のポリペプチド配列、配列番号37のポリペプチド配列、及び配列番号38のポリペプチド配列を含む。別の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号37の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号38の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、及び配列番号39の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチドを含む。更なる実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34のポリペプチド配列、配列番号37のポリペプチド配列、配列番号38のポリペプチド配列、及び配列番号39のポリペプチド配列を含む。更に別の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号36の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号38の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、及び配列番号40の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチドを含む。更なる実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34のポリペプチド配列、配列番号36のポリペプチド配列、配列番号38のポリペプチド配列、及び配列番号40のポリペプチド配列を含む。更なる実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号36の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号38の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、及び配列番号41の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチドを含む。更なる実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34のポリペプチド配列、配列番号36のポリペプチド配列、配列番号38のポリペプチド配列、及び配列番号41のポリペプチド配列を含む。更に別の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号50の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、配列番号51の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチド、及び配列番号52の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一であるポリペプチドを含む。更なる実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、配列番号34のポリペプチド配列、配列番号50のポリペプチド配列、配列番号51のポリペプチド配列、及び配列番号52のポリペプチド配列を含む。
CEA抗体
一態様において、本発明は、CEAに特異的に結合する抗体、具体的にはヒト化抗体を提供し、ここで前記抗体は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(CDR)1、配列番号15の重鎖CDR2、及び配列番号16の重鎖CDR3を含む重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖CDR1、配列番号18の軽鎖CDR2、及び配列番号19の軽鎖CDR3を含む軽鎖可変領域とを含む。一実施態様において、抗体は、配列番号22の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一である重鎖可変領域と、配列番号23の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%同一である軽鎖可変領域とを含む。更なる実施形態において、CEAに特異的に結合する抗原結合部分、具体的にはFab分子は、配列番号22の重鎖可変領域配列及び配列番号23の軽鎖可変領域配列を含む。一実施態様において、抗体はFab分子である。
ポリヌクレオチド
本発明は更に、本明細書に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子をコードする単離されたポリヌクレオチド又はその断片を含む。幾つかの実施態様において、前記断片は抗原結合断片である。
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチドは、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子全体をコードする単一のポリヌクレオチドとして、又は同時発現される複数(例えば、2つ以上)のポリヌクレオチドとして発現され得る。同時発現されるポリヌクレオチドによりコードされたポリペプチドは、例えばジスルフィド結合又は他の手段を介して会合し、機能的T細胞活性化二重特異性抗原結合分子を形成することができる。例えば、Fab分子の軽鎖部分は、Fab分子の重鎖部分、Fcドメインサブユニット、及び任意選択的に別のFab分子(の一部)を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の部分とは別のポリヌクレオチドによってコードされ得る。同時発現されるとき、重鎖ポリペプチドは軽鎖ポリペプチドと会合してFab分子を形成するであろう。別の例では、二つのFcドメインサブユニットの一方及び任意選択的に1つ又は複数のFab分子(の一部)を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の部分は、二つのFcドメインサブユニットの他方及び任意選択的にFab分子(の一部)を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の部分とは別のポリヌクレオチドによってコードされ得る。同時発現されるとき、Fcドメインサブユニットは会合してFcドメインを形成する。
幾つかの実施態様において、本明細書に記載されるように、単離されたポリヌクレオチドは本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子全体をコードする。他の実施態様において、単離されたポリヌクレオチドは、本明細書に記載されるように、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に含まれるポリペプチドをコードする。
特定の実施態様において、ポリヌクレオチド又は核酸はDNAである。他の実施態様において、本発明のポリヌクレオチドは、例えばメッセンジャーRNA(mRNA)の形態のRNAである。本発明のRNAは一本鎖又は二本鎖である。
組換え法
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、例えば、固相ペプチド合成(例えばメリフィールド固相合成)又は組換え産生によって得ることができる。組換え産生のために、例えば上述したように、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子(断片)をコードする1つ又は複数のポリヌクレオチドが単離され、宿主細胞内での更なるクローニング及び/又は発現のために1つ又は複数のベクターに挿入される。このようなポリヌクレオチドは、一般的な手順を使用して容易に単離され配列決定され得る。一実施態様において、本発明のポリヌクレオチドの1つ又は複数を含むベクタ−、好ましくは発現ベクターが提供される。当業者によく知られている方法は、適切な転写/翻訳制御シグナルとともに、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子(断片)のコード配列を含む発現ベクターを構築するために使用することができる。これらの方法は、インビトロでの組換えDNA技術、合成技術及びインビボでの組換え/遺伝子組換えを含む。例えば、Maniatis et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, N.Y. (1989);及びAusubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and Wiley Interscience, N.Y (1989)に記載される技術を参照。発現ベクターはプラスミド、ウイルスの一部とすることができるか、又は核酸断片であり得る。発現ベクターは、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子(断片)(すなわち、コード領域)をコードするポリヌクレオチドが、プロモーター及び/又は他の転写又は翻訳制御エレメントと作動可能に結合するようにクローニングされる発現カセットを含む。本発明で使用される場合、「コード領域」は、アミノ酸に翻訳されるコドンからなる核酸の一部である。「終止コドン」(TAG、TGA、又はTAA)はアミノ酸に翻訳されないが、存在する場合にはコード領域の一部と考えられ、しかし、任意の隣接配列、例えばプロモーター、リボソーム結合部位、転写ターミネーター、イントロン、5’及び3’非翻訳領域などはコード領域の一部ではない。2つ以上のコード領域が、単一のポリヌクレオチド構築物、例えば単一のベクター上に、又は別々のポリヌクレオチド構築物の中に、例えば別の(異なる)ベクター上に存在することができる。更に、任意のベクターは、単一のコード領域を含んでいてもよいし、2つ以上のコード領域を含んでいてもよく、例えば本発明のベクターは、タンパク質分解性切断を介して、翻訳後又は翻訳と同時に最終タンパク質中に分離された1つ又は複数のポリペプチドをコードしてもよい。加えて、本発明のベクター、ポリヌクレオチド、又は核酸は、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子(断片)、又はその変異体若しくは誘導体をコードするポリヌクレオチドに融合されているか又は融合されていない異種コード領域をコードし得る。異種コード領域は、限定しないが、特殊化要素又はモチーフ、例えば分泌シグナルペプチド又は異種機能ドメインを含む。作動可能に結合とは、ポリペプチドなどの遺伝子産物のコード領域が、制御配列の影響下又は制御下において遺伝子産物の発現を配置するように、1つ又は複数の制御配列と結合するときである。(ポリペプチドコード領域及びそれに結合するプロモーターのような)2つのDNA断片は、プロモーター機能の誘導が所望の遺伝子産物をコードするmRNAの転写をもたらす場合、及び2つのDNA断片間の連結の性質が、遺伝子産物の発現を導く発現制御配列の能力を妨げないか又は転写されるべきDNA鋳型の能力を妨げない場合、「作動可能に結合している」。従って、プロモーター領域は、プロモーターがその核酸の転写をもたらすことができる場合に、ポリペプチドをコードする核酸に作動可能に結合されるであろう。プロモーターは所定の細胞においてのみDNAの実質的な転写を導く細胞特異的プロモーターであってもよい。プロモーターの他に他の転写制御エレメント、例えばエンハンサー、オペレーター、リプレッサー、及び転写終結シグナルが、細胞特異的転写を導くポリヌクレオチドと作動可能に結合することができる。適切なプロモーター及び他の転写制御領域は本明細書に開示されている。様々な転写制御領域が当業者に知られている。これらには、限定されないが、脊椎動物細胞において機能する転写制御領域、例えば、限定されないが、サイトメガロウイルス由来のプロモーター及びエンハンサーセグメント(例えばイントロン−Aと連結した最初期プロモーター)、サルウイルス40(例えば初期プロモーター)、及びレトロウイルス(例えばラウス肉腫ウイルスなど)が含まれる。他の転写制御領域は、脊椎動物の遺伝子、例えばアクチン、熱ショックタンパク質、ウシ成長ホルモン及びウサギ−αグロビン、並びに、真核細胞における遺伝子発現を制御することができる他の配列に由来するものを含む。更なる適切な転写制御領域は、組織特異的プロモーター及びエンハンサー並びに誘導性プロモーター(例えば、プロモーター誘導性テトラサイクリン)を含む。同様に、種々の翻訳制御エレメントが当業者に知られている。これらには、限定されないが、リボソーム結合部位、翻訳開始及び終結コドン、及びウイルス系由来の要素(特に、内部リボソーム侵入部位、又はCITE配列とも呼ばれるIRES)が含まれる。発現カセットはまた、例えば、複製起点、及び/又はレトロウイルスの長い末端反復配列(LTR)又はアデノ随伴ウイルス(AAV)の末端逆位配列(ITR)など染色体組み込み要素といった他の特徴を含んでいてもよい。
本発明のポリヌクレオチド及び核酸コード領域は、本発明のポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドの分泌を指示する分泌ペプチド又はシグナルペプチドをコードする更なるコード領域と結合させることができる。例えば、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の分泌が望まれる場合、シグナル配列をコードするDNAが、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子又はその断片をコードする核酸の上流に配置され得る。シグナル仮説によると、哺乳類細胞によって分泌されるタンパク質はシグナルペプチド又は分泌リーダー配列を有し、これは粗面小胞体上で成長するタンパク質鎖の排出が開始されると成熟タンパク質から切断される。当業者は、脊椎動物細胞によって分泌されるポリペプチドが通常、ポリペプチドの分泌型又は「成熟」型を生成するために翻訳されたポリペプチドから切断されるポリペプチドのN末端に融合されたシグナルペプチドを有することを認識している。特定の実施態様において、天然のシグナルペプチド、例えば免疫グロブリン重鎖又は軽鎖シグナルペプチド又は作動可能に結合しているポリペプチドの分泌を指示する能力を保持するその配列の機能的誘導体が使用される。あるいは、異種哺乳動物シグナルペプチド、又はその機能的誘導体を使用することができる。例えば、野生型リーダー配列は、ヒト組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)又はマウスβ−グルクロニダーゼのリーダー配列で置換されてもよい。
後の精製を容易にするため又はT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の標識化における補助のために使用され得る短タンパク質配列(例えば、ヒスチジンタグ)をコードするDNAは、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子(断片)をコードするポリヌクレオチドの中又は末端に含まれ得る。
更なる実施態様において、本発明の1つ又は複数のポリヌクレオチドを含む宿主細胞が提供される。特定の実施態様において、本発明の1つ又は複数のベクターを含む宿主細胞が提供される。ポリヌクレオチド及びベクターは、ポリヌクレオチド及びベクターそれぞれに関連して本明細書に記載される特徴の何れかを単独で又は組み合わせて組み込むことができる。そのような一実施態様において、宿主細胞は、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子(の一部)をコードするポリヌクレオチドを含むベクターを含む(例えば該ベクターで形質転換又はトランスフェクトされている)。本明細書で使用される場合、「宿主細胞」なる用語は、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子又はその断片を生成するよう改変できる何れかの種類の細胞系を指す。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の複製及び発現の補助に適切な宿主細胞は当分野で周知である。このような細胞は特定の発現ベクターで適切にトランスフェクト又は形質導入することができ、大量のベクター含有細胞を、臨床利用のための十分な量のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を得るために、大規模発酵槽での播種用に増殖させることができる。適切な宿主細胞は、原核生物微生物、例えば大腸菌、又は様々な真核生物細胞、例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)、昆虫細胞などを含む。例えば、特に、グリコシル化が必要でない場合には、ポリペプチドは細菌中で産生され得る。発現の後、ポリペプチドは可溶性画分において細菌の細胞ペーストから単離されてもよく、更に精製することができる。原核生物に加えて、糸状菌又は酵母菌のような真核微生物は、菌類や酵母菌株を含むポリペプチドをコードするベクターのための適切なクローニング宿主又は発現宿主であり、そのグリコシル化経路は「ヒト化」されており、部分的又は完全なヒトのグリコシル化パターンを有するポリペプチドの産生をもたらす。Gerngross, Nat Biotech 22, 1409-1414 (2004)、及びLi et al., Nat Biotech 24, 210-215 (2006)を参照。(グリコシル化)ポリペプチドの発現に適した宿主細胞はまた、多細胞生物(無脊椎動物と脊椎動物)から派生している。無脊椎動物細胞の例としては、植物及び昆虫細胞が挙げられる。多数のバキュロウイルス株が同定されており、これらは特にヨトウガ(Spodoptera frugiperda)細胞のトランスフェクションのために、昆虫細胞と併せて使用することができる。植物細胞培養物を宿主として利用することもできる。例えば、米国特許第5959177号、第6040498号、第6420548号、第7125978号及び第6417429号(トランスジェニック植物における抗体産生に関するPLANTIBODIESTM技術を記載)を参照。脊椎動物細胞も宿主として用いることができる。例えば、懸濁液中で増殖するように適応された哺乳動物細胞株は有用であり得る。有用な哺乳動物宿主細胞株の他の例は、SV40(COS−7)で形質転換されたサル腎臓CV1株、ヒト胚腎臓株(Graham et al., J. Gen Virol. 36:59 (1977)に記載された293細胞又は293T細胞)、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)、マウスのセルトリ細胞(例えば、Mather, Biol. Reprod. 23:243-251 (1980)に記載されるTM4細胞)、サル腎細胞(CV1)、アフリカミドリザル腎細胞(VERO−76)、ヒト子宮頚癌細胞(HELA)、イヌ腎臓細胞(MDCK)、バッファローラット肝臓細胞(BRL3A)、ヒト肺細胞(W138)、ヒト肝細胞(HepG2)、マウス乳腺腫瘍細胞(MMT060562)、(例えばMather et al., Annals N.Y. Acad. Sci. 383:44-68 (1982)に記載される)TRI細胞、MRC5細胞、及びFS4細胞である。他の有用な哺乳動物宿主細胞株は、dhfr−CHO細胞(Urlaub et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216 (1980))を含むチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞;及びYO、NS0、P3X63及びSp2/0などの骨髄腫細胞株を含む。タンパク質産生に適した特定の哺乳動物宿主細胞系の総説については、例えば、Yazaki and Wu, Methods in Molecular Biology, Vol. 248 (B.K.C. Lo, ed., Humana Press, Totowa, NJ), pp. 255-268 (2003)を参照。宿主細胞は、培養細胞、例えば幾つか挙げると、哺乳動物の培養細胞、酵母細胞、昆虫細胞、細菌細胞及び植物細胞、並びにトランスジェニック動物、トランスジェニック植物又は培養植物又は動物組織内部に含まれる細胞を含む。一実施態様において、宿主細胞は、真核生物細胞、好ましくは哺乳動物細胞、例えばチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、ヒト胎児腎臓(HEK)細胞、又はリンパ系細胞(例えば、Y0、NS0、Sp20細胞)である。
これらの系において外来遺伝子を発現する標準的な技術は当該技術分野で周知である。抗体などの抗原結合ドメインの重鎖又は軽鎖を含むポリペプチドを発現する細胞は、発現された生成物が重鎖及び軽鎖の両方を有する抗体であるように、抗体鎖の他方を発現するように改変することができる。
一実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を産生する方法が提供され、この方法は、本明細書に与えられるように、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の発現に適した条件下で、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチドを含む宿主細胞を培養し、宿主細胞(又は宿主細胞培地)からT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を回収することを含む。
T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の成分は、互いに遺伝的に融合している。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、その成分が互いに直接的に、又はリンカー配列を介して間接的に融合されるように設計することができる。リンカーの組成及び長さは、当該技術分野で周知の方法に従って決定することができ、有効性について試験することができる。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の異なる成分間のリンカー配列の例は、本明細書に提供される配列に見出される。必要に応じて、融合の個々の成分を分離するための切断部位を取り込むために、追加的配列、例えばエンドペプチダーゼ認識配列も含めることができる。
特定の実施態様において、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の1つ又は複数の抗原結合部分は、抗原決定基に結合することができる抗体可変領域を少なくとも含む。可変領域は、天然に又は非天然に存在する抗体及びその断片の一部を形成することができ、かつそのような抗体及び断片から誘導することができる。ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体を産生する方法は、当該技術分野で周知である(例えば、Harlow and Lane, 「Antibodies, a laboratory manual」, Cold Spring Harbor Laboratory, 1988)。非天然に存在する抗体は、固相−ペプチド合成を使用して構築されるか、組換え的に産生されるか(例えば米国特許第4186567号に記載のように)、又は例えば可変重鎖及び可変軽鎖を含むコンビナトリアルライブラリーのスクリーニング(例えばMcCaffertyの米国特許第5969108号を参照)によって得ることができる。
あらゆる動物種の抗体、抗体断片、抗原結合ドメイン又は可変領域を、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に用いることができる。本発明において有用な非限定的抗体、抗体断片、抗原結合ドメイン又は可変領域は、マウス、霊長類、又はヒト起源のものであり得る。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子がヒトでの使用を意図する場合、定常領域がヒトに由来する抗体のキメラ形態を使用することができる。ヒト化又は完全ヒト形態の抗体も、当該技術分野でよく知られている方法に従って調製され得る(例えばWinterの米国特許第5565332号を参照)。ヒト化は、様々な方法によって達成することができ、それら方法には、限定されないが、(a)非ヒト(例えば、ドナー抗体)のCDRを、重要なフレームワーク残基(例えば、良好な抗原結合親和性又は抗体機能を維持するために重要であるもの)の保持を伴う又は伴わないヒト(例えば、レシピエント抗体)のフレームワーク領域及び定常領域の上に移植すること、(b)非ヒト特異性決定領域(SDR又はa−CDR;抗体−抗原相互作用に重要な残基)のみをヒトフレームワーク領域及び定常領域上に移植すること、又は(c)非ヒト可変ドメイン全体を移植するが、表面残基の置換によってヒト様切片で「覆い隠す」ことが含まれる。ヒト化抗体及びそれらの製造方法は、例えば、Almagro and Fransson, Front. Biosci. 13:1619-1633 (2008)に総説され、更に、例えばRiechmann et al., Nature 332, 323-329 (1988); Queen et al., Proc Natl Acad Sci USA 86, 10029-10033 (1989);米国特許第5821337号、同第7527791号、同第6982321号、及び同第7087409号;Jones et al., Nature 321, 522-525 (1986); Morrison et al., Proc Natl Acad Sci 81, 6851-6855 (1984); Morrison and Oi, Adv Immunol 44, 65-92 (1988); Verhoeyen et al., Science 239, 1534-1536 (1988); Padlan, Molec Immun 31(3), 169-217 (1994); Kashmiri et al., Methods 36, 25-34 (2005)(SDR(a−CDR)グラフティングを記述);Padlan, Mol. Immunol. 28:489-498 (1991)(「リサーフェシング」を記述);Dall'Acqua et al., Methods 36:43-60 (2005)(「FRシャッフリング」を記述);及びOsbourn et al., Methods 36:61-68 (2005) 及びKlimka et al., Br. J. Cancer, 83:252-260 (2000)(FRシャッフリングへの「誘導選択」アプローチを記述)に記載されている。ヒト抗体及びヒト可変領域は、当該技術分野において周知の様々な技術を用いて生産することができる。ヒト抗体は一般的にvan Dijk and van de Winkel, Curr. Opin. Pharmacol. 5: 368-74 (2001) 及びLonberg, Curr. Opin. Immunol. 20:450-459 (2008)に記載されている。ヒト可変領域は、ハイブリドーマ法によって作製されたヒトモノクローナル抗体の一部を形成することができ、かつそのような抗体から誘導することができる(例えば、Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications, pp. 51-63 (Marcel Dekker, Inc., New York, 1987)を参照)。ヒト抗体及びヒト可変領域は、抗原チャレンジに応答して、インタクトなヒト抗体又はヒト可変領域を持つインタクトな抗体を産生するように改変されたトランスジェニック動物に、免疫原を投与することにより調製することができる(例えば、Lonberg, Nat Biotech 23, 1117-1125 (2005)を参照)。ヒト抗体及びヒト可変領域はまた、ヒト由来のファージディスプレイライブラリーから選択されたFvクローン可変領域配列を単離することによって生成することができる(例えば、Hoogenboom et al. in Methods in Molecular Biology 178, 1-37 (O'Brien et al., ed., Human Press, Totowa, NJ, 2001);及びMcCafferty et al., Nature 348, 552-554; Clackson et al., Nature 352, 624-628 (1991))。ファージは、典型的には、一本鎖Fv(scFv)断片又はFab断片の何れかとして、抗体断片を提示する。
特定の実施態様において、本発明において有用な抗原結合部分は、例えば米国特許出願公開第2004/0132066号(この全内容を出典明記によってここに援用する)に開示される方法に従い、増強された結合親和性を有するように改変される。特定の抗原決定基に結合する本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の能力は、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)又は当業者によく知られている他の技術、例えば表面プラズモン共鳴技術(BIAcoreT100システムで解析される)(Liljeblad,et al.,Glyco.J.17:323-329(2000))及び古典的な結合アッセイ(Heeley,R.P.,Endocr.Res.28:217-229(2002))によって測定することができる。競合アッセイを、特定の抗原への結合について参照抗体と競合する抗体、抗体断片、抗原結合ドメイン又は可変ドメインを同定するため、例えばCD3への結合についてV9抗体と競合する抗体を同定するために使用することができる。特定の実施態様において、このような競合する抗体は、参照抗体によって結合される同じエピトープ(例えば直鎖状又は立体構造エピトープ)に結合する。抗体が結合するエピトープをマッピングするための詳細な例示的方法が、Morris (1996) “Epitope Mapping Protocols," in Methods in Molecular Biology vol. 66 (Humana Press, Totowa, NJ)に提供されている。例示的な競合アッセイにおいて、固定化抗原(例えばCD3)は、抗原に結合する第1の標識された抗体(例えばV9抗体、米国特許第6054297号に記載)、及び抗原への結合について第一の抗体と競合するその能力について試験されている第2の未標識抗体を含む溶液中でインキュベートされる。第2の抗体はハイブリドーマ上清中に存在してもよい。対照として、固定化抗原が、第1の標識された抗体を含むが第2の未標識抗体は含まない溶液中でインキュベートされる。第1の抗体の抗原への結合を許容する条件下でインキュベートした後、過剰な未結合抗体が除去され、固定化された抗原に結合した標識の量が測定される。固定化抗原に結合した標識の量が、対照試料と比較して試験試料中で実質的に減少している場合、それは、第2の抗体が、抗原への結合において第1の抗体と競合していることを示している。Harlow and Lane (1988) Antibodies: A Laboratory Manual ch.14 (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY)を参照。
本明細書で記載のように調製されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、当該技術分野の技術、例えば高速液体クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル電気泳動、アフィニティークロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィーなどによって精製され得る。特定のタンパク質を精製するために使用される実際の条件は、一部には正味荷電、疎水性、親水性などの要因に依存し、当業者には明瞭であろう。アフィニティークロマトグラフィー精製では、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子が結合する抗体、リガンド、受容体又は抗原が使用され得る。例えば、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子のアフィニティークロマトグラフィー精製では、プロテインA又はプロテインGを有するマトリックスが使用され得る。逐次的なプロテインA又はGアフィニティークロマトグラフィー及びサイズ排除クロマトグラフィーが、基本的に実施例に記載されるようにT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を単離するために使用され得る。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の純度は、ゲル電気泳動、高圧液体クロマトグラフィーなどを含む様々な周知の分析方法の何れかによって決定され得る。例えば、実施例に記載されるように発現される重鎖融合タンパク質は、還元SDS−PAGEで実証されるようにインタクトで、正しく会合していると示された(例えば図4を参照)。3つのバンドはおよそ分子量25000、分子量50000及び分子量75000で分離され、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の軽鎖、重鎖及び重鎖/軽鎖融合タンパク質の予測された分子量に対応する。
アッセイ
本明細書で提供されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、同定され、当該技術分野で周知の様々なアッセイによってその物理的/化学的性質及び/又は生物学的活性についてスクリーニングされ、又は特徴づけることができる。
親和性アッセイ
Fc受容体又は標的抗原に対するT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の親和性を、実施例に記載される方法に従い、BIAcore装置(GE Healthcare)のような標準的器具類と、組換え発現により得られるような受容体又は標的タンパク質とを用いて、プラズモン共鳴アッセイ(SPR)により決定することができる。代替的に、異なる受容体又は標的抗原に対するT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の結合は、特定の受容体又は標的抗原を発現する細胞株を用いて、例えばフローサイトメトリー(FACS)により、評価することができる。結合親和性を測定するための特定の説明的で例示的な実施態様は、後述及び以下の実施例に記載されている。
一実施態様によれば、Kは、25℃でBIACORE(登録商標)T100装置(GE Healthcare)を用いる表面プラズモン共鳴により測定される。
Fc部分とFc受容体との相互作用を分析するために、Hisタグ付組換えFc受容体が、CM5チップ上に固定化された抗ペンタHis抗体(Qiagen)によって捕捉され、二重特異性構築物は分析物として使用される。簡潔には、供給者の指示に従って、カルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ(CM5、GE Healthcare)をN−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド塩酸塩(EDC)及びN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)で活性化する。抗ペンタ−His抗体を、10mM酢酸ナトリウム(pH5.0)で40μg/mlに希釈した後、結合したタンパク質のおよそ6500反応単位(RU)を達成するために5μl/分の流速で注入する。リガンドの注入後、未反応群をブロックするために1Mのエタノールアミンを注入する。その後、Fc受容体を4又は10nMで60秒間捕捉する。反応速度論的な測定のため、二重特異性構築物の4倍の連続希釈物(500nMと4000nMの間の範囲)を、25℃のHBS−EP(GE Healthcare、10mMのHEPES、150mMのNaCl、3mMのEDTA、0.05%の界面活性剤P20、pH7.4)に流速30μl/分で120秒間注入する。
標的抗原に対する親和性を決定するため、二重特異性構築物を、抗ペンタ−His抗体について記載したように、活性化されたCM5−センサーチップ表面上に固定化されている抗ヒトFab特異性抗体(GE Healthcare)により捕捉する。結合したタンパク質の最終的な量は約12000RUである。二重特異性構築物は、300nMで90秒間捕捉される。標的抗原を、流速30μl/分で250〜1000nMの濃度範囲で180秒間フローセルを通過させる。解離を180秒間モニターする。
バルク屈折率の差は、基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正する。定常応答を使用して、ラングミュア結合等温線の非線形曲線適合により解離定数Kを得た。会合センサーグラム及び解離センサーグラムを同時にフィットさせることによる単純一対一ラングミュア結合モデル(simple one-to-one Langmuir binding model)(BIACORE(登録商標)T100 Evaluationソフトウェアバージョン1.1.1)を用いて、会合速度(kon)と解離速度(koff)を算出する。平衡解離定数(K)はkoff/kon比として算出される。例えば、Chen et al., J Mol Biol 293, 865-881 (1999)を参照のこと。
活性のアッセイ
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の生物活性は、実施例に記載される様々なアッセイにより測定することができる。生物活性には、例えば、T細胞の増殖の誘導、T細胞中のシグナル伝達の誘導、T細胞中の活性マーカーの発現の誘導、T細胞によるサイトカイン分泌の誘導、腫瘍細胞などの標的細胞の溶解の誘導、及び腫瘍後退の誘導及び/又は生存率の改善が含まれる。
組成物、製剤、及び投与の経路
更なる態様において、本発明は、例えば下記の治療法の何れかに使用される、本明細書で提供されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の何れかを含む薬学的組成物を提供する。一実施態様において、薬学的組成物は、本明細書で提供されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の何れかと、薬学的に許容可能な担体とを含む。別の実施態様において、薬学的組成物は、本明細書で提供されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の何れかと、少なくとも1つの追加的な治療剤とを、例えば後述するように含む。
更に提供されるのは、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子をインビボ投与に適した形態で生成する方法であって、該方法は、(a)本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を得ること、及び(b)T細胞活性化二重特異性抗原結合分子を、少なくとも1つの薬学的に許容される担体を用いて製剤化することを含み、これにより、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の調製物がインビボ投与用に製剤化される。
本発明の薬学的組成物は、薬学的に許容される担体中に溶解又は分散された1つ又は複数のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の治療的有効量を含む。「薬学的に許容される又は薬理学的に許容される」という表現は、用いられる用量及び濃度においてレシピエントに非毒性であり、すなわち、例えばヒトなどの動物に必要に応じて投与されたとき、副作用、アレルギー反応、又は他の望ましくない応答を生じさせない分子的実態及び組成物を指す。少なくとも1つのT細胞活性化二重特異性抗原結合分子と、任意選択的に付加的活性成分を含有する薬学的組成物の調製物は、本開示に照らして当業者に知られており、Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. Mack Printing Company, 1990に例示され、出典明記によってここに援用する。更に、動物(例えば、ヒト)への投与のために、調製物は、FDA Office of Biological Standards又は他の国の対応する官庁によって要求される無菌性、発熱性、一般的安全性及び純度基準を満たさなければならないことが理解される。好ましい組成物は、凍結乾燥製剤又は水溶液である。本明細書で使用される「薬学的にされる担体」は、当業者に知られているありとあらゆる溶剤、緩衝液、分散媒、コーティング、界面活性剤、抗酸化剤、保存剤(例えば、抗菌剤、抗真菌剤)、等張剤、吸収遅延剤、塩、保存剤、抗酸化剤、タンパク質、薬物、薬物安定剤、ポリマー、ゲル、結合剤、賦形剤、崩壊剤、潤滑剤、甘味剤、香味剤、色素、同様な物質及びそれらの組み合わせを含む(例えば、Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. Mack Printing Company, 1990, pp. 1289-1329を参照。この文献は参照により本明細書に援用される)。何れかの従来の担体が活性成分と不適合である場合を除いて、治療又は薬学的組成物におけるその使用が意図される。
組成物は、それが固体、液体、又はエアロゾルの形態で投与されるかどうかに応じて、及びそれが注射のような投与経路のために無菌である必要があるかどうかに応じて、異なる種類の担体を含むことができる。本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子(及び任意の追加的治療剤)は、当業者に既知であるように、静脈内、皮内、動脈内、腹腔内、病巣内、頭蓋内、関節内、前立腺内、脾臓内、腎臓内、胸膜内、気管内、鼻腔内、硝子体内、膣内、直腸内、腫瘍内、筋肉内、腹腔内、皮下、結膜下、小胞内、粘膜内、心膜内、臍帯内、眼球内、経口、局所内、局部内に、吸入(例えば、エアロゾル吸入)、注射、注入、連続的注入、標的細胞を直接浸す局所的かん流により、カテーテル経由で、洗浄により、クリームで、脂質組成物(例えば、リポソーム)で、又は他の方法、又は上記の何れかの組み合わせで投与することができる(例えば、Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed.Mack Printing Company, 1990を参照。この文献は参照により本明細書に援用される)。非経口投与、特に静脈内注入が、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子のようなポリペプチド分子を投与するために最も一般的に使用される。
非経口組成物には、注射による投与、例えば皮下、皮内、病巣内、静脈内、動脈内、筋肉内、髄腔内又は腹腔内への注射用に考案されたものが含まれる。注射のために、本発明の二重特異性抗原結合分子を活性化するT細胞は、水溶液、好ましくはハンクス液、リンガー液又は生理食塩水緩衝液のような生理学的に適合した緩衝液中に製剤化することができる。この溶液は、懸濁剤、安定化剤及び/又は分散剤のような処方剤を含有してもよい。あるいは、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、使用前は、適切なビヒクル、例えば、発熱物質を含まない滅菌水を用いた組成用の粉末形態であってもよい。滅菌注射溶液は、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を、必要に応じて、以下に列挙する種々の他の成分と共に適切な溶媒中に必要な量で組み込むことによって調製される。無菌状態は、例えば、滅菌濾過膜を通す濾過によって容易に達成することができる。一般に、分散液は、種々の滅菌された活性成分を、基本的な分散媒体及び/又は他の成分を含有する滅菌ビヒクル中に組み込むことによって調製される。滅菌注射溶液、懸濁液、又は乳濁液を調製するための無菌粉末の場合、好ましい調製方法は、予め滅菌濾過された液体媒質からの活性成分と任意の追加の所望の成分の粉末を生じる真空乾燥又は凍結乾燥技術である。液体媒質は、必要に応じて適切に緩衝されるべきであり、十分な生理食塩水又はグルコースを注射される前に、液体はまず希釈されて等張性にされる。組成物は、製造及び保存の条件下で安定でなければならず、細菌及び真菌などの微生物の汚染作用に対して保存されていなければならない内毒素汚染は、安全なレベル、例えばタンパク質1mgあたり0.5ng未満で最小限に保たれるべきであることが理解されよう。適切な薬学的に許容される担体は、限定されるものではないが、緩衝液、例えばリン酸塩、クエン酸塩、及び他の有機酸;アスコルビン酸及びメチオニンを含む抗酸化剤;保存料(例えば、オクタデシルジメチオルベンジルアンモニウムクロライド;ヘキサメトニウムクロライド;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、フェノール、ブチル又はベンジルアルコール;アルキルパラベン、例えばメチル又はプロピルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3−ペンタノール;及びm−クレゾール);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;タンパク質、例えば、血清アルブミン、ゼラチン、又は免疫グロブリン;親水性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドン;アミノ酸、例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン又はリジン;単糖類、二糖類、及びグルコース、マンノース又はデキストリンを含む他の炭水化物;キレート剤、例えば、EDTA;糖、例えば、スクロース、マンニトール、トレハロース又はソルビトール;塩形成対イオン、例えば、ナトリウム、金属錯体(例えば、Zn−タンパク質錯体);及び/又はポリエチレングリコール(PEG)等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。水性注射懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、デキストランなどの懸濁液の粘度を増加させる化合物を含有することができる。任意選択的に、懸濁液は、適切な安定剤、又は化合物の溶解度を上昇させて高濃度の溶液の調製を可能にする薬剤も含有することができる。更に、活性化合物の懸濁液は、適切な油性注射懸濁液として調製することができる。適切な親油性溶媒又はビヒクルには、ごま油のような脂肪油、又はエチルクリート若しくはトリグリセリドのような合成脂肪酸エステルが含まれる。
活性成分は、例えば、コアセルベーション技術又は界面重合法によって作られたマイクロカプセル、例えば、それぞれヒドロキシメチルセルロース又はゼラチン−マイクロカプセル及びポリ−(メチルメタクリレート(methylmethacylate))マイクロカプセルに、コロイド薬物送達系(例えばリポソーム、アルブミンミクロスフィア、ミクロエマルジョン、ナノ粒子及びナノカプセル)に、又はマクロエマルジョンに封入されてもよい。これらの技術は、Remington's Pharmaceutical Sciences(18th Ed. Mack Printing Company, 1990)に開示されている。徐放性製剤が調製されてもよい。徐放性製剤の適切な例は、ポリペプチドを含有する固体疎水性ポリマーの半透性マトリクスを含み、そのマトリックスは成形品、例えばフィルム又はマイクロカプセルの形態である。特定の実施態様において、吸収を遅延させる薬剤(例えば、モノステアリン酸アルミニウム、ゼラチン又はそれらの組み合わせなど)を組成物に使用することによって、注射用組成物の持続的吸収をもたらすことができる。
上記の組成物に加えて、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子はまた、デポー製剤として製剤化することもできる。このような長時間作用型の製剤は、注入(例えば、皮下若しくは筋肉内)により、又は筋肉内注射により投与することができる。従って、例えば、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、適切なポリマー性若しくは疎水性物質(例えば、許容可能なオイル中の乳濁液としての)又はイオン交換樹脂を用いて、又は難溶性の誘導体として、例えば難溶性の塩として製剤化することができる。
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を含む薬学的組成物は、従来の混合、溶解、乳化、カプセル化、封入、又は凍結乾燥方法により製造することができる。薬学的組成物は、1つ又は複数の生理的に許容される担体、希釈剤、賦形剤、又は薬学的に使用可能な調製物へのタンパク質の処理を容易にする補助剤を用いる従来の方式で製剤化することができる。適切な製剤は、選択された投与経路に依存する。
T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、遊離酸又は遊離塩基の、天然又は塩の形態の組成物に製剤化することができる。薬学的に許容される塩は、遊離酸又は遊離塩基の生物活性を実質的に保持する塩である。これらには、酸付加塩、例えば、タンパク質性組成物の遊離アミノ基で形成されたもの、又は例えば塩酸若しくはリン酸といった無機酸、又は酢酸、シュウ酸、酒石酸若しくはマンデル酸といった有機酸で形成されたものが含まれる。また、遊離カルボキシル基で形成される塩は、例えばナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、又は水酸化第二鉄といった無機塩基;又はイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、又はプロカインといった有機塩基から誘導することができる。薬学的塩は、対応する遊離塩基形態より、水性及び他のプロトン性溶媒に溶け易い。
治療的方法及び組成物
本明細書で提供されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の何れかは、治療方法において使用することができる。本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、例えばがんの治療において、免疫療法剤として使用することができる。
治療法での使用のために、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、良好な医療行為と一致した様式で製剤化され、投薬され、投与されるであろう。この文脈において考慮すべき因子としては、治療される特定の障害、治療される特定の哺乳動物、個々の患者の臨床状態、障害の原因、薬剤の送達部位、投与方法、投与スケジュール及び医師にとって既知の他の要因が挙げられる。
一態様では、医薬としての使用のための本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子が提供される。更なる態様では、疾患の治療において使用される本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子が提供される。特定の実施態様において、治療法において使用される本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子が提供される。一実施態様において、本発明は、治療を必要とする個体における疾患の治療に使用のための、本明細書に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供する。特定の実施態様において、本発明は、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の治療的有効量を個体に投与することを含む、疾患を有する個体の治療法において使用されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供する。特定の実施態様において、治療される疾患は増殖性疾患である。特定の実施態様において、疾患はがんである。特定の実施態様において、方法は更に、個体に対して少なくとも1つの追加的治療剤、例えば、治療される疾患ががんであれば抗がん剤の治療的有効量を投与することを含む。更なる実施態様において、本発明は、標的細胞、特に腫瘍細胞の溶解の誘導に使用される、本明細書に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供する。特定の実施態様において、本発明は、個体に対し、標的細胞の溶解を誘導するためにT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の有効量を投与することを含む、個体の標的細胞、特に腫瘍細胞の溶解を誘導する方法に使用されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を提供する。上記実施態様の何れかによる「個体」は、好ましくはヒトである。
更なる態様では、本発明は、医薬の製造又は調製における本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の使用を提供する。一実施態様において、医薬は、治療を必要とする個体の疾患の治療を目的とするものである。更なる実施態様において、医薬は、疾患を有する個体に対し、医薬の治療的有効量を投与することを含む、疾患を治療する方法で使用するためのものである。特定の実施態様において、治療される疾患は増殖性疾患である。特定の実施態様において、疾患はがんである。一実施態様において、方法は更に、個体に対して少なくとも1つの追加的治療剤、例えば、治療される疾患ががんであれば抗がん剤の治療的有効量を投与することを含む。更なる実施態様において、医薬は、標的細胞、特に腫瘍細胞の溶解を誘導するためのものである。また更なる実施態様において、医薬は、個体に対し、標的細胞の溶解を誘導するために医薬の有効量を投与することを含む、個体の標的細胞、特に腫瘍細胞の溶解を誘導する方法における使用を目的とする。上記実施態様の何れかによる「個体」は、哺乳動物、好ましくはヒトであり得る。
更なる態様において、本発明は、疾患を治療する方法を提供する。一実施態様において、方法は、そのような疾患を有する個体に対し、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の治療的有効量を投与することを含む。一実施態様において、薬学的に許容される形態の本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を含む組成物が、前記個体に対して投与される。特定の実施態様において、治療される疾患は増殖性疾患である。特定の実施態様において、疾患はがんである。特定の実施態様において、方法は更に、個体に対して少なくとも1つの追加的治療剤、例えば、治療される疾患ががんであれば抗がん剤の治療的有効量を投与することを含む。上記実施態様の何れかによる「個体」は、哺乳動物、好ましくはヒトであり得る。
更なる態様では、本発明は、標的細胞、特に腫瘍細胞の溶解を誘導する方法を提供する。一実施態様において、方法は、T細胞、特に細胞傷害性T細胞の存在下において、標的細胞に本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を接触させることを含む。更なる態様において、個体の標的細胞、特に腫瘍細胞の溶解を誘導する方法が提供される。このような一実施態様において、方法は、標的細胞の溶解を誘導するために、個体に対してT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の有効量を投与することを含む。一実施態様において、「個体」はヒトである。
特定の実施態様において、治療される疾患は増殖性疾患、特にがんである。がんの非限定的な例には、前立腺がん、脳のがん、頭部及び頸部のがん、膵臓がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頚がん、子宮内膜がん、食道がん、結腸がん、結腸直腸がん、直腸がん、胃がん、前立腺がん、血液がん、皮膚がん、扁平上皮癌、骨のがん、及び腎臓がんが含まれる。本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を用いて治療することができる他の細胞増殖性疾患には、限定されないが、腹部、骨、乳房、消化器系、肝臓、膵臓、腹膜、内分泌腺(副腎、副甲状腺、下垂体、睾丸、卵巣、胸腺、甲状腺)、眼、頭部及び頸部、神経系(中枢及び末梢)、リンパ系、骨盤、皮膚、軟組織、脾臓、胸部、及び泌尿生殖器系に位置する腫瘍が含まれる。前がん性の状態又は病変及びがん転移も含まれる。特定の実施態様において、がんは、腎細胞がん、皮膚がん、肺がん、結腸直腸がん、乳がん、脳のがん、頭部及び頸部のがん、胃がん、膵臓がん、卵巣がんからなる群より選択される。一実施態様において、がんは固形腫瘍である。当業者は、多くの場合T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は治癒をもたらさず、部分的恩恵を提供するだけであることを容易に認識する。幾つかの実施態様において、何らかの利益を有する生理学的変化も、治療的に有益であると考えられる。従って、幾つかの実施態様において、生理学的変化をもたらすT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の量は、「有効量」又は「治療的有効量」と考えられる。治療を必要とする対象、患者、又は個体は、典型的には哺乳動物であり、より具体的にはヒトである。
幾つかの実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の有効量が細胞に投与される。他の実施態様において、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の治療的有効量が、疾患の治療のために個体に投与される。
疾患の予防又は治療のために、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の適切な用量は(単独で使用されるか、あるいは1つ又は複数の他の追加的治療剤との組み合わせで使用されるときの)、治療される疾患の種類、投与経路、患者の体重、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の種類、疾患の重症度及び経過、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子が予防目的又は治療目的のために投与されるのかどうか、以前又は同時に行われる治療的介入、患者の病歴、及びT細胞活性化二重特異性抗原結合分子に対する応答、並びに主治医の裁量に依存するであろう。何れの場合にも、投与の責任を負う施術者は、組成物中の活性成分の濃度及び個々の対象のための適切な用量を決定するであろう。限定されないが、単回又は様々な時点にわたる複数回投与、ボーラス投与、及びパルス注入を含む様々な投与スケジュールが本明細書において考慮される。
T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、患者に対して、単回、又は一連の治療にわたって適切に投与される。疾患の種類及び重症度に応じて、例えば1回以上の別個の投与によるか、連続注入によるかに関わらず、約1μg/kg〜15mg/kg(例えば0.1mg/kg〜10mg/kg)のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子が患者への投与のための初期候補用量となり得る。一つの典型的な1日の投与量は、上記の要因に応じて、約1μg/kg〜100mg/kg以上の範囲であろう。数日間以上にわたる反復投与の場合には、状態に応じて、治療は、疾患症状の所望の抑制が生じるまで、一般に持続されるであろう。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の1つの例示的な投薬量は、約0.005mg/kg〜約10mg/kgの範囲であろう。他の非限定的実施例では、用量は、1回の投与につき、体重1kgあたり約1マイクログラム、体重1kgあたり約5マイクログラム、体重1kgあたり約10マイクログラム、体重1kgあたり約50マイクログラム、体重1kgあたり約100マイクログラム、体重1kgあたり約200マイクログラム、体重1kgあたり約350マイクログラム、体重1kgあたり約500マイクログラム、体重1kgあたり約1ミリグラム、体重1kgあたり約5ミリグラム、体重1kgあたり約10ミリグラム、体重1kgあたり約50ミリグラム、体重1kgあたり約100ミリグラム、体重1kgあたり約200ミリグラム、体重1kgあたり約350ミリグラム、体重1kgあたり約500ミリグラム、体重1kgあたり約1000mg又はそれ以上、及びそこから導かれるあらゆる範囲を含む。本明細書に列挙される数字から導かれる範囲の非限定的な例では、上記の数字に基づいて、体重1kgあたり約5mg〜体重1kgあたり約100mgの範囲、体重1kgあたり約5マイクログラム〜体重1kgあたり約500ミリグラムの範囲などが投与され得る。従って、約0.5mg/kg、2.0mg/kg、5.0mg/kg又は10mg/kgの1つ又は複数の用量(又はそれらの任意の組み合わせ)を患者に投与してよい。このような用量は、断続的に、例えば毎週又は3週毎に(例えば患者がT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の約2から約20用量、例えば約6用量を受けるように)投与され得る。初期の高負荷用量の後に、1つ又は複数の低用量を投与してよい。しかしながら、他の用量レジメンも有用であり得る。この療法の進行は、従来の技術及びアッセイによって容易にモニターされる。
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は一般的に、意図した目的を達成するために有効な量において使用されるであろう。疾患状態を治療又は予防するための使用のために、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子、又はその薬学的組成物は、治療的有効量で投与又は適用される。治療的有効量の決定は、特に本明細書に提供される詳細な開示を考慮すると、十分に当業者の能力の範囲内である。
全身投与の場合、治療的有効量は、細胞培養アッセイのようなインビトロアッセイから最初に推定することができる。次いで、細胞培養物において決定されるIC50を含む循環濃度範囲を達成するために、用量を動物モデルにおいて製剤化することができる。このような情報は、ヒトにおいて有用な用量を更に正確に決定するために使用することができる。
初期投与量は、インビボデータ、例えば動物モデルから、当該技術分野で周知の技術を用いて推定することもできる。当業者であれば、動物データに基づいて、ヒトへの投与を容易に最適化することができるであろう。
投与の量及び間隔は、治療効果を維持するために十分なT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の血漿レベルを提供するために個別に調整される。注射による投与のための通常の患者への投与量は、約0.1〜50mg/kg/日、典型的には約0.5〜1mg/kg/日の範囲である。治療的に有効な血漿レベルは、毎日複数の用量を投与することにより達成することができる。血漿中のレベルは、例えばHPLCにより測定することができる。
局所投与又は選択的取り込みの場合、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の有効な局所濃度は血漿濃度に関連していなくともよい。当業者であれば、過度の実験をしなくとも、治療的に有効な局所投与量を最適化することができるであろう。
本明細書に記載されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の治療的に有効な用量は、一般に、実質的な毒性を引き起こすことなく治療上の利益を提供するであろう。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の毒性及び治療効果は、細胞培養又は実験動物における標準の薬学的手順により決定することができる。細胞培養アッセイ及び動物の研究は、LD50(集団の50%を死に至らしめる用量)及びED50(集団の50%において治療的に有効な用量)を決定するために使用することができる。毒性効果と治療効果との間の用量比は、LD50/ED50の比として表すことができる治療指数である。大きな治療指数を示すT細胞活性化二重特異性抗原結合分子が好ましい。一実施態様において、本発明によるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は高い治療指数を示す。細胞培養アッセイ及び動物研究から得られたデータは、ヒトにおける使用に適した一定範囲の投与量の製剤化に使用することができる。投与量は、好ましくは、毒性を殆ど又は全く伴わないED50を含む、一定範囲の循環濃度内にある。投与量は、種々の要因、例えば、用いられる投与形態、使用される投与経路、対象の状態などに応じてこの範囲内で変動し得る。正確な製剤、投与経路、及び用量は、患者の状態を考慮して個々の医師により選択され得る(例えば、Fingl et al., 1975, in:ThePharmacological Basis of Therapeutics, Ch. 1, p. 1を参照。この文献はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を用いて治療される患者の主治医には、毒性、器官不全などにより、いつ及びどのようにして投与を終了、中断、又は調整するかが分かるであろう。逆に、主治医は、臨床応答が十分でなかった場合には(毒性なしで)、治療レベルを上げるように調整することも分かっているであろう。関心のある障害の管理において投与される用量の大きさは、治療される状態の重症度、投与経路などによって変動するであろう。状態の重篤度は、例えば、標準的な予後評価方法によって部分的に評価することができるであろう。更に、用量及び恐らくは投薬回数も、個々の患者の年齢、体重、及び応答に応じて変動するであろう。
その他の薬剤及び治療
本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、治療法において1つ又は複数の他の薬剤と組み合わせて投与され得る。例えば、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、少なくとも1つの追加的治療剤と共投与され得る。用語「治療剤」は、症状又は疾患を治療するために、そのような治療を必要とする個体に投与される任意の薬剤を包含する。このような追加的な治療剤は、治療されている特定の兆候に適したあらゆる活性成分、好ましくは、互いに打ち消し合うことのない相補的活性を有する活性成分を含み得る。特定の実施態様において、追加的治療剤は、免疫調節剤、細胞増殖抑制剤、細胞接着の阻害剤、細胞傷害性剤、細胞アポトーシスの活性化剤、又はアポトーシス誘導因子に対する細胞の感受性を増大させる薬剤である。特定の実施態様において、追加的治療剤は、抗がん剤、例えば微小管破壊因子、抗代謝剤、トポイソメラーゼ阻害剤、DNAインターカレーター、アルキル化剤、ホルモン療法、キナーゼ阻害剤、受容体アンタゴニスト、腫瘍細胞アポトーシスの活性化因子、又は抗血管新生剤である。
このような他の薬剤は、意図した目的のために有効な量で組み合わされて適切に存在する。このような他の薬剤の有効量は、使用されるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の量、障害又は治療の種類、及び上記他の要因によって決まる。T細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、一般的に、本明細書に記載されるものと同じ用量及び投与経路において、又は本明細書に記載された用量の1%〜99%で、又は経験的に/臨床的に妥当であると決定された任意の用量及び任意の経路により使用される。
上記のこうした併用療法は、併用投与(2つ以上の治療剤が、同一又は別々の組成物に含まれている)、及び本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の投与が、追加の治療剤及び/又はアジュバントの投与の前、投与と同時、及び/又は投与の後に起き得る分離投与を包含する。本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子は、放射線療法と組み合わせて使用することもできる。
製造品
本発明の他の態様では、上述した疾患の治療、予防、及び/又は診断に有用な物質を含む製造品が提供される。製造品は、容器、及び容器上又は容器に付属するラベル又は添付文書を含む。好適な容器は、例としてボトル、バイアル、シリンジ、IV輸液バッグなどを含む。容器はガラス又はプラスチックなどの様々な材料から形成され得る。容器は、症状の治療、予防、及び/又は診断に有効な、単独の又はその他の組成物と併用される化合物を収容し、無菌のアクセスポートを有することができる(例えば、容器は皮下注射針により穿孔可能なストッパーを有する静脈内溶液のバッグ又はバイアルであってよい)。組成物中の少なくとも1つの活性な薬剤は、本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子である。ラベル又は添付文書は、組成物が特定の症状の治療のために使用されることを示している。更に、製造品は、(a)本発明のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を含有する組成物を中に含む第1の容器;及び(b)更なる細胞傷害性又はその他の治療的薬剤を中に含む組成物を含む第2の容器を含み得る。本発明の本実施態様における製造品は、組成物が特定の疾患を治療するために使用できることを示す添付文書を更に含んでいてもよい。代替的に又は追加的に、製造品は、薬学的に許容される緩衝液、例えば注射用静菌水(BWFI)、リン酸緩衝生理食塩水、リンガー溶液、及びデキストロース溶液を含む第2(又は第3)の容器を更に含んでもよい。これは、他の緩衝液、希釈剤、フィルター、針、及びシリンジを含む、商業的に及びユーザーの立場から望まれる他の物質を更に含んでもよい。
以下は、本発明の方法及び組成物の実施例である。上に提供された一般的な説明を前提として、他の様々な実施態様が実施され得ることが理解される。
一般的方法
組換えDNA技術
標準的な方法を使用して、Molecular cloning: A laboratory manual; Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989に記載されているようにDNAを操作した。分子生物学的試薬を、製造元の指示に従って使用した。ヒト免疫グロブリンの軽鎖及び重鎖のヌクレオチド配列に関する一般情報は以下に与えられている:Kabat, E.A. et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th ed., NIH Publication No. 91-3242。
DNA配列決定
DNA配列は、二本鎖配列決定により決定された。
遺伝子合成
所望の遺伝子セグメントは、必要に応じて、適切なテンプレートを用いてPCRによって生成するか、又は自動化された遺伝子合成による合成オリゴヌクレオチド及びPCR生成物からGeneart AG(Regensburg,Germany)により合成した。正確な遺伝子配列が入手可能でない場合、最も近いホモログ由来の配列に基づいてオリゴヌクレオチドプライマーを設計し、適切な組織を起源とするRNAからRT−PCRによって遺伝子を単離した。特異的な制限エンドヌクレアーゼ切断部位に隣接する遺伝子セグメントを、標準のクローニング/シーケンシングベクター中にクローニングした。形質転換した細菌からプラスミドDNAを精製し、UV分光法により濃度を決定した。サブクローニングされた遺伝子断片のDNA配列を、DNA配列決定によって確認した。遺伝子セグメントは、それぞれの発現ベクター中へのサブクローニングを可能にする適切な制限部位を用いて設計された。全ての構築物は、真核細胞内の分泌のためにタンパク質を標的とするリーダーペプチドをコードする5’末端DNA配列を含むように設計された。
実施例1
T84.66 IgGの異なるヒト化変異体の細胞への結合
マウス抗体T84.66(Wagener et al., J Immunol 130, 2308 (1983), Neumaier et al., J Immunol 135, 3604 (1985))の新規ヒト化変異体は、CDRをヒト生殖系列フレームワークアクセプター配列上に移植することによって開発された。
この実施例では、T84.66 IgGの異なるヒト化変異体の結合を、CEA発現ヒト胃腺癌細胞(MKN45、DSMZ ACC 409)で試験した。
簡潔には、細胞は採取され、計数され、生存率をチェックされて、FACS緩衝液(100μl PBS 0.1% BSA)中、1mlあたり2x10個の細胞で再懸濁された。100μlの細胞懸濁液(0.2×10個の細胞を含有)を、漸増濃度のCEA IgG(4ng/ml−60μg/ml)と共に丸底96ウェルプレート中で30分間4℃でインキュベートし、冷PBS 0.1% BSAで2回洗浄し、PE−コンジュゲートAffiniPure F(ab’)2断片ヤギ抗ヒトIgG Fcγ断片特異的二次抗体(Jackson Immuno Research Lab PE #109−116−170)と共に更に30分間4℃で再インキュベートし、冷PBS 0.1% BSAで2回洗浄し、直ちにFACS CantoII(Software FACS Diva)を用いてFACSにより分析した。GraphPadPrism5を用いて結合曲線及びEC50値が得られ、計算された(図2、MKN45細胞への結合)。
図2は、MKN45細胞上に発現された、ヒトCEAに対するT84.66 IgGの選択されたヒト化変異体の異なる結合パターンを示す。結合パターン及び計算されたEC50結合値(表1)に基づいて、ヒト化変異体1(配列番号22及び23)を更なる評価のために選択した。
実施例2
抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性(TCB)分子の調製
以下の分子がこの実施例で調製され、その模式図を図3に示す:
A.電荷修飾を有する「2+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、親マウスCEAバインダー(T84.66))(図3A、配列番号32−35)
B.電荷修飾を有する「2+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、ヒト化CEAバインダー)(図3B、配列番号34、36−38)
C.電荷修飾を有する「1+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、ヒト化CEAバインダー)(図3C、配列番号34、37−39)
D.電荷修飾を有する「1+1 IgG CrossMab」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、ヒト化CEAバインダー)(図3D、配列番号34、36、38、40)
E.電荷修飾を有する「2+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、CEAバインダー中に電荷修飾、ヒト化CEAバインダー、より長いリンカー)(図3E、配列番号34、36、38、41)
F.電荷修飾を有しない「2+1 IgG CrossFab、反転型」(CD3バインダー中にVH/VL交換、ヒト化CEAバインダー)(図3F、配列番号34、50−52)
CD3及びCEAバインダーの可変重鎖及び軽鎖領域をコードするDNA配列を、それぞれのレシピエント哺乳動物発現ベクターに予め挿入されたそれぞれの定常領域とインフレームでサブクローニングした。タンパク質発現は、MPSV又はCMVプロモーターによって駆動される。ポリアデニル化は、CDSの3’末端に位置する合成ポリAシグナル配列によって駆動される。加えて、各ベクターは、常染色体複製のためのEBV OriP配列を含む。
分子の産生のために、懸濁液中で増殖するHEK293−EBNA細胞を、トランスフェクション試薬としてポリエチレンイミン(PEI)を用いてそれぞれの発現ベクターで同時トランスフェクトした。細胞は、対応する発現ベクターを1:2:1:1の比で(A、B、E、及びF:「ベクター重鎖(VH−CH1−VL−CH1−CH2−CH3)」:「ベクター軽鎖(VL−CL)」:「ベクター重鎖(VH−CH1−CH2−CH3)」:「ベクター軽鎖(VH−CL)」)又は1:1:1:1の比で(C:「ベクター重鎖(VH−CH1−VL−CH1−CH2−CH3)」:「ベクター軽鎖(VL−CL)」:「ベクター重鎖(CH2−CH3)」:「ベクター軽鎖(VH−CL)」、D:「ベクター重鎖(VL−CH1−CH2−CH3)」:「ベクター軽鎖(VL−CL)」:「ベクター重鎖(VH−CH1−CH2−CH3)」:「ベクター軽鎖(VH−CL)」)
用いてトランスフェクトされた。
トランスフェクションのために、HEK293 EBNA細胞を、6mMのL−グルタミン及び250mg/lのG418を含む無血清のExcell培養液中で懸濁状態で培養した。600mlのチューブスピンフラスコ(最大作業容量400ml)内での産生のために、6億個のHEK293 EBNA細胞をトランスフェクションの24時間前に播種した。トランスフェクションのため、細胞を、210×gで5分間遠心分離し、上清を20mlの予め温めたCD CHO培地で置換した。発現ベクターを、DNAの量が最終的に400μgになるまで20mlのCD CHO培地中で混合する。1080μlのPEI溶液(2.7μg/ml)を加えた後、混合物を15秒間ボルテックスし、その後室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、600mlのチューブスピンフラスコに移し、加湿した5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーション後、6mMのL−グルタミン、5g/LのPepsoy、1.0mMのVPAを含有するExcell培地を360ml加え、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの1日後、7%のFeed 1を添加した。7日後、3600×gで20〜30分間の遠心分離(Sigma 8K遠心分離機)によって培養物の上清を精製のために収集し、溶液を滅菌濾過し(0.22mmのフィルター)、最終濃度0.01%w/vのアジ化ナトリウムを加えた。溶液を4℃で維持した。
培養培地中の分子の力価は、プロテインA−HPLCによって決定した(表2)。力価の計算は、2段階のプロセスに基づいており、Fc含有分子のpH8.0でのプロテインAへの結合及びpH2.5での段階(step)溶出での放出を含む。分析に使用した両緩衝液はトリス(10mM)、グリシン(50mM)、及びNaCl(100mM)を含み、それぞれのpH(8及び2.5)に調整した。カラム本体は、POROS 20Aを充填した約63μlの内部容量を有するUpchurch 2x20mmプレカラムであった。最初の較正の後、100μlの各試料を0.5ml/分の流速で注入した。0.67分後、試料をpH2.5までのpHステップで溶出した。定量は、280nm吸光度の測定及び16〜166mg/lのヒトIgG1の濃度範囲を有する標準曲線を用いた計算によって行った。
分泌タンパク質は、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーを用いたアフィニティークロマトグラフィー、続いてサイズ排除クロマトグラフィー工程によって細胞培養上清から精製した。
アフィニティークロマトグラフィーのために、25mMの20mMリン酸ナトリウム、20mMのクエン酸ナトリウム、pH7.5で平衡化したHiTrap ProteinA HP(分子A、B及びF)カラム又はMabSelectSure(分子C、D及びE)カラム(CV=5mL、GE Healthcare)に上清をロードした。未結合タンパク質を、少なくとも10カラム容量の20mMリン酸ナトリウム、20mMクエン酸ナトリウム、pH7.5で洗浄することにより除去し、標的タンパク質を、6カラム容量の20mMクエン酸ナトリウム、100mM塩化ナトリウム、100mMグリシン、pH3.0で溶出した。タンパク質溶液を、1/10の0.5Mリン酸ナトリウム(pH 8.0)を加えることにより中和させた。プロテインAクロマトグラフィー後のインプロセス分析では、単一画分中の分子の純度及び分子量を、還元剤の非存在下でSDS−PAGEにより分析し、クーマシー(InstantBlueTM、Expedeon)で染色した。NuPAGE(登録商標)Pre−Castゲルシステム(4−12%のBis−Tris、Invitrogen)を製造業者の指示に従って使用した。標的タンパク質の選択された画分を、濃縮し、濾過した後、20mMヒスチジン、140mM塩化ナトリウム、0.01%のTween−20、pH6.0で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)にロードした。
精製したタンパク質試料のタンパク質濃度が、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて280nmにおける光学濃度(OD)を測定することにより決定された。
分子の凝集物含有量を、25mMのKHPO、125mMのNaCl、200mMのL−アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN(pH6.7、25℃のランニングバッファー)中において、TSKgel G3000 SW XL分析的サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した。
最終精製工程後に分子の純度及び分子量が、還元剤の存在下及び非存在下において、CE−SDS分析により分析された。Caliper LabChip GXIIシステム(Caliper lifescience)を、製造業者の指示に従って使用した(図5及び表3)。
分子の質量分析による解析は、Agilent LC−MSシステム(Agilent Technologies,Santa Clara,CA,USA)で行った。クロマトグラフィーシステム(Agilent 1260 Infinity)をAgilent 6224 TOF LC/MS ESI装置に連結した。約5μgの試料を40℃で1ml/分の流速でNUCLEOGEL RP1000−8、250mm×4.6mmカラム(MACHEREY−NAGEL GmbH&Co.KG,Dueren,Germany)に注入した。移動相は以下の通りであった:A:5%アセトニトリル、0.05%ギ酸、及びB:95%アセトニトリル、0.05%ギ酸。溶出勾配を適用するために、15%のBを10分以内に60%のBまで、次いで2.5分以内に100%のBまで上昇させた。
質量分析計は、高分解能モード4GHzポジティブで測定し、500〜3200m/zの範囲を記録した。Roche(Hoffman−La Roche,Ltd)のMassAnalyzer 2.4.1を用いてm/zスペクトルを手作業でデコンボリューションした。
全ての分子は、本質的に同じ方法に従って製造され精製された。最終品質は、分子A及びBの両方ともCE−SDSにおいてほぼ100%の単量体含量及び100%の純度であり、非常に良好であった(表2及び3、図4)。分子BについてLC−MS分析が行われ、軽鎖の誤対合を示さなかった。対照的に、副産物を除去しなければならず、LC−MS測定値は依然として約10%の誤対合を示したので、分子F(電荷修飾なし)は非常に低い回収率を示した。分子Cは、分子Dよりもわずかに良好な収率及び品質で精製することができた。最終品質は、CE−SDSでほぼ100%の単量体含量及び96%を超える純度を有する分子C及びDの両方にとって良好であった(表2及び3、図4)。
実施例3
異なる抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性分子フォーマットの比較
実施例3A
異なる抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性(CEA CD3 TCB)分子の細胞への結合
異なるフォーマットの抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性(CEA CD3 TCB)分子の結合をヒト胃腺癌細胞(MKN45、DSMZ ACC 409、〜513000個のCEA結合部位)、結腸腺癌細胞(LS174T、ATCC(登録商標)CL−188、〜40700個のCEA結合部位)、及び結腸腺癌細胞HT29(DSMZ ACC 299、〜10000個のCEA結合部位)、並びにCD3発現不死化Tリンパ球細胞(Jurkat、DSMZ ACC 282)で試験した。
簡潔には、細胞は採取され、計数され、生存率をチェックされて、FACS緩衝液(100μl PBS 0.1% BSA)中、1mlあたり2×10個の細胞で再懸濁された。100μlの細胞懸濁液(0.2×10個の細胞を含有)を、漸増濃度のCEA CD3 TCB 分子(310pM−500nM)と共に丸底96ウェルプレート中で30分間4℃でインキュベートし、冷PBS 0.1% BSAで2回洗浄し、Fluorescein(FITC)−AffiniPure F(ab’)2断片ヤギ抗ヒトIgG Fcγ断片特異的抗体(Jackson Immuno Research Lab #109−096−008)と共に更に30分間4℃で再インキュベートし、冷PBS 0.1% BSAで2回洗浄した。
暗所において4℃で30分間、2%PFAを含むFACS緩衝液で細胞をインキュベートすることによって染色を固定した。測定のために、細胞を150μlのFACS緩衝液に再懸濁し、蛍光をMiltenyi MACSQuantを用いて測定した。
結果を図5に示す。GraphPad Prism5を用いて結合曲線を得た(上段、左から右、MKN45細胞;LS174T細胞、HT29細胞に対する結合、下段、Jurkat細胞への結合)。
図5は、中程度(LS174T)又は低いCEA発現レベル(HT29)を有する細胞株において、高濃度での分子D及び分子Cのより高い蛍光強度を示す。これは、一価結合性構築物のより多くが、ヒトCEAに二価的に結合する分子Bと比較して、これらの条件下で結合することができるという事実を指摘する。Jurkat細胞上のヒトCD3への結合は分子C及び分子Bに匹敵するが、分子Dはより良好な結合を示す。これは、分子D中のCD3標的化部分のより良好な接触性のためであろう。
実施例3B
異なる抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性(CEA CD3 TCB)分子によって誘導された腫瘍細胞死滅
標的として、MKN45、BxPC−3(ECACC 93120816、ヒト初代膵臓腺癌細胞株)又はHT−29ヒト腫瘍細胞を、及びエフェクター細胞としてヒトPBMCを用いて、CEA CD3 TCB分子による異なる腫瘍細胞のT細胞媒介死滅を評価した。示されたCEA CD3 TCB分子とのインキュベーションの24時間及び48時間で、腫瘍細胞の溶解が検出された。
簡潔には、標的細胞を、トリプシン/EDTAを用いて収集し、洗浄し、平底96ウェルプレートを用いて25000細胞/ウェルの密度で播いた。細胞を一晩放置して付着させた。末梢血単核(PBMC)を、健常なヒトドナーから得られた濃縮リンパ球調製物(バフィーコート)のHistopaque密度遠心分離により調製した。新鮮な血液を滅菌PBSで希釈し、Histopaque勾配(Sigma,#H8889)上に重層した。遠心分離(450×g、30分、室温)後、PBMCを含有する相間上の血漿を廃棄し、新しいPBMCを新しいファルコンチューブに移し、その後50mlのPBSで満たした。混合物を遠心分離し(400×g、10分間、室温)、上清を廃棄し、PBMCペレットを滅菌PBSで2回洗浄した(遠心分離工程は350×g、10分間)。得られたPBMCの集団を自動的に計数し(ViCell)、細胞インキュベーター中で37℃、5%COで、10%FCS及び1%のL−アラニル−L−グルタミン(Biochrom,K0302)を含有するRPMI1640培地中で更に使用するまで保存した(24時間以内)。腫瘍細胞溶解アッセイのために、CEA CD3 TCB分子を指示された濃度で添加した(1pM−20nMの範囲で3通り)。PBMCを最終E:T比10:1で標的細胞に添加した。37℃、5%COで24時間及び48時間のインキュベーション後、アポトーシス/壊死細胞により細胞上清中に放出されたLDHの定量によって(LDH検出キット、Roche Applied Science,#11644793001)、標的細胞死滅を評価した。標的細胞の最大溶解(=100%)が、1%のTriton X−100を用いた標的細胞のインキュベーションにより達成された。最小溶解(=0%)は、二重特異性構築物なしでエフェクター細胞と共に同時にインキュベートした標的細胞を指す。
図6は、分子Dが標的細胞株の最も強い死滅を誘導し、続いて分子C、最後に分子Bが続くことを示す。3つの異なるフォーマット間の最良の差別化は、低いCEA発現レベルを有する腫瘍細胞株において見ることができる(図6C及び6F)。腫瘍細胞溶解のEC50値をGraph Pad Prism5を用いて計算し、表4(24時間)及び表5(48時間)に示す。
実施例3C
異なるCEA CD3 TCB分子によって誘導された、CEA発現腫瘍細胞の死滅後のCD4+及びCD8+エフェクター細胞のCD25のアップレギュレーション
異なるCEA CD3 TCB分子によって媒介されるCEA発現MKN45、BxPC3又はHT29腫瘍細胞の死滅後のCD4(図7A−D)及びCD8T細胞(図7E−H)の活性化を、T細胞活性化マーカーCD25(後期活性化マーカー)を認識する抗体を用いたFACS分析によって評価した。更に、抗原非特異的T細胞活性化をチェックするために、標的細胞の非存在下におけるエフェクター細胞と異なるCEA CD3 TCB分子との同時インキュベーションの際に、CD4及びCD8 Tエフェクター細胞についてCD25を分析した。
抗体及び死滅アッセイ条件は、同じ抗体濃度範囲(1pM−20nM、3通り)、E:T比10:1及び48時間のインキュベーション時間を用いて、本質的に上記の通りであった(実施例3B)。
インキュベーション後、PBMCを丸底96ウェルプレートに移し、350xgで5分間遠心分離し、0.1%BSAを含有するPBSで2回洗浄した。CD8(FITC抗ヒトCD8、BioLegend #344704)、CD4(PECy7抗ヒトCD4、BioLegend #344612)及びCD25(APC抗ヒトCD25、BioLegend #302610)の表面染色を供給者の指示に従って行った。細胞を0.1%BSAを含有する150μl/ウェルのPBSで2回洗浄し、100μl/ウェルの2%PFAを含有するFACS緩衝液150μl/ウェルを用いて4℃で30分間固定した。遠心分離後、試料を200μl/ウェルのPBS 0.1%BSAに再懸濁し、BD FACS Fortessaを使用して分析した。
図7は、CD25陽性T細胞の割合によって測定した場合、分子Dが最も強いT細胞活性化を誘導することを示す。しかしながら、この分子はまた、最も高い2〜3の濃度で標的細胞の非存在下でT細胞の活性化を誘導したので、好ましいフォーマットとして選択されなかった。
分子Cは、CEAを発現する標的細胞の存在下でT細胞活性化を誘導する第2の最も強力な分子であり、これはかなり低レベルのCEAを発現する標的細胞を用いた設定において特に明らかである(図7C)。また、分子Bは、CEAを発現する標的細胞の存在下で、強い濃度依存性T細胞活性化を誘導することができる。この実施例では、分子B及びCの両方が、標的細胞の非存在下で有意なT細胞活性化を誘導しない。
この重要な安全点を更に詳しく説明するために、追加のアッセイを実施した。
実施例3D
異なるCEA CD3 TCB分子及びCEA発現腫瘍又は初代上皮細胞との同時インキュベーションに際してのCD4+及びCD8+エフェクター細胞のCD69アップレギュレーション
CD4(図8A−E)及びCD8 T細胞(図8F−J)の活性化を、CEA発現MKN45、LS174T(ECACC 87060401、約40700個のCEA結合部位を有するヒト結腸腺癌細胞株)、HT29又はCCD 841 CoN(2000個未満(<2000)のCEA結合部位を発現する、ヒト結腸由来の初代上皮細胞株であるATCC(登録商標)CRL−1790TM)と、ヒトPBMC及び異なるCEA CD3 TCB分子との48時間の同時インキュベーション後に評価した。抗原非特異的T細胞活性化を調べるために、CD69を、エフェクター細胞と標的細胞の非存在下で異なるCEA CD3 TCB分子との同時インキュベーションの際に、CD4及びCD8 Tエフェクター細胞において分析した。
抗体及びアッセイ条件は、同一の抗体濃度範囲(1pM−20nM、3通り)及び10:1のE:T比並びに上記のFACS染色プロトコルを使用して(PE抗ヒトCD69、BioLegend#310906)、本質的に上記の通りであった(実施例3B及び3C)。
図8は、異なるCEA発現腫瘍細胞の存在下でのCD69陽性T細胞の割合によって測定した場合、再び分子Dが最も強いT細胞活性化を誘導することを示している。しかしながら、この分子は初代上皮細胞の存在下において(CCD841、図8D及び8Iを参照)、並びに標的細胞の非存在下において(図8E及び図8J)、T細胞の活性化も誘導した。これらの知見は、T細胞の抗原非依存性活性化を確認し、更に、非常に低いCEA発現レベルを有する初代上皮細胞の存在下における潜在的な安全性の問題を指摘する。
しかしながら、これらの反応性PBMCエフェクター細胞では、抗原非依存性T細胞活性化が、2番目に強力な分子である分子Cでも同様に観察された。結果的に、種々のCEA発現腫瘍細胞の強力かつ濃度依存的な死滅を示したが、初代上皮細胞の顕著な死滅も、又は初代上皮細胞の存在下若しくは標的細胞の非存在下での抗原非依存性T細胞活性化も示さなかった唯一のフォーマットは分子Bである。従って、「2+1 IgG CrossFab、反転型」フォーマットが好ましいフォーマットとして選択された。
実施例4
親又はヒト化CEAバインダーを含む抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性分子の比較
実施例4A
異なるCEA CD3 TCB分子(キメラT84.66対ヒト化変異体1)によって誘導されたT細胞活性化及び腫瘍細胞死滅
T細胞活性化又は腫瘍細胞溶解を誘導するCEA CD3 TCBの最終効力に対するCEAバインダーの影響を(親キメラT84.66対ヒト化変異体1)、上記のように古典的な腫瘍細胞溶解アッセイ、続いてT細胞活性化マーカーの染色により評価した(実施例3B及び実施例3C)。安全性ウインドウを更に評価するために、両方の分子をエフェクター細胞と一緒に同時インキュベートした。
簡潔には、このアッセイに含まれる標的細胞は、MKN45及びCCD841 CoN細胞であった。CEA CD3 TCB分子A及びBを、1pM−20nMの指示された濃度範囲(3通り)で添加した。PBMCを最終E:T比10:1で標的細胞に添加した。示されたCEA CD3 TCB分子との48時間のインキュベーションで、腫瘍又は初代上皮細胞の溶解が検出された。このアッセイのPBMCを採取し、上記のようにCD8+及び早期活性化マーカーCD69について染色した(実施例3C)。
図9は、親キメラT84.66 CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子(分子A)が、CEA高発現腫瘍細胞(MKN45)の存在下だけでなく、非常に低いCEA発現レベルを有する初代上皮細胞CCD841の存在下においても、又は標的細胞の非存在下において、T細胞活性化(図9A、B)及び細胞溶解(図9C、D)の両方を誘導したことを示す。
対照的に、ヒト化バインダーを含むCEA CD3 TCB分子(分子B)は、腫瘍細胞株MKN45の存在下でのみT細胞活性化を誘導したが、初代上皮細胞株の存在下では誘導しなかった。同じことが細胞溶解にも当てはまる。更に、標的細胞の非存在下では有意なT細胞活性化の兆候はなかった。
実施例4B
親、キメラT84.66 CEAバインダー(分子A)又はヒト化変異体1(分子B)の何れかを含む、CEA CD3 TCB分子の安全性ウインドウを更に評価するために、感受性Jurkat−NFATレポーターアッセイを行った。原理的には、抗原発現細胞上のヒトCEA及びJurkat−NFATレポーター細胞(NFATプロモーター調節ルシフェラーゼ発現を有するヒト急性リンパ性白血病レポーター細胞株、GloResponse Jurkat NFAT−RE−luc2P、Promega#CS176501)上のヒトCD3に対するTCB分子の同時結合で、NFATプロモーターは活性化され、活性なホタルルシフェラーゼの発現を導く。発光シグナルの強度(ルシフェラーゼ基質の添加時に得られる)は、CD3の活性化及びシグナル伝達の強度に比例する。
アッセイのために、標的細胞をトリプシン/EDTAで採取し、ViCellを用いて生存率を測定した。平底の白い壁の96ウェルプレート((#655098,greiner bio−one)に20000細胞/ウェルを播種し、指示された濃度範囲(0.4pM−100nM)で希釈抗体又は培地(対照用)を添加した。続いて、Jurkat−NFATレポーター細胞を採取し、ViCellを用いて生存率を評価した。細胞を細胞培養培地に再懸濁し、腫瘍細胞に添加して、最終E:Tが2.5:1及び最終体積100μl/ウェルを得た。細胞を加湿インキュベーター内で37℃で4時間インキュベートした。インキュベーション時間の終了時に、100μl/ウェルのONE−Glo溶液(ウェルあたり1:1のONE−Glo及びアッセイ培地容量)をウェルに添加し、暗所で室温で10分間インキュベートした。発光は、WALLAC Victor3 ELISAリーダー(PerkinElmer2030)を用いて、検出時間として1秒/ウェルで検出した。
図10は、親キメラT84.66 CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子(分子A)が、CEAを高度に及び中程度に発現する腫瘍細胞(それぞれMKN45及びLS174T)の存在下でのみならず、非常に低いCEA発現レベルを有する初代上皮細胞CCD841の存在下においても、又は標的細胞の非存在下において、JurkatT細胞活性化を誘導したことを示す(図10A)。
対照的に、ヒト化バインダーを含むCEA CD3 TCB分子(分子B)は、腫瘍細胞株MKN45及びLS174Tの存在下でのみJurkatT細胞活性化を誘導したが、初代上皮細胞株の存在下又は標的の非存在下では誘導しなかった(図10B)。これらの結果は、驚くべきことに、ヒト化CEAバインダーを含有する分子が安全性の点でより良好であることを示している。
実施例5
異なるヒト化CEAバインダーを含む抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性分子の比較
実施例5A
異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子によって誘導されるT細胞活性化及び腫瘍細胞死滅
腫瘍細胞溶解を誘導するCEA TCBの最終効力について、異なるヒト化CEAバインダー(配列番号30及び31、T84.66に基づくものではない)に対するCEAバインダー(ヒト化変異体1(配列番号22及び23))の影響を、上記のように古典的腫瘍細胞溶解アッセイを用いて評価した(実施例3B)。
簡潔には、このアッセイに含まれる標的細胞は、BxPC−3、NCI−H2122(ATCC(登録商標)CRL−5985、ヒト非小細胞肺がん細胞株、〜13300個のCEA結合部位)、COR−L105(Sigma−Aldrich#92031918、ヒト肺腺癌細胞株、〜1200個のCEA結合部位)及びHBEpiC(Chemie Brunschwig AG#3210、ヒト気管支上皮細胞、500個未満のCEA結合部位)であった。ヒト化変異体1 CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子(分子B)を、1pM−20nMの指示された濃度範囲(3通り)で添加し、異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子(すなわち、分子Bと類似の構造のCEA CD3 TCB分子であるが、異なるCEAバインダーを含む分子、配列番号42−45を参照)を6pM−100nMの指示された濃度範囲で加えた。PBMCを最終E:T比10:1で標的細胞に添加した。示されたCEA CD3 TCB分子との47時間のインキュベーションで、腫瘍又は初代上皮細胞の溶解が検出された。
続いて、このアッセイのPBMCを採取し、上記のようにヒトCD8+ T細胞上の早期活性化マーカーCD69について染色した。
図11A−Dは、ヒト化変異体1に基づくCEA CD3 TCB(実施例2の分子B)は、異なるヒト化CEAバインダーに基づくTCB分子(以下、「分子X」、配列番号42−45と称する)と比較して、Tエフェクター及びCEA陽性標的細胞への同時結合の際に、より強いT細胞活性化を誘導したことを示す。
このことは、ヒト化変異体1に基づく分子で、CEA発現腫瘍細胞のより強い死滅が観察された図11E−Hに示す腫瘍細胞溶解データと一致する。注目すべきことに、CEA CD3 TCB分子の何れも、CEAが低い初代上皮HBEpiC細胞の溶解を誘導しなかった。
まとめると、ヒト化変異体1に基づくCEA CD3 TCB分子(分子B)は、異なるヒト化CEAバインダーに基づくCEA CD3 TCB(分子X)と比較して、安全性ウインドウを維持しつつ、はるかに低いCEAレベルを有する腫瘍細胞を死滅させることができる。
実施例5B
異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子によって誘導されるT細胞増殖
別の読み出しとして、実施例5Aで使用したTCB分子を、それぞれの腫瘍標的細胞(MKN45、LS174T、HT29)の存在下における架橋の際のT細胞増殖を誘導する能力について分析した。対照として、非常に低いCEA発現レベルを有する初代上皮細胞CCD841CoNを代替標的細胞として同様に含めた。
簡潔には、新しく単離されたヒトPBMCを温PBS中で1ml当たり100万細胞に調整し、37℃で15分間加湿インキュベーター内で0.1μMのCFSEで染色した。1/10容量のFCSを添加することにより染色を停止させ、これを室温で1分間インキュベートした。続いて細胞を遠心分離し、予熱した培地中に再懸濁し、37℃の加湿インキュベーターで更に30分間インキュベートして、残りのCFSEを除去した。インキュベーション後、細胞を暖培地で1回洗浄し、計数し、1mlあたり2mioの細胞で培地に再懸濁した。
0.02×百万個の標的細胞を平底96ウェルプレートの1ウェルあたりに蒔き、異なるTCB分子を指示された濃度で添加した。CFSE標識PBMCを添加して最終E:T比を10:1とし、アッセイプレートを加湿インキュベーター内で37℃で5日間インキュベートした。
5日目に、エフェクター細胞を採取し、FACS緩衝液(PBS、0.1%BSA)で2回洗浄し、CD4及びCD8の表面発現について染色した。PD FACS Diva Softwareを備えたBD FACS Fortessaを使用して、異なるT細胞亜集団の増殖を分析した。増殖曲線をGraphPadPrism5により分析した。
図12は、ヒト化変異体1に基づくCEA CD3 TCB(分子B)が、異なるヒト化CEAバインダーに基づくCEA CD3 TCB(分子X)と比較して、CEA陽性腫瘍標的細胞の存在下でより強いT細胞活性化及びその後のT細胞増殖を誘導したことを示す。CD8+ T細胞の増殖は図12A−Dに示され、CD4+ T細胞の増殖は図12E−Hに示される。
特に、5日間のインキュベーション後でさえ、有意なT細胞活性化及びそれに続くT細胞増殖の兆候は、初代上皮細胞の存在下において何れの分子でも観察されなかった(図12、CCD841 CoN細胞)。
これにより、異なるヒト化CEAバインダーに基づくCEA CD3 TCB(分子X)と比較したとしても、ヒト化変異体1に基づくCEA CD3 TCB(分子B)の好ましい効力及び安全性ウインドウが更に確認される。
実施例5C
異なる抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性(CEA CD3 TCB)分子の細胞への結合
実施例5A及びBで使用したTCB分子の結合を、異なるCEA発現腫瘍細胞及びCD3発現Jurkat(DSMZ ACC 282)細胞で試験した。
簡潔には、細胞は採取され、計数され、生存率をチェックされて、FACS緩衝液(100μl PBS 0.1% BSA)中、1mlあたり2x10個の細胞で再懸濁された。100μlの細胞懸濁液(0.2x10細胞を含む)を丸底96ウェルプレート中で、CEA IgGの濃度を増加させながら(31pM−500nM)4℃で30分間インキュベートし、冷PBS0.1%BSAで2回洗浄し、FITCコンジュゲートAffiniPure F(ab’)2断片ヤギ抗ヒトIgG Fcγ断片特異的二次抗体(FITC)と共に4℃で更に30分間インキュベートし(Jackson Immuno Research Lab FITC #109−096−008、PBS0.1%BSAで1:40に事前希釈したもの)、冷PBS 0.1%BSAで2回洗浄し、2%PFAを含む150μlのPBS 0.1%BSAを用いて固定し、4℃で20分間インキュベートした。その後、細胞を400xgで4℃で8分間1回洗浄し、最後にFACS測定用の150μlのFACS緩衝液に再懸濁した。蛍光をMiltenyi MACSQuantを用いて測定した。
結合曲線及びEC50値がGraphPadPrism6を用いて得られ、計算された(図16A、MKN45細胞への結合、図16B、LS−174T細胞への結合、図16C、HT−29細胞への結合、図16D、表6)。
図16は、ヒト化変異体1に基づくCEA CD3分子(分子B)が、異なるヒト化CEAバインダーに基づくCEA CD3 TCB(分子X)よりもCEA発現腫瘍細胞へのより良好な結合を示したことを示す(特に中程度及び低いCEA発現標的細胞において、より良好なEC50値及び最大結合)。両方のTCB分子が、Jurkat細胞上のヒトCD3に対する濃度依存的結合を示す。
CEA結合部位を、10μg/mlの抗ヒトCEA抗体(Santa Cruz Biotechnology,sc−23928)を用いて、製造業者の指示に従って、FACSに基づくQifikit分析によって決定した。
実施例5D
異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子によって誘導された腫瘍細胞溶解
実施例5A−Cで使用したCEA CD3 TCB分子による異なる腫瘍細胞のT細胞媒介溶解を、標的細胞としてヒト腫瘍細胞及びエフェクター細胞としてヒトPBMCを用いて評価した。示されたCEA CD3 TCB分子とのインキュベーションの48時間で、腫瘍細胞の溶解が検出された。
簡潔には、標的細胞を、トリプシン/EDTAを用いて収集し、洗浄し、平底96ウェルプレートを用いて25000−30000細胞/ウェルの密度で播いた。細胞を一晩放置して付着させた。末梢血単核(PBMC)を、健常なヒトドナーから得られた濃縮リンパ球調製物(バフィーコート)のHistopaque密度遠心分離により調製した。新鮮な血液を滅菌PBSで希釈し、Histopaque勾配(Sigma,#H8889)上に重層した。遠心分離(450×g、30分、室温)後、PBMCを含有する相間上の血漿を廃棄し、新しいPBMCを新しいファルコンチューブに移し、その後50mlのPBSで満たした。混合物を遠心分離し(400×g、10分間、室温)、上清を廃棄し、PBMCペレットを滅菌PBSで2回洗浄した(遠心分離工程は350×g、10分間)。得られたPBMCの集団を自動的に計数し(ViCell)、細胞インキュベーター内において、37℃、5%COにて10%のFCS及び1%のL−アラニル−L−グルタミン(Biochrom,K0302)を含有するRPMI1640培地中に、更なる使用まで(24時間以内)保管した。腫瘍細胞溶解アッセイのために、CEA CD3 TCB分子を示された濃度で添加した(ヒト化変異体1に基づくCEA CD3 TCB(分子B)について0.26pM−20nMの範囲、異なるヒト化CEAバインダーに基づくCEA CD3 TCB(分子X)についてそれぞれ1.28pM−100nM、3通り)。PBMCを最終E:T比10:1で標的細胞に添加した。標的細胞の死滅を、37℃、5%COでの48時間のインキュベーションの後に、アポトーシス/壊死細胞により細胞上清中に放出されたLDHの定量化(LDH検出キット、Roche Applied Science,#11644793001)により評価した。標的細胞の最大溶解(=100%)が、1%のTriton X−100を用いた標的細胞のインキュベーションにより達成された。最小溶解(=0%)は、二重特異性構築物なしでエフェクター細胞と共に同時にインキュベートした標的細胞を指す。
図17は、ヒト化変異体1に基づくCEA CD3 TCB分子(分子B)が、示された全ての腫瘍細胞株の有意な濃度依存性溶解を誘導したが、一方異なるヒト化CEAバインダーに基づくCEA CD3 TCB(分子X)は、KatoIIIの腫瘍溶解を誘導し、NCI−H2122のみ比較的程度は低く誘導したことを示している。これは、分子Xと比較して、特にCEA発現レベルがかなり低い腫瘍細胞株について、分子Bの効力が高いことを明らかに示している。
腫瘍細胞溶解のEC50値をGraph Pad Prism6を用いて計算し、表7(48時間)に示す。
CEA結合部位を、10μg/mlの抗ヒトCEA抗体(Santa Cruz Biotechnology,sc−23928)を用いて、製造業者の指示に従って、FACSに基づくQifikit分析によって決定した。
実施例6
CEAとCD3バインダー間に異なるリンカーを含む抗CEA/抗CD3 T細胞二重特異性分子の比較
実施例6A
CEAとCD3バインダー間に異なるリンカーを含むCEA CD3 TCB分子の細胞への結合
CD3 FabとCEA Fabとの間により長いリンカーを有する分子Bの変異体(分子E)の、細胞へのその結合について、分子Bと比較した。
ヒトCEAへの結合をMKN45、LS174T又はHT29で試験し、ヒトCD3への結合をJurkat細胞で試験した。アッセイの設定及び条件は上記の通りであった(実施例3A)。
結果を図13に示す。結合曲線はGraphPadPrism5を用いて得られた(A、MKN45細胞への結合;B、LS174T細胞への結合、C、HT29細胞への結合、D、Jurkat細胞への結合)。
図13は、両方の分子の、細胞上のヒトCEA並びにヒトCD3に対する同等の結合を示す。
実施例6B
CEAとCD3バインダー間に異なるリンカーを含むCEA CD3 TCB分子による種々の腫瘍細胞の溶解
CEA発現腫瘍細胞のT細胞媒介溶解を誘導する分子の効力に対するリンカー長の影響を更に評価するために、上記のように(例えば実施例3Bにおいて)古典的腫瘍細胞溶解アッセイを行った。実施例6AのCEA CD3 TCB分子(分子B、及びCEAとCD3バインダーの間により長いリンカーを有する対応する分子、分子E)を指示濃度(1pM−20pMの範囲、3通り)で添加し、腫瘍細胞溶解を24時間後(図14A−D)及び48時間後(図14E−H)に評価した。EC50値をGraphPadPrism5によって計算し、表8に示す。
図14は、高レベル(MKN45)又は中レベルのCEA(LS174T)を発現する腫瘍細胞の同等の溶解を示し、初代上皮細胞CCD841の死滅は無い。
しかしながら、低いCEA発現レベル(HT29)を有する標的細胞は、より長いリンカーを含む分子でより高い全死滅を示した。
実施例7
CEA CD3 TCB分子によって誘導される腫瘍細胞溶解及びT細胞活性化
実施例7A
CEA CD3 TCB分子Bによる異なるCEA発現レベルを有する細胞株の溶解
別の実験において(図18A)、CEA CD3 TCB分子Bは、低CEA発現初代上皮細胞株HBEpiCの存在下で、異なる腫瘍細胞株に対して特徴づけられ、その安全性が評価された。アッセイ設定及び抗体範囲は、分子Bについて実施例5Dに記載した通りであった。腫瘍細胞溶解のEC50値をGraph Pad Prism6を用いて計算し、表9(48時間)に示す。
図18A及び表9に示されるように、CEA CD3 TCB分子によって初代上皮細胞は死滅しなかったが、CEA発現レベルが異なる腫瘍細胞株はCEA CD3 TCB分子によって濃度依存的に溶解された。
CEA結合部位を、10μg/mlの抗ヒトCEA抗体(Santa Cruz Biotechnology,sc−23928)を用いて、製造業者の指示に従って、FACSに基づくQifikit分析によって決定した。
別の実験において(図19A)、CEA CD3 TCB分子Bは、別のPBMCドナーを使用して、別の低CEA発現初代上皮細胞株(CCD841CoN)の存在下で、異なる腫瘍細胞株に対して特徴づけられ、その安全性が評価された。アッセイ設定及び抗体範囲は、CEA CD3 TCB分子Bについて実施例5Dに記載した通りであった。腫瘍細胞溶解のEC50値をGraph Pad Prism6を用いて計算し、表10(48時間)に示す。
CEA結合部位を、10μg/mlの抗ヒトCEA抗体(Santa Cruz Biotechnology,sc−23928)を用いて、製造業者の指示に従って、FACSに基づくQifikit分析によって決定した。
図19A及び表10に示されるように、CEA CD3 TCB分子Bによって初代上皮細胞は死滅しなかったが、CEA発現レベルが異なる腫瘍細胞株はCEA CD3 TCB分子によって濃度依存的に溶解された。
実施例7B
CEA CD3 TCB分子Bによって誘導された、CEA発現腫瘍細胞の死滅後のCD4+エフェクター細胞のCD69のアップレギュレーション
CEA CD3 TCB分子Bによって媒介されるCEA発現腫瘍細胞の溶解後のCD4+及びCD8+エフェクター細胞の活性化を、T細胞活性化マーカーCD69(早期活性化マーカー)を認識する抗体を用いたFACS分析によって評価した。
抗体及び死滅アッセイ条件は、同じ抗体濃度範囲(0.26pM−20nM、3通り)、E:T比10:1及び48時間のインキュベーション時間を用いて、本質的に上記の通りであった(実施例5D)。
インキュベーション後、PBMCを丸底96ウェルプレートに移し、350xgで5分間遠心分離し、0.1%BSAを含有するPBSで2回洗浄した。CD8(FITC抗ヒトCD8、BD Biosciences #555634)、CD4(PECy7抗ヒトCD4、BD Biosciences #557852)及びCD69(PE抗ヒトCD69、BioLegend #310906)の表面染色を供給者の指示に従って行った。細胞を0.1%BSAを含有する150μl/ウェルのPBSで2回洗浄し、100μl/ウェルの2%PFAを含有するFACS緩衝液150μl/ウェルを用いて4℃で30分間固定した。遠心分離後、試料を200μl/ウェルのPBS 0.1%BSAに再懸濁し、BD FACS Fortessaを使用して分析した。
図18Bは、CEA CD3 TCB分子Bが、CD69陽性CD4+ T細胞の割合によって測定されるように、異なるCEA発現腫瘍細胞株の存在下で濃度依存性T細胞活性化を誘導することを示す。対照的に、低CEA発現初代上皮細胞の存在下ではT細胞活性化は起こらなかった。CD8+細胞についても同様の結果が得られた(データ非表示)。このデータは、CEA CD3 TCB分子Bの治療的投与は、低CEA発現レベルを有する初代上皮細胞に悪影響をもたらさないであろうことを示唆している。
T細胞活性化のEC50値をGraph Pad Prism6を用いて計算し、表11に示す。
CEA結合部位を、10μg/mlの抗ヒトCEA抗体(Santa Cruz Biotechnology,sc−23928)を用いて、製造業者の指示に従って、FACSに基づくQifikit分析によって決定した。
実施例7C
CEA CD3 TCB分子Bによって誘導された、CEA発現腫瘍細胞の死滅後のCD4+エフェクター細胞のCD25のアップレギュレーション
CEA CD3 TCB分子Bによって媒介されるCEA発現腫瘍細胞の溶解後のCD4+及びCD8+の活性化を、T細胞活性化マーカーCD25(後期活性化マーカー)を認識する抗体を用いたFACS分析によって評価した。
抗体及び死滅アッセイ条件は、同じ抗体濃度範囲(0.26pM−20nM、3通り)、E:T比10:1及び48時間のインキュベーション時間を用いて、本質的に上記の通りであった(実施例5D)。
インキュベーション後、PBMCを丸底96ウェルプレートに移し、350xgで5分間遠心分離し、0.1%BSAを含有するPBSで2回洗浄した。CD8(FITC抗ヒトCD8、BioLegend #344704)、CD4(PECy7抗ヒトCD4、BioLegend #344612)及びCD25(APC抗ヒトCD25、BioLegend #302610)の表面染色を供給者の指示に従って行った。細胞を0.1%BSAを含有する150μl/ウェルのPBSで2回洗浄し、100μl/ウェルの2%PFAを含有するFACS緩衝液150μl/ウェルを用いて4℃で30分間固定した。遠心分離後、試料を200μl/ウェルのPBS 0.1%BSAに再懸濁し、BD FACS Fortessaを使用して分析した。
図19Bは、CEA CD3 TCB分子Bが、CD25陽性T細胞の割合によって測定されるように、CEA発現腫瘍細胞株の存在下で濃度依存性T細胞活性化を誘導することを示す。対照的に、低CEA発現初代上皮細胞の存在下ではT細胞活性化は起こらなかった。CD8+細胞についても同様の結果が得られた(データ非表示)。このデータは、CEA CD3 TCB分子Bの治療的投与は、低CEA発現レベルを有する初代上皮細胞に悪影響をもたらさないであろうことを示唆している。
実施例8
ヒトCEACAM5に対するCEA CD3分子Bの特異的結合
CEA CD3 TCB分子Bの、ヒトCEACAM5に対する(他の最も近いファミリーメンバーであるCEACAM1及びCEACAM6に対してではない)特異的結合を示すために、ヒトCEACAM5、CEACAM1又はCEACAM6の何れかを発現する一過性HEK293Tトランスフェクト細胞へのCEA CD3 TCB分子Bの結合を評価した。
簡潔には、細胞は採取され、計数され、生存率をチェックされて、FACS緩衝液(100μl PBS 0.1% BSA)中、1mlあたり1×10個の細胞で再懸濁された。100μlの細胞懸濁液(0.1x10細胞含有)を丸底96ウェルプレートに蒔き、150μlの冷PBSで2回洗浄した。細胞を、PBS中の固定可能な生存能力のある色素eFluor660(eBioscience,#65−0864−14)の1:5000に事前希釈された懸濁液を用いて、4℃で30分間染色した。その後、細胞をPBSで2回、FACS緩衝液で1回洗浄し、CEA CD3 TCB分子Bの濃度を増加させながら4℃で30分間染色した。抗体濃度範囲は30.5pM−500nMであった。細胞を、冷PBS 0.1%BSAで2回洗浄し、FITCコンジュゲートAffiniPure F(ab’)2断片ヤギ抗ヒトIgG Fcγ断片特異的二次抗体(FITC)(Jackson Immuno Research Lab FITC #109−096−098、PBS 0.1%BSAで1:50に事前希釈したもの)と共に4℃で更に30分間インキュベートし、冷PBS 0.1%BSAで2回洗浄し、2%PFAを含む150μlのPBS 0.1%BSAを用いて固定し、4℃で20分間インキュベートした。その後、細胞を400xgで4℃で8分間1回洗浄し、最後にFACS測定用の150μlのFACS緩衝液に再懸濁した。蛍光をBD FACS CantoIIを用いて測定した。結合曲線はGraphPadPrism6を用いて得た(図20A)。
トランスフェクション効率を決定するために、市販の抗ヒトCD66抗体(FITCマウス抗ヒトCD66、BD Biosciences #551479、試料あたり20μl)を用いて、全てのトランスフェクタントを4℃で30分間染色した(図20B)。図20Bに示すように、最も高い発現レベルが、ヒトCEACAM1、続いてCEACAM5及びCEACAM6について検出された。図20Aは、CEA CD3 TCB分子Bは、ヒトCEACAM5を発現する一過性トランスフェクタントに対する濃度依存的結合を示すが、ヒトCEACAM1又はCEACAM6を発現する他のトランスフェクタントの何れにも結合しないことを明らかに示しており、CEAへの結合の特異性を実証している。
実施例9
健常なNOGマウスにおける異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子の単回投与PK
CEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子Xの曝露を評価するために、健常NOGマウスで単回投与薬物動態試験(SDPK)を実施した(図15)。0.5mg/kgの静脈内(i.v.)ボーラス注入をNOGマウスに投与し、薬物動態評価のために選択した時点で血液試料を採取した。CEA CD3 TCB分子の総濃度を測定するために、一般的なイムノアッセイを使用した。両方のTCB分子の標準曲線の較正範囲は0.078〜5ng/mlであった(ここでは1.5ng/mlが定量下限(LLOQ)である)。
CEA CD3 TCB分子Bについては10日間の半減期(ノンコンパートメント分析)で、CEA CD3 TCB分子Xについては6.5日間の半減期で二相性低下が観察された。CEA CD3 TCB分子Bについては8.1ml/d/kgのクリアランス(CL)が検出され、CEA CD3 TCB分子Xについては19ml/d/kgのクリアランス(CL)が検出された(表12)。全体として、CEA CD3 TCB分子Bは、CEA CD3 TCB分子Xと比較して、NOGマウスにおいてより長い半減期及び低いCLを示した。
Pharsight LtdのPhoenix v6.4をPK解析、モデリング、シミュレーションに使用した。
実施例10
MKN45モデルにおける異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子の抗腫瘍活性
CEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子Xの抗腫瘍活性を、胃癌細胞株MKN45を有する完全ヒト化NOD/Shi−scid/IL−2Rγnull(NOG)マウスで試験した。
循環ヒトB細胞及びT細胞の生理学的レベルを有する、14週齢の完全ヒト化NOGマウスに(Hayakawa et al., Stem Cells 27 (2009) 175-182)、1×10個のMKN45細胞(元々はDSMZ−Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbHから入手したもの)を皮下(s.c.)に注射した。平均腫瘍体積が100mmに達したとき、マウスにCEA CD3 TCB分子X又はCEA CD3 TCB分子Bを、1週間に2回若しくは1回の投与又は1週間に1回の投与で2.5mg/kgの用量で静脈内に(i.v.)投与した(図21)。CEA CD3 TCB分子Bは、試験した全ての用量及びスケジュールにおいて、有意により強力な抗腫瘍活性を示した。重要なことに、CEA CD3 TCB分子Bのみが腫瘍退縮を媒介することができ、腫瘍の無いマウスが2.5mg/kg及び0.5mg/kgの処置群で検出された(図21、表13)。
実施例11
実施例9に示すSDPKデータに基づいて、NOGマウスにおけるCEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子XのPKを説明するために、2−コンパートメントモデルを作成した(図22)。次の実施例に記載される用量範囲有効性試験のために選択された異なる用量レベル及びスケジュールがシミュレートされた。図22に示すように、CEA5 CD3 TCB分子Bのより低いクリアランスを補うために、研究の設計を適合させた。CEA CD3 TCB分子Xの投与頻度を週2回のスケジュールへと増やし、また12.5mg/kgまでのより高い用量レベルが使用された。シミュレートされたプロファイルは、CEA CD3 TCB分子Xの12.5mgの隔週投与で、0.5mg/kgのCEA CD3 TCB分子Bと比較して、曝露が実質的に高いことを示している。
実施例12
MKN45モデルにおける異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子を用いた用量範囲の有効性試験
2つの分子間の抗腫瘍活性のインビボ倍数差をより詳細に評価するために、CEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子Xを、胃癌細胞株MKN45を有する完全ヒト化NSGマウスにおいてより広範囲の用量で試験した(図23)。
完全ヒト化NSGマウスに、1×10個のMKN45細胞を皮下注射した。平均腫瘍体積が180mmに達したとき、マウスにCEA CD3 TCB分子B又はCEA CD3 TCB分子Xを、図23に示されている異なる用量及びスケジュールで静脈内投与した。投与量及びスケジュールは、実施例11に記載の分析に基づいて選択した。得られた有効性データは、CEA CD3 TCB分子Bは、CEA CD3 TCB分子Xと比較して、少なくとも25倍の顕著な倍数差でより強い抗腫瘍活性を媒介することができた(図23のグラフの星印で強調されている)ことを明らかに示している。
実施例13
HPAF−IIモデルにおける異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子の抗腫瘍活性
CEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子Xの抗腫瘍活性を、ヒト膵臓癌細胞株HPAF−IIを有し、ヒト末梢単核細胞(PBMC)を移植したNOD.Cg−Prkdcscid Il2rgtm1Wj1/SzJ(NSG)マウスで試験した。簡潔に述べると、メスNOGマウスに、1×10個のHPAF−II細胞(元々はAmerican Type Culture Collection(ATCC)から得られたもの)を皮下(s.c.)に注射した。平均腫瘍体積が150mmに達したとき、マウスは、ヒトT細胞の供給源としてヒトPBMC(マウスあたり10×10細胞)の静脈内注射を受けた。3日後、マウスはCEA CD3 TCB分子B又はCEA CD3 TCB分子Xを2.5mg/kgの用量で1週間に1回静脈内に投与された。図24に示すように、3週間の治療後、TCB分子は両方とも強力な抗腫瘍活性を示し、分子Bのみが腫瘍退縮を媒介することができた(32日目、試験終了日)(図24)。
実施例14
カニクイザルにおける異なるヒト化CEAバインダーを含むCEA CD3 TCB分子の単回投与PK
CEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子Xそれぞれの曝露を評価するために、カニクイザルで単回投与薬物動態試験(SDPK)を実施した(図25)。0.01mg/kgの静脈内(IV)ボーラス投与が投与され、薬物動態評価のために選択された時点で血液試料を採取した。特異的イムノアッセイを用いて、CEA CD3 TCB分子B及びCEA CD3 TCB分子Xの結合コンピテント濃度を測定した。CEA CD3 TCB分子Xでは、定量下限(LLOQ)は0.1ng/mlであり、CEA CD3 TCB分子Bでは0.44ng/mlであった。
CEA CD3 TCB分子Bについて184±40時間の半減期(ノンコンパートメント分析)で、対して CEA CD3 TCB分子Xでは32±11時間の半減期で二相性低下が観察された。CEA CD3 TCB分子Bについて7±0.9ml/d/kgのクリアランス(CL)が検出され、CEA CD3 TCB分子Xについては25±6ml/d/kgが検出された。全体として、CEA CD3 TCB分子BはIgG様の特性を示し、CEA CD3 TCB分子Xと比較して、カニクイザルにおいてより長い半減期及びより遅いクリアランスを示した。
Pharsight LtdのPhoenix v6.4をPK評価に使用した。
* * *
前述の発明は理解を明確にするために例示及び実施例によってある程度詳細に説明されているが、説明及び実施例は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。本明細書に引用される全ての特許及び科学文献の開示内容は、その全体が出典明示により本明細書に援用される。

Claims (63)

  1. (a)第1の抗原に特異的に結合する第1の抗原結合部分;
    (b)第2の抗原に特異的に結合する第2の抗原結合部分;
    を含むT細胞活性化二重特異性抗原結合分子であって、
    ここで、第1の抗原は活性化T細胞抗原であり、かつ、第2の抗原はCEAであり、又は第1の抗原はCEAであり、かつ、第2の抗原は活性化T細胞抗原であり;
    ここで、CEAに特異的に結合する抗原結合部分は、配列番号14の重鎖相補性決定領域(HCDR)1、配列番号15のHCDR2及び配列番号16のHCDR3を含む重鎖可変領域、特にヒト化重鎖可変領域と、配列番号17の軽鎖相補性決定領域(LCDR)1、配列番号18のLCDR2及び配列番号19のLCDR3を含む軽鎖可変領域、特にヒト化軽鎖可変領域とを含む、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  2. CEAに特異的に結合する抗原結合部分が、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項1に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  3. 第1及び/又は第2の抗原結合部分がFab分子である、請求項1又は2に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  4. 第2の抗原結合部位が第2の抗原に特異的に結合するFab分子であり、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVH又は定常ドメインCL及びCH1が互いに置換されている、請求項1−3の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  5. 第1の抗原がCEAであり、かつ、第2の抗原が活性化T細胞抗原である、請求項1−4の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  6. 活性化T細胞抗原がCD3、具体的にはCD3イプシロンである、請求項1−5の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  7. 活性化T細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分が、配列番号4の重鎖相補性決定領域(CDR)1、配列番号5の重鎖CDR2、配列番号6の重鎖CDR3、配列番号8の軽鎖CDR1、配列番号9の軽鎖CDR2、及び配列番号10の軽鎖CDR3を含む、請求項1−6の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  8. 活性化T細胞抗原に特異的に結合する抗原結合部分が、配列番号3のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び配列番号7のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項1−7の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  9. (a)の第1の抗原結合部分が第1の抗原に特異的に結合する第1のFab分子であり、(b)の第2の抗原結合部分が第2の抗原に特異的に結合する第2のFab分子であり、Fab軽鎖及びFab重鎖の可変ドメインVL及びVHが互いに置換され;
    かつ、
    i)a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換され;又は
    ii)b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている、
    請求項1−8の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  10. a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている、請求項9に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  11. a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている、請求項9又は10に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  12. a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている、請求項9−11の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  13. a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている、請求項9−12の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  14. a)の第1のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、a)の第1のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている、請求項9−12の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  15. b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸又は213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている、請求項9に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  16. b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている、請求項9又は15に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  17. b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)、アルギニン(R)又はヒスチジン(H)(Kabatによる番号付け)によって独立に置換され、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)又はアスパラギン酸(D)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって独立に置換されている、請求項9、15、及び16の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  18. b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がアルギニン(R)(Kabatによる番号付け)によって置換され、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている、請求項9、及び15−17の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  19. b)の第2のFab分子の定常ドメインCLにおいて、124位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、かつ、123位のアミノ酸がリジン(K)(Kabatによる番号付け)によって置換され、b)の第2のFab分子の定常ドメインCH1において、147位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換され、かつ、213位のアミノ酸がグルタミン酸(E)(KabatのEUインデックスによる番号付け)によって置換されている、請求項9、及び15−17の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  20. c)第1の抗原に特異的に結合する第3の抗原結合部分
    を更に含む、請求項1−19の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  21. 第3の抗原結合部分がFab分子である、請求項20に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  22. 第3の抗原結合部分が第1の抗原結合部分と同一である。請求項20又は21に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  23. 第1及び第3の抗原部分が標的細胞抗原に特異的に結合し、第2の抗原結合部分が活性化T細胞抗原、具体的にはCD3、より具体的にはCD3イプシロンに特異的に結合する、請求項20−22の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  24. d)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
    を更に含む、請求項1−23の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  25. 第1及び第2の抗原結合部分が、任意選択的にペプチドリンカーを介して互いに融合される、請求項1−24の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  26. 第1及び第2の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、第2の抗原結合部分がFab重鎖のC末端で第1の抗原結合部分のFab重鎖のN末端に融合している、請求項1−25の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  27. 第1及び第2の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、第1の抗原結合部分がFab重鎖のC末端で第2の抗原結合部分のFab重鎖のN末端に融合している、請求項1−25の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  28. 第1及び第2の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、第1の抗原結合部分のFab軽鎖と第2の抗原結合部分のFab軽鎖とが、任意選択的にペプチドリンカーを介して互いに融合している、請求項26又は27に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  29. 第1及び第2の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、第2の抗原結合部分がFab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している、請求項24に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  30. 第1及び第2の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、第1の抗原結合部分がFab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している、請求項24に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  31. 第1及び第2の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、第1及び第2の抗原結合部分がそれぞれFab重鎖のC末端でFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合している、請求項24に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  32. 第3の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、Fab重鎖のC末端でFcドメインの第1又は第2のサブユニットのN末端に融合している、請求項24、29又は30の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  33. 第1、第2、及び第3の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、第2及び第3の抗原結合部分がそれぞれFab重鎖のC末端でFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており、かつ、第1の抗原結合部分がFab重鎖のC末端で第2の抗原結合部分のFab重鎖のN末端に融合している、請求項24に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  34. 第1、第2、及び第3の抗原結合部分がFab分子であり、かつ、第1及び第3の抗原結合部分がそれぞれFab重鎖のC末端でFcドメインのサブユニットの1つのN末端に融合しており、かつ、第2の抗原結合部分がFab重鎖のC末端で第1の抗原結合部分のFab重鎖のN末端に融合している、請求項24に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  35. 第1及び第3の抗原結合部分及びFcドメインが、免疫グロブリン分子、具体的にはIgGクラスの免疫グロブリンの一部である、請求項34に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  36. FcドメインがIgG、具体的にはIgG又はIgG Fcドメインである、請求項24−35の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  37. FcドメインがヒトFcドメインである、請求項24−36の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  38. FcドメインがFcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する修飾を含む、請求項24−37の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  39. Fcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおいて、アミノ酸残基がそれよりも大きな側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それにより、第1のサブユニットのCH3ドメイン内部に、第2のサブユニットのCH3ドメイン内部の空洞内に配置可能な隆起が生成され、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおいて、アミノ酸残基がそれよりも小さな側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それにより、第2のサブユニットのCH3ドメイン内部に、第1のサブユニットのCH3ドメイン内部の隆起を配置可能な空洞が生成される、請求項38に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  40. より大きな側鎖体積を有する前記アミノ酸残基が、アルギニン(R)、フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、及びトリプトファン(W)からなる群から選択され、かつ、より小さな側鎖体積を有する前記アミノ酸残基が、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、及びバリン(V)からなる群から選択される、請求項39に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  41. Fcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおいて、366位のスレオニン残基がトリプトファン残基で置換され(T366W)、Fcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおいて、407位のチロシン残基がバリン残基で置換され(Y407V)、かつ任意選択的にFcドメインの第2のサブユニットにおいて更に、366位のスレオニン残基がセリン残基で置換され(T366S)、368位のロイシン残基がアラニン残基で置換されている(L368A)(KabatのEUインデックスによる番号付け)、請求項39又は40に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  42. Fcドメインの第1のサブユニットにおいて更に、354位のセリン残基がシステイン残基で置換され(S354C)、又は356位のグルタミン酸残基がシステイン残基で置換され(E356C)、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットにおいて更に、349位のチロシン残基がシステイン残基で置換されている(Y349C)(KabatのEUインデックスによる番号付け)、請求項39−41の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  43. Fcドメインの第1のサブユニットがアミノ酸置換S354C及びT366Wを含み、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットがアミノ酸置換Y349C、T366S、L368A及びY407V(KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む、請求項39−42の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  44. Fcドメインが、天然型IgG Fcドメインと比較して、Fc受容体に対する低減した結合親和性及び/又は低減したエフェクター機能を示す、請求項24−43の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  45. Fcドメインが、Fc受容体への結合及び/又はエフェクター機能を低減させる1つ又は複数のアミノ酸置換を含む、請求項24−44の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  46. 前記1つ又は複数のアミノ酸置換が、L234、L235、及びP329(KabatのEUインデックス番号付け)の群から選択される1つ又は複数の位置においてである、請求項45に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  47. Fcドメインの各サブユニットが、Fc受容体への結合及び/又はエフェクター機能を低減させる3つのアミノ酸置換を含み、前記アミノ酸置換がL234A、L235A及びP329G(KabatのEUインデックス番号付け)である、請求項24−46の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  48. Fc受容体がFcγ受容体である、請求項44−47の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  49. エフェクター機能が抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)である、請求項44−48の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  50. 請求項1−49の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子をコードする、1つ又は複数の単離されたポリヌクレオチド。
  51. 請求項50に記載ののポリヌクレオチド(1つ又は複数)を含む、1つ又は複数のベクター、具体的には発現ベクター。
  52. 請求項50に記載のポリヌクレオチド(1つ又は複数)又は請求項51に記載のベクター(1つ又は複数)を含む宿主細胞。
  53. a)請求項52の宿主細胞を、T細胞活性化二重特異性抗原結合分子の発現に適した条件下で培養する工程と、b)任意選択的にT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を回収する工程とを含む、CEA及び活性化T細胞抗原に特異的に結合することができるT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を産生する方法。
  54. 請求項53の方法によって産生されたT細胞活性化二重特異性抗原結合分子。
  55. 請求項1−49又は54の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子及び薬学的に許容される担体を含む薬学的組成物。
  56. 医薬としての使用のための、請求項1−49若しくは54の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子又は請求項55に記載の薬学的組成物。
  57. 治療を必要とする個体における疾患の治療における使用のための、請求項1−49若しくは54の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子又は請求項55に記載の薬学的組成物。
  58. 疾患ががんである、請求項57に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子又は薬学的組成物。
  59. 治療を必要とする個体における疾患の治療のための医薬の製造のための、請求項1−49又は54の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子の使用。
  60. 請求項1−49又は54の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子を含む組成物の治療的有効量を、薬学的に許容される形態で個体に投与することを含む、前記個体における疾患の治療方法。
  61. 前記疾患ががんである、請求項59に記載の使用又は請求項60に記載の方法。
  62. 標的細胞を、T細胞の存在下で、請求項1−49又は54の何れか一項に記載のT細胞活性化二重特異性抗原結合分子と接触させることを含む、標的細胞の溶解を誘導する方法。
  63. 上記の発明。
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