JP2019500011A - 腫瘍選択性及び阻害性が増強された二重特異性抗体及びその使用 - Google Patents

腫瘍選択性及び阻害性が増強された二重特異性抗体及びその使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、二重特異性抗EGFRｘc-MET鎖交換操作ドメインCH3ヘテロダイマー抗体（SEED-体）、前記を生成する方法に関する。本発明の抗EGFRｘc-METヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子（SEED-体）を含む抗体-薬剤結合物、前記を製造する方法、及び癌療法におけるそれらの使用もまた開示される。

Description

本発明は、腫瘍選択性及び阻害性が強化された二重特異性抗体、特にEGFRｘc-MET二重特異性抗体、癌治療におけるその使用、及び前記を製造する方法に関する。
癌細胞はしばしば細胞表面分子（例えば受容体チロシンキナーゼ）の異常発現を特徴とし、その1つは表皮増殖因子受容体（EGFR）である。EGFRは、表皮増殖因子（EGF）及び他の増殖因子リガンド（例えばTGF-α、アンフィレグリン（AR）、エピレグリン（EP）、ベータセルイン（BC）又はHB-EGF）との結合に際して活性化される（Normanno et al., Gene 366 (2006) 2-16）。リガンドによって誘発されるダイマー化及び活性化に際して、いくつかの下流のシグナリング経路が始動される。前記シグナリング経路にはPAS/MAPK、PI3K/Akt及びSTATが含まれ、それらは、DNA合成及び分裂を含む種々の細胞性プロセスを調節する。EGFRシグナリングは、種々のメカニズム（当該受容体の遺伝的変異を含む）を介して癌における脱制御で通常的に見いだされる。加えて、EGFRの変異型のシグナリングの特性は、野生型EGFRと比較して細胞輸送に変化を示す。なぜならば、EGFR経路を均衡させる調節タンパク質のいくつかは癌で発現が変化するからである。変異EGFRは例えば非小細胞肺癌（NSCLC）で見出され、結腸直腸癌では60−80%が変異EGFRを発現する。
抗EGFR系癌療法の出現で、EGFR標的療法は当該タンパク質を過剰発現する腫瘍でもっとも有効であろうと思われたが、しかしながらEGFR発現レベルは抗EGFR抗体（例えばセツキシマブ）に対する応答とは相関性がないことが直ぐに研究によって明らかにされた（Liska Clin Cancer Res 17(3) Feb, 2011）。EGFR遺伝子コピー数の増加、EGFRリガンドの過剰発現及びTP53変異が、CRCにおけるEGFR阻害物質に対する応答と密接に関係することが示された（Khambata-Ford et al., J Clin Oncol 2007;25:3230-7; Moroni et al., Lancet Oncol 2005;6:279-86; Oden-Gangloff et al.Br J Cancer 2009;100:1330-5; Tabernero J, J Clin Oncol.2010 Mar 1;28(7):1181-9）。
EGFR過剰発現細胞を標的とする従来のEGFR標的療法の副作用は、腫瘍以外の組織におけるEGFRの基礎発現に起因する毒性に悩まされている。例えばセツキシマブ（EGFRに対するヒト-ネズミキメラモノクローナル抗体）はしばしば皮膚傷害を引き起こす（前記傷害はゲフィチニブによる治療でも観察される現象である（J Eur Acad Dermatol Venereol.2010 Apr;24(4):453-9)；SpringerPlus 2013, 2:22））。
機能的には、受容体チロシンキナーゼはまたしばしば余剰性を示し、このことは1つのファミリーメンバーの消失を補填するであろう。一例はERBB3シグナリング経路の持続であり、これはゲフィチニブで処置されたEGFR変異腫瘍のいくつかの症例で観察される（Science Vol.316, 18 May 2007: p.1039-1043）。この機能余剰性は、最終的には1つのファミリーメンバーの治療的遮断に対する後天的腫瘍耐性を生じ得る（Engelmann et al.Science 316, 1039, 2007）。後天的腫瘍耐性はRTK阻害剤の単独療法中にしばしば再発をもたらす。
EGFR標的療法に対する先天的耐性は、下流のエフェクター分子の活性化（例えばKRAS）の結果であり得ることが研究によって明らかにされた（前記耐性はCRCの35−40%で認められる）（Knickelbein et al.Genes Dis. 2015 Mar;2(1):4-12）。今では複数の研究が、KRAS変異はCRCでセツキシマブ耐性を付与することを示し、そのためにセツキシマブ療法を野生型KRAS腫瘍患者に制限するように推奨されている。しかしながら、KRAS、BRAF、PIK3CA及びPTENについて野生型である結腸直腸癌（CRC）患者の約25%がEGFR阻害物質による治療に応答しない（J Clin Oncol.2010 Mar 1;28(7):1254-61）。BEAMによる治療に応答しない患者の分子分析によって、これらの患者の治療後のMET遺伝子増幅が明らかにされた（Bardelli et al.Cancer Discov; 3(6); 658-73）。肝細胞増殖因子受容体（HGFR、c-MET）発現及びそのリガンドHGFのアップレギュレーションは、腫瘍のEGFR標的単独療法時の主要な脱出ルートの1つであるように思われる。このアップレギュレーションはまたしばしばc-METをコードする遺伝子の増幅を伴う（Engelmann et al.Science 316, 1039 (2007)；Clin Cancer Res 2011;17:472-482）。ゲフィチニブ処理HCC827細胞を用いたin vitro実験によって、5−10倍のc-MET増幅が明らかになった（Engelmann et al.Science 316, 1039, 2007）。
MET遺伝子は肝細胞増殖因子受容体（HGFR、c-MET）をコードする。前記受容体は、ヘテロダイマー性トランスメンブレン受容体チロシンキナーゼであり、ジスルフィド結合によって細胞外α鎖及びメンブレン貫通β鎖から構成され、単一リガンド（HGF、分散因子としても知られている）を有する。構造的には、c-METは以下を含むいくつかの保存されたタンパク質ドメインを含む：セマ、PSI（プレキシン、セマフォリン、インテグリンにおいて）、4つのIPTリピート（免疫グロブリン、プレキシン、転写因子において）、TM（トランスメンブレン）、JM（ジャクスタメンブレン）、及びTK（チロシンキナーゼ）ドメイン。HGFとMETとの結合は受容体のダイマー化及びリン酸基転移を始動させ、TKドメインを活性化させるMETの構造的変化をもたらす。c-METは下流のシグナリング経路の活性化を媒介し、前記にはホスホイノシチド3-キナーゼ（PI3K）/AKT、Ras-Rac/Rho、マイトジェン活性化タンパク質キナーゼ、及びホスホリパーゼCが含まれ、それらは、形態発生、分裂、及び抗アポトーシス活性を刺激するとともに、細胞の分離、運動性及び侵襲性に関与する経路を刺激する。
細胞の運動性及び形態発生におけるc-METの役割と一致して、転移病巣は典型的には原発腫瘍よりも高いMETの発現レベルを示す（Cipriani et al.Lung Cancer 2009, 63:169-179）。リガンドHBF又は受容体を阻害してc-METシグナリングを阻害するいくつかのアプローチが実施された。例えば、AMG102/リロツムマブは優先的にHGFの生物学的に活性な成熟型と結合してβ鎖のアミノ末端部分と相互作用し、それによってHGF結合を阻害する。HGF活性を阻害するために開発された別のモノクローナル抗体（mAb）はフィクラツズマブである。フィクラツズマブは、HGFリガンドと高親和性及び特異性でHGFリガンドと結合し、それによってc-MET/HGFの生物学的活性を阻害するヒト化IgG1抗体である。
リロツムマブは、再発性神経膠芽腫、転移性腎癌又は卵巣癌を有する患者の単独療法として、及び前立腺癌の化学療法との併用、或いは進行固形腫瘍の抗血管形成剤との併用で試験された。フィクラツズマブは、NSCLCで単独療法として及びEGFR阻害剤との併用で試験された（Biologics 2013; 7: 61-68）。しかしながらフィクラツズマブを用いたフェースII試験はその腫瘍評価項目に達しなかった。
したがって、抗EGFR及び抗c-MET療法の双方の開発において単独療法としても併用療法でも進展があったという事実にもかかわらず、抗EGFR系療法の従来の限界を克服しc-MET駆動腫瘍耐性を予防する改善された抗EGFR癌療法がなお希求される。
本発明者らは驚くべきことに、EGFR及びc-METの双方と結合する二重特異性ヘテロダイマー免疫グロブリン分子がEGFR及びc-MET発現腫瘍の治療に有効であることを見出した。
第一の実施態様で、本発明はヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を提供し、
当該免疫グロブリン分子は、
（i）EGFRと特異的に結合する第一のFab又はscFvフラグメント、及び
（ii）c-METと特異的に結合する第二のFab又はscFvフラグメント、及び
（iii）抗体ヒンジ領域、抗体CH2ドメイン、及びハイブリッドタンパク質-タンパク質相互作用境界ドメインを含む抗体CH3ドメインを含み、
前記相互作用境界ドメインの各々は、第一のメンバーのCH3ドメインのアミノ酸セグメント及び第二のメンバーのCH3ドメインのアミノ酸セグメントによって形成され、第一鎖の前記タンパク質-タンパク質境界ドメインは、前記相互作用ドメイン内の免疫グロブリンスーパーファミリーの同じメンバーの対応するアミノ酸セグメントのホモダイマー形成によって当該第二鎖のタンパク質-タンパク質境界面と相互作用し、
ここで、第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖は、ポリペプチド配列（“AG-SEED”）、
GQPFRPEVHLLPPSREEMTKNQVSLTCLARGFYPX1DIAVEWESNGQPENNYKTTPSRQEPSQGTTTFAVTSKLTX2DKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKX3ISL（配列番号:1）（式中、X1、X2及びX3は任意のアミノ酸であり得る）を有する。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子であって、当該免疫グロブリンスーパーファミリーの第一のメンバーはIgGであり、第二のメンバーはIgAである。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子で、X1はK又はSであり、X2はV又はTであり、X3はT又はSである。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖は、ポリペプチド配列（“GA-SEED”）、GQPREPQVYTLPPPSEELALNEX1VTLTCLVKGFYPSDIAVEWLQGSQELPREKYLTWX2PVX3DSD GSX4FLYSILRVX5AX6DWKKGDTFSCSVMHEALHNHYTQKSLDR（式中、X1、X2、X3、X4、X5及びX6は任意のアミノ酸配列であり得る）を有する。
ある実施態様にしたがえば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子では、X1はL又はQであり、X2はA又はTであり、X3はL、V、D又はTであり、X4はF、A、D、E、G、H、K、N、P、Q、R、S又はTであり、X5はA又はTであり、X6はE又はDである。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一の操作された免疫グロブリン鎖は、ポリペプチド配列（“AG-SEED”）、GQPFRPEVHLLPPSREEMTKNQVSLTCLARGFYPKDIAVEWESNGQPENNYKTTPSRQEPSQGTT TFAVTSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKTISLを含み、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第二の操作された免疫グロブリン鎖は、ポリペプチド配列（“GA-SEED”）、GQPREPQVYTLPPPSEELALNELVTLTCLVKGFYPSDIAVEWLQGSQELPREKYLTWAPVLDSDG SFFLYSILRVAAEDWKKGDTFSCSVMHEALHNHYTQKSLDRを含む。
ある実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一の操作された免疫グロブリン鎖は、ポリペプチド配列（“AG-SEED”）、GQPFEPEVHTLPPSREEMTKNQVSLTCLVRGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPSRLEPSQGTT TFAVTSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLを有し、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第二の操作された免疫グロブリン鎖は、ポリペプチド配列（“GA-SEED”）、GQPREPQVYTLPPPSEELALNNQVTLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPEPREKYLTWAPVLDSDG SFFLYSILRVDASRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLを有する。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメントは、少なくとも5ｘ10-8MのKDでEGFRと結合する。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第二のFab又はscFvフラグメントは、少なくとも5ｘ10-8MのKDでc-METと結合する。
ある実施態様にしたがえば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメントは、セツキシマブ（C225）に由来する。
好ましい実施態様では、第一のFab又はscFvフラグメントは、配列番号:9、配列番号:10、配列番号:11、配列番号:12、配列番号:43、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46から成る群から選択されるVL及びVH配列を含む。
好ましい実施態様では、第二のFab又はscFvフラグメントは、配列番号:15、配列番号:17、配列番号:19、配列番号:21、配列番号:23、配列番号:25、配列番号:27、配列番号:29、配列番号:31、配列番号:33、配列番号:47、配列番号:49、配列番号:51から成る群から選択されるVL配列を含む。
好ましい実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメントのVL配列は 、前記第二のFabフラグメントのVH配列は、配列番号:16、配列番号:18、配列番号:20、配列番号:22、配列番号:24、配列番号:26、配列番号:28、配列番号:30、配列番号:32、配列番号:34、配列番号:48、配列番号:50又は配列番号:52から成る群から選択される。
より好ましい実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一及び第二のFab又はscFvフラグメントは、以下のアミノ酸配列を含む：配列番号:9、配列番号:43、配列番号:17、配列番号:18、又は配列番号:47、配列番号:48、又は配列番号:11、配列番号:44、配列番号:31、配列番号:51、配列番号:32、又は配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50、又は配列番号:45、配列番号:46、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52、又は配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52。
より好ましい実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一及び第二のFab又はscFvフラグメントは、以下のアミノ酸配列を含む：配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52、又は配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFcドメインはFcRnと相互作用する。
ある実施態様では、FcRnと相互作用する、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のアミノ酸は、ヒトIgG1に由来する。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、抗体依存細胞性細胞傷害を媒介する。
ある実施態様では、本発明は、上記に開示するアミノ酸配列のいずれかをコードする単離されたポリヌクレオチドを提供する。
ある実施態様では、本発明はベクターを提供し、前記ベクターは少なくとも1つの本発明のポリヌクレオチドを含む。
ある実施態様にしたがえば、本発明は宿主細胞を提供し、前記宿主細胞は本発明の少なくとも1つのポリヌクレオチドを含むか、又は本発明の少なくとも1つのベクターを含む。
ある実施態様では、本発明は、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を生成する方法を提供し、本発明の当該プロセスは以下の工程を含む：
−前記ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の異種発現のために十分な条件下で、本発明の宿主細胞を培養する工程、
−前記ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を精製する工程。
ある実施態様では、本発明は、上記に開示する本発明の方法によって入手できる、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を提供する。
ある実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、少なくとも1つのリンカーに共有結合により連結している。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のリンカーは、色素、放射性同位元素、又は細胞毒素に連結している。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFab又はscFv軽鎖の少なくとも1つは、色素、放射性同位元素、又は細胞毒素に連結している。
ある実施態様では、上記に開示する少なくとも1つのリンカーは、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFab又はscFv軽鎖の少なくとも1つに共有結合により連結している。
ある実施態様にしたがえば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、当該ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFab又はscFv軽鎖に共有結合により連結している2つのリンカーを含む。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFab又はscFv軽鎖及び/又はCH3ドメイン及び/又はCH2ドメインはリンカーに連結しており、前記リンカーは色素、放射性同位元素、又は細胞毒素に共有結合により連結している。
ある実施態様にしたがえば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は癌の治療に使用される。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は癌の治療に使用される。
ある実施態様では、本発明は組成物を提供し、前記組成物は、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子及び少なくとも1つのさらに別の成分を含む。
ある実施態様では、本発明は医薬組成物を提供し、前記組成物は、上記の本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子及び少なくとも1つのさらに別の成分、又は上記に開示する本発明の組成物を含む。
ある実施態様では、本発明の医薬組成物は癌の治療に使用される。
ある実施態様では、本発明は、癌にり患しその必要がある対象を治療する方法を提供し、当該治療は、上記に開示する本発明の医薬組成物の治療的に有効な量を前記対象に投与する工程を含む。
本発明の2つのヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子（B10v5x225-H；CS06x225-H）及び“単腕”（oa）ヘテロダイマー免疫グロブリン分子のNCI-H441細胞への細胞結合を示す。抗HEL：抗鶏卵リゾチーム（アイソタイプコントロール）。 （A）エピトープビニングの結果、（B）バイオレイヤー干渉法を用いたバイオセンサー実験（実施例3参照）。 HGF置換えの結果。 表示の抗体を用いたA431細胞でのADCC実験。 単腕ヘテロダイマー免疫グロブリン分子変種（Fab又はscFv）のオクテット分析。“225-L”、“225-H”、“225-H”はヒト化セツキシマブ（hu225）の動力学的変種を表す。“425”はマツズマブを表す。 NCI-H596細胞（A）、A549細胞（B）におけるc-METリン酸化阻害。 NCI-H596細胞（A）、A549細胞（B）におけるc-METリン酸化阻害の定量の概要。 （A）表示の免疫グロブリン分子を用いたMKN-45細胞におけるc-METリン酸化の阻害、（B）表示の免疫グロブリン分子を用いたNCI-H596細胞におけるEGFRリン酸化の阻害。 A549細胞における細胞傷害性アッセイ：（A）結合毒素の無いコントロール、（B）表示のFab-MMAE-CL連結抗体を用いたアッセイ。MMAE：モノメチルオーリスタチンE。 EBC-1細胞（A）、NCI-H441細胞（B）での細胞傷害性アッセイ。 高レベルのc-MET及び中等度レベルのEGFRを発現するMKN-45細胞での細胞傷害性アッセイ。 HGF依存癌細胞株におけるc-METリン酸化阻害強化を示す。（A）NCI-H441細胞、（B）KP-4。 本発明のB10v5x225-H分子による一晩処置後のc-MET分解強化。 表示の抗体及びコントロールを用い個々の構築物のADCとしての使用の適切性を査定する、NCI-H441細胞における内在化アッセイ。 表示の抗体及び免疫グロブリン分子を用いた細胞結合アッセイの結果を示す。 C225のコンピュータ設計点変異に対する実験的及び計算による結合親和性。上付き文字は以下を表す：（a）野生型（C225）及び変異mAbに対するKD（nM）は表面プラズモン共鳴（SPR）によって決定された。n＞1の場合、標準偏差が与えられる。親和性が改善された変異（p＜0.01）は太字である。（b）野生型に対する実験的結合親和性（kcal/mol）。（c）ロゼッタを用いた野生型に対する推定結合親和性。（d）境界面を通過するロゼッタペアエネルギーの推定変化。（e）境界面を通過する水素結合エネルギーの推定変化。（f）変異残基側鎖の計算による水素結合エネルギー。（g）単離抗体の折り畳みエネルギーの推定変化。 可溶性c-MET及びEGFR細胞外ドメインと結合するMETｘEGFR bsAbと比較した一価の親SEED抗体の動力学的パラメータ。速度定数は参照としてセツキシマブ及びマツズマブについて決定された。抗体を抗ヒトFcオクテットバイオセンサーによって捕捉し、表示の分析物濃度（25から0.8nM或いは50から3.1nM）で結合動態を分析した。熱シフトアッセイによって融解温度（Tm）を決定した。凡例：n.d.＝決定されなかった、KD＝親和性定数、ka＝結合定数、kd＝解離定数、Tm＝融解温度、oa＝単腕。 種々の表示由来のいくつかの腫瘍細胞株におけるヒトc-MET及びEGFRの細胞表面受容体密度。ケラチノサイト（NHEK.f-c.）はEGFR関連皮膚毒性の評価のため、肝細胞株HepG2はc-MET媒介肝毒性のために用いられた。密度値は、パーセントで与えられる標準偏差とともに、3組の算術平均分子数/細胞として提示される。凡例：ACA＝腺癌、CA＝癌腫。 c-METｘEGFR bsAbによるc-MET及びEGFRリン酸化阻害。IC50値は、グラフパッドプリズム（GraphPad Prism）を用い用量応答曲線の3PL適合により算出した。標準偏差（s.d.）は、2組ずつで実施した少なくとも2つの別個の実験から算出された。n＝別個の実験の数。 リガンド刺激時のc-METｘEGFR bsAbによるc-MET及びEGFRリン酸化阻害。リン酸化c-MET（A）及びリン酸化EGFR（B）は、電気化学発光アッセイ（ECL）を用いてA549、A431及び初代ケラチノサイト（NHEK）で定量された。細胞を種々の濃度のbsAb及び無関係のアイソタイプSEEDコントロールで処理し、続いて100ng/mLのHGF（A）又は100ng/mLのEGF（B）で刺激した。三角形は、刺激細胞（上向き三角形）及び非刺激細胞（下向き三角形）の対応する受容体リン酸化レベルを示す。用量応答曲線は、グラフパッドプリズム5（GraphPad Software, Inc）の3PLモデルを用いて適合させた。 セツキシマブと比較したc-METｘEGFR bsAbのin vitro選択性。（A）高度から中等度のc-MET及びEGFR発現を有する腫瘍モデル細胞株としてEBC-1並びに低EGFR発現及び無c-MET発現を有する上皮モデル細胞株としてT47Dを1：30の比で混合した。2つの細胞株を識別するために、EBC-1細胞を緑色膜色素PKH2で染色した。細胞混合物を300nMのbsAb及びセツキシマブとともにインキュベートし、フローサイトメトリー分析に付した。抗体結合をFITC標識抗hu Fc二次抗体によって検出した。緑色対黄色蛍光の代表的なドットプロットを示す。（B）in vitro選択性はEBC-1及びT47D細胞集団の平均蛍光強度比として示した。 c-METｘEGFR二重特異性SEED抗体-薬剤結合物（チューブリン阻害剤MMAEの両重鎖C-末端への共有結合位置指定結合物生成によって形成）の細胞傷害性の、ADCとしてのセツキシマブ及び対応する参照構築物としての鶏卵リゾチーム（HEL）ADCとの比較。細胞傷害性は、EGFR過剰発現腫瘍細胞A431（A）及びMDA-MB-468（B）で、正常上皮細胞株として初代ケラチノサイト（NHEK.f-c.）（C）で、c-MET過剰発現細胞MKN45（D）及びEBC-1（E）とともに肝細胞株としてHepG2（F）で評価した。アッセイは、3つの別個の実験で2組ずつ実施し、曲線はグラフパッドプリズム5（GraphPad Software, Inc）を用いS字状曲線適合によって適合させた。 腫瘍細胞株A431及びケラチノサイトにおける二重特異性c-METｘEGFR ADCの細胞傷害性。A431細胞のEC50値及びケラチノサイト（NHEK.f-c.）のIC50値を、グラフパッドプリズム5（GraphPad Software, Inc）を用いS字状曲線適合によって計算した。星印（*）は不良適合結果を示す（曲線は最高濃度で飽和プラトーに到達しない）。ED80は、非処理細胞と比較して80%の細胞がA431細胞で死滅するADC濃度を表す。TD20は、ケラチノサイトの細胞生存率を20%減少させる用量を指す。in vitro変換治療指数又は治療ウィンドウのための以下の2つの範囲を計算した：IC50及びEC50の差とともにTD20対ED50の比。 分析SE-HPLCは、下記の4つの例示的二重特異性抗体（bsAb）の精製後純度は＞95%であることを示す：（A）B10v5x225-M、（B）B10v5x225-H、（C）CS06x225-M、及び（D）CS06x225-H。 c-MET、EGFR、及びAKTリン酸化阻害におけるCS06x225-Hの相乗効果。（A）A549細胞を表示の対応するmAbの300nMとインキュベートし、HGF及びEGFで刺激した。細胞溶解物をウェスタンブロッティングに付し、リン酸化及び総EGFR、c-MET及びAKTの双方を検出した。GAPDHをローディングコントロールとして用いた。（B）500nMのmAb或いはコントロールmAbの組合せ（各々500nM）による処理並びにHGF及びEGFによる刺激後のA549細胞におけるリン酸化AKTレベルの定量。細胞溶解物を電気化学発光（ECL）ELISAに付した。 c-MET、EGFR、及びAKTリン酸化阻害におけるCS06x225-Hの相乗効果。（C）mAb処理HGF刺激A549細胞溶解物のリン酸化c-METについてのECL ELISAは、oa CS06及びoa 225-Hの組合せと比較して、CS06x225-Hの性能増強を示した。（D）A549細胞を種々の濃度のmAbで処理し刺激せずに溶解物をECL ELISAに付してリン酸化c-METレベルを検出した。B10v5x225-M及びB10v5x225-HはLY2875358に対して相応の部分的アゴニスト作用を示した。 フローサイトメトリー及び共焦点蛍光顕微鏡法によって決定した二重特異性抗体（bsAb）の内在化。（A）内在化は100nMのbsAbを用いフローサイトメトリー分析によって定量化した。抗体は、抗ヒトFc-AlexaFluor488結合物を用い37℃で1時間インキュベートした細胞を4℃で1時間の細胞と比較して検出した。残留する細胞表面結合は抗AlexaFluor488抗体によって除いた。（B）EBC-1細胞を100nMのCS06x225-Hとともにインキュベートし、抗ヒトFc-AlexaFluor488結合物を37℃又は4℃で用いて検出した。表面染色は酸性洗浄によって除去した。 二重特異性ADC及びbsAbの6日後のNHEKにおける細胞傷害性。初代ケラチノサイト（NHEK）を種々の濃度の二重特異性ADC或いはbsAbとともに6日間インキュベートし、腫瘍細胞と比較してケラチノサイトの緩慢な分裂速度がチューブリン阻害剤MMAEの細胞傷害性に影響を及ぼさないようにした。曲線は、グラフパッドプリズム5（GraphPad Software, Inc）で3PL適合を用いて作図した。
配列表
配列番号:1 AG-SEED
配列番号:2 AG-SEED
配列番号:3 GA-SEED
配列番号:4 GA-SEED
配列番号:5 AG-SEED
配列番号:6 GA-SEED
配列番号:7 AG-SEED
配列番号:8 GA-SEED
配列番号:9 ヒト化C225 VL配列
配列番号:10 ヒト化C225 VL動力学的変種
配列番号:11 ヒト化C225 VH配列
配列番号:12 ヒト化C225 VH動力学的変種
配列番号:13 ヒト化C425VL配列
配列番号:14 ヒト化C425VH配列
配列番号:15 c-MET結合因子A12 VL配列
配列番号:16 c-MET結合因子A12 VH配列
配列番号:17 c-Met結合因子B10 VL配列
配列番号:18 c-MET結合因子B10 VH配列
配列番号:19 c-MET結合因子C10 VL配列
配列番号:20 c-MET結合因子C10 VH配列
配列番号:21 c-MET結合因子E07 VL配列
配列番号:22 c-MET結合因子E07 VH配列
配列番号:23 c-MET結合因子G02 VL配列
配列番号:24 c-MET結合因子G02 VH配列
配列番号:25 c-MET結合因子H06 VL配列
配列番号:26 c-MET結合因子H06 VH配列
配列番号:27 c-MET結合因子F03 VL配列
配列番号:28 c-MET結合因子F03 VH配列
配列番号:29 c-MET結合因子F06 VL配列
配列番号:30 c-MET結合因子F06 VH配列
配列番号:31 c-MET結合因子B10v5 VL配列
配列番号:32 c-MET結合因子B10v5 VH配列
配列番号:33 c-MET結合因子CS06 VL配列
配列番号:34 c-MET結合因子CS06 VH配列
配列番号:35 グリシン-セリンリンカー
配列番号:36 ヒンジ1
配列番号:37 ヒンジ2
配列番号:38 CL配列
配列番号:39 CH1配列
配列番号:40 CH2ドメイン
配列番号:41 CH3ドメイン（AG）
配列番号:42 CH3ドメイン（GA）
配列番号:43 ヒト化C225 VH S58R動力学的変種（hu225-L）
配列番号:44 ヒト化C225 VL N108Y動力学的変種（hu225-M）
配列番号:45 ヒト化C225 VH T109D動力学的変種（hu225-H）
配列番号:46 ヒト化C225 VH N109E, T116N動力学的変種（hu225-H）
配列番号:47 単一又は複数のアミノ酸置換を含む、c-MET結合因子B10 VL変種
配列番号:48 c-MET結合因子B10 VH動力学的変種Q6E（IMGT番号付与）
配列番号:49 単一又は複数のアミノ酸置換を含む、c-Met結合因子F06 VL配列変種
配列番号:50 単一又は複数のアミノ酸置換を含む、c-Met結合因子F06 VL変種
配列番号:51 単一又は複数のアミノ酸置換を含む、c-Met結合因子B10v5 VL変種
配列番号:52 c-Met結合因子CS06 VH動力学的変種
発明の詳細な説明
本発明は下記に詳細に記載されるが、本発明は、本明細書に記載する個々の方法論、プロトコル及び試薬に限定されないことは、これらが変動し得ることから理解されよう。本明細書で用いられる用語法は、単に個々の実施態様を記載することを目的とし、本発明の範囲を限定する意図がないこともまた理解されよう。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるであろう。特段の規定がなければ、全ての技術用語及び学術用語は、当業者が一般的に理解する意味と同じ意味を有する。
下記に本発明の構成要素を記載する。これらの構成要素は具体的な実施態様とともに記載されるが、しかしながら、それら構成要素は、任意の態様及び任意の数で組み合わされて追加の実施態様を形成し得ることは理解されよう。実例及び好ましい実施態様の様々な記載は、明瞭に記載された実施態様にのみ本発明を限定すると解されてはならない。本記載は、明瞭に記載された実施態様を開示の構成要素及び/又は好ましい構成要素と任意の数で組み合わせた実施態様を支持し包含すると理解されるべきである。さらにまた、本出願に記載した全構成要素の任意の置き換え及び組合せが、当該文脈で特段の指定がないかぎり、本出願の記載によって開示されているとみなされるべきである。
本明細書及び本明細書に続く特許請求の範囲を通して、当該文脈で特段の必要性がないかぎり、“comprise（含む）”という用語及び変化形（例えば“comprises”及び“comrising”）は、記述されたメンバー、整数又は工程を含むが他の記述されていないメンバー、整数又は工程のいずれも排除しないことを含意していると理解される。“consist of（〜から成る）”という用語は、“comprise（含む）”という用語の特定の実施態様であり、この場合、他の記述されていないメンバー、整数又は工程はいずれも排除される。本発明の関係では、“comprise”という用語は“consist of”という用語を包含する。
本発明を記載する文脈（特に特許請求の範囲の文脈）で用いられる“a”及び“an”及び“the”という用語並びに同様な対応語は、本明細書で特段の指定がないかぎり又は文脈と明瞭に矛盾しないかぎり、単数及び複数の双方をカバーすると理解されるべきである。本明細書における値の範囲の記述は、当該範囲内に入る離れた各値を個々に指すための省略方法として供することが単に意図される。本明細書で特段の指定がない限り、個々の値は各々、当該値が本明細書に個々に列挙されたかのごとくに本明細書に取り込まれている。本明細書のいずれの言葉も、本発明の実施に必須である、特許請求されていない任意の構成要素を指定していると解されてはならない。
本明細書の本文を通していくつかの文書が引用される。上記又は下記にかかわらず、本明細書に引用した各文書（特許、特許出願、学術刊行物、製造業者の仕様書、指示書などの全てを含む）は、参照によりその全体が本明細書に含まれる。その中のいずれの文書も、先行発明という理由で本発明がそのような開示に先行する資格をもたないことを容認するものと解されてはならない。
記載の目標は、本発明によって、好ましくは特許請求の範囲の対象によって解決される。本発明者らは、驚くべきことに、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を用いてEGFR又はc-METを標的とする単一療法に対する耐性を克服できることを見出した。加えて、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、驚くべきことに、EGFR又はc-METの1つを少ない量で発現する細胞と高い選択性で結合することが見出された。
記載の目標は、第一の実施態様にしたがい本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子によって解決される。前記免疫グロブリン分子は、
（i）EGFRと特異的に結合する第一のFab又はscFvフラグメント、及び
（ii）c-METと特異的に結合する第二のFab又はscFvフラグメント、及び
（iii）抗体ヒンジ領域、抗体CH2ドメイン、及びハイブリッドタンパク質-タンパク質相互作用境界ドメインを含む抗体CH3ドメインを含み、前記相互作用境界ドメインの各々は、第一のメンバーのCH3ドメインのアミノ酸セグメント及び前記第二のメンバーのCH3ドメインのアミノ酸セグメントによって形成され、第一鎖の前記タンパク質-タンパク質境界ドメインは、前記相互作用ドメイン内の免疫グロブリンスーパーファミリーの同じメンバーの対応するアミノ酸セグメントのホモダイマー形成によって当該第二鎖のタンパク質-タンパク質境界面と相互作用し、
ここで、当該第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖は、ポリペプチド配列（“AG-SEED”）、GQPFRPEVHLLPPSREEMTKNQVSLTCLARGFYPX1DIAVEWESNGQPENNYKTTPSRQEPSQGTT TFAVTSKLTX2DKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKX3ISL（配列番号:1）（式中、X1、X2及びX3は任意のアミノ酸であり得る）を有する。例えばX1、X2及びX3によって表されるアミノ酸はそれぞれ、天然に存在するアミノ酸の群から互に独立して選択され得る。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子に含まれる操作された免疫グロブリン鎖及び対応するその配列は、WO2007/110205に記載されている。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子では、ヘテロダイマーという用語は、
本発明の“ヘテロマルチマータンパク質”は、少なくとも1つの第一のサブユニット及び1つの第二のサブユニットを含み、各サブユニットが非同一のドメインを含むタンパク質分子である。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、2つの非同一タンパク質ドメイン（例えば“AG-SEED”及び“GA-SEED”）を含み、当該非同一タンパク質ドメインが1：1の比のヘテロダイマー形成を生じる。第一の実施態様にしたがえば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、EGFRと特異的に結合する第一のFab又はscFvフラグメントを含む。Fabフラグメントという用語は抗原結合抗体フラグメントを指し、前記フラグメントは、例えばIgG型免疫グロブリンのパパイン処理によって入手できる（パパイン処理は、2つのFabフラグメント及び1つのFcドメインをもたらすであろう）。Fabフラグメントの機能的特徴及び前記を入手するため方法は例えば以下に記載されている：“Applications and Engineering of Monoclonal Antibodies” by D.J.King, CRC Press, 1998, chapter 2.4.1；Zaho et al.Protein Expression and Purification 67, 2009, 182-189；S.M.Andrew, J.A.Titus, Fragmentation of immunoglobulin G, Curr.Protoc.Cell Biol., 2003 Unit 16.14, Chapter 16。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子はまた、EGFRと特異的に結合する第一のscFvフラグメントを含むことができる。本発明で用いられる“scFv”という用語は、リンカーによってつながれた抗体重鎖可変ドメイン（又は領域（VH））及び抗体軽鎖可変ドメイン（又は領域（VL））を含み、定常ドメインを欠く分子を指す。例えば、本発明のscFvフラグメントは、例えば1つの軽鎖可変ドメイン（VL）又はその部分、及び1つの重鎖可変ドメイン（VH）又はその部分から成る結合分子を含むことができ、各可変ドメイン（又はその部分）は同じ又は異なる抗体に由来する。scFv分子は、好ましくはVHドメインとVLドメインとの間に挿入されたリンカーを含み、前記リンカーは例えばアミノ酸のグリシン及びセリンで構成されるペプチド配列を含むことができる。例えば、ペプチド配列は、アミノ酸配列(Gly4 Ser)nを含むことができ、当該式でnは1−6の整数、例えば1、2、3、4、5又は6であり、好ましくはn＝4である。scFv分子及びそれらを入手する方法は当業界で公知であり、例えば以下に記載されている：U.S.Pat.No.5,892,019；Ho et al.1989.Gene 77:51；Bird et al.1988 Science 242:423；Pantoliano et al.1991.Biochemistry 30:10117；Milenic et al.1991.Cancer Research 51:6363；Takkinen et al.1991.Protein Engineering 4:837。
本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメントは、ヒト表皮増殖因子受容体（EGFR）と特異的に結合する。特異的結合（又は前記用語の文法的変型）は、第一のFab又はscFvフラグメントとEGFRとの少なくとも1ｘ10-6M、例えば1ｘ10-6M、1ｘ10-7M、1ｘ10-8M、1ｘ10-9M、1ｘ10-10M、1ｘ10-11M、1ｘ10-12MのKdでの結合を指す。本発明のEGFRは、UniProtKBデータベースエントリーP00533によって提供される配列を有するEGFRを指し、前記にはそのアイソフォーム及び配列変種の全て（UniProtKBデータベースエントリーP00533-1、P00533-2、P00533-3、P00533-4）、又はCaiらの論文（Cai et al., PLoS ONE 9(4): e95228）に記載された任意の変異（例えばc.2126A>C、c.2155G>T、c.2156G>C、c.2235_2249del15、c.2236_2250del15、c.2237_2251del、c.2239_2248ATTAAGAGGAG>C、c.2240_2257del18、c2248G>C、c.2303G>T、c.2573T>G、c.2582T>A、p745del_frameshift、p.L858R、p.S768I）が含まれる。
本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子はさらに、c-METと特異的に結合する第二のFab又はscFvフラグメントを含む。本明細書で用いられるc-METは、METプロトオンコジーン、受容体チロシンキナーゼ（UniProtKBデータベースエントリーP08581）を指し、肝細胞増殖因子受容体とも称される。例えば、c-METにはまた配列変種、例えば文献（Nat Genet.1997 May;16(1):68-73）に開示された、例えば下記のものが含まれる：c-MET R970C（METR970C）、c-MET T992I（METT992I）、METM1149T、METV1206L、METV1238I、METD1246N、METY1248C、METL1213V、METD1246H、METY1248H、METM1268T、META320V、METN375S。第二のFab又はscFvフラグメントとc-METとの特異的結合とは、第二のFab又はscFvフラグメントのc-METとの少なくとも1ｘ10-6M、例えば1ｘ10-6M、1ｘ10-7M、1ｘ10-8M、1ｘ10-9M、1ｘ10-10M、1ｘ10-11M、1ｘ10-12MのKdでの結合を指す。
本発明の第一の実施態様にしたがえば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子はさらに、抗体ヒンジ領域、抗体CH2ドメイン及び抗体CH3ドメインを含む。例えば、5クラスの免疫グロブリンが存在し（IgA、IgD、IgE、IgG及びIgM）、その全てがヒンジ領域を含み、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は当該ヒンジ領域を含む。加えて、これらの免疫グロブリンクラスのいくつかはサブクラスを有し、例えばIgGは4つのサブクラス（IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4）を有する（Alberts, B.et al., Chapter 23: The Immune System, In Molecular Biology of the Cell, 3d Edition, Garland Publishing, Inc., New York, N.Y.）。前記のヒンジ領域もまた本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子に含まれ得る。ヒンジ領域は、例えば上部、中央及び下部ヒンジのように3つの領域に分割できる。上部ヒンジは、重鎖の第一のドメイン（CH1）の末端と重鎖間ジスルフィド架橋を形成する第一のシステインとの間のアミノ酸数と定義される。中央ヒンジは、高プロリンであり重鎖間システインジスルフィド架橋を含む。下部ヒンジは中央ヒンジをCH2ドメインにつなぐ（例えば以下を参照されたい：Sandlie, I.and Michaelsen, T., Chapter 3: Engineering the Hinge Region to Optimize Complement-induced Cytolysis, In Antibody Engineering: A Practical Guide, W.H.Freeman and Co., New York, N.Y.；Hamers-Casterman, C., Naturally Occurring Antibodies Devoid of Light Chains, 363 Nature 446, 1993；及びTerskikh, A.V., "Peptabody ": A New Type of High Avidity Binding Protein, 94 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1663, 1997）。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のヒンジ領域はまた、例えば下記文献に開示されたヒンジ領域のアミノ酸配列のいずれかを含むことができる：J.of Biological Chem.VOL.280, NO.50, pp.41494-41503, December 16, 2005。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、第一のメンバーとして免疫グロブリンスーパーファミリーのIgG、第二のメンバーとしてIgAを含む。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、ある実施態様では配列番号:1又は配列番号:2のアミノ酸配列のヒンジ領域を含むことができる。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、相補性ヒト鎖交換操作ドメイン（human strand-exchange engineered domain（SEED））CH3ヘテロダイマーを生じるヒトIgG及びIgA CH3ドメインの誘導体を含むことができ、前記ヘテロダイマーは下記文献に記載のヒトIgA及びIgG CH3交互存在セグメントで構成される：Protein Engineering, Design & Selection vol.23 no.4 pp.195-202, 2010；又はWO 2007/110205 A1。生じたSEED CH3ドメイン対は、哺乳動物細胞で発現されるとき、優先的に一緒になってヘテロダイマーを形成する。SEED体（Sb）融合タンパク質は[IgG1ヒンジ]-CH2-[SEED CH3]から成る。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、配列番号:2のポリペプチド配列を有する第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖（“AG-SEED”）を含み、ここで、X1はK又はSであり、X2はV又はTであり、X3はT又はSである。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖は、配列番号:2のアミノ酸配列を含むことができ、ここで、X1はKでX2はVでかつX3はSであり、X1はKでX2はVでかつX3はTであり、X1はKでX2はTでかつX3はT又はSであり、X1はKでX2はTでかつX3はTであり、X1はSでX2はVでかつX3はSであり、X1はSでX2はVでかつX3はTであり、X1はSでX2はTでかつX3はSであり、或いはX1はSでX2はTでかつX3はTである。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、配列番号:3（“GA-SEED”）のポリペプチド配列を有する第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖を含み、前記によれば、X1、X2、X3、X4、X5及びX6は任意のアミノ酸でよく、例えばX1、X2、X3、X4、X5及びX6は別個にアラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、アスパラギン又はアスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、又はバリンから選択できる。ある実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖は、配列番号:3のアミノ酸配列を有し、ここで、X1はL又はQであり；X2はA又はTであり；X3はL、V、D又はTであり；X4はF、A、D、E、G、H、K、N、P、Q、R、S又はTであり；X5はA又はTであり；X6はE又はDである。好ましい実施態様では、第一の操作された免疫グロブリン鎖は配列番号:5（“AG-SEED”）のアミノ酸配列を含み、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第二の操作された免疫グロブリン鎖は配列番号:6（“GA-SEED”）のアミノ酸配列を含む。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、少なくともKD＝5ｘ10-8M、1ｘ10-9M、1ｘ10-10M、1ｘ10-11M、1ｘ10-12Mの親和性で上記に開示するEGFRと結合する。ある実施態様にしたがえば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、少なくともKD＝5ｘ10-8M、1ｘ10-9M、1ｘ10-10M、1ｘ10-11M、1ｘ10-12Mの親和性で上記に開示するc-METと結合する。例えば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、第一及び第二のFab又はscFvフラグメントを介して、KD＝5ｘ10-8M、1ｘ10-9M、1ｘ10-10M、1ｘ10-11M、1ｘ10-12Mの親和性でc-MET及びEGFRと結合する。EGFR及びc-METは、例えば1つの単一細胞（例えば1つの癌細胞）上に存在し得るか、或いは例えばある細胞（例えば癌細胞）（単一細胞でも複数個の細胞でもよい）又はc-MET及びEGFRの双方を発現する腫瘍組織で提示され得る。前記細胞はまた、例えば懸濁状態であるか又は組織から分離していてもよく、個体（例えば癌に罹患した人）の血流を循環していてもよい。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一及び第二のFab及び/又はscFvフラグメントの親和性は、ELISA又は以下の文献に記載の表面プラズモン共鳴によって決定することができる（J.Biochem.Biophys.Methods 57 (2003) 213-236；Current Protocols in Protein Science (2006) 19.14.1-19.14.17）。
ある実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメントはセツキシマブ（C255）由来である。例えば、当該ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメントは、セツキシマブのVL及びVH配列、例えばヒト化されてあるセツキシマブのVL及びVH配列を含むことができる。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のために用いられるヒト化は、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小限の配列を含むキメラ抗体又は抗体フラグメントを指す。ある抗体配列のヒト化は、異種抗体（例えばネズミ抗体又はキメラ抗体）の免疫原性の低下をもたらすであろう（前記キメラ抗体はヒトへの導入のために既にヒト配列を含むが、当該抗体の完全な抗原結合親和性及び特異性を維持する）。例えば、セツキシマブはキメラ抗体であり、ヒトEGFRのN-末端部分に特異的な225ネズミEGFRモノクローナル抗体のFv（可変性、抗原結合）領域を、ヒトIgG1重鎖及びカッパ軽鎖定常（フレームワーク）領域とともに含む。
ヒト化は例えばCDR移植技術を含むことができ、前記技術は、（例えばマウスの）相補性決定領域のヒトフレームワークドメインへの置換を必要とする（例えばWO92/22653を参照されたい）。抗体表面再形成のための戦略及び方法並びに異なる宿主内で抗体の免疫原性を減少させる他の方法は、米国特許5,639,641号に開示されている。抗体は、以下を含む多様な他の技術を用いてヒト化させることができる：CDR-移植（例えば以下を参照されたい：EP 0 239 400 B1；WO 91/09967；米国特許5,530,101号、5,585,089号）、化粧張り又は表面再形成（例えば以下を参照されたい：EP 0 592 106；EP 0 519 596；Padlan E.A., 1991, Molecular Immunology 28(4/5): 489-498；Studnicka G.M.et al., 1994, Protein Engineering, 7(6): 805-814；Roguska M.A.et al., 1994, PNAS, 91: 969-973）、鎖のシャッフリング（例えば米国特許5,565,332号を参照されたい）、及び可撓性残基の特定（例えばWO2009032661を参照されたい）。ヒト抗体は、ファージディスプレー方法を含む当業界で公知の多様な方法によって作製できる（例えば米国特許4,444,887号、4,716,111号、5,545,806号及び5,814,318号；並びに国際特許出願公開WO 98/46645、WO 98/50433、WO 98/24893、WO 98/16654、WO 96/34096、WO 96/33735、WO 91/10741）。したがって、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメントは、配列番号:9、配列番号:10、配列番号:11、配列番号:12、配列番号:43、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46のいずれか1つのVL及びVH配列を含むことができる。例えば、当該ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメントのVLアミノ酸配列は、配列番号:9、配列番号:10、配列番号:44、配列番号:46のアミノ酸配列を含むことができ、VHアミノ酸配列は配列番号:43、配列番号:45、配列番号:11、配列番号:12から選択できる。上記に開示する第一のFab又はscFvフラグメントのVL及びVH配列は、例えば配列番号:43及び配列番号:9、配列番号:44及び配列番号:9、又は配列番号:45及び配列番号:9、又は例えば配列番号:43及び配列番号:9、又は配列番号:45及び配列番号:9、又は配列番号:46及び配列番号:11を含むことができる。
ある実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第二のFab又はscFvフラグメントは、配列番号:15、配列番号:17、配列番号:19、配列番号:21、配列番号:23、配列番号:25、配列番号:27、配列番号:29、配列番号:31、配列番号:33、配列番号:47、配列番号:49、配列番号:51から成る群から選択されるVL配列を含む。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第二のFab又はscFvフラグメントは、配列番号:16、配列番号:18、配列番号:20、配列番号:22、配列番号:24、配列番号:26、配列番号:28、配列番号:30、配列番号:32、配列番号:34、配列番号:48、配列番号:50又は配列番号:52から成る群から選択されるVH配列を含む。
ある実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一及び第二のFab又はscFvフラグメントは、配列番号:9、配列番号:43、配列番号:17、配列番号:18、又は配列番号:47、配列番号:48（例えば本発明の分子“225-LxB10”に含まれ得る）、又は配列番号:11、配列番号:44、配列番号:31、配列番号:51、配列番号:32（例えば本発明の分子“225-MxB10v5”に含まれ得る）、又は配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50（例えば本発明の分子“225-HxF06”に含まれ得る）、又は配列番号:45、配列番号:46、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52（例えば本発明の分子“225-HxCS06”に含まれ得る）、又は配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52（例えば本発明の分子“225-MxCS06”に含まれ得る）から選択されるアミノ酸配列を含む。
ある実施態様にしたがえば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一及び第二のFab又はscFvフラグメントは、配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52（例えば本発明の分子“225-MxCS06”に対応する）、又は配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50（例えば本発明の分子“225-HxCS06”に対応する）のアミノ酸配列を含む。
ある実施態様では、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFcドメインは新生児Fc受容体（FcRn）と相互作用する。FcRnは、可溶性軽鎖β2-ミクログロブリン（β2m）及び膜結合重鎖で構成される主要組織適合性複合体クラスI様ヘテロダイマーである。結晶構造分析は、ヒトFcRn（hFcRn）はIgGのFcホモダイマーの両重鎖のCH2-CH3ヒンジ領域と結合し、2:1の化学量論比を生じることを示した。FcRnとFcとの相互作用は、主として陰イオン性FcRn残基とIgGのヒスチジン残基（酸性pHでプロトン付加される）との間の塩架橋によって安定化される。FcRn/Fc複合体の位置指定変異誘導実験及び結晶構造分析によって、CH2ドメインの252−256位、並びにCH3ドメインの310、433、434及び435位のFcアミノ酸残基は、FcRn相互作用部位の中核に存在するか又は当該相互作用部位のすぐ近くに存在すること、及び保存されたヒスチジン残基H310及びもしかするとH435はpH依存性のために肝要であることが示された（例えば以下を参照されたい：mAbs 6:4, 928-942; July/August 2014；Nature Reviews Immunology 7, 715-725 September 2007）。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は上記に開示する塩架橋を介してFcRnと相互作用し得るか、又はAG-SEED及びGA-SEEDの双方の他のアミノ酸を必要とする塩架橋によってFcRnと相互作用して、それによって本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の分解を防ぎその血清半減期を延長することができる。例えば本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の半減期の延長を利用して、例えばi.v.又はi.m.適用によって個体に投与した場合に本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の高用量投与によって引き起こされる有害反応を最小限にでき、半減期延長はまた、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の注射の回数を減少させるであろう。このことはまた、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子による治療が必要とされ得る個人の経済的負担を軽減するであろう。例えば、AG-SEED及びGA-SEEDの配列変種を用いて、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子とFcRnとの相互作用を低下させ、それによってその血清半減期を短縮できる。配列変種には例えば上記に開示するもの、X1、X2及びX3が任意のアミノ酸であるAG-SEED、又は例えば好ましくはX1がK又はSでX2がV又はTでかつX3がT又はSであるAG-SEED、又は例えばX1、X2、X3、X4、X5及びX6が任意のアミノ酸であることができる上記に開示するGA-SEEDを含む。例えば前記は、GA-SEEDであってX1がL又はQでX2がA又はTでX3がL、V、D又はTでX4がF、A、D、E、G、H、K、N、P、Q、R、S又はTでX5がA又はTでかつX6がE又Dであることが好ましいことがある。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の、FcRnと相互作用するアミノ酸はIgG1（好ましくはヒトIgG1）に由来する。例えば、FcRnと相互作用するアミノ酸は上記に開示する野生型IgG1のアミノ酸を含み、例えば、CH2ドメインの252−256位、並びにCH3ドメインの310、433、434及び435位のFcアミノ酸残基は、FcRn相互作用部位の中核に又はすぐ近くに存在し、それによって保存されたヒスチジン残基H310及びもしかするとH435は、例えば、本発明のヘテロダイマー免疫グロブリン分子とFcRnとの間の相互作用のpH依存性を付与し得る。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は抗体依存細胞性細胞傷害を媒介する。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、同じ細胞の表面に発現されたEGFR及びc-METと結合するとき、或いは例えば2つの細胞と結合しその一方がEGFRを発現し第二の細胞がc-METを発現するとき（その場合EGFR及びc-METは上記に定義したとおりである）ADCCを誘発する。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子と、同じ細胞上又は2つの個々の細胞上（ただし好ましくは同じ細胞上）に存在するEGFR及びc-METとの結合は上記に開示した通りである。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子について用いられるADCC（抗体依存細胞性細胞傷害）という用語は細胞媒介免疫防御のメカニズムを指し、この場合、免疫系のエフェクター細胞は能動的に標的細胞を溶解し、その膜表面抗原は特異的抗体によって結合されてある。ADCCは、例えば、NK細胞上で発現されたCD16（FcγRIII）と抗体のFcドメインとの結合によって媒介される（例えば以下を参照されたい：Clynes et al.(2000) Nature Medicine 6, 443-446）。ADCCは、例えば、FcドメインとCD16との結合に影響を及ぼすFcドメインのアミノ酸置換によって改善することができる。例えば、Shieldsら（Shields et al., J Biol Chem 9(2), 6591-6604, 2001）は、Fc領域の298、333、及び/又は334位（残基EU番号付け）におけるアミノ酸置換はADCCを改善することを示した。また別に、Fc受容体結合及びエフェクター機能の増進は、例えばFc領域のグリコシル化の変更によって達成できる。FcドメインのAsn297に付着した2つの複雑な二分岐オリゴ糖は典型的にはCH2ドメインに埋められてポリペプチド骨格と広範囲に接触し、それらの存在は抗体がエフェクター機能（ADCCを含む）を媒介するために必須である（Lifely et al., Glycobiology 5, 813-822, 1995；Jefferis et al., Immunol Rev 163, 59-76, 1998；Wright and Morrison, Trends Biotechnol 15, 26-32, 1997）。β(1,4)-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIII（GnTIII）（二分オリゴ糖の形成を触媒するグリコシルトランスフェラーゼ）の過剰発現は、抗体のin vitro ADCC活性を顕著に高める。したがって、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の製造に用いられる細胞株における例えばGnTIIIの過剰発現は、二分オリゴ糖に富む本発明の融合タンパク質を生じることができる。そのようなタンパク質はまた一般的には非フコシル化されて、ADCC増進を示すことができる。
ある実施態様では、本発明は、以下のアミノ酸配列の少なくとも1つをコードする単離されたポリヌクレオチドを提供する：本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の配列番号:1、配列番号:2、配列番号:3、配列番号:4、配列番号:5、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:10、配列番号:11、配列番号:12、配列番号:13、配列番号:14、配列番号:15、配列番号:16、配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、配列番号:37、配列番号:38、配列番号:39、配列番号:40、配列番号:41、配列番号:42、配列番号:43、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46、配列番号:47、配列番号:48、配列番号:49、配列番号:50、配列番号:51、配列番号:52。例えば、本発明の単離されたポリヌクレオチドは、上記に開示するアミノ酸配列の少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10をコードすることができる。例えば、ある実施態様では、当該単離されたポリヌクレオチドは、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の配列番号:1、配列番号:2、配列番号:3、配列番号:4、配列番号:5、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:43、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46、配列番号:47、配列番号:48、配列番号:49、配列番号:50、配列番号:51、配列番号:52のアミノ酸配列の少なくとも1つをコードするポリヌクレオチドを含む。例えば、本発明の単離されたポリヌクレオチドは、（225M,CS06）配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52、又は（225H,CS06）配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含むことができる。例えば、ある実施態様では、本発明の単離されたポリヌクレオチドは、例えば配列番号:31、配列番号:32、配列番号:43、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含むことができる。ある実施態様では、本発明の単離されたポリヌクレオチドは、例えば配列番号:31、配列番号:32、配列番号:45、配列番号:46のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含む。例えば、ある実施態様では、本発明のポリヌクレオチドは配列番号:31、配列番号:32、配列番号:45、配列番号:46のアミノ酸配列をコードする。ある実施態様では、本発明のポリヌクレオチドは、以下から選択されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含む：配列番号:9、配列番号:43、配列番号:17、配列番号:18、又は配列番号:47、配列番号:48（例えば本発明の分子“225-LxB10”に含まれ得る）、又は配列番号:11、配列番号:44、配列番号:31、配列番号:51、配列番号:32（例えば本発明の分子“225-MxB10v5”に含まれ得る）、又は配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50、（例えば本発明の分子“225-HxF06”に含まれ得る）、又は配列番号:45、配列番号:46、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52（例えば本発明の分子“225-HxCS06”に含まれ得る）、又は配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52（例えば本発明の分子“225-MxCS06”に含まれ得る）、又は配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52（例えば本発明の分子“225-MxCS06”に対応する）、又は、配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50（例えば本発明の分子“225-HxCS06”に対応する）、又は（225M,CS06）配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52、又は（225H,CS06）配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50、又は（例えば本発明の分子“225M,B10v5”に対応する）配列番号:11、配列番号:44、配列番号:31、配列番号:51、配列番号:32、又は（例えば本発明の分子“225H,CS06”に対応する）配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50。例えば、本発明の上記アミノ酸の各ヌクレオチド配列は、ウエブ系ツール、例えば“トランスレートツール”（http://web.expasy.org/translate/）によって入手可能で、さらに例えば意図する発現系又は宿主にしたがいコドンを最適化させることができる（例えば以下を参照されたい：Trends Mol Med.,2014 Nov;20(11):604-13；Genome Res.,2007 Apr;17(4):401-4）。例えば、上記に開示するアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドは、その各々が本発明のポリヌクレオチドと考えられる個々のポリペプチド配列を土台にして構成することができる。或いは例えば、本発明のポリヌクレオチドは、上記に開示するアミノ酸配列（例えば配列番号31:、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:45、配列番号:46、又は配列番号:29、配列番号:30、又は配列番号:11、配列番号:9、又は配列番号:49、配列番号:50）の2つをコードするポリヌクレオチドを含むことができる。上記に開示する本発明のポリヌクレオチドを用いて、例えば適切な宿主又は宿主細胞での異種発現によって本発明の二重特異性ヘテロダイマー免疫グロブリン分子を製造することができる。
本発明のポリヌクレオチドとともに用いられる“単離された”という用語は、当該ポリヌクレオチドが自然界で通常一緒に存在するもの、例えば細胞性及びそれ以外の要素から分離されているポリヌクレオチドを指す。例えば、単離されたポリヌクレオチドは、質量で少なくとも80%、90%、95%の純度を有する（すなわち夾雑する成分を欠く）。例えば、本発明の単離されたポリヌクレオチドは、当該ポリヌクレオチドが由来した生物の天然に存在するゲノムにおいて当該ポリヌクレオチドが（5’から3’方向で）直接連続する配列から分離されているDNA分子を指す。例えば、“単離されたポリヌクレオチド”は、ベクター（例えばプラスミド又はウイルスベクター）に挿入されているか、又は原核細胞若しくは真核細胞のゲノムDNAに挿入されたDNA分子を含むことができる。
ある実施態様では、本発明は、上記に開示する本発明の少なくとも1つのポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。本発明のベクター又は発現ベクターという用語は、染色体外複製能力を有する核酸分子を指す。好ましいベクターは、自律的に複製しかつ当該ベクターに連結された核酸を発現することができるものである。当該ベクターに作動できるように連結された遺伝子の発現を指令することができるベクターは、本明細書では“発現ベクター”と称される。一般的には、組換えDNA技術で有用な発現ベクターはしばしば“プラスミド”（ベクター形では染色体と結合していない環状二本鎖DNAループを一般的に指す）の形態を有する。真核細胞でのヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の発現に必要な核酸配列は、例えば少なくとも1つのプロモーター、並びにエンハンサー、終了及びポリアデニル化シグナルとともに選別可能マーカー（例えば抗生物質耐性）を含む。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の発現に用いることができる発現ベクターには、例えばpCMV、pcDNA、p4X3、p4X4、p4X5、p4X6、pVL1392、pVL1393、pACYC177、PRS420が含まれ、ウイルスを土台とするベクター系が用いられる場合は、例えばpBABEpuro、pWPXL、pXP-由来ベクターが含まれ得る。
ある実施態様では、本発明は、上記に開示するポリヌクレオチド配列又はベクター、例えば上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のための少なくとも1つのコード配列を含むポリヌクレオチド又はベクター又は発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。例えば、本発明で使用される宿主細胞は、酵母細胞、昆虫細胞又は哺乳動物細胞であり得る。例えば、本発明の宿主細胞は、Sf9、Sf21、S2、Hi5、又はBTI-TN-5B1-4細胞から選択される昆虫細胞であり得る。又は本発明の宿主細胞は、例えばサッカロミセス・セレビシアエ（Saccharomyces cerevisiae）、ハンセヌラ・ポリモルファ（Hansenula polymorpha）、シゾサッカロミセス・ポンベ（Schizosaccharomyces pombe）、シュワンニオミセス・オクシデンタリス（Schwanniomyces occidentalis）、クルイベロミセス・ラクチス（Kluyveromyces lactis）、ヤロウイア・リポリチカ（Yarrowia lipolytica）、及びピキア・パストリス（Pichia pastoris）から選択される酵母であり得る。又は、本発明の宿主細胞は、以下から選択される哺乳動物細胞であり得る：HEK293、HEK293T、HEK293E、HEK 293F、NS0、per.C6、MCF-7、HeLa、Cos-1、Cos-7、PC-12、3T3、Vero、vero-76、PC3、U87、SAOS-2、LNCAP、DU145、A431、A549、B35、H1299、HUVEC、Jurkat、MDA-MB-231、MDA-MB-468、MDA-MB-435、Caco-2、CHO、CHO-K1、CHO-B11、CHO-DG44、BHK、AGE1.HN、Namalwa、WI-38、MRC-5、HepG2、L-929、RAB-9、SIRC、RK13、11B11、1D3、2.4G2、A-10、B-35、C-6、F4/80、IEC-18、L2、MH1C1、NRK、NRK-49F、NRK-52E、RMC、CV-1、BT、MDBK、CPAE、MDCK.1、MDCK.2、及びD-17。
ある実施態様では、本発明は、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を提供し、それによれば、本発明の方法は、上記に開示する本発明の宿主細胞を前記ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の異種発現に十分な条件下で培養する工程、及び前記ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を精製する工程を含む。例えば、本発明の宿主細胞は、10% FBS含有DMEMで増殖させ、10% CO2下に37℃でインキュベートするか、又は例えばその後の単離及び精製を助けるためにタンパク質を含まない培地で増殖させるか、或いはグレース（Grace’s）の昆虫培地、エクスプレスファイブ(商標) SFM（Life Technologies）、又はハイファイブ(商標)培地（Life Technologies）、YNM培地、YPDブロス、又は例えばピキアピンク（PichiaPink（Life technologies））で増殖させることができる。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の哺乳動物細胞での発現は文献(Methods Mol Biol.,2012,907:341-58)に記載の方法にしたがって実施できる。例えば、昆虫細胞もまた本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の発現に用いることができる。前記昆虫細胞は例えば文献（Journal of Immunological Methods 318 (2007) 37-46）に記載のショウジョウバエS2細胞である。例えば、酵母細胞もまた本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の発現に用いることができ、酵母細胞は例えば文献（Appl Microbiol Biotechnol.,2014 Dec,98(24):10023-39；又はBiotechnol Lett.,2015 Jul,37(7):1347-54）に記載のピキア・パストリスである。
本発明の宿主細胞は、例えば12−408時間、例えば約12から約400時間、例えば14時間、16時間、18時間、20時間、24時間、36時間、48時間、72時間、96時間から約120時間、144時間、168時間、192時間、216時間、240時間、264時間、288時間、312時間、336時間、360時間、384時間、408時間増殖させることができる。続いて、本発明のvNAR又は本発明の融合タンパク質を単離及び精製できる。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、クロマトグラフィー（例えばイオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー）、硫安沈殿、又は限外ろ過によって精製及び単離できる。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子はまたシグナル配列（宿主細胞の小胞体（ER）へのポリペプチドの移動を開始させることができるアミノ酸配列を指す）を含むことができる。前記シグナル配列は、例えばペプチド結合によって当該ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子に作動できるように連結される。シグナルペプチドは、一般的にはエンドペプチダーゼ（例えば特異的ER配置シグナルペプチダーゼ）によって切断されて（成熟）ポリペプチドを遊離させる。シグナルペプチドの長さは一般的には約10から約40アミノ酸の範囲である。
ある実施態様では、本発明は、上記に開示する本発明の方法によって入手できる、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を提供する。例えば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を上記に開示する本発明の方法によって製造し、さらに単離することができる。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、少なくとも1つのリンカーに共有結合により連結している。“リンカー”又は“リンカーペプチド”という用語は合成又は人工のアミノ酸配列を指し、前記は2つの分子、例えば2つのポリペプチドドメインを連結する2つのポリペプチド配列、又は例えばタンパク質及び細胞傷害性薬剤若しくは毒素を繋ぐか又は連結する。本発明で用いられる“合成”又は“人工”という用語は、天然には存在しないアミノ酸配列を指す。本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子と共有結合により結合しているリンカーは切断可能又は切断不可能である。本発明で用いられる“切断可能”という用語は、プロテアーゼ、酸、又はジスルフィド体（例えばグルタチオン媒介又はグルタチオン感受性）の還元によって切断され得るリンカーを指す。例えば、切断可能リンカーは、バリン-シトルリンリンカー、ヒドラゾンリンカー、又はジスルフィドリンカーを含むこ切断不可能リンカーは、MMAFに対するマレイミドカプロイルリンカー（mc-MMAF）、N-マレイミドメチルシクロヘキサン-1-カルボキシレート（MCC）、又はメルカプト-アセトアミドカプロイルリンカーを含むことができる。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子に共有結合により連結するリンカーにはまたWO 2010/138719に記載されたリンカー、又は例えばWO 2014/093379に記載されたものが含まれ得る。
ある実施態様では、上記に開示する、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のリンカーは色素、放射性同位元素、又は細胞毒素に連結している。上記に開示するリンカーについて用いられる“連結している”という用語は、当該色素、放射性同位元素又は細胞毒素が、例えばイオン性、疎水性相互作用を介する非共有結合であるか、又は上記開示のリンカー分子と共有結合により付加され得るという状況を指す。例えばリンカーはストレプトアビジンを含むことができ、当該色素、放射性同位元素又は細胞毒素はビオチンに共有結合できる。例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子に共有結合により連結又は結合し得る色素はまた以下であり得る：発蛍光団、例えば1,8-ANS、4-メチルウンベリフェロン、7-アミノ-4-メチルクマリン、7-ヒドロキシ-4-メチルクマリン、アクリジン、Alexa Fluor 350TM、Alexa Fluor 405TM、AMCA、AMCA-X、ATTO Rho6G、ATTO Rho11、ATTO Rho12、ATTO Rho13、ATTO Rho14、ATTO Rho101、パシフィックブルー、Alexa Fluor 430TM、Alexa Fluor 480TM、Alexa Fluor 488TM、BODIPY 492/515、Alexa Fluor 532TM、Alexa Fluor 546TM、Alexa Fluor 555TM、Alexa Fluor 594TM、BODIPY 505/515、Cy2、cyQUANT GR、FITC、Fluo-3、Fluo-4、GFP（EGFP）、mハニーデュー、オレゴングリーンTM 488、オレゴングリーンTM 514、EYFP、DsRed、DsRed2、dTomato、Cy3.5、フィコエリトリン（PE）、ローダミンレッド、mタンジェリン、mストローベリー、mオレンジ、mバナナ、テトラメチルローダミン（TRITC）、R-フィコエリトリン、ROX、DyLight 594、カルシウムクリムソン、Alexa Fluor 594TM、Alexa Fluor 610TM、テキサスレッド、mチェリー、mケイト、, Alexa Fluor 660TM、Alexa Fluor 680TM、アロフィコシアニン、DRAQ-5、カルボキシナフトフルオレセイン、C7、DyLight 750、Cellvue NIR780、DM-NERF、エオシン、エリスロシン、フルオレセイン、FAM、ヒドロキシクマリン、IRDye（IRD40、IRD 700、IRD 800）、JOE、リッサミンローダミンB、マリナブルー、メトキシクマリン、ナフトフルオレセイン、PyMPO、5-カルボキシ-4',5'-ジクロロ-2',7'-ジメトキシフルオレセイン、5-カルボキシ-2',4',5',7'-テトラクロロフルオレセイン、5-カルボキシフルオレセイン、5-カルボキシローダミン、6-カルボキシローダミン、6-カルボキシテトラメチルアミノ、カスケードブルー、Cy2、Cy3、Cy5、6-FAM、ダンシルクロリド、HEX、6-JOE、NBD(7-ニトロベンゼン-2-オキサ-l,3-ジアゾール)、オレゴングリーン488、オレゴングリーン500、オレゴングリーン514、パシフィックブルー、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、クレシルファストバイオレット、クレシルブルーバイオレット、ブリリアントクレシルブルー、パラ-アミノ安息香酸、エリスロシン、フタロシアニン、アゾメシン、シアン、キサンチン、スクシニルフルオレセイン、希土類金属クリプテート、ユウロピウムトリスビピリジンジアミン、ユウロピウムクリプテート又はキレート、ジアミン、ジシアニン、又はラホイヤブルー色素。
本発明で用いることができる色素にはまた量子ドット(quantum dot)が含まれ得る。本発明で用いられる量子ドットという用語は、半導体物質の単一球状ナノ結晶を指し、この場合ナノ結晶の半径は当該半導体の励起子ボーア半径のサイズより小さいか又は当該サイズに等しい（励起子ボーア半径の値は、半導体の特性に関する情報を含むハンドブック（例えば、CRC Handbook of Chemistry and Physics, 83rd ed., Lide, David R.(Editor), CRC Press, Boca Raton, Fla., 2002）で見いだされるデータから計算できる）。量子ドットは当業界で公知であり、例えば下記文献に記載されている：Weller, Angew.Chem.Int.Ed.Engl.32: 41-53, 1993；Alivisatos, J.Phys.Chem.100: 13226-13239, 1996；及びAlivisatos, Science 271: 933-937, 1996。量子ドットは半径が約1nmから約1000nm、例えば10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60 nm、70nm、80nm、90nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、又は500nm、好ましくは少なくとも約2nmから約50nmであり、より好ましくは、QDは半径が少なくとも約2nmから約20nmである（例えば約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20nm）。QDは、それらの実質的に均質なナノメートルサイズ、しばしば約10から15%の多分散又は範囲を示すサイズによって特徴づけられる。QDは励起に際して電磁放射を放出でき（すなわちQDはフォトルミネッセンス性である）、QDは1つ以上の第一の半導体物質の“コア”を含みかつ第二の半導体物質の“殻”によって取り囲まれ得る。半導体の殻によって取り囲まれたQDコアは、“コア/殻”QDと称される。周囲の“殻”物質は、好ましくはコア物質のバンドギャップエネルギーより大きいバンドギャップエネルギーを有し、“コア”基質の原子間隔に近い原子間隔を有するように選択できる。コア及び/又は殻は以下を含む（ただしこれらに限定されない）半導体物質であり得る：グループII−VIのもの（ZnS、ZnSe、ZnTe、US、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTeなど）、及びグループIII−V（GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSbなど）、及びグループIV（Ge、Siなど）の物質、PbS、PbSe、並びに前記の合金又は混合物。好ましい殻物質にはZnSが含まれる。量子ドットは、本発明のリンカー、酵素又はタンパク質に当業界で公知の任意の方法、例えば以下に開示された方法によって連結され得る：Nanotechnology.2011 Dec 9;22(49):494006；Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 84 (2011) 360-368。例えば、上記に開示するリンカーは、放射性同位元素（例えば47Ca、14C、137Cs、157Cr、57Co、60Co、67Cu、67Ga、123I、125I、129I、131I、32P、75Se、85Sr、35S、201Th、3H）に共有結合又は連結させることができ、好ましくは、当該放射性同位元素はさらに別の分子（例えばキレート物質）に取り込まれる。例えば、本発明のアミノドナー含有基質に共有結合されるさらに別の分子として用いることができる典型的なキレート物質は、DPTA、EDTA（エチレンジアミン四酢酸）、EGTA（エチレングリコール-O,O'-ビス(2-アミノエチル)-N, N, N', N'-四酢酸）、NTA（ニトリロ三酢酸）、HEDTA（N-(2-ヒドロキシエチル)-エチレンジアミン-N,N',N'-三酢酸）、DTPA（2-[ビス[2-[ビス(カルボキシメチル)アミノ]-エチル]アミノ]酢酸）、又はDOTA（1,4,7,10-テトラアザシクロ-ドデカン-1,4,7,10-四酢酸）である。
例えば、リンカーは細胞毒素に共有結合により連結し得る（細胞毒素はまた“ペイロード”と呼ばれ得る）（例えば以下を参照されたい：Perez et al.Drug Discovery Today Vol 19 (7), July 2014））。例えばリンカー分子に共有結合により添付するために適切な細胞毒素は以下の2つの主要なクラスに分類できる：第一のクラスは集合微小管を破壊する細胞毒素を含み、第二のクラスはDNA構造を標的とする細胞毒素を含む。したがって、上記に開示するリンカーと例えば共有結合により連結させることができる細胞毒素には、ドキソルビシン、カリケアミシン、オーリスタチン、メイタンシン、デュオアルミシン及びそのアナローグ、α-アマイチン、チュブリシン及びそのアナローグが含まれる。細胞毒素をリンカーに共有結合により連結又は添付する方法は当業界で公知であり、例えば以下の文献に開示された方法にしたがって実施できる：Mol.Pharmaceutics 2015, 12, 1813-1835。
ある実施態様では、上記に開示する少なくとも1つのリンカーが、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の少なくとも1つのFab又はscFv軽鎖（VL）に共有結合により連結している。したがって、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の少なくとも1つの軽鎖（例えば1つ又は2つの軽鎖）は、上記に開示するリンカーに連結し得る。例えば、共有結合による連結は、1つ以上（例えば2、3、又は4、5又は6つ）の追加されるシステイン残基をscFv分子に（主にC-末端に）導入することによって実施でき、それによって例えば下記文献に開示されるスルフヒドリル反応性試薬との連結を可能にする（Merty et al.Protein Expression and Purification 21, 156-164, 2001；Nataranja, A et al..Bioconjugate Chem.16, 113-121；Krimner et al.Protein Eng., Des.Sel.19, 461-470；Albrecht et al.Bioconjugate Chem.15, 16-26）。システイン残基はまた、例えばそれらをα-ハロケトン又はマイケル受容体（例えばマレイミド誘導体）と反応させることによってアルキル化することができる。また別には、例えばリジン残基の改変を利用することができ、この方法は、一級リジンアミノ基を介してタンパク質を標識するための最も古く最も直接的な方法である。問題のタンパク質内のリジンのε-アミノ基は、活性化エステル、塩化スルホニル、イソシアネート及びイソチオシアネートと容易に反応して、対応するアミド、スルホンアミド、尿素及びチオ尿素を生じ得る（例えば下記を参照されたい：Takaoka et al., Angew.Chem.Int.Ed.2013, 52, 4088-4106）。生物物質結合物のさらに別の例には、蛍光タンパク質、色素の結合物生成、又は機能性分子（例えばPEG、ポルフィリン、ペプチド、核酸及び薬剤）による繋留が含まれる（Takaoka et al., Angew.Chem.Int.Ed.2013, 52, 4088-4106）。
例えば酵素媒介結合物生成はまた、上記に開示するリンカーを本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子に共有結合により連結させるために応用することができる。例えば、WO2014/001325 A1は、抗体Fc領域への位置特異的な生物物質結合物生成のためにソーターゼAを使用することを開示する。ソーターゼA（SrtA）は、細菌の不可欠な膜タンパク質であり、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）で初めて記載された。SrtAはペプチド転移を触媒して細菌細胞壁にタンパク質を固着させる。ソーティングシグナルLPXTG（XはD、E、A、N、Q又はK）を認識したとき、触媒性システインは残基TとGの間のペプチド結合を切断し、チオアシル中間体の形成をもたらす。このチオアシル中間体は引き続き求核物質として作用するアミノ末端グリシンと反応できる。SrtAは、求核物質としてN-末端（オリゴ）グリシンを受容して、2つの分子の間に新規なペプチド結合を生成する。SrtAは生理学的条件下で機能し、タンパク質の例えばビオチンによる標識、又はHER2に特異的な組換えFabの植物細胞毒素ゲロニンによる機能付与のための生物物質結合物生成反応に用いられてきた（例えば以下を参照されたい：Popp et al.(2011) Angew Chemie Int.Ed.50: 5024-5032；Kornberger et al (2014) mAbs 6 (2): 354-366）。典型的には、標的タンパク質（例えば上記に開示する第一及び/又は第二のFab又はscFvフラグメントのVL及びVH鎖）は、カルボキシ末端においてLPXTGモチーフとそれに続く精製タグで標識され、SrtA媒介ペプチド移転は精製タグを除去し標識タンパク質を生成する。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は2つのリンカーを含み、それらリンカーは、前記ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFab又はscFv軽鎖に共有結合により連結している。例えば、当該リンカーは、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一のFab又はscFvフラグメント（上記に開示するEGFRと特異的に結合する）のVL鎖の軽鎖に連結し、さらに、例えば本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第二のFab又はscFvフラグメント（上記に開示するc-METと特異的に結合する）のVL鎖に連結し得る。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFab又はscFv軽鎖及び/又はCH3ドメイン及び/又はCH2ドメインはリンカーに共有結合により連結しており、前記リンカーは、上記に開示する色素、放射性同位元素又は細胞毒素に共有結合により連結している。
例えば、第一及び第二のFab又はscFvフラグメントのVL鎖は上記に開示するリンカーに共有結合により連結し、それによって当該リンカーが上記に開示する色素、放射性同位元素又は細胞毒素にさらに連結し得るか、又は上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の両方の操作されたCH3ドメイン（“AG-SEED”、“GA-SEED”）が上記に開示するリンカーに共有結合により連結し得るか、又は例えば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のCH2ドメインが各々上記に開示するリンカーに共有結合により連結し得る。抗CD30モノクローナル抗体-オーリスタチンE（MMAE）結合物を用いた試験では、1：2−1：4の抗体：薬剤化学量論比によるADCがもっとも有効であり、1：4の比がもっとも好ましいことが示された（例えば以下を参照されたい：Hamblett et al.Clinical Cancer Research (2004) Vol.10, 7063-7070）。したがって、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は、前記に共有結合により連結される例えば2つ、3つ又は4つのリンカー分子を含むことができ、それによって、各リンカーは好ましくは上記に開示する細胞毒素に連結し、例えば、本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のVL鎖及びVH鎖は、上記に開示するリンカーを介して細胞毒素に連結し得る。例えば、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のVH鎖及びCH3ドメインはリンカーに共有結合により連結し、それによって各リンカーは細胞毒素にさらにまた連結し得る。また別には、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の第一及び第二のFab又はscFvフラグメントのVL鎖及びCH3又はCH2ドメインは、上記に開示する細胞毒素にさらにまた連結しているリンカーに共有結合によって連結し得る。
ある実施態様では、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子は癌治療に使用される。本発明で用いられる“癌”という用語は、細胞の異常で無制御な増殖によって引き起こされる多様な症状を指す。例えば、癌を引き起こすことができる細胞（“癌細胞”と称される）は、特徴的な特性、例えば無制御増殖、不死、転移潜在性、急速な成長及び増殖速度、及び/又は典型的な形態学的特色を有する。癌細胞は腫瘍形として存在し得るが、そのような細胞はまた対象内で単独で存在し得るか、又は非腫瘍形成性癌細胞であることもできる。本発明の治療方法の関係で用いられる癌という用語は、例えば、前立腺癌、乳癌、副腎癌、白血病、リンパ腫、骨髄腫、骨及び結合組織の肉腫、脳腫瘍、甲状腺癌、膵臓癌、脳下垂体癌、眼の癌、膣癌、外陰癌、子宮頸癌、子宮癌、卵巣癌、食道癌、胃癌、結腸癌、直腸癌、肝癌、胆嚢癌、胆管癌、肺癌、精巣癌、陰茎癌、口部癌、皮膚癌、腎臓癌、ウィルムス腫瘍及び膀胱癌、転移性（mCRC）、切除不能性肝転移、頭部及び頸部の扁平上皮癌、非小細胞肺癌（NSCLC）、頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）、メルケル細胞癌を指すことができる。
ある実施態様では、本発明は、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子及び少なくとも1つのさらに別の成分を含む組成物を提供する。例えば、本発明の組成物は、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子及び水、緩衝剤、安定化剤、塩、糖、保存料（例えば塩化ベンザルコニウム）、脂質、抗酸化剤、カルボン酸、ポリエチレングリコール（PEG）のの1つ以上を含むことができる。例えば、緩衝剤又は緩衝溶液は、約5から約9のpH、例えば約pH5から約pH6、又は約pH6から約pH7、又は約pH8から約pH9、又は約5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8から約8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9のpHを有することができ、例えば、酢酸ナトリウム、ヒスチジン、クエン酸又はリン酸緩衝液を含むことができる。例えば、酢酸ナトリウム、ヒスチジン、クエン酸塩、コハク酸塩、又はリン酸塩は、本発明の組成物に約10mM、15mM、20mM、25mM、30mM、35mM、40mM、45mM、50mMから約60mM、70mM、80mM、90mM、100mM、125mM、150mMの濃度で存在し得る。例えば、上記に開示する緩衝溶液は保存料（例えば塩化ベンザルコニウム）と組み合わせて、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を安定化させることができる。他の成分には、例えばポリエチレングリコール及びその誘導体が含まれ得る。前記ポリエチレングリコールは、平均分子量200−400ダルトン、例えば300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、1750、2000、2250、2500、3000、3500ダルトンを有する。例えばポリエチレングリコール誘導体もまた用いることができ、前記には例えば、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノオレエート及びポリエチレングリコールモノパルミテートが含まれ得る。例えば、本発明の組成物は、水性又は凍結乾燥形の上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子及び少なくとも1つのさらに別の化学療法剤を含むことができ、ここで前記化学療法剤は以下を含む群から選択される：カペシタビン、5-コフルオロ-2'-デオキシウリジン、イリノテカン、6-メルカプトプリン（6-MP）、クラドリビン、クロファラビン、シタラビン、フロクスウリジン、フルダラビン、ゲムシタビン、ヒドロキシウレア、メトトレキセート、ブレオマイシン、パクリタキセル、クロラムブシル、ミトキサントロン、カンプトテシン、トポテカン、テニポシド、コルセミド、コルヒチン、ペメトレキセド、ペントスタチン、チオグアニン、リューコボリン、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、又は5-FU、リューコボリンの組合せ、5-フルオロウラシル/フォリン酸の組合せ（5-FU/FA）、5-フルオロウラシル/フォリン酸（5-FU/FA）及びオキサリプラチンの組合せ（FLOX）、5-FU、リューコボリン、オキサリプラチンの組合せ（FOLFOX）、又は5-FU、リューコボリン及びイリノテカンの組合せ（FOLFIRI）、又はリューコボリン、5-FU、オキサリプラチン及びイリノテカンの組合せ（FOLFOXIRI）、又はカペシタビン及びオキサリプラチンの組合せ（CapeOx）。
ある実施態様では、本発明は医薬組成物を提供する。前記組成物は、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子及び少なくとも1つのさらに別の成分を含むか、又は前記組成物は上記に開示する本発明の組成物を含む。例えば、本発明の組成物は、上記に開示する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を、約10mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL、55mg/mL、60mg/mLから約70mg/mL、75mg/mL、80mg/mL、90mg/mL、100mg/mL、112mg/mL、125mg/mL、150mg/mL、175mg/mL、200mg/mL、又は例えば約10mg/mLから約20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL、55mg/mL、60mg/mLから約70mg/mL、75mg/mL、80mg/mL、90mg/mL、100mg/mL、112mg/mL、125mg/mL、150mg/mL、175mg/mL、200mg/mL、又は例えば20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL、55mg/mL、60mg/mLから約70mg/mL、75mg/mL、80mg/mL、90mg/mL、100mg/mL、112mg/mL、125mg/mL、150mg/mL、175mg/mL、200mg/mLの濃度で、例えば上記に開示する水性緩衝液中に含むことができる。上記に開示する本発明の医薬組成物はまた、例えば界面活性剤、例えば陰イオン界面活性剤（例えばアルキル硫酸ナトリウムの混合物）、陽イオン界面活性剤（例えば第四アンモニウム及びピリジニウム陽イオン界面活性剤）、非イオン性界面活性剤、例えばソルビタンエステル、ポリソルベート（例えばポリソルベート20（ポリオキシエチレン-(20)-ソルビタンモノラウレート）、ポリソルベート21（ポリオキシエチレン-(4)-ソルビタンモノラウレート）、ポリソルベート40（ポリオキシエチレン-(20)-ソルビタンモノパルミテート）、ポリソルベート60（ポリオキシエチレン-(20)-ソルビタン-モノアウテアレート）、ポリソルベート61（ポリオキシエチレン-(4)-ソルビタンモノステアレート）、ポリソルベート65（ポリオキシエチレン-(20)-ソルビタントリステアレート）、ポリソルベート80（ポリオキシエチレン-(20)-ソルビタンモノオレエート）、ポリソルベート81（ポリオキシエチレン-(5)-ソルビタンモノオレエート）、ポリソルベート85（ポリオキシエチレン-(20)-ソルビタントリオレエート）、ポリソルベート120（ポリオキシエチレン-(20)-ソルビタンモノイソステアレート））、又はポロキサマー（例えばポロキサマー105、ポロキサマー108、ポロキサマー122、ポロキサマー124、ポロキサマー105ベンゾエート）を含むことができる。本発明の医薬組成物に含むことができる保存料は、濃度が0.004%から0.01%の塩化ベンザルコニウムであり得る。例えば、本発明の医薬組成物は、通常的な技術を用いることによって、別個の投薬形、例えばカプセル、水性若しくは非水性液中の溶液又は懸濁物として、又は水中油エマルジョン又は油中水エマルジョンとして及びボーラスとして、適切な医薬的に許容できる担体とともに処方することができる。
ある実施態様では、上記に開示する本発明の医薬組成物は癌の治療に使用される。例えば、癌治療に使用される上記に開示する本発明の医薬組成物は、癌に罹患する人間に投与することができる。
ある実施態様では、本発明は治療方法を提供し、前記方法は、上記に開示する本発明の医薬組成物の治療的に有効な量を対象に投与する工程を含む。例えば、本発明の治療方法は、上記に開示する癌に罹患する、その必要がある人間に、本発明の医薬組成物の約0.001mg/kgから約50mg/kg、又は約0.005mg/kgから約45mg/kg、又は約0.01mg/kgから約40mg/kg、又は約0.05mg/kgから約35mg/kg、又は約0.1mg/kg、0.5mg/kg、0.75mg/kg、1mg/kg、1.5mg/kg、2mg/kg、2.5mg/kg、3mg/kg、4mg/kg、5mg/kg、6mg/kg、7mg/kg、8mg/kg、9 mg/kg、10mg/kg、12.5mg/kg、15mg/kg、17.5mg/kg、20mg/kg、22.5mg/kg、25mg/kgから約26mg/kg、27mg/kg、28mg/kg、29mg/kg、30mg/kg、32.5mg/kg、35mg/kg、37.5mg/kg、40mg/kg、42.5mg/kg、45mg/kgを投与する工程を含むことができる。用いられる“mg/kg”という用語は、本発明での体重1kg当たりの本発明の医薬組成物のmgに該当する。例えば、本発明の医薬組成物の医薬的に有効な量が癌に罹患する個体に投与され得る。医薬的に有効な量は、当該個体、治療されるべき癌のタイプ、当該個体の体重及び年齢、疾患のレベル、又は投与ルートに左右される。
抗c-MET及び抗EGFR結合因子の作製
c-MET結合因子の作製
ナイーブファージディスプレー抗体遺伝子ライブラリーHAL7/8のヒトc-METに対するパニングをHustと共同研究者にしたがって実施した。簡単に記せば、パニング緩衝液（PBSに1%脱脂粉乳、1% BSA、0.05% Tween(商標)20）を用いてマクシソープ（maxisorp）96ウェルプレート（Nunc）で予備選別した後、scFvディスプレーファージを1μgの固定c-MET-Fc（R&D Systems, 358-MT/CF）又はc-MET SEMAドメイン（当社で作製）で選別し、トリプシンで溶出させた。2から3巡のパニングの後で、得られたscFvによるc-MET捕捉ELISAによってc-MET特異的結合因子を濃縮及びスクリーニングした。
親和性成熟のために、(a) GeneMorph IIランダム変異導入キット（Agilent Technologies）を製造業者の指示にしたがって用いる、可変ドメインのエラープローンPCRの遂行、(b)節約変異導入法70（parsimonious mutagenesis strategy 70）を適用してGeneArtによって並べられた重鎖の相補性決定領域3（CDR-H3）のランダム化、及び（c）HAL7/8の多様性を用いた軽鎖シャッフリングを実施した。F06及びB10についてそれぞれファージディスプレー及び酵母ディスプレーを用いてパニングを行った。クローンF06について、ストリンジェント洗浄（10回）（1ウェルに付き100μLのパニング緩衝液とともに競合用に可溶性c-METの添加（2巡目から開始）による）を適用した。CS06では、アプローチ（a）及び（b）に由来する豊富な変異の合理的組合せが土台とされた。B10v5は、例えば以下の文献に記載された酵母表面ディスプレーを用いたアプローチ（c）から誘導された（Biotechnol.Bioeng.2009; 103: 1192-201; Protein Eng Des Sel 2010; 23: 155-9）。
抗EGFR結合因子の作製
ロゼッタタンパク質構造設計プログラム（バージョン2.3.0）を用い、EGFR42の細胞外ドメインと結合するC225の構造を最適化した。前記最適化では固定骨格プロトコル及び側鎖最適化を用い、ロゼッタエネルギー関数にしたがって設計するために出発モデルのエネルギーを最小限にした。結晶構造で観察される界面水分子は最小限化時には維持されたが、その後の設計計算時には維持されなかった。抗体-抗原境界面における又は境界面近くの37残基を、飽和インシリコ点変異導入のために選択した。これらの残基の各々で19変種（野生型及び、18の変異、システイン無し）が作出され、これらの変種では変異残基の回転異性体は最適化されているが固定された骨格は維持されている。これらの予備的モデルを用いて、近隣の残基は、設計残基上の重い原子の5.5オングストローム内に少なくとも3つの重い原子を有する残基と認定された。標準的なロゼッタスコア関数（レナード-ジョーンズポテンシャル、方向依存水素結合ポテンシャル、陰溶媒和モデルを含む項及び統計項（骨格依存アミノ酸及び回転異性体優先性を捕捉する）の線形組合せ）を用いて、変異残基及び近隣残基の回転異性体を最適化した。疎水性置換は別の箇所で述べる。極性置換をフィルターにかけ、方向依存水素結合スコア又は再パック天然体比較ペアポテンシャルのどちらかで少なくとも0.5ロゼッタエネルギーユニットの改善を有する変種のみを求めて改善変種を選択した。3つの親和性強化点置換を組み合せて1つの三重変異体とし、これを再パックして上記に記載したロゼッタによって点変異体のためにスコアを得た。この選別変種の親和性を表面プラズモン共鳴によってin vitroで測定した。さらにまた当該変種をhu225 scFvに移し、この状況の親和性をバイオレイヤー干渉法によって検証した。
二重特異性c-METｘEGFR SEED体の発現及び精製
SEED技術を用いて、上記に開示する本発明のEGFR及びc-MET抗体フラグメントのいくつかの組合せを結合させて二重特異性抗体にした。トランスフェクションキット（Invitogen）のExpi293FTM細胞（ヒト胎児腎細胞）を製造業者の指示にしたがい一過性にトランスフェクトすることによって、二重特異性c-METｘEGFR SEED体を発現させた。簡単に記せば、Expi293FTM細胞懸濁物をExpi293FTM発現培地（Invitrogen）にて5%CO2及び180rpm下に37℃で培養した。トランスフェクションの日に、細胞を2ｘ106生細胞/mLの密度で新しい培地に播種した。Opti-MEM(商標)I培地（Invitrogen）で希釈したDNA-ExpiフェクタミンTM293試薬混合物を前記細胞に添加した。トランスフェクションから16時間後にExpiフェクタミンTM293トランスフェクションエンハンサー1及び2を添加した。分泌された抗体を含む細胞懸濁物をトランスフェクションから5日後に遠心分離（4,300ｘg、4℃及び20分）及びろ過（0.22μm、Steriflipデバイス（Millipore））によって採集した。小規模製造は25mLの体積で実施し、精製は、PROSEP(商標)A遠心分離タンパク質Aカラム（Millipore, #P36486）を製造業者の指示にしたがって用いて実施し、続いて透析キット（Pur-A-LyzerTM透析キット（Sigma-Aldrich））を用いてPBS（pH7.4）に対して透析した。
大規模製造は200mLの発現体積で実施した。上清は、AKTAエクスプロアラー100（AKTA Explorer 100（GE Healthcare））でのアフィニティクロマトグラフィー（5ml HiTrap MabSelect SuRe, GE Healthcare）とその後の調製用サイズ排除クロマトグラフィー（HiLoad 26/60Superdex 200pg（GE Healthcare））によって精製した。タンパク質濃度はUV A280分光測定によって決定し、純度は、ゲル電気泳動（4%/8% NuPAGE Bis Trisゲル（Life technologies））及びクマシー染色とともに分析用サイズ排除高性能液体クロマトグラフィー（TSK Super SW3000, Tosoh）によって分析した。エンドトキシンレベルはカブトガニアメーバー様細胞溶解物Endosafer(商標)PTS（Limulus amebocyte lysate Endosafe(商標) PTS）カートリッジ及びEndosafer(商標)PTSリーダー（Charles River）によって判定した。
ヒト化oa 5D5（MetMAb、オナルツズマブ）、LY2875358（LA480_vC8H241、エミベツズマブ）及びh224G11（ABT-700）のための抗体VH及びVL配列は、公開情報（例えば米国特許US 6,214,344B1、US 8,398,974 B2、US 0,273,060A1）から得た。配列は定常IgG1軽鎖及び重鎖フラグメントを含む哺乳動物発現ベクターでクローニングしたが、ただしoa 5D5の事例ではノブ-イントゥ-ホール技術が適用された（例えば以下に開示されている：Protein Eng 1996; 9: 617-21）。全ての抗c-MET参照抗体はセツキシマブ（C225、Erbitux)及びマツズマブとともに、例えば上記に記載した標準的なトランスフェクション及び精製手順を用いてHEK293E細胞で当社（Merck）にて製造された。
二重特異性c-METｘEGFR抗体と細胞上のc-MET及びEGFRとの結合
二重特異性c-METｘEGFR抗体、単腕（一価）コントロール抗体（抗c-MET及び抗EGFR）を無関係のアイソタイプコントロール（抗鶏卵リゾチーム、抗HEL）とともに、c-MET及びEGFR発現NCI-H441細胞とのそれらの結合について試験した（図1、図15に示す）。NCI-H441細胞をトリプシンで剥がし、遠心分離し（250ｘg、10分、4℃）、FACS緩衝液（1ｘのPBSに1%BSA）に再懸濁した。細胞を氷上で96ウェルの丸底プレートに1ｘ105細胞/ウェルの密度で移した。精製c-METｘEGFR二重特異性抗体（0.02−200nM）を氷上で1時間FACS緩衝液に3組ずつ添加した。細胞を遠心分離し（1000ｘg、5分、4℃）、10μLのFACS緩衝液で3回洗浄した。FACS緩衝液で希釈した500ng/ウェルのフルオレセイン（FITC）結合ヤギ抗ヒトFcガンマフラグメントIgG特異的抗体（Jackson ImmunoResearch）とともに細胞を氷上で1時間インキュベートした。再び細胞をFACS緩衝液で3回洗浄した。非生存細胞の対比染色のために、FACS緩衝液で希釈（1：200）した200μLのヨウ化プロピジウム溶液に遠心分離細胞を再懸濁した。Guava easyCyte HTサイトメーター（Millipore）を用いて、細胞を488nmで蛍光について分析した。データは、二重特異性抗体濃度の対数に対する算術平均蛍光強度（バックグラウンド（例えば非染色細胞コントロール）を差し引いた非加工蛍光）としてプロットし、グラフパッドプリズム4（GraphPad Software）を用い可変性傾斜を有するS字状用量-応答曲線に適合させた
バイオレイヤー干渉法（BLI）を用いたc-MET結合因子のエピトープビニング
二重特異性抗体で用いたc-MET抗体でエピトープビニング実験を実施して、文献の参照抗体（MetMab、エミベツズマブ、h224G11）と比較した。抗ヒトFc（AHC）バイオセンサーチップ（Forte Bio）を取り付けたオクテットレッドプラットフォーム（Octet Red platform（Forte Bio））で、バイオレイヤー干渉法によるバイオセンサー実験を実施した。全データを30℃で動力学緩衝液（PBS pH 7.4、0.1% BSA、0.02% Tween-20）で収集した。ヒトc-MET ECD-His（HGFR、肝細胞増殖因子受容体細胞外ドメイン）は当社で作製及び精製した。バイオセンサーチップはPBS中で30秒間平衡化した。続いて、二価IgGのために25nM（PBS）、一価単腕抗体のために50nM（PBS）を、一次抗体としてバイオセンサーチップ上で200秒間固定した。400nMの無関係のコントロール抗体（抗鶏卵リゾチーム、抗HEL SEED（PBSで希釈））を用いてチップをクエンチングし、その後の二次抗体とバイオセンサーチップとの結合を最小限にした。動力学緩衝液で60秒間ベースラインを入手した後、ヒトc-MET-ECDを固定一次抗体に600秒間反応させた。その後、二次抗c-MET抗体と固定一次抗体結合c-MET-ECDとの相互作用を600秒間分析した。無関係のアイソタイプコントロール（抗HEL SEED）と比較してより高い結合速度[nM]を特徴とする同時結合を識別することによって、二次抗体結合分析を視覚的に解析した。エピトープビニングの結果は図2Aに示される。
モノクローナル抗体によるHGF競合ELISA/HGF置換え
組換えヒトHGF（肝細胞増殖因子（R&D Systems, 294-HGN/CF））と組換えヒトc-MET ECD（HGFR細胞外ドメイン、肝細胞増殖因子受容体）結合抗体との競合は、固相でHGFを用いるELISAによって検出された。組換えヒトHGF（1.255pmol）を96ウェルマキシソーププレート（Thermo Scientific）に一晩4℃で固定した。プレートを2% BSAでブロッキングした後、連続希釈抗体（200nMから0.2nM）とともに予めインキュベートしたヒトc-MET ECD（1.13pmol）をプレートに添加した。結合は、HRP結合ストレプトアビジン（Merck Millipore）及びTMB基質及び硫酸を用いて示された（1工程ウルトラTMB ELISA溶液）。抗c-MET指向抗体を添加しないときにHGFと結合するc-MET ECDにより生じる吸収を100% HGF結合と定義した。抗HEL（鶏卵リゾチーム）を無関係アイソタイプコントロール抗体として用いた。データは、抗体濃度の対数に対する% HGF結合としてプロットし、グラフパッドプリズム4（GraphPad Software）を用い可変性傾斜を有するS字状用量-応答曲線に適合させた。置換えの結果は図3に示される。
セルタイターグローアッセイ
細胞生存率はセルタイターグローアッセイ（Promega）を用いて定量し、製造業者の指示にしたがって実施した。簡単に記せば、細胞を剥がして、不透明な組織培養処理96ウェルプレート（Perkin&Elmer）の内側ウェルに播種した。播種細胞数は、細胞株に応じて8,000から15,000生細胞/ウェルの範囲でウェル当たり80μLであった。37℃、5% CO2の湿潤チャンバーで細胞を少なくとも3時間付着させた。続いて、細胞株に固有の培地で希釈（60から最終0.01nMの範囲）した2組ずつの抗体で細胞を処理した。アッセイに応じて、Fab-毒素結合物を3倍のモル濃度過剰で添加した（MoradecのFab-毒素、MMAE又はDMSA）。72時間後に、100μL/ウェルのCellTiter-Glo(商標)試薬（Promega）を添加し、続いてプレートシェーカーで2分間、350rpmで混合し、さらに暗所で10分間インキュベートすることによって細胞の生存率を検出した。発光をシナジー5（Synergy 5（Biotek））で測定した（読取り時間0.5秒/ウェル、感度：170）。CellTiter-Glo(商標)試薬（Promega）を含む培地のみのウェルのバックグラウンド発光を差し引いた。データは、抗体濃度の対数に対する非処理細胞生存率のパーセンテージとしてプロットし、グラフパッドプリズム4（GraphPad Software）を用い可変性傾斜を有するS字状用量-応答曲線に適合させた。
ADC作製及び抗体依存細胞性細胞傷害
ADC作製
バリン-シトルリン(vc)-モノメチルオーリスタチンE（MMAE）の抗体Fcへのソーターゼ媒介部位特異的連結を別の場所で記載されたように実施した（例えば以下を参照されたい：ACS Chem.Biol.2015; 10: 2158-65）。簡単に記せば、抗体又は両重鎖のC-末端に酵素認識部位を有する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を作製し、トランスフェクトしてアフィニティクロマトグラフィーによって精製した。続いて、1当量の抗体を11当量の基質-vc-MMAE結合物とともに、5μMのソーターゼ及び5mMのCaCl2の存在下で22℃、30分間反応緩衝液（50mM Tris、150mM NaCl、pH7.5）中でインキュベートした。反応は、カルシウムイオンキレート剤として10mMのEDTAを用いて停止させた。得られたADCをサイズ排除クロマトグラフィーによって精製した。
抗体依存細胞性細胞傷害
ADCCレポーターバイオアッセイコアキット（Promega）を製造業者の指示にしたがって用いて、抗体のADCC誘発性能を評価した。簡単に記せば、標的細胞（A431細胞）を剥がして、不透明な組織培養処理96ウェルプレート（Perkin&Elmer）の内側ウェルに12,500生細胞/ウェル（100μL）の細胞密度で播種した。A431細胞は、低IgGウシ胎児血清（4%）補充RPMI 1640培地（Gibco）を含むADCC緩衝液で培養した。細胞は37℃、5% CO2の湿潤チャンバーで少なくとも3時間付着させた。次の日、培地を除去し、ADCC緩衝液で希釈した抗体（25μL/ウェル）（最終濃度5から0.0016nMの範囲）で処理した。その後、組換えJurkat細胞（Promega）を添加した。前記細胞はエフェクターとして機能する（3.6mLのADCC緩衝液で希釈した360μLのエフェクター細胞、25μL/ウェル）。37℃、5% CO2の湿潤チャンバーで6時間インキュベートした後、室温で平衡化させた75μLのBio Gloルシフェラーゼ基質（Promega）を各ウェルに添加した。光を遮断して室温で10分間インキュベートした後、発光をシナジー5（Biotek）で測定した（読取り時間0.5秒/ウェル、感度：170）。単に培地のみを含むウェルのバックグラウンド発光を差し引いた。相対的発光単位を抗体濃度の対数に対してプロットし、グラフパッドプリズム4（GraphPad Software）を用い可変性傾斜を有するS字状用量-応答曲線に適合させた。
受容体リン酸化アッセイ
c-MET及びEGFR媒介シグナリングに対する本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の結合の効果を評価するために、c-MET及びEGFRの双方のリン酸化レベルをc-MET又はEGFR捕捉電気化学発光（ECL）ELISA（MSDアッセイ）によって決定した。全ての試薬はメソスケールディスカバリー（Meso Scale Discovery）から入手し、当該製造業者の指示にしたがって調製した。簡単に記せば、処置の1日前に細胞を96ウェルの組織培養プレート（Sigma-Aldrich）にプレートし、血清を枯渇させて連続希釈抗体（枯渇培地で0−167nM）で1時間（37℃、5% CO2）処理した。100ng/mLのHGF及び/又はEGF（ともにR&D Systems）のどちらかで5分間、37℃で刺激し、細胞を氷冷溶解緩衝液（プロテアーゼ及びホスファターゼ阻害剤（Calbiochem）を補充）を用いて溶解させた。電極を含む高結合96ウェルプレート（Meso Scale Discovery）を捕捉抗全c-MET抗体（Cell Signaling Technologies）又は抗全EGFR抗体（Abcam）で被覆し、続いて0.05%Tween(商標)補充PBS中の3%ブロックAでブロッキングした。細胞溶解物とともにインキュベートした後で、抗ホスホc-MET抗体（Cell Signaling Technologies）、抗ホスホチロシン抗体（R&D Systems）及び供給業者が推奨する基質を用いて検出を実施した。測定はSECTOR(商標)イメージャー6000（Meso Scale Discovery）を用いて実施した。リン酸化AKTレベルの定量のために、ホスホ(Ser473)/全AKTアッセイ全細胞溶解物キット（Meso Scale Discovery）を用いた。用量応答曲線は、抗体濃度の対数対ECLシグナルとしてプロットした。グラフパッドプリズム5（GraphPad Software, Inc.）を用い3PL適合モデルによって、IC50値を計算した。少なくとも2つの実験から得たデータを用い、算術平均IC50±標準偏差（s.d.）を計算した（例えば図20、図25(A)を参照されたい）。
細胞表面受容体密度の定量
フローサイトメトリーを利用するQFIKIT（Dako K0078）を用いて、選択した細胞株の受容体表面発現レベルを決定した。結果は図18に示されている。簡単に記せば、種々の数のマウスmAb分子をその表面に提示する5つのキャリブレーションビーズ集団をキャリブレーション標準物として用いた。1.5ｘ105細胞/ウェルを、一次マウス抗EGFR抗体（ab187287, Abcam）及びマウス抗c-MET抗体（MAB3582, R&D Systems）の飽和用量（5μg/mL）で標識した。続いて、ビーズ及び細胞を二次ヤギ抗マウスFc F(ab’)2 FITC結合物（10μg/mL、Jackson Immuno Research）で染色し、Guava easyCyte HTサイトメーター（Millipore）を用いてサイトメトリー測定に付した。ビーズ及び細胞は同じ設定を用いて同じ日に測定した。ビーズの蛍光対ビーズ表面密度のためのキャリブレーション線を基準にして、c-MET及びEGFRについて抗原細胞表面密度を計算した。
内在化アッセイ
本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の内在化は、抗Alexa Fluor 488消光抗体を用いるフローサイトメトリー又はpHストリッピングを適用する共焦点顕微鏡法によって決定した。フローサイトメトリーのために、細胞（1ｘ105）を100nM bsAb、続いてAlexa Fluor 488結合抗ヒトFc（Fcγ特異的、Jackson Immuno Research）とともにインキュベートした。FACS緩衝液で洗浄した後、細胞を37℃又は4℃で1時間インキュベートして内在化を可能にした。その後、残留する表面結合bsAbを抗Alexa Fluor 488 IgG（Life Technologies）で消光し、細胞を4%（w/v）ホルムアルデヒド（Calbiochem）で固定してサイトメトリー分析に付した。内在化は以下のように算出した：
相対的内在化（%）＝
{(37℃、消光処理有り)-(4℃、消光処理有り)}／(37℃、消光処理無し)ｘ100
蛍光顕微鏡法のために、細胞（3ｘ105）を6ウェルプレートに置いたガラスのカバースリップ（Menzel Glaser）上で増殖させた。2日後に、細胞を氷上で維持し、100nM bsAbで処理し、続いてAlexa Fluor 488結合抗ヒトFc Fabフラグメントを用いて検出した。PBS中の1% BSAで洗浄した後、細胞を37℃又は4℃の対応する培地で1時間インキュベートして内在化を可能にした。氷冷低pH緩衝液（50mMグリシン、150mM NaCl（HClでpH 2.7に調整））を添加することによって、細胞表面の残留bsAbを除去した。最後に、細胞を4%（w/v）ホルムアルデヒド（Calbiochem）で固定し、DAPI（Life Technologies）を含むプロロングダイアモンド抗褪色マウント液（ProLong Diamond Antifade Mountant）を用いて対物スライドにマウントした。分析は、100ｘの対物レンズを取り付けたライカTCS SPS共焦点顕微鏡を用いて実施した。
細胞培養
本発明にしたがって用いたヒト癌細胞株は、アメリカンタイプカルチャーコレクション（A431、A549、MDA-MB-468、NCI-H1975、NCI-H441、NCI-H596）、理研バイオリソースセンター細胞バンク（EBC-1、KP-4）、リファ（HepG2）及びドイツ微生物細胞培養コレクション（MKN45）から入手し、推奨の培地処方を用いて標準的な培養条件（37℃、5% CO2、95%湿度）にしたがって維持した。A549及びA431は、10%ウシ胎児血清（FBS（Life Technologies））を含むダルベッコー改変イーグル培地（DMEM, Life Technologies）で培養された。MDA-MB-468、NCI-H1975、HepG2及びMKN45は、10% FBS、2mM L-グルタミン及び1mMピルビン酸ナトリウム（ともにLife Technologies）を補充したRPMI-1640（Life Technologies）で維持された。NCI-H441、NCI-H596は、10% FBS、2mM L-グルタミン、1mMピルビン酸ナトリウム、2.5g/L D(+)-グルコース（Sigma-Aldrich）及び10mM HEPES（Life Technologies）を含むRPMI-1640で培養された。KP-4細胞は、10% FBSを含むDMEM/F-12で培養された。EBC-1細胞は、10% FBS及び2mM L-グルタミンを含む最少必須培地（MEM）で維持された。NHFK.f.-c（PromoCell, #C-12007）は、プロモセル（PromoCell）から入手し、サプリメント（PromoCell, #C-20111）を含む推奨のケラチノサイト増殖培地で増殖させ、細胞剥離にはデタッチキット（DetachKit（PromoCell, #C-41210））を用いた。Expi293FTM細胞はライフテクノロジーズ（Life Technologies）から購入し、対応するExpi293発現培地で培養した。全ての細胞株は無菌的であることが示され、マイコプラズマを含まないことが証明され、20継代を決して超えなかった。
表面プラズモン共鳴
in silico設計C255変種の親和性パラメータ及び動力学的パラメータは表面プラズモン共鳴によって立証した。クイックチェンジIIキット（QuikChangeII kit（Stratagene））を変異導入プライマーとともに用いて、野生型C255にコンピュータ支援置換を導入した。変種抗体はHEK-293-6E細胞で発現させた。タンパク質Aを用いるアフィニティクロマトグラフィーによって清澄化上清を精製した。抗体濃度は280nmの吸収によって決定し、純度はSDS-PAGE分析によって立証した。表面プラズモン共鳴はBiacore A-100（GE Healthcare）で実施した。CM5チップをヤギ抗ヒトIgG抗体（Jackson ImmunoResearch, Inc., 109-005-098）に連結し、野生型C225及び設計変種の捕捉に用いた。ヒトEGFR（細胞外ドメイン、R&D Systems, 1095-ER）を分析物として用いた。親和性は、0から40nMの分析物の滴定及び反応速度定数の決定によって決定した。ビアエバリュエーションソフトを用い、1：1のラングミューア結合モデルを用いる結合及び解離相に適合させた。KDは速度定数の比として決定した。
熱シフトアッセイ
本発明のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子とともにコントロール（C225（セツキシマブ、マツズマブ及び“単腕”（oa）構築物）の熱安定性を、ステップワンプラス（StepOnePlus）リアルタイムPCR系（Life Technologies）を製造業者の指示にしたがって用いて測定した。結果は図17及び対応する記述に示されている。簡単に記せば、1μMのタンパク質を20倍過剰のSYPRO Orange（Life Technologies）とPBS（pH7.4）中で混合した。融解曲線を25℃から99℃まで1℃/60秒ずつ上昇させて記録した。データは、タンパク質サーマルシフトTMソフト（Life technologies）を用い、二次微分曲線の最大を計算することによって分析した。

Claims (34)

  1. ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子であって、
    （i）EGFRと特異的に結合する第一のFab又はscFvフラグメント、及び
    （ii）c-METと特異的に結合する第二のFab又はscFvフラグメント、及び
    （iii）抗体ヒンジ領域、抗体CH2ドメイン、及びハイブリッドタンパク質-タンパク質相互作用境界ドメインを含む抗体CH3ドメインを含み、前記相互作用境界ドメインの各々が、第一のメンバーのCH3ドメインのアミノ酸セグメント及び第二のメンバーのCH3ドメインのアミノ酸セグメントによって形成され、第一鎖の前記タンパク質-タンパク質境界ドメインが、前記相互作用ドメイン内の免疫グロブリンスーパーファミリーの同じメンバーの対応するアミノ酸セグメントのホモダイマー形成によって当該第二鎖のタンパク質-タンパク質境界面と相互作用し、
    ここで、当該第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖が、ポリペプチド配列（“AG-SEED”）、GQPFRPEVHLLPPSREEMTKNQVSLTCLARGFYPX1DIAVEWESNGQPENNYKTTPSRQEPSQGTT TFAVTSKLTX2DKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKX3ISL（配列番号:1）（式中、X1、X2及びX3は任意のアミノ酸であり得る）を有する、前記ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  2. 免疫グロブリンスーパーファミリーの第一のメンバーがIgGであり、第二のメンバーがIgAである、請求項1に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  3. X1がK又はSであり、X2がV又はTであり、X3がT又はSである、請求項2に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  4. 第一又は第二の操作された免疫グロブリン鎖が、ポリペプチド配列（“GA-SEED”）、GQPREPQVYTLPPPSEELALNEX1VTLTCLVKGFYPSDIAVEWLQGSQELPREKYLTWX2PVX3DSD GSX4FLYSILRVX5AX6DWKKGDTFSCSVMHEALHNHYTQKSLDR（式中、X1、X2、X3、X4、X5及びX6は任意のアミノ酸であり得る）を有する、請求項1−3のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  5. X1がL又はQであり、X2がA又はTであり、X3がL、V、D又はTであり、X4がF、A、D、E、G、H、K、N、P、Q、R、S又はTであり、X5がA又はTであり、X6がE又はDである、請求項4に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  6. 第一の操作された免疫グロブリン鎖が、ポリペプチド配列（“AG-SEED”）、GQPFRPEVHLLPPSREEMTKNQVSLTCLARGFYPKDIAVEWESNGQPENNYKTTPSRQEPSQGTT TFAVTSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKTISLを含み、第二の操作された免疫グロブリン鎖が、ポリペプチド配列（“GA-SEED”）、GQPREPQVYTLPPPSEELALNELVTLTCLVKGFYPSDIAVEWLQGSQELPREKYLTWAPVLDSDG SFFLYSILRVAAEDWKKGDTFSCSVMHEALHNHYTQKSLDRを含む、請求項1−5のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  7. 第一の操作された免疫グロブリン鎖が、ポリペプチド配列（“AG-SEED”）、GQPFEPEVHTLPPSREEMTKNQVSLTCLVRGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPSRLEPSQGTT TFAVTSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLを含み、第二の操作された免疫グロブリン鎖が、ポリペプチド配列（“GA-SEED”）、GQPREPQVYTLPPPSEELALNNQVTLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPEPREKYLTWAPVLDSDG SFFLYSILRVDASRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLを含む、請求項1−6のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  8. 第一のFabフラグメントが少なくとも5ｘ10-8MのKDでEGFRと結合する、請求項1−7のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  9. 第二のFabフラグメントが少なくとも5ｘ10-8MのKDでc-METと結合する、請求項1−8のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  10. 第一のFab又はscFvフラグメントがセツキシマブ（C225）に由来する、請求項9に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  11. 第一のFab又はscFvフラグメントが、配列番号:9、配列番号:10、配列番号:11、配列番号:12、配列番号:43、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46から成る群から選択されるVL及びVH配列を含む、請求項10に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  12. 第二のFab又はscFvフラグメントが、配列番号:15、配列番号:17、配列番号:19、配列番号:21、配列番号:23、配列番号:25、配列番号:27、配列番号:29、配列番号:31、配列番号:33、配列番号:47、配列番号:49、配列番号:51から成る群から選択されるVL配列を含む、請求項11に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  13. 第二のFabフラグメントのVH配列が、配列番号:16、配列番号:18、配列番号:20、配列番号:22、配列番号:24、配列番号:26、配列番号:28、配列番号:30、配列番号:32、配列番号:34、配列番号:48、配列番号:50又は配列番号:52から成る群から選択される、請求項12のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  14. 第一及び第二のFab又はscFvフラグメントが、配列番号:9、配列番号:43、配列番号:17、配列番号:18、又は配列番号:47、配列番号:48（225L、B10）、又は（225M、B10v5）、配列番号:11、配列番号:44、配列番号:31、配列番号:51、配列番号:32、又は（225H、F06）配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50、又は（225H、CS06）配列番号:45、配列番号:46、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52、又は（225M、CS06）配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項13のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  15. 第一及び第二のFab又はscFvフラグメントが、アミノ酸配列（225M、CS06）配列番号:11、配列番号:44、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:52、又は（225H、CS06）配列番号:45、配列番号:46、配列番号:29、配列番号:49、配列番号:30、配列番号:50を含む、請求項14のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  16. FcドメインがFcRnと相互作用する、請求項1−15のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  17. FcRnと相互作用するアミノ酸がヒトIgG1に由来する、請求項1−16のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  18. 抗体依存細胞性細胞傷害を媒介する、請求項1−17のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  19. 以下のアミノ酸配列の少なくとも1つをコードする単離されたポリヌクレオチド：
    配列番号:1、配列番号:2、配列番号:3、配列番号:4、配列番号:5、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:10、配列番号:11、配列番号:12、配列番号:13、配列番号:14、配列番号:15、配列番号:16、配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、配列番号:37、配列番号:38、配列番号:39、配列番号:40、配列番号:41、配列番号:42、配列番号:43、配列番号:44、配列番号:45、配列番号:46、配列番号:47、配列番号:48、配列番号:49、配列番号:50、配列番号:51、配列番号:52。
  20. 請求項19に記載の少なくとも1つのポリヌクレオチドを含むベクター。
  21. 請求項19に記載の少なくとも1つのポリヌクレオチド、又は請求項20に記載の少なくとも1つのベクターを含む宿主細胞。
  22. 以下の工程を含む、請求項1−18のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を生成する方法：
    −前記ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子の異種発現のために十分な条件下で、請求項21に記載の少なくとも1つの宿主細胞を培養する工程、
    −前記ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子を精製する工程。
  23. 請求項22に記載の方法によって入手できるヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  24. ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子が少なくとも1つのリンカーに共有結合により連結している、請求項1−18又は請求項22のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  25. ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のリンカーが色素、放射性同位元素、又は細胞毒素に連結している、請求項24に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  26. 少なくとも1つのリンカーが、ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFab又はscFv軽鎖の少なくとも1つに共有結合により連結している、請求項25に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  27. ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子が、当該ヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子のFab又はscFv軽鎖に共有結合により連結している2つのリンカーを含む、請求項26に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  28. Fab又はscFv軽鎖及び/又はCH3ドメイン及び/又はCH2ドメインがリンカーに共有結合により連結しており、前記リンカーが色素、放射性同位元素、又は細胞毒素に共有結合により連結している、請求項27に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  29. 癌の治療に使用するための、請求項1−18、又は23−28のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  30. 癌が、前立腺癌、乳癌、副腎癌、白血病、リンパ腫、骨髄腫、骨及び結合組織の肉腫、脳腫瘍、甲状腺癌、膵臓癌、脳下垂体癌、眼の癌、膣癌、外陰癌、子宮頸癌、子宮癌、卵巣癌、食道癌、胃癌、結腸癌、直腸癌、肝癌、胆嚢癌、胆管癌、肺癌、精巣癌、陰茎癌、口部癌、皮膚癌、腎臓癌、ウィルムス腫瘍及び膀胱癌、転移性（mCRC）、切除不能性肝転移、頭部及び頸部の扁平上皮癌、非小細胞肺癌（NSCLC）、頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）である、請求項29に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子。
  31. 請求項1−18、又は23−28のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子及び少なくとも1つのさらに別の成分を含む、組成物。
  32. 請求項1−18、又は23−28のいずれか1項に記載のヘテロダイマー二重特異性免疫グロブリン分子及び少なくとも1つのさらに別の成分、又は請求項31に記載の組成物を含む、医薬組成物。
  33. 癌の治療に使用するための、請求項32に記載の医薬組成物。
  34. 治療の必要がある、癌に罹患した対象を治療する方法であって、請求項33に記載の医薬組成物の治療的に有効な量を対象に投与する工程を含む、前記方法。
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