JP2019525727A - 新規の抗tnfrsf21抗体及び使用方法 - Google Patents
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Abstract
新規の抗TNFRSF21抗体及び抗体薬物コンジュゲート並びに抗TNFRSF21抗体及び抗体薬物コンジュゲートを使用してがんを治療する方法が提供される。
Description
本出願は、それぞれ参照によりその全体が本明細書に組み込まれる2016年5月6日に出願された米国仮出願第62/332,721号及び2017年4月28日に出願された米国仮出願第62/491,897号の利益を主張する。
本出願は、EFS−Webを介してASCII形式で提出され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる配列表を含む。前記ASCIIの写しは、2017年5月3日に作成され、S69697_1420WO_SC3901WOO1_ST25.txtと名付けられ、大きさが280KB(287,356バイト)である。
本出願は、一般に、がん及びがんの再発又は転移の治療、診断又は予防のための、新規の抗TNFRSF21抗体又はその免疫反応性断片、及びそれを含む、抗体薬物コンジュゲートを含めた組成物に関する。本発明の選択された実施形態は、腫瘍形成性細胞の頻度の減少を含むがんの治療のための、このような抗TNFRSF21抗体又は抗体薬物コンジュゲートの使用を提供する。
幹細胞及び始原細胞の分化及び増殖は、器官形成、細胞修復及び細胞置換の間の組織成長を支援するために協調して働く通常の進行プロセスである。この機構は、生物の必要性に基づいて適切なシグナルのみが生成されることが確実となるように厳しく制御されている。細胞増殖及び分化は、通常、損傷のある若しくは瀕死の細胞の置換のため又は成長のために必要なときにのみ生じる。しかしながら、これらのプロセスの破壊は、様々なシグナル伝達化学物質の過小若しくは過剰な量、微小環境の変化の存在、遺伝子変異又はそれらの組合せなどの多くの要因によって引き起こされ得る。正常な細胞の増殖及び/又は分化の撹乱は、様々な障害、例えばがんのような増殖性疾患を導き得る。
がんに対する従来の処置療法としては、化学療法、放射線療法及び免疫療法が含まれる。これらの治療は効果を奏しないことも多く、外科的切除は有効な臨床的代替手段を提供しない場合がある。現行の標準治療の限界は、第1選択治療を行った後に再発した患者の場合に特に明白である。このような場合に、不応性腫瘍は、侵襲性で不治であることが多く、頻繁に発生する。多くの腫瘍の全体的な生存率は、長年にわたり大きく変化しておらず、少なくともこの原因の一部は、既存の治療法が、再発、腫瘍の再発及び転移を防ぎそこなっていることによる。したがって、増殖性障害に対するより標的化された効能の高い治療法を開発することが依然として強く必要とされている。本発明は、この必要性に対処する。
(発明の要旨)
広い態様において、本発明は、ヒトTNFRSF21決定因子に特異的に結合する、単離抗体及び対応する抗体薬物コンジュゲート(ADC)若しくは抗体診断コンジュゲート、又はこれらの組成物を提供する。特定の実施形態において、TNFRSF21決定因子は、腫瘍細胞上に発現するTNFRSF21タンパク質であるが、他の実施形態において、TNFRSF21決定因子は、腫瘍開始細胞上に発現する。他の実施形態において、本発明の抗体は、TNFRSF21タンパク質に結合し、ヒトTNFRSF21タンパク質(hTNFRSF21)上のエピトープに結合する抗体との結合について競合する。
広い態様において、本発明は、ヒトTNFRSF21決定因子に特異的に結合する、単離抗体及び対応する抗体薬物コンジュゲート(ADC)若しくは抗体診断コンジュゲート、又はこれらの組成物を提供する。特定の実施形態において、TNFRSF21決定因子は、腫瘍細胞上に発現するTNFRSF21タンパク質であるが、他の実施形態において、TNFRSF21決定因子は、腫瘍開始細胞上に発現する。他の実施形態において、本発明の抗体は、TNFRSF21タンパク質に結合し、ヒトTNFRSF21タンパク質(hTNFRSF21)上のエピトープに結合する抗体との結合について競合する。
選択された実施形態において、本発明は、ヒトTNFRSF21(配列番号1)に結合する単離された抗体を含む抗体、若しくは結合についてこの単離された抗体と競合する抗体、又は(1)配列番号21の軽鎖可変領域(VL)及び配列番号23の重鎖可変領域(VH);又は(2)配列番号25のVL及び配列番号27のVH;又は(3)配列番号29のVL及び配列番号31のVH;又は(4)配列番号33のVL及び配列番号35のVH;又は(5)配列番号37のVL及び配列番号39のVH;又は(6)配列番号41のVL及び配列番号43のVH;又は(7)配列番号45のVL及び配列番号47のVH;又は(8)配列番号49のVL及び配列番号51のVH;又は(9)配列番号53のVL及び配列番号55のVH;又は(10)配列番号57のVL及び配列番号59のVH;又は(11)配列番号61のVL及び配列番号63のVH;又は(12)配列番号65のVL及び配列番号67のVH;又は(13)配列番号69のVL及び配列番号71のVH;又は(14)配列番号73のVL及び配列番号75のVH;又は(15)配列番号77のVL及び配列番号79のVH;又は(16)配列番号81のVL及び配列番号83のVH;又は(17)配列番号85のVL及び配列番号87のVH;又は(18)配列番号89のVL及び配列番号91のVH;又は(19)配列番号93のVL及び配列番号95のVH;又は(20)配列番号97のVL及び配列番号99のVH;又は(21)配列番号101のVL及び配列番号103のVH;又は(22)配列番号105のVL及び配列番号107のVH;又は(23)配列番号109のVL及び配列番号111のVH;又は(24)配列番号113のVL及び配列番号115のVH;配列番号117のVL及び配列番号119のVH;又は(25)配列番号121のVL及び配列番号123のVH;又は(26)配列番号125のVL及び配列番号127のVH;又は(27)配列番号129のVL及び配列番号131のVH;又は(28)配列番号133のVL及び配列番号135のVH;又は(29)配列番号137のVL及び配列番号139のVH;又は(30)配列番号141のVL及び配列番号143のVH;又は(31)配列番号145のVL及び配列番号147のVH;又は(32)配列番号149のVL及び配列番号151のVH;又は(33)配列番号153のVL及び配列番号155のVH;又は(34)配列番号157のVL及び配列番号159のVH;又は(35)配列番号161のVL及び配列番号163のVH;又は(36)配列番号165のVL及び配列番号167のVH;又は(37)配列番号169のVL及び配列番号171のVH;又は(38)配列番号173のVL及び配列番号175のVH;又は(39)配列番号177のVL及び配列番号179のVH;又は(40)配列番号181のVL及び配列番号183のVH;又は(41)配列番号185のVL及び配列番号187のVH;又は(42)配列番号189のVL及び配列番号191のVH;又は(43)配列番号193のVL及び配列番号195のVH;又は(44)配列番号197のVL及び配列番号199のVH;又は(45)配列番号201のVL及び配列番号203のVH;又は(46)配列番号205のVL及び配列番号207のVH;又は(47)配列番号209のVL及び配列番号211のVH;又は(48)配列番号213のVL及び配列番号215のVH;又は(49)配列番号217のVL及び配列番号219のVH;又は(50)配列番号221のVL及び配列番号223のVH;又は(51)配列番号225のVL及び配列番号227のVH;又は(52)配列番号229のVL及び配列番号231のVH;又は(53)配列番号233のVL及び配列番号235のVH;又は(54)配列番号237のVL及び配列番号239のVH;又は(55)配列番号241のVL及び配列番号243のVH;又は(56)配列番号245のVL及び配列番号247のVH;又は(57)配列番号249のVL及び配列番号251のVH;又は(58)配列番号253のVL及び配列番号255のVH;又は(59)配列番号257のVL及び配列番号259のVH;又は(60)配列番号261のVL及び配列番号263のVH;又は(61)配列番号33のVL及び配列番号265のVH;又は(62)配列番号65のVL及び配列番号267のVH;又は(63)配列番号269のVL及び配列番号103のVH;又は(64)配列番号271のVL及び配列番号175のVHを含む抗体を含む抗体、若しくは結合についてこれらの抗体と競合する抗体を、含む。
さらなる態様において、本発明は、軽鎖可変領域及び重鎖可変領域を含むTNFRSF21に結合する抗体を含み、該軽鎖可変領域は、配列番号21、配列番号25、配列番号29、配列番号33、配列番号37、配列番号41、配列番号45、配列番号49、配列番号53、配列番号57、配列番号61、配列番号65、配列番号69、配列番号73、配列番号77、配列番号81、配列番号85、配列番号89、配列番号93、配列番号97、配列番号101、配列番号105 配列番号109、配列番号113、配列番号117、配列番号121、配列番号125、配列番号129、配列番号133、配列番号137、配列番号141、配列番号145、配列番号149、配列番号153、配列番号157、配列番号161、配列番号165、配列番号169、配列番号173、配列番号177、配列番号181、配列番号185、配列番号189、配列番号193、配列番号197、配列番号201、配列番号205 配列番号209、配列番号213、配列番号217、配列番号221、配列番号225、配列番号229、配列番号233、配列番号237、配列番号241、配列番号245、配列番号249、配列番号253、配列番号257、配列番号261、配列番号269又は配列番号271として示される軽鎖可変領域のうちの3つのCDRを有しており、該重鎖可変領域は、配列番号23、配列番号27、配列番号31、配列番号35、配列番号39、配列番号43、配列番号47、配列番号51、配列番号55、配列番号59及び配列番号63、配列番号67、配列番号71、配列番号75、配列番号79、配列番号83、配列番号87、配列番号91、配列番号95、配列番号99、配列番号103、配列番号107、配列番号111、配列番号115、配列番号119、配列番号123、配列番号127、配列番号131、配列番号135、配列番号139、配列番号143、配列番号147、配列番号151、配列番号155、配列番号159、配列番号163、配列番号167、配列番号171、配列番号175、配列番号179、配列番号183、配列番号187、配列番号191、配列番号195、配列番号199、配列番号203、配列番号207、配列番号211、配列番号215、配列番号219、配列番号223、配列番号227、配列番号231、配列番号235、配列番号239、配列番号243、配列番号247、配列番号251、配列番号255、配列番号259、配列番号263、配列番号265又は配列番号267として示される重鎖可変領域のうちの3つのCDRを有する。
他の態様において、本発明は、(1)配列番号281を含むVL及び配列番号283を含むVH;(2)配列番号285を含むVL及び配列番号287を含むVH;(3)配列番号289を含むVL及び配列番号291を含むVH;又は(4)配列番号293を含むVL及び配列番号295を含むVHを有するヒト化抗体を含む。ある特定の実施形態において、これらのヒト化抗体は、部位特異的抗体を含む。他の実施形態において、このような抗体は、N297A変異(MJ変異)を含む。さらに他の実施形態において、本発明の抗体は、MJ変異を有する部位特異的抗体を含むことがある。
他の選択された実施形態において、本発明は、hSC39.2(配列番号300及び301)、hSC39.4(配列番号302及び303)、hSC39.4ss1(配列番号302及び311)、hSC39.28(配列番号304及び305)、hSC39.126(配列番号306及び307)及びhSC39.126ss1(配列番号306及び309)からなる群から選択されるヒト化抗体を含む。
本発明のいくつかの態様において、抗体は、キメラ抗体、CDRグラフト化抗体、ヒト化抗体若しくはヒト抗体又はそれらの免疫反応性断片を含む。本発明の他の態様において、好ましくは前述の配列の全て又は一部を含めて、抗体は、内在化抗体である。さらに他の実施形態において、抗体は、部位特異的抗体を含む。ある特定の実施形態において、抗TNFRSF21抗体は、TNFRSF21リガンドのTNFRSF21への結合を阻害する。他の選択された実施形態において、本発明は、前述の抗体のいずれかを含む抗体薬物コンジュゲートを含む。
ある特定の態様において、本発明は、本発明の抗TNFRSF21抗体をコードする核酸、又はその断片を含む。他の実施形態において、本発明は、上記の核酸の1つ以上を含むベクター、又は前記核酸若しくはベクターを含む宿主細胞を含む。
上で言及したように、本発明はさらに、本明細書において開示されている抗体がペイロードにコンジュゲートされている、抗TNFRSF21抗体薬物コンジュゲートを提供する。ある特定の態様において、本発明は、hTNFRSF21を免疫優先的に(immunopreferentially)会合する、又はhTNFRSF21に結合するADCを含む。本発明の適合抗TNFRSF21抗体薬物コンジュゲート(ADC)は、以下の式:
Ab−[L−D]n、又は薬学的に許容されるその塩(式中、
a) Abは、抗TNFRSF21抗体を含み、
b) Lは、任意選択のリンカーを含み、
c) Dは、薬物を含み、
d) nは、約1〜約20の整数である)
を一般に含むことができる。
Ab−[L−D]n、又は薬学的に許容されるその塩(式中、
a) Abは、抗TNFRSF21抗体を含み、
b) Lは、任意選択のリンカーを含み、
c) Dは、薬物を含み、
d) nは、約1〜約20の整数である)
を一般に含むことができる。
ある特定の態様において、本発明のADCは、上記のもののような抗TNFRSF21抗体又はこの免疫反応性断片を含む。他の実施形態において、本発明のADCは、放射性同位体、カリケアマイシン、ピロロベンゾジアゼピン(PBD)、ベンゾジアゼピン誘導体、オーリスタチン、ドラスタチン、デュオカルマイシン、メイタンシノイド、又は本明細書に記載されている追加の治療成分から選択される、細胞毒性化合物を含む。ある特定の好ましい実施形態において、開示されるADCは、カリケアマイシンを含む。他の選択された実施形態において、ADCはドラスタチンを含み、さらに別の選択された実施形態において、ADCは、オーリスタチンを含む。
本明細書において開示されている抗TNFRSF21 ADCを含む医薬組成物が、さらに提供される。ある特定の実施形態において、本組成物は、主要なADC種が、存在する種の約50%超、約60%超、約70%超、約80%超、約90%又はさらには約95%超を構成する、選択される薬物−抗体比(DAR)を含む。いくつかの実施形態において、選択されたDARは2になる一方、他の実施形態において、選択されたDARは4になり、他の実施形態において、選択されたDARは6になり、さらに他の実施形態において、選択されたDARは8になる。
本発明の別の態様は、本明細書に記載されているもののような医薬組成物をがんの治療を必要とする対象に投与することを含む、がんを治療する方法である。ある特定の態様において、がんは、例えば、急性骨髄性白血病又はびまん性大細胞型B細胞性リンパ腫のような血液悪性腫瘍を含む。別の態様において、対象は、固形腫瘍に罹患している。このような実施形態に関すると、がんは、副腎がん、肝臓がん、黒色腫、腎臓がん、膀胱がん、乳がん、胃がん、卵巣がん、子宮頚がん、子宮がん、食道がん、結腸直腸がん、前立腺がん、膵臓がん、肺がん(小細胞と非小細胞の両方)、甲状腺がん及び神経膠芽腫からなる群から好ましくは選択される。ある特定の実施形態において、対象は、肺がんに罹患しており、選択された実施形態において、肺腺癌に罹患している。ある特定の他の実施形態において、対象は、膵臓がんに罹患している。さらに他の実施形態において、対象は、膀胱がんに罹患している。さらに、選択された実施形態において、上記のがんを処置する方法は、本発明の抗TNFRSF21 ADCに加えて、少なくとも1つの追加の治療成分を対象に投与することを含む。
さらに別の実施形態において、本発明は、腫瘍細胞集団中の腫瘍開始細胞を減少させる方法であって、腫瘍開始細胞集団を明細書に記載されているADCと接触させる(例えば、インビトロ又はインビボ)ことを含み、これにより腫瘍開始細胞の頻度を減少させる、方法を含む。
一態様において、本発明は、細胞毒を細胞に送達する方法であって、細胞を上記ADCのいずれかと接触させることを含む、方法を含む。
他の態様において、本発明は、対象におけるがん(例えば膀胱がん又は肺がん)を検出、診断又は監視する方法であって、腫瘍細胞をTNFRSF21検出剤と(例えば、インビトロ又はインビボで)接触させること及び腫瘍細胞と会合したTNFRSF21剤を検出することを含む、方法を含む。選択された実施形態において、検出剤は、抗TNFRSF21抗体又はTNFRSF21遺伝子型決定因子と関連する核酸プローブを含む。関連実施形態において、診断方法は、免疫組織化学(IHC)又はインサイチュハイブリダイゼーション(ISH)を含む。他の実施形態において、本方法は、循環腫瘍細胞を抗TNFRSF21抗体と接触させることを含む。当業者は、このようなTNFRSF21検出剤は、以下に開示されておりかついくつかの標準インビボ画像化技術(例えば、MRI、CATスキャン、PETスキャンなど)のいずれか1つを使用して検出される、エフェクター、マーカー又はレポーターにより標識されてもよく、又はこれらと会合されてもよいことをさらに理解している。
同様に、本発明は、がんのようなTNFRSF21関連障害の診断、監視又は治療に有用であるキット又は装置及び関連する方法も提供する。この目的を達成するために、本発明は、好ましくは、TNFRSF21 ADCを含むレセプタクルと、TNFRSF21関連障害を治療、監視若しくは診断するために前記TNFRSF21 ADCを使用するための取扱説明資料とを含む、TNFRSF21関連障害を検出、診断若しくは治療するのに有用な製品、又はこのための投与レジメンを提供する。選択された実施形態において、装置及び関連する方法は、少なくとも1つの循環する腫瘍細胞を接触させることを含む。他の実施形態において、本開示のキットは、キット又は装置がTNFRSF21に関連するがんの診断、監視又は治療のために用いられることを示す取扱説明書、ラベル、添付文書、読本などを含むか、又はこのための投与レジメンを提供する。
上記は概要であり、したがって、必要により、単純化、一般化及び詳細の省略を含む。結果として、当業者は、この概要が例示にすぎず、決して限定を意図していないことを理解する。本明細書に記載の方法、組成物及び/又は装置及び/又は他の主題の他の態様、特徴及び利点は、本明細書に記載の教示から明らかになる。この概要は、以下で詳細な説明においてさらに説明される単純化された形態の概念の選択を紹介するために、提供される。
本発明は、多くの様々な形態で具現化され得る。本明細書には、本発明の原理を例示する本発明の非限定的な説明的実施形態が開示されている。本明細書で使用されるいずれの項目の見出しも、構成上の目的だけのものであり、記載されている主題を限定するものと解釈されるべきでない。本開示の目的に関して、全ての特定されている配列受託番号は、別途記載がない限り、NCBI参照配列(RefSeq)データベース及び/又はNCBI GenBank(登録商標)アーカイブ配列データベースで見出され得る。
驚くべきことに、TNFRSF21の表現型決定因子が、新形成を含む様々な増殖性障害と臨床的に関連すること、並びにTNFRSF21タンパク質及びその変異体又はアイソフォームが、関連する疾患の治療に利用することができる有用な腫瘍マーカーを提供することが、見出された。この点において、本発明は、抗TNFRSF21抗体標的化剤と細胞傷害性ペイロードとを含む新規の抗TNFRSF21抗体及び抗体薬物コンジュゲートを提供する。下記でより詳細に議論されかつ添付の実施例において示されるように、本開示の抗TNFRSF21 ADCは、腫瘍形成性細胞を除去するのにとりわけ有効であり、したがって、特定の増殖性障害又はその進行若しくは再発の治療及び予防に有用である。さらに、本開示のADC組成物は操作されて、比較的高いDAR=2パーセンテージ及び予期しない安定性を示し得、それにより、同じ成分を含む従来のADC組成物と比較した場合に改善された治療指数をもたらし得る。
さらに、細胞表面TNFRSF21タンパク質のようなTNFRSF21マーカー又は決定因子が、がん幹細胞(腫瘍永続細胞としても公知)と治療上関連し、これを除去するか又は無症状にするために効果的に利用することができることが見出された。本明細書で開示するような抗TNFRSF21コンジュゲートの使用によるがん幹細胞を選択的に減少させる又は除去する能力は、このような細胞が一般的に多くの従来の治療に抵抗性であることが公知であることから、驚くべきことである。すなわち、伝統的及び最近の標的治療方法の有効性は、これらの多様な治療方法にもかかわらず腫瘍成長を永続させることができる抵抗性がん幹細胞の存在及び/又は発生によってしばしば制限される。さらに、がん幹細胞と会合している決定因子は、低いか若しくは一貫性のない発現、腫瘍形成性細胞と会合した状態に留まれないこと又は細胞表面上に存在できないことのために、しばしば不十分な治療標的である。従来技術の教示と極めて対照的に、本明細書に開示されたADC及び方法は、この固有の抵抗性を効果的に克服し、このようながん幹細胞の分化を特異的に除去するか、枯渇させるか、沈黙させるか又は促進することにより、潜在する腫瘍成長を持続させるか又は再誘発するがん幹細胞の能力を無効にする。
したがって、本明細書において開示されているもののようなTNFRSF21コンジュゲートは、選択された増殖性(例えば、新生物)障害又はその進行若しくは再発の治療及び/又は予防に有利に使用され得ることを、特に、留意すべきである。本発明の好ましい実施形態は、とりわけ特定のドメイン、領域若しくはエピトープに関して、又はがん幹細胞及び本開示の抗体薬物コンジュゲートとのそれらの相互作用に関連して下記に詳細に議論されるが、当業者が、本発明の範囲がこのような例示的実施形態によって限定されないことを理解することが、理解される。むしろ、本発明の最も広範囲の実施形態及び添付の特許請求の範囲は、いかなる特定の作用機序又は特に標的とされる腫瘍、細胞若しくは分子成分にかかわらず、本開示の抗TNFRSF21抗体及びコンジュゲート、並びに新生物障害又は細胞増殖性障害を含めた様々なTNFRSF21関連障害若しくはTNFRSF21媒介障害の治療及び/又は予防におけるこれらの使用を、広く及び明示的に対象としている。
I. TNFRSF21生理学
腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーメンバー21(TNFRSF21;デス受容体6、DR6、CD358、BM−108及びUNQ437/PRO868としても知られている)は、細胞−表面1回通過タイプI膜貫通タンパク質である。TNFRSF21タンパク質の代表的なオルソログには、以下に限定されないが、ヒト(NP_0055267;図1A、配列番号1)、チンパンジー(XP_001145645)、アカゲザル(XP_001103782)、ラット(NP_001101677)及びマウス(NP_848704)が含まれる。ヒトにおいて、TNFRSF21遺伝子は、染色体位置6p21.1における、約78.4kBpにわたる6のエクソンからなる。ヒトTNFRSF21遺伝子座の転写により、655個のアミノ酸のプレタンパク質(NP_055267)をコードする、3.65kBpのプロセシングされた転写産物(NM_014452)がもたらされる。プレタンパク質のプロセシングは、分泌シグナルペプチドを含む最初の41のアミノ酸の除去を含むことが予測され、このタンパク質は、N−及びO−グリコシル化の付加、並びに膜近位システインにおけるS−パルミトイル化によって広範に後転写的に修飾されている。構造的に、このタンパク質は、この細胞外ドメイン(ECD)において、4つのTNFR−Cysドメインを含有しており、これらのドメインの存在により、TNF受容体のスーパーファミリーメンバーとしてのタンパク質を特徴付けられる。TNFR−Cysドメインは、鎖間ジスルフィド結合の連結に関与する6つのシステインを含む、約40アミノ残基からなる。TNFRSF21はまた、他のデスドメイン含有タンパク質とホモ二量化又はヘテロ二量化を通常、促進する、細胞質デスドメインを含有する(図1B)。図1Aにおいて、リーダー配列に下線が引かれており、細胞外ドメインは大文字であり、膜貫通ドメインは太字であり、細胞内ドメインは小文字である。
腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーメンバー21(TNFRSF21;デス受容体6、DR6、CD358、BM−108及びUNQ437/PRO868としても知られている)は、細胞−表面1回通過タイプI膜貫通タンパク質である。TNFRSF21タンパク質の代表的なオルソログには、以下に限定されないが、ヒト(NP_0055267;図1A、配列番号1)、チンパンジー(XP_001145645)、アカゲザル(XP_001103782)、ラット(NP_001101677)及びマウス(NP_848704)が含まれる。ヒトにおいて、TNFRSF21遺伝子は、染色体位置6p21.1における、約78.4kBpにわたる6のエクソンからなる。ヒトTNFRSF21遺伝子座の転写により、655個のアミノ酸のプレタンパク質(NP_055267)をコードする、3.65kBpのプロセシングされた転写産物(NM_014452)がもたらされる。プレタンパク質のプロセシングは、分泌シグナルペプチドを含む最初の41のアミノ酸の除去を含むことが予測され、このタンパク質は、N−及びO−グリコシル化の付加、並びに膜近位システインにおけるS−パルミトイル化によって広範に後転写的に修飾されている。構造的に、このタンパク質は、この細胞外ドメイン(ECD)において、4つのTNFR−Cysドメインを含有しており、これらのドメインの存在により、TNF受容体のスーパーファミリーメンバーとしてのタンパク質を特徴付けられる。TNFR−Cysドメインは、鎖間ジスルフィド結合の連結に関与する6つのシステインを含む、約40アミノ残基からなる。TNFRSF21はまた、他のデスドメイン含有タンパク質とホモ二量化又はヘテロ二量化を通常、促進する、細胞質デスドメインを含有する(図1B)。図1Aにおいて、リーダー配列に下線が引かれており、細胞外ドメインは大文字であり、膜貫通ドメインは太字であり、細胞内ドメインは小文字である。
TNFRSF21は、この正確なリガンドが未知であるので、オーファン受容体として分類されているが、ニューロン密度をモジュレートする進化過程において、ベータ−アミロイド前駆体タンパク質(APP)に結合することが報告されている(Nikoaevら、2009年;PMID:19225519;Olsenら、2014年;PMID:24806670)。デスドメインを含有するタンパク質は、アポトーシスシグナル伝達経路の卓越したメンバーであり、TNFRSF21は、様々なアポトーシスシグナル伝達経路に関与するアダプタータンパク質である、TRADDと会合して、NFカッパB及びJNK経路のどちらも活性化することが示されている。しかし、哺乳動物細胞におけるTNFRSF21の過剰発現は、アポトーシスを一様に引き起こさないが、むしろ細胞のタイプに応じて様々となるように思われる(Nikoaevら、2009年;PMID:19225519;Panら、1998年;PMID:9714541)。最近の研究により、TNFRSF21は、より従来的なアポトーシス経路よりも、Baxによりアポトーシスが媒介される可能性が示唆された(Zengら、2010年;PMID:22761420)。むしろ逆説的に言えば、TNFRSF21転写産物は、多数のがん細胞株、並びに末期前立腺がん及び乳がん患者から生検に採取したがんにおいて増大するが、これらの株及び腫瘍はまた、同様に抗アポトーシスタンパク質を上方調節することを示し得ることが仮定されている(Benschopら、2009年;PMID:19760075)。
TNFRSF21はまた、炎症及び免疫調節過程にリンクしている。ノックアウトマウスは、生存可能で繁殖力があり、TNFRSF21は、発達に必要ではないことが実証されている。これらのマウスは、CD4+T細胞増殖及びTh2サイトカイン産生の増強、並びにB細胞増殖、生存及び体液性応答の増強を示す。さらに、それ自体が腫瘍において過剰発現することが多いMMP−14は、腫瘍細胞の表面からTNFRSF21を開裂させることが知られており、その結果生じるECDは、未熟及び成熟中の樹状細胞をモジュレートして、死を誘発する又はこの表面の表現型を改変し、腫瘍が免疫監視から逃れる潜在的機構があることが示唆される。
がんの発生及び進行における、TNFRSF21シグナル伝達経路の詳細、このリガンド及びこの正確な役割は未だ十分に解明されていないが、がん細胞、及び本明細書において開示されている通り、がん幹細胞は、このタンパク質を過剰発現することは明白である。したがって、TNFRSF21を標的化する抗体−薬物コンジュゲートの使用は、がん患者における腫瘍を処置する有効な治療戦略となり得る。
II.がん幹細胞
現在のモデルによれば、腫瘍は、非腫瘍形成性細胞及び腫瘍形成性細胞を含む。非腫瘍形成性細胞は、自己再生能力を有さず、免疫無防備状態マウスに過剰な細胞数で移植された場合でも腫瘍を再現的に形成することができない。本明細書において「腫瘍開始細胞」(TIC)とも称される腫瘍形成性細胞は、通常、0.01〜10%の腫瘍の細胞集団率を構成し、腫瘍を形成する能力を有する。造血性悪性腫瘍の場合、TICは、特に、急性骨髄性悪性腫瘍(AML)において、1:104〜1:107と非常に稀な範囲となり得、又は例えば、B細胞系列のリンパ腫において、非常に豊富となり得る。腫瘍形成性細胞は、交換可能にがん幹細胞(CSC)とも呼ばれる腫瘍永続化細胞(TPC)と、腫瘍始原細胞(TProg)との両方を包含している。
現在のモデルによれば、腫瘍は、非腫瘍形成性細胞及び腫瘍形成性細胞を含む。非腫瘍形成性細胞は、自己再生能力を有さず、免疫無防備状態マウスに過剰な細胞数で移植された場合でも腫瘍を再現的に形成することができない。本明細書において「腫瘍開始細胞」(TIC)とも称される腫瘍形成性細胞は、通常、0.01〜10%の腫瘍の細胞集団率を構成し、腫瘍を形成する能力を有する。造血性悪性腫瘍の場合、TICは、特に、急性骨髄性悪性腫瘍(AML)において、1:104〜1:107と非常に稀な範囲となり得、又は例えば、B細胞系列のリンパ腫において、非常に豊富となり得る。腫瘍形成性細胞は、交換可能にがん幹細胞(CSC)とも呼ばれる腫瘍永続化細胞(TPC)と、腫瘍始原細胞(TProg)との両方を包含している。
正常組織の細胞ヒエラルキーを支持する正常幹細胞と同様に、CSCは、多系列分化の能力を維持しながら、無限に自己複製することができる。これに関して、CSCは、腫瘍形成性後代と非腫瘍形成性後代の両方を生成することができ、連続的単離と少数の単離されたCSCの免疫無防備状態マウスへの移植とによって実証されるように、親腫瘍の異種性細胞組成物を完全に再現することができる。これらの「種細胞」が除去された腫瘍でない限り、腫瘍が転位するか又は再発して疾患の再発及び最終的な進行をもたらす可能性がはるかにずっと高いことを示す証拠がある。
TProgは、CSCと同様に、一次移植片における腫瘍成長を促進する能力を有する。しかしながら、CSCと異なり、TProgは、親腫瘍の細胞異種性を再現することができず、後続の移植片において腫瘍形成性を再開するには効率性が低い。なぜなら、TProgは、少数の高精製TProgの免疫無防備状態マウスへの連続移植により実証されるように、通常、限定された数の細胞分裂しかできないからである。TProgはさらに、初期TProgと後期TProgとに分けることができ、これらは、表現型(例えば、細胞表面マーカー)及び腫瘍細胞構造を再現する能力の差異によって区別され得る。いずれもCSCと同程度に腫瘍を再現することはできないが、初期TProgの方が、後期TProgよりも、親腫瘍の特徴を再現する能力が高い。前述の区別にかかわらず、一部のTProg集団は稀に、CSCに通常属する性質である自己再生能力を獲得し、それ自体がCSCになることができる。
CSCは、(i)TProg(初期及び後期TProgの両方)並びに(ii)最終分化腫瘍細胞及び腫瘍浸潤性細胞(例えば、CSCに由来し、通常、腫瘍バルクを含むことがある、線維芽細胞/間質、内皮及び造血性細胞のような非腫瘍形成性細胞)よりも、高い腫瘍形成性を示し、多くの場合、比較的より静止している。従来の治療及びレジメンが、大部分は、腫瘍を減量させ、急速に増殖する細胞を攻撃するように設計されていることを考慮すると、CSCは、したがって、より急速に増殖するTProg及び他のバルクな腫瘍細胞集団、例えば非腫瘍形成性細胞よりも、従来の治療及びレジメンに対して耐性が強い。CSCを従来の治療に対して相対的に化学療法耐性にし得る他の特徴は、多剤耐性トランスポーターの発現増加、DNA修復メカニズム及び抗アポトーシス遺伝子発現の向上である。このようなCSCの特性は、進行した病期の新生物を有する患者に持続的な応答をもたらすための標準治療レジメンの失敗を示唆している。なぜなら、標準的化学療法では、継続的な腫瘍成長及び再発を実際に促進しているCSCが、有効に標的とされていないためである。
驚くべきことに、TNFRSF21発現が、様々な腫瘍形成性細胞小集団を本明細書に記載される治療に対して感受性にする形でこれらの細胞小集団と関連していることが分かった。本発明は、特に腫瘍形成性細胞を標的化するために有用であり、腫瘍形成性細胞を、鎮静するか、敏感にするか、中和するか、頻度を減少させるか、ブロックするか、破棄するか、それに干渉するか、減少させるか、妨害するか、抑制するか、制御するか、枯渇させるか、和らげるか、媒介するか、縮小させるか、再プログラムするか、消去するか、殺傷するか又は他の方法で阻害する(集約して、「阻害する」)ために使用することができ、したがって増殖性障害(例えば、がん)の治療、管理及び/又は予防を容易にする抗TNFRSF21抗体を提供する。有利には、本発明の抗TNFRSF21抗体は、対象に投与した際に、TNFRSF21の決定因子の型(例えば、表現型又は遺伝子型)にかかわらず、腫瘍形成性細胞の頻度又は腫瘍形成性を好ましくは減少させるように選択されてもよい。腫瘍形成性細胞の頻度の減少は、(i)腫瘍形成性細胞の阻害若しくは根絶、(ii)腫瘍形成性細胞の成長、拡大若しくは再発の制御、(iii)腫瘍形成性細胞の開始、伝播、維持又は増殖の中断又は(iv)これら以外の腫瘍形成性細胞の生存、再生及び/若しくは転移を妨げることの結果として生じ得る。いくつかの実施形態において、腫瘍形成性細胞の阻害は、1つ以上の生理学的経路の変化の結果として生じ得る。経路の変化は、腫瘍形成性細胞の阻害又は除去、腫瘍形成性細胞の能力の改変(例えば、分化若しくはニッチ破壊の誘導による)又は腫瘍環境若しくは他の細胞に影響を及ぼす腫瘍形成性細胞の能力に対する他の方法による干渉のうち、いずれによるものであっても、腫瘍形成性、腫瘍の維持及び/又は転移並びに再発の阻害により、より有効にTNFRSF21関連障害を治療することを可能にする。本開示の抗体の同じ特徴は、標準治療レジメンに耐性又は不応性であることが立証された再発性腫瘍の治療で、抗体を特に有効にすることが、さらに理解される。
腫瘍形成性細胞の頻度の減少を評価するために使用され得る方法としては、限定されないが、細胞数測定又は免疫組織化学的分析、好ましくはインビトロ又はインビボ限界希釈分析(Dyllaら、2008、PMID:PMC2413402及びHoeyら、2009、PMID:19664991)が挙げられる。
インビトロ限界希釈分析は、断片化又は非断片化腫瘍細胞(例えば、それぞれ処理又は未処理細胞)を固体培地で培養してコロニーを形成させ、成長したコロニーをカウントし、特徴付けることにより行ってもよい。又は腫瘍細胞を、液体培地を含有するウェルを有するプレート上に段階希釈し、各ウェルを、接種後、好ましくは接種から10日より後の任意の時点において、コロニー形成について陽性であるか陰性であるかでスコア化してもよい。
インビボ限界希釈分析は、未処理対照又は選択した治療剤に曝露した腫瘍のいずれかからの腫瘍細胞を、免疫無防備状態マウスに段階希釈で移植し、この後、各マウスの腫瘍形成について陽性であるか陰性であるかをスコア化することによって実施される。スコア化は、移植した腫瘍が検出可能となった後の任意の時点で行ってよいが、好ましくは移植から60日以上経過した後で行う。腫瘍形成性細胞の頻度を決定するための限界希釈実験の結果の解析は、好ましくは、ポアソン分布統計を使用して又は腫瘍がインビボで生成されるか否かの能力のような予め定義された確定事象の頻度を評価することにより(Fazekasら、1982、PMID:7040548)、行われる。
フローサイトメトリ及び免疫組織化学も、腫瘍形成性細胞の頻度を決定するために使用され得る。両方の技術が、腫瘍形成性細胞を濃縮することが知られている、当該技術分野で認識されている細胞表面タンパク質又はマーカーに結合する1つ以上の抗体又は試薬を利用する(WO2012/031280参照)。当該技術分野で公知であるように、フローサイトメトリ(例えば、蛍光活性化細胞選別(FACS))は、腫瘍形成性細胞を含む様々な細胞集団を特徴付け、単離、精製、濃縮又は分類するためにも使用され得る。フローサイトメトリは、細胞の混合集団が懸濁されている流体の流れを、秒あたり最大何千もの粒子の物理的及び/又は化学的特徴を測定できる電子的検出装置を通して通過させることによって、腫瘍形成性細胞のレベルを測定する。免疫組織化学は、腫瘍形成性細胞マーカーに結合する標識化抗体又は試薬で組織試料を染色することにより、インサイチュ(例えば、組織切片内)で腫瘍形成性細胞の視覚化を可能にするという点で、さらなる情報を提供する。
したがって、本発明の抗体は、例えば、フローサイトメトリ、磁気活性化細胞選別(MACS)、レーザー媒介の薄片化又はFACSなどの方法による、腫瘍形成性細胞の同定、特徴付け、監視、単離、薄片化又は集団若しくは小集団の富化に有用であり得る。FACSは、特異的な細胞表面マーカーに基づいて99.5%を超える純度で細胞小集団を単離するために使用される、信頼性のある方法である。CSCを含む腫瘍形成性細胞の特徴付け及び操作のための他の適合技術は、例えば、U.S.P.N.12/686,359、12/669,136及び12/757,649において見ることができる。
下記に列挙するのは、CSC集団に関連し、CSCを単離又は特徴付けるために使用されてきたマーカーである:ABCA1、ABCA3、ABCB5、ABCG2、ADAM9、ADCY9、ADORA2A、ALDH、AFP、AXIN1、B7H3、BCL9、Bmi−1、BMP−4、C20orf52、C4.4A、カルボキシペプチダーゼM、CAV1、CAV2、CD105、CD117、CD123、CD133、CD14、CD16、CD166、CD16a、CD16b、CD2、CD20、CD24、CD29、CD3、CD31、CD324、CD325、CD33、CD34、CD38、CD44、CD45、CD46、CD49b、CD49f、CD56、CD64、CD74、CD9、CD90、CD96、CEACAM6、CELSR1、CELC12A、CPD、CRIM1、CX3CL1、CXCR4、DAF、デコリン、easyh1、easyh2、EDG3、EGFR、ENPP1、EPCAM、EPHA1、EPHA2、FLJ10052、FLVCR、FZD1、FZD10、FZD2、FZD3、FZD4、FZD6、FZD7、FZD8、FZD9、GD2、GJA1、GLI1、GLI2、GPNMB、GPR54、GPRC5B、HAVCR2、IL1R1、IL1RAP、JAM3、Lgr5、Lgr6、LRP3、LY6E、MCP、mf2、mllt3、MPZL1、MUC1、MUC16、MYC、N33、NANOG、NB84、NES、NID2、NMA、NPC1、OSM、OCT4、OPN3、PCDH7、PCDHA10、PCDHB2、PPAP2C、PTPN3、PTS、RARRES1、SEMA4B、SLC19A2、SLC1A1、SLC39A1、SLC4A11、SLC6A14、SLC7A8、SMARCA3、SMARCD3、SMARCE1、SMARCA5、SOX1、STAT3、STEAP、TCF4、TEM8、TGFBR3、TMEPAI、TMPRSS4、TFRC、TRKA、WNT10B、WNT16、WNT2、WNT2B、WNT3、WNT5A、YY1及びCTNNB1。例えば、Schulenburgら、2010、PMID:20185329、U.S.P.N.7,632,678並びにU.S.P.N.2007/0292414、2008/0175870、2010/0275280、2010/0162416及び2011/0020221参照。
同様に、特定の腫瘍型のCSCに関連する細胞表面表現型の非限定的な例としては、CD44hiCD24low、ALDH+、CD133+、CD123+、CD34+CD38−、CD44+CD24−、CD46hiCD324+CD66c−、CD133+CD34+CD10−CD19−、CD138−CD34−CD19+、CD133+RC2+、CD44+α2β1 hiCD133+、CD44+CD24+ESA+、CD271+、ABCB5+並びに当該技術分野で公知の他のCSC表面表現型が挙げられる。例えば、Schulenburgら、2010、前掲、Visvaderら、2008、PMID:18784658及びU.S.P.N.2008/0138313参照。本発明に関して特に関心がもたれるのは、固形腫瘍におけるCD46hiCD324+表現型、及び白血病におけるCD34+CD38−を含むCSC調製物である。
「正」、「低」及び「負」の発現レベルがマーカー又はマーカー表現型に適用されるとき、以下のように定義される。負(つまり、「−」)の発現を有する細胞は、本明細書において、蛍光チャネル中のアイソタイプ対照抗体を、別の蛍光チャネルの目的の他のタンパク質を標識する完全抗体染色カクテルの存在下で観察した発現の95パーセンタイル以下で発現する細胞として定義される。当業者は、この負の事象を定義するための手法が、「1を引いた蛍光(fluorescence minus one)」又は「FMO」染色として参照されることを認識する。上記で述べたFMO染色手法を用いてアイソタイプ対照抗体で観察された発現の95パーセンタイルを上回る発現を有する細胞は、「正」(つまり「+」)と定義される。本明細書で定義するとき、様々な細胞集団が広範に「正」と定義される。抗原の平均発現観測値が、上記のようにアイソタイプ対照抗体でFMO染色を用いて決定された95パーセンタイルを上回る場合、細胞は正として定義される。正の細胞は、平均発現観測値がFMO染色によって決定された95パーセンタイルを上回るが、95パーセンタイルの1標準偏差以内である場合、「低発現」(つまり、「lo」)の細胞と称され得る。代替的に、正の細胞は、平均発現観測値がFMO染色によって決定された95パーセンタイルを上回り、95パーセンタイルを上回る1標準偏差より大きい場合、「高発現」(つまり、「hi」)の細胞と称され得る。他の実施形態において、99パーセンタイルは、好ましくは、負と正のFMO染色の間の分界点として使用することができ、いくつかの実施形態において、パーセンタイルは99%より大きくなり得る。
CD46hiCD324+又はCD34+CD38−マーカー表現型及びすぐ上に例示された表現型は、標準的フローサイトメトリ解析並びにさらなる解析のためにTIC及び/又はTPC細胞又は細胞集団を、特徴付け、単離、精製又は濃縮する細胞選別技術と組み合わせて使用され得る。
したがって、腫瘍形成性細胞の頻度を減少させる本発明の抗体の能力は、上記に記載の技術及びマーカーを使用して決定され得る。いくつかの場合には、抗TNFRSF21抗体は、腫瘍形成性細胞の頻度を10%、15%、20%、25%、30%又はさらには35%減少させ得る。他の実施形態において、腫瘍形成性細胞の頻度の減少は、40%、45%、50%、55%、60%又は65%程度であり得る。ある特定の実施形態において、本開示の化合物は、腫瘍形成性細胞の頻度を70%、75%、80%、85%、90%又はさらには95%減少させ得る。腫瘍形成性細胞の頻度の何らかの減少は、腫瘍形成能、残留性、再発性及び新生物の攻撃性の対応する減少をもたらし得ることが理解される。
III.抗体
A.抗体の構造
抗体並びにそのバリアント及び誘導体は、承認されている命名法及び番号付けシステムを含め、例えば、Abbasら(2010)、Cellular and Molecular Immunology(第6版)、W.B.Saunders Company;又はMurpheyら(2011)、Janeway’s Immunobiology(第8版)、Garland Scienceに詳細に記載されている。
A.抗体の構造
抗体並びにそのバリアント及び誘導体は、承認されている命名法及び番号付けシステムを含め、例えば、Abbasら(2010)、Cellular and Molecular Immunology(第6版)、W.B.Saunders Company;又はMurpheyら(2011)、Janeway’s Immunobiology(第8版)、Garland Scienceに詳細に記載されている。
「抗体」又は「無傷な(intact)抗体」は、通常、ジスルフィド共有結合及び非共有結合性相互作用により一緒に保持された2つの重鎖(H)ポリペプチド鎖と2つの軽鎖(L)ポリペプチド鎖とを含むY字型4量体タンパク質を指す。各軽鎖は、1つの可変ドメイン(VL)と1つの定常ドメイン(CL)とで構成される。各重鎖は、1つの可変ドメイン(VH)と、IgG、IgA及びIgD抗体の場合にCH1、CH2及びCH3と称される3つのドメインを含む(IgM及びIgEは第4のドメインCH4を含む)定常領域とを含む。IgG、IgA及びIgDクラスにおいて、CH1及びCH2ドメインは、可変長のプロリン及びシステインリッチセグメントであるフレキシブルなヒンジ領域(様々なIgGサブクラスにおいて約10から約60のアミノ酸)によって分離されている。軽鎖及び重鎖の両方の可変ドメインは、約12以上のアミノ酸の「J」領域によって定常ドメインに連結されており、重鎖は、約10の付加的アミノ酸の「D」領域も有する。抗体の各クラスは、対のシステイン残基によって形成される鎖間及び鎖内のジスルフィド結合をさらに含む。
本明細書で使用される場合、用語「抗体」は、ポリクローナル抗体、マルチクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、ヒト化及び霊長類化抗体、CDRグラフト化抗体、ヒト抗体(組換え産生ヒト抗体を含む)、組換え産生抗体、細胞内抗体、多重特異的抗体、二重特異的抗体、一価抗体、多価抗体、抗イディオタイプ抗体、合成抗体、例えば、これらのムテイン及びバリアント、免疫特異的抗体断片、例えば、Fd、Fab、F(ab’)2、F(ab’)断片、単鎖断片(例えば、ScFv及びScFvFc)並びにFc融合及び他の修飾を含むそれらの誘導体、並びに決定因子との優先的会合又は結合を示す限り、あらゆる他の免疫反応分子を含む。さらに、文脈上の制約によって他に指示されない限り、用語はさらに全ての抗体のクラス(つまり、IgA、IgD、IgE、IgG及びIgM)並びに全てのサブクラス(つまり、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1及びIgA2)を含む。様々な抗体のクラスに対応する重鎖定常領域は、通常、対応するギリシャ語の小文字α、δ、ε、γ及びμでそれぞれ示される。いずれかの脊椎動物種からの抗体の軽鎖は、その定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、カッパ(κ)及びラムダ(λ)と呼ばれる2つの明確に異なる種類の1つに割り当てることができる。
抗体の可変ドメインは、抗体毎にアミノ酸組成にかなりの違いを示し、主に抗原認識及び結合の役割を担っている。各軽鎖/重鎖対の可変領域は抗体結合部位を形成しており、したがって無傷なIgG抗体は2つの結合部位を有する(すなわち、これは2価である)。VH及びVLドメインは、非常に可変性のある3つの領域を含み、これらの領域は超可変領域、又はより一般的には相補性決定領域(CDR)と称され、フレームワーク領域(FR)として知られる4つの可変性の少ない領域によって囲まれ分離されている。VH及びVL領域間の非共有結合性の会合は、抗体の2つの抗原結合部位の1つを含有するFv断片(「可変部断片」を表す)を形成している。
本明細書で使用される場合、アミノ酸の各ドメイン、フレームワーク領域及びCDRに対する割り付けは、他に記載がない限り、Kabatら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest(第5版)、米国保健福祉省、PHS、NIH、NIH公開番号91−3242;Chothiaら、1987、PMID:3681981;Chothiaら、1989、PMID:2687698;MacCallumら、1996、PMID:8876650;又はDubel編(2007)Handbook of Therapeutic Antibodies、第3版、Wily−VCH Verlag GmbH and Co又はAbM (Oxford Molecular/MSI Pharmacopia)によって提供されるスキームの1つに従い得る。当該技術分野で周知のように、可変領域残基の番号付けは、典型的にはChothia又はKabatに示されている通りである。Abysisウエブサイトデータベース(下記)から取得されるKabat、Chothia、MacCallum(Contactとしても知られる)及びAbMによって定義される、CDRを含むアミノ酸残基を下の表1に示す。MacCallumは、Chothia番号付けシステムを用いていることに注意されたい。
抗体配列における可変領域及びCDRは、当該技術分野で展開されている一般的法則(上記に示したもの、例えば、Kabat番号付けシステム)に従って、又は既知の可変領域のデータベースに対して配列を整列させることにより同定され得る。これらの領域を同定するための方法は、Kontermann and Dubel編、Antibody Engineering、Springer、New York、NY、2001及びDinarelloら、Current Protocols in Immunology、John Wiley and Sons Inc.、Hoboken、NJ、2000に記載されている。抗体配列の例示的なデータベースは、www.bioinf.org.uk/absの「Abysis」ウェブサイト(英国、ロンドン、ロンドン大学の生化学・分子生物学(Biochemistry&Molecular Biology)部門のA.C.Martinによって保持)及びwww.vbase2.orgのVBASE2ウェブサイト(Retterら、Nucl.Acids Res.、33(データベース号):D671〜D674(2005)に記載されている)に記載されている又はこれらを通じてアクセスされ得る。
好ましくは、配列は、Kabat、IMGT及びタンパク質データバンク(PDB)からの配列データを、PDBからの構造データと統合したAbysisデータベースを使用して解析される。Dr.Andrew C.R.Martin’s book chapter Protein Sequence and Structure Analysis of Antibody Variable Domains.In:Antibody Engineering Lab Manual(編集:Duebel,S. and Kontermann,R.、Springer−Verlag、Heidelberg、ISBN−13:978−3540413547、ウェブサイトのbioinforg.uk/absでも利用可能)参照。Abysisデータベースウェブサイトは、本明細書の教示に従って使用され得る、CDRを同定するために展開された一般的な規則をさらに含む。ここに添付されている図7G〜7Jは、SC39.2、SC39.4、SC39.28及びSC39.126抗体の場合の例示的な重鎖及び軽鎖可変領域(VH及びVL)の注釈における、このような解析の結果を示している。他に示さない限り、本明細書に示す全てのCDRは、Kabatらに従ってAbysisデータベースウェブサイトにより導き出されたものである。
本発明で議論される重鎖定常領域アミノ酸位置について、番号付けは、Euインデックスに従う。このインデックスは、最初にEdelmanら、1969、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 63(1):78〜85において記載された。この文献は骨髄腫タンパク質Euのアミノ酸配列を記載しており、この配列は最初に配列決定されたヒトIgG1と報告されている。EdelmanのEuインデックスは、Kabatら、1991(前掲)にも示されている。したがって、重鎖の文脈における用語「Kabatに記載のEuインデックス」又は「KabatのEuインデックス」又は「Euインデックス」又は「Eu番号付け」は、Kabatら、1991(前掲)に示されたEdelmanらのヒトIgG1 Eu抗体に基づく残基番号付けシステムを指す。軽鎖定常領域アミノ酸配列で使用される番号付けシステムは、同様に、Kabatら(前掲)に示されている。本発明に適合する例示的なカッパ(配列番号5)及びラムダ(配列番号8)軽鎖定常領域アミノ酸配列を直下に示す:
同様に、本発明に適合する例示的なIgG1重鎖定常領域アミノ酸配列を直下に示す:
当業者は、野生型(例えば、配列番号2、5又は8を参照)の、又は不対システイン(例えば、配列番号3、4、6、7、9又は10を参照)を与えるように本明細書において開示されている通りに操作されている、このような重鎖及び軽鎖定常領域配列が、本開示の重鎖及び軽鎖可変領域と、標準的な分子生物学技術を使用して作動可能に会合させられて、本発明のTNFRSF21抗体薬物コンジュゲートに組み込まれ得る完全長抗体を提供することができることを、理解する。本発明の選択された抗体を含む、完全長重鎖及び軽鎖の配列(hSC39.2、hSC39.4、hSC39.4ss1、hSC39.28、hSC39.126及びhSC39.126ss1)は、ここに添付されている図7Fに示されている。
当業者は、免疫グロブリン分子中に、2種のタイプのジスルフィド架橋又は結合:鎖間及び鎖内ジスルフィド結合が存在することを認識している。当該技術分野で周知のように、鎖間ジスルフィド結合の位置及び数は、免疫グロブリンのクラス及び種類によって変化する。本発明は、抗体の任意のクラス又は特定のサブクラスに限定されるものではないが、IgG1免疫グロブリンが、例示のために、本開示を通して使用される。野生型IgG1分子には、12の鎖内ジスルフィド結合(それぞれ重鎖に4つとそれぞれ軽鎖に2つ)と、4つの鎖間ジスルフィド結合がある。鎖内ジスルフィド結合は、一般にやや保護されており、鎖間結合よりも相対的に還元されにくい。逆に、鎖間ジスルフィド結合は、免疫グロブリンの表面に位置しており、溶媒に接触可能で、通常は比較的還元されやすい。2つの鎖間ジスルフィド結合は、重鎖間に存在し、さらにそれぞれの重鎖からそれぞれの軽鎖に存在するジスルフィド結合が存在する。鎖間ジスルフィド結合は、鎖の会合に必須ではないことが実証されている。IgG1ヒンジ領域は、重鎖に鎖間ジスルフィド結合を形成するシステインを含有しており、これらのシステインが、構造的な支えとともにFabの動きを容易にする柔軟性をもたらす。重/重IgG1鎖間ジスルフィド結合は、残基C226及びC229(Eu番号付け)に位置し、一方でIgG1の軽鎖及び重鎖間(重/軽)のIgG1鎖間ジスルフィド結合は、カッパ又はラムダ軽鎖のC214と、重鎖の上流ヒンジ領域のC220との間に形成される。
B.抗体生成及び産生
本発明の抗体は、当該技術分野で公知の様々な方法を使用して産生され得る。
本発明の抗体は、当該技術分野で公知の様々な方法を使用して産生され得る。
1.宿主動物におけるポリクローナル抗体の生成
様々な宿主動物におけるポリクローナル抗体の産生は、当該技術分野において周知である(例えば、Harlow and Lane(編集)(1988)Antibodies:A Laboratory Manual、CSH Press;及びHarlowら(1989)Antibodies、NY、Cold Spring Harbor Press参照)。ポリクローナル抗体を生成するために、免疫適格性の動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、非ヒト霊長類など)を、抗原性タンパク質又は抗原性タンパク質を含む細胞若しくは調製物で免疫化する。一定時間後に、ポリクローナル抗体含有血清を、動物を出血させるか又は屠殺することにより取得する。血清は動物から取得した形態で使用されてもよく、又は抗体を部分的若しくは完全に精製して免疫グロブリン分画若しくは単離された抗体調製物を得てもよい。
様々な宿主動物におけるポリクローナル抗体の産生は、当該技術分野において周知である(例えば、Harlow and Lane(編集)(1988)Antibodies:A Laboratory Manual、CSH Press;及びHarlowら(1989)Antibodies、NY、Cold Spring Harbor Press参照)。ポリクローナル抗体を生成するために、免疫適格性の動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、非ヒト霊長類など)を、抗原性タンパク質又は抗原性タンパク質を含む細胞若しくは調製物で免疫化する。一定時間後に、ポリクローナル抗体含有血清を、動物を出血させるか又は屠殺することにより取得する。血清は動物から取得した形態で使用されてもよく、又は抗体を部分的若しくは完全に精製して免疫グロブリン分画若しくは単離された抗体調製物を得てもよい。
この点において、本発明の抗体は、免疫適格性の動物における、免疫応答を誘発するいかなるTNFRSF21決定因子からも生成することができる。本明細書において使用する場合、「決定因子」又は「標的」は、特定の細胞、細胞集団若しくは組織において又はこれらの上で、同定可能的に会合するか又は特異的に見出される、任意の検出可能な形質、特性、マーカー又は因子を意味する。決定因子又は標的は、形態的性質の場合もあり、機能的性質の場合もあり、又は生化学的性質の場合もあり、表現型であることが好ましい。好ましい実施形態において、決定因子は、特定の細胞型又はある特定の条件下の細胞(例えば、細胞周期の特定の点又は特定の微小環境における細胞の間)によって異なって発現(過剰発現又は過小発現)されるタンパク質である。本発明の目的のために、決定因子は、好ましくは、異常ながん細胞上で異なって発現され、TNFRSF21タンパク質又はそのスプライスバリアント、アイソフォーム、ホモログ若しくはファミリーメンバー、又はこれらの特異的ドメイン、領域若しくはエピトープのいずれかを含み得る。「抗原」、「免疫原性決定因子」、「抗原性決定因子」又は「免疫原」は、免疫適格性の動物に導入された場合に、免疫応答を刺激することができ、そして免疫応答により生じる抗体によって認識される、任意のTNFRSF21タンパク質又はこの任意の断片、領域若しくはドメインを意味する。本明細書において検討されるTNFRSF21決定因子の存在又は不在は、細胞、細胞小集団又は組織(例えば、腫瘍、腫瘍形成性細胞又はCSC)を同定するために使用され得る。
任意の形態の抗原又は抗原を含有する細胞若しくは調製物を、TNFRSF21決定因子に特異的な抗体を生成するために使用することができる。言及したように用語「抗原」は、広義で使用され、任意の免疫原性断片又は選択された標的の決定因子、例えば、単一のエピトープ、複数のエピトープ、単一若しくは複数のドメイン又は全細胞外ドメイン(ECD)又はタンパク質を含み得る。抗原は、単離された完全長タンパク質、細胞表面タンパク質(例えば、これらの表面上の抗原の少なくとも一部を発現する細胞により免疫化されている)又は可溶性タンパク質(例えば、タンパク質のECD部分しか免疫化されていない)又はタンパク質構築物(例えば、Fc抗原)であってもよい。抗原は、遺伝的に修飾された細胞において産生されてもよい。前述の抗原のいずれかが単独で使用されてもよく、当該技術分野で公知の1つ以上の免疫原性増強アジュバントと組み合わせて使用されてもよい。抗原をコードしているDNAは、ゲノムであっても非ゲノム(例えば、cDNA)であってもよく、免疫原性応答を誘発するのに十分なECDの少なくとも一部をコードしていてもよい。任意のベクターを使用して、抗原が発現される細胞を形質転換してもよく、例えばベクターとして、これらに限定されないが、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、プラスミド及びカチオン性脂質などの非ウイルス性ベクターが挙げられる。
2.モノクローナル抗体
選択された実施形態において、本発明では、モノクローナル抗体の使用を検討する。当該技術分野で公知であるように、用語「モノクローナル抗体」又は「mAb」は、実質的に均一な抗体の集団、すなわち、微量に存在し得る可能性のある変異(例えば、天然に生じる変異)を除いて同一である集団を構成する個別の抗体から取得される抗体を指す。
選択された実施形態において、本発明では、モノクローナル抗体の使用を検討する。当該技術分野で公知であるように、用語「モノクローナル抗体」又は「mAb」は、実質的に均一な抗体の集団、すなわち、微量に存在し得る可能性のある変異(例えば、天然に生じる変異)を除いて同一である集団を構成する個別の抗体から取得される抗体を指す。
モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ技術、組換え技術、ファージディスプレイ技術、トランスジェニック動物(例えば、XenoMouse(登録商標))又はこれらの何らかの組合せを含む、当該技術分野で公知の様々な技術を使用して調製され得る。例えば、モノクローナル抗体は、例えば、An,Zhigiang(編集)Therapeutic Monoclonal Antibodies:From Bench to Clinic、John Wiley and Sons、第1版 2009;Shireら、(編集)Current Trends in Monoclonal Antibody Development and Manufacturing、Springer Science+Business Media LLC、第1版 2010;Harlowら、Antibodies:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory Pres、第2版 1988;Hammerlingら、in:Monoclonal Antibodies and T−Cell Hybridomas 563〜681(Elsevier、N.Y.、1981)により詳細に記載されているハイブリドーマ及び生化学的遺伝子操作技術を使用して産生され得る。決定因子に特異的に結合する複数のモノクローナル抗体の産生後、特に有効な抗体を、様々なスクリーニングプロセスを通じて、例えば、決定因子に対するそれらの親和性又は内在化速度に基づいて、選択してもよい。本明細書に記載されるように産生される抗体は「出所(source)」抗体として使用することができ、さらに、例えば、標的への親和性を改善するため、細胞培養における産生性を向上させるため、インビボでの免疫原性を減少させるため、多重特異的構築物を生成するなどのために修飾してもよい。モノクローナル抗体の産生及びスクリーニングのより詳細な説明は、下記及び添付の実施例に示される。
3.ヒト抗体
別の実施形態において、抗体は、完全ヒト抗体を含み得る。語「ヒト抗体」は、ヒトによって産生される抗体のアミノ配列に対応するアミノ酸配列を有する抗体及び/又は下記に記載のヒト抗体を作製する技術のいずれかを使用して作製された抗体(好ましくはモノクローナル抗体)を指す。
別の実施形態において、抗体は、完全ヒト抗体を含み得る。語「ヒト抗体」は、ヒトによって産生される抗体のアミノ配列に対応するアミノ酸配列を有する抗体及び/又は下記に記載のヒト抗体を作製する技術のいずれかを使用して作製された抗体(好ましくはモノクローナル抗体)を指す。
ヒト抗体は、当該技術分野で公知の様々な技術を使用して産生され得る。技術の1つは、(好ましくはヒト)抗体のライブラリがファージ上に合成されている、ファージディスプレイであり、この技術において、ライブラリは、目的の抗原又はこの抗体結合部分を用いてスクリーニングされ、抗原に結合するファージが単離され、これらから免疫反応性断片を得ることができる。このようなライブラリを調製してスクリーニングする方法は、当該技術分野において周知であり、ファージディスプレイライブラリを生成するためのキットは市販されている(例えば、Pharmacia Recombinant Phage Antibody System、カタログ番号27−9400−01、及びStratagene SurfZAP(商標)ファージディスプレイキット、カタログ番号240612)。抗体ディスプレイライブラリの生成及びスクリーニングに使用することができる、他の方法及び試薬もある(例えば、U.S.P.N.5,223,409;PCT公開番号WO92/18619、WO91/17271、WO92/20791、WO92/15679、WO93/01288、WO92/01047、WO92/09690;及びBarbasら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA88巻:7978〜7982頁(1991年)を参照)。
一実施形態において、組換えヒト抗体は、上記の通り調製された組換えコンビナトリアル抗体ライブラリをスクリーニングすることにより単離され得る。一実施形態において、ライブラリは、B細胞から単離されたmRNAから調製されたヒトVL及びVH cDNAを使用して生成されたscFvファージディスプレイライブラリである。
ナイーブなライブラリ(天然又は合成のいずれか)により産生された抗体は、中程度の親和性(Kaは、約106〜107M−1)を有することができるが、親和性成熟は、当該技術分野において記載されている二次ライブラリから構築及び再選択することにより、インビトロにおいて模倣され得る。例えば、変異は、エラープローンポリメラーゼを使用することにより、インビトロにおいてランダムに導入され得る(LeungらのTechnique、1巻:11〜15頁(1989年)に報告されている)。さらに、親和性成熟は、選択された個々のFvクローンにおいて、例えば、目的のCDRにかかるランダム配列を有するプライマーを用いるPCRを使用して1種以上のCDRをランダムに変異させることにより、及びより高次の親和性クローンをスクリーニングすることによって、行われ得る。WO9607754は、軽鎖遺伝子のライブラリを作成するために、免疫グロブリン軽鎖のCDRに変異誘発を誘導する方法を記載している。別の有効な手法は、未免疫ドナーから得た天然Vドメインバリアントのレパートリーによるファージディスプレイによって選択されたVH又はVLドメインを組み換えること、及びMarksら、Biotechnol.、10巻:779〜783頁(1992年)に記載されている、数回のチェーンリシャッフリング(chain reshuffling)においてより高い親和性をスクリーニングすることである。この技術は、約10−9M以下の解離定数KD(koff/kon)を有する抗体及び抗体断片の産生を可能にする。
他の実施形態において、同様の手順は、これらの表面に結合ペアを発現する、真核細胞(例えば、酵母)を含むライブラリを使用して用いられ得る。例えば、U.S.P.N.7,700,302及びU.S.S.N.12/404,059を参照されたい。一実施形態において、ヒト抗体は、ヒト抗体を発現するファージライブラリから選択される(Vaughanら、Nature Biotechnology 14巻:309〜314頁(1996年):Sheetsら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95巻:6157〜6162頁(1998年))。他の実施形態において、ヒト結合ペアは、酵母のような真核細胞において生成するコンビナトリアル抗体ライブラリから単離され得る。例えば、U.S.P.N.7,700,302を参照されたい。このような技術により、多数の候補モジュレーターのスクリーニングを有利なことに可能にし、候補配列の比較的簡単な操作を提供する(例えば、親和性成熟又は組換えシャッフリングによる)。
ヒト抗体は、ヒト免疫グロブリン遺伝子座をトランスジェニック動物、例えば、内在性免疫グロブリン遺伝子が部分的又は完全に不活性化され、ヒト免疫グロブリン遺伝子が導入されたマウスに導入することにより作製することもできる。チャレンジすると、ヒト抗体産生が観察される。この産生は、遺伝子再配列、アセンブリ及び抗体レパートリーを含む全ての点において、ヒトで見られるものと緊密に類似している。このアプローチは、例えば、U.S.P.N.5,545,807;5,545,806;5,569,825;5,625,126;5,633,425;5,661,016並びにXenoMouse(登録商標)技術に関するU.S.P.N.6,075,181及び6,150,584;並びにLonberg and Huszar、Intern.Rev.Immunol.13:65−93(1995)に記載されている。代替的には、ヒト抗体は、標的抗原に対して向けられた抗体を産生するヒトBリンパ球の不死化を介して調製され得る(このようなBリンパ球は、新生物障害に罹患している個体から回収し得る又はインビトロで免疫化され得る)。例えば、Coleら、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R.Liss、p.77(1985);Boernerら、J.Immunol、147(I):86−95(1991);及びU.S.P.N.5,750,373を参照。
出所が何であろうとも、ヒト抗体配列は、当該技術分野において公知の分子操作技術を使用して作製され、本明細書に記載されている発現システム及び宿主細胞に導入され得ることが理解される。このような非天然に組換えにより産生したヒト抗体(及び、対象組成物)は、本開示の教示と完全に適合し、本発明の範囲内に明示的に保持されている。ある特定の選択態様において、本発明のTNFRSF21 ADCは、細胞結合剤として作用する、組換えにより産生したヒト抗体を含む。
4.誘導された抗体
出所抗体は、上記のように生成され、選択され、単離された後、改善された医薬的特徴を有する抗TNFRSF21抗体となるようにさらに改変されてもよい。好ましくは、出所抗体は、所望の治療学的特性を有する誘導抗体をもたらすように公知の分子操作技術を使用して修飾又は改変されてもよい。
出所抗体は、上記のように生成され、選択され、単離された後、改善された医薬的特徴を有する抗TNFRSF21抗体となるようにさらに改変されてもよい。好ましくは、出所抗体は、所望の治療学的特性を有する誘導抗体をもたらすように公知の分子操作技術を使用して修飾又は改変されてもよい。
4.1.キメラ及びヒト化抗体
本発明の選択された実施形態は、免疫特異的にTNFRSF21に結合するマウスモノクローナル抗体を含み、この抗体は、「出所」抗体と考えることができる。選択された実施形態において、本発明の抗体は、このような「出所」抗体から、出所抗体の定常領域及び/又はエピトープ結合アミノ酸配列の任意選択の修飾を通じて誘導され得る。ある特定の実施形態では、抗体は、出所抗体の選択されたアミノ酸が、欠失、変異、置換、統合又は組合せを通じて変化する場合、出所抗体から「誘導される」。別の実施形態において、「誘導された」抗体は、出所抗体の断片(例えば、1つ以上のCDR又はドメイン又は全重鎖及び軽鎖可変領域)がアクセプター抗体配列と組み合わされるか又はアクセプター抗体配列に組み込まれて、誘導抗体(例えば、キメラ、CDRグラフト化又はヒト化抗体)を提供する抗体である。これらの「誘導」抗体は、例えば、決定因子に対する親和性を改善するか、抗体安定性を改善するか、細胞培養物における産生及び収率を改善するか、インビボでの免疫原性を低減するか、毒性を低減するか、活性部分のコンジュゲーションを促進するか、又は多重特異的抗体を作製するなどのために、細胞を産生する抗体に由来する遺伝物質、及び下記に記載されている標準的な分子生物学的技術を使用して産生され得る。このような抗体は、出所抗体から、化学的手段又は翻訳後修飾による成熟分子の修飾(例えば、グリコシル化パターン又はペグ化)を通じて、誘導されてもよい。
本発明の選択された実施形態は、免疫特異的にTNFRSF21に結合するマウスモノクローナル抗体を含み、この抗体は、「出所」抗体と考えることができる。選択された実施形態において、本発明の抗体は、このような「出所」抗体から、出所抗体の定常領域及び/又はエピトープ結合アミノ酸配列の任意選択の修飾を通じて誘導され得る。ある特定の実施形態では、抗体は、出所抗体の選択されたアミノ酸が、欠失、変異、置換、統合又は組合せを通じて変化する場合、出所抗体から「誘導される」。別の実施形態において、「誘導された」抗体は、出所抗体の断片(例えば、1つ以上のCDR又はドメイン又は全重鎖及び軽鎖可変領域)がアクセプター抗体配列と組み合わされるか又はアクセプター抗体配列に組み込まれて、誘導抗体(例えば、キメラ、CDRグラフト化又はヒト化抗体)を提供する抗体である。これらの「誘導」抗体は、例えば、決定因子に対する親和性を改善するか、抗体安定性を改善するか、細胞培養物における産生及び収率を改善するか、インビボでの免疫原性を低減するか、毒性を低減するか、活性部分のコンジュゲーションを促進するか、又は多重特異的抗体を作製するなどのために、細胞を産生する抗体に由来する遺伝物質、及び下記に記載されている標準的な分子生物学的技術を使用して産生され得る。このような抗体は、出所抗体から、化学的手段又は翻訳後修飾による成熟分子の修飾(例えば、グリコシル化パターン又はペグ化)を通じて、誘導されてもよい。
一実施形態において、本発明の抗体は、少なくとも2つの異なる抗体の種又はクラス由来の共有結合的に連結されたタンパク質セグメントに由来するキメラ抗体を含み得る。用語「キメラ」抗体は、重鎖及び/又は軽鎖の一部が、特定の種に由来する又は特定の抗体クラス若しくはサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一又は相同であるが、鎖の残りは、別の種に由来する又は別の抗体クラス若しくはサブクラスに属する抗体並びにこのような抗体の断片の対応する配列と同一又は相同である構築物を指す(U.S.P.N.4,816,567)。いくつかの好ましい実施形態において、本発明のキメラ抗体は、ヒト軽鎖及び重鎖定常領域に作動可能に連結されている選択されたマウス重鎖及び軽鎖可変領域の全て又はほとんどを含んでもよい。他の選択された実施形態において、抗TNFRSF21抗体は、本明細書において開示されているマウス抗体から「誘導」され得、重鎖及び軽鎖可変領域の全体未満を含む。
他の実施形態において、本発明のキメラ抗体は、「CDRグラフト化」抗体であり、この場合に、CDR(Kabat、Chothia、McCallumなどを使用して定義される)は、特定の種に由来するか又は特定の抗体クラス若しくはサブクラスに属しており、抗体の残りは別の種から大きく誘導されるか又は別の抗体クラス若しくはサブクラスに属している。ヒトで使用するために、1つ以上の選択されたげっ歯類CDR(例えば、マウスCDR)は、ヒトアクセプター抗体にグラフト化され、天然に存在するヒト抗体のCDRの1つ以上と置き換えられ得る。これらの構築物は、一般的に、対象による抗体に対する望ましくない免疫応答を低減しながら、十分な強度のヒト抗体機能、例えば、補体依存細胞傷害性(CDC)及び抗体依存細胞媒介細胞傷害性(ADCC)をもたらすという利点を有する。一実施形態において、CDRグラフト化抗体は、ヒトフレームワーク配列に組み込まれたマウスから取得される1つ以上のCDRを含む。
CDRグラフト化抗体に類似しているのが「ヒト化」抗体である。本明細書で使用するとき、「ヒト化」抗体は、1つ以上の非ヒト抗体(ドナー又は出所抗体)に由来する1つ以上のアミノ酸配列(例えば、CDR配列)を含むヒト抗体(アクセプター抗体)である。ある特定の実施形態では、「逆変異」が、ヒト化抗体に導入されていてもよい。この逆変異では、レシピエントのヒト抗体の可変領域の1つ以上のFRが、非ヒト種ドナー抗体の対応する残基によって置換されている。このような逆変異は、グラフト化CDRの適切な三次元立体配置の維持を補助し、それにより親和性及び抗体安定性を改善し得る。様々なドナー種由来の抗体を使用することができ、例えば、限定されないが、マウス、ラット、ウサギ又は非ヒト霊長類が挙げられる。さらに、ヒト化抗体は、例えば、抗体の性能をさらに洗練するために、レシピエント抗体にもドナー抗体にも見出されない新たな残基を含んでもよい。出所抗体由来のマウス成分及びアクセプター抗体由来のヒト成分を含む、本発明に適合するCDRグラフト化及びヒト化抗体は、下記実施例に示すように提示され得る。
当該技術分野で認識されている様々な技術を使用して、どのヒト配列をアクセプター抗体として使用するかを決定し、本発明に従ってヒト化構築物を提供することができる。適合するヒト生殖系列配列の編纂及びそれらのアクセプター配列としての適性を決定するための方法は、例えば、Dubel and Reichert(編)(2014)Handbook of Therapeutic Antibodies、第2版、Wiley−Blackwell GmbH;Tomlinson、I.A.ら(1992)J.Mol.Biol.227:776〜798;Cook、G.P.ら(1995)Immunol.Today 16:237〜242;Chothia、D.ら(1992)J.Mol.Biol.227:799〜817;及びTomlinsonら(1995)EMBO J 14:4628〜4638)に開示されている。ヒト免疫グロブリン可変領域配列の網羅的なディレクトリを提供している(Tomlinson,I.A.ら、MRC Centre for Protein Engineering、Cambridge、UKにより編集)V−BASEディレクトリ(VBASE2−Retterら、Nucleic Acid Res.33;671〜674、2005)を使用して適合するアクセプター配列を同定してもよい。さらに、例えばU.S.P.N.6,300,064に記載されているコンセンサスヒトフレームワーク配列も適合するアクセプター配列であり得、本教示に従って使用し得る。一般に、ヒトフレームワークアクセプター配列は、マウス由来フレームワーク配列との相同性と、出所抗体及びアクセプター抗体のCDR古典的構造の解析とに基づいて選択される。次いで、誘導された抗体の重鎖及び軽鎖可変領域の誘導された配列が、当該技術分野で認識されている技術を使用して合成され得る。
例として、CDRグラフト化及びヒト化抗体並びに関連する方法は、U.S.P.N.6,180,370及び5,693,762に記載されている。さらなる詳細は、例えば、Jonesら、1986、(PMID:3713831);並びにU.S.P.N.6,982,321及び7,087,409を参照。
CDRグラフト化又はヒト化抗体の可変領域のヒトアクセプター可変領域の配列同一性又はホモロジーは、本明細書で議論したように決定されそして本明細書で議論したように測定されるとき、好ましくは少なくとも60%又は65%の配列同一性、より好ましくは少なくとも70%、75%、80%、85%又は90%の配列同一性、さらにより好ましくは少なくとも93%、95%、98%又は99%の配列同一性を共有する。好ましくは、同一でない残基位置は、保存的アミノ酸置換により異なる。「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が、類似の化学的特性(例えば、電荷又は疎水性)の側鎖(R基)を有する別のアミノ酸残基によって置換されている置換である。一般に、保存的アミノ酸置換は、タンパク質の機能特性を実質的に変化させない。2つ以上のアミノ酸配列が保存的置換によって互いに異なる場合、配列同一性パーセント又は類似度を上方調節させて置換の保存的性質を正しくしてもよい。
添付の図7A及び7Bに示される注釈の付されたCDR及びフレームワーク配列は、専売のAbysisデータベースを使用して、Kabatらに従って定義されていることが理解される。しかしながら、本明細書で説明され、また図7G〜7Jに示されるように、当業者は、Chothiaら、ABM又はMacCallumらによって提供される定義に従って、CDRを、Kabatらと同様に容易に同定し得る。このように、前述のシステムのいずれかに従って誘導された1つ以上のCDRを含む抗TNFRSF21ヒト化抗体は、本発明の範囲内に明確に保持される。
4.2.部位特異的抗体
本発明の抗体は、細胞毒又は他の抗がん剤へのコンジュゲーションを容易にするために(下記でより詳細に議論されるように)操作されてもよい。抗体薬物コンジュゲート(ADC)調製にとって、抗体上の細胞毒の位置及び薬物抗体比(DAR)の観点から、均質なADC分子集団を含むことが有利である。本発明に基づいて、当業者は本明細書に記載されるような部位特異的操作構築物を容易に作製することができる。本明細書で使用するとき、「部位特異的抗体」又は「部位特異的構築物」は、重鎖又は軽鎖のいずれかの少なくとも1つのアミノ酸が、欠失、改変又は(好ましくは別のアミノ酸で)置換されて少なくとも1つの遊離システインを与えている抗体又はその免疫反応性断片を意味する。同様に、「部位特異的コンジュゲート」は、部位特異的抗体と、不対又は遊離システインにコンジュゲートした少なくとも1つの細胞毒又は他の化合物(例えば、レポーター分子)とを含むADCを意味する。ある特定の実施形態において、不対システイン残基は、不対鎖内システイン残基を含む。他の実施形態において、遊離システイン残基は、不対鎖間システイン残基を含む。さらに他の実施形態において、遊離システインを、抗体のアミノ酸配列内(例えば、CH3ドメイン内)へと改変させてもよい。いずれにしても、部位特異的抗体は、様々なアイソタイプの抗体、例えば、IgG、IgE、IgA又はIgDであることができ;これらのクラス内で、抗体は、様々なサブクラスの抗体、例えば、IgG1、IgG2、IgG3又はIgG4であることができる。IgG構築物に関して、抗体の軽鎖は、C214がそれぞれ組み込まれたカッパ又はラムダのいずれかのアイソタイプを含んでもよく、選択された実施形態において、C214は、IgG1重鎖のC220残基がないことにより、不対であってもよい。
本発明の抗体は、細胞毒又は他の抗がん剤へのコンジュゲーションを容易にするために(下記でより詳細に議論されるように)操作されてもよい。抗体薬物コンジュゲート(ADC)調製にとって、抗体上の細胞毒の位置及び薬物抗体比(DAR)の観点から、均質なADC分子集団を含むことが有利である。本発明に基づいて、当業者は本明細書に記載されるような部位特異的操作構築物を容易に作製することができる。本明細書で使用するとき、「部位特異的抗体」又は「部位特異的構築物」は、重鎖又は軽鎖のいずれかの少なくとも1つのアミノ酸が、欠失、改変又は(好ましくは別のアミノ酸で)置換されて少なくとも1つの遊離システインを与えている抗体又はその免疫反応性断片を意味する。同様に、「部位特異的コンジュゲート」は、部位特異的抗体と、不対又は遊離システインにコンジュゲートした少なくとも1つの細胞毒又は他の化合物(例えば、レポーター分子)とを含むADCを意味する。ある特定の実施形態において、不対システイン残基は、不対鎖内システイン残基を含む。他の実施形態において、遊離システイン残基は、不対鎖間システイン残基を含む。さらに他の実施形態において、遊離システインを、抗体のアミノ酸配列内(例えば、CH3ドメイン内)へと改変させてもよい。いずれにしても、部位特異的抗体は、様々なアイソタイプの抗体、例えば、IgG、IgE、IgA又はIgDであることができ;これらのクラス内で、抗体は、様々なサブクラスの抗体、例えば、IgG1、IgG2、IgG3又はIgG4であることができる。IgG構築物に関して、抗体の軽鎖は、C214がそれぞれ組み込まれたカッパ又はラムダのいずれかのアイソタイプを含んでもよく、選択された実施形態において、C214は、IgG1重鎖のC220残基がないことにより、不対であってもよい。
したがって、本明細書において使用する場合、用語「遊離システイン」又は「不対システイン」は、他に文脈により指示されていない限り、相互に交換可能に使用することができる用語であり、天然に存在しているか又は分子操作技術を使用して選択された残基位置に特別に組み込まれているかにかかわらず、生理学的条件下において天然に存在している(「又は未処理の」)ジスルフィド結合の部分ではない、抗体の任意のシステイン(又はチオール含有)成分(例えば、システイン残基)を意味するものとする。ある特定の選択された実施形態において、遊離システインは、天然の鎖内又は鎖間ジスルフィド架橋パートナーが置換されたか、除去されたか又は他の方法で変化したことにより生理学的条件下で天然に存在しているジスルフィド架橋が破壊され、それによって部位特異的コンジュゲーションに適切な不対システインとなっている、天然のシステインを含み得る。他の好ましい実施形態において、遊離又は不対システインは、抗体の重鎖又は軽鎖アミノ酸配列内の所定の部位に選択的に配置されているシステイン残基を含む。コンジュゲーションの前に、遊離又は不対システインが、チオール(還元されたシステイン)として、キャッピングされたシステイン(酸化されている)として又は系の酸化状態に依存した同一又は異なる分子上の別のシステイン若しくはチオール基との非天然分子内又は分子間ジスルフィド結合(酸化されている)の一部として、存在してもよいことが認識される。下記でより詳細に説明するように、適切に操作された抗体構築物の穏やかな還元は、部位特異的コンジュゲーションに利用可能なチオールをもたらす。したがって、特に好ましい実施形態において、遊離又は不対システインは(天然に存在するものか又は組み込まれたものかにかかわらず)、選択的還元及びこの後のコンジュゲーションを受けて、均一なDAR組成物をもたらす。
本開示の改変コンジュゲート調製物により示される好ましい特性は、コンジュゲーションの位置及び組成物の絶対的DAR値の観点からコンジュゲーションを詳細に指定し、作製されたコンジュゲートを大きく限定する能力に基づき、少なくとも部分的に、予測されるものであることが理解される。従来の多くのADC調製物と異なり、本発明は、ランダムコンジュゲーション部位及び比較的制御されていないDAR種を生成する抗体の部分的又は完全な還元に完全に依拠する必要はない。むしろ、特定の態様において、本発明は、好ましくは、標的化抗体を改変して天然に存在する(つまり「未処理の(native)」)鎖内又は鎖間ジスルフィド架橋の1つ以上を破壊することにより又は任意の位置にシステイン残基を導入することにより、1つ以上の所定の不対(又は遊離の)システイン部位を用意する。この目的のために、選択された実施形態において、システイン残基は、標準的分子操作技術を使用して、抗体(又はそれらの免疫反応性断片)の重鎖若しくは軽鎖のいずれの場所に組み込まれてもよく又は付加されてもよいことが理解される。他の好ましい実施形態において、天然ジスルフィド結合の破壊は、後にコンジュゲーション部位として使用され得る非天然システインの導入(後に遊離システインを含む)との組合せで行われ得る。
ある特定の実施形態において、操作された抗体は、鎖内又は鎖間システイン残基に少なくとも1つのアミノ酸欠失又は置換を含む。本明細書で使用するとき、「鎖間システイン残基」は、抗体の軽鎖と重鎖との間又は抗体の2つの重鎖間のいずれかの天然のジスルフィド結合に含まれるシステイン残基を意味し、一方で、「鎖内システイン残基」は、同じ重鎖又は軽鎖内の別のシステインと天然に対をなしているシステイン残基である。一実施形態において、鎖間システイン残基の欠失又は置換は、軽鎖と重鎖との間のジスルフィド結合の形成に関与している。別の実施形態において、システイン残基の置換又は欠失は、2つの重鎖間のジスルフィド結合に関与している。典型的な実施形態において、軽鎖が重鎖のVH及びCH1ドメインと対形成しており、1つの重鎖のCH2及びCH3ドメインが相補的重鎖のCH2及びCH3ドメインと対形成している抗体の相補的な構造により、いずれかの軽鎖又は重鎖の単一のシステインの変異又は欠失によって、操作された抗体における2つの不対システイン残基が生じる。
いくつかの実施形態において、鎖間システイン残基は欠失している。他の実施形態において、鎖間システインは、別のアミノ酸(例えば、天然アミノ酸)で置換されている。例えば、アミノ酸置換は、鎖間システインの、中性(例えば、セリン、スレオニン若しくはグリシン)又は親水性(例えば、メチオニン、アラニン、バリン、ロイシン若しくはイソロイシン)残基での置き換えを生じ得る。選択された実施形態において、鎖間システインは、セリンと置き換えられている。
本発明で意図されるいくつかの実施形態において、欠失又は置換システイン残基は、軽鎖(カッパ又はラムダのいずれか)上にあり、したがって重鎖上に遊離システインが残る。他の実施形態において、欠失又は置換システイン残基は重鎖上にあり、軽鎖定常領域上に遊離のシステインを残す。アセンブリにおける無傷な抗体の軽鎖又は重鎖のいずれかの単一システインの欠失又は置換は、2つの不対システイン残基を有する部位特異的抗体をもたらすことが理解される。
一実施形態において、IgG軽鎖(カッパ又はラムダ)の214位のシステイン(C214)が欠失又は置換されている。別の実施形態において、IgG重鎖の220位のシステイン(C220)が欠失又は置換されている。さらなる実施形態において、重鎖の226位又は229位のシステインが欠失又は置換されている。一実施形態において、重鎖のC220がセリンに置換されて(C220S)、軽鎖に好ましい遊離システインをもたらす。別の実施形態において、軽鎖のC214がセリンに置換されて(C214S)、重鎖に好ましい遊離システインをもたらす。このような部位特異的構築物は、以下の実施例においてさらに詳細に記載されている。適合する部位特異的構築物の概要を直下の表2に示す。ここで、番号付けは一般的にKabatに示されるEUインデックスに従い、WTは、「野生型」又は天然の改変のない定常領域配列を表し、デルタ(Δ)はアミノ酸残基の欠失を指す(例えば、C214Δは、214位のシステイン残基が欠失していることを示す)。
本発明の部位特異的構築物と適合可能な例示的な操作された軽鎖及び重鎖定常領域が直下に示されており、ここで、配列番号3及び4は、それぞれ、C220S IgG1及びC220ΔIgG1重鎖定常領域を含み、配列番号6及び7は、それぞれ、C214S及びC214Δカッパ軽鎖定常領域を含み、配列番号9及び10は、それぞれ、例示的なC214S及びC214Δラムダ軽鎖定常領域を含む。各場合において、改変されたか又は欠失したアミノ酸の部位は(隣接残基と共に)、下線を付されている。
上で議論した通り、重鎖及び軽鎖バリアントはそれぞれ、本開示の重鎖及び軽鎖可変領域(又は、ヒト化若しくはCDRグラフト化構築物のような、この誘導体)と作動可能に会合されて、本明細書において開示されている部位特異的抗TNFRSF21抗体をもたらすことができる。このような操作された抗体は、開示されるADCにおける使用に、特に適合可能である。
システイン残基又は遊離システインを提供するための残基を(天然のジスルフィド結合の破壊とは対照的に)導入又は付加することに関して、抗体又は抗体断片上の適合する位置は、当業者によって容易に判別され得る。したがって、選択された実施形態において、システインは、所望のDAR、抗体構築物、選択されたペイロード及び抗体標的に応じて、CH1ドメイン、CH2ドメイン若しくはCH3ドメイン又はそれらの任意の組合せに導入され得る。他の好ましい実施形態において、システインは、カッパ又はラムダCLドメイン内に導入されてもよく、特に好ましい実施形態において、CLドメインのc末端領域に導入されてもよい。それぞれの場合において、システインの挿入部位に近位の他のアミノ酸残基を変更、除去又は置換して、分子の安定性、コンジュゲーションの効率性を促進させてもよく又は一度付加されたペイロードに保護的環境を与えてもよい。特定の実施形態において、置換される残基は、抗体の任意の接触可能部位にある。このような表面残基をシステインで置換することによって、反応性チオール基は、抗体が容易に接触可能な部位に位置づけられ、本明細書でさらに記載されているように選択的に還元され得る。ある特定の実施形態において、置換される残基は、抗体の接触可能部位にある。これらの残基をシステインで置換することによって、反応性チオール基は、抗体が接触可能な部位に位置づけられ、抗体と選択的にコンジュゲートするために使用され得る。ある特定の実施形態において、以下の残基の任意の1つ以上が、システインで置換され得る:軽鎖のV205(Kabat番号付け);重鎖のA118(Eu番号付け);及び重鎖Fc領域のS400(Eu番号付け)。さらなる置換位置及び適合する部位特異的抗体の作製方法は、その全体が本明細書に組み込まれるU.S.P.N.7,521,541に記載されている。
本明細書に記載されるような、定義された部位で抗体薬物コンジュゲートを生成するためのストラテジー及び薬物負荷の化学量論は、抗体の保存された定常領域の操作に主に関わるので、全ての抗TNFRSF21抗体に広く適用可能である。抗体の各クラス及びサブクラスのアミノ酸配列及び天然のジスルフィド結合は十分に文献に記載されているので、当業者は、様々な抗体の操作された構築物を、過度の実験を必要とせずに容易に作製することができ、したがってこのような構築物は、本発明の範囲内にあるとして明確に意図されている。
4.3.定常領域の修飾又は改変された糖鎖結合
本発明の選択された実施形態は、定常領域(つまりFc領域)の置換又は修飾、例えば、限定されないが、アミノ酸残基の置換、変異及び/又は修飾を含んでもよく、この置換又は修飾により、薬物動態の変化、血清半減期の延長、結合親和性の増加、免疫原性の減少、生産増加、FcリガンドのFc受容体(FcR)への結合の変化、ADCC又はCDCの増強又は減少、糖鎖結合及び/又はジスルフィド結合の変化並びに結合特異性の変更を含むがこれらに限定されない特徴が、化合物にもたらされる。
本発明の選択された実施形態は、定常領域(つまりFc領域)の置換又は修飾、例えば、限定されないが、アミノ酸残基の置換、変異及び/又は修飾を含んでもよく、この置換又は修飾により、薬物動態の変化、血清半減期の延長、結合親和性の増加、免疫原性の減少、生産増加、FcリガンドのFc受容体(FcR)への結合の変化、ADCC又はCDCの増強又は減少、糖鎖結合及び/又はジスルフィド結合の変化並びに結合特異性の変更を含むがこれらに限定されない特徴が、化合物にもたらされる。
改善されたFcエフェクター機能を有する化合物は、例えば、FcドメインとFc受容体との間の相互作用(例えば、FcγRI、FcγRIIA及びB、FcγRIII及びFcRn)に関与するアミノ酸残基の変化を通じて生成することができ、これにより、血清半減期の延長のような細胞毒性の増加及び/又は薬物動態の変化が導かれ得る(例えば、Ravetch and Kinet、Annu.Rev.Immunol 9:457〜92(1991);Capelら、Immunomethods 4:25〜34(1994);及びde Haasら、J.Lab.Clin.Med.126:330〜41(1995)を参照。
本発明の実施形態はまた、以下に限定されないが、薬物動態の改変、血清半減期の向上、結合親和性の向上、免疫原性の低下、産生物の増加、Fc受容体(FcR)に結合するFcリガンドの改変、ADCC若しくはCDCの増強又は低下、グリコシル化及び/又はジスルフィド結合の改変、並びに結合特異性の修正を含めた特徴を有する化合物をもたらす、非限定的に、アミノ酸残基の置換、変異及び/又は修飾を含めた、定常領域(すなわち、Fc領域)の置換又は修飾を含むことができる。
改善されたFcエフェクター機能を有する化合物は、例えば、細胞毒性の向上、及び/又は血清半減期の増加のような薬物動態の改変をもたらし得る、Fcドメイン及びFc受容体(例えば、FcγRI、FcγRIIA及びB、FcγRIII及びFcRn)間の相互作用に関与する、アミノ酸残基の変化を通して、生成することができる(例えば、Ravetch及びKinet、Annu.Rev.Immunol 9巻:457〜92頁(1991年);Capelら、Immunomethods 4巻:25〜34頁(1994年);及びde Haasら、J.Lab.Clin.Med.126巻:330〜41頁(1995年)を参照)。
ある特定の実施形態において、N297A変異(「MJ変異」と呼ばれる)を含むバリアントが構築されて、開示される抗体の特性を改善することができる。この目的のため、N297A変異(EU番号付け)をTNFRSF21抗体に導入して、Fc受容体への抗体及びADCの結合が低下し、このことは、標的外毒性の原因になると考えられる。
選択された実施形態において、インビボ半減期が延長された抗体は、FcドメインとFcRn受容体との間の相互作用に関与することが同定されたアミノ酸残基を修飾(例えば、置換、欠失又は付加)することにより生成することができる(例えば、WO97/34631;WO04/029207;U.S.P.N.6,737,056及びU.S.P.N.2003/0190311を参照)。このような実施形態に関して、Fcバリアントは、哺乳動物、好ましくはヒトにおいて、5日より長いか、10日より長いか、15日より長いか、好ましくは20日より長いか、25日より長いか、30日より長いか、35日より長いか、40日より長いか、45日より長いか、2カ月より長いか、3カ月より長いか、4カ月より長いか又は5カ月より長い、半減期を与え得る。延長された半減期により血清力価が高くなり、したがって、抗体の投与頻度を減少させそして/又は投与される抗体の濃度を減少させる。インビボにおけるヒトFcRnへの結合及びヒトFcRn高親和性結合ポリペプチドの血清半減期は、例えば、ヒトFcRnを発現しているトランスジェニックマウス若しくはトランスフェクトされたヒト細胞株又はバリアントFc領域を有するポリペプチドが投与された霊長類でアッセイされ得る。WO2000/42072は、FcRnへの結合が向上した又は減少した抗体バリアントを記載している。さらに、例えば、Shieldsら J.Biol.Chem.9(2):6591〜6604(2001)を参照。
他の実施形態において、Fc改変により、ADCC又はCDC活性の増強又は低下が導かれ得る。当該技術分野で既知のように、CDCは、補体の存在下での標的細胞の溶解を指し、ADCCは、細胞毒性の一形態を指し、ある特定の細胞毒性細胞(例えば、ナチュラルキラー細胞、好中球及びマクロファージ)に存在するFcRへ分泌Igが結合すると、これらの細胞毒性エフェクター細胞が抗原保有標的細胞に特異的に結合可能となり、この後、細胞毒により標的細胞が殺傷される。本発明の文脈において、抗体バリアントは、「改変された」FcR結合親和性を有し、親若しくは非修飾抗体又は天然のFcR配列を含む抗体と比較して、結合が増強又は減少している。低下した結合を示すこのようなバリアントは、明らかな結合をほとんど又は全く有さず、例えば、天然配列と比較してFcRに対する結合は、例えば当該技術分野で周知の技術で決定するとき、0〜20%であり得る。他の実施形態において、バリアントは、天然の免疫グロブリンFcドメインと比較して増強された結合を示す。これらの種類のFcバリアントは、本開示の抗体の有効な抗新生物特性を増強するために有利に使用し得ることが理解される。さらに他の実施形態において、このような改変は、結合親和性の増加、免疫原性の減少、生産増加、糖鎖結合及び/若しくはジスルフィド結合の変化(例えば、コンジュゲーション部位に対して)、結合特異性の変更、ファゴサイトーシスの増加及び/又は細胞表面受容体(例えば、B細胞受容体;BCR)の下方制御などを導く。
さらに他の実施形態は、1つ以上の操作されたグリコフォーム、例えば、タンパク質(例えばFcドメイン中の)に共有結合されている改変された糖鎖結合パターン又は改変された炭化水素組成を含む部位特異的抗体を含む。例えば、Shields、R.L.ら(2002)J.Biol.Chem.277:26733〜26740を参照。操作されたグリコフォームは、様々な目的、例えば、これらに限定されないが、エフェクター機能の増強又は減少、標的に対する抗体の親和性の増加又は抗体の産生促進のために、有用であり得る。ある特定の実施形態において、エフェクター機能の減少が所望される場合、分子を操作してアグリコシル化された形態を発現させ得る。1つ以上の可変領域フレームワーク糖鎖結合部位の消去に至り得る置換、したがってこの部位での糖鎖結合を消去し得る置換は、周知である(例えば、U.S.P.N.5,714,350及び6,350,861参照)。逆に、増強されたエフェクター機能又は改善された結合が、1つ以上のさらなる糖鎖結合部位の操作によって、Fc含有分子に付与されてもよい。
他の実施形態としては、改変された糖鎖組成を有するFcバリアント、例えば、フコシル残基の量が減少している低フコシル化抗体又は二分化GlcNAc構造が増加している抗体が挙げられる。このような改変された糖鎖結合パターンは、抗体のADCC能力を向上させることが実証されている。操作されたグリコフォームは、当業者に公知の任意の方法により、例えば、操作されたか又はバリアントの発現系統を使用し、1つ以上の酵素(例えば、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIII(GnTIII))の共発現によって様々な生物又は様々な生物由来の細胞株にFc領域を含む分子を発現させることにより、又はFc領域を含む分子を発現させた後、炭水化物を修飾することにより(例えば、WO2012/117002参照)、生成され得る。
4.4.断片
本発明の実施のためにどの形態の抗体(例えば、キメラ、ヒト化など)を選択したかにかかわらず、免疫反応断片を、それ自体で又は抗体薬物コンジュゲートの一部として、本明細書の教示に従って使用し得ることが理解される。「抗体断片」は、無傷な抗体の少なくとも一部を含む。本明細書で使用するとき、抗体分子の「断片」という用語は、抗体の抗原結合断片を含んでおり、用語「抗原結合断片」は、選択された抗原又はこの免疫原性断片に免疫特異的に結合するか又は反応し、この断片が由来する無傷抗体と特異的な抗原結合について競合する、免疫グロブリン又は抗体のポリペプチド断片を指す。
本発明の実施のためにどの形態の抗体(例えば、キメラ、ヒト化など)を選択したかにかかわらず、免疫反応断片を、それ自体で又は抗体薬物コンジュゲートの一部として、本明細書の教示に従って使用し得ることが理解される。「抗体断片」は、無傷な抗体の少なくとも一部を含む。本明細書で使用するとき、抗体分子の「断片」という用語は、抗体の抗原結合断片を含んでおり、用語「抗原結合断片」は、選択された抗原又はこの免疫原性断片に免疫特異的に結合するか又は反応し、この断片が由来する無傷抗体と特異的な抗原結合について競合する、免疫グロブリン又は抗体のポリペプチド断片を指す。
例示的な部位特異的断片としては、可変軽鎖断片(VL)、可変重鎖断片(VH)、scFv、F(ab’)2断片、Fab断片、Fd断片、Fv断片、単一ドメイン抗体断片、ダイアボディ、線状抗体、一本鎖抗体分子及び抗体断片から形成された多重特異的抗体が挙げられる。さらに、活性部位特異的断片は、抗原/基質又は受容体と相互作用する能力を維持し、無傷抗体と同様の様式でそれらを修飾する(ただしおそらくはやや効率が劣る)、抗体の部分を含む。このような抗体断片は、本明細書に記載されるような1つ以上の遊離システインを含むようにさらに操作されてもよい。
他の実施形態において、抗体断片は、Fc領域を含む断片であって、Fc領域が無傷抗体に存在しているときに通常伴われる少なくとも1つの生物学的機能、例えばFcRn結合、抗体半減期調節、ADCC機能及び補体結合を維持している断片である。一実施形態において、抗体断片は、無傷抗体と実質的に同様のインビボ半減期を有する一価抗体である。例えば、このような抗体断片は、断片にインビボ安定性を付与することが可能な少なくとも1つの遊離システインを含むFc配列に連結された抗原結合アームを含んでもよい。
当業者であれば十分に認識されるように、断片は、分子操作技術により又は無傷の若しくは完全な抗体若しくは抗体鎖の化学的若しくは酵素的処理(例えばパパイン若しくはペプシン)を介するか又は組換え手段により、取得することができる。抗体断片のより詳細な説明は、例えばFundamental Immunology、W.E.Paul編、Raven Press、N.Y.(1999)を参照。
4.5.多価構築物
他の実施形態において、本発明の抗体及びコンジュゲートは、一価又は多価(例えば、二価、三価など)であり得る。本明細書で使用するとき、用語「価数」は、抗体に関連した可能な標的結合部位の数を指す。各標的結合部位は、標的分子上の1つの標的分子又は特異的位置若しくは遺伝子座若しくはエピトープに特異的に結合する。抗体が一価であるとき、分子の各結合部位は、単一抗原位置又はエピトープで特異的に結合する。抗体が2つ以上の標的結合部位(多価)を含むとき、各標的結合部位は同じ又は異なる分子に特異的に結合してもよい(例えば、異なるリガンド若しくは異なる抗原又は同じ抗原上の異なるエピトープ若しくは位置に結合してもよい)。例えば、U.S.P.N.2009/0130105を参照。
他の実施形態において、本発明の抗体及びコンジュゲートは、一価又は多価(例えば、二価、三価など)であり得る。本明細書で使用するとき、用語「価数」は、抗体に関連した可能な標的結合部位の数を指す。各標的結合部位は、標的分子上の1つの標的分子又は特異的位置若しくは遺伝子座若しくはエピトープに特異的に結合する。抗体が一価であるとき、分子の各結合部位は、単一抗原位置又はエピトープで特異的に結合する。抗体が2つ以上の標的結合部位(多価)を含むとき、各標的結合部位は同じ又は異なる分子に特異的に結合してもよい(例えば、異なるリガンド若しくは異なる抗原又は同じ抗原上の異なるエピトープ若しくは位置に結合してもよい)。例えば、U.S.P.N.2009/0130105を参照。
一実施形態において、抗体は、二重特異的抗体であり、2つの鎖が、Millsteinら、1983、Nature、305:537〜539及びWO2014/124326に記載されるように、異なる特異性を有している。他の実施形態には、さらなる特異性を有する抗体、例えば三重特異的抗体が含まれる。他のより精巧な適合する多重特異的構築物及びそれらの作製方法は、U.S.P.N.2009/0155255並びにWO94/04690;Sureshら、1986、Methods in Enzymology、121:210及びWO96/27011に記載されている。
多価抗体は、所望の標的分子の異なるエピトープに免疫特異的に結合してもよく、又は異種性ポリペプチド若しくは固形支持材料のような標的分子と異種性エピトープとの両方に免疫特異的に結合してもよい。選択された実施形態は2つの抗原にのみ結合する(つまり、二重特異的抗体である)ことができるが、さらなる特異性を有する抗体、例えば三重特異的抗体も本発明に包含される。二重特異的抗体には、架橋又は「ヘテロコンジュゲート」抗体も含まれる。例えば、ヘテロコンジュゲートの抗体の1つはアビジンに結合することができ、他方はビオチンに結合することができる。このような抗体は、例えば、不要な細胞に対して免疫系細胞を標的化させるために(U.S.P.N.4,676,980)及びHIV感染の治療のために(WO91/00360、WO92/200373及びEP03089)提唱されてきた。ヘテロコンジュゲート抗体は、任意の都合のよい架橋方法を使用して作製することができる。適切な架橋剤は当該技術分野で周知であり、いくつかの架橋技術と共にU.S.P.N.4,676,980に開示されている。
5.抗体の組換え産生
抗体及びそれらの断片は、抗体産生細胞及び組換え技術から得られた遺伝子材料を使用して作製又は修飾されてもよい(例えば、Dubel and Reichert(編)(2014)Handbook of Therapeutic Antibodies、第2版、Wiley−Blackwell GmbH;Sambrook and Russell(編)(2000)Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第3版)、NY、Cold Spring Harbor Laboratory Press;Ausubelら(2002)Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology、Wiley、John & Sons、Inc.及びU.S.P.N.7,709,611を参照)。
抗体及びそれらの断片は、抗体産生細胞及び組換え技術から得られた遺伝子材料を使用して作製又は修飾されてもよい(例えば、Dubel and Reichert(編)(2014)Handbook of Therapeutic Antibodies、第2版、Wiley−Blackwell GmbH;Sambrook and Russell(編)(2000)Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第3版)、NY、Cold Spring Harbor Laboratory Press;Ausubelら(2002)Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology、Wiley、John & Sons、Inc.及びU.S.P.N.7,709,611を参照)。
本発明の別の態様は、本発明の抗体をコードする核酸分子に関する。核酸は、全細胞、細胞溶解物又は部分的に精製された若しくは実質的に純粋な形態で存在し得る。核酸は、他の細胞成分又は他の混入物、例えば、他の細胞核酸若しくはタンパク質から、標準技術、例えば、アルカリ/SDS処理、CsClバンド形成、カラムクロマトグラフィー、アガロースゲル電気泳動及び当該技術分野で周知の他のものを使用して分離されるとき、「単離される」又は実質的に純粋にされる。本発明の核酸は、例えば、DNA(例えば、ゲノムDNA、cDNA)、RNA及びこの人工バリアント(例えば、ペプチド核酸)であり得、一本鎖若しくは二本鎖又はRNA、RNAであってもよく、イントロンを含んでも含まなくてもよい。選択された実施形態において、核酸はcDNA分子である。
本発明の核酸は、標準的な分子生物学的技術を使用して取得され得る。ハイブリドーマ(例えば、下記実施例に記載された調製されるハイブリドーマ)により発現される抗体については、抗体の軽鎖及び重鎖をコードしているcDNAは、標準的PCR増幅又はcDNAクローニング技術によって取得され得る。免疫グロブリン遺伝子ライブラリから(例えば、ファージディスプレイ技術を使用して)取得される抗体については、抗体をコードしている核酸分子が、ライブラリから収集され得る。
VH及びVLセグメントをコードしているDNA断片は、標準的組換えDNA技術によりさらに操作され、例えば、可変領域遺伝子を、完全長抗体鎖遺伝子、Fab断片遺伝子又はscFv遺伝子に変換することができる。これらの操作において、VL又はVHをコードしているDNA断片は、別のタンパク質、例えば、抗体定常領域又はフレキシブルリンカーをコードしている別のDNA断片に作動可能に連結される。用語「作動可能に連結される」は、この文脈で使用される場合、2つのDNA断片によってコードされるアミノ酸配列がインフレームのままであるように2つのDNA断片が連結されていることを意味する。
VH領域をコードしている単離されたDNAは、重鎖定常領域(IgG1の場合は、CH1、CH2及びCH3)をコードする別のDNA分子にVHコードDNAを作動可能に連結することによって、完全長重鎖遺伝子に変換することができる。ヒト重鎖定常領域遺伝子の配列は、当該技術分野で公知であり(例えば、Kabatら、(1991)(前掲))、これらの領域を包含するDNA断片は、標準的PCR増幅により取得され得る。重鎖定常領域は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgE、IgM又はIgD定常領域であり得るが、最も好ましくはIgG1又はIgG4定常領域である。例示的IgG1定常領域は、配列番号2に示される。Fab断片重鎖遺伝子に関して、VHコードDNAは、重鎖CH1定常領域のみをコードしている別のDNA分子に作動可能に連結され得る。
VL領域をコードしている単離されたDNAは、軽鎖定常領域CLをコードしている別のDNA分子にVLコードDNAを作動可能に連結することによって、完全長軽鎖遺伝子(並びにFab軽鎖遺伝子)に変換され得る。ヒト軽鎖定常領域遺伝子の配列は当該技術分野で公知であり(例えば、Kabatら、(1991)(前掲))、これらの領域を包含するDNA断片は、標準的PCR増幅によって取得され得る。軽鎖定常領域は、カッパ又はラムダ定常領域であり得るが、最も好ましくはカッパ定常領域である。例示的な適合性カッパ軽鎖定常領域は、配列番号5に示されている一方、例示的な適合性ラムダ軽鎖定常領域は、配列番号8に示されている。
各場合において、VH又はVLドメインは、これらの各定常領域(CH又はCL)に作動可能に連結されることができ、この場合、定常領域は、部位特異的定常領域であり、部位特異的抗体をもたらす。選択された実施形態において、得られた部位特異的抗体は、重鎖に2つの不対システイン対を含む一方、他の実施形態において、部位特異的抗体は、CLドメインに2つの不対システインを含む。
本明細書において、本発明のポリペプチドに対する「配列同一性」、「配列類似性」又は「配列相同性」を示すある特定のポリペプチド(例えば、抗原又は抗体)が検討される。例えば、誘導されたヒト化抗体VH又はVLドメインは、出所(例えば、マウス)又はアクセプター(例えば、ヒト)VH又はVLドメインと配列類似性を示し得る。「相同」ポリペプチドは、65%、70%、75%、80%、85%又は90%の配列同一性を示し得る。他の実施形態において、「相同」ポリペプチドは、93%、95%又は98%の配列同一性を示し得る。他の実施形態において、「相同」ポリペプチドは、93%、95%又は98%の配列同一性を示し得る。本明細書で使用するとき、2つのアミノ酸配列間の相同性パーセントは、2つの配列間の同一性パーセントと同等である。2つの配列間の同一性パーセントは、配列によって共有される同一の位置の数の関数であり(つまり、%相同性=同一位置の数/位置の合計数×100)、2つの配列の最適な整列のために導入することが必要なギャップの数と各ギャップの長さが考慮に入れられる。配列の比較及び2つの配列間の同一性パーセントの決定は、下記の非限定的実施例に記載されるように、数学的アルゴリズムを使用して達成され得る。
2つのアミノ酸配列間の同一性パーセントは、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれているE.Meyers及びW.Millerのアルゴリズム(Comput.Appl.Biosci.,4:11〜17(1988))を使用し、PAM120ウェイト残基テーブル(weight residue table)、12のギャップ・レングス・ペナルティ、4のギャップペナルティを使用して決定され得る。さらに、2つのアミノ酸配列間の同一性パーセントは、GCGソフトウェアパッケージのGAPプログラム(www.gcg.comで利用可能)に組み込まれているNeedleman及びWunschのアルゴリズム(J.Mol.Biol.48:444〜453(1970))を使用し、Blossum62マトリックス又はPAM250マトリックス並びに16、14、12、10、8、6又は4のギャップ・ウェイト及び1、2、3、4、5又は6のレングス・ウェイトを使用して決定され得る。
追加的に又は代替的に、本発明のタンパク質配列は、公的データベースに対して検索を行い、例えば関連する配列を同定するために、「クエリー配列」として使用されてもよい。このような検索は、Altschulら、(1990)J.Mol.Biol.215:403〜10のXBLASTプログラム(バージョン2.0)を使用して実施され得る。BLASTタンパク質検索は、本発明の抗体分子に相同なアミノ酸配列を取得するために、XBLASTプログラム、スコア=50、ワードレングス=3を用いて実施されてもよい。比較のためのギャップありアラインメントを取得するために、Gapped BLASTが、Altschulら、(1997)Nucleic Acids Res.25(17):3389〜3402に記載されているように利用されてもよい。BLAST及びGapped BLASTプログラムを使用するときは、対応するプログラム(例えば、XBLAST及びNBLAST)のデフォルトパラメータが使用されてもよい。
同一でない残基の位置は、保存的アミノ酸置換また非保存的アミノ酸置換によって異なり得る。「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が、類似の化学的特性(例えば、電荷又は疎水性)の側鎖を有する別のアミノ酸残基によって置換されている置換である。一般に、保存的アミノ酸置換は、タンパク質の機能特性を実質的に変化させない。2つ以上のアミノ酸配列が保存的置換によって互いに異なる場合、置換の保存的性質を訂正するために、配列同一性パーセント又は類似度を上昇させるように調整してもよい。非保存的アミノ酸による置換が存在する場合、実施形態において、配列同一性を示すポリペプチドは、本発明のポリペプチド(例えば、抗体)の所望の機能又は活性を保持する。
本発明の核酸に対して「配列同一性」、「配列類似性」又は「配列相同性」を示す核酸も、本明細書で検討される。「相同配列」は、少なくとも約65%、70%、75%、80%、85%又は90%の配列同一性を示す核酸分子の配列を意味する。他の実施形態において、核酸の「相同配列」は、参照核酸に対して、93%、95%又は98%の配列同一性を示し得る。
本発明は、プロモーターに作動可能に連結されていてもよい上記に記載されたこのような核酸(例えば、WO86/05807;WO89/01036;及びU.S.P.N.5,122,464参照)と、真核生物分泌経路の他の転写調節及びプロセシング制御エレメントとを含むベクターも提供する。本発明は、これらのベクターを包含する宿主細胞及び宿主発現系も提供する。
本明細書で使用される場合、用語「宿主発現系」は、本発明の核酸、又はポリペプチド及び抗体のいずれかを生成するように操作することができる任意の種類の細胞系を含む。このような宿主発現系としては、これらに限定されないが、組換えバクテリオファージDNA又はプラスミドDNAで形質転換又はトランスフェクトされた微生物(例えば、E.コリ(E.coli)又はB.サブチリス(B.subtilis));組換え酵母発現ベクターでトランスフェクトされた酵母(例えば、サッカロマイセス(Saccharomyces))又は哺乳動物細胞若しくはウイルス(例えば、アデノウイルス後期プロモーター)のゲノムに由来するプロモーターを含有する組換え発現構築物を包含する哺乳動物細胞(例えば、COS、CHO−S、HEK−293T、3T3細胞)が挙げられる。宿主細胞は、2つの発現ベクター、例えば、重鎖由来ポリペプチドをコードしている第1のベクター及び軽鎖由来ポリペプチドをコードしている第2のベクターで同時トランスフェクトされていてもよい。
哺乳動物細胞を形質転換する方法は当該技術分野で周知である。例えば、U.S.P.N.4,399,216、4,912,040、4,740,461及び4,959,455参照。宿主細胞は、様々な特徴を有する抗原結合分子の産生を可能にするように操作されていてもよい(例えば、修飾グリコフォーム又はGnTIII活性を有するタンパク質)。
組換えタンパク質の長期的な高収率生産のために、安定な発現が好ましい。したがって、選択された抗体を安定に発現する細胞株は、当該技術分野で認識されている標準技術を使用して操作されてもよく、本発明の一部を形成する。ウイルス複製起源を含有する発現ベクターを使用せずに、宿主細胞は、適切な発現制御エレメント(例えば、プロモーター又はエンハンサー配列、転写ターミネータ、ポリアデニル化部位など)及び選択可能マーカーにより制御されたDNAで形質転換されてもよい。当該技術分野で周知の選択系のいずれも使用することができ、例えば、選択された条件下で発現を増強する効率的なアプローチを提供するグルタミン合成酵素遺伝子発現系(GS系)を使用してもよい。GS系は、全体的又は部分的に、EP0216846、EP0256055、EP0323997及びEP0338841並びにU.S.P.N.5,591,639及び5,879,936に関連して述べられている。安定な細胞株の開発のための別の適合する発現系は、Freedom(商標)CHO−Sキット(Life Technologies)である。
本発明の抗体が、組換え発現又は任意の他の開示された技術で産生されたら、当該技術分野で公知の方法で精製又は単離されてもよく、これにより抗体は、同定され、それらの天然環境から分離されそして/若しくは回収され、抗体又は関連ADCの診断的又は治療的用途に干渉する混入物から分離される。単離された抗体には、組換え細胞内のインサイチュの抗体が含まれる。
これらの単離された調製物は、当該技術分野で認識されている様々な技術、例えば、イオン交換及びサイズ排除クロマトグラフィー、透析、ダイアフィルトレーション及び親和性クロマトグラフィー、特にタンパク質A又はタンパク質G親和性クロマトグラフィーを使用して精製されてもよい。下記の実施例において、適合する方法をより詳細に説明する。
6.産生後選択
取得される方法にかかわらず、抗体産生細胞(例えば、ハイブリドーマ、酵母コロニーなど)は、選択され、クローニングされ、そして所望の特徴(例えば、堅固な成長、抗体高産生及び目的の抗原に対する高い親和性などの望ましい抗体特徴)のためにさらにスクリーニングされてもよい。ハイブリドーマは、細胞培養においてインビトロで又は同系遺伝子免疫無防備状態動物において、インビボで拡大増殖させることができる。ハイブリドーマ及び/又はコロニーを選択、クローニング及び拡大増殖する方法は、当業者に周知である。所望の抗体が同定されたら、当該技術分野で認識されている一般的な分子生物学及び生化学的技術を使用して、関連する遺伝子材料を単離、操作及び発現させてもよい。
取得される方法にかかわらず、抗体産生細胞(例えば、ハイブリドーマ、酵母コロニーなど)は、選択され、クローニングされ、そして所望の特徴(例えば、堅固な成長、抗体高産生及び目的の抗原に対する高い親和性などの望ましい抗体特徴)のためにさらにスクリーニングされてもよい。ハイブリドーマは、細胞培養においてインビトロで又は同系遺伝子免疫無防備状態動物において、インビボで拡大増殖させることができる。ハイブリドーマ及び/又はコロニーを選択、クローニング及び拡大増殖する方法は、当業者に周知である。所望の抗体が同定されたら、当該技術分野で認識されている一般的な分子生物学及び生化学的技術を使用して、関連する遺伝子材料を単離、操作及び発現させてもよい。
ナイーブなライブラリ(天然又は合成のいずれか)で産生された抗体は、中程度の親和性(約106から107M−1のKa)を有する抗体であり得る。親和性を増加させるために、親和性成熟が、抗体ライブラリの構築(例えば、エラープローンポリメラーゼを使用したインビトロでのランダム変異の導入による)及び抗原に対して高親和性を有する抗体の第2ライブラリからの再選択(例えば、ファージ又は酵母ディスプレイの使用による)により、インビトロで模倣されてもよい。WO9607754は、軽鎖遺伝子のライブラリを作成するために、免疫グロブリン軽鎖のCDRに変異誘発を誘導する方法を記載している。
様々な技術が、抗体を選択するために使用され得、例えば、これらに限定されないが、ヒトコンビナトリアル抗体又はscFv断片のライブラリがファージ又は酵母で合成されるファージ又は酵母ディスプレイを使用でき、このライブラリを、目的の抗原又はその抗体結合部分でスクリーニングし、この抗原に結合するファージ又は酵母を単離して、これらから抗体又は免疫反応性断片を取得し得る(Vaughanら、1996、PMID:9630891;Sheetsら、1998、PMID:9600934;Boderら、1997、PMID:9181578;Pepperら、2008、PMID:18336206)。ファージ又は酵母ディスプレイライブラリを生成するためのキットは市販されている。抗体ディスプレイライブラリの生成及びスクリーニングに使用され得る他の方法及び試薬もある(U.S.P.N.5,223,409;WO92/18619、WO91/17271、WO92/20791、WO92/15679、WO93/01288、WO92/01047、WO92/09690;及びBarbasら、1991、PMID:1896445参照)。このような技術は、多数の候補抗体のスクリーニングを有利に可能にし、配列の比較的簡単な操作を提供する(例えば、組換えシャッフリングによる)。
IV.抗体の特徴
ある特定の実施形態において、抗体産生細胞(例えば、ハイブリドーマ、酵母コロニーなど)は、選択され、クローニングされ、並びに好ましい特性、例えば、堅固な成長、抗体高産生及び下記に詳細に記載されるような望ましい部位特異的抗体特徴のためにさらにスクリーニングされてもよい。他の場合において、抗体の特徴は、動物の接種のために、特定の抗原(例えば、特異的TNFRSF21アイソフォーム)又は標的抗原の免疫応答性断片を選択することによって付与されてもよい。さらに他の実施形態において、選択された抗体は、上記のように操作されて、免疫化学的特徴、例えば親和性又は薬物動態が増強又は洗練されてもよい。
ある特定の実施形態において、抗体産生細胞(例えば、ハイブリドーマ、酵母コロニーなど)は、選択され、クローニングされ、並びに好ましい特性、例えば、堅固な成長、抗体高産生及び下記に詳細に記載されるような望ましい部位特異的抗体特徴のためにさらにスクリーニングされてもよい。他の場合において、抗体の特徴は、動物の接種のために、特定の抗原(例えば、特異的TNFRSF21アイソフォーム)又は標的抗原の免疫応答性断片を選択することによって付与されてもよい。さらに他の実施形態において、選択された抗体は、上記のように操作されて、免疫化学的特徴、例えば親和性又は薬物動態が増強又は洗練されてもよい。
A.中和抗体
選択された実施形態において、本発明の抗体は、「アンタゴニスト」又は「中和」抗体であってもよい。これは、この抗体が、決定因子と会合することができ、直接的に、又は前記決定因子とリガンド若しくは受容体のような結合パートナーとの会合を阻止することにより、前記決定因子の活性を遮断若しくは阻害することにより、これらがなければ、分子の相互作用に起因すると思われる生物学的応答を遮ることを意味する。中和抗体又はアンタゴニスト抗体は、過剰の抗体が、例えば、標的分子活性によって、又はインビトロでの競合結合アッセイにおいて測定すると、少なくとも約20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%又はそれを超えて、決定因子に結合したパートナーの結合量を低下させる場合、このリガンド又は基質への決定因子の結合を実質的に阻害する。改変された活性は、当該技術分野で認識されている技術を直接使用して測定されてもよく、又は下流において改変された活性が有する影響(例えば、腫瘍発生又は細胞生存)によって測定されてもよいことが理解される。
選択された実施形態において、本発明の抗体は、「アンタゴニスト」又は「中和」抗体であってもよい。これは、この抗体が、決定因子と会合することができ、直接的に、又は前記決定因子とリガンド若しくは受容体のような結合パートナーとの会合を阻止することにより、前記決定因子の活性を遮断若しくは阻害することにより、これらがなければ、分子の相互作用に起因すると思われる生物学的応答を遮ることを意味する。中和抗体又はアンタゴニスト抗体は、過剰の抗体が、例えば、標的分子活性によって、又はインビトロでの競合結合アッセイにおいて測定すると、少なくとも約20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%又はそれを超えて、決定因子に結合したパートナーの結合量を低下させる場合、このリガンド又は基質への決定因子の結合を実質的に阻害する。改変された活性は、当該技術分野で認識されている技術を直接使用して測定されてもよく、又は下流において改変された活性が有する影響(例えば、腫瘍発生又は細胞生存)によって測定されてもよいことが理解される。
B.内在化抗体
ある特定の実施形態において、抗体は、抗体が決定因子と結合し、腫瘍形成性細胞のような選択された標的細胞に内在化される(任意のコンジュゲートされた薬学的に活性な成分を伴う)ような、内在化抗体を含み得る。内在化する抗体分子の数は、抗原発現細胞、特に、抗原発現腫瘍形成性細胞を殺傷するのに十分であり得る。抗体又は一部の場合には抗体薬物コンジュゲートの効力に応じて、単一抗体分子の細胞への取込みが、抗体が結合する標的細胞を殺傷するために十分であり得る。本発明に関連して、発現されたTNFRSF21タンパク質の実質的な部分が腫瘍形成性細胞表面に会合して残り、それにより本開示の抗体又はADCの局在化及び内在化を可能にしているという証拠がある。選択された実施形態において、このような抗体は、内在化に際して細胞を殺傷する1つ以上の薬物と会合されるか又はコンジュゲートされる。いくつかの実施形態において、本発明のADCは、内在化部位特異的ADCを含む。
ある特定の実施形態において、抗体は、抗体が決定因子と結合し、腫瘍形成性細胞のような選択された標的細胞に内在化される(任意のコンジュゲートされた薬学的に活性な成分を伴う)ような、内在化抗体を含み得る。内在化する抗体分子の数は、抗原発現細胞、特に、抗原発現腫瘍形成性細胞を殺傷するのに十分であり得る。抗体又は一部の場合には抗体薬物コンジュゲートの効力に応じて、単一抗体分子の細胞への取込みが、抗体が結合する標的細胞を殺傷するために十分であり得る。本発明に関連して、発現されたTNFRSF21タンパク質の実質的な部分が腫瘍形成性細胞表面に会合して残り、それにより本開示の抗体又はADCの局在化及び内在化を可能にしているという証拠がある。選択された実施形態において、このような抗体は、内在化に際して細胞を殺傷する1つ以上の薬物と会合されるか又はコンジュゲートされる。いくつかの実施形態において、本発明のADCは、内在化部位特異的ADCを含む。
本明細書で使用されるとき、「内在化する」抗体は、関連する決定因子に結合する際に、標的細胞によって(任意のコンジュゲートされた細胞毒と共に)取り込まれる抗体を指す。このような内在化するADCの数は、決定因子発現細胞、特に、決定因子発現がん幹細胞を殺傷するのに十分であることが好ましい。細胞毒又はADCの全体としての効力に応じて、一部の場合には、抗体の数分子の細胞内への取込みが、抗体が結合する標的細胞を殺傷するために十分である。例えば、PBD又はカリケアマイシンのようなある特定の薬物は強力であるため、抗体にコンジュゲートされた毒素の数分子の内在化が、腫瘍細胞を殺傷するために十分である。抗体が哺乳類細胞に結合して内在化するかどうかは、以下の実施例で記載されるものを含む、当該技術分野で認識されている様々なアッセイ(例えば、Mab−Zap及びFab−Zapのようなサポリンアッセイ;アドバンストターゲティングシステム)により決定され得る。抗体が細胞に内在化するかどうかを検出する方法は、U.S.P.N.7,619,068にも記載されている。
C.枯渇抗体
他の実施形態において、本発明の抗体は枯渇抗体である。用語「枯渇」抗体は、好ましくは細胞表面上又は細胞表面近傍で抗原に結合し、(例えば、CDC、ADCC又は細胞毒性剤の導入により)細胞の死を誘導するか、促進するか又はもたらす抗体を指す。実施形態において、選択された枯渇抗体は、細胞毒にコンジュゲートされている。
他の実施形態において、本発明の抗体は枯渇抗体である。用語「枯渇」抗体は、好ましくは細胞表面上又は細胞表面近傍で抗原に結合し、(例えば、CDC、ADCC又は細胞毒性剤の導入により)細胞の死を誘導するか、促進するか又はもたらす抗体を指す。実施形態において、選択された枯渇抗体は、細胞毒にコンジュゲートされている。
好ましくは、枯渇抗体は、定義された細胞集団におけるTNFRSF21発現細胞の少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%又は99%を殺傷することができる。用語「見かけのIC50」とは、本明細書において使用する場合、毒素に連結している一次抗体が、この一次抗体によって認識された抗原を発現する細胞の50パーセントを殺傷した濃度を指す。毒素は、一次抗体に直接コンジュゲートされてもよく、又は一次抗体を認識する二次抗体若しくは抗体断片を介して一次抗体と会合してもよく、これらの二次抗体又は抗体断片は、毒素に直接コンジュゲートされている。枯渇抗体は、5μM未満、1μM未満、100nM未満、50nM未満、30nM未満、20nM未満、10nM未満、5nM未満、2nM未満、又は1nM未満のIC50を有するのが好ましい。いくつかの実施形態において、細胞集団は、濃縮されたか、区分されたか、精製されたか又は単離された腫瘍形成性細胞、例えば、がん幹細胞を含み得る。他の実施形態において、細胞集団は、全腫瘍試料又はがん幹細胞を含む異種性腫瘍抽出物を含み得る。標準的な生化学的技術が使用され、腫瘍形成性細胞の枯渇が、本明細書に記載の技術に従って監視及び定量されてもよい。
D.結合親和性
本明細書において、特定の決定因子、例えば、TNFRSF21に対して高い結合親和性を有する抗体が開示される。用語「KD」は、特定の抗体−抗原相互作用の解離定数又は見かけの親和性を指す。本発明の抗体は、解離定数KD(koff/kon)が≦10−7Mであるとき、その標的抗原に免疫特異的に結合することができる。抗体は、KDが≦5×10−9Mであるとき、高親和性で抗原に特異的に結合し、KDが≦5×10−10Mであるとき、非常に高い親和性で抗原に特異的に結合する。本発明の一実施形態において、抗体は、≦10−9MのKDと、約1×10−4/秒のオフ速度(off−rate)を有する。本発明の一実施形態において、オフ速度は、<1×10−5/秒である。本発明の他の実施形態において、抗体は、約10−7Mから10−10MのKDで決定因子に結合し、さらに別の実施形態において、KD≦2×10−10Mで決定因子に結合する。本発明のさらに他の選択された実施形態は、10−6M未満、5×10−6M未満、10−7M未満、5×10−7M未満、10−8M未満、5×10−8M未満、10−9M未満、5×10−9M未満、10−10M未満、5×10−10M未満、10−11M未満、5×10−11M未満、10−12M未満、5×10−12M未満、10−13M未満、5×10−13M未満、10−14M未満、5×10−14M未満、10−15M未満又は5×10−15M未満のKD(koff/kon)を有する抗体を含む。
本明細書において、特定の決定因子、例えば、TNFRSF21に対して高い結合親和性を有する抗体が開示される。用語「KD」は、特定の抗体−抗原相互作用の解離定数又は見かけの親和性を指す。本発明の抗体は、解離定数KD(koff/kon)が≦10−7Mであるとき、その標的抗原に免疫特異的に結合することができる。抗体は、KDが≦5×10−9Mであるとき、高親和性で抗原に特異的に結合し、KDが≦5×10−10Mであるとき、非常に高い親和性で抗原に特異的に結合する。本発明の一実施形態において、抗体は、≦10−9MのKDと、約1×10−4/秒のオフ速度(off−rate)を有する。本発明の一実施形態において、オフ速度は、<1×10−5/秒である。本発明の他の実施形態において、抗体は、約10−7Mから10−10MのKDで決定因子に結合し、さらに別の実施形態において、KD≦2×10−10Mで決定因子に結合する。本発明のさらに他の選択された実施形態は、10−6M未満、5×10−6M未満、10−7M未満、5×10−7M未満、10−8M未満、5×10−8M未満、10−9M未満、5×10−9M未満、10−10M未満、5×10−10M未満、10−11M未満、5×10−11M未満、10−12M未満、5×10−12M未満、10−13M未満、5×10−13M未満、10−14M未満、5×10−14M未満、10−15M未満又は5×10−15M未満のKD(koff/kon)を有する抗体を含む。
ある特定の実施形態において、決定因子、例えば、TNFRSF21に免疫特異的に結合する本発明の抗体は、少なくとも105M−1s−1、少なくとも2×105M−1s−1、少なくとも5×105M−1s−1、少なくとも106M−1s−1、少なくとも5×106M−1s−1、少なくとも107M−1s−1、少なくとも5×107M−1s−1又は少なくとも108M−1s−1の会合速度定数又はkon(又はka)速度(抗体+抗原(Ag)k on←抗体−Ag)を有し得る。
別の実施形態において、決定因子、例えば、TNFRSF21に免疫特異的に結合する本発明の抗体は、10−1s−1未満、5×10−1s−1未満、10−2s−1未満、5×10−2s−1未満、10−3s−1未満、5×10−3s−1未満、10−4s−1未満、5×104s−1未満、10−5s−1未満、5×10−5s−1未満、10−6s−1未満、5×10−6s−1未満、10−7s−1未満、5×10−7s−1未満、10−8s−1未満、5×10−8s−1未満、10−9s−1未満、5×10−9s−1未満又は10−10s−1未満の解離速度定数又はkoff(又はkd)速度(抗体+抗原(Ag)k off←抗体−Ag)を有し得る。
結合親和性は、当該技術分野で公知の様々な技術、例えば、表面プラズモン共鳴、バイオレイヤー干渉法、二面偏波式干渉法、静的光散乱法、動的光散乱法、等温滴定型カロリメトリー、ELISA、超遠心分析法及びフローサイトメトリを使用して決定され得る。
E.ビニング(Binning)及びエピトープマッピング
本明細書に開示された抗体は、それらが会合する個別のエピトープの観点で特徴付けることができる。「エピトープ」は、抗体又は免疫反応性断片が特異的に結合する決定因子の部分である。免疫特異的結合は、上記の結合親和性に基づいて又はタンパク質及び/若しくは巨大分子の複雑な混合物における(例えば、競合アッセイにおける)その標的抗原の抗体による優先的な認識により、確認し、定義することができる。「線状エピトープ」は、抗体の免疫特異的結合を可能にする、抗原における連続的アミノ酸により形成される。線状エピトープに優先的に結合する能力は、一般に、抗原が変性されたときでも維持される。逆に、「立体エピトープ」は、通常、抗原のアミノ酸配列における非連続的アミノ酸であるが、抗原の二次的、三次的又は四次的構造の概念において、単一の抗体に同時に結合されるために十分に近接している非連続的アミノ酸を含む。立体エピトープを有する抗原が変性されたとき、通常、抗体はもはや抗原を認識しない。エピトープ(連続的又は非連続的)は、特有の空間的立体配置に、通常少なくとも3個、より一般的には少なくとも5個又は8〜10個又は12〜20個のアミノ酸を含む。
本明細書に開示された抗体は、それらが会合する個別のエピトープの観点で特徴付けることができる。「エピトープ」は、抗体又は免疫反応性断片が特異的に結合する決定因子の部分である。免疫特異的結合は、上記の結合親和性に基づいて又はタンパク質及び/若しくは巨大分子の複雑な混合物における(例えば、競合アッセイにおける)その標的抗原の抗体による優先的な認識により、確認し、定義することができる。「線状エピトープ」は、抗体の免疫特異的結合を可能にする、抗原における連続的アミノ酸により形成される。線状エピトープに優先的に結合する能力は、一般に、抗原が変性されたときでも維持される。逆に、「立体エピトープ」は、通常、抗原のアミノ酸配列における非連続的アミノ酸であるが、抗原の二次的、三次的又は四次的構造の概念において、単一の抗体に同時に結合されるために十分に近接している非連続的アミノ酸を含む。立体エピトープを有する抗原が変性されたとき、通常、抗体はもはや抗原を認識しない。エピトープ(連続的又は非連続的)は、特有の空間的立体配置に、通常少なくとも3個、より一般的には少なくとも5個又は8〜10個又は12〜20個のアミノ酸を含む。
本発明の抗体は、それらが属する群又は「ビン(bin)」の観点で特徴付けることもできる。「ビニング」は、免疫原性決定因子に同時に結合することができない抗体の対を同定し、それによって結合について「競合する」抗体を同定する、競合的抗体結合アッセイの使用を指す。抗体の競合は、試験される抗体又は免疫学的に機能的な断片が、共通の抗原に対する参照抗体の特異的結合を予防又は阻害するアッセイによって決定され得る。そのようなアッセイは、典型的には、固体表面又は細胞、非標識試験抗体及び標識参照抗体に結合した精製抗原(例えば、TNFRSF21又はこのドメイン若しくは断片)の使用が含まれる。競合阻害は、試験抗体の存在下に固体表面又は細胞に結合した標識の量を決定することにより測定される。競合的結合を決定するための方法に関するさらなる詳細は、本明細書に記載の実施例で提供される。通常、競合抗体が過剰に存在するとき、競合抗体は、参照抗体の共通抗原に対する特異的な結合を、少なくとも30%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%又は75%阻害する。いくつかの例において、結合は、少なくとも80%、85%、90%、95%又は97%以上阻害される。逆に、参照抗体が結合しているとき、参照抗体は、後で添加する試験抗体(つまり、TNFRSF21抗体)の結合を、好ましくは、少なくとも、30%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%又は75%阻害する。いくつかの例において、試験抗体の結合は、少なくとも80%、85%、90%、95%又は97%以上阻害される。
一般に、ビニング又は競合結合は、当該技術分野で認識されている様々な技術、例えば、イムノアッセイ、例えば、ウェスタンブロット、ラジオイムノアッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、「サンドイッチ」イムノアッセイ、免疫沈降アッセイ、沈降反応、ゲル拡散沈降反応、免疫拡散アッセイ、凝集アッセイ、補体結合アッセイ、免疫放射定量測定アッセイ、蛍光イムノアッセイ及びタンパク質Aイムノアッセイを使用して決定され得る。このようなイムノアッセイは慣例であり、当該技術分野で周知である(Ausubelら編(1994)Current Protocols in Molecular Biology、1巻、John Wiley&Son,Inc.、New York参照)。さらに、交差ブロックアッセイを使用することができる(例えば、WO2003/48731;及びHarlowら(1988)Antibodies、A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory、Ed Harlow and David Lane参照)。
競合的阻害(したがって「ビン」)を決定するために使用される他の技術としては、例えば、BIAcore(商標)2000システム(GE Healthcare)を使用した表面プラズモン共鳴;例えば、ForteBio(登録商標)Octet RED(ForteBio)を使用したバイオレイヤー干渉法;又は、例えば、FACSCanto II(BD Biosciences)若しくはマルチプレックスLUMINEX(商標)検出アッセイ(Luminex)を使用したフローサイトメトリビーズアレイが挙げられる。
Luminexは、大規模マルチプレックス抗体対合を可能にするビーズベースのイムノアッセイプラットフォームである。アッセイは、抗体の対の標的抗原への同時結合パターンを比較する。抗体の対の1つ(捕捉mAb)がLuminexビーズに結合し、一方でそれぞれの捕捉mAbは異なる色のビーズに結合する。他の抗体(検出因子mAb)は、蛍光シグナル(例えば、フィコエリトリン(PE))に結合する。アッセイは、抗原に対する抗体の同時結合(対合)を解析し、同様の対合プロファイルを有する抗体とともに群分けする。検出因子mAb及び捕捉mAbの同様のプロファイルは、2つの抗体が同じか又は密接に関連したエピトープに結合することを示す。一実施形態において、対合プロファイルは、Pearson相関係数を使用して決定され、試験される一連の抗体の任意の特定の抗体に最も密接に相関する抗体を同定することができる。実施形態において、抗体の対のPearson相関係数が少なくとも0.9である場合、試験/検出因子mAbは、参照/捕捉mAbと同じビンにあると決定される。他の実施形態において、Pearson相関係数は、少なくとも0.8、0.85、0.87又は0.89である。さらなる実施形態において、Pearson相関係数は、少なくとも0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99又は1である。Luminexアッセイから得られたデータを解析する他の方法は、U.S.P.N.8,568,992に記載されている。同時に100種類(又はそれ以上)の異なるビーズを解析するLuminexの能力により、ほぼ無制限の抗原及び/又は抗体表面が用意され、バイオセンサーアッセイ上の抗体エピトーププロファイリングにおいて改善された処理能力及び解像度がもたらされる(Millerら、2011、PMID:21223970)。
同様に、表面プラズモン共鳴を含むビニング技術は、本発明に適合する。本明細書で使用されるとき、「表面プラズモン共鳴」は、バイオセンサーマトリックス内のタンパク質濃度の変化を検出することにより、特異的相互作用のリアルタイム解析を可能にする光学的現象を指す。BIAcore(商標)2000システムのような市販の機器を使用して、選択された抗体が、定義された抗原に対する結合に関して互いに競合するか否かを容易に決定することができる。
他の実施形態において、試験抗体が結合に関して参照抗体と「競合する」かを決定するために使用し得る技術は「バイオレイヤー干渉法」である。この干渉法は、2つの表面、つまりバイオセンサーチップ上に固定化されたタンパク質の層及び内部参照層から反射される白色光の干渉パターンを解析する光学的解析技術である。バイオセンサーチップに結合した分子の数の任意の変化は、リアルタイムで測定され得る干渉パターンのシフトを引き起こす。このようなバイオレイヤー干渉法アッセイは、ForteBio(登録商標)Octet RED機器を使用して以下のように実施され得る。参照抗体(Ab1)を、抗マウス捕捉チップ上に捕捉させ、次いで、高濃度の非結合抗体を使用して、チップをブロックし、ベースラインを収集する。単量体の組換え標的タンパク質を、次いで特異的抗体(Ab1)に捕捉させ、チップを対照と同じ抗体(Ab1)を含むウェル中又は異なる試験抗体(Ab2)を含むウェル中に浸漬させる。結合レベルを対照Ab1と比較して決定して、さらなる結合が生じない場合、Ab1及びAb2は「競合する」抗体と決定される。Ab2でさらなる結合が観察された場合、Ab1及びAb2は互いに競合しないと決定される。このプロセスは、固有のビンを示す96ウェルのプレート中の抗体の完全な列を使用して、固有の抗体の大きなライブラリをスクリーニングするために拡大され得る。実施形態において、参照抗体が共通の抗原に対する試験抗体の特異的結合を少なくとも40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%又は75%阻害する場合、試験抗体は参照抗体と競合する。他の実施形態において、結合は、少なくとも80%、85%、90%、95%又は97%以上阻害される。
競合抗体の群を包含するビンが定義されたら、この抗体の群が結合する抗原上の特異的ドメイン又はエピトープを決定するために、さらなる特徴付けを実施してもよい。ドメイン−レベルエピトープマッピングは、Cochranら、2004、PMID:15099763に記載されているプロトコルを改変して使用することにより実施され得る。ファインエピトープマッピングは、抗体が結合する決定因子のエピトープを含む抗原上の特異的アミノ酸を決定するプロセスである。
ある特定の実施形態において、ファインエピトープマッピングは、ファージ又は酵母ディスプレイを使用して実施することができる。他の適合エピトープマッピング技術としては、アラニンスキャニング変異体、ペプチドブロット(Reineke、2004、PMID:14970513)又はペプチド切断解析が挙げられる。さらに、エピトープ除去、エピトープ抽出及び抗原の化学的修飾のような方法(Tomer、2000、PMID:10752610)も、タンパク分解酵素のような酵素(例えば、トリプシン、エンドプロテイナーゼGlu−C、エンドプロテイナーゼAsp−N、キモトリプシンなど);スクシンイミジルエステル及びそれらの誘導体、一級アミン含有化合物、ヒドラジン及びカルボヒドラジン、遊離アミノ酸のような化学物質を使用して利用することができる。別の実施形態において、抗原構造ベースの抗体プロファイリング(Antigen Structure−based Antibody Profiling、ASAP)としても公知の修飾補助プロファイリング(Modification Assisted Profiling)を使用して、化学的又は酵素的に修飾された抗原表面に対する各抗体の結合プロファイルの類似性に従って、同じ抗原に向かう多数のモノクローナル抗体を分類することができる(U.S.P.N.2004/0101920)。
抗原上の所望のエピトープが決定されたら、このエピトープに対するさらなる抗体を、例えば、本明細書に記載の技術を使用して、選択されたエピトープを含むペプチドで免疫化することにより、生成することができる。
V.抗体コンジュゲート
いくつかの実施形態において、本発明の抗体は、薬学的に活性な又は診断的成分とコンジュゲートして、「抗体薬物コンジュゲート」(ADC)又は「抗体コンジュゲート」を形成し得る。用語「コンジュゲート」は広義に使用され、会合の方法にかかわらず、任意の薬学的に活性な又は診断的成分と本発明の抗体との共有結合的又は非共有結合的会合を意味する。ある特定の実施形態において、この会合は、抗体のリシン又はシステイン残基を通じて達成される。いくつかの実施形態において、薬学的に活性な又は診断的成分は、1つ以上の部位特異的な遊離システインを介して抗体にコンジュゲートされ得る。開示されるADCは、治療及び診断目的のために使用され得る。
いくつかの実施形態において、本発明の抗体は、薬学的に活性な又は診断的成分とコンジュゲートして、「抗体薬物コンジュゲート」(ADC)又は「抗体コンジュゲート」を形成し得る。用語「コンジュゲート」は広義に使用され、会合の方法にかかわらず、任意の薬学的に活性な又は診断的成分と本発明の抗体との共有結合的又は非共有結合的会合を意味する。ある特定の実施形態において、この会合は、抗体のリシン又はシステイン残基を通じて達成される。いくつかの実施形態において、薬学的に活性な又は診断的成分は、1つ以上の部位特異的な遊離システインを介して抗体にコンジュゲートされ得る。開示されるADCは、治療及び診断目的のために使用され得る。
本発明のADCを使用して、所定の弾頭を、標的位置(例えば、腫瘍形成性細胞及び/又はTNFRSF21を発現している細胞)に選択的に送達し得ることが理解される。本明細書において示される場合、用語「薬物」又は「弾頭」は、相互に交換可能に使用され得、任意の生物学的活性体(例えば、薬学的活性化合物又は治療成分)、又は対照に導入されると、生理学的作用又はレポーター機能を有する、検出可能な分子若しくは化合物を意味する。誤解を避けると、このような弾頭には、以下に記載されている抗がん剤又は細胞毒が含まれる。「ペイロード」は、ADCが標的に到達するまで、比較的安定な医薬品複合体を好ましくはもたらす、任意選択のリンカー化合物(例えば、治療用ペイロード)と組み合わせた薬物又は弾頭を含み得る。例として、コンジュゲート上の弾頭又は薬物は、ペプチド、タンパク質、又はインビボで代謝されて活性薬剤となるプロドラッグ、ポリマー、核酸分子、小分子、結合剤、模倣剤、合成薬物、無機分子、有機分子及び放射性同位体を含み得る。ある特定の実施形態において、薬物又は弾頭は、リンカーによって共有結合により、抗体にコンジュゲートされる。他の実施形態(例えば、放射性同位体)において、薬物又は弾頭は、抗体に直接コンジュゲートされるか、又は抗体に組み込まれる。
好ましい実施形態において、開示されるADCは、結合したペイロード(例えば、薬物リンカー)を、弾頭の放出及び活性化の前に、比較的非反応性の非毒性状態で標的部位に向かわせる(例えば、オーリスタチン、ドラスタチン、カリケアマイシン、PBDなど)。弾頭のこの標的化放出は、ペイロードの安定なコンジュゲーション(例えば、抗体上の1つ以上のシステイン又はリシンを介する)及び過剰にコンジュゲートされた毒性ADC種を最小にするADC調製物の比較的均質な組成物を通じて、好ましくは達成される。本発明のコンジュゲートは、弾頭を大量に放出するように設計された薬物リンカーと結合されて腫瘍部位に送達されると、望ましくない非特異的な毒性を実質的に低減することができる。これにより、腫瘍部位で比較的高レベルの活性な細胞毒が、非標的化細胞及び組織への曝露を最小にしつつ有利に提供され、これにより増強した治療指数が提供される。
本発明のいくつかの実施形態は、治療成分(例えば、細胞毒)が組み込まれたペイロードを含むが、診断剤及び生体適合性修飾剤が組み込まれた他のペイロードも、開示されるコンジュゲートにより、提供される標的化送達から利益を得る場合があることが理解される。したがって、例示的な治療的ペイロードに関する任意の開示は、文脈による他の指示がない限り、本明細書に述べられている診断剤又は生体適合性修飾剤を含むペイロードにも適用可能である。選択されたペイロードは、共有結合的に又は非共有結合的に抗体に連結することができ、少なくとも部分的にコンジュゲーションを達成するために使用される方法に依存して、様々な化学量論的モル比率を示し得る。
本発明のコンジュゲートは一般的に、式:
Ab−[L−D]n
(式中、
a)Abは、抗TNFRSF21抗体を含み、
b)Lは、任意選択のリンカーを含み、
c)Dは、薬物を含み、
d)nは、約1から約20の整数である)
又はその薬学的に許容される塩によって表され得る。
Ab−[L−D]n
(式中、
a)Abは、抗TNFRSF21抗体を含み、
b)Lは、任意選択のリンカーを含み、
c)Dは、薬物を含み、
d)nは、約1から約20の整数である)
又はその薬学的に許容される塩によって表され得る。
当業者は、前述の式によるコンジュゲートは、いくつかの異なるリンカー及び薬物を使用して作製することができ、コンジュゲーション方法は、成分の選択により様々であることを理解する。このように、開示される抗体の反応性残基(例えば、システイン又はリシン)と会合する任意の薬物又は薬物リンカー化合物は、本明細書における教示と適合する。同様に、選択される薬物の抗体に対するコンジュゲーション(部位特異的コンジュゲーションを含む)を可能にする任意の反応条件は、本発明の範囲内である。前記にかかわらず、本発明のいくつかの好ましい実施形態は、薬物又は薬物リンカーの遊離システインとの、本明細書に記載の穏やかな還元剤と組み合わせた安定化剤を使用した選択的なコンジュゲーションを含む。このような反応条件は、非特異的コンジュゲーション及び混入物がより少なく、したがって毒性が少ない、より均質な調製物を提供する傾向がある。
A. 弾頭
1.治療剤
本明細書において議論されている通り、本発明の抗体は、治療成分又は抗がん剤のような薬物を含む、任意の薬学的活性化合物(これらに限定されないが、細胞毒性剤(又は細胞毒)、細胞分裂停止剤、抗血管新生剤、減量剤、化学治療剤、放射性治療剤、標的化抗がん剤、生物学的応答修飾剤、がんワクチン、サイトカイン、ホルモン療法、抗転移剤及び免疫療法剤を含む)と、コンジュゲート、連結、又は融合又は他の方法で会合されてもよい。
1.治療剤
本明細書において議論されている通り、本発明の抗体は、治療成分又は抗がん剤のような薬物を含む、任意の薬学的活性化合物(これらに限定されないが、細胞毒性剤(又は細胞毒)、細胞分裂停止剤、抗血管新生剤、減量剤、化学治療剤、放射性治療剤、標的化抗がん剤、生物学的応答修飾剤、がんワクチン、サイトカイン、ホルモン療法、抗転移剤及び免疫療法剤を含む)と、コンジュゲート、連結、又は融合又は他の方法で会合されてもよい。
例示的な抗がん剤又は細胞毒(それらのホモログ及び誘導体を含む)としては、1−デヒドロテストステロン、アントラマイシン、アクチノマイシンD、ブレオマイシン、カリケアマイシン(n−アセチルカリケアマイシンを含む)、コルヒチン、シクロホスファミド、サイトカラシンB、ダクチノマイシン(以前のアクチノマイシン)、ジヒドロキシアントラシン、ジオン、デュオカルマイシン、エメチン、エピルビシン、臭化エチジウム、エトポシド、グルココルチコイド、グラミシジンD、リドカイン、DM−1及びDM−4(免疫原)のようなマイタンシノイド、ベンゾジアゼピン誘導体(免疫原)、ミトラマイシン、マイトマイシン、ミトキサントロン、パクリタキセル、プロカイン、プロプラノロール、ピューロマイシン、テニポシド(tenoposide)、テトラカイン並びに上記のいずれかの薬学的に許容される塩若しくは溶媒和物、酸、若しくは誘導体が挙げられる。ある特定の選択された実施形態において、細胞毒は、カリケアマイシン(n−アセチルカリケアマイシンを含む)、ドラスタチン、オーリスタチン又はピロロベンゾジアゼピン(PBD)を含む。
さらなる適合細胞毒は、ドラスタチン及びオーリスタチン類、例えば、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)及びモノメチルオーリスタチンF(MMAF)(Seattle Genetics)、アマニチン類、例えば、α−アマニチン、β−アマニチン、γ−アマニチン又はε−アマニチン(Heidelberg Pharma)、DNA副溝結合剤、例えば、デュオカルマイシン誘導体(Syntarga)、アルキル化剤、例えば、修飾若しくは二量体ピロロベンゾジアゼピン類(PBD)、メクロレタミン、チオテパ、クロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BCNU)、ロムスチン(CCNU)、シクロホスファミド(cyclothosphamide)、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンC及びシスジクロロジアミン白金(II)(DDP)シスプラチン、スプライシング阻害剤、例えば、メアヤマイシン類似体又は誘導体(例えば、U.S.P.N.7,825,267に示されるFR901464)、チューブリン(tubular)結合剤、例えば、エポチロン類似体及びチューブリシン、パクリタキセル及びDNA損傷剤、例えば、カリケアマイシン及びエスペラミシン、抗代謝物質、例えば、メトトレキサート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン及び5−フルオロウラシル デカルバジン、抗有糸分裂剤、例えば、ビンブラスチン及びビンクリスチン及びアントラサイクリン類、例えば、ダウノルビシン(以前のダウノマイシン)及びドキソルビシン並びに上記のいずれかの薬学的に許容される塩又は溶媒和物、酸又は誘導体を含む。
選択された実施形態において、本発明の抗体は、細胞傷害性T細胞を動員し、腫瘍形成性細胞に標的化させるために、抗CD3結合分子と会合され得る(BiTE technology;例えば、Fuhrmannら、(2010)Annual Meeting of AACR要約番号5625を参照)。
さらなる実施形態において、本発明のADCは、適切なリンカーを使用してコンジュゲートされる治療用放射性同位体を含む細胞毒を含んでもよい。このような実施形態に適合し得る例示的な放射性同位体としては、これらに限定されないが、ヨウ素(131I、125I、123I、121I)、炭素(14C)、銅(62Cu、64Cu、67Cu)、硫黄(35S)、ラジウム(223R)、トリチウム(3H)、インジウム(115In、113In、112In、111In)、ビスマス(212Bi、213Bi)、テクネチウム(99Tc)、タリウム(201Ti)、ガリウム(68Ga、67Ga)、パラジウム(103Pd)、モリブデン(99Mo)、キセノン(133Xe)、フッ素(18F)、153Sm、177Lu、159Gd、149Pm、140La、175Yb、166Ho、90Y、47Sc、186Re、188Re、142Pr、105Rh、97Ru、68Ge、57Co、65Zn、85Sr、32P、153Gd、169Yb、51Cr、54Mn、75Se、113Sn、117Sn、76Br、211At及び225Acが挙げられる。他の放射性核種も診断剤及び治療剤として利用可能であり、特にエネルギー範囲60から4,000keVのものを利用し得る。
いくつかの実施形態において、本発明のADCは、PBD及びその薬学的に許容される塩又は溶媒和物、酸又は誘導体を、弾頭として含み得る。PBDは、DNAの副溝に共有結合することにより抗腫瘍活性を発揮し、核酸合成を阻害するアルキル化剤である。PBDは、強力な抗腫瘍特性を有する一方で、最小の骨髄抑制を示すことが示されてきた。本発明に適合するPBDは、いくつかの種類のリンカー(例えば、遊離のスルフヒドリルを有するマレイミド部分を含むペプチジルリンカー)を使用して抗体に連結されてもよく、ある特定の実施形態では二量体の形態である(すなわち、PBD二量体)。開示される抗体にコンジュゲートさせ得る適合PBD(及び任意選択のリンカー)は、例えば、U.S.P.N.6,362,331、7,049,311、7,189,710、7,429,658、7,407,951、7,741,319、7,557,099、8,034,808、8,163,736、2011/0256157及びPCT出願WO2011/130613、WO2011/128650、WO2011/130616、WO2014/057073及びWO2014/057074に記載されている。
他の選択された実施形態において、本発明のADCは、細胞毒性ベンゾジアゼピン誘導体弾頭にコンジュゲートされる。本開示の抗体にコンジュゲートされ得る適合ベンゾジアゼピン誘導体(及び任意選択のリンカー)は、例えば、U.S.P.N.8,426,402並びにPCT出願WO2012/128868及びWO2014/031566に記載されている。PBDと同様に、適合ベンゾジアゼピン誘導体は、DNAの副溝に結合し、核酸合成を阻害すると考えられる。このような化合物は、強力な抗腫瘍特性を有することが報告され、したがって、本発明のADCに用いるのにとりわけ適している。
上で示されているように、ある特定の態様において、本発明のADCは、ドラスタチン弾頭を含む。適合ドラスタチンは、ドラスタチン10とドラスタチン15の両方を含み、これらはそれぞれ、モノメチル類似体(例えば、モノメチルドラスチン10)の形態とすることができる。ドラスタチン10及びドラスタチン15は、インド洋のアメフラシである、ドルラベルラ・アウリクラリア(Dollabella auricularia)から単離された海洋天然産物である。小さな線状ペプチド分子である、ドラスタチン10及び15はどちらも、様々な腫瘍に対して活性を示す有望な抗がん薬と考えられている。ドラスタチンは、微小管組立てを干渉する有糸分裂阻害剤であり、これにより、チューブリン凝集体の形成及び有糸分裂の阻害をもたらす。この薬剤はまた、一部のがんにおいて過剰発現する腫瘍性タンパク質である、bcl−2を含む機構により、腫瘍細胞アポトーシスも誘発する。適合弾道であるモノメチルドラスタチン10及びドラスタチン15の構造は、直下に示されている:
ジメチルドラスタチン弾頭及びモノメチルドラスタチン弾頭のどちらも、開示されるADCと適合可能であり、本発明の範囲内(例えば、モノメチルドラスタチン10、モノメチルドラスタチン15、ジメチルドラスタチン10及びジメチルドラスタチン15)にあるものとして明示的に企図されていることが理解される。
ドラスタチンに加えて、本明細書における教示に適合可能な弾頭は、オーリスタチンを含み得ることがさらに理解される。当該技術分野において周知の通り、ドラスタチンは、構造的に修飾されて、ある特定の場合に、臨床的開発に適した、等しく有効な誘導体である、密接に関連するオーリスタチンをもたらす。これらの合成剤は、α−チューブリン上のビンカアルカロイド結合部位と相互作用して、この重合を遮断し、分裂装置の形成を防止する。特に、適合オーリスタチンは、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)及びモノメチルオーリスタチンF(MMAF)を含み、これらの構造は直下に示されている:
ドラスタチンに関して、ジメチルオーリスタチン及びモノメチルオーリスタチン弾頭のどちらも、開示されるADCと適合可能であり、本発明の範囲内(例えば、モノメチルオーリスタチンE、モノメチルオーリスタチンF、ジメチルオーリスタチンE及びジメチルオーリスタチンF)にあるものとして明示的に企図されていることが理解される。
本明細書における教示によれば、上述のドラスタチン弾頭及びオーリスタチン弾頭のそれぞれが、標的細胞による内在化及びリンカーの破壊の際に放出されることが好ましいことが理解される。下記においてさらに詳細に記載されているように、ある特定のリンカーは、リンカーのいかなる部分も保持することなく、活性な弾頭(例えば、MMD10又はMMAE)の放出を可能にする自己崩壊部分を組み込むことができる切断可能リンカーを含む。
他の好ましい実施形態において、弾頭は、カリケアマイシンを含む。すなわち、本発明のTNFRSF21 ADCは、式Ab−[L−D]n又は薬学的に許容されるこの塩を含むことができ、Dは、カリケアマイシン、又は本明細書において提供される式のいずれかにおけるこの類似体である。当該技術分野において公知の通り、カリケアマイシンは、細菌のカリケアマイシンγ1 I、カリケアマイシンβ1 Br、カリケアマイシンγ1 Br、カリケアマイシンα2 I、カリケアマイシンα3 I、カリケアマイシンβ1 i及びカリケアマイシンδ1 iを含めた、マイクロモノスポラ・エキノスポラ(Micromonospora echinospora)から誘導される、エンジイン抗腫瘍抗生物質のクラスであり、単離及び同定されている。上述のカリケアマイシン類似体の各々の構造は、当分野において周知であり(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Leeら、Journal of Antibiotics、1989年7月を参照)、本明細書において開示されているカリケアマイシン薬物リンカー構築物及び抗体薬物コンジュゲートと適合可能である。
一般に、カリケアマイシンγ1は、2つの個別の構造領域を含み、各々が、この化合物の生物活性において特異的な役割を果たしている。これらの2つのうちの大きい方が、4つの単糖単位及び1つの六置換ベンゼン環を含む、鎖長の延びた糖残基からなる。これらは、かなり稀な一連のグリコシド連結基、チオエステル連結基及びヒドロキシルアミン連結基により一緒に結合している。第2の構造の領域であるアグリコン(カリケアマイシノンとして知られている)は、架橋10員環内に歪んだエンジイン単位を収容している、高度に官能化された、小さくまとまった二環式コアを含有する。このアグリコンサブユニットは、アリルトリスルフィドをさらに含み、これは、以下に記載する通り、アクチベーターとして機能し、分子の細胞毒性形態を生成する。
例として、トリスルフィドカリケアマイシンγ1 Iの構造が、直下に示されている:
本明細書において使用する場合、用語「カリケアマイシン」は、カリケアマイシンγ1 I、カリケアマイシンβ1 Br、カリケアマイシンγ1 Br、カリケアマイシンα2 I、カリケアマイシンα3 I、カリケアマイシンβ1 i及びカリケアマイシンδ1のいずれか1つを、N−アセチル誘導体、スルフィド類似体及びこれらの類似体と共に、意味するとみなされるものとする。したがって、本明細書において使用する場合、用語「カリケアマイシン」は、天然に見出されるいずれのカリケアマイシン、及び別の分子(例えば、抗体薬物コンジュゲート)及びこの類似体への結合点を有するジスルフィド結合を有するカリケアマイシン分子を包含することが理解される。例として、本明細書において使用される場合、カリケアマイシンγIは、以下の分子:
上述の化合物のいずれも、本明細書における教示と適合し、開示されたカリケアマイシン薬物リンカー構築物及び抗体薬物コンジュゲートを作製するために使用され得ることが理解される。ある特定の実施形態において、開示される抗体薬物コンジュゲートのカリケアマイシン成分は、N−アセチルカリケアマイシンγ1 Iを含む。
カリケアマイシンは核酸を標的して、鎖分断を引き起こし、これにより標的細胞を殺傷する。より詳細には、カリケアマイシンは、DNAの副溝に結合することが見出されており、この場合、カリケアマイシンは、次に、Bergman環化に類似した反応を受けて、ジラジカル種を生成する。この点において、Crothersら(1999年)により実証されている通り、アリールテトラサッカライドサブユニットは、この標的に薬物を送達する働きをして、二重螺旋DNAの副溝に強く結合する。求核剤(例えばグルタチオン)が、トリスルフィド基の中央硫黄原子を攻撃すると、これにより、大きな構造的幾何変化がもたらされ、エンジイン10員環上にかなり大きな歪みをかける。この歪みは、エンジインが芳香族環化反応を受けることにより完全に解かれ、反応性が非常に高い、1,4−ベンゼノイドジラジカルを生成し、最終的に、デオキシリボースDNA主鎖から水素原子を引き抜くことによりDNA開裂に至り、これにより鎖分断がもたらされる。本発明のカリケアマイシンジスルフィド類似体構築物において、求核剤は、保護されているジスルフィド結合を開裂して、所望のジラジカルを生成することに留意されたい。
より詳細には、Dは、当該技術分野において公知のカリケアマイシンのクラスの任意のメンバーを明示的に含むことが理解され、この場合、末端の−S−S−S−CH3部分は、−S−S−
したがって、ある特定の実施形態において、Dは、式:
R1は、水素、ハロゲン、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール又は置換若しくは非置換ヘテロアリール、−CF3、−CCl3、−CBr3、−CI3、−CN、−C(O)R1E、−OR1A、−NR1BR1C、−C(O)OR1A、−C(O)NR1BR1C、−SR1D、−SOn1R1B又は−SOv1NR1BR1Cである。ある特定の選択された実施形態において、R1はHを含む。別の選択された実施形態において、R1は、−C(O)CH3を含む。
R1A、R1B、R1C、R1D及びR1Eは、独立して、水素、ハロゲン、−CF3、−CCl3、−CBr3、−CI3、−OH、−NH2、−COOH、−CONH2、−N(O)2、−SH、−S(O)3H、−S(O)4H、−S(O)2NH2、−NHNH2、−ONH2、−NHC(O)NHNH2、−NHC(O)NH2、−NHS(O)2H、−NHC(O)H、−NHC(O)−OH、−NHOH、−OCF3、−OCCl3、−OCBr3、−OCI3、−OCHF2、−OCHCl2、−OCHBr2、−OCHI2、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール又は置換若しくは非置換ヘテロアリールである。
実施形態において、同一窒素原子に結合しているR1B及びR1C置換基は、任意選択的に、結合して、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル又は置換若しくは非置換ヘテロアリールを形成してもよい。記号n1は、独立して0〜4の整数であり、記号v1は、独立して1又は2であり、記号
直前の式に関すると、例示されている化合物は、リンカーの残りに共有結合している、ジスルフィド保護基(
より詳細には、カリケアマイシンジスルフィド基は、ADCが標的細胞に到達するまで、安定性(例えば、血漿安定性)をもたらす、置換若しくは非置換二官能性短鎖脂肪族基又はアリール基によって好ましくは保護される(「ジスルフィド保護基」)。この点において、ジスルフィド保護基は、カリケアマイシンジスルフィド基を、任意のリンカー(開裂可能な又は非開裂可能である)の残りに共有結合により連結する。これを行う際、ジスルフィド保護基は、ジスルフィド結合に対してある程度の立体障害をもたらし、これにより、チオール−ジスルフィド交換反応により、開裂に対するこの感受性が低下する。本開示を鑑みると、当業者は、所望の安定性をもたらし、カリケアマイシンADCの治療指数を最適化する、適合ジスルフィド保護基を容易に選択することができる(Kelloggら、Bioconj.Chem、2011年、22巻、717〜727頁を参照)。ジスルフィド結合の安定化をもたらすさらなる方法は、参照により本明細書に組み込まれている、USPN20010036926に見出され得る。
前述の細胞毒性剤に加えて、本発明の抗体は、生物学的応答修飾剤にコンジュゲートされてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、薬物成分は、所望の生物活性を有するポリペプチドとすることができる。このようなタンパク質としては、例えば、毒素、例えば、アブリン、リシンA、オンコナーゼ(Onconase)(又は別の細胞傷害性RNアーゼ)、シュードモナス菌体外毒素、コレラ毒素、ジフテリア毒素;アポトーシス剤、例えば、腫瘍壊死因子、例えば、TNFα又はTNFβ、α−インターフェロン、β−インターフェロン、神経成長因子、血小板由来成長因子、組織プラスミノーゲン活性化因子、AIM I(WO97/33899)、AIM II(WO97/34911)、Fasリガンド(Takahashiら、1994、PMID:7826947)及びVEGI(WO99/23105)、血栓性物質(thrombotic agent)、抗血管新生剤、例えば、アンジオスタチン又はエンドスタチン、リンホカイン、例えば、インターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−2(IL−2)、インターロイキン−6(IL−6)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)及び顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)又は成長因子、例えば、成長ホルモン(GH)が挙げられ得る。
2.診断剤又は検出剤
他の実施形態において、本発明の抗体又はその断片若しくは誘導体は、例えば、生物学的分子(例えば、ペプチド又はヌクレオチド)、小分子、フルオロフォア又は放射性同位体であり得る診断剤若しくは検出剤、マーカー又はレポーターにコンジュゲートされる。標識化抗体は、過剰増殖障害の発生若しくは進行を監視するのに、又は開示する抗体(すなわち診断治療薬)を含む特定の治療の有効性を決定するための若しくは治療の今後の方針を決定するための臨床的試験手法の一部として、有用であり得る。このようなマーカー又はレポーターは、抗体分析(例えば、エピトープ結合又は抗体ビニング)に使用するための選択された抗体を精製するために、腫瘍形成性細胞を分離若しくは単離するために又は前臨床的手法若しくは毒性研究においても、有用であり得る。
他の実施形態において、本発明の抗体又はその断片若しくは誘導体は、例えば、生物学的分子(例えば、ペプチド又はヌクレオチド)、小分子、フルオロフォア又は放射性同位体であり得る診断剤若しくは検出剤、マーカー又はレポーターにコンジュゲートされる。標識化抗体は、過剰増殖障害の発生若しくは進行を監視するのに、又は開示する抗体(すなわち診断治療薬)を含む特定の治療の有効性を決定するための若しくは治療の今後の方針を決定するための臨床的試験手法の一部として、有用であり得る。このようなマーカー又はレポーターは、抗体分析(例えば、エピトープ結合又は抗体ビニング)に使用するための選択された抗体を精製するために、腫瘍形成性細胞を分離若しくは単離するために又は前臨床的手法若しくは毒性研究においても、有用であり得る。
このような診断、解析及び/又は検出は、抗体を検出可能な物質、例えば、これらに限定されないが、様々な酵素、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ又はアセチルコリンエステラーゼ;補欠分子族、例えば、これらに限定されないがストレプトアビジン/ビオチン及びアビジン/ビオチン;蛍光材料、例えば、これらに限定されないが、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート(isothiocynate)、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミン フルオレセイン、ダンシルクロリド又はフィコエリトリン;発光材料、例えば、これらに限定されないが、ルミノール;生物発光材料、例えば、これらに限定されないが、ルシフェラーゼ、ルシフェリン及びエクオリン;放射活性材料、例えば、これらに限定されないが、ヨウ素(131I、125I、123I、121I)、炭素(14C)、硫黄(35S)、トリチウム(3H)、インジウム(115In、113In、112In、111In)、及びテクネチウム(99Tc)、タリウム(201Ti)、ガリウム(68Ga、67Ga)、パラジウム(103Pd)、モリブデン(99Mo)、キセノン(133Xe)、フッ素(18F)、153Sm、177Lu、159Gd、149Pm、140La、175Yb、166Ho、90Y、47Sc、186Re、188Re、142Pr、105Rh、97Ru、68Ge、57Co、65Zn、85Sr、32P、89Zr、153Gd、169Yb、51Cr、54Mn、75Se、113Sn及び117Tin;様々なポジトロン放出トモグラフィを使用したポジトロン放出金属、非放射活性常磁性金属イオン及び特定の放射性同位体に放射標識又はコンジュゲートした分子にカップリングすることによって行われ得る。このような実施形態において、適切な検出方法は、当該技術分野で周知であり、多数の市販供給源から容易に利用可能である。
他の実施形態において、抗体又はその断片は、マーカー配列又は化合物、例えば、ペプチド又はフルオロフォアに融合又はコンジュゲートされて、精製又は診断又は分析的手法、例えば、免疫組織化学、バイオレイヤー干渉法、表面プラズモン共鳴、フローサイトメトリ、競合的ELISA、FACなどを容易にすることができる。いくつかの実施形態において、マーカーは、ヒスチジンタグ、例えば、多くの市販品の中でもとりわけpQEベクター(Qiagen)によって提供されるヒスチジンタグを含む。精製のために有用な他のペプチドタグとしては、これらに限定されないが、インフルエンザヘマグルチニンタンパク質に由来するエピトープに対応するヘマグルチニン「HA」タグ(Wilsonら、1984、Cell 37:767)及び「フラッグ」タグ(U.S.P.N.4,703,004)が挙げられる。
3.生体適合性修飾因子
選択された実施形態において、本発明の抗体は、所望の通りに特徴を調整、変化、改善又は緩和するために使用され得る生体適合性修飾因子とコンジュゲートしてもよい。例えば、インビボ半減期が増加した抗体又は融合構築物は、比較的分子量の大きいポリマー分子、例えば、市販のポリエチレングリコール(PEG)又は同様の生体適合性ポリマーを結合することによって生成されてもよい。当業者は、PEGが、多くの様々な分子量及び分子構造で取得され得、これらを選択して抗体に特定の特性を付与することができる(例えば半減期を調節し得る)ことを理解する。PEGは、PEGの前記抗体若しくは抗体断片のN若しくはC末端へのコンジュゲーションを通じて又はリシン残基上に存在するεアミノ基を介して、多機能リンカーあり又はなしで、抗体又は抗体断片又は誘導体に結合し得る。生物学的活性の損失を最小にする線状又は分岐ポリマー誘導体が使用され得る。コンジュゲーションの度合いは、PEG分子の抗体分子への最適なコンジュゲーションを確実にするために、SDS−PAGE及び質量分析により密接に監視され得る。未反応のPEGは、抗体−PEGコンジュゲートから、例えば、サイズ排除又はイオン交換クロマトグラフィーにより分離され得る。同様の方法において、開示される抗体は、抗体若しくは抗体断片をインビボでより安定にするために又はインビボでより長い半減期を有するためにアルブミンにコンジュゲートされ得る。この技術は、当該技術分野で周知である。例えば、WO93/15199、WO93/15200及びWO01/77137;及びEP0413,622を参照。他の生体適合性コンジュゲートは当業者にとって明らかであり、本明細書に記載の教示に従って容易に同定され得る。
選択された実施形態において、本発明の抗体は、所望の通りに特徴を調整、変化、改善又は緩和するために使用され得る生体適合性修飾因子とコンジュゲートしてもよい。例えば、インビボ半減期が増加した抗体又は融合構築物は、比較的分子量の大きいポリマー分子、例えば、市販のポリエチレングリコール(PEG)又は同様の生体適合性ポリマーを結合することによって生成されてもよい。当業者は、PEGが、多くの様々な分子量及び分子構造で取得され得、これらを選択して抗体に特定の特性を付与することができる(例えば半減期を調節し得る)ことを理解する。PEGは、PEGの前記抗体若しくは抗体断片のN若しくはC末端へのコンジュゲーションを通じて又はリシン残基上に存在するεアミノ基を介して、多機能リンカーあり又はなしで、抗体又は抗体断片又は誘導体に結合し得る。生物学的活性の損失を最小にする線状又は分岐ポリマー誘導体が使用され得る。コンジュゲーションの度合いは、PEG分子の抗体分子への最適なコンジュゲーションを確実にするために、SDS−PAGE及び質量分析により密接に監視され得る。未反応のPEGは、抗体−PEGコンジュゲートから、例えば、サイズ排除又はイオン交換クロマトグラフィーにより分離され得る。同様の方法において、開示される抗体は、抗体若しくは抗体断片をインビボでより安定にするために又はインビボでより長い半減期を有するためにアルブミンにコンジュゲートされ得る。この技術は、当該技術分野で周知である。例えば、WO93/15199、WO93/15200及びWO01/77137;及びEP0413,622を参照。他の生体適合性コンジュゲートは当業者にとって明らかであり、本明細書に記載の教示に従って容易に同定され得る。
B.リンカー化合物及び薬物リンカー
上で示されているように、本発明に適合するペイロードは、1つ以上の弾頭、及び任意選択的に、弾頭を抗体標的剤と会合させるリンカーを含む。多数のリンカー化合物が、関連する弾頭に本発明の抗体をコンジュゲートするために使用され得る。リンカーは、抗体上の反応性残基(好ましくはシステイン又はリシン)と選択された薬物化合物とを共有結合することが必要とされるにすぎない。したがって、選択された抗体残基と反応し、本発明の比較的安定なコンジュゲート(部位特異的又はそれ以外のコンジュゲート)を提供するために使用され得る任意のリンカーは、本明細書の教示に適合する。
上で示されているように、本発明に適合するペイロードは、1つ以上の弾頭、及び任意選択的に、弾頭を抗体標的剤と会合させるリンカーを含む。多数のリンカー化合物が、関連する弾頭に本発明の抗体をコンジュゲートするために使用され得る。リンカーは、抗体上の反応性残基(好ましくはシステイン又はリシン)と選択された薬物化合物とを共有結合することが必要とされるにすぎない。したがって、選択された抗体残基と反応し、本発明の比較的安定なコンジュゲート(部位特異的又はそれ以外のコンジュゲート)を提供するために使用され得る任意のリンカーは、本明細書の教示に適合する。
適合リンカーは、求核性である還元されたシステイン及びリシンに有利に結合し得る。還元されたシステイン及びリシンに関与するコンジュゲーション反応としては、これらに限定されないが、チオール−マレイミド、チオールハロゲノ(アシルハライド)、チオール−エン、チオール−イン、チオール−ビニルスルホン、チオール−ビスルホン、チオール−チオスルホネート、チオール−ピリジルジスルフィド及びチオールパラフルオロ反応が挙げられる。本明細書でさらに議論されるように、チオール−マレイミド生体コンジュゲーションは、この速い反応速度と穏やかなコンジュゲーション条件により、最も広く使用されているアプローチの1つである。このアプローチの1つの問題点は、レトロミカエル反応の可能性、及び抗体から血漿中の他のタンパク質、例えば、ヒト血清アルブミンへの、マレイミド連結ペイロードの損失又は移行である。しかしながら、いくつかの実施形態において、コンジュゲートを安定化し、この望ましくない移行を減少させるために、本明細書で下記の実施例に示される選択的還元及び部位特異的抗体の使用が使用され得る。チオール−アシルハライド反応は、レトロミカエル反応が起こり得ない生体コンジュゲートを提供し、それゆえさらに安定である。しかしながら、チオール−ハライド反応は、一般にマレイミドに基づくコンジュゲーションと比較して反応速度が遅いことから効率的でなく、所望しない薬物抗体比をもたらす。チオール−ピリジルジスルフィド反応は、よく使用される別の生体コンジュゲーション経路である。ピリジルジスルフィドは、遊離チオールとの速い交換が進行し、それにより混成のジスルフィド及びピリジン−2−チオンの放出がもたらされる。混成のジスルフィドは還元的な細胞環境で切断され、ペイロードが放出され得る。生体コンジュゲーションにおいてさらに注目を集める他のアプローチは、チオール−ビニルスルホン及びチオールビスルホン反応であり、これらのそれぞれが本明細書の教示に適合し、明確に本発明の範囲内に含まれる。
選択された実施形態において、適合リンカーは、細胞外環境においてADCに安定性を付与し、ADC分子の凝集を予防し、ADCの水性媒体及び単量体状態における自由な可溶性を保持する。細胞への移動又は送達の前に、ADCは、好ましくは安定であり、無傷のままであり、つまり、抗体は薬物部分に連結したままである。リンカーは、標的細胞外で安定であるが、細胞内でいくぶん効果的な速度で切断又は分解されるように設計され得る。したがって、効果的なリンカーは、:(i)抗体の特異的結合特性を維持し、(ii)コンジュゲート又は薬物部分の細胞内送達を可能にし、(iii)コンジュゲートがその標的部位に送達又は輸送されるまで、安定及び無傷のままである、すなわち切断も分解もされない;かつ(iv)薬物部分の細胞傷害性、細胞殺傷効果又は細胞分裂停止効果(いくつかの場合には任意のバイスタンダー効果を含む)を維持する。ADCの安定性は、標準的な解析技術、例えば、HPLC/UPLC、質量分析、HPLC並びに分離/解析技術LC/MS及びLC/MS/MSによって測定され得る。前述のように、抗体及び薬物部分の共有結合は、リンカーに、2つの反応性官能基、すなわち反応性という意味において2価を有することを要求する。MMAE及び抗体のような、2つ以上の機能的又は生物学的に活性な部分を結合するために有用な二価のリンカー試薬は公知であり、本明細書における教示と適合するそれらの結果として生じるコンジュゲートを得るための方法が記載されている。
本発明に適合するリンカーは、広義において、切断可能リンカー及び非切断可能リンカーとして分類され得る。切断可能リンカーは、酸不安定性リンカー(例えば、オキシム及びヒドロゾン)プロテアーゼ切断可能リンカー及びジスルフィドリンカーを含み得、標的細胞に内在化され、細胞内のエンドソーマル−リソソーマル経路において切断される。細胞毒の放出及び活性化は、酸不安定性化学的連結、例えば、ヒドラゾン又はオキシムの切断を容易にするエンドソーム/リソソーム酸性区画に依存する。リソソーマル特異的なプロテアーゼ切断部位がリンカー内へと操作される場合、細胞毒がそれらの細胞内標的の近傍で放出される。代替的に、混合ジスルフィドを含有するリンカーは、細胞傷害性ペイロードが、血流中の酸素リッチ環境ではなく細胞の還元環境内で選択的に切断されるときに細胞内に放出されるアプローチを提供する。対照的に、アミド連結ポリエチレングリコール又はアルキルスペーサーを含有する適合性非切断可能リンカーは、標的細胞内でADCがリソソーマル分解される間に毒性ペイロードを解放する。いくつかの観点で、リンカーの選択は、コンジュゲートで使用される特定の薬物、特定の指標及び抗体標的に依存する。
したがって、本発明のある特定の実施形態は、細胞内環境(例えば、リソソーム又はエンドソーム又はカベオラ内)に存在する切断剤により切断可能であるリンカーを含む。リンカーは、例えば、細胞内ペプチダーゼ又はプロテアーゼ酵素、例えば、これらに限定されないが、リソソーマル又はエンドソーマルプロテアーゼによって切断されるペプチジルリンカーであり得る。いくつかの実施形態において、ペプチジルリンカーは、少なくとも2アミノ酸長又は少なくとも3アミノ酸長である。切断剤は、カテプシンB及びD並びにプラスミンを含むことができ、これらのそれぞれは、ジペプチド薬物誘導体を加水分解して標的細胞内に活性な薬物を放出することが知られている。カテプシン−Bは、がん性組織で高発現することが見出されているので、チオール−依存性プロテアーゼカテプシン−Bによって切断可能な例示的なペプチジルリンカーは、Phe−Leuを含むペプチドである。このようなリンカーの他の例は、例えば、U.S.P.N.6,214,345に記載されている。特定の実施形態において、細胞内プロテアーゼにより切断可能なペプチジルリンカーは、Val−Citリンカー、Val−Alaリンカー又はPhe−Lysリンカーである。治療剤の細胞内タンパク分解性放出を利用する1つの利点は、この薬剤はコンジュゲートされると通常減弱化される薬剤であり、かつこのコンジュゲートの血清安定性が比較的高いことである。
他の実施形態において、切断可能なリンカーは、pH感受性である。通常、pH感受性リンカーは、酸性条件下で加水分解性である。例えば、リソソーム中で加水分解性である酸不安定性リンカー(例えば、ヒドラゾン、オキシム、セミカルバゾン、チオセミカルバゾン、cis−アコニットアミド、オルトエステル、アセタール、ケタールなど)を使用することができる(例えば、U.S.P.N.5,122,368;5,824,805;5,622,929を参照)。このようなリンカーは、中性pH条件、例えば、血液のpH条件下で比較的安定であるが、ほぼリソソームのpHであるpH5.5又は5.0未満で不安定(例えば、切断可能)である。
さらに他の実施形態において、リンカーは、還元条件下で切断可能である(例えば、ジスルフィドリンカー)。様々なジスルフィドリンカーが当該技術分野で公知であり、例えば、SATA(N−スクシンイミジル−S−アセチルチオアセテート)、SPDP(N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート)、SPDB(N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)ブチレート)及びSMPT(N−スクシンイミジル−オキシカルボニル−α−メチル−α−(2−ピリジル−ジチオ)トルエン)を使用して形成可能なものが挙げられる。さらに他の特定の実施形態において、リンカーは、マロネートリンカー(Johnsonら、1995、Anticancer Res.15:1387−93)、マレイミドベンゾイルリンカー(Lauら、1995、Bioorg−Med−Chem.3(10):1299−1304)又は3’−N−アミドアナログ(Lauら、1995、Bioorg−Med−Chem.3(10):1305−12)である。
本発明のある特定の態様において、選択されたリンカーは、式
いくつかの実施形態(U.S.P.N.2011/0256157に示される形態など)において、適合リンカーは、
L1及びL2の性質は、存在する場合、広く変動し得ることが理解される。これらの基は、これらの切断特徴に基づき選択され、コンジュゲートが送達される部位の条件によって指示され得る。酵素の作用により切断されるリンカーが好ましいが、pHの変化(例えば、酸若しくは塩基不安定性)、温度の変化又は放射線照射(例えば、感光性)によって切断可能なリンカーも使用され得る。還元又は酸化条件下で切断可能であるリンカーも本発明で使用され得る。
ある特定の実施形態において、L1は、アミノ酸の連続配列を含んでもよい。アミノ酸配列は酵素切断の標的基質となり得、それにより薬物を放出し得る。
一実施形態において、L1は、酵素の作用により切断可能である。一実施形態において、酵素は、エステラーゼ又はペプチダーゼである。
別の実施形態において、L1は、カテプシン不安定性リンカーである。
一実施形態において、L1は、ジペプチドを含む。ジペプチドは、−NH−X1−X2−CO−として表される場合があり、ここで−NH−及び−CO−は、それぞれアミノ酸基X1及びX2のN末端及びC末端を表す。ジペプチドのアミノ酸は、天然アミノ酸の任意の組合せであり得る。リンカーがカテプシン不安定性リンカーである場合、ジペプチドは、カテプシン媒介切断の作用部位となり得る。
さらに、カルボキシル又はアミノ側鎖官能基を有するアミノ酸基、例えば、それぞれGlu及びLysに対して、CO及びNHが、この側鎖官能基であり得る。
一実施形態において、ジペプチド、−NH−X1−X2−CO−における基−X1−X2−は、−Phe−Lys−、−Val−Ala−、−Val−Lys−、−Ala−Lys−、−Val−Cit−、−Phe−Cit−、−Leu−Cit−、−Ile−Cit−、−Phe−Arg−及び−Trp−Cit−から選択され、ここでCitはシトルリンである。
好ましくは、ジペプチド、−NH−X1−X2−CO−における基−X1−X2−は、−Phe−Lys−、−Val−Ala−、−Val−Lys−、−Ala−Lys−及び−Val−Cit−から選択される。
最も好ましくは、ジペプチド、−NH−X1−X2−CO−における基−X1−X2−は、−Phe−Lys−又は−Val−Ala−又はVal−Citである。特定の選択された実施形態において、ジペプチドは、−Val−Ala−を含む。
一実施形態において、L2は、共有結合の形態で存在する。
一実施形態において、L2は存在し、−C(=O)O−と一緒になって自己崩壊性リンカーを形成する。
一実施形態において、L2は、酵素活性の基質であり、これにより弾頭の放出を可能にする。
一実施形態において、L1が酵素の作用により切断可能であり、L2が存在する場合、酵素は、L1とL2との間の結合を切断する。
L1及びL2は、存在する場合、−C(=O)NH−、−C(=O)O−、−NHC(=O)−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−NHC(=O)O−、−OC(=O)NH−及び−NHC(=O)NH−から選択される結合によって連結されていてもよい。
L2に連結されているL1のアミノ基は、アミノ酸のN末端であり得、又はアミノ酸側鎖、例えば、リシンアミノ酸側鎖のアミノ基に由来し得る。
L2に連結されているL1のカルボキシル基は、アミノ酸のC末端であり得、又はアミノ酸側鎖、例えば、グルタミン酸アミノ酸側鎖のカルボキシル基に由来し得る。
L2に連結されているL1のヒドロキシル基は、アミノ酸側鎖、例えば、セリンアミノ酸側鎖のヒドロキシル基に由来し得る。
用語「アミノ酸側鎖」は、(i)天然に存在するアミノ酸、例えば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、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、チロシン及びバリン;(ii)マイナーなアミノ酸、例えば、オルニチン及びシトルリン;(iii)非天然アミノ酸、ベータ−アミノ酸、合成類似体及び天然に存在するアミノ酸の誘導体;並びに(iv)全てのエナンチオマー、ジアステレオマー、異性体的に濃縮された形態、同位体で標識された形態(例えば、2H、3H、14C、15N)、保護された形態及びそれらのラセミ体混合物で見出されるそれらの基を含む。
一実施形態において、−C(=O)O−及びL2は、一緒になって基:
一実施形態において、Yは、NHである。
一実施形態において、nは0又は1である。好ましくは、nは0である。
YがNHであり、nが0である場合、自己崩壊性リンカーは、p−アミノベンジルカルボニルリンカー(PABC)と称され得る。
他の実施形態において、リンカーは、自己崩壊性リンカー及びジペプチドを含み、一緒になって、基−NH−Val−Cit−CO−NH−PABC−を形成してもよい。他の選択された実施形態において、リンカーは、下記に示すNH−Val−Ala−CO−NH−PABC基を含んでもよい:
一実施形態において、Aは、共有結合である。したがって、L1と抗体とは直接的に連結される。例えば、L1が、連続するアミノ酸配列を含む場合、配列のN末端は、抗体残基に直接連結し得る。
別の実施形態において、Aは、スペーサー基である。したがって、L1と抗体は、間接的に連結する。
ある特定の実施形態において、L1及びAは、−C(=O)NH−、−C(=O)O−、−NHC(=O)−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−NHC(=O)O−、−OC(=O)NH−及び−NHC(=O)NH−から選択される結合によって連結され得る。
下記にさらに詳細に述べられるように、本発明の薬物リンカーは、好ましくは、システイン、例えば、遊離システイン上の反応性チオール求核基に連結する。この目的に関して、抗体のシステインは、様々な還元剤、例えば、DTT又はTCEP又は本明細書に記載の穏やかな還元剤での処理によってリンカー試薬とコンジュゲートするために反応し得る。他の実施形態において、本発明の薬物リンカーは、好ましくはリシンに連結される。
好ましくは、リンカーは、抗体上の求核性官能基と反応する求電子性官能基を含む。抗体上の求核性基としては、これらに限定されないが:(i)N末端アミン基、(ii)側鎖アミン基、例えば、リシン、(iii)側鎖チオール基、例えば、システイン及び(iv)抗体がグリコシル化されている場合の糖のヒドロキシル又はアミノ基が挙げられる。アミン、チオール及びヒドロキシル基は、求核性であり、リンカー部分及びリンカー試薬上の求電子性基と反応して共有結合を形成することができる。リンカー試薬としては、(i)マレイミド基、(ii)活性化ジスルフィド、(iii)活性エステル、例えば、NHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)エステル、HOBt(N−ヒドロキシベンゾトリアゾール)エステル、ハロホルメート及び酸ハロゲン化物;(iv)アルキル及びベンジルハロゲン化物、例えば、ハロアセトアミド;及び(v)アルデヒド、ケトン、及びカルボキシル基が挙げられる。
本発明と適合する例示的な官能基を、すぐ下に示す:
いくつかの実施形態において、システイン(部位特異的抗体の遊離システインを含む)と薬物−リンカー部分との間の結合は、リンカーに存在しているチオール残基及び末端マレイミド基を通じたものである。このような実施形態において、抗体と薬物−リンカーとの連結は、
他の適合可能なリンカーに関して、結合部分は、抗体上の活性化残基と反応し得る末端ブロモアセトアミド又はヨードアセトアミドを含んで、所望のコンジュゲートをもたらすことができる。いずれにしても、当業者は、本開示の薬物−リンカー化合物のそれぞれと、適合する抗TNFRSF21抗体(部位特異的抗体を含む)とを、本開示に鑑みて、容易にコンジュゲートすることができる。
本開示によれば、本発明は、適合する抗体薬物コンジュゲートを作製する方法であって、抗TNFRSF21抗体を下記からなる群から選択される薬物−リンカー化合物(すなわち、開示される式Ab−[L−D]n中の[L−D])にコンジュゲートすることを含む方法を提供する:
本出願の目的に関し、DLは、「薬物−リンカー」(又は、式Ab−[L−D]n中の「リンカー−薬物」)の略称として使用され、上記に示す薬物リンカー1〜8(つまり、DL1、DL2、DL3、DL4、DL5、DL6、DL7及びDL8)を含む。DL1〜DL5は、リンカーからの開裂時に、放出される同一弾頭(MMD10)を含むことに留意されたい。同一のパターンが、DL7及びDL8にも該当し、MMAFが、それぞれの場合において放出される。
末端マレイミド部分が付されたリンカーは、当該技術分野において認識されている技術を使用して、選択されたTNFRSF21抗体の遊離スルフヒドリルにコンジュゲートされてもよいことが理解される。前述の化合物の合成経路は、当該技術分野において周知であるが、このような薬物リンカーの組合せをコンジュゲートする具体的な方法は、以下の実施例に示されている。
こうして、選択された態様において、本発明は、直下のADC1〜8に実質的に示されている式Ab−[L−D]nであるTNFRSF21イムノコンジュゲートをもたらす、開示されたDL部分(DL1〜DL8)にコンジュゲートされているTNFRSF21抗体に関する。
したがって、ある特定の態様において、本発明は、以下からなる群から選択される構造を含む、式Ab−[L−D]nのADCを対象としている:
当業者は、上述のADC構造が式Ab−[L−D]nにより定義されること、及びこの中に図示されている1つより多い薬物リンカー分子がTNFRSF21抗体に共有結合によりコンジュゲートされ得ること(例えば、nは約1〜約20の整数とすることができる)を理解している。より詳細に、下記にさらに詳細に議論するように、1つより多いペイロードが各抗体にコンジュゲートされ得ること、及び上の概略図はそのように解釈されなければならないことが、理解される。例として、上で説明されるADCは、1、2、3、4、5、6、7若しくは8又はそれ超のペイロードにコンジュゲートされているTNFRSF21抗体を含むことができ、このようなADCの組成物は、薬物ローディングされた化学種からなる混合物を一般に含む。
他の態様において、本発明のADCは、カリケアマイシンを含む。この点において、以下の式:
存在する場合、L3は、共有結合、−O−、−S−、−NR3B−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2、−C(O)NR3B−、−NR3BC(O)−、−NR3BC(O)NH−、−NHC(O)NR3B−、置換若しくは非置換アルキレン又は置換若しくは非置換ヘテロアルキレンである。
存在する場合、L4は、共有結合、−O−、−S−、−NR4B−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR4B−、−NR4BC(O)−、−NR4BC(O)NH−、−NHC(O)NR4B−、置換若しくは非置換アルキレン又は置換若しくは非置換ヘテロアルキレンである。
R1は、水素、ハロゲン、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール又は置換若しくは非置換ヘテロアリール、−CF3、−CCl3、−CBr3、−CI3、−CN、−C(O)R1E、−OR1A、−NR1BR1C、−C(O)OR1A、−C(O)NR1BR1C、−SR1D、−SOn1R1B又は−SOv1NR1BR1Cである。ある特定の選択された実施形態において、R1はHを含む。別の選択された実施形態において、R1は、−C(O)CH3を含む。
Pは、共有結合である、又は−O−、−S−、−NR2B−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR2B−、−NR2BC(O)−、−NR2BC(O)NH−、−NHC(O)NR2B−、置換若しくは非置換二官能性脂肪族又はアリール基、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、又は置換若しくは非置換ヘテロアリーレンである。
ある特定の実施形態において、ジスルフィド保護基Pは、環式若しくは非環式の、直鎖又は分岐鎖のC1〜C12飽和又は不飽和脂肪族部分を含む。ある特定の好ましい実施形態において、脂肪族部分は置換されていてもよい。他の好ましい実施形態において、脂肪族部分は、非置換であってもよい。さらに他のジスルフィド保護基の実施形態は、ジスルフィド部分に近位の炭素に結合している1つ又は2つのメチル基を有する、脂肪族部分を含む。さらに他の実施形態において、脂肪族部分は、ジスルフィド部分に近位の炭素に結合している単一メチル基を含む。他の好ましい実施形態は、近位の炭素から離れている、1つ以上のメチル基、1個、2個又は3個の炭素を有する、脂肪族部分を含む。個々のこのような構築物によって付与される安定性は、当該技術分野で認識されている技術を使用して容易に測定され得る。個々の例において、選択されたジスルフィド保護基は、ジスルフィド結合の安定性を向上させて、カリケアマイシンADCのインビボの半減期を延長するよう作用する。
Mは、共有結合である、又は−O−、−S−、−NR5B−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR5B−、−NR5BC(O)−、−NR5BC(O)NH−、−NHC(O)NR5B−、−[NR5BC(R5E)(R5F)C(O)]n2−、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、置換若しくは非置換ヘテロアリーレン、又はM1A−M1B−M1Cである。
Wは、共有結合である、又は−O−、−S−、−NR6B−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR6B−、−NR6BC(O)−、−NR6BC(O)NH−、−NHC(O)NR6B−、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、置換若しくは非置換ヘテロアリーレン、又はW1A−W1B−W1Cである。
M1Aは、L3に好ましくは結合している。M1Cは、L4に好ましくは結合している。
M1Aは、共有結合、−O−、−S−、−NR5AB−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR5AB−、−NR5ABC(O)−、−NR5ABC(O)NH−、−NHC(O)NR5AB−、−[NR5ABCR5AER5AFC(O)]n3−、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン又は置換若しくは非置換ヘテロアリーレンである。
M1Bは、共有結合、−O−、−S−、−NR5BB−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR5BB−、−NR5BBC(O)−、−NR5BBC(O)NH−、−NHC(O)NR5BB−、−[NR5BBC(R5BE)(R5BF)C(O)]n4−、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン又は置換若しくは非置換ヘテロアリーレンである。
M1Cは、共有結合、−O−、−S−、−NR5CB−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR5CB−、−NR5CBC(O)−、−NR5CBC(O)NH−、−NHC(O)NR5CB−、−[NR5CBCR5CER5CFC(O)]n5−、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン又は置換若しくは非置換ヘテロアリーレンである。
W1Aは、Abに好ましくは結合している。W1Cは、L3に好ましくは結合している。
W1Aは、共有結合、−O−、−S−、−NR6BA−、−C(O)−、C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR6BA−、−NR6BAC(O)−、−NR6BAC(O)NH−、−NHC(O)NR6BA−、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン又は置換若しくは非置換ヘテロアリーレンである。
W1Bは、共有結合、−O−、−S−、−NR6BB−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR6BB−、−NR6BBC(O)−、−NR6BBC(O)NH−、−NHC(O)NR6BB−、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン又は置換若しくは非置換ヘテロアリーレンである。
W1Cは、共有結合、−O−、−S−、−NR6BC−、−C(O)−、−C(O)O−、−S(O)−、−S(O)2−、−C(O)NR6BC−、−NR6BCC(O)−、−NR6BCC(O)NH−、−NHC(O)NR6BC−、置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン又は置換若しくは非置換ヘテロアリーレンである。
R1A、R1B、R1C、R1D、R1E、R2B、R3B、R4B、R5B、R5E、R5F、R5AB、R5AE、R5AF、R5BB、R5BE、R5BF、R5CB、R5CE、R5CF 、R6B、R6BA、R6BB及びR6BCは、独立して、水素、ハロゲン、−CF3、−CCl3、−CBr3、−CI3、−OH、−NH2、−COOH、−CONH2、−N(O)2、−SH、−S(O)3H、−S(O)4H、−S(O)2NH2、−NHNH2、−ONH2、−NHC(O)NHNH2、−NHC(O)NH2、−NHS(O)2H、−NHC(O)H、−NHC(O)−OH、−NHOH、−OCF3、−OCCl3、−OCBr3、−OCI3、−OCHF2、−OCHCl2、−OCHBr2、−OCHI2、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、又は置換若しくは非置換ヘテロアリールである。
ある特定の実施形態において、同一窒素原子に結合しているR1B及びR1C置換基は、任意選択的に結合して、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、又は置換若しくは非置換ヘテロアリールを形成してもよい。
z1及びz2は、0であってもよく、又は1〜10の整数を独立して含んでもよく、nは、1〜20の整数を含む。ある特定の選択された実施形態において、nは、1〜8の整数を含み、他の好ましい実施形態において、nは、2又は4を含む。
ペプチジルの開裂可能な部分を含む適合カリケアマイシンリンカー構築物の特に好ましい実施形態が、直下に示されている。これらの構築物は、このような合成に関連する通り、本明細書において明示的に組み込まれている、PCT/US2016/028530に実質的に示されている通りに作製され得ることが理解される。さらに、本開示を鑑みると、当業者は、類似の合成スキームを使用する、さらなるペプチジルリンカーカリケアマイシン構築物を容易に作製することができる。
したがって、本開示によれば、本発明は、抗TNFRSF21抗体を、
末端マレイミド部分が付されたリンカーは、当該技術分野において認識されている技術を使用して、選択されたTNFRSF21抗体の遊離スルフヒドリルにコンジュゲートされてもよいことが理解される。前述の化合物の合成経路は、当該技術分野において周知であるが、このような薬物リンカーの組合せをコンジュゲートする具体的な方法は、以下の実施例に示されている。
こうして、選択された態様において、本発明は、直下のADC9〜19に実質的に示されている式Ab−[L−D]nであるTNFRSF21イムノコンジュゲートをもたらす、開示されたDL部分(DL9〜DL19)にコンジュゲートされているTNFRSF21抗体に関する。
この点において、本発明のある特定の態様は、以下からなる群から選択される構造を含む、式Ab−[L−D]nのADCを対象としている:
C.コンジュゲーション
いくつかの周知の反応を使用して、薬物部分及び/又はリンカーを選択された抗体に結合させ得ることが理解される。例えば、システインのスルフヒドリル基を活用する様々な反応が、所望の部分をコンジュゲートするために利用されてもよい。いくつかの実施形態は、下記に詳細に述べられた1つ以上の遊離システインを含む抗体のコンジュゲーションを含む。他の実施形態において、本発明のADCは、選択された抗体に存在するリシン残基の溶媒露出されたアミノ基への薬物のコンジュゲーションを通じて生成され得る。さらに他の実施形態は、N末端スレオニン及びセリン残基の活性化を含み、この活性化が利用されて、本開示のペイロードが抗体に連結され得る。選択されるコンジュゲーション方法は、好ましくは、抗体に結合する薬物の数を最適化し、比較的高い治療指数を得るためにあつらえられる。
いくつかの周知の反応を使用して、薬物部分及び/又はリンカーを選択された抗体に結合させ得ることが理解される。例えば、システインのスルフヒドリル基を活用する様々な反応が、所望の部分をコンジュゲートするために利用されてもよい。いくつかの実施形態は、下記に詳細に述べられた1つ以上の遊離システインを含む抗体のコンジュゲーションを含む。他の実施形態において、本発明のADCは、選択された抗体に存在するリシン残基の溶媒露出されたアミノ基への薬物のコンジュゲーションを通じて生成され得る。さらに他の実施形態は、N末端スレオニン及びセリン残基の活性化を含み、この活性化が利用されて、本開示のペイロードが抗体に連結され得る。選択されるコンジュゲーション方法は、好ましくは、抗体に結合する薬物の数を最適化し、比較的高い治療指数を得るためにあつらえられる。
治療化合物をシステイン残基にコンジュゲートさせるための様々な方法は、当該技術分野において公知であり、当業者に明らかである。塩基性条件下で、システイン残基を脱プロトン化すると、マレイミド及びヨードアセトアミドなどのソフトな求電子剤と反応し得るチオレート求核剤が生成される。一般にこのようなコンジュゲーションのための試薬は、システインチオールと直接反応してコンジュゲート化タンパク質を形成してもよく又はリンカー−薬物と直接反応してリンカー−薬物中間体を形成してもよい。リンカーの場合、有機化学反応、条件及び試薬を用いる複数の経路が当業者に公知であり、例えば、(1)本発明のタンパク質のシステイン基をリンカー試薬と反応させて、共有結合を介してタンパク質−リンカー中間体を形成し、次いで、活性化化合物と反応させる経路;及び(2)化合物の求核性基をリンカー試薬と反応させて、共有結合を介した薬物−リンカー中間体を形成し、次いで本発明のタンパク質のシステイン基と反応させる経路がある。前述の記載から当業者に明らかなように、二官能性(又は二価)リンカーが本発明において有用である。例えば、二官能性リンカーは、システイン残基と共有結合するためのチオール修飾基、及び化合物と共有又は非共有結合するための少なくとも1つの結合部分(例えば、第2チオール修飾部分)を含み得る。
コンジュゲーションの前に、抗体を、例えば、ジチオスレイトール(DTT)又は(トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(TCEP)を用いた処理により、リンカー試薬とのコンジュゲーションに対して反応性にしてもよい。他の実施形態において、抗体にさらなる求核性基を、リシンと試薬との反応により導入してもよく、試薬としては、これらに限定されないが、アミンをチオールに変換する2−イミノチオラン(Traut試薬)、SATA、SATP又はSAT(PEG)4が挙げられる。
このようなコンジュゲーションに関して、システインチオール又はリシンアミノ基は求核性であり、リンカー試薬又は化合物−リンカー中間体又は薬物、例えば、(i)活性エステル、例えば、NHSエステル、HOBtエステル、ハロホルメート及び酸ハロゲン化物;(ii)アルキル及びベンジルハロゲン化物、例えば、ハロアセトアミド;(iii)アルデヒド、ケトン、カルボキシル及びマレイミド基;並びに(iv)ジスルフィド、例えば、ピリジルジスルフィド、の求電子性基と、スルフィド交換を介して反応して共有結合を形成することができる。化合物又はリンカー上の求核性基としては、これらに限定されないが、リンカー部分又はリンカー試薬の求電子性基と反応して共有結合を形成することができるアミン、チオール、ヒドロキシル、ヒドラジド、オキシム、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシレート及びアリールヒドラジド基が挙げられる。
コンジュゲーション試薬としては、マレイミド、ハロアセチル、ヨードアセトアミドスクシンイミジルエステル、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、2,6−ジクロロトリアジニル、ペンタフルオロフェニルエステル及びホスホラミダイトが、一般に挙げられるが、他の官能基も使用され得る。ある特定の実施形態において、方法は、例えば、マレイミド類、ヨードアセトアミド類又はハロアセチル/アルキルハライド、アジリジン、アクリロイル誘導体を使用して、システインのチオールと反応させて、化合物と反応するチオエーテルを製造することを含む。遊離チオールと活性化されたピリジルジスルフィドとのジスルフィド交換は、コンジュゲートの製造(例えば、5−チオ−2−ニトロ安息香酸(TNB)の使用)のためにも有用である。好ましくは、マレイミドが使用される。
上述のように、リシンは、本明細書に示されるコンジュゲーションを達成する反応性残基としても使用することができる。求核性リシン残基は、一般に、アミン反応性スクシンイミジルエステルを通して標的化される。最適な数の脱プロトン化リシン残基を得るために、水溶液のpHは、リシンアンモニウム基のpKaである約10.5より低くすべきであり、したがって、反応の典型的なpHは約8及び9である。カップリング反応のための一般的試薬は、リシンアシル化機構を介して求核性リシンと反応するNHS−エステルである。同様の反応を行う他の適合試薬は、イソシアネート及びイソチオシアネートを含むが、本明細書の教示と共に使用してADCを提供することもできる。リシンが活性化されたら、前述の連結基の多くが、弾頭を抗体に共有結合させるために使用され得る。
化合物をスレオニン又はセリン残基(好ましくはN末端残基)にコンジュゲートさせるための方法も当該技術分野で公知である。例えば、カルボニル前駆体を、セリン又はスレオニンの1,2−アミノアルコールから誘導し、過ヨウ素酸酸化により選択的にかつ迅速にアルデヒド形態に変換させることができる方法が記載されている。アルデヒドを、本発明のタンパク質に結合する化合物におけるシステインの1,2−アミノチオールと反応させることにより、安定なチアゾリジン生成物が形成される。この方法は、N末端セリン又はスレオニン残基でタンパク質を標識するために特に有用である。
いくつかの実施形態において、反応性チオール基が、選択された抗体(又はその断片)に、1、2、3、4又はより多くの遊離システイン残基を導入することにより(例えば、1つ以上の遊離非天然システインアミノ酸残基を含む抗体を調製することにより)、導入され得る。少なくとも部分的には、本明細書に示す改変された遊離システイン部位及び/又は新規コンジュゲーション手法が提供されるため、このような部位特異的抗体又は改変抗体により、コンジュゲート調製物が、向上した安定性及び実質的な均一性を示すことが可能になる。鎖内又は鎖間抗体ジスルフィド結合のそれぞれを完全又は部分的に還元してコンジュゲーション部位を提供する従来のコンジュゲーション方法(本発明に完全に適合する)と異なり、本発明はある特定の調製された遊離システイン部位の選択的還元及びそれに対する薬物リンカーの結合をさらに提供する。
これに関して、部位の改変及び選択的還元により特異的に促進されたコンジュゲーションにより、所望の位置での部位特異的コンジュゲーションの割合が高くなるのを可能にすることが理解される。重大なことに、これらのコンジュゲーション部位の一部、例えば、軽鎖定常領域の末端領域に存在するコンジュゲーション部位は、他の遊離システインと交差反応しやすいために、一般に有効にコンジュゲートすることが困難である。しかしながら、得られた遊離システインの分子的操作及び選択的還元により、望ましくない高DAR混入物及び非特異的毒性を大きく減少させる効率的なコンジュゲーション率が得られ得る。より一般的には、選択的還元を含む改変された構築物及び本開示の新規コンジュゲーション方法は、改善された薬物動態及び/又は薬力学並びに潜在的な改善された治療指数を有するADC調製物を提供する。
ある特定の実施形態において、部位特異的構築物は、遊離システインを提示しており、還元されると、上記で開示するようなリンカー部分の求電子性基と反応して共有結合を形成することができる求核性チオール基を含む。上記のように、本発明の抗体は、還元可能な不対の鎖間若しくは鎖内システイン又は導入された非天然システイン、つまりこのような求核性基を提供するシステインを有してもよい。したがって、ある特定の実施形態において、還元された遊離システインの遊離スルフヒドリル基と、開示される薬物リンカーの末端マレイミド又はハロアセトアミド基との反応により、所望のコンジュゲーションが提供される。このような場合に、抗体の遊離システインは、還元剤、例えば、ジチオスレイトール(DTT)又は(トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(TCEP)での処理により、リンカー試薬とのコンジュゲーションに反応性にされてもよい。したがって、各遊離システインは、理論的には、反応性チオール求核剤を提供する。このような試薬は、本発明に特に適合するが、部位特異的抗体のコンジュゲーションは、当業者に一般に公知の様々な反応、条件及び試薬を使用して行われ得ることが理解される。
さらに、操作された抗体の遊離システインは、選択的に還元されて、部位特異的コンジュゲーションの向上及び望ましくない潜在的な毒性混入物の減少をもたらし得ることが見出された。より詳細には、アルギニンなどの「安定化剤」は、タンパク質中の分子内又は分子間相互作用を調節することが見出され、選択された還元剤(好ましくは比較的穏やか)と組み合わせて使用され、遊離システインを選択的に還元し、本明細書に示される部位特異的コンジュゲーションを容易にし得る。本明細書で使用される場合、用語「選択的還元」又は「選択的に還元される」は、相互に交換可能に使用され得、改変抗体に存在する天然ジスルフィド結合を実質的に破壊することのない遊離システインの還元を意味する。選択された実施形態において、この選択的な還元は、ある特定の還元剤又はある特定の還元剤濃度の使用により行われ得る。他の実施形態において、改変構築物の選択的還元は、還元剤(穏やかな還元剤を含む)と組み合わせた安定化剤の使用を含む。用語「選択的コンジュゲーション」は、本明細書に記載の細胞毒の存在下で選択的に還元されている、操作された抗体のコンジュゲーションを意味することが理解される。この点に関して、選択された還元剤と組み合わせたこのような安定化剤(例えば、アルギニン)の使用は、抗体重鎖及び軽鎖のコンジュゲーションの程度並びに調製物のDAR分布により決定される部位特異的コンジュゲーションの効率を顕著に改善し得る。適合する抗体構築物並びに選択的コンジュゲーション技術及び試薬は、本明細書に詳細に組み込むWO2015/031698においてこのような方法及び構築物に関して詳細に開示されている。
特定の理論に制限されることは望まないが、このような安定化剤は、所望のコンジュゲーション部位で静電気的微小環境を調節及び/又は立体配座変化を調節するように作用し得、それにより比較的穏やかな還元剤(無傷の天然のジスルフィド結合を実質的に還元しない)に、所望の遊離システイン部位でのコンジュゲーションを促進させる。このような物質(例えば、ある特定のアミノ酸)は、塩橋を形成(水素結合及び静電相互作用を介して)することが知られており、好ましい立体配座変化を生じさせ得、そして/又は好ましくないタンパク質−タンパク質相互作用を減少させる安定化効果を付与するようにタンパク質−タンパク質相互作用を調節し得る。さらに、このような物質は、還元後の望ましくない分子内(及び分子間)システイン−システイン結合の形成を阻害するように作用し得、したがって、改変された部位特異的システインが(好ましくはリンカーを介して)薬物に結合する所望のコンジュゲーション反応が促進される。選択的還元条件は、無傷の天然のジスルフィド結合を顕著に還元しないので、後のコンジュゲーション反応は自然に、遊離システイン上の比較的反応性の少ないチオール(例えば、好ましくは抗体あたり2つの遊離チオール)に向かう。先に言及したように、このような技術は、本開示に従って作製されるコンジュゲート調製物における非特異的コンジュゲーション及び対応する望ましくないDAR種のレベルを相当に減少させるために使用され得る。
選択された実施形態において、本発明に適合する安定化剤は、一般的に、塩基性pKaを有する少なくとも1つの成分を有する化合物を含む。ある特定の実施形態において、この成分は、一級アミンを含むが、他の実施形態において、アミン部分は、二級アミンを含む。さらに他の実施形態において、アミン部分は、三級アミン又はグアニジニウム基を含む。他の選択された実施形態において、アミン部分は、アミノ酸を含み、他の適合する実施形態において、アミン部分は、アミノ酸側鎖を含む。さらに他の実施形態において、アミン部分は、タンパク質性アミノ酸を含む。さらに他の実施形態において、アミン部分は、非タンパク質性アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、適合する安定化剤は、アルギニン、リシン、プロリン及びシステインを含み得る。ある特定の好ましい実施形態において、安定化剤は、アルギニンを含む。さらに適合安定化剤は、グアニジン及び塩基性pKaを有する窒素含有複素環を含み得る。
ある特定の実施形態において、適合安定化剤は、約7.5より大きいpKaを有する少なくとも1つのアミン部分を有する化合物を含む。他の実施形態において、対象アミン部分は、約8.0より大きいpKaを有し、さらに他の実施形態において、アミン部分は、約8.5より大きいpKaを有し、さらに他の実施形態において、安定化剤は、約9.0より大きいpKaを有するアミン部分を含む。他の実施形態は、アミン部分が約9.5より大きいpKaを有する安定化剤を含み、一方で、ある特定の他の実施形態は、約10.0より大きいpKaを有する少なくとも1つのアミン部分を示す安定化剤を含む。さらに他の実施形態において、安定化剤は、約10.5より大きいpKaを有するアミン部分を有する化合物を含み、他の実施形態において、安定化剤は、約11.0より大きいpKaを有するアミン部分を有する化合物を含み、さらに他の実施形態において、安定化剤は、約11.5より大きいpKaを有するアミン部分を含む。さらに他の実施形態において、安定化剤は、約12.0より大きいpKaを有するアミン部分を有する化合物を含み、さらに他の実施形態において、安定化剤は、約12.5より大きいpKaを有するアミン部分を含む。当業者は、関連するpKaが、標準的技術を使用して容易に計算又は決定され得、安定化剤としての選択された化合物の使用の適応性を決定するために使用され得ることを理解する。
開示される安定化剤は、ある特定の還元剤と組み合わされるときに、遊離の部位特異的システインに対するコンジュゲーションの標的化において特に有効であることが示される。本発明の目的に関して、適合する還元剤は、改変抗体の天然ジスルフィド結合を顕著に破壊することなく、コンジュゲーションについて部位特異的な還元された遊離のシステインを生じさせる、任意の化合物を含み得る。好ましくは、このような選択された安定化剤と還元剤との組合せによりもたらされる条件下において、活性化薬物リンカーは、所望の遊離の部位特異的システイン部位に結合するよう大きく制限されることになる。比較的低濃度で使用され、穏やかな条件を与える比較的穏やかな還元剤又は還元剤が、特に好ましい。本明細書で使用される場合、用語「穏やかな還元剤」又は「穏やかな還元条件」は、改変抗体に存在する天然ジスルフィド結合を実質的に破壊することなく、遊離システイン部位でチオールを提供する還元剤により(任意選択的に安定化剤の存在下で)もたらされる任意の物質又は条件を意味することが支持される。つまり、穏やかな還元剤又は条件(好ましくは安定化剤との組合せ)は、タンパク質の天然ジスルフィド結合を顕著に破壊することなく、遊離システインを効果的に還元する(チオールを提供する)ことができる。所望の還元条件は、選択的コンジュゲーションのための適切な環境を確立するいくつかのスルフヒドリル系化合物により提供され得る。実施形態において、穏やかな還元剤は、1つ以上の遊離チオールを有する化合物を含み得、いくつかの実施形態において、穏やかな還元剤は、単一の遊離チオールを有する化合物を含む。本発明の選択的還元技術に適合する還元剤の非限定的な例としては、グルタチオン、n−アセチルシステイン、システイン、2−アミノエタン−1−チオール及び2−ヒドロキシエタン−1−チオールが挙げられる。
上記に示される選択的還元プロセスは、遊離のシステインに対する標的化コンジュゲーションで特に効果的であることが理解される。この点に関して、部位特異的抗体における、所望の標的部位に対するコンジュゲーションの程度(ここでは「コンジュゲーション効率」として定義する)は、当該技術分野で受け入れられている様々な技術により決定され得る。抗体に対する薬物の部位特異的コンジュゲーション効率は、全ての他のコンジュゲーション部位に対する標的コンジュゲーション部位(例えば、各軽鎖のc末端の遊離システイン)のコンジュゲーションのパーセンテージを評価することによって決定され得る。ある特定の実施形態において、本明細書における方法は、遊離システインを含む抗体に薬物を効率的にコンジュゲートすることを提供する。いくつかの実施形態において、コンジュゲーション効率は、全ての他のコンジュゲーション部位に対する標的コンジュゲーションのパーセンテージにより測定して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%又はそれ以上である。
コンジュゲーション可能な改変抗体は、抗体が産生又は保存されるときに、阻止又はキャップされるスルフヒドリル基を含む遊離システイン残基を含有し得ることが、さらに理解される。このようなキャップとしては、小分子、タンパク質、ペプチド、イオン及びスルフヒドリル基と相互作用し、コンジュゲート形成を予防又は阻害する他の物質が挙げられる。いくつかの場合において、コンジュゲートしていない改変抗体は、同じ又は異なる抗体上の他の遊離システインに結合する遊離システインを含んでもよい。本明細書で述べられているように、このような交差反応性は、作製手順の間に様々な混入物を導き得る。いくつかの実施形態において、改変抗体は、コンジュゲーション反応の前にキャップをはずすことを必要とし得る。特定の実施形態において、本明細書の抗体は、キャップされておらず、コンジュゲーション可能な遊離スルフヒドリル基を提示する。特定の実施形態において、本明細書の抗体は、天然に存在するジスルフィド結合を破壊せず、再配列もしない、キャップ除去反応にかけられる。ほとんどの場合において、キャップ除去反応は通常の還元反応(還元又は選択的還元)中に生じることが理解される。
D.DAR分布及び精製
選択された実施形態において、本発明に適合するコンジュゲーション及び精製方法は、狭いDAR分布を含む比較的均質なADC調製物を生成する能力を有利にもたらす。この点に関して、本開示の構築物(例えば、部位特異的構築物)及び/又は選択的コンジュゲーションは、薬物と改変抗体との間の化学量論比の観点及び毒素の位置に関して、試料内のADC種に均質性を提供する。上記で簡単に述べたように、用語「薬物対抗体比」すなわち「DAR」は、ADC調製物内の抗体に対する薬物のモル比を指す。ある特定の実施形態において、コンジュゲート調製物は、そのDAR分布に関して実質的に均質であり得、このことは、ADC調製物内で、ローディングの部位(すなわち、遊離システイン上)に関しても均一である特定の薬物ローディング(例えば、2又は4の薬物ローディング)を有する部位特異的ADCが主要な種であることを意味する。本発明の他のある特定の実施形態において、部位特異的抗体及び/又は選択的還元並びにコンジュゲーションの使用を通じて所望の均質性を達成することができる。他の実施形態において、所望の均質性は、選択的還元と組み合わせた部位特異的構築物の使用を通じて達成し得る。さらに他の実施形態において、適合する調製物は、所望の均質性を得るために分析的又は分取クロマトグラフィー技術を使用して精製され得る。これらの実施形態のそれぞれにおいて、ADC試料の均質性は、当該技術分野で公知の様々な技術、例えば、これらに限定されないが、質量分析、HPLC(例えば、サイズ排除HPLC、RP−HPLC、HIC−HPLCなど)又はキャピラリー電気泳動を使用して解析され得る。
選択された実施形態において、本発明に適合するコンジュゲーション及び精製方法は、狭いDAR分布を含む比較的均質なADC調製物を生成する能力を有利にもたらす。この点に関して、本開示の構築物(例えば、部位特異的構築物)及び/又は選択的コンジュゲーションは、薬物と改変抗体との間の化学量論比の観点及び毒素の位置に関して、試料内のADC種に均質性を提供する。上記で簡単に述べたように、用語「薬物対抗体比」すなわち「DAR」は、ADC調製物内の抗体に対する薬物のモル比を指す。ある特定の実施形態において、コンジュゲート調製物は、そのDAR分布に関して実質的に均質であり得、このことは、ADC調製物内で、ローディングの部位(すなわち、遊離システイン上)に関しても均一である特定の薬物ローディング(例えば、2又は4の薬物ローディング)を有する部位特異的ADCが主要な種であることを意味する。本発明の他のある特定の実施形態において、部位特異的抗体及び/又は選択的還元並びにコンジュゲーションの使用を通じて所望の均質性を達成することができる。他の実施形態において、所望の均質性は、選択的還元と組み合わせた部位特異的構築物の使用を通じて達成し得る。さらに他の実施形態において、適合する調製物は、所望の均質性を得るために分析的又は分取クロマトグラフィー技術を使用して精製され得る。これらの実施形態のそれぞれにおいて、ADC試料の均質性は、当該技術分野で公知の様々な技術、例えば、これらに限定されないが、質量分析、HPLC(例えば、サイズ排除HPLC、RP−HPLC、HIC−HPLCなど)又はキャピラリー電気泳動を使用して解析され得る。
ADC調製物の精製に関して、所望の純度を得るために、標準的医薬調製方法が使用され得ることが理解される。本明細書において述べられているように、液体クロマトグラフィー方法、例えば、逆相(RP)及び疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)は、薬物負荷値により混合物中の化合物を分離することができる。一部の場合に、イオン交換(IEC)又は混合モードクロマトグラフィー(MMC)を使用して、特異的薬物負荷を有する種を単離してもよい。
いずれにしても本開示のADC及びその調製物は、抗体の立体構造に依存して、そしてコンジュゲーションを達成するために使用される方法に少なくとも部分的に依存して、様々な化学量論モル比の薬物部分及び抗体成分を含むことができる。ある特定の実施形態において、ADCあたりの薬物負荷は、1から20の弾頭を含み得る(すなわち、nは1〜20である)。他の選択された実施形態は、1から15の弾頭の薬物負荷を有するADCを含む。さらに他の実施形態において、ADCは、1から12の弾頭、又はより好ましくは1から10の弾頭を含み得る。いくつかの実施形態において、ADCは、1から8の弾頭を含む。
理論的薬物負荷は比較的高くてもよいが、遊離システイン交差反応性及び弾頭疎水性などの実際上の限定により、このようなDARを含む均質な調製物の生成は、凝集物及び他の混入物により限定される傾向がある。つまり、高い薬物負荷、例えば、>8又は10の薬物負荷は、ペイロードによって、ある特定の抗体薬物コンジュゲートの、凝集、不溶性、毒性又は細胞透過性の消失を引き起こし得る。このような懸念の観点から、本発明により提供される薬物負荷は、好ましくは、コンジュゲートあたり1から8個の薬物の範囲であり、すなわち各抗体に1、2、3、4、5、6、7又は8個の薬物が共有結合している(例えば、IgG1の場合には、他の抗体が、ジスルフィド結合の数に応じて異なる負荷性を有し得る)。好ましくは、本発明の組成物のDARは、およそ2、4又は6であり、いくつかの実施形態において、DARはおよそ2である。
本発明により提供される比較的高いレベルの均質性にかかわらず、本開示の組成物は、ある範囲の(IgG1の場合は1から8の範囲の)薬物化合物を有するコンジュゲートの混合物を実際に含む。このように、開示されるADC組成物は、コンジュゲートの混合物を含み、ここで構成要素の抗体のほとんどは、1つ以上の薬物部分に共有結合的に連結されており、(改変された構築物及び選択的還元によりもたらされる相対的なコンジュゲート特異性にもかかわらず、)薬物部分は様々なチオール基により抗体に結合されていてもよい。つまり、以下のコンジュゲーション、本発明の組成物は、様々な濃度の異なる薬物負荷(例えば、IgG1抗体あたり1から8の薬物)を有するADCの混合物を含む(遊離システインの交差反応性によって主に引き起こされるある特定の反応混入物を含む)。しかしながら選択的還元及び作製後の精製を使用して、コンジュゲート組成物は、単一の主要な所望のADC種(例えば、2の薬物負荷を有する)を大量に含み、他のADC種(例えば、1、4、6などの薬物負荷を有する)は比較的低レベルとなる点に導かれ得る。平均DAR値は、組成物全体に対する薬物負荷(すなわち、全てのADC種をまとめたもの)の加重平均を表す。用いられる定量法の固有の不確定性と商業的状況において非優勢ADC種を完全に除去することの困難性とにより、許容可能なDAR値又は特異度、平均値、範囲又は分布として表されることが多い(すなわち、平均DARが2+/−0.5)。好ましくは、範囲内(すなわち、1.5から2.5)に測定された平均DARを含む組成物が、医薬的状況において使用される。
したがって、いくつかの実施形態において、本発明は、1、2、3、4、5、6、7又は8でそれぞれ+/−0.5の平均DARを有する組成物を含む。他の実施形態において、本発明は、2、4、6又は8+/−0.5の平均DARを含む。最終的に、選択された実施形態において、本発明は、2+/−0.5又は4+/−0.5の平均DARを含む。この範囲又は偏差は、いくつかの実施形態において、0.4未満であり得ることが理解される。したがって、他の実施形態において、組成物は、1、2、3、4、5、6、7若しくは8でそれぞれ+/−0.3の平均DAR、2、4、6若しくは8+/−0.3の平均DAR、さらにより好ましくは2若しくは4+/−0.3の平均DAR、又はさらには2+/−0.3の平均DARを含む。他の実施形態において、IgG1コンジュゲート組成物は、好ましくは、平均DARが1、2、3、4、5、6、7又は8でそれぞれ+/−0.4で、非優勢ADC種が比較的低いレベル(すなわち、30%未満)である組成物を含む。他の実施形態において、ADC組成物は、2、4、6又は8でそれぞれ+/−0.4の平均DARを含み、非優勢ADC種を比較的低レベル(<30%)で含む。いくつかの実施形態において、ADC組成物は、2+/−0.4の平均DARを含み、非優勢ADC種を比較的低いレベル(<30%)で含む。さらに他の実施形態において、優勢ADC種(例えば、薬物ローディングが2又は薬物ローディングが4)は、組成物中に存在する他の全てのDAR種に対して測定すると、50%超の濃度、55%超の濃度、60%超の濃度、65%超の濃度、70%超の濃度、75%超の濃度、80%超の濃度、85%超の濃度、90%超の濃度、93%超の濃度、95%超の濃度又はさらに97%超の濃度で存在する。
以下の実施例において詳述されているように、コンジュゲーション反応由来のADCの調製物における抗体あたりの薬物の分布は、UV−Vis分光光度法、逆相HPLC、HIC、質量分析法、ELISA及び電気泳動法のような従来手段により特徴付けられ得る。抗体あたりの薬物の観点でADCの定量的分布も、決定され得る。ADCの特定の調製物における抗体あたりの薬物の平均値は、ELISAによって決定され得る。しかし、抗体価あたりの薬物分布は、抗体−抗原結合、及びELISAの検出限界によって認識されない。同様に、抗体−薬物コンジュゲートの検出向けのELISAアッセイは、薬物部分が抗体の(抗体の重鎖若しくは軽鎖断片、又は特定のアミノ酸残基などの)どこに結合しているかを決定しない。
VI.診断及びスクリーニング
A.診断
本発明は、増殖性障害を検出、診断又は監視するためのインビトロ及びインビボの方法並びに患者からの細胞をスクリーニングして、腫瘍形成性細胞を含む腫瘍細胞を同定するための方法を提供する。このような方法は、がんを有する個体を治療のために特定すること又はがんの進行を監視する方法であって、患者又は患者から得られた試料を、TNFRSF21決定因子を特異的に認識し、会合することができる検出剤(例えば、抗体又は核酸プローブ)と、(インビボ又はインビトロのいずれかで)接触させること及び試料における検出剤の存在若しくは不在又は会合のレベルを検出することを含む、方法を含む。選択された実施形態において、検出剤は、本明細書に記載の検出可能な標識又はレポーター分子と会合した抗体を含む。特定の他の実施形態において、TNFRSF21抗体は、投与され、二次標識抗体(例えば、抗マウス抗体)を用いて検出される。さらに他の実施形態(例えば、インサイチュハイブリダイゼーション又はISH)において、ゲノムTNFRSF21決定因子と反応する核酸プローブは、増殖性障害の検出、診断又は監視に使用される。
A.診断
本発明は、増殖性障害を検出、診断又は監視するためのインビトロ及びインビボの方法並びに患者からの細胞をスクリーニングして、腫瘍形成性細胞を含む腫瘍細胞を同定するための方法を提供する。このような方法は、がんを有する個体を治療のために特定すること又はがんの進行を監視する方法であって、患者又は患者から得られた試料を、TNFRSF21決定因子を特異的に認識し、会合することができる検出剤(例えば、抗体又は核酸プローブ)と、(インビボ又はインビトロのいずれかで)接触させること及び試料における検出剤の存在若しくは不在又は会合のレベルを検出することを含む、方法を含む。選択された実施形態において、検出剤は、本明細書に記載の検出可能な標識又はレポーター分子と会合した抗体を含む。特定の他の実施形態において、TNFRSF21抗体は、投与され、二次標識抗体(例えば、抗マウス抗体)を用いて検出される。さらに他の実施形態(例えば、インサイチュハイブリダイゼーション又はISH)において、ゲノムTNFRSF21決定因子と反応する核酸プローブは、増殖性障害の検出、診断又は監視に使用される。
より一般的に、TNFRSF21決定因子の存在及び/又はレベルは、タンパク質又は核酸解析のために当業者に利用可能ないくつかの任意の技術、例えば、直接的物理学的測定(例えば、質量分析)、結合アッセイ(例えば、イムノアッセイ、凝集アッセイ及びイムノクロマトグラフィーアッセイ)、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR、RT−PCR;RT−qPCR)技術、分岐オリゴヌクレオチド技術、ノザンブロット技術、オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション技術並びにインサイチュハイブリダイゼーション技術を使用して測定されてもよい。方法には、化学反応、例えば、光学的吸光度の変化、蛍光の変化、化学発光若しくは電気化学発光の生成、反射率、屈折率若しくは光散乱の変化、検出可能標識の蓄積若しくは表面からの放出、酸化若しくは還元若しくは酸化還元種、電流若しくは電位、磁場の変化などから生じるシグナルの測定を含んでもよい。適切な検出技術は、光発光(例えば、蛍光、時間分解蛍光、エバネッセント波蛍光、アップコンバート性リン、多光子蛍光の測定を介する)、化学発光、電気化学発光、光散乱、光吸収、放射能、磁場、酵素活性(例えば、光吸収若しくは蛍光の変化を生じさせる又は化学発光の放射を生じさせる酵素反応を通じた酵素活性の測定による)を介した標識の測定を通じて、標識された結合試薬の参加を測定することにより、結合事象を検出してもよい。代替的に、標識の使用を必要としない検出技術、例えば、質量(例えば、表面弾性波測定)、屈折率(例えば、表面プラズモン共鳴測定)又は分析物の固有の発光の測定に基づく技術を使用してもよい。
いくつかの実施形態において、検出剤と試料中の特定の細胞又は細胞成分との会合は、試料が腫瘍形成性細胞を含む可能性があることを示しており、したがって、がんを有する個体を本明細書に記載の抗体又はADCを用いて効果的に治療し得ることを示している。
ある特定の好ましい実施形態において、アッセイには、免疫組織化学(IHC)アッセイ若しくはこの変形(例えば、蛍光、色素生産性、標準ABC、標準LSABなど)、免疫細胞化学若しくはこの変形(例えば、直接、間接、蛍光、色素生産性など)又はインサイチュハイブリダイゼーション(ISH)若しくはこの変形(例えば、色素生産性インサイチュハイブリダイゼーション(CISH)若しくは蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(DNA−FISH又はRNA−FISH]))が含まれてもよい。
この点に関して、本発明のある特定の態様は、免疫組織化学(IHC)のための標識されたTNFRSF21の使用を含む。より詳細には、TNFRSF21 IHCは、様々な増殖性障害の診断を補助するため及びTNFRSF21抗体療法を含む治療に対する潜在的な応答を監視するための診断ツールとして使用され得る。ある特定の実施形態において、TNFRSF21は、1つ以上のレポーター分子にコンジュゲートされている。他の実施形態において、TNFRSF21抗体は、標識されておらず、1つ以上のレポーター分子に会合している個別の薬剤(例えば、抗マウス抗体)を用いて検出される。本明細書で議論するように及び下記実施例において示されるように、適合する診断アッセイは、化学的に固定された組織(これらに限定されないが、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド(gluteraldehyde)、四酸化オスミウム、重クロム酸カリウム、酢酸、アルコール、亜鉛塩、塩化第二水銀、四酸化クロム及びピクリン酸が挙げられる)並びに包埋された組織(これらに限定されないが、グリコールメタクリレート、パラフィン及び樹脂が挙げられる)、又は凍結を介して保存された組織に対して、実施され得る。このようなアッセイは、治療の決定に対する道筋を立て、投与レジメン及びタイミングを決定するために使用され得る。
他の特に適合する本発明の態様は、TNFRSF21決定因子を検出又は監視するためのインサイチュハイブリダイゼーションの使用を含む。インサイチュハイブリダイゼーション技術又はISHは、当業者にとって周知である。簡潔には、細胞を固定し、特定のヌクレオチド配列を含有する検出可能なプローブを固定した細胞に加える。細胞が相補的ヌクレオチド配列を含有する場合には、検出され得るプローブは、それらの配列にハイブリダイズする。本明細書に示す配列情報を使用して、遺伝子型TNFRSF21決定因子を発現する細胞を特定するようにプローブを設計することができる。プローブは、好ましくは、そのような決定因子に対応するヌクレオチド配列にハイブリダイズする。ハイブリダイゼーション条件は、不完全な相補的ハイブリダイゼーションによるバックグラウンドシグナルを最小化するように慣用的に最適化することができるが、好ましくは、プローブは、選択されたTNFRSF21決定因子に完全に相補的であることが好ましい。選択された実施形態において、プローブは、プローブに付された蛍光色素で標識されており、つまり標準的蛍光方法により容易に検出可能である。
インビボの診断治療又は診断に適合するアッセイには、当業者に公知の磁気共鳴画像、コンピュータ断層撮影(例えば、CATスキャン)、陽電子放射断層撮影(例えば、PETスキャン)、X線撮影、超音波のような当該技術分野で認識されている画像化又は監視技術を含めてもよい。
ある特定の実施形態において、本発明の抗体は、患者試料(例えば、血漿又は血液)中の特定の決定因子(例えば、TNFRSF21タンパク質)のレベルを検出及び定量するために使用することができ、同様に、関連する決定因子が関与する増殖性障害を検出、診断又は監視するために使用することができる。例えば、血液及び骨髄試料は、フローサイトメトリと組み合わせて使用されて、TNFRSF21発現(又は、別の共発現マーカー)を検出及び測定することができ、疾患の進行及び/又は治療への応答を監視することができる。関連する実施形態において、本発明の抗体は、循環腫瘍細胞をインビボ又はインビトロのいずれかで検出、監視及び/又は定量するために使用され得る(WO2012/0128801)。さらに他の実施形態において、循環腫瘍細胞は、腫瘍形成性細胞を含み得る。
本発明のある特定の実施形態において、対象又は対象由来の試料における腫瘍形成性細胞は、治療又はレジメンのベースラインが確立される前に、本開示の抗体を使用して評価又は特徴付けされ得る。他の例において、腫瘍形成性細胞は、治療された対象に由来する試料から評価され得る。
別の実施形態において、本発明は、がんの進行及び/又は病因をインビボで分析する方法を提供する。別の実施形態において、がんの進行及び/又は病因のインビボでの解析は、腫瘍の進行の程度を決定することを含む。別の実施形態において、解析は、腫瘍の同定を含む。別の実施形態において、腫瘍の進行の解析が、原発性腫瘍に対して行われる。別の実施形態において、解析は、当業者にとって公知のように、がんの種類に応じて経時的に行われる。別の実施形態において、原発性腫瘍の転移性細胞に起因する二次性腫瘍の解析が、さらにインビボで行われる。別の実施形態において、二次性腫瘍の大きさと形状が解析される。いくつかの実施形態において、さらにエクスビボの解析が行われる。
別の実施形態において、本発明は、がんの進行及び/又は病因をインビボで解析する方法であって、細胞の転移を決定すること又は循環腫瘍細胞のレベルを検出すること及び定量することを含む方法を提供する。さらに別の実施形態において、細胞転移の解析は原発性腫瘍から不連続の部位において、細胞の進行性成長を測定することを含む。いくつかの実施形態において、手法は、血管、リンパ、体腔内又はそれらの組合せを通じて分散する腫瘍細胞を監視するために行うことができる。別の実施形態において、細胞転移解析は、細胞遊走、播種、血管外漏出、増殖又はそれらの組合せの結果として行われる。
ある特定の例において、対象又は対象由来の試料における腫瘍形成性細胞は、治療の前にベースラインを確立するために、本開示の抗体を使用して評価又は特徴付けてもよい。他の例において、試料は、治療された対象に由来する。いくつかの例において、試料は、対象が治療を開始又は終了してから少なくとも約1、2、4、6、7、8、10、12、14、15、16、18、20、30、60、90日、6カ月、9カ月、12カ月又は>12カ月後の対象から得られる。ある特定の実施例において、腫瘍形成性細胞は、一定数の投与の後(例えば、治療の2、5、10、20、30回以上の投与の後)に、評価又は特徴付けされる。他の例において、腫瘍形成性細胞は、1回以上の治療を受けてから1週、2週、1カ月、2カ月、1年、2年、3年、4年以上後に、特徴付け又は評価される。
B.スクリーニング
ある特定の実施形態において、本発明の抗体は、決定因子との相互作用により腫瘍細胞の機能又は活性を変化させる化合物又は作用因子(例えば、抗体又はADC)を同定するために、試料のスクリーニングに使用することができる。一実施形態において、腫瘍細胞は、抗体又はADCと接触され、この抗体又はADCは、ある特定の標的(例えばTNFRSF21)を発現する細胞について腫瘍をスクリーニングするために使用され、このような細胞を、例えば限定されないが、診断目的などの目的のために同定すること、このような細胞を監視して治療の有効性を決定すること又はこのような標的発現細胞のための細胞集団を濃縮することができる。
ある特定の実施形態において、本発明の抗体は、決定因子との相互作用により腫瘍細胞の機能又は活性を変化させる化合物又は作用因子(例えば、抗体又はADC)を同定するために、試料のスクリーニングに使用することができる。一実施形態において、腫瘍細胞は、抗体又はADCと接触され、この抗体又はADCは、ある特定の標的(例えばTNFRSF21)を発現する細胞について腫瘍をスクリーニングするために使用され、このような細胞を、例えば限定されないが、診断目的などの目的のために同定すること、このような細胞を監視して治療の有効性を決定すること又はこのような標的発現細胞のための細胞集団を濃縮することができる。
さらに別の実施形態において、方法は、腫瘍細胞を試験薬剤又は化合物に直接的又は間接的に接触させることと、試験薬剤又は化合物が、決定因子会合腫瘍細胞の活性又は機能を調節するかどうか、例えば、細胞の形態又は生存性の変化、マーカーの発現、分化又は脱分化、細胞の呼吸作用、ミトコンドリア活性、膜完全性、成熟性、増殖性、生存性、アポトーシス又は細胞死を調節するかどうかを決定することとを含む。直接的相互作用の一例は物理的相互作用であり、一方で、間接的相互作用としては、例えば、参照実体(例えば、細胞又は細胞培養物)に順に作用する中間的分子に対する組成物の作用が挙げられる。
スクリーニング方法は、ハイスループットスクリーニングを含み、この方法は、例えば、培養皿、チューブ、フラスコ、ローラーボトル又はプレート上において、任意選択的に所定の位置に配置されたか又は置かれた、細胞のアレイ(例えば、マイクロアレイ)を含み得る。ハイスループットのロボット又は手作業による方法は、化学的相互作用を調べ、短期間に多くの遺伝子の発現レベルを決定することができる。分子シグナルを利用する、例えば、フルオロフォア又はマイクロアレイを介する技術(Mocellin and Rossi、2007、PMID:17265713)が開発され、さらに情報を非常に迅速に処理する解析(例えば、Pinhasovら、2004、PMID:15032660参照)が自動化されてきた。スクリーニングされ得るライブラリは、例えば、小分子ライブラリ、ファージディスプレイライブラリ、全ヒト抗体酵母ディスプレイライブラリ(Adimab)、siRNAライブラリ及びアデノウイルストランスフェクションベクターを含む。
VII.医薬調製物及び治療的使用
A.製剤及び投与経路
本発明の抗体又はADCは、当該技術分野で認識されている技術を使用して様々な方法で製剤化され得る。いくつかの実施形態において、本発明の治療組成物は、そのまま又は最小量の付加的成分と共に投与することができ、他方で任意選択的に適切な薬学的に許容される担体を含有するように製剤化してもよい。本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」は、当該技術分野で周知であり、医薬調製物で使用するために商業的供給源から入手可能である、賦形剤、ビヒクル、アジュバント及び希釈剤を含む(例えば、Gennaro(2003)Remington:The Science and Practice of Pharmacy with Facts and Comparisons:Drugfacts Plu、第20版、Mack Publishing;Anselら(2004)Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems、第7版、Lippencott Williams and Wilkins;Kibbeら(2000)Handbook of Pharmaceutical Excipients、第3版、Pharmaceutical Pressを参照)。
A.製剤及び投与経路
本発明の抗体又はADCは、当該技術分野で認識されている技術を使用して様々な方法で製剤化され得る。いくつかの実施形態において、本発明の治療組成物は、そのまま又は最小量の付加的成分と共に投与することができ、他方で任意選択的に適切な薬学的に許容される担体を含有するように製剤化してもよい。本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」は、当該技術分野で周知であり、医薬調製物で使用するために商業的供給源から入手可能である、賦形剤、ビヒクル、アジュバント及び希釈剤を含む(例えば、Gennaro(2003)Remington:The Science and Practice of Pharmacy with Facts and Comparisons:Drugfacts Plu、第20版、Mack Publishing;Anselら(2004)Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems、第7版、Lippencott Williams and Wilkins;Kibbeら(2000)Handbook of Pharmaceutical Excipients、第3版、Pharmaceutical Pressを参照)。
適切な薬学的に許容される担体は、比較的不活性であり、かつ抗体又はADCの投与を容易にすることができる物質又は活性化合物を加工して作用部位に送達するために薬学的に最適化された調製物にすることを補助し得る物質を、含む。
このような薬学的に許容される担体は、製剤の形態、一貫性、粘度、pH、張度、安定性、浸透圧、薬物動態、タンパク質凝集又は溶解度を変えることができる薬剤を含み、緩衝剤、湿潤剤、乳化剤、希釈剤、カプセル剤及び皮膚浸透促進剤を含む。担体のある特定の非限定的例は、生理食塩水、緩衝生理食塩水、デキストロース、アルギニン、ショ糖、水、グリセロール、エタノール、ソルビトール、デキストラン、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びこれらの組合せを含む。全身投与のための抗体は、経腸的、非経口的又は局所的投与のために製剤化され得る。実際、3種類の製剤全てが、活性成分の全身投与を達成するために同時に使用され得る。非経口的及び経口的薬物送達のための賦形剤及び製剤は、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(2000)第20版、Mack Publishingに示されている。
経腸投与のために適切な製剤は、硬ゼラチン又は軟ゼラチンカプセル剤、丸剤、錠剤、例えば、被覆錠剤、エリキシル剤、懸濁剤、シロップ又は吸入剤及びこれらの制御放出形態を含む。
非経口投与(例えば、注射による)に適切な製剤としては、活性成分が、溶解、懸濁化又は他の方法で(例えば、リポソーム又は他の微小粒子系で)提供される水性又は非水性の、等張性発熱物質不含滅菌液(例えば、溶液、懸濁液)が挙げられる。このような液体は、他の薬学的に許容される抗体、例えば、抗酸化剤、緩衝剤、保存剤、安定化剤、静菌剤、懸濁化剤、増粘剤及び製剤を、対象とするレシピエントの血液(又は他の関連する体液)と等張にする溶質をさらに含んでもよい。賦形剤の例としては、例えば、水、アルコール、ポリオール、グリセロール、植物油などが挙げられる。このような製剤に使用するための適切な等張の薬学的に許容される担体の例は、塩化ナトリウム注射剤、リンゲル液又は乳酸リンゲル注射剤を含む。
特に好ましい実施形態において、本発明の製剤化された組成物は、凍結乾燥して、投与前に再構成することができる粉末形態の抗体又はADCを提供することができる。注射用溶液の調製のための滅菌粉末は、有効成分を任意選択の共可溶化生体適合性成分と共に含む粉末を生成するために、本開示の抗体又はADCを含む溶液を凍結乾燥することによって得ることができる。一般的に、分散体又は溶液は、塩基性分散媒又は溶媒(例えば、希釈剤)及び任意選択的に他の生体適合性成分を含む滅菌媒体に、活性化合物を混入することによって調製される。適合する希釈剤は、薬学的に許容されるもの(ヒトへの投与のために安全で、非毒性である)であり、凍結乾燥後に再構成される製剤のような、液体製剤の調製に有用である。例示的希釈剤は、滅菌水、注射用静菌水(BWFI)、pH緩衝溶液(例えば、リン酸緩衝生理食塩水)、滅菌生理食塩液、リンゲル液又はデキストロース溶液を含む。代替的な実施形態において、希釈剤は、塩及び/又は緩衝剤の水溶液を含み得る。
特定の好ましい実施形態において、抗TNFRSF21抗体又はADCは、薬学的に許容される糖と組み合わせて凍結乾燥される。「薬学的に許容される糖」は、目的のタンパク質と組み合わせた場合、保存時のタンパク質の化学的及び/又は物理的不安定性を著しく予防する又は減少させる分子である。製剤が凍結乾燥され、次いで再構成されることが意図される場合。本明細書で使用される場合、薬学的に許容される糖は、「乾燥保護剤(lyoprotectant)」と称すこともできる。例示的糖及びそれらの対応する糖アルコールは、グルタミン酸一ナトリウム又はヒスチジンのようなアミノ酸;ベタインのようなメチルアミン;硫酸マグネシウムのようなリオトロピック塩;三価又はより高い分子量の糖アルコール、例えば、グリセリン、デキストラン、エリスリトール、グリセロール、アラビトール、キシリトール、ソルビトール及びマンニトールのようなポリオール;プロピレングリコール;ポリエチレングリコール;PLURONICS(登録商標);並びにそれらの組合せを含む。さらなる例示的乾燥保護剤は、グリセリン及びゼラチン並びに糖メリビオース、メレジトース、ラフィノース、マンノトリオース及びスタキオースを含む。還元糖の例は、グルコース、マルトース、ラクトース、マルツロース、イソマルツロース及びラクツロースを含む。非還元糖の例は、糖アルコール及び他の直鎖ポリアルコールから選択されるポリヒドロキシ化合物の非還元グリコシドを含む。好ましい糖アルコールは、モノグリコシド、とりわけ、ラクトース、マルトース、ラクツロース及びマルツロースのような二糖の還元により得られる化合物である。グリコシド側基は、グルコシド側基又はガラクトシド側基であり得る。糖アルコールのさらなる例は、グルシトール、マルチトール、ラクチトール及びイソマルツロースである。好ましい薬学的に許容される糖は、非還元糖トレハロース又はショ糖である。薬学的に許容される糖は、タンパク質が保存中の物理的及び化学的安定性及び完全性を(例えば、再構成及び保存後まで)本質的に保持することを意味する「保護量(protecting amount)」で、(例えば、凍結乾燥前に)製剤に添加される。
当業者は、適合可能な乾燥保護剤(lyprotecatant)を、約1mM〜約1000mM、約25mM〜約750mM、約50mM〜約500mM、約100mM〜約300mM、約125mM〜約250mM、約150mM〜約200mM又は約165mM〜約185mMの範囲の濃度で、液状製剤又は凍結乾燥製剤に加えてもよいことを理解している。ある特定の実施形態において、乾燥保護剤は、約10mM、約25mM、約50mM、約75mM、約100mM、約125mM、約130mM、約140mM、約150mM、約160mM、約165mM、約170mM、約175mM、約180mM、約185mM、約190mM、約200mM、約225mM、約250mM、約300mM、約400mM、約500mM、約600mM、約700mM、約800mM、約900mM又は約1000mMの濃度をもたらすよう添加され得る。ある特定の好ましい実施形態において、乾燥保護剤は、薬学的に許容される糖を含んでもよい。特に好ましい態様において、薬学的に許容される糖は、トレハロース又はスクロースを含む。
別の選択された実施形態において、本発明の液状製剤及び凍結乾燥製剤は、アミノ酸又は薬学的に許容されるこの塩を含めた、ある種の化合物を含んで、安定化剤又は緩衝化剤として作用することができる。このような化合物は、約1mM〜約100mM、約5mM〜約75mM、約5mM〜約50mM、約10mM〜約30mM又は約15mM〜約25mMの範囲の濃度で添加することができる。ある特定の実施形態において、緩衝化剤は、約1mM、約5mM、約10mM、約15mM、約20mM、約25mM、約30mM、約35mM、約40mM、約50mM、約60mM、約70mM、約80mM、約90mM又は約100mMの濃度をもたらすよう添加され得る。別の選択された実施形態において、緩衝化剤は、約5mM、約10mM、約15mM、約20mM、約25mM、約30mM、約35mM、約40mM、約50mM、約60mM、約70mM、約80mM、約90mM又は約100mMの濃度をもたらすよう添加され得る。ある特定の好ましい実施形態において、緩衝化剤は、ヒスチジン塩酸塩を含む。
さらに他の選択された実施形態において、本発明の液状製剤及び凍結乾燥製剤は、安定化剤として、ポリソルベート20、ポリソルベート40、ポリソルベート60又はポリソルベート80のような非イオン性界面活性剤を含んでもよい。このような化合物は、約0.1mg/ml〜約2.0mg/ml、約0.1mg/ml〜約1.0mg/ml、約0.2mg/ml〜約0.8mg/ml、約0.2mg/ml〜約0.6mg/ml又は約0.3mg/ml〜約0.5mg/mlの範囲の濃度で添加され得る。ある特定の実施形態において、界面活性剤は、約0.1mg/ml、約0.2mg/ml、約0.3mg/ml、約0.4mg/ml、約0.5mg/ml、約0.6mg/ml、約0.7mg/ml、約0.8mg/ml、約0.9mg/ml又は約1.0mg/mlの濃度をもたらすよう添加され得る。別の選択された実施形態において、界面活性剤は、約1.1mg/ml、約1.2mg/ml、約1.3mg/ml、約1.4mg/ml、約1.5mg/ml、約1.6mg/ml、約1.7mg/ml、約1.8mg/ml、約1.9mg/ml又は約2.0mg/mlの濃度をもたらすよう添加され得る。ある特定の好ましい実施形態において、界面活性剤は、ポリソルベート20又はポリソルベート40を含む。
非経口投与(例えば、静脈内注射)向けの開示される抗体又はADCの適合性製剤は、約10/mLμg〜約100mg/mLの濃度のADC又は抗体を含むことができる。ある特定の選択された実施形態において、抗体又はADCの濃度は、20μg/mL、40μg/mL、60μg/mL、80μg/mL、100μg/mL、200μg/mL、300μg/mL、400μg/mL、500μg/mL、600μg/mL、700μg/mL、800μg/mL、900μg/mL又は1mg/mLを構成する。他の実施形態において、ADC濃度は、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、8mg/mL、10mg/mL、12mg/mL、14mg/mL、16mg/mL、18mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL、60mg/mL、70mg/mL、80mg/mL、90mg/mL又は100mg/mLを構成する。
凍結乾燥粉末から再構成したか否かにかかわらず、液体TNFRSF21 ADC製剤(例えば、直上に示した)は、投与前にさらに希釈する(好ましくは水性担体中)ことができる。例えば、前述の液体製剤は、投与のための所望の用量レベルを達成するために、0.9%塩化ナトリウム注射剤、USP又は同等物(必要な変更を加えた)を含む注入バッグ中にさらに希釈することができる。特定の態様において、十分に希釈されたTNFRSF21 ADC溶液は、IV装置を用いて静脈内注入により投与される。好ましくは、投与されるTNFRSF21 ADC薬物溶液(静脈内(IV)注入又は注射にかかわらず)は、透明、無色及び可視粒子状物質不含有である。
本発明の化合物及び組成物は、インビボで、それを必要とする対象に、様々な経路、例えば、これらに限定されないが、経口、静脈内、動脈内、皮下、非経口的、鼻腔内、筋肉内、心臓内、脳室内、気管内、バッカル、直腸、腹腔内、皮内、局所、経皮及びくも膜下内、又はそれ以外に移植若しくは吸入により投与され得る。本組成物は、固体、半固体、液体又は気体形態の調製物に製剤化することができ、例えば、これらに限定されないが、錠剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤、軟膏、溶液、坐剤、浣腸剤、注射剤、吸入剤及びエアロゾルが挙げられる。適切な製剤及び投与経路は、意図する適用及び治療レジメンにより選択され得る。
B.投与量及び投与レジメン
特定の投与レジメン、すなわち、用量、タイミング及び反復は、特定の個体並びに実験的検討事項、例えば、薬物動態(例えば、半減期、クリアランス速度など)に依存する。投与の頻度の決定は、当業者、例えば、担当医により、状態及び治療される状態の重症度、治療される対象の年齢及び全体的健康状態などの検討事項に基づいて行われ得る。投与の頻度は、選択した組成物の効能及び投与レジメンの評価に基づいて治療の過程を通じて調整され得る。このような評価は、特異的な疾患、障害若しくは状態のマーカーの評価に基づいて行われ得る。個体ががんを有する実施形態において、評価は、触診又は視覚的観察を介した腫瘍サイズの直接的測定、X線又は他の画像化技術による腫瘍サイズの間接的測定、直接的な腫瘍生検によって評価される改善及び腫瘍試料の顕微鏡検査、間接的な腫瘍マーカー(例えば、前立腺がんに対するPSA)又は本明細書に記載の方法により特定された抗原、増殖性又は腫瘍形成性細胞の数の減少、このような新生細胞の減少の維持、新生細胞の増殖の減少又は転移の発生の遅延の測定を含む。
B.投与量及び投与レジメン
特定の投与レジメン、すなわち、用量、タイミング及び反復は、特定の個体並びに実験的検討事項、例えば、薬物動態(例えば、半減期、クリアランス速度など)に依存する。投与の頻度の決定は、当業者、例えば、担当医により、状態及び治療される状態の重症度、治療される対象の年齢及び全体的健康状態などの検討事項に基づいて行われ得る。投与の頻度は、選択した組成物の効能及び投与レジメンの評価に基づいて治療の過程を通じて調整され得る。このような評価は、特異的な疾患、障害若しくは状態のマーカーの評価に基づいて行われ得る。個体ががんを有する実施形態において、評価は、触診又は視覚的観察を介した腫瘍サイズの直接的測定、X線又は他の画像化技術による腫瘍サイズの間接的測定、直接的な腫瘍生検によって評価される改善及び腫瘍試料の顕微鏡検査、間接的な腫瘍マーカー(例えば、前立腺がんに対するPSA)又は本明細書に記載の方法により特定された抗原、増殖性又は腫瘍形成性細胞の数の減少、このような新生細胞の減少の維持、新生細胞の増殖の減少又は転移の発生の遅延の測定を含む。
本発明のTNFRSF21抗体又はADCは、様々な範囲で投与され得る。これらの範囲としては、用量あたり約5μg/kg体重から約100mg/kg体重、用量あたり約50μg/kg体重から約5mg/kg体重、用量あたり約100μg/kg体重から約10mg/kg体重が挙げられる。他の範囲としては、用量あたり約100μg/kg体重から約20mg/kg体重及び用量あたり約0.5mg/kg体重から約20mg/kg体重が挙げられる。特定の実施形態において、投与量は、少なくとも約100μg/kg体重、少なくとも約250μg/kg体重、少なくとも約750μg/kg体重、少なくとも約3mg/kg体重、少なくとも約5mg/kg体重、少なくとも約10mg/kg体重である。
選択された実施形態において、TNFRSF21抗体又はADCは、用量あたりおよそ10、20、30、40、50、60、70、80、90又は100μg/kg体重で(好ましくは静脈内に)投与される。他の実施形態は、用量あたり約200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900又は2000μg/kg体重での抗体又はADCの投与を含む。他の実施形態において、本開示のコンジュゲートは、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、9又は10mg/kgで投与される。さらに他の実施形態において、コンジュゲートは、用量あたり12、14、16、18又は20mg/kg体重で投与され得る。さらに他の実施形態において、コンジュゲートは、用量あたり25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、90又は100mg/kg体重で投与され得る。本明細書の教示を用い、当業者は、前臨床動物研究、臨床観察並びに標準的な医学及び生化学的技術及び測定に基づいて、様々なTNFRSF21抗体又はADCのための適切な投与量を容易に決定することができる。
他の投与レジメンは、U.S.P.N.7,744,877に開示されているような体表面積(BSA)計算に基づき、予測され得る。周知のように、BSAは、患者の身長及び体重を使用して計算され、彼又は彼女の身体の表面積によって表される対象の大きさの尺度を提供する。ある特定の実施形態において、コンジュゲートは、1mg/m2から800mg/m2、50mg/m2から500mg/m2の投与量及び100mg/m2、150mg/m2、200mg/m2、250mg/m2、300mg/m2、350mg/m2、400mg/m2又は450mg/m2の投与量で投与され得る。当該技術分野で認識されておりかつ経験的な技術が、適切な投与量を決定するために使用され得ることも理解される。
抗TNFRSF21抗体又はADCは、特別なスケジュールで投与されてもよい。一般に、TNFRSF21コンジュゲートの有効量は、対象に1回以上投与される。より詳細には、ADCの有効量は、対象に、1カ月に1回、1カ月に1回を超えて又は1カ月に1回未満投与される。ある特定の実施形態において、TNFRSF21抗体又はADCの有効量は、複数回、例えば少なくとも1カ月、少なくとも6カ月、少なくとも1年、少なくとも2年又は数年間投与され得る。さらに他の実施形態において、数日(2、3、4、5、6若しくは7日)、数週間(1、2、3、4、5、6、7若しくは8週間)又は数カ月間(1、2、3、4、5、6、7若しくは8カ月間)またさらには1若しくは数年間が、本開示の抗体又はADCの投与の間に経過し得る。
いくつかの実施形態において、コンジュゲート抗体を含む治療の過程は、数週間又は数カ月の期間にわたり、選択された薬物製品を複数回投与することを含む。より詳細には、本発明の抗体又はADCは、1日毎に1回、2日毎に1回、4日毎に1回、1週間毎に1回、10日毎に1回、2週間毎に1回、3週間毎に1回、1カ月毎に1回、6週間毎に1回、2カ月毎に1回、10週間毎に1回又は3カ月毎に1回投与され得る。これに関して、患者の応答及び診療に基づき、投与量を変化させてもよく、投与間隔を調整してもよいことが理解される。本発明には、不連続投与又は数回の部分投与に分割された1日用量も包含される。本発明の組成物及び抗がん剤は、交互に、隔日又は隔週で投与されてもよく又は一連の抗体治療を行った後に1つ以上の抗がん剤治療による処置を行ってもよい。いずれにしても、当業者であれば理解するように、化学療法剤の適切な用量は、一般に、化学療法剤が単独で又は他の化学療法剤との併用で投与される臨床治療において既に採用されている用量程度である。
別の実施形態において、本発明のTNFRSF21抗体又はADCは、疾患の初期症状後の腫瘍再発の確率を減少又は無くすための維持療法に使用されてもよい。好ましくは、障害は、治療されたことがあり、最初の腫瘍塊は除去、減少又は他の方法で緩和されており、患者は無症状である又は寛解状態にある。このような場合、標準的診断手法を使用して疾患の徴候がほとんど又は全くない場合でも、対象は、薬学的に有効な量の本開示の抗体が1回以上投与されてもよい。
別の好ましい実施形態において、本発明のモジュレーターは、予防的に又は減量手法後の腫瘍転移の可能性を予防又は減少させるためのアジュバント療法として使用され得る。本開示で使用するとき、「減量手法」は、腫瘍塊を減少させるか又は腫瘍負荷若しくは腫瘍増殖を緩和させる任意の手法、技術又は方法を意味する。例示的減量手法としては、限定されないが、外科手術、放射線治療(つまり、ビーム照射)、化学療法、免疫療法又はアブレーションが挙げられる。本開示に鑑みて当業者により容易に決定される適切な時間に、本開示のADCは、臨床的、診断的又は治療診断的手法により示唆されるように腫瘍転移を低減させるために投与されてもよい。
本発明のさらに他の実施形態は、本開示の抗体又はADCを、無症状であるががんを発症するリスクのある対象に投与することを含む。つまり、本発明の抗体又はADCは、真に予防的な意味において使用することができ、検査若しくは試験を受けて1つ以上の認められた危険因子(例えば、ゲノム指標、家族歴、インビボ又はインビトロ試験結果など)を有するが新生物を発症していない患者に投与されてもよい。
投与量及びレジメンも、本開示の組成物を個体に1回以上投与して実験的に決定され得る。例えば、個体に、本明細書に記載されるように製造された治療組成物を漸増する投与量で与えてもよい。選択された実施形態において、投与量は、実験的に決定されたか又は観察された副作用又は毒性にそれぞれ基づいて、徐々に増加又は減少又は減弱化されてもよい。選択された組成物の有効性を評価するために、特定の疾患、障害又は状態のマーカーを前述のように伴ってもよい。がんに関して、これらには、触診又は視覚的観察を介した腫瘍サイズの直接的測定、X線又は他の画像化技術による腫瘍サイズの間接的測定、直接的な腫瘍生検によって評価される改善及び腫瘍試料の顕微鏡検査;間接的な腫瘍マーカー(例えば、前立腺がんに対するPSA)又は本明細書に記載の方法により特定された腫瘍形成性抗原、疼痛又は麻痺の減少、会話、視力、呼吸若しくは他の腫瘍に関連する障害の改善、食欲の増加又は容認された試験若しくは生存の延長によって測定される生活の質の向上の測定が挙げられる。当業者は、投与量が、個体、新生物状態の種類、新生物状態の病期、新生物状態の個体の他の位置への転移並びに過去及び現在に使用している治療に依存して変わることを認識する。
C.併用療法
併用療法は、望まない新生物細胞増殖を減少させるか若しくは抑制するため、がんの発生を減少させるため、がんの再発を低減させるか若しくは予防するため、又はがんの広がり若しくは転移を低減させるか若しくは予防するために、とりわけ有用であり得る。このような場合、本発明のモジュレーターは、本発明のモジュレーターがなければ出現しそして腫瘍塊を存続させるであろうCSCを除去することにより、感作剤又は化学感作剤として機能し、これにより、現在の標準治療である減量剤又は抗がん剤のより有効な使用を可能にする。すなわち、本開示の抗体又はADCは、特定の実施形態において、別の投与された治療剤の作用機序を増強させる効果の増強(例えば、事実上相加又は相乗的)をもたらし得る。本発明の文脈において、「併用療法」は、広く解釈するものとし、抗TNFRSF21抗体又はADC並びに細胞毒性剤、細胞分裂停止剤、抗血管新生剤、減量剤、化学療法剤、放射線療法及び放射線治療剤、標的化抗がん剤(モノクローナル抗体及び小分子体の両方を含む)、BRM、治療抗体、がんワクチン、サイトカイン、ホルモン療法、放射線治療及び抗転移剤並びに特異的及び非特異的アプローチを含む免疫療法剤を含むが、これらに限定されない、1つ以上の抗がん剤の投与を単に意味する。
併用療法は、望まない新生物細胞増殖を減少させるか若しくは抑制するため、がんの発生を減少させるため、がんの再発を低減させるか若しくは予防するため、又はがんの広がり若しくは転移を低減させるか若しくは予防するために、とりわけ有用であり得る。このような場合、本発明のモジュレーターは、本発明のモジュレーターがなければ出現しそして腫瘍塊を存続させるであろうCSCを除去することにより、感作剤又は化学感作剤として機能し、これにより、現在の標準治療である減量剤又は抗がん剤のより有効な使用を可能にする。すなわち、本開示の抗体又はADCは、特定の実施形態において、別の投与された治療剤の作用機序を増強させる効果の増強(例えば、事実上相加又は相乗的)をもたらし得る。本発明の文脈において、「併用療法」は、広く解釈するものとし、抗TNFRSF21抗体又はADC並びに細胞毒性剤、細胞分裂停止剤、抗血管新生剤、減量剤、化学療法剤、放射線療法及び放射線治療剤、標的化抗がん剤(モノクローナル抗体及び小分子体の両方を含む)、BRM、治療抗体、がんワクチン、サイトカイン、ホルモン療法、放射線治療及び抗転移剤並びに特異的及び非特異的アプローチを含む免疫療法剤を含むが、これらに限定されない、1つ以上の抗がん剤の投与を単に意味する。
併用の結果が、各治療(例えば、抗体及び抗がん剤)が別個に行われる場合に認められる効果の相加的なものであるという要求は存在しない。少なくとも相加効果が一般的に望ましいが、単独療法の1つを上回る抗腫瘍効果の増大は有益である。さらに、本発明は、相乗効果を示すことを併用治療に要求しない。しかし、当業者は、好ましい実施形態を含む特定の選択された組合せにより、相乗効果が認められる可能性があることを理解する。
したがって、特定の態様において、併用療法は、がんの治療において、(i)抗TNFRSF21抗体若しくはADCの単独使用、(ii)治療成分の単独使用又は(iii)抗TNFRSF21抗体もADCも含まない別の治療成分と組み合わせた治療成分の使用を、上回る治療的相乗効果を有するか又は測定可能な治療効果を改善する。用語「治療的相乗作用」は、本明細書で使用される場合、抗TNFRSF21抗体又はADCと1つ以上の治療成分との組合せの相加的効果よりも大きい治療効果を有する、抗TNFRSF21抗体又はADCと1つ以上の治療成分との組合せを意味する。
本開示の組合せの所望の転帰は、対照又はベースラインの測定に対する比較によって定量される。本明細書で使用される場合、相対的な用語、例えば、「改善する」、「増加する」又は「減少させる」は、対照、例えば、本明細書に記載の治療の開始前の同じ個体の測定値又は本明細書に記載の抗TNFRSF21抗体もADCも不在であるが、標準治療処置などの他の治療成分の存在下における対照個体(若しくは複数の対照個体)の測定値に対する値を示す。代表的な対照個体は、治療されている個体と同じ形態のがんに罹患しており、治療されている個体とほぼ同じ年齢の個体である(治療される個体及び対照個体の疾患の病期が同等であることを確実にするため)。
治療に応答した変化又は改善は、一般的に、統計学的に有意である。本明細書で使用される場合、用語「有意性」又は「有意」は、2つ以上の実体の間に非ランダムな関係がある確率についての統計学的解析に関する。関係が「有意」であるか又は「有意性」を有するかどうかを決定するために「p値」が計算され得る。ユーザー定義のカットオフ点を下回るp値は、有意とみなされる。0.1以下、0.05未満、0.01未満、0.005未満又は0.001未満のp値は、有意とみなされ得る。
相乗的治療効果は、単一の治療成分若しくは抗TNFRSF21抗体又はADCにより誘発される治療効果よりも又は所与の組合せの抗TNFRSF21抗体又はADC若しくは単一治療成分により誘発される治療効果の合計よりも少なくとも約2倍大きい又は少なくとも約5倍大きい又は少なくとも約10倍大きい又は少なくとも約20倍大きい又は少なくとも約50倍大きい又は少なくとも約100倍大きい効果であり得る。また相乗的治療効果は、単一の治療成分若しくは抗TNFRSF21抗体又はADCにより誘発される治療効果又は所与の組合せの抗TNFRSF21抗体又はADC若しくは単一治療成分により誘発される治療効果の合計と比較して、少なくとも10%又は少なくとも20%又は少なくとも30%又は少なくとも40%又は少なくとも50%又は少なくとも60%又は少なくとも70%又は少なくとも80%又は少なくとも90%又は少なくとも100%以上の治療効果の増加として観察され得る。相乗的効果は、組合せで使用したときに、治療剤の投与量の減少を可能にする効果でもある。
併用療法の実施において、抗TNFRSF21抗体又はADC及び治療成分は、単一の組成物又は同じ若しくは異なる投与経路を使用する2つ以上の別個の組成物において、対象に同時に投与することができる。代替的に、抗TNFRSF21抗体又はADCでの治療は、例えば、数分から数週間の間隔で、治療成分による治療に先行又は追随してもよい。一実施形態において、治療成分と、抗体又はADCとの両方が互いに約5分から約2週間以内に投与される。さらに他の実施形態において、数日(2、3、4、5、6若しくは7)、数週間(1、2、3、4、5、6、7若しくは8)又は数カ月間(1、2、3、4、5、6、7若しくは8)が、抗体の投与と治療成分の投与との間に経過してもよい。
併用療法は、状態が治療されるまで、緩和されるまで、又は治癒されるまで、様々なスケジュールで、例えば、1日に1回、2回若しくは3回、2日毎に1回、3日毎に1回、1週間毎に1回、2週間毎に1回、1カ月毎に1回、2カ月毎に1回、3カ月毎に1回、6カ月毎に1回、投与されてもよく、又は連続的に投与されてもよい。抗体及び治療成分は、1日おきに若しくは1週間おきに投与されてもよく、又は一連の抗TNFRSF21抗体若しくはADC治療を行い、後に追加の治療成分で1回以上治療してもよい。一実施形態において、抗TNFRSF21抗体又はADCは、1つ以上の治療成分と組み合わせて短期治療サイクルで投与される。他の実施形態において、組合せ治療は、長期治療サイクルで投与される。併用療法は、任意の経路によって投与することができる。
選択された実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、PD−1阻害剤又はPD−L1阻害剤のようなチェックポイント阻害剤と組み合わせて使用されてもよい。PD−1は、このリガンドPD−L1と共に、抗腫瘍Tリンパ球応答の負の調節因子である。一実施形態において、併用療法は、抗PD−1抗体(例えば、ペムブロリズマブ、ニボルマブ、ピジリズマブ)、及び任意選択的に1種以上の他の治療成分と一緒にした、抗TNFRSF21抗体又はADCの投与を含むことができる。別の実施形態において、併用療法は、抗PD−L1抗体(例えば、アベルマブ、アテゾリズマブ、デュルバルマブ)、及び任意選択的に1種以上の他の治療成分と一緒にした、抗TNFRSF21抗体抗又はADCの投与を含むことができる。さらに別の実施形態において、併用療法は、チェックポイント阻害剤及び/又は標的化BRAF併用療法(例えば、ベムラフェニブ又はダブラフィニブ)による処置後に進行が続く患者に投与される抗PD−1抗体又は抗PD−L1と共に抗TNFRSF21抗体又はADCの投与を含むことができる。
いくつかの実施形態において、抗TNFRSF21抗体又はADCは、様々な第一選択がん治療と組み合わせて使用されてもよい。したがって、選択された実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC、並びにイホスファミド、マイトマイシンC、ビンデシン、ビンブラスチン、エトポシド、イリノテカン(ironitecan)、ゲムシタビン、タキサン、ビノレルビン、メトトレキセート及びペメトレキセドのような細胞毒性剤、並びに任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。ある特定の新生物の症例(例えば、AML又は多発性骨髄腫のような血液学的症例)において、開示されるADCは、シタラビン(AraC)、及びアントラサイクリン(anthracycyline)(アクラルビシン、アムサクリン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン(idarubixcin)など)、又はミトキサントロン、フルダラビン;ヒドロキシ尿素、クロファラビン、クロレタジンのような細胞毒性剤と組み合わせて使用されてもよい。他の実施形態において、本発明のADCは、アザシチジン又はデシタビン、FLT3選択的チロシンキナーゼ阻害剤(例えば、ミドスタウリン、レスタウルチニブ及びスニチニブ)、全てがトランスのレチノイン酸(ATRA)及び三酸化ひ素のような脱メチル化剤であるG−CSF又はGM−CSFプライミングと組み合わせて、投与されてもよい(最後の2つの組合せは、急性前骨髄球性白血病(APL)に特に有効となり得る)。
別の実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及び白金系薬剤(例えば、カルボプラチン又はシスプラチン)及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分(例えば、ビノレルビン;ゲムシタビン;例えばドセタキセル若しくはパクリタキセルのようなタキサン;イリノテカン;又はペメトレキセド)の使用を含む。
ある特定の実施形態において、例えば、BR−ERPR、BR−ER又はBR−PRがんの処置において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC、及び「ホルモン療法」として記載されている1種以上の治療成分の使用を含む。「ホルモン療法」とは、本明細書において使用する場合、例えば、タモキシフェン;性腺刺激ホルモン又は黄体形成放出ホルモン(GnRH又はLHRH);エベロリムス及びエキセメスタン;トレミフェン;又はアロマターゼ阻害剤(例えば、アナストロゾール、レトロゾール、エキセメスタン又はフルベストラント)を指す。
別の実施形態において、例えば、BR−HER2の処置において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC、及びトラスツズマブ又はアド−トラスツズマブエムタンシン(Kadcyla)、及び任意選択的に1種以上の他の治療成分(例えば、ペルツズマブ及び/又はドセタキセル)の使用を含む。
一部の実施形態において、例えば、転移性乳がんの処置において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC、及びタキサン(例えば、ドセタキセル又はパクリタキセル)、及び任意選択的な追加の治療成分、例えば、アントラサイクリン(例えば、ドキソルビシン又はエピルビシン)、及び/又はエリブリンの使用を含む。
別の実施形態において、例えば、転移性若しくは再現性乳がん、又はBRCA変異体乳がんの処置において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC、及びメゲストロール、及び任意選択的な追加の治療成分の使用を含む。
さらなる実施形態において、例えば、BR−TNBCの処置において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC、及びポリADPリボースポリメラーゼ(PARP)阻害剤(例えば、BMN−673、オラパリブ、ルカパリブ及びベリパリブ)、及び任意選択的な追加の治療成分の使用を含む。
別の実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC、及びPARP阻害剤及び任意選択的に1種以上の他の治療成分の使用を含む。
別の実施形態において、例えば乳がんの治療において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC並びにシクロホスファミド並びに任意選択的に1つ以上の他の治療成分(例えば、ドキソルビシン、タキサン、エピルビシン、5−FU及び/又はメトトレキサート)の使用を含む。
別の実施形態において、EGFR陽性NSCLCの治療のための併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC並びにアファチニブ並びに任意選択的に1つ以上の他の治療成分(例えば、エルロチニブ及び/又はベバシズマブ)の使用を含む。
別の実施形態において、EGFR陽性NSCLCの治療のための併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びエルロチニブ及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分(例えば、ベバシズマブ)の使用を含む。
別の実施形態において、ALK陽性NSCLCの治療のための併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びセリチニブ(Zykadia)及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。
別の実施形態において、ALK陽性NSCLCの治療のための併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びクリゾチニブ(Xalcori)及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。
別の実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC並びにベバシズマブ並びに任意選択的に1つ以上の他の治療成分(例えば、ゲムシタビン若しくは、ドセタキセル若しくはパクリタキセルのようなタキサン;及び/又は白金アナログ)の使用を含む。
別の実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC、並びにベバシズマブ及び任意選択的にシクロホスファミドの使用を含む。
特定の実施形態において、白金製剤耐性腫瘍の治療のための併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC並びにドキソルビシン及び/又はエトポシド及び/又はゲムシタビン及び/又はビノレルビン及び/又はイホスファミド及び/又はロイコボリン変調(leucovorin−modulated)5−フルオロウラシル(fluoroucil)及び/又はベバシズマブ及び/又はタモキシフェン並びに任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。
選択された実施形態において、開示される抗体及びADCは、ある特定のステロイドと組み合わせて使用され、潜在的に処置の過程を一層効果的にして、炎症、吐き気及び過敏性のような副作用を低減することができる。本発明のADCと組み合わせて使用され得る例示的なステロイドには、以下に限定されないが、ヒドロコルチゾン、デキサタサゾン、メチルプレドニゾロン及びプレドニゾロンが含まれる。特に好ましい態様において、ステロイドは、デキサタサゾンを含む。
いくつかの実施形態において、抗TNFRSF21抗体又はADCは、黒色腫の様々な第一選択治療との組合せで使用されてもよい。一実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びダカルバジン及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。さらなる実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びテモゾロミド(temozolamide)及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。別の実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及び白金系治療成分(例えば、カルボプラチン又はシスプラチン)及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。いくつかの実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びビンカアルカロイド治療成分(例えば、ビンブラスチン、ビノレルビン、ビンクリスチン又はビンデシン)及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。一実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びインターロイキン2及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。別の実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びインターフェロンα及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。
他の実施形態において、抗TNFRSF21抗体又はADCは、黒色腫のアジュバント治療及び/又は外科的手法(例えば、腫瘍切除)との組合せで使用されてもよい。一実施形態において、併用療法は、抗TNFRSF21抗体又はADC及びインターフェロンα及び任意選択的に1つ以上の他の治療成分の使用を含む。
本発明は、抗TNFRSF21抗体又はADCと放射線療法との組合せも提供する。用語「放射線療法」は、本明細書で使用される場合、腫瘍細胞内で局所的にDNA損傷を誘導する任意の機構、例えば、ガンマ線照射、X線、UV照射、マイクロ波、電子放出などを意味する。腫瘍細胞への放射性同位体の方向付けられた送達を使用する併用療法も検討され、本明細書に開示の抗TNFRSF21抗体と組み合わせて、又は抗TNFRSF21抗体のコンジュゲートとして、使用され得る。典型的には、放射線療法は、約1から約2週間の期間にわたりパルスで投与される。任意選択的に、放射線療法は、単独用量として又は複数回の連続用量として投与されてもよい。
他の実施形態において、抗TNFRSF21抗体又はADCは、以下に記載されている1種以上の化学治療剤と組み合わせて使用されてもよい。
D.抗がん剤
用語「抗がん剤」は、本明細書で使用される場合、「治療成分」の1つのサブセット、つまり、「薬学的に活性な成分」として記載される薬剤のサブセットである。より詳細には、「抗がん剤」は、細胞増殖性障害、例えば、がんを治療するために使用することができる任意の薬剤(又はその薬学的に許容される塩)を意味し、これらに限定されないが、細胞毒性剤、細胞分裂停止剤、抗血管新生剤、減量剤、化学療法剤、放射線治療剤、標的化抗がん剤、生物学的応答修飾剤、治療抗体、がんワクチン、サイトカイン、ホルモン療法、抗転移剤及び免疫療法剤が挙げられる。抗がん剤の前述の分類は、互いに排他的なものではなく、選択された薬剤は、1つ以上のカテゴリーに分類され得ることに注意されたい。例えば、ある適合する抗がん剤は、細胞毒性剤でありかつ化学療法剤であると分類することができる。したがって、前述の用語のそれぞれは、本開示を考慮し、次に医療分野におけるそれらの使用に応じて解釈すべきである。
D.抗がん剤
用語「抗がん剤」は、本明細書で使用される場合、「治療成分」の1つのサブセット、つまり、「薬学的に活性な成分」として記載される薬剤のサブセットである。より詳細には、「抗がん剤」は、細胞増殖性障害、例えば、がんを治療するために使用することができる任意の薬剤(又はその薬学的に許容される塩)を意味し、これらに限定されないが、細胞毒性剤、細胞分裂停止剤、抗血管新生剤、減量剤、化学療法剤、放射線治療剤、標的化抗がん剤、生物学的応答修飾剤、治療抗体、がんワクチン、サイトカイン、ホルモン療法、抗転移剤及び免疫療法剤が挙げられる。抗がん剤の前述の分類は、互いに排他的なものではなく、選択された薬剤は、1つ以上のカテゴリーに分類され得ることに注意されたい。例えば、ある適合する抗がん剤は、細胞毒性剤でありかつ化学療法剤であると分類することができる。したがって、前述の用語のそれぞれは、本開示を考慮し、次に医療分野におけるそれらの使用に応じて解釈すべきである。
好ましい実施形態において、抗がん剤は、がん性細胞又はがん性になる可能性があるか若しくは腫瘍形成性後代(例えば、腫瘍形成性細胞)を発生する可能性がある細胞を、抑制するか若しくは除去する化学剤、又は抑制する若しくは除去するように設計されている化学剤(例えば、化学療法剤)を含み得る。これに関して、選択された化学剤(細胞周期依存性薬剤)は、しばしば細胞の成長又は分裂に必要な細胞内プロセスを対象とし、したがって、一般的に急速に成長しそして分裂するがん性細胞対して、特に有効である。例えば、ビンクリスチンは、微小管を解重合し、したがって、急速に分裂しつつある細胞が有糸分裂に入ることを阻害する。他の場合において、選択された化学剤は、細胞のライフサイクルのあらゆる点における細胞生存を妨げる細胞周期非依存性薬剤であり、指向性療法(例えば、ADC)に有効であり得る。例として、特定のピロロベンゾジアゼピンは、細胞DNAの副溝に結合し、核への送達により転写を阻害する。併用療法又はADC成分の選択に関して、当業者は、本開示を考慮して適合する細胞周期依存性薬剤及び細胞周期非依存性薬剤を容易に同定できることが理解される。
いずれにしてもまた上記で言及したように、選択された抗がん剤は、本明細書で開示した抗TNFRSF21抗体及びADCに加えて互いに組み合わせて(例えば、CHOP療法)投与することができることが理解される。さらに、選択された実施形態において、このような抗がん剤は、コンジュゲートを含むことができ、投与前に抗体と会合していてもよいことがさらに理解される。特定の実施形態において、本開示の抗がん剤は、抗TNFRSF21抗体と連結されて、本明細書に開示のADCを提供する。
本明細書で使用される場合、用語「細胞毒性剤」(又は細胞毒)は、一般的に、細胞の機能を減少若しくは阻害しそして/又は腫瘍細胞の破壊を引き起こすという点で、細胞に毒性がある物質を意味する。特定の実施形態において、物質は、(天然源から精製された若しくは合成により調製された、)生存生物に由来する天然に存在する分子又はその類似体である。細胞毒性剤の例としては、これらに限定されないが、小分子毒素又は酵素的に活性な細菌毒素(例えば、カリケアマイシン、ジフテリア(Diptheria)毒素、シュードモナス(Pseudomonas)菌体内毒素及び菌体外毒素、ブドウ球菌(Staphylococcal)エンテロトキシンA)、菌類(例えば、αサルシン、レストリクトシン)、植物(例えば、アブリン、リシン、モルデクシン、ビスクミン、ヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質、サポリン、ゲロニン、モモルジン(momoridin)、トリコサンチン、オオムギ毒素、アレウリテス・フォルジ(Aleurites fordii)タンパク質、ジランチン(dianthin)タンパク質、フィトラッカ・メリカナ(Phytolacca mericana)タンパク質[PAPI、PAPII及びPAP−S]、モモルディカ・カランティア(Momordica charantia)阻害剤、クルシン、クロチン、サポナリア・オフィキナリス(Saponaria officinalis)阻害剤、ミトゲリン、レストリクトシン、フェノマイシン、ネオマイシン及びトリコテセン)又は動物(例えば、細胞傷害性RNアーゼ、例えば、細胞外膵RNアーゼ;DNアーゼI、これらの断片及び/又はバリアントを含む)が挙げられる。放射性同位体、メイタンシノイド、オーリスタチン、ドラスタチン、デュオカルマイトマイシン、アマニチン及びピロロベンゾジアゼピンを含むさらなる適合する細胞毒性剤を本明細書に示す。
より一般に本発明の抗体と組み合わせて(又はコンジュゲートして)使用され得る細胞毒性剤又は抗がん剤の例は、限定されないが、アルキル化剤、アルキルスルホネート、アナストロゾール、アマニチン、アジリジン、エチレンイミン及びメチルメラミン、アセトゲニン、カンプトテシン、BEZ−235、ボルテゾミブ、ブリオスタチン、カリスタチン(callystatin)、CC−1065、セリチニブ、クリゾチニブ、クリプトフィシン、ドラスタチン、デュオカルマイシン、エリュテロビン、エルロチニブ、パンクラチスタチン、サルコジクチイン、スポンジスタチン、ナイトロジェンマスタード、抗生物質、エンジイン ダイネマイシン、ビスホスホネート、エスペラミシン、色素タンパク質のエンジイン抗生物質発色団、アクラシノマイシン、アクチノマイシン、アントラマイシン(authramycin)、アザセリン、ブレオマイシン、アクチノマイシン(cactinomycin)、カンフォスファミド、カルビシン(carabicin)、カルミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン、シクロホスファミド(cyclosphosphamide)、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、トルビシン、6−ジアゾ−5−オキソ−L−ノルロイシン,ドキソルビシン、エピルビシン、エソルビシン、エキセメスタン、フルオロウラシル、フルベストラント、ゲフィチニブ、イダルビシン、ラパチニブ、レトロゾール、ロナファーニブ、マルセロマイシン、酢酸メゲストロール、マイトマイシン、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリゴマイシン(olivomycin)、パゾパニブ、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン(potfiromycin)、ピューロマイシン、クエラマイシン、ラパマイン、ロドルビシン、ゾラフェニブ、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、タモキシフェン、クエン酸タモキシフェン、テモゾロミド、テパディナ(tepodina)、チピファルニブ、ツベルシジン、ウベニメクス、バンデタニブ、ボロゾール、XL−147、ジノスタチン、ゾルビシン;抗代謝物質、葉酸アナログ、プリンアナログ、アンドロゲン、抗副腎物質、フォリン酸(frolinic acid)のような葉酸補充薬、アセグラトン、アルドホスファミドグリコシド、アミノレブリン酸、エニルウラシル、アムサクリン、ベストラブシル、ビサントレン、エダトレキサート、デフォファミン(defofamine)、デメコルチン、ジアジクオン、エフロルニチン(elfornithine)、酢酸エリプチニウム、エポチロン、エトグルシド、硝酸ガリウム、ヒドロキシ尿素、レンチナン、ロニダミン(lonidainine)、マイタンシノイド、ミトグアゾン、ミトキサントロン、モピダモール(mopidanmol)、ニトラエリン(nitraerine)、ペントスタチン、フェナメット、ピラルビシン、ロソキサントロン、ポドフィリン酸、2−エチルヒドラジド、プロカルバジン、多糖錯体、ラゾキサン;リゾキシン;SF−1126、シゾフィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジクオン;2,2’,2”−トリクロロエチルアミン;トリコテシン類(T−2毒素、ベラキュリン(verracurin)A、ロリジンA及びアングイジン);ウレタン;ビンデシン;ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトール;ピポブロマン;ガシトシン(gacytosine);アラビノシド;シクロホスファミド;チオテパ;タキソイド、クロラムブシル(chloranbucil);ゲムシタビン;6−チオグアニン;メルカプトプリン;メトトレキサート;白金アナログ、ビンブラスチン;白金;エトポシド;イホスファミド;ミトキサントロン;ビンクリスチン;ビノレルビン;ノバントロン;テニポシド;エダトレキサート;ダウノマイシン;アミノプテリン;ゼローダ;イバンドロネート;イリノテカン、トポイソメラーゼ阻害剤RFS2000;ジフルオロメチルオルニチン(difluorometlhylornithine);レチノイド;カペシタビン;コンブレタスタチン;ロイコボリン;オキサリプラチン;XL518、細胞増殖を減少させるPKC−α、Raf、H−Ras、EGFR及びVEGF−A阻害並びに上記のいずれかの医薬的に許容される塩又は溶媒和物、酸若しくは誘導体を含む。腫瘍に対するホルモンの作用を調節する又は阻害するように作用する抗ホルモン剤、例えば、抗エストロゲン剤及び選択的エストロゲン受容体抗体、副腎におけるエストロゲンの生成を調節する酵素であるアロマターゼを阻害するアロマターゼ阻害剤並びに抗アンドロゲン剤並びにトロキサシタビン(1,3−ジオキソランヌクレオシドシトシンアナログ)、アンチセンスオリゴヌクレオチド、VEGF発現阻害剤及びHER2発現阻害剤などのリボザイム、ワクチン、PROLEUKIN(登録商標)rIL−2、LURTOTECAN(登録商標)トポイソメラーゼ1阻害剤、ABARELIX(登録商標)rmRH、ビノレルビン及びエスペラミシン並びに上記のうちのいずれかの薬学的に許容される塩又は溶媒和物、酸又は誘導体なども本定義に含まれる。
適合する細胞毒性剤又は抗がん剤は、商業的又は臨床的に利用可能な化合物、例えば、エルロチニブ(TARCEVA(登録商標)、Genentech/OSI Pharm.)、ドセタキセル(TAXOTERE(登録商標)、Sanofi−Aventis)、5−FU(フルオロウラシル、5−フルオロウラシル、CAS番号51−21−8)、ゲムシタビン(GEMZAR(登録商標)、Lilly)、PD−0325901(CAS番号391210−10−9、Pfizer)、シスプラチン(cis−ジアミン、ジクロロ白金(II)、CAS番号15663−27−1)、カルボプラチン(CAS番号41575−94−4)、パクリタキセル(TAXOL(登録商標)、Bristol−Myers Squibb Oncology、Princeton、N.J.)、トラスツズマブ(HERCEPTIN(登録商標)、Genentech)、テモゾロミド(4−メチル−5−オキソ−2,3,4,6,8−ペンタアザビシクロ[4.3.0]ノナ−2,7,9−トリエン−9−カルボキサミド、CAS番号85622−93−1、TEMODAR(登録商標)、TEMODAL(登録商標)、Schering Plough)、タモキシフェン((Z)−2−[4−(1,2−ジフェニルブタ−1−エニル)フェノキシ]−N,N−ジメチルエタンアミン、NOLVADEX(登録商標)、ISTUBAL(登録商標)、VALODEX(登録商標))及びドキソルビシン(ADRIAMYCIN(登録商標))を含む。さらなる商業的又は臨床的に利用可能な抗がん剤は、オキサリプラチン(ELOXATIN(登録商標)、Sanofi)、ボルテゾミブ(VELCADE(登録商標)、Millennium Pharm.)、スーテント(SUNITINIB(登録商標)、SU11248、Pfizer)、レトロゾール(FEMARA(登録商標)、Novartis)、メシル酸イマチニブ(GLEEVEC(登録商標)、Novartis)、XL−518(Mek阻害剤、Exelixis、WO2007/044515)、ARRY−886(Mek阻害剤、AZD6244、Array BioPharma、Astra Zeneca)、SF−1126(PI3K阻害剤、Semafore Pharmaceuticals)、BEZ−235(PI3K阻害剤、Novartis)、XL−147(PI3K阻害剤、Exelixis)、PTK787/ZK 222584(Novartis)、フルベストラント(FASLODEX(登録商標)、AstraZeneca)、リューコボリン(フォリン酸)、ラパマイシン(シロリムス、RAPAMUNE(登録商標)、Wyeth)、ラパチニブ(TYKERB(登録商標)、GSK572016、Glaxo Smith Kline)、ロナファーニブ(SARASAR(商標)、SCH 66336、Schering Plough)、ソラフェニブ(NEXAVAR(登録商標)、BAY43−9006、Bayer Labs)、ゲフィチニブ(IRESSA(登録商標)、AstraZeneca)、イリノテカン(CAMPTOSAR(登録商標)、CPT−11、Pfizer)、ティピファニブ(ZARNESTRA(商標)、Johnson&Johnson)、ABRAXANE(商標)(Cremophor−free)、パクリタキセルのアルブミン改変ナノ粒子製剤(American Pharmaceutical Partners、Schaumberg、Il)、バンデタニブ(rINN、ZD6474、ZACTIMA(登録商標)、AstraZeneca)、クロラムブシル、AG1478、AG1571(SU 5271;Sugen)、テムシロリムス(TORISEL(登録商標)、Wyeth)、パゾパニブ(GlaxoSmithKline)、カンフォスファミド(TELCYTA(登録商標)、Telik)、チオテパ及びシクロホスファミド(CYTOXAN(登録商標)、NEOSAR(登録商標))、ビノレルビン(NAVELBINE(登録商標))、カペシタビン(XELODA(登録商標)、Roche)、タモキシフェン(例えば、NOLVADEX(登録商標)、クエン酸タモキシフェン、FARESTON(登録商標)(クエン酸トレミフェン(toremifine))、MEGASE(登録商標)(酢酸メゲストロール)、AROMASIN(登録商標)(エキセメスタン;Pfizer)、フォルメスタン(formestanie)、ファドロゾール、RIVISOR(登録商標)(ボロゾール)、FEMARA(登録商標)(レトロゾール;Novartis)及びARIMIDEX(登録商標)(アナストロゾール;AstraZeneca)を含み得る。
用語「薬学的に許容される塩」又は「塩」は、分子又は巨大分子の有機又は無機塩を意味する。酸付加塩は、アミノ基と共に形成され得る。例示的な塩としては、これらに限定されないが、硫酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、酸性リン酸塩、イソニコチン酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、酸性クエン酸塩、酒石酸塩、オレイン酸塩、タンニン酸塩、パントテン酸塩、酸性酒石酸塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、ゲンチジン酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、グルクロン酸塩、サッカリン酸塩、ギ酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩及びパモ酸塩(すなわち、1,1’メチレンビス−(2−ヒドロキシ3−ナフトエート))が挙げられる。薬学的に許容される塩は、例えば、酢酸イオン、コハク酸イオン又は他の対イオンなどの別の分子が包含されたものを含み得る。対イオンは、親化合物の電荷を安定化させる任意の有機又は無機部分であり得る。さらに、薬学的に許容される塩は、その構造内に2つ以上の荷電原子を有し得る。複数の荷電原子が薬学的に許容される塩の一部である場合、この塩は複数の対イオンを有し得る。したがって、薬学的に許容される塩は、1つ以上の荷電原子及び/又は1つ以上の対イオンを有し得る。
同様に「薬学的に許容される溶媒和物」又は「溶媒和物」は、1つ以上の溶媒分子と分子又は巨大分子との会合物を指す。薬学的に許容される溶媒和物を形成する溶媒の例としては、これらに限定されないが、水、イソプロパノール、エタノール、メタノール、DMSO、酢酸エチル、酢酸及びエタノールアミンが挙げられる。
他の実施形態において、本発明の抗体又はADCは、現在臨床試験にある又は市販のいくつかの抗体(又は免疫療法剤)のいずれか1つと組み合わせて使用し得る。本開示の抗体は、アバゴボマブ、アデカツムマブ、アフツズマブ、アレムツズマブ、アルツモマブ、アマツキシマブ、アナツモマブ、アルシツモマブ、アテゾリズマブ、アベルマブ、バビツキシマブ、ベクツモマブ、ベバシズマブ、ビバツズマブ、ブリナツモマブ、ブレンツキシマブ、カンツズマブ、カツマキソマブ、セツキシマブ、シタツズマブ、シクスツムマブ、クリバツズマブ、コナツムマブ、ダセツズマブ、ダロツズマブ、ダラツムマブ、デツモマブ、ドロジツマブ、デュリゴツマブ、ドゥルバルマブ、デュシギツマブ、エクロメキシマブ、エロツズマブ、エンシツキシマブ、エルツマキソマブ、エタラシズマブ、ファルレツズマブ、フィクラツズマブ、フィギツムマブ、フランボツマブ、フツキシマブ、ガニツマブ、ゲムツズマブ、ギレンツキシマブ、グレムバツムマブ、イブリツモマブ、イゴボマブ、イムガツズマブ、インダツキシマブ、イノツズマブ、インテツムマブ、イピリムマブ、イラツムマブ、ラベツズマブ、ラムブロリズマブ、レクサツムマブ、リンツズマブ、ロルボツズマブ、ルカツムマブ、マパツムマブ、マツズマブ、ミラツズマブ、ミンレツモマブ、ミツモマブ、モキセツモマブ、ナルナツマブ、ナプツモマブ、ネシツムマブ、ニモツズマブ、ニボルマブ、ノフェツモマブ(nofetumomabn)、オビヌツズマブ、オカラツズマブ、オファツムマブ、オララツマブ、オラパリブ、オナルツズマブ、オポルツズマブ、オレゴボマブ、パニツムマブ、パーサツズマブ、パトリツマブ、ペンブロリズマブ、ペムツモマブ、パーツズマブ、ピジリズマブ、ピンツモマブ、プリツムマブ、ラコツモマブ、ラドレツマブ、ラムシルマブ、リロツムマブ、リツキシマブ、ロバツムマブ、サツモマブ、セルメチニブ、シブロツズマブ、シルツキシマブ、シムツズマブ、ソリトマブ、タカツズマブ、タプリツモマブ、テナツモマブ、テプロツムマブ、チガツズマブ、トシツモマブ、トラスツズマブ、ツコツズマブ、ウブリツキシマブ、ベルツズマブ、ボルセツズマブ、ボツムマブ、ザルツムマブ、CC49、3F8、MEDI0680、MDX−1105及びこれらの組合せからなる群から選択される抗体と組み合わせて使用され得る。
他の実施形態は、がん治療のために承認された抗体、例えば、これらに限定されないが、リツキシマブ、ゲムツズマブ オゾガマイシン、アレムツズマブ、イブリツモマブ チウキセタン、トシツモマブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、パニツムマブ(patitumumab)、オファツムマブ、イピリムマブ及びブレンツキシマブベドチンの使用を含む。当業者は、本明細書の教示に適合するさらなる抗がん剤を容易に特定することができる。
E.放射線療法
本発明は、抗体又はADCと、放射線療法(つまり、腫瘍細胞内で局所的にDNA損傷を誘導する任意の機構、例えば、ガンマ線照射、X線、UV照射、マイクロ波、電子放出など)との組合せも提供する。腫瘍細胞への放射性同位体の方向付けられた送達を使用する併用療法も検討され、本開示の抗体又はADCは、標的抗がん剤又は他の標的化手段と結び付けて使用することができる。典型的には、放射線療法は、約1〜約2週間の期間にわたりパルスで投与される。放射線療法は、頭頚部がんを有する対象に約6〜7週間投与されてもよい。任意選択的に、放射線療法は、単回用量として又は複数回の連続用量として投与されてもよい。
本発明は、抗体又はADCと、放射線療法(つまり、腫瘍細胞内で局所的にDNA損傷を誘導する任意の機構、例えば、ガンマ線照射、X線、UV照射、マイクロ波、電子放出など)との組合せも提供する。腫瘍細胞への放射性同位体の方向付けられた送達を使用する併用療法も検討され、本開示の抗体又はADCは、標的抗がん剤又は他の標的化手段と結び付けて使用することができる。典型的には、放射線療法は、約1〜約2週間の期間にわたりパルスで投与される。放射線療法は、頭頚部がんを有する対象に約6〜7週間投与されてもよい。任意選択的に、放射線療法は、単回用量として又は複数回の連続用量として投与されてもよい。
VIII.適応症
本発明は、本発明の抗体及びADCの、様々な障害、例えば、増殖性障害、新生物、炎症性、血管新生及び免疫学的障害並びに毒素によって引き起こされる障害の診断、診断治療、治療及び/又は予防のための使用を提供する。特定の実施形態において、治療される疾患は、固形腫瘍を含む新生物状態を含む。他の実施形態において、治療される疾患は、血液悪性疾患を含む。特定の実施形態において、本発明の抗体又はADCは、TNFRSF21決定因子を発現する腫瘍又は腫瘍形成性細胞を治療するために使用される。好ましくは、治療される「対象」又は「患者」はヒトであるが、本明細書で使用するとき、それらの用語は、あらゆる哺乳動物種を含むものとして表される。
本発明は、本発明の抗体及びADCの、様々な障害、例えば、増殖性障害、新生物、炎症性、血管新生及び免疫学的障害並びに毒素によって引き起こされる障害の診断、診断治療、治療及び/又は予防のための使用を提供する。特定の実施形態において、治療される疾患は、固形腫瘍を含む新生物状態を含む。他の実施形態において、治療される疾患は、血液悪性疾患を含む。特定の実施形態において、本発明の抗体又はADCは、TNFRSF21決定因子を発現する腫瘍又は腫瘍形成性細胞を治療するために使用される。好ましくは、治療される「対象」又は「患者」はヒトであるが、本明細書で使用するとき、それらの用語は、あらゆる哺乳動物種を含むものとして表される。
本発明の化合物及び組成物は、疾患の様々な病期にあり、治療サイクルにおける種々の点にある対象を治療するために用いることができることが理解される。したがって、特定の実施形態において、本発明の抗体及びADCは、フロントライン治療として使用され、がん性状態に関して以前に治療されたことがない対象に投与される。他の実施形態において、本発明の抗体及びADCは、セカンドライン患者及びサードライン患者(すなわち、同じ状態について以前にそれぞれ1及び2回治療を受けた対象)を治療するために用いられる。さらに他の実施形態は、本開示のTNFRSF21 ADCにより又は異なる治療剤により3回以上同じ又は関連する状態について治療されたフォースライン患者又はこれより高次の患者(例えば、胃がん又は結腸直腸がん患者)の治療を含む。他の実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、以前に(本発明の抗体又はADCを用いて又は他の抗がん剤を用いて)治療され、再発した対象又は以前の治療に対して不応性と判断された対象を治療するために使用される。選択された実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、再発性腫瘍を有する対象を治療するために使用され得る。
ある特定の態様において、増殖性障害は、以下に限定されないが、副腎、肝臓、腎臓、膀胱、乳房、胃、卵巣、子宮頚部、子宮、食道、結腸直腸、前立腺、膵臓、肺(小細胞及び非小細胞の両方)、甲状腺、癌、肉腫、神経膠芽腫及び様々な頭頚部の腫瘍を含めた、固形腫瘍を含む。他の好ましい実施形態において、開示されるADCは、膵臓がん、選択された態様において、肺腺癌の処置に特に有効である。ある特定の実施形態において、肺がんは、アントラサイクリン及び/又はタキサン(例えば、ドセタキセル、パクリタキセル、ラロタキセル又はカバジタキセル)に対して、不応性、再発性又は耐性がある。本発明のさらに他の態様において、開示される抗体及びADCは、甲状腺髄様がん、大細胞神経内分泌癌(LCNEC)、神経膠芽腫、前立腺神経内分泌がん(NEPC)、悪性度の高い膵消化管神経内分泌(GEP)及び悪性黒色腫の処置に使用され得る。さらに他の好ましい実施形態において、開示されるADCは、膀胱がんを処置するために使用されてもよい。
膵臓がんに関すると、明細書において開示されている組成物は、膵腺房細胞癌、十二指腸膵臓癌(duodenal pancreatic carcinoma)、粘液性膵臓腺癌、神経内分泌膵臓がん、膵臓腺癌、外分泌型膵臓腺癌、膵管腺癌及び十二指腸乳頭部膵臓腺癌(ampullary pancreatic adenocarcinoma)を処置するために使用されてもよい。
より一般に本発明に従った例示的新生物状態の治療対象は、良性又は悪性の、固形腫瘍又は血液悪性疾患であり得、限定されないが、以下の群から選択され得る;副腎腫瘍、AIDS−関連がん、胞巣状軟部肉腫、星細胞系腫瘍、自律神経節腫瘍、膀胱がん(扁平上皮がん及び移行上皮がん)、胞胚腔障害、骨がん(アダマンチノーマ、動脈瘤様骨のう腫(aneurismal bone cyst)、骨軟骨腫、骨肉腫)、脳及び脊髄がん、転移性脳腫瘍、乳がん、頸動脈球腫瘍、子宮頚部がん、軟骨肉腫、脊索腫、嫌色素性腎細胞癌、腎明細胞癌、結腸がん、結腸直腸がん、深在性良性線維性組織球腫、線維形成性小円形細胞腫瘍、上衣腫、上皮障害、ユーイング腫瘍、骨格性粘液様軟骨肉腫、骨性線維形成不全症(fibrogenesis imperfecta ossium)、線維性骨異形成症、胆嚢及び胆管がん、胃がん、胃腸、妊娠性絨毛性疾患、胚細胞腫瘍、腺障害、頭頚部がん、視床下部、腸がん、島細胞腫瘍、カポジ肉腫、腎臓がん(腎芽腫、乳頭状腎細胞がん)、白血病、脂肪腫/良性脂肪腫様腫瘍、脂肪肉腫/悪性脂肪腫様腫瘍、肝臓がん(肝芽腫、肝細胞がん)、リンパ腫、肺がん(小細胞がん、腺がん、扁平上皮がん、大細胞がんなど)、マクロファージ障害(macrophagal disorder)、髄芽腫、黒色腫、髄膜腫、甲状腺髄様がん、多発性内分泌腺腫瘍症、多発性骨髄腫、骨髄異形成症候群、神経芽細胞腫、神経内分泌腫瘍、卵巣がん、膵臓がん、甲状腺乳頭がん、副甲状腺腫瘍、小児科がん、末梢神経鞘腫瘍、褐色細胞腫、下垂体膿瘍腫瘍、前立腺がん、後ブドウ膜黒色腫、希少血液障害(rare hematologic disorder)、腎性転移性がん、ラブドイド腫瘍、横紋筋肉腫、肉腫、皮膚がん、軟組織肉腫、扁平上皮がん、胃がん、間質性障害、滑膜肉腫、精巣がん、胸腺癌、胸腺腫、甲状腺転移性がん及び子宮がん(子宮頸部癌、子宮内膜癌及び平滑筋腫)。ある特定の実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、フロントライン治療として使用され、がん性状態に関して以前に治療されたことがない対象に投与される。他の実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、以前に(本発明の抗体若しくはADCを用いて、又は他の抗がん剤を用いて)治療され、再発した対象、又は以前の治療に対して不応性と判断された対象を治療するために使用される。選択された実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、再発性腫瘍を有する対象を治療するために使用され得る。
ある特定の実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、フロントライン治療として使用され、がん性状態に関して以前に処置されたことがない対象に投与される。他の実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、以前に(本発明の抗体若しくはADCを用いて、又は他の抗がん剤を用いて)処置され、再発した対象、又は以前の処置に対して不応性と判断された対象を処置するために使用される。選択された実施形態において、本発明の化合物及び組成物は、再発性腫瘍を有する対象を処置するために使用され得る。
血液悪性腫瘍に関すると、本発明の化合物及び方法は、急性骨髄性白血病(AML、FAB命名体系に基づいた様々なサブタイプのものが認識されている(M0−M7)、WHO分類、分子マーカー/変異、核型、形態学及び他の特徴のもの)、系列急性リンパ芽球性白血病(ALL)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性リンパ球性白血病(CLL)、有毛細胞白血病(HCL)、慢性骨髄単球性白血病(CMML)、若年性骨髄単球性白血病(JMML)及び大顆粒リンパ球性白血病(LGL)、及びB細胞リンパ腫(ホジキンリンパ腫(従来的なホジキンリンパ腫及び結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫)を含む)、非ホジキンリンパ腫(びまん性大細胞型B細胞性リンパ腫(DLBCL)、濾胞性リンパ腫(FL)、低悪性度リンパ腫/NHL濾胞性細胞リンパ腫(FCC)、小リンパ球性リンパ腫(SLL)、粘膜関連リンパ組織(MALT)リンパ腫、マントル細胞リンパ腫(MCL)、及びバーキットリンパ腫(BL)を含む);中悪性度リンパ腫/濾胞性NHL、中悪性度びまん性NHL、高悪性度免疫芽球性NHL、高悪性度リンパ芽球性NHL、高悪性度小型非切れ込み核細胞性リンパ腫NHL、かさばり病変NHL、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、リンパ形質細胞性リンパ腫(LPL)、AIDS関連性リンパ腫、単球様B細胞リンパ腫、血管性免疫芽球性リンパ腺症、びまん性小型切れ込み細胞、大細胞型免疫芽球性リンパ芽球種、小型、非切れ込み型、バーキット及び非バーキット、濾胞性大細胞優性;濾胞性小切れ込み型細胞優性;及び濾胞性混合小切れ込み型及び大細胞リンパ腫を含めた、様々な白血病の処置に特に有効となり得ることがさらに理解される。Gaidonoら、「Lymphomas」、IN CANCER:PRINCIPLES&PRACTICE OF ONCOLOGY、2巻:2131〜2145頁(DeVitaら(編)、第5版、1997年)を参照。これらのリンパ腫は、分類体系の変更により、様々な名称を有することが多く、異なる名称に分類されているリンパ腫を有する患者もまた、本発明の組合せ治療レジメンから利益を得ることができることは、当業者に明白となるはずである。
ある特定の選択された態様において、開示されるADCは、腸タイプ、びまん性タイプ、胃の噴門、胃の間質タイプ、カルチノイド、及び印環細胞胃腺癌を含めた、胃がんの処置においてとりわけ有効である。一実施形態において、胃がんは、放射線、5−フルオロウラシル、白金をベースとする薬剤(例えば、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン)又はこれらの組合せに対して、不応性である、再発性である、又は耐性である。選択された実施形態において、抗体及びADCは、非転移性又は転移性胃がんを示す患者に投与され得る。他の実施形態において、開示されるコンジュゲート抗体は、不応性患者(すなわち、初期治療の全工程中又は直後に疾患を再発する患者)、感受性のある患者(すなわち、再発が一次治療から2〜3カ月後より長い患者);又は放射線、5−フルオロウラシル及び/若しくは白金をベースとする薬剤(例えば、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン)に耐性を示す患者に投与される。各場合において、適合ADCは、選択された投与レジメン及び臨床診断に応じて、他の抗がん剤と組み合わせて使用され得ることが理解される。
他の選択された態様において、開示されるADCは、腺癌、膠様腺癌、腸管カルチノイド、腸間質、平滑筋肉腫、扁平上皮癌、神経内分泌癌、並びに小腸、結腸及び直腸の印環細胞癌を含めた、結腸直腸がんの処置にとりわけ効果的である。一実施形態において、結腸直腸がんは、放射線、5−フルオロウラシル、白金をベースとする薬剤(例えば、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン)、VEGF−A標的剤、VEGF受容体標的剤、EGFR標的剤又はこれらの組合せに対して、不応性である、再発性である、又は耐性である。選択された実施形態において、抗体及びADCは、非転移性又は転移性結腸直腸がんを示す患者に投与され得る。他の実施形態において、開示されるコンジュゲート抗体は、不応性患者(すなわち、初期治療の全工程中又は直後に疾患を再発する患者)、感受性のある患者(すなわち、再発が一次治療から2〜3カ月後より長い患者);又は放射線、5−フルオロウラシル、白金をベースとする薬剤(例えば、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン)、VEGF−A標的剤、VEGF受容体標的剤及び/若しくはEGFR標的剤に耐性を示す患者に投与される。各場合において、適合ADCは、選択された投与レジメン及び臨床診断に応じて、他の抗がん剤と組み合わせて使用され得ることが理解される。
ある特定の好ましい実施形態において、本発明のTNFRSF21 ADCは、肺腺癌、膵臓がん又は膀胱がんに罹患している、フロントライン患者に投与され得る。他の実施形態において、本発明のTNFRSF21 ADCは、同じ障害に罹患している、セカンドライン患者に投与されてもよい。さらに他の実施形態において、本発明のTNFRSF21 ADCは、肺腺癌、膵臓がん又は膀胱がんを有する、サードライン患者に投与されてもよい。
さらに他の選択された態様において、開示されるADCは、肺腺癌、小肺がん(SCLC)及び非小細胞肺がん(NSCLC)(例えば、扁平上皮細胞非小細胞肺がん又は扁平上皮細胞小細胞肺がん)を含めた、肺がんを処置するのにとりわけ有効である。一実施形態において、肺がんは、白金をベースとする薬剤(例えば、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン)及び/又はタキサン(例えば、ドセタキセル、パクリタキセル、ラロタキセル又はカバジタキセル)に対して、不応性、再発性又は耐性がある。別の実施形態において、処置される対象は、大細胞神経内分泌癌(LCNEC)に罹患している。
示されているように、開示される抗体及びADCは、以下のサブタイプ:小細胞肺がん及び非小細胞肺がん(例えば、扁平上皮細胞非小細胞肺がん又は扁平上皮細胞小細胞肺がん)を含めた、肺がんの処置にとりわけ有効である。他の実施形態において、開示組成物は、肺腺癌を処置するために使用されてもよい。選択された実施形態において、抗体及びADCは、限定された病期の疾患又は広範囲の病期の疾患を示す患者に投与され得る。他の実施形態において、開示されるコンジュゲート抗体は、不応性患者(すなわち、初期治療の全工程中又は直後に疾患を再発する患者)、感受性のある患者(すなわち、再発が一次治療から2〜3カ月後より長い患者);又は白金をベースとする薬剤(例えば、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン)及び/若しくはタキサン(例えば、ドセタキセル、パクリタキセル、ラロタキセル又はカバジタキセル)に耐性を示す患者に投与される。特定の好ましい実施形態において、本発明のTNFRSF21 ADCは、フロントライン患者に投与され得る。他の実施形態において、本発明のTNFRSF21 ADCは、セカンドライン患者に投与され得る。さらに他の実施形態において、本発明のTNFRSF21 ADCは、サードライン患者に投与され得る。
特に好ましい実施形態において、開示されるADCは、小細胞肺がんを処置するために使用されてもよい。このような実施形態に関して、コンジュゲートされたモジュレーターは、限定された病期の疾患を示す患者に投与され得る。他の実施形態において、開示されたADCは、広範囲の病期の疾患を示す患者に投与される。他の好ましい実施形態において、開示されたADCは、不応性患者(すなわち、初期治療の過程中又はこの完了の直後に再発した患者)又は再発小細胞肺がん患者に投与される。さらに他の実施形態は、感受性のある患者(すなわち、再発が一次治療の後の2〜3カ月より長い患者)への開示されたADCの投与を含む。各場合において、適合ADCは、選択された投与レジメン及び臨床診断に応じて、他の抗がん剤と組み合わせて使用され得ることが理解される。
IX.製品
本発明は、1つ以上の容器又はレセプタクルを含む医薬パック又はキットを含み、ここで、容器は、1用量以上の本発明の抗体又はADCを含み得る。このようなキット又はパックは、本質的に診断用又は治療用である。特定の実施形態において、パック又はキットは、1つ以上の追加の薬剤及び任意選択的に1つ以上の抗がん剤を含む又は含まない、例えば、本発明の抗体又はADCを含む組成物の所定の量を意味する、単位用量を含む。特定の他の実施形態において、パック又はキットは、がん性細胞の検出、定量化及び/又は視覚化のための結合レポーター分子及び任意選択的に1つ以上の追加の薬剤を含むか又は含まない、検出可能な量の抗TNFRSF21抗体又はADCを含む。
IX.製品
本発明は、1つ以上の容器又はレセプタクルを含む医薬パック又はキットを含み、ここで、容器は、1用量以上の本発明の抗体又はADCを含み得る。このようなキット又はパックは、本質的に診断用又は治療用である。特定の実施形態において、パック又はキットは、1つ以上の追加の薬剤及び任意選択的に1つ以上の抗がん剤を含む又は含まない、例えば、本発明の抗体又はADCを含む組成物の所定の量を意味する、単位用量を含む。特定の他の実施形態において、パック又はキットは、がん性細胞の検出、定量化及び/又は視覚化のための結合レポーター分子及び任意選択的に1つ以上の追加の薬剤を含むか又は含まない、検出可能な量の抗TNFRSF21抗体又はADCを含む。
いずれにしても本発明のキットは、一般的に、薬学的に許容される製剤を含む適切な容器又はレセプタクル内に、本発明の抗体又はADCを含み、任意選択的に、同じ又は異なる容器に1つ以上の抗がん剤を含む。キットは、診断又は併用療法用のいずれかのために、他の薬学的に許容される製剤又は装置を含んでもよい。診断装置又は機器の例としては、細胞又は増殖性障害に伴うマーカーの検出、監視、定量化又はプロファイルに使用し得るものを含む(このようなマーカーの完全な列挙について、上記参照)。いくつかの実施形態において、装置は、インビボ又はインビトロのいずれかで、循環する腫瘍細胞を検出、監視、及び/又は定量化するために使用することができる(例えば、WO2012/0128801を参照)。さらに他の実施形態において、循環する腫瘍細胞は、腫瘍形成性細胞を含んでもよい。本発明で検討されるキットは、本発明の抗体又はADCを抗がん剤又は診断剤と組み合わせるための適切な試薬を含んでもよい(例えば、U.S.P.N.7,422,739参照)。
キットの成分が1つ以上の液体溶液で提供される場合、液体溶液は非水性であり得るが、典型的には水溶液が好ましく、滅菌水溶液が特に好ましい。キット内の製剤は、乾燥粉末として、又は適切な液体の添加により再構成され得る凍結乾燥形態で提供されてもよい。再構成に使用される液体は、別個の容器に含有され得る。このような液体は、滅菌の薬学的に許容されるバッファー又は他の希釈剤、例えば、注射用静菌水、リン酸緩衝食塩水、リンゲル液又はデキストロース溶液を含み得る。キットが、本発明の抗体又はADCをさらなる治療薬又は薬剤との組合せで含む場合、溶液はモル当量の組合せで、又は一方の成分を他方より過剰にして予め混合されていてもよい。代替的に、本発明の抗体又はADC及びいずれかの任意選択の抗がん剤又は他の薬剤(例えば、ステロイド)は、患者への投与前は別個の容器内で別個に維持されていてもよい。
ある特定の好ましい実施形態において、本発明の組成物を含む前述のキットは、キットの内容物ががんの治療、予防及び/又は診断のために使用され得ることを示すラベル、マーカー、添付文書、バーコード及び/又は読本を含む。他の好ましい実施形態において、キットは、キットの内容物が、がんを患う対象を治療するためのある特定の投与レジメン又は投与量レジメンに従って投与され得ることを示す、ラベル、マーカー、添付文書、バーコード及び/又は読本を含むことができる。特に好ましい態様において、ラベル、マーカー、添付文書、バーコード及び/又は読本は、キットの内容物が、血液悪性腫瘍(例えば、AML)の治療、予防及び/若しくは診断のために用いられ得ること、又はこの治療の投与量若しくは投与レジメンを提示することを表示する。他の特に好ましい態様において、ラベル、マーカー、添付文書、バーコード及び/又は読本は、キットの内容物が、肺がん(例えば、腺癌)の治療、予防及び/若しくは診断、又はこの治療のための投与レジメンのために用いられ得ることを表示する。
適切な容器又はレセプタクルとしては、例えば、ボトル、バイアル、シリンジ、注入バッグ(IVバッグ)などが含まれる。容器は、様々な材料、例えば、ガラス又は薬学的に適合するプラスチックなどで形成することができる。特定の実施形態において、レセプタクルは、滅菌アクセスポートを含んでもよい。例えば、容器は、皮下注射針によって穴を開けることができるストッパーを有する静脈内溶液バッグ又はバイアルであってもよい。
いくつかの実施形態において、キットは、抗体及びいずれかの任意選択の成分を患者に投与するための手段、例えば、製剤を対象に注射若しくは導入する又は身体の疾患領域に適用することができる、1つ以上の針又はシリンジ(充填済又は空)、点眼器、ピペット又は他の同様の装置を含んでもよい。本発明のキットは、典型的に、バイアル又はそれと同様のもの、及び市販のために厳重に密封された状態の他の要素、例えば、所望のバイアル及び他の装置を配置及び保持できる中空プラスチック容器を含有するための手段も含む。
X.その他
本明細書において別段に定義されない限り、本発明に関連して使用される科学的用語及び技術的用語は、当業者に一般に理解される意味を有する。さらに、文脈によって別途要求されない限り、単数形は複数形を含み、複数形の用語は単数形を含む。さらに、本明細書及び添付の特許請求の範囲において提供される範囲は、両方の終点及び終点の間の全ての点を含む。したがって、2.0から3.0の範囲は、2.0、3.0及び2.0と3.0との間の全ての点を含む。
本明細書において別段に定義されない限り、本発明に関連して使用される科学的用語及び技術的用語は、当業者に一般に理解される意味を有する。さらに、文脈によって別途要求されない限り、単数形は複数形を含み、複数形の用語は単数形を含む。さらに、本明細書及び添付の特許請求の範囲において提供される範囲は、両方の終点及び終点の間の全ての点を含む。したがって、2.0から3.0の範囲は、2.0、3.0及び2.0と3.0との間の全ての点を含む。
一般的に、本明細書に記載の細胞及び組織培養、分子生物学、免疫学、微生物学、遺伝学及び化学に関する技術は、当該技術分野において周知であり、一般に使用されているものである。本明細書で使用される命名法は、このような技術に関連して、当該技術分野でも一般に使用されている。他に指示されていない限り、本発明の方法及び技術は、一般的に、当該技術分野で周知の及び本明細書を通じて引用されている様々な参照文献に記載された通常の方法に従って実施される。
XI.参照文献
本明細書で引用されている全ての特許、特許出願及び出版物並びに電子工学的に利用可能な資料(例えば、GenBank及びRefSeqにおけるヌクレオチド配列提出物、並びに例えば、SwissProt、PIR、PRF、PBDにおけるアミノ酸配列提出物並びにGenBank及びRefSeqにおける注釈の付されたコード領域からの翻訳物を含む)の完全な開示は、「参照により組み込まれる」という文言が特定の参照文献に関連して使用されているか否かにかかわらず、参照により組み込まれる。前述の詳細な説明及び以下の実施例は、理解を明確にするためにのみ提供される。それによって不必要に限定されないことが理解されるものとする。本発明は、示され、記載されている正確な詳細に限定されない。当業者にとって明らかな変形は、特許請求の範囲によって定義された本発明に含まれる。本明細書で使用されるあらゆる標題は組織化を目的とするものにすぎず、記載の主題を限定するものとして解釈されるべきでない。
本明細書で引用されている全ての特許、特許出願及び出版物並びに電子工学的に利用可能な資料(例えば、GenBank及びRefSeqにおけるヌクレオチド配列提出物、並びに例えば、SwissProt、PIR、PRF、PBDにおけるアミノ酸配列提出物並びにGenBank及びRefSeqにおける注釈の付されたコード領域からの翻訳物を含む)の完全な開示は、「参照により組み込まれる」という文言が特定の参照文献に関連して使用されているか否かにかかわらず、参照により組み込まれる。前述の詳細な説明及び以下の実施例は、理解を明確にするためにのみ提供される。それによって不必要に限定されないことが理解されるものとする。本発明は、示され、記載されている正確な詳細に限定されない。当業者にとって明らかな変形は、特許請求の範囲によって定義された本発明に含まれる。本明細書で使用されるあらゆる標題は組織化を目的とするものにすぎず、記載の主題を限定するものとして解釈されるべきでない。
上記で全体的に説明した本発明は、以下の実施例を参照することにより、さらに容易に理解される。以下の実施例は、例証として提供され、本発明を限定することを意図していない。実施例は、以下の実験が、実施される全て又は唯一の実験であることを表すことを意図していない。別途指示しない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏温度であり、圧力は大気圧又は大気圧近傍である。
配列表のまとめ
表3は、本明細書に含まれているアミノ酸配列及び核酸配列のまとめを示している。
配列表のまとめ
表3は、本明細書に含まれているアミノ酸配列及び核酸配列のまとめを示している。
腫瘍細胞株のまとめ
PDX腫瘍細胞のタイプは、特定の腫瘍細胞株を表す略称とそれに続く番号で示されている。試験した試料の継代数は、試料の命名に付属したp0〜p#で表され、ここでp0は患者腫瘍から直接取得された非継代の試料を示し、p#は試験前のマウスから腫瘍が継代された回数を示す。本明細書で使用される場合、腫瘍のタイプ及びサブタイプの略称が以下の通り表4に示される:
PDX腫瘍細胞のタイプは、特定の腫瘍細胞株を表す略称とそれに続く番号で示されている。試験した試料の継代数は、試料の命名に付属したp0〜p#で表され、ここでp0は患者腫瘍から直接取得された非継代の試料を示し、p#は試験前のマウスから腫瘍が継代された回数を示す。本明細書で使用される場合、腫瘍のタイプ及びサブタイプの略称が以下の通り表4に示される:
[実施例1]
TNFRSF21発現の特定
全トランスクリプトーム配列決定の使用
固形腫瘍ががん患者に存在するときの、固形腫瘍の細胞異種性を特徴付けて、臨床的関連性のある治療標的を特定するために、当該技術分野で認識されている技術を使用して、大規模なPDX腫瘍バンクを開発し、維持した。多数の個別の腫瘍細胞株を含む、PDX腫瘍バンクを、元々、様々な固形悪性腫瘍に罹患しているがん患者から得られた腫瘍細胞の複数回の継代により、免疫無防備状態マウスにおいて増殖させた。継代の少ないPDX腫瘍は、この天然環境における腫瘍を代表しており、腫瘍成長を推進する根本的な機構及び現在の治療法に対する耐性への臨床的に関連する洞察を提供する。
TNFRSF21発現の特定
全トランスクリプトーム配列決定の使用
固形腫瘍ががん患者に存在するときの、固形腫瘍の細胞異種性を特徴付けて、臨床的関連性のある治療標的を特定するために、当該技術分野で認識されている技術を使用して、大規模なPDX腫瘍バンクを開発し、維持した。多数の個別の腫瘍細胞株を含む、PDX腫瘍バンクを、元々、様々な固形悪性腫瘍に罹患しているがん患者から得られた腫瘍細胞の複数回の継代により、免疫無防備状態マウスにおいて増殖させた。継代の少ないPDX腫瘍は、この天然環境における腫瘍を代表しており、腫瘍成長を推進する根本的な機構及び現在の治療法に対する耐性への臨床的に関連する洞察を提供する。
先に言及したように、腫瘍細胞は、2つのタイプ:非腫瘍形成性細胞(NTG)及び腫瘍開始細胞(TIC)の細胞小集団に広く分割され得る。TICは、TNFRSF21免疫無防備状態マウスに移植すると、腫瘍を形成する能力を有する。がん幹細胞(CSC)は、TICのサブセットあり、多系列分化の能力を維持しながら、不確定に自己複製することができる。NTGは、インビボにおいていくらか成長する能力を有しているが、移植されると、元の腫瘍の異種性を再現する腫瘍を形成しない。
全トランスクリプトーム解析を行うため、PDX腫瘍を、これらが800〜2,000mm3に達した後、マウスから切除した。切除したPDX腫瘍を切り離して、当該技術分野で認識されている酵素消化技術を使用し、単一細胞懸濁液に入れた(例えば、U.S.P.N.2007/0292414を参照)。死滅細胞を検出するための4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI)、マウス細胞を特定するための抗マウスCD45及びH−2Kd抗体、及びヒト細胞を特定するための抗ヒトEPCAM抗体と共に、切り離したバルク腫瘍細胞をインキュベートした。一部の場合、マウス細胞の含有率が>5%の場合、バルク腫瘍試料は、ビオチン化抗マウスCD45、及びH−2Kd抗体、及びストレプトアビジンコーティングした鉄系ビーズを使用して、マウス細胞を磁気により枯渇させた。マウス細胞を枯渇させた後、解離した細胞は、蛍光的にコンジュゲートした抗ヒトCD46及び/又はCD324抗体と共にインキュベートして、CD46hiCD324+ CSC又はCD46lo/−CD324−NTG細胞を特定し、次に、FACSAria細胞ソーター(BD Biosciences)を使用して選別した(U.S.P.N 2013/0260385、2013/0061340及び2013/0061342を参照)。
1% 2−メルカプトエタノールを補足したRLTplus RNA溶解バッファー(Qiagen)中で細胞を溶解することにより、選別した腫瘍細胞からRNAを抽出し、この溶解物を−80℃において凍結し、次に、RNeasy単離キット(Qiagen)を使用してRNAを抽出するため、溶解物を解凍した。RNAは、Nanodrop分光光度計(Thermo Scientific)及び/又はBioanalyzer2100(Agilent Technologies)を使用して定量した。正常組織のRNAは、様々な供給元(Life Technology、Agilent、ScienCell、BioChain及びClontech)から購入した。得られた全RNA調製物は、遺伝配列決定及び遺伝子発現解析によって評価した。
高品質RNAの全トランスクリプトーム配列決定は、2つの異なるシステムを使用して行った。より具体的に、Illumina HiSeq2000又は2500次世代配列決定システム(Illumina,Inc.)を使用して、試料を解析した。
Illumina全トランスクリプトーム解析は、上記の通りに単離された、CSC腫瘍集団から抽出された、5ngの全mRNAを使用して生成したcDNAを用いて行った。ライブラリは、TruSeq RNA試料調製キットv2(Illumina)を使用して作成した。得られたcDNAライブラリは断片化して、バーコードを付加した。Illuminaプラットフォームからの配列決定データは、遺伝子のエクソン領域へとマッピングされたFPM(100万あたりの断片数)又はFPKM(100万あたりのキロ塩基あたりの断片数)計量を使用して、断片発現値として、名目上、表されており、基礎的遺伝子発現解析を、FPM_Transcript又はFPKM_Transcriptとして正規化し、計数することを可能にするものである。
TNFRSF21 mRNAの発現は、NTG集団と比べて、BL(BL25、BL38)、LU−Ad(LU123、LU134、LU135、LU244)、LU−SCC(LU139)及びPA(PA20、PA26、PA40、PA49、PA4、PA54、PA55及びPA89)のCSC腫瘍細胞小集団において向上した。TNFRSF21 mRNA発現は、以下の臓器:結腸、食道、心臓、腎臓、肝臓、肺、膵臓、皮膚、脾臓、胃及び気管において、関連正常組織に比べると、CSCが一層高かった(図2)。
BL、LU−Ad、LU−SCC及びPA腫瘍における、向上したTNFRSF21 mRNA発現の特定により、TNFRSF21は、潜在的な診断標的及び/又は免疫療法標的として、さらなる評価に値することが示された。さらに、LU−Ad、LU−SCC及びPA腫瘍において、NTGと比べて、CSCにおけるTNFRSF21の発現が向上していることは、TNFRSF21が、これらの腫瘍タイプにおいて、腫瘍形成性細胞の良好なマーカーとなることを示している。
[実施例2]
qRT−PCRを使用する腫瘍中のTNFRSF21 mRNAの発現
腫瘍細胞におけるTNFRSF21 RNA発現を確認するため、業界の標準プロトコルに従い、Fluidigm BioMark(商標)HDシステムを使用して、様々なPDX細胞株に対してqRT−PCRを行った。RNAは、実施例1に記載されている通り、バルクPDX腫瘍細胞又は選別したCSC及びNTG小集団から抽出した。1.0ngのRNAを、製造業者の指示に従い、High Capacity cDNA Archiveキット(Life Technologies)を使用して、cDNAに変換した。次に、TNFRSF21プローブ特異的Taqmanアッセイを使用して予め増幅したcDNA材料を、後続のqRT−PCR実験に使用した。
qRT−PCRを使用する腫瘍中のTNFRSF21 mRNAの発現
腫瘍細胞におけるTNFRSF21 RNA発現を確認するため、業界の標準プロトコルに従い、Fluidigm BioMark(商標)HDシステムを使用して、様々なPDX細胞株に対してqRT−PCRを行った。RNAは、実施例1に記載されている通り、バルクPDX腫瘍細胞又は選別したCSC及びNTG小集団から抽出した。1.0ngのRNAを、製造業者の指示に従い、High Capacity cDNA Archiveキット(Life Technologies)を使用して、cDNAに変換した。次に、TNFRSF21プローブ特異的Taqmanアッセイを使用して予め増幅したcDNA材料を、後続のqRT−PCR実験に使用した。
正常組織(NormTox又はNorm)中のTNFRSF21発現を、AML、BL、BR、CR、GA、LU、OV及びPA PDX細胞株における発現と比較した(図3A、各点は、個々の組織又はPDX細胞株それぞれの平均相対発現を表しており、水平線は、各表示の幾何平均を表している)。TNFRSF21の高い発現は、一部のAML、BL、BR基底様、BR−LumB、CR、GA、LU−Ad、LU−SCC、OV及びPA−PAC/PDAC PDX腫瘍、並びに正常膀胱、後根神経節、腎臓、胃、気管及び血管平滑筋細胞において観察された。「NormTox」は、以下:副腎、動脈、結腸、後根神経節、食道、心臓、腎臓、肝臓、肺、膵臓、筋骨格、皮膚、小腸、脾臓、胃、胸腺、気管、静脈及び血管平滑筋細胞のような様々な正常組織の試料を表している。「Norm」と表される、別の組の正常組織は、ADC型薬物に関する毒性のリスクが低いと推定される、以下の正常組織:B細胞、膀胱、乳房、子宮頚部、単球、正常骨髄、好中球、NK細胞、卵巣、末梢血単核球細胞(PBMC)、唾液腺、T細胞、胸腺及び甲状腺の試料を表す。
バルク腫瘍発現の上記の試験に加えて、本発明者らは、様々なPDXに由来する、CSC及びNTG集団に対するqRT−PCRによって高いCSC発現があることを確認した。TNFRSF21 mRNAの発現は、NTG集団と比べて、LU−Ad(LU134、LU176)、LU−SCC(LU76、LU128)及びPA(PA4、PA20、PA76及びPA94MET)のCSC腫瘍細胞小集団において向上した(図3B)。TNFRSF21 mRNA発現はまた、それぞれ、対応する正常組織、肺及び膵臓と比べて、CSCがより高かった。
これらのデータは、TNFRSF21は、いくつかの腫瘍において発現し、これらの症例における、抗体をベースとする治療の開発に対する良好な標的となり得ることを実証している。正常組織と比較したPDXにおける総合的な発現レベルは狭い枠であることを示しているが、TNFRSF21は、多数の試験腫瘍において、NTG集団に比べるとCSC集団においてより高いレベルに特異的に発現し、これにより、本発明者らが、正常組織に対して標的化することを望む腫瘍集団の発現の差異が高まる。
[実施例3]
マイクロアレイ解析を使用する、腫瘍におけるTNFRSF21 mRNAの発現の決定
様々な腫瘍細胞株におけるTNFRSF21の発現レベルを決定するマイクロアレイ実験を行い、データを以下の通り解析した。様々ながんタイプを含むPDX細胞株に由来する、実施例1に実質的に記載したように全腫瘍の総RNAを1〜2μg抽出した。さらに、正常組織(例えば、結腸、心臓、腎臓、肝臓、肺、卵巣、膵臓、皮膚、脾臓、PBMC及び胃)の試料からRNAを抽出した。ヒトゲノムにおいて、27,958の遺伝子及び7,419のlncRNAに対して設計された、50,599の生物学的プローブを含むAgilent SurePrint GEヒト8x60 v2マイクロアレイプラットフォームを使用して、RNA試料を解析した。標準的な業界の慣習を使用して、強度値を正規化して変換し、各試料に関する遺伝子発現を定量した。各試料におけるTNFRSF21発現の正規化後の強度が、図4にプロットされており、各腫瘍タイプについて誘導された幾何平均値は、水平の棒により示されている。
マイクロアレイ解析を使用する、腫瘍におけるTNFRSF21 mRNAの発現の決定
様々な腫瘍細胞株におけるTNFRSF21の発現レベルを決定するマイクロアレイ実験を行い、データを以下の通り解析した。様々ながんタイプを含むPDX細胞株に由来する、実施例1に実質的に記載したように全腫瘍の総RNAを1〜2μg抽出した。さらに、正常組織(例えば、結腸、心臓、腎臓、肝臓、肺、卵巣、膵臓、皮膚、脾臓、PBMC及び胃)の試料からRNAを抽出した。ヒトゲノムにおいて、27,958の遺伝子及び7,419のlncRNAに対して設計された、50,599の生物学的プローブを含むAgilent SurePrint GEヒト8x60 v2マイクロアレイプラットフォームを使用して、RNA試料を解析した。標準的な業界の慣習を使用して、強度値を正規化して変換し、各試料に関する遺伝子発現を定量した。各試料におけるTNFRSF21発現の正規化後の強度が、図4にプロットされており、各腫瘍タイプについて誘導された幾何平均値は、水平の棒により示されている。
図4を精査することにより、TNFRSF21 mRNA発現は、正常組織に比べて、BL、BR、CR、GA、LIV、LU−Ad、LU−SCC、OV、PA−PAC/PDAC、PR、及びSK−MELのサブセットにおいて向上した。正常組織における最高の発現は、脾臓、乳房及び腎臓において観察された。試験した正常組織には、乳房、結腸、心臓、腎臓、肝臓、肺、卵巣、膵臓、PBMC、皮膚、脾臓及び胃が含まれる。
BL、BR、CR、GA、LU−Ad、LU−SCC及びPA−PAC/PDACにおけるTNFRSF21発現が向上したことが観察されたことにより、実施例1及び2の結果が確認され、TNFRSF21発現レベルと腫瘍細胞との間に観察された関係がさらに示唆される。
[実施例4]
The Cancer Genome Atlasを使用する、腫瘍におけるTNFRSF21発現
様々な腫瘍におけるhTNFRSF21 mRNAの過剰発現を、The Cancer Genome Atlas(TCGA)として知られている原発性腫瘍及び正常試料の、公に入手可能な多量のデータセットを使用して確認した。IlluminaHiSeq_RNASeqV2プラットフォームからのhTNFRSF21発現データを、TCGAデータポータル(https://tcga−data.nci.nih.gov/tcga/tcgaDownload.jsp)からダウンロードして解読し、各遺伝子の個々のエクソンからの読取り値を統合し、マップされたリード数100万あたりのエクソンのキロベースあたりのリード数(read per kilobase of exon per million mapped reads)(RPKM)の単一の値を生成した。
The Cancer Genome Atlasを使用する、腫瘍におけるTNFRSF21発現
様々な腫瘍におけるhTNFRSF21 mRNAの過剰発現を、The Cancer Genome Atlas(TCGA)として知られている原発性腫瘍及び正常試料の、公に入手可能な多量のデータセットを使用して確認した。IlluminaHiSeq_RNASeqV2プラットフォームからのhTNFRSF21発現データを、TCGAデータポータル(https://tcga−data.nci.nih.gov/tcga/tcgaDownload.jsp)からダウンロードして解読し、各遺伝子の個々のエクソンからの読取り値を統合し、マップされたリード数100万あたりのエクソンのキロベースあたりのリード数(read per kilobase of exon per million mapped reads)(RPKM)の単一の値を生成した。
図5は、いくつかのLU−Ad、LU−SCC、BL、及びPA腫瘍において、正常組織と比べて、TNFRSF21発現が向上していることを示している。これらのデータにより、TNFRSF21 mRNAのレベル向上が、様々な腫瘍タイプにおいて見出され得ることがさらに確認され、抗TNFRSF21抗体及びADCは、これらの過剰発現する腫瘍に対する有用な治療薬となり得ることを示している。
[実施例5]
組換えTNFRSF21タンパク質のクローニング及び発現並びに細胞表面TNFRSF21タンパク質を過剰発現する細胞株の操作
ヒトTNFRSF21(hTNFRSF21)
hTNFRSF21タンパク質に関係する本発明において必要な分子及び細胞材料を全て生成するため、市販のヒトTNFRSF21 cDNAクローンを、Origene(SC114967、受託番号NM_014452に対応する)から購入した。SC114967 cDNAクローンを、成熟hTNFRF21タンパク質又はこの断片を発現する構築物の全ての後続の操作のために使用した。
組換えTNFRSF21タンパク質のクローニング及び発現並びに細胞表面TNFRSF21タンパク質を過剰発現する細胞株の操作
ヒトTNFRSF21(hTNFRSF21)
hTNFRSF21タンパク質に関係する本発明において必要な分子及び細胞材料を全て生成するため、市販のヒトTNFRSF21 cDNAクローンを、Origene(SC114967、受託番号NM_014452に対応する)から購入した。SC114967 cDNAクローンを、成熟hTNFRF21タンパク質又はこの断片を発現する構築物の全ての後続の操作のために使用した。
hTNFRSF21タンパク質への免疫反応性又は免疫特異的モジュレーターを生成するため、hTNFRSF21タンパク質の細胞外ドメイン(ECD)が、9−ヒスチジンタグ又はヒトIgG2 Fcタグの一方とインフレームで融合した、キメラ融合遺伝子を生成した。これは、標準分子技術を使用して、以下の通り行った:hTNFRSF21(残基Q42〜H349)のECDをコードするDNA断片を、SC114967cDNAクローンからPCR増幅し、CMV駆動発現ベクターに、インフレームで、IgKシグナルペプチド配列の下流に、及び9−ヒスチジンタグ又はヒトIgG2 Fc cDNAのどちらかの上流にサブクローニングした。
CMV駆動hTNFRSF21発現ベクターにより、HEK−293T及び/又はCHO−S細胞において、高いレベルの一過性発現が可能になる。HEK293T細胞の懸濁液若しくは接着培養物、又は懸濁液CHO−S細胞に、トランスフェクト試薬として、ポリエチレンイミンポリマーを使用して、hTNFRSF21 ECD−His又はhTNFRSF21 ECD−Fcタンパク質のいずれかをコードする発現構築物をトランスフェクトした。トランスフェクトして3〜5日後に、AKTA explorer、及びそれぞれ、ニッケル−EDTA(Qiagen)又はMabSelect SuRe(商標)プロテインA(GE Healthcare Life Sciences)カラムのどちらか一方を使用して、hTNFRSF21−ECD−His又はhTNFRSF21−ECD−Fcタンパク質を、清澄化した細胞−上清から精製した。
ラットTNFRSF21(rTNFRSF21)
9−ヒスチジンタグ又はヒトIgG2 Fcタグのどちらかをインフレームで融合したrTNFRSF21のECDをコードする構築物を組み立てるために、NCBI受託番号NM_001108207に含まれている配列に相当するcDNAクローンを、Origene(RR204317)から購入した。標準分子技術を使用して、成熟ECDをコードするPCR断片(残基Q42〜H349)を、RR204317テンプレートから増幅し、CMV駆動発現ベクターに、インフレームで、IgKシグナルペプチド配列の下流に、及び9−ヒスチジンタグ又はヒトIgG2 Fc cDNAのどちらかの上流にクローニングした。組換えタンパク質は、上記のhTNFRSF21タンパク質に記載した通り生成した。
9−ヒスチジンタグ又はヒトIgG2 Fcタグのどちらかをインフレームで融合したrTNFRSF21のECDをコードする構築物を組み立てるために、NCBI受託番号NM_001108207に含まれている配列に相当するcDNAクローンを、Origene(RR204317)から購入した。標準分子技術を使用して、成熟ECDをコードするPCR断片(残基Q42〜H349)を、RR204317テンプレートから増幅し、CMV駆動発現ベクターに、インフレームで、IgKシグナルペプチド配列の下流に、及び9−ヒスチジンタグ又はヒトIgG2 Fc cDNAのどちらかの上流にクローニングした。組換えタンパク質は、上記のhTNFRSF21タンパク質に記載した通り生成した。
細胞株の操作
hTNFRSF21を過剰発現する操作した細胞株は、レンチウイルスベクターを使用して構築し、当該技術分野で認識されている技術を使用して、HEK−293T細胞株を形質導入した。まず、標準的な分子クローニング技術を使用して、IgKシグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列、次いで、pCDH−EF1−MCS−T2A−GFP(System Biosciences)の多重クローニング部位の上流にDDDKエピトープタグを導入し、ベクターpCEMTを作製した。pCEMTにおけるT2A配列は、ペプチド結合の縮合部のリボソームスキッピングを促進し、2つの独立したタンパク質:T2Aペプチドの下流においてコードされるGFPマーカータンパク質の共発現を伴う、T2Aペプチドの上流においてコードされる、DDDKタグ付き細胞表面タンパク質の高レベル発現をもたらす。pCEMTを使用して、以下の通り、様々なTNFRSF21ベクターを作製した:成熟hTNFRSF21タンパク質(残基Q42〜L655)をコードするDNA断片を、テンプレートとしてSC114967 cDNAクローンを使用して、PCR増幅により産生し、得られたPCR産物を、pCEMTにおいて、IgKシグナルペプチド−DDDKエピトープタグの下流にインフレームでサブクローニングした。これにより、pL120−hTNFRSF21レンチウイルスベクターが産生した。当業者に周知の標準レンチウイルス形質導入技術を使用し、このレンチウイルスベクターを使用して、hTNFRSF21タンパク質を過剰発現する安定なHEK−293Tをベースとする細胞株を作製し、次いで、高発現性HEK−293TサブクローンのTNFRSF21−正細胞選択及び蛍光活性化細胞選別(FACS)を行った(例えば、GFP及びFLAGエピトープに対して強力にポジティブとなる細胞)。
hTNFRSF21を過剰発現する操作した細胞株は、レンチウイルスベクターを使用して構築し、当該技術分野で認識されている技術を使用して、HEK−293T細胞株を形質導入した。まず、標準的な分子クローニング技術を使用して、IgKシグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列、次いで、pCDH−EF1−MCS−T2A−GFP(System Biosciences)の多重クローニング部位の上流にDDDKエピトープタグを導入し、ベクターpCEMTを作製した。pCEMTにおけるT2A配列は、ペプチド結合の縮合部のリボソームスキッピングを促進し、2つの独立したタンパク質:T2Aペプチドの下流においてコードされるGFPマーカータンパク質の共発現を伴う、T2Aペプチドの上流においてコードされる、DDDKタグ付き細胞表面タンパク質の高レベル発現をもたらす。pCEMTを使用して、以下の通り、様々なTNFRSF21ベクターを作製した:成熟hTNFRSF21タンパク質(残基Q42〜L655)をコードするDNA断片を、テンプレートとしてSC114967 cDNAクローンを使用して、PCR増幅により産生し、得られたPCR産物を、pCEMTにおいて、IgKシグナルペプチド−DDDKエピトープタグの下流にインフレームでサブクローニングした。これにより、pL120−hTNFRSF21レンチウイルスベクターが産生した。当業者に周知の標準レンチウイルス形質導入技術を使用し、このレンチウイルスベクターを使用して、hTNFRSF21タンパク質を過剰発現する安定なHEK−293Tをベースとする細胞株を作製し、次いで、高発現性HEK−293TサブクローンのTNFRSF21−正細胞選択及び蛍光活性化細胞選別(FACS)を行った(例えば、GFP及びFLAGエピトープに対して強力にポジティブとなる細胞)。
[実施例6]
TNFRSF21抗体の生成
抗TNFRSF21マウス抗体を、以下の通り2つの免疫付与キャンペーンで生成した。株Balb/c、CD−1及びFVBに由来するマウスに、等量の体積のTiterMax(登録商標)アジュバントを用いて乳化した10μgのhTNFRSF21−Fc又はhTNFRSF21−Hisタンパク質を接種した。最初の接種に続いて、このマウスに、等量の体積のミョウバンアジュバント及びCpGを用いて乳化した、5μgのhTNFRSF21タンパク質を4週間、毎週2回注射した。
TNFRSF21抗体の生成
抗TNFRSF21マウス抗体を、以下の通り2つの免疫付与キャンペーンで生成した。株Balb/c、CD−1及びFVBに由来するマウスに、等量の体積のTiterMax(登録商標)アジュバントを用いて乳化した10μgのhTNFRSF21−Fc又はhTNFRSF21−Hisタンパク質を接種した。最初の接種に続いて、このマウスに、等量の体積のミョウバンアジュバント及びCpGを用いて乳化した、5μgのhTNFRSF21タンパク質を4週間、毎週2回注射した。
マウスを屠殺し、流入リンパ節(膝窩、鼠径及び内側腸骨)を解離し、抗体産生細胞源として使用した。B細胞の単一細胞懸濁液(122.5x106個の細胞)を生成し、エレクトロセルフュージョンにより、モデルBTX Hybrimmuneシステム(BTX Harvard Apparatus)を使用して、非分泌Sp2/0−Ag14骨髄腫細胞(ATCC#CRL−1581)と、1:1の比で融合した。細胞を、アザセリン、15%の胎性クローンI血清(Thermo#SH30080−03)、10%のBM順化培地(Roche#10663573001)、1mMの非必須アミノ酸(Corning#25−025−CI)、1mMのHEPES(Corning#25−060−CI)、100IUのペニシリン−ストレプトマイシン(Corning#30−002−CI)及び100IUのL−グルタミン(Corning#25−005−CI)を補足したDMEM培地からなるハイブリドーマ選択培地に再懸濁し、100mLの選択培地を含有する3つのT225フラスコ中で培養した。フラスコを、7%CO2及び95%空気を含有する加湿37℃インキュベータにおいて、6日間、置いた。
融合後の6日目に、ハイブリドーマライブラリ細胞を一時的に冷凍した。この細胞は、ハイブリドーマ選択培地中で解凍し、37℃の加湿インキュベータ中、1日間、休ませた。細胞をフラスコから選別し、90μLの補足したハイブリドーマ選択培地(上記)中の、ウェルあたり細胞1個で、12Falcon384ウェルプレートに蒔いた(BD FACSAria I細胞ソーターを使用)。未使用ハイブリドーマライブラリ細胞の残りを、今後のライブラリ試験及びスクリーニングのために、液体窒素中で凍結した。
ハイブリドーマは、10日間、培養し、上清を、フローサイトメトリ及びELISAを使用して、rTNFRSF21と交差反応する、hTNFRSF21及び抗体に特異的な抗体についてスクリーニングした。ハイブリドーマ上清に関するフローサイトメトリを以下の通り行った。hTNFRSF21を形質導入したHEK−293T細胞を、25μLのハイブリドーマ上清と共に、30分間、インキュベートした。細胞を、PBS/2% FCSで洗浄し、次いで試料あたり25μLの、PBS/2% FCSで1:300に希釈したFc断片二次特異的、DyeLight649標識化ヤギ−抗マウスIgGと15分間インキュベートした。細胞をPBS/2%FCSで2回洗浄し、DAPIのPBS/2%FCS中で再懸濁し、アイソタイプ対照抗体で染色した細胞の蛍光を超える蛍光についてフローサイトメトリにより分析した。
ELISAアッセイを使用して、hTNFRSF21に及びrTNFRSF21に結合した抗体のハイブリドーマ上清をスクリーニングした。ELISAは、以下の通りに実施した:PBSバッファー中、0.5μg/mLの精製したrTNFRSF21−His、及びhTNFRSF21−Fc又はhTNFRSF21−Hisによりプレートを被覆し、4℃において一晩、インキュベートした。次に、プレートをPBSTにより洗浄し、5%FBSを含むPBSにより37℃において30分間、ブロッキングした。このブロッキング溶液を除去し、15μlのPBSTをウェルに加えた。ハイブリドーマ上清25μlを加えて、室温で1時間、インキュベートした。PBSTにより洗浄した後、PBSA中、1:10,000に希釈した、HRP標識ヤギ抗マウスIgG 30μL/ウェルを室温で30分間、加えた。このプレートを洗浄して、25μL/ウェルのTMB基質溶液(Thermo Scientific)を室温で約5分間、添加することにより発色させた。等量体積の0.2M H2SO4を加えて、基質発色を停止させた。次に、この試料をOD450において分光光度計により分析した。バックグラウンドより3倍大きなOD450を有する試料は、交差反応性であるとみなした。
hTNFRSF21−Hisの免疫付与キャンペーンにより、hTNFRSF21を発現するHEK−293T細胞の表面に結合した150を超えるマウス抗体が生じた。
[実施例7]
TNFRSF21抗体の特徴
様々な方法を使用して、アイソタイプ、TNFRSF21に対する親和性、rTNFRSF21に対する交差反応性、結合速度、及び個々の抗体により占有される固有のエピトープビンの確立に関して、実施例6において生成した抗TNFRSF21マウス抗体を特徴付けた。図6は、いくつかの例示的なマウス抗体に関する、上述の特徴をまとめた表を示している。図6において、ブランク細胞又は「N/D」は、この場合にデータが生成しなかったことを示している。
TNFRSF21抗体の特徴
様々な方法を使用して、アイソタイプ、TNFRSF21に対する親和性、rTNFRSF21に対する交差反応性、結合速度、及び個々の抗体により占有される固有のエピトープビンの確立に関して、実施例6において生成した抗TNFRSF21マウス抗体を特徴付けた。図6は、いくつかの例示的なマウス抗体に関する、上述の特徴をまとめた表を示している。図6において、ブランク細胞又は「N/D」は、この場合にデータが生成しなかったことを示している。
いくつかの代表的な抗体のアイソタイプは、製造業者のプロトコルに従い、Milliplexマウス免疫グロブリンアイソタイピングキット(Millipore)を使用して決定した。例示的なTNFRSF21特異的抗体の結果が、「アイソタイプ」と印が付けられている列に示されている。
hTNFRSF21−His及びrTNFRSF21−Hisに対する抗体の親和性は、以下の通り、ForteBio REDを用いて生成した速度曲線から定量的に決定した。抗TNFRSF21抗体は、3分間の接触時間及び1000rpmの流速により、抗マウスFc捕捉バイオセンサーに固定化した。ベースラインからの捕捉した抗体負荷は、0.3〜1単位で一定とした。抗体捕捉及び50秒のベースライン後に、バイオセンサーをhTNFRSF21−His又はrTNFRSF21−Hisの300nM溶液に、4分間の会合期の間、次いで、1000rpmの振とう速度で4分間の解離期の間、浸漬した。各サイクル後、10mMのグリシン(pH1.7)に浸漬することにより、バイオセンサーを再生成した。これらのデータは、特異的抗体応答から、対照のマウスIgG表面応答を差し引くことにより処理し、データを、会合期及び解離期に切り出した。会合曲線及び解離曲線を使用して、選択した抗体(データ示さず)の親和性を定量的に評価した。rTNFRSF21タンパク質への高い親和性で交差反応する抗体を特定した(図6)。rTNFRSF21タンパク質への交差反応性を、インビトロでの殺傷アッセイ(データ示さず)により確認した。
hTNFRSF21、cTNFRSF21(Sino Biologicalから購入;カタログ番号10175−H08H)又はrTNFRSF21タンパク質に対する選択抗体の親和性を、BIAcore2000機器(GE Healthcare)を使用する表面プラズモン共鳴を使用して定量した。抗マウス抗体捕捉キットを使用して、CM5バイオセンサーチップにマウス抗TNFRSF21抗体を固定した。各抗原注射サイクルの前に、0.1〜2μg/mLの濃度のマウス抗体を、2分間の接触時間及び5μL/分の流速で表面に捕捉した。ベースラインからの捕捉した抗体負荷は、80〜120応答単位で一定とした。抗体捕捉及び1分間のベースライン後、実施例5において生成したhTNFRSF21−His抗原モノマーを、4分間の会合期の間、次いで、5μL/分の流速で4分間の解離期の間、様々な濃度で表面に流した。抗ヒト抗体捕捉キットを使用した点を除いて、ヒト化抗体(実施例10を参照)の結合親和性を測定するため、同様のプロトコルを使用した。これらのデータは、特異的抗体の表面応答から、対照の非結合抗体の表面応答を差し引くことにより処理し、データを、会合期及び解離期に切り出した。得られた応答曲線を使用して、1:1ラングミュア結合モデルにあてはめ、BiaEvaluationソフトウェア3.1(GE Healthcare)を使用して、算出したkon及びkoff速度定数を使用して、見かけ親和性を生成した。抗体は、ナノモル濃度の範囲(データを示さず)において、hTNFRSF21、cTNFRSF21及びrTNFRSF21に対して親和性があることを示した。
抗体は、マルチプレックス競合イムノアッセイ(Luminex)を使用して、ビンに群分けした。10μg/mLの濃度の個々の固有の抗TNFRSF21抗体(捕捉mAb)100μlを、抗マウスカッパ抗体(Millerら、2011年、PMID:21223970)にコンジュゲートした磁気ビーズ(Luminex)と共に1時間、インキュベートした。捕捉mAb/コンジュゲートビーズ複合体をPBSTAバッファー(0.05%Tween20を含むPBS中の1%BSA)により洗浄し、次に、プールした。残りの洗浄用バッファーを除去した後、上記のビーズを2μg/mLのhTNFRSF21−Hisタンパク質と共に1時間、インキュベートし、PBSTAにおいて洗浄して、次に再懸濁させた。プールしたビーズ混合物を96ウェルプレートに分布させて、各ウェルは、固有の抗TNFRSF21抗体(検出mAb)を含んでおり、これを振とうしながら、1時間、インキュベートした。洗浄工程後、PEにコンジュゲートした抗マウスカッパ抗体(上において使用したものと同一)を、5μg/mlの濃度でウェルに加え、1時間、インキュベートした。ビーズを再度、洗浄し、PBSTA中で再懸濁した。平均蛍光強度(MFI)値をLuminex MAGPIX機器により測定した。抗体対合を、抗体の対のピアソン相関係数から算出した、距離行列の樹状図として視覚化した。ビニングは、抗体の対のMFI値の樹状図及び解析に基づいて決定した。図6により、スクリーニングした抗TNFRSF21抗体は、hTNFRSF21タンパク質上の少なくとも4つの固有のビン(A〜D)に群分けすることができることが示される。低い結合親和性を有しており、この低い結合親和性のために、特異的なビンを決定することができない抗体は、ビンXにあると表示する。ブランクのビン又はN/Dは、関連抗体に関するビニング実験を行わなかったことを意味する。
[実施例8]
TNFRSF21抗体の配列決定
実施例6において生成した抗TNFRSF21マウス抗体は、以下に記載されている通りに配列決定した。全RNAは、製造業者の指示に従い、RNeasy Miniprepキット(Qiagen)を使用して、選択されたハイブリドーマ細胞から精製した。試料あたり104〜105個の間の細胞を使用した。単離されたRNA試料は、使用するまで−80℃において保存した。
TNFRSF21抗体の配列決定
実施例6において生成した抗TNFRSF21マウス抗体は、以下に記載されている通りに配列決定した。全RNAは、製造業者の指示に従い、RNeasy Miniprepキット(Qiagen)を使用して、選択されたハイブリドーマ細胞から精製した。試料あたり104〜105個の間の細胞を使用した。単離されたRNA試料は、使用するまで−80℃において保存した。
各ハイブリドーマのIg重鎖の可変領域を、完全マウスVHレパートリーを標的とするように設計した86のマウス特異的リーダー配列プライマーを含む2つの5’プライマーミックスと、全てのマウスIgアイソタイプに特異的な3’マウスCγプライマーとを組み合わせて使用して増幅させた。同様に、Vκマウスファミリーのそれぞれを増幅するように設計した64の5’Vκリーダー配列を含む2つのプライマーミックスを、マウスカッパ定常領域に特異的な単一リバースプライマーと組み合わせて使用し、カッパ軽鎖を増幅させ配列決定した。VH及びVL転写産物は、100ngの全RNAから、Qiagen One工程RT−PCRキットを以下のように使用して増幅した。全部で4つのRT−PCR反応を各ハイブリドーマについて実施し、2つはVκ軽鎖について、2つはVH重鎖に対して行った。PCR反応混合物は、1.5μLのRNA、0.4μLの100μMの重鎖又はカッパ軽鎖いずれかのプライマー(Integrated DNA Technologiesによりカスタム合成)、5μLの5×RT−PCRバッファー、1μLのdNTP並びに逆転写酵素及びDNAポリメラーゼを含有する0.6μLの酵素ミックスを含んでいた。サーマルサイクラープログラムは、50℃で60分、95℃で15分、続いて35サイクル×(94.5℃で30秒、57℃で30秒、72℃で1分間)のRT工程であった。次いで最終インキュベーションを72℃で10分間実施した。
抽出されたPCR産物を、可変領域の増幅について上述したものと同じ特異的可変領域プライマーを使用して配列決定した。PCR産物を、PCR精製及び配列決定サービスのための外部配列決定提供業者(MCLAB)へと送付した。ヌクレオチド配列を、IMGT配列解析ツール(http://www.imgt.org/IMGTmedical/sequence_analysis.html)を使用して分析し、最も高い配列相同性を有する生殖細胞系V、D及びJ遺伝子メンバーを特定した。誘導した配列は、専売抗体配列データベースを使用してVH及びVL遺伝子をマウス生殖系列データベースにアラインメントすることにより、IgのV−及びJ−領域の既知の生殖系列DNA配列と比較した。
図7Aは、抗TNFRSF21抗体からの多数の新規なマウス軽鎖可変領域の連続するアミノ酸配列を図示している一方、図7Bは、同じ抗TNFRSF21抗体からの新規なマウス重鎖可変領域の連続するアミノ酸配列を図示している。マウス軽鎖及び重鎖可変領域アミノ酸配列が一緒に、配列番号21〜271(奇数)に示されている。
より詳細には、図7A及び7Bは、(1)配列番号21の軽鎖可変領域(VL)及び配列番号23の重鎖可変領域(VH);又は(2)配列番号25のVL及び配列番号27のVH;又は(3)配列番号29のVL及び配列番号31のVH;又は(4)配列番号33のVL及び配列番号35のVH;又は(5)配列番号37のVL及び配列番号39のVH;又は(6)配列番号41のVL及び配列番号43のVH;又は(7)配列番号45のVL及び配列番号47のVH;又は(8)配列番号49のVL及び配列番号51のVH;又は(9)配列番号53のVL及び配列番号55のVH;又は(10)配列番号57のVL及び配列番号59のVH;又は(11)配列番号61のVL及び配列番号63のVH;又は(12)配列番号65のVL及び配列番号67のVH;又は(13)配列番号69のVL及び配列番号71のVH;又は(14)配列番号73のVL及び配列番号75のVH;又は(15)配列番号77のVL及び配列番号79のVH;又は(16)配列番号81のVL及び配列番号83のVH;又は(17)配列番号85のVL及び配列番号87のVH;又は(18)配列番号89のVL及び配列番号91のVH;又は(19)配列番号93のVL及び配列番号95のVH;又は(20)配列番号97のVL及び配列番号99のVH;又は(21)配列番号101のVL及び配列番号103のVH;又は(22)配列番号105のVL及び配列番号107のVH;又は(23)配列番号109のVL及び配列番号111のVH;又は(24)配列番号113のVL及び配列番号115のVH;配列番号117のVL及び配列番号119のVH;又は(25)配列番号121のVL及び配列番号123のVH;又は(26)配列番号125のVL及び配列番号127のVH;又は(27)配列番号129のVL及び配列番号131のVH;又は(28)配列番号133のVL及び配列番号135のVH;又は(29)配列番号137のVL及び配列番号139のVH;又は(30)配列番号141のVL及び配列番号143のVH;又は(31)配列番号145のVL及び配列番号147のVH;又は(32)配列番号149のVL及び配列番号151のVH;又は(33)配列番号153のVL及び配列番号155のVH;又は(34)配列番号157のVL及び配列番号159のVH;又は(35)配列番号161のVL及び配列番号163のVH;又は(36)配列番号165のVL及び配列番号167のVH;又は(37)配列番号169のVL及び配列番号171のVH;又は(38)配列番号173のVL及び配列番号175のVH;又は(39)配列番号177のVL及び配列番号179のVH;又は(40)配列番号181のVL及び配列番号183のVH;又は(41)配列番号185のVL及び配列番号187のVH;又は(42)配列番号189のVL及び配列番号191のVH;又は(43)配列番号193のVL及び配列番号195のVH;又は(44)配列番号197のVL及び配列番号199のVH;又は(45)配列番号201のVL及び配列番号203のVH;又は(46)配列番号205のVL及び配列番号207のVH;又は(47)配列番号209のVL及び配列番号211のVH;又は(48)配列番号213のVL及び配列番号215のVH;又は(49)配列番号217のVL及び配列番号219のVH;又は(50)配列番号221のVL及び配列番号223のVH;又は(51)配列番号225のVL及び配列番号227のVH;又は(52)配列番号229のVL及び配列番号231のVH;又は(53)配列番号233のVL及び配列番号235のVH;又は(54)配列番号237のVL及び配列番号239のVH;又は(55)配列番号241のVL及び配列番号243のVH;又は(56)配列番号245のVL及び配列番号247のVH;又は(57)配列番号249のVL及び配列番号251のVH;又は(58)配列番号253のVL及び配列番号255のVH;又は(59)配列番号257のVL及び配列番号259のVH;又は(60)配列番号261のVL及び配列番号263のVH;又は(61)配列番号33のVL及び配列番号265のVH;又は(62)配列番号65のVL及び配列番号267のVH;又は(63)配列番号269のVL及び配列番号103のVH;又は(64)配列番号271のVL及び配列番号175のVHを含めた、マウス抗TNFRSF21抗体の注釈つき配列を提示している。
開示される抗体(又は、これらを産生するクローン)を、それぞれの表示(例えば、SC39.1、SC39.2など)及び可変領域核酸又はアミノ酸の配列番号(図7A〜7Cを参照)と一緒にまとめたものが、直下の表5に示されている。
図7A及び図7Bにおいて、VL及びVHアミノ酸配列に注釈をつけて、Kabatらに準拠して定義される、フレームワーク領域(すなわち、FR1〜FR4)及び相補性決定領域(すなわち、図7A中のCDRL1〜CDRL3又は図7B中のCDRH1〜CDRH3)を同定する。可変領域配列は、Abysisデータベースの専売のバージョンを使用して解析し、CDR及びFRの表示を得た。CDRは、Kabatらに従い定義されるが、当業者は、CDR及びFRの表示はまた、Chothia、McCallum、又は他の任意の許容された命名法システムに従って定義され得ることを理解する。さらに、図7Cは、図7A及び7Bに示されているアミノ酸配列をコードする核酸配列(配列番号20〜270、偶数)を提示している。
図7A及び7B、並びに表5において分かる通り、特定のマウス抗体のそれぞれに対する重鎖及び軽鎖可変領域アミノ酸配列の配列番号は、一般に、連続する奇数である。したがって、モノクローナル抗TNFRSF21抗体SC39.1は、軽鎖及び重鎖可変領域についてそれぞれ、アミノ酸配列番号21及び23を含む。SC39.2は、配列番号25及び27を含む。SC39.3は配列番号29及び31を含むなどである。図7A及び7Bに示されている連続番号付けスキームに対する例外は、固有の重鎖と共に抗体SC39.4に見出されているものと同じ軽鎖可変領域を含む、SC39.27(配列番号33及び265)、固有の重鎖と共に抗体SC39.24に見出されているものと同じ軽鎖可変領域を含む、SC39.28(配列番号65及び267)、固有の軽鎖と共に抗体SC39.105に見出されているものと同じ重鎖可変領域を含む、SC39.153(配列番号269及び103)、及び固有の軽鎖と共に抗体SC39.154に見出されているものと同じ重鎖可変領域を含む、SC39.161(配列番号271及び175)である。いずれの事象においても、マウス抗体アミノ酸配列(図7Cに示されている)をコードする対応するアミノ酸配列は、対応するアミノ酸の配列番号の直前の配列番号を有する。したがって、例えば、SC39.1抗体のVL及びVHの核酸配列の配列番号は、それぞれ配列番号20及び22となる。
図7A〜7C中の注釈つき配列に加えて、図7G〜7Jはそれぞれ、Kabat、Chothia、ABM及びContactの方法論を使用して決定した、SC39.2、SC39.4、SC39.28及びSC39.126の軽鎖及び重鎖可変領域のCDR表示を提示している。図7G〜7Jに図示されているCDR配列を、上で議論されているAbysisデータベースの専売バージョンを使用して誘導した。後の実施例に示されている通り、当業者は、開示したマウスCDRは、本発明に従って、ヒトフレームワーク配列にグラフト化されて、CDRグラフト化抗TNFRSF21抗体又はヒト化抗TNFRSF21抗体を与えることができることを理解する。さらに、本開示を鑑みると、本明細書の教示に従って、作製及び配列決定された任意の抗TNFRSF21抗体のCDRを容易に決定して、この誘導されたCDR配列を、本発明のCDRグラフト化抗TNFRSF21抗体又はヒト化抗TNFRSF21抗体を得るために使用することができると思われる。これは、図7A〜7Bに示されている重鎖及び軽鎖可変領域配列を有する抗体に特に当てはまる。
[実施例9]
TNFRSF21抗体のドメイン−レベルエピトープマッピング
開示される抗TNFRSF21抗体によって結合されているエピトープを特徴付けるため、ドメイン−レベルエピトープマッピングを、酵母により表示されたドメインを使用するFACSに基づく方法を使用して行った(一般に、Cochranら、2004年、PMID:15099763を参照)。
TNFRSF21抗体のドメイン−レベルエピトープマッピング
開示される抗TNFRSF21抗体によって結合されているエピトープを特徴付けるため、ドメイン−レベルエピトープマッピングを、酵母により表示されたドメインを使用するFACSに基づく方法を使用して行った(一般に、Cochranら、2004年、PMID:15099763を参照)。
hTNFRSF21において見出されたドメインの概略図は図1B中にある。アミノ酸42〜89を含むcys繰り返し1(D1)、アミノ酸90〜132を含むcys繰り返し2(D2)、アミノ酸133〜168を含むcys繰り返し3(D3)、アミノ酸169〜211を含むcys繰り返し4(D4)、アミノ酸212〜349を含む細胞外ドメイン(D5)の残り、並びにD1、D2、D3、D4及びD5の組合せとなるhTNFRSF21を発現させるために、酵母ディスプレイプラスミド構築物を生成した。これらのドメインの番号付けには、hTNFRSF21のシグナルペプチド配列である、アミノ酸1〜41を含む(図1A中に下線が引かれている)。ドメイン情報に関して、一般に、UniProtKB/Swiss−Protデータベースエントリー075509を参照されたい。
酵母ディスプレイプラスミドを酵母に形質転換し、次に、Cochranらに記載されている通り、この酵母を成長させて誘起した。特定の構築物への結合を試験するため、所望の構築物を発現する200,000個の誘起酵母細胞を、1mg/mLのBSA(PBSA)を含むPBS中で2回洗浄し、マウス又はヒト化のどちらかの精製抗体100ng/mL及び10μg/mLで、ニワトリ抗c−Myc(Life Technologies)と共に、PBSA50μL中でインキュベートした。氷上で90分間、細胞をインキュベートし、次に、PBSA中、2回洗浄した。次に、Alexa488をコンジュゲートした抗ニワトリ抗体、及びAlexa647をコンジュゲートしたヤギ抗マウス抗体又はヤギ抗ヒト抗体(どちらもLife Technologies)のどちらか一方と共に、それぞれ0.3μg/mLで、PBSA50μL中で細胞をインキュベートした。氷上の20分間のインキュベート後、細胞をPBSAにより2回洗浄し、FACSCanto II(BD Biosciences)で解析した。
図8Aは、ドメイン−レベルエピトープマッピング実験の結果をまとめたものである。エピトープマッピングデータは、抗原全体を良好に網羅していることを示しており、複数の抗体が、各ドメインに結合している。
抗体が細胞殺傷を媒介する能力にエピトープの位置が役割を果たすかどうかを判定するため、ヒトhTNFRSF21を発現する293個の細胞に関して、図11A(以下の実施例13に示されている通りに決定した)に示されている殺傷データをドメインによりプロットし、図8Bに示している。図8Bを精査すると、ドメイン1〜3にマッピングされたこれらの抗体は、以下に示されている通り、サポリンと組み合わせて使用すると、より高い細胞殺傷活性を示すことが示される。これらのデータは、ドメイン1〜3に会合したエピトープに結合した抗体は、本明細書において開示されている抗体薬物コンジュゲートの成分として使用すると、特に有効となり得ることを示している。
[実施例10]
キメラ及びヒト化抗TNFRSF21抗体の生成
キメラ抗TNFRSF21抗体を、当該技術分野で認識されている技術を用いて以下のように生成した。
キメラ及びヒト化抗TNFRSF21抗体の生成
キメラ抗TNFRSF21抗体を、当該技術分野で認識されている技術を用いて以下のように生成した。
実施例1に記載されている方法を実質的に使用して、全RNAを抗TNFRSF21抗体生成ハイブリドーマから抽出し、RNAをPCR増幅した。マウス抗体のVH鎖及びVL鎖のV、D及びJ遺伝子セグメントに関するデータを、本発明の抗TNFRSF21抗体の核酸配列(図7C)から得た。抗体のVH鎖及びVL鎖のフレームワーク配列に特異的なプライマーセットを、次の制限部位を使用して設計した:VH断片に対してAgeI及びXhoI並びにVL断片に対してXmaI及びDraIII。PCR産物を、Qiaquick PCR精製キット(Qiagen)により精製し、次いでVH断片に対して制限酵素AgeI及びXhoI並びにVL断片に対してXmaI及びDraIIIを用いて消化した。VH及びVL消化PCR産物を精製し、IgH又はIgκ発現ベクターにそれぞれライゲーションした。ライゲーション反応を、全体積10μLの200UのT4−DNAリガーゼ(New England Biolabs)、7.5μLの消化及び精製した遺伝子特異的PCR産物並びに25ngの直線化ベクターDNA中で実施した。コンピテントのE.コリ(E.coli)DH10B菌(Life Technologies)を、42℃の熱ショックを介して、3μLのライゲーション産物を用いて形質転換し、濃度100μg/mLでアンピシリンプレートの上に蒔いた。増幅ライゲーション産物の精製及び消化後、VH断片を、HuIgG1(pEE6.4HuIgG1)を含むpEE6.4発現ベクター(Lonza)のAgeI−XhoI制限部位にクローニングし、VL断片を、ヒトカッパ軽鎖定常領域(pEE12.4Hu−カッパ)を含むpEE12.4発現ベクター(Lonza)のXmaI−DraIII制限部位にクローニングした。
トランスフェクト試薬としてポリエチレンイミン(PEI)を使用し、CHO−S細胞をpEE6.4HuIgG1及びpEE12.4Hu−カッパ発現ベクターと同時トランスフェクトすることにより、マウスVH及びVL領域、並びにヒト定常領域を含むキメラ抗体を発現させた。上清を、トランスフェクションから3から6日後に採取した。組換えキメラ抗体を含有する培養上清を、800×gで10分間遠心分離することにより細胞デブリから清澄化し、4℃で保存した。組換えキメラ抗体を、タンパク質Aビーズにより精製した。
さらに、専売の分析プログラム(Abysis Database、UCL Business)及び以下の標準分子操作技術の手助けを受けて、選択したマウス抗TNFRSF21抗体(SC39.2、SC39.4及びSC39.28、SC39.126)をヒト化した。可変領域のヒトフレームワーク領域を、ヒト生殖系列抗体配列のフレームワーク配列及びCDR古典的構造と、関連マウス抗体のフレームワーク配列及びCDRとの間の最も高い相同性に基づき選択/設計した。解析のために、アミノ酸のCDRドメインのそれぞれに対する帰属をKabatらの番号付けに従って行った。可変領域が選択されたら、それらを合成遺伝子セグメントから生成した(Integrated DNA Technologies)。ヒト化抗体をクローニングし、キメラ抗体について上述した分子的方法を使用して発現させた。
図7D及び7Eにおいて示されているように、ヒト化抗体hSC39.2(配列番号281及び283、aa及び配列番号280及び282、na)、hSC39.4(配列番号285及び287、aa及び配列番号284及び286、na)、hSC39.28(配列番号289及び291、aa及び配列番号288及び290、na)及びhSC39.126(配列番号293及び295、aa及び配列番号292及び294、na)のVL及びVH配列は、それぞれ、対応するマウス抗体SC39.2(aa配列番号25及び27)、SC39.4(aa配列番号33及び35)、SC39.28(aa配列番号65及び267)及びSC39.126(aa配列番号253及び255)のVL及びVH配列から誘導した。
以下の表6は、ヒト化抗体の好都合な結合特性を維持するため、SC39.2の重鎖可変領域における位置47及び93(hSC39.4)、94(hSC39.2)、並びに48(hSC39.126)において、並びにSC39.2の軽鎖可変領域の位置46及び48において、フレームワークが変化したことを示している。
ヒト化VH及びVLアミノ酸並びに核酸配列(図7D及び図7E)に加えて、図7Fは、表6に示されている例示的なヒト化抗体構築物の完全長重鎖及び軽鎖アミノ酸配列を提示している。図7Fにおいて、VH及びVL領域は、部位特異的C220S変異と共に下線が引かれている。さらに、ヒト化構築物のそれぞれに会合した核酸及びアミノ酸配列のまとめが、直下の表7に示されている。hSC39.4及びhSC39.126構築物は、同一のVL及びVH領域、並びに同一の軽鎖を使用するが、重鎖の1つが、部位特異的コンジュゲーションのために遊離システインをもたらす変異(C220S)を取り込んでいる点において異なる重鎖を使用していることに留意されたい。
この実施例に示されている例示的なヒト化抗体は、臨床的に適合可能な抗体が、本明細書において開示されている通りに生成されて、誘導され得ることを実証している。本発明のある特定の態様において、このような抗体がTNFRSF21 ADCに組み込まれて、好都合な治療指数を含む組成物を実現することができる。
[実施例11]
MSDによる腫瘍中のTNFRSF21タンパク質発現の検出
実施例1〜3に記載されている様々な腫瘍と会合するTNFRSF21 mRNAの転写産物レベルが向上したことを考慮して、TNFRSF21タンパク質発現もまた、PDX腫瘍において向上するかどうかを試験する検討を行った。TNFRSF21タンパク質発現を検出して定量するため、MSDディスカバリープラットフォーム(Meso Scale Discovery)を使用する、エレクトロルミネッセンスTNFRSF21サンドイッチELISAアッセイを開発した。
MSDによる腫瘍中のTNFRSF21タンパク質発現の検出
実施例1〜3に記載されている様々な腫瘍と会合するTNFRSF21 mRNAの転写産物レベルが向上したことを考慮して、TNFRSF21タンパク質発現もまた、PDX腫瘍において向上するかどうかを試験する検討を行った。TNFRSF21タンパク質発現を検出して定量するため、MSDディスカバリープラットフォーム(Meso Scale Discovery)を使用する、エレクトロルミネッセンスTNFRSF21サンドイッチELISAアッセイを開発した。
PDX腫瘍をマウスから切除し、ドライアイス/エタノール上で急速冷凍した。解凍した腫瘍片にタンパク質抽出用バッファー(Biochain Institute)を加えて、TissueLyser system(Qiagen)を使用して微粉砕した。溶解物を遠心分離(20,000g、20分間、4℃)により清澄化し、各溶解物中の全タンパク質濃度を、ビシンコニン酸を使用して定量した。次に、このタンパク質溶解物を5mg/mLに正規化し、使用するまで−80℃において保管した。正常組織は、市販供給元から購入した。
溶解試料に由来するTNFRSF21タンパク質濃度は、(実施例5からの)精製済み組換えhTNFRSF21−Hisタンパク質を使用して生成した標準タンパク質濃度曲線からの値を内挿することにより決定した。TNFRSF21タンパク質標準曲線及びタンパク質定量アッセイを、以下のように行った。
PBS中、2μg/mLの捕捉抗体SC39.47を15μLを用いて、MSD標準プレートを4℃で一晩、被覆した。プレートをPBST中で洗浄し、震とうしながら、35μLのMSD3%ブロッカーA溶液中で、1時間、ブロックした。プレートを、PBST中で再び洗浄した。10%タンパク質抽出用バッファーを含有する、MSD 1%ブロッカーA中の10×希釈溶解物(又は、段階的に希釈した組換えTNFRSF21標準品)10μLもウェルに加え、震とうしながら、2時間、インキュベートした。プレートを、PBST中で再び洗浄した。次に、製造業者のプロトコルに従って、MSD(登録商標)SULF0−TAG NHSエステルを使用して、抗TNFRSF21検出抗体(R&D Systems;AF144)にスルホタグ付けした。MSD SULFO−TAG NHS−エステルは、反応性アミンである、N−ヒドロキシスクシンイミドエステルであり、これは、温和な塩基性条件下、タンパク質の一級アミン基に容易に結合して、安定なアミド結合を形成する。洗浄済みプレートに、タグ付けした検出抗体10μLを、震とうしながら、MSD 1%ブロッカーA中、0.5μg/mLで、室温で、1時間、加えた。プレートを、PBST中で洗浄した。界面活性剤を含むMSD読取り用バッファーTを水に1Xまで希釈し、35μLを各ウェルに加えた。標準曲線からの内挿により、PDX試料中のTNFRSF21濃度を導く、統合ソフトウェア解析プログラムを使用して、プレートをMSD Sector Imager2400で読み取った。次に、値を全タンパク質濃度により除算し、全溶解タンパク質1ミリグラムあたりのTNFRSF21のナノグラム数を得た。得られた濃度は図9に示されており、各点は、単一PDX腫瘍株に由来するTNFRSF21タンパク質濃度を表している。各点は、単一PDX株に由来しているが、大部分の場合、複数の生物学的試料を同一PDX株から試験して、値を平均し、データ点を得た。
図9は、乳房、結腸、胃、肺、卵巣及び膵臓の腫瘍試料の代表的な試料が、高いTNFRSF21タンパク質発現を示すことを示している。試験した正常組織としては、副腎、動脈、結腸、食道、胆嚢、心臓、腎臓、肝臓、肺、末梢神経及び座骨神経、膵臓、筋骨格、皮膚、小腸、脾臓、胃、気管、赤血球及び白血球及び血小板、膀胱、脳、乳房、眼、リンパ節、卵巣、下垂体、前立腺及び脊髄が挙げられる。ヒトにおける潜在的な毒性の懸念を示すため、以下の組織:気管、胃、脾臓、小腸、皮膚、筋骨格、赤血球/白血球、血小板、膵臓、神経、肺、肝臓、腎臓、心臓、胆嚢、食道、結腸、動脈及び副腎を「NormTox」としてグラフ表示した。正常組織におけるTNFRSF21の発現は、NormTox組織中よりも、大抵、高かった。上に示されているTNFRSF21発現に関する、mRNA発現データと合わせたこれらのデータは、TNFRSF21決定因子が、治療的介入にとって魅力的な標的をもたらすという主張を強力に強めるものである。
[実施例12]
フローサイトメトリによる腫瘍中のTNFRSF21タンパク質発現の検出
PDX腫瘍細胞に発現したTNFRSF21に結合する本発明の抗体の能力は、以下の通り評価した。
フローサイトメトリによる腫瘍中のTNFRSF21タンパク質発現の検出
PDX腫瘍細胞に発現したTNFRSF21に結合する本発明の抗体の能力は、以下の通り評価した。
PDX腫瘍を採取し、当該技術分野で認識されている酵素組織消化技術を使用して切除し、PDX腫瘍細胞の単一細胞懸濁液を得た(例えば、U.S.P.N.2007/0292414を参照)。PDX腫瘍単一細胞懸濁液を、抗マウスCD45及びH−2Kd抗体と共にインキュベートしてマウス細胞を特定し、抗ヒトEPCAM抗体と共にインキュベートしてヒト細胞を特定した。さらに、腫瘍細胞を抗ヒトCD46 AlexaFluor−647及びCD324 PerCP Cy5.5と共にインキュベートしてCSCを特定した(U.S.P.N.2013/0260385、2013/0061340及び2013/0061342を参照)。最後に、PDX腫瘍細胞を抗TNFRSF21ビオチン化クローンSC39.23と共にインキュベートし、PDX小集団におけるTNFRSF21の細胞表面発現を決定した。単離した細胞を、一次抗体又はアイソタイプが一致する対照抗体と共に30分間、インキュベートし、PBS/2%FCS中で2回洗浄した。この細胞を、試料あたり50μLの、PBS/2%FCS中に1:200に希釈したフィコエリスリン標識ストレプトアジピン二次抗体と共に15分間、インキュベートし、1mLのPBS/2% FCSにより2回洗浄し、生存細胞と死滅細胞とを区別するため、4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(phenylindoleanti)(DAPI)を含むPBS/2% FCS中で再懸濁した。次に、BD FACS Canto IIフローサイトメータを使用するフローサイトメトリにより、PDX腫瘍細胞に結合した抗体を解析した。
図10Aは、PA PDXが、生存ヒトCSC小集団にTNFRSF21タンパク質の発現を有した一方(黒色実線;PA20、PA55、PA60及びPA66)、NTG細胞(CD324又はCD46を発現しない)(破線)は、抗TNFRSF21抗体との場合ほど、有意な染色がないことを実証していることを示している。蛍光マイナスワン(FMO)及びアイソタイプ対照抗体を使用して、染色特異性(灰色)を確認した。CSC細胞及びNTG細胞の表面上で観察された抗TNFRSF21抗体の染色差をまとめている表が図10Aに示されており、発現は、それぞれの腫瘍細胞小集団に対する、表示されている抗TNFRSF21抗体とアイソタイプ対照との間の幾何平均蛍光強度(ΔMFI)の変化として算出されている。このデータにより、腫瘍形成性細胞に対してTNFRSF21の発現が向上していること、及び本発明の抗体がこのような細胞に選択的に結合する能力があることがさらに確認された。
より詳細には、実施例1及び2(図2及び3B)は、TNFRSF21 mRNA発現が、LU−Ad、LU−SCC及びPA PDX腫瘍株から単離されたNTG細胞と比べて、CSCにおいて向上したことを示している。LU134、PA20及びPA4を両方のアッセイで試験し、これらは、両プラットフォームにわたり、NTG小集団よりもCSC小集団において、TNFRSF21のmRNA発現が一層高いことを示している。同様に、この実施例においてフローサイトメトリにより決定された通り、TNFRSF21タンパク質発現もまた、PA PDX腫瘍のCSC小集団において向上していることが分かった。この点に関すると、図10Aの結果(PA20、PA55、PA60及びPA66において向上)は、全トランスクリプトーム解析(PA20、PA55)及びqRT−PCR(PA20)により分かる通り、CSCにおいてmRNA発現の向上と相関関係がある。
大部分のPA PDXにおける機能的なCSC小集団は、<1:100細胞である一方、CSC小集団を含む細胞集団の表現型細胞表面マーカーは、PA PDX腫瘍の1〜94%の範囲となる。TNFRSF21は、バルク腫瘍のわずかな部分であるCSC小集団において向上することが多いので、正常組織と比較した全PDX腫瘍の発現と比較すると、CSC集団と正常組織との間の発現には、一層大きな発現の差異が存在する。これは、腫瘍におけるCSCと正常組織との間の発現に、TNFRSF21の一層大きな発現の差異をもたらし、このことは、CSC小集団においてTNFRSF21の発現を伴う腫瘍の処置に、抗TNFRSF21モジュレーターの有益な使用の方向性を示すものである。
前の実施例に示されているRNAデータに基づくと、膀胱(BL)のPDX腫瘍試料を実質的に上で示した通りに調製した。より詳細には、PDX腫瘍単一細胞懸濁液を、抗マウスCD45及びH−2Kd抗体と共にインキュベートしてマウス細胞を特定し、抗ヒトEPCAM抗体と共にインキュベートしてヒト細胞を特定した。さらに、腫瘍細胞を抗ヒトCD111 AF647及び抗ヒトCD324 PerCP Cy5.5CSCと共にインキュベートした。最後に、PDX腫瘍細胞を抗TNFRSF21 PEをコンジュゲートしたSC39.107と共にインキュベートし、PDX小集団におけるTNFRSF21の細胞表面発現を決定した。単離した細胞を、一次抗体と共に又はアイソタイプが一致する対照抗体と共に30分間、インキュベートし、PBS/2% FCS中、2回洗浄した。この細胞を1mLのPBS/2%FCSにより2回洗浄し、4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI)を含むPBS/2% FCS中で再懸濁して、生存細胞と死滅細胞とを区別した。次に、BD FACS Canto IIフローサイトメータを使用するフローサイトメトリにより、PDX腫瘍細胞に結合した抗体を解析した。
図10Bは、BLCA PDXが、生存ヒトCSC小集団にTNFRSF21タンパク質の発現を有した一方(黒色実線;BL38)、NTG細胞(破線)は、抗TNFRSF21抗体との場合ほど、有意な染色がないことを実証したことを示している。蛍光マイナスワン(FMO)及びアイソタイプ対照抗体を使用して、染色特異性(灰色)を確認した。CSC細胞及びNTG細胞の表面上で観察された抗TNFRSF21抗体の染色差をまとめた表が図10Bに示されており、発現は、それぞれの腫瘍細胞小集団に対する、表示されている抗TNFRSF21抗体とアイソタイプ対照との間の幾何平均蛍光強度(ΔMFI)の変化として算出されている。
このデータにより、腫瘍形成性細胞に対してTNFRSF21の発現が向上していること、及び本発明の抗体がこのような細胞に選択的に結合する能力があることがさらに確認される。
[実施例13]
抗TNFRSF21抗体は、インビトロにおいて細胞毒性剤の送達を促進する
本発明の抗TNFRSF21抗体が、生存腫瘍細胞への細胞毒性剤の送達を媒介するために内在化することができるかどうかを判定するため、選択した抗TNFRSF21抗体及びサポリンに連結している二次抗マウス抗体FAB断片を使用して、インビトロでの細胞殺傷アッセイを行った。サポリンは、リボソームを非活性化する植物毒であり、これによって、タンパク質合成が阻害され、細胞が死に至る。サポリンはリボソーム上で作用するので、サポリンは、細胞内部でしか毒性ではないが、サポリン自体は内在化することはできない。したがって、この実施例において証拠付けされたサポリン媒介性細胞毒性は、細胞表面の標的タンパク質に結合すると、開示される抗TNFRSF21抗体が内在化する能力があることを示すものである。
抗TNFRSF21抗体は、インビトロにおいて細胞毒性剤の送達を促進する
本発明の抗TNFRSF21抗体が、生存腫瘍細胞への細胞毒性剤の送達を媒介するために内在化することができるかどうかを判定するため、選択した抗TNFRSF21抗体及びサポリンに連結している二次抗マウス抗体FAB断片を使用して、インビトロでの細胞殺傷アッセイを行った。サポリンは、リボソームを非活性化する植物毒であり、これによって、タンパク質合成が阻害され、細胞が死に至る。サポリンはリボソーム上で作用するので、サポリンは、細胞内部でしか毒性ではないが、サポリン自体は内在化することはできない。したがって、この実施例において証拠付けされたサポリン媒介性細胞毒性は、細胞表面の標的タンパク質に結合すると、開示される抗TNFRSF21抗体が内在化する能力があることを示すものである。
hTNFRSF21を過剰発現するHEK293T細胞の単一細胞懸濁液を、BD組織培養プレート(BD Biosciences)に、ウェルあたり500個の細胞で蒔いた。1日後、マウス抗体を試験するため、2nMに固定した濃度の抗マウスIgG FAB−サポリン構築物(Advanced Targeting Systems)と、又はヒト化抗体を試験するため、2nMの抗ヒトIgG FAB−サポリン構築物と一緒にした培養物に、様々な濃度の精製済み抗TNFRSF21抗体を加えた。96時間、インキュベートした後、製造業者の指示により、CellTiter−Glo(登録商標)(Promega)を使用して、生存細胞を数えた。二次FAB−サポリンコンジュゲートとのみインキュベートした細胞を含有する培養物を使用して、未処置の蛍光計数物を100%参照値として設定し、全ての他の計数物を参照値の割合として算出した。
10pMの濃度において、抗TNFRSF21抗体の大きなサブセットは、HEK−293T細胞を過剰発現するhTNFRSF21を効果的に殺傷した(図11A)一方、同じ濃度のマウスIgG1アイソタイプ対照抗体(muIgG1)は、殺傷しなかった。さらに、抗TNFRSF21抗体による、標的タンパク質を発現しない野生型HEK−293T細胞の処理は、いかなる細胞死ももたらすことはなく、抗TNFRSF21抗体は、TNFRSF21タンパク質に特異的に結合していることを示している(データ示さず)。
キメラ及びヒト化抗TNFRSF21抗体を濃度依存的に使用して、上記の実験を繰り返した。この点において、図11Bは、抗TNFRSF21ヒト化抗体(hSC39.2、hSC39.4、hSC39.28及びhSC39.126)は、TNFRSF21を過剰発現するHEK−293T細胞を効果的に殺傷することを示している。ヒト化抗体は、これに由来するキメラ抗体に対して同等の効力があることを示すことに留意すべきである。上記の結果は、抗TNFRSF21抗体(ヒト化抗体を含む)は内在化して、細胞傷害性ペイロードを送達する能力があることを実証しており、これにより、抗TNFRSF21抗体は、ADCの標的部分として効果的に使用され得ることを実証している。
[実施例14]
部位特異的TNFRSF21抗体の生成
天然のヒト化IgG1に加えて、不対システインをもたらすように変異されている天然の軽鎖(LC)定常領域及び重鎖(HC)定常領域を含む、抗TNFRSF21抗体(hSC39.2、hSC39.4、hSC39.28、及びhSC39.126)を操作したヒトIgG1/カッパ抗TNFRSF21部位特異的抗体も構築した。この点において、HCの上部ヒンジ領域中のシステイン220(C220)を、セリン(C220S)により置換して、hSC39.4ss1及びhSC39.126ss1を得た。組立て時に、HC及びLCは、治療剤にコンジュゲートするのに好適な、軽鎖定常領域のc末端に2つの遊離システインを含む抗体を形成する。記載しない限り、定常領域残基の全ての番号付けは、Kabatらに示されるEU番号付けスキームに従っている。
部位特異的TNFRSF21抗体の生成
天然のヒト化IgG1に加えて、不対システインをもたらすように変異されている天然の軽鎖(LC)定常領域及び重鎖(HC)定常領域を含む、抗TNFRSF21抗体(hSC39.2、hSC39.4、hSC39.28、及びhSC39.126)を操作したヒトIgG1/カッパ抗TNFRSF21部位特異的抗体も構築した。この点において、HCの上部ヒンジ領域中のシステイン220(C220)を、セリン(C220S)により置換して、hSC39.4ss1及びhSC39.126ss1を得た。組立て時に、HC及びLCは、治療剤にコンジュゲートするのに好適な、軽鎖定常領域のc末端に2つの遊離システインを含む抗体を形成する。記載しない限り、定常領域残基の全ての番号付けは、Kabatらに示されるEU番号付けスキームに従っている。
天然のヒト化IgG1抗体及び部位特異的構築物を生成するため、HC定常領域(例えば、配列番号2)又はこのC220S変異(例えば、配列番号3)を含有する発現ベクターに、VH核酸をクローニングした。天然のhSC39.4 HC(図7F、配列番号303)、hSC39.4の変異体C220S HC(図7F、配列番号311)をコードする得られたベクターに、野生型IgG1カッパLC(配列番号5)と作動可能に結合する選択されたVL(hSC39.4)をコードするベクターを、CHO−S細胞中で同時トランスフェクトして、hSC39.4 LC(配列番号302)を得て、哺乳動物の一過性発現システムを使用して発現させた。C220S変異体HCを含む、得られた抗TNFRSF21部位特異的抗体は、hSC39.4ss1と呼ばれる一方、天然型はhSC39.4と呼ばれる。この点に関すると、完全長hSC39.4部位特異的抗体の重鎖及び軽鎖のアミノ酸配列が図7F(天然ヒト化抗体hSC39.4と共に)に示されており、hSC39.4ss1は、それぞれ、配列番号302及び311のLC及びHCを含み、hSC39.4は、それぞれ、配列番号302及び303のLC及びHCを含む。さらに、適切な配列を使用して、実質的に同じ工程を使用して表7に示されている、hSC39.126類似体を得た。一式の分子の両方に関して、重鎖の可変領域及び部位特異的変異の位置を、適宜、図7Fに下線を引いている。
改変抗TNFRSF21部位特異的抗体をSDS−PAGEにより特徴付け、正確な変異体が生成されていることを確認した。SDS−PAGEは、Life Technologiesからのプレキャスト10%Tris−Glycineミニゲル上で、還元剤、例えば、DTT(ジチオスレイトール)の存在及び不在下で実施した。電気泳動後、ゲルをクーマシーコロイド溶液で染色した(データ示さず)。還元条件下、遊離LC及び遊離HCに対応する2つのバンドを観察した。このパターンは、還元条件のIgG分子に典型的である。非還元条件下、バンドパターンは、HCとLCとの間のジスルフィド結合の不在を示す天然IgG分子とは異なる。HC−HCダイマーに対応する約98kDのバンドが観察された。さらに、遊離LCに対応するかすかなバンドと、LC−LCダイマーに対応する約48kDの顕著なバンドが観察された。若干量のLC−LC種の形成は、各LC上のC末端における遊離システインにより予測される。
[実施例15]
抗TNFRSF21抗体薬物コンジュゲートの調製
抗TNFRSF21 ADCは、さらなるインビトロ及びインビボ試験を行うために、本明細書による教示に従って調製した。
抗TNFRSF21抗体薬物コンジュゲートの調製
抗TNFRSF21 ADCは、さらなるインビトロ及びインビボ試験を行うために、本明細書による教示に従って調製した。
この点において、実施例10及び14からの選択されたヒト化抗TNFRSF21抗体(天然及び部位特異的)を、遊離スルフヒドリル基を有する末端マレイミド部分を介して、様々な細胞毒(オーリスタチン、ドラスタチン及びカリケアマイシン)にコンジュゲートし、例示的な抗体薬物コンジュゲート(ADC)を作製した。
天然の抗体、抗TNFRSF21 ADCを、以下のように調製した。抗TNFRSF21抗体のシステイン結合を、抗体1molあたりトリス(2−カルボキシエチル)−ホスフィン(TCEP)の所定のモル数の添加により、5mMのEDTAを含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中、室温で90分間、部分的に還元した。次いで、得られた部分還元調製物を、室温において最低30分間、マレイミドリンカーを介して選択したサイトトキシンにコンジュゲートした(サイトトキシンの構造は、本明細書の上記に提示されている)。次いで、水中で調製した10mMの原液を使用して、リンカー薬物と比較して過剰のN−アセチルシステイン(NAC)を添加することにより、反応物をクエンチした。最低20分間クエンチした後、0.5Mの酢酸の添加によりpHを6.0に調整した。ADCの調製は、30kDa膜を使用するダイアフィルトレーションによりダイアフィルトレーションバッファーにバッファー交換した。次いで、ダイアフィルトレーションした抗TNFRSF21 ADCを、ショ糖及びポリソルベート20を用いて製剤化し、目的の最終濃度にした。得られた抗TNFRSF21 ADCは、タンパク質濃度(UV測定により)、凝集(SEC)、薬物対抗体比(DAR)(逆相HPLC(RP−HPLC)により)及び活性(インビトロ細胞毒性)について分析した。
部位特異的ヒト化抗TNFRSF21 ADC(例えば、hSC39.4ss1及びhSC39.126ss1)を、改変された部分還元プロセスを使用してコンジュゲートした。所望の生成物は、各LC定常領域上の不対システイン(C214)に最大限にコンジュゲートし、2より大きい薬物ローディングを有するADCを最小化する一方で、2の薬物ローディングを有するADCを最大化する、ADCである。コンジュゲーションの特異性をさらに改善するため、安定化剤(例えば、L−アルギニン)及び穏やかな還元剤(例えば、グルタチオン)を含むプロセスを使用して抗体を選択的に還元し、この後、リンカー薬物を用いてコンジュゲーションを行い、次いで、ダイアフィルトレーション及び製剤化工程を行った。
より具体的には、各抗体の調製は、所定濃度の還元済みグルタチオン(GSH)を含む、pH8.0の1M L−アルギニン/5mM EDTAを含有するバッファー中、室温で最低2時間、部分的に還元した。次いで、全ての調製物を、30kDa膜(Millipore Amicon Ultra)を用いて20mMのTris/3.2mMのEDTA、pH7.0のバッファーへとバッファー交換し、還元バッファーを除去した。次いで、得られた部分的還元調製物を、室温において最低30分間、マレイミドリンカーを介してPBD3にコンジュゲートした。次いで、水中で調製した10mMの原液を使用して、リンカー薬物と比較して過剰のNACを添加することにより、反応物をクエンチした。最低20分間クエンチした後、0.5Mの酢酸の添加によりpHを6.0に調整した。ADCの調製物は、30kDa膜を使用するダイアフィルトレーションによりダイアフィルトレーションバッファーにバッファー交換した。次いで、ダイアフィルトレーションした抗TNFRSF21 ADCを、ショ糖及びポリソルベート20を用いて製剤化し、目的の最終濃度にした。
得られた抗TNFRSF21 ADCは、タンパク質濃度(UV測定により)、凝集(SEC)、薬物対抗体比(DAR)(逆相HPLC(RP−HPLC)により)及び活性(インビトロ細胞毒性)について分析した。次いでこれらは全て、凍結して、使用するまで保管した。
[実施例16]
TNFRSF21抗体薬物コンジュゲートは、細胞毒性剤の送達をインビトロで促進する
細胞毒性剤を生存腫瘍細胞に送達するのを媒介するために、本発明の抗TNFRSF21 ADCが内在化することができるかどうかを判定するため、抗TNFRSF21 ADC hSC39.2 MMAE、hSC39.4 MMAE、hSC39.4ss1 MMAE、hSC39.28 MMAE、hSC39.126 MMAE、hSC39.136 MMAE、hSC39.4 Dola、hSC39.4ss1 Dola及びhSC39.4ss1 Caliche(4種の異なるカリケアマイシン薬物リンカー)を使用して、インビトロでの細胞殺傷アッセイを行い、各々が、上の実施例15に実質的に記載されている通りに生成した。
TNFRSF21抗体薬物コンジュゲートは、細胞毒性剤の送達をインビトロで促進する
細胞毒性剤を生存腫瘍細胞に送達するのを媒介するために、本発明の抗TNFRSF21 ADCが内在化することができるかどうかを判定するため、抗TNFRSF21 ADC hSC39.2 MMAE、hSC39.4 MMAE、hSC39.4ss1 MMAE、hSC39.28 MMAE、hSC39.126 MMAE、hSC39.136 MMAE、hSC39.4 Dola、hSC39.4ss1 Dola及びhSC39.4ss1 Caliche(4種の異なるカリケアマイシン薬物リンカー)を使用して、インビトロでの細胞殺傷アッセイを行い、各々が、上の実施例15に実質的に記載されている通りに生成した。
ヒトTNFRSF21を過剰発現するHEK293T細胞又はナイーブなHEK293T細胞の単一細胞懸濁液を、BD組織培養プレート(BD Biosciences)に、ウェルあたり500個の細胞で蒔いた。1日後、様々な濃度の精製したADC、又はMMAE、ドラスタチン10、N−アセチルカリケアマイシン又はアセチル化カリケアマイシンにコンジュゲートしたヒトIgG1対照抗体を上記の培養物に加えた。細胞を、37C/5% CO2において、96時間、インキュベートした。インキュベート後、製造業者の指示により、CellTiter−Glo(登録商標)(Promega)を使用して生存細胞を数えた。未処置細胞を含有する培養物を使用して、未処理の蛍光計数物を100%参照値として設定し、全ての他の計数物を参照値の割合として算出した。図12A〜12Dは、細胞が、ヒトIgG1対照抗体と比較して、抗TNFRSF21 ADCに対してかなり感受性が高かったことを示している。部位特異的構築物対従来的にコンジュゲートしたADCに着目したにも関わらず、このことがあてはまり(図12A)、この場合、TNFRSF21 MMAE ADCの両方のタイプが、IgG対照ADCよりもかなり毒性が高かった。同様に、図12Bは、様々な例示的なTNFRSF21抗体が、本発明のMMAE ADCに取り込まれた場合、TNFRSF21+細胞の殺傷に有効であったことを示している。図12Cは、開示されたTNFRSF21 ADC(この場合、ドラスタチン細胞毒性剤を取り込んでいる)は、TNFRSF21+細胞をいかに効率よく、選択的に排除することができるかをさらに実証している。最後に、図12Dは、本発明のさらなる他の実施形態(この場合、4種の異なるカリケアマイシンペイロード(ADC9及びADC18のアセチル化並びに非アセチル化バリアント)を取り込んでいる)を使用して、TNFRSF21により操作された細胞を効果的に排除することができることを例示している。さらに、各場合において、TNFRSF21 ADCは、TNFRSF21を過剰発現しなかったナイーブなHEK293T細胞にほとんど効果がなく、これにより、様々な適合細胞毒性剤を取り込ませているにもかかわらず、ADCは、選択的に標的細胞を殺傷することができる能力があることを繰り返し実証される。
上述の結果は、抗TNFRSF21 ADCは、内在化及びTNFRSF21を発現する細胞に選択した細胞傷害性ペイロード(カリケアマイシン、MMAE及びドラスタチン)の送達を特異的に媒介する能力があることを明確に実証している。
[実施例17]
抗TNFRSF21抗体薬物コンジュゲートは腫瘍成長をインビボで抑制する
例えば、上の実施例15において記載されている通りに生成した抗TNFRSF21 ADCを、以下に実質的に記載されている通り、当該技術分野で認識されている技術を使用して試験し、免疫不全マウスにおけるヒト肺、膵臓及び膀胱の腫瘍成長を抑制する能力があることを実証する。
抗TNFRSF21抗体薬物コンジュゲートは腫瘍成長をインビボで抑制する
例えば、上の実施例15において記載されている通りに生成した抗TNFRSF21 ADCを、以下に実質的に記載されている通り、当該技術分野で認識されている技術を使用して試験し、免疫不全マウスにおけるヒト肺、膵臓及び膀胱の腫瘍成長を抑制する能力があることを実証する。
当該技術分野で認識されている技術を使用して、TNFRSF21を発現したPDX腫瘍株(LU253、LU206、LU139、PA20、BL65及びBL38)、及びTNFRSF21を発現しなかった対照腫瘍株を、雌のNOD/SCIDマウスの脇腹の皮下において成長させた。腫瘍体積及びマウス重量を1週あたり1回又は2回監視した。腫瘍体積が150〜250mm3に到達すると、マウスを無作為に処置群に割り当てて、ドラスタチン10、MMAE又はカリケアマイシンペイロードを含む、hSC39.4ss1及びhSC39.126ss1 ADCの単回用量分を静脈内注射した(図13A〜13I)。処置後、腫瘍が800mm3を超える、又はマウスが健康を害するまで、腫瘍体積及びマウス重量を監視した。
図13A〜13Iに示されている通り、開示したTNFRSF21 ADCは、TNFRSF21発現を示す肺、膵臓又は膀胱腫瘍を有するマウスにおいて、腫瘍成長を実質的に阻害又は抑制する。この点において、マウスをヒト化部位特異的TNFRSF21のドラスタチンADCにより処置すると、肺、膵臓及び膀胱腫瘍を有するマウスにおいて、60〜100+日間の程度で続く、腫瘍収縮をもたらした(図13A〜13F)。図13G〜13Hにおいて分かる通り、ヒト化部位特異的TNFRSF21 MMAE ADCを使用すると、類似の結果が得られた。より詳細には、投与されたADCは、長期間、及びLU253において、膵臓及び肺の腫瘍の成長を抑制し、用量依存性を示し、この場合、10mg/kgが3mg/kgよりも有効な抑制となることを実証した。最後に、図13Iにおいて分かる通り、この実施例(hSC39.4ss1)において使用した同一の抗体の1つを含むが、カリケアマイシンペイロードを取り込ませたADCは、8mg/kgの程度の用量において、膵臓腫瘍を効果的に抑制することを示した。前の実施例と同様に、様々な細胞結合剤及び3種の多様な細胞傷害性ペイロード(様々な作用機序を有する)を含む、TNFRSF21 ADCによる腫瘍成長を抑制する能力は、本開示による、本発明の幅広い適用性を実証するものである。
図13A〜13Iに示されているデータを、図12A〜12Dに提示されているデータと一緒にしてまとめると、開示されたTNFRSF21 ADCは、肺、膀胱及び膵臓がんを含めた、様々な新生物状態を処置するために使用され得る、実現可能な臨床的候補であるという、強力な証拠をもたらす。
[実施例18]
抗TNFRSF21抗体−薬物コンジュゲートによる腫瘍開始細胞頻度の低下
上の実施例11及び12に実証されている通り、TNFRSF21発現は、腫瘍形成性に関連している。したがって、抗TNFRSF21 ADCによる処理が、薬物耐性であること、並びに腫瘍再発及び転移を刺激することが知られている腫瘍開始細胞(TIC)の頻度を低減することを実証するため、インビボでの、限界希釈アッセイ(LDA)を、例えば、以下に実質的に記載されているように行う。
抗TNFRSF21抗体−薬物コンジュゲートによる腫瘍開始細胞頻度の低下
上の実施例11及び12に実証されている通り、TNFRSF21発現は、腫瘍形成性に関連している。したがって、抗TNFRSF21 ADCによる処理が、薬物耐性であること、並びに腫瘍再発及び転移を刺激することが知られている腫瘍開始細胞(TIC)の頻度を低減することを実証するため、インビボでの、限界希釈アッセイ(LDA)を、例えば、以下に実質的に記載されているように行う。
免疫不全マウスにおいて、PDX腫瘍(例えば、結腸直腸又は胃)を皮下で成長させる。腫瘍体積が、平均で150mm3〜250mm3のサイズとなると、マウスを無作為に2つの群に分ける。群の1つは、ネガティブ対照として薬物にコンジュゲートしたヒトIgG1を腹腔内に注射し、もう一方の群は、抗TNFRSF21 ADC(例えば、上の実施例において調製した通り)を腹腔内注射する。投与して1週間後、各群からの2匹の代表的なマウスを安楽死させて、これらの腫瘍を採取し、単一細胞懸濁液に分散させる。次に、各処置群からの腫瘍細胞を収穫してプールし、実施例1に既に記載した通り、分類する。これらの細胞を、FITCをコンジュゲートした抗マウスH2kD及び抗マウスCD45抗体により標識してマウス細胞を検出し、EpCAMにより標識してヒト細胞を検出し、DAPIにより標識して死滅細胞を検出する。次に、得られた懸濁液をBD FACS Canto IIフローサイトメータを使用してFACSにより選別し、生存ヒト腫瘍細胞を単離して採集する。
マウスの4つのコホートに、抗TNFRSF21 ADCにより処理した腫瘍に由来する、1250、375、115又は35の選別した生存ヒト細胞のいずれかを注射する。ネガティブ対照として、マウスの4つのコホートに、対照IgG1 ADCにより処理した腫瘍に由来する、1000、300、100又は30の選別した生存ヒト細胞のいずれかを移植する。レシピエントマウスにおける腫瘍を毎週、測定し、腫瘍が1500mm3に到達する前に、個々のマウスを安楽死させる。レシピエントマウスは、ポジティブ又はネガティブ腫瘍成長を有するとして、点数化する。ポジティブ腫瘍成長は、100mm3を超過する腫瘍の成長として定義する。
ポアソン分布統計学(L−Calcソフトウェア、Stemcell Technologies)を使用して、各集団におけるTICの頻度を算出する。
当業者はさらに、本発明が、本趣旨又は中心的な特性から逸脱することなく、他の特定の態様に具現化され得ることを理解している。本発明の上述の記載がこの例示的な実施形態しか開示していないという点において、他の変形が本発明の範囲内であることが企図されることが理解される。したがって、本発明は、本明細書において詳細に記載されている特定の実施形態に限定されない。むしろ、参照は、本発明の範囲及び内容の指標として添付の特許請求の範囲に対してなされるべきである。
Claims (45)
- TNFRSF21を発現する腫瘍開始細胞に結合する、単離された抗体。
- 配列番号1を含むヒトTNFRSF21に結合する、単離された抗体。
- TNFRSF21に結合し、
配列番号21の軽鎖可変領域(VL)及び配列番号23の重鎖可変領域(VH)、又は
配列番号25のVL及び配列番号27のVH、又は
配列番号29のVL及び配列番号31のVH、又は
配列番号33のVL及び配列番号35のVH、又は
配列番号37のVL及び配列番号39のVH、又は
配列番号41のVL及び配列番号43のVH、又は
配列番号45のVL及び配列番号47のVH、又は
配列番号49のVL及び配列番号51のVH、又は
配列番号53のVL及び配列番号55のVH、又は
配列番号57のVL及び配列番号59のVH、又は
配列番号61のVL及び配列番号63のVH、又は
配列番号65のVL及び配列番号67のVH、又は
配列番号69のVL及び配列番号71のVH、又は
配列番号73のVL及び配列番号75のVH、又は
配列番号77のVL及び配列番号79のVH、又は
配列番号81のVL及び配列番号83のVH、又は
配列番号85のVL及び配列番号87のVH、又は
配列番号89のVL及び配列番号91のVH、又は
配列番号93のVL及び配列番号95のVH;又は
配列番号97のVL及び配列番号99のVH;又は
配列番号101のVL及び配列番号103のVH;又は
配列番号105のVL及び配列番号107のVH;又は
配列番号109のVL及び配列番号111のVH;又は
配列番号113のVL及び配列番号115のVH;又は
配列番号117のVL及び配列番号119のVH;又は
配列番号121のVL及び配列番号123のVH;又は
配列番号125のVL及び配列番号127のVH;又は
配列番号129のVL及び配列番号131のVH;又は
配列番号133のVL及び配列番号135のVH;又は
配列番号137のVL及び配列番号139のVH;又は
配列番号141のVL及び配列番号143のVH;又は
配列番号145のVL及び配列番号147のVH;又は
配列番号149のVL及び配列番号151のVH;又は
配列番号153のVL及び配列番号155のVH;又は
配列番号157のVL及び配列番号159のVH;又は
配列番号161のVL及び配列番号163のVH;又は
配列番号165のVL及び配列番号167のVH;又は
配列番号169のVL及び配列番号171のVH;又は
配列番号173のVL及び配列番号175のVH;又は
配列番号177のVL及び配列番号179のVH;又は
配列番号181のVL及び配列番号183のVH;又は
配列番号185のVL及び配列番号187のVH;又は
配列番号189のVL及び配列番号191のVH;又は
配列番号193のVL及び配列番号195のVH;又は
配列番号197のVL及び配列番号199のVH;又は
配列番号201のVL及び配列番号203のVH;又は
配列番号205のVL及び配列番号207のVH;又は
配列番号209のVL及び配列番号211のVH;又は
配列番号213のVL及び配列番号215のVH;又は
配列番号217のVL及び配列番号219のVH;又は
配列番号221のVL及び配列番号223のVH;又は
配列番号225のVL及び配列番号227のVH;又は
配列番号229のVL及び配列番号231のVH;又は
配列番号233のVL及び配列番号235のVH;又は
配列番号237のVL及び配列番号239のVH;又は
配列番号241のVL及び配列番号243のVH;又は
配列番号245のVL及び配列番号247のVH;又は
配列番号249のVL及び配列番号251のVH;又は
配列番号253のVL及び配列番号255のVH;又は
配列番号257のVL及び配列番号259のVH;又は
配列番号261のVL及び配列番号263のVH;又は
配列番号33のVL及び配列番号265のVH;又は
配列番号65のVL及び配列番号267のVH;又は
配列番号269のVL及び配列番号103のVH;又は
配列番号271のVL及び配列番号175のVH
を含む抗体を含む、又は結合についてこの抗体と競合する、単離された抗体。 - 内在化抗体である、請求項1〜3のいずれかに記載の単離された抗体。
- キメラ、CDRグラフト化、ヒト化若しくはヒト抗体、又はその免疫反応性断片である、請求項1〜4のいずれかに記載の単離された抗体。
- 配列番号281の軽鎖可変領域(VL)及び配列番号283の重鎖可変領域(VH)、又は配列番号285のVL及び配列番号287のVH、又は配列番号289のVL及び配列番号291のVHを含む、請求項1〜5のいずれかに記載の単離された抗体。
- 配列番号300の軽鎖及び配列番号301の重鎖、又は配列番号302の軽鎖及び配列番号303の重鎖、又は配列番号302の軽鎖及び配列番号311の重鎖、又は配列番号304の軽鎖及び配列番号305の重鎖、又は配列番号306の軽鎖及び配列番号307の重鎖、又は配列番号306の軽鎖及び配列番号309の重鎖を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の単離された抗体。
- 部位特異的抗体を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の単離された抗体。
- ペイロードにコンジュゲートされている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の単離された抗体。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の抗体を含む、医薬組成物。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の抗体の全て又は一部をコードする核酸。
- 請求項11に記載の核酸を含む、ベクター。
- 請求項11に記載の核酸又は請求項12に記載のベクターを含む、宿主細胞。
- 式Ab−[L−D]nであるADC、又は薬学的に許容されるこの塩(式中、
a)Abは、抗TNFRSF21抗体を含み、
b)Lは、任意選択のリンカーを含み、
c)Dは、薬物を含み、
d)nは、約1〜約20の整数である)。 - 抗TNFRSF21抗体が、キメラ、CDRグラフト化、ヒト化若しくはヒト抗体、又はその免疫反応性断片を含む、請求項14に記載のADC。
- Abが、請求項1〜8のいずれか一項に記載の抗TNFRSF21抗体である、請求項14に記載のADC。
- nが、約2〜約8の整数を含む、請求項14に記載のADC。
- Dが、ドラスタチン、オーリスタチン、メイタンシノイド、ピロロベンゾジアゼピン(PBD)、ベンゾジアゼピン誘導体、カリケアマイシン及びアマニチンからなる群から選択される化合物を含む、請求項14に記載のADC。
- 請求項14〜18のいずれか一項に記載のADCを含む、医薬組成物。
- 請求項10に記載の医薬組成物又は請求項19に記載の医薬組成物を、がんの治療を必要とする対象に投与することを含む、がんを治療する方法。
- がんが、血液悪性腫瘍を含む、請求項20に記載の方法。
- 血液悪性腫瘍が、白血病又はリンパ腫を含む、請求項21に記載の方法。
- がんが固形腫瘍を含む、請求項20に記載の方法。
- がんが、副腎がん、肝臓がん、腎臓がん、膀胱がん、乳がん、胃がん、卵巣がん、子宮頚がん、子宮がん、食道がん、結腸直腸がん、前立腺がん、黒色腫、膵臓がん、肺がん(小細胞と非小細胞の両方)、甲状腺がん及び神経膠芽腫からなる群から選択される、請求項23に記載の方法。
- がんが、膀胱がんを含む、請求項24に記載の方法。
- がんが、肺腺癌を含む、請求項24に記載の方法。
- 少なくとも1つの追加の治療成分を対象に投与することをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 腫瘍細胞集団中の腫瘍開始細胞を減少させる方法であって、腫瘍開始細胞及び腫瘍開始細胞以外の腫瘍細胞を含む腫瘍細胞集団を、請求項14〜18のいずれ一項に記載のADCと接触させることを含み、これによって腫瘍開始細胞の頻度を減少させる、方法。
- 接触がインビボで行われる、請求項28に記載の方法。
- 接触がインビトロで行われる、請求項28に記載の方法。
- 細胞を請求項14〜18のいずれか一項に記載のADCと接触させることを含む、細胞に細胞毒を送達する方法。
- 対象におけるがんを検出、診断又は監視する方法であって、(a)腫瘍細胞を請求項1〜9のいずれか一項に記載の抗体と接触させる工程、及び(b)腫瘍細胞における抗体を検出する工程を含む、方法。
- 接触が、インビトロで行われる、請求項32に記載の方法。
- 接触が、インビボで行われる、請求項32に記載の方法。
- 抗TNFRSF21抗体(Ab)に薬物(D)をコンジュゲートする工程を含む、請求項14に記載のADCを生成する方法。
- 請求項19に記載の医薬組成物を含有する1つ以上の容器を含む、キット。
- 組成物が、がんを有する対象を処置するためのものであることを示す、1つ以上の容器に付随するラベル又は添付文書をさらに含む、請求項36に記載のキット。
- がんを有する対象に対する投与レジメンを示す、1つ以上の容器に付随するラベル又は添付文書をさらに含む、請求項36に記載のキット。
- がんが、膵臓がん、膀胱がん又は肺がんである、請求項36〜38に記載のキット。
- 抗TNFRSF21抗体(Ab)に薬物(D)をコンジュゲートする工程を含む、請求項14に記載のADCを生成する方法。
- 抗体が部位特異的抗体を含む、請求項40に記載の方法。
- 部位特異的抗体を選択的に還元する工程を含む、請求項41に記載の方法。
- 薬物(D)がカリケアマイシンを含む、請求項40〜42のいずれか一項に記載の方法。
- 薬物(D)がドラスタチンを含む、請求項40〜42のいずれか一項に記載の方法。
- ADCを凍結乾燥する工程をさらに含む、請求項40〜44のいずれか一項に記載の方法。
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