JP2020503031A - 糖タンパク質−薬物コンジュゲートを調製する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上式で第1のGlcNAc(GlcNAc1)、及び第2のGlcNAc(GlcNAc2)、及び任意選択でフコース糖(Fuc)は抗体のAsn297にそれぞれ結合し、GlcNAc2は第1のマンノース(Man1)にさらに結合し、第2及び第3のマンノース(Man2及びMan3)はMan1のα−1,3及びα−1,6位置にそれぞれ結合し、2つのさらなるGlcNAc糖(GlcNAc3及びGlcNAc4)はMan2及びMan3のβ−1,2位置にそれぞれ結合する。このようなグリカン部分及びG0Fとして表されるフコースを有する抗体は、しかしながら、フコース部分が存在しないとき、この抗体はG0である(T.Shantha RajuMAbs.2012年5月1日;4(3):385〜391頁)。GlcNAc3又はGlcNAc4の一方が他のガラサイトース糖(galacytose sugar)と結合するとき、抗体はG1F/G1抗体として表される。抗体のグリカン部分中の末端GlcNAc糖の両方が2つの他のガラサイトース糖にそれぞれ結合するとき、抗体はG2F/G2抗体として表される。哺乳動物細胞によって産生される抗体は、G0F(約40%超)、G1F(約30%〜40%)及びG2F(1%未満)、及びシアル酸と結合した非常に少量のG1F/G1とG2F/G2を一般に含み得る。
ADC 抗体−薬物コンジュゲート
DAR 薬物と抗体の比
Asn アスパラギン
GlcNAc N−アセチルグルコサミン
GlcNAz N−アジドアセチルグルコサミン
Fuc フコース
Man マンノース
MGAT−1;GnT−1 マンノシル(□(四角)−1,3−)−糖タンパク質□(四角)−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ
MGAT−2;GnT−2 マンノシル(□(四角)−1,6−)−
糖タンパク質□(四角)−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ
UDP ウリジン二リン酸
DBCO ジベンゾシクロオクチン基
DM1 メルタンシン
PEG ポリエチレングリコール
MES 4−モルホリンエタンスルホン酸
MMAE モノメチルアウリスタチンE
MMAF モノメチルアウリスタチンF
TMCC3 膜貫通及びコイルドコイルドメインファミリー3
は3つのマンノースを含むトリ−マンノシル構造を表し、上式で第1のマンノース(Man1)はGlcNAc糖に結合し、第2及び第3のマンノース(Man2及びMan3)はα−1,3及びα−1,6グリコシド結合を介してMan1にそれぞれ結合する。
(i)式(2)
を有するグリカンを含む糖タンパク質とβ−N−アセチルグルコサミニダーゼを反応させて、式(3)
のトリ−マンノシルコアを含む修飾糖タンパク質を生成するステップ、
(ii)式(3)のトリ−マンノシルコアを含む修飾糖タンパク質と、Rがアジド、ケトン基又はアルデヒドであるUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−Rを、マンノシル(α−1,3−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ及びマンノシル(α−1,6−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼの存在下で反応させ、Man2及びMan3それぞれのβ−1,2位置に2つのUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−R糖をそれぞれ結合させ、それによって式(4)
のグリカン部分が形成されるステップ、及び
(iii)2つのコンジュゲータ−リンカー−ペイロードのペイロードが同じであるか又は異なる2つのコンジュゲータ−リンカー−ペイロードを式(4)のグリカン部分と反応させて、式(1)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲートを生成するステップを含む方法を提供する。
式(5)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲートを生成する方法であって、
(i)前に定義した式(3)のトリ−マンノシルコアを含む修飾糖タンパク質と、Rがアジド、ケトン基又はアルデヒドであるUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−Rを、マンノシル(α−1,3−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼの存在下で反応させ、Man2のβ−1,2位置にGlcNAc−(CH2)0−8−R糖を結合させ、それによって式(6)
のグリカン部分を含む糖タンパク質が形成されるステップ、及び
(ii)式(6)のグリカン部分を含む糖タンパク質とコンジュゲータ−リンカー−ペイロードを反応させて、式(5)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲートを生成するステップを含む方法を提供する。
の構造を含む糖タンパク質−ペイロードA/Bコンジュゲートを、以下のステップ:
(i)前に定義した式(3)のトリ−マンノシルコアを含む修飾糖タンパク質と、Rがアジド、ケトン基又はアルデヒドであるUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−Rを、マンノシル(α−1,3−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼの存在下で反応させ、Man2のβ−1,2位置にGlcNAc−(CH2)0−8−R糖を結合させ、それによって前に定義した式(6)のグリカン部分を含む糖タンパク質が形成されるステップ、
(ii)式(6)のグリカン部分を含む糖タンパク質とコンジュゲータ−リンカー−ペイロードAを反応させて、式(8)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードAコンジュゲートを生成するステップ、
(iii)式(8)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードAコンジュゲートと、Rがアジド、ケトン基又はアルデヒドであるUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−Rを、マンノシル(α−1,6−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼの存在下で反応させ、Man3のβ−1,2位置にGlcNAc−(CH2)0−8−R糖を結合させ、それによって式(9)
を有しグリカン−ペイロードA部分を含む糖タンパク質が形成されるステップ、及び
(iv)式(9)を有しグリカン−ペイロードA部分を含む糖タンパク質とコンジュゲータ−リンカー−ペイロードBを反応させて、式(7)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードA/Bコンジュゲートを生成するステップであって、
上式でペイロードAとペイロードBが同じであるか又は異なる方法によって生成することができる。
[00062]ハーセプチン抗体(Roche Inc)からN−グリカンのガラクトースとシアル酸部分を除去するため、10mgのハーセプチン抗体を、24時間37℃で、20μlのβ1,4−ガラクトシダーゼ(NEB、P0745L、8単位/μl)及び5μlのα2−3,6,8ノイラミニダーゼ(NEB、P0720L、50単位/μl)、1×Glycoバッファー1(NEB、全体積1ml)中を用いて処理した。10μlのβ1,4−ガラクトシダーゼ(NEB、P0745L、8単位/μl)を反応物にさらに加え、反応は37℃でさらに24時間実施させG0F/G0抗体試料を得た。この抗体試料は、rProtein A Sepharose Fast Flow(GE Healthcare、17−1279−02)を使用することによって精製した。精製後、抗体試料は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図2中に示した結果は、試料中の多量の抗体が(50,600Daの分子量である重鎖を有する)G0Fであり、ごく少量が(フコース糖を含まず、50,451Daの分子量である重鎖を有する)G0であることを明らかにする。
[00063]実施例1からの10mgのG0F/G0ハーセプチン抗体を、24時間37℃で、20μlのβ−N−アセチルグルコサミニダーゼS(NEB、P0744L、4単位/μl)、1×Glycoバッファー1(NEB、全体積1ml)中を用いて処理した。10μlのβ−N−アセチルグルコサミニダーゼS(NEB、P0744L、4単位/μl)を反応物に加え、反応は37℃でさらに24時間進行させ消化抗体試料を得た。この消化抗体試料は、rProtein A Sepharose Fast Flow(GE Healthcare、17−1279−02)を使用することによって精製した。精製後、抗体試料は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図3中に示した結果は、50,194Daの分子量である重鎖を有するトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体を得たこと、及びG0F及びG0ハーセプチン抗体のほぼ全てがトリ−マンノシルコア抗体に転換されたことを明らかにする。それは、β−N−アセチルグルコサミニダーゼSが、高効率でG0F及びG0抗体をトリ−マンノシルコアを有する抗体に転換することができることを示唆する。
[00064]実施例2からのトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体(40μg)及びUDP−GlcNAc(2.5mMの最終濃度)(Sigma、U4375)、1×バッファーSP(25mMのMES(4−モルホリンエタンスルホン酸)、10mMのMnCl2、pH6.5))80μl中を、MGAT−1(0.15μg;R and D、8334−GT)の存在下において16時間37℃でインキュベートした。産物は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図4中に示した結果として、50,195Daの分子量である重鎖を有するトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体と比較して、その重鎖がもう1つのGlcNAc(203Daの分子量)を含有し50,398Daの分子量を有する抗体産物を得た。それは、MGAT−1が1つのN−アセチルグルコサミンのみをその基質タンパク質に転換することをサポートする。
[00065]実施例2からのトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体(40μg)及びUDP−GlcNAc(2.5mMの最終濃度)(Sigma、U4375)、1×バッファーSP(25mMのMES、10mMのMnCl2、pH6.5))80μl中を、MGAT−1(0.15μg)及びMGAT−2(0.1μg)の存在下において16時間37℃でインキュベートした。インキュベーション後、反応産物は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図5中に示した結果として、50,194Daの分子量である重鎖を有するトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体と比較して、その重鎖がさらに2つのGlcNAc(203Daの分子量×2)を含有し50,600Daの分子量を有する、少量のG0を含むG0F抗体産物を得た。これらの結果は、MGAT−1、MGAT−2及びN−アセチルグルコサミンを組合わせることによって、トリ−マンノシルコア抗体をG0/G0F抗体に転換することができることを示す。
[00066]MGAT−2は、トリ−マンノシルコアがα(1,3)マンノースと結合したGlcNAc糖を既に有するときのみ、UDP−GlcNAc由来のGlcNAc糖をトリ−マンノシルコアのα(1,6)マンノースに転換する。言い換えると、GlcNAc糖がトリ−マンノシルコアのα(1,3)マンノースと結合していない場合、MGAT−2はGlcNAc糖をα(1,3)マンノース又はα(1,6)マンノースのいずれかに転換することはできない。前述の観察結果を確認するため、実施例2からのトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体(40μg)及びUDP−GlcNAc(2.5mM)、1×バッファーSP(25mMのMES、10mMのMnCl2、pH6.5)80μl中を、MGAT−2(0.1μg)の存在下において16時間37℃でインキュベートした。産物は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。質量スペクトルにおいてトリ−マンノシルコア抗体の分子量に有意な差はない(データ示さず)。この結果は、トリ−マンノシルコアがMGAT−2の基質ではないこと、及びG0F/G0型抗体を生成するのにMGAT−2がMGAT−1の転換産物を必要とすることを示唆する。
実施例2からのトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体(40μg)及びUDP−GlcNAz(1mM)(R and D、ES104−100)、1×バッファー(20mMのトリス、10mMのMnCl2、pH6.5)80μl中を、MGAT−1(0.25μg;R and D、8334−GT)の存在下において16時間37℃でインキュベートした。産物は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図6中に示した結果として、50,195Daの分子量である重鎖を有するトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体と比較して、その重鎖がもう1つのGlcNAz(244Daの分子量)を含有し50,438Daの分子量を有する抗体産物を得た。この結果は、UDP−GlcNAzがMGAT−1の基質の1つであること、及びMGAT−1を介して、GlcNAzはトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体の各重鎖のアーム中のα−3マンノースに結合し、トリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz抗体を形成することができることを示唆する。
[00067]実施例2からのトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体(2mg)及びUDP−GlcNAz(1mM)、1×バッファーSP(25mMのMES、10mMのMnCl2、pH6.5)800μl中を、ウサギMGAT−1(25μg)及びラットMGAT−2(10μg)の存在下において16時間37℃でインキュベートした。インキュベーション後、反応産物は換算質量クロマトグラフィー分析、及びインタクト質量クロマトグラフィー分析にそれぞれ施した。図7A中に示した換算質量クロマトグラフィー分析の結果として、50,194Daの分子量である重鎖を有するトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体と比較して、その重鎖が2つのGlcNAz分子(244Da×2=488Daの分子量)を含有し各重鎖が50,680Daの分子量を有する、トリ−マンノシルハーセプチン−4GlcNAz抗体産物を得た。この結果は、MGAT−1及びMGAT−2を介して、GlcNAzがトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体の各重鎖のα−3マンノースとα−6マンノースにコンジュゲートすることを示唆する。この結果は、インタクト質量クロマトグラフィー分析によってさらに確認される。図7B中に示した結果として、147,237Daの分子量を有する完全トリ−マンノシルコアハーセプチン抗体と比較して、4つのGlcNAz分子(244Da×4=976Daの分子量)を含有し148,213Daの分子量を有するG0Fトリ−マンノシルハーセプチン−4GlcNAz抗体産物を得た。本発明者らの結果は、UDP−GlcNAzがMGAT−1及びMGAT−2の基質の1つであることをさらにサポートし、本発明者らは、本発明者らの1ステッププロセスの仮説において中間体テトラ−アジド抗体を首尾よく合成することができる。
[00068]実施例2からのトリ−マンノシルコアハーセプチン抗体(40μg)及びUDP−GlcNAz(1mM)(R and D ES104−100)、1×バッファーSP(25mMのMES、10mMのMnCl2、pH6.5)80μl中を、ラットMGAT−2(0.25μg)の存在下において16時間37℃でインキュベートした。産物は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図8は、質量スペクトルにおいてトリ−マンノシルコア抗体の分子量に有意な差はないことを示し、実施例5の結果としてトリ−マンノシルコア抗体がMGAT−2の基質ではないことを示唆する。
[00069]実施例7中で、4つのGlcNAzそれぞれが4つの末端マンノースに結合したトリ−マンノシル抗体を生成した。本発明の1ステッププロセスの仮説を実施するため、DBCO−(PEG)4−DM1を使用し毒性ペイロードとトリ−マンノシルハーセプチン−4GlcNAzをカップリングさせ、DAR4を有するADCを生成した。5μLのDBCO−(PEG)4−DM1(DMSO中10mM)を、実施例7から得た5mg/mLのトリ−マンノシル−4GlcNAzハーセプチン抗体を含有する50μLのバッファー(25mMのMES、pH6.5)にゆっくり加え、25℃で一晩クリックケミストリー反応を実施した。反応後、Amicon Ultra−15遠心分離用フィルタデバイスにより抗体産物を精製して、トリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADCを得た。産物は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図9A中の結果は、4GlcNAzを含むその親トリ−マンノシル抗体との比較によって、反応産物、トリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)の重鎖は53,509Daの分子量を有することを明らかにし、それは2つのDBCO−(PEG)4−DM1分子(1,413Da×2=2,826Daの分子量)が抗体のそれぞれの重鎖にコンジュゲートしたことを意味する。この結果はインタクト質量クロマトグラフィー分析によってさらに確認される。図9B中の結果は、約148,224Daの分子量を有するトリ−マンノシルハーセプチン−4GlcNAz抗体と比較して、4つのDBCO−(PEG)4−DM1分子(1,413Da×4=5,652Daの分子量)を含有し、153,876Daの分子量を有する、トリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADC産物を得たことを明らかにする。実施例7及び9からの結果は、MGAT−1、MGAT−2及びGlcNAz反応及びDBCO−(PEG)4−DM1クリックケミストリー反応を直接組合わせることにより、トリ−マンノシル抗体からADC−4DM1産物が生成されることを示す。したがって、本発明者らは、本発明中のADC生成に関する本発明者らの1ステッププロセスの仮説を首尾よく合理化する。
実施例4〜9は、本発明中のADC生成に関する1ステッププロセスの実行をサポートして、4の均質DARを有する部位特異的ADCを生成する。これらの成功結果によって、図1中に示した逐次的方法を証明するための試験を実施した。第1の中間体産物を合成するため、DBCO−(PEG)4−DM1を使用し反応抗体の重鎖の各末端GlcNAzにペイロードをカップリングさせた。14μLのDBCO−(PEG)4−DM1(DMSO中10mM)を、実施例6から得た2mg/mLのトリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz抗体を含有する350μLのバッファー(25mMのMES、pH6.5)にゆっくり加えた。反応混合物はアルゴン下において25℃で一晩攪拌し、クリックケミストリー反応を実施した。反応後、Amicon Ultra−15遠心分離用フィルタデバイスにより抗体産物を濾過して、トリ−マンノシルハーセプチン−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)中間体を得た。産物は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図10中に示した結果として、トリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAc抗体と比較して、51,852Daの分子量を有するトリ−マンノシルハーセプチン−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)中間体の重鎖の1アームは、1414Daの分子量を有する1つの他のDBCO−(PEG)4−DM1分子を含有する。
[00070]実施例10から得たトリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)及びUDP−GlcNAz(1mM)(R and D ES104−100)、1×バッファー(25mMのMES、10mMのMnCl2、pH6.5)500μl中を、ラットMGAT−2(15μg)の存在下において16時間37℃でインキュベートした。反応後、Amicon Ultra−15遠心分離用フィルタデバイスにより抗体産物を濾過して、トリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)を得た。産物は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図11中に示した結果として、親トリ−マンノシルハーセプチン−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)と比較して、トリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)の各重鎖は、52,097Daの分子量を有する1つの他のGlcNAz分子を含有する(MW=244)。この結果は、MGAT−2が非常に柔軟性のある基質酵素であり、UDP−GlcNAzをトリ−マンノシルハーセプチン−2(GlcNAz−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)などの大型官能基抗体に転換して、デュアルペイロードADC産物の中間体を生成することを示す。
[00071]実施例11中で、トリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)中間体を生成した。図1中に示した本発明の逐次的プロセスを実施するため、DBCO−(PEG)12−MMAEを使用し毒性ペイロードとトリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)をカップリングさせ、DAR4を有するADC及び2種のペイロードを生成した。
[00073]3.8μLのDBCO−MMAF(DMSO中10mM)を、実施例11から得た2.5mg/mLのトリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADCを含有する76μLの1×バッファー(25mMのMES、pH6.5)にゆっくり加えた。反応混合物はアルゴン下において25℃で一晩攪拌し、クリックケミストリー反応を実施した。反応後、Amicon Ultra−15遠心分離用フィルタデバイスにより抗体産物を濾過して、トリ−マンノシルハーセプチン−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−MMAF)ADCを得た。産物はインタクト質量クロマトグラフィー分析に施した。図13中に示した結果として、親トリ−マンノシルハーセプチン−2GlcNAz−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADC(分子量=151,050Da)と比較して、得られたトリ−マンノシルハーセプチン−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)−2(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−MMAF)ADCは、2,038Daの分子量である2つの他のDBCO−MMAF分子を含有し、153,082Daの分子量を有する。この結果は、本発明の方法が、トリ−マンノシルハーセプチンと様々な種のペイロード(例えば、DBCO−(PEG)4−DM1、DBCO−(PEG)12−MMAE及びDBCO−MMAF)のコンジュゲーションを正確に制御することができることを示唆する。
[00075]トリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADCを前に記載した方法によって構築した。Her2/Neu分子に対するカドサイラは(Roche Inc.)から購入した。ERBB2−ECD(ebioscience BMS362)(100ng/ウエル)をNUNC Maxisorpプレートの各ウエルに加え、プレートは一晩4℃で別の場所に置いた。プレートは1×PBS−T(0.1%)で洗浄し非コーティング試薬を除去した。3%スキムミルクをプレートのウエルに加え、プレートは室温で2時間別の場所に置いた。プレートは1×PBS−T(0.1%)で3回洗浄し、乾燥させ、次いでさらなる使用のため−20℃で保存した。個々の抗体の1×10−6g/mL〜1×10−12g/mLの連続希釈液をプレートに加え、プレートは37℃で1時間インキュベートした。ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)とコンジュゲートしたヤギ抗ヒトIgGを1時間のインキュベーションで加え、次いで3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)を加えた。OD405を読み取り活性を計算した。各試験は3回繰り返し、データは平均±SDとして表した。ODを読み取り値と抗体の濃度を使用して、Prismソフトウエアを使用し多重スキャッタープロットを作製した。図14中に示した結果は、トリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADCの曲線は、陽性対照カドサイラ及びトリ−マンノシルハーセプチン−4GlcNAzの曲線とほぼ同じであったことを明らかにする。陰性対照アンチメソテリン(anti−mesothelien)はHer2/Neu分子に対する結合アフィニティーを示さない。この結果は、Her2/Neu分子に対するトリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADCの結合アフィニティーは、施す修飾によって影響を受けないことを示唆する。
[00076]Her2/Neu高度発現細胞株SK−BR−3、Her2/Neu中程度発現細胞株HCC−1954及びHer2/Neu低度発現細胞株MDA−MB−231を106細胞/mlに希釈した。100μLの希釈細胞培養物を96ウエルプレートのウエルに加えた後、細胞を37℃で24時間インキュベートした。80μlの完全培地を各ウエルに加え、20μlのトリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADCを、次いで異なるウエルに異なる用量で加えた。プレートを37℃で48時間インキュベートした後、100μlのCellTiter−Glo(登録商標)試薬を各ウエルに加えた。室温で10分間さらにインキュベートした後、ウエルの発光(光)をルミノメータによって測定した。Her2/Neu高度発現細胞株SK−BR−3、及びHer2/Neu中程度発現細胞株HCC−1954に対するトリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADCのIC50値は、それぞれ4.7nM及び14nMであった。これらのIC50値は、試験した全ての抗体には、Her2/Neu低度発現細胞株MDA−MB−231に対する抗増殖効果がなかったことも示す。この結果は、カドサイラ、トリ−マンノシルハーセプチン−4(GlcNAc−トリアゾール−DBCO−(PEG)4−DM1)ADCは、Her2/Neu高度発現細胞だけでなくHer2/Neu中程度発現細胞に対しても細胞毒性があり、トリ−マンノシルADCプラットホームによる抗体の修飾はその生物活性に影響を与えないことを示唆する。
[00077]β−N−アセチルグルコサミニダーゼSをコードするcDNAを含有するプラスミドpTCAE8.3−exo−Galを構築し、2つのF293細胞株にコトランスフェクトして、トリ−マンノシルトラスツズマブ(抗Her2抗体)及びトリ−マンノシル抗TMC33(膜貫通及びコイルドコイルドメインファミリー3)抗体をそれぞれ発現させた。インキュベーション後、2つの細胞培養物の上清を回収し、そこに含有されていた抗体は、rProtein A Sepharose Fast Flow(GE Healthcare、17−1279−02)を使用することによってそれぞれ精製した。精製後、精製した抗体試料は換算質量クロマトグラフィー分析に施した。図15A中に示した結果は、トラスツズマブ遺伝子のみをトランスフェクトしたF293細胞から単離した抗体と比較して、トラスツズマブ遺伝子とさらにβ−N−アセチルグルコサミニダーゼSをトランスフェクトした同じ細胞から得たトラスツズマブ抗体の重鎖は50,195Daの分子量でピークを示し、それは得られたトラスツズマブ抗体がトリ−マンノシルコア抗体であったことを示すことを明らかにする。同様の結果が、抗TMCC3抗体遺伝子をトランスフェクトした同じ細胞において見られる(図15B)。この結果は、トリ−マンノシル抗体は市販の細胞株から大量生産することが可能であり、工業的CMC増幅に施用されることを示唆する。
[00078]実施例7中に記載した方法に従い、(哺乳動物細胞によって産生され)実施例16から得た2mgのトリ−マンノシルコアトラスツズマブ抗体及びUDP−GlcNAz(1mM)、1×バッファーSP(25mMのMES、10mMのMnCl2、pH6.5)800μl中を、ウサギMGAT−1(25μg)及びラットMGAT−2(10μg)の存在下において16時間37℃でインキュベートした。インキュベーション後、反応産物は換算質量クロマトグラフィー分析、及びインタクト質量クロマトグラフィー分析に施した。図16A中に示した換算質量クロマトグラフィー分析の結果として、50,194Daの分子量である重鎖を有するトリ−マンノシルコアトラスツズマブ抗体と比較して、その重鎖が約244Da×2=488の分子量である2つの他のGlcNAz分子を含有し各重鎖が約50,680Daの分子量を有する、トリ−マンノシルトラスツズマブ−4GlcNAz抗体産物を得た。この結果は、MGAT−1及びMGAT−2を介して、GlcNAzが哺乳動物細胞によって産生されたトリ−マンノシルコアトラスツズマブ抗体の各重鎖のα−3マンノースとα−6マンノースにコンジュゲートし得ることを示唆する。
Claims (32)
- 式(1)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲートを調製する方法であって、
(i)式(2)を有するグリカンを含む糖タンパク質とβ−N−アセチルグルコサミニダーゼを反応させて、
式(3)のトリ−マンノシルコアを含む修飾糖タンパク質を生成するステップ、
(ii)式(3)の前記トリ−マンノシルコアを含む前記修飾糖タンパク質を、Rがアジド、ケトン基又はアルデヒドであるUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−Rと、マンノシル(α−1,3−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ及びマンノシル(α−1,6−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼの存在下で反応させ、2つのGlcNAc−(CH2)0−8−R糖をそれぞれMan2及びMan3それぞれのβ−1,2位置に結合させ、それによって式(4)のグリカン部分が形成されるステップ、及び
(iii)2つのコンジュゲータ−リンカー−ペイロードの前記ペイロードが同じであるか又は異なる2つのコンジュゲータ−リンカー−ペイロードを式(4)の前記グリカン部分と反応させて、式(1)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲートを生成するステップを含む方法。 - ステップ(i)中の式(2)を有するグリカンを含む前記糖タンパク質及び前記β−N−アセチルグルコサミニダーゼが哺乳動物細胞株によって生成される、請求項1に記載の方法。
- 前記哺乳動物細胞株がSV40によって形質転換されたサル腎CV1細胞株(COS−7)、ヒト胎児腎細胞株(293又は293T細胞)、ベビーハムスター腎細胞(BHK)、マウスセルトリ細胞(TM4細胞)、サル腎細胞(CV1)、アフリカミドリザル腎細胞(VERO−76)、ヒト子宮頸癌細胞(HELA)、イヌ科腎細胞(MDCK)、バッファローラット肝細胞(BRL3A)、ヒト肺細胞(W138)、ヒト肝細胞(HepG2)、マウス乳房腫瘍細胞(MMT060562)、TRI細胞、MRC5細胞、FS4細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、又はミエローマ細胞株である、請求項2に記載の方法。
- 前記糖タンパク質が、抗体又はその断片、例えば切断抗体由来の抗体Fab断片、F(ab’)2、Fv断片若しくはFc断片、scFv−Fc断片、ミニボディ、ダイアボディ又はscFvである、請求項1に記載の方法。
- Rがアジドであり、前記コンジュゲータがアルキニルであり、ステップ(iii)中で実施する前記反応がクリック反応である、請求項1に記載の方法。
- Rがケトン基又はアルデヒドであり、前記コンジュゲータがアミノであり、ステップ(iii)中で実施する前記反応が還元的アミノ化である、請求項1に記載の方法。
- Rがケトン基又はアルデヒドであり、前記コンジュゲータがβ−アリールエチルアミノであり、ステップ(iii)中で実施する前記反応がピクテ−スペングラー反応である、請求項1に記載の方法。
- 前記リンカーが、直鎖状又は分岐状の、2〜20個の炭素原子を有する、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アシル、アルキルアミン、又はアリールアミン基、ジスルフィド含有リンカー、酸不安定性リンカー、光不安定性リンカー、ペプチダーゼ不安定性リンカー、及びエステラーゼ不安定性リンカーから選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記ペイロードが治療剤及び標識から独立して選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記治療剤が、代謝拮抗薬、アルキル化剤、アルキル化剤様作用物質、DNA小溝アルキル化剤、アントラサイクリン、抗生物質、カリケアマイシン、抗有糸分裂薬、トポイソメラーゼ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、及び放射性同位元素から選択される、請求項9に記載の方法。
- 前記標識が、蛍光標識、発色団標識、高電子密度標識、化学発光標識、放射性標識、酵素標識、又はポジトロンエミッタである、請求項9に記載の方法。
- 請求項1で定義した式(1)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲート。
- 式(5)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲートを生成する方法であって、
(i)請求項1で定義した式(3)の前記トリ−マンノシルコアを含む前記修飾糖タンパク質を、Rがアジド、ケトン基又はアルデヒドであるUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−Rと、マンノシル(α−1,3−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼの存在下で反応させ、GlcNAc−(CH2)0−8−R糖をMan2のβ−1,2位置に結合させ、それによって式(6)のグリカン部分を含む糖タンパク質が形成されるステップ、及び
(ii)コンジュゲータ−リンカー−ペイロードを、式(6)のグリカン部分を含む前記糖タンパク質と反応させて、式(5)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲートを生成するステップを含む方法。 - 前記糖タンパク質が、抗体又はその断片、例えば切断抗体由来の抗体Fab断片、F(ab’)2、Fv断片若しくはFc断片、scFv−Fc断片、ミニボディ、ダイアボディ又はscFvである、請求項13に記載の方法。
- Rがアジドであり、前記コンジュゲータがアルキニルであり、ステップ(ii)中で実施する前記反応がクリック反応である、請求項13に記載の方法。
- Rがケトン基又はアルデヒドであり、前記コンジュゲータがアミノであり、ステップ(ii)中で実施する前記反応が還元的アミノ化である、請求項13に記載の方法。
- Rがケトン基又はアルデヒドであり、前記コンジュゲータがβ−アリールエチルアミノであり、ステップ(ii)中で実施する前記反応がピクテ−スペングラー反応である、請求項13に記載の方法。
- 前記リンカーが直鎖状又は分岐状の、2〜20個の炭素原子を有する、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アシル、アルキルアミン、又はアリールアミン基、ジスルフィド含有リンカー、酸不安定性リンカー、光不安定性リンカー、ペプチダーゼ不安定性リンカー、及びエステラーゼ不安定性リンカーから選択される、請求項13に記載の方法。
- 前記ペイロードが治療剤又は標識である、請求項13に記載の方法。
- 前記治療剤が、代謝拮抗薬、アルキル化剤、アルキル化剤様作用物質、DNA小溝アルキル化剤、アントラサイクリン、抗生物質、カリケアマイシン、抗有糸分裂薬、トポイソメラーゼ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、及び放射性同位元素から選択される、請求項19に記載の方法。
- 前記標識が、蛍光標識、発色団標識、高電子密度標識、化学発光標識、放射性標識、酵素標識、又はポジトロンエミッタである、請求項19に記載の方法。
- 請求項13で定義した式(5)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードコンジュゲート。
- 式(7)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードA/Bコンジュゲートを生成する方法であって、
(i)請求項1で定義した式(3)の前記トリ−マンノシルコアを含む前記修飾糖タンパク質を、Rがアジド、ケトン基又はアルデヒドであるUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−Rと、マンノシル(α−1,3−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼの存在下で反応させ、GlcNAc−(CH2)0−8−R糖をMan2のβ−1,2位置に結合させ、それによって式(6)のグリカン部分を含む糖タンパク質が形成されるステップ、
(ii)コンジュゲータ−リンカー−ペイロードAを、式(6)のグリカン部分を含む前記糖タンパク質と反応させて、式(8)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードAコンジュゲートを生成するステップ、
(iii)式(8)の構造を含む前記糖タンパク質−ペイロードAコンジュゲートを、Rがアジド、ケトン基又はアルデヒドであるUDP−GlcNAc−(CH2)0−8−Rと、マンノシル(α−1,6−)−糖タンパク質β−1,2−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼの存在下で反応させ、GlcNAc−(CH2)0−8−R糖をMan3のβ−1,2位置に結合させ、それによって式(9)を有しグリカン−ペイロードA部分を含む糖タンパク質が形成されるステップ、及び
(iv)コンジュゲータ−リンカー−ペイロードBを、式(9)を有し前記グリカン−ペイロードA部分を含む前記糖タンパク質と反応させて、式(7)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードA/Bコンジュゲートを生成するステップを含み、
前記ペイロードAと前記ペイロードBとが同じであるか又は異なる方法。 - 前記糖タンパク質が、抗体又はその断片、例えば切断抗体由来の抗体Fab断片、F(ab’)2、Fv断片若しくはFc断片、scFv−Fc断片、ミニボディ、ダイアボディ又はscFvである、請求項23に記載の方法。
- Rがアジドであり、前記コンジュゲータがアルキニルであり、ステップ(ii)/(iv)中で実施する前記反応がクリック反応である、請求項23に記載の方法。
- Rがケトン基又はアルデヒドであり、前記コンジュゲータがアミノであり、ステップ(ii)/(iv)中で実施する前記反応が還元的アミノ化である、請求項23に記載の方法。
- Rがケトン基又はアルデヒドであり、前記コンジュゲータがβ−アリールエチルアミノであり、ステップ(ii)/(iv)中で実施する前記反応がピクテ−スペングラー反応である、請求項23に記載の方法。
- 前記リンカーが、直鎖状又は分岐状の、2〜20個の炭素原子を有する、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アシル、アルキルアミン、又はアリールアミン基、ジスルフィド含有リンカー、酸不安定性リンカー、光不安定性リンカー、ペプチダーゼ不安定性リンカー、及びエステラーゼ不安定性リンカーから選択される、請求項23に記載の方法。
- 前記ペイロードA及び前記ペイロードBが治療剤及び標識から独立して選択される、請求項23に記載の方法。
- 前記治療剤が、代謝拮抗薬、アルキル化剤、アルキル化剤様作用物質、DNA小溝アルキル化剤、アントラサイクリン、抗生物質、カリケアマイシン、抗有糸分裂薬、トポイソメラーゼ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、及び放射性同位元素から選択される、請求項29に記載の方法。
- 前記標識が、蛍光標識、発色団標識、高電子密度標識、化学発光標識、放射性標識、酵素標識、又はポジトロンエミッタである、請求項29に記載の方法。
- 請求項23で定義した式(7)の構造を含む糖タンパク質−ペイロードA/Bコンジュゲート。
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