JP2020534841A - Bcmaに対して高い親和性を有する抗bcma抗体およびそれを含むがんの処置のための医薬組成物 - Google Patents

Bcmaに対して高い親和性を有する抗bcma抗体およびそれを含むがんの処置のための医薬組成物 Download PDF

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Abstract

本発明のある実施態様において、B細胞成熟抗原(BCMA)に特異的に結合し、配列番号1〜20のアミノ酸配列のいずれかと80%以上の相同性を有する配列から構成される重鎖可変ドメイン(VHドメイン)を含む抗体またはそのフラグメントが提供される。

Description

本発明は、BCMAに対して高い親和性を有する抗BCMA抗体およびそれを含むがんを処置するための医薬組成物に関する。
B細胞成熟抗原(BCMA)(CD269または腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーメンバー17(TNFRSF17)としても知られている)は最終分化したB細胞において最も高いレベルで発現し、形質細胞の生存を媒介することによって長期間の液性免疫を維持するように機能する。
BCMAは、形質細胞を除いて正常なヒトの臓器では発現されないタンパク質である。最近の研究により、BCMAの過剰発現が多発性骨髄腫(MM)において観察されることが示されている。
多発性骨髄腫は形質細胞の異常な分化および増殖によって引き起こされる血液がんの一種であり、腫瘍を生成し、骨を溶かして痛みを引き起こす。さらに、多発性骨髄腫は骨髄に浸潤し、白血球、赤血球および血小板のレベルを低下させることにより、貧血、感染および出血のリスクを増加させる。さらに、骨髄腫細胞は異常な免疫タンパク質であるMタンパク質を産生し得、このタンパク質は血液粘性の増加を引き起こし得、それにより血液の過粘稠度症候群を引き起こし得、または腎臓を損傷し得る。
多発性骨髄腫のそのような高い危険性にもかかわらず、多発性骨髄腫を根本的に治療できる治療物質は開発されていない。
本発明は先行技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的はBCMAに対して高い結合親和性を有する抗体およびそれを用いた優れたがん処置の効果を有する医薬組成物を提供することである。
しかしながら、本発明が解決しようとする課題は上述の課題に限定されず、言及していない他の課題は以下の記載から当業者によって明確に理解されるであろう。
上記の目的を達成するために、本発明は、配列番号1〜20のいずれかのアミノ酸配列と少なくとも80%の相同性を有する配列からなる重鎖可変ドメイン(VHドメイン)を含む、B細胞成熟抗原(BCMA)に特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを提供する。
さらに、本発明は、配列番号21、24、27または45のアミノ酸配列からなるVH−CDR1;配列番号22、25、28または46のアミノ酸配列からなるVH−CDR2;および配列番号23、26、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、47または48のアミノ酸配列からなるVH−CDR3を含む、BCMAに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを提供する。
さらに、本発明は、該抗体の重鎖可変ドメイン(VHドメイン)をコードするポリヌクレオチドを提供する。
さらに、本発明は、該ポリヌクレオチドを含む発現ベクターを提供する。
さらに、本発明は、該発現ベクターで形質転換された宿主細胞を提供する。
さらに、本発明は、該宿主細胞を培養することを含む、BCMAに特異的に結合する抗体を作製する方法を提供する。
さらに、本発明は、該抗体またはそのフラグメントを含む、がんを予防または処置するための医薬組成物を提供する。
さらに、本発明は、該医薬組成物を対象に投与することを含む、がんを予防または処置する方法を提供する。
BCMAに対する高い親和性および特異性により、本発明の抗体はがんの予防または処置のために効果的に使用され得る。
本発明の効果は上述の効果に限定されず、本発明の詳細な説明または特許請求の範囲に記載される発明の特徴から導き出すことができるあらゆる効果を含むことが理解されるはずである。
図1は、クローンの候補のOD値をELISAを用いて測定することによって得られた結果を示す。 図2は、多発性骨髄腫細胞株におけるBCMA発現レベルを分析することによって得られた結果を示す。 図3は、抗BCMA抗体のBCMA発現腫瘍細胞株への相対的な結合能を示す。 図4は、本発明のある実施態様における抗BCMA抗体(VHドメイン)のBCMA発現細胞株に対する結合親和性を分析することによって得られた結果を示す。 図5は、本発明のある実施態様における抗BCMA抗体(VH−Fcタンパク質)のBCMA発現細胞株に対する結合親和性を分析することによって得られた結果を示す。
以下、実施態様を添付の図面を参照して詳細に説明する。
以下に記載される実施態様に対して様々な改変がなされ得る。以下に記載される実施態様が本発明の実施形態を限定することは意図されておらず、本発明はそれらのあらゆる改変、均等物および代替物を包含することが理解されるはずである。
本実施態様において使用される用語は単に特定の実施態様を説明するために与えられ、本実施態様を限定することは意図されていない。本明細書において、「a」、「an」および「the」の意味は、文脈が明らかに他を指示していない限り複数の参照を含む。本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は、本明細書に記載される特徴、整数、工程、操作、要素もしくは構成要素、またはそれらの組合せの存在を特定し、1つ以上の他の特徴、整数、工程、操作、要素もしくは構成要素、またはそれらの組合せの存在または追加を排除しないことが理解されるはずである。
他に定義されていない限り、本明細書におけるあらゆる用語(技術用語または科学用語を含む)は、本実施態様が属する分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。用語(一般的に使用される辞書で定義されている用語など)は関連する技術の文脈における意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、本願においてそのように明示的に定義されていない限り、理想化された意味または過度に形式張った意味で解釈されない。
さらに、本実施態様の説明において、関連する公知技術の具体的な説明が本実施態様の要旨を不必要に曖昧にし得ると判断される場合、その具体的な説明は省略される。
本明細書において、用語「BCMA」は、動物および好ましくは人体に存在するBCMA自体ならびにそのあらゆる変異体、アイソタイプおよびパラログを総称的に指す概念を意味し得る。
本明細書において、用語「ヒトBCMA」はヒト由来のBCMAを指し、好ましくはGenbankアクセッション番号AB052772.1のアミノ酸配列を有し得るが、これに限定されない。
本明細書において、用語「抗体」は、特定の抗原と免疫学的に反応する免疫グロブリン(Ig)分子(すなわち、抗原を特異的に認識する受容体として作用するタンパク質分子)を指し、抗体全体および抗体フラグメントの両方を包含する概念を意味し得る。
本発明のある態様において、配列番号1〜20のいずれかのアミノ酸配列と少なくとも80%の相同性を有する配列からなる重鎖可変ドメイン(VHドメイン)を含む、B細胞成熟抗原(BCMA)に特異的に結合する抗体またはそのフラグメントが提供される。配列番号1〜20のいずれかのアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメインはBCMAに特異的に結合し得、特に配列番号1、5、7または8のアミノ酸配列はBCMAにより高い親和性で結合し得る。
重鎖可変ドメインは、配列番号1〜20のいずれかのアミノ酸配列と少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、最も好ましくは少なくとも99%の相同性を有するアミノ酸配列からなり得る。
重鎖可変ドメインにおいて、本発明の目的に一致する特性(BCMAに対する親和性および特異性など)が維持される限り、いくつかのアミノ酸が置換、挿入および/または欠失され得る。例えば、アミノ酸の保存的置換が重鎖可変ドメインにおいて生じ得る。保存的置換とは、元のアミノ酸を類似の性質を有する別のアミノ酸残基に置換することを意味する。
例えば、リジン、アルギニンおよびヒスチジンは塩基性側鎖を有するという点で類似の性質を有し、アスパラギン酸およびグルタミン酸は酸性側鎖を有するという点で類似の性質を有する。さらに、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システインおよびトリプトファンは、非荷電性極性側鎖を有するという点で類似の性質を有する;アラニン、バリン、ロイシン、スレオニン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニンおよびメチオニンは、非極性側鎖を有するという点で類似の性質を有する;チロシン、フェニルアラニン、トリプトファンおよびヒスチジンは、芳香族側鎖を有するという点で類似の性質を有する。
したがって、上記の類似の性質を有するアミノ酸の群内におけるアミノ酸置換が、その性質に大きな変化を引き起こさないことは当業者に明らかである。このため、可変ドメイン内の保存的置換によって生じる変異を受けた抗体も、本発明の抗体の特性を維持している限り本発明の範囲に含まれる。
抗体の重鎖可変ドメインは、相補性決定領域(CDR)およびフレームワーク領域(FR)からなり得る。CDRは特定の抗原に対する結合特異性を与え、一組のCDR(CDR1、CDR2およびCDR3)は抗原に対する結合部位を提供する。
したがって、本発明は、配列番号21、24、27または45のアミノ酸配列からなるVH−CDR1;配列番号22、25、28または46のアミノ酸配列からなるVH−CDR2;および配列番号23、26、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、47または48のアミノ酸配列からなるVH−CDR3を含む、BCMAに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを提供する。「VH−CDR」は、重鎖可変ドメイン(VHドメイン)のCDRを指す。
さらに、抗体が、配列番号21または27のアミノ酸配列からなるVH−CDR1;配列番号22または28のアミノ酸配列からなるVH−CDR2;および配列番号23、31、33または34のアミノ酸配列からなるVH−CDR3を含む場合、そのような抗体はBCMAに対するより高い結合親和性を有し得る。
一方、抗体はヒトBCMAに特異的に結合するヒト化抗体であり得る。本明細書において、用語「ヒト化抗体」は、非ヒト抗体(マウス抗体など)の免疫グロブリンに由来する最小配列を含むキメラ抗体を指し、超可変領域に対応する配列を除くすべての部分がヒト抗体の配列に置換されている抗体を意味し得る。
さらに、用語「超可変領域(HVR)」は、超可変性を示すか、または抗体の配列において構造的に定義されたループを形成する可変ドメインの領域を指す。超可変領域を特定する定義のうち、Kabatによる相補性決定領域(CDR)の定義が配列の可変性に基づいて領域を分類するために最も一般的に使用されている。
抗体について、抗体の機能を維持している限り、その抗体フラグメントもまた使用され得る。抗体または抗体フラグメントには、単鎖抗体、二重特異性抗体(diabody)、三重特異性抗体(triabody)、四重特異性抗体(tetrabody)、Fabフラグメント、F(ab’)2フラグメント、Fd、scFv、ドメイン抗体、ミニボディ(minibody)、scAb、IgD抗体、IgE抗体、IgM抗体、IgG1抗体、IgG2抗体、IgG3抗体、IgG4抗体、抗体の定常領域の誘導体、およびタンパク質足場に基づく人工抗体などが含まれ得るがこれらに限定されず、これらはBCMAに対する結合機能を維持しており、好ましくは重鎖可変領域(VH領域)のFc領域との結合によって得られる単一ドメイン抗体(sdAb)であり得る。
具体的には、抗体のフラグメントは単一ドメイン抗体(sdAb)であり得る。本明細書において、用語「単一ドメイン抗体」は単一の単量体可変抗体ドメインからなる抗体フラグメントであり、特定の抗原に選択的に結合し得る。単一ドメイン抗体は、1つの重鎖可変ドメインを含む約110アミノ酸のペプチド鎖である。この単一ドメイン抗体は抗体全体に類似した親和性を有するが、より耐熱性であり、界面活性剤および高濃度の尿素などに対してより安定である。
単一ドメイン抗体は、ラクダ、ラマ、アルパカおよびサメなどを所望の抗原で免疫した後、重鎖抗体をコードするmRNAを単離することによって取得され得る。その後、逆転写またはポリメラーゼ連鎖反応により、数百万のクローンを含む単一ドメイン抗体の遺伝子ライブラリーを調製することができる。さらに、特定の抗原に結合するクローンがファージディスプレイおよびリボソームディスプレイなどの技術を用いて同定され得る。
本発明のある実施態様において、ファージディスプレイ技術が、BCMAに特異的に結合する単一ドメイン抗体を選択するために使用された。
一方、抗体はまた、腫瘍細胞増殖阻害効果を有する抗がん薬に抗体を結合させることによって得られる抗体薬物複合体(ADC)の形態で使用され得る。本明細書において、用語「抗がん」はがんに対する「予防」および「処置」効果を含み、「予防」はがんを阻害または遅延させるあらゆる作用を意味する。さらに、「処置」は、がんの症状を改善または有利に変化させるあらゆる作用を意味する。
抗体薬物複合体に使用され得る薬物には、細胞毒性効果または細胞増殖抑制効果を有するあらゆる化合物、およびその化合物の一部または官能基が含まれる。薬物の例には、マイクロチューブリン構造形成阻害剤、減数分裂阻害剤、RNAポリメラーゼ阻害剤、トポイソメラーゼ阻害剤、DNAインターカレーター、DNAアルキル化剤、リボソーム阻害剤、miRNA、shRNA、siRNA、放射性同位体および毒素が含まれ、これらのうち少なくとも1つの化合物が使用され得る。
薬物には、メイタンシノイド、アウリスタチン、ドラスタチン、トリコテセン、CC1065(NSC298223)、カリケアマイシン、タキサン、アントラサイクリン、メトトレキサート、アドリアマイシン、ビンデシン、ビンカアルカロイド(ビンクリスチン、ビンブラスチン、エトポシド)、ドキソルビシン、メルファラン、マイトマイシンC、クロラムブシル、ダウノルビシン、ダウノマイシン、エトポシド、テニポシド、カルミノマイシン、アミノプテリン、ダクチノマイシン、マイトマイシン、ブレオマイシン、エスペラミシン、他のエンジイン抗生物質、5−フルオロウラシル、他のナイトロジェンマスタード、およびそれらの立体異性体、同配体、相同体または誘導体、シスプラチンおよびシスプラチンホモログ、他のインターカレーター酵素およびそのフラグメント(例えばヌクレアーゼ)、抗生物質、毒素(細菌、真菌、植物または動物起源の酵素活性毒素または小分子毒素)、および様々な抗腫瘍物質または抗がん物質(シスプラチン、CPT−11、パクリタキセルおよびドセタキセルなど)が含まれ得るが、これらに限定されない。
さらに、放射性同位体(放射性核種)には、3H、14C、32P、35S、36Cl、51Cr、57Co、58Co、59Fe、90Y、125I、131Iおよび186Reなどが含まれる。特定のがん遺伝子の発現を阻害できるマイクロRNA(miRNA)、siRNAおよびshRNAなども使用され得る。
抗BCMA抗体の薬物への結合は、好ましくは抗体中のアミノ酸残基(リジンまたはシステインなど)の官能基(チオール基など)を用いた結合によって達成される。必要に応じて、一般的に使用されるリンカーを介した形式で結合を行うことも可能である。マレイミドまたはヨードアセトアミドベースのリンカーを使用してもよい。
薬物を抗体またはそのフラグメントに結合させる場合、抗体またはフラグメントのBCMAに対する結合能および特異性への影響を減少させる観点から、薬物は抗原結合部位とは反対側のC末端部位に結合され得る。フラグメントではなく抗体全体が使用される場合、薬物はFc領域に結合され得る。
さらに、抗体は、該抗体を含むキメラ抗原受容体(CAR)に基づく治療物質として使用され得る。そのような治療物質の例には、好ましくはキメラ抗原受容体T細胞(CAR−T細胞)またはキメラ抗原受容体ナチュラルキラー細胞(CAR−NK細胞)治療が含まれるが、これらに限定されない。
抗体はまた、抗BCMA抗体を含む二重特異性抗体の形態で使用され得る。二重特異性抗体は2つの抗原に同時に結合する能力を有する抗体であり、典型的には異なる抗原に結合する重鎖および軽鎖の対が互いに結合する形態で存在し得る。
さらに、二重特異性抗体は、VLおよびVHが短いリンカーペプチドを介して互いに結合している単鎖抗体フラグメント(scFv)がscFv1−scFv2(−Fc)の形態で接続されている二重特異性単鎖抗体、VHを用いた単一ドメイン抗体(sdAb)に基づく二重抗体、およびMicromet, GermanyのBiTE technology (http://www.micromet.de参照)を用いて作製した二重特異性抗体などの形態で利用できる。
二重特異性抗体は、抗BCMA抗体が、免疫能のある細胞に特異的な標的分子に対して結合能を有する抗体またはそのフラグメントに結合した形態で存在し得る。免疫能のある細胞に特異的な標的分子は、好ましくはTCR/CD3、CD16(FcγRIIIa)、CD44、CD56、CD69、CD64(FcγRI)、CD89およびCD11b/CD18(CR3)から選択され得るが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、本発明における抗体の重鎖可変ドメイン(VHドメイン)をコードするポリヌクレオチドおよび該ポリヌクレオチドを含む発現ベクターが提供される。
抗体または抗体フラグメントの重鎖可変ドメインをコードするポリヌクレオチド(すなわち遺伝子)は、抗BCMA抗体のアミノ酸列から当業者によって容易に得られ得る。
本明細書において、用語「発現ベクター」は宿主細胞において標的タンパク質を発現できる組換えベクターを指し、挿入された遺伝子が発現されるようにそれに作動可能に連結された重要な調節エレメントを含む遺伝子コンストラクトを意味する。抗BCMA抗体をコードする遺伝子は別個のベクターに挿入され得、または同一のベクターに挿入された形態で使用され得る。
具体的には、抗BCMA抗体のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドは別個または同一のベクターに挿入された形態で使用され得、重鎖またはその可変ドメインをコードするポリヌクレオチドは別個または同一のベクターに挿入された形態で使用され得る。
本明細書において、用語「作動可能に連結される」は、核酸発現調節配列および所望のタンパク質をコードする核酸配列が所望の機能を行うために機能的に連結されていることを意味する。組換えベクターとの作動可能な連結は当分野で周知の遺伝子組換え技術を用いて達成され得、部位特異的なDNA切断および連結は当分野で一般的に知られている酵素などを用いて容易に達成され得る。
抗BCMA抗体の産生に適した発現ベクターは、発現調節エレメント(プロモーター、開始コドン、終止コドン、ポリアデニル化シグナルおよびエンハンサーなど)に加えて膜標的化または分泌のためのシグナル配列を含み得る。開始コドンおよび終止コドンは一般に、免疫原性の標的タンパク質をコードするヌクレオチド配列の一部であるとみなされる。そのようなコドンは遺伝子コンストラクトが投与された場合に対象において機能的でなければならず、コード配列とともにインフレームでなければならない。一般に、プロモーターは構成的または誘導的であり得る。プロモーターには、原核生物のプロモーター(lac、tac、T3およびT7など)、サルウイルス40(SV40)プロモーター、マウス乳房腫瘍ウイルス(MMTV)プロモーター、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)プロモーター(例えばHIVの長い末端反復(LTR)プロモーター)、モロニーウイルスプロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、エプスタインバーウイルス(EBV)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、ならびにβアクチンプロモーター、ヒトヘモグロビン由来、ヒト筋クレアチン由来およびヒトメタロチオネイン由来の真核生物のプロモーターなどが含まれ得るが、これらに限定されない。
発現ベクターは、それを含む宿主細胞の選択を可能にする選択可能なマーカーをさらに含み得る。選択可能なマーカーは、ベクターで形質転換された細胞を選択するためのものである。選択可能なマーカーのために、選択可能な表現型(薬物耐性、栄養要求性、細胞毒性物質に対する抵抗性、または表面タンパク質の発現など)を与えるマーカーが使用され得る。選択剤で処理された環境では選択マーカーを発現する細胞のみが生存し、これは形質転換細胞の選択を可能にする。さらに、ベクターが複製可能な発現ベクターである場合、そのようなベクターは複製が開始される特定の核酸配列である複製起点を含み得る。
外来遺伝子を挿入するための組換え発現ベクターとして様々な形態のベクター(プラスミド、ウイルスおよびコスミドなど)が使用され得る。組換えベクターの種類は、ベクターが所望の遺伝子を発現し、様々な宿主細胞(原核細胞および/または真核細胞を含む)において所望のタンパク質を産生するように機能する限り特に限定されない。好ましくは、ベクターは強力な活性および強力な発現能を有するプロモーターを有し、天然状態に類似した形態の外来タンパク質を大量に産生できるベクターであり得る。
様々な発現宿主/ベクターの組合せが、抗BCMA抗体を発現させるために使用され得る。真核生物の宿主に適した発現ベクターは、限定されないが、SV40、ウシパピローマウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、サイトメガロウイルスおよびレトロウイルスに由来する発現調節配列を含む。細菌の宿主において使用され得る発現ベクターには、大腸菌から得られる細菌プラスミド(pET、pRSET、pBluescript、pGEX2T、pUCベクター、colE1、pCR1、pBR322、pMB9、およびそれらの誘導体など);広い宿主範囲を有するプラスミド(RP4など);多種多様なファージラムダ誘導体(λgt10、λgt11およびNM989など)によって例示され得るファージDNA;および他のDNAファージ(M13および糸状一本鎖DNAファージなど)が含まれる。酵母細胞に有用な発現ベクターには、2ミクロンのプラスミドおよびその誘導体が含まれ得る。昆虫細胞に有用なベクターはpVL941であり得る。
本発明のさらなる別の態様において、本発明における発現ベクターで形質転換された宿主細胞が提供される。形質転換体を形成するために発現ベクターが宿主細胞に挿入され得る。ベクターに適した宿主細胞には、大腸菌、枯草菌、ストレプトマイセス属、シュードモナス属、プロテウス・ミラビリスまたはブドウ球菌属などの原核細胞が含まれ得る。さらに、宿主細胞には、真菌(アスペルギルス種など)、酵母(ピキア・パストリス、出芽酵母、シゾサッカロミセス種およびアカパンカビなど)および他の下等真核生物由来の下等真核細胞ならびに高等真核細胞(昆虫細胞など)を含む真核細胞が含まれ得る。さらに、宿主細胞はまた、植物または哺乳類に由来し得る。好ましくは、使用され得る宿主細胞には、サル腎細胞(COS7細胞)、NSO細胞(マウス起源の骨髄腫細胞)、SP2/0細胞(マウス起源の骨髄腫細胞)、他の骨髄腫細胞株、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、W138細胞(二倍体ヒト細胞培養物)、ベビーハムスター腎臓(BHK)細胞、MDCK、HuT78細胞、およびHEK293細胞などが含まれるが、これらに限定されず、CHO細胞が好ましい。
本明細書において、用語「宿主細胞への形質転換」は、生物、細胞、組織または臓器に核酸を導入するためのあらゆる方法を含むことが意図され、そのような形質転換は宿主細胞の種類に応じて選択される当分野で公知の標準的な技術を用いて実施され得る。具体的には、エレクトロポレーション、プロトプラスト融合、リン酸カルシウム(CaPO)沈殿、塩化カルシウム(CaCl)沈殿、炭化ケイ素繊維を用いた攪拌、アグロバクテリウムを介した形質転換、またはPEG、デキストラン硫酸、リポフェクタミンもしくは乾燥/阻害を介した形質転換などが使用され得る。しかしながら、本発明はこれらに限定されない。
一方、本発明のさらに別の態様において、宿主細胞を培養することを含む、BCMAに特異的に結合する抗体を作製する方法が提供される。具体的には、抗体を作製する方法は、抗BCMA抗体をコードするヌクレオチド配列をベクターに挿入して組換えベクターを構築すること;宿主細胞を組換えベクターを用いて形質転換し、培養を行うこと;ならびに、培養された形質転換体からヒト化抗体を分離および精製することを含み得る。
ヒト化抗体は組換えベクターを発現する形質転換体を栄養培地中で培養することによって大量に産生され得、培地および培養条件は宿主細胞の種類に応じて当分野で公知のものから適宜選択され得る。培養において、温度、培地のpHおよび培養時間などの条件は、細胞増殖およびタンパク質の大量生産に適するように適宜調整され得る。
上記のように組換えにより作製された抗BCMA抗体は、培地または細胞溶解物から回収され得る。抗体が膜結合型である場合、そのような抗体は、適切な界面活性剤溶液(例えばTriton−X100)を用いて、または酵素的切断によって膜から遊離され得る。ヒト化抗体の発現に使用される細胞は様々な物理的および化学的手段(凍結融解サイクル、超音波処理、機械的破壊または細胞溶解物質など)によって破壊され得、従来の生化学的分離技術を用いて分離および精製が行われ得る。使用され得る生化学的分離技術には、電気泳動、遠心分離、ゲルろ過、沈殿、透析、クロマトグラフィー(イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、免疫吸着クロマトグラフィー、またはサイズ排除クロマトグラフィーなど)、および等電点電気泳動などが含まれるが、これらに限定されない。
さらに、本発明のさらなる別の態様において、本発明における抗体またはそのフラグメントを含む、がんを予防または処置するための医薬組成物が提供される。医薬組成物で処置され得るがんの種類には、固形がんおよび血液がんの両方が含まれ得、好ましくはBCMAが発現するあらゆるがんが含まれ得、より好ましくは多発性骨髄腫(MM)であり得る。しかしながら、がんはこれらに限定されない。
医薬組成物は、薬学的に許容され得る担体をさらに含み得る。薬学的に許容され得る担体として、結合剤、流動促進剤、崩壊剤、賦形剤、可溶化剤、分散剤、安定剤、懸濁剤、色素および香料などが経口投与のために使用され得る;緩衝剤、保存剤、鎮痛剤、可溶化剤、等張剤および安定剤などが注射のために混合物において使用され得る;基剤、賦形剤、潤滑剤および保存剤などが局所投与のために使用され得る。
本発明の医薬組成物の調製物は、上記の薬学的に許容され得る担体と混合することによって様々な方法で調製され得る。例えば、経口投与のために、医薬組成物は、錠剤、トローチ剤、カプセル剤、エリキシル剤、懸濁剤、シロップまたはウエハーなどの形態で製剤化され得る。注射のために、医薬組成物は、単位用量のアンプルまたは複数回用量の剤形の形態で製剤化され得る。
さらに、医薬組成物は、膜透過性を改善し得る界面活性物質を含み得る。これらの界面活性物質はステロイドに由来し得、またはカチオン性脂質(N−[1−(2,3−ジオレオイル)プロピル−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド(DOTMA)など)もしくは様々な化合物(ヘミコハク酸コレステロールおよびホスファチジルグリセロールなど)を含み得る。しかしながら、界面活性物質はこれらに限定されない。
さらに、本発明は、本発明における医薬組成物を対象に投与することを含む、がんを予防または処置する方法を提供する。抗BCMA抗体を含む医薬組成物は、がん細胞もしくはその転移を処置するか、またはがんの増殖を阻害するために薬学的に有効な量で投与され得る。有効な量は、がんの種類、患者の年齢、体重、症状の性質および重症度、現在の治療法の種類、処置の回数、剤形および投与経路などの様々な要因に依存して様々であり得、対応する分野の専門家によって容易に決定され得る。
医薬組成物は、上記の薬理学的成分または生理学的成分とともに、または連続的に投与され得、追加の従来の治療物質と組み合わせて投与され得、この場合、医薬組成物は従来の治療物質と連続的または同時に投与され得る。そのような投与は、単回投与または複数回投与であり得る。上記のすべての要因を考慮して、副作用を伴わずに得られる最大の効果を可能にする最小量を投与することが重要であり、そのような量は当業者によって容易に決定され得る。
本明細書において、用語「対象」は、医薬組成物の投与によって軽減、阻害または処置され得る状態または疾患に罹患しているか、またはそのリスクがある哺乳類(好ましくはヒト)を指す。
本明細書において、用語「投与」は所定の物質を任意の適切な様式で対象に導入することを意味し、医薬組成物は標的組織に到達することを可能にする限り任意の経路を介して投与され得る。そのような投与方法には、腹腔内投与、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、皮内投与、経口投与、局所投与、鼻腔内投与、経肺投与、または直腸投与が含まれ得るが、これらに限定されない。ここで経口投与の場合、タンパク質が消化されるという観点から、活性物質をコーティングするか、または組成物を胃での消化から保護するように経口用の組成物を製剤化することが望ましい場合がある。さらに、医薬組成物は、活性成分がその標的細胞に移行できるように任意の装置によって投与され得る。
以下、本発明を実施例を用いてより詳細に説明する。以下の実施例は本発明を説明する目的で記載されており、本発明の範囲はこれに限定されない。
実施例1:抗BCMA抗体の調製
(1)ファージディスプレイを用いた抗ヒトBCMA sdAb抗体の選択
遺伝子組換え技術を用いて発現させる遺伝子配列を大腸菌に寄生するバクテリオファージのゲノムに挿入し、ファージディスプレイ技術を用いて抗体の選択を行った。これにより、挿入された遺伝子がファージ表面上でファージコートタンパク質の1つと融合した形態で発現される。
第1のパニングにおいて、1013以上のライブラリーストック1mlをBCMAでコーティングされた固相ポリスチレンチューブ(Nunc, 444202)中で37℃で2時間反応させた。同時に、10μlのXLI−Blueエレクトロポレーションコンピテント細胞(Stratagene)をSmith−Baskerville(SB)培地10ml/テトラサイクリン10μl中に播種し、OD600値が0.8〜1.0に達するまで培養を行った。
37℃で2時間の反応によって得られた生成物を5mlの0.05% Tween20/PBSで4回洗浄し、第2のパニング時点からパニングの回数が増加するにつれて5mlの0.05% Tween20/PBSでの洗浄の回数を増加させた。次に、結果物を1% BSA/0.1MグリシンpH2.0とともに室温で10分間インキュベートし、ファージミドを精製した。
精製したファージミドを50mlチューブに移し、70μlの2M Trisで中和した。9mlのXLI−Blueエレクトロポレーションコンピテント細胞(Stratagene)で処理し、1mlの該細胞を用いて洗浄したチューブを処理した。感染を室温で30分間生じさせた。その後、10mlのSB、20μlのテトラサイクリンおよび10μlのカルベニシリンを添加し、37℃および220rpmで1時間浮遊培養した。
次に、結果物を1ml(1011pfu)のVCS M13ヘルパーファージで処理した。その後、37℃および220rpmで1時間浮遊培養し、80mlのSB、100μlのカナマイシンおよび100μlのカルベニシリンで処理した。次いで、37℃および220rpmで12時間以上培養した。培養物を3,500rpm、4℃および10分の条件で遠心分離した。その後、上清を新しいチューブに移した。20mlの20% PEG/15% NaClを添加して混合した。次いで、氷上で30分間反応を進行させた。
その後、8,000rpmおよび4℃で30分間遠心分離した。上清を捨て、ペレットを回収し、2mlの1% BSA/PBSで再懸濁した。次いで、15,000rpmおよび4℃で10分間遠心分離した。ここで、回収したペレットを捨て、2mlの上清のうち1mlを−20℃で保存し、残りの1mlを次回のパニングに使用した。
(2)ELISA法による個々のクローンの取得
ファージディスプレイにより合成した重鎖可変ドメイン(VHドメイン)の最終的に増幅された集団の単一コロニーを収集した。その後、OD600値が約0.8〜1.0に達するまで1.5mlのSB/カルベニシリン中において37℃および220rpmで培養し、1mM IPTGとともに30℃および200rpmで12時間以上培養した。培養物を5,500rpmで5分間遠心分離した後、各上清のみをBCMA抗原でコーティングされたELISAプレートに添加した。室温で2時間反応を進行させた後、PBST(1×PBS、0.05% Tween20)で4回洗浄した。1% BSA/1×PBSで1/5,000に希釈したHRP/抗hFab−HRP複合体を添加し、室温で1時間反応を進行させた。その後、PBST(1×PBS、0.05% Tween20)で再度4回洗浄した。TMB溶液を添加し、5〜10分間反応を進行させた。次に、TMB停止液を添加した。TECANのSunriseを用いて測定波長450nmでOD値を読み取り、OD値の高いクローンを個々のクローンとして取得した。
図1に示す結果から理解されるように、大きなOD値を有する合計70のクローンが取得できた。これらのクローンの配列決定を行った。その結果、ヒトBCMAに特異的に結合する20のクローンを選択できた。選択されたクローンを、それぞれクローンMN1、クローンMN2、クローンMN3、クローンMN4、クローンMN5、クローンMN6、クローンMN7、クローンMN8、クローンMN9、クローンMN10、クローンMN11、クローンMN12、クローンMN13、クローンMN14、クローンMN15、クローンMN16、クローンMN17、クローンMN18、クローンMN19およびクローンMN20と名付けた。
各クローンの可変ドメイン配列を同定し、表1に示した。各クローンの可変ドメインのCDRアミノ酸配列を同定し、Kabatの番号付けに従って表2に示した。
(3)抗BCMA抗体の抗原結合能の測定
選択された20クローンのうち、BCMAを発現する腫瘍細胞株に対して優れた結合能を有することが予想されるクローンMN1、MN5、MN7およびMN8を精製した。クローンMN1、MN5、MN7およびMN8の組換えヒトBCMAに対する定量的な結合能(親和性)を、OCTETシステム(Pall Corporation)を用いて測定した。HEK293細胞から精製したBCMA(Cat. No. 193-BC, R&D Systems)をバイオセンサー(Pall Corporation)に固定した。次に、Kinetic bfr(Pall Corporation)で段階的に希釈したMN1、MN5、MN7またはMN8抗体を0.078nM〜5nMの濃度範囲で120秒間結合させ、30μl/分の流速で1,800秒間流すことによって解離させた。BCMAに結合した抗体の解離を、10mMグリシン−HCl pH1.5を30μl/分の流速で30秒間流すことによって誘導した(表3)。結合親和性を、Octetシステムデータ分析ソフトウェアを用いて動態パラメーター(KonおよびKoff)および平衡解離定数(KD)として得た(表4)。
実施例2:抗BCMA抗体のBCMA発現がん細胞に対する結合能の評価
合成ライブラリー由来の抗BCMA抗体がBCMA発現細胞に選択的に結合するか否かを評価するために、がん細胞株におけるBCMAの発現レベルを測定し、抗体結合をFACS試験によって同定した。
(1)腫瘍細胞株におけるBCMAの発現レベルの同定
細胞表面BCMAの発現を、2つの多発性骨髄腫細胞株(MM1S、H929)および1つの乳がん細胞株(MB231、陰性対照)においてFACS試験によって確認した。培養中の各多発性骨髄腫細胞株および乳がん細胞株を50mlチューブに配置し、1,000rpmおよび室温で5分間遠心分離した。その後、培養液を捨て、PBSで1回洗浄した。残留物をFACS緩衝液に懸濁した後、丸底チューブに移した。2,000rpmおよび室温で3分間遠心分離した。上清を捨て、FACS緩衝液でほぐし、1×10細胞/100μlを得た。抗BCMA抗体(Abcam)を4℃においてBCMAに対するFACSアッセイ抗体として用いた。30分後、FACS緩衝液で2回洗浄した。PE結合抗体を試料あたり0.5μlの量で添加し、4℃で30分間結合させた。細胞を1,500rpmで5分間の遠心分離により収集した。その後、300μlの固定化緩衝液を添加し、細胞を再懸濁した。次いで、FACS fortessaにより測定を行った。結果を図2に示す。
図2に示されるように、BCMA発現が2つの多発性骨髄腫細胞株(MM1S、H929)において同定され、より高いBCMA発現がH929において同定された。
(2)BCMA発現腫瘍細胞株に対する結合能を有する抗BCMA抗体の選択
ファージディスプレイにより選択された20の抗体においてBCMAを発現する多発性骨髄腫細胞株H929に対する結合能を有する抗体を選択するためにFACS試験を行った。陰性対照としてBCMAを発現しない乳がん細胞株MB231を用いた。
選択的結合の分析のために、合計20の抗体の大腸菌スープをFACSスクリーニングのために使用し、FITC結合抗BCMA抗体(LSBio, LS-C18662)を陽性対照として使用した。FACS試験を、VHドメインを発現している同量の大腸菌スープで処理することによって行った。
培養中の多発性骨髄腫細胞を50mlチューブに配置し、1,000rpmおよび室温で5分間遠心分離した。その後、培養液を捨て、PBSで1回洗浄した。残留物をFACS緩衝液に懸濁した後、丸底チューブに移した。2,000rpmおよび室温で3分間遠心分離した。上清を捨て、FACS緩衝液でほぐし、1×10細胞/100μlを得た後、候補抗体を含む大腸菌上清をそれに4℃において添加した。
陰性対照として、候補抗体を含まないFACS緩衝液を添加した。30分後、FACS緩衝液で2回洗浄した。1μlのFITC結合マウス由来抗HAプローブIgG抗体(Santa Cruze, sc7392-FITC)を試料ごとに添加し、4℃で30分間結合させた。細胞を2,000rpmで3分間の遠心分離により収集した後、200μlの固定化緩衝液をそれに添加した。細胞を再懸濁した後、FACS Calibur(商標)により測定した。結果を図3に示す。図3のグラフに関して、乳がん細胞株MB231および多発性骨髄腫細胞株H929における相対的な結合能をOD値として示す。
FACS分析により、20の候補抗体のうち4つの抗体(MN1、MN5、MN7、MN8)がH929細胞株に対する結合能を示すことが見出された(図3)。結合能をそれらの比較抗体と比較したMFI値に変換した場合、クローンMN1、MN5、MN7およびMN8がこの順序でBCMAに対する最も高い結合親和性を示すことが確認され、特にMN1が最大の結合親和性を示すことが示された。
(3)抗BCMA抗体のBCMA発現腫瘍細胞株への選択的結合の分析
BCMAを発現する多発性骨髄腫細胞株H929およびMM1Sに対する結合能を有することが示されている4つの抗体MN1、MN5、MN7およびMN8を精製し、抗BCMA抗体が多発性骨髄腫細胞株に選択的に結合するか否かをFACS試験により確認した。陰性対照としてBCMAを発現しない乳がん細胞株MB231を用いた。
選択的結合の分析のためのFACSスクリーニングに使用した抗体クローンを表5に示す。FACS試験を2つの形式(すなわち、VHドメインのみ(図4)およびVH−Fcタンパク質(図5))で行った。ここで、FcドメインとしてヒトIgG1 Fcドメインを用いた。
培養中の多発性骨髄腫細胞を50mlチューブに配置し、1,000rpmおよび室温で5分間遠心分離した。その後、培養液を捨て、PBSで1回洗浄した。結果物をFACS緩衝液に懸濁した後、丸底チューブに移した。2,000rpmおよび室温で3分間遠心分離した。上清を捨て、FACS緩衝液でほぐし、1×10細胞/100μlを得た。その後、1μlの精製した候補抗体をそれに4℃において添加した。
対照として、候補抗体を含まないFACS緩衝液を添加した。30分後、FACS緩衝液で2回洗浄した。1μlのFITC結合マウス由来抗HAプローブIgG抗体(Santa Cruze, sc7392-FITC)を試料ごとに添加し、4℃で30分間結合させた。細胞を2,000rpmで3分間の遠心分離により収集した後、200μlの固定化緩衝液をそれに添加した。細胞を再懸濁し、FACS Calibur(商標)により測定した。結果を図4および5に示す。
図4および5の(A)のグラフは、乳がん細胞株MB231ならびに多発性骨髄腫細胞株MM1SおよびH929における精製した抗体の相対的な結合能(具体的には、上から下の順にMN1、MN5、MN7、MN8および陰性対照抗体の結合能)を示す。図4および5の(B)の結果は、(A)のグラフの値を数値で示している。
図4および5を参照すると、4つの抗体すべてがBCMAを発現するMM1SおよびH929細胞株に対して結合能を示したことが理解され得る。結合能をそれらの比較抗体と比較したMFI値に変換した場合、クローンMN1、MN5、MN7およびMN8がこの順序でBCMAに対する最も高い結合親和性を示したことが確認され、特にMN1が最大の結合親和性を示すことが示された。
本実施態様は上記のように限られた数の実施例および図面によって説明されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更および改変がなされ得ることは当業者には明らかである。例えば、記載された技術が記載された方法とは異なる順序で実施され、かつ/または記載された構成要素が記載された方法とは異なる形式で構築もしくは組み合わされ、または他の構成要素もしくは均等物に交換もしくは置換された場合でさえ、所望の結果が達成され得る。
したがって、添付の特許請求の範囲の他の実施、他の実施態様および均等物は、添付の特許請求の範囲の範囲内である。

Claims (13)

  1. B細胞成熟抗原(BCMA)に特異的に結合する抗体またはそのフラグメントであって:
    配列番号1〜20のいずれかのアミノ酸配列と少なくとも80%の相同性を有する配列からなる重鎖可変ドメイン(VHドメイン)を含む、抗体またはそのフラグメント。
  2. 配列番号1、5、7または8のアミノ酸配列からなる重鎖可変ドメインを含む、請求項1記載の抗体またはそのフラグメント。
  3. BCMAに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントであって:
    配列番号21、24、27または45のアミノ酸配列からなるVH−CDR1;
    配列番号22、25、28または46のアミノ酸配列からなるVH−CDR2;および
    配列番号23、26、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、47または48のアミノ酸配列からなるVH−CDR3を含む、抗体またはそのフラグメント。
  4. VH−CDR1が配列番号21または27のアミノ酸配列からなり;
    VH−CDR2が配列番号22または28のアミノ酸配列からなり;
    VH−CDR3が配列番号23、31、33または34のアミノ酸配列からなる、請求項3記載の抗体またはそのフラグメント。
  5. 抗体がヒト化抗体である、請求項1〜4のいずれかに記載の抗体またはそのフラグメント。
  6. 抗体のフラグメントが単一ドメイン抗体(sdAb)である、請求項1〜4のいずれかに記載の抗体またはそのフラグメント。
  7. 請求項1〜4のいずれかに記載の抗体の重鎖可変ドメイン(VHドメイン)をコードすするポリヌクレオチド。
  8. 請求項7記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
  9. 請求項8記載の発現ベクターで形質転換された宿主細胞。
  10. 請求項9記載の宿主細胞を培養することを含む、BCMAに特異的に結合する抗体を作製する方法。
  11. 請求項1〜4のいずれかに記載の抗体またはそのフラグメントを含む、がんを予防または処置するための医薬組成物。
  12. がんが多発性骨髄腫(MM)である、請求項11記載の医薬組成物。
  13. 請求項11記載の医薬組成物を対象に投与することを含む、がんを予防または処置する方法。
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