JP2021500913A - Emt経路を遮断してがん幹細胞を克服するil8 - Google Patents

Emt経路を遮断してがん幹細胞を克服するil8 Download PDF

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Abstract

腫瘍発現性又は内因性IL−8を標的化するためにIL−8に対して高い親和性を有する、組換えIL−8抗体、その断片又は一本鎖可変断片(scFv)の組成物、方法、及び使用が提示される。好ましくは、組換えIL−8抗体又はscFv断片は、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を含んでなるVHセグメント、及び/又は配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を含んでなるVLセグメントを含む。組換えIL−8抗体又はscFv断片は、腫瘍を有する患者に投与して、腫瘍の転移を減少させ、腫瘍微小環境における免疫抑制を減少させ、又はTh2媒介免疫応答を減少させるための医薬組成物として製剤化され得る。

Description

本出願は、2017年11月1日に提出された本発明者らの同時係属米国仮特許出願第62/580,232号明細書の優先権を主張する。
本発明の技術分野は、腫瘍を有する患者を治療し、腫瘍の転移を減少させ、又は腫瘍微小環境における免疫抑制を減少させるための、インターロイキン−8(IL−8)に対する、組換えscFv又は抗体の組成物、方法、及び使用に関する。
背景説明には、本発明の理解に有用であってもよい情報が含まれる。本明細書で提供される情報のいずれかが先行技術であること、又は現在請求されている発明に関連していることを認めるものではなく、又は具体的に又は暗黙的に参照されるいかなる出版物も先行技術であることを認めるものではない。
本明細書における全ての出版物及び特許出願は、あたかも各個々の出版物又は特許出願が参照により援用されることが具体的且つ個別に示されたかのように、参照により援用される。援用された参照における用語の定義又は使用が、本明細書で提供されるその用語の定義と矛盾し又は相反する場合、本明細書で提供されるその用語の定義が適用され、参照におけるその用語の定義は適用されない。
好中球走化性因子としても知られるインターロイキン−8(IL−8)は、主にマクロファージと上皮細胞によって産生され、免疫細胞(例えば、好中球)を感染部位に動員することにより、免疫系において重要な役割を果たすことが知られている。近年、腫瘍由来IL−8と腫瘍の発生との関係、特に腫瘍転移と腫瘍微小環境における免疫抑制の機序を同定することに関心が高まっている。例えば、いくつかの研究では、腫瘍由来IL−8が転移性腫瘍細胞で高度に発現されて、腫瘍細胞の上皮間葉転換を誘導し、実際、腫瘍開始細胞(例えば、腫瘍幹細胞)を産生できることが発見された。その他の研究では、腫瘍由来IL−8が骨髄由来のサプレッサー細胞(MDSC)を引き付け、MDSCが腫瘍微小環境におけるT細胞媒介免疫応答を妨害することによって、腫瘍の周囲に免疫抑制微小環境を提供し得ることが示された。
腫瘍発生におけるIL−8の効果を軽減するために、IL−8に対するヒト抗体又はヒト化抗体、IL−8に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド又はマイクロRNAを提供することによって、腫瘍発現性又は内因性IL−8を中和する努力がなされてきた。例えば、Bar−Eliに付与された米国特許出願公開第2003/0068319号明細書は、完全にヒト化され単離されたモノクローナル又はポリクローナルIL−8による、腫瘍の血管新生及び転移の阻害を開示する。別の例では、Petrzkowskiに付与された米国特許第5,849,903号明細書は、黒色腫又は肺がんの増殖を減少させるのに有効である、IL−8に対する20塩基対長のアンチセンスオリゴヌクレオチドを教示する。しかし、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はマイクロRNAの効果は、腫瘍のタイプ、及びこのような組成物の送達方法次第で変動してもよい。また、単離されたヒト抗体又はヒト化抗体は、単離されたヒト抗体又はヒト化抗体が腫瘍微小環境における内因性メタロプロテアーゼによって切断される一部の腫瘍微小環境では、効果的でないこともある。
このように、腫瘍微小環境におけるIL−8の発現又は活性を阻害するいくつかのアプローチが研究されているにもかかわらず、IL−8と親和性の高いアミノ酸配列を有する、組換えIL−8抗体又は一本鎖可変断片(scFv)を使用して、IL−8を標的化することは、これまでほとんど研究されていなかった。したがって、がん治療の効果を促進するために、腫瘍微小環境において腫瘍発現性又は内因性IL−8を標的化するための、組換えIL−8抗体又は一本鎖可変断片(scFv)の改善された組成物、方法、及び使用に対する必要性がなおもある。
本発明の主題は、IL−8に対して高い親和性を有して、腫瘍発現性又は内因性のIL−8を標的化して腫瘍細胞のEMT(上皮間葉転換)を促進するIL−8の効果を中和し、及び/又は腫瘍微小環境における免疫抑制を促進する、組換えIL−8抗体、一本鎖可変断片(scFv)、又は抗体のその他の部分(融合産物、特にTxM中の融合産物をはじめとする)の様々な組成物、方法、及び使用に関する。
したがって、主題の一態様は、一本鎖可変断片(scFv)ペプチドを含む。scFvペプチドは、第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又は第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメントを含む。第1及び第2のアミノ酸配列は、それぞれ、配列番号1〜15、31〜32又は配列番号16〜30、33〜34から選択される。
本発明の主題の別の態様では、本発明者らは、がんを有する患者を治療するための医薬組成物を考察する。医薬組成物は、第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又は第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメントを含む、一本鎖可変断片(scFv)を含む。第1及び第2のアミノ酸配列は、それぞれ、配列番号1〜15、31〜32又は配列番号16〜30、33〜34から選択される。好ましくは、scFvペプチドは、薬理学的に許容可能な担体中に存在する。
本発明の主題のなおも別の態様は、組換え核酸を対象とする。組換え核酸は、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を有するVセグメントをコード化する第1の核酸セグメント、及び/又は配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を有するVセグメントをコード化する第2の核酸セグメントを含む。任意選択的に、第1及び第2のセグメントは、同一読み枠内に存在する。
本発明の主題のなおも別の態様では、本発明者らは、組換え単離抗体又はその断片を考察する。組換え単離抗体又はその断片は、それぞれ第1及び第2のアミノ酸配列を有する、Vドメイン及び/又はVドメインを含む。好ましくは、第1のアミノ酸配列は、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であり、第2のアミノ酸配列は、配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一である。
本発明の主題のなおも別の態様では、本発明者らは、組織におけるIL−8効果を減少させる方法もまた考察する。この方法では、第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又はVセグメントを含む、一本鎖可変断片(scFv)が提供される。好ましくは、第1のアミノ酸配列は、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であり、第2のアミノ酸配列は、配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一である。方法には、組織におけるIL−8効果を減少させるのに有効な用量及びスケジュールで、組織をscFvペプチドによって処置するステップが続く。
本発明の主題のなおも別の態様では、本発明者らは、腫瘍を有する患者を治療する方法を考察する。この方法では、第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又はVセグメントを有する、一本鎖可変断片(scFv)を含む医薬組成物が提供される。好ましくは、第1のアミノ酸配列は、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であり、第2のアミノ酸配列は、配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一である。医薬組成物は、腫瘍を治療するのに有効な用量及びスケジュールで患者に投与される。
本発明の主題のなおも別の態様では、本発明者らは、腫瘍を有する患者における免疫抑制を減少させる方法を考察する。この方法では、第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又はVセグメントを有する、一本鎖可変断片(scFv)を含む医薬組成物が提供される。好ましくは、第1のアミノ酸配列は、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であり、第2のアミノ酸配列は、配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一である。医薬組成物は、腫瘍微小環境における骨髄由来サプレッサー細胞の存在を減少させるのに有効な用量及びスケジュールで、患者に投与される。
本発明の主題のなおも別の態様では、本発明者らは、腫瘍を有する患者におけるTh−2媒介免疫応答を減少させる方法を考察する。この方法では、第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又はVセグメントを有する、一本鎖可変断片(scFv)を含む医薬組成物が提供される。好ましくは、第1のアミノ酸配列は、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であり、第2のアミノ酸配列は、配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一である。医薬組成物は、患者のTh−2媒介免疫応答を低下させるのに有効な用量及びスケジュールで患者に投与される。
本発明の主題のなおも別の態様では、本発明者らは、患者における腫瘍細胞の上皮間葉転換を減少させる方法を考察する。この方法では、第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又はVセグメントを有する、一本鎖可変断片(scFv)を含む医薬組成物が提供される。好ましくは、第1のアミノ酸配列は、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であり、第2のアミノ酸配列は、配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一である。医薬組成物は、腫瘍細胞の上皮間葉転換を減少させるのに有効な用量及びスケジュールで、患者に投与される。
本発明の主題のなおも別の態様では、本発明者らは、腫瘍を有する患者におけるTh−2媒介免疫応答を減少させるための、上記のscFvペプチドの使用を考察する。本発明者らはまた、患者における腫瘍細胞の上皮間葉転換を減少させるための、上記のscFvペプチドの使用も考察する。さらに、本発明者らは、腫瘍を有する患者における腫瘍の転移を減少させるための、上記のscFvペプチドの使用をさらに考察する。
本発明の主題の様々な目的、特徴、態様、及び利点は、添付の図面と共に、以下の好ましい実施形態の詳細な説明からより明らかになるであろう。
scFvペプチド(43−12)の1つと、IL−8又はIL−8オルソログ又はパラログとの間の結合動態のグラフを示す。 scFvペプチド(49−31)の1つと、IL−8又はIL−8オルソログ又はパラログとの間の結合動態のグラフを示す。 IL−8処置時(2A、2C)、及びIL−8とscFvペプチドとの同時処置時(2B、2D)の好中球遊出のグラフを示す。 IL−8処置時(CTRL)、及びIL−8とscFvペプチドとの同時処置時(43−2、43−12)の好中球遊出のグラフを示す。 特定のpH条件下における、scFvペプチド(43−12)の1つとIL−8との間の結合動態のグラフ(4A)、及び特定のpH条件下における、選択された親和性成熟変異型scFvペプチド(43−12a及び43−12b)の結合動態のグラフを示す。
本発明者らは、今や、IL−8効果を軽減することによって、腫瘍発生、特に上皮間葉転換経路を通じたIL−8媒介腫瘍転移をはじめとする、様々なIL−8媒介効果が、著しく減少し又は抑止され得ることを発見した。このような軽減効果は、組換えIL−8抗体又はその断片(例えば、IL−8に対して高い親和性を有する、IL−8に対するscFv断片)を使用して、腫瘍微小環境において、IL−8を捕捉し又はそうでなければ結合することによって達成され得る。
その目的で、本発明者らは、IL−8に対して高い親和性を有するscFvなどの様々な組換え抗体又はその断片が、組換え抗体又はその断片、又はscFv断片が、腫瘍微小環境において腫瘍発生性又は内因性IL−8を捕捉し得るように、生成され得ることを発見した。腫瘍微小環境からのIL−8の結合又は捕捉は、腫瘍細胞の転移を始動させる、腫瘍細胞へのIL−8効果を減少させると考えられている。また、IL−8の結合又は捕捉は、骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)の蓄積を介して、腫瘍微小環境における免疫抑制を増加させるIL−8効果を減少させ得る。さらに、IL−8の結合又は捕捉は、腫瘍微小環境におけるTh2媒介免疫応答を増加させるIL−8効果を減少させ得て、これは、腫瘍微小環境における骨髄由来サプレッサー細胞の動員に寄与し得る。特定の理論又は仮説に拘束されることは望まないが、抗体又は断片に結合したIL−8は、おそらく立体効果のために、もはやその生物学的シグナル伝達機能を発揮できなくなることが考察される。さらに、結合が、IL−8を捕捉するように粒子又はその他の表面上で媒介される場合、IL−8効果が減少し又は抑止されるように、シグナル伝達に必要なIL−8濃度が減少してもよい。したがって、結合及び捕捉という用語は、本明細書で同義的に使用される。
本明細書の用法では、「腫瘍」という用語は、人体内の1つ又は複数の解剖学的位置に配置され、又は発見され得る、1つ又は複数のがん細胞、がん組織、悪性腫瘍細胞、又は悪性腫瘍組織を指し、同義的に使用される。
本明細書の用法では、「結合する」という用語は、Kが、10−3M以下、10−4M、10−5M、10−6M、又は10−7M以下の高い親和性を有する2分子間の相互作用を「認識する」及び/又は「検出する」という用語を指し、同義的に使用され得る。
本明細書の用法では、「提供する(provide)」又は「提供する(providing)」という用語は、製造、生成、配置、使用可能化、又は即時使用可能化の任意の行為を指し、これを含む。
本発明の主題の例示的且つ特に好ましい一態様では、本発明者らは、IL−8に結合する、Vセグメント及びVセグメントを有する、一本鎖可変断片(scFv)ペプチドを考察する。scFvのペプチド配列は、IL−8に対して望ましい結合親和性を提供する任意の適当な配列であり得ることが考察される一方で、本発明者らは、表1の配列番号1〜34のペプチド配列の少なくとも1つ又は複数を使用して、scFvペプチドが生成され得ることを見出した。
代案としては及びそれに加えて、本発明者らはまた、表1に提示されるVセグメント及び/又はVセグメントのアミノ配列を使用して、組換え単離抗体又はその断片が生成され得ることも考察する。本明細書の用法では、「抗体」という用語は、免疫グロブリン分子、及び免疫グロブリン分子の免疫学的活性部分、すなわち、抗原と免疫特異的に結合する抗原結合部位を含有する分子を指す。したがって、「抗体及びその断片」には、免疫グロブリン分子全体(例えば、完全サイズ、全IgGなど)、抗体分子全体の断片が含まれる。したがって、その断片としては、scFv、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)2、ジスルフィド連結されたFvs(sdFvs)、Fvs、及びVセグメント及び/又はVセグメントのどちらかを含んでなる任意の断片が挙げられてもよいが、これに限定されるものではない。抗体が免疫グロブリンである場合、免疫グロブリンは、任意のタイプ(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgA、及びIgY)及び任意のクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、及びIgA2)の重鎖又は定常ドメインを含んで、異なるタイプの免疫グロブリンを構成し得ることが考察される。さらに、「抗体」としては、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体が挙げられ得るが、これに限定されるものではない。したがって、表1に示されるようなV及び/又はVドメインは、当該技術分野で周知の方法を用いて、任意の既存の(典型的にはヒト又はヒト化)抗体又は抗体断片にグラフト化され得ることが理解されるべきである。
本発明者らは、表1に提示されるVセグメント及び/又はVセグメントのアミノ配列を使用して、担体タンパク質と共役させ、IL−8がハイブリッドタンパク質によって捕捉され得るように、その表面上にVセグメント及び/又はVセグメントを有するハイブリッドタンパク質を生成させ得ることをさらに考察する。Vセグメント及び/又はVセグメントを安定に保有し、好ましくは腫瘍微小環境へのアクセスを提供し得る、担体タンパク質の任意の適切な形態が考察される。特に好ましい1つの担体タンパク質としては、1つ又は複数のVセグメント及び/又はVセグメントと共役される抗体部分(例えば、タンパク質A、タンパク質G、タンパク質Z)への親和性を有する、アルブミン、再折り畳みアルブミン、及びその他のタンパク質が挙げられる。
典型的には、Vセグメント及び/又はVセグメントは、アンカー分子と共役され、それによってVセグメント及び/又はVセグメントは、担体タンパク質と共役され得る。例えば、担体タンパク質がアルブミンである場合、アンカー分子は、アルブミンのSudlow部位I及びII、又はアルブミンのその他の任意の疎水性領域の1つに適合する、任意の適切なサイズの疎水性ペプチド又は糖脂質であり得る。例えば、上記のIL−8に対する組換え免疫グロブリンタンパク質は、そのFcドメインを介して担体タンパク質と共役され得る。その他の実施形態では、アンカー分子は、疎水性ペプチド(少なくとも10アミノ酸、15アミノ酸、20アミノ酸、30アミノ酸などの長さ)を含んでもよい。これらの実施形態では、Vセグメント及び/又はVセグメント(例えば、scFvの形態としての)及び疎水性ペプチドの様々な構成が考察され得る。例えば、一価のscFvドメインは疎水性ペプチドに直接連結され得て、又は多価のscFvは疎水性ペプチドに直接連結され得る。代案としては、1つのscFvドメインは複数の疎水性ペプチドに直接連結され得て、又は複数のscFvドメインは複数の疎水性ペプチドに直接連結され得る。
代案としては、又はそれに加えて、1つ又は複数のVセグメント及び/又はVセグメントは、担体タンパク質に結合するアンカー部分を有する中間分子と共役され得る。好ましい実施形態では、本発明者らは、複数の標的認識ドメインが、担体タンパク質上の単一結合部位を介して保有され得るように、中間分子が、Vセグメント及び/又はVセグメントに対する複数の結合部位を提供することを考察する。適切な中間分子は、ナイーブ組織にいかなる有意な毒性も提供しない、任意のタンパク質、糖脂質、有機分子、又は無機分子を含んでもよい。例えば、適切な中間分子は、ナノ粒子(例えば、量子ドット、金ナノ粒子、磁性ナノ粒子、ナノチューブ、高分子ナノ粒子、デンドリマーなど)、又はビーズ(例えば、ポリスチレンビーズ、ラテックスビーズ、ダイナビーズなど)を含んでもよい。好ましくは、ナノ粒子及び/又はビーズは、1μm未満、好ましくは100nm未満の寸法を有する。ナノ粒子は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)へのアンカーを提供する疎水性尾部に架橋され、又はそれで部分的に被覆されてもよい。1つ又は複数のVセグメント及び/又はVセグメントもまた、ナノ粒子上に架橋され又はそれを部分的に被覆し得る(例えば、架橋などのために標的認識ドメインに連結された追加の尾部ドメインを介して)。
別の例では、適切な中間分子は、担体タンパク質に対する抗体と共役されたビーズ(例えば、ポリスチレンビーズ、ラテックスビーズ、ダイナビーズなど)を含んでもよい。したがって、担体タンパク質がアルブミンである場合、ビーズが高い親和性及び特異性で担体タンパク質に結合し得るように、ビーズはα−アルブミン抗体と共役され得る(例えば、架橋、被覆など)。1つ又は複数のVセグメント及び/又はVセグメントもまた、ビーズ上に架橋され又はそれを部分的に被覆し得る(例えば、架橋、チオール媒介架橋などのために標的認識ドメインに連結された追加の尾部ドメインを介して)。
いくつかの実施形態では、scFvペプチドは、ALT−803(IL−15スーパーアゴニスト複合体、例えば、Blood 2015 126:1957を参照されたい)又はTxM(標的化ALT−803ベースのスキャフォールドプラットフォーム、例えば、URL、altorbioscience.com/our−science/il−15−protein−superagonist−and−scaffold−technology/を参照されたい)構造を含んでなり又はそれを模倣する、組換え免疫グロブリンタンパク質複合体を形成し得る。好ましくは、本発明者らは、免疫グロブリンタンパク質複合体がTxM構造を模倣する場合、scFvペプチドは、1つ又は複数のインターロイキン−15(IL−15)結合モチーフと、及び/又はIL−15結合モチーフ(例えば、IL−15、IL−15N72Dなど)に対する1つ又は複数のリガンドと、直接(又はリンカーを介して間接的に)共役され得ることを考察する。したがって、組換え免疫グロブリンタンパク質複合体がTxM IgG1構造を模倣する場合、組換え免疫グロブリンタンパク質複合体は、IL−8に対する1−4 scFvペプチドを含んでもよい。
さらに、IL−15結合モチーフ又はそのリガンドと共役された1つ又は複数のscFvペプチドを有するTxM構造を模倣する、組換え免疫グロブリンタンパク質複合体は、腫瘍特異的抗原又は患者特異的及び腫瘍特異的ネオエピトープに対する結合ドメイン(例えば、ネオエピトープなどに対するscFvペプチドなど)もまた含んでもよい。例えば、組換え免疫グロブリンタンパク質複合体は、2つのIL−15結合モチーフと共役されたIL−8に対する2つのscFvペプチド、及び2つのIL−15結合モチーフリガンドと共役されたネオエピトープに対する2つのScFvペプチドを含んでもよい。好ましくは、ネオエピトープは、患者特異的且つ腫瘍特異的であり、それは米国特許出願公開第2012/0059670A1号明細書及び米国特許出願公開第2012/0066001A1号明細書で開示されるような配列データのオミクス解析によって同定される。
いくつかの実施形態では、scFv、組換え抗体又はその断片は、配列番号1〜15、31〜32のVセグメントをコード化する1つの配列を使用して生成され得る。その他の実施形態では、scFv、組換え抗体又はその断片は、配列番号16〜30、33〜34のVセグメントをコード化する1つの配列を使用して生成され得る。なおもその他の実施形態では、scFv、組換え抗体又はその断片は、配列番号1〜15、31〜32のVセグメントをコード化する1つの配列、及び配列番号16〜30、33〜34のVセグメントをコード化する1つの配列を使用して生成され得る。これらの実施形態では、Vセグメントをコード化する配列、及びVセグメントをコード化する配列は、対の配列であることが好ましい(例えば、scFv 49−31では配列番号1と16、scFv 49−22では配列番号2と17、scFv 49−7では配列番号3と18など)。しかし、任意の対のVセグメント及びVセグメントは、1つのVセグメントを配列番号1〜15、31〜32から選択し、1つのVセグメントを配列番号16〜30、33〜34から選択することによって、生成され得ることが考察される。
Figure 2021500913
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本発明者らはまた、scFv、組換え抗体又はその断片が、それぞれ、配列番号1〜15、31〜32のいずれか1つと、又は配列番号16〜30、33〜34のいずれか1つと、少なくとも85%同一、好ましくは少なくとも90%同一、より好ましくは少なくとも95%同一である、Vセグメント及び/又はVセグメントをコード化するアミノ酸配列を用いて生成され得ることも考察する。このような実施形態では、scFvペプチド、組換え抗体又はその断片の結合親和性は、配列番号1〜15、31〜32のいずれか1つを使用して、又は配列番号1〜15、31〜32のいずれか1つを使用して生成された、scFvペプチド、組換え抗体又はその断片の結合親和性の60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上であることが好ましい。実際、そして以下でさらに詳細に考察されるように、本発明者らは、選択されたscFv(43〜12)を使用して、VH及びVLのCDR領域におけるランダム変異誘発を介して、scFvを親和性成熟に供した。特筆すべきことに、そしていくつかの結合剤の中でも特に、2つのscFv(43−12a及び43−12b)が、改善された結合特性を有する親和性成熟過程から単離された。
最も典型的には、scFvペプチド、組換え抗体又はその断片中のVセグメント及びVセグメントは、典型的には5〜40アミノ酸、好ましくは10〜30アミノ酸、より好ましく20〜30アミノ酸である、リンカー又はスペーサーを介して共役される。いくつかの実施形態では、リンカーは、VセグメントのN末端及びVセグメントのC末端に共役し得る。その他の実施形態では、リンカーは、VセグメントのN末端及びVセグメントのC末端に共役し得る。本発明者らは、VセグメントとVセグメントとの間に構造的可撓性を提供するために、リンカーのためのグリシンに富む配列(例えば、(GS)、式中、nは1〜5であるなど)が好ましいことを考察する。1つ又は複数のセリン又はスレオニン残基をリンカーに含めて、scFvペプチド、組換え抗体又はその断片の溶解度を高めることもまた考察される。当該技術分野で公知の多数のリンカー及びscFvを作製する方法があり、このような既知の方法は、全て本明細書での使用に適すると見なされる。
さらに、scFvペプチドは、複数のVセグメント及びVセグメントを含み、二価又は多価のscFvを形成し得る。いくつかの実施形態では、複数のVセグメント及び/又はVセグメントは、同一アミノ配列を有してもよい(例えば、3つのVセグメントと3つのVセグメントとを有する多価のscFvであって、全てのVセグメントが49−31 V(配列番号1)を有し、全てのVセグメントが49−31 V(配列番号16)を有する。その他の実施形態では、Vセグメント及び/又はVセグメントの少なくとも2つが、異なるアミノ酸配列を有してもよい(例えば、3つのVセグメントと3つのVセグメントとを有する多価のscFvであって、Vセグメントの2つが49−31 V(配列番号1)であり、Vセグメントの1つが49−22 V(配列番号2)であり、Vセグメントの2つが49−31 V(配列番号16)であり、Vセグメントの1つが49−22 V(配列番号17)である。
好ましくは、IL−8(72量体及び77量体IL−8の少なくとも1つ)に対するscFv、組換え抗体又はその断片の結合親和性(Kd)は、25℃〜37℃の温度での測定、及び5.5〜7.5のpH範囲での測定で、少なくとも1×10−7M未満、好ましくは1×10−8M未満、より好ましくは1×10−9M未満である。本発明者らは、Vセグメント及び/又はVセグメントの同一アミノ酸配列を使用して、scFv、組換え抗体、又はその断片が生成されても、構造の違いのために、IL−8に対するscFv、組換え抗体、又はその断片の結合親和性が異なってもよいことを考察する。例えば、表2は、いくつかのクローンのscFv及び組換え抗体(IgG1)の異なる親和性(KD値で測定された)を提供する。クローン49−31は、Vセグメント(配列番号1)及びVセグメント(配列番号16)をコード化するアミノ酸配列を使用して生成されたscFv又は組換え抗体(IgG1)であり、クローン43−2は、Vセグメント(配列番号8)及びVセグメント(配列番号23)をコード化するアミノ酸配列を使用して生成されたscFv又は組換え抗体(IgG1)であり、クローン43−12は、Vセグメント(配列番号10)及びVセグメント(配列番号25)をコード化するアミノ酸配列を使用して生成されたscFv又は組換え抗体(IgG1)である。Kの予備値は表面プラズモン共鳴測定によって測定され、最高値及び最低値はIL−8に対する親和性の範囲を推定するために示される。表2のKd値の単位は全て、10−9Mである。
Figure 2021500913
表3は、表1に示されるような配列を有する分子のさらなる例示的なデータを提供する。ここで、示されるような配列を使用して、scFv及び対応するヒト化IgGが調製され、チップ表面上の分析物として固定化IL−8を用いるSPRによってKDが判定される。全ての値は、表示されるような温度でのナノM値として表される。
Figure 2021500913
scFvペプチド(又は抗体又はその断片のVセグメント及びVセグメント)が、単一の組換え核酸によってコード化され得ることもさらに考察される。この実施形態では、組換え核酸は、Vセグメントをコード化する第1の核酸セグメント(配列要素)と、Vセグメントをコード化する第2の核酸セグメントとの少なくとも2つの核酸セグメントを含む。第1の核酸セグメントが、配列番号1〜15、31〜32のアミノ酸配列の少なくとも1つをコード化するように選択され、第2の核酸セグメントが、配列番号16〜30、33〜34のアミノ酸配列の少なくとも1つをコード化するように選択されることが好ましい。しかし、それぞれV及びVセグメントをコード化する第1及び第2の核酸セグメントが、配列番号1〜15、31〜32のいずれか1つと、又は配列番号16〜30、33〜34のいずれか1つと、少なくとも85%同一、好ましくは少なくとも90%同一、より好ましくは少なくとも95%同一であることもまた考察される。最も好ましくは、2つの核酸セグメントは、2つの核酸セグメントが、2つのペプチドセグメントを有する単一のタンパク質に翻訳され得るように、同一読み枠内にある。
さらに、組換え核酸は、リンカーペプチド(好ましくはGに富む又はそうでなければ可撓性のリンカーペプチド)をコード化する、第1の核酸セグメントと第2の核酸セグメントとの間の第3の核酸セグメントを含んでもよく、これは、典型的には5〜40アミノ酸、好ましくは10〜30アミノ酸、より好ましくは20〜30アミノ酸である。この実施形態では、3つの核酸セグメントは、3つの核酸セグメントが、3つのペプチドセグメントを有する単一のタンパク質に翻訳され得るように、同一読み取り枠内にあることが特に好ましい。
いくつかの実施形態では、組換え核酸は、第1及び第2の核酸セグメントの複数のセットを含んでもよく、各セットは、各第1及び第2の核酸セグメントの1つを含む。これらの実施形態では、組換え核酸は、好ましくは、第1の核酸セグメントと第2の核酸セグメントの各セットの間に位置するコネクタペプチドをコード化する、第4の核酸セグメントを含む。したがって、1つの例示的な組換え核酸は、[第1のセット]−コネクタペプチドをコード化する第4の核酸−[第2のセット]−コネクタペプチドをコード化する第4の核酸−[第3のセット]を含んでもよく、各第1、第2、及び第3のセットは、[Vセグメントをコード化する第1の核酸−リンカーをコード化する第3の核酸−Vセグメントをコード化する第2の核酸]を含み、第1の核酸及び第2の核酸の位置は、互いに交互に配置され得る。コネクタペプチドの配列は、1つのペプチド中のセット数によって変動してもよい。好ましくは、コネクタペプチドは、5〜50アミノ酸、好ましくは10〜40アミノ酸、より好ましくは20〜30アミノ酸であってもよい。発明者らはまた、VとVセグメントセット間のコネクタペプチドに可撓性を提供するのに、グリシンに富む配列(例えば、GSなど)が好ましいとも考察する。
本発明者らは、腫瘍を有する患者に投与してIL−8の内因性効果を減少させ又は阻害し得るように、scFvペプチド、抗体又はその断片が、医薬組成物として製剤化され得ることをさらに考察する。したがって、scFvペプチド、抗体又はその断片は、任意の薬学的に許容可能な担体中に(例えば、無菌注射用組成物として)、治療製剤のための投与単位当たり、少なくとも1ml、好ましくは少なくとも5ml、より好ましくは少なくとも20mlの量で配合され得ることが考察される。しかし、代替製剤もまた本明細書での使用に適すると見なされ、全ての既知の投与経路及び投与様式が本明細書で考察される。本明細書の用法では、「投与する」という用語は、本明細書で考察される化合物及び組成物の直接投与及び間接投与の双方を指し、直接投与は、典型的には医療従事者(例えば、医師、看護師など)によって実施される一方で、間接投与は、典型的には、化合物及び組成物を直接投与のために医療専門家に提供するか、又は利用可能にするステップを含む。
いくつかの実施形態では、医薬製剤は、皮下注射、真皮下注射、又は静脈内注射をはじめとする、全身注射を介して投与される。全身注射が効率的でないこともあるその他の実施形態では(例えば、脳腫瘍などの場合)、腫瘍内注射を介して製剤を投与することが考察される。
上記のV及びVセグメントを含む、scFvペプチド、抗体又はその断片を含む、医薬組成物の1つの例示的な方法及び使用は、標的組織におけるIL−8媒介効果を減少させることである。本明細書の用法では、IL−8媒介効果は、組織における又は組織の微小環境におけるIL−8の存在によって、直接的又は間接的に誘導される任意の生物学的帰結を指す。したがって、IL−8効果は、組織中(例えば、リンパ球などの免疫コンピテント細胞など)又は組織外(例えば、腫瘍の近傍の健常組織など)の腫瘍細胞及び/又は非腫瘍細胞によって放出され(又は分泌され)て腫瘍微小環境に任意の時点で存在する、IL−8に起因してもよい。
特に考察される実施形態では、本発明者らは、特に患者の腫瘍微小環境において、細胞の遊出を始動させること、腫瘍の上皮間葉転換を始動させること、腫瘍の転移を始動させること、腫瘍微小環境における免疫抑制を高めること、MDSC発生を刺激すること、及び腫瘍微小環境におけるTh2に偏った免疫応答を始動させることをはじめとするが、これらに限定されない、IL−8媒介効果を考察する。したがって、特定の理論に縛られることは望まないが、本発明者らは、遊離IL−8(IL−8受容体に結合していないIL−8)を捕捉することによって腫瘍微小環境からIL−8の量を減少させることが、IL−8効果を減少させる、又は腫瘍細胞に対するIL−8の効果を逆転すらさせること:腫瘍の上皮間葉転換を減少させて腫瘍の転移を減少させ又は予防すること、Th2に偏った免疫応答を減少させ又はTh1及びTh2媒介免疫応答を再均衡化すること、腫瘍微小環境における免疫抑制を減少させ又は予防することを考察する。特に、IL−8発現(又は蓄積)の過剰な又は異常な増加が、特定のタイプのがん(例えば、膵臓がん、トリプルネガティブ乳がん、神経膠芽腫など)において、対応する健常組織と比較して示される場合、IL−8の結合又は捕捉は、これらのタイプのがんの予後をより効果的に変えてもよいことが予期される。
患者への医薬組成物の投与の用量及びスケジュールに関して、用量及び/又はスケジュールは、ペプチドのタイプ(例えば、scFv、抗体、抗体断片、これらの任意の2つの組み合わせ、全ての組み合わせなど)、疾患のタイプ及び予後(例えば、腫瘍のタイプ、サイズ、位置)、患者の健康状態(例えば、年齢、性別などをはじめとする)次第で変動してもよいことが考察される。変動してもよいものの、用量及びスケジュールは、製剤が、宿主の正常細胞にいかなる有意な毒性効果ももたらさないが、なおも腫瘍微小環境におけるIL−8の効果が、3時間以内、6時間以内、12時間以内、24時間以内、72時間以内、又は1週間以内に、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%減少するのに十分であるように選択及び調整されてもよい。
いくつかの実施形態では、IL−8の効果と、IL−8効果の減少は、組織中の遊離IL−8(72量体又は77量体のどちらか)の量によって測定され得る。これらの実施形態では、投与条件は、典型的には、72量体又は77量体遊離IL−8の少なくとも1つの量又は濃度が、医薬組成物の投与後、3時間、6時間、12時間、24時間、72時間、又は1週間以内に、少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%減少するように調節される。その他の実施形態では、IL−8の効果と、IL−8効果の減少は、生物学的活性の生体外又は生体内測定を介して測定され得る。例えば、腫瘍の細胞遊走又は転移を減少させるための用量及び処置スケジュールは、IL−8による生体外細胞遊走アッセイによって判定され得る。本例では、投与条件は、典型的には、医薬組成物(又は薬学的に許容可能な担体なしのscFv、抗体又はその断片)による処置後、1時間、3時間、6時間、12時間以内に、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%、元の位置から遊走する細胞数を減少させ、又は遊走細胞の遊走距離を減少させるように調節される。その他の例として、骨髄由来サプレッサー細胞による免疫抑制を減少させるための用量及び治療スケジュールは、腫瘍中の骨髄由来サプレッサー細胞の蓄積又は存在を測定することによって判定され得る。したがって、本例では、投与条件は、典型的には、骨髄由来サプレッサー細胞の数(全腫瘍組織の、又は腫瘍組織1cm当たりの)が、医薬組成物の投与後、3時間、6時間、12時間、24時間、72時間、又は1週間以内に、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%減少するように調節される。
なおもその他の実施形態では、IL−8の効果と、IL−8効果の減少は、局所サイトカイン分子の量又は濃度の測定を介して測定され得る。例えば、Th−2媒介免疫応答を減少させるための用量及び処置スケジュールは、腫瘍微小環境におけるIL−4、IL−5、IL−6、IL−9、IL−19、及びIL−13の少なくとも1つの量又は濃度を測定することによって判定され得る。したがって、この例では、投与条件は、典型的には、IL−4、IL−5、IL−6、IL−9、IL−19、及びIL−13の少なくとも1つの量又は濃度が、医薬組成物の投与後、3時間、6時間、12時間、24時間、72時間、又は1週間以内に、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%減少するように調節される。
なおもその他の実施形態では、IL−8の効果と、IL−8効果の減少は、1つ又は複数の細胞のマーカーの生体外又は生体内発現レベルの測定を介して測定され得る。例えば、腫瘍細胞の上皮間葉転換を減少させるための用量及び処置スケジュールは、腫瘍細胞におけるE−カドヘリン上皮マーカー及びN−カドヘリン間葉系マーカーの発現を測定することによって判定され得る。したがって、投与条件は、典型的には、N−カドヘリン間葉系マーカーの発現レベルが、医薬組成物の投与後、3時間、6時間、12時間、24時間、72時間、又は1週間以内に、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%減少する、又はE−カドヘリン上皮マーカーの発現レベルが(IL−8のみの治療と比較して)、医薬組成物の投与後、3時間、6時間、12時間、24時間、72時間、又は1週間以内に、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%増加するように調節される。腫瘍細胞におけるN−カドヘリンとE−カドヘリンの発現の間の比率もまた、IL−8の効果と、IL−8効果の減少の指標になり得ることもまた考察される。この例では、投与条件は、典型的には、E−カドヘリン:N−カドヘリン発現レベルの間の比率が、医薬組成物の投与後、3時間、6時間、12時間、24時間、72時間、又は1週間以内に、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%増加するように調節される。
異なる観点から見ると、生体内におけるIL−8媒介効果の減少はまた、生理学的現象によっても観察され得る。例えば、IL−8濃度の減少は、腫瘍細胞のEMT(上皮間葉転換)の減少又は撤廃、及び関連するシグナル伝達経路の減少を介して観察され得る。同様に、患者での、特に腫瘍微小環境でのIL−8濃度の減少は、適切な幹細胞マーカーによって容易に観察されるように、腫瘍細胞の幹細胞性を減少させる。IL−8減少のなおも別の生理学的効果において、MDSCの発生は典型的には減少し、腫瘍内のT細胞におけるTh2に偏った免疫応答も同様に減少する(したがってTh1/Th2のバランスをTh1型の応答にシフトさせる。)
さらに、本発明者らは、特定のタイプのがんにおける腫瘍細胞の上皮間葉転換を減少させるための、IL−8に対するscFv、抗体又はその断片の効果が、1つ又は複数のがん薬物療法の同時投与によって増強され得ることを考察する。がん薬物療法としては、フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、腫瘍壊死治療剤(例えば、131I−chTNT−3など)、アベルマブ(PD−L1とその受容体の間の相互作用を妨げるヒトモノクローナルIgG抗体)、ブラキュリ標的化ワクチン(例えば、ETBX−051(Ad5[E1−、E2b−]−ブラキュリ))、Her2標的化ワクチン(例えば、ETBX−021など)、MUC−1標的化ワクチン(例えば、ETBX−061(Ad5[E1−、E2b−]−MUC1))、及び酵母ワクチン(例えば、GI−4000(GI−4014、GI−4015、GI−4016、GI−4020)、GI−6207、GI−6301)が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらのがん薬物療法の詳細は、その全体が参照として本明細書に援用される、国際公開PCT/US17/40297号に記載される。
いくつかの実施形態では、本発明者らは、IL−8に対するscFv、抗体又はその断片の効果が、1つ又は複数のチェックポイント阻害剤の同時投与によって増強され得ることを考察する。チェックポイント阻害を妨げ又は下方制御するタンパク質に関して、チェックポイント受容体に結合する、任意の適切なペプチドリガンドが考察されることが考察される。最も典型的には、結合は、受容体を介したシグナル伝達を阻害し又は少なくとも減少させ、特に、CTLA−4(特にCD8細胞の場合)、PD−1(特にCD4細胞の場合)、TIM1受容体、2B4、及びCD160をはじめとする受容体が考察される。例えば、適切なペプチド結合剤は、受容体に特異的に結合する抗体断片、特にscFvだけでなく、(例えば、RNAディスプレイ又はファージパニングを介して単離された)小分子ペプチドリガンドもまた含み得る。ペプチド分子の発現は、ネオエピトープ又はポリトープが、ペプチドリガンドの1つ又は複数と同時に発現されるように、好ましくは協調されることがここでも理解されるべきである。したがって、典型的には、ペプチドリガンドが、例えば、内部リボソーム進入部位又は2A配列を使用して、単一の転写物(ポリトープをコード化する配列部分を含んでも含まなくてもよい)から、又は複数の転写物から生成されることが考察される。
その他の実施形態では、本発明者らは、1つ又は複数の免疫刺激性サイトカインを同時投与して、IL−8に対するscFv、抗体又はその断片の効果が調節され得ることを考察する。例えば、免疫刺激性サイトカインは、所望の免疫応答又はCD4+ T細胞/ナイーブTh細胞分極の方向に基づいて選択され得る。例えば、ナイーブCD4+ T細胞からのTreg細胞の分極が所望される一実施形態では、免疫刺激性サイトカインはIL−2及びTGF−βを含むように選択されてもよい。ナイーブCD4+ T細胞からのTh17細胞の分極が所望される別の実施形態では、免疫刺激性サイトカインはIL−6及びTGF−βを含むように選択されてもよい。同様に、Th1細胞分極のための免疫刺激性サイトカインはIL−12及びIFN−γを含んでもよく、Th2細胞分極のための免疫刺激性サイトカインはIL−4を含んでもよい。さらに、Tfh細胞(濾胞性ヘルパーT細胞)分極のための免疫刺激性サイトカインはIL−6及びIL−12を含んでもよく、CD4+細胞毒性T細胞分極のための免疫刺激性サイトカインはIL−2を含んでもよい。
本発明者らは、IL−8に対するscFv、抗体又はその断片の効果が最大化され得るように、IL−8に対するscFv、抗体又はその断片と、腫瘍微小環境における腫瘍細胞又は骨髄由来サプレッサー細胞による免疫抑制効果を減少させることによって、IL−8に対するscFv、抗体又はその断片に腫瘍微小環境へのより良いアクセスを提供し得る、活性化又は改変された免疫細胞とが、がん患者に同時治療(又は同時投与)され得ることをさらに考察する。例えば、活性化又は改変された免疫細胞は、キメラタンパク質又はT細胞受容体複合体を発現してNKT細胞免疫応答を誘導し、及び/又は腫瘍の微小環境を変化させる、ナイーブNKT細胞又は遺伝子改変NKT細胞を含んでもよい(例えば、骨髄由来サプレッサー細胞の活性を抑制することによって)。好ましくは、遺伝子改変NKT細胞のキメラタンパク質又はT細胞受容体は、腫瘍(ネオ)エピトープ、腫瘍関連抗原、又は腫瘍細胞上に提示される自己脂質に結合する。別の例として、改変された免疫細胞は、好ましくはそれらの細胞表面上で、CD40LとFas−Lの少なくとも1つを発現するように遺伝子改変された、NKT細胞を含んでもよい。がん微小環境における免疫抑制を減少させるための、遺伝子改変NKT細胞及び/又はナイーブNKT細胞、活性化NKT細胞の詳細は、その全体が本明細書に援用される、国際公開PCT/US18/53506号(及びその対応する米国国内段階出願公開)に記載される。同様に、活性化又は改変された免疫細胞は、キメラタンパク質又はT細胞受容体複合体を発現してT細胞免疫応答を誘導し、及び/又は腫瘍の微小環境を変化させる、ナイーブT細胞又は遺伝子改変T細胞を含んでもよい(例えば、骨髄由来サプレッサー細胞の活性を抑制することによって)。好ましくは、遺伝子改変NKT細胞のキメラタンパク質又はT細胞受容体は、腫瘍(ネオ)エピトープ、腫瘍関連抗原、又は腫瘍細胞上に提示される自己脂質に結合する。
さらに別の例として、活性化又は改変された免疫細胞は、可溶性NK細胞受容体リガンド(例えば、NKG2D、Nkp−30、Nkp−44、Nkp−46など)を標的化するキラー活性化受容体(KAR)を発現する遺伝子改変NK細胞を含んでもよく、これは、NK細胞受容体に対するデコイリガンドとして作用することにより、有効なNK細胞活性を妨げる。KARを有する遺伝子改変NK細胞の詳細は、その全体が本明細書に援用される、米国仮特許出願第62/569503号明細書に記載される。
いくつかの実施形態では、上記の1つ又は複数のがん薬物療法、免疫刺激性サイトカイン、チェックポイント阻害剤、及び/又はナイーブ又は遺伝子改変NK細胞又はNKT細胞は、IL−8に対するscFv、抗体又はその断片と同じ医薬組成物に製剤化され得る。その他の実施形態では、がん薬物療法は、scFv、抗体又はその断片の医薬組成物と共に提供され得る別個の医薬組成物に、又はscFv、抗体又はその断片の医薬組成物が患者に投与される前に投与され得る別個の医薬組成物に、配合され得る。
したがって、本明細書に提示されるIL−8結合分子は、本明細書に提示されるIL−8結合分子の投与を含む治療レジメンを形成してもよいことが理解されるべきである。例えば、がん患者(例えば、膵臓がん、トリプルネガティブ乳がん、神経膠芽腫)の治療は、第1の薬物(例えば、フルベストラント)を投与してEMTからMET(間葉系から上皮系への転換)を逆転させ、第2の薬物(例えば、アルドキソルビシン)を投与して低酸素性腫瘍微小環境を特異的に標的化するような、調整された様式で実施されてもよいことが考察される。このような治療レジメンは、免疫抑制環境を減少させ、腫瘍細胞の細胞ストレスを増加させ、その結果、免疫系に対する腫瘍細胞の免疫原性の増加をもたらすと考えられている。さらに、治療は、壊死性腫瘍細胞を「標識」する腫瘍壊死標的化抗体もまた含んでもよく、したがって、NK細胞及び/又は細胞毒性T細胞による攻撃に対する易罹患性を増加させてもよい。本明細書に提示されるIL−8結合分子は同時投与されて、上述のようなIL−8媒介免疫抑制効果をさらに抑制する。さらに、上述のような免疫抑制状態の低下に際して、患者は、次に、典型的には、ブラキュリ、腫瘍又はがん関連抗原、及び/又は患者特異的及び腫瘍特異的新生抗原の1つ又は複数を発現する、組換えワクチンを使用した免疫療法を受けてもよい。したがって、がん治療には、腫瘍壊死標的薬、低酸素性腫瘍微小環境を標的化する薬物、EMTのMET転換を逆転させる薬物、ワクチン構成成分(組換えウイルス、酵母、及び/又は細菌)、及び本明細書に提示されるようなIL−8結合分子の少なくとも2つ(又は少なくとも3つ、又は少なくとも4つ)が含まれる。
本発明者らは、Vセグメントをコード化する配列番号10(43−12 V)、及びVセグメントをコード化する配列番号25(43−12 V)の核酸配列を使用して、scFv分子(43−12)を作製し、IL−8(72量体及び77量体)に対する結合親和性、及びIL−8の別のオルソログ又はパラログとの交差反応性を判定した。図1Aに示されるように、43−12 scFv分子は、IL−8の72量体及び77量体の双方に対する強力な親和性(385pM及び440pMのKD)を示し、存在する場合、パラログ(hCXCL1、hCXCL2、hCXCL7)又はオルソログ(mCXCL1)との非常にわずかな交差反応性しか示さない。
本発明者らは、Vセグメントをコード化する配列番号1(49−31 V)、及びVセグメントをコード化する配列番号16(49−31 V)の核酸配列を使用して、scFv分子(49−31)を作製し、IL−8(72量体及び77量体)に対する結合親和性、及びIL−8の別のオルソログ又はパラログとの交差反応性を判定した。図1Bに示されるように、49−31 scFv分子は、IL−8の72量体及び77量体の双方に対する強力な親和性(147pM及び120pMのKD)を示し、存在する場合、パラログ(hCXCL1、hCXCL2、hCXCL7)又はオルソログ(mCXCL1)との非常にわずかな交差反応性しか示さない。
次に、本発明者らは、このように作製されたscFv分子(43−2、43−12、49−31など、全て表3にも示される)を試験して、それらのIL−8中和効果を判定した。一組の例示的な実験において、初代ヒト好中球を血液から単離し、scFv分子(ここでは43−2、43−12、49−31)がIL−8媒介好中球走化性を中和する能力を評価した。3mM孔径のトランスウェルプレート内で、左側パネルに示すような1nMの組換えヒトIL−8を抗体の用量設定と共にインキュベートし、50,000個のカルセイン−AM標識好中球を上部チャンバーに入れて、1.5時間及び3時間培養した。好中球の遊出は、下部チャンバー内の全蛍光をアッセイし、バックグラウンドをブランク培地のみのウェルから差し引いて評価した。図2、パネルA〜Dは、IL−8単独(図2A、図2C)で、及びIL−8とscFv分子の1つ(43−2、43−12、49−31)とで、1.5時間(図2B)又は3時間(図2D)処置した際の生体外好中球遊走を表すグラフを示す。図2B及び2Dに示されるように、全てのscFv分子(43−2、43−12、49−31)は、1.5時間及び3時間の双方において、1uM未満の濃度で好中球の遊出を30〜70%減少させ得て、これは、全てのscFv分子(43−2、43−12、49−31)が、血清(又は培地)中の遊離IL−8を捕捉することによりIL−8の効果を軽減するのに有効であることが示唆された。
図3は、IL−8単独(CTRL)で、及びIL−8とscFv分子(43−2、43−12)の1つとで、1nM濃度で処置した際の好中球遊出を表示するグラフを示す。どちらのscFv分子(43−2、43−12)も、scFv分子(43−2、43−12)処置による好中球遊走のレベルが、培地単独と同様であり又はほぼ同一であるように、IL−8の効果を完全に逆転させ得た一方で、IL−8処置単独は、培地単独と比較して好中球遊走をほぼ3倍増加させ得た。
さらに別の一組の実験において、本発明者らは、以前に同定された1つのIL−8結合剤(ここでは、43−12、表1の配列)の親和性成熟(ここでは、VH及びVL鎖のCDR領域のランダム変異誘発及びmRNA提示選択)を用いて、2つの異なるpH条件、pH7.4及びpH6.0を用いて、選択された変異体形態についてSPR分析を実施した。図4A〜C(図4Aは親scFv 43−12についての結果を描写する)の結果から分かるように、どちらの誘導体変異体形態も、親scFvよりも改善された結合性を有した。具体的には、図4Bは43−12a(表1に示される配列)の例示的な結果を示し、図4Cは43−12b(表1に示される配列)の例示的な結果を示す。
本明細書の発明的概念から逸脱することなく、既に記載されたもの以外のより多くの修正が可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明の主題は、添付の特許請求の範囲を除き、制限されるものではない。さらに、本明細書と特許請求の範囲の双方の解釈において、全ての用語は、文脈に沿った可能な限り広範な様式で解釈されるべきである。特に、「含んでなる(comprises)」及び「含んでなる(comprising)」という用語は、非排他的様式で、要素、構成要素、又はステップを指し、参照される要素、構成要素、又はステップが存在しても、又は利用されても、あるいは明示的に参照されないその他の要素、構成要素、又はステップと組み合わされてもよいことを示唆するものと解釈されるべきである。本明細書の説明、及びそれに続く特許請求の範囲全体にわたる用法では、「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「その(the)」の意味は、文脈上例外が明記されていない限り複数への言及を含む。本明細書の説明で使用されるように、文脈上例外が明記されていない限り、「in」の意味は、「in」及び「on」を含む。本明細書の請求項が、A、B、C、....及びNからなる群から選択されるものの少なくとも1つを指す場合、本文は、A+N、又はB+Nなどではなく、群からの1つの要素のみを必要とするものと解釈すべきである。

Claims (71)

  1. 配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又は配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント
    を含んでなる、一本鎖可変断片(scFv)ペプチド。
  2. 前記Vセグメント及びVセグメントが、リンカーペプチドと共役される、請求項1に記載のペプチド。
  3. 前記リンカーペプチドが、グリシンに富むペプチドである、請求項2に記載のペプチド。
  4. 前記ペプチドが、薬理学的に許容可能な担体中に存在する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のペプチド。
  5. 前記ペプチドが、Vセグメント及びVセグメントの少なくとも2つの対をさらに含んでなり、前記少なくとも2つの対が連結されて多価のscFvを形成する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のペプチド。
  6. 配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又は配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント
    を含んでなる、一本鎖可変断片(scFv)ペプチドを含んでなり、
    前記ペプチドが薬理学的に許容可能な担体中に存在する、がんを有する患者を治療するための医薬組成物。
  7. 前記Vセグメント及びVセグメントが、リンカーペプチドと共役される、請求項6に記載の組成物。
  8. 前記リンカーペプチドが、グリシンに富むペプチドである、請求項7に記載の組成物。
  9. 前記ペプチドが、前記Vセグメント及びVセグメントの少なくとも2つの対をさらに含んでなり、前記少なくとも2つの対が連結されて多価のscFvを形成する、請求項6〜8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を有するVセグメントをコード化する第1の核酸セグメント、及び/又は配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を有するVセグメントをコード化する第2の核酸セグメントを含んでなり、
    前記第1及び第2のセグメントが、任意選択的に同一読み枠中に存在する、組換え核酸。
  11. リンカーペプチドをコード化する第3の核酸セグメントをさらに含んでなる、請求項10に記載の組換え核酸。
  12. 前記Vセグメント及びVセグメントが、前記リンカーペプチドと共役される、請求項11に記載の組換え核酸。
  13. 前記リンカーペプチドが、グリシンに富むペプチドである、請求項11〜12のいずれか一項に記載の組換え核酸。
  14. 前記組換え核酸が、前記第1及び第2の核酸セグメントの第1及び第2のセットを含んでなる、請求項10〜13のいずれか一項に記載の組換え核酸。
  15. 前記第1及び第2のセットが、コネクタペプチドをコード化する第4の核酸セグメントと共役される、請求項14に記載の組換え核酸。
  16. それぞれ第1及び第2のアミノ酸配列を有する、Vドメイン及び/又はVドメインを含んでなり、
    前記第1のアミノ酸配列が、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であり;
    前記第2のアミノ酸配列が、配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第3のアミノ酸配列と少なくとも95%同一である、組換え単離抗体又はその断片。
  17. 前記抗体又はその断片が、10−7M未満のIL−8への結合親和性を有する、請求項16に記載の抗体又はその断片。
  18. 前記抗体又はその断片が、
    (a)免疫グロブリン分子全体;
    (b)scFv;
    (c)モノクローナル抗体;
    (d)ヒト抗体;
    (e)ヒト化抗体;
    (f)キメラ抗体;
    (g)Fab断片;
    (h)Fab’断片;
    (i)F(ab’)2;
    (j)Fv;及び
    (k)ジスルフィド連結されたFv
    からなる群から選択される、請求項16〜17のいずれか一項に記載の抗体又はその断片。
  19. (b)ヒトIgG1定常ドメイン;
    (c)ヒトIgG2定常ドメイン;
    (d)ヒトIgG3定常ドメイン;
    (e)ヒトIgG4定常ドメイン;及び
    (f)ヒトIgA定常ドメイン
    からなる群から選択される、重鎖免疫グロブリン定常ドメインをさらに含んでなる、請求項16〜18のいずれか一項に記載の抗体又はその断片。
  20. 前記抗体又はその断片が、薬理学的に許容可能な担体中に存在する、請求項16〜19のいずれか一項に記載の抗体又はその断片。
  21. 配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又は配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメントを含んでなる、一本鎖可変断片(scFv)ペプチドを提供するステップと、
    組織におけるIL−8効果を減少させるのに有効な用量及びスケジュールで、前記組織を前記scFvペプチドによって処置するステップと
    を含んでなる、組織におけるIL−8効果を減少させる方法。
  22. 前記Vセグメント及びVセグメントが、リンカーペプチドと共役される、請求項21に記載の方法。
  23. 前記リンカーペプチドが、グリシンに富むペプチドである、請求項22に記載の方法。
  24. 前記医薬組成物が、フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、腫瘍壊死治療剤(TNT)の少なくとも1つをさらに含んでなる、請求項21〜23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記scFvが、10−7M未満のIL−8への結合親和性を有する、請求項21〜24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記IL−8効果が、前記組織から分泌される内因性IL−8から生じる、請求項21〜25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記IL−8効果が、前記組織に由来しない外因性IL−8から生じる、請求項21〜26のいずれか一項に記載の方法。
  28. 前記IL−8効果が、細胞の遊出を始動させるステップを含んでなる、請求項21〜27のいずれか一項に記載の方法。
  29. 前記組織が腫瘍であり、前記IL−8効果が、前記腫瘍の微小環境中のMDSC蓄積を始動させるステップを含んでなる、請求項21〜28のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記IL−8効果が、Th2媒介免疫応答を減少させるステップを含んでなる、請求項21〜29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 一本鎖可変断片(scFv)ペプチドを含む医薬組成物を提供するステップと、
    腫瘍を治療するのに有効な用量及びスケジュールで、前記医薬組成物を患者に投与するステップと
    を含んでなり、前記scFvが、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び/又は配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメントを含んでなる、前記腫瘍を有する前記患者を治療する方法。
  32. 前記Vセグメント及びVセグメントが、リンカーペプチドと共役される、請求項31に記載の方法。
  33. 前記リンカーペプチドが、グリシンに富むペプチドである、請求項32に記載の方法。
  34. 前記医薬組成物が、フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、腫瘍壊死治療剤(TNT)の少なくとも1つをさらに含んでなる、請求項31〜33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記用量及び前記スケジュールが、前記患者における前記腫瘍の上皮間葉転換を少なくとも30%妨げるのに有効である、請求項31〜34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 前記腫瘍が、膵臓がん、トリプルネガティブ乳がん、神経膠芽腫の少なくとも1つである、請求項31〜35のいずれか一項に記載の方法。
  37. 前記scFvが、10−7M未満のIL−8への結合親和性を有する、請求項31〜36のいずれか一項に記載の方法。
  38. フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、腫瘍壊死治療剤(TNT)、及びブラキュリの少なくとも1つを前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項31〜37のいずれか一項に記載の方法。
  39. IL−2、IL−12、IL−15、IL−15超作動薬(ALT803)、IL−21、IPS1、及びLMP1からなる群から選択される免疫刺激性サイトカインを前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項31〜38のいずれか一項に記載の方法。
  40. チェックポイント阻害剤を前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項31〜39のいずれか一項に記載の方法。
  41. 一本鎖可変断片(scFv)ペプチドを含む医薬組成物を提供するステップと、
    前記医薬組成物を腫瘍微小環境における骨髄由来サプレッサー細胞の存在を減少させるのに有効な用量及びスケジュールで、患者に投与するステップと
    を含んでなり、前記scFvが、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメントを含んでなる、腫瘍を有する前記患者において免疫抑制を減少させる方法。
  42. 前記Vセグメント及びVセグメントが、リンカーペプチドと共役される、請求項41に記載の方法。
  43. 前記リンカーペプチドが、グリシンに富むペプチドである、請求項42に記載の方法。
  44. 前記薬理学的組成物が、フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、及び腫瘍壊死治療剤(TNT)の少なくとも1つをさらに含んでなる、請求項41〜43のいずれか一項に記載の方法。
  45. 前記用量及び前記スケジュールが、前記腫瘍の微小環境における前記骨髄由来サプレッサー細胞の増殖を少なくとも30%減少させるのに有効である、請求項41〜44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記腫瘍が、膵臓がん、トリプルネガティブ乳がん、神経膠芽腫の少なくとも1つである、請求項41〜45のいずれか一項に記載の方法。
  47. 前記用量及び前記スケジュールが、前記患者における前記腫瘍の上皮間葉転換を少なくとも30%妨げるのに有効である、請求項41〜46のいずれか一項に記載の方法。
  48. 前記scFvが、10−7M未満のIL−8への結合親和性を有する、請求項41〜47のいずれか一項に記載の方法。
  49. フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、腫瘍壊死治療剤(TNT)、及びブラキュリの少なくとも1つを前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項41〜48のいずれか一項に記載の方法。
  50. IL−2、IL−12、IL−15、IL−15超作動薬(ALT803)、IL−21、IPS1、及びLMP1からなる群から選択される免疫刺激性サイトカインを前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項41〜49のいずれか一項に記載の方法。
  51. 一本鎖可変断片(scFv)ペプチドを含む医薬組成物を提供するステップと、
    前記医薬組成物を患者のTh2媒介免疫応答を低下させるのに有効な用量及びスケジュールで、前記患者に投与するステップと
    を含んでなり、前記scFvが、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメントを含んでなる、腫瘍を有する前記患者におけるTh2媒介免疫応答を減少させる方法。
  52. 前記Vセグメント及びVセグメントが、リンカーペプチドと共役される、請求項51に記載の方法。
  53. 前記リンカーペプチドが、グリシンに富むペプチドである、請求項52に記載の方法。
  54. 前記薬理学的組成物が、フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、及び腫瘍壊死治療剤(TNT)の少なくとも1つをさらに含んでなる、請求項51〜53のいずれか一項に記載の方法。
  55. 前記用量及び前記スケジュールが、前記腫瘍の微小環境におけるIL−4、IL−5、IL−6、IL−9、IL−19、及びIL−13の少なくとも1つの量を少なくとも30%減少させるのに有効である、請求項51〜54のいずれか一項に記載の方法。
  56. 前記腫瘍が、膵臓がん、トリプルネガティブ乳がん、神経膠芽腫の少なくとも1つである、請求項51〜55のいずれか一項に記載の方法。
  57. 前記scFvが、10−7M未満のIL−8への結合親和性を有する、請求項51〜56のいずれか一項に記載の方法。
  58. フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、腫瘍壊死治療剤(TNT)、及びブラキュリの少なくとも1つを前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項51〜57のいずれか一項に記載の方法。
  59. IL−2、IL−12、IL−15、IL−15超作動薬(ALT803)、IL−21、IPS1、及びLMP1からなる群から選択される免疫刺激性サイトカインを前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項51〜58のいずれか一項に記載の方法。
  60. 一本鎖可変断片(scFv)ペプチドを含む医薬組成物を提供するステップと、
    前記医薬組成物を腫瘍細胞の上皮間葉転換を減少させるのに有効な用量及びスケジュールで、患者に投与するステップと
    を含んでなり、前記scFvが、配列番号1〜15、31〜32からなる群から選択される第1のアミノ酸配列を含んでなるVセグメント、及び配列番号16〜30、33〜34からなる群から選択される第2のアミノ酸配列を含んでなるVセグメントを含んでなる、前記患者における前記腫瘍細胞の上皮間葉転換を減少させる方法。
  61. 前記Vセグメント及びVセグメントが、リンカーペプチドと共役される、請求項60に記載の方法。
  62. 前記リンカーペプチドが、グリシンに富むペプチドである、請求項61に記載の方法。
  63. 前記薬理学的組成物が、フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、腫瘍壊死治療剤(TNT)、及びブラキュリの少なくとも1つをさらに含んでなる、請求項60〜62のいずれか一項に記載の方法。
  64. 前記腫瘍が、膵臓がん、トリプルネガティブ乳がん、神経膠芽腫の少なくとも1つである、請求項60〜63のいずれか一項に記載の方法。
  65. 前記scFvが、10−7M未満のIL−8への結合親和性を有する、請求項60〜64のいずれか一項に記載の方法。
  66. フルベストラント、アルドキソルビシン、ドセタキセル、腫瘍壊死治療剤(TNT)、及びブラキュリの少なくとも1つを前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項60〜65のいずれか一項に記載の方法。
  67. IL−2、IL−12、IL−15、IL−15超作動薬(ALT803)、IL−21、IPS1、及びLMP1からなる群から選択される免疫刺激性サイトカインを前記患者に同時投与するステップをさらに含んでなる、請求項60〜66のいずれか一項に記載の方法。
  68. 腫瘍を有する患者における免疫抑制を減少させるための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の一本鎖可変断片(scFv)の使用。
  69. 腫瘍を有する患者におけるTh2媒介免疫応答を減少させるための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の一本鎖可変断片(scFv)の使用。
  70. 患者における腫瘍細胞の上皮間葉転換を減少させるための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の一本鎖可変断片(scFv)の使用。
  71. 腫瘍を有する患者における前記腫瘍の転移を減少させるための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の一本鎖可変断片(scFv)の使用。
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