JP2021531268A - 改変されたFc抗原結合ドメイン構築体に関する組成物および方法 - Google Patents

改変されたFc抗原結合ドメイン構築体に関する組成物および方法 Download PDF

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Abstract

本開示は、改変されたFc抗原結合ドメイン構築体の組成物および方法に関するものであり、当該Fc抗原結合ドメイン構築体は、少なくとも2個のFcドメインと少なくとも1個の抗原結合ドメインとを含む。【選択図】図1

Description

開示の背景
多くの治療用抗体は、抗体依存性細胞障害(ADCC:antibody−dependent cytotoxicity)、抗体依存性細胞貪食(ADCP:antibody−dependent cellular phagocytosis)、および補体依存性細胞障害(CDC:complement−dependent cytotoxicity)など、Fcドメインのエフェクター機能を介して自然免疫系の因子をリクルートすることにより機能する。治療用タンパク質の改善に対するニーズは未だ存在する。
開示の概要
本開示は、抗原結合ドメインの標的特異性と、少なくとも2個のFcドメインを組み合わせて、固有の生物活性を有する新たな治療法を生み出すための組成物および方法を特徴とする。本明細書に記載される組成物および方法は、複数のポリペプチド鎖からの複数の抗原結合ドメインおよび複数のFcドメインを有するタンパク質の構築体を可能にする。抗原結合ドメインの数および間隔は、標的抗原に対するタンパク質複合体の結合特性(例えば、結合力)を変えるように調整され得、Fcドメインの数は、抗原結合細胞を死滅させるエフェクター機能の大きさを制御するように調整され得る。変異(すなわち、本明細書に記載されるヘテロ二量体形成および/またはホモ二量体形成変異)がポリペプチドに導入されて、産生された望ましくない、あるいは組み立てられたタンパク質の数を低減する。一部の例では、ヘテロ二量体形成および/またはホモ二量体形成変異がFcドメイン単量体に導入され、特異的に変異したFcドメイン単量体は、タンパク質に組み立てられる異なるポリペプチド鎖の間に配置されて、所望のタンパク質構造へのポリペプチド鎖の組み立てを制御する。これらの変異は、ある特定のFcドメイン単量体の所望の対形成を選択的に安定化し、他のFcドメイン単量体の望ましくない対形成を選択的に不安定化する。場合によっては、Fc抗原結合ドメイン構築体は、Fc単量体のうちの少なくとも2個が異なるヘテロ二量体形成変異を含有する(したがって、配列が互いに異なる)、複数のFcドメイン単量体を含有する第1のポリペプチド、例えば、異なるヘテロ二量体形成変異を伴う2つ以上のFc単量体を有するより長いポリペプチド、ならびに追加のポリペプチドのFc単量体が互いに異なるヘテロ二量体形成変異(およびしたがって、異なる配列)を含有する、各々が少なくとも1個のFc単量体を含有する少なくとも2個の追加のポリペプチド、例えば、各々が異なるヘテロ二量体形成変異を伴う単一Fcドメイン単量体を含有する、2個のより短いポリペプチドによって形成された「直交性」Fc抗原結合ドメイン構築体である。追加のポリペプチドのヘテロ二量体形成変異は、第1のポリペプチドの少なくともFc単量体のヘテロ二量体形成変異に適合する。
いくつかの例では、本開示は、Fcドメイン、例えば、治療用抗体を含む治療用タンパク質の抗原結合ドメインを、少なくとも2個のFcドメインと組み合わせて、新規の治療用構築物を生成することを企図する。そのような構築体を作製するために、本開示は、少なくとも2個、例えば複数のFcドメインを有する構築体の組み立てるための様々な方法を提供するものであり、それにより、それらのホモ二量体形成およびヘテロ二量体形成が制御され、限られた数のポリペプチド鎖からの異なるサイズの分子の組み立てが行われ、そしてそれらポリペプチドもまた本開示の対象である。これらの構築体の特性により、実質的に均質な医薬組成物の効率的な生成が可能となる。医薬組成物の安全性、有効性、均一性、および信頼性を確実にするためには、医薬組成物においてそのような均質性があることが望ましい。一部の実施形態において、本明細書に記載される少なくとも2個のFcドメインを有する新規の治療用構築物は、単一Fcドメインを有する治療用タンパク質よりも大きい生物活性を有する。
第1の態様において、本開示は、少なくとも1個の抗原結合ドメインと、リンカーにより第2のFcドメインに連結された第1のFcドメインとを含む、Fc抗原結合ドメイン構築体を特徴とする。一部の実施形態において、Fc抗原結合構築体は、強化されたエフェクター機能を含み、当該Fc抗原結合ドメイン構築体は、少なくとも1個の抗原結合ドメインと、リンカーにより第2のFcドメインに連結された第1のFcドメインとを含み、当該Fc抗原結合ドメイン構築体は、抗体依存性細胞障害(ADCC)アッセイ、抗体依存性細胞貪食(ADCP)アッセイ、および/または補体依存性細胞障害(CDC)アッセイにおいて、1つのFcドメインと抗原結合ドメインを有する構築体と比較して、エフェクター機能が強化されている。
一態様において、本開示は、抗原結合ドメイン;リンカー;ヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む第1のIgG1 Fcドメイン単量体;第2のリンカー;ヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む第2のIgG1 Fcドメイン単量体;任意の第3のリンカー;ならびにヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む任意の第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含むポリペプチドに関し、少なくとも1個のFcドメイン単量体は、改変された突起を形成する変異を含み、少なくとも1個の他のFcドメイン単量体は、少なくとも1、2または3個の逆電荷変異を含む。
一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、抗体重鎖可変ドメイン、および任意でCH1ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、抗体軽鎖可変ドメインを含む。
一部の実施形態において、第1のIgG1 Fcドメイン単量体は、改変された突起を形成する変異を含み、第2のIgG1 Fcドメイン単量体は、少なくとも2個の逆電荷変異を含む。
一部の実施形態において、ポリペプチドは、第3のリンカーおよび第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含み、第1のIgG1 Fcドメイン単量体は、改変された突起を形成する変異を含む。一部の実施形態において、ポリペプチドは、第3のリンカーおよび第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含み、第1のIgG1 Fcドメイン単量体は、改変された突起を形成する変異を含み、第2のIgG1 Fcドメイン単量体および第3のIgG1 Fcドメイン単量体の両方は各々、少なくとも2個の逆電荷変異を含む。
一部の実施形態において、逆電荷変異を含むポリペプチドのIgG1 Fcドメイン単量体は各々、同一の逆電荷変異を有する。一部の実施形態において、改変された突起を形成する変異を含むポリペプチドのIgG1 Fcドメイン単量体は、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む。一部の実施形態において、改変された突起を形成する変異および少なくとも1個の逆電荷変異を含むポリペプチドのIgG1 Fcドメイン単量体は、逆電荷変異を含むが突起形成変異は含まないポリペプチドのIgG1 Fcドメイン単量体の逆電荷変異(複数可)とは異なる逆電荷変異を含む。
一部の実施形態において、改変された突起を形成する変異および逆電荷変異は、CH3ドメイン内にある。一部の実施形態において、変異は、EUのG341位〜EUのK447位の両端を含む配列内にある。一部の実施形態において、変異は、単一アミノ酸変化である。
一部の実施形態において、第2のリンカーおよび任意の第3のリンカーは、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。一部の実施形態において、第2のリンカーおよび任意の第3のリンカーは、グリシンスペーサーである。一部の実施形態において、第2のリンカーおよび任意の第3のリンカーは独立して、4〜30、4〜20、8〜30、8〜20、12〜20、または12〜30個のグリシン残基からなる。一部の実施形態において、第2のリンカーおよび任意の第3のリンカーは、20個のグリシン残基からなる。
一部の実施形態において、Fcドメイン単量体のうちの少なくとも1個は、EUのI253位で単一アミノ酸変異を含む。一部の実施形態において、EUのI253位の各アミノ酸変異は独立して、I253A、I253C、I253D、I253E、I253F、I253G、I253H、I253I、I253K、I253L、I253M、I253N、I253P、I253Q、I253R、I253S、I253T、I253V、I253W、およびI253Yからなる群から選択される。一部の実施形態において、I253位の各アミノ酸変異は、I253Aである。
一部の実施形態において、Fcドメイン単量体のうちの少なくとも1個は、EUのR292位で単一アミノ酸変異を含む。一部の実施形態において、EUのR292位の各アミノ酸変異は独立して、R292D、R292E、R292L、R292P、R292Q、R292R、R292T、およびR292Yからなる群から選択される。一部の実施形態において、R292位の各アミノ酸変異は、R292Pである。
一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のヒンジは独立して、
Figure 2021531268
および
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。一部の実施形態において、第2のFcドメイン単量体および第3のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有する。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有する。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有し、第2のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有する。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有し、第2のFcドメイン単量体および第3のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有する。
一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH2ドメインは独立して、2個以下の単一アミノ酸欠失または置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH2ドメインは同一であり、2個以下の単一アミノ酸欠失または置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH2ドメインは同一であり、2個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH2ドメインは同一であり、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む。
一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH3ドメインは独立して、10個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH3ドメインは独立して、8個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH3ドメインは独立して、6個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH3ドメインは独立して、5個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む。
一部の実施形態において、単一アミノ酸置換は、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、T394F、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kからなる群から選択される。
一部の実施形態において、Fcドメイン単量体の各々は独立して、最大で10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、単一アミノ酸置換のうちの最大で6個は、CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である。一部の実施形態において、単一アミノ酸置換は、EUのG341位〜EUのK447位の両端を含む配列内にある。
一部の実施形態において、改変された突起を形成する変異のうちの少なくとも1個は、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される。一部の実施形態において、少なくとも1個の逆電荷変異は、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される。
一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、scFvである。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VHドメインおよびCH1ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VLドメインをさらに含む。一部の実施形態において、VHドメインは、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む。一部の実施形態において、VHドメインは、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む。一部の実施形態において、VHドメインは、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除くVH配列は、表2に記載される抗体のVH配列に対し、少なくとも95%または98%同一である。一部の実施形態において、VHドメインは、表2に記載される抗体のVH配列を含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列のセットを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットからのCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列を含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含むVHドメイン、ならびに表2に記載される抗体のVL配列のCDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3を含むVLドメインを含み、CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2およびCDR−L3の配列を除くVHドメイン配列およびVLドメイン配列は、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列に対し、少なくとも95%または98%同一である。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、IgG CL抗体定常ドメインおよびIgG CH1抗体定常ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VHドメインおよびCH1ドメインを含み、ならびにVLドメインおよびCLドメインを含むポリペプチドに結合してFabを形成することができる。
別の態様において、上記の実施形態のいずれかのポリペプチドを含むポリペプチド複合体は、ヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含むIgG1 Fcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドに連結され、ポリペプチドおよび第2のポリペプチドは、ポリペプチドの第1、第2、または第3のIgG1 Fcドメイン単量体のヒンジドメイン、および第2のポリペプチドのヒンジドメイン内のシステイン残基間のジスルフィド結合により連結される。
一部の実施形態において、第2のポリペプチド単量体は、改変された空洞を形成する変異を含む。一部の実施形態において、改変された空洞を形成する変異は、Y407T、Y407A、F405A、T394S、T394W/Y407A、T366W/T394S、T366S/L368A/Y407V/Y349C、S364H/F405Aからなる群から選択される。一部の実施形態において、改変された空洞を形成する変異は、T366S/L368A/Y407V/Y349C73である。一部の実施形態において、第2のポリペプチド単量体は、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む。一部の実施形態において、少なくとも1個の逆電荷変異は、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される。一部の実施形態において、少なくとも1個の逆電荷変異は、K370Dである。一部の実施形態において、第2のポリペプチド単量体は、T366S、L368A、Y407V、Y349C、およびK370D変異を含む。
一部の実施形態において、第2のポリペプチド単量体は、抗原結合ドメインをさらに含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、抗体重鎖可変ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、抗体軽鎖可変ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、scFvである。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VHドメインおよびCH1ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VLドメインをさらに含む。一部の実施形態において、VHドメインは、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む。一部の実施形態において、VHドメインは、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む。一部の実施形態において、VHドメインは、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除くVH配列は、表2に記載される抗体のVH配列に対し、少なくとも95%または98%同一である。一部の実施形態において、VHドメインは、表2に記載される抗体のVH配列を含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列のセットを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットからのCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列を含む。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含むVHドメイン、ならびに表2に記載される抗体のVL配列のCDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3を含むVLドメインを含み、CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2およびCDR−L3の配列を除くVHドメイン配列およびVLドメイン配列は、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列に対し、少なくとも95%または98%同一である。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、IgG CL抗体定常ドメインおよびIgG CH1抗体定常ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VHドメインおよびCH1ドメインを含み、ならびにVLドメインおよびCLドメインを含むポリペプチドに結合してFabを形成することができる。
一部の実施形態において、ポリペプチド複合体は、ヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含むIgG1 Fcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドにさらに連結され、ポリペプチドおよび第3のポリペプチドは、ポリペプチドの第1、第2、または第3のIgG1 Fcドメイン単量体のヒンジドメイン、および第3のポリペプチドのヒンジドメイン内のシステイン残基間のジスルフィド結合により連結され、第2および第3のポリペプチドは、ポリペプチドの異なるIgG1 Fcドメイン単量体に連結する。
一部の実施形態において、第3のポリペプチド単量体は、少なくとも2個の逆電荷変異を含む。一部の実施形態において、少なくとも2個の逆電荷変異は、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される。
一部の実施形態において、第2のポリペプチド単量体は、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される少なくとも1個の逆電荷変異を含み、第3のポリペプチド単量体は、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kからなる群から選択される少なくとも2個の逆電荷変異を含み、第2および第3のポリペプチド単量体は、異なる逆電荷変異を含む。
一部の実施形態において、第2のポリペプチドは、最大で10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、第3のポリペプチドは、最大で10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、ポリペプチドは、2個のFc単量体を含み、1個のFc単量体は、S354CおよびT366W変異を含み、1個のFc単量体は、D356KおよびD399K変異を含む。一部の実施形態において、S354CおよびT366W変異を含むFc単量体は、E357K変異をさらに含む。
一部の実施形態において、ポリペプチドは、3個のFc単量体を含み、1個のFc単量体は、S354CおよびT366W変異を含み、2個のFc単量体は、D356KおよびD399K変異を含む。一部の実施形態において、S354CおよびT366W変異を含むFc単量体は、E357K変異をさらに含む。
一部の実施形態において、第2のポリペプチド単量体は、Y349C、T366S、L368A、およびY407V変異を含む。一部の実施形態において、第2のポリペプチドは、K370D変異をさらに含む。一部の実施形態において、第3のポリペプチド単量体は、K392DおよびK409D変異を含む。一部の実施形態において、第2のポリペプチド単量体は、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含み、第3のポリペプチド単量体は、K392DおよびK409D変異を含む。一部の実施形態において、ポリペプチド複合体は、単一Fcドメインおよび少なくとも1個の抗原結合ドメインを有するポリペプチド複合体に対して、抗体依存性細胞傷害(ADCC)アッセイ、抗体依存性細胞貪食(ADCP)、および/または補体依存性細胞傷害(CDC)アッセイにおいて、増強されたエフェクター機能を含む。
別の態様において、本開示は、a)i)第1のFcドメイン単量体、ii)第2のFcドメイン単量体、ならびにiii)第1のFcドメイン単量体および第2のFcドメイン単量体を連結するリンカーを含む、第1のポリペプチドと、b)第3のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、c)第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、d)第1のポリペプチドおよび第2のポリペプチドに連結された抗原結合ドメインと、を含むFc抗原結合ドメイン構築体に関し、当該第1のFcドメイン単量体および当該第3のFcドメイン単量体は組み合わされて第1のFcドメインを形成し、当該第2のFcドメイン単量体および当該第4のFcドメイン単量体は組み合わされて第2のFcドメインを形成する。
一部の実施形態において、リンカーは、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体は、改変された突起を形成する変異を含み、第2のFcドメイン単量体は、少なくとも2個の逆電荷変異を含む。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体は、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む。一部の実施形態において、変異は、単一アミノ酸変化である。一部の実施形態において、Fcドメイン単量体の各々は独立して、最大で10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、単一アミノ酸置換のうちの最大で6個は、CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である。一部の実施形態において、単一アミノ酸置換は、EUのG341位〜EUのK447位の両端を含む配列内にある。一部の実施形態において、改変された突起を形成する変異のうちの少なくとも1個は、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される。一部の実施形態において、少なくとも1個の逆電荷変異は、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体は、S354C、T366W、およびE357K変異を含み、第2のFcドメイン単量体は、D356KおよびD399K変異を含む。一部の実施形態において、第3のFcドメイン単量体は、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含む。一部の実施形態において、第4のFcドメイン単量体は、K392DおよびK409D変異を含む。
一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、Fabである。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、scFvである。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VドメインおよびC1ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、Vドメインをさらに含む。一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、Vドメインを含む第4のポリペプチドを含む。一部の実施形態において、Vドメインは、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む。一部の実施形態において、Vドメインは、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む。一部の実施形態において、Vドメインは、表2に記載される抗体のV配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除くV配列は、表2に記載される抗体のV配列に対し、少なくとも95%同一である。一部の実施形態において、Vドメインは、表2に記載される抗体のV配列を含む。
別の態様において、本開示は、a)i)第1のFcドメイン単量体、ii)第2のFcドメイン単量体、iii)第3のFcドメイン単量体、iii)第1のFcドメイン単量体および第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー、ならびにiv)第2のFcドメイン単量体を第3のFcドメイン単量体に連結するリンカーを含む、第1のポリペプチドと、b)第4のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、c)第5のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、d)第1のポリペプチドおよび第2のポリペプチドに連結された抗原結合ドメインと、を含むFc抗原結合ドメイン構築体に関し、第1のFcドメイン単量体および第4のFcドメイン単量体は組み合わされて第1のFcドメインを形成し、第2のFcドメイン単量体および第5のFcドメイン単量体は組み合わされて第2のFcドメインを形成し、第3のFcドメイン単量体および第5のFcドメイン単量体は組み合わされて第3のFcドメインを形成する。
一部の実施形態において、リンカーは、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体は、改変された突起を形成する変異を含み、第2および第3のFcドメイン単量体は各々、少なくとも2個の逆電荷変異を含む。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体は、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む。一部の実施形態において、変異は、単一アミノ酸変化である。一部の実施形態において、Fcドメイン単量体の各々は独立して、最大で10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、単一アミノ酸置換のうちの最大で6個は、CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である。一部の実施形態において、単一アミノ酸置換は、EUのG341位〜EUのK447位の両端を含む配列内にある。一部の実施形態において、改変された突起を形成する変異のうちの少なくとも1個は、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される。一部の実施形態において、少なくとも1個の逆電荷変異は、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体は、S354C、T366W、およびE357K変異を含み、第2および第3のFcドメイン単量体は各々、D356KおよびD399K変異を含む。一部の実施形態において、第4のFcドメイン単量体は、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含む。一部の実施形態において、第5のFcドメイン単量体は、K392DおよびK409D変異を含む。
一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、Fabである。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、scFvである。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VドメインおよびC1ドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、Vドメインをさらに含む。一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、Vドメインを含む第4のポリペプチドを含む。一部の実施形態において、Vドメインは、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む。一部の実施形態において、Vドメインは、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む。一部の実施形態において、Vドメインは、表2に記載される抗体のV配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除くV配列は、表2に記載される抗体のV配列に対し、少なくとも95%同一である。一部の実施形態において、Vドメインは、表2に記載される抗体のV配列を含む。
別の態様において、本開示は、Fc抗原結合ドメイン構築体を製造する方法に関し、方法は、a)(1)i)第1のFcドメイン単量体、ii)第2のFcドメイン単量体、ならびにiii)第1のFcドメイン単量体および第2のFcドメイン単量体を連結するリンカーを含む、第1のポリペプチドと、(2)第3のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、(3)第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、(4)抗原結合ドメインと、を発現する宿主細胞を培養することであって、第1のFcドメイン単量体および第3のFcドメイン単量体は組み合わされて第1のFcドメインを形成し、第2のFcドメイン単量体および第4のFcドメイン単量体は組み合わされて第2のFcドメインを形成し、抗原結合ドメインは、第1のポリペプチドおよび第2のポリペプチドに連結され、それによりFc抗原結合ドメイン構築体を形成する、ことと、b)細胞培養上清からFc抗原結合ドメイン構築体を精製することと、を含む。
一部の実施形態において、細胞培養上清中のFc抗原結合ドメイン構築体のモル基準で少なくとも50%は、構造的に同一である。
別の態様において、本開示は、Fc抗原結合ドメイン構築体を製造する方法に関し、方法は、a)(1)i)第1のFcドメイン単量体、ii)第2のFcドメイン単量体、iii)第3のFcドメイン単量体、iv)第1のFcドメイン単量体および第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー、v)第2のFcドメイン単量体を第3のFcドメイン単量体に連結するリンカーを含む、第1のポリペプチドと、(2)第4のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、(3)第5のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、(4)抗原結合ドメインと、を発現する宿主細胞を培養することであって、第1のFcドメイン単量体および第4のFcドメイン単量体は組み合わされて第1のFcドメインを形成し、第2のFcドメイン単量体および第5のFcドメイン単量体は組み合わされて第2のFcドメインを形成し、第3のFcドメイン単量体および第5のFcドメイン単量体は組み合わされて第3のFcドメインを形成し、抗原結合ドメインは、第1のポリペプチドおよび第2のポリペプチドに連結され、それにより、Fc抗原結合ドメイン構築体を形成する、ことと、b)細胞培養上清からFc抗原結合ドメイン構築体を精製することと、を含む。
一部の実施形態において、細胞培養上清中のFc抗原結合ドメイン構築体のモル基準で少なくとも50%は、構造的に同一である。
本開示のすべての態様において、Fcドメイン単量体の一部または全部(例えば、10、8、6、または4個以下の単一アミノ酸置換(例えば、CH3ドメイン内のみ)を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含むFcドメイン単量体)は、他のアミノ酸置換または改変に加えて、E345KおよびE43Gアミノ酸置換のうちの一方または両方を含むことができる。E345KおよびE43Gアミノ酸置換は、Fcドメイン多量体形成を増加させることができる。
定義:
本明細書に記載される場合、「Fcドメイン単量体」という用語は、少なくともヒンジドメイン、ならびに第2および第3の抗体定常ドメイン(C2およびC3)、またはそれらの機能性断片(例えば、少なくともヒンジドメインまたはその機能性断片、CH2ドメインまたはその機能性断片、およびCH3ドメインまたはその機能性断片)(例えば、(i)別のFcドメイン単量体と二量体形成してFcドメインを形成し、そして(ii)Fc受容体に結合することができる断片)を含むポリペプチド鎖を指す。好ましいFcドメイン単量体は、アミノ末端からカルボキシ末端へ、IgG1ヒンジ、IgG1 CH2ドメインおよびIgG1 CH3ドメインの少なくとも一部分を含む。したがって、Fcドメイン単量体、例えば、ヒトIgG1 Fcドメイン単量体は、E316〜G446もしくはK447、P317〜G446もしくはK447、K318〜G446もしくはK447、K318〜G446もしくはK447、S319〜G446もしくはK447、C320〜G446もしくはK447、D321〜G446もしくはK447、K322〜G446もしくはK447、T323〜G446もしくはK447、K323〜G446もしくはK447、H324〜G446もしくはK447、T325〜G446もしくはK447、またはC326〜G446もしくはK447にわたることができる。Fcドメイン単量体は、IgG、IgE、IgM、IgAまたはIgDを含む、任意の免疫グロブリン抗体アイソタイプとすることが可能である(例えば、IgG)。さらに、Fcドメイン単量体は、IgGサブタイプ(例えば、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、またはIgG4)であり得る(例えば、ヒトIgG1)。ヒトIgG1 Fcドメイン単量体が、本明細書に記載される実施例において使用される。ヒトIgG1の完全ヒンジドメインは、EUナンバリングE316〜P230またはL235にわたり、CH2ドメインは、A231またはG236〜K340にわたり、CH3ドメインは、G341〜K447にわたる。ヒンジドメインの最後のアミノ酸の位置については異なる見解がある。それは、P230またはL235のいずれかである。本明細書の多くの実施例において、CH3ドメインはK347を含まない。ゆえにCH3ドメインは、G341〜G446であってもよい。本明細書の多くの実施例において、ヒンジドメインは、E216〜L235を含み得る。これは、例えば、ヒンジがCH1ドメインまたはCD38結合ドメインに対してカルボキシ末端であるときに当てはまる。例えばヒンジがポリペプチドのアミノ末端であるときなどの一部の例において、EUナンバリング221のAspは、Glnに変異される。Fcドメイン単量体は、抗原認識領域、例えば可変領域または相補性決定領域(CDR)として機能することが可能である、免疫グロブリンの部分を何も含まない。Fcドメイン単量体は、野生型(例えば、ヒト)Fcドメイン単量体配列からの変更を10程度(例えば、1〜10、1〜8、1〜6、1〜4のアミノ酸置換、付加、または欠失)含有することが可能であり、該変更は、FcドメインとFc受容体との間の相互作用を変える。Fcドメイン単量体は、野生型Fcドメイン単量体配列(例えば、1〜10、1〜8、1〜6、1〜4のアミノ酸置換、付加または欠失)からの変更(例えば、単一アミノ酸置換)を10程度含有することが可能であり、当該変更は、Fcドメイン単量体間の相互作用を変える。特定の実施形態において、ヒトIgG1 CH3ドメイン配列:
Figure 2021531268
と比較して、CH3ドメイン上に、最大で10、8、6または5個の単一アミノ酸置換が存在する。好適な変更の例は、この技術分野で公知である。
ここで、「Fcドメイン」という語は、Fc受容体を結合することが可能である2つのFcドメイン単量体による二量体を指す。野生型Fcドメインでは、2つのFcドメイン単量体が2つのC3抗体定常ドメイン間の相互作用、ならびに二量体形成している2つのFcドメイン単量体のヒンジドメイン間に形成される1つ以上のジスルフィド結合によって二量体形成する。
本開示において、「Fc抗原結合ドメイン構築体」という用語は、本明細書に記載のFcドメインを少なくとも2個形成し、少なくとも1個の「抗原結合ドメイン」を含む会合したポリペプチド鎖を指す。本明細書に記載されるFc抗原結合ドメイン構築体は、同一または異なる配列を有するFcドメイン単量体を含むことが可能である。例えば、Fc抗原結合ドメイン構築体は、3つのFcドメインを有することが可能であり、そのうちの2つがIgG1またはIgG1に由来するFcドメイン単量体を含み、3つ目がIgG2またはIgG2に由来するFcドメイン単量体を含む。別の非限定的な例において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、3個のFcドメインを有することができ、そのうちの2個は、「空洞に突起が挿入された対」(「ノブイントゥホール対」としても既知)を含み、そのうちの第3のFcドメインは、「空洞に突起が挿入された対」を含まず、例えば、第3のFcドメインは、空洞に突起が挿入された対ではなく1つ以上の静電的ステアリング変異を含むか、または第3のFcドメインは、野生型配列を含む(すなわち、変異を含まない)。Fcドメインは、例えばFcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIIb、またはFcγRIVであるFc受容体と結合する最小限の構造を形成する。場合によっては、Fc抗原結合ドメイン構築体は、複数のFcドメイン単量体を含有する第1のポリペプチド(ここで、Fc単量体のうちの少なくとも2個が、異なるヘテロ二量体形成変異を含有する(すなわち、Fc単量体の各々が、異なる突起形成変異を有するか、または各々が、異なる静電的ステアリング変異を有するか、または1個の単量体が、突起形成変異を有し、1個の単量体が、静電的ステアリング変異を有する))を、各々が少なくとも1個のFc単量体を含有する少なくとも2個の追加のポリペプチド(ここで、追加のポリペプチドのFc単量体が、互いとは異なるヘテロ二量体形成変異を含有する(すなわち、追加のポリペプチドのFc単量体が、異なる突起形成変異を有するか、または異なる静電的ステアリング変異を有するか、または1個の単量体が、突起形成変異を有し、1個の単量体が、静電的ステアリング変異を有する))に連結することにより形成される、「直交性」Fc抗原結合ドメイン構築体である。追加のポリペプチドのヘテロ二量体化変異は、第1のポリペプチドの少なくともFc単量体のヘテロ二量体化変異に適合して関連する。
本明細書で使用される場合、「抗原結合ドメイン」という用語は、標的分子に特異的に結合することができるペプチド、ポリペプチド、または会合したポリペプチドのセットを指す。一部の実施形態では、「抗原結合ドメイン」は、抗体により結合される抗体に、特異性をもって結合する抗体の最小配列である。当技術分野で公知の表面プラズモン共鳴(SPR:Surface plasmon resonance)または様々な免疫アッセイ(例えば、ウエスタンブロットまたはELISA)を使用して、抗原に対する抗体の特異性を評価することができる。一部の実施形態において、「抗原結合ドメイン」は、抗体の可変ドメインまたは相補性決定領域(CDR:Complementarity determing region)、例えば表1Aおよび1Bに記載の抗体のCDRを1つ以上、表2に記載される抗体のCDRを1つ以上、または表2に記載される抗体のVHドメインおよび/またはVLドメインを含む。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、VHドメインおよびCH1ドメインを、任意でVLドメインとともに含み得る。他の実施形態において、抗原結合ドメインは、抗体のFab断片またはscFvである。抗原結合ドメインは、例えばフィブロネクチン系の結合タンパク質(例えば、フィブロネクチンのIII型ドメイン(FN3)モノボディなど)などの標的に特異的に結合する合成的に改変されたペプチドであってもよい。
本明細書において使用される場合、「相補性決定領域」(CDR)という用語は、抗体の可変ドメインのアミノ酸残基を指し、その存在は抗原結合に必須である。各可変ドメインは通常、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3、ならびにCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3として識別される3つのCDR領域を有する。各相補性決定領域は、Kabatにより規定される場合の「相補性決定領域」からのアミノ酸残基(すなわち、軽鎖可変ドメイン中のおよそ24−34残基(CDR−L1)、50−56残基(CDR−L2)、および89−97残基(CDR−L3)、ならびに重鎖可変ドメイン中の31−35残基(CDR−H1)、50−65残基(CDR−H2)、および95−102残基(CDR−H3);Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991))、および/または「超可変ループ(hypervariable loop)」からのそれら残基(すなわち、軽鎖可変ドメイン中のおよそ26−32残基(CDR−L1)、50−52残基(CDR−L2)、および91−96残基(CDR−L3)、ならびに重鎖可変ドメイン中の26−32残基(CDR−H1)、53−55残基(CDR−H2)、および96−101残基(CDR−H3);Chothia and Lesk J.Mol.Biol.196:901−917(1987))を含んでもよい。一部の例では、相補性決定領域は、Kabatに従い規定されるCDR領域と、超可変ループの両方からのアミノ酸を含み得る。
「フレームワーク領域(Framework regions)」(以下、FR)は、CDR残基以外のそれら可変ドメイン残基である。各可変ドメインは通常、FR1、FR2、FR3、およびFR4として識別される4つのFRを有する。CDRがKabatに従い規定される場合、軽鎖FR残基はおよそ1−23残基(LCFR1)、35−49残基(LCFR2)、57−88残基(LCFR3)、および98−107残基(LCFR4)に位置付けられ、重鎖FR残基は重鎖残基中、およそ1−30残基(HCFR1)、36−49残基(HCFR2)、66−94残基(HCFR3)、および103−113残基(HCFR4)に位置付けられる。CDRが超可変ループ由来のアミノ酸残基を含む場合、軽鎖FR残基は、軽鎖中、およそ1−25残基(LCFR1)、33−49残基(LCFR2)、53−90残基(LCFR3)、および97−107残基(LCFR4)に位置付けられ、重鎖FR残基は、重鎖残基中、およそ1−25残基(HCFR1)、33−52残基(HCFR2)、56−95残基(HCFR3)、および102−113残基(HCFR4)に位置付けられる。一部の例では、CDRが、Kabatに規定されるCDRと、超可変ループの両方からのアミノ酸を含む場合、FR残基は、適切に調整されるであろう。
「Fv」断片は、完全な抗原認識および結合の部位を含有する抗体断片である。この領域は、緊密に会合した1つの重鎖可変ドメインと1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなり、例えばscFvにおいては共有結合性であり得る。この構造において、各可変ドメインの3個のCDRが相互作用して、V−V二量体表面上の抗原結合部位を規定する。
「Fab」断片は、軽鎖の可変ドメインと定常ドメイン、および重鎖の可変ドメインと第1の定常ドメイン(C1)を含む。F(ab’)抗体断片は、一般的にヒンジシステインによりそのカルボキシ末端近傍で共有結合されるFab断片の対を含む。
「一本鎖Fv」または「scFv」抗体断片は、単一ポリペプチド鎖中に抗体のVドメインとVドメインを含む。一般的に、scFvは、VドメインとVドメインの間にポリペプチドリンカーをさらに含み、それによりscFvは所望の抗原結合のための構造を形成することができるようになる。
ここで、「抗体定常ドメイン」という語は、抗体の定常領域ドメイン(例えば、C抗体定常ドメイン、C1抗体定常ドメイン、C2抗体定常ドメイン、またはC3抗体定常ドメイン)に相当するポリペプチドを指す。
ここで、「促進する」という語は、例えば他の別個のFcドメイン単量体に対するよりも、互いに高い結合親和性を有する2つのFcドメイン単量体でFcドメインを形成することを支持するといったように、促すことおよび支持することを意味する。本明細書に記載されるように、結合してFcドメインを形成する2つのFcドメイン単量体は、それらの各C3抗体定常ドメインの界面において適合可能なアミノ酸改変(例えば、改変された突起および改変された空洞、ならびに/または静電的ステアリング変異)を有することが可能である。適合可能なアミノ酸改変は、こうしたアミノ酸改変を有さない、または適合しないアミノ酸改変をもつ他のFcドメイン単量体よりも、こうしたFcドメイン単量体同士での選択的な相互作用を促進するまたは支持する。これは、相互作用する2つのC3抗体定常ドメインの界面におけるアミノ酸改変に起因して、Fcドメイン単量体が、アミノ酸改変を有さない他のFcドメイン単量体に対するよりも互いに対して高い親和性を有することを理由に起こる。
ここで「二量体形成選択モジュール」という語は、2つのFcドメイン単量体間の好都合な対形成を促進するFcドメイン単量体の配列を指す。「相補的」な二量体形成選択モジュールは、2つのFcドメイン単量体の互いに対する選択的な相互作用を促進するまたは支持する二量体形成選択モジュールである。相補的な二量体形成選択モジュールは、同一の配列または異なる配列を有することが可能である。例示的な相補的な二量体形成選択モジュールが本明細書に記載されており、表3の改変された突起形成および空洞形成変異、ならびに表4の静電的ステアリング変異から選択される相補的な変異を含むことができる。
ここで「改変された空洞(engineered cavity)」という語は、C3抗体定常ドメイン内の本来のアミノ酸残基のうちの少なくとも1つが、本来のアミノ酸残基よりも低分子量の側鎖を有する異なるアミノ酸残基で置換されることによって、C3抗体定常ドメイン内に形成された三次元の空洞を指す。「本来のアミノ酸残基」という語は、野生型のC3抗体定常ドメインの遺伝コードによってコードされた天然のアミノ酸残基を指す。改変された空洞は、例えば、表3の空洞形成置換変異のうちの1つ以上によって形成され得る。
ここで「改変された突起(engineered protuberance)」という語は、C3抗体定常ドメイン内の本来のアミノ酸残基のうちの少なくとも1つが、本来のアミノ酸残基よりも高分子量の側鎖を有する異なるアミノ酸残基で置換されることによって、C3抗体定常ドメイン内に形成された三次元の突起を指す。「本来のアミノ酸残基」という語は、野生型のC3抗体定常ドメインの遺伝コードによってコードされた天然のアミノ酸残基を指す。改変された突起は、例えば、表3の突起形成置換変異のうちの1つ以上によって形成され得る。
「空洞に突起が挿入された対」という語は、第1のFcドメイン単量体がそのC3抗体定常ドメイン内に改変された空洞を含む一方で、第2のFcドメイン単量体がそのC3抗体定常ドメイン内に改変された突起を含むものである2つのFcドメイン単量体を含んだFcドメインを説明するものである。空洞に突起が挿入された対においては、第1のFcドメイン単量体のC3抗体定常ドメイン内の改変された突起は、該突起が第2のFcドメイン単量体のC3抗体定常ドメイン内の改変された空洞と、C3抗体定常ドメイン間の界面における二量体の正常な会合を有意に邪魔することなく相互作用するように配置される。空洞に突起が挿入された対は、例えば、表3の任意の1つ以上の空洞形成置換変異および任意の1つ以上の突起形成置換変異の相補的な対を含むことができる。
ここで、「ヘテロ二量体Fcドメイン」という語は、2つのFcドメイン単量体のヘテロ二量体形成によって形成されるFcドメインを指すものであって、該2つのFcドメイン単量体は、これら2つのFcドメイン単量体の好ましい形成を促進する異なる逆電荷変異(例えば、表4の変異を参照)を含有する。
本明細書において使用される場合、Fc抗原結合ドメイン構築体の群に関連する「構造的に同一」という用語は、同じポリペプチド配列が同じ比率および構成で組み立てられた構築体を指し、例えばグリコシル化などのいずれの翻訳後修飾も指していない。
ここで「ホモ二量体Fcドメイン」という語は、2つのFcドメイン単量体のホモ二量体形成によって形成されるFcドメインを指すものであって、当該2つのFcドメイン単量体は、同一の逆電荷変異(例えば、表5および6の変異を参照)を含有する。
ここで「ヘテロ二量体形成選択モジュール」という語は、適合するヘテロ二量体形成選択モジュールを有する2つのFcドメイン単量体の好ましいヘテロ二量体形成を促進するために、Fcドメイン単量体のC3抗体定常ドメイン内に作製することが可能である、改変された突起、改変された空洞および特定の逆電荷アミノ酸置換を指す。ヘテロ二量体形成選択モジュールを含有するFcドメイン単量体が結合して、ヘテロ二量体Fcドメインを形成し得る。ヘテロ二量体形成選択モジュールの例を、表3および4に示している。
ここで「ホモ二量体形成選択モジュール」という語は、Fcドメイン単量体のホモ二量体形成を促進してホモ二量体Fcドメインを形成するC3ドメイン間の界面において電荷をもつ残基の環の範囲内の少なくとも2つの位置におけるFcドメイン単量体内の逆電荷変異を指す。例えば、ホモ二量体形成選択モジュールを形成する逆電荷変異は、CH3ドメイン間の界面において電荷をもつ残基の環の範囲内にある、357、370、399、および/または409位(EUナンバリングによる)からの少なくとも2個のアミノ酸内にあり得る。ホモ二量体形成選択モジュールの例を、表4および5に示している。
ここで、「連結された」という語は、化学的複合体化、組換え手段ならびに例えばペプチド結合、ジスルフィド結合およびアミド結合である化学結合を含む手段によって、2以上の成分、要素、成分または例えばポリペプチドであるタンパク質ドメインを組み合わせるまたは付加することを説明するために用いる。例えば、2つの単一ポリペプチドを連結して、化学的複合体化、化学結合、ペプチドリンカーまたはその他の共有結合手段を介して、1つの隣接し合うタンパク質構造を形成することが可能である。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、抗原結合ドメインとFcドメイン単量体の両方をコードする連続的な核酸配列から発現されることにより、Fcドメイン単量体に連結される。他の実施形態では、抗原結合ドメインは、ペプチドリンカーを介してFcドメイン単量体に連結され、この場合において当該ペプチドリンカーのN末端は、例えばペプチド結合などの化学結合を介して、抗原結合ドメインのC末端に連結され、そしてペプチドリンカーのC末端は、例えばペプチド結合などの化学結合を介して、Fcドメイン単量体のN末端に連結される。
本明細書において使用される場合、「会合した(associated)」という用語は、ポリペプチド(または1つの単一ポリペプチド内の配列)が、本明細書に記載のFc抗原結合ドメイン構築体(例えば、3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体)を形成するように配置されるような、例えば水素結合、疎水性相互作用またはイオン性相互作用などのポリペプチド(または1つの単一ポリペプチド内の配列)間の相互作用を記載するために使用される。例えば、一部の実施形態では、例えば2つのFcドメイン単量体をそれぞれ含む2つのポリペプチドと、1つのFcドメイン単量体をそれぞれ含む2つのポリペプチドの4つのポリペプチドが会合して、3つのFcドメインを有するFc構築体が形成される(例えば、図50および51に図示するとおり)。4つのポリペプチドは、それらの各Fcドメイン単量体を介して会合することが可能である。ポリペプチド間の会合は、共有結合相互作用を含まない。
ここで「リンカー」という語は、2つの要素間、例えばタンパク質ドメイン間の結合を指す。リンカーは、共有結合またはスペーサーとすることが可能である。「結合」という語は、化学結合、例えばアミド結合もしくはジスルフィド結合、または、例えば化学的複合体化である化学反応により形成される任意の種類の結合を指す。「スペーサー」という用語は、2つのポリペプチドもしくはポリペプチドドメインドメイン間に空間および/または柔軟性をもたらす2つのポリペプチドまたはポリペプチドドメイン間に生じる部分(例えばポリエチレングリコール(PEG)ポリマー)またはアミノ酸配列(例えば3〜200アミノ酸、3〜150アミノ酸、または3〜100アミノ酸の配列)を指す。アミノ酸スペーサーは、ポリペプチドの一次配列の一部(例えば、ポリペプチド骨格を介して、離間したポリペプチドまたはポリペプチドドメインに連結されるような)である。例えばFcドメインを形成する2つのヒンジ領域または2つのFcドメイン単量体の間におけるジスルフィド結合の形成は、リンカーとは考えない。
ここで「グリシンスペーサー」という語は、2つのFcドメイン単量体を直列で連続して連結する、グリシンのみを含有するリンカーを指す。グリシンスペーサーは、少なくとも4、8、または12個のグリシン(例えば、4〜30、8〜30、または12〜30個のグリシン、例えば、12〜30個、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30個のグリシン)を含有し得る。一部の実施形態において、グリシンスペーサーは、
Figure 2021531268
の配列を有する。ここで、「アルブミン結合ペプチド」という語は、血清アルブミンに対する親和性および血清アルブミンを結合する機能を有する12〜16のアミノ酸のアミノ酸配列を指す。アルブミン結合ペプチドは、例えばヒト、マウスまたはラットである様々な起源のものとすることが可能である。本開示の一部の実施形態では、アルブミン結合ペプチドが、Fcドメイン単量体のC末端に融合され、Fc抗原結合ドメイン構築体の血清半減期が増加する。アルブミン結合ペプチドは、直接またはリンカーを介して、Fcドメイン単量体のN末端またはC末端と融合することが可能である。
ここで、「精製用ペプチド」という語は、ポリペプチドの精製、単離または同定に用いることが可能である任意の長さのペプチドを指す。精製用ペプチドは、ポリペプチドに連結して、例えば細胞溶解混合物からの、ポリペプチドの精製および/またはポリペプチドの単離を支援し得る。一部の実施形態では、精製用ペプチドは、精製用ペプチドに対して特異的な親和性を有する別の部分と結合する。一部の実施形態では、精製用ペプチドと特異的に結合するこうした部分は、基剤、樹脂またはアガロースビーズ等の固相支持体に付加する。Fc抗原結合ドメイン構築体に連結され得るペプチドの精製例を、本明細書においてさらに詳細に記載する。
本明細書において使用される場合、「多量体」という用語は、本明細書に記載の会合したFc構築体またはFc抗原結合ドメイン構築体を少なくとも2個含む分子を指す。
ここで「ポリヌクレオチド」という語は、オリゴヌクレオチドまたはヌクレオチド、およびその断片または部分を指し、またゲノム由来もしくは合成由来のDNAまたはRNAを指し、それは一本鎖または二本鎖であり、センス鎖またはアンチセンス鎖を表し得る。単一のポリヌクレオチドが、単一のポリペプチドに翻訳される。
ここで「ポリペプチド」という語は、モノマーがアミド結合を介して共に連結されるアミノ酸残基であるような単一のポリマーを説明している。ポリペプチドは、天然、組換えまたは合成的に産生されるかのいずれかである任意のアミノ酸配列を包含することを意図する。
ここで「アミノ酸位置」という語は、タンパク質またはタンパク質ドメイン内のアミノ酸の位置番号を指す。アミノ酸位置は、指示された場合(例えば、CDRおよびFR領域について)、Kabatナンバリングシステム(Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,National Institutes of Health,Bethesda,Md.,ed 5,1991))を使用して番号付け、そうでない場合は、EUナンバリングを使用した。
図24A〜24Dは、EUナンバリングシステムを使用して番号付けされたヒトIgG1 Fcドメインを示す。
図7A〜7Dは、EUナンバリングシステムを使用して番号付けされたヒトIgG1 Fcドメインを示す。
本明細書において使用される場合、「アミノ酸改変」という語は、参照配列(例えば、野生型の、非変異の、または改変されていないFc配列)と比較して、Fc構築体の薬物動態(PK)および/または薬力学(PD)の性質、血中半減期、エフェクター機能(例えば、細胞溶解(例えば、抗体依存性細胞介在性障害(ADCC)および/または補体依存細胞障害活性(CDC))、貪食(例えば、抗体依存性細胞貪食(ADCP)および/または補体依存性細胞障害(CDCC))、免疫活性化およびT細胞活性化)、Fc受容体(例えば、Fc−ガンマ受容体(FcγR)(例えば、FcγRI(CD64)、FcγRIIa(CD32)、FcγRIIb(CD32)、FcγRIIIa(CD16a)および/またはFcγRIIIb(CD16b))、Fc−アルファ受容体(FcαR)、Fc−イプシロン受容体(FcεR)および/または胎児性Fc受容体(FcRn))に対するアフィニティ、補体カスケードに関与するタンパク質(例えば、C1q)に対するアフィニティ、翻訳後修飾(例えば、グリコシル化、シアリル化)、凝集性(例えば、二量体(例えば、ホモ二量体および/またはヘテロ二量体)および/または多量体を形成する能力)、および生物物理学的性質(例えば、C1およびC間の相互作用を変える、安定性を変える、ならびに/または、温度および/もしくはpHに対する感度を変える)に対して効果を発揮し、そして免疫学的疾患および炎症性疾患の治療有効性の改善を促進し得る、Fcドメインのポリペプチド配列の変更を指す。アミノ酸改変は、アミノ酸置換、欠失および/または挿入を含む。一部の実施形態では、アミノ酸改変は、1つのアミノ酸の改変である。他の実施形態では、アミノ酸改変は、複数の(例えば2以上)アミノ酸の改変である。アミノ酸改変は、アミノ酸の置換、欠失および/または挿入の組み合わせを含み得る。アミノ酸改変の解説には、Fcポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の点変異(例えば、1つのヌクレオチドを別のヌクレオチドと交換)、挿入および欠失(例えば1つまたは複数のヌクレオチドの付加および/または除去)などの、遺伝的(すなわち、DNAおよびRNA)変更が含まれる。
特定の実施形態において、Fc構築体内またはFc抗原結合ドメイン構築体内の少なくとも1個(例えば、少なくとも1、2または3個)のFcドメイン単量体がアミノ酸改変(例えば、置換)を含む。一部の例では、少なくとも1個のFcドメイン単量体が、1つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、または20以下)のアミノ酸改変(例えば、置換)を含む。
ここで「パーセント(%)同一性」という語は、候補配列、例えば本明細書に記載のFc抗原結合ドメイン構築体中のFcドメイン単量体の配列のアミノ酸(または核酸)残基であって、配列を整列させて、必要であれば最大のパーセント同一性を達成するようにしてギャップを導入した後で(すなわち、最適なアラインメントのために候補配列および参照配列の一方または両方においてギャップを導入することが可能であり、比較目的のために非相同の配列は無視することが可能である)、野生型のFcドメイン単量体の配列等の参照配列のアミノ酸(または核酸)残基に対して一致している、候補配列のアミノ酸(または核酸)残基の百分率を指すものである。パーセント同一性の決定のためのアラインメントは、この分野の技術の範囲内である種々の方法で、例えば、BLAST、ALIGNまたはMegalign(DNASTAR)ソフトウェア等の公に利用可能であるコンピュータソフトウェアを用いて達成することが可能である。当業者は、比較している配列の全長にわたって最大のアラインメントを達成するのに必要な任意のアルゴリズムを含む、アラインメント測定用の適切なパラメータを決定することが可能である。一部の実施形態では、所与の参照配列との、該参照配列でのまたは該参照配列に対する、所与の候補配列のパーセントアミノ酸(または核酸)配列同一性(あるいは、所与の参照配列との、該参照配列でのまたは該参照配列に対する、特定のパーセントアミノ酸(または核酸)配列同一性を有するまたは含む、所与の候補配列と表すことがある)は、以下のとおりに計算される:
100×(A/Bのフラクション)
式中、Aは候補配列および参照配列のアラインメント内で同一として採点されたアミノ酸(または核酸)残基の数であり、Bは参照配列内のアミノ酸(または核酸)残基の総数である。候補配列の長さが参照配列の長さと等しくない場合の一部の実施形態では、参照配列に対する候補配列のパーセントアミノ酸(または核酸)配列同一性は、候補配列に対する参照配列のパーセントアミノ酸(または核酸)配列同一性と等しくないはずである。一部の実施形態において、本明細書に記載のFc構築体(例えば、3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体)中のFcドメイン単量体は、野生型のFcドメイン単量体の配列(SEQ ID NO:42)と、少なくとも95%同一(少なくとも97%、99%または99.5%同一)である配列を有することができる。一部の実施形態において、本明細書に記載のFc構築体(例えば、3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体)中のFcドメイン単量体は、SEQ ID NO:43〜48および50〜53のいずれか1個の配列に対し、少なくとも95%同一(少なくとも97%、99%、または99.5%同一)である配列を有することができる。特定の実施形態では、Fc構築体中のFcドメイン単量体は、SEQ ID NO:48、52および53の配列に対し、少なくとも95%同一(少なくとも97%、99%、または99.5%同一)である配列を有することができる。
一部の実施形態では、2つのFcドメイン単量体間のスペーサーは、本明細書にさらに記載されるSEQ ID NO:1〜36(例えば、SEQ ID NO:17、18、26、および27)のうちのいずれか1つの配列と、少なくとも75%同一(少なくとも75%、77%、79%、81%、83%、85%、87%、89%、91%、93%、95%、97%、99%、99.5%または100%同一)である配列を有し得る。
一部の実施形態において、Fc構築体中のFcドメイン単量体は、最大で10個のアミノ酸、例えば、1、2、3,4、5、6、7、8、9、または10個のアミノ酸によって、SEQ ID NO:42〜48および50〜53のうちのいずれか1個の配列とは異なる配列を有し得る。一部の実施形態において、Fc構築体中のFcドメイン単量体は、SEQ ID NO:42〜48および50〜53のうちのいずれか1個の配列に対して、最大で10個のアミノ酸置換、例えば、1、2、3,4、5、6、7、8、9、または10個のアミノ酸置換を有する。
ここで「宿主細胞」という語は、タンパク質をそれらの対応する核酸から発現するのに必要であるような、例えばオルガネラである、必要な細胞成分を含む担体を指す。核酸は典型的に、この技術分野で公知の従来の技術(形質転換、トランスフェクション、電気穿孔、リン酸カルシウム沈殿、直接の微量注入等)によって宿主細胞内に導入されることが可能である核酸ベクター中に含まれる。宿主細胞は、例えば細菌細胞である原核細胞、または、例えば哺乳動物細胞(例えばCHO細胞)である真核細胞とすることができる。本明細書において記載される場合、宿主細胞は、所望のドメインをコードするポリペプチドを1つ以上発現させるために使用され、それらポリペプチドはその後組み合わされて、所望のFc抗原結合ドメイン構築体を形成させることができる。
ここで「医薬組成物」という語は、活性成分のみならず、活性成分を投与方法に好適であるようにさせることが可能である、1つまたは複数の賦形剤および希釈剤を含有する薬用製剤または医薬製剤を指す。本開示の医薬組成物は、Fc抗原結合ドメイン構築体と適合可能な薬学的に許容可能な成分を含む。該医薬組成物は典型的に、静脈投与または皮下投与のために水性形態である。
ここでポリペプチドまたはFc構築体の「実質的に均質な群」は、組成物(例えば、細胞培養培地または医薬組成物)中のポリペプチドまたはFc構築体のうちの少なくとも50%が、非還元SDSゲル電気泳動またはサイズ排除クロマトグラフィーにより決定された場合に、同数のFcドメインを有する群である。ポリペプチド、またはFc構築体の実質的に均質な群は、精製前、または、プロテインAもしくはプロテインG精製後、または、任意のFabもしくはFc特異的なアフィニティクロマトグラフィー単独の後で、得ることができる。種々の実施形態では、組成物中のポリペプチドまたはFc構築体のうちの少なくとも55%、60%、65%、70%、75%、80%または85%が、同数のFcドメインを有する。他の実施形態では、組成物中のポリペプチドのまたはFc構築体のうちの最大で85%、90%、92%または95%が、同数のFcドメインを有する。
本明細書において使用される場合、「薬学的に許容可能な担体」という用語は、医薬組成物中の賦形剤または希釈剤を指す。薬学的に許容可能な担体は、製剤の他の成分と適合可能でなければならず、そしてレシピエントに対し有害であってはならない。本開示において、薬学的に許容できる担体は、Fc抗原結合ドメイン構築体に対し、十分な薬学的安定性を与えなければならない。キャリアの性質は、投与形態によって異なる。例えば、経口投与では、固形キャリアが好ましく、静脈内投与では概して、水溶液キャリヤ(例えば、WFIおよび/または緩衝液)が用いられる。
ここで「治療効果量」は、例えば薬剤投与量である、対象もしくは患者において所望の生物学的な効果の誘導に、または、本明細書に記載の状態または障害を有する患者の治療に有効である量を指す。本明細書においては、「治療効果量」が、単回投与または任意の投薬もしくは経路での摂取、単独でまたは他の治療薬剤と組み合わせての摂取のいずれでも、所望の治療効果をもたらす量として解釈できるということも理解されたい。
本明細書において使用される場合、断片という用語、および部分という用語は、相互交換可能に使用され得る。
(同一のポリペプチド鎖を一緒に連結することにより形成される)2個のFcドメインを有するタンデム構築体、およびタンデムFc配列のオフレジスター(off−register)会合により生成された結果として生じる種の一部を示す概略図である。Fab部分(VH+VL)の可変ドメインは、平行四辺形として示され、Fab部分の定常ドメイン(CH1+CL)は、矩形として示され、Fc部分のドメイン(CH2およびCH3)は、楕円形として示され、ヒンジジスルフィドは、平行線の対として示される。 (同一のポリペプチド鎖を一緒に連結することにより形成される)ペプチドリンカーにより接続される3個のFcドメインを有するタンデム構築体、およびタンデムFc配列のオフレジスター会合により生成された結果として生じる種の一部を示す概略図である。Fab部分(VH+VL)の可変ドメインは、平行四辺形として示され、Fab部分の定常ドメイン(CH1+CL)は、矩形として示され、Fc部分のドメイン(CH2およびCH3)は、楕円形として示され、ヒンジジスルフィドは、平行線の対として示される。 図3Aおよび3Bは、リンカーにより接続され、直交性ヘテロ二量体形成ドメインを使用して組み立てられた、2個のFcドメイン(図3A)または3個のFcドメイン(図3B)を有するFc構築体の概略図である。固有のポリペプチド鎖の各々は、異なる陰影が付けられている。Fab部分(VH+VL)の可変ドメインは、平行四辺形として示され、Fab部分の定常ドメイン(CH1+CL)は、矩形として示され、Fc部分のドメイン(CH2およびCH3)は、楕円形として示され、リンカーは、破線として示され、ヒンジジスルフィドは、平行線の対として示される。ノブおよび空洞を示して、ノブイントゥホール対を示すために、突起を有するCH3楕円形が示される。プラスおよび/またはマイナス印は、CH3ドメイン中の静電的ステアリング変異を示すために使用される。 2個のFcドメインと2個の抗原結合ドメインとを含有するFc抗原結合ドメイン構築体の説明図である。構築体は、3個のFcドメイン単量体含有ポリペプチドから形成される。第1のポリペプチド(4302)は、C3電荷をもつアミノ酸置換の第1のセット(4308)を有する1個のFcドメイン単量体と、N末端においてVドメイン(4310)を含有する抗原結合ドメインにスペーサーによって直列で連続して連結された、C3電荷をもつアミノ酸置換(複数可)の第2のセット(4306)を任意で有する突起形成アミノ酸置換を有する、1個のFcドメイン単量体とを含有する。第2のポリペプチド(4318)は、電荷をもつアミノ酸置換の第1のセット(4308)を有する第1のポリペプチドのFcドメイン単量体との好ましい静電的相互作用を促進する、電荷をもつアミノ酸置換(複数可)のセットを有する1個のFcドメイン単量体を含有する。第3のポリペプチド(4320)は、N末端においてVドメイン(4312)を含有する抗原結合ドメインに直列で連続して連結された、電荷をもつアミノ酸置換の第2のセット(4306)を有する第1のポリペプチドのFcドメイン単量体との好ましい静電的相互作用を促進する、C3電荷をもつアミノ酸置換(複数可)のセット(4316)を任意で有する空洞形成アミノ酸置換を有する、1個のFcドメイン単量体を含有する。V含有ドメイン(4304および4314)は、各Vドメインに連結される。 3個のFcドメインと2個の抗原結合ドメインとを含有するFc抗原結合ドメイン構築体の説明図である。構築体は、4個のFcドメイン単量体含有ポリペプチドから形成される。第1のポリペプチド(4402)は、C3電荷をもつアミノ酸置換の第1のセット(4410および4408)を各々有する2個のFcドメイン単量体と、N末端においてVドメイン(4312)を含有する抗原結合ドメインにスペーサーによって直列で連続して連結された、C3電荷をもつアミノ酸置換(複数可)の第2のセット(4406)を任意で有する突起形成アミノ酸置換を有する、1個のFcドメイン単量体とを含有する。第2および第3のポリペプチド(4422および4420)は各々、電荷をもつアミノ酸置換の第1のセット(4410および4408)を有する第1のポリペプチドのFcドメイン単量体との好ましい静電的相互作用を促進する、電荷をもつアミノ酸置換(複数可)のセットを有する、1個のFcドメイン単量体を含有する。第4のポリペプチド(4424)は、N末端においてVドメイン(4414)を含有する抗原結合ドメインに直列で連続して連結された、電荷をもつアミノ酸置換の第2のセット(4406)を有する第1のポリペプチドのFcドメイン単量体との好ましい静電的相互作用を促進する、C3電荷をもつアミノ酸置換(複数可)のセット(4418)を任意で有する空洞形成アミノ酸置換を有する、1個のFcドメイン単量体を含有する。V含有ドメイン(4404および4416)は、各Vドメインに連結される。 図6A〜Cは、抗原結合ドメインがFc構築体のFcドメインに連結され得る3つの例示的な方法の略図である。図6Aは、抗原結合ドメインの重鎖構成要素を、Fc鎖の融合タンパク質として発現され得ること、および軽鎖構成要素を、別個のポリペプチドとして発現され得ることを示す。図6Bは、長いFc鎖の融合タンパク質として発現されるscFvを示す。図6Cは、重鎖構成要素と軽鎖構成要素が別個に発現され、外因的に付加され、そして化学結合でFc抗原結合ドメイン構築体に連結されることを示す。 図7Aは、EUナンバリングを用いたヒトIgG1のアミノ酸配列(SEQ ID NO:43)を示す。ヒンジ領域は二重下線によって示され、CH2ドメインは下線が無く、そしてCH3領域は下線付きである。図7Bは、EUナンバリングを用いたヒトIgG1のアミノ酸配列(SEQ ID NO:45)を示す。両端を含むE216〜C220を欠いたヒンジ領域は二重下線によって示され、CH2ドメインは下線が無く、そしてCH3領域は下線付きであり、K447を欠く。図7Cは、EUナンバリングを用いたヒトIgG1のアミノ酸配列(SEQ ID NO:47)を示す。ヒンジ領域は二重下線によって示され、CH2ドメインは下線が無く、そしてCH3領域は下線付きであり、そして447Kを欠く。図7Dは、EUナンバリングを用いたヒトIgG1のアミノ酸配列(SEQ ID NO:42)を示す。両端を含むE216〜C220を欠いたヒンジ領域は二重下線によって示され、CH2ドメインは下線が無く、そしてCH3領域は下線付きである。 図8A〜8Bは、直線状Fc構築体に組み立てられるポリペプチドをコードする遺伝子でトランスフェクトされた細胞による増殖培地に分泌されるタンパク質の非還元SDS−PAGE分析の結果を示す。図8Aのレーン1および2に見られる200kDaのバンドは、図4に示される構築体(構築体43)の組み立てを示す。図8Bのレーン1〜3に見られる250kDaのバンドは、図5に示される直線状三量体(構築体44)の組み立てを示す。 図9A〜9Bは、図8A〜8Bに示されるタンパク質のサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)分析の結果を示す。直線状Fc構築体に組み立てられるポリペプチドをコードする遺伝子でトランスフェクトされた細胞による増殖培地に分泌されるタンパク質を、プロテインAおよび強カチオン交換クロマトグラフィーによって精製した。次いで、1mgの精製された直線状二量体(構築体43)(A)または直線状三量体(構築体44)(B)を、SECによりサイズに基づいて分離した。 図10A〜10Bは、Daudi(図10A)またはRaji(図10B)細胞のいずれかを標的とする種々の抗CD20構築体を用いた、CDCおよびADCPアッセイを示す。図10Aは、直線状S2LおよびS3L構築体が、単量体抗体と比較して強化されたCDCを介在することを示す。図10Bは、直線状S2LおよびS3L構築体が、レポーターアッセイにおいて強化されたADCPを介在することを示す。 図11A〜11Cは、A549ヒト肺癌細胞またはPD−L1トランスフェクトHEK293細胞のいずれかを標的とする種々の抗PD−L1構築体を用いた、CDC、ADCC、およびADCPアッセイを示す。図11Aは、直線状S2LおよびS3L構築体が、PD−L1トランスフェクトHEK293を使用したレポーターアッセイ(Promega)において、単量体抗体と比較して強化されたADCCを介在することを示す。図11Bは、直線状S2LおよびS3L構築体が、ADCC KILRアッセイにおいて、ヒト肺癌細胞の強化された死滅を介在することを示す。直線状S2LおよびS3L構築体が、レポーターアッセイ(Promega)において、PD−L1トランスフェクトHEK293細胞のADCPを誘発する際に著しくより効率的である、図11C。
詳細な説明
多くの治療用抗体は、抗体依存性細胞障害(ADCC:antibody−dependent cytotoxicity)、抗体依存性細胞貪食(ADCP:antibody−dependent cellular phagocytosis)、および補体依存性細胞障害(CDC:complement−dependent cytotoxicity)など、Fcドメインのエフェクター機能を介して自然免疫系の因子をリクルートすることにより機能する。一部の例では、本開示は、公知の単一Fcドメインを含有する例えば公知の治療用抗体などの治療用抗体の抗原結合ドメインと、少なくとも2つのFcドメインを組み合わせて、固有の生物活性を有する新規の治療用抗体を作製することを予期するものである。一部の例において、本明細書に開示される新規治療剤は、例えば公知の治療用抗体などの公知のFcドメイン含有治療剤を越える生物活性を有する。少なくとも2個のFcドメインの存在により、エフェクター機能を強化することができ、そして例えばADCPおよび/またはCDCと組み合わされたADCCなどの複数のエフェクター機能が活性化され、それにより治療用分子の有効性が上昇する。
本明細書に記載される方法および組成物は、複数の直交性ヘテロ二量体形成技術(例えば、表3および4から選択される変異の2つの異なるセット)を、一緒に連結して同じタンパク質を形成するポリペプチドに導入することにより、複数のFcドメインを有する抗原結合タンパク質の構築を可能にする。複数のヘテロ二量体形成変異を同じタンパク質に組み立てられるポリペプチドに導入する、本明細書に記載される設計原理は、例えば、タンデムFcドメインを有する抗体様タンパク質、対称分岐型タンパク質、および非対称分岐型タンパク質を含む、多種多様なタンパク質構成の作成を可能にする。
本明細書に記載される直交性Fc抗原結合ドメイン構築体は、リンカーにより一緒に連結すされる少なくとも1個の抗原結合ドメインと少なくとも2個のFcドメインとを含有し、Fcドメインのうちの少なくとも2個は、互いとは異なり、例えば、構築体の少なくとも1個のFcドメインは、抗原結合ドメインに連結され、構築体の少なくとも1個のFcドメインは、抗原結合ドメインに連結されないか、または構築体の2つのFcドメインは、異なる抗原結合ドメインに連結される。直交性Fc抗原結合ドメイン構築体は、リンカーにより分離された2つ以上のFc単量体を含有する1つの長ペプチド鎖を発現し、長ペプチド鎖上の1つ以上の特定のFc単量体に選択的に結合するように設計された単一Fc単量体を各々が含有する、2つ以上の異なる短ペプチド鎖を発現することにより製造される。任意の数のFcドメインをこの方法で直列に接続することができ、それにより、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のFcドメインを有する構築体の作製が可能となった。
直交性Fc抗原結合ドメイン構築体は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、PCT/US2018/012689、ならびに国際公開第WO/2015/168643号、同第WO2017/151971号、同第WO 2017/205436号、および同第WO 2017/205434号に記載される、2つ以上のFcドメインを有する分子を組み立てるためのFc改変方法を使用して作られる。改変方法は、ヘテロ二量体形成選択モジュールの2つのセットを利用して、直交性Fc抗原結合ドメイン構築体を正確に組み立てる(構築体43および44、図4および図5:(i)異なる逆電荷変異を有するヘテロ二量体形成選択モジュール(表4)ならびに(ii)改変された空洞および突起を有するヘテロ二量体形成選択モジュール(表3))。任意のヘテロ二量体形成選択モジュールが、各Fc単量体ポリペプチドに特定のアミノ酸置換を導入することにより、構築体の特定のFcドメインに組み立てられるように設計されたFc単量体の対に組み込まれ得る。ヘテロ二量体形成選択モジュールは、異なるヘテロ二量体形成選択モジュールの変位を有するFc単量体との会合を好まない一方で、特定のヘテロ二量体形成選択モジュールの相補的なアミノ酸置換を有するFc単量体間の会合を促すように設計されている。これらのヘテロ二量体形成変異は、より小さいまたはより大きい複合体の最小形成を伴う、構築体の異なるFcドメインの所望のタンデム構成への異なるFc単量体ポリペプチドの組み立てを確実にする。これらの構築体の特性は、医薬組成物の安全性、有効性、均一性、および信頼性を確実にするために望ましい、実質的に均質な医薬組成物の効率的な生成を可能にする。
一部の実施形態において、本明細書に記載される直交性Fc抗原結合ドメイン構築体の組み立ては、本明細書に記載の2セットのヘテロ二量体形成変異の間で異なる静電的ステアリング変異を使用して実現され得る。直交性静電的ステアリング変異の一例は、Fc単量体の第1のノブのE357KおよびFc単量体の第1のホールのK370D(これらのFc単量体は会合して、第1のFcドメインを形成する)、ならびにFc単量体の第2のノブのD399KおよびFc単量体の第2のホールのK409D(これらのFc単量体は会合して、第2のFcドメインを形成する)である。
一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、異なる結合特性、例えば、異なる結合親和性(同じもしくは異なる標的に対して)、または異なる標的分子に対する特異性を有する、少なくとも2個の抗原結合ドメイン(例えば、2、3、4、5、または6個の抗原結合ドメイン)を有する。二重特異性構築体は、Fc抗原結合ドメイン構築体のポリペプチドのうちの2つ以上が、異なる抗原結合ドメインを含む、例えば、長鎖が、第1の特異性の1個の抗原結合ドメインを含み、短鎖が、第2の特性の異なる抗原結合ドメインを含む、上記のFc骨格から生成され得る。異なる抗原結合ドメインは、異なる軽鎖を使用してもよく、または共通軽鎖を使用してもよく、またはscFvドメインからなることもできる。
二重特異性および三重特性構築体は、2個の異なるセットのヘテロ二量体形成変異、すなわち、直交性ヘテロ二量体形成変異を使用することにより生成され得る。このようなヘテロ二量体形成配列は、他のヘテロ二量体形成配列との会合が不利となるように設計される必要がある。そのような設計は、本明細書に記載される、2セットのヘテロ二量体形成変異の間で異なる静電的ステアリング変異、および/または2セットのヘテロ二量体形成変異の間で異なる空洞に突起が挿入された変異を使用して実現され得る。直交性(直交性)の静電的ステアリング変異の一例は、第1のノブ(knob)Fc中のE357K、第1のホール(hole)Fc中のK370D、第2のノブFc中のD399K、および第2のホールFc中のK409Dである。
I.Fcドメイン単量体
Fcドメイン単量体は、ヒンジドメイン、C2抗体定常ドメイン、およびC3抗体定常ドメインの少なくとも一部分(例えば、任意のアミノ酸置換を有するヒトIgG1ヒンジ、C2抗体定常ドメイン、およびC3抗体定常ドメイン)を含む。Fcドメイン単量体は、免疫グロブリン抗体アイソタイプIgG、IgE、IgM、IgAまたはIgDのものとすることが可能である。Fcドメイン単量体はまた、任意の免疫グロブリン抗体アイソタイプ(例えば、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3またはIgG4)のものとしてもよい。Fcドメイン単量体はまた複合型であってもよく、例えば、ヒンジおよびIgG1からのC2およびIgAからのC3による複合型、または、ヒンジおよびIgG1からのC2であるがIgG3からのC3による複合型であってもよい。Fcドメイン単量体の二量体は、白血球表面上にある受容体である、例えばFcγRIIIaであるFc受容体と結合することが可能なFcドメイン(本明細書でさらに規定される)である。本開示では、Fcドメイン単量体のC3抗体定常ドメインが、C3−C3抗体定常ドメインの界面におけるアミノ酸置換を含有して、それらの相互による会合を促進し得る。他の実施形態では、Fcドメイン単量体は、例えばアルブミン結合ペプチドまたは精製用ペプチドである、N末端またはC末端に付加するさらなる部分を含む。本開示では、Fcドメイン単量体は、例えばV、V、相補性決定領域(CDR)または超可変領域(HVR)である、いずれの種類の抗体可変領域も含有しない。
一部の実施形態において、本明細書に記載のFc抗原結合ドメイン構築体(例えば、3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体)中のFcドメイン単量体は、SEQ ID NO:42の配列に対し、少なくとも95%同一(少なくとも97%、99%、または99.5%同一)である配列を有し得る。一部の実施形態において、本明細書に記載のFc抗原結合ドメイン構築体(例えば、三つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体)中のFcドメイン単量体は、SEQ ID NO:43、44、46、47、48、および50〜53のいずれか1つの配列に対し、少なくとも95%同一(少なくとも97%、99%、または99.5%同一)である配列を有し得る。特定の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体中のFcドメイン単量体は、SEQ ID NO:42〜53のいずれか1つの配列に対し、少なくとも95%同一(少なくとも97%、99%、または99.5%同一)である配列を有し得る。
Figure 2021531268
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II.Fcドメイン
本明細書で規定するように、Fcドメインは、C3抗体定常ドメイン間の相互作用によって二量体形成する2つのFcドメイン単量体を含む。Fcドメインは、Fc受容体、例えばFc−ガンマ受容体(すなわち、Fcγ受容体(FcγR))、Fc−アルファ受容体(すなわち、Fcα受容体(FcαR))、Fc−イプシロン受容体(すなわち、Fcε受容体(FcεR))および/または胎児性Fc受容体(FcRn)に結合する最小限の構造を形成する。一部の実施形態では、本開示のFcドメインは、Fcγ受容体(例えば、FcγRI(CD64)、FcγRIIa(CD32)、FcγRIIb(CD32)、FcγRIIIa(CD16a)、FcγRIIIb(CD16b))および/またはFcγRIVおよび/または胎児性Fc受容体(FcRn)に結合する。
III.抗原結合ドメイン
抗原結合ドメインは、特定の標的分子または標的分子のセットに結合する任意のタンパク質またはポリペプチドであり得る。抗原結合ドメインは、標的分子に特異的に結合する1つ以上のペプチドまたはポリペプチドを含む。抗原結合ドメインは、抗体の抗原結合ドメインを含み得る。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体または抗体構築体の断片、例えば、標的抗原に結合する抗体の最小部分であってもよい。抗原結合ドメインは、例えばフィブロネクチン系の結合タンパク質(例えば、FN3モノボディ)などの標的に特異的に結合する合成的に改変されたペプチドであってもよい。一部の実施形態において、抗原結合ドメインは、リガンドまたは受容体であり得る。断片の抗原結合(Fab)断片は、標的抗原に結合する抗体上の領域である。この領域は、重鎖および軽鎖それぞれの1つの定常ドメインと1つの可変ドメインから構成される。Fab断片は、V、V、C1およびCドメインを含む。可変ドメインのVおよびVはそれぞれ、単量体のアミノ末端で、相補性決定領域(CDR)が3個の1セットを含有する。Fab断片は、免疫グロブリン抗体アイソタイプのIgG、IgE、IgM、IgAまたはIgDのものであり得る。またFab断片単量体は、任意の免疫グロブリン抗体アイソタイプ(例えば、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3またはIgG4)のものであってもよい。一部の実施形態において、Fab断片は、免疫グロブリンのプロテアーゼ処置(例えばペプシン)後の第2の同一Fab断片に共有結合的に付加され、F(ab’)断片を形成してもよい。一部の実施形態において、Fabは、例えばドメイン間のリンカーを用いて融合される可変ドメインと定常ドメインの両方を含む単一ポリペプチドとして発現されてもよい。
一部の実施形態において、Fab断片の一部のみが抗原結合ドメインとして使用される場合がある。一部の実施形態において、Fabの軽鎖構成要素(V+C)のみ、またはFabの重鎖構成要素(V+C)のみが使用される場合がある。一部の実施形態において、Fab可変領域のV鎖とV鎖の融合タンパク質である一本鎖可変断片(scFv)が使用される場合がある。他の実施形態において、直列のFdセグメント(V−C1−V−C1)の対を含む直線状抗体が使用される場合があり、このセグメントは、相補的な軽鎖ポリペプチドとともに抗原結合領域の対を形成する。
抗原結合ドメインは、本明細書に記載されるFc含有ポリペプチド内において種々の数で、かつ種々の位置に配置され得る。一部の実施形態において、1つ以上の抗原結合ドメインは、Fc含有ポリペプチドのN末端、C末端、および/またはFcドメイン間に配置され得る。一部の実施形態において、ポリペプチドまたはペプチドリンカーは、抗原結合ドメイン、例えば、Fabドメインと、Fc含有ポリペプチドのFcドメインとの間に配置され得る。一部の実施形態において、連続して連結される複数の抗原結合ドメイン(例えば、2、3、4、または5つ以上の抗原結合ドメイン)は、ポリペプチド鎖に沿った任意の位置に配置され得る(Wu et al.,Nat.Biotechnology,25:1290−1297,2007)。
一部の実施形態において、2つ以上の抗原結合ドメインは、Fcドメイン含有ポリペプチド上、または多数のFcドメイン含有ポリペプチドから作られるタンパク質複合体上で、互いに対して種々の距離で配置され得る。一部の実施形態において、2つ以上の抗原結合ドメインは、例えば、モノクローナル抗体にあるように、同じFcドメイン上で、互いに近く配置される。一部の実施形態において、2つ以上の抗原結合ドメインは、互いに対してさらに遠く離れて配置され、例えば、抗原結合ドメインは、タンパク質構造上の1、2、3、4、または5つ以上のFcドメインによって互いから分離している。
一部の実施形態において、本開示の抗原結合ドメインは、表1Aおよび1Bに列記される標的または抗原に対して、以下の表1Aおよび1Bにさらに詳細に提示されるように、当該列記される標的または抗原に関して表1Aおよび1Bに列記されるCDR配列のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つすべてを含む。
(表1A)
Figure 2021531268
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(表1B)可変ドメイン配列
Figure 2021531268
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Fc抗原結合ドメイン構築体43sの抗原結合ドメイン(図4の4304/4310および4312/4314)は、表1Aおよび1Bに列記される抗体のいずれか1つの3個の重鎖および3個の軽鎖のCDR配列を含み得る。
Fc抗原結合ドメイン構築体44の抗原結合ドメイン(図5の4404/4412および4414/4416)は、表1Aおよび1Bに列記される抗体のいずれか1つの3個の重鎖および3個の軽鎖のCDR配列を含み得る。
一部の実施形態において、抗原結合ドメイン(例えばFabまたはscFv)は、表2または表1Bに列記される抗体のV鎖およびV鎖を含む。一部の実施形態において、Fabは、表2または表1Bに列記される抗体のV鎖およびV鎖に含有されるCDRを含む。一部の実施形態において、Fabは、表2に列記される抗体のV鎖およびV鎖に含有されるCDRを含み、V配列およびV配列の残りは、表2の抗体のV配列およびV配列に対し、少なくとも95%同一、少なくとも97%同一、少なくとも99%同一、または少なくとも99.5%同一である。一部の実施形態において、Fabは、表1Bに列記される抗体のVH鎖およびVL鎖に含有されるCDRを含み、VH配列およびVL配列の残りは、表1Bの抗体のVH配列およびVL配列に対し、少なくとも95%同一、少なくとも97%同一、少なくとも99%同一、または少なくとも99.5%同一である。
(表2)
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Fc抗原結合ドメイン構築体43の抗原結合ドメイン(図4の4304/4310および4312/4314)は、表2または表1Bに列記される抗体のいずれか1つのV配列およびV配列を含み得る。
Fc抗原結合ドメイン構築体44の抗原結合ドメイン(図5の4404/4412および4414/4416)は、表2または表1Bに列記される抗体のいずれか1つのV配列およびV配列を含み得る。
Fc抗原結合ドメイン構築体43の抗原結合ドメイン(図4の4304/4310および4312/4314)は、表2または表1Bに列記される抗体のいずれか1つのV配列およびV配列に含まれるCDR配列を含み得る。
Fc抗原結合ドメイン構築体44の抗原結合ドメイン(図5の4404/4412および4414/4416)は、表2または表1Bに列記される抗体のいずれか1つのV配列およびV配列に含まれるCDR配列を含み得る。
Fc抗原結合ドメイン構築体43の抗原結合ドメイン(図4の4304/4310および4312/4314)は、V配列およびV配列に含まれるCDR配列を含み得、V配列およびV配列の残りは、表2または表1Bに列記される抗体のいずれか1つのV配列およびV配列に対し、少なくとも95%同一、少なくとも97%同一、少なくとも99%同一、または少なくとも99.5%同一である。
Fc抗原結合ドメイン構築体44の抗原結合ドメイン(図5の4404/4412および4414/4416)は、V配列およびV配列に含まれるCDR配列を含み得、V配列およびV配列の残りは、表2または表1Bに列記される抗体のいずれか一つのV配列およびV配列に対し、少なくとも95%同一、少なくとも97%同一、少なくとも99%同一、または少なくとも99.5%同一である。
IV.二量体形成選択モジュール
本開示において、二量体形成選択モジュールは、2つのFcドメイン単量体の好ましい対形成を促進してFcドメインを形成する、Fcドメイン単量体内の構成要素または選択アミノ酸を含む。詳細には、二量体形成選択モジュールは、2つのFcドメイン単量体の相互作用するC3抗体定常ドメイン間の界面に位置するアミノ酸置換を含む、Fcドメイン単量体のC3抗体定常ドメインの部分である。二量体形成選択モジュールにおいては、アミノ酸置換が、それら置換に選択されたアミノ酸の適合性の結果として、2つのC3抗体定常ドメインの好ましい二量体形成を行う。好ましいFcドメインの最終形態は、二量体形成選択モジュールをもたないFcドメイン単量体で、または二量体形成選択モジュール内に適合しないアミノ酸置換をもつFcドメイン単量体で形成される他のFcドメインに対して選択的である。この種のアミノ酸置換は、QuikChange(登録商標)Mutagenesis等のこの技術分野で周知の従来の分子クローニング技術を用いて行うことが可能である。
一部の実施形態では、二量体形成選択モジュールは、C3抗体定常ドメイン内に改変された空洞(本明細書でさらに説明する)を含む。他の実施形態では、二量体形成選択モジュールは、C3抗体定常ドメイン内に改変された突起(本明細書でさらに説明する)を含む。選択的にFcドメインを形成するために、適合可能な二量体形成選択モジュールをもつ2つのFcドメイン単量体、例えば改変された空洞を含む一方のC3抗体定常ドメインと、改変された突起を含むもう一方のC3抗体定常ドメインとを結合して、Fcドメイン単量体の空洞に突起が挿入された対を形成する。改変された突起および改変された空洞は、ヘテロ二量体形成選択モジュールの例であり、それらは、適合するヘテロ二量体形成選択モジュールを有する2つのFcドメイン単量体の好ましいヘテロ二量体形成を促進するために、Fcドメイン単量体のC3抗体定常ドメイン内に作製することが可能である。
他の実施形態では、正電荷をもつアミノ酸置換を含有する二量体形成選択モジュールをもつFcドメイン単量体と、負電荷をもつアミノ酸置換を含有する二量体形成選択モジュールをもつFcドメイン単量体とを選択的に結合して、電荷をもつアミノ酸の好ましい静電的ステアリング(本明細書においてさらに説明する)を経てFcドメインを形成することができる。一部の実施形態では、Fcドメイン単量体は、以下の正電荷をもつアミノ酸置換および負電荷をもつアミノ酸置換のうちの1つ以上を含み得る:K392D、K392E、D399K、K409D、K409E、K439DおよびK439E。一実施例では、正電荷をもつアミノ酸置換、例えばD356KまたはE357Kを含有するFcドメイン単量体と、負電荷をもつアミノ酸置換、例えばK370DまたはK370Eを含有するFcドメイン単量体とが選択的に結合して、電荷をもつアミノ酸の好ましい静電的ステアリングを経てFcドメインを形成する。別の実施例では、E357Kを含有するFcドメイン単量体と、K370Dを含有するFcドメイン単量体とが選択的に結合して、電荷をもつアミノ酸の好ましい静電的ステアリングを経てFcドメインを形成する。別の実施例では、E356KおよびD399Kを含有するFcドメイン単量体と、K392DおよびK409Dを含有するFcドメイン単量体とが選択的に結合して、電荷をもつアミノ酸の好ましい静電的ステアリングを経てFcドメインを形成する。一部の実施形態では、逆電荷アミノ酸置換を、ヘテロ二量体形成選択モジュールとして用い得るものであって、異なるが適合する逆電荷アミノ酸置換を含有する2つのFcドメイン単量体が結合して、ヘテロ二量体Fcドメインを形成する。特定の二量体形成選択モジュールを、さらに以下に説明される表3および4にさらに列記しているが、これらに限定されない。
他の実施形態では、2つのFcドメイン単量体が、C3ドメイン間の界面における電荷をもつ残基の環内の少なくとも2つの位置において、同一の逆電荷変異を含有するホモ二量体形成選択モジュールを含む。ホモ二量体形成選択モジュールは、Fcドメイン単量体のホモ二量体形成を促進してホモ二量体Fcドメインを形成する、逆電荷アミノ酸置換である。2つのFcドメイン単量体内の残基の2以上の相補的な対の両要素の電荷が反転していることによって、変異したFcドメイン単量体は同じ変異の配列のFcドメイン単量体に対して相補性を維持するが、こうした変異なしではFcドメイン単量体に対する相補性はより小さい。一実施形態では、Fcドメインは、二重変異体である、K409D/D399K、K392D/D399K、E357K/K370E、D356K/K439D、K409E/D399K、K392E/D399K、E357K/K370DまたはD356K/K439Eを含むFcドメイン単量体を含む。別の実施形態では、Fcドメインは、例えばK409D/D399K/E357K/K370Eである二重変異体の任意の対を結合した四重変異体を含むFcドメイン単量体を含む。ホモ二量体形成選択モジュールの例を、表5および6にさらに示している。ホモ二量体形成Fcドメインを使用して、Fc抗原結合ドメイン構築体上に対称分岐点を作ることができる。一実施形態において、本明細書に記載されるFc抗原結合ドメイン構築体は、1個のホモ二量体形成Fcドメインを有する。一実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、2つ以上のホモ二量体形成Fcドメイン、例えば、2、3、4、または5つ以上のホモ二量体形成ドメインを有する。一実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、3個のホモ二量体形成Fcドメインを有する。一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、1個のホモ二量体形成選択モジュールを有する。一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、2つ以上のホモ二量体形成選択モジュール、例えば、2、3、4、または5つ以上のホモ二量体形成選択モジュールを有する。
さらなる実施形態では、(i)少なくとも1つの逆電荷変異と、(ii)少なくとも1つの改変された空洞または少なくとも1つの改変された突起とを含有するFcドメイン単量体を、(i)少なくとも1つの逆電荷変異と、(ii)少なくとも1つの改変された突起または少なくとも1つの改変された空洞とを含有する他のFcドメイン単量体と選択的に結合して、Fcドメインを形成することができる。例えば、反転した電荷の変異K370Dと、改変された空洞Y349C、T366S、L368AおよびY407Vとを含有するFcドメイン単量体と、反転した電荷の変異E357Kと、改変された突起S354CおよびT366Wとを含有する他のFcドメイン単量体とを選択的に結合して、Fcドメインを形成する。
こうしたFcドメインの形成は、C3抗体定常ドメイン内の適合するアミノ酸置換によって促される。C3−C3界面において、2つの二量体形成選択モジュールが適合しないアミノ酸置換を含有する場合、例えば、改変された空洞を両方が含有する、改変された突起を両方が含有する、または、同じ電荷をもつアミノ酸を両方が含有する場合は、ヘテロ二量体Fcドメインの形成は促されない。
ヘテロ二量体形成Fcドメインの複数の対を使用して、複数の非対称分岐点、複数の非分岐点、または非対称分岐点および非分岐点の両方を有するFc抗原結合ドメイン構築体を作ることができる。複数の異なるヘテロ二量体形成技術(例えば、表3および4を参照)が異なるFcドメインに組み込まれて、これらのFcドメイン含有構築体を組み立てる。ヘテロ二量体形成技術は、望ましくないFc単量体の対形成に対して最小の会合(直交性)を有する。2つの異なるFcヘテロ二量体形成方法、例えば、ノブイントゥホール(表3)および静電的ステアリング(表4)を異なるFcドメインで使用して、所望の構築体へのポリペプチド鎖の組み立てを制御することができる。あるいは、ノブイントゥホールの2つの異なるバリアント(例えば、表3から選択される変異の2つの異なるセット)、または静電的ステアリングの2つの異なるバリアント(例えば、表4から選択される変異の2つの異なるセット)を異なるFcドメインで使用して、所望の構築体へのポリペプチド鎖の組み立てを制御することができる。非対称分岐は、異なるポリペプチド鎖、複数のFcドメインを有するポリペプチド鎖上にヘテロ二量体形成FcドメインのFcドメイン単量体を配置することにより作られ得る。非分岐点は、複数のFcドメインを有するポリペプチド鎖上にヘテロ二量体形成Fcドメインの一方のFcドメイン単量体、および単一Fcドメインを有するポリペプチド鎖上にヘテロ二量体形成Fcドメインのもう一方のFcドメイン単量体を配置することにより作られ得る。
一部の実施形態において、本明細書に記載されるFc抗原結合ドメイン構築体は、直線状である。一部の実施形態において、本明細書に記載されるFc抗原結合ドメイン構築体は、分岐点を有しない。例えば、Fc抗原結合ドメイン構築体は、少なくとも2個のFcドメイン単量体が異なる(すなわち、異なるヘテロ二量体形成変異を有する)、2つ以上のFcドメイン単量体を有する1つの大きいペプチド、および各々が異なる単一Fcドメイン単量体を有する2つ以上のより小さいペプチド(すなわち、異なるヘテロ二量体形成変異を有するFcドメイン単量体を有する2つ以上の小さいペプチド)から組み立てられ得る。本明細書に記載されるFc抗原結合ドメイン構築体は、より小さい各ペプチドのFcドメイン単量体が、大きいペプチド上のその適合するFcドメイン単量体(複数可)と会合するように、Fc抗原結合ドメイン構築体の適切な形成を促進するかまたは容易にする、互いに適合しない2つ以上の二量体形成選択モジュール、例えば、表3および/または4から選択される少なくとも2個の適合しない二量体形成選択モジュールを有することができる。一部の実施形態において、長いペプチド上の第1のFcドメイン単量体またはFcドメイン単量体の第1のサブセットは、第1の短いペプチドのFcドメイン単量体におけるアミノ酸置換により形成される第1の二量体形成選択モジュールの一部に適合する、第1の二量体形成選択モジュールの一部を形成するアミノ酸置換を含む。長いペプチド上の第2のFcドメイン単量体またはFcドメイン単量体の第2のサブセットは、第2の短いペプチドのFcドメイン単量体におけるアミノ酸置換により形成される第2の二量体形成選択モジュールの一部に適合する、第2の二量体形成選択モジュールの一部を形成するアミノ酸置換を含む。第1の二量体形成選択モジュールは、第1のFcドメイン単量体と第2の短いペプチドのFcドメイン単量体との間の結合を好まない一方で、第1の短いペプチドのFcドメイン単量体への長いペプチド上の第1のFcドメイン単量体(またはFcドメイン単量体の第1のサブセット)の結合を好む。同様に、第2の二量体形成選択モジュールは、第2のFcドメイン単量体と第1の短いペプチドのFcドメイン単量体との間の結合を好まない一方で、第2の短いペプチドのFcドメイン単量体への長いペプチド上の第2のFcドメイン単量体(またはFcドメイン単量体の第2のサブセット)の結合を好む。
特定の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体は、第1の二量体形成選択モジュールを有する第1のFcドメインと、第2の二量体形成選択モジュールを有する第2のFcドメインとを有することができる。一部の実施形態において、第1のFcドメインは、表3から選択される少なくとも1個の突起形成変異、および/または表4から選択される少なくとも1個の逆電荷変異を有する1個のFc単量体(例えば、Fc単量体は、S354CおよびT366W突起形成変異ならびにE357K逆電荷変異を有することができる)、ならびに表3から選択される少なくとも1個の空洞形成変異、および/または表4から選択される少なくとも1個の逆電荷変異を有する1個のFc単量体(例えば、Fc単量体は、Y349C、T366S、L368A、およびY407V空洞形成変異、ならびにK370D逆電荷変異を有することができる)から組み立てられる。一部の実施形態において、第2のFcドメインは、表3から選択される少なくとも1個の突起形成変異、および/または表4から選択される少なくとも1個の逆電荷変異を有する1個のFc単量体(例えば、Fc単量体は、D356KおよびD399K逆電荷変異を有することができる)、ならびに表3から選択される少なくとも1個の空洞形成変異、および/または表4から選択される少なくとも1個の逆電荷変異を有する1個のFc単量体(例えば、Fc単量体は、K392DおよびK409D逆電荷変異を有することができる)から組み立てられる。
さらに、画成されたFcドメイン単量体によるFcドメインの形成を促進するために用いる他の方法には、ヘテロ二量体の形成を可能にする、ロイシンジッパーの単量体α−へリックスのFcドメイン単量体それぞれに対するC末端融合を含むLUZ−Yアプローチ(米国特許出願公開公報第WO2011034605号)のみならず、IgAおよびIgG C3配列の交互セグメントをそれぞれが含むヘテロ二量体のFcドメイン単量体によりFcドメインを生成する、ストランド交換改変ドメイン(SEED(strand−exchange engineered domain))体のアプローチ(Davis et al.,Protein Eng Des Sel.23:195−202,2010)が含まれるが、これらに限定されない。
V.改変された空洞および改変された突起
改変された空洞および改変された突起の使用(すなわち、「ノブイントゥホール(knob−into−hole)」ストラテジー)は、Carterおよびその協同研究者(Ridgway et al.,Protein Eng.9:617−612,1996、Atwell et al.,J Mol Biol.270:26−35,1997、Merchant et al.,Nat Biotechnol.16:677−681,1998)によって記述されている。ノブとホールとの相互作用は、ヘテロ二量体形成を支持するが、一方、ノブ間およびホール間の相互作用は、立体的な不一致および好ましい相互作用の損失に起因してホモ二量体形成を妨げる。「ノブイントゥホール」技術は、米国特許第5,731,168号にも開示されている。
本開示では、改変された空洞および改変された突起は、本明細書に記載のFc抗原結合ドメイン構築体の調製に使用される。改変された空洞は、あるタンパク質中の本来のアミノ酸が、より低分子量の側鎖をもつ異なるアミノ酸で置換されたときに形成される空隙である。改変された突起は、あるタンパク質中の本来のアミノ酸が、より高分子量の側鎖をもつ異なるアミノ酸で置換されたときに形成される突起である。詳細には、置換されようとするアミノ酸は、Fcドメイン単量体のC3抗体定常ドメイン内にあり、2つのFcドメイン単量体の二量体形成に関与する。一部の実施形態では、一方のC3抗体定常ドメイン内の改変された空洞は、もう一方のC3抗体定常ドメイン内の改変された突起を収納するように形成されるため、両C3抗体定常ドメインが、2つのFcドメイン単量体の二量体形成を促進するまたは支持する二量体形成選択モジュール(例えば、ヘテロ二量体形成選択モジュール)(上記に記載した)として機能する。他の実施形態では、一方のC3抗体定常ドメイン内の改変された空洞は、もう一方のC3抗体定常ドメイン内の本来のアミノ酸をより良好に収納するように形成されている。さらに他の実施形態では、一方のC3抗体定常ドメイン内の改変された突起は、もう一方のC3抗体定常ドメイン内の本来のアミノ酸とのさらなる相互作用を形成するように形成されている。
改変された空洞は、チロシンまたはトリプトファン等のより長い側鎖を含有するアミノ酸を、アラニン、バリンまたはトレオニン等のより短い側鎖を含有するアミノ酸で置換することによって構築することが可能である。詳細には、一部の二量体形成選択モジュール(例えば、ヘテロ二量体形成選択モジュール)(上記でさらに記載した)は、C3抗体定常ドメイン内にY407V変異等の改変された空洞を含有する。同様に、改変された突起は、より短い側鎖を含有するアミノ酸を、より長い側鎖を含有するアミノ酸で置換することによって構築することが可能である。詳細には、一部の二量体形成選択モジュール(例えば、ヘテロ二量体形成選択モジュール)(上記でさらに記載した)は、C3抗体定常ドメイン内にT366W変異等の改変された突起を含有する。本開示では、改変された空洞および改変された突起はまた、ヘテロ二量体形成を促進する、C3ドメイン間のジスルフィド結合改変と組み合わされる。一実施例では、改変された空洞Y349C、T366S、L368AおよびY407Vを含有するFcドメイン単量体は、改変された突起S354CおよびT366Wを含有する他のFcドメイン単量体と選択的に結合して、Fcドメインを形成することができる。別の実施例では、Y349Cを追加することで改変された空洞を含有するFcドメイン単量体と、S354Cを追加することで改変された突起を含有するFcドメイン単量体が選択的に組み合わされて、Fcドメインを形成してもよい。ジスルフィド結合改変または構造的計算のいずれかと組み合わせた(HA−TF混合)、他の改変された空洞および改変された突起を表3に示すが、これらに限定されない。
(表3)Fcヘテロ二量体形成方法(ノブイントゥホール)
Figure 2021531268
注記:すべての残基はEUナンバリングスキームに従って番号付けされている(Edelman et al,Proc Natl Acad Sci USA,63:78−85,1969)
3抗体定常ドメイン内の本来のアミノ酸残基を異なるアミノ酸残基で置換することは、本来のアミノ酸残基をコードする核酸を変更することによって達成することが可能である。置換することが可能である本来のアミノ酸残基の数の上限は、界面における十分な相互作用を維持したままにすることを考えれば、C3抗体定常ドメインの界面における残基の総数である。
改変された空洞と改変された突起を、静電的ステアリングを用いて組み合わせる
静電的ステアリングを、ノブ−イン−ホール(knob−in−hole)技術と組み合わせて、例えば2つの異なるポリペプチド中のFcドメイン単量体間でのヘテロ二量体形成を有利にすることができる。以下にさらに詳細に記載するが、静電的ステアリングは、より高次のタンパク質分子の形成を制御する、ペプチド、タンパク質ドメインおよびタンパク質内の反対の電荷をもつアミノ酸間の有益な静電的相互作用の利用である。静電的ステアリングを使用して、ホモ二量体形成またはヘテロ二量体形成のいずれかを促進することができ、後者の場合にはノブ−イン−ホール技術と組み合わせることが有益な場合がある。ヘテロ二量体形成の場合、異なっているが、適合性のある変異を、ヘテロ二量体形成されるFcドメイン単量体の各々に導入する。ゆえに、Fcドメイン単量体を改変して、以下の正電荷をもつアミノ酸置換、および負電荷をもつアミノ酸置換のうちの1つを含ませることができる:D356K、D356R、E357K、E357R、K370D、K370E、K392D、K392E、D399K、K409D、K409E、K439DおよびK439E。例えば1つのFcドメイン単量体、例えば空洞(Y349C、T366S、L368AおよびY407V)を有するFcドメイン単量体も、K370D変異を含むことができ、そして他のFcドメイン単量体、例えば突起(S354CおよびT366W)を有するFcドメイン単量体もE357Kを含むことができる。
より一般的には、以下の空洞変異のいずれか(または変異の組み合わせ):Y407T、Y407A、F405A、Y407T、T394S、T394W:Y407A、T366W:T394S、T366S:L368A:Y407V:Y349C、およびS3364H:F405を、表4の変異と組み合わせることができる。そして以下の突起変異のいずれか(または変異の組み合わせ):T366Y、T366W、T394W、F405W、T366Y:F405A、T366W:Y407A、T366W:S354C、およびY349T:T394Fを、表4の変異と組み合わせることができ、これを空洞変異(または変異の組み合わせ)と組み合わせて使用される表4の変異と対形成させる。
VI.静電的ステアリング
静電的ステアリングは、より高次のタンパク質分子の形成を制御する、ペプチド、タンパク質ドメインおよびタンパク質内の反対の電荷をもつアミノ酸間の好ましい静電的相互作用の利用である。静電的ステアリングの効果を用いて、二重特異性抗体の生成の際のヘテロ二量体形成に有利に、ホモ二量体の形成を低減するように抗体ドメインの相互作用を変える方法が、米国特許出願公開公報第2014−0024111号に開示されている。
本開示では、静電的ステアリングを用いて、Fcドメイン単量体の二量体形成およびFc抗原結合ドメイン構築体の形成を制御する。特に、静電的ステアリングを用いてFcドメイン単量体の二量体形成を制御することは、C3−C3界面を形成する1つまたは複数のアミノ酸残基が、正電荷をもつかまたは負電荷をもつアミノ酸残基で置換されるため、導入された特定の電荷をもつアミノ酸に応じて、相互作用は静電的に好ましくなるかまたは好ましくないものとなる。一部の実施形態では、リシン、アルギニンまたはヒスチジン等、界面の正電荷をもつアミノ酸が、アスパラギン酸またはグルタミン酸等の負電荷をもつアミノ酸で置換される。他の実施形態では、界面の負電荷をもつアミノ酸が、正電荷をもつアミノ酸で置換される。電荷をもつアミノ酸は、相互作用するC3抗体定常ドメインの一方または両方に導入され得る。相互作用するC3抗体定常ドメインに電荷をもつアミノ酸を導入することによって、二量体形成選択モジュール(上記においてさらに説明した)が形成されるが、それは電荷をもつアミノ酸間の相互作用の結果としての静電的ステアリング効果で制御されるとおりに、Fcドメイン単量体の二量体を選択的に形成することが可能である。
一部の実施形態では、静電的ステアリング効果で制御されるとおりにFcドメイン単量体の二量体を選択的に形成することが可能である、反転した電荷を含む二量体形成選択モジュールを形成するために、2つのFcドメイン単量体は、ヘテロ二量体形成またはホモ二量体形成を経て選択的に形成され得る。
Fcドメイン単量体のヘテロ二量体形成
Fcドメイン単量体のヘテロ二量体形成は、限定するものではないが表4に含むような電荷残基対などである、2つのFcドメイン単量体内に異なるものであるが適合する変異を導入することによって促進することが可能である。一部の実施形態では、Fcドメイン単量体は、D356K、D356R、E357K、E357R、K370D、K370E、K392D、K392E、D399K、K409D、K409E、K439D、およびK439E(例えば、D356K、D356R、E357K、E357R、K370D、K370E、K392D、K392E、D399K、K409D、K409E、K439D、およびK439Eのうちの1、2、3、4、または5つ以上)の正電荷をもつアミノ酸置換および負電荷をもつアミノ酸置換のうちの1つ以上を含み得る。一実施例では、正電荷をもつアミノ酸置換、例えばD356KまたはE357Kを含有するFcドメイン単量体と、負電荷をもつアミノ酸置換、例えばK370DまたはK370Eを含有するFcドメイン単量体とが選択的に結合して、電荷をもつアミノ酸の好ましい静電的ステアリングを経てFcドメインを形成する。別の実施例では、E357Kを含有するFcドメイン単量体と、K370Dを含有するFcドメイン単量体とが選択的に結合して、電荷をもつアミノ酸の好ましい静電的ステアリングを経てFcドメインを形成する。別の実施例では、E356KおよびD399Kを含有するFcドメイン単量体と、K392DおよびK409Dを含有するFcドメイン単量体とが選択的に結合して、電荷をもつアミノ酸の好ましい静電的ステアリングを経てFcドメインを形成する。
「ヘテロ二量体Fcドメイン」という語は、2つのFcドメイン単量体のヘテロ二量体形成によって形成されるFcドメインを指すものであって、該2つのFcドメイン単量体は、これら2つのFcドメイン単量体の好ましい形成を促進する異なる逆電荷変異(ヘテロ二量体形成選択モジュール)(例えば、表4の変異を参照)を含有する。一例において、3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体では、3つのうち2つのFcドメインは、静電的ステアリング効果によって促進されるように、2つのFcドメイン単量体のヘテロ二量体形成によって形成され得る。
(表4)Fcヘテロ二量体形成方法(静電的ステアリング)
Figure 2021531268
注記:すべての残基はEUナンバリングスキームに従って番号付けされている(Edelman et al,Proc Natl Acad Sci USA,63:78−85,1969)
Fcドメイン単量体のホモ二量体形成
Fcドメイン単量体のホモ二量体形成は、対称的であるように両Fcドメイン単量体内に、同一の静電的ステアリング変異(ホモ二量体形成選択モジュール)を導入することによって、促進することが可能である。一部の実施形態では、2つのFcドメイン単量体が、C3ドメイン間の界面における電荷をもつ残基の環内の少なくとも2つの位置において、同一の逆電荷変異を含有するホモ二量体形成選択モジュールを含む。2つのFcドメイン単量体内の残基の2以上の相補的な対の両要素の電荷が反転していることによって、変異したFcドメイン単量体は同じ変異の配列のFcドメイン単量体に対して相補性を維持するが、こうした変異なしではFcドメイン単量体に対する相補性はより小さい。Fcドメイン単量体に導入されて、そのホモ二量体形成を促進し得る静電的ステアリング変異を、表5および6に示しているが、これらに限定されない。一実施形態では、Fcドメインは、例えばK409D/D399Kである二重の逆電荷の変異体(表5)をそれぞれ含む、2つのFcドメイン単量体を含む。別の実施形態では、Fcドメインは、例えばK409D/D399K/K370D/E357Kである四重の逆電荷の変異体(表6)をそれぞれ含む、2つのFcドメイン単量体を含む。
例えば、3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体において、3つのうち1つのFcドメインは、静電的ステアリング効果により促進される場合、2つのFcドメイン単量体のホモ二量体形成によって形成され得る。「ホモ二量体Fcドメイン」という語は、2つのFcドメイン単量体のホモ二量体形成によって形成されるFcドメインを指すものであって、当該2つのFcドメイン単量体は、同一の逆電荷変異(例えば、表5および6の変異を参照)を含有する。3つのFcドメイン、すなわち1つのカルボキシル末端の「幹」Fcドメインと、2つのアミノ末端の「枝」Fcドメインとを有するFc抗原結合ドメイン構築体において、カルボキシ末端の「幹」Fcドメインは、ホモ二量体のFcドメイン(「幹ホモ二量体Fcドメイン」とも称される)となり得る。幹ホモ二量体Fcドメインは、二重変異体K409D/D399Kをそれぞれ含有する2つのFcドメイン単量体によって形成され得る。
(表5)Fcホモ二量体形成(2つの変異を伴う静電的ステアリング)
Figure 2021531268
注記:すべての残基はEUナンバリングスキームに従って番号付けされている(Edelman et al,Proc Natl Acad Sci USA,63:78−85,1969)
(表6)Fcホモ二量体形成(静電的ステアリング、4つの変異)
Figure 2021531268
Figure 2021531268
注記:すべての残基はEUナンバリングスキームに従って番号付けされている(Edelman et al,Proc Natl Acad Sci USA,63:78−85,1969)
他のヘテロ二量体形成方法
多くの他のヘテロ二量体形成技術が記載されている。これらの技術のうちの任意の1つ以上(表7)が、本明細書に記載される任意のノブイントゥホールおよび/または静電的ステアリングヘテロ二量体形成および/またはホモ二量体形成技術と組み合わされて、Fc抗原結合ドメイン構築体を作製することができる。
(表7)他のFcヘテロ二量体形成方法
Figure 2021531268
注記:すべての残基はEUナンバリングスキームに従って番号付けされている(Edelman et al,Proc Natl Acad Sci USA,63:78−85,1969)
VII.リンカー
本開示では、ポリペプチドまたはタンパク質ドメインおよび/または会合する非タンパク質部分間における結合または接続を説明するために、リンカーを用いる。一部の実施形態では、リンカーは、少なくとも2つのFcドメイン単量体間の結合または接続であり、それに対してリンカーが、第1のFcドメイン単量体のC3抗体定常ドメインのC末端を、第2のFcドメイン単量体のヒンジドメインのN末端に対して、2つのFcドメイン単量体が互いに直列で連続して連結されるように、接続するものである。他の実施形態では、リンカーは、Fcドメイン単量体とそれに付加されるその他のタンパク質ドメインとの間の結合である。例えばリンカーは、Fcドメイン単量体のC3抗体定常ドメインのC末端を、アルブミン結合ペプチドのN末端に付加させることが可能である。
リンカーは、例えばペプチド結合である単純な共有結合、例えばポリエチレングリコール(PEG)ポリマーである合成ポリマー、または、例えば化学的複合体化である化学反応で形成した任意の種類の結合とすることが可能である。リンカーがペプチド結合である場合は、一方のタンパク質ドメインのC末端におけるカルボン酸基が、縮合反応でもう一方のタンパク質ドメインのN末端におけるアミノ酸と反応して、ペプチド結合を形成することが可能である。詳細には、ペプチド結合は、この技術分野で周知の従来の有機化学反応を経る合成手段により、または、宿主細胞からの自然な産生により形成することが可能であるものであって、例えば2つのFcドメイン単量体である、直列で連続したタンパク質両方のDNA配列をコードするポリヌクレオチド配列を、宿主細胞内の、例えばDNAポリメラーゼおよびリボソームである、必要な分子機械(molecular machinery)によって両方のタンパク質をコードする隣接し合うポリペプチドへと直接転写または翻訳されることが可能である。
リンカーが合成ポリマー、例えばPEGポリマーである場合においては、該ポリマーは、各端部が反応性の化学官能基で官能化されて、2つのタンパク質の接続端にある末端アミノ酸と反応することが可能である。
リンカー(上記に示したペプチド結合は除く)が化学反応により形成される場合においては、例えばアミン、カルボン酸、エステル、アジドまたはこの技術分野で通常用いられる他の官能基である化学官能基が、一方のタンパク質のC末端と、もう一方のタンパク質のN末端とのそれぞれに対して合成的に付加することが可能である。この2つの官能基はその後、合成化学手段を経て反応して化学結合を形成することによって、2つのタンパク質をひとつに接続することが可能である。こうした化学的複合体化の手順は、当業者にとってルーチンである。
スペーサー
本開示では、2つのFcドメイン単量体間のリンカーは、3〜200のアミノ酸(例えば、3〜200、3〜180、3〜160、3〜140、3〜120、3〜100、3〜90、3〜80、3〜70、3〜60、3〜50、3〜45、3〜40、3〜35、3〜30、3〜25、3〜20、3〜15、3〜10、3〜9、3〜8、3〜7、3〜6、3〜5、3〜4、4〜200、5〜200、6〜200、7〜200、8〜200、9〜200、10〜200、15〜200、20〜200、25〜200、30〜200、35〜200、40〜200、45〜200、50〜200、60〜200、70〜200、80〜200、90〜200、100〜200、120〜200、140〜200、160〜200または180〜200のアミノ酸)を含むアミノ酸スペーサーとすることが可能である。一部の実施形態では、2つのFcドメイン単量体間のリンカーは、少なくとも12のアミノ酸、例えば、12〜200のアミノ酸(例えば、12〜200、12〜180、12〜160、12〜140、12〜120、12〜100、12〜90、12〜80、12〜70、12〜60、12〜50、12〜40、12〜30、12〜20、12〜19、12〜18、12〜17、12〜16、12〜15、12〜14または12〜13のアミノ酸)(例えば、14〜200、16〜200、18〜200、20〜200、30〜200、40〜200、50〜200、60〜200、70〜200、80〜200、90〜200、100〜200、120〜200、140〜200、160〜200、180〜200または190〜200のアミノ酸)を含有するアミノ酸スペーサーである。一部の実施形態では、2つのFcドメイン単量体間のリンカーは、12〜30のアミノ酸(例えば、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30のアミノ酸)を含有するアミノ酸スペーサーである。好適なペプチドスペーサーはこの分野において公知であり、例えば、グリシンおよびセリン等のフレキシブルなアミノ酸残基を含有するペプチドリンカーを含む。ある実施形態では、スペーサーは、例えば
Figure 2021531268
の、複数のモチーフまたは繰り返しモチーフであるモチーフを含有することが可能である。ある実施形態では、スペーサーは、例えば
Figure 2021531268
である、GSのモチーフを含む2〜12のアミノ酸を含有することが可能である。他のある実施形態では、スペーサーは、例えば
Figure 2021531268
である、GGSのモチーフを含む3〜12のアミノ酸を含有することが可能である。さらに他の実施形態では、スペーサーは、例えば
Figure 2021531268
である、GGSG(SEQ ID NO:2)のモチーフを含む4〜20のアミノ酸を含有することが可能である。他の実施形態では、スペーサーは、例えば
Figure 2021531268
である、GGGGS(SEQ ID NO:1)のモチーフを含有することが可能である。ある実施形態では、スペーサーは、
Figure 2021531268
である。
一部の実施形態では、2つのFcドメイン単量体間のスペーサーは、グリシン残基のみを含有し、例えば、少なくとも4つのグリシン残基(例えば、4〜200、4〜180、4〜160、4〜140、4〜40、4〜100、4〜90、4〜80、4〜70、4〜60、4〜50、4〜40、4〜30、4〜20、4〜19、4〜18、4〜17、4〜16、4〜15、4〜14、4〜13、4〜12、4〜11、4〜10、4〜9、4〜8、4〜7、4〜6または4〜5のグリシン残基)(例えば、4〜200、6〜200、8〜200、10〜200、12〜200、14〜200、16〜200、18〜200、20〜200、30〜200、40〜200、50〜200、60〜200、70〜200、80〜200、90〜200、100〜200、120〜200、140〜200、160〜200、180〜200、または190〜200のグリシン残基)を含有する。ある実施形態では、スペーサーは、4〜30のグリシン残基(例えば、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30のグリシン残基)を有する。一部の実施形態では、グリシン残基のみを含有するスペーサーは、グリコシル化(例えば、O−結合型グリコシル化、O−グリコシル化とも称する)されていないものであり得るか、または、例えば1つまたは複数のセリン残基を含有するスペーサー(例えば、
Figure 2021531268
)と比較して、低減されたレベルのグリコシル化(例えば、低減されたレベルのO−グリコシル化)(例えば、キシロース、マンノース、シアル酸、フコース(Fuc)および/またはガラクトース(Gal)等のグリカン(例えば、キシロース)による低減したレベルのO−グリコシル化)を有し得る。
一部の実施形態では、グリシン残基のみを含有するスペーサーは、O−グリコシル化(例えば、O−キシロシル化)されていないものであり得るか、または、例えば1つまたは複数のセリン残基を含有するスペーサー(例えば、
Figure 2021531268
)と比較して、低減されたレベルのO−グリコシル化(例えば、低減されたレベルのO−キシロシル化)を有し得る。
一部の実施形態では、グリシン残基のみを含有するスペーサーは、タンパク質分解を受けないものであり得るか、または、例えば1つまたは複数のセリン残基を含有するスペーサー(例えば、
Figure 2021531268
)と比較して、低減されたタンパク質分解速度を有し得る。
ある実施形態では、スペーサーは、例えば
Figure 2021531268
である、GGGG(SEQ ID NO:19)のモチーフを含有することが可能である。ある実施形態では、スペーサーは、例えば
Figure 2021531268
である、GGGGG(SEQ ID NO:24)のモチーフを含有することが可能である。ある実施形態では、スペーサーは、
Figure 2021531268
である。
他の実施形態では、スペーサーはまた、グリシンおよびセリン以外のアミノ酸を含有すること、例えば
Figure 2021531268
を含有することも可能である。
本開示におけるある実施形態では、それぞれ配列
Figure 2021531268
からなる12アミノ酸ペプチドスペーサーまたは20アミノ酸ペプチドスペーサーを用いて、2つのFcドメイン単量体が直列で連続して接続される。他の実施形態では、配列
Figure 2021531268
からなる18アミノ酸ペプチドスペーサーを用いることができる。
一部の実施形態において、2つのFcドメイン単量体間のスペーサーは、上述のSEQ ID NO:1〜36のいずれか1つの配列に対し、少なくとも75%同一(例えば、少なくとも77%、79%、81%、83%、85%、87%、89%、91%、93%、95%、97%、99%、または99.5%同一)である配列を有し得る。特定の実施形態において、2つのFcドメイン単量体間のスペーサーは、SEQ ID NO:17、18、26、および27のいずれか1つの配列に対し、少なくとも80%同一(例えば、少なくとも82%、85%、87%、90%、92%、95%、97%、99%、または99.5%同一)である配列を有し得る。特定の実施形態において、2つのFcドメイン単量体間のスペーサーは、SEQ ID NO:18または27の配列に対し、少なくとも80%同一(例えば、少なくとも82%、85%、87%、90%、92%、95%、97%、99%、または99.5%)である配列を有し得る。
特定の実施形態において、Fcドメイン単量体のヒンジのアミノ末端と、同じポリペプチド内にあるFc単量体のカルボキシ末端との間のリンカー(すなわち、リンカーは、第1のFcドメイン単量体のC3抗体定常ドメインのC末端を、第2のFcドメイン単量体のヒンジドメインのN末端に接続し、これにより、2個のFcドメイン単量体は、互いに直列で連続して連結される)は、共有結合ではなく3つ以上のアミノ酸(例えば、3〜200個のアミノ酸(例えば、3〜200、3〜180、3〜160、3〜140、3〜120、3〜100、3〜90、3〜80、3〜70、3〜60、3〜50、3〜45、3〜40、3〜35、3〜30、3〜25、3〜20、3〜15、3〜10、3〜9、3〜8、3〜7、3〜6、3〜5、3〜4、4〜200、5〜200、6〜200、7〜200、8〜200、9〜200、10〜200、15〜200、20〜200、25〜200、30〜200、35〜200、40〜200、45〜200、50〜200、60〜200、70〜200、80〜200、90〜200、100〜200、120〜200、140〜200、160〜200、もしくは180〜200個のアミノ酸)を有するスペーサー、または12〜200個のアミノ酸(例えば、12〜200、12〜180、12〜160、12〜140、12〜120、12〜100、12〜90、12〜80、12〜70、12〜60、12〜50、12〜40、12〜30、12〜20、12〜19、12〜18、12〜17、12〜16、12〜15、12〜14、もしくは12〜13個のアミノ酸)など、少なくとも12個のアミノ酸(例えば、14〜200、16〜200、18〜200、20〜200、30〜200、40〜200、50〜200、60〜200、70〜200、80〜200、90〜200、100〜200、120〜200、140〜200、160〜200、180〜200、もしくは190〜200個のアミノ酸))を含有するアミノ酸スペーサーである。
スペーサーはまた、Fcドメイン単量体のヒンジドメインのN末端と、CD38結合ドメイン(例えば、CD38重鎖結合ドメインのCH1ドメインまたはCD38軽鎖結合ドメインのCLドメイン)のカルボキシ末端との間に存在してもよく、これにより、ドメインは、3つ以上のアミノ酸(例えば、3〜200個のアミノ酸(例えば、3〜200、3〜180、3〜160、3〜140、3〜120、3〜100、3〜90、3〜80、3〜70、3〜60、3〜50、3〜45、3〜40、3〜35、3〜30、3〜25、3〜20、3〜15、3〜10、3〜9、3〜8、3〜7、3〜6、3〜5、3〜4、4〜200、5〜200、6〜200、7〜200、8〜200、9〜200、10〜200、15〜200、20〜200、25〜200、30〜200、35〜200、40〜200、45〜200、50〜200、60〜200、70〜200、80〜200、90〜200、100〜200、120〜200、140〜200、160〜200、もしくは180〜200個のアミノ酸)のスペーサー、または12〜200個のアミノ酸(例えば、12〜200、12〜180、12〜160、12〜140、12〜120、12〜100、12〜90、12〜80、12〜70、12〜60、12〜50、12〜40、12〜30、12〜20、12〜19、12〜18、12〜17、12〜16、12〜15、12〜14、もしくは12〜13個のアミノ酸)など、少なくとも12個のアミノ酸(例えば、14〜200、16〜200、18〜200、20〜200、30〜200、40〜200、50〜200、60〜200、70〜200、80〜200、90〜200、100〜200、120〜200、140〜200、160〜200、180〜200、もしくは190〜200個のアミノ酸))を含有するアミノ酸スペーサーによって連結される。
VII.血清タンパク質結合ペプチド
血清タンパク質をペプチドに結合することで、タンパク質薬剤の薬物動態を向上させることが可能であり、特にここに記載するFc抗原結合ドメイン構築体は、血清タンパク質結合ペプチドと融合し得る。
一例として、ここに記載の方法および組成物に用いることが可能であるアルブミン結合ペプチドは、概して、この技術分野において公知である。一実施形態では、アルブミン結合ペプチドは、配列
Figure 2021531268
を含む。一部の実施形態では、アルブミン結合ペプチドは、SEQ ID NO:37の配列と、少なくとも80%同一(例えば、80%、90%または100%同一)である配列を有する。
本開示では、アルブミン結合ペプチドは、Fc抗原結合ドメイン構築体内の特定のポリペプチドのN末端またはC末端に付加され得る。一実施形態では、アルブミン結合ペプチドは、抗原結合ドメインを含有するFc構築体中の1つまたは複数のポリペプチドのC末端に付加され得る。別の実施形態では、アルブミン結合ペプチドは、抗原結合ドメインを含有するFc構築体中で直列で連続して連結された2つのFcドメイン単量体をコードするポリペプチドのC末端に融合されることが可能である。さらに別の実施形態では、アルブミン結合ペプチドは、直列で連続して接続した2つのFcドメイン単量体をコードするポリペプチド内の第2のFcドメイン単量体と連結されたFcドメイン単量体C末端(例えば、図1のFcドメイン単量体114および116、図2のFcドメイン単量体214および216)に付加することが可能である。アルブミン結合ペプチドは、例えば化学的複合体化である化学的手段を介して、Fc抗原結合ドメイン構築体と遺伝的に融合、または、Fc抗原結合ドメイン構築体に付加されることが可能である。所望であれば、Fc抗原結合ドメイン構築体とアルブミン結合ペプチドとの間にスペーサーを挿入することが可能である。学説には拘束されないが、本開示のFc抗原結合ドメイン構築体中にアルブミン結合ペプチドが含まれることで、血清アルブミンと治療用タンパク質との結合を介して、治療用タンパク質の滞留延長がもたらされ得ることが期待される。
VIII.Fc抗原結合ドメイン構築体
概して、本開示は、2〜10個のFcドメインと、1個または複数の抗原結合ドメインが付加されたFc抗原結合ドメイン構築体を特徴とする。これらは、Fc受容体の1つの野生型Fcドメイン(例えばFcγRIIIa)よりも高い結合アフィニティおよび/またはアビディティを有し得る。この開示は、Fcドメインの2つのFcドメイン単量体が互いと二量体を選択的に形成して、それによって望まない多量体または凝集の形成を回避するように、相互作用する2つのC3抗体定常ドメインの界面においてアミノ酸を改変する方法を開示する。Fc抗原結合ドメイン構築体は、偶数のFcドメイン単量体を含み、Fcドメイン単量体の各対がFcドメインを形成する。Fc抗原結合ドメイン構築体は最小で2つの機能性Fcドメインと1つの抗原結合ドメインを含み、Fcドメインは、4つのFcドメイン単量体の二量体から形成される。抗原結合ドメインは、例えばリンカー、スペーサー、ペプチド結合、化学結合または化学的部分で、Fcドメインに連結され得る。一部の実施形態において、本開示は、Fcドメインの2個のFcドメイン単量体の第1の対が、互いと二量体を選択的に形成し、Fcドメインの2個のFcドメイン単量体の第2の対が、互いと二量体を選択的に形成し、したがって、望ましくない多量体または凝集の形成を回避するように、2個の相互作用するCH3抗体定常ドメインの第1の対の界面において、表3および4から選択されるアミノ酸置換の1つのセットを改変し、かつ2個の相互作用するCH3抗体定常ドメインの第2の対の界面において、アミノ酸置換の第1のセットとは異なる、表3および4から選択されるアミノ酸置換の第2のセットを改変する方法に関する。
Fc抗原結合ドメイン構築体は、多くの方法で組み立てることができる。Fc抗原結合ドメイン構築体は、非対称に直列したFcドメインから組み立てることができる。Fc抗原結合ドメイン構築体は、単独分岐したFcドメインから組み立てることができ、この分岐点は、N末端Fcドメインである。Fc抗原結合ドメイン構築体は、単独分岐したFcドメインから組み立てることができ、この分岐点は、C末端Fcドメインである。Fc抗原結合ドメイン構築体は、単独分岐したFcドメインから組み立てることができ、この分岐点は、N末端FcドメインでもC末端Fcドメインでもない。Fc抗原結合ドメイン構築体を、異なる抗原結合ドメイン配列を有する長鎖と短鎖を使用して組み立てて、二特異性構築体を形成させることができる。Fc抗原結合ドメイン構築体を、異なるヘテロ二量体形成変異のセットと、異なる抗原結合ドメイン配列を有する鎖を使用して組み立てて、二特異性および三特異性の構築体を形成させることができる。二特異性Fc抗原結合ドメイン構築体は、2つの異なる抗原結合ドメインを含む。三特異性Fc抗原結合ドメイン構築体は、3つの異なる抗原結合ドメインを含む。
抗原結合ドメインは、多くの方法でFc抗原結合ドメイン構築体に連結されることができる。抗原結合ドメインは、Fc鎖の融合タンパク質として発現されることができる。抗原の重鎖構成要素は、Fc鎖の融合タンパク質として発現されることができ、そして軽鎖構成要素は、別個のポリペプチドとして発現されることができる(図6A)。一部の実施形態において、scFvは、抗原結合ドメインとして使用される。scFvは、長鎖Fcの融合タンパク質として発現され得る(図6B)。一部の実施形態において、長鎖構成要素と軽鎖構成要素は、別個に発現され、そしてFc抗原結合ドメイン構築体に外因的に付加される。いくつかの実施形態では、抗原結合ドメインは、別個に発現され、後に化学結合を用いてFc抗原結合ドメイン構築体に連結される(図6C)。
一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体中の1つまたは複数のFcポリペプチドは、C末端リシン残基を欠く。一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体中のすべてのFcポリペプチドは、C末端リシン残基を欠く。一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体中の1つまたは複数のFcポリペプチドのC末端リシンの非存在は、Fc抗原結合ドメイン構築体(例えば3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体)の群の均質性を向上させ得る。例えば少なくとも85%、90%、95%、98%または99%の均質性を有する3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体の群。
一部の実施形態において、本明細書に記載されるFc抗原結合ドメインポリペプチドのうちの1つ以上におけるN末端Aspは、Glnに変異され得る。
本明細書の実施例に記載される例示的Fc抗原結合ドメイン構築体に関し、Fc抗原結合ドメイン構築体は、それぞれ、ノブおよびホールサブユニットにおいて、E357KとK370Dの電荷対を含有し得る。Fc抗原結合ドメイン構築体29〜42は、E357KとK370Dの対が含有され得る直交性の静電的ステアリング変異を使用することができ、そして追加のステアリング変異を含む場合もある。直交性のノブアンドホール(knobs and holes)を有するFc抗原結合ドメイン構築体29〜42について、静電的ステアリング変異は、1つを除くすべての直交性の対に必要であり、そしてすべての直交性の対に含まれ得る。
一部の実施形態において、2つの直交性のノブアンドホールが必要とされる場合、ノブ1に対する静電的ステアリング変異はE357Kであってもよく、ホール1に対する静電的ステアリング変異はK370Dであってもよく、そしてノブ2に対する静電的ステアリング変異はK370Dであってもよく、ホール2に対する静電的ステアリング変異は、E357Kであってもよい。第3の直交性のノブアンドホールが必要な場合(例えば三特異性抗体)、静電的ステアリング変異のE357KとD399Kがノブ3に付加されて、静電的ステアリング変異のK370DとK409Dがホール3に付加されてもよく、または静電的ステアリング変異のK370DとK409Dがノブ3に付加されて、静電的ステアリング変異のE357KとD399Kがホール3に付加されてもよい。
本明細書に記載される例示的Fc抗原結合ドメイン構築体(例えばFc抗原結合ドメイン構築体1〜42)のいずれか1つは、抗体依存性細胞障害(ADCC)アッセイ、抗体依存性細胞貪食(ADCP)アッセイ、および/または補体依存性細胞障害(CDC)アッセイにおいて、1つのFcドメインと抗原結合ドメインを有する構築体と比較して、エフェクター機能を強化することができ、または1つのFcドメインと抗原結合ドメインを有する構築体には呈されない生物活性を含むことができる。
IX.宿主細胞およびタンパク質の産生
本開示では、宿主細胞は、本明細書に記載のポリペプチドまたは構築体を、それらの対応する核酸から発現するのに必要であるような、例えばオルガネラである、必要な細胞成分を含む担体を指す。核酸は、この技術分野で公知の従来の技術(形質転換、トランスフェクション、電気穿孔、リン酸カルシウム沈殿、直接の微量注入等)によって宿主細胞内に導入されることが可能である核酸ベクター中に含まれ得る。宿主細胞は、哺乳動物起源、細菌起源、真菌起源または虫起源のものとすることが可能である。哺乳動物宿主細胞には、CHO(またはCHO誘導細胞株、例えばCHO−K1、CHO−DXB11 CHO−DG44)、マウス宿主細胞(例えば、NS0、Sp2/0)、VERY、HEK(例えば、HEK293)、BHK、HeLa、COS、MDCK、293、3T3、W138、BT483、Hs578T、HTB2、BT20およびT47D、CRL7O3OならびにHsS78Bstの細胞が含まれるが、これらに限定されない。また、タンパク質構築体の発現を調節する、または所望の特定の手法でタンパク質産物を修飾およびプロセシングする、宿主細胞を選択することが可能である。様々な宿主細胞が、タンパク質産物の翻訳後プロセシングおよび修飾に関する特性および特異的な機序を有する。適切な株化細胞または宿主系を選択して、発現されたタンパク質の正確な修飾およびプロセシングを確実にすることが可能である。
タンパク質産物の、それらの対応するDNAプラスミド構築体からの発現および分泌のために、宿主細胞が、プロモータ、エンハンサー、配列、転写ターミネーター、ポリアデニル化部位および選択可能な標識を含む、この技術分野で公知である適切な発現制御要素によって制御されるDNAで、トランスフェクトまたは形質転換され得る。治療用タンパク質の発現方法は、この技術分野で公知である。例えば、Paulina Balbas,Argelia Lorence(eds.)Recombinant Gene Expression:Reviews and Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press;2nd ed.2004 edition(July 20,2004)、Vladimir Voynov and Justin A.Caravella(eds.)Therapeutic Proteins:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology)Humana Press;2nd ed.2012 edition(June 28,2012)を参照されたい。
一部の実施形態において、例えば、細胞培養上清中で、Fc構築体に組み立てられるポリペプチドをコードするDNAプラスミド構築体でトランスフェクトされた宿主細胞により産生されたFc抗原結合ドメイン構築体のうちの少なくとも50%が、(モル基準で)構造的に同一であり、例えば、Fc構築体の50%、60%、70%、80%、90%、95%、100%が構造的に同一である。
X.脱フコシル化
各Fc単量体は、Asn 297においてNグリコシル化部位を含む。グリカンは、所与のFc単量体上で多数の異なる形態において存在し得る。本明細書に記載される抗体または抗原結合Fc構築体を含有する組成物において、グリカンは、非常に異種であり得、存在するグリカンの性質は、数ある中でも、抗体または抗原結合Fc構築体を産生するために使用される細胞の種類、細胞の増殖条件(増殖培地を含む)、および産生後の精製によって決まり得る。種々の場合において、本明細書に記載される構築体を含有する組成物は、少なくともある程度まで脱フコシル化される。例えば、組成物中に存在するグリカン(例えば、Fcグリカン)の少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、60%、70%、80%、90%、または95%が、フコース残基を欠いている。したがって、グリカンの5%〜60%、5%〜50%、5%〜40%、10%〜50%、10%〜50%、10%〜40%、20%〜50%、または20%〜40%が、フコース残基を欠いている。少なくともある程度まで脱フコシル化される組成物は、1,3,4−トリ−O−アセチル−2−デオキシ−2−フルオロ−L−フコース阻害剤の存在下で抗体を産生する細胞を培養することによって産生され得る。本明細書に記載される構築体およびポリペプチドの比較的脱フコシル化された形態は、FUT8の発現が低減されたか、または発現しない細胞で発現すること、およびベータ−1,4−マンノシル−糖タンパク質4−ベータ−N−アセチルグルコサミン転移酵素(GnT−III)を過剰発現する細胞で発現することを含む、種々の他の方法を使用して産生され得る。
XI.精製
Fc抗原結合ドメイン構築体は、タンパク質精製分野において公知の任意の方法、例えばクロマトグラフィー(例えば、イオン交換、アフィニティ(例えばプロテインAアフィニティ)およびサイズ排除カラムクロマトグラフィー)、遠心分離、溶解度差、またはタンパク質の精製に関するその他の標準技術によって、精製することが可能である。例えば、Fc抗原結合ドメイン構築体は、プロテインAカラム等のアフィニティカラムを、適切に選択し、クロマトグラフィーカラム、ろ過、限外ろ過、塩析および透析手順と組み合わせることとによって、単離および精製することが可能である(例えば、Process Scale Purification of Antibodies,Uwe Gottschalk(ed.)John Wiley & Sons,Inc.,2009、およびSubramanian(ed.)Antibodies−Volume I−Production and Purification,Kluwer Academic/Plenum Publishers,New York(2004)を参照)。
一部の例では、Fc抗原結合ドメイン構築体は、1つまたは複数の精製用ペプチドに連結して、例えば全細胞溶解混合物からの、Fc抗原結合ドメイン構築体の精製および単離を促進することが可能である。一部の実施形態では、精製用ペプチドは、精製用ペプチドに対して特異的な親和性を有する別の部分と結合する。一部の実施形態では、精製用ペプチドと特異的に結合するこうした部分は、基剤、樹脂またはアガロースビーズ等の固相支持体に付加する。Fc抗原結合ドメイン構築体に連結され得る精製用ペプチドの例としては、ヘキサヒスチジンペプチド、FLAGペプチド、mycペプチドおよび赤血球凝集素(HA)ペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。ヘキサヒスチジンペプチド(HHHHHH(SEQ ID NO:38))は、マイクロモル親和性をもつニッケル官能性アガロースアフィニティカラムと結合する。一部の実施形態では、FLAGペプチドは、配列DYKDDDDK(SEQ ID NO:39)を含む。一部の実施形態では、FLAGペプチドは、直列で連続した、整数倍にした配列DYKDDDDK、例えば3×DYKDDDDKを含む。一部の実施形態では、mycペプチドは、配列EQKLISEEDL(SEQ ID NO:40)を含む。一部の実施形態では、mycペプチドは、直列で連続した、整数倍にした配列EQKLISEEDL、例えば3×EQKLISEEDLを含む。一部の実施形態では、HAペプチドは、配列YPYDVPDYA(SEQ ID NO:41)を含む。一部の実施形態では、HAペプチドは、直列で連続した、整数倍にした配列YPYDVPDYA、例えば3×YPYDVPDYAを含む。FLAG、mycまたはHAの精製用ペプチドに対して特異的に認識かつ結合する抗体は、この技術分野で周知であり、しばしば市販されている。これらの抗体により機能化された固相支持体(例えば、基剤、樹脂またはアガロースビーズ)を用いて、FLAG、mycまたはHAペプチドを含むFc抗原結合ドメイン構築体を精製することができる。
Fc抗原結合ドメイン構築体に関し、精製方法としてプロテインAカラムクロマトグラフィーを採用することができる。プロテインAリガンドは、Fc領域を介してFc抗原結合ドメイン構築体と相互作用する。このために、プロテインAクロマトグラフィーは、大半の宿主細胞タンパク質を除去することができる高度に選択的な捕捉方法となる。本開示では、実施例2〜3に記載されるようにプロテインAカラムクロマトグラフィーを用いて、Fc抗原結合ドメイン構築体を精製してもよい。
一部の実施形態において、本明細書に記載されるヘテロ二量体形成および/またはホモ二量体形成ドメインの使用は、60%以上の純度を有するFc抗原結合ドメイン構築体の調製を可能にし、すなわち、細胞中で産生されるタンパク質構築体物質の60%以上が、所望のFc構築体構造を有し、例えば、調製物中のタンパク質構築体物質の60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%が、所望のFc構築体構造を有する。一部の実施形態において、Fc抗原結合ドメイン構築体の調製物中のタンパク質構築体物質の30%未満が、望ましくないFc構築体構造(例えば、実施例1に記載される構築体の高次種)を有し、例えば、調製物中のタンパク質構築体物質の30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下が、望ましくないFc構築体構造を有する。一部の実施形態において、1つ以上の既知の精製方法(例えば、プロテインAアフィニティ精製)を使用したさらなる精製後の、Fc抗原結合ドメイン構築体の最終純度は、80%以上であり得、すなわち、精製されたタンパク質構築体物質の80%以上が、所望のFc構築体構造を有し、例えば、調製物中のタンパク質構築体物質の80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%が、所望のFc構築体構造を有する。一部の実施形態において、1つ以上の既知の精製方法(例えば、プロテインAアフィニティ精製)を使用してさらに精製されたFc抗原結合ドメイン構築体の調製物中のタンパク質構築体物質の15%未満が、望ましくないFc構築体構造(例えば、実施例1に記載される構築体の高次種)を有し、例えば、調製物中のタンパク質構築体物質の15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下が、望ましくないFc構築体構造を有する。
XII.医薬組成物/製剤
本開示は、本明細書に記載の1つまたは複数のFc抗原結合ドメイン構築体を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態において、医薬組成物は、構造が同一または実質的に同一であるFc抗原結合ドメイン構築体の実質的に均質な群を含む。様々な例において、医薬組成物は、Fc抗原結合ドメイン構築体1〜42のいずれか1つの実質的に均質な群を含む。
例えば本明細書に記載のFc抗原結合ドメイン構築体(例えば、3つのFcドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体)などの本開示の治療用タンパク質構築体を、医薬組成物内に組み込むことが可能である。治療用タンパク質を含む医薬組成物は、当業者に公知である方法によって調製することが可能である。医薬組成物は、水または他の薬学的に許容できる液体の滅菌溶液または懸濁液を含む注射製剤で非経口投与することが可能である。例えば医薬組成物は、注射用蒸留水(WFI)、生理食塩水、乳化剤、懸濁剤、サーファクタント、安定剤、希釈剤、結合剤、賦形剤等の薬学的に許容できる担体または溶媒とFc抗原結合ドメイン構築体とを好適に組み合わせて、次いで通常許容される薬務で求められる単位用量形態で混合することによって、調製することが可能である。医薬製剤に含まれる活性成分の量は、指定される範囲内で好適な用量が与えられるようなものとする。
注射用の滅菌組成物は、従来の薬務に従って、担体として注射用蒸留水を用いて調製することが可能である。例えば、グルコースと、D−ソルビトール、D−マンノース、D−マンニトール、塩化ナトリウム等の他の添加とを含有する生理食塩水または等張液を、任意に、好適な可溶化剤、例えばこの技術分野で通常知られる、エタノール等のアルコールおよびプロピレングリコールまたはポリエチレングリコール等のポリアルコール、およびポリソルベート80(商標)、HCO−50等の非イオン性界面活性剤と組み合わせて、注射用水溶液として用いることができる。治療用タンパク質産物の調製方法は、この技術分野で公知であり、例えば、Banga(ed.)Therapeutic Peptides and Proteins:Formulation,Processing and Delivery Systems(2d ed.)Taylor & Francis Group,CRC Press(2006)を参照されたい。
XIII.治療方法および投与量
本明細書に記載される構築体を使用して、抗原結合ドメインが由来する抗体によって治療される障害を治療することができる。例えば、構築体がCD38を認識する抗原結合ドメインを有する場合、構築体を使用して、種々の癌(例えば、血液悪性腫瘍および固形腫瘍)ならびに自己免疫疾患を治療することができる。癌は、治療用抗CD38モノクローナル抗体治療に耐性を示すものである可能性がある。癌は、胃癌、乳癌、結腸癌、肺癌、マントル細胞リンパ腫、急性リンパ芽球性白血病、急性骨髄性白血病、NK細胞白血病、NK/T細胞リンパ腫、慢性リンパ性白血病、形質細胞白血病、および複数の骨髄腫から選択され得る。構築体を使用して、アミロイド軽鎖アミロイドーシス、キャッスルマン病、意義不明の単クローン性ガンマグロブリン血症(MGUS)、意義不明の二クローン性ガンマグロブリン血症、H鎖病、孤立性形質細胞腫(Solitary plasmacytome)、髄外性形質細胞腫を治療することもできる。場合によっては、構築体を使用して、免疫複合体を介した予防的および/または治療的ワクチン効果の誘発により、癌細胞に対する免疫調整機能を増強することができる。CD38標的化構築体を使用して、形質細胞疾患または単クローン性ガンマグロブリン血症、例えば、軽鎖沈着症、膜性増殖性糸球体腎炎(MGRS)、自己免疫溶血性貧血、Tempi症候群(毛細管拡張症−赤血球増加−単クローン性ガンマグロブリン血症液体貯留−肺内シャント)、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、POEMS症候群(多発ニューロパチー−臓器肥大−内分泌障害−単クローン性形質増殖障害−皮膚)、および原発性マクログロブリン血症を治療することもできる。
構築体を使用して、自己抗体媒介性疾患、例えば、重症筋無力症(MG)、MuSK−MG、心筋炎、ランバートイートン筋無力症候群、神経ミオトニー、視神経脊髄炎、ナルコレプシー、急性運動性軸索型ニューロパチー、ギラン・バレー症候群、フィッシャー症候群、急性感覚失調性ニューロパチー、傍腫瘍性スティッフパーソン症候群、慢性ニューロパチー、末梢性ニューロパチー、急性散在性脳脊髄炎、多発性硬化症、グッドパスチャー症候群、膜性腎症、糸球体腎炎、肺胞蛋白症、CIPD、自己免疫溶血性貧血、自己免疫血小板減少性紫斑病、尋常性天疱瘡、落葉状天疱瘡、水疱性類天疱瘡、妊娠性類天疱瘡、後天性表皮水疱症、新生児エリテマトーデス、疱疹状皮膚炎、グレーブス病、アジソン病、卵巣不全、自己免疫性精巣炎、シェーグレン症候群、自己免疫性胃炎、関節リウマチ、SLE、ドライアイ病、血管炎(急性)、心臓炎、および抗体関連型拒絶反応を治療することができる。
医薬組成物は、投与形態と互換性のある手法で、治療効果があるような量で投与されて、症状の改善または治療をもたらす。医薬組成物は、例えば静脈内投与形態、皮下投与形態、摂取可能な溶液、薬剤放出カプセル等の経口投与形態である、種々の投与形態で投与される。個々の対象に適切な用量は、治療目的、投与経路、および患者の状態に依存する。概して、組換えタンパク質は、1〜200mg/kg、例えば1〜100mg/kg、例えば20〜100mg/kgで投与される。したがって、最適な治療効果を得るために求められるとおりに、医療提供者が、用量を誂えて、決定し(titer)、投与経路を調整することが必要となる。
XIV.補体依存性細胞障害(CDC)
本開示に記載されるFc抗原結合ドメイン構築体は、様々なFc受容体介在性エフェクター機能を活性化することができる。免疫系の構成要素の1つは、補体依存性細胞障害(CDC)システムである。これは自然免疫系の一部であり、抗体と貪食細胞の能力を強化し、外来性病原体を除去する。古典的補体経路、副補体経路、そしてレクチン経路の3つの生化学的経路が、補体系を活性化する。それら経路すべてが、複雑な活性化とシグナル伝達カスケードのセットを伴っている。
古典的補体経路では、IgGまたはIgMが補体活性化のトリガーを引く。抗原に抗体が結合した後、それら抗体にC1qタンパク質が結合し、C1複合体を形成させる。この複合体がC1sエステラーゼを生成し、これがC4およびC2タンパク質を、C4aとC4b、およびC2aとC2bに切断して、活性化する。次いで、C2a断片とC4b断片が、C3転換酵素と呼ばれるタンパク質複合体を形成し、C3をC3aとC3bに切断して、シグナルを増幅させ、細胞膜障害複合体を形成させる。
本開示のFc抗原結合ドメイン構築体は、免疫系によるCDC活性を強化することができる。
CDCは比色分析アッセイを使用して評価されてもよく、このアッセイでは、Raji細胞(ATCC)が連続希釈された抗体、Fc抗原結合ドメイン構築体、またはIVIgでコーティングされる。すべてのウェルにヒト血清補体(Quidel社)を25%v/vで添加し、37℃で2時間インキュベートしてもよい。細胞を、WST−1細胞増殖試薬(Roche Applied Science社)を添加した後で、37℃で12時間インキュベートしてもよい。次いでプレートを振とう機に2分間置き、450nmの吸光度を測定してもよい。
XV.抗体依存性細胞介在性細胞障害(ADCC)
本開示のFc抗原結合ドメイン構築体は、免疫系による抗体依存性細胞介在性細胞障害(ADCC)活性を強化することもできる。ADCCは能動免疫系の一部であり、抗体は外来病原体の表面抗原に結合し、それらを死に至らしめる。ADCCには、抗体によるナチュラルキラー(NK)細胞の活性化が含まれる。NK細胞はFc受容体を発現し、これが例えばIgGおよびIgMなどの抗体のFc部分に結合する。抗体が病原体に感染した標的細胞の表面に結合すると、その後に引き続いてNK細胞に結合し、活性化させる。NK細胞は、例えばIFN−γなどのサイトカイン、例えばパーフォリンおよびグランザイムなどのタンパク質を放出する。パーフォリンは、カルシウムの存在下で多量体形成する孔形成サイトリシンである。グランザイムは、標的細胞中でプログラム化細胞死を誘導するセリンプロテアーゼである。NK細胞に加えて、マクロファージ、好中球、および好酸球もADCCを介在することができる。
ADCCは、発光アッセイを使用して評価してもよい。ヒト初代NKエフェクター細胞(Hemacare社)を溶解させ、5x10/mLで、リンパ球増殖培地−3(Lonza社)中、37℃で一晩、そのままの状態にさせておく。次の日、ヒトリンパ芽球様細胞株のRaji標的細胞(ATCC CCL−86)を回収し、アッセイ培地(フェノールレッドフリーのRPMI、10%FBSΔ、GlutaMAX(商標))中に再懸濁させ、様々な濃度の対象の各プローブの存在下で30分間、37℃で播種する。次いで休ませたNK細胞を回収し、アッセイ培地中に再懸濁させ、抗CD20をコートしたRaji細胞を含有するプレートに添加する。エフェクター細胞と標的細胞の最終比率を5:1(5x10NK細胞:1x10 Raji細胞)として、37℃で6時間、プレートをインキュベートする。
CytoTox−Glo(商標)細胞障害アッセイキット(Promega社)を使用して、ADCC活性を決定する。CytoTox−Glo(商標)アッセイは、発光性ペプチド基質を使用して、膜の完全性が失われた細胞、例えば溶解したRaji細胞によって放出される死細胞プロテアーゼ活性を測定する。6時間のインキュベーション期間後、調製された試薬(基質)をプレートの各ウェルに加え、室温で15分間オービタルプレート振盪機上に置く。発光は、PHERAstar F5プレートリーダー(BMG Labtech社)を使用して測定される。データは、対照条件(NK細胞+Rajiのみ)からの読取値を、試験条件からの読み取り値から差し引いて、バックグラウンドを除去した後に分析される。
XVI.抗体依存性細胞貪食(ADCP)
本開示のFc抗原結合ドメイン構築体は、免疫系による抗体依存性細胞貪食(ADCP)活性を強化することもできる。ADCPは抗体オプソニン化としても知られており、このプロセスによって、病原体は、貪食細胞による摂食と除去の目印を付けられる。貪食細胞は、有害な外来病原体と、死んだ細胞または死にゆく細胞を摂食することによって身体を保護する細胞である。このプロセスは、病原体関連分子パターン(PAMPS)によって活性化され、NF−kBの活性化へと繋がっていく。次いで例えばC3bと抗体などのオプソニンが標的病原体に付加され得る。標的がオプソニンでコーティングされると、Fcドメインは、そのFc受容体を介して貪食細胞を引き付ける。次いで貪食細胞がその細胞を包み込み、摂食された物質のファゴソームが、リソソームと融合する。次いで、結果として出来たファゴリソソームが、細胞物質をタンパク質分解的に消化する。
ADCPは、生物発光アッセイを使用して評価してもよい。抗体依存性細胞介在性貪食(ADCP)は、治療用抗体の重要な作用機序である。ADCPは、FcγRIIa(CD32a)、FcγRI(CD64)、およびFcγRIIIa(CD16a)を介して、単球、マクロファージ、好中球および樹状細胞により介在されることができる。3つすべての受容体が、ADCPを生じさせる抗体認識、免疫受容体のクラスタリングおよびシグナル伝達事象に関与し得る。しかし、阻害実験から、FcγRIIaがこのプロセスに関与する主要Fcγ受容体であることが示唆されている。
FcγRIIa−H ADCPレポーターバイオアッセイは、生物発光細胞系アッセイであり、これを使用して、FcγRIIaに特異的に結合および活性化する抗体、ならびにFcドメインを有する他の生物物質の有効性と安定性を測定することができる。アッセイは、アミノ酸131位でヒスチジン(H)を含有する、高アフィニティヒトFcγRIIa−Hバリアント、およびNFAT−応答要素(NFAT−RE)により駆動されるルシフェラーゼレポーターを発現する遺伝子改変Jurkat T細胞株からなる。
標的細胞と関連抗体を共培養したとき、FcγRIIa−Hエフェクター細胞が抗体のFcドメインに結合し、FcγRIIaシグナル伝達とNFAT−RE−介在性ルシフェラーゼ活性が生じる。生物発光シグナルを検出し、ルシフェラーゼアッセイおよび標準光度計を用いて定量する。
以下の実施例は、本明細書において特許請求される方法および化合物をどのように実施するか、作製するか、そして評価するかについて、当分野の当業者に完全な開示と解説を提供する目的で提示されており、本発明者らが、その開示とみなす範囲を限定する意図はない。
実施例1 直線状Fc抗原ドメイン含有ポリペプチドの組み立てを制御するための直交性ヘテロ二量体形成ドメインの使用
Fcドメイン間のペプチドリンカーの有無にかかわらないタンデムFc構築体の産生におけるものを含む、Fcドメインを抗体のC末端に付加するための種々のアプローチが記載されている(例えば、Nagashima et al.,Mol Immunol,45:2752−63,2008、およびWang et al.MAbs,9:393−403,2017を参照)。しかしながら、複数のFcドメインを有する抗体構築体を作製するための科学文献に記載されている方法は、これらの方法が多数の望ましくない種のFcドメイン含有タンパク質の産生をもたらすため、それらの有効性が限られている。これらの種は、分子量のはしごをもたらす生成物産生中のポリペプチド鎖の制御されないオフレジスター会合に起因する、異なる分子量を有する(例えば、Nagashima et al.,Mol Immunol,45:2752−63,2008、およびWang et al.MAbs,9:393−403,2017を参照)。図1および図2は、2個のタンデムFc単量体(図1)または3個のタンデムFc単量体(図2)を含有するポリペプチドのオフレジスター会合によって産生され得る、種々の分子量の複数のFcドメインを有するタンパク質種のいくつかの例を概略的に示す。これらの既存のアプローチを使用して定義された分子量を有する複数のFcドメインを有する所望のFc抗原結合ドメイン構築体を一貫して達成することは、より大きい分子量を有する高次種(HOS)の除去を必要とし、これは、所望の構築体の収率を大幅に低減する。
直交性ヘテロ二量体形成ドメインの使用は、大量の高次種(HOS)も同様に生成することなく、タンデムFc伸長を伴う抗体様構造の産生を可能にした。図3Aおよび3Bは、複数のFcドメイン単量体を有する1個の長いポリペプチドを、各々が単一Fc単量体を有する2個の異なる短いポリペプチドに連結することによって産生される、2個のFcドメイン(図3A)または3個のFcドメイン(図3B)を有する直交性直線状Fc抗原ドメイン結合構築体の例を示す。これらの例では、各構築体の1個のFcドメインは、FcドメインのCH3−CH3界面における逆電荷変異、および1個の他のFcドメイン(図3A)または2個の他のFcドメイン(図3B)のいずれかのCH3−CH3界面における2個の逆電荷変異と組み合わせて、ノブイントゥホール変異を含む。2個の逆電荷変異を有するFc単量体を有する短いポリペプチド鎖は、突起形成変異および単一逆電荷変異を有する長鎖Fc単量体に対してより低い親和性を有し、2個の適合する逆電荷変異を有する長鎖Fc単量体(複数可)に結合する可能性がはるかに高い。逆電荷変異と組み合わせて空洞形成変異を有するFc単量体を有する短いポリペプチド鎖は、適合する逆電荷変異と組み合わせて突起形成変異を有する長鎖Fc単量体に結合する可能性がはるかに高い。
実施例2および3は、図3Aおよび3Bの概略図に示される構造に対応する直交性直線状Fc抗原ドメイン結合構築体の産生を記載する。抗CD20または抗PD−L1ドメインのいずれかの有する構築体43および構築体44を、最小限の望ましくない高次種を伴って産生し、CDC、ADCP、およびADCCアッセイを使用して機能性について試験した。
実施例2 抗CD20抗原結合ドメインまたは抗PD−L1抗原結合ドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体43の設計および精製
Fc抗原結合ドメイン構築体は、フォールディング効率を上昇させ、望ましくない高分子量オリゴマーおよび多量体を生成し得るサブユニットの非制御的な会合を最小化させるよう設計され、そして実質的に均質な(例えば少なくとも85%、90%、95%、98%、または99%均質な)医薬用途用組成物が作製されるように設計される。これらの目的を踏まえて、タンデムFcドメイン(図4)から形成された非分岐構築体は、以下に記載されるように作製された。Fc抗原結合ドメイン構築体43(CD20)および構築体43(PD−L1)は各々、3個の別個のFc単量体含有ポリペプチド(抗CD20長鎖Fc(SEQ ID NO:234)または抗PD−L1長鎖Fc(SEQ ID NO:235)のいずれか;第1の短鎖Fc(SEQ ID NO:236)のコピー;および抗CD20短鎖Fc(SEQ ID NO:67)または抗PD−L1 Fc短鎖(SEQ ID NO:68)である第2の短鎖Fcのコピー):および抗CD20軽鎖ポリペプチド(SEQ ID NO:61)または抗PD−L1軽鎖ポリペプチド(SEQ ID NO:49)のいずれかの2個のコピーをそれぞれ含む。長鎖Fcは、2個のFcドメイン単量体を直列で連続して含有し、各々は、N末端における抗原結合ドメインと直列で連続して、表3から選択される異なる突起形成変異(ヘテロ二量体形成変異)、および/または表4から選択される異なる逆電荷変異を有する。第1の短鎖Fcは、表3から選択される空洞形成変異および/または表4から選択される1つ以上の逆電荷変異の第1のセット(変異は、第2の短鎖Fcにおける変異とは異なる)を有するFcドメイン単量体を含有する。第2の短鎖Fcは、表3から選択される空洞形成変異および/または表4から選択される1つ以上の逆電荷変異の第2のセット(変異は、第1の短鎖Fcにおける変異の第1のセットとは異なる)、ならびにN末端における抗原結合ドメインを有する、Fcドメイン単量体を含有する。
この場合、長鎖Fcは、S354CおよびT366W突起形成変異を有するFcドメイン単量体と直列で連続したD356KおよびD399K電荷変異とE357K電荷変異とを有するFcドメイン単量体、ならびにN末端で抗CD20 VHおよびCH1ドメイン(EUの1〜220位)(構築体43(CD20))またはN末端で抗PD−L1 VHおよびCH1ドメイン(EUの1〜220位)(構築体43(PD−L1))のいずれかを含有する。第1の短鎖Fcは、K392DおよびK409D電荷変異を有するFcドメイン単量体を含有する。第2の短鎖Fcは、Y349C、T366S、L368A、およびY407V空洞形成変異ならびにK370D電荷変異を有するFcドメイン単量体、ならびにN末端で抗CD20 VHおよびCH1ドメイン(EUの1〜220位)(構築体43(CD20))またはN末端で抗PD−L1 VHおよびCH1ドメイン(EUの1〜220位)(構築体43(PD−L1))のいずれかを含有する。
(表8)構築体43(CD20)および構築体43(PD−L1)の配列
Figure 2021531268
Figure 2021531268
細胞培養
DNA配列は、哺乳動物細胞での発現に最適化され、pcDNA3.4哺乳動物発現ベクター内にクローニングされた。DNAプラスミド構築体はリポソームを介して、ヒト胎生腎(HEK)293細胞にトランスフェクトされた。短鎖Fcおよび長鎖Fcのアミノ酸配列を複数のプラスミドによってコードした。
タンパク質精製
発現されたタンパク質を、Poros MabCapture A(LifeTechnologies社)カラムを使用したプロテインA系のアフィニティカラムクロマトグラフィーにより細胞培養上清から精製した。捕捉したFc抗原結合ドメイン構築体を、ロードした後にリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.0)で洗浄し、中間洗浄緩衝液の50mMのクエン酸緩衝液(pH5.5)でさらに洗浄して、さらなるプロセスに関する不純物を除去した。結合したFc構築体物質を、100mMのグリシン、pH3で溶離し、1MのTRIS pH7.4を添加することによって溶離液をすばやく中和し、次いで遠心分離して、0.2μmのフィルターを通して減菌ろ過した。
Poros XS樹脂(Applied Biosciences社)を使用したイオン交換クロマトグラフィーによりタンパク質をさらに分取した。カラムは、50mMのMES、pH6(緩衝液A)で予め平衡化して、サンプルは、ロードのために平衡用緩衝液で希釈した(1:3)。溶離緩衝液として50mMのMES(100% A)から、400mMの塩化ナトリウム、pH6(100% B)の12〜15CVの線形勾配を使用して、サンプルを溶離した。溶離中に収集したすべての画分を、分析サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって分析し、標的の画分をプールして、精製されたFc構築体物質を精製した。
イオン交換の後、標的の画分を、接線流ろ過システム上で、30kDaカットオフポリエーテルスルホン(PES)膜カートリッジを使用して、1X−PBS緩衝液に緩衝液交換した。サンプルをおよそ10〜15mg/mLに濃縮して、0.2μmフィルターを通して滅菌ろ過した。
非還元ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)
サンプルを、Laemmliサンプルバッファー(4%SDS、Bio−Rad社)中で、95℃で10分間、変性させた。サンプルを、Criterion TGX stain−freeゲル(4〜15%ポリアクリルアミド、Bio−Rad社)で電気泳動にかけた。タンパク質のバンドは、UV照射またはクマシーブルー染色で可視化した。ChemiDoc MPイメージングシステム(Bio−Rad社)でゲルを画像化した。Imagelab 4.0.1ソフトウェア(Bio−Rad社)を用いて、バンドの定量化を行った。
実施例3 抗CD20抗原結合ドメインまたは抗PD−L1抗原結合ドメインを有するFc抗原結合ドメイン構築体44の設計および精製
タンデムFcドメイン(図5)から形成された非分岐構築体を、以下に記載されるように作製した。Fc抗原結合ドメイン構築体44(CD20)および構築体44(PD−L1)は各々、3個の別個のFc単量体含有ポリペプチド(抗CD20長鎖Fc(SEQ ID NO:237)または抗PD−L1長鎖Fc(SEQ ID NO:238)のいずれか;第1の短鎖Fc(SEQ ID NO:236)の2個のコピー;および抗CD20短鎖Fc(SEQ ID NO:67)または抗PD−L1 Fc短鎖(SEQ ID NO:68)である第2の短鎖Fcのコピー):および抗CD20軽鎖ポリペプチド(SEQ ID NO:61)または抗PD−L1軽鎖ポリペプチド(SEQ ID NO:49)のいずれかの2個のコピーをそれぞれ含む。長鎖Fcは、3個のFcドメイン単量体を含有し、各々は、N末端における抗原結合ドメインと直列で連続して、表3から選択される突起形成変異(ヘテロ二量体形成変異)、および任意で表4から選択される1つ以上の逆電荷変異のセットを有する(第3のFcドメイン単量体は、最初の2つとは異なるヘテロ二量体形成変異のセットを有する)。第1の短鎖Fcは、表3から選択される空洞形成変異、および任意で表4から選択される1つ以上の逆電荷変異の第1のセット(変異は、第2の短鎖Fcにおける変異の第2のセットとは異なる)を有する、Fcドメイン単量体を含有する。第2の短鎖Fcは、表3から選択される空洞形成変異、および任意で表4から選択される1つ以上の逆電荷変異の第2のセット(変異は、第1の短鎖Fcにおける変異の第1のセットとは異なる)、ならびにN末端における抗原結合ドメインを有する、Fcドメイン単量体を含有する。
この場合、長鎖Fcは、S354CおよびT366W突起形成変異を有するFcドメイン単量体と直列で連続したD356KおよびD399K電荷変異とE357K電荷変異とを各々が有する、2個のFcドメイン単量体、ならびにN末端で抗CD20 VHおよびCH1ドメイン(EUの1〜220位)(構築体44(CD20))またはN末端で抗PD−L1 VHおよびCH1ドメイン(EUの1〜220位)(構築体44(PD−L1))のいずれかを含有する。第1の短鎖Fcは、K392DおよびK409D電荷変異を有するFcドメイン単量体を含有する。第2の短鎖Fcは、Y349C、T366S、L368A、およびY407V空洞形成変異ならびにK370D電荷変異を有するFcドメイン単量体、ならびにN末端で抗CD20 VHおよびCH1ドメイン(EUの1〜220位)(構築体44(CD20))またはN末端で抗PD−L1 VHおよびCH1ドメイン(EUの1〜220位)(構築体44(PD−L1))のいずれかを含有する。
(表9)構築体44(CD20)および構築体44(PD−L1)の配列
Figure 2021531268
Figure 2021531268
Figure 2021531268
細胞培養
DNA配列は、哺乳動物細胞での発現に最適化され、pcDNA3.4哺乳動物発現ベクター内にクローニングされた。DNAプラスミド構築体はリポソームを介して、ヒト胎生腎(HEK)293細胞にトランスフェクトされた。短鎖Fcおよび長鎖Fcのアミノ酸配列を複数のプラスミドによってコードした。
タンパク質精製
発現されたタンパク質を、Poros MabCapture A(LifeTechnologies社)カラムを使用したプロテインA系のアフィニティカラムクロマトグラフィーにより細胞培養上清から精製した。捕捉したFc抗原結合ドメイン構築体を、ロードした後にリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.0)で洗浄し、中間洗浄緩衝液の50mMのクエン酸緩衝液(pH5.5)でさらに洗浄して、さらなるプロセスに関する不純物を除去した。結合したFc構築体物質を、100mMのグリシン、pH3で溶離し、1MのTRIS pH7.4を添加することによって溶離液をすばやく中和し、次いで遠心分離して、0.2μmのフィルターを通して減菌ろ過した。
Poros XS樹脂(Applied Biosciences社)を使用したイオン交換クロマトグラフィーによりタンパク質をさらに分取した。カラムは、50mMのMES、pH6(緩衝液A)で予め平衡化して、サンプルは、ロードのために平衡用緩衝液で希釈した(1:3)。溶離緩衝液として50mMのMES(100% A)から、400mMの塩化ナトリウム、pH6(100% B)の12〜15CVの線形勾配を使用して、サンプルを溶離した。溶離中に収集したすべての画分を、分析サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって分析し、標的の画分をプールして、精製されたFc構築体物質を精製した。
イオン交換の後、標的の画分を、接線流ろ過システム上で、30kDaカットオフポリエーテルスルホン(PES)膜カートリッジを使用して、1X−PBS緩衝液に緩衝液交換した。サンプルをおよそ10〜15mg/mLに濃縮して、0.2μmフィルターを通して滅菌ろ過した。
非還元ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)
サンプルを、Laemmliサンプルバッファー(4%SDS、Bio−Rad社)中で、95℃で10分間、変性させた。サンプルを、Criterion TGX stain−freeゲル(4〜15%ポリアクリルアミド、Bio−Rad社)で電気泳動にかけた。タンパク質のバンドは、UV照射またはクマシーブルー染色で可視化した。ChemiDoc MPイメージングシステム(Bio−Rad社)でゲルを画像化した。Imagelab 4.0.1ソフトウェア(Bio−Rad社)を用いて、バンドの定量化を行った。
実施例4 Fc抗原結合ドメイン構築体を特徴解析するために使用される実験的アッセイ
ペプチドおよびグリコペプチドの液体クロマトグラフィー−MS/MS
タンパク質(Fc構築体)を、6Mのグアニジン(Sigma社)中で1μg/μLに希釈した。ジチオスレイトール(DTT)を濃度10mMまで加えて、65℃で30分間、変性条件下でジスルフィド結合を減らした。氷冷後、サンプルを、暗闇中で1時間、30mMのヨードアセトアミド(IAM)と共にインキュベートして、遊離チオールをアルキル化(カルバミドメチル化(carbamidomethylate))した。その後タンパク質を、10−kDa膜を介して25mMの炭酸水素アンモニウム緩衝液(pH7.8)中に透析し、IAM、DTTおよびグアニジンを除去した。タンパク質は、Barocycler(NEP 2320、Pressure Biosciences社)中で、トリプシンで消化した。圧力は、37℃で、20,000psiと周囲圧力との間を1時間に合計30サイクルで循環させた。ペプチドのLC−MS/MS分析は、Ultimate 3000(Dionex)クロマトグラフィーシステムとQ−Exactive(Thermo Fisher Scientific社)質量分析計とで行った。ペプチドは、移動相として0.1%FA水溶液および0.1%FAアセトニトリル溶液を用いて、BEH PepMap(Waters社)カラムで分離した。
インタクト質量分析
50μgのタンパク質(Fc構築体)を、1μg/μLの濃度まで、10kDaスピンフィルター(EMD Millipore)を使用して、50mMの炭酸水素アンモニウム(pH 7.8)に緩衝液交換した。30単位のPNGase F(Promega)をサンプルに添加し、37℃で5時間インキュベートした。水中0.1% FAおよびアセトニトリル中0.1% FAを移動相として使用して、Waters Acquity C4 BEHカラム(1x100mm、粒径1.7um、孔径300A)上で分離を行った。Ultimate 3000(Dionex)クロマトグラフィーシステムおよびQ−Exactive(Thermo Fisher Scientific)質量分析計上でLC−MSを行った。Biopharma FinderのデフォルトのReSpect方法(Thermo Fisher Scientific)を使用して、スペクトルをデコンボリュートした。
キャピラリー電気泳動−ドデシル硫酸ナトリウム(CE−SDS)アッセイ
サンプルを1mg/mLに希釈して、HTタンパク質発現変性緩衝液(HT Protein Express denaturing buffer)(パーキンエルマー(PerkinElmer)社)と混合した。混合物を40℃で20分間インキュベートした。サンプルを70μLの水で希釈して、96ウェルプレートに移した。サンプルは、HT Protein Express LabChip(パーキンエルマー社)を備えたCaliper GXII機器(パーキンエルマー社)で分析した。蛍光強度を用いて、各サイズの変異体の相対存在度を計算した。
非還元SDS−PAGE
サンプルを、Laemmliサンプルバッファー(4%SDS、Bio−Rad社)中で、95℃で10分間、変性させる。サンプルを、Criterion TGX stain−freeゲル(4〜15%ポリアクリルアミド、Bio−Rad社)で電気泳動にかける。タンパク質のバンドは、UV照射またはクマシーブルー染色で可視化する。ChemiDoc MPイメージングシステム(Bio−Rad社)でゲルを画像化する。Imagelab 4.0.1ソフトウェア(Bio−Rad社)を用いて、バンドの定量化を行う。
相補依存細胞毒性(CDC)
CDCは、連続希釈されたリツキシマブ、Fc構築体またはIVIgでRaji細胞(ATCC)がコーティングした比色分析アッセイで評価した。すべてのウェルにヒト血清補体(Quidel社)を25%v/vで添加し、37℃で2時間インキュベートした。細胞は、WST−1細胞増殖試薬(Roche Applied Science社)を添加した後で、37℃で12時間インキュベートした。プレートを振とう機に2分間移し、450nmの吸光度を測定した。
実施例5 抗CD20 Fc構築体による補体依存性細胞障害(CDC)活性化
抗CD20 Fc構築体が、抗CD20モノクローナル抗体であるオビヌツズマブと比較して、CDC活性を強化する度合いを検証するためのCDCアッセイを開発した。オビヌツズマブのFab配列(VL+CL、VH+CH1)を有する抗CD20 Fc構築体43および44を、実施例2および3に記載されるように産生した。それぞれの抗CD20 Fc構築体、およびオビヌツズマブモノクローナル抗体は、以下のように実施されるCDC アッセイにおいて検証された:
10%の熱非働化FBSを補充したRPMI−1640中で増殖させたDaudi細胞を沈殿させ、氷冷PBSで1回洗浄し、1mL当たり1.0x10個の生細胞の濃度で、0.1%BSA含有RPMI−1640中に再懸濁させた。この細胞懸濁液50マイクロリットルを、96ウェルプレートのすべてのウェル(プレートの端を除く)に加えた。プレートは、すべての添加が行われるまで氷上に保持された。被験物質を、RPMI−1640+BSA中で、450nMの開始濃度から4倍連続希釈した。各被験物質に対し、総数で10の濃度を検証した。播種されたDaudi細胞に対し、それぞれ50マイクロリットルを加えた。正常またはC1q枯渇ヒト補体血清(Quidel社、カリフォルニア州サンディエゴ)を、RPMI−1640+BSA中、1:5に希釈した。播種されたDaudi細胞に対し、それぞれ50マイクロリットルを加えた。6個の正常血清対照ウェルには、細胞、培地のみ(処置無し)、および1/5正常血清(正常バックグラウンド)を入れた。これらウェルのうち3個には、16.5μLのTriton X−100(Promega社、ウィスコンシン州マディソン)(正常溶解対照)も入れた。C1q枯渇バックグラウンドおよび溶解対照も同様に調製した。PBSをすべてのプレート端のウェルに入れた。2時間、37℃でプレートをインキュベートした。2時間後、予め温めたAlamarブルー(Thermo社、マサチューセッツ州ウォルサム)50μLを全ウェルに加えた(プレート端を除く)。プレートをインキュベーターに一晩戻した(18時間、37℃)。18時間後、蛍光を、FlexStation3で測定した。プレートは、544/590 Ex/Emフィルターおよび自動カットオフを使用して最高点を読み取った。正常なバックグラウンド、正常な溶解対照、C1q枯渇バックグラウンド、およびC1q枯渇溶解対照のウェルに対し、平均値が算出された。細胞溶解の百分率を以下のように計算した:
細胞溶解%=(RFU試験−RFUバックグラウンド)/(RFU溶解対照−RFUバックグラウンド)×100。各構築体に対して、EC50(nM)が決定された。
表10に示されるように、抗CD20 Fc構築体は、Daudi細胞においてCDCを誘導し、より低いEC50値によって証されるように、オビヌツズマブモノクローナル抗体と比較して細胞傷害を強化する能力がより高いことを示した。
(表10)Daudi細胞における、CDCを誘導する抗CD20 Fc構築体の能力
Figure 2021531268
別段の記載がない限り、すべての構築体はG20リンカーを含んだ。
実施例6 抗CD20 Fc構築体による抗体依存性細胞貪食(ADCP)活性化
ADCPレポーターアッセイ
抗CD20 Fc構築体が、抗CD20モノクローナル抗体のオビヌツズマブと比較して、FcγRIIaシグナル伝達を活性化し、それによりADCP活性を強化する度合いを検証するためのADCPレポーターアッセイを開発した。オビヌツズマブのCDRを有する抗CD20 Fc構築体43および44を、実施例2および3に記載されるように産生した。各抗CD20 Fc構築体、ならびにフコシル化および脱フコシル化されたオビヌツズマブモノクローナル抗体を、以下のとおり実施されたADCCレポーターアッセイにおいて検証した:
Raji標的細胞(1.5x10細胞/ウェル)およびJurkat/FcγRIIa−Hエフェクター細胞(Promega社)(3.5x10細胞/ウェル)を、4%低IgG血清(Promega社)を補充したRPMI1640培地中に再懸濁し、連続希釈した抗CD20 Fc構築体を含む96ウェルプレートに播種した。5%CO中、37℃、6時間のインキュベーションを行った後、PHERAstar FS照度計(BMG LABTECH社)を使用し、製造業者のプロトコールに従って、Bio−Glo Luciferase Assay Reagent(Promega社)を使用して発光を測定した。
表11に示されるように、抗CD20 Fc構築体は、ADCPレポーターアッセイにおいてFcγRIIaシグナル伝達を誘導し、低いEC50値によって明らかであるように、フコシル化オビヌツズマブモノクローナル抗体と比較し、ADCP活性の増強において高い能力を示した。構築体44はまた、脱フコシル化オビヌツズマブモノクローナル抗体と比較して、ADCPアッセイにおいてより大きい効力を示した。
(表11)ADCPレポーターアッセイにおける、抗CD20 Fc構築体のFcγRIIaシグナル伝達を誘導する能力
Figure 2021531268
別段の記載がない限り、すべての構築体はG20リンカーを含んだ。
実施例7 抗PD−L1 Fc構築体による抗体依存性細胞貪食(ADCP)活性化
ADCPレポーターアッセイ
抗PD−L1 Fc構築体が、抗PD−L1モノクローナル抗体のアベルマブ(avelumab)(バベンシオ(Bavencio))と比較して、FcγRIIaシグナル伝達を活性化し、それによりADCP活性を強化する度合いを検証するためのADCPレポーターアッセイを開発した。アベルマブのFab配列(VL+CL、VH+CH1)を有する抗PD−L1 Fc構築体43および44を、実施例2および3に記載されるように産生した。各抗PD−L1 Fc構築体、ならびにフコシル化および脱フコシル化されたアベルマブモノクローナル抗体を、以下のとおり実施されたADCCレポーターアッセイにおいて検証した:
標的HEK−PD−L1細胞(1.5x10細胞/ウェル)およびJurkat/FcγRIIa−Hエフェクター細胞(Promega社)(3.5x10細胞/ウェル)を、4%低IgG血清(Promega社)を補充したRPMI1640培地中に再懸濁し、連続希釈した抗PD−L1 Fc構築体を含む96ウェルプレートに播種した。5%CO2中、37℃、6時間のインキュベーションを行った後、PHERAstar FS照度計(BMG LABTECH社)を使用し、製造業者のプロトコールに従って、Bio−Glo Luciferase Assay Reagent(Promega社)を使用して発光を測定した。
表12に提示されるように、抗PD−L1 Fc構築体は、ADCPレポーターアッセイにおいてFcγRIIaシグナル伝達を誘導した。
(表12)ADCPレポーターアッセイにおける、抗PD−L1 Fc構築体のFcγRIIaシグナル伝達を誘導する能力
Figure 2021531268
すべての構築体は、特に記載がない限りG20リンカーを含んでいた。
構築体は、アッセイ条件下で測定可能なFcγRIIaシグナル伝達を誘導しなかった。
実施例8 抗CD20 Fc構築体による抗体依存性細胞介在性細胞障害(ADCC)の活性化
ADCCレポーターアッセイ
抗CD20 Fc構築体が、抗CD20モノクローナル抗体のオビヌツズマブと比較して、FcγRIIIaシグナル伝達を誘導し、ADCC活性を強化する度合いを検証するためのADCCレポーターアッセイを開発した。オビヌツズマブのFab配列(VL+CL、VH+CH1)を有する抗CD20 Fc構築体43および44を、実施例2および3に記載されるように産生した。各抗CD20 Fc構築体、ならびにフコシル化および脱フコシル化されたオビヌツズマブモノクローナル抗体を、以下のとおり実施されたADCCレポーターアッセイにおいて検証した:
Raji標的細胞(1.25x10細胞/ウェル)およびJurkat/FcγRIIIa−Hエフェクター細胞(Promega社)(7.45x104細胞/ウェル)を、4%低IgG血清(Promega社)を補充したRPMI1640培地中に再懸濁し、連続希釈した抗CD20 Fc構築体を含む96ウェルプレートに播種した。5%CO2中、37℃、6時間のインキュベーションを行った後、PHERAstar FS照度計(BMG LABTECH社)を使用し、製造業者のプロトコールに従って、Bio−Glo Luciferase Assay Reagent(Promega社)を使用して発光を測定した。
表13に示されるように、抗CD20 Fc構築体は、ADCCレポーターアッセイにおいてFcγRIIIaシグナル伝達を誘導した。
(表13)ADCCレポーターアッセイにおける、抗CD20 Fc構築体のFcγRIIIaシグナル伝達を誘導する能力
Figure 2021531268
別段の記載がない限り、すべての構築体はG20リンカーを含んだ。
実施例9 抗PD−L1 Fc構築体による抗体依存性細胞介在性細胞障害(ADCC)の活性化
ADCCレポーターアッセイ
抗PD−L1 Fc構築体が、抗PD−L1モノクローナル抗体のアベルマブ(avelumab)(バベンシオ(Bavencio))と比較して、FcγRIIIaシグナル伝達を誘導し、ADCC活性を強化する度合いを検証するためのADCCレポーターアッセイを開発した。アベルマブのFab配列(VL+CL、VH+CH1)を有する抗PD−L1 Fc構築体43および44を、実施例2および3に記載されるように産生した。各抗PD−L1 Fc構築体、ならびにフコシル化および脱フコシル化されたアベルマブモノクローナル抗体を、以下のとおり実施されたADCCレポーターアッセイにおいて検証した:
標的HEK−PD−L1細胞(1.25x10細胞/ウェル)およびJurkat/FcγRIIIaエフェクター細胞(Promega社)(7.45x10細胞/ウェル)を、4%低IgG血清(Promega社)を補充したRPMI1640培地中に再懸濁し、連続希釈した抗PD−L1構築体を含む96ウェルプレートに播種した。5%CO2中、37℃、6時間のインキュベーションを行った後、PHERAstar FS照度計(BMG LABTECH社)を使用し、製造業者のプロトコールに従って、Bio−Glo Luciferase Assay Reagent(Promega社)を使用して発光を測定した。
表14に示されるように、Fc構築体43は、ADCCレポーターアッセイにおいてFcγRIIIaシグナル伝達を誘導した。FcγRIIIaシグナル伝達の誘導は、このアッセイを使用して、Fc構築体44および脱フコシル化モノクローナル抗体について決定することができなかった。
(表14)ADCCレポーターアッセイにおける、抗PD−L1 Fc構築体のFcγRIIIaシグナル伝達を誘導する能力
Figure 2021531268
別段の記載がない限り、すべての構築体はG20リンカーを含んだ。
データは、4パラメーターロジスティック(4PL)曲線に確実にはフィットすることができなかった。
実施例10:抗PD−L1および抗CD20 Fc構築体の活性
図8A〜8Bは、直線状Fc構築体に組み立てられるポリペプチドをコードする遺伝子でトランスフェクトされた細胞による増殖培地に分泌されるタンパク質の非還元SDS−PAGE分析の結果を示す。図8Aのレーン1および2に見られる200kDaのバンドは、図4に示される構築体(構築体43)の組み立てを示す。図8Bのレーン1〜3に見られる250kDaのバンドは、図5に示される直線状三量体(構築体44)の組み立てを示す。
図9A〜9Bは、図8A〜8Bに示されるタンパク質のサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)分析の結果を示す。直線状Fc構築体に組み立てられるポリペプチドをコードする遺伝子でトランスフェクトされた細胞による増殖培地に分泌されるタンパク質を、プロテインAおよび強カチオン交換クロマトグラフィーによって精製した。次いで、1mgの精製された直線状二量体(構築体43)(A)または直線状三量体(構築体44)(B)を、SECによりサイズに基づいて分離した。
図10A〜10Bは、Daudi(図10A)またはRaji(図10B)細胞のいずれかを標的とする種々の抗CD20構築体を用いた、CDCおよびADCPアッセイを示す。図10Aは、直線状S2LおよびS3L構築体が、単量体抗体と比較して強化されたCDCを介在することを示す。図10Bは、直線状S2LおよびS3L構築体が、レポーターアッセイにおいて強化されたADCPを介在することを示す。
図11A〜11Cは、A549ヒト肺癌細胞またはPD−L1トランスフェクトHEK293細胞のいずれかを標的とする種々の抗PD−L1構築体を用いた、CDC、ADCC、およびADCPアッセイを示す。図11Aは、直線状S2LおよびS3L構築体が、PD−L1トランスフェクトHEK293を使用したレポーターアッセイ(Promega)において、単量体抗体と比較して強化されたADCCを介在することを示す。図11Bは、直線状S2LおよびS3L構築体が、ADCC KILRアッセイにおいて、ヒト肺癌細胞の強化された死滅を介在することを示す。直線状S2LおよびS3L構築体が、レポーターアッセイ(Promega)において、PD−L1トランスフェクトHEK293細胞のADCPを誘発する際に著しくより効率的である、図11C。
実施例10に記載される研究において以下の方法を使用した。
SDS PAGE:培地上清および精製されたFc構築体を、Laemmliバッファー(Bio−Rad,Hercules,CA)中で、95℃で10分間変性させた。製造業者の説明書に従って、Bio−Rad Criterionゲル電気泳動垂直セルを使用して、4%〜15% TGXステインフリーアクリルアミドプレキャストゲル(Bio−Rad)上でサンプルを分離した。迅速蛍光検出またはクマシーR−250ブリリアントブルー染色(Bio−Rad)のいずれかによって、タンパク質を可視化した。ChemiDoc MP撮像システム(Bio−Rad)を用いて、画像を取得した。
分析サイズ排除クロマトグラフィー(SEC):150mMのリン酸ナトリウム(pH 7.0)を泳動用緩衝液として用いた0.35mL/分のアイソクラチック流速のZenix−C 4.6c 300mm 3 mih粒径カラム(Sepax Technologies,Newark,DE)、および30℃に恒温したカラムを使用して、Agilent 1200システム(Agilent Technologies,Santa Clara,CA)上で、1mg/mLの濃度においてサンプルを分析した。合計実行時間は、280nmのUV検出で約12〜15分であった。約4分で体積が完全に除外された。
CDCアッセイ:抗CD20 CDCアッセイにおいて使用された標的細胞は、Daudiリンパ芽球様ヒトB細胞株である。Daudi細胞を遠心により懸濁培養液から取り出し、6x105細胞/mLでX−VIVO 15培地中に再懸濁した。Daudi細胞を、ウェル当たり100mL(6×104細胞/ウェル)の体積で、96ウェルプレート平底アッセイプレートに移した。抗CD20モノクローナル抗体(mAbs)およびSIFボディをXVIVO15培地中で3.33mMに希釈した。次いで、1.5mLポリプロピレンチューブ中で、抗CD20 mAbおよびSIFボディの各々を用いて、連続1:3希釈を行い、11点の希釈シリーズを得た。抗CD20 mAbおよびSIFボディの各希釈を、アッセイプレート中の適切なウェルに、50mL/ウェルで移した。抗CD20 mAbおよびSIFボディを移した後ただちに、50mLの正常なヒト血清補体をアッセイプレート中の各ウェルに移した。アッセイプレートを37℃、5%CO2で2時間インキュベートした。2時間インキュベーションした後、20mLのWST−1増殖試薬をアッセイプレートの各ウェルに添加した。プレートを37℃、5%CO2のインキュベーターへと14時間戻した。14時間のインキュベーション後、プレートを、プレート振盪器上で1分間振盪し、分光光度計を使用して、600nmの補正を用いて、450nmで直ちにウェルの吸光度を決定した。
抗体依存性細胞障害レポーター(ADCP):Jurkat/FcγRIIa−Hエフェクター細胞(Promega社)(3.5×104細胞/ウェル)およびRaji(CD20について)またはHEK−PD−L1(Crown−Bio、PD−L1についてトランスフェクトされた)細胞を、4%低IgG血清(Promega社)を補充したRPMI1640培地中に再懸濁し、連続希釈した抗CD20またはPD−L1構築体を含む96ウェルプレートに播種した。5%CO2中、37℃、6時間のインキュベーションを行った後、PHERAstar FS照度計(BMG LABTECH社)を使用し、製造業者のプロトコールに従って、Bio−Glo Luciferase Assay Reagent(Promega社)を使用して発光を測定した。
抗体依存性細胞障害レポーター(ADCC):Jurkat/FcγRIIIaエフェクター細胞(Promega社)(7.45×104細胞/ウェル)およびRaji(CD20について)またはHEK−PD−L1(Crown−Bio、PD−L1についてトランスフェクトされた)細胞を、4%低IgG血清(Promega社)を補充したRPMI1640培地中に再懸濁し、連続希釈した抗CD20または抗PD−L1構築体を含む96ウェルプレートに播種した。5%CO2中、37℃、6時間のインキュベーションを行った後、PHERAstar FS照度計(BMG LABTECH社)を使用し、製造業者のプロトコールに従って、Bio−Glo Luciferase Assay Reagent(Promega社)を使用して発光を測定した。
抗体依存性細胞障害(KILR ADCC):A549細胞(ATCC)を取得し、F−12K培地(Gibco)、10% FBS(Hyclone)、および2mM glutamax(Gibco)中で培養した。実験の24時間前、150,000細胞/mLのA549細胞を、PD−L1発現を刺激するために50ng/mLのIFN−γを添加した増殖培地中で培養した。このアッセイにおいてHemacare NK細胞をエフェクター細胞として使用し、非組織培養処理フラスコ(Falcon)内に一晩置いた。次いで、A549細胞を、3mLのAccutase(Corning)を用いて5分間採取した。細胞を0.2×10^6細胞/mLで再懸濁した。50μLのA549細胞を、96ウェル組織培養処理白色平底プレート(Costar)の各ウェルに添加した。いかなるインキュベート時間もなく、10μLの構築体を各ウェルに添加した。直後に、1×10^6細胞/mLの50μLのNK細胞をプレートの各ウェルに添加した。プレートを37℃で5時間インキュベートした。次いで、50μLのCytotox glo試薬(Promega)を添加し、続いて37℃で15分間インキュベートした。発光を、PHERAstar FS(BMG Labtech社)を使用して読み取った。
他の実施形態
この明細書中に記載したすべての公開公報、特許および特許出願は、あたかも独立の公開公報または特許出願それぞれが特別にかつ個別に示されて参照によって組み入れられるかのように、同じ程度まで参照することによってここに組み入れるものとする。
この開示について、その特定の実施形態に関連して説明したが、さらなる変形が可能であることと、この出願は、概してこの開示の原則に従い、かつ、この開示が関係する技術分野の範囲内で公知または通例である範囲にあり、先に述べた本質的な特徴に応用することができるような、この開示からの逸脱を含んだ、この開示の任意のバリエーション、使用または適応を網羅することを意図し、請求項の範囲に従うものであることとが理解されるであろう。
他の実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内とする。
一部の実施形態において、第2のリンカーおよび任意の第3のリンカーは、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。一部の実施形態において、第2のリンカーおよび任意の第3のリンカーは、グリシンスペーサーである。一部の実施形態において、第2のリンカーおよび任意の第3のリンカーは独立して、4〜30(SEQ ID NO:264)、4〜20(SEQ ID NO:265)、8〜30(SEQ ID NO:266)、8〜20(SEQ ID NO:267)、12〜20(SEQ ID NO:268)、または12〜30個(SEQ ID NO:269)のグリシン残基からなる。一部の実施形態において、第2のリンカーおよび任意の第3のリンカーは、20個のグリシン残基(SEQ ID NO:23)からなる。
一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のヒンジは独立して、
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:240)および
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:241)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。一部の実施形態において、第2のFcドメイン単量体および第3のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:241)を有する。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:242)を有する。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:242)を有し、第2のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:241)を有する。一部の実施形態において、第1のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:242)を有し、第2のFcドメイン単量体および第3のFcドメイン単量体のヒンジ部分は、アミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:241)を有する。
一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH2ドメインは独立して、2個以下の単一アミノ酸欠失または置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:243)を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH2ドメインは同一であり、2個以下の単一アミノ酸欠失または置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:243)を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH2ドメインは同一であり、2個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:243)を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH2ドメインは同一であり、アミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:243)を含む。
一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH3ドメインは独立して、10個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:244)を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH3ドメインは独立して、8個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:244)を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH3ドメインは独立して、6個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:244)を含む。一部の実施形態において、各Fcドメイン単量体のCH3ドメインは独立して、5個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:244)を含む。
一部の実施形態において、リンカーは、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
一部の実施形態において、リンカーは、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
定義:
本明細書に記載される場合、「Fcドメイン単量体」という用語は、少なくともヒンジドメイン、ならびに第2および第3の抗体定常ドメイン(C2およびC3)、またはそれらの機能性断片(例えば、少なくともヒンジドメインまたはその機能性断片、CH2ドメインまたはその機能性断片、およびCH3ドメインまたはその機能性断片)(例えば、(i)別のFcドメイン単量体と二量体形成してFcドメインを形成し、そして(ii)Fc受容体に結合することができる断片)を含むポリペプチド鎖を指す。好ましいFcドメイン単量体は、アミノ末端からカルボキシ末端へ、IgG1ヒンジ、IgG1 CH2ドメインおよびIgG1 CH3ドメインの少なくとも一部分を含む。したがって、Fcドメイン単量体、例えば、ヒトIgG1 Fcドメイン単量体は、E316〜G446もしくはK447、P317〜G446もしくはK447、K318〜G446もしくはK447、K318〜G446もしくはK447、S319〜G446もしくはK447、C320〜G446もしくはK447、D321〜G446もしくはK447、K322〜G446もしくはK447、T323〜G446もしくはK447、K323〜G446もしくはK447、H324〜G446もしくはK447、T325〜G446もしくはK447、またはC326〜G446もしくはK447にわたることができる。Fcドメイン単量体は、IgG、IgE、IgM、IgAまたはIgDを含む、任意の免疫グロブリン抗体アイソタイプとすることが可能である(例えば、IgG)。さらに、Fcドメイン単量体は、IgGサブタイプ(例えば、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、またはIgG4)であり得る(例えば、ヒトIgG1)。ヒトIgG1 Fcドメイン単量体が、本明細書に記載される実施例において使用される。ヒトIgG1の完全ヒンジドメインは、EUナンバリングE316〜P230またはL235にわたり、CH2ドメインは、A231またはG236〜K340にわたり、CH3ドメインは、G341〜K447にわたる。ヒンジドメインの最後のアミノ酸の位置については異なる見解がある。それは、P230またはL235のいずれかである。本明細書の多くの実施例において、CH3ドメインはK347を含まない。ゆえにCH3ドメインは、G341〜G446であってもよい。本明細書の多くの実施例において、ヒンジドメインは、E216〜L235を含み得る。これは、例えば、ヒンジがCH1ドメインまたはCD38結合ドメインに対してカルボキシ末端であるときに当てはまる。例えばヒンジがポリペプチドのアミノ末端であるときなどの一部の例において、EUナンバリング221のAspは、Glnに変異される。Fcドメイン単量体は、抗原認識領域、例えば可変領域または相補性決定領域(CDR)として機能することが可能である、免疫グロブリンの部分を何も含まない。Fcドメイン単量体は、野生型(例えば、ヒト)Fcドメイン単量体配列からの変更を10程度(例えば、1〜10、1〜8、1〜6、1〜4のアミノ酸置換、付加、または欠失)含有することが可能であり、該変更は、FcドメインとFc受容体との間の相互作用を変える。Fcドメイン単量体は、野生型Fcドメイン単量体配列(例えば、1〜10、1〜8、1〜6、1〜4のアミノ酸置換、付加または欠失)からの変更(例えば、単一アミノ酸置換)を10程度含有することが可能であり、当該変更は、Fcドメイン単量体間の相互作用を変える。特定の実施形態において、ヒトIgG1 CH3ドメイン配列:
Figure 2021531268
(SEQ ID NO:244)と比較して、CH3ドメイン上に、最大で10、8、6または5個の単一アミノ酸置換が存在する。好適な変更の例は、この技術分野で公知である。
ここで「グリシンスペーサー」という語は、2つのFcドメイン単量体を直列で連続して連結する、グリシンのみを含有するリンカーを指す。グリシンスペーサーは、少なくとも4(SEQ ID NO:19)、8(SEQ ID NO:20)、または12個(SEQ ID NO:21)のグリシン(例えば、4〜30(SEQ ID NO:264)、8〜30(SEQ ID NO:266)、または12〜30個(SEQ ID NO:269)のグリシン、例えば、12〜30個(SEQ ID NO:269)、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30個(SEQ ID NO:264)のグリシン)を含有し得る。一部の実施形態において、グリシンスペーサーは、
Figure 2021531268
の配列を有する。ここで、「アルブミン結合ペプチド」という語は、血清アルブミンに対する親和性および血清アルブミンを結合する機能を有する12〜16のアミノ酸のアミノ酸配列を指す。アルブミン結合ペプチドは、例えばヒト、マウスまたはラットである様々な起源のものとすることが可能である。本開示の一部の実施形態では、アルブミン結合ペプチドが、Fcドメイン単量体のC末端に融合され、Fc抗原結合ドメイン構築体の血清半減期が増加する。アルブミン結合ペプチドは、直接またはリンカーを介して、Fcドメイン単量体のN末端またはC末端と融合することが可能である。
本明細書において使用される場合、断片という用語、および部分という用語は、相互交換可能に使用され得る。
[本発明1001]
抗原結合ドメイン;リンカー;ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含む第1のIgG1 Fcドメイン単量体;第2のリンカー;ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含む第2のIgG1 Fcドメイン単量体;任意選択の第3のリンカー;ならびにヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含む任意選択の第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含むポリペプチドであって、
前記少なくとも1つのFcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、
少なくとも1つの他のFcドメイン単量体が、少なくとも1個、2個、または3個の逆電荷変異を含む、ポリペプチド。
[本発明1002]
前記抗原結合ドメインが、抗体重鎖可変ドメイン、および任意選択でCH1ドメインを含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1003]
前記抗原結合ドメインが、抗体軽鎖可変ドメインを含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1004]
前記第1のIgG1 Fcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、前記第2のIgG1 Fcドメイン単量体が、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1005]
第3のリンカーおよび第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含み、前記第1のIgG1 Fcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1006]
第3のリンカーおよび第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含み、前記第1のIgG1 Fcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、前記第2のIgG1 Fcドメイン単量体および前記第3のIgG1 Fcドメイン単量体の両方がそれぞれ、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1007]
逆電荷変異を含む前記ポリペプチドの前記IgG1 Fcドメイン単量体がそれぞれ、同一の逆電荷変異を有する、本発明1001〜1006のいずれかのポリペプチド。
[本発明1008]
改変された突起を形成する変異を含む前記ポリペプチドの前記IgG1 Fcドメイン単量体が、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む、本発明1001〜1007のいずれかのポリペプチド。
[本発明1009]
改変された突起を形成する変異および少なくとも1個の逆電荷変異を含む前記ポリペプチドの前記IgG1 Fcドメイン単量体が、逆電荷変異を含むが突起形成変異は含まない前記ポリペプチドの前記IgG1 Fcドメイン単量体の前記逆電荷変異(複数可)とは異なる逆電荷変異を含む、本発明1008のポリペプチド。
[本発明1010]
改変された突起を形成する前記変異および前記逆電荷変異が、CH3ドメインにある、本発明1001〜1009のいずれかのポリペプチド。
[本発明1011]
前記変異が、EUのG341位〜EUのK447位(両端を含む)の配列内にある、本発明1010のポリペプチド。
[本発明1012]
前記変異が、単一アミノ酸変化である、本発明1001〜1011のいずれかのポリペプチド。
[本発明1013]
前記第2のリンカーおよび前記任意選択の第3のリンカーが、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1014]
前記第2のリンカーおよび前記任意選択の第3のリンカーが、グリシンスペーサーである、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1015]
前記第2のリンカーおよび前記任意選択の第3のリンカーが独立して、4〜30、4〜20、8〜30、8〜20、12〜20または12〜30個のグリシン残基からなる、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1016]
前記第2のリンカーおよび前記任意選択の第3のリンカーが、20個のグリシン残基からなる、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1017]
前記Fcドメイン単量体のうちの少なくとも1個が、EUのI253位で単一アミノ酸変異を含む、本発明1001〜1016のポリペプチド。
[本発明1018]
EUのI253位の各アミノ酸変異が独立して、I253A、I253C、I253D、I253E、I253F、I253G、I253H、I253I、I253K、I253L、I253M、I253N、I253P、I253Q、I253R、I253S、I253T、I253V、I253W、およびI253Yからなる群から選択される、本発明1017のポリペプチド。
[本発明1019]
I253位の各アミノ酸変異が、I253Aである、本発明1018のポリペプチド。
[本発明1020]
前記Fcドメイン単量体のうちの少なくとも1個が、EUのR292位で単一アミノ酸変異を含む、本発明1001〜1019のいずれかのポリペプチド。
[本発明1021]
EUのR292位の各アミノ酸変異が独立して、R292D、R292E、R292L、R292P、R292Q、R292R、R292T、およびR292Yからなる群から選択される、本発明1020のポリペプチド。
[本発明1022]
R292位の各アミノ酸変異が、R292Pである、本発明1021のポリペプチド。
[本発明1023]
各Fcドメイン単量体の前記ヒンジが独立して、
Figure 2021531268
および
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、またはそれからなる、本発明1001〜1022のいずれかのポリペプチド。
[本発明1024]
前記第2のFcドメイン単量体および前記第3のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有する、本発明1023のポリペプチド。
[本発明1025]
前記第1のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有する、本発明1023のポリペプチド。
[本発明1026]
前記第1のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有し、前記第2のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有する、本発明1023のポリペプチド。
[本発明1027]
前記第1のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有し、前記第2のFcドメイン単量体および前記第3のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を有する、本発明1023のポリペプチド。
[本発明1028]
各Fcドメイン単量体の前記CH2ドメインが独立して、2個以下の単一アミノ酸欠失または置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1029]
各Fcドメイン単量体の前記CH2ドメインが同一であり、2個以下の単一アミノ酸欠失または置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1030]
各Fcドメイン単量体の前記CH2ドメインが同一であり、2個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1031]
各Fcドメイン単量体の前記CH2ドメインが同一であり、アミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1032]
各Fcドメイン単量体の前記CH3ドメインが独立して、10個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1033]
各Fcドメイン単量体の前記CH3ドメインが独立して、8個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1034]
各Fcドメイン単量体の前記CH3ドメインが独立して、6個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1035]
各Fcドメイン単量体の前記CH3ドメインが独立して、5個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
Figure 2021531268
を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1036]
前記単一アミノ酸置換が、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、T394F、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kからなる群から選択される、本発明1028〜1035のいずれかのポリペプチド。
[本発明1037]
前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、本発明1001〜1027のいずれかのポリペプチド。
[本発明1038]
前記単一アミノ酸置換のうちの最大6個が、CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である、本発明1037のポリペプチド。
[本発明1039]
前記単一アミノ酸置換が、EUのG341位〜EUのK447位(両端を含む)の配列内にある、本発明1037のポリペプチド。
[本発明1040]
前記改変された突起を形成する前記変異のうちの少なくとも1つは、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される、本発明1001のポリペプチド。
[本発明1041]
少なくとも1個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、本発明1001〜1040のいずれかのポリペプチド。
[本発明1042]
前記抗原結合ドメインが、scFvである、本発明1001〜1041のいずれかのポリペプチド。
[本発明1043]
前記抗原結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含む、本発明1001〜1041のいずれかのポリペプチド。
[本発明1044]
前記抗原結合ドメインが、VLドメインをさらに含む、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1045]
前記VHドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1046]
前記VHドメインが、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1047]
前記VHドメインが、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、前記CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除く前記VH配列が、表2に記載される抗体のVH配列に対し、少なくとも95%または98%同一である、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1048]
前記VHドメインが、表2に記載される抗体のVH配列を含む、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1049]
前記抗原結合ドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列のセットを含む、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1050]
前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットからのCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列を含む、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1051]
前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含むVHドメイン、ならびに表2に記載される抗体のVL配列のCDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3を含むVLドメインを含み、前記CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2およびCDR−L3の配列を除く前記VHドメイン配列およびVLドメイン配列が、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列に対し、少なくとも95%または98%同一である、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1052]
前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットを含む、本発明1043のポリペプチド。
[本発明1053]
前記抗原結合ドメインが、IgG CL抗体定常ドメインおよびIgG CH1抗体定常ドメインを含む、本発明1001〜1041のポリペプチド。
[本発明1054]
前記抗原結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含み、ならびにVLドメインおよびCLドメインを含むポリペプチドに結合してFabを形成することができる、本発明1001〜1041のいずれかのポリペプチド。
[本発明1055]
ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含むIgG1 Fcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドに連結された、本発明1001〜1054のいずれかのポリペプチドを含むポリペプチド複合体であって、前記ポリペプチドと前記第2のポリペプチドは、前記ポリペプチドの第1、第2、または第3のIgG1 Fcドメイン単量体のヒンジドメイン内、および前記第2のポリペプチドのヒンジドメイン内のシステイン残基間のジスルフィド結合により連結されている、ポリペプチド複合体。
[本発明1056]
前記第2のポリペプチド単量体が、改変された空洞を形成する変異を含む、本発明1055のポリペプチド複合体。
[本発明1057]
前記改変された空洞を形成する前記変異が、Y407T、Y407A、F405A、T394S、T394W/Y407A、T366W/T394S、T366S/L368A/Y407V/Y349C、S364H/F405Aからなる群から選択される、本発明1056のポリペプチド複合体。
[本発明1058]
前記改変された空洞を形成する前記変異が、T366S/L368A/Y407V/Y349C73である、本発明1057のポリペプチド複合体。
[本発明1059]
前記第2のポリペプチド単量体が、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む、本発明1056のポリペプチド複合体。
[本発明1060]
前記少なくとも1個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、本発明1059のポリペプチド複合体。
[本発明1061]
前記少なくとも1個の逆電荷変異が、K370Dである、本発明1060のポリペプチド複合体。
[本発明1062]
前記第2のポリペプチド単量体が、T366S、L368A、Y407V、Y349C、およびK370D変異を含む、本発明1055〜1061のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1063]
前記第2のポリペプチド単量体が、抗原結合ドメインをさらに含む、本発明1055〜1062のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1064]
前記抗原結合ドメインが、抗体重鎖可変ドメインを含む、本発明1063のポリペプチド複合体。
[本発明1065]
前記抗原結合ドメインが、抗体軽鎖可変ドメインを含む、本発明1063のポリペプチド複合体。
[本発明1066]
前記抗原結合ドメインが、scFvである、本発明1063のポリペプチド複合体。
[本発明1067]
前記抗原結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含む、本発明1063のポリペプチド複合体。
[本発明1068]
前記抗原結合ドメインが、VLドメインをさらに含む、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1069]
前記VHドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1070]
前記VHドメインが、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1071]
前記VHドメインが、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、前記CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除く前記VH配列が、表2に記載される抗体の前記VH配列に対し、少なくとも95%または98%同一である、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1072]
前記VHドメインが、表2に記載される抗体のVH配列を含む、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1073]
前記抗原結合ドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列のセットを含む、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1074]
前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットからのCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列を含む、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1075]
前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含むVHドメイン、ならびに表2に記載される抗体のVL配列のCDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3を含むVLドメインを含み、前記CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列を除く前記VHドメイン配列および前記VLドメイン配列が、表2に記載される抗体の前記VH配列およびVL配列に対し、少なくとも95%または98%同一である、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1076]
前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットを含む、本発明1067のポリペプチド複合体。
[本発明1077]
前記抗原結合ドメインが、IgG CL抗体定常ドメインおよびIgG CH1抗体定常ドメインを含む、本発明1063のポリペプチド複合体。
[本発明1078]
前記抗原結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含み、ならびにVLドメインおよびCLドメインを含むポリペプチドに結合してFabを形成することができる、本発明1063のポリペプチド複合体。
[本発明1079]
前記ポリペプチド複合体が、ヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含むIgG1 Fcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドにさらに連結され、前記ポリペプチドおよび前記第3のポリペプチドが、前記ポリペプチドの前記第1、第2、または第3のIgG1 Fcドメイン単量体の前記ヒンジドメイン内、および前記第3のポリペプチドの前記ヒンジドメイン内のシステイン残基間のジスルフィド結合により連結され、前記第2および第3のポリペプチドが、前記ポリペプチドの異なるIgG1 Fcドメイン単量体に連結している、本発明1055〜1078のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1080]
前記第3のポリペプチド単量体が、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、本発明1079のポリペプチド複合体。
[本発明1081]
前記少なくとも2個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、本発明1080のポリペプチド複合体。
[本発明1082]
前記第2のポリペプチド単量体が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kからなる群から選択される少なくとも1個の逆電荷変異を含み、前記第3のポリペプチド単量体が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kからなる群から選択される少なくとも2個の逆電荷変異を含み、前記第2および第3のポリペプチド単量体が、異なる逆電荷変異を含む、本発明1079のポリペプチド。
[本発明1083]
前記第2のポリペプチドが、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、本発明1055〜1082のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1084]
前記第3のポリペプチドが、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、本発明1079〜1083のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1085]
前記ポリペプチドが、2個のFc単量体を含み、1個のFc単量体が、S354CおよびT366W変異を含み、1個のFc単量体が、D356KおよびD399K変異を含む、本発明1055〜1084のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1086]
S354CおよびT366W変異を含む前記Fc単量体が、E357K変異をさらに含む、本発明1085のポリペプチド複合体。
[本発明1087]
前記ポリペプチドが、3個のFc単量体を含み、1個のFc単量体が、S354CおよびT366W変異を含み、2個のFc単量体が各々、D356KおよびD399K変異を含む、本発明1055〜1084のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1088]
S354CおよびT366W変異を含む前記Fc単量体が、E357K変異をさらに含む、本発明1087のポリペプチド複合体。
[本発明1089]
前記第2のポリペプチド単量体が、Y349C、T366S、L368A、およびY407V変異を含む、本発明1079〜1088のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1090]
前記第2のポリペプチドが、K370D変異をさらに含む、本発明1089のポリペプチド複合体。
[本発明1091]
前記第3のポリペプチド単量体が、K392DおよびK409D変異を含む、本発明1079〜1088のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1092]
前記第2のポリペプチド単量体が、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含み、前記第3のポリペプチド単量体が、K392DおよびK409D変異を含む、本発明1087または1088のポリペプチド複合体。
[本発明1093]
単一Fcドメインおよび少なくとも1個の抗原結合ドメインを有するポリペプチド複合体に対して、抗体依存性細胞傷害(ADCC)アッセイ、抗体依存性細胞貪食(ADCP)、および/または補体依存性細胞傷害(CDC)アッセイにおいて、増強されたエフェクター機能を含む、本発明1005〜1092のいずれかのポリペプチド複合体。
[本発明1094]
a)i)第1のFcドメイン単量体、
ii)第2のFcドメイン単量体、ならびに
iii)前記第1のFcドメイン単量体および前記第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー
を含む、第1のポリペプチドと、
b)第3のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、
c)第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
d)前記第1のポリペプチドおよび前記第2のポリペプチドに連結された抗原結合ドメインと
を含み、
前記第1のFcドメイン単量体および前記第3のFcドメイン単量体が組み合わされて第1のFcドメインを形成し、前記第2のFcドメイン単量体および前記第4のFcドメイン単量体が組み合わされて第2のFcドメインを形成する、
Fc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1095]
前記リンカーが、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる、本発明1094のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1096]
前記第1のFcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、前記第2のFcドメイン単量体が、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、本発明1094のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1097]
前記第1のFcドメイン単量体が、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む、本発明1094のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1098]
前記変異が、単一アミノ酸変化である、本発明1096または1097のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1100]
前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、本発明1096または1097のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1101]
前記単一アミノ酸置換のうちの最大6個が、前記CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である、本発明1100のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1102]
前記単一アミノ酸置換が、EUのG341位〜EUのK447位(両端を含む)の配列内にある、本発明1101のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1103]
改変された突起を形成する前記変異のうちの少なくとも1個が、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される、本発明1096または1097のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1104]
少なくとも1個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、本発明1096または1097のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1105]
前記第1のFcドメイン単量体が、S354C、T366W、およびE357K変異を含み、前記第2のFcドメイン単量体が、D356KおよびD399K変異を含む、本発明1096〜1104のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1106]
前記第3のFcドメイン単量体が、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含む、本発明1096〜1105のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1107]
前記第4のFcドメイン単量体が、K392DおよびK409D変異を含む、本発明1096〜1106のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1108]
前記抗原結合ドメインが、Fabである、本発明1094〜1107のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1109]
前記抗原結合ドメインが、scFvである、本発明1094〜1107のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1110]
前記抗原結合ドメインが、V ドメインおよびC 1ドメインを含む、本発明1094〜1107のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1111]
前記抗原結合ドメインが、V ドメインをさらに含む、本発明1110のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1112]
前記Fc抗原結合ドメイン構築体が、V ドメインを含む第4のポリペプチドを含む、本発明1111のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1113]
前記V ドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む、本発明1110のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1114]
前記V ドメインが、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む、本発明1110のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1115]
前記V ドメインが、表2に記載される抗体のV 配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、前記CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除く前記V 配列が、表2に記載される抗体のV 配列に対し、少なくとも95%同一である、本発明1110のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1116]
前記V ドメインが、表2に記載される抗体のV 配列を含む、本発明1110のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1117]
a)i)第1のFcドメイン単量体、
ii)第2のFcドメイン単量体、
iii)第3のFcドメイン単量体、
iii)前記第1のFcドメイン単量体および前記第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー、ならびに
iv)前記第2のFcドメイン単量体を前記第3のFcドメイン単量体に連結するリンカー
を含む、第1のポリペプチドと、
b)第4のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、
c)第5のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
d)前記第1のポリペプチドおよび前記第2のポリペプチドに連結された抗原結合ドメインと
を含み、
前記第1のFcドメイン単量体および前記第4のFcドメイン単量体が組み合わされて第1のFcドメインを形成し、
前記第2のFcドメイン単量体および前記第5のFcドメイン単量体が組み合わされて第2のFcドメインを形成し、
前記第3のFcドメイン単量体および前記第5のFcドメイン単量体が組み合わされて第3のFcドメインを形成する、
Fc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1118]
前記リンカーが、
Figure 2021531268
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる、本発明1117のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1119]
前記第1のFcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、前記第2および第3のFcドメイン単量体がそれぞれ、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、本発明1117のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1120]
前記第1のFcドメイン単量体が、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む、本発明1119のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1121]
前記変異が、単一アミノ酸変化である、本発明1119および1120のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1122]
前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、本発明1119および1120のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1123]
前記単一アミノ酸置換のうちの最大6個が、前記CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である、本発明1122のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1124]
前記単一アミノ酸置換が、EUのG341位〜EUのK447位(両端を含む)の配列内にある、本発明1123のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1125]
改変された突起を形成する前記変異のうちの少なくとも1個が、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される、本発明1119および1120のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1126]
少なくとも1個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、本発明1119および1120のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1127]
前記第1のFcドメイン単量体が、S354C、T366W、およびE357K変異を含み、前記第2および第3のFcドメイン単量体がそれぞれ、D356KおよびD399K変異を含む、本発明1119〜1126のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1128]
前記第4のFcドメイン単量体が、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含む、本発明1119〜1127のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1129]
前記第5のFcドメイン単量体が、K392DおよびK409D変異を含む、本発明1119〜1128のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1130]
前記抗原結合ドメインが、Fabである、本発明1117〜1129のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1131]
前記抗原結合ドメインが、scFvである、本発明1117〜1129のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1132]
前記抗原結合ドメインが、V ドメインおよびC 1ドメインを含む、本発明1117〜1129のいずれかのFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1133]
前記抗原結合ドメインが、V ドメインをさらに含む、本発明1132のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1134]
前記Fc抗原結合ドメイン構築体が、V ドメインを含む第4のポリペプチドを含む、本発明1132のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1135]
前記V ドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む、本発明1132のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1136]
前記V ドメインが、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む、本発明1132のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1137]
前記V ドメインが、表2に記載される抗体のV 配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、前記CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除く前記V 配列が、表2に記載される抗体のV 配列に対し、少なくとも95%同一である、本発明1132のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1138]
前記V ドメインが、表2に記載される抗体のV 配列を含む、本発明1132のFc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1139]
以下を含む、Fc抗原結合ドメイン構築体を作製する方法:
a)(1)i)第1のFcドメイン単量体、
ii)第2のFcドメイン単量体、および
iii)前記第1のFcドメイン単量体および前記第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー
を含む、第1のポリペプチドと、
(2)第3のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、
(3)第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
(4)抗原結合ドメインと
を発現する宿主細胞を培養することであって、
前記第1のFcドメイン単量体および前記第3のFcドメイン単量体が組み合わされて第1のFcドメインを形成し、前記第2のFcドメイン単量体および前記第4のFcドメイン単量体が組み合わされて第2のFcドメインを形成し、
前記抗原結合ドメインが、前記第1のポリペプチドおよび前記第2のポリペプチドに連結され、それによりFc抗原結合ドメイン構築体を形成する、こと、ならびに
b)前記細胞培養上清から前記Fc抗原結合ドメイン構築体を精製すること。
[本発明1140]
前記細胞培養上清中の前記Fc抗原結合ドメイン構築体のモル基準で少なくとも50%が、構造的に同一である、本発明1139の方法。
[本発明1141]
以下を含む、Fc抗原結合ドメイン構築体を作製する方法:
a)(1)i)第1のFcドメイン単量体、
ii)第2のFcドメイン単量体、
iii)第3のFcドメイン単量体、
iv)前記第1のFcドメイン単量体および前記第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー、
v)前記第2のFcドメイン単量体を前記第3のFcドメイン単量体に連結するリンカー
を含む、第1のポリペプチドと、
(2)第4のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、
(3)第5のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
(4)抗原結合ドメインと
を発現する宿主細胞を培養することであって、
前記第1のFcドメイン単量体および前記第4のFcドメイン単量体が組み合わされて第1のFcドメインを形成し、前記第2のFcドメイン単量体および前記第5のFcドメイン単量体が組み合わされて第2のFcドメインを形成し、前記第3のFcドメイン単量体および前記第5のFcドメイン単量体が組み合わされて第3のFcドメインを形成し、
前記抗原結合ドメインが、前記第1のポリペプチドおよび前記第2のポリペプチドに連結され、それによりFc抗原結合ドメイン構築体を形成する、こと、ならびに
b)前記細胞培養上清から前記Fc抗原結合ドメイン構築体を精製すること。
[本発明1142]
前記細胞培養上清中の前記Fc抗原結合ドメイン構築体のモル基準で少なくとも50%が、構造的に同一である、本発明1141の方法。
[本発明1143]
a)i)第1のFcドメイン単量体、
ii)第2のFcドメイン単量体、
iii)第1の重鎖結合ドメイン、ならびに
iv)前記第1および第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー
を含む、第1のポリペプチド、
b)i)第3のFcドメイン単量体、
iii)第2の重鎖結合ドメイン、ならびに
iv)前記第3および第4のFcドメイン単量体を連結するリンカー
を含む、第2のポリペプチド、
c)第1の軽鎖結合ドメインを含む第3のポリペプチド、
d)第2の軽鎖結合ドメインを含む第4のポリペプチド、
e)第4のFcドメイン単量体を含む第5のポリペプチド
を含み、
前記第1および第4のFcドメイン単量体が一緒に、第1のFcドメインを形成し、前記第2および第3のFcドメイン単量体が一緒に、第2のFcドメインを形成し、前記第1の重鎖結合ドメインおよび第1の軽鎖結合ドメインが一緒に、第1のFabを形成し、前記第2の重鎖結合ドメインおよび第2の軽鎖結合ドメインが一緒に、第2のFabを形成する、
Fc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1144]
前記Fcドメイン単量体の各々の前記CH3ドメインが、最大8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を含む、本発明1143のFc抗原ドメイン構築体。
[本発明1145]
前記Fcドメイン単量体の各々の前記CH3ドメインが、ヒトIgG1のアミノ酸配列と比較して、最大8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を含む、本発明1143のFc抗原ドメイン構築体。
[本発明1146]
前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10、8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、本発明1143のFc抗原ドメイン構築体。
[本発明1147]
前記単一アミノ酸置換が、前記CH3ドメイン内のみである、本発明1143のFc抗原ドメイン単量体。
[本発明1148]
ホモ二量体形成を促進する前記置換が、表4Aおよび4Bの置換から選択される、本発明1143のFc抗原ドメイン構築体。
[本発明1149]
各軽鎖結合ドメインが、VLドメインおよびCLドメインを含み、各重鎖結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含む、本発明1143のFc抗原構築体。
[本発明1150]
前記第1および第2の軽鎖結合ドメインが、配列について同一であり、前記第1および第2の重鎖結合ドメインが、配列について同一である、本発明1143の抗原構築体。
[本発明1151]
a)i)第1のFcドメイン単量体、
ii)第2のFcドメイン単量体、
iii)第3のFcドメイン単量体、
iv)第1の重鎖結合ドメイン、ならびに
iv)前記第1および第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー、
v)前記第2および第3のFcドメイン単量体を連結するリンカー
を含む、第1のポリペプチドと、
b)i)第6のFcドメイン単量体、
iii)第2の重鎖結合ドメイン
を含む、第2のポリペプチドと、
c)第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
d)第5のFcドメイン単量体を含む第4のポリペプチドと、
e)第1の軽鎖結合ドメインを含む第5のポリペプチドと、
f)第2の軽鎖結合ドメインを含む第6のポリペプチドと
を含み、
前記第1および第4のFcドメイン単量体が一緒に、第1のFcドメインを形成し、前記第2および第5のFcドメイン単量体が一緒に、第2のFcドメインを形成し、前記第3および第6のFcドメイン単量体が一緒に、第3のFcドメインを形成し、前記第1の重鎖結合ドメインおよび第1の軽鎖結合ドメインが一緒に、第1のFabを形成し、前記第2の重鎖結合ドメインおよび第2の軽鎖結合ドメインが一緒に、第2のFabを形成する、
Fc抗原結合ドメイン構築体。
[本発明1152]
前記Fcドメイン単量体の各々の前記CH3ドメインが、最大8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を含む、本発明1151のFc抗原ドメイン構築体。
[本発明1153]
前記Fcドメイン単量体の各々の前記CH3ドメインが、ヒトIgG1のアミノ酸配列と比較して、最大8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を含む、本発明1151のFc抗原ドメイン構築体。
[本発明1154]
前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10、8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、本発明1151のFc抗原ドメイン構築体。
[本発明1155]
前記単一アミノ酸置換が、前記CH3ドメイン内のみである、本発明1151のFc抗原ドメイン単量体。
[本発明1156]
ホモ二量体形成を促進する前記置換が、表4Aおよび4Bの置換から選択される、本発明1151のFc抗原ドメイン構築体。
[本発明1157]
各軽鎖結合ドメインが、VLドメインおよびCLドメインを含み、各重鎖結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含む、本発明1151のFc抗原構築体。
[本発明1158]
前記第1および第2の軽鎖結合ドメインが、配列について同一であり、前記第1および第2の重鎖結合ドメインが、配列について同一である、本発明1151の抗原構築体。
(表1A)
Figure 2021531268
Figure 2021531268
Figure 2021531268
Figure 2021531268
(表1B)可変ドメイン配列
Figure 2021531268
Figure 2021531268
一部の実施形態では、2つのFcドメイン単量体間のスペーサーは、グリシン残基のみを含有し、例えば、少なくとも4つのグリシン残基(例えば、4〜200(SEQ ID NO:270)、4〜180(SEQ ID NO:271)、4〜160(SEQ ID NO:272)、4〜140(SEQ ID NO:273)、4〜40(SEQ ID NO:274)、4〜100(SEQ ID NO:275)、4〜90(SEQ ID NO:276)、4〜80(SEQ ID NO:277)、4〜70(SEQ ID NO:278)、4〜60(SEQ ID NO:279)、4〜50(SEQ ID NO:280)、4〜40(SEQ ID NO:274)、4〜30(SEQ ID NO:264)、4〜20(SEQ ID NO:265)、4〜19(SEQ ID NO:281)、4〜18(SEQ ID NO:282)、4〜17(SEQ ID NO:283)、4〜16(SEQ ID NO:284)、4〜15(SEQ ID NO:285)、4〜14(SEQ ID NO:286)、4〜13(SEQ ID NO:287)、4〜12(SEQ ID NO:288)、4〜11(SEQ ID NO:289)、4〜10(SEQ ID NO:290)、4〜9(SEQ ID NO:291)、4〜8(SEQ ID NO:292)、4〜7(SEQ ID NO:293)、4〜6(SEQ ID NO:294)または4〜5(SEQ ID NO:295)のグリシン残基)(例えば、4〜200(SEQ ID NO:270)、6〜200(SEQ ID NO:296)、8〜200(SEQ ID NO:297)、10〜200(SEQ ID NO:298)、12〜200(SEQ ID NO:299)、14〜200(SEQ ID NO:300)、16〜200(SEQ ID NO:301)、18〜200(SEQ ID NO:302)、20〜200(SEQ ID NO:303)、30〜200(SEQ ID NO:304)、40〜200(SEQ ID NO:305)、50〜200(SEQ ID NO:306)、60〜200(SEQ ID NO:307)、70〜200(SEQ ID NO:308)、80〜200(SEQ ID NO:309)、90〜200(SEQ ID NO:310)、100〜200(SEQ ID NO:311)、120〜200(SEQ ID NO:312)、140〜200(SEQ ID NO:313)、160〜200(SEQ ID NO:314)、180〜200(SEQ ID NO:315)、または190〜200(SEQ ID NO:316)のグリシン残基)を含有する。ある実施形態では、スペーサーは、4〜30のグリシン残基(SEQ ID NO:264)(例えば、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30のグリシン残基(SEQ ID NO:264))を有する。一部の実施形態では、グリシン残基のみを含有するスペーサーは、グリコシル化(例えば、O−結合型グリコシル化、O−グリコシル化とも称する)されていないものであり得るか、または、例えば1つまたは複数のセリン残基を含有するスペーサー(例えば、
Figure 2021531268
)と比較して、低減されたレベルのグリコシル化(例えば、低減されたレベルのO−グリコシル化)(例えば、キシロース、マンノース、シアル酸、フコース(Fuc)および/またはガラクトース(Gal)等のグリカン(例えば、キシロース)による低減したレベルのO−グリコシル化)を有し得る。
一部の例では、Fc抗原結合ドメイン構築体は、1つまたは複数の精製用ペプチドに連結して、例えば全細胞溶解混合物からの、Fc抗原結合ドメイン構築体の精製および単離を促進することが可能である。一部の実施形態では、精製用ペプチドは、精製用ペプチドに対して特異的な親和性を有する別の部分と結合する。一部の実施形態では、精製用ペプチドと特異的に結合するこうした部分は、基剤、樹脂またはアガロースビーズ等の固相支持体に付加する。Fc抗原結合ドメイン構築体に連結され得る精製用ペプチドの例としては、ヘキサヒスチジンペプチド(SEQ ID NO:38)、FLAGペプチド、mycペプチドおよび赤血球凝集素(HA)ペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。ヘキサヒスチジンペプチド(SEQ ID NO:38)(HHHHHH(SEQ ID NO:38))は、マイクロモル親和性をもつニッケル官能性アガロースアフィニティカラムと結合する。一部の実施形態では、FLAGペプチドは、配列DYKDDDDK(SEQ ID NO:39)を含む。一部の実施形態では、FLAGペプチドは、直列で連続した、整数倍にした配列DYKDDDDK(SEQ ID NO:39)、例えば3×DYKDDDDK(SEQ ID NO:261)を含む。一部の実施形態では、mycペプチドは、配列EQKLISEEDL(SEQ ID NO:40)を含む。一部の実施形態では、mycペプチドは、直列で連続した、整数倍にした配列EQKLISEEDL(SEQ ID NO:40)、例えば3×EQKLISEEDL(SEQ ID NO:262)を含む。一部の実施形態では、HAペプチドは、配列YPYDVPDYA(SEQ ID NO:41)を含む。一部の実施形態では、HAペプチドは、直列で連続した、整数倍にした配列YPYDVPDYA(SEQ ID NO:41)、例えば3×YPYDVPDYA(SEQ ID NO:263)を含む。FLAG、mycまたはHAの精製用ペプチドに対して特異的に認識かつ結合する抗体は、この技術分野で周知であり、しばしば市販されている。これらの抗体により機能化された固相支持体(例えば、基剤、樹脂またはアガロースビーズ)を用いて、FLAG、mycまたはHAペプチドを含むFc抗原結合ドメイン構築体を精製することができる。
(表10)Daudi細胞における、CDCを誘導する抗CD20 Fc構築体の能力
Figure 2021531268
別段の記載がない限り、すべての構築体はG20(SEQ ID NO:23)リンカーを含んだ。
(表11)ADCPレポーターアッセイにおける、抗CD20 Fc構築体のFcγRIIaシグナル伝達を誘導する能力
Figure 2021531268
別段の記載がない限り、すべての構築体はG20(SEQ ID NO:23)リンカーを含んだ。
(表12)ADCPレポーターアッセイにおける、抗PD−L1 Fc構築体のFcγRIIaシグナル伝達を誘導する能力
Figure 2021531268
すべての構築体は、特に記載がない限りG20(SEQ ID NO:23)リンカーを含んでいた。
構築体は、アッセイ条件下で測定可能なFcγRIIaシグナル伝達を誘導しなかった。
(表13)ADCCレポーターアッセイにおける、抗CD20 Fc構築体のFcγRIIIaシグナル伝達を誘導する能力
Figure 2021531268
別段の記載がない限り、すべての構築体はG20(SEQ ID NO:23)リンカーを含んだ。
(表14)ADCCレポーターアッセイにおける、抗PD−L1 Fc構築体のFcγRIIIaシグナル伝達を誘導する能力
Figure 2021531268
別段の記載がない限り、すべての構築体はG20(SEQ ID NO:23)リンカーを含んだ。
データは、4パラメーターロジスティック(4PL)曲線に確実にはフィットすることができなかった。

Claims (157)

  1. 抗原結合ドメイン;リンカー;ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含む第1のIgG1 Fcドメイン単量体;第2のリンカー;ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含む第2のIgG1 Fcドメイン単量体;任意選択の第3のリンカー;ならびにヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含む任意選択の第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含むポリペプチドであって、
    前記少なくとも1つのFcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、
    少なくとも1つの他のFcドメイン単量体が、少なくとも1個、2個、または3個の逆電荷変異を含む、ポリペプチド。
  2. 前記抗原結合ドメインが、抗体重鎖可変ドメイン、および任意選択でCH1ドメインを含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  3. 前記抗原結合ドメインが、抗体軽鎖可変ドメインを含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  4. 前記第1のIgG1 Fcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、前記第2のIgG1 Fcドメイン単量体が、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  5. 第3のリンカーおよび第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含み、前記第1のIgG1 Fcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  6. 第3のリンカーおよび第3のIgG1 Fcドメイン単量体を含み、前記第1のIgG1 Fcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、前記第2のIgG1 Fcドメイン単量体および前記第3のIgG1 Fcドメイン単量体の両方がそれぞれ、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  7. 逆電荷変異を含む前記ポリペプチドの前記IgG1 Fcドメイン単量体がそれぞれ、同一の逆電荷変異を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  8. 改変された突起を形成する変異を含む前記ポリペプチドの前記IgG1 Fcドメイン単量体が、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  9. 改変された突起を形成する変異および少なくとも1個の逆電荷変異を含む前記ポリペプチドの前記IgG1 Fcドメイン単量体が、逆電荷変異を含むが突起形成変異は含まない前記ポリペプチドの前記IgG1 Fcドメイン単量体の前記逆電荷変異(複数可)とは異なる逆電荷変異を含む、請求項8に記載のポリペプチド。
  10. 改変された突起を形成する前記変異および前記逆電荷変異が、CH3ドメインにある、請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  11. 前記変異が、EUのG341位〜EUのK447位(両端を含む)の配列内にある、請求項10に記載のポリペプチド。
  12. 前記変異が、単一アミノ酸変化である、請求項1〜11のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  13. 前記第2のリンカーおよび前記任意選択の第3のリンカーが、
    Figure 2021531268
    からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる、請求項1に記載のポリペプチド。
  14. 前記第2のリンカーおよび前記任意選択の第3のリンカーが、グリシンスペーサーである、請求項1に記載のポリペプチド。
  15. 前記第2のリンカーおよび前記任意選択の第3のリンカーが独立して、4〜30、4〜20、8〜30、8〜20、12〜20または12〜30個のグリシン残基からなる、請求項1に記載のポリペプチド。
  16. 前記第2のリンカーおよび前記任意選択の第3のリンカーが、20個のグリシン残基からなる、請求項1に記載のポリペプチド。
  17. 前記Fcドメイン単量体のうちの少なくとも1個が、EUのI253位で単一アミノ酸変異を含む、請求項1〜16に記載のポリペプチド。
  18. EUのI253位の各アミノ酸変異が独立して、I253A、I253C、I253D、I253E、I253F、I253G、I253H、I253I、I253K、I253L、I253M、I253N、I253P、I253Q、I253R、I253S、I253T、I253V、I253W、およびI253Yからなる群から選択される、請求項17に記載のポリペプチド。
  19. I253位の各アミノ酸変異が、I253Aである、請求項18に記載のポリペプチド。
  20. 前記Fcドメイン単量体のうちの少なくとも1個が、EUのR292位で単一アミノ酸変異を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  21. EUのR292位の各アミノ酸変異が独立して、R292D、R292E、R292L、R292P、R292Q、R292R、R292T、およびR292Yからなる群から選択される、請求項20に記載のポリペプチド。
  22. R292位の各アミノ酸変異が、R292Pである、請求項21に記載のポリペプチド。
  23. 各Fcドメイン単量体の前記ヒンジが独立して、
    Figure 2021531268
    および
    Figure 2021531268
    からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、またはそれからなる、請求項1〜22のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  24. 前記第2のFcドメイン単量体および前記第3のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を有する、請求項23に記載のポリペプチド。
  25. 前記第1のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を有する、請求項23に記載のポリペプチド。
  26. 前記第1のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を有し、前記第2のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を有する、請求項23に記載のポリペプチド。
  27. 前記第1のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を有し、前記第2のFcドメイン単量体および前記第3のFcドメイン単量体の前記ヒンジ部分が、アミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を有する、請求項23に記載のポリペプチド。
  28. 各Fcドメイン単量体の前記CH2ドメインが独立して、2個以下の単一アミノ酸欠失または置換を伴うアミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  29. 各Fcドメイン単量体の前記CH2ドメインが同一であり、2個以下の単一アミノ酸欠失または置換を伴うアミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  30. 各Fcドメイン単量体の前記CH2ドメインが同一であり、2個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  31. 各Fcドメイン単量体の前記CH2ドメインが同一であり、アミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  32. 各Fcドメイン単量体の前記CH3ドメインが独立して、10個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  33. 各Fcドメイン単量体の前記CH3ドメインが独立して、8個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  34. 各Fcドメイン単量体の前記CH3ドメインが独立して、6個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  35. 各Fcドメイン単量体の前記CH3ドメインが独立して、5個以下の単一アミノ酸置換を伴うアミノ酸配列
    Figure 2021531268
    を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  36. 前記単一アミノ酸置換が、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、T394F、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kからなる群から選択される、請求項28〜35のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  37. 前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  38. 前記単一アミノ酸置換のうちの最大6個が、CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である、請求項37に記載のポリペプチド。
  39. 前記単一アミノ酸置換が、EUのG341位〜EUのK447位(両端を含む)の配列内にある、請求項37に記載のポリペプチド。
  40. 前記改変された突起を形成する前記変異のうちの少なくとも1つは、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される、請求項1に記載のポリペプチド。
  41. 少なくとも1個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、請求項1〜40のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  42. 前記抗原結合ドメインが、scFvである、請求項1〜41のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  43. 前記抗原結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含む、請求項1〜41のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  44. 前記抗原結合ドメインが、VLドメインをさらに含む、請求項43に記載のポリペプチド。
  45. 前記VHドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む、請求項43に記載のポリペプチド。
  46. 前記VHドメインが、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む、請求項43に記載のポリペプチド。
  47. 前記VHドメインが、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、前記CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除く前記VH配列が、表2に記載される抗体のVH配列に対し、少なくとも95%または98%同一である、請求項43に記載のポリペプチド。
  48. 前記VHドメインが、表2に記載される抗体のVH配列を含む、請求項43に記載のポリペプチド。
  49. 前記抗原結合ドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列のセットを含む、請求項43に記載のポリペプチド。
  50. 前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットからのCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列を含む、請求項43に記載のポリペプチド。
  51. 前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含むVHドメイン、ならびに表2に記載される抗体のVL配列のCDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3を含むVLドメインを含み、前記CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2およびCDR−L3の配列を除く前記VHドメイン配列およびVLドメイン配列が、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列に対し、少なくとも95%または98%同一である、請求項43に記載のポリペプチド。
  52. 前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットを含む、請求項43に記載のポリペプチド。
  53. 前記抗原結合ドメインが、IgG CL抗体定常ドメインおよびIgG CH1抗体定常ドメインを含む、請求項1〜41に記載のポリペプチド。
  54. 前記抗原結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含み、ならびにVLドメインおよびCLドメインを含むポリペプチドに結合してFabを形成することができる、請求項1〜41のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  55. ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含むIgG1 Fcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドに連結された、請求項1〜54のいずれか一項に記載のポリペプチドを含むポリペプチド複合体であって、前記ポリペプチドと前記第2のポリペプチドは、前記ポリペプチドの第1、第2、または第3のIgG1 Fcドメイン単量体のヒンジドメイン内、および前記第2のポリペプチドのヒンジドメイン内のシステイン残基間のジスルフィド結合により連結されている、ポリペプチド複合体。
  56. 前記第2のポリペプチド単量体が、改変された空洞を形成する変異を含む、請求項55に記載のポリペプチド複合体。
  57. 前記改変された空洞を形成する前記変異が、Y407T、Y407A、F405A、T394S、T394W/Y407A、T366W/T394S、T366S/L368A/Y407V/Y349C、S364H/F405Aからなる群から選択される、請求項56に記載のポリペプチド複合体。
  58. 前記改変された空洞を形成する前記変異が、T366S/L368A/Y407V/Y349C73である、請求項57に記載のポリペプチド複合体。
  59. 前記第2のポリペプチド単量体が、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む、請求項56に記載のポリペプチド複合体。
  60. 前記少なくとも1個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、請求項59に記載のポリペプチド複合体。
  61. 前記少なくとも1個の逆電荷変異が、K370Dである、請求項60に記載のポリペプチド複合体。
  62. 前記第2のポリペプチド単量体が、T366S、L368A、Y407V、Y349C、およびK370D変異を含む、請求項55〜61のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  63. 前記第2のポリペプチド単量体が、抗原結合ドメインをさらに含む、請求項55〜62のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  64. 前記抗原結合ドメインが、抗体重鎖可変ドメインを含む、請求項63に記載のポリペプチド複合体。
  65. 前記抗原結合ドメインが、抗体軽鎖可変ドメインを含む、請求項63に記載のポリペプチド複合体。
  66. 前記抗原結合ドメインが、scFvである、請求項63に記載のポリペプチド複合体。
  67. 前記抗原結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含む、請求項63に記載のポリペプチド複合体。
  68. 前記抗原結合ドメインが、VLドメインをさらに含む、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  69. 前記VHドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  70. 前記VHドメインが、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  71. 前記VHドメインが、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、前記CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除く前記VH配列が、表2に記載される抗体の前記VH配列に対し、少なくとも95%または98%同一である、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  72. 前記VHドメインが、表2に記載される抗体のVH配列を含む、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  73. 前記抗原結合ドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列のセットを含む、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  74. 前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットからのCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列を含む、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  75. 前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含むVHドメイン、ならびに表2に記載される抗体のVL配列のCDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3を含むVLドメインを含み、前記CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2、およびCDR−L3の配列を除く前記VHドメイン配列および前記VLドメイン配列が、表2に記載される抗体の前記VH配列およびVL配列に対し、少なくとも95%または98%同一である、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  76. 前記抗原結合ドメインが、表2に記載される抗体のVH配列およびVL配列のセットを含む、請求項67に記載のポリペプチド複合体。
  77. 前記抗原結合ドメインが、IgG CL抗体定常ドメインおよびIgG CH1抗体定常ドメインを含む、請求項63に記載のポリペプチド複合体。
  78. 前記抗原結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含み、ならびにVLドメインおよびCLドメインを含むポリペプチドに結合してFabを形成することができる、請求項63に記載のポリペプチド複合体。
  79. 前記ポリペプチド複合体が、ヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含むIgG1 Fcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドにさらに連結され、前記ポリペプチドおよび前記第3のポリペプチドが、前記ポリペプチドの前記第1、第2、または第3のIgG1 Fcドメイン単量体の前記ヒンジドメイン内、および前記第3のポリペプチドの前記ヒンジドメイン内のシステイン残基間のジスルフィド結合により連結され、前記第2および第3のポリペプチドが、前記ポリペプチドの異なるIgG1 Fcドメイン単量体に連結している、請求項55〜78のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  80. 前記第3のポリペプチド単量体が、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、請求項79に記載のポリペプチド複合体。
  81. 前記少なくとも2個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、請求項80に記載のポリペプチド複合体。
  82. 前記第2のポリペプチド単量体が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kからなる群から選択される少なくとも1個の逆電荷変異を含み、前記第3のポリペプチド単量体が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kからなる群から選択される少なくとも2個の逆電荷変異を含み、前記第2および第3のポリペプチド単量体が、異なる逆電荷変異を含む、請求項79に記載のポリペプチド。
  83. 前記第2のポリペプチドが、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項55〜82のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  84. 前記第3のポリペプチドが、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項79〜83のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  85. 前記ポリペプチドが、2個のFc単量体を含み、1個のFc単量体が、S354CおよびT366W変異を含み、1個のFc単量体が、D356KおよびD399K変異を含む、請求項55〜84のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  86. S354CおよびT366W変異を含む前記Fc単量体が、E357K変異をさらに含む、請求項85に記載のポリペプチド複合体。
  87. 前記ポリペプチドが、3個のFc単量体を含み、1個のFc単量体が、S354CおよびT366W変異を含み、2個のFc単量体が各々、D356KおよびD399K変異を含む、請求項55〜84のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  88. S354CおよびT366W変異を含む前記Fc単量体が、E357K変異をさらに含む、請求項87に記載のポリペプチド複合体。
  89. 前記第2のポリペプチド単量体が、Y349C、T366S、L368A、およびY407V変異を含む、請求項79〜88のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  90. 前記第2のポリペプチドが、K370D変異をさらに含む、請求項89に記載のポリペプチド複合体。
  91. 前記第3のポリペプチド単量体が、K392DおよびK409D変異を含む、請求項79〜88のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  92. 前記第2のポリペプチド単量体が、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含み、前記第3のポリペプチド単量体が、K392DおよびK409D変異を含む、請求項87または88に記載のポリペプチド複合体。
  93. 単一Fcドメインおよび少なくとも1個の抗原結合ドメインを有するポリペプチド複合体に対して、抗体依存性細胞傷害(ADCC)アッセイ、抗体依存性細胞貪食(ADCP)、および/または補体依存性細胞傷害(CDC)アッセイにおいて、増強されたエフェクター機能を含む、請求項5〜92のいずれか一項に記載のポリペプチド複合体。
  94. a)i)第1のFcドメイン単量体、
    ii)第2のFcドメイン単量体、ならびに
    iii)前記第1のFcドメイン単量体および前記第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー
    を含む、第1のポリペプチドと、
    b)第3のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、
    c)第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
    d)前記第1のポリペプチドおよび前記第2のポリペプチドに連結された抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記第1のFcドメイン単量体および前記第3のFcドメイン単量体が組み合わされて第1のFcドメインを形成し、前記第2のFcドメイン単量体および前記第4のFcドメイン単量体が組み合わされて第2のFcドメインを形成する、
    Fc抗原結合ドメイン構築体。
  95. 前記リンカーが、
    Figure 2021531268
    からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる、請求項94に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  96. 前記第1のFcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、前記第2のFcドメイン単量体が、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、請求項94に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  97. 前記第1のFcドメイン単量体が、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む、請求項94に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  98. 前記変異が、単一アミノ酸変化である、請求項96または97に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  99. 前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項96または97に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  100. 前記単一アミノ酸置換のうちの最大6個が、前記CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である、請求項100に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  101. 前記単一アミノ酸置換が、EUのG341位〜EUのK447位(両端を含む)の配列内にある、請求項101に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  102. 改変された突起を形成する前記変異のうちの少なくとも1個が、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される、請求項96または97に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  103. 少なくとも1個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、請求項96または97に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  104. 前記第1のFcドメイン単量体が、S354C、T366W、およびE357K変異を含み、前記第2のFcドメイン単量体が、D356KおよびD399K変異を含む、請求項96〜104のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  105. 前記第3のFcドメイン単量体が、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含む、請求項96〜105のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  106. 前記第4のFcドメイン単量体が、K392DおよびK409D変異を含む、請求項96〜106のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  107. 前記抗原結合ドメインが、Fabである、請求項94〜107のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  108. 前記抗原結合ドメインが、scFvである、請求項94〜107のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  109. 前記抗原結合ドメインが、VドメインおよびC1ドメインを含む、請求項94〜107のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  110. 前記抗原結合ドメインが、Vドメインをさらに含む、請求項110に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  111. 前記Fc抗原結合ドメイン構築体が、Vドメインを含む第4のポリペプチドを含む、請求項111に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  112. 前記Vドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む、請求項110に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  113. 前記Vドメインが、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む、請求項110に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  114. 前記Vドメインが、表2に記載される抗体のV配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、前記CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除く前記V配列が、表2に記載される抗体のV配列に対し、少なくとも95%同一である、請求項110に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  115. 前記Vドメインが、表2に記載される抗体のV配列を含む、請求項110に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  116. a)i)第1のFcドメイン単量体、
    ii)第2のFcドメイン単量体、
    iii)第3のFcドメイン単量体、
    iii)前記第1のFcドメイン単量体および前記第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー、ならびに
    iv)前記第2のFcドメイン単量体を前記第3のFcドメイン単量体に連結するリンカー
    を含む、第1のポリペプチドと、
    b)第4のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、
    c)第5のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
    d)前記第1のポリペプチドおよび前記第2のポリペプチドに連結された抗原結合ドメインと
    を含み、
    前記第1のFcドメイン単量体および前記第4のFcドメイン単量体が組み合わされて第1のFcドメインを形成し、
    前記第2のFcドメイン単量体および前記第5のFcドメイン単量体が組み合わされて第2のFcドメインを形成し、
    前記第3のFcドメイン単量体および前記第5のFcドメイン単量体が組み合わされて第3のFcドメインを形成する、
    Fc抗原結合ドメイン構築体。
  117. 前記リンカーが、
    Figure 2021531268
    からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる、請求項117に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  118. 前記第1のFcドメイン単量体が、改変された突起を形成する変異を含み、前記第2および第3のFcドメイン単量体がそれぞれ、少なくとも2個の逆電荷変異を含む、請求項117に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  119. 前記第1のFcドメイン単量体が、少なくとも1個の逆電荷変異をさらに含む、請求項119に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  120. 前記変異が、単一アミノ酸変化である、請求項119および120に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  121. 前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項119および120に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  122. 前記単一アミノ酸置換のうちの最大6個が、前記CH3ドメインにおける逆電荷変異であるか、または改変された突起を形成する変異である、請求項122に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  123. 前記単一アミノ酸置換が、EUのG341位〜EUのK447位(両端を含む)の配列内にある、請求項123に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  124. 改変された突起を形成する前記変異のうちの少なくとも1個が、S354C、T366Y、T366W、T394W、T394Y、F405W、F405A、Y407A、S354C、Y349T、およびT394Fからなる群から選択される、請求項119および120に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  125. 少なくとも1個の逆電荷変異が、K409D、K409E、K392D、K392E、K370D、K370E、D399K、D399R、E357K、E357R、およびD356Kから選択される、請求項119および120に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  126. 前記第1のFcドメイン単量体が、S354C、T366W、およびE357K変異を含み、前記第2および第3のFcドメイン単量体がそれぞれ、D356KおよびD399K変異を含む、請求項119〜126のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  127. 前記第4のFcドメイン単量体が、Y349C、T366S、L368A、Y407V、およびK370D変異を含む、請求項119〜127のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  128. 前記第5のFcドメイン単量体が、K392DおよびK409D変異を含む、請求項119〜128のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  129. 前記抗原結合ドメインが、Fabである、請求項117〜129のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  130. 前記抗原結合ドメインが、scFvである、請求項117〜129のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  131. 前記抗原結合ドメインが、VドメインおよびC1ドメインを含む、請求項117〜129のいずれか一項に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  132. 前記抗原結合ドメインが、Vドメインをさらに含む、請求項132に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  133. 前記Fc抗原結合ドメイン構築体が、Vドメインを含む第4のポリペプチドを含む、請求項132に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  134. 前記Vドメインが、表1Aおよび1Bに記載されるCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列のセットを含む、請求項132に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  135. 前記Vドメインが、表2に記載される抗体の配列を含むVHドメインのCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含む、請求項132に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  136. 前記Vドメインが、表2に記載される抗体のV配列のCDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3を含み、前記CDR−H1、CDR−H2、およびCDR−H3の配列を除く前記V配列が、表2に記載される抗体のV配列に対し、少なくとも95%同一である、請求項132に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  137. 前記Vドメインが、表2に記載される抗体のV配列を含む、請求項132に記載のFc抗原結合ドメイン構築体。
  138. 以下を含む、Fc抗原結合ドメイン構築体を作製する方法:
    a)(1)i)第1のFcドメイン単量体、
    ii)第2のFcドメイン単量体、および
    iii)前記第1のFcドメイン単量体および前記第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー
    を含む、第1のポリペプチドと、
    (2)第3のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、
    (3)第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
    (4)抗原結合ドメインと
    を発現する宿主細胞を培養することであって、
    前記第1のFcドメイン単量体および前記第3のFcドメイン単量体が組み合わされて第1のFcドメインを形成し、前記第2のFcドメイン単量体および前記第4のFcドメイン単量体が組み合わされて第2のFcドメインを形成し、
    前記抗原結合ドメインが、前記第1のポリペプチドおよび前記第2のポリペプチドに連結され、それによりFc抗原結合ドメイン構築体を形成する、こと、ならびに
    b)前記細胞培養上清から前記Fc抗原結合ドメイン構築体を精製すること。
  139. 前記細胞培養上清中の前記Fc抗原結合ドメイン構築体のモル基準で少なくとも50%が、構造的に同一である、請求項139に記載の方法。
  140. 以下を含む、Fc抗原結合ドメイン構築体を作製する方法:
    a)(1)i)第1のFcドメイン単量体、
    ii)第2のFcドメイン単量体、
    iii)第3のFcドメイン単量体、
    iv)前記第1のFcドメイン単量体および前記第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー、
    v)前記第2のFcドメイン単量体を前記第3のFcドメイン単量体に連結するリンカー
    を含む、第1のポリペプチドと、
    (2)第4のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチドと、
    (3)第5のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
    (4)抗原結合ドメインと
    を発現する宿主細胞を培養することであって、
    前記第1のFcドメイン単量体および前記第4のFcドメイン単量体が組み合わされて第1のFcドメインを形成し、前記第2のFcドメイン単量体および前記第5のFcドメイン単量体が組み合わされて第2のFcドメインを形成し、前記第3のFcドメイン単量体および前記第5のFcドメイン単量体が組み合わされて第3のFcドメインを形成し、
    前記抗原結合ドメインが、前記第1のポリペプチドおよび前記第2のポリペプチドに連結され、それによりFc抗原結合ドメイン構築体を形成する、こと、ならびに
    b)前記細胞培養上清から前記Fc抗原結合ドメイン構築体を精製すること。
  141. 前記細胞培養上清中の前記Fc抗原結合ドメイン構築体のモル基準で少なくとも50%が、構造的に同一である、請求項141に記載の方法。
  142. a)i)第1のFcドメイン単量体、
    ii)第2のFcドメイン単量体、
    iii)第1の重鎖結合ドメイン、ならびに
    iv)前記第1および第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー
    を含む、第1のポリペプチド、
    b)i)第3のFcドメイン単量体、
    iii)第2の重鎖結合ドメイン、ならびに
    iv)前記第3および第4のFcドメイン単量体を連結するリンカー
    を含む、第2のポリペプチド、
    c)第1の軽鎖結合ドメインを含む第3のポリペプチド、
    d)第2の軽鎖結合ドメインを含む第4のポリペプチド、
    e)第4のFcドメイン単量体を含む第5のポリペプチド
    を含み、
    前記第1および第4のFcドメイン単量体が一緒に、第1のFcドメインを形成し、前記第2および第3のFcドメイン単量体が一緒に、第2のFcドメインを形成し、前記第1の重鎖結合ドメインおよび第1の軽鎖結合ドメインが一緒に、第1のFabを形成し、前記第2の重鎖結合ドメインおよび第2の軽鎖結合ドメインが一緒に、第2のFabを形成する、
    Fc抗原結合ドメイン構築体。
  143. 前記Fcドメイン単量体の各々の前記CH3ドメインが、最大8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を含む、請求項143に記載のFc抗原ドメイン構築体。
  144. 前記Fcドメイン単量体の各々の前記CH3ドメインが、ヒトIgG1のアミノ酸配列と比較して、最大8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を含む、請求項143に記載のFc抗原ドメイン構築体。
  145. 前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10、8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項143に記載のFc抗原ドメイン構築体。
  146. 前記単一アミノ酸置換が、前記CH3ドメイン内のみである、請求項143に記載のFc抗原ドメイン単量体。
  147. ホモ二量体形成を促進する前記置換が、表4Aおよび4Bの置換から選択される、請求項143に記載のFc抗原ドメイン構築体。
  148. 各軽鎖結合ドメインが、VLドメインおよびCLドメインを含み、各重鎖結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含む、請求項143に記載のFc抗原構築体。
  149. 前記第1および第2の軽鎖結合ドメインが、配列について同一であり、前記第1および第2の重鎖結合ドメインが、配列について同一である、請求項143に記載の抗原構築体。
  150. a)i)第1のFcドメイン単量体、
    ii)第2のFcドメイン単量体、
    iii)第3のFcドメイン単量体、
    iv)第1の重鎖結合ドメイン、ならびに
    iv)前記第1および第2のFcドメイン単量体を連結するリンカー、
    v)前記第2および第3のFcドメイン単量体を連結するリンカー
    を含む、第1のポリペプチドと、
    b)i)第6のFcドメイン単量体、
    iii)第2の重鎖結合ドメイン
    を含む、第2のポリペプチドと、
    c)第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドと、
    d)第5のFcドメイン単量体を含む第4のポリペプチドと、
    e)第1の軽鎖結合ドメインを含む第5のポリペプチドと、
    f)第2の軽鎖結合ドメインを含む第6のポリペプチドと
    を含み、
    前記第1および第4のFcドメイン単量体が一緒に、第1のFcドメインを形成し、前記第2および第5のFcドメイン単量体が一緒に、第2のFcドメインを形成し、前記第3および第6のFcドメイン単量体が一緒に、第3のFcドメインを形成し、前記第1の重鎖結合ドメインおよび第1の軽鎖結合ドメインが一緒に、第1のFabを形成し、前記第2の重鎖結合ドメインおよび第2の軽鎖結合ドメインが一緒に、第2のFabを形成する、
    Fc抗原結合ドメイン構築体。
  151. 前記Fcドメイン単量体の各々の前記CH3ドメインが、最大8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を含む、請求項151に記載のFc抗原ドメイン構築体。
  152. 前記Fcドメイン単量体の各々の前記CH3ドメインが、ヒトIgG1のアミノ酸配列と比較して、最大8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を含む、請求項151に記載のFc抗原ドメイン構築体。
  153. 前記Fcドメイン単量体の各々が独立して、最大10、8、7、6、5、4、3、2、または1個の単一アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:42、43、45、および47のうちのいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項151に記載のFc抗原ドメイン構築体。
  154. 前記単一アミノ酸置換が、前記CH3ドメイン内のみである、請求項151に記載のFc抗原ドメイン単量体。
  155. ホモ二量体形成を促進する前記置換が、表4Aおよび4Bの置換から選択される、請求項151に記載のFc抗原ドメイン構築体。
  156. 各軽鎖結合ドメインが、VLドメインおよびCLドメインを含み、各重鎖結合ドメインが、VHドメインおよびCH1ドメインを含む、請求項151に記載のFc抗原構築体。
  157. 前記第1および第2の軽鎖結合ドメインが、配列について同一であり、前記第1および第2の重鎖結合ドメインが、配列について同一である、請求項151に記載の抗原構築体。
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