JP2022512636A - 二重特異性抗体コンストラクトの下流プロセシング - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも2つの結合ドメインを含む二重特異性抗体製品の生産のための改善された製造方法を提供する。プロセスは、ドメインの1つ以上がジスルフィド結合を含み、且つコンストラクトが、その天然形態にコンストラクトをリフォールディングするリフォールディング緩衝液であって、(i)少なくとも0.1mMの濃度を有する酸化還元及び/又は酸化剤並びに(ii)>1Mの濃度を有するカオトロピック剤を含み、且つリフォールディング緩衝液のpHが、第1のドメインのpI値の+/-4.5又はコンストラクト全体のpI値の+/-4.0に相当するリフォールディング緩衝液と接触される、コンストラクトをリフォールディングする工程を含む方法を少なくとも含む。

Description

本発明は、バイオテクノロジーの方法、特に、二重特異性抗体コンストラクトの製造のための下流製造プロセスに関する。
数年来、最も迅速且つ有望に開発されている治療薬の中には、既にほぼ全ての医療分野で重要な役割を果たしているタンパク質に基づく医薬品があり、(前)臨床開発及び市販品として最も急速に成長している治療薬に含まれる(Leader,Nature Reviews Drug Discovery 2008 Jan 7,21-39)。低分子化学薬剤と比較して、タンパク質医薬品は、比較的低い濃度で高い特異性及び活性を有し、通常、種々の癌、自己免疫疾患及び代謝障害などの大きい影響のある疾患の療法を提供する(Roberts,Trends Biotechnol.2014 Jul;32(7):372-80,Wang,Int J Pharm.1999 Aug 20;185(2):129-88)。
商業規模での精製プロセスの進歩により、現在、組換えタンパク質などのタンパク質系医薬品は、最初の製造時に高い純度で得ることができる。しかしながら、タンパク質は、わずかに安定であるにすぎず、上流の製造の間でさえ、化学的にも物理的にも非常に劣化しやすい。化学的劣化は、脱アミド、酸化、新たなジスルフィド架橋の切断若しくは形成、加水分解、異性化又は脱グリコシル化などの共有結合を伴う修飾を指す。物理的劣化には、タンパク質のアンフォールディング、表面への望ましくない吸着及び凝集が含まれる。これらの物理的及び化学的な不安定性への対処は、タンパク質医薬品の開発において最も難しい課題の1つである(Chi et al.,Pharm Res,Vol.20,No.9,Sept 2003,pp.1325-1336、Roberts,Trends Biotechnol.2014 Jul;32(7):372-80)。
したがって、製造における進歩にもかかわらず、新規のタンパク質に基づく医薬品は、タンパク質の凝集などの製品品質への影響を回避するために、新たな画期的な製造プロセスを必要とする。これは、上流の製造、下流の製造、保管及び適用に影響を及ぼす。
このような新規のタンパク質に基づく医薬品は、例えば、二重特異性(モノクローナル)抗体を含む。二重特異性抗体は、2つの異なる型の抗原に同時に結合できる人工タンパク質である。それらは、いくつかの構造形式において知られており、現在では癌免疫療法及び薬物送達への応用が模索されている(Fan,Gaowei;Wang,Zujian;Hao,Mingju;Li,Jinming(2015).“Bispecific antibodies and their applications”.Journal of Hematology & Oncology.8:130)。
一般に、二重特異性抗体は、IgG様、すなわち、全長二重特異性抗体であってもよいし、又は全長抗体コンストラクトではない非IgG様二重特異性抗体であってもよい。全長二重特異性抗体は、通常、2つのFab部位が異なる抗原に結合することを除いて、2つのFabアーム及び1つのFc領域の通常のモノクローナル抗体(mAb)構造を保持する。非全長二重特異性抗体は、Fc領域を完全に欠く。これらとしては、Fab領域のみからなる化学的に連結されたFab、並びに様々な型の二価及び三価の一本鎖可変フラグメント(scFv)が挙げられる。2つの抗体の可変ドメインを模倣する融合タンパク質もある。これらの新しい形式の中で最も開発が進んでいると思われるのは、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE(登録商標))である(Yang,Fa;Wen,Weihong;Qin,Weijun(2016).“Bispecific Antibodies as a Development Platform for New Concepts and Treatment Strategies”.International Journal of Molecular Sciences.18(1):48)。
BiTE(登録商標)抗体コンストラクトなどの二重特異性分子は、2つの柔軟に連結された抗体に由来する結合ドメインから構成される組換えタンパク質コンストラクトである。BiTE(登録商標)抗体コンストラクトの1つの結合ドメインは、標的細胞上の選択された腫瘍関連表面抗原に特異的であり;第2の結合ドメインは、T細胞上のT細胞受容体複合体のサブユニットであるCD3に特異的である。それらの特別な設計により、BiTE(登録商標)抗体コンストラクトは、T細胞を標的細胞と一過的に結び付け、同時に標的細胞に対するT細胞の固有の細胞溶解能を強力に活性化するのに独特に適している。AMG 103及びAMG 110としてクリニックに展開された第一世代のBiTE(登録商標)抗体コンストラクトの重要なさらなる開発(国際公開第99/54440号パンフレット及び国際公開第2005/040220号パンフレットを参照されたい)は、CD3ε鎖のN末端のコンテクスト非依存的なエピトープに結合する二重特異性抗体コンストラクトを提供した(国際公開第2008/119567号パンフレット)。この選出されたエピトープに結合するBiTE(登録商標)抗体コンストラクトは、ヒト及びマーモセット(Callithrix jacchus)、ワタボウシタマリン(Saguinus oedipus)又はリスザル(Saimiri sciureus)CD3ε鎖に対する種間特異性を示さないだけでなく、二重特異性T細胞エンゲージ分子において以前に記載されたCD3結合体のエピトープの代わりにこの特異的エピトープを認識するため、前世代のT細胞エンゲージ抗体で観察されたのと同程度にT細胞を非特異的に活性化しない。このT細胞活性化の低下は、患者におけるより少ない又は減少したT細胞再分布と関係し、これは、副作用のリスクがあると判断された。
現在、工業用哺乳動物CHO細胞培養物によって産生された(発現され、分泌され、バイオリアクターから収集され且つ例えば、プロテインAカラムによって精製された)一本鎖Fc(ScFc-BiTE(登録商標))にコンジュゲートされた二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE(登録商標))分子などの二重特異性抗体コンストラクトの約25%(m/m)以上は、凝集した形態において得られる場合があり、収量を減少させ、生成のコストを増大させる。凝集体は、次の下流精製工程によって除去され、これは通常、カチオン交換クロマトグラフィー(CEX)である。したがって、下流の凝集を減少させる必要がある。
酸化還元リフォールディングは、微生物系(E.コリ(E.coli))による封入体において凝集したタンパク質の生成後に従来適用されてきた。高濃度の変性剤(6Mグアニジン、尿素など)が通常、それらの場合において必要となる。酸化剤(銅、溶存酸素など)を使用して、ジスルフィド結合を形成するか、又は酸化還元試薬(システイン/シスチン、システイン/シスタミンなど)を使用して、無秩序なジスルフィド結合を再編成する。一般に、工業用哺乳動物細胞は、所望の正確な高次構造(フォールディング)及びジスルフィド結合性を有するタンパク質を発現すると考えられるが、実際にはいつもこのようになるとは限らない。
いくつかの事例が文献において記載されており、その際、哺乳動物細胞において産生されるタンパク質及び抗体はさらに、タンパク質をリフォールディングし、且つジスルフィド結合を作り出すか又は再編成する目的で処理された。TNF-Fc融合タンパク質(エタネルセプト)は、システイン/シスチンで酸化還元処理されて、無秩序なジスルフィドを形成し、再編成して、より遅く溶出するHIC画分を最小化した(Sassenfeld,H.M.,Remmele,R.L.,& McCoy,R.E.2007,Increased recovery of active proteins、米国特許第7157557号明細書;Sassenfeld,H.M.,Remmele,R.L.,& McCoy,R.E.2009,Increased recovery of active proteins(antibodies)、米国特許第7544874B2号明細書)。別の事例において、高いパーセンテージ(16%)の開いたジスルフィドが、IgG1抗体のFab領域において観察された(Chaderjian,W.B.,Chin,E.T.,Harris,R.J.,& Etcheverry,T.M.2005.Effect of copper sulfate on performance of a serum-free CHO cell culture process and the level of free thiol in the recombinant antibody expressed.Biotechnol.Prog.,21,(2)550-553)。ジスルフィド結合形成は、バイオリアクターに50~100uM硫酸銅を加えることによる酸化によって完了された(Chaderjian,Chin,Harris,& Etcheverry 2005)。IgG2抗体は、酸化還元リフォールディングにかけられて、所望のIgG2A又はIgG2Bジスルフィドアイソフォームを濃縮した(Dillon,T.M.,Speed-Ricci,M.,Vezina,C.,Flynn,G.C.,Liu,Y.D.,Rehder,D.S.,Plant,M.,Henkle,B.,Li,Y.,Varnum,B.,Wypych,J.,Balland,A.,& Bondarenko,P.V.2008.Structural and functional characterization of disulfide isoforms of the human IgG2 subclass.J.Biol.Chem.,283,16206-16215、Dillon,T.M.,Rehder,D.S.,Bondarenko,P.V.,Ricci,M.,Gadgil,H.S.,Banks,D.,Zhou,J.,Lu,Y.,Goetze,A.,& Zhang,Y.2011.Methods for refolding of recombinant antibodies.米国特許第7928205号明細書)。所望のIgG2ジスルフィドアイソフォームを濃縮するための酸化還元リフォールディング及び酸化還元処理もまた、プロテインAカラム上に固定化されたIgG2分子上で実施された(Zhou,J.& Hong,T.2006,Method for refolding polypeptides、国際公開第2006/060083号パンフレット)。1M尿素を含む、より弱い変性条件が、一本鎖Fv抗体のために使用された(Chen,L.H.,Huang,Q.,Wan,L.,Zeng,L.Y.,Li,S.F.,Li,Y.P.,Lu,X.F.,& Cheng,J.Q.2006.Expression,purification,and in vitro refolding of a humanized single-chain Fv antibody against human CTLA4(CD152).Protein Expr.Purif.,46,(2)495-502)。しかしながら、全体の生成収量を増加させるために通例の下流の連なりに含まれ得る迅速で、多用途且つ資源効率的な工程を可能にする、BiTE(登録商標)抗体コンストラクトなどの凝集した二重特異性抗体コンストラクトをリフォールディングする適用可能なリフォールディング条件は以前に記載されていない。さらに、例えば、半減期を延長したドメインを含み、且つ典型的にはサイズが少なくとも100kDaであるより大きい二重特異性抗体コンストラクトは、下流プロセシングでの取り扱いがさらに難しくなる。例えば、一本鎖Fc(ScFc)BiTE(登録商標)抗体コンストラクトは通常、サイズが大きく(約105kDa)、且つタンパク質工学の試みにより設計された長いリンカーを含む。それに比べて、100kDaを超える一本鎖の天然哺乳動物タンパク質はほとんどない(5%未満)。この点について、当業者は、標準的なIgG抗体が、約50kDaの2本の重鎖及び約25kDaの2本の軽鎖で構成され、これらは大部分が別々に折り畳まれ、続いて合わせて結合されると考えている。それに比べて、scFc BiTE(登録商標)抗体コンストラクトなどの一本鎖抗体コンストラクトは、1つのみの重度に操作された鎖として折り畳まれる。そのため、下流プロセシングに対して以前に得られた知見は、重度に操作された一本鎖抗体コンストラクト、さらには不自然に高分子量のものに対しては、さらに洗練される必要がある。
国際公開第99/54440号 国際公開第2005/040220号 国際公開第2008/119567号 米国特許第7157557号明細書 米国特許第7544874号明細書 米国特許第7928205号明細書 国際公開第2006/060083号
Leader,Nature Reviews Drug Discovery 2008 Jan 7,21-39 Roberts,Trends Biotechnol.2014 Jul;32(7):372-80,Wang,Int J Pharm.1999 Aug 20;185(2):129-88 Chi et al.,Pharm Res,Vol.20,No.9,Sept 2003,pp.1325-1336、Roberts,Trends Biotechnol.2014 Jul;32(7):372-80 Fan,Gaowei;Wang,Zujian;Hao,Mingju;Li,Jinming(2015)."Bispecific antibodies and their applications".Journal of Hematology & Oncology.8:130 Yang,Fa;Wen,Weihong;Qin,Weijun(2016)."Bispecific Antibodies as a Development Platform for New Concepts and Treatment Strategies".International Journal of Molecular Sciences.18(1):48 Chaderjian,W.B.,Chin,E.T.,Harris,R.J.,& Etcheverry,T.M.2005.Effect of copper sulfate on performance of a serum-free CHO cell culture process and the level of free thiol in the recombinant antibody expressed.Biotechnol.Prog.,21,(2)550-553 Dillon,T.M.,Speed-Ricci,M.,Vezina,C.,Flynn,G.C.,Liu,Y.D.,Rehder,D.S.,Plant,M.,Henkle,B.,Li,Y.,Varnum,B.,Wypych,J.,Balland,A.,& Bondarenko,P.V.2008 Structural and functional characterization of disulfide isoforms of the human IgG2 subclass.J.Biol.Chem.,283,16206-16215 Chen,L.H.,Huang,Q.,Wan,L.,Zeng,L.Y.,Li,S.F.,Li,Y.P.,Lu,X.F.,& Cheng,J.Q.2006.Expression,purification,and in vitro refolding of a humanized single-chain Fv antibody against human CTLA4(CD152).Protein Expr.Purif.,46,(2)495-502
驚くべきことに、二重特異性抗体コンストラクト製品の品質の向上を保証し、したがって製品の収量を増加させるとともに、既存の下流プロセシング工程に組み込むことができる下流の方法を提供することができた。
したがって、一態様では、二重特異性抗体コンストラクトであって、コンストラクトは、
・標的、好ましくは腫瘍標的に結合する5.0~9.5のpIを有する第1のドメイン;
・ヒト及びマカク(Macaca)CD3ε鎖の細胞外エピトープに結合する第2のドメイン;並びに
・任意選択により、2つのポリペプチド単量体であって、それぞれヒンジ、CH2ドメイン及びCH3ドメインを含む2つのポリペプチド単量体を含み、前記2つのポリペプチド単量体は、ペプチドリンカーを介して互いに融合される第3のドメインを含み、コンストラクトは少なくとも1つの開いたジスルフィド架橋を含む、二重特異性抗体コンストラクトを精製する下流の方法であって、方法は、コンストラクトをリフォールディングする工程を含み、ドメインの1つ以上はジスルフィド結合を含み、且つ
コンストラクトは、コンストラクトをその天然形態にリフォールディングするリフォールディング緩衝液であって、(i)少なくとも0.1mMの濃度を有する酸化還元及び/又は酸化剤、並びに(ii)>1Mの濃度を有するカオトロピック剤を含み、且つリフォールディング緩衝液のpHは、第1のドメインのpI値の+/-4.5又はコンストラクト全体のpI値の4.0に相当するリフォールディング緩衝液と接触される方法を提供することが、本発明に関して想定される。
前記態様によれば、酸化剤は、銅(II)、溶存酸素及び(L)-デヒドロアスコルビン酸(DHA)からなる群から選択され、好ましくは銅(II)であることも想定される。
前記態様によれば、酸化剤は、硫酸銅(II)であることも想定される。
前記態様によれば、酸化剤は、0.1~10mM、好ましくは0.1~1mMの濃度で存在することも想定される。
前記態様によれば、酸化還元剤は、グルタチオン-還元型/グルタチオン-酸化型、システイン/シスチン、システイン/システアミン、システイン/シスタミン、ジチオスレイトール(DTT)、ベータ-メルカプトエタノール及びグルタチオンからなる群から選択されることも想定される。
前記態様によれば、酸化還元剤は、0.1~10mM、好ましくは0.1~1mMの濃度で存在することも想定される。
前記態様によれば、リフォールディング緩衝液は、酸化剤を含むが、酸化還元剤を含まないことも想定される。
前記態様によれば、カオトロープは、アルギニン、尿素、ジメチル尿素、メチル尿素、エチル尿素、有機溶媒、界面活性剤、温度上昇(好ましくは、40、50、60、70又は80℃を超える)及びグアニジン(又はそのプロトン化形態グアニジウム)からなる群から選択され、好ましくはグアニジウムであることも想定される。
前記態様によれば、カオトロピック剤は、1.2~2Mの範囲の濃度で存在することも想定される。
前記態様によれば、pH値は、少なくとも4.9、好ましくはpH5.0~9.5の範囲、好ましくは約5.0~6.0又は6.5~9.0、より好ましくは5.0又は7.0~8.0であることも想定される。
前記態様によれば、第1のドメインは、CD33、CDH19、MSLN、FLT3、BCMA、CD19、MUC17、EpCAM、EGFRviii、DLL3、CLDN 18、CDH3、及び/又はPSMAに結合することも想定される。
前記態様によれば、リフォールディング緩衝液を適用した後の、例えば、サイズ排除クロマトグラフィーによって決定されるコンストラクトの単量体含量(パーセンタル単量体ピーク)は、酸化還元リフォールディング前の単量体含量と比較して少なくとも25%増加され、好ましくは、少なくとも40%の量、より好ましくは少なくとも60%、65%、少なくとも70%又は少なくとも85%の単量体含量に達することも想定される。
前記態様によれば、方法は、室温(約25℃)で実施されることも想定される。
前記態様によれば、方法は、1~24時間、好ましくは、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10時間、より好ましくは4時間のインキュベーション時間を有することも想定される。
前記態様によれば、コンストラクトをリフォールディング緩衝液と接触させることは、(i)下流の精製工程におけるプロセス液(プール)中又は(ii)下流の精製工程におけるクロマトグラフィーカラム上で起こることも想定される。
前記態様によれば、(i)液体プール中のコンストラクト濃度は、0.5~15mg/ml、好ましくは0.7~12mg/ml又は(ii)クロマトグラフィーカラム上で5~15、好ましくは10~15mg/mlであることも想定される。
前記態様によれば、液体プールは、収集細胞培養液(HCCF)、クロマトグラフィー溶出液プール、プロテインA、プロテインL、又はプロテインGアフィニティークロマトグラフィー溶出液プール、濾過されたウイルス不活性化プール、カチオン交換クロマトグラフィー(CEX)単量体プール及びCEX高分子量ピーク後プールであることも想定される。
前記態様によれば、本発明の方法は、好ましくは、
(a)哺乳動物細胞によって分泌される二重特異性抗体コンストラクトを含む収集細胞培養液(HCCF)をもたらすこと;
(b)HCCFを分離マトリックスと会合するコンストラクトに好適な条件下でクロマトグラフィー精製のための第1の分離マトリックスと接触させることであって、分離マトリックスは、プロテインA、プロテインG、プロテインL及び合成模倣アフィニティーレジンからなる群から選択されるアフィニティーレジンである、接触させること;
(c)第1の分離マトリックスを洗浄すること;
(d)コンストラクトを第1の分離マトリックスから溶出すること;
(e)コンストラクトを含む溶出液中のウイルスを不活性化すること;
(f)コンストラクトを含む溶出液を分離マトリックスと会合するコンストラクトに好適な条件下でクロマトグラフィーポリッシングのための第2の分離マトリックスと接触させることであって、分離マトリックスは、カチオン交換クロマトグラフィーマトリックスである、接触させること;
(g)第2の分離マトリックスを洗浄すること;
(h)第2の分離マトリックスからコンストラクトを溶出することであって、コンストラクトは、(i)コンストラクト単量体を含む単量体プール及び(ii)コンストラクト凝集体を含む高分子量プールの2つの画分に分離される、溶出すること、
(i)溶出液を含む画分(i)から濾過によりウイルスを分離すること;並びに
(j)任意選択により、溶出液をさらなる限外濾過及び/又はダイアフィルトレーション工程にかける工程を含み、
コンストラクトが、収集前の細胞培養培地中又は工程(a)のHCCF中においてコンストラクトをその天然形態にリフォールディングするリフォールディング緩衝液と接触されることも想定される。
前記態様によれば、代わりに、コンストラクトは、上記のとおりの工程(b)又は(f)の少なくとも1つにおける分離マトリックス上(カラム上)においてコンストラクトをその天然形態にリフォールディングするリフォールディング緩衝液と接触される。
前記態様によれば、代わりに、コンストラクトは、上記のとおりの工程(d)、(e)又は(h)の少なくとも1つにおけるプロセス液(プール)中でコンストラクトをその天然形態にリフォールディングするリフォールディング緩衝液と接触される。
前記態様によれば、コンストラクトの第1の結合ドメインは、
(a)配列番号4に示されるとおりのCDR-H1、配列番号5に示されるとおりのCDR-H2、配列番号6に示されるとおりのCDR-H3、配列番号1に示されるとおりのCDR-L1、配列番号2に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号3に示されるとおりのCDR-L3、
(b)配列番号29に示されるとおりのCDR-H1、配列番号30に示されるとおりのCDR-H2、配列番号31に示されるとおりのCDR-H3、配列番号34に示されるとおりのCDR-L1、配列番号35に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号36に示されるとおりのCDR-L3、
(c)配列番号42に示されるとおりのCDR-H1、配列番号43に示されるとおりのCDR-H2、配列番号44に示されるとおりのCDR-H3、配列番号45に示されるとおりのCDR-L1、配列番号46に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号47に示されるとおりのCDR-L3、
(d)配列番号53に示されるとおりのCDR-H1、配列番号54に示されるとおりのCDR-H2、配列番号55に示されるとおりのCDR-H3、配列番号56に示されるとおりのCDR-L1、配列番号57に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号58に示されるとおりのCDR-L3、
(e)配列番号65に示されるとおりのCDR-H1、配列番号66に示されるとおりのCDR-H2、配列番号67に示されるとおりのCDR-H3、配列番号68に示されるとおりのCDR-L1、配列番号69に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号70に示されるとおりのCDR-L3、
(f)配列番号83に示されるとおりのCDR-H1、配列番号84に示されるとおりのCDR-H2、配列番号85に示されるとおりのCDR-H3、配列番号86に示されるとおりのCDR-L1、配列番号87に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号88に示されるとおりのCDR-L3、
(g)配列番号94に示されるとおりのCDR-H1、配列番号95に示されるとおりのCDR-H2、配列番号96に示されるとおりのCDR-H3、配列番号97に示されるとおりのCDR-L1、配列番号98に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号99に示されるとおりのCDR-L3、
(h)配列番号105に示されるとおりのCDR-H1、配列番号106に示されるとおりのCDR-H2、配列番号107に示されるとおりのCDR-H3、配列番号109に示されるとおりのCDR-L1、配列番号110に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号111に示されるとおりのCDR-L3、
(i)配列番号115に示されるとおりのCDR-H1、配列番号116に示されるとおりのCDR-H2、配列番号117に示されるとおりのCDR-H3、配列番号118に示されるとおりのCDR-L1、配列番号119に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号120に示されるとおりのCDR-L3、
(j)配列番号126に示されるとおりのCDR-H1、配列番号127に示されるとおりのCDR-H2、配列番号128に示されるとおりのCDR-H3、配列番号129に示されるとおりのCDR-L1、配列番号130に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号131に示されるとおりのCDR-L3、
(k)配列番号137に示されるとおりのCDR-H1、配列番号138に示されるとおりのCDR-H2、配列番号139に示されるとおりのCDR-H3、配列番号140に示されるとおりのCDR-L1、配列番号141に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号142に示されるとおりのCDR-L3、
(l)配列番号152に示されるとおりのCDR-H1、配列番号153に示されるとおりのCDR-H2、配列番号154に示されるとおりのCDR-H3、配列番号155に示されるとおりのCDR-L1、配列番号156に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号157に示されるとおりのCDR-L3、
(m)配列番号167に示されるとおりのCDR-H1、配列番号168に示されるとおりのCDR-H2、配列番号169に示されるとおりのCDR-H3、配列番号170に示されるとおりのCDR-L1、配列番号171に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号172に示されるとおりのCDR-L3、
(n)配列番号203に示されるとおりのCDR-H1、配列番号204に示されるとおりのCDR-H2、配列番号205に示されるとおりのCDR-H3、配列番号206に示されるとおりのCDR-L1、配列番号207に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号208に示されるとおりのCDR-L3、
(o)配列番号214に示されるとおりのCDR-H1、配列番号215に示されるとおりのCDR-H2、配列番号216に示されるとおりのCDR-H3、配列番号217に示されるとおりのCDR-L1、配列番号218に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号219に示されるとおりのCDR-L3、
(p)配列番号226に示されるとおりのCDR-H1、配列番号227に示されるとおりのCDR-H2、配列番号228に示されるとおりのCDR-H3、配列番号229に示されるとおりのCDR-L1、配列番号230に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号231に示されるとおりのCDR-L3;並びに
(q)配列番号238に示されるとおりのCDR-H1、配列番号239に示されるとおりのCDR-H2、配列番号240に示されるとおりのCDR-H3、配列番号241に示されるとおりのCDR-L1、配列番号242に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号243に示されるとおりのCDR-L3
からなる群から選択されるCDR-H1、CDR-H2及びCDR-H3を含むVH領域、並びにCDR-L1、CDR-L2及びCDR-L3を含むVL領域を含むことも想定される。
前記態様によれば、方法は、上流の連続的な製造方法によって生成されるコンストラクトに適用されることも想定される。
別の態様によれば、装置は、本発明の方法を実施することも想定される。
別の態様によれば、本発明の方法によって精製される二重特異性抗体コンストラクトが提供されることも想定される。
図1は、本発明による二重特異性抗体コンストラクトを精製する下流の精製方法の工程の構成例を示す。生成された材料の名称は、それぞれの下流の精製工程後のプロセス液(プール)に対応しており、その試料はサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)分析のために回収される。SECによって決定される単量体のパーセンテージに加えて、材料の残りのパーセンテージは凝集体である。低分子量(LMW)種は、非常に小さい割合を占めるにすぎない。プロテインAで濾過されたウイルス不活性化プール(FVIP)及びカチオン交換クロマトグラフィー(CEX)HMWプール試料は、酸化還元リフォールディングのために使用された。 図2は、8のpHでのグアニジウムのみ(GuHCl)の処理後の凝集した例示的なCD33xCD3二重特異性抗体コンストラクトCEX HMW(ピーク後)プールのサイズ排除クロマトグラムを示す。 図3は、GuHCl及び銅(II)又はデヒドロアスコルビン酸による処理後の凝集した例示的なCD33xCD3二重特異性抗体コンストラクトHMW(ピーク後)プールのサイズ排除クロマトグラムを示す。 図4は、GuHClによる処理後の凝集した例示的なCD33xCD3二重特異性抗体コンストラクトプロテインA FVIPプールのサイズ排除クロマトグラムを示す。 図5は、GuHCl及び銅(II)による処理後の凝集した例示的なCD19xCD3二重特異性抗体コンストラクトCEX HMW(ピーク後)プールのサイズ排除クロマトグラムを示す。 図6は、GuHCl及び銅(II)による処理後の凝集した例示的なCLDNxCD3二重特異性抗体コンストラクトCEX HMW(ピーク後)プールのサイズ排除クロマトグラムを示す。
二重特異性抗体コンストラクト、好ましくは二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE(登録商標))抗体コンストラクトなどの一本鎖抗体コンストラクト、特に、scFc BiTE(登録商標)抗体コンストラクトのための最適化された酸化還元リフォールディング条件を提供する(好ましくは下流の)方法が本明細書に記載され、これは、抗体コンストラクト製品の品質を有利に向上させ、凝集を減少させることを含み、単量体抗体コンストラクトの収量を増加させ、且つ/又はアイソフォームの発生を減少させるが、それによって、全体的なプロセスの経済的側面が改善される。方法は、クロマトグラフィー精製、ウイルス不活性化、カチオンイオン交換クロマトグラフィー、ウイルス濾過及び/又は限外濾過/ダイアフィルトレーションなどのいくつかの標準的な下流プロセシング工程に多目的に加えられ得る。特定の酸化還元リフォールディング条件は、驚くべきことに、二重特異性抗体コンストラクトの凝集を減少させ、且つその単量体生成物の収量を増加させるのに効果的であることが見出されたが、これらは、文献から予想され得るものより高い特定の濃度の、例えば、本明細書でプロトン化形態グアニジウムとも呼ばれるグアニジンのカオトロピック剤濃度、並びに低濃度の酸化還元剤、好ましくは、銅(II)などの酸化剤及び/又は低濃度の酸化還元試薬(システイン/シスチンなど)を含む。ある種の実施形態では、酸化剤が好ましい。
通常、工業用哺乳動物CHO細胞によって産生された(発現され、分泌され、バイオリアクターから収集され且つプロテインAカラムによって精製された)一本鎖Fc(ScFc-BiTE(登録商標))にコンジュゲートされたBiTE(登録商標)抗体コンストラクトなどの二重特異性抗体コンストラクトの25%超又は50若しくは70%超などの高いパーセンタル量は、収量を著しく減少させ、生産のコストを増加させる下流の凝集した形態において不利に得られることが見出された。凝集体は通常、次の下流精製工程によって除去され、これは通常、カチオン交換クロマトグラフィー(CEX)である。しかしながら、本明細書に記載されるとおりの酸化還元リフォールディング工程を含む、哺乳動物細胞(又は微生物系)による二重特異性抗体コンストラクト(例えば、ScFc-BiTE(登録商標))生成の方法における追加の下流プロセシング工程としての酸化還元リフォールディング方法は、所望の単量体タンパク質生成物(二重特異性抗体コンストラクト)の収量を増加させ、且つ凝集体を減少させる。還元/酸化(酸化還元)試薬を伴うか又は伴わない広範なリフォールディング条件が、二重特異性抗体コンストラクトについて評価されてきた。
本明細書では、上流で生成された抗体コンストラクト、好ましくは、ScFc-BiTE(登録商標)抗体コンストラクトなどの二重特異性抗体コンストラクトを加工する(好ましくは下流の)方法であって、哺乳動物細胞又は微生物系によって産生されたタンパク質を、二重特異性抗体コンストラクトのpIに依存する好ましいpHでカオトロピック剤及び酸化還元剤と接触させることを含む方法が記載される。一実施形態では、好ましいpHは、二重特異性抗体コンストラクトの標的ドメインのpIに依存し、通常、pH5~8の範囲にある。そのようなpH値は、二重特異性抗体コンストラクトの下流プロセシングにおけるプール中の環境又はカラム条件の典型的なpH値に対応する。グアニジン、アルギニン、及び温度上昇を含むいくつかのカオトロープ(変性、アンフォールディング)剤が評価された。グアニジン及びアルギニンは、カオトロピック剤として好ましく、最も好ましくは、グアニジンであった。例示的な高濃度のグアニジンは、例えば、0.5~2.5Mの範囲にあり、単量体含量の著しい増加は、1Mを超える濃度のカオトロピック剤で観察され、好ましくは、1.2~2Mの範囲である。より高い濃度のカオトロピック剤は通常、生成物の凝集の機会を増加させるリスクを有する。対照的に、1M未満の量は通常、著しいリフォールディング作用を示さない。
本発明によれば、グアニジウムなどのカオトロピック剤は、特に、銅IIなどの酸化還元剤と合わせられる場合、下流の二重特異性抗体コンストラクト凝集体の発生を驚くほど減少させ、好ましくはさらに、アイソフォーム及び/又は異質性の抗体コンストラクトの発生を減少させる。これは通常、サイズ排除クロマトグラフィーにおけるショルダーピークの少なさによって証明され、ショルダーピークは、典型的なガウス曲線様形状のピークからの逸脱として、例えば、ピークの部分的な広幅化又はテーリングによって理解される。同様に、本発明によれば、非凝集、すなわち、単量体の二重特異性抗体コンストラクトの発生は、本発明による抗体コンストラクトの全体のより効率的な製造プロセスをもたらす下流プロセシングにおいて著しく増加され得る。通常、所望の生成物の割合を表す単量体含量は、本発明を適用する前の単量体パーセンテージと比較して少なくとも25%、好ましくは少なくとも40、50、60、70、80、90、100%又は100%超増加される。例えば、単量体含量(サイズ排除クロマトグラフィー当たりの単量体ピーク)は、約25から約50%まで増加され、約100%の単量体含量の増加が、本発明を適用する前の単量体含量と比較して達成された。達成され得る実際の最終単量体含量(パーセント)は、特定の分子に依存している可能性がある。しかしながら、単量体含量における少なくとも25%、典型的には少なくとも約50%の割合の増加は通常、全体として本明細書に記載されるとおりの抗体コンストラクトについて観察される。これに関して、単量体のパーセンテージを増加させるために、酸化還元試薬が、グアニジンなどのカオトロピック剤とともにリフォールディング緩衝液に加えられることが好ましい。システイン及びシスチンがリフォールディング緩衝液、少なくとも1M、例えば、1~2.5M、好ましくは1.2~2Mの範囲の全体の酸化還元剤濃度を、例えば、6:1、14:1、及び33:1(Cys:Cyss)モル比で有する緩衝液中で酸化還元剤を形成するとき、増加する単量体のパーセンテージは、それぞれ39%(酸化還元剤なし)~52%、61%、及び69%であり、すなわち、最大約76%であり得る。硫酸銅(II)又はデヒドロアスコルビン酸などの酸化試薬、例えば、1.2M~2.0Mグアニジンとともに、例えば0.5mM硫酸銅(II)などの酸化還元剤を使用するとき、驚くべきことに、最大約90%の単量体含量の増加をもたらす高いリフォールディングが観察される。単量体のパーセンテージはまた、例えば、0.1~1M、好ましくは0.5の範囲の濃度のデヒドロアスコルビン酸とともに、約1.2~2M、例えば、1.2M~2.0Mグアニジンの範囲のカオトロピック剤により最大約73%まで増加した。しかしながら、例えば、scFc-BiTE(登録商標)CEXピーク後プールのための本明細書に記載されるリフォールディング手順は、より早い段階の下流の精製にも好適である。効率的に精製されることになるそのようなより早い段階の下流の生成物ストリームは、プロテインAプールを含んでもよく、プロテインA FVIP試料は、例えば、およそ73%の単量体及び27%の凝集した抗体コンストラクトを含有する。例えば、2.0Mグアニジンによる本発明によるリフォールディングにかけられる場合、単量体のパーセンテージは、約pH5.0~pH8.0の範囲のpHで最大約94%まで増加され得る。
本発明の文脈において、pH範囲を定義することは、驚くべきことに達成されており、下流プロセシングの方法に組み込まれるリフォールディング工程が好ましくは効果的である。前記pH範囲は、(腫瘍)標的に結合する第1の結合ドメインのpI及び/又は抗体コンストラクト全体のpIに依存する。本明細書に記載されるとおりの抗体コンストラクトの第1のドメインは通常、少なくとも4.9のpIを有する。例えば、第1の結合ドメイン、すなわち、標的結合ドメインと比較して、本明細書に記載されるとおりのCD33xCD3抗体コンストラクトは、約4.9のpIを有する。他のpI値は通常、本明細書に記載されるとおりのCD19xCD3抗体コンストラクトに関して約6.0、本明細書に記載されるとおりのBCMAxCD3抗体コンストラクトに関して約6.4、本明細書に記載されるとおりのCD19xCD3抗体コンストラクトに関して約8.7、本明細書に記載されるとおりのMSLNxCD3抗体コンストラクトに関して約9.4、及び本明細書に記載されるとおりのFLT3xCD3抗体コンストラクトに関して約9.2である。したがって、リフォールディング緩衝液のpHは、本発明の抗体コンストラクトの第1の結合ドメインの典型的に最も低いpIに少なくとも対応するべきであり、これは典型的には4.9であるが必ずしもそうではない。したがって、例えば、約pH5のリフォールディング緩衝液が一般に、本発明の文脈において好適である。
本発明の文脈において、本発明による抗体コンストラクトの第2の結合ドメイン、すなわち、CD3イプシロン結合ドメインのpIは通常、標的結合ドメインより高いpI、例えば、少なくとも9のpI、典型的には9.3のpIを有する。第3のドメインが、本発明に従って存在する場合、pIは典型的には少なくとも7であり、典型的には7.2である。したがって、抗体コンストラクト全体のpIは、第1の結合ドメインのものより高くなる。通常、抗体コンストラクト全体のpIは、約7.0~9.0、すなわち、中性の範囲にある。したがって、pH7.0~9.0、例えば、8.0などのリフォールディング緩衝液又はリフォールディングが生じる環境の中性pHは、本発明の文脈において好ましい。例えば、本明細書に記載されるとおりのCD33xCD3抗体コンストラクトは、約7.2のpIを有する。他のpI値は通常、本明細書に記載されるとおりのCD19xCD3抗体コンストラクトに関して約8.0、本明細書に記載されるとおりのBCMAxCD3抗体コンストラクトに関して約8.0、本明細書に記載されるとおりのCD19xCD3抗体コンストラクトに関して約8.6、本明細書に記載されるとおりのMSLNxCD3抗体コンストラクトに関して約8.8、及び本明細書に記載されるとおりのFLT3xCD3抗体コンストラクトに関して約8.8である。
「プール」は、プロセス生成物(すなわち、二重特異性抗体コンストラクト)を含み、且つマトリックス(例えば、カラム)と会合しない下流のプロセス液として本発明において理解される。本発明の方法によれば、リフォールディング緩衝液は、いくつかの異なるプール又はカラムに適用され得る。プールは、例えば、プロテインA精製後の濾過ウイルス不活性化プール(FVIP)又は緩衝液交換によるCEX後の高分子量(HMW)プールを含むか又は濾過ウイルス不活性化工程と同時発生する。
二重特異性抗体コンストラクト濃度は、0.5~10mg/mlの範囲、好ましくは1mg/ml付近であり得る。期間は、数時間、例えば、2~48時間、好ましくは最大24時間、より好ましくは約10、9、8、7、6、5、4、3又は2時間、例えば、4時間であり得る。
本発明の方法によれば、温度は、4℃~40℃の範囲、例えば、10~30℃、好ましくは、約20~約25℃、例えば、約25℃の室温であり得る。そのような温度選択は、制御されない凝集及び望まれない凝集の両方を回避し、好適な反応時間を保証する。
本発明の文脈において、いくつかの酸化剤及び酸化還元剤が利用され得る。銅(すなわち、銅(II))、デヒドロアスコルビン酸、溶存酸素を含む「酸化剤」が、リフォールディング緩衝液中で使用されることが好ましい。好ましい濃度範囲は、開いたジスルフィド結合を閉じることに関して当該技術分野で教示されてきたものより高い0.1~10mM、好ましくは、0.5~1mMである。より低い酸化剤濃度(例えば、銅(II))は通常、酸化、すなわち、ジスルフィド結合の再構築に必要となる時間を増加させる。より高い酸化剤(例えば、銅(II))濃度は、メチオニン残基の不利な酸化及びクリッピングをもたらす場合がある。メチオニン酸化及びクリッピングが機能に重要なタンパク質領域にある場合、それらは最小化されるべきである。一般に、本発明による酸化剤(例えば、銅(II))濃度は、残留している開いたジスルフィド結合とクリッピングの間の妥協点として選択される。銅濃度は、タンパク質濃度によっても決定されるべきである。以前に、より低い銅濃度が当該技術分野で記載されており、例えば、それぞれ米国特許第6808902号明細書、米国特許第7723490号明細書のHarris et al 2005による0.005~0.1mM硫酸銅、及びTreuheit et alによる約0.01mMである。しかしながら、本発明は、0.1~10mM酸化剤、好ましくは、0.5~1mM銅(II)(好ましくは硫酸銅(II))などの酸化剤を含む方法を指し、これは、本発明により利用されたカオトロープ剤によって到達可能になったジスルフィド結合を再構築する反応をより迅速に導く。理論に束縛されるものではないが、カオトロープ剤を使用しなければ、表面に露出した開いた、すなわち、還元されたジスルフィドのみが、ジスルフィドを閉じて(すなわち、酸化する)、結合及び三次構造を回復させて凝集体の量を有利に減らすために酸化剤又は酸化還元剤に到達可能であろう。
以下の対を含むいくつかの「酸化還元剤」が、追加的に又は代替的に使用され得る:システイン/シスチン、システイン/シスタミン、還元型グルタチオン/酸化型グルタチオン。システイン又は還元型グルタチオンは単独で、それらが例えば、中性に近いpHで酸化形態を生成するため使用されてもよい。驚くべきことに、システイン及びシスチンの使用は凝集体を著しく減少させることが見出された。しかしながら、2つのシステインのシステイン化(1つの開いたジスルフィド結合)は、システイン及びシスチンを使用する場合に観察された。好ましくは、シスチン濃度は、約1mMであり、システイン濃度は、システイン濃度と比較してn倍高い。例えば、シスチン濃度は、0.1~10mMの範囲、好ましくは1mMであり得る。システイン:シスチン比は、1:1~33:1、好ましくは、20:1の任意の値であり得る。シスチンの代わりのシスタミンは、同等の濃度及び比で利用され得る。還元型及び酸化型グルタチオンもまた、同様の濃度及び比で利用され得る。
カオトロープ剤とともに銅又はデヒドロアスコルビン酸などの本発明による酸化剤を加えることによって、望まれない生成物凝集体の量を有利に減少させる。通常、凝集の著しい減少が達成され得るが、プロテインA FVIPプール中のCD33xCD3二重特異性抗体コンストラクトに関して、例えば、26%から6%までがリフォールディングによって達成された。好ましい条件は、例えば、凝集体をpH5.1のリフォールディング緩衝液(酢酸塩緩衝液)及び2.0Mグアニジンと室温で4時間接触させることを含み得る。凝集の著しい減少はまた、例えば、pH8.0で2.0Mグアニジン及び0.5mM銅(II)、又は例えば、pH8.0で2.0Mグアニジン及び0.5mMデヒドロアスコルビン酸を含むリフォールディング緩衝液を適用することによって、CEX HMWプール中で達成され得る。
本発明はまた、本発明による方法において有利に利用され得るリフォールディング緩衝液に向けられる。
本発明によるリフォールディング緩衝液はまた、下流のクロマトグラフィーカラム、例えば、プロテインAカラム上でリフォールディングするのに好適である。一般に、本明細書に記載される酸化還元リフォールディングの方法は、容器中、カラム上、収集後の細胞培養液中又は収集前のバイオリアクター中の細胞培養培地中において上記の酸化還元剤及びカオトロープ剤を加えることによって実施され得る。
ScFc-BiTE(登録商標)分子などの本発明による二重特異性抗体コンストラクトは通常、IgG抗体の対応する領域に対して同様のサイズ、pI及び疎水性であるFc領域を含有する。宿主細胞タンパク質(HCP)、他のバイオリアクター不純物及び試薬、高分子量(HMW)種又は凝集体、低分子量種又はクリップからのIgG抗体の一般的な下流プロセシングは、当該技術分野において知られている(Shukla et al.2006)。そのような下流プロセシングは、scFc-BiTE(登録商標)などの二重特異性抗体コンストラクトの精製に適応されており、通常、以下の工程を含む:細胞培養物の収集;プロテインAクロマトグラフィー;フィルターによるウイルス不活性化;第2のカラムクロマトグラフィーポリッシング工程又は2つの、例えば、CEX;ウイルス濾過;UF/DF。上流、例えば、連続的な製造プロセス中で得られた二重特異性抗体コンストラクト材料は通常、図1に示される工程を適用することによって精製される。本発明による酸化還元リフォールディングを行う方法は、多くの場合大きいパーセンテージの望まれない凝集を含有する上に列挙された収集及び精製工程のいずれかで実施され得る。例えば、酸化還元リフォールディングは、宿主細胞タンパク質及び試薬から精製するが依然として凝集体を含有するプロテインAクロマトグラフィー後の容器中で実施され得る。変性試薬は、プロテインAプールに加えられてもよいし、又はプロテインAプールは、変性、リフォールディング緩衝液中に緩衝液交換されてもよい。リフォールディングはまた、カラム上に固定化されたタンパク質をグアニジン、アルギニン、尿素などのカオトロープ剤ですすぎ、インキュベートすることによってプロテインAカラム上で実施され得る。酸化剤(例えば、銅又はデヒドロアスコルビン酸)又は酸化還元試薬は、オンカラムリフォールディングを実施するためにも加えられ得る。
本発明の文脈において、「カオトロープ」又は「カオトロピック剤」は、例えば、グアニジン、アルギニン、尿素などの変性剤若しくはアンフォールディング剤、極端なpH、アルコールなどの有機溶媒及び/又はSDSなどの界面活性剤として理解され、これは、二重特異性抗体コンストラクトなどの巨大分子の水素結合ネットワーク及びファンデルワールス相互作用を破壊する。これは、巨大分子の運動エネルギー又は移動の増大と相関する巨大分子のエントロピーを増大させる。本発明に従って好ましく適用される低濃度において、カオトロープは、タンパク質の三次元表面構造を部分的に又は一時的に妨害し得る。全長モノクローナル抗体(mAb)に関して、Mehta et al 2014は、0~2Mの濃度でのカオトロープであるグアニジン塩酸塩(GdnHCl)の作用の前に、様々な分光学的手法、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)及び分析超遠心を使用することによって試験した。0日目に、mAbの三次構造における中程度の乱れが検出された。1日目(37℃で24時間後)に、三次構造の大幅な乱れが、1.2Mを超えるカオトロープ濃度及び特に、1.8Mを超えるカオトロープ濃度で観察された。これは、インキュベーションの6及び11日後における高分子量(HMW)種の増加をもたらした。mAbの凝集は、1.2Mを超えるグアニジンの部分的なアンフォールディングを誘導した溶液中でのみ検出された。Mehta et al 2014は、「示差走査熱量測定試験は、抗体のCH2ドメインが1.2M及びより高い濃度のGuHCl中でインキュベートされた抗体分子中でアンフォールドされることを示した。これらの結果は、CH2ドメインのアンフォールディングが凝集を引き起こすことを示唆する」ことを示した。
当該技術分野における教示に基づいて、当業者は、凝集が妨げられるべきとき、抗体又は二重特異性抗体コンストラクトを、1Mを超える、例えば、1.2Mのグアニジン濃度にてカオトロープで処理することを躊躇するであろう。したがって、本発明の方法において、リフォールディングの目的のために本発明の二重特異性抗体を、1Mを超えるカオトロープ濃度で処理しながらもなお凝集していない生成物を得ることは驚くべきことである。しかしながら、本発明の二重特異性抗体コンストラクトは、それぞれ3つの結合ドメインのいずれか1つ、すなわち、それぞれ標的結合ドメイン、CD3結合ドメイン又はscFc結合ドメインのうちの少なくとも1つにおいて少なくとも1つの余分なジスルフィド結合を含む。好ましくは、第3のドメインのCH2において余分なジスルフィド結合が存在し、これにより二重特異性抗体コンストラクトをより安定にし、すなわち、グリコシル化mAbのCH2より安定にする。支持的特徴として、本発明の方法は、より穏和な反応条件、すなわち、24時間より短い反応時間、例えば、4時間、及び37℃未満の温度、例えば、25℃を適用することが好ましい。理論に束縛されるものではないが、本明細書で特許請求されるとおりの特質によれば、本発明による方法を適用することは、最終的に凝集を引き起こすことになる三次構造の大幅な乱れを引き起こさない。代わりに、本発明の方法にかけられた凝集した二重特異性抗体コンストラクトのカオトロープによる部分的且つ一時的なアンフォールディングにより、酸化剤及び/又は酸化還元剤が「開いた」ジスルフィド結合に到達し、それを再び「閉じる」ことが可能になる。
本発明の文脈における「閉じる」は、-S-S-ジスルフィド共有結合の再構築を意味する。それにより、二重特異性抗体コンストラクトの三次構造が再構築され、以前の凝集が除去されるか又は少なくとも減少される。結果として、本発明の方法が適用される下流プロセスの生成物収量は増加される。
本発明の文脈において、「細胞培養」又は「培養」は、多細胞生物又は組織の外部での細胞の増殖及び伝播を意味する。哺乳動物細胞に好適な培養条件は、当該技術分野において知られている。例えば、Animal cell culture:A Practical Approach,D.Rickwood,ed.,Oxford University Press,New York(1992)を参照されたい。哺乳動物細胞は、懸濁液中で又は固形の培養基に付着されながら培養され得る。
用語「哺乳動物細胞」は、任意の哺乳動物(例えば、ヒト、ハムスター、マウス、ミドリザル、ラット、ブタ、雌ウシ、又はウサギ)からの又はそれに由来する任意の細胞を意味する。例えば、哺乳動物細胞は、不死化細胞であってもよい。いくつかの実施形態では、哺乳動物細胞は、分化細胞である。いくつかの実施形態では、哺乳動物細胞は、未分化細胞である。哺乳動物細胞の非限定的な例は、本明細書に記載される。哺乳動物細胞のさらなる例は、当該技術分野において知られる。
本明細書で使用する場合、用語「細胞培養培地(cell culturing medium)」(「培養培地」、「細胞培養培地(cell culture media)」、「組織培養培地」とも呼ばれる)は、増殖している細胞、例えば、動物又は哺乳動物細胞のために使用される任意の栄養液を指し、一般に、以下からの少なくとも1つ以上の成分を提供する:エネルギー源(通常、グルコースなどの炭水化物の形態);全ての必須アミノ酸、及び一般に20種の基本アミノ酸とシステインのうちの1つ以上;典型的には低濃度で必要とされるビタミン及び/又は他の有機化合物;脂質又は遊離脂肪酸;並びに通常マイクロモル濃度範囲において典型的には非常に低濃度で必要とされる微量元素、例えば、無機化合物又は天然に存在する元素。
細胞培養培地としては、限定されないが、細胞のバッチ、拡張バッチ、フェドバッチ及び/又は灌流若しくは連続培養などの任意の細胞培養プロセスにおいて通常利用され、且つ/又はそれとの使用に関して知られるものが挙げられる。
「増殖」細胞培養培地又はフィード培地は、通常、指数増殖の期間、「増殖期」の間の細胞培養において使用され、この期の間の細胞培養を助けるのに十分に完全である細胞培養培地を指す。増殖細胞培養培地はまた、宿主細胞株に組み込まれた選択可能マーカーに耐性又は生存を付与する選択薬剤を含有してもよい。このような選択薬剤としては、ジェネテシン(G4118)、ネオマイシン、ハイグロマイシンB、ピューロマイシン、ゼオシン、メチオニンスルホキシミン、メトトレキセート、グルタミンを含まない細胞培養培地、グリシン、ヒポキサンチン及びチミジンを欠くか、又はチミジンのみを欠く細胞培養培地が挙げられるが、これらに限定されない。
「生産」細胞培養培地又はフィード培地は、指数増殖が終了する移行期の間、並びにタンパク質産生が優勢になるその後の移行期及び/又は生産期の間に細胞培養に通常使用される細胞培養培地を指す。そのような細胞培養培地は、この期の間の所望の細胞密度、生存率及び/又は製品力価を維持するのに十分に完全である。
「灌流」細胞培養培地又はフィード培地は、灌流又は連続培養法によって維持され、且つこのプロセスの間に細胞培養を助けるのに十分に完全である細胞培養において通常使用される細胞培養培地を指す。灌流細胞培養培地配合物は、使用済み培地を除去するために使用される方法に対応するために、基本の細胞培養培地配合物よりも富んでいてもよいし、より濃縮されていてもよい。灌流細胞培養培地は、増殖期及び生産期の両方で使用され得る。
用語「培養」又は「細胞培養」は、制御された一連の物理的条件下での哺乳類細胞の維持又は増殖を意味する。
用語「哺乳動物細胞の培養物」は、制御された一連の物理的条件下で維持又は増殖される複数の哺乳動物細胞を含有する液体培養培地を意味する。
用語「液体培養培地」は、細胞(例えば、哺乳動物細胞)をインビトロで成長又は増殖させるのに十分な栄養素を含有する液体を意味する。例えば、液体培養培地は、アミノ酸(例えば、20種類のアミノ酸)、プリン(例えば、ヒポキサンチン)、ピリミジン(例えば、チミジン)、コリン、イノシトール、チアミン、葉酸、ビオチン、カルシウム、ナイアシンアミド、ピリドキシン、リボフラビン、チミジン、シアノコバラミン、ピルビン酸、リポ酸、マグネシウム、グルコース、ナトリウム、カリウム、鉄、銅、亜鉛、及び炭酸水素ナトリウムのうちの1つ以上を含有し得る。いくつかの実施形態では、液体培養培地は、哺乳動物由来の血清を含有し得る。いくつかの実施形態では、液体培養培地は、哺乳動物由来の血清又は別の抽出物を含有しない(規定の液体培養培地)。いくつかの実施形態では、液体培養培地は、微量金属、哺乳動物成長ホルモン、及び/又は哺乳動物増殖因子を含有し得る。液体培養培地の別の例は、最小培地(例えば、無機塩、炭素源、及び水のみを含有する培地)である。液体培養培地の非限定的な例は、本明細書に記載される。液体培養培地のさらなる例は、当該技術分野において知られており、市販されている。液体培養培地は、任意の密度の哺乳動物細胞を含有し得る。例えば、本明細書で使用する場合、バイオリアクターから除去される液体培養培地の体積は、哺乳動物細胞を実質的に含まないものであり得る。
第2の液体培養培地は、第1の液体培養培地と同じであってもよい。フェドバッチ培養のいくつかの例において、第2の液体培養培地は、第1の液体培養培地の濃縮形態である。フェドバッチ培養のいくつかの例において、第2の液体培養培地は、乾燥粉末として添加される。
用語「抗体製品」は、「分泌されたタンパク質」又は「分泌された組換えタンパク質」を指し、哺乳動物細胞内で翻訳される際に少なくとも1つの分泌シグナル配列を元々含有し、且つ少なくとも部分的に哺乳動物細胞内での分泌シグナル配列の酵素的切断を介して、少なくとも部分的に細胞外空間(例えば、液体培養培地)に分泌されるタンパク質(例えば、組換えタンパク質)を意味する。当業者は、「分泌された」タンパク質が、分泌されたタンパク質と見なされるために、細胞から完全に解離する必要はないことを理解するであろう。
二重特異性抗体製品という用語は、全長、例えば、IgGに基づく抗体及びそのフラグメントなどの二重特異性抗体を包含し、これらは通常本明細書で二重特異性抗体コンストラクトと呼ばれる。
用語「抗体コンストラクト」は、その構造及び/又は機能が、抗体、例えば全長又は完全免疫グロブリン分子の構造及び/若しくは機能に基づき、且つ/又は抗体若しくはそのフラグメントの可変重鎖(VH)及び/又は可変軽鎖(VL)ドメインから抽出される分子を指す。したがって、抗体コンストラクトは、その特異的な標的又は抗原に結合することができる。さらに、本発明による抗体コンストラクトの結合ドメインは、標的結合を可能にする抗体の最小構造要件を含む。この最小要件は、例えば、少なくとも3つの軽鎖CDR(すなわちVL領域のCDR1、CDR2及びCDR3)、並びに/又は3つの重鎖CDR(すなわちVH領域のCDR1、CDR2及びCDR3)、好ましくは6つ全てのCDRの存在によって定義され得る。抗体の最小構造要件を定義する代替の手法は、特異的な標的の構造、それぞれエピトープ領域を構成する標的タンパク質のタンパク質ドメイン(エピトープクラスター)内での抗体のエピトープの定義であるか、又は定義された抗体のエピトープと競合する特異的な抗体を参照することによる。本発明によるコンストラクトが基づく抗体は、例えば、モノクローナル抗体、組換え抗体、キメラ抗体、脱免疫抗体、ヒト化抗体及びヒト抗体を含む。
本発明による抗体コンストラクトの結合ドメインは、例えば、上で参照されたグループのCDRを含み得る。好ましくは、それらのCDRは、抗体軽鎖可変領域(VL)及び抗体重鎖可変領域(VH)のフレームワーク内に含まれるが;それが両方を含む必要はない。Fdフラグメントは、例えば、2つのVH領域を有し、多くの場合、インタクトな抗原結合ドメインの一部の抗原結合機能を保持している。抗体フラグメント、抗体バリアント又は結合ドメインの形式についてのさらなる例としては、(1)VL、VH、CL及びCH1ドメインを有する一価のフラグメントであるFabフラグメント;(2)ヒンジ領域でのジスルフィド架橋によって連結された2つのFabフラグメントを有する二価のフラグメントであるF(ab’)フラグメント;(3)2つのVH及びCH1ドメインを有するFdフラグメント;(4)抗体の1つのアームのVL及びVHドメインを有するFvフラグメント、(5)VHドメインを有するdAbフラグメント(Ward et al.,(1989)Nature 341:544-546);(6)単離された相補性決定領域(CDR)、並びに(7)一本鎖Fv(scFv)が挙げられ、後者が好ましい(例えば、scFVライブラリー由来のもの)。本発明による抗体コンストラクトの実施形態の例は、例えば、国際公開第00/006605号パンフレット、国際公開第2005/040220号パンフレット、国際公開第2008/119567号パンフレット、国際公開第2010/037838号パンフレット、国際公開第2013/026837号パンフレット、国際公開第2013/026833号パンフレット、米国特許出願公開第2014/0308285号明細書、米国特許出願公開第2014/0302037号明細書、国際公開第2014/144722号パンフレット、国際公開第2014/151910号パンフレット及び国際公開第2015/048272号パンフレットに記載されている。
「結合ドメイン」又は「~に結合するドメイン」の定義には、VH、VHH、VL、(s)dAb、Fv、Fd、Fab、Fab’、F(ab’)2又は「r IgG」(「半抗体」)などの全長抗体のフラグメントも含まれる。本発明による抗体コンストラクトは、抗体バリアントとも呼ばれる、抗体の改変されたフラグメント、例えばscFv、di-scFv又はbi(s)-scFv、scFv-Fc、scFv-ジッパー、scFab、Fab、Fab、ダイアボディ、単鎖ダイアボディ、タンデムダイアボディ(Tandab’s)、タンデムdi-scFv、タンデムtri-scFv、「マルチボディ」、例えばトリアボディ又はテトラボディ、及び単一ドメイン抗体、例えばナノボディ、又は他のV領域若しくはドメインに非依存的に抗原若しくはエピトープに特異的に結合するVHH、VH若しくはVLであり得る1つのみの可変ドメインを含む単一可変ドメイン抗体も含み得る。
本明細書で使用する場合、用語「単鎖Fv」、「単鎖抗体」又は「scFv」は、重鎖及び軽鎖の両方の由来の可変領域を含むが、定常領域を欠く単一ポリペプチド鎖抗体フラグメントを指す。通常、単鎖抗体は、VH及びVLドメイン間において、抗原への結合を可能にする所望の構造を形成できるようにするポリペプチドリンカーをさらに含む。単鎖抗体は、The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,vol.113,Rosenburg and Moore eds.Springer-Verlag,New York,pp.269-315(1994)においてPluckthunによって詳細に議論されている。一本鎖抗体を作製する様々な方法が知られており、米国特許第4,694,778号明細書及び同第5,260,203号明細書;国際特許出願公開の国際公開第88/01649号パンフレット;Bird(1988)Science 242:423-442;Huston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883;Ward et al.(1989)Nature 334:54454;Skerra et al.(1988)Science 242:1038-1041に記載されるものを含む。特定の実施形態において、一本鎖抗体は、二重特異性、多重特異性、ヒト及び/若しくはヒト化、並びに/又は合成性でもあり得る。
さらに、用語「抗体コンストラクト」の定義は、一価、二価及び多価(polyvalent)/多価(multivalent)コンストラクト、したがって2つのみの抗原性構造に特異的に結合する二重特異性コンストラクト、並びに異なる結合ドメインを通じて3つ以上の抗原性構造、例えば3つ、4つ以上に特異的に結合する多重特異性(polyspecific)/多重特異性(multispecific)コンストラクトを含む。さらに、用語「抗体コンストラクト」の定義は、1つのみのポリペプチド鎖からなる分子、及び鎖が同一(ホモ二量体、ホモ三量体若しくはホモオリゴマー)であるか、又は異なる(ヘテロ二量体、ヘテロ三量体若しくはヘテロオリゴマー)かのいずれかであり得る2つ以上のポリペプチド鎖からなる分子を含む。上で特定された抗体及びバリアント又はその誘導体に関する例は、とりわけ、Harlow and Lane,Antibodies a laboratory manual,CSHL Press(1988)及びUsing Antibodies:a laboratory manual,CSHL Press(1999)、Kontermann and Duebel,Antibody Engineering,Springer,2nd ed.2010及びLittle,Recombinant Antibodies for Immunotherapy,Cambridge University Press 2009において記載される。
本明細書で使用する場合、用語「二重特異性」は、「少なくとも二重特異性」である抗体コンストラクトを指し、すなわち、それは、少なくとも第1の結合ドメイン及び第2の結合ドメインを含み、ここで、第1の結合ドメインは、1つの抗原又は標的(ここで、標的細胞の表面抗原)に結合し、第2の結合ドメインは、別の抗原又は標的(例えば、CD3)に結合する。したがって、本発明による抗体コンストラクトは、少なくとも2つの異なる抗原又は標的に対する特異性を備える。例えば、第1のドメインは、好ましくは、本明細書に記載される種の1つ以上のCD3εの細胞外エピトープに結合しない。用語「標的細胞の表面抗原」は、細胞によって発現され、且つ本明細書に記載される抗体コンストラクトがアクセスできるようにその細胞表面に存在する抗原性構造を指す。それは、タンパク質、好ましくはタンパク質の細胞外部分又は糖質構造、好ましくは糖タンパク質などのタンパク質の糖質構造であり得る。それは、腫瘍抗原であることが好ましい。本発明の用語「二重特異性抗体コンストラクト」は、多重特異性抗体コンストラクト、例えば3つの結合ドメインを含む三重特異性抗体コンストラクト又は4つ以上(例えば、4つ、5つ...)の特異性を有するコンストラクトも包含する。
本発明による抗体コンストラクトが(少なくとも)二重特異性である場合、それらは、天然に存在せず、且つそれらは、天然に存在する産物と顕著に異なる。したがって、「二重特異性」抗体コンストラクト又は免疫グロブリンは、異なる特異性を有する少なくとも2つの異なる結合部位を有する人工ハイブリッド抗体又は免疫グロブリンである。二重特異性抗体コンストラクトは、ハイブリドーマの融合又はFab’フラグメントの連結を含む様々な方法によって生成することができる。例えば、Songsivilai & Lachmann,Clin.Exp.Immunol.79:315-321(1990)を参照されたい。
本発明の抗体コンストラクトの少なくとも2つの結合ドメイン及び可変ドメイン(VH/VL)は、ペプチドリンカー(スペーサーペプチド)を含んでも含まなくてもよい。用語「ペプチドリンカー」は、本発明によれば、本発明の抗体コンストラクトの一方の(可変及び/又は結合)ドメイン及びもう一方の(可変及び/又は結合)ドメインのアミノ酸配列を相互に連結するアミノ酸配列を含む。ペプチドリンカーは、第3のドメインを本発明の抗体コンストラクトの他のドメインに融合するためにも使用され得る。そのようなペプチドリンカーの必須の技術的特徴は、それがいかなる重合活性も含まないことである。好適なペプチドリンカーには、米国特許第4,751,180号明細書及び同第4,935,233号明細書又は国際公開第88/09344号パンフレットに記載されるものがある。ペプチドリンカーは、他のドメイン又はモジュール又は領域(半減期延長ドメインなど)を本発明の抗体コンストラクトに結合するためにも使用され得る。
本発明の抗体コンストラクトは、「インビトロで作製された抗体コンストラクト」であることが好ましい。本用語は、可変領域の全て又は一部(例えば、少なくとも1つのCDR)が非免疫細胞の選択、例えばインビトロファージディスプレイ、タンパク質チップ又は抗原結合能に関して候補配列を試験することができる任意の他の方法において作製される、上記定義による抗体コンストラクトを指す。したがって、本用語は、好ましくは、動物の免疫細胞におけるゲノム再編成によってのみ作製される配列を除外する。「組換え抗体」は、組換えDNA技術又は遺伝子工学の使用により作製された抗体である。
本明細書で使用する場合、用語「モノクローナル抗体」(mAb)又はモノクローナル抗体コンストラクトは、実質的に均一な抗体の集団から得られた抗体、すなわち少量存在する可能性がある、考えられる天然に存在する変異及び/又は翻訳後修飾(例えば、異性化、アミド化)を除いて同一である集団を含む個々の抗体を指す。モノクローナル抗体は、高度に特異的であり、異なる決定基(又はエピトープ)に対して誘導された異なる抗体を通常含む従来の(ポリクローナル)抗体製剤とは対照的に、抗原上の単一の抗原部位又は決定基に対して誘導される。それらの特異性に加えて、モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ培養によって合成されるため、他の免疫グロブリンが混入しない点で有利である。修飾語「モノクローナル」は、実質的に均一な抗体集団から得られるという抗体の特徴を示し、任意の特定の方法による抗体の産生を必要とすると解釈されるべきではない。
モノクローナル抗体の調製には、継続的な細胞株培養により産生される抗体をもたらす任意の技術を用いることができる。例えば、使用されるモノクローナル抗体は、Koehler et al.,Nature,256:495(1975)によって最初に記載されたハイブリドーマ方法によって作られてもよいし、又は組換えDNA法(例えば、米国特許第4,816,567号明細書を参照されたい)によって作られてもよい。ヒトモノクローナル抗体を産生するさらなる技術の例としては、トリオーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbor,Immunology Today 4(1983),72)、及びEBV-ハイブリドーマ技術(Cole et al.,Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc.(1985),77-96)が挙げられる。
次に、ハイブリドーマを、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)及び表面プラズモン共鳴(BIACORE(商標))分析などの標準的な方法を使用してスクリーニングして、指定の抗原に特異的に結合する抗体を産生する1つ以上のハイブリドーマを同定することができる。例えば、組換え抗原、天然に存在する形態、その任意のバリアント又はフラグメント並びにその抗原性ペプチドなど、任意の形態の関連抗原が免疫原として使用され得る。BIAcoreシステムで採用されている表面プラズモン共鳴を使用して、標的細胞の表面抗原のエピトープにファージ抗体が結合する効率を高めることができる(Schier,Human Antibodies Hybridomas 7(1996),97-105;Malmborg,J.Immunol.Methods 183(1995),7-13)。
モノクローナル抗体を作製する別の例示的な方法としては、タンパク質発現ライブラリー、例えばファージディスプレイ又はリボソームディスプレイライブラリーのスクリーニングが挙げられる。ファージディスプレイについては、例えば、Ladnerらの米国特許第5,223,409号明細書;Smith(1985)Science 228:1315-1317、Clackson et al.,Nature,352:624-628(1991)及びMarks et al.,J.Mol.Biol.,222:581-597(1991)で説明されている。
ディスプレイライブラリーの使用に加えて、関連抗原を使用して、非ヒト動物(例えば、齧歯類(例えば、マウス、ハムスター、ウサギ又はラット))を免疫化することができる。一実施形態では、非ヒト動物は、ヒト免疫グロブリン遺伝子の少なくとも一部を含む。例えば、マウス抗体産生が欠損したマウス株をヒトIg(免疫グロブリン)遺伝子座の大きいフラグメントで操作することが可能である。ハイブリドーマ技術を用いて、所望の特異性を有する遺伝子に由来する抗原特異的モノクローナル抗体を作製及び選択し得る。例えば、XENOMOUSE(商標)、Green et al.(1994)Nature Genetics 7:13-21、米国特許出願公開第2003-0070185号明細書、国際公開第96/34096号パンフレット及び国際公開第96/33735号パンフレットを参照されたい。
モノクローナル抗体は、非ヒト動物から得た後、当該技術分野で知られる組換えDNA技術を用いて、例えばヒト化、脱免疫、キメラ化などの改変を行うこともできる。改変抗体コンストラクトの例としては、非ヒト抗体のヒト化バリアント、「親和性成熟」抗体(例えば、Hawkins et al.J.Mol.Biol.254,889-896(1992)及びLowman et al.,Biochemistry 30,10832-10837(1991)を参照されたい)及びエフェクター機能が改変された抗体変異体(例えば、米国特許第5,648,260号明細書、前掲のKontermann and Duebel(2010)及び前掲のLittle(2009)を参照されたい)が挙げられる。
免疫学では、親和性成熟は、免疫応答の過程でB細胞が抗原親和性の増加した抗体を産生するプロセスである。同じ抗原への曝露が繰り返されると、宿主は、連続してより高い親和性の抗体を産生することになる。天然のプロトタイプと同様に、インビトロ親和性成熟は、変異及び選択の原理に基づいている。インビトロ親和性成熟を問題なく使用して、抗体、抗体コンストラクト及び抗体フラグメントを最適化している。放射線、化学的変異原又はエラープローンPCRを使用して、CDR内部にランダム変異が導入される。加えて、チェインシャッフリングにより、遺伝的多様性を増加させ得る。ファージディスプレイのようなディスプレイ方法を用いた2又は3ラウンドの変異及び選択により、通常、低ナノモル範囲の親和性を有する抗体フラグメントが得られる。
抗体コンストラクトの好ましいタイプのアミノ酸置換変種は、親抗体(例えば、ヒト化抗体又はヒト抗体)の1つ以上の超可変領域残基の置換を伴うものである。一般に、さらなる開発のために選択されて得られるバリアントは、それらが生成された親抗体と比べて向上した生物学的特性を有することになる。そのような置換バリアントを生成するための簡便な方法には、ファージディスプレイを用いる親和性成熟が含まれる。簡潔に説明すると、いくつかの超可変領域部位(例えば、6~7部位)は、それぞれの部位で可能な全てのアミノ酸置換が生じるように変異される。そのようにして生成された抗体バリアントは、各粒子内にパッケージされたM13の遺伝子III産物との融合体として、繊維状ファージ粒子から一価形態で提示される。次に、ファージディスプレイされたバリアントを、本明細書に開示されるとおりにそれらの生物活性(例えば、結合親和性)についてスクリーニングする。改変のための超可変領域部位候補を同定するために、アラニンスキャニング変異導入法を実施して、抗原結合に有意に寄与する超可変領域残基を同定し得る。代わりに又は加えて、結合ドメインと例えばヒト標的細胞の表面抗原との接触点を同定するために、抗原-抗体複合体の結晶構造を分析することが有益な場合がある。そのような接触残基及び隣接残基は、本明細書で詳述される技術による置換の候補である。そのようなバリアントを生成してから、バリアントのパネルに対して、本明細書に記載されるとおりのスクリーニングを施し、1つ以上の関連するアッセイにおいて優れた特性を有する抗体をさらなる開発のために選択し得る。
本発明のモノクローナル抗体及び抗体コンストラクトは、特に重鎖及び/若しくは軽鎖の一部が特定の種に由来するか、又は特定の抗体のクラス若しくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一若しくは相同である一方、鎖の残部は、所望の生物活性を示す限り、別の種に由来するか、又は別の抗体のクラス若しくはサブクラスに属する抗体、並びにそのような抗体のフラグメント中の対応する配列と同一若しくは相同である「キメラ」抗体(免疫グロブリン)を含む(米国特許第4,816,567号明細書;Morrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851-6855(1984))。本明細書における目的のキメラ抗体には、非ヒト霊長類(例えば、旧世界ザル、類人猿など)に由来する可変ドメイン抗原結合配列及びヒト定常領域配列を含む「霊長類化」抗体が含まれる。キメラ抗体を作製するための様々な手法が記載されている。例えば、Morrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A.81:6851,1985;Takeda et al.,Nature 314:452,1985、Cabilly et al.,米国特許第4,816,567号明細書;Boss et al.,米国特許第4,816,397号明細書;Tanaguchi et al.,欧州特許第0171496号明細書;欧州特許第0173494号明細書;及び英国特許第2177096号明細書を参照されたい。
抗体、抗体コンストラクト、抗体フラグメント又は抗体バリアントは、国際公開第98/52976号パンフレット又は国際公開第00/34317号パンフレットの実施例に開示される方法によるヒトT細胞エピトープの特異的欠失(「脱免疫化」と呼ばれる方法)によっても改変され得る。簡潔に説明すると、MHCクラスIIに結合するペプチドについて、抗体の重鎖及び軽鎖可変ドメインを分析することができる。これらのペプチドは、潜在的なT細胞エピトープ(国際公開第98/52976号パンフレット及び国際公開第00/34317号パンフレットに定義される)に相当する。潜在的なT細胞エピトープの検出には、国際公開第98/52976号パンフレット及び国際公開第00/34317号パンフレットに記載されるとおり、「ペプチドスレッディング法」と呼ばれるコンピューターモデリング手法を適用することができ、加えて、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベースにおいて、VH及びVL配列に存在するモチーフを検索することができる。これらのモチーフは、18個の主要MHCクラスII DRアロタイプのいずれかに結合するため、潜在的なT細胞エピトープとなる。検出された潜在的なT細胞エピトープは、可変ドメイン内の少数のアミノ酸残基を置換することにより、又は好ましくは単一のアミノ酸置換により除去することができる。通常、保存的置換がなされる。全てではないが多くの場合、ヒト生殖細胞系列の抗体配列内の位置に共通するアミノ酸が使用され得る。ヒト生殖細胞系列配列については、例えば、Tomlinson,et al.(1992)J.Mol.Biol.227:776-798;Cook,G.P.et al.(1995)Immunol.Today Vol.16(5):237-242;及びTomlinson et al.(1995)EMBO J.14:14:4628-4638において開示される。V BASE総覧は、ヒト免疫グロブリン可変領域配列の包括的な総覧を提供する(Tomlinson,LA.et al.MRC Centre for Protein Engineering,Cambridge,UKによる編集)。これらの配列をヒト配列の供給源として、例えばフレームワーク領域及びCDRに使用することができる。例えば、米国特許第6,300,064号明細書に記載されるコンセンサスヒトフレームワーク領域を使用することもできる。
「ヒト化」抗体、抗体コンストラクト、バリアント又はそのフラグメント(Fv、Fab、Fab’、F(ab’)2又は抗体の他の抗原結合部分配列)は、非ヒト免疫グロブリン由来の最小限の配列を含有する、大部分がヒト配列である抗体又は免疫グロブリンである。ほとんどの場合、ヒト化抗体は、レシピエントの超可変領域(CDRともいう)由来の残基が、所望の特異性、親和性及び能力を有するマウス、ラット、ハムスター又はウサギなどの非ヒト(例えば齧歯類)種(ドナー抗体)の超可変領域由来の残基により置換されているヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)である。場合により、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク領域(FR)残基は、対応する非ヒト残基により置換される。さらに、本明細書で使用する場合、「ヒト化抗体」は、レシピエント抗体にもドナー抗体にも見られない残基も含む場合がある。これらの改変は、抗体の性能をさらに洗練させ、最適化するためになされる。ヒト化抗体は、免疫グロブリン定常領域(Fc)、通常、ヒト免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部分も含む場合がある。さらなる詳細については、Jones et al.,Nature,321:522-525(1986);Reichmann et al.,Nature,332:323-329(1988);及びPresta,Curr.Op.Struct.Biol.,2:593-596(1992)を参照されたい。
ヒト化抗体又はそのフラグメントは、抗原結合に直接関与しないFv可変ドメインの配列をヒトFv可変ドメイン由来の等価な配列で置換することによって生成することができる。ヒト化抗体又はそのフラグメントを生成するための例示的な方法は、Morrison(1985)Science 229:1202-1207;Oi et al.(1986)BioTechniques 4:214;並びに米国特許第5,585,089号明細書;米国特許第5,693,761号明細書;米国特許第5,693,762号明細書;米国特許第5,859,205号明細書;及び米国特許第6,407,213号明細書により提供される。それらの方法は、重鎖又は軽鎖の少なくとも1つに由来する免疫グロブリンFv可変ドメインの全て又は一部分をコードする核酸配列を単離、操作及び発現することを含む。そのような核酸を、上記のとおりの所定の標的に対する抗体を産生するハイブリドーマ及び他の供給源から得ることができる。次に、ヒト化抗体分子をコードする組換えDNAが適切な発現ベクターにクローニングされ得る。
ヒト化抗体は、ヒト重鎖及び軽鎖遺伝子を発現するが、内在性のマウス免疫グロブリン重鎖及び軽鎖遺伝子を発現することができないマウスなどのトランスジェニック動物を用いても作製され得る。Winterは、本明細書に記載されるヒト化抗体の調製に使用され得る例示的なCDR移植法を記載している(米国特許第5,225,539号明細書)。特定のヒト抗体のCDRの全ては、非ヒトCDRの少なくとも一部分で置換され得るか又はCDRの一部のみが非ヒトCDRで置換され得る。所定の抗原に対するヒト化抗体の結合に必要とされる数のCDRを置換することのみが必要である。
ヒト化抗体は、保存的置換、コンセンサス配列置換、生殖細胞系列置換及び/又は復帰変異の導入によって最適化することができる。このような改変免疫グロブリン分子は、当該技術分野で知られる複数の技術のいずれによって作製することができる(例えば、Teng et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80:7308-7312,1983;Kozbor et al.,Immunology Today,4:7279,1983;Olsson et al.,Meth.Enzymol.,92:3-16,1982及び欧州特許第239400号明細書)。
用語「ヒト抗体」、「ヒト抗体コンストラクト」及び「ヒト結合ドメイン」は、例えば、Kabat et al.(1991)(前掲)によって記載されたものを含む、当該技術分野で知られるヒト生殖細胞系列の免疫グロブリン配列に実質的に対応する可変及び定常領域又はドメインなどの抗体領域を有する抗体、抗体コンストラクト及び結合ドメインを含む。本発明のヒト抗体、抗体コンストラクト又は結合ドメインは、ヒト生殖細胞系列の免疫グロブリン配列によってコードされないアミノ酸残基(例えば、インビトロでのランダム変異誘発若しくは部位特異的変異誘発により又はインビボでの体細胞変異により導入される変異)を、例えばCDR、特にCDR3に含み得る。ヒト抗体、抗体コンストラクト又は結合ドメインは、ヒト生殖細胞系列の免疫グロブリン配列によってコードされないアミノ酸残基で置換された少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又はそれを超える位置を有し得る。しかしながら、本明細書で使用する場合、ヒト抗体、抗体コンストラクト及び結合ドメインの定義は、Xenomouseなどの技術又はシステムを使用することによって得ることができる、非人為的且つ/又は遺伝的に改変された抗体のヒト配列のみを含む「完全ヒト抗体」も意図している。好ましくは、「完全ヒト抗体」は、ヒト生殖細胞系列の免疫グロブリン配列によってコードされないアミノ酸残基を含まない。
いくつかの実施形態では、本発明の抗体コンストラクトは、「単離された」又は「実質的に純粋な」抗体コンストラクトである。「単離された」又は「実質的に純粋な」は、本明細書に開示される抗体コンストラクトの記載に使用されるとき、その産生環境の成分から同定、分離及び/又は回収されている抗体コンストラクトを意味する。好ましくは、抗体コンストラクトは、その産生環境からの他の全ての成分との関連を含まないか又は実質的に含まない。組換えトランスフェクト細胞から生じる成分などのその産生環境の混入成分は、通常、ポリペプチドについての診断又は治療用途を妨げる材料であり、これは、酵素、ホルモン及び他のタンパク質性又は非タンパク質性溶質を含み得る。抗体コンストラクトは、例えば、所与の試料中の全タンパク質の少なくとも約5重量%又は少なくとも約50重量%を構成し得る。単離されたタンパク質は、環境に応じて総タンパク質含量の5重量%~99.9重量%を構成し得ると理解される。ポリペプチドが高い濃度レベルで作製されるように、誘導性プロモーター又は高発現プロモーターの使用によって著しく高濃度でポリペプチドが作製され得る。この定義は、当該技術分野で知られる多様な生物体及び/又は宿主細胞での抗体コンストラクトの産生を含む。好ましい実施形態では、抗体コンストラクトは、(1)スピニングカップシークエネーターを使用して、N末端若しくは内部アミノ酸配列の少なくとも15残基を得るのに十分な程度まで、又は(2)クーマシーブルー若しくは好ましくは銀染色を用いた非還元若しくは還元条件下でのSDS-PAGEによる均一性まで精製されることになる。ただし、通常、単離された抗体コンストラクトは、少なくとも1つの精製工程によって調製されることになる。
用語「結合ドメイン」は、本発明との関係では、標的分子(抗原)上の所与の標的エピトープ又は所与の標的部位、例えばそれぞれCD33及びCD3と(特異的に)結合する/それらと相互作用する/それらを認識するドメインと見なす。第1の結合ドメイン(例えばCD33を認識する)の構造及び機能、好ましくは第2の結合ドメイン(例えばCD3を認識する)の構造及び/又は機能も、抗体の、例えば全長又は完全免疫グロブリン分子の構造及び/又は機能に基づき、且つ/又は抗体又はそのフラグメントの可変重鎖(VH)及び/又は可変軽鎖(VL)ドメインから抽出される。好ましくは、第1の結合ドメインは、3つの軽鎖CDR(すなわちVL領域のCDR1、CDR2及びCDR3)、並びに/又は3つの重鎖CDR(すなわちVH領域のCDR1、CDR2及びCDR3)の存在によって特徴付けられる。第2の結合ドメインは、好ましくは、標的結合を可能にする抗体の最小構造要件も含む。より好ましくは、第2の結合ドメインは、少なくとも3つの軽鎖CDR(すなわちVL領域のCDR1、CDR2及びCDR3)、並びに/又は3つの重鎖CDR(すなわちVH領域のCDR1、CDR2及びCDR3)を含む。第1及び/又は第2の結合ドメインは、既存の(モノクローナル)抗体由来のCDR配列をスキャフォールドに移植する以外のファージディスプレイ又はライブラリースクリーニング法によって作製されるか又は得られることが想定される。
本発明によれば、結合ドメインは、1つ以上のポリペプチドの形態である。このようなポリペプチドは、タンパク質性部分及び非タンパク質性部分(例えば、化学的リンカー又はグルタルアルデヒドなどの化学的架橋剤)を含み得る。タンパク質(そのフラグメント、好ましくは生物学的に活性なフラグメント及び通常30個未満のアミノ酸を有するペプチドを含む)は、(アミノ酸の鎖をもたらす)共有ペプチド結合を通じて相互に結合された2つ以上のアミノ酸を含む。
本明細書で使用する場合、用語「ポリペプチド」は、通常、30個を超えるアミノ酸からなる分子群を表す。ポリペプチドは、二量体、三量体及びより高次のオリゴマーなどのマルチマーをさらに形成し、すなわち2つ以上のポリペプチド分子からなる場合もある。このような二量体、三量体などを形成するポリペプチド分子は、同一であっても同一でなくてもよい。このようなマルチマーの対応する高次構造は、したがって、ホモ又はヘテロ二量体、ホモ又はヘテロ三量体などと称される。ヘテロ多量体の例は、その天然形態において、2つの同一のポリペプチド軽鎖及び2つの同一のポリペプチド重鎖からなる抗体分子である。用語「ペプチド」、「ポリペプチド」及び「タンパク質」は、例えば、グリコシル化、アセチル化、リン酸化などのような翻訳後修飾による修飾がなされた天然修飾ペプチド/ポリペプチド/タンパク質も指す。本明細書で参照される場合、「ペプチド」、「ポリペプチド」又は「タンパク質」は、ペグ化などの化学修飾されたものでもあり得る。このような修飾は、当該技術分野でよく知られており、本明細書で以下に記載される。
好ましくは、標的細胞の表面抗原に結合する結合ドメイン及び/又はCD3εに結合する結合ドメインは、ヒト結合ドメインである。少なくとも1つのヒト結合ドメインを含む抗体及び抗体コンストラクトは、齧歯類(例えばマウス、ラット、ハムスター又はウサギ)などの非ヒト可変及び/又は定常領域を有する抗体又は抗体コンストラクトに伴う問題の一部を回避する。このような齧歯類由来タンパク質が存在すると、抗体又は抗体コンストラクトの迅速なクリアランスをもたらす可能性があるか、又は患者による抗体又は抗体コンストラクトに対する免疫反応を発生させる可能性がある。齧歯類由来抗体又は抗体コンストラクトの使用を避けるために、齧歯類が完全ヒト抗体を産生するようにヒト抗体機能を齧歯類に導入することにより、ヒト又は完全ヒト抗体/抗体コンストラクトを生成することができる。
YACにおいてメガベースサイズのヒト遺伝子座をクローニング及び再構築する能力及びそれらをマウス生殖細胞系列に導入する能力は、非常に大きいか又は粗くマッピングされた遺伝子座の機能的要素の解明、並びにヒト疾患の有用なモデルの生成にとって強力な手法を提供する。さらに、マウス遺伝子座をそれらのヒト均等物で置換するそのような技術を使用すれば、発生期のヒト遺伝子産物の発現及び調節、それらと他の系との伝達、並びに疾患の誘発及び進行へのそれらの関与について独特の見解を得ることができるであろう。
このような戦略の重要な実用化は、マウス液性免疫系の「ヒト化」である。内在性免疫グロブリン(Ig)遺伝子が不活性化されたマウスへのヒトIg遺伝子座の導入により、抗体のプログラムされた発現及び構築、並びにB細胞の発生におけるそれらの役割の基礎となる機構を研究する機会が得られる。さらに、このような戦略であれば、ヒト疾患における抗体療法の可能性を実現する上で重要なマイルストーンとなる完全ヒトモノクローナル抗体(mAb)の作製にとって理想的な供給源を得ることができるであろう。完全ヒト抗体又は抗体コンストラクトは、マウスmAb又はマウス由来mAbに固有の免疫原性及びアレルギー反応を最小化し、それによって投与される抗体/抗体コンストラクトの有効性及び安全性を増大させることが期待される。完全ヒト抗体又は抗体コンストラクトの使用により、化合物の反復投与を必要とする慢性及び再発性のヒト疾患、例えば炎症、自己免疫及び癌の治療に大幅な利点が得られるものと期待され得る。
この目標に向けた手法の1つは、マウス抗体の産生に欠損があるマウス系統をヒトIg遺伝子座の大きいフラグメントを用いて操作することであり、これは、このようなマウスが、マウス抗体を生じずに広範なレパートリーのヒト抗体を産生するであろうとの予測に立つものであった。大きいヒトIgフラグメントは、可変遺伝子の広範な多様性、並びに抗体の産生及び発現の適切な調節を保持すると考えられる。抗体の多様化及び選択、並びにヒトタンパク質に対する免疫寛容の欠如のためにマウス機構を利用することにより、これらのマウス系統において再現されるヒト抗体レパートリーは、ヒト抗原を含む目的の任意の抗原に対して高親和性の抗体を産生するはずである。ハイブリドーマ技術を使用すれば、所望の特異性を有する抗原特異的ヒトmAbを容易に作製及び選択することができるであろう。この一般的な戦略は、最初のXenoMouseマウス系統の生成と関連して実証された(Green et al.Nature Genetics 7:13-21(1994)を参照されたい)。このXenoMouse系統は、可変領域及び定常領域のコア配列を含有したヒト重鎖遺伝子座及びカッパ軽鎖遺伝子座のそれぞれ245kb及び190kbサイズの生殖細胞系列配置フラグメントを含有する酵母人工染色体(YAC)を用いて操作された。このヒトIgを含有するYACは、抗体の再編成及び発現の両方に関してマウス系への適合性があることが証明されており、不活性化されたマウスIg遺伝子を置換することが可能であった。これは、それらがB細胞の発生を誘導して、完全ヒト抗体の成体様ヒトレパートリーを産生し、抗原特異的ヒトmAbを産生する能力によって実証された。これらの結果は、多数のV遺伝子、追加の調節エレメント及びヒトIg定常領域を含有するヒトIg遺伝子座の大部分の導入が、感染及び免疫化に対するヒト液性応答を特徴とする実質的に完全なレパートリーを再現し得ることも示唆した。最近、Greenらの研究を発展させ、ヒト重鎖遺伝子座及びカッパ軽鎖遺伝子座のそれぞれのメガベースサイズの生殖細胞系列配置YACフラグメントの導入により、ヒト抗体レパートリーのおよそ80%超が導入された。Mendez et al.Nature Genetics 15:146-156(1997)及び米国特許出願公開第08/759,620号明細書を参照されたい。
XenoMouseマウスの作製は、米国特許出願公開第07/466,008号明細書、同第07/610,515号明細書、同第07/919,297号明細書、同第07/922,649号明細書、同第08/031,801号明細書、同第08/112,848号明細書、同第08/234,145号明細書、同第08/376,279号明細書、同第08/430,938号明細書、同第08/464,584号明細書、同第08/464,582号明細書、同第08/463,191号明細書、同第08/462,837号明細書、同第08/486,853号明細書、同第08/486,857号明細書、同第08/486,859号明細書、同第08/462,513号明細書、同第08/724,752号明細書及び同第08/759,620号明細書;並びに米国特許第6,162,963号明細書;同第6,150,584号明細書;同第6,114,598号明細書;同第6,075,181号明細書及び同第5,939,598号明細書、並びに日本特許第3068180B2号公報、同第3068506B2号公報及び同第3068507B2号公報でさらに議論され詳述されている。Mendez et al.Nature Genetics 15:146-156(1997)及びGreen and Jakobovits J.Exp.Med.188:483-495(1998)、欧州特許第0463151B1号明細書、国際公開第94/02602号パンフレット、国際公開第96/34096号パンフレット、国際公開第98/24893号パンフレット、国際公開第00/76310号パンフレット及び国際公開第03/47336号パンフレットも参照されたい。
別の手法では、GenPharm International,Inc.を含む他社が「ミニ遺伝子座」の手法を利用している。このミニ遺伝子座の手法において、外来性Ig遺伝子座は、このIg遺伝子座由来のフラグメント(個々の遺伝子)を含めることにより模倣される。したがって、1つ以上のVH遺伝子、1つ以上のDH遺伝子、1つ以上のJH遺伝子、ミュー定常領域及び第2の定常領域(好ましくは、ガンマ定常領域)は、動物に挿入されるコンストラクトを形成する。この手法は、Suraniらに対する米国特許第5,545,807号明細書、並びにLonberg及びKayのそれぞれに対する米国特許第5,545,806号明細書;同第5,625,825号明細書;同第5,625,126号明細書;同第5,633,425号明細書;同第5,661,016号明細書;同第5,770,429号明細書;同第5,789,650号明細書;同第5,814,318号明細書;同第5,877,397号明細書;同第5,874,299号明細書;及び同第6,255,458号明細書、Krimpenfort及びBernsに対する米国特許第5,591,669号明細書及び同第6,023.010号明細書、Bernsらに対する米国特許第5,612,205号明細書;同第5,721,367号明細書;及び同第5,789,215号明細書、並びにChoi及びDunnに対する米国特許第5,643,763号明細書、並びにGenPharm Internationalの米国特許出願第07/574,748号明細書、同第07/575,962号明細書、同第07/810,279号明細書、同第07/853,408号明細書、同第07/904,068号明細書、同第07/990,860号明細書、同第08/053,131号明細書、同第08/096,762号明細書、同第08/155,301号明細書、同第08/161,739号明細書、同第08/165,699号明細書、同第08/209,741号明細書に記載されている。欧州特許第0546073B1号明細書、国際公開第92/03918号パンフレット、国際公開第92/22645号パンフレット、国際公開第92/22647号パンフレット、国際公開第92/22670号パンフレット、国際公開第93/12227号パンフレット、国際公開第94/00569号パンフレット、国際公開第94/25585号パンフレット、国際公開第96/14436号パンフレット、国際公開第97/13852号パンフレット及び国際公開第98/24884号パンフレット、並びに米国特許第5,981,175号明細書も参照されたい。さらに、Taylor et al.(1992)、Chen et al.(1993)、Tuaillon et al.(1993)、Choi et al.(1993)、Lonberg et al.(1994)、Taylor et al.(1994)及びTuaillon et al.(1995)、Fishwild et al.(1996)を参照されたい。
Kirinも、マイクロセル融合によって大きい染色体片又は染色体全体が導入された、マウスからのヒト抗体の産生を実証した。欧州特許出願第773288号明細書及び同第843961号明細書を参照されたい。Xenerex Biosciencesは、ヒト抗体の潜在的作成技術を開発中である。この技術では、SCIDマウスがヒトリンパ細胞、例えばB細胞及び/又はT細胞で再構成される。次に、マウスは、抗原で免疫化され、その抗原に対して免疫応答を生じ得る。米国特許第5,476,996号明細書;同第5,698,767号明細書;及び同第5,958,765号明細書を参照されたい。
ヒト抗マウス抗体(HAMA)反応は、産業界がキメラ又は別の方法でヒト化された抗体を作製する要因となった。しかしながら、ある種のヒト抗キメラ抗体(HACA)反応は、特に慢性又は複数回用量での抗体の利用において観察されることになると予想される。したがって、HAMA若しくはHACA反応の懸念及び/又は影響をなくすために、標的細胞の表面抗原に対するヒト結合ドメイン及びCD3εに対するヒト結合ドメインを含む抗体コンストラクトを提供することが望ましいと考えられる。
用語「(特異的に)結合する」、(特異的に)認識する」、「(特異的に)誘導される」及び「(特異的に)反応する」は、本発明によれば、結合ドメインが標的分子(抗原)、本明細書ではそれぞれ標的細胞の表面抗原及びCD3ε上の所与のエピトープ又は所与の標的部位と相互作用するか又は特異的に相互作用することを意味する。
用語「エピトープ」は、抗体若しくは免疫グロブリン又は抗体若しくは免疫グロブリンの誘導体、フラグメント若しくはバリアントなどの結合ドメインが特異的に結合する抗原上の部位を指す。「エピトープ」は、抗原性であり、したがって、エピトープという用語は、本明細書において「抗原性構造」又は「抗原決定基」と称する場合もある。したがって、結合ドメインは、「抗原相互作用部位」である。前記結合/相互作用は、「特異的認識」も定義すると理解される。
「エピトープ」は、連続したアミノ酸又はタンパク質の三次元フォールディングによって並列される非連続アミノ酸の両方によって形成され得る。「線状エピトープ」は、アミノ酸一次配列が認識されるエピトープを含むエピトープである。線状エピトープは、通常、特有の配列内に少なくとも3つ又は少なくとも4つ及びより一般的に少なくとも5つ、又は少なくとも6つ、又は少なくとも7つ、例えば約8~約10のアミノ酸を含む。
「立体構造エピトープ」は、線状エピトープとは対照的に、エピトープを含むアミノ酸の一次配列が、認識されるエピトープを定義する唯一の要素ではないエピトープ(例えば、アミノ酸の一次配列が必ずしも結合ドメインによって認識されないエピトープ)である。一般に、立体構造エピトープは、線状エピトープと比較して多数のアミノ酸を含む。立体構造エピトープの認識に関して、結合ドメインは、抗原、好ましくはペプチド若しくはタンパク質又はそれらのフラグメントの三次元構造を認識する(本発明に関連して、結合ドメインの1つに対する抗原性構造が標的細胞の表面抗原タンパク質内に含まれる)。例えば、タンパク質分子が折り畳まれて三次元構造が形成する場合、立体構造エピトープを形成する特定のアミノ酸及び/又はポリペプチド骨格が並列した状態になり、それによって抗体がそのエピトープを認識できるようになる。エピトープの立体構造を決定する方法としては、x線結晶構造解析、二次元核磁気共鳴(2D-NMR)分光分析及び部位特異的スピンラベル法及び電子常磁性共鳴(EPR)分光法が挙げられるが、これらに限定されない。
エピトープマッピングの方法を以下に記載する。ヒト標的細胞の表面抗原タンパク質の領域(隣接するひと続きのアミノ酸)が、非ヒト及び非霊長類の標的細胞の表面抗原(例えば、マウス標的細胞の表面抗原であるが、他にニワトリ、ラット、ハムスター、ウサギなどのものも考えられる)の対応する領域で交換/置換される場合、使用されている非ヒト、非霊長類の標的細胞の表面抗原に対して結合ドメインが交差反応性でない限り、結合ドメインの結合性の低減が起こると予想される。前述の低減は、ヒト標的細胞の表面抗原タンパク質の対応する領域への結合を100%とした場合、ヒト標的細胞の表面抗原タンパク質内の対応する領域への結合と比較して、好ましくは少なくとも10%、20%、30%、40%又は50%;より好ましくは少なくとも60%、70%又は80%、及び最も好ましくは90%、95%又はさらに100%である。上記のヒト標的細胞の表面抗原/非ヒト標的細胞の表面抗原のキメラは、CHO細胞において発現されることが想定される。また、ヒト標的細胞の表面抗原/非ヒト標的細胞の表面抗原のキメラは、EpCAMなどの異なる膜結合タンパク質の膜貫通ドメイン及び/又は細胞質ドメインと融合されることも想定される。
エピトープマッピングの代替的又は追加の方法では、結合ドメインによって認識される特定の領域を決定するために、ヒト標的細胞の表面抗原細胞外ドメインのいくつかの短縮型が作製され得る。これらの短縮型では、細胞外の異なる標的細胞の表面抗原ドメイン/サブドメイン又は領域は、N末端から開始して段階的に欠失される。短縮型の標的細胞の表面抗原は、CHO細胞で発現され得ることが想定される。また、短縮型の標的細胞の表面抗原は、EpCAMなどの異なる膜結合タンパク質の膜貫通ドメイン及び/又は細胞質ドメインと融合される場合があることも想定される。また、短縮型の標的細胞の表面抗原は、それらのN末端にシグナルペプチドドメイン、例えばマウスIgG重鎖シグナルペプチドに由来するシグナルペプチドを包含する場合があることも想定される。さらに、短縮型の標的細胞の表面抗原は、細胞表面上でのそれらの正確な発現を確認できる(シグナルペプチドに続く)N末端におけるv5ドメインを包含する場合があることも想定される。結合ドメインによって認識される標的細胞の表面抗原領域をもはや包含しない短縮型の標的細胞の表面抗原では、結合の低減又は喪失が起こると予想される。結合の低減は、ヒト標的細胞の表面抗原タンパク質全体(又はその細胞外領域若しくはドメイン)への結合を100とした場合、好ましくは少なくとも10%、20%、30%、40%又は50%;より好ましくは少なくとも60%、70%、80%、及び最も好ましくは90%、95%又はさらに100%である。
抗体コンストラクト又は結合ドメインによる認識に対する標的細胞の表面抗原の特定の残基の寄与を決定するためのさらなる方法は、分析される各残基を例えば部位特異的変異誘発によってアラニンで置換するアラニンスキャニング(例えば、Morrison KL & Weiss GA.Cur Opin Chem Biol.2001 Jun;5(3):302-7を参照されたい)である。アラニンの、他のアミノ酸の多くが有する二次構造基準を模倣するにも関わらず、嵩高くなく、化学的に不活性なメチル官能基に起因して、アラニンが使用される。変異される残基のサイズを保存することが望ましい場合には、時としてバリン又はロイシンなどの嵩高いアミノ酸を使用してもよい。アラニンスキャニングは、長期にわたり使用されてきた成熟した技術である。
結合ドメインと、エピトープ又はエピトープを含む領域との間の相互作用は、結合ドメインが特定のタンパク質又は抗原(本明細書では、それぞれ標的細胞の表面抗原及びCD3)上のエピトープ/エピトープを含む領域に対して測定可能な親和性を示し、且つ一般に標的細胞の表面抗原又はCD3以外のタンパク質又は抗原に対して著しい反応性を示さないことを意味する。「測定可能な親和性」は、約10-6M(KD)又はそれより強い親和性を有する結合を含む。好ましくは、結合親和性が約10-12~10-8M、10-12~10-9M、10-12~10-10M、10-11~10-8M、好ましくは約10-11~10-9Mである場合、結合を特異的と見なす。結合ドメインが標的と特異的に反応するか又は標的に結合するかどうかは、とりわけ、標的タンパク質又は抗原に対する前記結合ドメインの反応を標的細胞の表面抗原又はCD3以外のタンパク質又は抗原に対する前記結合ドメインの反応と比較することにより、容易に試験することができる。好ましくは、本発明の結合ドメインは、標的細胞の表面抗原又はCD3以外のタンパク質又は抗原に本質的に又は実質的に結合しない(すなわち、第1の結合ドメインは、標的細胞の表面抗原以外のタンパク質に結合することができず、第2の結合ドメインは、CD3以外のタンパク質に結合することができない)。他のHLE形式と比較して優れた親和性特性を有することは、本発明による抗体コンストラクトの想定される特徴である。このような優れた親和性は、結果として、インビボでの半減期の延長を示唆する。本発明による抗体コンストラクトのより長い半減期は、投与期間及び頻度を減少させる場合があり、これは、通常、患者のコンプライアンスの改善に寄与する。これは、特に重要なことであり、なぜなら、本発明の抗体コンストラクトは、非常に衰弱した又はさらに多疾患である癌患者に特に有益であるためである。
用語「本質的/実質的に結合しない」又は「結合することができない」は、本発明の結合ドメインが標的細胞の表面抗原又はCD3以外のタンパク質又は抗原に結合せず、すなわち標的細胞の表面抗原又はCD3のそれぞれに対する結合を100%とした場合、標的細胞の表面抗原又はCD3以外のタンパク質又は抗原に対して30%超、好ましくは20%以下、より好ましくは10%以下、特に好ましくは9%、8%、7%、6%又は5%以下の反応性を示さないことを意味する。
特異的結合は、結合ドメイン及び抗原のアミノ酸配列内の特異的モチーフによってもたらされると考えられる。したがって、結合は、それらの一次、二次及び/又は三次構造の結果として、並びに前記構造の二次的修飾の結果として生じる。抗原相互作用部位とその特異抗原との特異的相互作用により、抗原に対する前記部位の単純な結合が生じ得る。さらに、抗原相互作用部位とその特異抗原との特異的相互作用により、例えば抗原の立体構造変化の誘導、抗原のオリゴマー化などにより、代替的に又は追加的にシグナルの開始がもたらされ得る。
用語「可変」は、配列内で可変性を示し、特定の抗体の特異性及び結合親和性の決定に関与する、抗体又は免疫グロブリンドメインの一部分(すなわち「可変ドメイン」)を指す。可変重鎖(VH)と可変軽鎖(VL)との対がともに単一の抗原結合部位を形成する。
可変性は、抗体の可変ドメイン全体に均一に分布しているのではなく;重鎖及び軽鎖可変領域の各々のサブドメインに集中している。これらのサブドメインは、「超可変領域」又は「相補性決定領域」(CDR)と呼ばれる。可変ドメインのより保存的な(すなわち非超可変)部分は、「フレームワーク」領域(FRM又はFR)と呼ばれ、抗原結合表面を形成する三次元空間内における6つのCDRのための足場を提供する。天然に存在する重鎖及び軽鎖の可変ドメインは、大部分がβシート配置をとる4つのFRM領域(FR1、FR2、FR3及びFR4)をそれぞれ含み、これらは、ループ接続を形成し、場合によりβシート構造の一部を形成する3つの超可変領域によって接続される。各鎖の超可変領域は、FRMによって近接して共同で保持されており、他の鎖の超可変領域とともに抗原結合部位の形成に寄与する(前掲のKabat et al.を参照されたい)。
用語「CDR」及びその複数形である「CDRs」は、相補性決定領域を指し、そのうちの3つが軽鎖可変領域の結合特性を構成し(CDR-L1、CDR-L2及びCDR-L3)、3つが重鎖可変領域の結合特性を構成する(CDR-H1、CDR-H2及びCDR-H3)。CDRは、抗体と抗原との特異的相互作用を担う残基の大部分を含み、したがって抗体分子の機能的活性に寄与する。CDRは、抗原特異性の主要な決定基である。
CDRの境界及び長さの厳密な定義は、各種の分類及び付番方式に従う。したがって、CDRは、本明細書に記載される付番方式を含む、Kabat、Chothia、contact又は任意の他の境界定義によって表され得る。境界が異なっていても、これらの方式の各々は、可変配列内のいわゆる「超可変領域」を構成する部分においてある程度の重複を有する。したがって、これらの方式によるCDRの定義は、長さ、及び隣接するフレームワーク領域に関する境界領域が相違する場合がある。例えば、Kabat(異種間の配列可変性に基づく手法)、Chothia(抗原-抗体複合体の結晶学的研究に基づく手法)及び/又はMacCallumを参照されたい(Kabat et al.、前掲;Chothia et al.,J.MoI.Biol,1987,196:901-917;及びMacCallum et al.,J.MoI.Biol,1996,262:732)を参照されたい。抗原結合部位を特徴付けるさらに別の標準は、Oxford MolecularのAbM抗体モデリングソフトウェアによって使用されるAbM定義である。例えば、Protein Sequence and Structure Analysis of Antibody Variable Domains.In:Antibody Engineering Lab Manual(Ed.:Duebel,S.and Kontermann,R.,Springer-Verlag,Heidelberg)を参照されたい。2種の残基同定技術が、重複するが、同一の領域ではない領域を定義する限り、それらを組み合わせてハイブリッドCDRを定義し得る。しかしながら、いわゆるKabat方式による付番が好ましい。
典型的には、CDRは、カノニカル構造として分類され得るループ構造を形成する。用語「カノニカル構造」は、抗原結合(CDR)ループがとる主鎖の立体構造を指す。比較構造研究から、6つの抗原結合ループのうちの5つは、利用可能な立体構造の限られたレパートリーのみを有することが見出されている。各カノニカル構造をポリペプチド骨格のねじれ角により特徴付け得る。したがって、抗体間の対応するループは、ループの大部分に、高いアミノ酸配列可変性が見られるにもかかわらず、非常に類似した三次元構造を有し得る(Chothia and Lesk,J.Mol.Biol.,1987,196:901;Chothia et al.,Nature,1989,342:877;Martin and Thornton,J.MoI.Biol,1996,263:800)。さらに、採用されるループ構造と、その周囲のアミノ酸配列との間に関連性がある。特定のカノニカルクラスの立体構造は、ループの長さと、そのループ内の及び保存されたフレームワーク内(即ちループ外)の重要な位置に存在するアミノ酸残基とにより決定される。したがって、特定のカノニカルクラスへの割り当ては、これらの重要なアミノ酸残基の存在に基づいて行われ得る。
用語「カノニカル構造」は、例えば、Kabat(Kabat et al.、前掲)により分類されるように、抗体の線状配列に関する検討も含み得る。Kabatの付番スキーム(方式)は、抗体可変ドメインのアミノ酸残基を一貫した様式で付番するために広く採用されている基準であり、本明細書の他の箇所でも言及されるように本発明で適用される好ましいスキームである。さらなる構造的な考慮が、抗体のカノニカル構造を決定するために使用される場合がある。例えば、Kabatの付番法では十分に反映されない相違を、Chothiaらの付番方式によって記載することができ、且つ/又は他の技術、例えば結晶学及び二次元若しくは三次元コンピューターモデリングによって明らかにすることができる。したがって、所与の抗体配列は、とりわけ、(例えば、種々のカノニカル構造をライブラリーに含めるという要求に基づいて)適切なシャーシ配列の同定が可能であるカノニカルクラスに分類され得る。抗体のアミノ酸配列のKabat付番法及びChothia et al.、(前掲)に記載される構造の検討、並びに抗体構造のカノニカルな側面の解釈に対するそれらの意義については、文献に記載されている。様々なクラスの免疫グロブリンのサブユニット構造及び三次元配置は、当該技術分野でよく知られている。抗体構造の概説については、Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,eds.Harlow et al.,1988を参照されたい。
軽鎖のCDR3及び特に重鎖のCDR3は、軽鎖及び重鎖の可変領域内での抗原結合において最も重要な決定因子を構成する場合がある。いくつかの抗体コンストラクトでは、重鎖CDR3が抗原と抗体との間の主要な接触領域になると思われる。CDR3のみを変化させるインビトロ選択スキームを使用して、抗体の結合特性を変化させることができるか、又はどの残基が抗原の結合に寄与するかを決定することができる。したがって、CDR3は、通常、抗体結合部位内での分子的多様性の最大の源である。例えば、H3は、2個のアミノ酸残基程度の短いもの、又は26個超のアミノ酸であり得る。
古典的完全長抗体又は免疫グロブリンでは、各軽(L)鎖は、1つの共有結合性ジスルフィド結合によって重(H)鎖に連結される一方、2つのH鎖は、H鎖アイソタイプに応じた1つ以上のジスルフィド結合によって互いに連結される。VHに最も近接するCHドメインは、通常、CH1と称される。定常(「C」)ドメインは、抗原結合に直接関与しないが、抗体依存性、細胞介在性の細胞傷害性及び補体活性化などの種々のエフェクター機能を示す。抗体のFc領域は、重鎖定常ドメイン内に含まれ、例えば細胞表面に位置するFc受容体と相互作用することができる。
構築及び体細胞変異後の抗体遺伝子の配列は、極めて多様であり、これらの多様化した遺伝子は、1010の異なる抗体分子をコードすると推定される(Immunoglobulin Genes,2nd ed.,eds.Jonio et al.,Academic Press,San Diego,CA,1995)。したがって、免疫系は、免疫グロブリンのレパートリーを提供する。用語「レパートリー」は、少なくとも1種の免疫グロブリンをコードする少なくとも1つの配列に全体又は一部が由来する少なくとも1つのヌクレオチド配列を指す。この配列は、重鎖のVセグメント、Dセグメント及びJセグメント、並びに軽鎖のVセグメント及びJセグメントのインビボでの再編成により生成され得る。代わりに、この配列は、再編成を生じさせる、例えばインビトロ刺激に応答して細胞から生成され得る。代わりに、この配列の一部又は全ては、DNAスプライシング、ヌクレオチド合成、変異誘発及び他の方法により得られる場合がある(例えば、米国特許第5,565,332号明細書を参照されたい)。レパートリーは、1つの配列のみを含み得るか、又は遺伝的に多様なコレクション内のものを含む複数の配列を含み得る。
用語「Fc部分」又は「Fc単量体」は、本発明との関係では、免疫グロブリン分子のCH2ドメインの機能を有する少なくとも1つのドメイン及びCH3ドメインの機能を有する少なくとも1つのドメインを含むポリペプチドを意味する。「Fc単量体」という用語から明らかなとおり、それらのCHドメインを含むポリペプチドは、「ポリペプチド単量体」である。Fc単量体は、少なくとも重鎖の第1の定常領域免疫グロブリンドメイン(CH1)を除く免疫グロブリンの定常領域のフラグメントを含むが、少なくとも1つのCH2ドメインの機能的部分及び1つのCH3ドメインの機能的部分を維持しており、CH2ドメインがCH3ドメインのアミノ末端側にあるポリペプチドであり得る。本定義の好ましい態様において、Fc単量体は、Ig-Fcヒンジ領域の一部、CH2領域及びCH3領域を含み、ヒンジ領域がCH2ドメインのアミノ末端側にあるポリペプチド定常領域であり得る。本発明のヒンジ領域は、二量体化を促進することが想定される。このようなFcポリペプチド分子は、例えば、免疫グロブリン領域のパパイン消化(当然のことながら、2つのFcポリペプチドの二量体を生じる)によって入手され得るが、これに限定されない。本定義の別の態様において、Fc単量体は、CH2領域及びCH3領域の一部を含むポリペプチド領域であり得る。このようなFcポリペプチド分子は、例えば、免疫グロブリン分子のペプシン消化によって入手され得るが、これに限定されない。一実施形態では、Fc単量体のポリペプチド配列は、IgG Fc領域、IgG Fc領域、IgG Fc領域、IgG Fc領域、IgM Fc領域、IgA Fc領域、IgD Fc領域及びIgE Fc領域のFcポリペプチド配列と実質的に同様である。(例えば、Padlan,Molecular Immunology,31(3),169-217(1993)を参照されたい)。免疫グロブリン間にいくつかの変種が存在するため、且つ単に明確性のために、Fc単量体は、IgA、IgD及びIgGの末尾の2つの重鎖定常領域免疫グロブリンドメイン、並びにIgE及びIgMの末尾の3つの重鎖定常領域免疫グロブリンドメインを指す。言及されるとおり、Fc単量体は、これらのドメインのN末端側に可動性のヒンジも含み得る。IgA及びIgMの場合、Fc単量体は、J鎖を含み得る。IgGの場合、Fc部分は、免疫グロブリンドメインCH2及びCH3、並びに最初の2つのドメインとCH2との間のヒンジを含む。Fc部分の境界は、異なる場合があるが、機能的ヒンジ、CH2及びCH3ドメインを含むヒトIgG重鎖Fc部分の例は、例えば、Kabatに従う付番でCH3ドメインのカルボキシル末端の残基D231(ヒンジドメインの-以下の表1のD234に相当)~P476、L476(IgGの場合)をそれぞれ含むように定義され得る。ペプチドリンカーを介して互いに融合される2つのFc部分又はFc単量体は、本発明の抗体コンストラクトの第3のドメインを定義し、これは、scFcドメインとも定義され得る。
本発明の一実施形態において、本明細書に開示されるscFcドメイン、それぞれ互いに融合されるFc単量体は、抗体コンストラクトの第3のドメインにのみ含まれることが想定される。
本発明に一致して、IgGヒンジ領域は、表1に記述されるKabat付番を用いた類似性によって同定され得る。上記に一致して、本発明のヒンジドメイン/領域は、Kabat付番によるD234~P243の一続きのIgG配列に相当するアミノ酸残基を含むことが想定される。同様に、本発明のヒンジドメイン/領域は、IgG1ヒンジ配列DKTHTCPPCP(配列番号182)(下の表1に示されるとおりのD234~P243区間に対応する-前記配列の変種もまた、ヒンジ領域が依然として二量体化を促進するという条件で想定される)を含むか又はそれからなることが想定される。本発明の好ましい実施形態において、抗体コンストラクトの第3のドメイン内のCH2ドメインのKabat位置314のグリコシル化部位は、N314X置換によって除去され、ここで、Xは、Qではない任意のアミノ酸である。前記置換は、好ましくは、N314G置換である。より好ましい実施形態において、前記CH2ドメインは、以下の置換(位置は、Kabatに従う)V321C及びR309C(これらの置換は、Kabat位置309及び321でドメイン内システインジスルフィド架橋を導入する)をさらに含む。
本発明の抗体コンストラクトの第3のドメインは、アミノからカルボキシルの順に、DKTHTCPPCP(配列番号182)(すなわち、ヒンジ)-CH2-CH3-リンカー-DKTHTCPPCP(配列番号182)(すなわち、ヒンジ)-CH2-CH3を含むか又はそれからなることも想定される。前述の抗体コンストラクトのペプチドリンカーは、好ましい実施形態において、アミノ酸配列Gly-Gly-Gly-Gly-Ser、すなわち、GlySer(配列番号187)、又はそのポリマー、すなわち、(GlySer)xを特徴とし、ここで、xは、5以上の整数(例えば、5、6、7、8など、又はそれ以上)であり、6が好ましい((Gly4Ser)6)。前記コンストラクトは、上記の置換N314X、好ましくはN314G、並びに/又はさらなる置換V321C及びR309Cをさらに含み得る。本明細書に上記で定義される本発明の抗体コンストラクトの好ましい実施形態において、第2のドメインは、ヒト及び/又はマカク(Macaca)CD3ε鎖の細胞外エピトープに結合することが想定される。
Figure 2022512636000001
本発明のさらなる実施形態では、ヒンジドメイン/領域は、IgG2サブタイプヒンジ配列ERKCCVECPPCP(配列番号183)、IgG3サブタイプヒンジ配列ELKTPLDTTHTCPRCP(配列番号184)若しくはELKTPLGDTTHTCPRCP(配列番号185)、及び/又はIgG4サブタイプヒンジ配列ESKYGPPCPSCP(配列番号186)を含むか又はそれからなる。IgG1サブタイプヒンジ配列は、次の配列EPKSCDKTHTCPPCP(表1及び配列番号183において示されるとおり)であってもよい。したがって、これらのコアヒンジ領域も本発明に関連して想定される。
IgG CH2及びIgG CD3ドメインの位置並びに配列は、表2に記述されるKabat付番を用いて類似性によって同定され得る。
Figure 2022512636000002
本発明の一実施形態では、第1又は両方のFc単量体のCH3ドメイン内の太字で強調表示されたアミノ酸残基は、欠失される。
第3のドメインのポリペプチド単量体(「Fc部分」又は「Fc単量体」)が互いに融合されるペプチドリンカーは、好ましくは、少なくとも25アミノ酸残基(25、26、27、28、29、30など)を含む。より好ましくは、このペプチドリンカーは、少なくとも30アミノ酸残基(30、31、32、33、34、35など)を含む。リンカーが最大40アミノ酸残基を含むことも好ましく、より好ましくは最大35アミノ酸残基、最も好ましくはちょうど30アミノ酸残基を含む。そのようなペプチドリンカーの好ましい実施形態は、アミノ酸配列Gly-Gly-Gly-Gly-Ser、すなわちGlySer(配列番号187)又はそのポリマー、すなわち(GlySer)xを特徴とし、ここで、xは、5以上の整数(例えば、6、7又は8)である。好ましくは、整数は、6又は7であり、より好ましくは、整数は、6である。
第1のドメインを第2のドメインと融合するために、又は第1のドメイン若しくは第2のドメインを第3のドメインと融合するためにリンカーが使用される場合、このリンカーは、好ましくは、第1のドメイン及び第2のドメインの各々が互いに独立してそれらの異なる結合特異性を確実に保持できる十分な長さ及び配列のリンカーである。本発明の抗体コンストラクト内の少なくとも2つの結合ドメイン(又は2つの可変ドメイン)を接続するペプチドリンカーの場合、それらのペプチドリンカーは、数個のアミノ酸残基のみを含むもの、例えば12以下のアミノ酸残基を含むものが好ましい。したがって、12、11、10、9、8、7、6又は5アミノ酸残基のペプチドリンカーが好ましい。5つ未満のアミノ酸の想定されるペプチドリンカーは、4つ、3つ、2つ又は1つのアミノ酸を含み、ここで、Glyリッチリンカーが好ましい。第1及び第2のドメインの融合のためのペプチドリンカーの好ましい実施形態は、配列番号1に示される。第2及び第3のドメインを融合するためのペプチドリンカーの好ましいリンカー実施形態は、(Gly)-リンカーであり、それぞれG-リンカーである。
上記の「ペプチドリンカー」の1つに関連して特に好ましい「単一」のアミノ酸は、Glyである。したがって、上記のペプチドリンカーは、単一のアミノ酸Glyからなり得る。本発明の好ましい実施形態では、ペプチドリンカーは、アミノ酸配列Gly-Gly-Gly-Gly-Ser、すなわち、GlySer(配列番号187)、又はそのポリマー、すなわち(GlySer)xを特徴とし、ここで、xは、1以上の整数(例えば、2又は3)である。好ましいリンカーは、配列番号1~12に示される。二次構造を促進しないことを含む前記ペプチドリンカーの特徴は、当該技術分野で知られており、例えばDall’Acqua et al.(Biochem.(1998)37,9266-9273)、Cheadle et al.(Mol Immunol(1992)29,21-30)及びRaag and Whitlow(FASEB(1995)9(1),73-80)に記載されている。さらにいかなる二次構造も促進しないペプチドリンカーが好ましい。前記ドメインの相互の連結は、例えば、実施例に記載される遺伝子操作によって提供することができる。融合され作動可能に連結された二重特異性一本鎖コンストラクトを調製し、それらを哺乳動物細胞又は細菌において発現させる方法は、当該技術分野でよく知られている(例えば、国際公開第99/54440号パンフレット、又はSambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York,2001)。
抗体コンストラクト又は本発明の好ましい実施形態において、第1及び第2のドメインは、(scFv)、scFv-単一ドメインmAb、ダイアボディ及びそれらの形式のいずれかのオリゴマーからなる群から選択される形式の抗体コンストラクトを形成する。
特に好ましい実施形態に従い、且つ付属の実施例において記述されるとおり、本発明の抗体コンストラクトの第1及び第2のドメインは、「二重特異性一本鎖抗体コンストラクト」、より好ましくは二重特異性「一本鎖Fv」(scFv)である。Fvフラグメントの2つのドメインであるVL及びVHは、別々の遺伝子によってコードされるが、それらは、組換え法を用いて、VL及びVH領域が一価分子を形成するように対をなす単一のタンパク質鎖としてそれらが作製されることを可能にする、本明細書の上記のとおりの合成リンカーによって結合することができる;例えば、Huston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci USA 85:5879-5883を参照されたい。これらの抗体フラグメントは、当業者に知られる従来技術を用いて得られ、且つそのフラグメントは、完全又は全長抗体と同じ様式で機能について評価される。したがって、単鎖可変フラグメント(scFv)は、通常約10~約25アミノ酸、好ましくは約15~20アミノ酸の短いリンカーペプチドによって接続される、免疫グロブリンの重鎖の可変領域(VH)及び軽鎖の可変領域(VL)の融合タンパク質である。リンカーは、通常、可動性のためにグリシン及び溶解性のためにセリン又はスレオニンを豊富に含み、VHのN末端をVLのC末端に連結するか又はその逆のいずれかであり得る。このタンパク質は、定常領域の除去及びリンカーの導入にもかかわらず、元の免疫グロブリンの特異性を保持する。
二重特異性一本鎖抗体コンストラクトは、当該技術分野で知られており、国際公開第99/54440号パンフレット、Mack,J.Immunol.(1997),158,3965-3970、Mack,PNAS,(1995),92,7021-7025、Kufer,Cancer Immunol.Immunother.,(1997),45,193-197、Loeffler,Blood,(2000),95,6,2098-2103、Bruehl,Immunol.,(2001),166,2420-2426、Kipriyanov,J.Mol.Biol.,(1999),293,41-56に記載されている。一本鎖抗体の作製のために記載された技術(とりわけ、米国特許第4,946,778号明細書、Kontermann and Duebel(2010)、前掲及びLittle(2009)、前掲を参照されたい)は、選出された標的を特異的に認識する一本鎖抗体コンストラクトを作製するために適合され得る。
二価(bivalent)(二価(divalent)とも呼ばれる)又は二重特異性一本鎖可変フラグメント(形式(scFv)を有するbi-scFv又はdi-scFv)は、2つのscFv分子を(例えば、本明細書の上記に記載されるリンカーを用いて)連結することにより作り出すことができる。これらの2つのscFv分子が同じ結合特異性を有する場合、得られる(scFv)分子を二価と呼ぶことが好ましい(すなわち、それは、同じ標的エピトープに対して2の価数を有する)。これらの2つのscFv分子が異なる結合特異性を有する場合、得られる(scFv)分子を二重特異性と呼ぶことが好ましい。連結は、2つのVH領域及び2つのVL領域を有する単一のペプチド鎖を作製して、タンデムscFvを生成することによってなされ得る(例えば、Kufer P.et al.,(2004)Trends in Biotechnology 22(5):238-244を参照されたい)。別の可能性は、2つの可変領域を一体に折り畳むには短すぎる(例えば、約5アミノ酸の)リンカーペプチドを用いてscFv分子を作製し、scFvを二量体化させることである。この型は、ダイアボディとして知られている(例えば、Hollinger,Philipp et al.,(July 1993)Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 90(14):6444-8を参照されたい)。
本発明に一致して、第1のドメイン、第2のドメイン又は第1及び第2のドメインのいずれかは、それぞれ単一ドメイン抗体、単一ドメイン抗体の可変ドメイン又は単一ドメイン抗体の少なくともCDRを含み得る。単一ドメイン抗体は、他のV領域又はドメインに非依存的に特異抗原に選択的に結合することができる1つのみの(単量体の)抗体可変ドメインを含む。最初の単一ドメイン抗体は、ラクダにおいて見出される重鎖抗体から作り出され、これらは、VHフラグメントと呼ばれる。軟骨魚類も、それからVNARフラグメントと呼ばれるシングルドメイン抗体を得ることのできる重鎖抗体(IgNAR)を有する。代替的な手法は、例えば、ヒト又は齧歯類由来の一般的な免疫グロブリン由来の二量体可変ドメインを単量体に分割し、それによって単一ドメインAbとしてVH又はVLを得ることである。単一ドメイン抗体に関する大部分の研究は、現時点で重鎖可変ドメインに基づいているが、軽鎖由来のナノボディも標的エピトープに特異的に結合することが示されている。単一ドメイン抗体の例は、sdAb、ナノボディ又は単一可変ドメイン抗体と呼ばれる。
したがって、(単一ドメインmAb)は、V、V、VH及びVNARを含む群から個別に選択される(少なくとも)2つの単一ドメインモノクローナル抗体から構成されるモノクローナル抗体コンストラクトである。リンカーは、好ましくは、ペプチドリンカーの形態である。同様に、「scFv単一ドメインmAb」は、上記に記載した少なくとも1つの単一ドメイン抗体と、上記に記載した1つのscFv分子とで構成されたモノクローナル抗体コンストラクトである。この場合もやはり、リンカーは、好ましくは、ペプチドリンカーの形態である。
抗体コンストラクトが別の所与の抗体コンストラクトと競合して結合するかどうかは、競合ELISA又は細胞を用いた競合アッセイなどの競合アッセイで測定することができる。アビジンを結合したマイクロ粒子(ビーズ)を使用することもできる。アビジンでコーティングされたELISAプレートと同様に、ビオチン化タンパク質と反応すると、これらのビーズの各々を、アッセイを実施し得る基質として使用し得る。抗原をビーズにコーティングし、次に第1の抗体でプレコーティングする。第2の抗体を添加して、任意のさらなる結合を確認する。読み取りのために可能な手段としては、フローサイトメトリーが挙げられる。
T細胞又はTリンパ球は、細胞性免疫において中心的な役割を果たすリンパ球(それ自体白血球の一種)の一種である。T細胞には、それぞれ異なる機能を有するいくつかのサブセットが存在する。T細胞は、その細胞表面にT細胞受容体(TCR)が存在する点で他のリンパ球、例えばB細胞及びNK細胞と区別することができる。TCRは、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子に結合した抗原の認識に関与し、2つの異なるタンパク質鎖で構成される。T細胞の95%において、TCRは、アルファ(α)鎖とベータ(β)鎖とからなる。TCRが抗原ペプチド及びMHC(ペプチド/MHC複合体)と結合するとき、Tリンパ球が、関連酵素、共受容体、特化したアダプター分子、及び活性化又は放出された転写因子によって媒介される一連の生化学的事象を通じて活性化される。
CD3受容体複合体は、タンパク質複合体であり、4つの鎖から構成される。哺乳動物において、この複合体は、CD3γ(ガンマ)鎖、CD3δ(デルタ)鎖及び2つのCD3ε(イプシロン)鎖を含有する。これらの鎖は、T細胞受容体(TCR)及びいわゆるζ(ゼータ)鎖と会合してT細胞受容体CD3複合体を形成し、Tリンパ球において活性化シグナルを生成する。CD3γ(ガンマ)、CD3δ(デルタ)及びCD3ε(イプシロン)鎖は、単一の細胞外免疫グロブリンドメインを含有する、関連性の高い免疫グロブリンスーパーファミリーの細胞表面タンパク質である。CD3分子の細胞内尾部は、TCRのシグナル伝達能に必須である免疫受容活性化チロシンモチーフ、すなわち略称ITAMとして知られる単一の保存的モチーフを含有する。CD3イプシロン分子は、ヒトの第11染色体に存在するCD3E遺伝子によってコードされるポリペプチドである。最も好ましいCD3イプシロンのエピトープは、ヒトCD3イプシロン細胞外ドメインのアミノ酸残基1~27の範囲に含まれる。本発明による抗体コンストラクトは、典型的且つ有利には、特異的免疫療法において望ましくない非特異的T細胞活性化をわずかにのみ示すと想定される。これは、副作用のリスクが低いことになる。
多重特異性、少なくとも二重特異性抗体コンストラクトによるT細胞の動員を介するリダイレクトされた標的細胞の溶解は、細胞溶解性シナプスの形成、並びにパーフォリン及びグランザイムの送達を伴う。結合したT細胞は、連続的な標的細胞の溶解が可能であり、ペプチド抗原のプロセシング及び提示又はクローナルなT細胞分化を妨げる免疫回避機構による影響を受けない(例えば、国際公開第2007/042261号パンフレットを参照されたい)。
本発明の抗体コンストラクトによって媒介される細胞傷害性は、様々な方法で測定することができる。エフェクター細胞は、例えば、刺激された濃縮(ヒト)CD8陽性T細胞又は未刺激の(ヒト)末梢血単核球(PBMC)であり得る。標的細胞がマカク起源である場合、又は第1のドメインによって結合されるマカク標的細胞の表面抗原を発現するか若しくはそれでトランスフェクトされる場合、エフェクター細胞もマカクT細胞株、例えば4119LnPxなどのマカク起源のものであるべきである。標的細胞は、標的細胞の表面抗原、例えばヒト又はマカク標的細胞の表面抗原(の少なくとも細胞外ドメイン)を発現するはずである。標的細胞は、標的細胞の表面抗原、例えばヒト又はマカク標的細胞の表面抗原で安定的に又は一過的にトランスフェクトされている細胞株(CHOなど)であり得る。代わりに、標的細胞は、天然の標的細胞の表面抗原陽性発現細胞株であり得る。通常、EC50値は、細胞表面に高レベルの標的細胞の表面抗原を発現する標的細胞株では低くなると予想される。エフェクター対標的細胞(E:T)比は、通常、約10:1であるが、これは、変動することもできる。標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトの細胞傷害活性は、51Cr放出アッセイ(約18時間のインキュベーション時間)又はFACSを用いた細胞傷害性アッセイ(約48時間インキュベーション時間)において測定することができる。アッセイのインキュベーション時間(細胞傷害性反応)の変更も可能である。細胞傷害性を測定する他の方法は、当業者によく知られており、MTT又はMTSアッセイ、生物発光アッセイを含むATP系アッセイ、スルホローダミンB(SRB)アッセイ、WSTアッセイ、クローン原性アッセイ及びECIS技術を含む。
本発明の標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトによって媒介される細胞傷害活性は、好ましくは、細胞を用いた細胞傷害性アッセイで測定される。これは、51Cr放出アッセイでも測定され得る。細胞傷害活性は、EC50値によって表され、これは、半数効果濃度(ベースラインと最大値との中間の細胞傷害性反応を誘導する抗体コンストラクトの濃度)に対応する。好ましくは、標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトのEC50値は、≦5000pM又は≦4000pM、より好ましくは≦3000pM又は≦2000pM、さらにより好ましくは≦1000pM又は≦500pM、さらにより好ましくは≦400pM又は≦300pM、さらにより好ましくは≦200pM、さらにより好ましくは≦100pM、さらにより好ましくは≦50pM、さらにより好ましくは≦20pM又は≦10pM、及び最も好ましくは≦5pMである。
様々なアッセイにおいて、上記の所与のEC50値を測定することができる。刺激された/濃縮CD8T細胞をエフェクター細胞として使用する場合、未刺激のPBMCと比較してEC50値が低くなると予想できることを当業者は認識している。さらに、EC50値は、標的細胞が多数の標的細胞の表面抗原を発現する場合、標的発現の少ないラットと比較して低くなると予想することができる。例えば、刺激された/濃縮ヒトCD8T細胞をエフェクター細胞として使用する場合(及びCHO細胞などの標的細胞の表面抗原をトランスフェクトされた細胞又は標的細胞の表面抗原陽性ヒト細胞株のいずれかを標的細胞として使用する場合)、標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトのEC50値は、好ましくは≦1000pM、より好ましくは≦500pM、さらにより好ましくは≦250pM、さらにより好ましくは≦100pM、さらにより好ましくは≦50pM、さらにより好ましくは≦10pM、及び最も好ましくは≦5pMである。ヒトPBMCをエフェクター細胞として使用する場合、標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトのEC50値は、好ましくは、≦5000pM又は≦4000pM(特に標的細胞が標的細胞の表面抗原陽性ヒト細胞株である場合)、より好ましくは≦2000pM(特に標的細胞がCHO細胞などの標的細胞の表面抗原でトランスフェクトされた細胞である場合)、より好ましくは≦1000pM又は≦500pM、さらにより好ましくは≦200pM、さらにより好ましくは≦150pM、さらにより好ましくは≦100pM、及び最も好ましくは≦50pM又はそれ以下である。LnPx4119などのマカクT細胞株をエフェクター細胞として使用し、CHO細胞などのマカク標的細胞の表面抗原でトランスフェクトされた細胞株を標的細胞株として使用する場合、標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトのEC50値は、好ましくは、≦2000pM又は≦1500pM、より好ましくは≦1000pM又は≦500pM、さらにより好ましくは≦300pM又は≦250pM、さらにより好ましくは≦100pM、及び最も好ましくは≦50pMである。
好ましくは、本発明の標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトは、CHO細胞などの標的細胞の表面抗原陰性細胞の溶解を誘導/媒介しないか、又は溶解を本質的に誘導/媒介しない。用語「溶解を誘導しない」、「溶解を本質的に誘導しない」、「溶解を媒介しない」又は「溶解を本質的に媒介しない」は、標的細胞の表面抗原陽性ヒト細胞株の溶解を100%とした場合、本発明の抗体コンストラクトが標的細胞の表面抗原陰性細胞の30%超、好ましくは20%以下、より好ましくは10%以下、特に好ましくは9%、8%、7%、6%又は5%以下の溶解を誘導又は媒介しないことを意味する。これは、通常、500nMまでの抗体コンストラクトの濃度で当てはまる。当業者は、さらなる労力を伴わずに細胞溶解を測定する方法を知っている。さらに、本明細書では細胞溶解の測定方法の具体的な指示を教示する。
個々の標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトの単量体アイソフォームと二量体アイソフォームとの間の細胞傷害活性の差を「効力ギャップ」と称する。この効力ギャップは、例えば、その分子の単量体形態のEC50値と二量体形態のEC50値との間の比率として算出することができる。本発明の標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトの効力ギャップは、好ましくは、≦5、より好ましくは≦4、さらにより好ましくは≦3、さらにより好ましくは≦2、及び最も好ましくは≦1である。
本発明の抗体コンストラクトの第1及び/又は第2の(又は任意のさらなる)結合ドメインは、好ましくは、霊長類の哺乳動物目のメンバーにおいて異種間特異的である。異種間特異的CD3結合ドメインは、例えば、国際公開第2008/119567号パンフレットに記載されている。一実施形態によれば、第1及び/又は第2の結合ドメインは、ヒト標的細胞の表面抗原及びヒトCD3への結合に加えて、新世界霊長類(マーモセット(Callithrix jacchus)、ワタボウシタマリン(Saguinus Oedipus)又はリスザル(Saimiri sciureus)など)、旧世界霊長類(ヒヒ及びマカクなど)、テナガザル及び非ヒトのヒト亜科動物(homininae)を含む(ただし、これらに限定されない)霊長類の標的細胞の表面抗原/CD3にもそれぞれ結合することになる。
本発明の抗体コンストラクトの一実施形態において、第1のドメインは、ヒト標的細胞の表面抗原に結合し、且つカニクイザル(Macaca fascicularis)の標的細胞の表面抗原などのマカク標的細胞の表面抗原、より好ましくはマカク細胞の表面で発現されるマカク標的細胞の表面抗原にさらに結合する。マカク標的細胞の表面抗原に対する第1の結合ドメインの親和性は、好ましくは、≦15nM、より好ましくは≦10nM、さらにより好ましくは≦5nM、さらにより好ましくは≦1nM、さらにより好ましくは≦0.5nM、さらにより好ましくは≦0.1nM、及び最も好ましくは≦0.05nM又はさらに≦0.01nMである。
好ましくは、本発明による抗体コンストラクトの、(例えば、BiaCore又はスキャッチャード分析により決定される)マカク標的細胞の表面抗原対ヒト標的細胞の表面抗原[ma標的細胞の表面抗原:hu標的細胞の表面抗原]の結合親和性ギャップは、<100、好ましくは<20、より好ましくは<15、さらに好ましくは<10、さらにより好ましくは<8、より好ましくは<6、及び最も好ましくは<2である。本発明による抗体コンストラクトの、マカク標的細胞の表面抗原対ヒト標的細胞の表面抗原の結合親和性ギャップの好ましい範囲は、0.1~20、より好ましくは0.2~10、さらにより好ましくは0.3~6、さらにより好ましくは0.5~3又は0.5~2.5、及び最も好ましくは0.5~2又は0.6~2である。
本発明の抗体コンストラクトの第2の(結合)ドメインは、ヒトCD3イプシロン及び/又はマカク(Macaca)CD3イプシロンに結合する。好ましい実施形態において、第2のドメインは、マーモセット(Callithrix jacchus)、ワタボウシタマリン(Saguinus Oedipus)又はリスザル(Saimiri sciureus)CD3イプシロンにさらに結合する。マーモセット(Callithrix jacchus)及びワタボウシタマリン(Saguinus oedipus)は、両方ともマーモセット(Callitrichidae)科に属する新世界霊長類であるが、リスザル(Saimiri sciureus)は、オマキザル(Cebidae)科に属する新世界霊長類である。
本発明の抗体コンストラクトに関して、ヒト及び/又はマカク(Macaca)CD3の細胞外エピトープに結合する第2の結合ドメインは、
(a)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号27に示されるとおりのCDR-L1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号28に示されるとおりのCDR-L2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号29に示されるとおりのCDR-L3;
(b)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号117に示されるとおりのCDR-L1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号118に示されるとおりのCDR-L2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号119に示されるとおりのCDR-L3;並びに
(c)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号153に示されるとおりのCDR-L1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号154に示されるとおりのCDR-L2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号155に示されるとおりのCDR-L3から選択されるCDR-L1、CDR-L2及びCDR-L3を含むVL領域を含むことが好ましい。
本発明の抗体コンストラクトのさらに好ましい実施形態において、ヒト及び/又はマカク(Macaca)CD3イプシロン鎖の細胞外エピトープに結合する第2のドメインは、
(a)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号12に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号13に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号14に示されるとおりのCDR-H3;
(b)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号30に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号31に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号32に示されるとおりのCDR-H3;
(c)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号48に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号49に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号50に示されるとおりのCDR-H3;
(d)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号66に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号67に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号68に示されるとおりのCDR-H3;
(e)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号84に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号85に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号86に示されるとおりのCDR-H3;
(f)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号102に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号103に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号104に示されるとおりのCDR-H3;
(g)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号120に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号121に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号122に示されるとおりのCDR-H3;
(h)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号138に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号139に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号140に示されるとおりのCDR-H3;
(i)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号156に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号157に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号158に示されるとおりのCDR-H3;並びに
(j)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号174に示されるとおりのCDR-H1、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号175に示されるとおりのCDR-H2及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号176に示されるとおりのCDR-H3から選択されるCDR-H1、CDR-H2及びCDR-H3を含むVH領域を含む。
本発明の抗体コンストラクトの好ましい実施形態において、第2の結合ドメイン内でVL CDRの上記3群をVH CDRの上記10群と組み合わせて、それぞれCDR-L1~3及びCDR-H1~3を含む(30)群を形成する。
本発明の抗体コンストラクトに関して、CD3に結合する第2のドメインは、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号17、21、35、39、53、57、71、75、89、93、107、111、125、129、143、147、161、165、179若しくは183に示されるか又は配列番号200に示されるとおりのVL領域からなる群から選択されるVL領域を含むことが好ましい。
CD3に結合する第2のドメインは、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号15、19、33、37、51、55、69、73、87、91、105、109、123、127、141、145、159、163、177若しくは181に示されるか又は配列番号201に示されるとおりのVH領域からなる群から選択されるVH領域を含むことも好ましい。
より好ましくは、本発明の抗体コンストラクトは、
(a)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号17又は21に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号15又は19に示されるとおりのVH領域;
(b)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号35又は39に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号33又は37に示されるとおりのVH領域;
(c)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号53又は57に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号51又は55に示されるとおりのVH領域;
(d)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号71又は75に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号69又は73に示されるとおりのVH領域;
(e)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号89又は93に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号87又は91に示されるとおりのVH領域;
(f)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号107又は111に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号105又は109に示されるとおりのVH領域;
(g)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号125又は129に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号123又は127に示されるとおりのVH領域;
(h)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号143又は147に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号141又は145に示されるとおりのVH領域;
(i)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号161又は165に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号159又は163に示されるとおりのVH領域;並びに
(j)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号179又は183に示されるとおりのVL領域及び国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号177又は181に示されるとおりのVH領域からなる群から選択されるVL領域及びVH領域を含むCD3に結合する第2のドメインによって特徴付けられる。
配列番号200に示されるとおりのVL領域及び配列番号201に示されるとおりのVH領域を含むCD3に結合する第2のドメインもまた、本発明の抗体コンストラクトとの関係で好ましい。
本発明の抗体コンストラクトの好ましい実施形態によれば、第1の及び/又は第2のドメインは、以下の形式を有する:VH領域とVL領域との対は、一本鎖抗体(scFv)の形式である。VH及びVL領域は、VH-VL又はVL-VHの順に配置される。VH領域がリンカー配列のN末端に配置され、且つVL領域がリンカー配列のC末端に配置されることが好ましい。
本発明の上述の抗体コンストラクトの好ましい実施形態は、国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号23、25、41、43、59、61、77、79、95、97、113、115、131、133、149、151、167、169、185若しくは187からなる群から選択されるか又は配列番号202に示されるアミノ酸配列を含むCD3に結合する第2のドメインによって特徴付けられる。
抗体コンストラクトの共有結合修飾も本発明の範囲内に含まれ、これは、必ずしもというわけではないが、概して翻訳後に行われる。例えば、抗体コンストラクトのいくつかの種類の共有結合的修飾は、抗体コンストラクトの特定のアミノ酸残基を、選択された側鎖又はN末端若しくはC末端残基と反応することができる有機誘導体化剤と反応させることによって分子内に導入される。
システイニル残基は、最も一般的には、α-ハロアセテート(及び対応するアミン)、例えばクロロ酢酸又はクロロアセトアミドと反応して、カルボキシメチル又はカルボキシアミドメチル誘導体を生じる。システイニル残基は、ブロモトリフルオロアセトン、α-ブロモ-β-(5-イミドゾイル)プロピオン酸、リン酸クロロアセチル、N-アルキルマレイミド、3-ニトロ-2-ピリジルジスルフィド、メチル2-ピリジルジスルフィド、p-クロロメルクリ安息香酸、2-クロロメルクリ-4-ニトロフェノール又はクロロ-7-ニトロベンゾ-2-オキサ-1,3-ジアゾールとの反応によっても誘導体化される。
ヒスチジル残基は、pH5.5~7.0でのジエチルピロカーボネートとの反応によって誘導体化され、なぜなら、この薬剤は、ヒスチジル側鎖に対して比較的特異的であるためである。パラ-ブロモフェナシルブロミドも有用であり;この反応は、好ましくは、pH6.0の0.1Mカコジル酸ナトリウム中で行われる。リシニル及びアミノ末端残基は、コハク酸又は他のカルボン酸無水物と反応する。これらの薬剤による誘導体化は、リシニル残基の電荷を反転させる効果を有する。アルファ-アミノ含有残基を誘導体化するための他の好適な試薬としては、ピコリンイミド酸メチルなどのイミドエステル;リン酸ピリドキサール;ピリドキサール;クロロボロヒドリド;トリニトロベンゼンスルホン酸;O-メチルイソ尿素;2,4-ペンタンジオン;及びグリオキシレートとのトランスアミナーゼ触媒反応が挙げられる。
アルギニル残基は、1つ又は複数の従来型の試薬、とりわけフェニルグリオキサール、2,3-ブタンジオン、1,2-シクロヘキサンジオン及びニンヒドリンとの反応により修飾される。グアニジン官能基のpKaが高いため、アルギニン残基の誘導体化は、反応をアルカリ条件下で実施する必要がある。さらに、これらの試薬は、リジンの基及びアルギニンイプシロン-アミノ基と反応し得る。
チロシル残基の特異的修飾は、特に芳香族ジアゾニウム化合物又はテトラニトロメタンとの反応によるチロシル残基へのスペクトル標識の導入を目的として行われる場合がある。最も一般的には、N-アセチルイミジゾール(N-acetylimidizole)及びテトラニトロメタンを使用して、それぞれO-アセチルチロシル種及び3-ニトロ誘導体を形成する。125I又は131Iを用いてチロシル残基をヨウ素化して、ラジオイムノアッセイに使用される標識タンパク質を調製する、上記のクロラミンT法が好適である。
カルボキシル側基(アスパルチル又はグルタミル)は、カルボジイミド(R’-N=C=N--R’)との反応によって選択的に修飾され、ここで、R及びR’は、任意選択により、異なるアルキル基、例えば1-シクロヘキシル-3-(2-モルホリニル-4-エチル)カルボジイミド又は1-エチル-3-(4-アゾニア-4,4-ジメチルペンチル)カルボジイミドである。さらに、アスパルチル残基及びグルタミル残基は、アンモニウムイオンとの反応によってアスパラギニル残基及びグルタミニル残基に変換される。
二官能性物質による誘導体化は、本発明の抗体コンストラクトを、様々な方法に使用するための非水溶性の支持マトリックス又は支持表面に架橋するのに有用である。一般的に使用される架橋剤として、例えば、1,1-ビス(ジアゾアセチル)-2-フェニルエタン、グルタルアルデヒド、例えば4-アジドサリチル酸とのエステルなどのN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、3,3’-ジチオビス(スクシンイミジルプロピオネート)などのジスクシンイミジルエステルを含むホモ二官能性イミドエステル及びビス-N-マレイミド-1,8-オクタンなどの二官能性マレイミドが挙げられる。メチル-3-[(p-アジドフェニル)ジチオ]プロピオイミデートなどの誘導体化剤により、光の存在下で架橋を形成することができる光活性化され得る中間体が得られる。代わりに、臭化シアン活性化炭水化物などの反応性非水溶性マトリックス、並びに米国特許第3,969,287号明細書;同第3,691,016号明細書;同第4,195,128号明細書;同第4,247,642号明細書;同第4,229,537号明細書;及び同第4,330,440号明細書に記載されている反応性基材がタンパク質の固定化に使用される。
グルタミニル及びアスパラギニル残基は、多くの場合、脱アミド化されて、それぞれ対応するグルタミル残基及びアスパルチル残基になる。代わりに、これらの残基は、穏やかな酸性条件下で脱アミド化される。これらの残基のいずれの形態も本発明の範囲内に含まれる。
他の修飾としては、プロリン及びリジンのヒドロキシル化、セリル又はスレオニル残基のヒドロキシル基のリン酸化、リジン、アルギニン及びヒスチジン側鎖のα-アミノ基のメチル化(T.E.Creighton,Proteins:Structure and Molecular Properties,W.H.Freeman & Co.,San Francisco,1983,pp.79-86)、N末端アミンのアセチル化及び任意のC末端カルボキシル基のアミド化が挙げられる。
本発明の範囲内に含まれる抗体コンストラクトの別のタイプの共有結合修飾は、タンパク質のグリコシル化パターンの改変を含む。当該技術分野で知られるとおり、グリコシル化パターンは、タンパク質の配列(例えば、以下で論じる特定のグリコシル化アミノ酸残基の存在又は非存在)又はそのタンパク質を産生する宿主細胞若しくは生物体の両方に依存し得る。特定の発現系について以下で論じる。
ポリペプチドのグリコシル化は通常、N結合又はO結合のいずれかである。N結合は、糖鎖のアスパラギン残基側鎖への結合を指す。トリペプチド配列のアスパラギン-X-セリン及びアスパラギン-X-トレオニン(ここで、Xは、プロリン以外の任意のアミノ酸である)は、アスパラギン側鎖への糖鎖の酵素的結合のための認識配列である。したがって、ポリペプチド中のこれらのトリペプチド配列のいずれかの存在は、潜在的なグリコシル化部位を生成する。O結合型グリコシル化は、5-ヒドロキシプロリン又は5-ヒドロキシリジンも使用し得るが、ヒドロキシアミノ酸、最も一般的にはセリン又はスレオニンへの糖類N-アセチルガラクトサミン、ガラクトース又はキシロースの1つの結合を指す。
抗体コンストラクトへのグリコシル化部位の付加は、好都合には、上述のトリペプチド配列の1つ以上が含まれるようにアミノ酸配列を改変することにより達成される(N結合型グリコシル化部位について)。この改変は、出発配列に対する1つ以上のセリン又はスレオニン残基の付加又はそれによる置換によっても行われ得る(O結合型グリコシル化部位について)。簡潔には、抗体コンストラクトのアミノ酸配列を、DNAレベルでの変更、特に所望のアミノ酸に翻訳されることになるコドンが生じるようにポリペプチドをコードするDNAを、事前に選択した塩基で変異させることによって改変することが好ましい。
抗体コンストラクト上の糖鎖の数を増加させる別の手段は、そのタンパク質へのグリコシドの化学的又は酵素的結合による。これらの手順は、N結合型及びO結合型グリコシル化のためのグリコシル化能を有する宿主細胞におけるタンパク質の産生を必要としない点で有利である。使用される結合様式に応じて、糖が(a)アルギニン及びヒスチジン、(b)遊離カルボキシル基、(c)システインのものなどの遊離スルフヒドリル基、(d)セリン、スレオニン若しくはヒドロキシプロリンのものなどの遊離ヒドロキシル基、(e)フェニルアラニン、チロシン若しくはトリプトファンのものなどの芳香族残基又は(f)グルタミンのアミド基に付加され得る。これらの方法は、国際公開第87/05330号パンフレット及びAplin and Wriston,1981,CRC Crit.Rev.Biochem.,pp.259-306に記載されている。
出発抗体コンストラクト上に存在する糖鎖の除去は、化学的又は酵素的に行われ得る。化学的脱グリコシル化は、化合物トリフルオロメタンスルホン酸又は均等な化合物へのタンパク質の曝露が必要となる。この処理により、ポリペプチドは無傷な状態のままで、結合している糖(N-アセチルグルコサミン又はN-アセチルガラクトサミン)を除くほとんど又は全ての糖が切断される。化学的脱グリコシル化については、Hakimuddin et al.,1987,Arch.Biochem.Biophys.259:52及びEdge et al.,1981,Anal.Biochem.118:131によって記載される。ポリペプチド上の糖鎖の酵素的切断は、Thotakura et al.,1987,Meth.Enzymol.138:350によって記載される様々なエンド-及びエキソ-グリコシダーゼの使用によって達成され得る。潜在的なグリコシル化部位でのグリコシル化は、Duskin et al.,1982,J.Biol.Chem.257:3105によって記載されるとおりの化合物ツニカマイシンの使用により妨げられ得る。ツニカマイシンは、タンパク質-N-グリコシド結合の形成を阻止する。
本明細書では、抗体コンストラクトの他の修飾も企図される。例えば、抗体コンストラクトの別の種類の共有結合的修飾は、様々な非タンパク質性ポリマーへの抗体コンストラクトの連結を含み、ポリマーとしては、米国特許第4,640,835号明細書;同第4,496,689号明細書;同第4,301,144号明細書;同第4,670,417号明細書;同第4,791,192号明細書又は同第4,179,337号明細書に示される様式の様々なポリオール、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシアルキレン又はポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとのコポリマーを含むが、これらに限定されない。加えて、当該技術分野で知られるとおり、例えば、PEGなどのポリマーの付加を容易にするために抗体コンストラクト内の様々な位置でアミノ酸置換がなされ得る。
いくつかの実施形態では、本発明の抗体コンストラクトの共有結合的修飾は、1つ以上の標識の付加を含む。潜在的な立体障害を低減するために、様々な長さのスペーサーアームを介して標識基が抗体コンストラクトに結合され得る。タンパク質を標識するための様々な方法が当該技術分野で知られており、本発明を実施する際に使用することができる。用語「標識」又は「標識基」は、任意の検出可能な標識を指す。一般に、標識は、それを検出するアッセイに応じて様々なクラスに分けられ、下記の例が挙げられるが、これらに限定されない。
a)放射性同位体(radioactive isotope)又は重同位体であり得る同位体標識、例えば放射性同位体(radioisotope)又は放射性核種(例えば、H、14C、15N、35S、89Zr、90Y、99Tc、111In、125I、131I)
b)磁気標識(例えば、磁気粒子)
c)酸化還元活性部分
d)光学色素(限定されないが、発色団、蛍光体及びフルオロフォアを含む)、例えば蛍光基(例えば、FITC、ローダミン、ランタニド蛍光体)、化学発光基及び「低分子」蛍光体又はタンパク質性蛍光体のいずれかであり得るフルオロフォア
e)酵素群(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ)
f)ビオチン化基
g)二次レポーターによって認識される所定のポリペプチドエピトープ(例えば、ロイシンジッパー対配列、二次抗体の結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグなど)。
「蛍光標識」は、その固有の蛍光特性によって検出され得る任意の分子を意味する。好適な蛍光標識としては、フルオレセイン、ローダミン、テトラメチルローダミン、エオシン、エリスロシン、クマリン、メチル-クマリン、ピレン、マラカイトグリーン、スチルベン、ルシファーイエロー、カスケードブルーJ、テキサスレッド、IAEDANS、EDANS、BODIPY FL、LC Red 640、Cy5、Cy5.5、LC Red 705、オレゴングリーン、Alexa-Fluor色素(Alexa Fluor 350、Alexa Fluor 430、Alexa Fluor 488、Alexa Fluor 546、Alexa Fluor 568、Alexa Fluor 594、Alexa Fluor 633、Alexa Fluor 660、Alexa Fluor 680)、カスケードブルー、カスケードイエロー、及びR-フィコエリトリン(PE)(Molecular Probes、Eugene、OR)、FITC、ローダミン、及びテキサスレッド(Pierce,Rockford,IL)、Cy5、Cy5.5、Cy7(Amersham Life Science,Pittsburgh,PA)が挙げられるが、これらに限定されない。フルオロフォアを含む好適な光学色素は、Molecular Probes Handbook by Richard P.Hauglandに記載されている。
好適なタンパク質性蛍光標識としては、Renilla、Ptilosarcus又はAequorea種のGFP(Chalfie et al.,1994,Science 263:802-805)、EGFP(Clontech Laboratories,Inc.,Genbankアクセッション番号U55762)を含む緑色蛍光タンパク質、青色蛍光タンパク質(BFP、Quantum Biotechnologies,Inc.1801 de Maisonneuve Blvd.West,8th Floor,Montreal,Quebec,Canada H3H 1J9;Stauber,1998,Biotechniques 24:462-471;Heim et al.,1996,Curr.Biol.6:178-182)、強化型黄色蛍光タンパク質(EYFP、Clontech Laboratories,Inc.)、ルシフェラーゼ(Ichiki et al.,1993,J.Immunol.150:5408-5417)、βガラクトシダーゼ(Nolan et al.,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:2603-2607)、及びRenilla(国際公開第92/15673号パンフレット、国際公開第95/07463号パンフレット、国際公開第98/14605号パンフレット、国際公開第98/26277号パンフレット、国際公開第99/49019号パンフレット、米国特許第5,292,658号明細書;同第5,418,155号明細書;同第5,683,888号明細書;同第5,741,668号明細書;同第5,777,079号明細書;同第5,804,387号明細書;同第5,874,304号明細書;同第5,876,995号明細書;同第5,925,558号明細書)も挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の抗体コンストラクトは、例えば、その分子の単離に役立つか又はその分子の薬物動態プロファイルの適合に関連する追加ドメインも含み得る。抗体コンストラクトの単離に役立つドメインは、単離方法、例えば単離用カラムで捕捉できるペプチドモチーフ又は二次的に導入される部分から選択され得る。このような追加ドメインの非限定的な実施形態は、Mycタグ、HATタグ、HAタグ、TAPタグ、GSTタグ、キチン結合ドメイン(CBDタグ)、マルトース結合タンパク質(MBPタグ)、Flagタグ、Strepタグ及びその変種(例えば、StrepIIタグ)、並びにHisタグとして知られるペプチドモチーフを含む。同定されたCDRによって特徴付けられる本明細書で開示される抗体コンストラクトの全ては、分子のアミノ酸配列中の連続するHis残基、好ましくは5つ、より好ましくは6つのHis残基(ヘキサヒスチジン)のリピートとして一般に知られるHisタグドメインを含み得る。Hisタグは、例えば、抗体コンストラクトのN末端にもC末端にも配置され得るが、C末端に配置されることが好ましい。最も好ましくは、ヘキサヒスチジンタグ(HHHHHH)(配列番号199)を、ペプチド結合を介して本発明による抗体コンストラクトのC末端に結合する。加えて、持続放出用途及び薬物動態プロファイルの向上のために、PLGA-PEG-PLGAのコンジュゲート系をポリヒスチジンタグと組み合わせ得る。
本明細書に記載される抗体コンストラクトのアミノ酸配列改変も企図される。例えば、抗体コンストラクトの結合親和性及び/又は他の生物学的特性の向上が望ましい場合がある。抗体コンストラクトのアミノ酸配列バリアントは、抗体コンストラクトの核酸に適切なヌクレオチド変化を導入することによって又はペプチド合成によって作製される。以下に記載されるアミノ酸配列改変の全ては、未改変の親分子の所望の生物活性(標的細胞の表面抗原及びCD3への結合)を引き続き保持する抗体コンストラクトをもたらすはずである。
用語「アミノ酸」又は「アミノ酸残基」は、典型的には、下記:アラニン(Ala又はA);アルギニン(Arg又はR);アスパラギン(Asn又はN);アスパラギン酸(Asp又はD);システイン(Cys又はC);グルタミン(Gln又はQ);グルタミン酸(Glu又はE);グリシン(Gly又はG);ヒスチジン(His又はH);イソロイシン(Ile又はI):ロイシン(Leu又はL);リジン(Lys又はK);メチオニン(Met又はM);フェニルアラニン(Phe又はF);プロリン(Pro又はP);セリン(Ser又はS);スレオニン(Thr又はT);トリプトファン(Trp又はW);チロシン(Tyr又はY);及びバリン(Val又はV)からなる群から選択されるアミノ酸などの当該技術分野で認められる定義を有するアミノ酸を指すが、修飾、合成、又は希少アミノ酸が必要に応じて使用されてもよい。一般に、アミノ酸は、非極性側鎖(例えば、Ala、Cys、Ile、Leu、Met、Phe、Pro、Val);負電荷側鎖(例えば、Asp、Glu);正電荷側鎖(例えば、Arg、His、Lys);又は無電荷極性側鎖(例えば、Asn、Cys、Gln、Gly、His、Met、Phe、Ser、Thr、Trp及びTyr)の存在によって分類することができる。
アミノ酸改変は、例えば、抗体コンストラクトのアミノ酸配列内の残基からの欠失、及び/又は残基への挿入、及び/又は残基の置換を含む。最終コンストラクトが所望の特徴を保持することを条件として、最終コンストラクトに到達するように欠失、挿入及び置換の任意の組み合わせを行う。アミノ酸の変化は、グリコシル化部位の数又は位置の変化などの抗体コンストラクトの翻訳後プロセスも変え得る。
例えば、1、2、3、4、5又は6個のアミノ酸がCDRの各々において(当然のことながら、それらの長さに依存する)挿入、置換又は欠失され得る一方、FRの各々において1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20又は25個のアミノ酸が挿入、置換又は欠失され得る。好ましくは、抗体コンストラクトへのアミノ酸配列の挿入は、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10残基から、100以上の残基を含有するポリペプチドまでの長さの範囲のアミノ末端融合及び/又はカルボキシル末端融合、並びに単一又は複数のアミノ酸残基の配列内挿入を含む。対応する改変を本発明の抗体コンストラクトの第3のドメイン内で実施し得る。本発明の抗体コンストラクトの挿入バリアントは、抗体コンストラクトのN末端若しくはC末端への酵素の融合又はポリペプチドへの融合を含む。
置換変異誘発にとって最も重要な部位としては、重鎖及び/又は軽鎖のCDR、特に超可変領域が挙げられるが(これらに限定されるものではない)、重鎖及び/又は軽鎖におけるFRの改変も企図される。置換は、本明細書に記載される保存的置換であることが好ましい。好ましくは、CDR又はFRの長さに応じて、CDRでは1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個のアミノ酸を置換し得る一方、フレームワーク領域(FR)では1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20又は25個のアミノ酸を置換し得る。例えば、CDR配列が6個のアミノ酸を包含する場合、これらのアミノ酸の1、2又は3個が置換されることが想定される。同様に、CDR配列が15個のアミノ酸を包含する場合、これらのアミノ酸の1、2、3、4、5又は6個が置換されることが想定される。
変異誘発について好ましい位置である抗体コンストラクトの特定の残基又は領域の同定のための有用な方法は、Cunningham and Wells in Science,244:1081:1085(1989)によって記載されるとおりの「アラニンスキャニング変異導入法」と呼ばれる。この方法では、抗体コンストラクト内の残基又は標的残基群を同定し(例えば、arg、asp、his、lys及びgluなどの荷電残基)、アミノ酸とエピトープとの相互作用に影響を与える中性又は負電荷アミノ酸(最も好ましくは、アラニン又はポリアラニン)で置き換えられる。
次に、さらなるバリアント又は他のバリアントを置換部位に、すなわち置換部位の代わりに導入することにより、置換に対して機能的感受性を示すそれらのアミノ酸位置を厳選する。このように、アミノ酸配列変種を導入する部位又は領域は、予め決定されるが、変異の性質自体を予め決定する必要はない。例えば、所与の部位での変異の性能を分析又は最適化するために、アラニンスキャニング又はランダム変異誘発が標的コドン又は標的領域で実施される場合があり、発現される抗体コンストラクトのバリアントは、所望の活性の最適な組み合わせについてスクリーニングされる。既知の配列を有するDNA内の所定部位に置換変異を行う技術は、よく知られており、例えばM13プライマー変異誘発及びPCR変異誘発がある。変異体のスクリーニングは、標的細胞の表面抗原又はCD3結合などの抗原結合活性のアッセイを使用して行われる。
一般に、重鎖及び/又は軽鎖のCDRの1つ以上又は全てにおいてアミノ酸が置換される場合、それによって得られる「置換された」配列は、「当初の」CDR配列と少なくとも60%又は65%、より好ましくは70%又は75%、さらにより好ましくは80%又は85%及び特に好ましくは90%又は95%同一であることが好ましい。これは、それが「置換された」配列とどの程度同一であるかがCDRの長さに依存することを意味する。例えば、5個のアミノ酸を有するCDRは、少なくとも1個の置換されたアミノ酸を有するために、その置換された配列と80%同一であることが好ましい。したがって、抗体コンストラクトのCDRは、それらの置換配列に対して異なる程度の同一性を有する場合があり、例えばCDRL1が80%を有する場合がある一方、CDRL3が90%を有する場合がある。
好ましい置換(又は置き換え)は、保存的置換である。しかしながら、抗体コンストラクトが、それぞれ第1のドメインを介して標的細胞の表面抗原に結合し、第2のドメインを介してCD3、CD3イプシロンに結合する能力を保持する限り、且つ/又はそのCDRが置換後の配列に対して同一性を有している(「当初の」CDR配列に対して少なくとも60%又は65%、より好ましくは70%又は75%、さらにより好ましくは80%又は85%及び特に好ましくは90%又は95%同一である)限り、(非保存的置換又は以下の表3に列挙される「例示的な置換」の1つ以上を含む)任意の置換が想定される。
保存的置換を表3の「好ましい置換」の見出しの下に示す。このような置換が生物活性を変化させる場合、表3において「例示的な置換」と称されるか、又はアミノ酸クラスに関連して以下でさらに記載されるとおりのより実質的な変更が導入され、所望の特徴について産物がスクリーニングされ得る。
Figure 2022512636000003
本発明の抗体コンストラクトの生物学的特性における実質的な改変は、(a)例えばシート状若しくはらせん状の立体構造としての置換領域のポリペプチド骨格の構造、(b)標的部位での分子の電荷若しくは疎水性、又は(c)側鎖の嵩高さの維持に対する影響が著しく異なる置換を選択することによって達成される。天然に存在する残基は、共通の側鎖特性に基づいて以下の群に分類される:(1)疎水性:ノルロイシン、met、ala、val、leu、ile;(2)中性疎水性:cys、ser、thr、asn、gln;(3)酸性:asp、glu;(4)塩基性:his、lys、arg;(5)鎖の配向に影響する残基:gly、pro;及び(6)芳香族:trp、tyr、phe。
非保存的置換は、これらのクラスの1つのメンバーを別のクラスと交換することを伴うことになる。抗体コンストラクトの適切な立体構造の維持に関与しない任意のシステイン残基を一般的にはセリンで置換することで分子の酸化安定性を向上させ、異常な架橋を回避し得る。逆に、抗体にシステイン結合を付加することで、(特に抗体がFvフラグメントなどの抗体フラグメントである場合)その安定性を向上させ得る。
アミノ酸配列に関して、配列同一性及び/又は類似性は、当該技術分野で知られる標準的な技術、例えば、限定されないが、Smith and Waterman,1981,Adv.Appl.Math.2:482の局所的配列同一性アルゴリズム、Needleman and Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48:443の配列同一性アラインメントアルゴリズム、Pearson and Lipman,1988,Proc.Nat.Acad.Sci.U.S.A.85:2444の類似性検索法、これらのアルゴリズムのコンピューターによる実行(Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Drive,Madison,WisのGAP、BESTFIT、FASTA及びTFASTA)、Devereux et al.,1984,Nucl.Acid Res.12:387-395により記載されている、好ましくはデフォルト設定を用いたBest Fit配列プログラムを使用することにより又は目視などにより決定される。好ましくは、同一性パーセントは、以下のパラメーターに基づいてFastDBによって計算される:ミスマッチペナルティが1;ギャップペナルティが1;ギャップサイズペナルティが0.33;及び結合ペナルティが30、“Current Methods in Sequence Comparison and Analysis”,Macromolecule Sequencing and Synthesis,Selected Methods and Applications,pp 127-149(1988),Alan R.Liss,Inc。
有用なアルゴリズムの一例は、PILEUPである。PILEUPは、プログレッシブ法によるペアワイズアラインメントを使用して関連配列群から多重配列アラインメントを生成する。これは、アラインメントの生成に使用されるクラスタリング関係を示すツリーもプロットし得る。PILEUPは、Feng & Doolittle,1987,J.Mol.Evol.35:351-360のプログレッシブアラインメント法の簡易版を使用する。この方法は、Higgins and Sharp,1989,CABIOS 5:151-153により記載されたものと同様である。有用なPILEUPパラメーターは、3.00のデフォルトのギャップ加重、0.10のデフォルトのギャップ長加重及び加重エンドギャップを含む。
有用なアルゴリズムの別の例は、Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215:403-410;Altschul et al.,1997,Nucleic Acids Res.25:3389-3402;及びKarin et al.,1993,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90:5873-5787において記載されるBLASTアルゴリズムである。特に有用なBLASTプログラムは、Altschul et al.,1996,Methods in Enzymology 266:460-480から入手したWU-BLAST-2プログラムである。WU-BLAST-2は、いくつかの検索パラメーターを使用しており、その大部分がデフォルト値に設定される。調整可能なパラメーターは、下記の値に設定されている:オーバーラップスパン(overlap span)=1、オーバーラップフラクション(overlap fraction)=0.125、ワード閾値(word threshold)(T)=II。HSP Sパラメーター及びHSP S2パラメーターは、ダイナミック値であり、特定の配列の組成及び目的の配列が検索される特定のデータベースの組成に依存して、プログラム自体により確立され;しかしながら、感度を増加させるために値が調整され得る。
追加の有用なアルゴリズムは、Altschul et al.,1993,Nucl.Acids Res.25:3389-3402において報告されるギャップ付きBLASTである。ギャップ付きBLASTはBLOSUM-62置換スコアを使用し;閾値Tパラメーターは、9に設定され;ギャップなし伸長をもたらすtwo-hit法は、ギャップ長kのコストを10+kとし;Xuは、16に設定され、Xgは、データベース検索段階では40に、アルゴリズムの出力段階では67に設定される。ギャップ付きアラインメントは、約22ビットに相当するスコアによってもたらされる。
一般に、個々のバリアントCDR又はVH/VL配列間のアミノ酸相同性、類似性又は同一性は、本明細書に示される配列に対して少なくとも60%であり、より典型的には相同性又は同一性が少なくとも65%又は70%、より好ましくは少なくとも75%又は80%、さらにより好ましくは少なくとも85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%及びほぼ100%に増加することが好ましい。同様に、本明細書で特定される結合タンパク質の核酸配列に関する「核酸配列同一性パーセント(%)」は、抗体コンストラクトのコード配列内のヌクレオチド残基と同一である候補配列内のヌクレオチド残基の割合と定義される。具体的な方法では、オーバーラップスパン及びオーバーラップフラクションがそれぞれ1及び0.125を有するデフォルトパラメーターに設定されたWU-BLAST-2のBLASTNモジュールを利用する。
一般に、個々のバリアントCDR又はVH/VL配列をコードするヌクレオチド配列と本明細書に示されるヌクレオチド配列間の核酸配列相同性、類似性、又は同一性は、少なくとも60%であり、より典型的には相同性又は同一性が少なくとも65%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%、及びほぼ100%に増加することが好ましい。したがって、「バリアントCDR」又は「バリアントVH/VL領域」は、本発明の親CDR/VH/VLに対して特定の相同性、類似性又は同一性を有するものであり、且つ親CDR若しくはVH/VLの特異性及び/又は活性の少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%を含むが、これらに限定されない生物学的機能を共有している。
一実施形態では、本発明による抗体コンストラクトのヒト生殖細胞系列に対する同一性の割合は、≧70%又は≧75%、より好ましくは≧80%又は≧85%、さらにより好ましくは≧90%、及び最も好ましくは≧91%、≧92%、≧93%、≧94%、≧95%又はさらに≧96%である。ヒト抗体生殖細胞系列遺伝子産物に対する同一性は、治療用タンパク質が治療中の患者の薬物に対する免疫反応を誘発するリスクを低減するための重要な特徴であると考えられる。Hwang & Foote(“Immunogenicity of engineered antibodies”;Methods 36(2005)3-10)は、薬物抗体コンストラクトの非ヒト部分の減少が治療中の患者における抗薬物抗体の誘発リスクの低減をもたらすことを実証している。膨大な数の臨床評価済み抗体薬物及び対応する免疫原性データを比較することにより、抗体のV領域のヒト化は、未改変の非ヒトV領域を保有する抗体(患者の平均23.59%)よりもタンパク質の免疫原性が少ない(患者の平均5.1%)という傾向を示している。したがって、V領域をベースにした抗体コンストラクトの形態でのタンパク質治療薬に関して、ヒト配列に対する同一性が高いことが望ましい。この生殖細胞系列同一性の決定のために、Vector NTIソフトウェアを用いて、VLのV領域をヒト生殖細胞系列Vセグメント及びJセグメントのアミノ酸配列(http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk/)とアラインメントし、同一のアミノ酸残基数をVLの総アミノ酸残基数で割ることによりアミノ酸配列をパーセントで算出することができる。VHセグメント(http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk/)についても同様の方法が可能であるが、例外として、VH CDR3は、多様性が高く、既存のヒト生殖細胞系列VH CDR3のアラインメントパートナーを欠くために除外され得る。続いて、組換え技術を使用して、ヒト抗体生殖細胞系列遺伝子に対する配列同一性を増大させることができる。
さらなる実施形態では、本発明の二重特異性抗体コンストラクトは、標準的な研究規模の条件下において、例えば標準的な二段階精製プロセスで高い単量体収量を示す。好ましくは、本発明による抗体コンストラクトの単量体収量は、≧0.25mg/L上清、より好ましくは≧0.5mg/L、さらにより好ましくは≧1mg/L、及び最も好ましくは≧3mg/L上清である。
同様に、抗体コンストラクトの二量体抗体コンストラクトアイソフォームの収量及びそのため単量体の割合(すなわち単量体:(単量体+二量体))が決定され得る。単量体及び二量体抗体コンストラクトの生産性、並びに算出される単量体の割合は、例えば、ローラーボトル中における標準化された研究規模の製造に由来する培養上清のSEC精製工程で取得することができる。一実施形態では、抗体コンストラクトの単量体の割合は、≧80%、より好ましくは≧85%、さらにより好ましくは≧90%、及び最も好ましくは≧95%である。
一実施形態では、抗体コンストラクトは、好ましくは、≦5又は≦4、より好ましくは≦3.5又は≦3、さらにより好ましくは≦2.5又は≦2、及び最も好ましくは≦1.5又は≦1の血漿安定性(血漿非存在下でのEC50に対する血漿存在下でのEC50の比率)を有する。抗体コンストラクトの血漿安定性は、コンストラクトをヒト血漿中、37℃で24時間インキュベートし、続いて51クロム放出細胞傷害性アッセイにおいてEC50を決定することにより試験することができる。細胞傷害性アッセイにおけるエフェクター細胞は、刺激された濃縮ヒトCD8陽性T細胞であり得る。標的細胞は、例えば、ヒト標的細胞の表面抗原でトランスフェクトされたCHO細胞であり得る。エフェクター細胞対標的細胞(E:T)比は、10:1を選択することができる。この目的で使用されるヒト血漿プールは、EDTAコーティングされたシリンジによって回収された健常ドナーの血液に由来する。細胞成分を遠心分離により除去して、上部血漿相を回収し、その後、プールする。対照として、抗体コンストラクトを細胞傷害性アッセイの直前にRPMI-1640培地で希釈する。血漿安定性は、EC50(対照)に対するEC50(血漿インキュベーション後)の比率として算出される。
本発明の抗体コンストラクトの単量体から二量体への変換率は、低いことがさらに好ましい。変換率は、異なる条件下で測定し、高速サイズ排除クロマトグラフィーによって分析することができる。例えば、抗体コンストラクトの単量体アイソフォームのインキュベーションは、インキュベーター内で例えば100μg/ml又は250μg/mlの濃度において37℃で7日間行われ得る。これらの条件下において、本発明の抗体コンストラクトは、≦5%、より好ましくは≦4%、さらにより好ましくは≦3%、さらにより好ましくは≦2.5%、さらにより好ましくは≦2%、さらにより好ましくは≦1.5%、及び最も好ましくは≦1%又は≦0.5%又はさらに0%の二量体の割合を示すことが好ましい。
本発明の二重特異性抗体コンストラクトは、数回の凍結/解凍サイクル後、非常に低い二量体変換率を示すことも好ましい。例えば、抗体コンストラクトの単量体を例えば汎用の製剤緩衝液中、250μg/mlの濃度に調整し、3回の凍結/解凍サイクル(-80℃で30分間の凍結後、室温で30分間の解凍)にかけた後、高速SECを行い、二量体抗体コンストラクトに変換された初期単量体抗体コンストラクトの割合を決定する。好ましくは、二重特異性抗体コンストラクトの二量体の割合は、例えば、3回の凍結/解凍サイクル後に≦5%、より好ましくは≦4%、さらにより好ましくは≦3%、さらにより好ましくは≦2.5%、さらにより好ましくは≦2%、さらにより好ましくは≦1.5%、及び最も好ましくは≦1%又はさらに≦0.5%である。
本発明の二重特異性抗体コンストラクトは、好ましくは、≧45℃又は≧50℃、より好ましくは≧52℃又は≧54℃、さらにより好ましくは≧56℃又は≧57℃、及び最も好ましくは≧58℃又は≧59℃の凝集温度で良好な熱安定性を示す。抗体の凝集温度の観点から熱安定性パラメーターを以下のように決定することができる:濃度250μg/mlの抗体溶液を単回使用のキュベットに移し、動的光散乱(DLS)装置内に置く。測定半径を常時取得しながら、0.5℃/分の加熱速度で40℃から70℃まで試料を加熱する。タンパク質の融解及び凝集を示す半径の増大を使用して、抗体の凝集温度を算出する。
代わりに、融解温度曲線を示差走査熱量測定(DSC)により決定して、抗体コンストラクトの固有の生物物理学的タンパク質安定性を決定することができる。これらの実験を、MicroCal LLC(Northampton、MA、U.S.A)VP-DSC装置を使用して実施する。抗体コンストラクトを含有する試料のエネルギー取り込みを20℃から90℃まで記録して、製剤緩衝液のみを含有する試料と比較する。抗体コンストラクトを例えばSECランニング緩衝液中において最終濃度250μg/mlに調整する。それぞれの融解曲線を記録するために試料の全体温度を段階的に上昇させる。各温度Tでの試料及び製剤緩衝液標準物質のエネルギー取り込みを記録する。試料から標準物質を差し引いたエネルギー取り込みCp(kcal/mole/℃)の差をそれぞれの温度に対してプロットする。融解温度は、エネルギー取り込みが最初に最大となる温度と定義される。
本発明の標的細胞の表面抗原×CD3二重特異性抗体コンストラクトは、≦0.2、好ましくは≦0.15、より好ましくは≦0.12、さらにより好ましくは≦0.1、及び最も好ましくは≦0.08の混濁度(精製された単量体抗体コンストラクトを2.5mg/mlまで濃縮し、一晩インキュベートした後、OD340により測定される)を有するとも想定される。
本発明の二重特異性抗体コンストラクトは、治療有効性又は抗腫瘍活性を示すことがさらに想定される。これは、例えば、以下の進行期のヒト腫瘍異種移植モデルの実施例に開示される試験において評価することができる。
当業者は、この試験の特定のパラメーター、例えば注射する腫瘍細胞の数、注射部位、移植するヒトT細胞の数、投与する二重特異性抗体コンストラクトの量及び予定表を変更又は適合させながらも、有意義で再現性のある結果を得る方法を知っている。好ましくは、腫瘍増殖抑制T/C[%]は、≦70若しくは≦60、より好ましくは≦50若しくは≦40、さらにより好ましくは≦30若しくは≦20、及び最も好ましくは≦10若しくは≦5又はさらに≦2.5である。
本発明の抗体コンストラクトの好ましい実施形態では、抗体コンストラクトは、単鎖抗体コンストラクトである。
また、本発明の抗体コンストラクトの好ましい実施形態では、前記第3のドメインは、アミノからカルボキシルの順に、
ヒンジ-CH2-CH3-リンカー-ヒンジ-CH2-CH3
を含む。
また、本発明の一実施形態では、第3のドメインの1つ又は好ましくは各々(両方)のポリペプチド単量体のCH2ドメインは、ドメイン内システインジスルフィド架橋を含む。当該技術分野で知られるとおり、用語「システインジスルフィド架橋」は、一般構造R-S-S-Rを有する官能基を指す。この連結は、SS結合又はジスルフィド架橋とも呼ばれ、システイン残基の2つのチオール基のカップリングによって得られる。本発明の抗体コンストラクトに関して、成熟抗体コンストラクト内でシステインジスルフィド架橋を形成するシステインは、309及び321(Kabat付番)に対応するCH2ドメインのアミノ酸配列に導入されることが特に好ましい。
本発明の一実施形態では、CH2ドメインのKabat位置314のグリコシル化部位が除去される。このグリコシル化部位の除去は、N314X置換によって達成されることが好ましく、ここで、Xは、Qではない任意のアミノ酸である。前記置換は、好ましくは、N314G置換である。より好ましい実施形態では、前記CH2ドメインは、以下の置換(位置は、Kabatに従う)V321C及びR309C(これらの置換は、Kabat位置309及び321でドメイン内システインジスルフィド架橋を導入する)をさらに含む。
例えば、当該技術分野で知られる二重特異性ヘテロFc抗体コンストラクト(図1b)と比較した本発明の抗体コンストラクトの好ましい特徴は、とりわけ、CH2ドメインにおける上記の改変の導入に関連し得ると考えられる。したがって、本発明のコンストラクトに関して、本発明の抗体コンストラクトの第3のドメイン内のCH2ドメインがKabat位置309及び321にドメイン内システインジスルフィド架橋を含み、且つ/又はKabat位置314のグリコシル化部位が上記のとおりN314X置換により、好ましくはN314G置換により除去されることが好ましい。
本発明のさらに好ましい実施形態では、本発明の抗体コンストラクトの第3のドメイン内のCH2ドメインは、Kabat位置309及び321にドメイン内システインジスルフィド架橋を含み、且つKabat位置314のグリコシル化部位がN314G置換によって除去される。
一実施形態では、本発明は、抗体コンストラクトであって、
(i)第1のドメインが、2つの抗体可変ドメインを含み、且つ第2のドメインが、2つの抗体可変ドメインを含むか;
(ii)第1のドメインが、1つの抗体可変ドメインを含み、且つ第2のドメインが、2つの抗体可変ドメインを含むか;
(iii)第1のドメインが、2つの抗体可変ドメインを含み、且つ第2のドメインが、1つの抗体可変ドメインを含むか;又は
(iv)第1のドメインが、1つの抗体可変ドメインを含み、且つ第2のドメインが、1つの抗体可変ドメインを含む抗体コンストラクトを提供する。
したがって、第1及び第2のドメインは、VH及びVLドメインなどの各々2つの抗体可変ドメインを含む結合ドメインであり得る。本明細書で上記される2つの抗体可変ドメインを含むこのような結合ドメインの例は、例えば、本明細書で上記されるFvフラグメント、scFvフラグメント又はFabフラグメントを含む。代わりに、それらの結合ドメインのいずれか一方又は両方は、単一の可変ドメインのみを含み得る。本明細書で上記されるこのような単一ドメイン結合ドメインの例は、例えば、他のV領域又はドメインに非依存的に抗原又はエピトープに特異的に結合するVHH、VH又はVLであり得る1つのみの可変ドメインを含むナノボディ又は単一可変ドメイン抗体を含む。
本発明の抗体コンストラクトの好ましい実施形態では、第1及び第2のドメインは、ペプチドリンカーを介して第3のドメインに融合される。好ましいペプチドリンカーは、本明細書で上に記載されており、且つアミノ酸配列Gly-Gly-Gly-Gly-Ser、すなわちGlySer(配列番号187)又はそのポリマー、すなわち(GlySer)xを特徴とし、ここで、xは、1以上の整数(例えば、2又は3)である。第3のドメインに対する第1及び第2のドメインの融合のために特に好ましいリンカーは、配列番号1に示される
好ましい実施形態では、本発明の抗体コンストラクトは、アミノからカルボキシルの順に、
(a)第1のドメイン;
(b)配列番号187~189からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチドリンカー;
(c)第2のドメイン;
(d)配列番号187、188、189、195、196、197及び198からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチドリンカー;
(e)第3のドメインの第1のポリペプチド単量体;
(f)配列番号191、192、193及び194からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチドリンカー;並びに
(g)第3のドメインの第2のポリペプチド単量体
を含むことを特徴とする。
本発明の一態様では、第1のドメインによって結合される標的細胞の表面抗原は、腫瘍抗原、免疫障害に特異的な抗原又はウイルス抗原である。本明細書で使用する場合、用語「腫瘍抗原」は、腫瘍細胞上に提示されるそれらの抗原として理解され得る。これらの抗原は、細胞外部分とともに細胞表面上に提示され得、多くの場合、分子の膜貫通部分及び細胞質部分を併せ持つ。これらの抗原は、場合により腫瘍細胞によってのみ提示され得、正常細胞によって決して提示され得ない。腫瘍抗原は、腫瘍細胞上に限って発現され得るか、又は正常細胞と比較して腫瘍特異的変異を示す可能性がある。この場合、それらは、腫瘍特異抗原と呼ばれる。より一般的な抗原は、腫瘍細胞及び正常細胞によって提示される抗原であり、それらは、腫瘍関連抗原と呼ばれる。これらの腫瘍関連抗原は、正常細胞と比較して過剰発現され得るか、又は正常細胞と比較して腫瘍組織のコンパクトさに欠ける構造に起因して腫瘍細胞において抗体結合のために利用できる。本明細書で使用される腫瘍抗原の非限定的な例は、CDH19、MSLN、DLL3、FLT3、EGFRvIII、CD33、CD19、MUC17、CLDN18.2、CDH3、CD70、BCMA及びPSMAである。
本発明の文脈における免疫学的障害に特異的なさらなる標的細胞の表面抗原は、例えば、TL1A及びTNF-アルファを含む。前記標的は、好ましくは全長抗体である本発明の二重特異性抗体によって対処されることが好ましい。非常に好ましい実施形態では、本発明の抗体は、ヘテロIgG抗体である。
本発明の抗体コンストラクトの好ましい実施形態では、好ましくは、腫瘍抗原は、CDH19、MSLN、DLL3、FLT3、EGFRvIII、CD33、CD19、MUC17、CLDN18.2、CDH3、CD70、BCMA及びPSMAからなる群から選択される。
本発明の一態様では、抗体コンストラクトは、アミノからカルボキシルの順に、
(a)配列番号7、8、17、27、28、37、38、39、40、41、48、49、50、51,52、59、60、61、62、63、64、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、89、90、91、92、93、100、101、102、103、104、113、114、121、122,123、124、125、131、132、133、134、135、136、143、144、145、146、147、148、149、150、151、158、159、160、161、162、163、164、165、166、173、174、175、176、177、178、179、180、181、223、235及び246からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する第1のドメイン;
(b)配列番号187~189からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチドリンカー;
(c)国際公開第2008/119567号パンフレットの配列番号23、25、41、43、59、61、77、79、95、97、113、115、131、133、149、151、167、169、185若しくは187又は配列番号202からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する第2のドメイン;
(d)配列番号187、188、189、195、196、197及び198からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチドリンカー;
(e)国際公開第2017/134140号パンフレットの配列番号17~24からなる群から選択されるポリペプチド配列を有する第3のドメインの第1のポリペプチド単量体;
(f)配列番号191、192、193及び194からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチドリンカー;並びに
(g)国際公開第2017/134140号パンフレットの配列番号17~24からなる群から選択されるポリペプチド配列を有する第3のドメインの第2のポリペプチド単量体を含む。
一態様では、本発明の二重特異性抗体コンストラクトは、それぞれの標的細胞の表面抗原:
(a)配列番号27、28、37~41;CD33
(b)配列番号48~52の各々;EGFRvIII
(c)配列番号59~64の各々;MSLN
(d)配列番号71~82の各々;CDH19
(e)配列番号100~104の各々;DLL3
(f)配列番号7、8、17、113及び114;CD19
(g)配列番号89~93の各々;FLT3
(h)配列番号121~125の各々;CDH3
(i)配列番号132~136の各々;BCMA
(j)配列番号143~151、158~166及び173~181の各々;PSMA
(k)配列番号213;MUC17
(l)配列番号225及び237の各々;CLDN18.2、並びに
(m)配列番号248;CD70
からなる群から選択され、且つそれらを対象とするアミノ酸配列を有することによって特徴付けられる。
本発明はさらに、本発明の抗体コンストラクトをコードするポリヌクレオチド/核酸分子を提供する。ポリヌクレオチドは、鎖内で共有結合された13個以上のヌクレオチド単量体で構成される生体高分子である。DNA(cDNAなど)及びRNA(mRNAなど)は、異なる生物学的機能を有するポリヌクレオチドの例である。ヌクレオチドは、DNA若しくはRNAのような核酸分子の単量体又はサブユニットとして機能する有機分子である。核酸分子又はポリヌクレオチドは、二本鎖及び一本鎖、線状及び環状であり得る。好ましくは宿主細胞内に含まれるベクター内にそれが含まれることが好ましい。前記宿主細胞は、例えば、本発明のベクター又はポリヌクレオチドを用いた形質転換又はトランスフェクション後、抗体コンストラクトを発現することができる。それを目的として、ポリヌクレオチド又は核酸分子は、制御配列に作動可能に連結される。
遺伝暗号は、遺伝子材料(核酸)内にコードされた情報をタンパク質に翻訳するルールのセットである。生細胞中での生物学的解読は、アミノ酸を運搬し、mRNA中の3つのヌクレオチドを一度に読み取るtRNA分子を使用して、mRNAによって指定された順にアミノ酸を結合するリボソームによって行われる。コードは、タンパク質合成中に次にいずれのアミノ酸が付加されるかについて、コドンと呼ばれるこれらのヌクレオチドトリプレットの配列がどのように指定するかを定義する。いくつかの例外があるものの、核酸配列中の3ヌクレオチドコドンは、単一のアミノ酸を指定する。大多数の遺伝子は、正確に同じコードでコードされるため、多くの場合、この特定のコードは、カノニカル又は標準遺伝子コードと称される。遺伝暗号は、所与のコード領域のタンパク質配列を決定するが、他のゲノム領域がこれらのタンパク質が産生される時期及び場所に影響を及ぼし得る。
さらに、本発明は、本発明のポリヌクレオチド/核酸分子を含むベクターを提供する。ベクターは、(外来)遺伝子材料を細胞内に移すための媒体として使用される核酸分子である。用語「ベクター」は、プラスミド、ウイルス、コスミド及び人工染色体を包含するが、これらに限定されない。一般に、遺伝子操作されたベクターは、複製起点、マルチクローニング部位及び選択マーカーを含む。ベクター自体は、一般に、インサート(導入遺伝子)及びベクターの「骨格」の役割をするより大きい配列を含むヌクレオチド配列、一般にDNA配列である。現代のベクターは、導入遺伝子インサート及び骨格に加えて、追加の特徴を包含し得る:プロモーター、遺伝子マーカー、抗生物質耐性、レポーター遺伝子、ターゲティング配列、タンパク質精製タグ。発現ベクター(発現コンストラクト)と呼ばれるベクターは、特に、標的細胞中での導入遺伝子の発現のためのものであり、制御配列を一般に有する。
用語「制御配列」は、特定の宿主生物における作動可能に連結されたコード配列の発現に必要なDNA配列を指す。原核生物に好適な制御配列は、例えば、プロモーター、任意選択的にオペレーター配列及びリボソーム結合部位を含む。真核細胞は、プロモーター、ポリアデニル化シグナル及びエンハンサーを利用することが知られている。
核酸は、それが別の核酸配列と機能的関係にある場合、「作動可能に連結」されている。例えば、プレ配列若しくは分泌リーダーのためのDNAは、それがポリペプチドの分泌に関与するタンパク質前駆体として発現する場合、ポリペプチドのためのDNAに作動可能に連結されているか;プロモーター若しくはエンハンサーは、それが配列の転写に影響する場合、コード配列に作動可能に連結されているか;又はリボソーム結合部位は、それが翻訳を促進するように配置されている場合、コード配列に作動可能に連結されている。一般に、「作動可能に連結」は、連結されているDNA配列が連続していること及び分泌リーダーの場合には連続し且つ読み取り枠内にあることを意味する。しかしながら、エンハンサーは、連続している必要はない。連結は、好都合な制限部位でのライゲーションによってなされる。そのような部位が存在しない場合、従来の慣習に従って合成オリゴヌクレオチドアダプター又はリンカーが使用される。
「トランスフェクション」は、標的細胞に核酸分子又はポリヌクレオチド(ベクターを含む)を意図的に導入するプロセスである。この用語は、真核細胞における非ウイルス方法に主に用いられる。形質導入を使用して、核酸分子又はポリヌクレオチドのウイルス媒介移入を説明することが多い。動物細胞のトランスフェクションは、典型的には、細胞膜に一過性の細孔又は「穴」を開けて材料の取り込みを可能にすることを伴う。トランスフェクションは、リン酸カルシウムを用いて、エレクトロポレーションにより、細胞の圧迫により、又は陽イオン性脂質とリポソームを生成する物質とを混合し、細胞膜と融合させ、内部のカーゴを蓄積することにより行うことができる。
用語「形質転換」は、細菌への及び植物細胞を含む非動物真核細胞への核酸分子又はポリヌクレオチド(ベクターを含む)の非ウイルス的移入を表すために使用される。したがって、形質転換は、細胞膜を通じたその周辺からの直接的取り込み及びそれに続く外来性遺伝子材料(核酸分子)の組み込みから生じる、細菌又は非動物真核細胞の遺伝的改変である。形質転換は、人為的手段によって生じさせることができる。形質転換を生じさせるには、細胞又は細菌は、飢餓及び細胞密度などの環境条件に対する時限応答として形質転換が起こり得るコンピテントな状態でなければならない。
さらに、本発明は、本発明のポリヌクレオチド/核酸分子又はベクターで形質転換又はトランスフェクトされた宿主細胞を提供する。本明細書で使用する場合、用語「宿主細胞」又は「レシピエント細胞」は、本発明の抗体コンストラクトをコードするベクター、外来性核酸分子及びポリヌクレオチドのレシピエント;並びに/又はその抗体コンストラクト自体のレシピエントであり得るか、又はそうであった任意の個々の細胞又は細胞培養物を含むことが意図される。細胞へのそれぞれの物質の導入は、形質転換、トランスフェクションなどによって実施される。用語「宿主細胞」は、単一細胞の子孫又は潜在的子孫を含むことも意図する。後継世代において、自然発生的、偶発的、若しくは意図的な変異のいずれかに起因して、又は環境的影響に起因して、一定の改変が生じる場合があるため、そのような子孫は、実際には、(形態学的に、又はゲノム若しくは全DNAの組に関して)親細胞と完全に同一ではない場合もあるが、なおも本明細書で使用される本用語の範囲内に含まれる。好適な宿主細胞は、原核細胞又は真核細胞を含み、また細菌、酵母細胞、真菌細胞、植物細胞及び動物細胞、例えば昆虫細胞及び哺乳動物細胞、例えばマウス、ラット、マカク又はヒトを含むが、これらに限定されない。
本発明の抗体コンストラクトは、細菌内で産生することができる。発現後、本発明の抗体コンストラクトを可溶性画分中の大腸菌(E.coli)細胞ペーストから単離し、例えば親和性クロマトグラフィー及び/又はサイズ排除によって精製することができる。最終精製は、例えば、CHO細胞において発現された抗体の精製方法と同様に実施することができる。
原核生物に加えて、糸状菌又は酵母などの真核微生物が本発明の抗体コンストラクトのための好適なクローニング又は発現宿主である。サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)又は一般的なパン酵母は、下等真核生物宿主微生物の中で最も一般的に使用される。しかしながら、多くの他の属、種、及び系統が一般に利用可能であり、且つ本発明において有用であり、例えば、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、K.ラクチス(K.lactis)、K.フラジリス(K.fragilis)(ATCC 12424)、K.ブルガリクス(K.bulgaricus)(ATCC 16045)、K.ウィッカラミイ(K.wickeramii)(ATCC 24178)、K.ワルチイ(K.waltii)(ATCC 56500)、K.ドロソフィラルム(K.drosophilarum)(ATCC 36906)、K.サーモトレランス(K.thermotolerans)、及びK.マルキサヌス(K.marxianus)などのクリベロマイセス属(Kluyveromyces)宿主;ヤロウイア属(yarrowia)(欧州特許第402226号明細書);ピキア・パストリス(Pichia pastoris)(欧州特許第183070号明細書);カンジダ属(Candida);トリコデルマ・レシア(Trichoderma reesia)(欧州特許第244234号明細書);ニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa);シュワニオミセス・オクシデンタリス(Schwanniomyces occidentalis)などのシュワニオミセス属(Schwanniomyces);並びに糸状菌、例えばニューロスポラ属(Neurospora)、ペニシリウム属(Penicillium)、トリポクラジウム属(Tolypocladium)、及びアスペルギルス属(Aspergillus)宿主、例えばA.ニデュランス(A.nidulans)及びA.ニガー(A.niger)が挙げられる。
本発明のグリコシル化抗体コンストラクトの発現のための好適な宿主細胞は、多細胞生物に由来する。無脊椎動物細胞の例には、植物及び昆虫細胞が含まれる。多くのバキュロウイルスの株及びバリアント、並びに宿主由来の対応する許容される昆虫宿主細胞(例えば、ヨトウガ(Spodoptera frugiperda)(イモムシ)、ネッタイシマカ(Aedes aegypti)(蚊)、ヒトスジシマカ(Aedes albopictus)(蚊)、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)(ショウジョウバエ)及びカイコ(Bombyx mori))が同定されている。トランスフェクションのための様々なウイルス株、例えばオートグラファカリフォルニア(Autographa californica)NPVのL-1バリアント、及びカイコ(Bombyx mori)NPVのBm-5株が公的に入手可能であり、そのようなウイルスを、本発明による本明細書のウイルスとして、特にヨトウガ(Spodoptera frugiperda)細胞のトランスフェクションに使用してもよい。
綿、トウモロコシ、ジャガイモ、ダイズ、ペチュニア、トマト、シロイヌナズナ及びタバコの植物細胞培養物も宿主として使用することができる。植物細胞培養物におけるタンパク質の産生に有用なクローニング及び発現ベクターは、当業者に知られている。例えば、Hiatt et al.,Nature(1989)342:76-78,Owen et al.(1992)Bio/Technology 10:790-794,Artsaenko et al.(1995)The Plant J 8:745-750及びFecker et al.(1996)Plant Mol Biol 32:979-986を参照されたい。
しかしながら、脊椎動物細胞に対する関心が最も高く、培養(組織培養)下での脊椎動物細胞の増殖は、通例の手順となっている。有用な哺乳動物宿主細胞株の例は、SV40によって形質転換されたサル腎臓CV1株(COS-7、ATCC CRL 1651);ヒト胚性腎臓株(293細胞又は懸濁培養物中で増殖のためにサブクローニングした293細胞、Graham et al.,J.Gen Virol.36:59(1977));仔ハムスター腎臓細胞(BHK、ATCC CCL 10);チャイニーズハムスター卵巣細胞/-DHFR(CHO、Urlaub et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:4216(1980));マウスセルトリ細胞(TM4、Mather,Biol.Reprod.23:243-251(1980));サル腎臓細胞(CVI ATCC CCL 70);アフリカミドリザル腎臓細胞(VERO-76、ATCC CRL 1587);ヒト子宮頸癌細胞(HELA、ATCC CCL 2);イヌ腎臓細胞(MDCK、ATCC CCL 34);バッファローラット肝臓細胞(BRL 3A、ATCC CRL 1442);ヒト肺細胞(W138、ATCC CCL 75);ヒト肝臓細胞(Hep G2、1413 8065);マウス乳腺腫瘍(MMT 060562、ATCC CCL5 1);TRI細胞(Mather et al.,Annals N.Y Acad.Sci.(1982)383:44-68);MRC 5細胞;FS4細胞;及びヒト肝細胞腫系統(Hep G2)。
さらなる実施形態では、本発明は、本発明の抗体コンストラクトの作製のための方法であって、本発明の抗体コンストラクトの発現を可能にする条件下で本発明の宿主細胞を培養することと、産生された抗体コンストラクトを培養物から回収することとを含む方法を提供する。
本明細書で使用する場合、用語「培養」は、培地中の好適な条件下におけるインビトロでの細胞の維持、分化、成長、増殖及び/又は伝播を指す。用語「発現」は、転写、転写後修飾、翻訳、翻訳後修飾及び分泌を含むが、これらに限定されない、本発明の抗体コンストラクトの作製に関与するいずれの工程も含む。
組換え技術を使用する場合、抗体コンストラクトは、細胞膜周辺腔において細胞内で産生され得るか、又は培地中に直接分泌され得る。抗体コンストラクトが細胞内で産生される場合、第1段階として、例えば遠心分離又は限外濾過により、宿主細胞又は溶解したフラグメントの粒子状の細片を除去する。Carter et al.,Bio/Technology 10:163-167(1992)は、大腸菌(E.coli)の細胞膜周辺腔に分泌される抗体を単離するための手順を記載している。簡潔には、細胞ペーストを酢酸ナトリウム(pH3.5)、EDTA及びフェニルメチルスルホニルフルオリド(PMSF)の存在下で約30分間かけて解凍する。細胞片は、遠心分離により除去することができる。抗体が培地に分泌される場合、一般にそのような発現系からの上清を、最初に市販のタンパク質濃縮フィルター、例えばAmicon又はMillipore Pellicon限外濾過ユニットを使用して濃縮する。タンパク質分解を阻害するために、前述の段階のいずれかにおいてPMSFなどのプロテアーゼ阻害剤が含まれ得、また外来性の汚染菌の増殖を防止するために抗生物質が含まれ得る。
宿主細胞から調製された本発明の抗体コンストラクトは、例えば、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析及び親和性クロマトグラフィーを用いて回収又は精製することができる。回収される抗体に応じて、他のタンパク質精製技術、例えばイオン交換カラム上での分画、エタノール沈殿、逆相HPLC、シリカ上でのクロマトグラフィー、ヘパリンSEPHAROSE(商標)上でのクロマトグラフィー、アニオン又はカチオン交換樹脂(例えば、ポリアスパラギン酸カラム)上でのクロマトグラフィー、クロマトフォーカシングSDS-PAGE、及び硫酸アンモニウム沈殿法も利用可能である。本発明の抗体コンストラクトがCH3ドメインを含む場合、Bakerbond ABX樹脂(J.T.Baker、Phillipsburg、NJ)が精製に有用である。
親和性クロマトグラフィーは、好ましい精製技術である。親和性リガンドが結合するマトリックスは、ほとんどの場合、アガロースであるが、他のマトリックスも利用可能である。機械的に安定なマトリックス、例えばコントロールドポアガラス又はポリ(スチレンジビニル)ベンゼンは、アガロースを用いて達成できるものよりも速い流速及び短い処理時間を可能にする。
さらに、本発明は、本発明の抗体コンストラクト又は本発明の方法に従って作製される抗体コンストラクトを含む医薬組成物を提供する。本発明の医薬組成物において、抗体コンストラクトの均質性は、≧80%であることが好ましく、より好ましくは≧81%、≧82%、≧83%、≧84%又は≧85%、さらに好ましくは≧86%、≧87%、≧88%、≧89%又は≧90%、なおさらに好ましくは≧91%、≧92%、≧93%、≧94%又は≧95%、及び最も好ましくは≧96%、≧97%、≧98%又は≧99%である。
本明細書で使用する場合、用語「医薬組成物」は、患者、好ましくはヒト患者への投与に好適な組成物に関する。本発明の特に好ましい医薬組成物は、1つ又は複数の本発明の抗体コンストラクトを好ましくは治療有効量で含む。好ましくは、医薬組成物は、1つ以上の(薬学的に有効な)担体、安定剤、賦形剤、希釈剤、可溶化剤、界面活性剤、乳化剤、保存剤及び/又はアジュバントの好適な製剤をさらに含む。許容される組成物の成分は、採用される投与量及び濃度でレシピエントに対して非毒性であることが好ましい。本発明の医薬組成物には、液体、凍結及び凍結乾燥組成物が含まれるが、これらに限定されない。
本発明の組成物は、薬学的に許容される担体を含み得る。一般に、本明細書で使用する場合、「薬学的に許容される担体」は、薬学的投与、特に非経口投与に適合するあらゆる水性及び非水性溶液、滅菌溶液、溶媒、緩衝液、例えばリン酸緩衝生理食塩水(PBS)溶液、水、懸濁液、油/水エマルジョンなどのエマルジョン、様々な種類の湿潤剤、リポソーム、分散媒体及びコーティングを意味する。医薬組成物におけるそのような媒体及び薬剤の使用は、当該技術分野でよく知られており、そのような担体を含む組成物は、よく知られる従来法によって製剤化することができる。
ある種の実施形態は、本発明の抗体コンストラクト及びさらに1つ以上の賦形剤、例えば本節及び本明細書の他の箇所に例示的に記載されているものを含む医薬組成物を提供する。賦形剤は、粘度の調整などの製剤の物理的、化学的又は生物学的特性の調整及び/又は有効性を向上させ、且つ/若しくはこのような製剤を安定化するための本発明の方法、並びに例えば製造、輸送、保管、使用前の調製、投与中及びこれらの後に生じるストレスに起因する劣化及び損傷に対する方法など、広範囲の目的を考慮して本発明で使用することができる。
ある種の実施形態では、医薬組成物は、例えば、組成物のpH、モル浸透圧濃度、粘度、透明度、色、等張性、臭気、無菌性、安定性、溶解若しくは放出速度、吸着又は浸透を変更、持続又は保護することを目的とする製剤材料を含有し得る(REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES,18”Edition,(A.R.Genrmo,ed.),1990,Mack Publishing Companyを参照されたい)。そのような実施形態では、好適な製剤化材料として下記が挙げられ得るが、これらに限定されない:
・荷電アミノ酸、好ましくはリジン、酢酸リジン、アルギニン、グルタミン酸塩及び/又はヒスチジンを含むアミノ酸、例えば、グリシン、アラニン、グルタミン、アスパラギン、スレオニン、プロリン、2-フェニルアラニン
・抗菌剤及び抗真菌剤などの抗菌薬
・アスコルビン酸、メチオニン、亜硫酸ナトリウム又は亜硫酸水素ナトリウムなどの抗酸化剤;
・生理的なpH又はそれよりわずかに低いpHで組成物を維持するのに使用される緩衝液、緩衝液系及び緩衝化剤;緩衝液の例は、ホウ酸塩、炭酸水素塩、トリス-HCl、クエン酸塩、リン酸塩又は他の有機酸、コハク酸塩、リン酸塩、及びヒスチジンである;例えば、約pH7.0~8.5のトリス緩衝液;
・非水性溶媒、例えばプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油及びオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステル;
・生理食塩水及び緩衝媒体を含む、水、アルコール/水溶液、エマルジョン又は懸濁液を含む水性担体;
・ポリエステルなどの生分解性ポリマー;
・マンニトール又はグリシンなどの充填剤;
・エチレンジアミン四酢酸(EDTA)などのキレート剤;
・等張剤及び吸収遅延剤;
・錯化剤、例えばカフェイン、ポリビニルピロリドン、β-シクロデキストリン又はヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン)
・注入剤;
・単糖類;二糖類;及び他の糖質(グルコース、マンノース又はデキストリンなど);糖質は非還元糖、好ましくはトレハロース、スクロース、オクタスルファート、ソルビトール又はキシリトールであり得る;
・(低分子量)タンパク質、ポリペプチド又はタンパク質性担体、例えばヒト若しくはウシ血清アルブミン、ゼラチン又は好ましくはヒト起源の免疫グロブリン;
・着色及び着香剤;
・硫黄含有還元剤、例えばグルタチオン、チオクト酸、チオグリコール酸ナトリウム、チオグリセロール、[α]-モノチオグリセロール及びチオ硫酸ナトリウム
・希釈剤;
・乳化剤;
・ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー)
・ナトリウムなどの塩形成対イオン;
・保存剤、例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、不活性ガスなど;例は、塩化ベンザルコニウム、安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン、ソルビン酸又は過酸化水素である);
・Zn-タンパク質錯体などの金属錯体;
・溶媒及び共溶媒(グリシン、プロピレングリコール又はポリエチレングリコールなど);
・糖及び糖アルコール、例えばトレハロース、スクロース、オクタスルファート、マンニトール、ソルビトール又はキシリトール、スタキオース、マンノース、ソルボース、キシロース、リボース、ミオイニシトース(myoinisitose)、ガラクトース、ラクチトール、リビトール、ミオイニシトール(myoinisitol)、ガラクチトール、グリセロール、シクリトール(例えば、イノシトール)、ポリエチレングリコール;及び多価糖アルコール;
・懸濁化剤;
・界面活性剤又は湿潤剤、例えばプルロニック、PEG、ソルビタンエステル、ポリソルベート、例えばポリソルベート20、ポリソルベート、トリトン、トロメタミン、レシチン、コレステロール、チロキサポール(tyloxapal);界面活性剤は、好ましくは、>1.2KDの分子量を有する洗剤及び/又は好ましくは>3KDの分子量を有するポリエーテルであり得;好ましい洗剤の非限定的な例は、Tween 20、Tween 40、Tween 60、Tween 80及びTween 85であり;好ましいポリエーテルの非限定的な例は、PEG 3000、PEG 3350、PEG 4000及びPEG 5000である;
・スクロース又はソルビトールなどの安定性増強剤;
・等張性増強剤、例えばアルカリ金属ハロゲン化物、好ましくは塩化ナトリウム又は塩化カリウム、マンニトール、ソルビトール;
・塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース、デキストロース及び塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液又は固定油を含む非経口送達ビヒクル;
・体液及び栄養補充液、電解質補充液(リンゲルデキストロースをベースにしたものなど)を含む静脈内送達ビヒクル。
医薬組成物の異なる成分(例えば、上記に列挙したもの)が異なる効果を有し得ることは、当業者に明らかであり、例えば、アミノ酸は、緩衝液、安定化剤及び/又は抗酸化剤として作用することができ;マンニトールは、充填剤及び/又は等張性増強剤として作用することができ;塩化ナトリウムは、送達ビヒクル及び/又は等張性増強剤として作用することができるなどである。
本発明の組成物は、本明細書で定義される本発明のポリペプチドに加えて、組成物の使用目的に応じてさらなる生物学的に活性な薬剤を含む場合があることが想定される。このような薬剤は、当該技術分野で知られる胃腸系に対して作用する薬物、細胞増殖抑制剤として作用する薬物、高尿酸血症(hyperurikemia)を防ぐ薬物、免疫反応を阻害する薬物(例えば、コルチコステロイド)、炎症反応を調節する薬物、循環系に対して作用する薬物及び/又はサイトカインなどの薬剤であり得る。また、本発明の抗体コンストラクトは、併用療法で、すなわち別の抗癌薬と併用して適用されることも想定される。
ある種の実施形態では、最適な医薬組成物は、例えば、意図される投与経路、送達形式及び所望の投与量に応じて、当業者により決定されることになる。例えば、前出のREMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCESを参照されたい。ある種の実施形態では、このような組成物は、本発明の抗体コンストラクトの物理的状態、安定性、インビボ放出速度及びインビトロクリアランス速度に影響し得る。ある種の実施形態では、医薬組成物中の主な媒体又は担体は、本質的に水性であっても非水性であり得る。例えば、好適なビヒクル又は担体は、注射用水、生理食塩水溶液又は人工脳脊髄液であり得、場合により非経口投与用組成物で一般的な他の材料が補充される。中性緩衝生理食塩水又は血清アルブミンを混合した生理食塩水もさらなる例示的なビヒクルである。ある種の実施形態では、本発明の組成物の抗体コンストラクトは、凍結乾燥ケーク又は水性溶液の形態において、所望の度合いの純度を有する選択された組成物を任意選択的に配合剤(前掲のREMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES)と混合することによって保管のために調製され得る。さらに、ある種の実施形態では、本発明の抗体コンストラクトは、スクロースなどの適切な賦形剤を用いて凍結乾燥物として製剤化され得る。
非経口投与が企図される場合、本発明における使用のための治療用組成物は、薬学的に許容されるビヒクル中に本発明の所望の抗体コンストラクトを含む、パイロジェンフリーの非経口的に許容される水溶液の形態で提供され得る。非経口注射に特に好適なビヒクルは、滅菌蒸留水であり、本発明の抗体コンストラクトは、その中で適切に保存された滅菌等張溶液として製剤化される。ある種の実施形態では、製剤は、デポ注射を介して送達できる産物の制御放出又は持続放出を提供し得る薬剤、例えば注射可能なミクロスフェア、生体内分解性粒子、ポリマー性化合物(ポリ乳酸若しくはポリグリコール酸など)、ビーズ又はリポソームと所望の分子との製剤を含み得る。ある種の実施形態では、循環中の持続期間を増進する効果を有するヒアルロン酸も使用され得る。ある種の実施形態では、移植可能な薬物送達デバイスを使用して、所望の抗体コンストラクトを導入し得る。
さらなる医薬組成物が当業者に明らかであり、これには、持続性又は制御性の送達/放出製剤中に本発明の抗体コンストラクトを含む製剤が含まれる。様々な他の持続性又は制御性の送達手段、例えばリポソーム担体、生体内分解性マイクロ粒子又は多孔ビーズ及びデポ注射を製剤化する技術も当業者に知られている。例えば、医薬組成物の送達のための多孔性ポリマーマイクロ粒子の制御放出について記載する国際特許出願第PCT/米国特許出願公開第93/00829号明細書を参照されたい。持続放出性製剤は、成形物品、例えばフィルム又はマイクロカプセルの形態の半透過性ポリマーマトリックスを含み得る。持続放出性マトリックスは、ポリエステル、ヒドロゲル、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号明細書、欧州特許出願公開第058481号明細書に開示される)、L-グルタミン酸とγエチル-L-グルタメートのコポリマー(Sidman et al.,1983,Biopolymers 2:547-556)、ポリ(2-ヒドロキシエチル-メタクリレート)(Langer et al.,1981,J.Biomed.Mater.Res.15:167-277及びLanger,1982,Chem.Tech.12:98-105)、エチレン酢酸ビニル(Langer et al.,1981、前掲)又はポリ-D(-)-3-ヒドロキシ酪酸(欧州特許出願公開第133,988号明細書)を含み得る。持続放出性組成物はまた、当該技術分野で知られるいくつかの方法のいずれかによって作製可能なリポソームも含み得る。例えば、参照により組み込まれる、Eppstein et al.,1985,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.82:3688-3692;欧州特許出願公開第036,676号明細書;同第088,046号明細書及び同第143,949号明細書を参照されたい。
抗体コンストラクトは、例えば、コアセルベーション技術によって又は界面重合によって調製されたマイクロカプセル(例えば、それぞれヒドロキシメチルセルロース又はゼラチンマイクロカプセル及びポリ(メタクリル酸メチル)マイクロカプセル)、コロイド薬物送達系(例えば、リポソーム、アルブミンマイクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノ粒子及びナノカプセル)又はマクロエマルジョンにも封入され得る。このような技術は、Remington’s Pharmaceutical Sciences,16th edition,Oslo,A.Ed.(1980)に開示されている。
インビボ投与に使用される医薬組成物は、一般的には、無菌製剤として提供される。無菌化は、無菌濾過膜による濾過によって達成することができる。組成物を凍結乾燥する場合、この方法を使用した無菌化は、凍結乾燥及び再構成の前後いずれかに実施され得る。非経口投与用組成物は、凍結乾燥形態又は溶液として保存することができる。非経口組成物は、一般に、無菌のアクセスポートを有する容器、例えば、静脈注射用溶液バッグ又は皮下注射針によって貫通可能なストッパーを有するバイアルに充填される。
本発明の別の態様は、国際特許出願国際公開第06138181A2号パンフレット(PCT/米国特許出願公開第2006/022599号明細書)に記載される、医薬組成物として使用することができる本発明の製剤の自己緩衝性抗体コンストラクトを含む。タンパク質の安定化、並びにこれに関して有用な製剤材料及び方法に対して様々な説明が利用可能であり、例えばArakawa et al.,“Solvent interactions in pharmaceutical formulations”,Pharm Res.8(3):285-91(1991);Kendrick et al.“Physical stabilization of proteins in aqueous solution” in:RATIONAL DESIGN OF STABLE PROTEIN FORMULATIONS:THEORY AND PRACTICE,Carpenter and Manning,eds.Pharmaceutical Biotechnology.13:61-84(2002)、及びRandolph et al.,“Surfactant-protein interactions”,Pharm Biotechnol.13:159-75(2002)、特に獣医学的及び/又はヒト医療用途のタンパク質医薬品及びプロセスに関しては、特に本発明による自己緩衝性タンパク質製剤と同じ賦形剤及びプロセスに関する部分を参照されたい。
塩は、本発明の特定の実施形態に従って、例えば製剤のイオン強度及び/若しくは等張性を調整するため、並びに/又は本発明による組成物のタンパク質若しくは他の成分の溶解度及び/若しくは物理的安定性を向上させるために使用され得る。よく知られているとおり、イオンは、タンパク質の表面上の荷電残基に結合することにより、且つタンパク質中の荷電基及び極性基を遮蔽し、その静電気相互作用、引力及び反発相互作用の強度を低減することにより、天然状態のタンパク質を安定化することができる。イオンはまた、特にタンパク質の変性ペプチド結合(--CONH)に結合することによって変性状態のタンパク質を安定化することができる。さらに、タンパク質中の荷電基及び極性基とのイオン相互作用は、分子間静電相互作用を低減し、それによりタンパク質の凝集及び不溶化を防止又は低減することもできる。
イオン種は、タンパク質に対するその効果が著しく異なる。イオン及びそれがタンパク質に及ぼす効果について幾つものカテゴリー別順位付けが開発されており、本発明に係る医薬組成物の製剤化において用いることができる。一例は、ホフマイスター系列であり、これは、溶液中のタンパク質のコンホメーション安定性に対するその効果によってイオン性及び極性非イオン性溶質を順位付けする。安定化する溶質は、「コスモトロピック」と称される。不安定化溶質は、「カオトロピック」と称される。コスモトロープは、一般に、溶液からタンパク質を沈殿(「塩析」)させるために高濃度(例えば、>1モル硫酸アンモニウム)で使用される。カオトロープは、一般に、タンパク質を変性及び/又は可溶化(「塩溶」)させるために使用される。「塩溶」及び「塩析」に対するイオンの相対的な効果により、ホフマイスター系列でのイオンの位置が定義される。
遊離アミノ酸は、充填剤、安定化剤及び抗酸化剤として、且つ他の標準的用途として、本発明の様々な実施形態による本発明の製剤の抗体コンストラクトに使用することができる。リシン、プロリン、セリン及びアラニンは、製剤中のタンパク質を安定化するために使用することができる。グリシンは、凍結乾燥において適切なケーキ構造及び特性を確保するのに有用である。アルギニンは、液体及び凍結乾燥のいずれの製剤でもタンパク質の凝集を阻害するのに有用であり得る。メチオニンは、酸化防止剤として有用である。
ポリオールは、糖、例えばマンニトール、スクロース及びソルビトール、並びに多価アルコール、例えばグリセロール及びプロピレングリコール、並びに本明細書での議論を目的としてポリエチレングリコール(PEG)及び関連物質を含む。ポリオールは、コスモトロピックである。それらは、液体及び凍結乾燥のいずれの製剤でもタンパク質を物理的及び化学的劣化過程から保護するのに有用な安定化剤である。ポリオールは、製剤の等張性を調整するのにも有用である。ポリオールの中で本発明の選択された実施形態において有用なのは、マンニトールであり、これは、凍結乾燥製剤においてケーキの構造安定性を確保するために一般に使用される。マンニトールは、ケーキの構造安定性を確保する。一般に、これは、凍結乾燥保護剤、例えばスクロースとともに使用される。ソルビトール及びスクロースは、等張性を調整するための薬剤及び輸送中又は製造工程でのバルク調製時の凍結解凍ストレスから保護するための安定化剤として好ましいものの中に含まれる。還元糖(遊離アルデヒド基又はケトン基を含有する)、例えばグルコース及びラクトースは、表面のリジン及びアルギニン残基を糖化することができる。したがって、それらは、一般に、本発明による使用のための好ましいポリオールの中に含まれない。加えて、そのような反応種を形成する糖、例えばスクロースも、酸性条件下でフルクトース及びグルコースに加水分解され、その結果糖化を生じさせる点で本発明の好ましいポリオールの中に含まれない。PEGは、タンパク質を安定化すること及び凍結保護物質として有用であり、この点に関して本発明に使用することができる。
本発明の製剤の抗体コンストラクトの実施形態は、界面活性剤をさらに含む。タンパク質分子は、表面への吸着並びに気体-液体界面、固体-液体界面及び液体-液体界面での変性及びその結果としての凝集を引き起こしやすいことがある。これらの効果は、一般にタンパク質濃度に反比例する。これらの有害な相互作用は、一般に、タンパク質濃度と反比例し、典型的には、例えば製品の輸送及び取り扱い時に生じる物理的撹拌によって悪化する。界面活性剤は、慣例的に、表面吸着を防止するか、最小化するか、又は低減するために使用される。この点に関して本発明において有用な界面活性剤としては、ポリソルベート20、ポリソルベート80、ソルビタンポリエトキシレートの他の脂肪酸エステル及びポロキサマー188が挙げられる。界面活性剤は、タンパク質の立体構造安定性を制御するためにも一般に使用される。任意の所与の界面活性剤は、典型的には、一部のタンパク質を安定化し、他を不安定化するため、この点において、界面活性剤の使用は、タンパク質特異的である。
ポリソルベートは、酸化劣化を起こしやすく、多くの場合、供給されるとき、タンパク質残基の側鎖、特にメチオニンの酸化を引き起こすほど十分な過酸化物量を含有している。したがって、ポリソルベートは、慎重に使用すべきであり、使用時には最小影響濃度で用いなければならない。この点で、ポリソルベートは、賦形剤を最小影響濃度で用いるべきとする一般通則を例示している。
本発明の製剤の抗体コンストラクトの実施形態は、1種以上の抗酸化剤をさらに含む。適切なレベルの周囲酸素及び周囲温度を維持することにより、且つ光への暴露を回避することにより、医薬製剤中でのタンパク質の有害な酸化をある程度まで防止することができる。抗酸化賦形剤を、タンパク質の酸化劣化を防止するためにも同様に使用することができる。この点で特に有用な抗酸化剤には、還元剤、酸素/フリーラジカル捕捉剤及びキレート剤が含まれる。本発明による治療用タンパク質製剤に使用するための抗酸化剤は、好ましくは、水溶性であり、製品の有効期間にわたって活性を維持する。この点で、EDTAが本発明による好ましい抗酸化剤である。抗酸化剤は、タンパク質を損傷することがある。例えば、還元剤、例えばグルタチオンは、特に分子内ジスルフィド結合を破壊し得る。したがって、本発明に使用するための酸化防止剤は、とりわけ、それ自体が製剤中のタンパク質に損傷を与える可能性を排除するか又はその可能性を十分に低減するように選択される。
本発明による製剤は、タンパク質の補因子であり、タンパク質配位化合物を形成するのに必要とされる金属イオン、例えば特定のインスリン懸濁液を形成するのに必要とされる亜鉛を含み得る。金属イオンはまた、タンパク質を分解するいくつかのプロセスを阻害することができる。しかしながら、金属イオンはまた、タンパク質を分解する物理的及び化学的プロセスを触媒する。マグネシウムイオン(10~120mM)は、アスパラギン酸のイソアスパラギン酸への異性化を阻害するために使用され得る。Ca+2イオン(最大100mM)は、ヒトデオキシリボヌクレアーゼの安定性を増大させ得る。しかしながら、Mg+2、Mn+2及びZn+2は、rhDNaseを不安定化し得る。同様に、Ca+2及びSr+2は、第VIII因子を安定化することができ、これはMg+2、Mn+2及びZn+2、Cu+2及びFe+2によって不安定化することがあり、その凝集が、Al+3イオンによって増大することがある。
本発明の製剤の抗体コンストラクトの実施形態は、1種以上の保存剤をさらに含む。保存剤は、同じコンテナからの2回以上の取り出しを伴う複数回用量の非経口製剤を開発する際に必要となる。その主な機能は、製剤の貯蔵寿命又は使用期間にわたって微生物の増殖を阻害し、製品の無菌性を確保することである。一般に使用される防腐剤としては、ベンジルアルコール、フェノール及びm-クレゾールが挙げられる。保存剤は、低分子の非経口薬との使用において長い歴史を有するが、保存剤を含むタンパク質製剤の開発は、困難であり得る。保存剤は、ほぼ常にタンパク質に対して不安定化効果(凝集)を有しており、これが複数回用量のタンパク質製剤における使用を制限する主要な要因となっている。現在に至るまで、ほとんどのタンパク質薬は、単回使用用としてのみ製剤化されている。しかしながら、複数回用量配合物が可能である場合、患者の利便性及び高い市場性を実現するという利点が加わる。防腐処理された配合物の開発により、より便利な複数回使用の注射ペンの開発が製品化に至ったヒト成長ホルモン(hGH)は、その良い例である。hGHの保存処理された製剤を含有するそのようなペンデバイスは、少なくとも4つが現在市場で入手可能である。Norditropin(液体、Novo Nordisk)、Nutropin AQ(液体、Genentech)、及びGenotropin(凍結乾燥-デュアルチャンバーカートリッジ、Pharmacia & Upjohn)はフェノールを含有する一方で、Somatrope(Eli Lilly)はm-クレゾールにより製剤化されている。保存処理された剤形の製剤化及び開発中、いくつかの態様を考慮する必要がある。薬物製品中における有効保存剤濃度が最適化されなければならない。これには、タンパク質安定性を損なうことなく抗微生物有効性を付与する濃度範囲に関して投薬形態における所与の保存剤を試験する必要がある。
予想されるとおり、保存剤を含有する液体製剤の開発は、凍結乾燥製剤よりも困難である。フリーズドライ製品は、保存剤なしに凍結乾燥し、使用時に保存剤を含有する希釈剤で再構成することができる。これにより保存剤がタンパク質と接触する時間が短縮され、付随する安定性のリスクが大幅に最小化される。液体製剤の場合、保存剤の有効性及び安定性は、製品有効期間全体(約18~24か月)にわたって維持されるべきである。注意すべき重要な点として、保存剤の有効性は、活性薬物及び全ての賦形剤成分を含有する最終製剤において実証される必要がある。
本明細書で開示される抗体コンストラクトは、リポソームとしても製剤化され得る。「リポソーム」は、哺乳動物への薬物送達に有用である様々な種類の脂質、リン脂質及び/又は界面活性剤から構成される小さい小胞である。リポソームの成分は、一般に、生体膜の脂質の配置と同様に二層構造で配置される。抗体コンストラクトを含有するリポソームは、例えば、Epstein et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82:3688(1985);Hwang et al.,Proc.Natl Acad.Sci.USA,77:4030(1980);米国特許第4,485,045号明細書及び同第4,544,545号明細書;並びに国際公開第97/38731号パンフレットに記載される、当該技術分野で知られる方法によって調製される。循環時間が長くなったリポソームは、米国特許第5,013,556号明細書に開示されている。特に有用なリポソームは、ホスファチジルコリン、コレステロール及びPEG誘導体化ホスファチジルエタノールアミン(PEG-PE)を含む脂質組成物を用いて逆相蒸発法によって作製することができる。所望の直径を有するリポソームを得るために、リポソームを、所定の孔径のフィルターを通して押し出す。本発明の抗体コンストラクトのFab’フラグメントは、ジスルフィド交換反応により、Martin et al.J.Biol.Chem.257:286-288(1982)に記載されるとおりに、リポソームにコンジュゲートすることができる。任意選択的に、化学療法剤がリポソーム内に含有される。Gabizon et al.J.National Cancer Inst.81(19)1484(1989)を参照されたい。
医薬組成物を製剤化した後、それを溶液、懸濁液、ゲル、エマルジョン、固体、結晶として又は脱水粉末若しくは凍結乾燥粉末として無菌バイアル中に保存し得る。そのような製剤は、即時使用が可能な形態、又は投与前に再構成される形態(例えば、凍結乾燥品)で保存され得る。
本明細書で定義される医薬組成物の生物活性は、例えば、以下の実施例、国際公開第99/54440号パンフレット又はSchlereth et al.(Cancer Immunol.Immunother.20(2005),1-12)において記載されるとおりの細胞傷害アッセイによって決定され得る。本明細書で使用する場合、「有効性」又は「インビボ有効性」は、例えば、標準化されたNCIの反応基準を用いた、本発明の医薬組成物による療法に対する反応を指す。本発明の医薬組成物を用いる療法の成功又はインビボ有効性は、その意図された目的、すなわち組成物がその所望の効果、すなわち病的細胞、例えば腫瘍細胞の激減を引き起こす能力に関する組成物の有効性を指す。インビボ有効性は、白血球の計数、差異、蛍光活性化細胞選別、骨髄穿刺を含むが、これらに限定されない、それぞれの疾患実体についての確立された標準的方法によって観測され得る。加えて、様々な疾患特異的臨床化学パラメーター及び他の確立された標準的方法が使用され得る。さらに、コンピューター断層撮影法、X線、核磁気共鳴断層撮影法(例えば、National Cancer Instituteの基準に基づく反応評価[Cheson BD,Horning SJ,Coiffier B,Shipp MA,Fisher RI,Connors JM,Lister TA,Vose J,Grillo-Lopez A,Hagenbeek A,Cabanillas F,Klippensten D,Hiddemann W,Castellino R,Harris NL,Armitage JO,Carter W,Hoppe R,Canellos GP.Report of an international workshop to standardize response criteria for non-Hodgkin’s lymphomas.NCI Sponsored International Working Group.J Clin Oncol.1999 Apr;17(4):1244])、ポジトロン放出断層走査、白血球の計数、差異、蛍光活性化細胞選別、骨髄穿刺、リンパ節生検/組織学及び様々なリンパ腫に特異的な臨床化学パラメーター(例えば、乳酸デヒドロゲナーゼ)、並びに他の確立された標準的方法が使用され得る。
本発明の医薬組成物などの薬物の開発におけるもう1つの主な課題は、薬物動態特性の予測可能な調節である。この目的で、薬物候補の薬物動態プロファイル、即ち特定の薬物が所与の病態を治療する能力に影響を及ぼす薬物動態パラメーターのプロファイルを確立し得る。ある種の疾病を治療するための薬物の能力に影響する薬物の薬物動態パラメーターは、半減期、分布容積、肝臓の初回通過代謝及び血清結合の程度が挙げられるが、これらに限定されない。所与の薬物の有効性は、上記のパラメーターの各々によって影響を受ける可能性がある。特定のFC様式により提供される本発明の抗体コンストラクトの想定される特徴は、それらが例えば薬物動態挙動において相違を含むことである。本発明による半減期が延長した標的化抗体コンストラクトは、好ましくは、前記抗体コンストラクトの「カノニカル」な非HLEバージョンと比較して、インビボで驚くほど増加した滞留時間を示す。
「半減期」は、投与された薬物の50%が生物学的過程、例えば代謝、排泄などを通じて排出される時間を意味する。「肝臓の初回通過代謝」は、肝臓との初回接触時、すなわち肝臓を最初に通過する間に代謝される薬物の傾向を意味する。「分布容積」は、例えば、細胞内及び細胞外空間、組織及び臓器などのような、身体の様々な区画にわたる薬物の保持度、並びにこれらの区画内での薬物の分布を意味する。「血清結合の程度」は、薬物がアルブミンなどの血清タンパク質と相互作用して結合し、薬物の生物活性の低減又は消失をもたらす傾向を意味する。
薬物動態パラメーターは、投与される所与量の薬物についてのバイオアベイラビリティ、ラグタイム(Tlag)、Tmax、吸収速度、より多くの作用発現及び/又はCmaxも含む。「バイオアベイラビリティ」は、血液コンパートメント中の薬物の量を意味する。「遅延時間」は、薬物の投与から血中又は血漿中でそれが検出される及び測定可能となるまでの時間遅延を意味する。「Tmax」は、その後に薬物の最高血中濃度に到達する時間であり、「Cmax」は、所与の薬物によって得られる最高血中濃度である。薬物が生物学的効果に必要とされる血中濃度又は組織濃度に達するまでの時間は、全てのパラメーターに影響される。先に概説したチンパンジーではない霊長類における前臨床動物試験において決定され得る種間特異性を示す二重特異性抗体コンストラクトの薬物動態パラメーターは、例えば、Schlerethら(Cancer Immunol.Immunother.20(2005),1-12)による刊行物にも規定されている。
本発明の好ましい態様では、医薬組成物は、約-20℃で少なくとも4週間安定である。付属の実施例から明らかなように、対応する最先端の抗体コンストラクトの質に対する本発明の抗体コンストラクトの質は、異なる系を使用して試験され得る。それらの試験は、「ICH Harmonised Tripartite Guideline:Stability Testing of Biotechnological/Biological Products Q5C and Specifications:Test procedures and Acceptance Criteria for Biotech Biotechnological/Biological Products Q6B」に準拠するものであることが理解され、それにより、その産物の同一性、純度及び能力の変化の確実な検出をもたらす安定性指標プロファイルを提供するように選択される。純度という用語は、相対的な用語であることが十分に受け入れられている。グリコシル化、脱アミド又は他の異種性の影響に起因して、生物工学的/生物学的産物の絶対的な純度は、通常、2つ以上の方法によって評価されるべきであり、得られる純度の値は、方法依存的である。安定性試験の目的のために、純度の試験は、分解産物の決定方法に合わせるべきである。
本発明の抗体コンストラクトを含む医薬組成物の質の評価のために、例えば、溶液中の可溶性凝集物の含有量(サイズ排除によるHMWS)を分析することによって、分析され得る。約-20℃での少なくとも4週間の安定性は、1.5%HMWS未満、好ましくは1%HMWS未満の含有量によって特徴付けられることが好ましい。
医薬組成物としての抗体コンストラクトのための好ましい製剤は、例えば、下記のとおりの製剤の成分を含み得る。
・製剤:
pH6.0のリン酸カリウム、L-アルギニン塩酸塩、トレハロース、ポリソルベート80
医薬組成物の形態の本発明の抗体コンストラクトの安定性の評価の他の例は、付属の実施例4~12に提供される。それらの実施例において、本発明の抗体コンストラクトの実施形態は、異なる医薬製剤において異なるストレス条件に関して試験され、その結果が、当該技術分野で知られる他の半減期延長(HLE)形式の二重特異性T細胞エンゲージ抗体コンストラクトと比較される。一般に、本発明による特定のFC様式で提供される抗体コンストラクトは、通常、異なるHLE形式とともに提供される抗体コンストラクト及びいかなるHLE形式も有しない抗体コンストラクト(例えば、「カノニカル」な抗体コンストラクト)の両方と比較して、温度及び光ストレスなどの広範囲のストレス条件に対してより安定であることが想定される。前述の温度安定性は、低温(凍結温度を含む室温未満)及び高温(体温までの又は体温を超える温度を含む室温超)の両方に関連し得る。当業者が認めるとおり、診療において避けるのが困難なストレスに対するそのような安定性の向上により、診療において分解産物がより少なくなるため、抗体コンストラクトがより安全になる。結果として、前述の安定性の向上は、安全性の向上を意味する。
一実施形態は、増殖性疾患、腫瘍性疾患、ウイルス性疾患又は免疫障害の予防、治療又は改善に使用するための本発明の抗体コンストラクト又は本発明の方法に従って作製される抗体コンストラクトを提供する。
本明細書に記載される製剤は、それを必要とする患者において、本明細書に記載される病的な医学的状態を治療、改善及び/又は予防する医薬組成物として有用である。用語「治療」は、治療的治療及び予防的又は防止的手段の両方を指す。治療は、疾患、疾患の症状又は疾患の素因を治癒する、治す、軽減する、緩和する、変化させる、矯正する、改善する、好転させる又は影響を与えることを目的とした、疾患/障害、疾患/障害の症状又は疾患/障害の素因を有する患者の身体、単離された組織又は細胞に対する製剤の適用又は投与を含む。
本明細書で使用する場合、用語「改善」は、本発明による抗体コンストラクトのそれを必要とする対象への投与による、本明細書の以下に示す腫瘍又は癌若しくは転移性癌を有する患者の疾患状態のあらゆる好転を指す。そのような好転は、患者の腫瘍又は癌若しくは転移性癌の進行の緩徐化又は停止として見られる場合もある。本明細書で使用する場合、用語「予防」は、本発明による抗体コンストラクトのそれを必要とする対象への投与による、本明細書の以下に示す腫瘍又は癌若しくは転移性癌を有する患者の発症又は再発の回避を意味する。
用語「疾患」は、本明細書に記載される抗体コンストラクト又は医薬組成物を用いた治療から恩恵を被ることになる任意の病態を指す。これは、哺乳動物を対象の疾患に罹患させやすくする病的状況を含む、慢性及び急性の障害又は疾患を含む。
「新生物」は、組織の異常な増殖であり、必ずしもそうとは限らないが、通常、腫瘤を形成する。また、腫瘤を形成する場合、それは、一般に「腫瘍」と呼ばれる。新生物又は腫瘍は、良性、潜在性悪性(前癌性)又は悪性であり得る。悪性新生物は、一般に癌と呼ばれる。それらは、通常、周囲の組織に侵入してそれを破壊し、転移を形成し得、すなわち、それらは、身体の他の部分、組織又は臓器に広がる。したがって、用語「転移性癌」は、原発腫瘍のもの以外の他の組織又は臓器への転移を包含する。リンパ腫及び白血病は、リンパ系新生物である。本発明の目的において、それらは、用語「腫瘍」又は「癌」にも包含される。
用語「ウイルス性疾患」は、対象のウイルス感染の結果である疾患を表す。
本明細書で使用する場合、用語「免疫障害」は、この用語の一般的な定義に沿って自己免疫疾患、過敏症、免疫不全などの免疫障害を表す。
一実施形態では、本発明は、増殖性疾患、腫瘍性疾患、ウイルス性疾患又は免疫障害の治療又は改善のための方法であって、それを必要とする対象に本発明の抗体コンストラクト又は本発明の方法に従って作製される抗体コンストラクトを投与する工程を含む方法を提供する。
用語「必要とする対象」又は「治療を必要とする」対象は、すでにその障害を有する対象及びその障害が予防されることになる対象を含む。必要とする対象又は「患者」は、予防的治療又は治療的治療のいずれかを受けるヒト及び他の哺乳動物対象を含む。
本発明の抗体コンストラクトは、一般に、とりわけバイオアベイラビリティ及び持続性の範囲において、特定の投与経路及び投与方法、特定の投与量及び投与頻度、特定の疾患の特定の治療に合わせて設計されることになる。組成物の材料は、好ましくは、投与部位に許容される濃度で製剤化される。
したがって、製剤及び組成物は、本発明に従って任意の好適な投与経路による送達に合わせて設計され得る。本発明に関連して、投与経路は、
・局所経路(例えば、皮膚上、吸入、鼻、眼、耳介/耳、膣、粘膜);
・腸経路(例えば、経口、胃腸、舌下、唇下、頬側、直腸);及び
・非経口経路(例えば、静脈内、動脈内、骨内、筋肉内、脳内、脳室内、硬膜外、髄腔内、皮下、腹腔内、羊膜外、関節内、心臓内、皮内、病巣内、子宮内、膀胱内、硝子体内、経皮、鼻腔内、経粘膜、滑液嚢内、管腔内)を含むが、これらに限定されない。
本発明の医薬組成物及び抗体コンストラクトは、例えば、ボーラス注射などの注射による又は持続注入などの注入による非経口投与、例えば皮下又は静脈内送達に特に有用である。医薬組成物は、医療デバイスを用いて投与され得る。医薬組成物を投与するための医療デバイスの例は、米国特許第4,475,196号明細書;同第4,439,196号明細書;同第4,447,224号明細書;同第4,447,233号明細書;同第4,486,194号明細書;同第4,487,603号明細書;同第4,596,556号明細書;同第4,790,824号明細書;同第4,941,880号明細書;同第5,064,413号明細書;同第5,312,335号明細書;同第5,312,335号明細書;同第5,383,851号明細書;及び同第5,399,163号明細書に記載されている。
特に、本発明は、好適な組成物の中断のない投与を実現する。非限定的な例として、中断のない又は実質的に中断のない、すなわち連続的な投与は、患者体内への治療薬の流入を調整するための、患者が装着した小型ポンプシステムによって実現され得る。本発明の抗体コンストラクトを含む医薬組成物は、前記ポンプシステムを使用することによって投与することができる。そのようなポンプシステムは、一般に当該技術分野で知られており、通常、注入する治療薬を含有するカートリッジの定期交換に依拠する。そのようなポンプシステムでカートリッジを交換する際、交換時以外には中断しない患者体内への治療薬の流入に一時的な中断が結果として生じる場合がある。そのような場合でも、カートリッジ交換前の投与段階及びカートリッジ交換後の投与段階は、依然として、ともにこのような治療薬の「中断のない投与」を構成する本発明の医薬的手段及び方法の意味の範囲内と見なされるであろう。
本発明の抗体コンストラクトの連続投与又は中断のない投与は、流体をリザーバーから送り出すための流体送出機構及び送出機構を駆動するための駆動機構を含む、流体送達デバイス又は小型ポンプシステムによる静脈内又は皮下投与であり得る。皮下投与のためのポンプシステムは、患者の皮膚に穿通し、好適な組成物を患者体内に送達するための針又はカニューレを含み得る。前記ポンプシステムを、静脈、動脈又は血管を問わず、患者の皮膚に直接固定又は装着することでポンプシステムと患者の皮膚とを直接接触させることが可能になる。このポンプシステムは、患者の皮膚に24時間~数日間装着することができる。リザーバーの容積が小さい小型のポンプシステムの場合もある。非限定的な例として、投与される好適な医薬組成物のためのリザーバーの容積は、0.1~50mlであり得る。
連続投与は、皮膚に装着され時折交換されるパッチによって経皮的でもあり得る。当業者は、この目的に好適な薬物送達のためのパッチシステムを認識している。経皮投与は、例えば、第1の使用済みパッチの直接隣の皮膚表面に、第1の使用済みパッチを除去する直前に、新しい第2のパッチを装着すると同時に第1の使用済みパッチの交換を完了できる有利さがあることから、中断のない投与に特に適していることに注目されたい。流入の中断又は電池故障の問題は生じない。
医薬組成物が凍結乾燥されている場合、まず凍結乾燥材料を投与前に適切な液体で再構成する。凍結乾燥された材料は、例えば、注射用静菌水(BWFI)、生理食塩水、リン酸緩衝食塩水(PBS)又はタンパク質が凍結乾燥前にあったのと同じ製剤で再構成され得る。
本発明の組成物は、例えば、本明細書に記載される種間特異性を示す本発明の抗体コンストラクトをチンパンジーではない霊長類、例えばマカクに用量を増加させながら投与することによる用量漸増試験によって決定できる好適な用量で対象に投与することができる。上述のとおり、本明細書に記載される種間特異性を示す本発明の抗体コンストラクトは、チンパンジーではない霊長類の前臨床試験において同一の形態で使用でき、且つヒトにおける薬物として使用できるという利点がある。投与計画は、主治医が臨床的要因によって決定することになる。医学分野でよく知られるとおり、ある1人の患者に対する投与量は、その患者の体格、体表面積、年齢、投与される個々の化合物、性別、投与時間及び投与経路、全身健康状態、並びに同時に投与されている他の薬物を含む多くの要因に依存する。
用語「有効用量」又は「有効投与量」は、所望の効果を達成するか又は少なくとも部分的に達成するのに十分な量と定義される。用語「治療有効用量」は、疾患にすでに罹患している患者の疾患及びその合併症を治癒するか又は少なくとも部分的に抑止するのに十分な量と定義される。この用途に効果的な量又は用量は、治療される病態(適応症)、送達される抗体コンストラクト、治療の内容及び目的、疾患の重症度、前治療、患者の病歴及び治療薬に対する反応性、投与経路、体格(体重、体表面積又は臓器サイズ)及び/又は患者の状態(年齢及び全身健康状態)、並びに患者自身の免疫系の全身状態に依存することになる。適当な用量は、1回の投与又は複数回にわたる投与で患者に投与できるように、また最適な治療効果を得るために主治医の判断に従って調整することができる。
典型的な投与量は、上記の要因に応じて約0.1μg/kg~最大約30mg/kg以上の範囲であり得る。特定の実施形態では、投与量は、1.0μg/kg~最大約20mg/kg、任意選択的に10μg/kg~最大約10mg/kg又は100μg/kg~最大約5mg/kgの範囲であり得る。
治療有効量の本発明の抗体コンストラクトは、好ましくは、疾患症状の重症度を低下させるか、疾患症状がない期間の頻度若しくは期間を増加させるか、又は疾患の苦痛に起因する機能障害若しくは能力障害を防止する。標的細胞の抗原発現腫瘍の治療に関して、治療有効量の本発明の抗体コンストラクト、例えば抗標的細胞抗原/抗CD3抗体コンストラクトは、好ましくは、細胞増殖又は腫瘍増殖を未治療の患者と比較して少なくとも約20%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%又は少なくとも約90%阻害する。腫瘍増殖を阻害する化合物の能力は、有効性を予測する動物モデルにおいて評価され得る。
医薬組成物は、1回の治療で投与するか、又は必要に応じて抗癌療法などの追加治療、例えば他のタンパク質性及び非タンパク質性薬物と併用して投与することができる。これらの薬物は、本明細書で定義される本発明の抗体コンストラクトを含む組成物と同時に投与され得るか、又は前記抗体コンストラクトの投与前若しくは投与後に既定の時間間隔及び用量で別々に投与され得る。
本明細書で使用する場合、用語「有効且つ非毒性用量」は、重大な毒性作用を生じさせずに又は本質的に生じさせずに、病的細胞の激減、腫瘍の除去、腫瘍の縮退又は疾患の安定化をもたらすのに十分である、本発明の抗体コンストラクトの許容用量を指す。そのような有効且つ非毒性用量は、例えば、当該技術分野で記載されている用量漸増試験によって決定され得、その用量は、重篤な有害副事象を誘発する用量未満であるべきである(用量制限毒性、DLT)。
本明細書で使用する場合、用語「毒性」は、有害事象又は重篤な有害事象として現れる薬物の毒性作用を指す。これらの副事象は、全身的な薬物忍容性の欠如及び/又は投与後の局所的な忍容性の欠如を指す場合がある。毒性は、その薬物によって引き起こされる催奇性作用又は発癌性作用も含み得る。
本明細書で使用する場合、用語「安全性」、「インビボ安全性」又は「忍容性」は、投与直後に(局所忍容性)及びより長期の薬物適用期間中に重篤な有害事象を誘発しない薬物の投与と定義される。「安全性」、「インビボ安全性」又は「忍容性」は、例えば、治療中及び経過観察期間中に定期的に評価することができる。測定値は、臨床評価、例えば臓器の所見及び臨床検査値異常のスクリーニングを含む。臨床評価が実施され、NCI-CTC及び/又はMedDRA標準に従って正常所見からの逸脱が記録/コード化され得る。臓器の所見は、例えば、Common Terminology Criteria for adverse events v3.0(CTCAE)に示される、アレルギー/免疫学、血液/骨髄、心不整脈、凝固などの基準を含み得る。試験され得る検査パラメーターは、例えば、血液学、臨床化学、凝固プロファイル及び尿検査、並びに他の体液、例えば血清、血漿、リンパ液又は脊髄液、髄液などの検査を含む。したがって、安全性は、例えば、身体検査、画像化技術(すなわち超音波、x線、CTスキャン、磁気共鳴画像法(MRI)、技術的デバイスを用いた他の計測(すなわち心電図)、バイタルサインにより、検査パラメーターを測定し、有害事象を記録することにより評価することができる。例えば、本発明による使用及び方法において、チンパンジーではない霊長類における有害事象は、組織病理学的方法及び/又は組織化学的方法により試験され得る。
上記の用語は、例えば、1997年7月16日のPreclinical safety evaluation of biotechnology-derived pharmaceuticals S6;ICH Harmonised Tripartite Guideline;ICH Steering Committee meetingでも参照されている。
最後に、本発明は、本発明の抗体コンストラクト、本発明の方法に従って作製される抗体コンストラクト、本発明の医薬組成物、本発明のポリヌクレオチド、本発明のベクター及び/又は本発明の宿主細胞を含むキットを提供する。
本発明に関連して、用語「キット」は、2つ以上の構成要素がコンテナ、容器又は他にまとめて梱包されており、構成要素の1つが本発明の抗体コンストラクト、医薬組成物、ベクター又は宿主細胞に対応するものを意味する。したがって、キットは、単品として販売することができる特定の目的を達成するのに十分な製品及び/又は用具の一式であると説明することができる。
キットは、投与に適した投与量(上記を参照されたい)の本発明の抗体コンストラクト又は医薬組成物を含有する任意の適切な形状、サイズ及び材質(好ましくは防水性、例えばプラスチック又はガラス)の1つ以上の容器(例えば、バイアル、アンプル、コンテナ、シリンジ、ボトル、バッグ)を含み得る。キットは、(例えば、リーフレット又は取扱説明書の形態の)使用のための指示書、本発明の抗体コンストラクトを投与するための手段、例えばシリンジ、ポンプ、インフューザーなど、本発明の抗体コンストラクトを再構成するための手段及び/又は本発明の抗体コンストラクトを希釈するための手段をさらに含み得る。
本発明は、単回用量投与単位のためのキットも提供する。本発明のキットは、乾燥/凍結乾燥された抗体コンストラクトを含む第1の容器及び水性製剤を含む第2の容器も含み得る。本発明のある種の実施形態では、単一チャンバー及び多チャンバー式充填済みシリンジ(例えば、液体シリンジ及び溶解シリンジ(lyosyringe))を含むキットが提供される。
本明細書で使用する場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」及び「その(the)」は、文脈により別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含むことに注意しなければならない。したがって、例えば、「試薬」に対する参照は、1つ以上のこのような種々の試薬を含み、「方法」に対する参照は、本明細書に記載される方法のために改変され得るか又は本明細書に記載される方法と置換され得る、当業者に知られる均等な工程及び方法に対する参照を含む。
特に指示されない限り、一連の要素に先行する用語「少なくとも」は、その一連の中にある全ての要素に言及していると理解されるべきである。当業者は、本明細書で説明されている本発明の具体的な実施形態に対する多くの均等物を認識するか、又はルーチンに過ぎない実験を使用して確認し得るであろう。そのような均等物は、本発明に包含されることが意図されている。
用語「及び/又は」は、本明細書のいずれの箇所で使用されるにしても、「及び」、「又は」及び「前記用語により接続される要素のあらゆる他の組み合わせ」の意味を含む。
本明細書で使用する場合、用語「約」又は「およそ」は、所与の値又は範囲の20%以内、好ましくは10%以内及びより好ましくは5%以内を意味する。ただし、この用語は、具体的な数字も含み、例えば、約20は、20を含む。
用語「~未満」又は「~より大きい」は、具体的な数字を含む。例えば、20未満は、それ未満又はそれに等しいことを意味する。同様に、~を超える又は~より大きいは、それぞれ~を超える若しくはそれに等しい、又は~より大きい若しくはそれに等しいことを意味する。
本明細書及びそれに続く特許請求の範囲の全体において、文脈上他の意味が要求されない限り、「含む(comprise)」という語、並びに「含む(comprises)」及び「含んでいる」などのバリエーションは、述べられる整数若しくは工程又は整数若しくは工程の群を含むことを意味するが、任意の他の整数若しくは工程又は整数若しくは工程の群を除外することを意味するものではないことを理解されたい。本明細書で使用する場合、用語「含む」は、用語「含有する」若しくは「包含する」又は本明細書で使用する場合にはときに用語「有する」とも置き換えることができる。
本明細書で使用される場合、「~からなる」は、請求項の構成要素で指定されていないいかなる構成要素、工程又は成分も除外する。本明細書で使用される場合、「~から本質的になる」は、請求項の基本的な且つ新規の特徴に事実上影響を与えない材料又は工程を除外しない。
本明細書における各例において、用語「含む」、「~から本質的になる」及び「~からなる」のいずれも、他の2つの用語の一方に置き換えられ得る。
本発明は、本明細書に記載される特定の方法論、プロトコル、材料、試薬及び物質などに限定されず、そのようなものとして変動し得ることが理解されるべきである。本明細書で使用する専門用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、本発明の範囲を限定するように意図されておらず、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義される。
本明細書の本文全体において引用されている全ての刊行物及び特許(全ての特許、特許出願、科学刊行物、製造業者の仕様書、説明書などを含む)は、上記であっても下記であっても、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書のいかなる内容も、本発明が先発明によってそのような開示に先行する権利を有しないことを承認するものとして解釈すべきではない。参照により組み込まれる資料が本明細書と矛盾するか又は一致しない限り、本明細書は、いかなるそのような資料よりも優先される。
本発明及びその利点のより適切な理解が下記の実施例から得られ、本実施例は、例示目的でのみ提供される。本実施例は、決して本発明の範囲を限定するように意図されていない。
実施例1:CD33xCD3 BiTE(登録商標)抗体コンストラクトのための最適なリフォールディング条件の決定
材料及び方法:CD33xCD3xscFc二重特異性抗体コンストラクト(ScFc-BiTE(登録商標);配列番号41)が、この試験において使用された。ScFc-BiTE(登録商標)材料は、図1の工程に従って精製された。プロテインAで濾過されたウイルス不活性化プール(FVIP)及びCEX HMWプール試料は、酸化還元リフォールディングのために使用された。
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)は、単量体のパーセンテージを測定するために使用され、ScFc-BiTE(登録商標)の凝集体種は、以下の条件を含んだ:カラム:G3000SWxl TOSOH Bioscience、7.8mm IDx30cmカラム(カタログ#08541)、室温又は25℃。移動相:100mM リン酸ナトリウム、250mM NaCl、pH6.8。流速:0.5ml/分。分析時間:35分。別段の指定がない限り、リフォールディング手順は、Thermo Scientific Slide-A-Lyzer(商標)透析カセット(20k MWCO)を使用する段階的な透析により室温で実施された。リフォールディング緩衝液による処理の後、試料は、100mM NaOAc、pH5.1、4℃に戻して一晩透析された。
結果:一連のpH及びグアニジン濃度を適用して、ほんの25~27%の単量体種を含有するScFc-BiTE(登録商標)CEXのピーク後プールの単量体種の濃度を増加させた。ScFc-BiTE(登録商標)CEXピーク後プールの試料が、対照緩衝液(100mM NaOAc、pH5.1)と緩衝液交換されたとき、単量体のパーセンテージは、25%~27%付近のままであった。しかしながら、グアニジンが、1Mより高く且つ最大2Mの濃度でリフォールディング緩衝液中に含まれたとき、ScFc-BiTE(登録商標)単量体のパーセンテージは、濃度依存的な様式で単量体の最大60%まで増加した。リフォールディング条件及び結果として得られた単量体のパーセンテージの詳細なリストは表4において報告され、リフォールディング時のグアニジン濃度の影響は、図2におけるSECクロマトグラムにおいて示される。リフォールディング時のpHの影響を評価するため、2.0M及び2.5Mグアニジンを含有するリフォールディング緩衝液は、酢酸又はTris塩基によりpH4.2、5.1、又は8.0に調整された。pH5.1及びpH8.0の間に有意差は観察されなかった。しかしながら、CEXのピーク後ScFc-BiTE(登録商標)試料は、pH4.2でインキュベートされたときに凝集した(表4)。
単量体のパーセンテージをさらに増加させるために、酸化還元試薬が、グアニジンとともにリフォールディング緩衝液に加えられた。システイン及びシスチンが、6:1、14:1、及び33:1(Cys:Cyss)モル比で1.2Mグアニジンリフォールディング緩衝液に加えられるとき、単量体のパーセンテージは、それぞれ39%(酸化還元剤なし)から52%、61%、及び69%に増加した(表4)。したがって、Cys/Cyssによるリフォールディング処理はさらなる調査に値する。
硫酸銅(II)などの酸化試薬及びデヒドロアスコルビン酸が評価された。1.2M又は2.0Mグアニジンを伴う0.5mM硫酸銅(II)は、それぞれ90%及び88%まで単量体パーセンテージを増加させる最大のリフォールディング作用を有することが見出された(表4、図3を参照されたい)。単量体のパーセンテージはまた、0.5mMデヒドロアスコルビン酸によりそれぞれ1.2M及び2.0Mグアニジンで66%及び73%まで増加した。
scFc-BiTE(登録商標)CEXのピーク後プールについて上記で報告されたリフォールディング手順が、プロテインAプールなどの初期の下流精製にも適していることを実証するために、およそ73%の単量体及び27%の凝集体を含有するプロテインA FVIP試料を、2.0Mグアニジンでリフォールディングにかけた。単量体のパーセンテージは、pH5.1及びpH8.0でそれぞれ94%及び89%に増加した(表5及び図4)。
Figure 2022512636000004
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実施例2:カラム上でのDLL3xCD3抗体コンストラクトの最適なリフォールディング条件の決定
DLL3xCD3xscFc(配列番号104)二重特異性抗体コンストラクトは、カラム上での酸化還元リフォールディング効果について試験された。この目的のため、均一濃度の溶出とともにProAカラムを使用した。負荷は、10g/Lr(DLL3xCD3二重特異性抗体コンストラクトプロセス当たり)HCCFである。洗浄緩衝液条件は、25mM Tris+1.2Mグアニジン、2Mグアニジン、1.2Mグアニジン*中の硫酸銅(II);25mM Tris+Arg条件*での対照、全てpH8.0である。2カラム体積の緩衝液で洗浄する;2時間保持する;洗浄プールを別々に回収する。pH3.7でタンパク質を溶出する(DLL3xCD3 scFc-BiTE(登録商標)プロセス当たり);試料。ウイルス不活性化:pH3.6まで滴定する、60分保持する、2M Tris塩基でpH5.1に中和する;試料。プール:洗浄プール;pH3.9プールで溶出;ウイルス不活性化プールを中和した。使用された分析的なツールは以下である:SEC、CHOP、浸出したProA。
実施例3:CD19及びCLDN二重特異性抗体コンストラクトのための成功したリフォールディング条件の決定
CD19xCD3xscFc(配列番号114)及びCLNDxCD3xscFc抗体コンストラクトCEXピーク後プールは、2.0Mグアニジン及び0.5mM銅(II)によりpH8.0にて室温で4時間リフォールディングされた後、緩衝液交換されてpH5.1の酢酸塩緩衝液に戻った。単量体のパーセンテージは、CD19xCD3xscFc抗体コンストラクトに関して24.0%から48.7%まで増加し(すなわち、約100%の増加)(図5及び表6を参照されたい)、CLNDxCD3xscFc抗体コンストラクトに関して23.4%から38.5%まで増加した(すなわち、約64%増加した)(図6及び表7を参照されたい)。いくつかの場合に関して、適用された本発明の方法は、凝集体形成を著しく減少させ、且つ単量体パーセンテージを増加させた。また、改善された単量体構造の均一性(単量体アイソフォームの減少)が観察された。
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さらに、リフォールディング実験はまた、pH7.0で実施された。pH7.0で2.0Mグアニジン及び0.5mM銅(II)とインキュベートしたとき、単量体アイソフォームは、10.2%から0%に減少された(表8を参照されたい)。
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Claims (22)

  1. 二重特異性抗体コンストラクトであって、前記コンストラクトは、少なくとも2つのドメイン:
    ・標的、好ましくは、腫瘍標的に結合する5.0~9.5のpIを有する第1のドメイン、
    ・ヒト及びマカク(Macaca)CD3ε鎖の細胞外エピトープに結合する第2のドメイン;並びに
    ・任意選択により、2つのポリペプチド単量体であって、それぞれヒンジ、CH2ドメイン及びCH3ドメインを含む2つのポリペプチド単量体を含み、前記2つのポリペプチド単量体は、ペプチドリンカーを介して互いに融合される第3のドメインを含み、前記コンストラクトは少なくとも1つの開いたジスルフィド架橋を含む、二重特異性抗体コンストラクトを精製する方法であって、前記ドメインの1つ以上はジスルフィド結合を含み、
    前記方法は、前記コンストラクトをリフォールディングする工程を含み、前記コンストラクトは、前記コンストラクトをその天然形態にリフォールディングするリフォールディング緩衝液であって、
    (i)少なくとも0.1mMの濃度を有する酸化還元及び/又は酸化剤、並びに(ii)少なくとも1Mの濃度を有するカオトロピック剤を含み、且つ前記リフォールディング緩衝液のpHは、前記第1のドメインのpI値の+/-4.5又は前記コンストラクト全体のpI値の+/-4.0に相当するリフォールディング緩衝液と接触される、方法。
  2. 前記酸化剤は、銅(II)、溶存酸素及び(L)-デヒドロアスコルビン酸(DHA)からなる群から選択され、好ましくは、銅(II)である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記酸化剤は、硫酸銅(II)である、請求項1に記載の方法。
  4. 前記酸化剤は、0.1~10mM、好ましくは0.1~1mMの濃度で存在する、請求項1に記載の方法。
  5. 前記酸化還元剤は、グルタチオン-還元型/グルタチオン-酸化型、システイン/シスチン、システイン/システアミン、システイン/シスタミン、ジチオスレイトール(DTT)、ベータ-メルカプトエタノール及びグルタチオンからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  6. 前記酸化還元剤は、0.1~10mM、好ましくは0.1~1mMの濃度で存在する、請求項1に記載の方法。
  7. 前記リフォールディング緩衝液は、酸化剤を含むが、酸化還元剤を含まない、請求項1に記載の方法。
  8. 前記カオトロピック剤は、尿素、ジメチル尿素、メチル尿素、エチル尿素、有機溶媒及びグアニジウムからなる群から選択され、好ましくは、グアニジウムである、請求項1に記載の方法。
  9. 前記カオトロピック剤は、1.2~2Mの濃度で存在する、請求項1に記載の方法。
  10. 前記pH値は、少なくとも4.9、好ましくはpH5.0~9.5、より好ましくは5.0~6.0又は7.0~9.0、より好ましくは約5.0又は7.0~8.0の範囲にある、請求項1に記載の方法。
  11. 前記第1のドメインは、CD33、CDH19、MSLN、FLT3、BCMA、CD19、MUC17、CDH3、CLDN18.2、CD70、EGFRviii、EpCAM、DLL3及び/又はPSMAに結合する、請求項1に記載の方法。
  12. 前記リフォールディング緩衝液を適用した後の、例えば、サイズ排除クロマトグラフィーによって決定される前記コンストラクトの単量体含量(パーセンタル単量体ピーク)は、少なくとも40%、より好ましくは少なくとも60%又は少なくとも65%、少なくとも70%又は少なくとも85%である、請求項1に記載の方法。
  13. 前記方法は、4~30℃の温度、好ましくは室温(25℃)で実施される、請求項1に記載の方法。
  14. 前記方法は、1~24時間、好ましくは4時間のインキュベーション時間を有する、請求項1に記載の方法。
  15. 前記コンストラクトを前記リフォールディング緩衝液と接触させることは、(i)下流の精製工程におけるプロセス液(プール)中又は(ii)下流の精製工程におけるクロマトグラフィーカラム上で起こる、請求項1に記載の方法。
  16. (i)液体プール中の前記コンストラクト濃度は、0.5~15mg/ml、好ましくは0.7~12mg/ml又は(ii)前記クロマトグラフィーカラム上で5~15、好ましくは10~15mg/mlである、請求項1に記載の方法。
  17. 前記液体プールは、収集細胞培養液(HCCF)、クロマトグラフィー溶出液プール、プロテインA、プロテインL、又はプロテインGアフィニティークロマトグラフィー溶出液プール、濾過されたウイルス不活性化プール、カチオン交換クロマトグラフィー(CEX)単量体プール及びCEX高分子量ピーク後プールからなる群から選択される、請求項15に記載の方法。
  18. (a)哺乳動物細胞によって分泌される前記二重特異性抗体コンストラクトを含む収集細胞培養液(HCCF)をもたらすこと;
    (b)前記HCCFを分離マトリックスと会合する前記コンストラクトに好適な条件下でクロマトグラフィー精製のための第1の分離マトリックスと接触させることであって、前記分離マトリックスは、プロテインA、プロテインG、プロテインL及び合成模倣アフィニティーレジンからなる群からなる群から選択されるアフィニティーレジンである、接触させること;
    (c)前記第1の分離マトリックスを洗浄すること;
    (d)前記コンストラクトを前記第1の分離マトリックスから溶出すること;
    (e)前記コンストラクトを含む溶出液中のウイルスを不活性化すること;
    (f)前記コンストラクトを含む溶出液を前記分離マトリックスと会合する前記コンストラクトに好適な条件下でクロマトグラフィーポリッシングのための第2の分離マトリックスと接触させることであって、前記分離マトリックスは、カチオン交換クロマトグラフィーマトリックスである、接触させること;
    (g)前記第2の分離マトリックスを洗浄すること;
    (h)前記第2の分離マトリックスから前記コンストラクトを溶出することであって、前記コンストラクトは、(i)コンストラクト単量体を含む単量体プール及び(ii)コンストラクト凝集体を含む高分子量プールの2つの画分に分離される、溶出すること、
    (i)前記溶出液を含む画分(i)から濾過によりウイルスを分離すること;並びに
    (j)任意選択により、溶出液をさらなる限外濾過及び/又はダイアフィルトレーション工程にかける工程を含み、
    (1)収集前の細胞培養培地中又は工程(a)の前記HCCF中、及び/又は
    (2)工程(b)若しくは(f)の少なくとも1つにおける前記分離マトリックス上(カラム上)、及び/又は
    (3)工程(d)、(e)又は(h)の少なくとも1つにおけるプロセス液(プール)中
    の前記コンストラクトは、前記コンストラクトをその天然形態にリフォールディングする前記リフォールディング緩衝液と接触される、請求項1に記載の方法。
  19. 前記コンストラクトの前記第1の結合ドメインは、
    (a)配列番号4に示されるとおりのCDR-H1、配列番号5に示されるとおりのCDR-H2、配列番号6に示されるとおりのCDR-H3、配列番号1に示されるとおりのCDR-L1、配列番号2に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号3に示されるとおりのCDR-L3、
    (b)配列番号29に示されるとおりのCDR-H1、配列番号30に示されるとおりのCDR-H2、配列番号31に示されるとおりのCDR-H3、配列番号34に示されるとおりのCDR-L1、配列番号35に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号36に示されるとおりのCDR-L3、
    (c)配列番号42に示されるとおりのCDR-H1、配列番号43に示されるとおりのCDR-H2、配列番号44に示されるとおりのCDR-H3、配列番号45に示されるとおりのCDR-L1、配列番号46に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号47に示されるとおりのCDR-L3、
    (d)配列番号53に示されるとおりのCDR-H1、配列番号54に示されるとおりのCDR-H2、配列番号55に示されるとおりのCDR-H3、配列番号56に示されるとおりのCDR-L1、配列番号57に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号58に示されるとおりのCDR-L3、
    (e)配列番号65に示されるとおりのCDR-H1、配列番号66に示されるとおりのCDR-H2、配列番号67に示されるとおりのCDR-H3、配列番号68に示されるとおりのCDR-L1、配列番号69に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号70に示されるとおりのCDR-L3、
    (f)配列番号83に示されるとおりのCDR-H1、配列番号84に示されるとおりのCDR-H2、配列番号85に示されるとおりのCDR-H3、配列番号86に示されるとおりのCDR-L1、配列番号87に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号88に示されるとおりのCDR-L3、
    (g)配列番号94に示されるとおりのCDR-H1、配列番号95に示されるとおりのCDR-H2、配列番号96に示されるとおりのCDR-H3、配列番号97に示されるとおりのCDR-L1、配列番号98に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号99に示されるとおりのCDR-L3、
    (h)配列番号105に示されるとおりのCDR-H1、配列番号106に示されるとおりのCDR-H2、配列番号107に示されるとおりのCDR-H3、配列番号109に示されるとおりのCDR-L1、配列番号110に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号111に示されるとおりのCDR-L3、
    (i)配列番号115に示されるとおりのCDR-H1、配列番号116に示されるとおりのCDR-H2、配列番号117に示されるとおりのCDR-H3、配列番号118に示されるとおりのCDR-L1、配列番号119に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号120に示されるとおりのCDR-L3、
    (j)配列番号126に示されるとおりのCDR-H1、配列番号127に示されるとおりのCDR-H2、配列番号128に示されるとおりのCDR-H3、配列番号129に示されるとおりのCDR-L1、配列番号130に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号131に示されるとおりのCDR-L3、
    (k)配列番号137に示されるとおりのCDR-H1、配列番号138に示されるとおりのCDR-H2、配列番号139に示されるとおりのCDR-H3、配列番号140に示されるとおりのCDR-L1、配列番号141に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号142に示されるとおりのCDR-L3、
    (l)配列番号152に示されるとおりのCDR-H1、配列番号153に示されるとおりのCDR-H2、配列番号154に示されるとおりのCDR-H3、配列番号155に示されるとおりのCDR-L1、配列番号156に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号157に示されるとおりのCDR-L3、
    (m)配列番号167に示されるとおりのCDR-H1、配列番号168に示されるとおりのCDR-H2、配列番号169に示されるとおりのCDR-H3、配列番号170に示されるとおりのCDR-L1、配列番号171に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号172に示されるとおりのCDR-L3、
    (n)配列番号203に示されるとおりのCDR-H1、配列番号204に示されるとおりのCDR-H2、配列番号205に示されるとおりのCDR-H3、配列番号206に示されるとおりのCDR-L1、配列番号207に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号208に示されるとおりのCDR-L3、
    (o)配列番号214に示されるとおりのCDR-H1、配列番号215に示されるとおりのCDR-H2、配列番号216に示されるとおりのCDR-H3、配列番号217に示されるとおりのCDR-L1、配列番号218に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号219に示されるとおりのCDR-L3、
    (p)配列番号226に示されるとおりのCDR-H1、配列番号227に示されるとおりのCDR-H2、配列番号228に示されるとおりのCDR-H3、配列番号229に示されるとおりのCDR-L1、配列番号230に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号231に示されるとおりのCDR-L3;並びに
    (q)配列番号238に示されるとおりのCDR-H1、配列番号239に示されるとおりのCDR-H2、配列番号240に示されるとおりのCDR-H3、配列番号241に示されるとおりのCDR-L1、配列番号242に示されるとおりのCDR-L2及び配列番号243に示されるとおりのCDR-L3
    からなる群から選択されるCDR-H1、CDR-H2及びCDR-H3を含むVH領域、並びにCDR-L1、CDR-L2及びCDR-L3を含むVL領域を含む、請求項1に記載の方法。
  20. 前記方法は、上流の連続的な製造方法によって生成されるコンストラクトに適用される、請求項1に記載の方法。
  21. 請求項1に記載の方法を実施するための装置。
  22. 請求項1に記載の方法によって精製される二重特異性抗体コンストラクト。
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