JP2022516848A - Btn3a結合タンパク質及びその使用 - Google Patents

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Abstract

BTN3Aと特異的に結合し、Vγ9/Vδ2 T細胞の細胞溶解機能を活性化させる抗BTN3A活性化抗体断片が開示される。本開示は、より詳細には、そのような活性化抗体断片を含む特定の抗BTN3A結合タンパク質、及び、癌障害、特に、活性化γδ T細胞を用いた処置に感受性のある癌の処置における使用のための新規薬物の製造におけるその使用に関する。【選択図】 なし

Description

現在までに、T細胞の調節に頼る様々な治療戦略及びワクチン戦略が提案されており、CTLA-4、PD-1、及びPD-L1に対するいくつかの免疫調節性抗体が、世界中の複数の規制機関によって臨床的使用のために既に認可されている。これらの薬物は癌治療における大きな進歩を表しているが、現在利用可能な処置に応答しない癌患者集団の大部分に対して、満たされていない医学的なニーズが依然として存在する。
BTN3A1、BTN3A2、及びBTN3A3アイソフォームは、リンパ球細胞及び末梢血単核球(PBMC)上で発現される。さらに、文献及びデータベース分析は、BTN3Aメンバーが、急性骨髄性白血病(AML)などの血液学的起源の様々な腫瘍において、並びに乳房、結腸、卵巣などの固形腫瘍において、胃癌及び膵管腺癌(PDAC)において広く発現されていることを示している。PDAC組織の免疫組織化学的分析により、すべての試験した腫瘍試料においてBTN3A発現が確認された一方で、対照の膵臓正常組織においては不在又はほぼ検出不可能のどちらかであった。さらに、免疫組織化学により、上皮BTN3A発現は、高悪性度重篤上皮卵巣癌患者においてより良好な予後診断と有意に関連しており、より高密度の浸潤性T細胞と相関していたことが示されている。
さらに、39個の悪性腫瘍にわたる全生存期間の治療成績を含む、約18,000個のヒト腫瘍からの発現シグネチャの分析により、腫瘍浸潤性γδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)が、最も有意で有益な癌全体での予後シグネチャとして同定された(Gentlesら、2015年)。これらのデータは、腫瘍浸潤性Vγ9Vδ2 Tリンパ球が豊富に存在することが、結腸直腸若しくは前立腺腺癌又は血液学的悪性腫瘍を有する患者のコホートにおける有益な治療成績と関連していることを示す、最近の研究によって確認されている(Tosoliniら、2017年)。
研究により、標的細胞と結合した抗BTN3A抗体が、固形腫瘍に由来するVγ9Vδ2 T細胞の活性化を始動させることが示されている(総説にはBlazquezら、2018年を参照)。抗腫瘍応答に対するγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の強力な潜在性を考慮すると、Vγ9Vδ2 T細胞による死滅に対する、BTN3A抗体媒介性の腫瘍細胞の予備刺激及び感作は、固形及び血液学的悪性腫瘍の両方の癌を処置するための、魅力的かつ新規の治療機会となる。
特許公開国際公開第2012080351号、欧州特許第2651441号、欧州特許第2946791号、米国特許第20140322235号、国際公開第2012080769号は、細胞溶解機能、サイトカイン産生、及びVγ9Vδ2 T細胞増殖を活性化又は阻害する能力を有する、CD277に対する様々な抗体に言及している。
特に、国際公開第2012080769号は、細胞溶解機能、サイトカイン産生、及びVγ9Vδ2 T細胞増殖を活性化させる能力を有するmAb20.1及び7.2などの、言及した特定のモノクローナルマウス抗体、並びに癌及び感染障害の処置における使用を記載している。さらに、国際公開第2012080769号は、細胞溶解機能、産生、及びVγ9Vδ2 T細胞増殖を阻害する、逆の活性を有するmAb103.2と呼ばれる特定のマウスモノクローナル抗体を記載している。その結果、そのようなマウス抗体mAb103.2並びに対応するキメラ及びヒト化バージョンは、炎症性障害の処置において有用であることが示唆された。
Palakodetiら、2012年は、mAb103.2のscFv断片を記載している(Journal of biological chemistry、287(39)、頁32780~32790)。
本発明者らは今回、Fab又はF(ab’)断片などのmAb103.2の一部の断片が、BTN3Aに関して活性化特性を示し、細胞溶解機能、サイトカイン産生、及び/又はVγ9Vδ2 T細胞増殖を活性化させることができることを、驚くべきことに見出した。
したがって、本開示は、mAb103.2のそのような活性化抗体断片を含むBTN3A結合タンパク質、及び、癌障害、特に、活性化γδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)を用いた処置に感受性のある癌の処置における使用のための新規薬物の製造におけるその使用に関する。
本開示は、
i.配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR-2、及び配列番号3のH-CDR3を含む重鎖可変領域(VH)と、
ii.配列番号4のL-CDR1、配列番号5又は配列番号17のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を含む軽鎖可変領域(VL)と
を有する少なくともBTN3A抗体断片を含む、単離されたBTN3A結合タンパク質であって、以下の特性:
i.バイオ層干渉法(BLI)技術によって測定される場合、10nM以下のK、好ましくは5nM以下のKでヒトBTN3A1と結合すること、並びに/又は、
ii.ダウディ(Daudi)若しくはSKOV-3細胞などの癌細胞との共培養物中におけるγδ T細胞(Vγ9Vδ2 T細胞など)の活性化を、CD107脱顆粒アッセイにおいて測定される場合、10nM以下、好ましくは1nM以下のEC50で誘導すること、並びに/又は
iii.PBMC内のγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の活性化及び増殖を誘導すること
を有する、BTN3A結合タンパク質に関する。
具体的な実施形態では、前記BTN3A抗体断片は、
(i)配列番号18の重鎖可変領域と、
(ii)配列番号19の軽鎖可変領域と
を含む。
以前の実施形態と組み合わせてもよい具体的な実施形態では、前記抗BTN3A抗体断片は、scFv、Fab、又は(Fab)’断片から選択される。
以前の実施形態と組み合わせてもよい具体的な実施形態では、本開示の前記BTN3A結合タンパク質は、BTN3Aとの結合について一価又は二価である。
以前の実施形態と組み合わせてもよい具体的な実施形態では、本開示の前記BTN3A結合タンパク質は、scFv、Fab、又はF(ab)’断片から選択される前記BTN3A抗体断片から本質的になる、たとえば、配列番号18のVHドメインと配列番号19のVLドメインとを含むscFvからなる。
以前の実施形態と組み合わせてもよい具体的な実施形態では、前記BTN3A結合タンパク質は、1つ又は複数の追加のタンパク質ドメインと融合した前記BTN3A抗体断片を含む融合タンパク質である。
前記BTN3A結合タンパク質は、たとえば、癌、典型的には、γδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)を用いた処置に感受性のある癌の処置において、医薬品として使用してもよい。
以前の実施形態と組み合わせてもよい具体的な実施形態では、前記BTN3A結合タンパク質は、(i)固形腫瘍及び/又は(ii)血液癌の処置において使用してもよい。
したがって、本開示は、上記定義したBTN3A結合タンパク質を、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、又は担体のうちの1つ又は複数と組み合わせて含み、任意選択で他の活性成分を含む、医薬組成物にも関する。
本開示は、前記抗BTN3A結合タンパク質をコードしている1つ又は複数の核酸を含む、宿主細胞中における上記定義したBTN3A結合タンパク質の組換え産生のための発現ベクターをさらに提供する。
具体的な実施形態では、前記抗BTN3A結合タンパク質をコードしている前記核酸は、上記定義した前記BTN3A抗体断片の重鎖及び軽鎖のコード配列、典型的には配列番号18及び19を含む。
本開示はまた、上記定義した発現ベクターを含む宿主細胞にも関する。
また、本開示の一部は、上記定義したBTN3A結合タンパク質を産生する方法であって、(i)上記定義した宿主細胞を培養して、前記宿主細胞により前記タンパク質を発現させるステップと、任意選択で、(ii)前記タンパク質を精製し、前記タンパク質を製剤化するステップとを含む方法である。
本開示の別の態様は、γδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の増殖及び/又は活性化をex vivo又はin vivoで誘導する方法であって、効率的な量の上記定義したBTN3A結合タンパク質を、前記γδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)と、任意選択でBTN3A発現腫瘍細胞などの他のBTN3A発現細胞の存在下で接触させるステップを含む方法に関する。
定義
本開示をより容易に理解することができるように、特定の用語をまず定義する。追加の定義が詳細な説明の全体にわたって記載されている。
本明細書中で使用する用語「BTN3A」は、当分野における一般的な意味を有しており、配列番号23のBTN3A1、配列番号24のBTN3A2、又は配列番号25のBTN3A3のいずれかを含むヒトBTN3Aポリペプチドをいう。
「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」とは、互換的に使用され、修飾(たとえばリン酸化又はグリコシル化)にかかわらず、任意の長さのアミノ酸残基のポリマーを広くいう。この用語は、1つ又は複数のアミノ酸残基が対応する天然に存在するアミノ酸の類似体又は模倣体であるアミノ酸ポリマー、及び天然に存在するアミノ酸ポリマーに適用される。この用語は、1つ又は複数のアミノ酸残基が対応する天然に存在するアミノ酸の人工的化学模倣体であるアミノ酸ポリマー、並びに天然に存在するアミノ酸ポリマー及び天然に存在しないアミノ酸ポリマーに適用される。ポリペプチドは、たとえば、炭水化物残基を付加して糖タンパク質を形成させることによって、修飾することができる。用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」は、糖タンパク質及び非糖タンパク質を明白に含む。具体的な実施形態では、用語「ポリペプチド」及び「タンパク質」とは、遺伝子によってコードされており、哺乳動物宿主細胞などの細胞発現系を使用して、組換え手段によって翻訳することができる任意のポリペプチド又はタンパク質をいう。
本明細書中で使用する用語「組換えタンパク質」とは、(a)ヒト免疫グロブリン遺伝子についてトランスジェニック若しくはトランス染色体である動物(たとえばマウス)から単離された抗体、又はそれから調製したハイブリドーマ調製(以下にさらに記載する)、(b)対応するタンパク質を発現するように形質転換させた宿主細胞から、たとえばトランスフェクトーマなどから単離されたタンパク質などの、組換え手段によって調製、発現、作製、又は単離されたタンパク質を含む。
本明細書中で使用する用語「抗体」とは、免疫グロブリン分子及び免疫グロブリン分子の免疫学的活性部分、すなわち、抗原と特異的に結合する抗原結合部位を含有する分子をいう。
げっ歯動物及び霊長類の天然抗体では、2本の重鎖がジスルフィド結合によって互いに連結されており、それぞれの重鎖はジスルフィド結合によって軽鎖に連結されている。2種類の軽鎖、すなわちラムダ(1)及びカッパ(k)が存在する。抗体分子の機能的活性を決定する5つの主要な重鎖クラス(又はアイソタイプ)が存在する:IgM、IgD、IgG、IgA、及びIgE。それぞれの鎖は、明白に異なる配列ドメインを含有する。典型的なIgG抗体では、軽鎖は2つのドメイン、すなわち可変ドメイン(VL)及び定常ドメイン(CL)を含む。重鎖は4つのドメイン、すなわち1つの可変ドメイン(VH)並びに3つの定常ドメイン(CH1、CH2、及びCH3、CHと総称する)を含む。軽鎖(VL)及び重鎖(VH)のどちらの可変領域も、結合認識及び抗原に対する特異性を決定する。軽鎖(CL)及び重鎖(CH)の定常領域ドメインは、抗体鎖会合、分泌、経胎盤移動性、補体結合、及びFc受容体(FcR)との結合などの重要な生物学的特性を与える。
Fv断片は免疫グロブリンのFab断片のN末端部分であり、1本の軽鎖及び1本の重鎖の可変部分からなる。抗体の特異性は、抗体結合部位と抗原決定基との間の構造的相補性に存在する。抗体結合部位は、主に超可変又は相補性決定領域(CDR)からのものである残基から構成されている。時折、非超可変又はフレームワーク領域(FR)からの残基が、抗体結合部位に参加する、又は全体的なドメイン構造、それ故に結合部位に影響を与える場合がある。相補性決定領域又はCDRとは、一緒になってネイティブ免疫グロブリン結合部位の天然Fv領域の結合親和性及び特異性を定義するアミノ酸配列をいう。免疫グロブリンの軽鎖及び重鎖はそれぞれ3つのCDRを有しており、それぞれL-CDR1、L-CDR2、L-CDR3、及びH-CDR1、H-CDR2、H-CDR3と命名されている。したがって、抗原結合部位は、典型的には、重鎖及び軽鎖のV領域のそれぞれからのCDR組を含む、6つのCDRを含む。フレームワーク領域(FR)とは、CDR間に挿入されたアミノ酸配列をいう。したがって、軽鎖及び重鎖の可変領域は、典型的には、4つのフレームワーク領域及び以下の配列の3つのCDRを含む:FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4。
抗体可変ドメイン中の残基は、Kabatらによって考案されたシステムに従って慣習的に付番されている。このシステムは、Kabatら、1987年、免疫学的に興味深いタンパク質の配列(Sequences of Proteins of Immunological Interest)、米国保健社会福祉省、NIH、米国(Kabatら、1992年、本明細書中以降「Kabatら」)に記載されている。この付番システムを本明細書中において使用する。Kabat残基の命名は、配列番号の配列中のアミノ酸残基の直線的付番に必ずしも直接対応していない。実際の直線的アミノ酸配列は、基本的可変ドメイン構造のフレームワークであるか相補性決定領域(CDR)であるかにかかわらず、構造的構成要素の短縮又はそれ内への挿入に対応する、厳密なKabat付番中におけるものもよりも少ない又は追加のアミノ酸を含有することがある。抗体の配列中における相同性の残基を、「標準の」Kabat付番した配列とアラインメントすることによって、残基の正しいKabat付番を所定の抗体について決定することができる。重鎖可変ドメインのCDRは、Kabat付番システムに従って残基31~35(H-CDR1)、残基50~65(H-CDR2)、及び残基95~102(H-CDR3)に位置する。軽鎖可変ドメインのCDRは、Kabat付番システムに従って残基24~34(L-CDR1)、残基50~56(L-CDR2)、及び残基89~97(L-CDR3)に位置する。
本明細書中で使用する用語「抗体断片」とは、より詳細には本明細書中に開示する抗体の抗原結合ドメインをいう。抗体断片としては、それだけには限定されないが、Fv、Fab、F(ab’)、Fab’、dsFv、scFv、sc(Fv)、及びダイアボディ、VHHなどが挙げられる。本明細書中で使用する用語「K会合」又は「K」とは、特定の抗体-抗原相互作用の会合速度をいうことを意図する一方で、本明細書中で使用する用語「K解離」又は「K」とは、特定の抗体-抗原相互作用の解離速度をいうことを意図する。
本明細書中で使用する用語「K」とは、K対Kの比(すなわちK/K)から得られ、モル濃度(M)として表される解離定数をいうことを意図する。抗体のK値は、当分野において十分に確立されている方法を使用して決定することができる。タンパク質又は抗体のKを決定する方法は、表面プラズモン共鳴を使用することによる、たとえば、ビアコア(Biacore)(登録商標)システムなどのバイオセンサーシステムを使用することによるものである。表面プラズモン共鳴(SPR)による単純な結合相互作用分析は、リガンドをセンサーチップ表面上に固定すること、次いで、目的の分析物を、リガンド表面上を流れる緩衝液に加えることを必要とする。リガンドと分析物との相互作用を、SPR装置(典型的にはビアコア(登録商標)システム)によって、経時的な屈折率の変化として測定する。これから、会合(K)又は解離(K)及び平衡解離(K)の定数を導くことができる。親和性、特にKは、オクテット(Octet)(登録商標)システムによっても評価することができる。オクテット(登録商標)プラットフォームはバイオ層干渉法(BLI)技術に基づいている。BLI技術の原理は、2つの表面、すなわち固定したタンパク質の層及び内部参照層から反射された白色光の光学干渉パターンに基づいている。バイオセンサー先端表面上に固定したリガンドと溶液中の分析物との間の結合が、バイオセンサー先端での光学的厚さの増加を生じ、これが、ナノメートルで測定される干渉パターンのシフトをもたらす。波長シフト(Δλ)は、生物学的層の光学的厚さの変化の直接測度であり、このシフトを一定期間にわたって測定し、その規模を時間の関数としてプロットした場合、古典的な会合/解離曲線が得られる。この相互作用をリアルタイムで測定し、結合特異性、会合速度、及び解離速度、並びに濃度のモニタリングが可能となる。(Abdicheら、2008年を参照するが、詳細は結果中にもある)。親和性測定は典型的には25℃で行う。
本明細書中で使用する用語「結合特異性」とは、たとえば実施例(表1、2、4、5、及び6を参照)において決定されるように表面プラズモン共鳴(SPR)測定によって測定される場合、又はバイオ層干渉法(BLI)技術によって測定される場合、組換えBTN3A1ポリペプチドなどの抗原組換えポリペプチドと、100nM以下、10nM以下、5nM以下のKで検出可能に結合する抗体の能力をいう。一部の実施形態では、SPRによって測定される場合、抗体は、BTN3A1と、10-3pM~100nMを含む、特に10pM~100nM、特に10pM~100nM、又は10-3pM~10nM、特に1pM~10nM、特に10pM~10nM、又は1pM~5nM、特に10pM~5nM又は100pM~5nMを含むKで結合する。他の実施形態では、バイオ層干渉法(BLI)技術によって測定される場合、抗体は、BTN3A1と、10-3pM~100nMを含む、特に10pM~100nM、特に10pM~100nM、又は10-3pM~10nM、特に1pM~10nM、特に10pM~10nM、又は1pM~5nM、特に10pM~5nM又は100pM~5nMを含むKで結合する。
「BTN3A以外の抗原と交差反応する」抗体とは、BTN3A以外の前記抗原と、10nM以下、1nM以下、又は100pM以下のKで結合する抗体をいうことを意図する。「特定の抗原と交差反応しない」抗体とは、前記抗原と、100nM以上のK、又は1μM以上のK、又は10μM以上のKで結合する抗体をいうことを意図し、前記親和性は、たとえば、実施例中に開示するものと同様の表面プラズモン共鳴(SPR)測定を使用して、又はバイオ層干渉法(BLI)技術を使用して測定する。特定の実施形態では、抗原と交差反応しない抗体は、標準の結合アッセイにおいてこれらのタンパク質に対して本質的に検出不可能な結合を示す。
本開示による単離されたBTN3A結合タンパク質とは、BTN3Aに対して結合特異性を有するタンパク質をいう。BTN3A結合タンパク質は、他の種からの関連BTN3A分子などの他の抗原に対して交差反応性を有していてもよい。さらに、単離されたBTN3Aタンパク質は、他の細胞物質及び/又は化学薬品を実質的に含まなくてもよい。
語句「抗原を認識する抗体」及び「抗原に対して特異性を有する抗体」は、用語「抗原と特異的に結合する抗体」と、本明細書中で互換的に使用される。
特異性は、たとえば、特異的抗原との結合対他の無関連の分子との非特異的結合(この事例では、特異的抗原はBTN3Aポリペプチドである)において、約10:1、約20:1、約50:1、約100:1、10.000:1、又はより高い比の親和性/結合力によってさらに示すことができる。本明細書中で使用する用語「親和性」とは、抗体とエピトープとの結合の強度を意味する。親和性は、典型的にはBTN3A1に対する抗体のK値によって評価する。
本開示は、BTN3Aに対する阻害特性が以前に知られている、BTN3A結合抗体(mAb103.2に由来)の特定の断片が活性化特性を示すという予想外の発見に関する。活性化特性を有するそのような断片としては、mAb103.2のFab及びF(ab’)断片が挙げられる。本開示は、同様の活性化特性を示す、そのようなmAb103.2抗体断片のヒト化バージョンをさらに提供する。
本明細書中で使用する「ヒト化抗体」とは、ヒト細胞によって作製されるであろう抗体にさらによく似るように変更された可変及び定常領域を有する、非ヒト細胞によって作製された抗体を含むように広くいう。たとえば、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列中に見つかるアミノ酸を取り込むように非ヒト抗体アミノ酸配列を変更することによる。本発明のヒト化抗体は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列によってコードされていないアミノ酸残基(たとえば、in vitroのランダム若しくは部位特異的突然変異誘発によって、又はin vivoの体細胞突然変異によって導入された突然変異)を、たとえばCDR中に含んでいてもよい。
本明細書中で使用する具体的な実施形態では、用語「ヒト化抗体」は、マウスなどの別の哺乳動物種の生殖系列に由来するCDR配列がヒトフレームワーク配列上に移植されている抗体も含む。他の具体的な実施形態では、本明細書中で使用する用語「ヒト化抗体」は、配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR2、配列番号3のH-CDR3、配列番号4のL-CDR1、配列番号5又は17のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3がヒトフレームワーク配列上に移植されている抗体も含む。
本明細書中で使用する用語「活性化抗体」とは、エフェクター細胞の免疫機能を直接又は間接的に誘導する、たとえば、炎症誘発性、細胞溶解性、及び/又は免疫応答を誘導することができる抗体をいう。特に、本明細書中で使用する活性化BTN3A抗体断片は、たとえば以下の実施例に記載のように、少なくとも、癌細胞(ダウディ細胞及び/又はSKOV-3細胞など)との共培養物中におけるγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の活性化を、CD107脱顆粒アッセイにおいて測定される場合、10nM以下、好ましくは1nM以下、たとえば0.1nM以下のEC50で誘導する能力を有する。したがって、本出願に従って、EC50(最大半量有効濃度)は用量応答曲線において確立され、最大効果(すなわち、活性化されたVγ9Vδ2 T細胞の最大割合)の50%が観察される活性化BTN3A抗体断片の濃度を表す。実施例中に示すように、Vγ9Vδ2 T細胞の細胞毒性の評価は、膜表面のCD107受容体をフローサイトメトリーによって評価することによって行う。用量応答曲線は、典型的には、ダウディ又はSKOV-3細胞と共に、抗体断片の存在下、37℃で4時間、共培養した後に、CD107陽性Vγ9Vδ2 T細胞を定量することによって確立する。一部の実施形態では、EC50は、10-4nM~10nM、特に10-4nM~1nM、特に10-4nM~0.1nM、又は10-3nM~10nM、10-3nM~1nM又は10-3nM~0.1nMを含む。
本明細書中で使用する用語「対象」としては、任意のヒト又は非ヒト動物が挙げられる。用語「非ヒト動物」としては、すべての脊椎動物、たとえば哺乳動物及び非哺乳動物、たとえば、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ニワトリ、両生類、爬虫類などが挙げられる。
増殖及び/又は活性化に対する本出願に従った抗体断片の効果は、典型的には、PBMCを前記抗体断片と共にインキュベーションすることによっても試験することができる。その後、免疫細胞の増殖及び活性化を、典型的にはフローサイトメトリーによって続いて行うことができる。たとえば、数世代の細胞を、細胞のin vitro標識に使用されるセルトレース(CellTrace)バイオレット(violet)色素(商標)の色素希釈を使用して、追跡することができる。抗体断片を60nM(±20%)の濃度、37℃で、PBMCと共に5日間インキュベーションすることで、典型的には、有意なVγ9Vδ2 T細胞増殖をもたらす(たとえば、全Vγ9Vδ2 T細胞集団の少なくとも20%、特に少なくとも30又は35%の増加をもたらす)ことができる。
γδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の活性化は、活性化マーカーCD25を発現するVγ9Vδ2 T細胞の割合を評価することによって行うことができる。典型的には、活性化マーカーCD25を発現するVγ9Vδ2 T細胞の割合の有意な増加が観察される。
本明細書中で使用する用語「最適化された」とは、産生細胞又は生物、一般には真核細胞、たとえばチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)又はヒト細胞において好ましいコドンを使用してアミノ酸配列をコードするように変更された、ヌクレオチド配列を意味する。最適化されたヌクレオチド配列は、開始ヌクレオチド配列によって元々コードされているアミノ酸配列を完全に又は可能な限り保持するように操作される。最適化されたヌクレオチド配列によってコードされているアミノ酸配列も最適化されたといわれる。
本明細書中で使用する2つの配列間のパーセント同一性とは、2つの配列の最適なアラインメントのために導入する必要があるギャップの数及びそれぞれのギャップの長さを考慮した、配列によって共有される同一の位置の数の関数である(すなわち、%同一性=同一の位置の数/位置の総数×100)。配列の比較及び2つの配列間のパーセント同一性の決定は、以下に記載するように数学アルゴリズムを使用して達成することができる。
2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、Needleman及びWunschのアルゴリズム(NEEDLEMAN及びWunsch)を使用して決定することができる。
2つのヌクレオチド又はアミノ酸配列間のパーセント同一性は、たとえば、EMBOSS Needle(対のアラインメント、www.ebi.ac.ukから利用可能)などのアルゴリズムを使用して決定してもよい。たとえば、EMBOSS Needleは、BLOSUM62マトリックスを用いて、「ギャップオープンペナルティ」が10、「ギャップ伸長ペナルティ」が0.5、偽「エンドギャップペナルティ」、「エンドキャップオープンペナルティ」が10、及び「エンドギャップ伸長ペナルティ」が0.5を使用してもよい。一般に、「パーセント同一性」は、一致する位置の数を比較した位置の数で除算し、100を乗算した関数である。たとえば、アラインメント後に10個のうちの6個の配列位置が2つの比較した配列間で同一である場合、同一性は60%である。%同一性は、典型的には、分析を行うクエリ配列に全長にわたって決定する。同じ一次アミノ酸配列又は核酸配列を有する2つの分子は、任意の化学的及び/又は生物学的修飾にかかわらず同一である。
BTN3A抗体断片
具体的な一実施形態では、本開示のBTN3A結合タンパク質は、
(i)配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR-2、及び配列番号3のH-CDR3を含む重鎖可変領域(VH)と、
(ii)配列番号4のL-CDR1、配列番号5のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を含む軽鎖可変領域(VL)と
を有する少なくともBTN3A抗体断片を含む。
別の具体的な実施形態では、本開示のBTN3A結合タンパク質は、
(i)配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR-2、及び配列番号3のH-CDR3を含む重鎖可変領域(VH)と、
(ii)配列番号4のL-CDR1、配列番号17のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を含む軽鎖可変領域(VL)と
を有する少なくともBTN3A抗体断片を含む。
具体的な実施形態では、そのようなBTN3A抗体断片は、抗体のFc領域を本質的に欠く、たとえば、抗体のCH2及びCH3領域に対応するFc断片を含まない、典型的には、位置238~位置243のアミノ酸(Kabat付番を使用)によって区切られる断片を含まない。
本開示のBTN3A抗体断片CDR領域は、Kabat付番(Kabatら、1992年、本明細書中以降「Kabatら」)を使用して描写する。読みやすさのために、H-CDR1、H-CDR2、H-CDR3はVH領域の3つのCDRをいい、L-CDR1、L-CDR2、L-CDR3はVL領域の3つのCDRをいう。典型的には、前記抗BTN3A抗体断片は、国際公開第2012/080351号に開示されているmAb103.2のVH及びVLを有する抗体断片、又は、配列番号1のHCDR1、配列番号2のH-CDR-2、配列番号3のH-CDR3、配列番号4のL-CDR1、配列番号5若しくは配列番号17のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を有するキメラ若しくはヒト化抗体断片である。
マウスmAb103.2は、CNCM受託番号I-4403の下でアクセス可能なハイブリドーマから得ることができる。
好ましい実施形態では、前記BTN3A抗体断片は、
(i)配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR-2、及び配列番号3のH-CDR3を含む重鎖可変領域(VH)、たとえば配列番号7のVHと、
(ii)配列番号4のL-CDR1、配列番号5のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を含む軽鎖可変領域(VL)、たとえば配列番号8のVLと
を含むscFv、Fab、又は(Fab’)断片である。
好ましい実施形態では、前記BTN3A抗体断片は、
(i)配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR-2、及び配列番号3のH-CDR3を含む重鎖可変領域(VH)、たとえば配列番号18のVHと、
(ii)配列番号4のL-CDR1、配列番号17のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を含む軽鎖可変領域(VL)、たとえば配列番号19のVLと
を含むscFv、Fab、又は(Fab’)断片である。
したがって、本開示は、活性化特性を有する、すなわち以下の有利な特性を有する、そのようなBTN3A抗体断片自体に関する:
(i)バイオ層干渉法(BLI)技術によって若しくは表面プラズモン共鳴によって測定される場合、10nM以下のK、好ましくは5nM以下のKでヒトBTN3A1と結合すること、
(ii)癌細胞(ダウディ及び/若しくはSKOV-3細胞など)との共培養物中におけるγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の活性化を、CD107脱顆粒アッセイにおいて測定される場合、10nM以下、好ましくは1nM以下のEC50で誘導すること、並びに/又は
(iii)PBMC内のγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の活性化及び増殖を誘導すること。
そのような活性化BTN3A抗体断片の例としては、それだけには限定されないが、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)、Fv、ユニボディ、及びscFv断片、ダイアボディ、単一ドメイン、VHH、又はナノボディ、並びに、Fab又はF(ab’)断片の有利な活性化特性を維持する他の機能的断片が挙げられる。
具体的な実施形態では、活性化BTN3A抗体断片はFab又はFab’などの一価抗体断片である。
他の具体的な実施形態では、活性化BTN3A抗体断片は(Fab’)などの二価抗体断片である。
他の具体的な実施形態では、活性化BTN3A抗体断片はscFv抗体断片である。
用語「ダイアボディ」とは、同じポリペプチド鎖(VH-VL)中に軽鎖可変ドメイン(VL)と接続された重鎖可変ドメイン(VH)を含む、2つの抗原結合部位を有する小さな抗体断片をいう。同じ鎖上の2つのドメイン間の対合を許容するには短すぎるリンカーを使用することによって、ドメインは別の鎖の相補的ドメインと対合して2つの抗原結合部位を作らされる。
単一ドメイン抗体又はVHHとは、可溶性となるようにVH抗体断片と比較して突然変異させた重鎖可変ドメインの全体又は一部分を含む抗体断片である。
抗体断片は、それだけには限定されないが、インタクトな抗体のタンパク質分解性消化、及び本明細書中に記載の組換え宿主細胞による産生を含めた、様々な技法によって作製することができる。
好ましくは、本開示のBTN3A抗体断片はキメラ又はヒト化抗体断片である。典型的には、非ヒト抗体は、ヒトに対する免疫原性を低下させる一方で、非ヒト親抗体と少なくとも同じ若しくは同様の親和性(又はより優れた親和性)を有するように、ヒト化する。一部の実施形態では、本開示の抗体は、国際公開第2012/080351号中に開示されているように、親抗体mAb103.2のヒト化抗体断片である。
一般に、ヒト化抗体は、CDR(又はその一部分)が、免疫原性を低下させるために1つのCDR中、特に、マウスL-CDR2のイソロイシンがアラニンによって置き換えられている配列番号17のL-CDR2などのL-CDR2中の1つのアミノ酸置換を任意選択で有する、非ヒト抗体、たとえばマウスmAb103.2に由来し、FR(又はその一部分)が、免疫原性を低下させるために突然変異を有するマウス抗体配列に由来する、1つ又は複数の可変ドメインを含む。ヒト化抗体は、ヒト定常領域の少なくとも一部分も任意選択で含む。
特定の実施形態では、VH及びVL配列を有する本開示による活性化BTN3A抗体断片を使用して、それぞれVH及び/若しくはVL配列、又はVH及び/若しくはVL配列に付着している定常領域を修飾することによって、新しい活性化BTN3A抗体断片を作製することができる。したがって、本発明の少なくとも一部の実施形態による別の態様では、活性化抗BTN3A抗体断片の構造的特徴を使用して、少なくとも活性化BTN3A抗体断片の活性化特性を保持する、構造的に関連性のある活性化BTN3A抗体断片を作製する。たとえば、mAb103.2の6つのCDR領域、又は配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR-2、及び配列番号3のH-CDR3、配列番号4のL-CDR1、配列番号5又は配列番号17のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を有するその突然変異させたバージョンを、既知のフレームワーク領域と組換えによって組み合わせて、上述のように本発明の少なくとも一部の実施形態による追加の組換え操作した活性化抗BTN3A抗体断片を作製することができる。操作方法の出発物質は、配列番号7及び配列番号8を有する、mAb103.2のVH及び/若しくはVL配列のうちの1つ若しくは複数、又は配列番号18及び配列番号19を有するそのヒト化バージョンである。
変更した抗体の機能的特性は、当分野において利用可能な及び/又は本明細書中に記載の標準のアッセイを使用して評価することができる。本発明の少なくとも一部の実施形態による、抗体を操作する方法の特定の実施形態では、突然変異を、活性化抗BTN3A抗体断片コード配列の全体又は一部に沿ってランダムに又は選択的に導入することができ、生じた改変された活性化抗BTN3A抗体断片を、結合活性及び/又は活性化特性などの他の所望の機能的特性についてスクリーニングすることができる。
突然変異の方法は当分野において記載されている。たとえば、ShortのPCT公報国際公開第02/092780号は、飽和突然変異誘発、合成ライゲーションアセンブリ、又はその組合せを使用して抗体突然変異体を作製及びスクリーニングする方法を記載している。或いは、LazarらのPCT公開国際公開第03/074679号は、抗体の生理化学的特性を最適化するためにコンピュータスクリーニング方法を使用する方法を記載している。
好ましくは、前記BTN3A抗体断片は、
(i)配列番号18の重鎖可変領域と、
(ii)配列番号19の軽鎖可変領域と
を含むヒト化BTN3A抗体断片である。
より詳細には、本開示は、
(i)配列番号18の重鎖可変領域と、
(ii)配列番号19の軽鎖可変領域と
を含むscFv断片であるヒト化BTN3A結合抗体断片に関する。
上記開示したBTN3A抗体断片は、癌及び感染性障害の処置における使用のための医薬品を調製する方法において特に有用である。
そのような医薬品としては、特に、BTN3Aに対する結合及び活性化ドメインとして上記開示した活性化BTN3A抗体断片を含む、組換えBTN3A結合タンパク質又は二重特異性分子が挙げられる。
そのようなBTN3A結合タンパク質のさらなる詳細を本明細書中以降に記載する。
BTN3A結合タンパク質
本開示のBTN3A結合タンパク質は、
(i)配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR-2、及び配列番号3のH-CDR3を含む重鎖可変領域(VH)と、
(ii)配列番号4のL-CDR1、配列番号5又は配列番号17のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を含む軽鎖可変領域(VL)と
を有する少なくともBTN3A結合抗体断片を含む。
前記BTN3A結合タンパク質は、有利には、以下の特性を有する:
(i)表面プラズモン共鳴によって若しくはバイオ層干渉法(BLI)技術によって測定される場合、10nM以下のK、好ましくは5nM以下のKでヒトBTN3A1と結合すること、並びに/又は、
(ii)癌細胞(ダウディ若しくはSKOV-3細胞など)との共培養物中におけるγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の活性化を、CD107脱顆粒アッセイにおいて測定される場合、10nM以下、好ましくは1nM以下、たとえば0.1nM以下のEC50で誘導すること、並びに/又は
(iii)PBMC内のγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の活性化及び増殖を誘導すること。
具体的な実施形態では、BTN3Aとの結合特異性及びBTN3Aに関する活性化特性は、そのようなBTN3A結合タンパク質中に含まれる前記BTN3A抗体断片によって本質的にもたらされる。
特に、具体的な実施形態では、前記BTN3A結合タンパク質は以下の式(I)の融合タンパク質である:
Ab103.2-L-X (I)
[式中、
Ab103.2は、以前のセクション中に開示した活性化BTN3A抗体断片、たとえば、scFv又はFab断片であり、
Lは、共有結合又はリンカー、典型的にはペプチドリンカーであり、
Xはポリペプチド鎖である]。
-X又は-L-Xは、少なくともAb103.2のポリペプチド鎖のN末端又はC末端と融合していてもよい。
-X又は-L-Xは、ジスルフィド橋又は他の共有結合によって他のポリペプチドとも結合していてもよい。
具体的な実施形態では、Xは、Fc断片若しくは他の免疫グロブリン由来断片、又は血清アルブミンなどの、血中におけるタンパク質の半減期又は安定性を増加させるために使用されるポリペプチドの中から選択されてもよい。
本明細書中で使用する用語「融合タンパク質」とは、遺伝子融合によって、たとえば、明白に異なるタンパク質の別々の機能的ドメインをコードしている少なくとも2つの遺伝子断片の遺伝子融合によって得ることができる組換えタンパク質をいう。たとえば、本開示の活性化BTN3A抗体断片の少なくとも重鎖可変領域(VH)のコード領域は、ポリペプチドXのコード領域と遺伝子融合しており、前記活性化BTN3A抗体断片の対応する軽鎖可変領域(VL)は、別のコード領域によって別個に提供されて、ポリペプチドXと融合したFabを含む融合タンパク質が得られる。
或いは、本開示の活性化BTN3A抗体断片のscFvのコード領域は、ポリペプチドXのコード領域と遺伝子融合している。
本開示によれば、-X又はL-Xは、Ab103.2抗体断片と連結した抗体のFc領域ではない。特に、本開示中において、天然のFc領域がN末端で対応するFabと連結している完全長mAb103.2抗体が、BTN3A活性化特性を示す対応するFab領域に反して、BTN3Aに関して阻害性特性を有することが示されている。
具体的な実施形態では、前記BTN3A抗体断片は、天然の完全長抗体構造と同様に、免疫グロブリンのFc領域のN末端と共有結合していない。
典型的には、Ab103.2が、scFv断片、たとえば、配列番号7のVH及び配列番号8のVL又は配列番号18のVH及び配列番号19のVLを含むscFv断片である場合、Xは、scFv断片のN末端と融合した別のポリペプチド鎖であってもよい。
二重特異性又は多特異性分子
別の態様では、以前のセクション中に開示したBTN3A結合タンパク質及び/又は活性化BTN3A抗体断片を含む二重特異性又は多特異性分子を、本明細書中にさらに開示する。
BTN3A結合抗体断片を誘導体化して、又は別の機能的分子、たとえば、別のペプチド若しくはタンパク質(たとえば別の抗体若しくは受容体リガンド)と連結させて、少なくとも2つの異なる結合部位又は標的分子と結合する二重特異性分子を作製することができる。実際、抗体断片を誘導体化又は複数の他の機能的分子と連結させて、2つより多くの異なる結合部位及び/又は標的分子と結合する多特異性分子を作製してもよい。そのような多特異性分子も、本明細書中で使用する用語「二重特異性分子」によって包含されることを意図する。
二重特異性分子を作製するために、上記開示したBTN3A結合抗体断片又はBTN3A結合融合タンパク質を、二重特異性分子が生じるように別の抗体、抗体断片、ペプチド又は結合模倣体などの1つ又は複数の他の結合分子と機能的に連結させる(たとえば、化学的カップリング、遺伝子融合、非共有的会合、又は他のものによる)ことができる。
したがって、本開示は、BTN3Aに対する少なくとも1つの第1の結合特異性及び第2の標的エピトープに対する第2の結合特異性を含む二重特異性分子を含む。
二重特異性分子の様式の例としては、BiTE、二重親和性再標的化抗体、ホモ二量体「ノブインホール」抗体、及び三重機能的抗体が挙げられる。第1の結合特異性の少なくとも1つの抗体断片を含む一般的な二重特異性抗体の様式の様々な構造の総説には、たとえばSedykhら、2018年(Drug Design,Development and Therapy、195~208、特に図3を参照)の総説を参照されたい。
さらに、二重特異性分子が多特異性である実施形態では、分子は、第1及び第2の標的エピトープに加えてさらなる結合特異性をさらに含むことができる。
一実施形態では、本明細書中に開示した二重特異性分子は、BTN3A標的エピトープに対する第1の結合特異性について、たとえば、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv、ユニボディ、又は単鎖Fvを含めた少なくとも本明細書中に開示したBTN3A結合抗体断片を含む。また、抗体は、軽鎖若しくは重鎖二量体、又は、Ladnerら、米国特許第4,946,778号に記載のFv若しくは単鎖若しくはVHH構築体などのその任意の最小限の断片であってもよい。
本明細書中に開示した二重特異性分子中に用いることができる他の抗体は、マウス、キメラ、ヒト化、又は組換えヒトモノクローナル抗体である。
本開示の二重特異性分子は、当分野で知られている方法を使用して、構成する結合特異性をコンジュゲートさせることによって調製することができる。たとえば、二重特異性分子のそれぞれの結合特異性を別々に作製し、その後、互いにコンジュゲートさせることができる。結合特異性がタンパク質又はペプチドである場合、様々なカップリング又は架橋結合剤を共有的コンジュゲーションのために使用することができる。架橋結合剤の例としては、タンパク質A、カルボジイミド、N-スクシンイミジル-S-アセチル-チオアセテート(SATA)、5,5’-ジチオビス(2-ニトロ安息香酸)(DTNB)、o-フェニレンジマレイミド(oPDM)、N-スクシンイミジル-3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)、及びスルホスクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロハキサン(cyclohaxane)-l-カルボキシレート(スルホ-SMCC)(Karpovskyら、1984年、Liuら、1985年)が挙げられる。他の方法としては、Brennanら、1985年、Glennieら、1987年、Paulus、1985年中に記載されているものが挙げられる。
或いは、両方の結合特異性を同じベクター中にコードさせ、同じ宿主細胞中で発現及びアセンブルさせることができる。
他の実施形態では、二重特異性分子は、Xが別の結合特異性に対する別の抗体断片を含む、式Iの融合タンパク質である。
本開示の二重特異性分子は、1つの単鎖抗体及び1つの結合決定要因を含む単鎖分子、又は2つの結合決定要因を含む単鎖二重特異性分子であることができる。
二重特異性分子の、その特異的標的との結合は、たとえば、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(REA)、FACS分析、バイオアッセイ(たとえば成長阻害及びアポトーシス)、オクテット(商標)システム、若しくはウエスタンブロットアッセイ、又はSPR測定によって確認することができる。これらのアッセイのそれぞれは、一般に、目的の複合体に特異的な標識試薬(たとえば抗体)を用いることによって、特定の目的のタンパク質-抗体複合体の存在を検出する。
当然、二重特異性(又は多特異性)分子は元のBTN3A抗体断片の活性化特性を維持するように設計される。
本開示のBTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子をコードしている核酸分子
本開示のBTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子をコードしている核酸分子も本明細書中に開示する。
核酸分子の例は、遺伝暗号を使用し、任意選択で宿主細胞種に応じてコドンバイアスを考慮して、以前のセクション中に開示したBTN3A抗体断片の可変軽鎖及び重鎖アミノ酸配列をコードしているものである。
典型的には、配列番号7のVH及び配列番号8のVLをコードしている核酸分子並びに配列番号18のVH及び配列番号19のVLをコードしている核酸分子が、本開示の一部である。具体的な実施形態では、核酸分子はキメラ及びヒト化Fab又はBTN3A結合抗体断片をコードしており、配列番号9のHCDR1、配列番号10のHCDR2、配列番号11のHCDR3をそれぞれ有するVHコード配列、並びに配列番号12のLCDR1、配列番号13又は20のLCDR2、及び配列番号14のLCDR3をそれぞれ有するVLコード配列を含む。
具体的な実施形態では、核酸分子は、キメラFab又はscFv BTN3A抗体断片をコードしており、配列番号15のVHコード配列及び配列番号16のVLコード配列を含む。
具体的な実施形態では、核酸分子は、ヒト化Fab又はscFv BTN3A抗体断片をコードしており、配列番号21のVHコード配列及び配列番号22のVLコード配列を含む。
本開示は、後者の配列に由来し、哺乳動物細胞、たとえばCHO又はHEK細胞株中におけるタンパク質発現のために最適化されている核酸分子にも関する。
核酸は全細胞中、細胞溶解液中に存在してもよいか、又は、核酸は部分精製した若しくは実質的に純粋な形態であってもよい。核酸は、アルカリ/SDS処理、CsClバンディング、カラムクロマトグラフィー、アガロースゲル電気泳動、及び当分野で周知の他の技法(Ausubelら、1988年)を含めた標準の技法によって、他の細胞成分又は他の汚染物質、たとえば他の細胞性の核酸又はタンパク質から精製した場合に、「単離されている」又は「実質的に純粋となる」。本開示の核酸は、たとえばDNA又はRNAであることができ、イントロン配列を含有していても含有していなくてもよい。一実施形態では、核酸は、ファージディスプレイベクターなどのベクター中、又は組換えプラスミドベクター中に存在していてもよい。
本開示の核酸は、標準の分子生物学的技法を使用して得ることができる。たとえばVH及びVLセグメントをコードしているDNA断片が得られた後、これらのDNA断片を、たとえば、可変領域遺伝子を完全長抗体鎖遺伝子、Fab断片遺伝子、又はscFv遺伝子へと変換するための、標準の組換えDNA技法によってさらに操作することができる。
これらの操作において、VL又はVHをコードしているDNA断片(たとえば、それぞれ配列番号15及び16のVH及びVL、又はそれぞれ配列番号21及び22のVH及びVL)は、別のDNA分子、又は抗体定常領域若しくは柔軟なリンカーなどの別のタンパク質をコードしている断片と作動可能に連結している。本コンテキストにおいて使用する用語「作動可能に連結している」とは、2つのDNA断片が機能的な様式で、たとえば、2つのDNA断片によってコードされているアミノ酸配列がインフレームに保たれるように、又はタンパク質が所望のプロモーターの制御下で発現されるように結合されていることを意味することを意図する。
scFv遺伝子を作製するために、VH及びVLをコードしているDNA断片は、VH及びVL配列が連続的な単鎖タンパク質として発現されることができ、VL及びVH領域が柔軟なリンカーによって結合されるように、柔軟なリンカーをコードしている、たとえば、アミノ酸配列(Gly4-Ser)又は(Gly4-Ser)をコードしている別の断片と作動可能に連結している(Birdら、1988年、Hustonら、1988年、McCaffertyら、1990年)。
BTN3A結合抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子を産生するトランスフェクトーマの作製
本開示のBTN3A結合抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子は、たとえば、当分野で周知のように組換えDNA技法及び遺伝子形質移入方法の組合せを使用して、宿主細胞トランスフェクトーマ中で産生させることができる(Morrison、1985年)。
たとえば、結合タンパク質を発現させるために、前記結合タンパク質をコードしているDNAを、標準の分子生物学又は生化学的技法(たとえば、DNA化学合成、PCR増幅、又は目的の抗体を発現するハイブリドーマを使用したcDNAクローニング)によって得ることができ、DNAを、遺伝子が転写及び翻訳制御配列と作動可能に連結しているように発現ベクター内に挿入することができる。本コンテキストにおいて、用語「作動可能に連結している」とは、ベクター内の転写及び翻訳制御配列が、抗体遺伝子の転写及び翻訳を調節するというその意図される機能を果たすように、遺伝子がベクター内にライゲーションされていることを意味することを意図する。発現ベクター及び発現制御配列は、使用する発現宿主細胞と適合性があるように選択される。結合タンパク質が明白に異なるポリペプチドを含む、たとえば、1つの配列がFabのVL遺伝子をBTN3A結合抗体断片としてコードしており、別の配列がFabのVH遺伝子をBTN3A結合抗体断片としてコードしている場合、VH及びVLをコードしている遺伝子を別々のベクター内に挿入することができるか、又は、より典型的には、両方の遺伝子が同じ発現ベクター内に挿入される。遺伝子は、標準の方法(たとえば、抗体遺伝子断片及びベクター上の相補的制限部位のライゲーション、又は制限部位が存在しない場合は平滑末端ライゲーション)によって発現ベクター内に挿入する。本明細書中に記載の活性化BTN3A結合抗体断片のVH、VL、又はscFv配列を使用して、上記開示した式(I)の融合タンパク質を作製することができ、これは、VH、VL、又はscFvセグメントが、ベクター内でX又はL-Xポリペプチドのコード配列と作動可能に連結しているように、そのようなVH、VL、又はscFv配列を、対応するX又はL-Xポリペプチドを既にコードしている発現ベクター内に挿入することによって行う。それに加えて又はその代わりに、組換え発現ベクターは、宿主細胞からのそれぞれの結合タンパク質の分泌を容易にするシグナルペプチドをコードすることができる。
シグナルペプチドは、免疫グロブリンシグナルペプチド又は異種シグナルペプチド(すなわち非免疫グロブリンタンパク質からのシグナルペプチド)であることができる。
さらに、本明細書中に開示した組換え発現ベクターは、宿主細胞中における結合タンパク質の発現を制御する調節配列を保有する。用語「調節配列」とは、抗体鎖遺伝子の転写又は翻訳を制御するプロモーター、エンハンサー、及び他の発現制御要素(たとえばポリアデニル化シグナル)を含むことを意図する。そのような調節配列は、たとえばGoeddelの刊行物中に記載されている(Goeddel、1990年)。当業者には、調節配列の選択を含めた発現ベクターの設計が、形質転換させる宿主細胞の選択、所望するタンパク質の発現レベルなどの要因に依存することがあることが理解されよう。哺乳動物宿主細胞発現のための調節配列としては、哺乳動物細胞中において高レベルのタンパク質発現を指示するウイルス要素、たとえば、サイトメガロウイルス(CMV)、シミアンウイルス40(SV40)、アデノウイルス(たとえばアデノウイルス主要後期プロモーター(AdMLP))、及びポリオーマに由来するプロモーター及び/又はエンハンサーが挙げられる。或いは、ユビキチンプロモーター又はP-グロビンプロモーターなどの非ウイルス調節配列を使用してもよい。さらに、異なる供給源からの配列から構成される調節要素、たとえば、SV40初期プロモーターからの配列及びヒトT細胞白血病ウイルス1型の末端反復配列を含有するSRaプロモーターシステム(Takebeら、1988年)。
さらに、本開示の組換え発現ベクターは、宿主細胞中におけるベクターの複製を調節する配列(たとえば複製起点)及び選択マーカー遺伝子などの付加配列を保有していてもよい。選択マーカー遺伝子は、ベクターが導入された宿主細胞の選択を容易にする(たとえば、すべてAxelらの米国特許第4,399,216号、第4,634,665号、及び第5,179,017号を参照)。たとえば、典型的には、選択マーカー遺伝子は、G418、ハイグロマイシン、又はメトトレキサートなどの薬物に対する耐性を、ベクターが導入された宿主細胞に与える。選択マーカー遺伝子としては、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)遺伝子(dhfr-宿主細胞中においてメトトレキサート選択/増幅を用いて使用する用)及びneo遺伝子(G418選択用)が挙げられる。
結合タンパク質の発現のために、発現ベクターを標準の技法によって宿主細胞内に形質移入する。用語「形質移入」の様々な形態は、外因性DNAを原核又は真核宿主細胞内に導入するために一般的に使用されている幅広い技法、たとえば、電気穿孔、カルシウム-リン酸沈殿、DEAE-デキストラン形質移入などを包含することを意図する。本開示の結合タンパク質を原核又は真核のどちらの宿主細胞においても発現させることが、理論的に可能である。真核細胞、たとえば、哺乳動物宿主細胞、酵母、又は糸状菌中における組換えタンパク質の発現が記述されており、これは、そのような真核細胞、特に哺乳動物細胞は、適切に折り畳まれて免疫学的に活性のある抗体をアセンブル及び分泌する可能性が原核細胞よりも高いためである。
具体的な一実施形態では、本開示によるクローニング又は発現ベクターは、適切なプロモーター配列と作動可能に連結している、それぞれ少なくとも配列番号7のVH及び配列番号8のVLをコードしている核酸又はそれぞれ少なくとも配列番号18のVH及び配列番号19のVLをコードしている核酸を含む。
本開示の組換え抗体を発現させるための哺乳動物宿主細胞としては、DHFR選択マーカー(Kaufman及びSharp、1982年に記載)と共に使用するdhfr-CHO細胞を含めたチャイニーズハムスター卵巣(CHO細胞)(Urlaub及びChasin、1980年に記載)、CHOK1 dhfr+細胞株、NSO骨髄腫細胞、COS細胞、及びSP2細胞、たとえば、GS Xceed(商標)遺伝子発現系(Lonza)と共に使用するGS CHO細胞株、又はHEK細胞が挙げられる。抗体遺伝子をコードしている組換え発現ベクターを哺乳動物宿主細胞内に導入した際、抗体は、抗体を宿主細胞中で発現させるために十分な期間、宿主細胞を培養し、任意選択で、宿主細胞を成長させている培養培地内に抗体を分泌させることによって、産生される。抗体は、たとえば培養培地から、その分泌後に、標準のタンパク質精製方法を使用して、回収及び精製することができる(Shuklaら、2007年)。
具体的な一実施形態では、本開示の宿主細胞は、scFv断片、たとえば、適切なプロモーター配列と作動可能に連結している、少なくとも配列番号7のVH及び配列番号8のVL、又は、配列番号18のVH及び配列番号19のVLを含むscFv断片のコード配列を有する発現ベクターを用いて形質移入した宿主細胞である。典型的には、そのような発現ベクターは、配列番号15のVHコード配列及び配列番号16のVLコード配列、又は、配列番号21のVHコード配列及び配列番号22のVLコード配列を含むscFvをコードしている。
その後、後者の宿主細胞を適切な条件下でさらに培養して、BTN3A結合タンパク質を発現及び産生させてもよい。
或いは、無細胞発現系を使用してそのようなBTN3A結合タンパク質を産生させてもよい。典型的には、タンパク質又は抗体の無細胞発現の方法は既に記載されている(Stechら、2017年)。
医薬組成物
別の態様では、本開示は、薬学的に許容される担体と一緒に製剤化された、上記開示した活性化BTN3A抗体断片及び/又はBTN3A結合タンパク質又は二重特異性分子を含有する組成物、たとえば医薬組成物を提供する。そのような組成物は、上述の抗体断片、又は結合タンパク質、又は二重特異性分子のうちの1つ又は(たとえば2つ以上の異なるものの)組合せを含んでいてもよい。
本明細書中に開示した医薬組成物は、組合せ療法において、すなわち他の薬剤と組み合わせて投与することもできる。たとえば、組合せ療法は、少なくとも1つの抗ウイルス剤、抗炎症剤、又は別の抗増殖剤と組み合わせた、本開示の活性化BTN3A結合抗体断片及び/又はBTN3A結合タンパク質又は二重特異性分子を含むことができる。組合せ療法において使用することができる治療剤の例は、次のセクションにおいて以下により詳細に記載されている。
本明細書中で使用する「薬学的に許容される担体」としては、生理的に適合性のある、任意かつすべての溶媒、分散媒、コーティング、抗細菌剤及び抗真菌剤、等張化剤及び吸収遅延剤などが挙げられる。担体は、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄、又は表皮投与(たとえば、注射又は輸液によるもの)に適切であるべきである。一実施形態では、担体は、皮下経路に適切であるべきである。投与経路に応じて、活性化合物、すなわち、抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子は、化合物を失活させることがある酸及び他の天然の条件の作用から化合物を保護するための材料でコーティングされていてもよい。
無菌的リン酸緩衝生理食塩水は薬学的に許容される担体の一例である。他の適切な担体は当分野の者に周知である(Remington及びGennaro、1995年)。製剤は、1つ又は複数の賦形剤、保存料、可溶化剤、緩衝剤、バイアル表面上でのタンパク質損失を防ぐためのアルブミンなどをさらに含んでいてもよい。
医薬組成物の形態、投与経路、用量、及びレジメンは、当然、処置する状態、病気の重篤度、患者の年齢、重量、及び性別などに依存する。
本開示の医薬組成物は、局所、経口、非経口、鼻腔内、静脈内、筋肉内、皮下、又は眼内投与などのために製剤化することができる。
好ましくは、医薬組成物は、注射することができる製剤にとって薬学的に許容される、ビヒクルを含有する。これらは特に、等張で無菌的な生理食塩水(リン酸一ナトリウム若しくは二ナトリウム、塩化ナトリウム、カリウム、カルシウム、若しくはマグネシウムなど、又はそのような塩の混合物)、或いは、事例に応じて滅菌した水又は生理食塩水を加えた際に注射用液剤の構成を可能にする、乾燥した、特に凍結乾燥した組成物であってもよい。
投与に使用する用量は、様々なパラメータの関数として、及び特に、使用する投与様式、関連する病理学、又は所望の処置期間の関数として適応させることができる。
医薬組成物を調製するために、有効量の抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子を、薬学的に許容される担体又は水性媒体中に溶かす又は分散させてもよい。
注射用の使用に適切な医薬形態としては、無菌的な水溶液又は分散体、ゴマ油、ピーナッツ油、又はプロピレングリコール水溶液を含む製剤、及び無菌的な注射用の液剤又は分散体の即時調製のための無菌的な粉末又は凍結乾燥物が挙げられる。すべての事例において、形態は無菌的でなければならず、容易な注射針通過性が存在する程度まで流体でなければならない。形態は、製造及び貯蔵の条件下で安定でなければならず、細菌及び真菌などの微生物の汚染作用に対して保存されていなければならない。
遊離塩基又は薬理学的に許容される塩としての活性化合物の溶液は、水中で、ヒドロキシプロピルセルロースなどの界面活性剤と適切に混合して調製することができる。また、分散体を、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、及びその混合物並びに油中で調製することができる。貯蔵及び使用の通常の条件下では、これらの調製物は微生物の成長を防止するために保存料を含有する。
製剤中において使用してもよい薬学的許容できる塩としては、酸付加塩(タンパク質の遊離アミノ基を用いて形成されたもの)、及び、たとえば塩酸若しくはリン酸などの無機酸、又は酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸などの有機酸を用いて形成された塩が挙げられる。また、遊離カルボキシル基を用いて形成された塩は、たとえば、水酸化ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、若しくは第二鉄などの無機塩基、及びイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカインなどの有機塩基に由来することができる。
担体は、たとえば、水、エタノール、ポリオール(たとえば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコールなど)、その適切な混合物、並びに植物油を含有する溶媒又は分散媒であることもできる。適切な流動性は、たとえば、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散体の場合は必要な粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって、維持することができる。微生物の作用の防止は、様々な抗細菌剤及び抗真菌剤、たとえば、パラベン、クロロ-ブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによってもたらすことができる。多くの場合は、等張化剤、たとえば糖又は塩化ナトリウムを含めることが好ましいであろう。注射用組成物の持続的吸収は、組成物中に吸収を遅延させる薬剤、たとえばモノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを使用することによってもたらすことができる。
無菌的注射用液剤は、所要量の活性化合物を、適切な溶媒中に、必要に応じて上に列挙した他の構成成分のうちの様々なものと共に取り込ませ、次いで滅菌濾過することによって、調製する。一般に、分散体は、様々な滅菌した活性成分を、基本分散媒及び上に列挙したものから必要な他の構成成分を含有する無菌的ビヒクル内に取り込ませることによって、調製する。無菌的注射用液剤を調製するための無菌的粉末の場合は、好ましい調製方法は、活性成分の粉末と事前に無菌濾過したその溶液からの任意の追加の所望の構成成分とを与える、真空乾燥及び凍結乾燥技法である。
直接注射のための、より濃縮された又はより高濃度の溶液の調製も企図され、これには、非常に迅速な貫通をもたらし高濃度の活性薬剤を小さな腫瘍領域に送達する、溶媒としてのDMSOの使用が想定される。
製剤化した後、液剤は、剤形に適合性がある様式で、治療上有効な量で投与する。製剤は、上述の注射用液剤の種類などの様々な剤形で容易に投与するが、薬物放出カプセルなども用いることができる。
水溶液中での非経口投与には、たとえば、液剤は、必要な場合は適切に緩衝されているべきであり、液体希釈剤は、まず十分な生理食塩水又はグルコースで等張にされているべきである。これらの特定の水溶液は、静脈内、筋肉内、皮下、及び腹腔内投与に特に適している。これに関連して、用いることができる無菌的水性媒体は、本開示に鑑みて当業者に知られることとなるであろう。たとえば、1回用量を1mlの等張NaCl溶液に溶かし、1000mlの皮下注入療法液に加えるか、又は提案された輸液部位に注入することができる(たとえば「レミントンの製薬科学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)」、第15版、頁1035~1038及び1570~1580を参照)。用量のある程度の変動が、処置する対象の条件に応じて必ず起こるであろう。いずれにしても、投与の責任者が個々の対象に適切な用量を決定するであろう。
本開示の活性化BTN3A抗体断片、組換えBTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子は、約0.0001~1.0ミリグラム、又は約0.001~0.1ミリグラム、又は約0.1~1.0若しくはさらには1.0~約10ミリグラム/用量が含まれるように、治療用混合物内に配合してもよい。複数の用量を投与することもできる。
本開示のBTN3A結合タンパク質の使用及び方法
本開示の活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、及び二重特異性分子は、in vitro及びin vivoの診断的及び治療的な有用性を有する。
特に、本開示の活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子は、ダウディ細胞及び/又はSKOV-3などの癌細胞の存在下におけるCD107脱顆粒アッセイにおいて示されるように、細胞溶解機能、サイトカイン産生、及び/又はγδ T細胞(たとえばVγ9Vδ2 T細胞)の増殖を活性化させることができる。より詳細には、本開示の活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子は、典型的には癌細胞(ダウディ細胞及び/若しくはSKOV-3など)の存在下における細胞毒性の改善によって評価される(たとえばCD107脱顆粒アッセイによって測定)、Vγ9Vδ2の活性化を誘導することができる、並びに/又は、PBMC内の増殖アッセイ(セルトレースバイオレット(商標)希釈アッセイを参照)及び本明細書中に例示する活性化アッセイ(CD25活性化マーカーを追跡することによる)において示されるように、Vγ9Vδ2 T細胞の増殖及び活性化を促進することができる。
したがって、これらの活性化断片は、癌患者において、及び慢性感染症中に観察される免疫抑制機構に打ち勝つために使用してもよい、又は、患者のγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)を、患者に再投与するためにex vivoで活性化させるために使用してもよい。
特に、本開示の活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、及び二重特異性分子は、ex vivo、in vitro、又はin vivoでγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)の増殖及び/又は活性化を誘導する方法において有用な場合がある。たとえば、前記方法は、有効量の、以前のセクション中に開示した前記活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子を、前記γδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)と、任意選択でBTN3A発現腫瘍細胞などの他のBTN3A発現細胞の存在下で接触させるステップを含む。
より詳細には、これらの分子は、培養中の細胞に、たとえばin vitro若しくはex vivoで、又は対象に、たとえばin vivoで、癌又は感染障害を含めた様々な障害を処置、防止、又は診断するために投与することができる。
本明細書中で使用する用語「癌」、「過剰増殖性」、及び「新生物性」とは、自律的成長、すなわち、迅速に増殖する細胞成長によって特徴づけられた異常な状態又は状況の能力を有する細胞をいう。過剰増殖及び新生物疾患の状態は、病理的、すなわち病状を特徴づける若しくは構成するとして分類されてもよく、又は、非病理的、すなわち正常からは逸脱しているが病状とは関連していないとして分類されてもよい。この用語は、病理組織学的な型又は侵襲の段階にかかわらず、すべての種類の癌性成長若しくは発癌性プロセス、転移性組織、又は悪性形質転換した細胞、組織、若しくは臓器を含むことを意味する。
用語「癌」又は「新生物」としては、様々な臓器系の悪性腫瘍、たとえば、肺、乳房、甲状腺、リンパ系、胃腸管系、及び尿生殖路に罹患するもの、並びにほとんどの結腸癌、腎細胞癌、前立腺癌、及び/又は精巣腫瘍、非小細胞肺癌、小腸癌、並びに食道癌などの悪性腫瘍を含む腺癌が挙げられる。
好ましい癌は、活性化γδ T細胞による処置に感受性のあるものである。
癌の例としては、それだけには限定されないが、B細胞リンパ系新生物、T細胞リンパ系新生物、非ホジキンリンパ腫(NHL)、B-NHL、T-NHL、慢性リンパ球性白血病(CLL)、小リンパ球性リンパ腫(SLL)、マントル細胞リンパ腫(MCL)、NK-細胞リンパ系新生物、及び骨髄細胞株新生物などの血液癌が挙げられる。
非血液癌の例としては、それだけには限定されないが、結腸癌、乳癌、肺癌、脳癌、前立腺癌、頭頸部癌、膵癌、膀胱癌、結腸直腸癌、骨癌、子宮頸癌、肝臓癌、口腔癌、食道癌、甲状腺癌、腎臓癌、胃癌、精巣癌、及び皮膚癌が挙げられる。
感染障害の例としては、それだけには限定されないが、慢性肝炎、肺感染症、下気道感染症、気管支炎、インフルエンザ、肺炎、及び性行為感染症などの、ウイルス、細菌、寄生生物、又は真菌の感染症が挙げられる。
ウイルス感染症の例としては、それだけには限定されないが、肝炎(HAV、HBV、HCV)、単純ヘルペス(HSV)、帯状疱疹、HPV、インフルエンザ(Flu)、AIDS及びAIDS関連の合併症、水疱瘡(水痘)、感冒、サイトメガロウイルス(CMV)感染症、天然痘(痘瘡)、コロラドダニ熱、デング発熱、エボラ出血熱、口蹄疫、ラッサ熱、麻疹、マールブルグ出血熱、感染性単核球症、流行性耳下腺炎、ノロウイルス、灰白髄炎、進行性多巣性白質脳症(leukencephalopathy)(PML)、狂犬病、風疹、SARS、ウイルス性脳炎、ウイルス性胃腸炎、ウイルス性髄膜炎、ウイルス性肺炎、ウエストナイル病、及び黄熱が挙げられる。細菌感染症の例としては、それだけには限定されないが、肺炎、細菌性髄膜炎、コレラ、ジフテリア、結核、炭疽、ボツリヌス中毒、ブルセラ症、カンピロバクター症、チフス、淋病、リステリア症、ライム病、リウマチ熱、百日咳(pertussis、Whooping Cough)、疫病、サルモネラ症、猩紅熱、細菌性赤痢、梅毒、破傷風、トラコーマ、野兎病、腸チフス、及び尿道感染症が挙げられる。例としては、コクシエラ・バーネッティイ(Coxiella burnetii)、ブルセラ・アボルタス(Brucella abortus)、トロフェリマ・ウィッペリ(Tropheryma whipplei)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、及びマイコバクテリウム・カネッティ(Mycobacterium canettii)によって引き起こされる細菌感染症も挙げられる。
寄生生物感染症の例としては、それだけには限定されないが、マラリア、リーシュマニア症、トリパノソーマ症、シャガス病、クリプトスポリジウム症、肝蛭症、糸状虫症、アメーバ感染症、ジアルジア症、蟯虫感染症、住血吸虫症、条虫症、トキソプラズマ症、旋毛虫症、及びトリパノソーマ症が挙げられる。真菌感染症の例としては、それだけには限定されないが、カンジダ症、アスペルギルス症、コクシジオイデス症、クリプトコッカス症、ヒストプラズマ症、及び足白癬が挙げられる。
したがって、本開示は、処置を必要としている対象において上記開示した障害のうちの1つを処置する方法であって、治療上有効な量の上記開示した活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子を含む、典型的には、配列番号18のVH及び配列番号19のVLを有するscFv又はFabを含む方法に関する。
上記開示した使用のための、活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子は、唯一の活性成分として、或いは、他の薬物、たとえば、インターロイキン、抗ウイルス、抗炎症剤、又は細胞毒性、抗増殖性、化学療法、若しくは抗腫瘍剤と併せて、たとえば、そのアジュバントとして又はそれと組み合わせて、たとえば上述の疾患の処置又は防止のために、投与してもよい。
たとえば、上記開示した使用のための、活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子は、化学療法、抗新生物剤、又は免疫治療剤と組み合わせて使用してもよい。
適切な抗新生物剤としては、それだけには限定されないが、アルキル化剤(シクロホスファミド、メクロレタミン(mechloretamine)、クロラムブシル、メルファラン、ニトロソウレア(nitrosurea)、テモゾマイドなど)、アントラサイクリン(ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ミトキサントロン、バルルビシンなど)、タキサン(パクリタキセル、ドセタキセルなど)、エポチロン、トポイソメラーゼIの阻害剤(イリノテカン又はトポテカンなど)、トポイソメラーゼIIの阻害剤(エトポシド、テニポシド、又はタフルポシドなど)、ヌクレオチド類似体及び前駆体類似体(アザシチジン、アザチオプリン、カペシタビン、シタラビン、フルオロウラシル(flurouracil)、ゲムシタビン、ヒドロキシ尿素、メルカプトプリン、メトトレキサート、又はチオグアニンなど)、ペプチド抗生物質(カルボプラチン、シスプラチン、及びオキサリプラチンなど)、レチノイド(トレチノイン、アリトレチノイン、ベキサロテンなど)、ビンカアルカロイド及び誘導体(ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビンなど)、キナーゼ阻害剤(イブルチニブ、イデラリシブ、エルロチニブ、ゲフィチニブ、イマチニブ、ベムラフェニブ、ビスモデギブなど)等の標的化療法、プロテアソーム阻害剤(ボルテゾミブ、カルフィルゾミブなど)、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤(ボリノスタット又はロミデプシンなど)を挙げてもよい。
インターロイキンの例としては、それだけには限定されないがIL-2又はIL-15が挙げられる。
用語「IL-2」はその一般的な意味を有しており、ヒトインターロイキン-2をいう。
用語「IL-15」はその一般的な意味を有しており、ヒトインターロイキン-15をいう。
免疫治療剤の例としては、それだけには限定されないが、ホスホ抗原(たとえばゾレドロン酸又は他のビスホスホネート)、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗BTLA抗体、及び抗CTLA-4抗体が挙げられる。
用語「PD-1」は、当分野における一般的な意味を有しており、プログラム細胞死-1受容体をいう。用語「PD-1」は、CD28、細胞毒性T-リンパ球関連タンパク質抗原4(CTLA-4)、誘導性共刺激因子(ICOS)、並びにB-及びT-リンパ球減衰因子(BTLA)を含むCD28-B7シグナル伝達受容体ファミリーに属するI型膜貫通タンパク質もいう(Greenwaldら、2005年、Riley及びJune、2005年)。
用語「BTLA」は、当分野における一般的な意味を有しており、B及びTリンパ球減衰因子をいう。用語「BTLA」は、CD28、細胞毒性T-リンパ球関連タンパク質抗原4(CTLA-4)、誘導性共刺激因子(ICOS)、及びプログラム細胞死-1受容体(PD-1)を含むCD28-B7シグナル伝達受容体ファミリーのメンバーであるCD272もいう(Greenwaldら、2005年、Riley及びJune、2005年)。
用語「PD-L1」はその一般的な意味を有しており、CD274又はB7-H1としても知られるプログラム細胞死-リガンド1をいう(Chemnitzら、2004年)。
用語「CTLA-4」はその一般的な意味を有しており、CD152としても知られる細胞毒性T-リンパ球関連タンパク質4をいう(Brunetら、1987年)。
用語「抗PD-1抗体」は、当分野における一般的な意味を有しており、PD-1又はPD-L1に対する結合親和性及びPD-1に対する拮抗活性を有する抗体をいう、すなわち、抗体は、PD-1に関連するシグナル伝達カスケードを阻害し、PD-1リガンド結合(PD-L1、PD-L2)を阻害する。そのような抗PD-1抗体は、CD28-B7シグナル伝達受容体ファミリーの他の亜型又はアイソフォーム(CD28、CTLA-4、ICOS、BTLA)との相互作用よりも、それぞれ高い親和性及び効力で、PD-1を優先的に失活させる。化合物がPD-1拮抗剤であるかどうかを決定するための試験及びアッセイは、Greenwaldら、2005年、Riley及びJune、2005によって記載されているものなど、当分野の技術者によって周知である。
そのような抗PD-1抗体の例としては、それだけには限定されないが、ニボルマブ、ペンブロリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、又はアテゾリズマブが挙げられる。
用語「抗BTLA抗体」は、当分野における一般的な意味を有しており、BTLAに対して結合親和性及び拮抗活性を有する抗体をいう、すなわち、抗体は、BTLAに関連するシグナル伝達カスケードを阻害することができる。化合物がBTLA拮抗剤であるかどうかを決定するための試験及びアッセイは、(Greenwaldら、2005年、Riley及びJune、2005年)によって記載されているものなど、当分野の技術者によって周知である。
一部の実施形態では、抗BTLA抗体は、国際特許出願の国際公開第2010/106051号、国際公開第2011/014438号、国際公開第2017/144668号中に記載されているものから選択される。
一部の実施形態では、抗BTLA抗体は、国際公開第2010/106051号に開示されているものなどのCNCM受託番号I-4123の下でアクセス可能なハイブリドーマから得ることができるBTLA抗体(BTLA8.2)、又はBTLA8.2の6つのCDRを含む他の抗BTLA抗体である。
一部の実施形態では、抗BTLA抗体は、国際公開第2011/014438号に開示されているmAb 4C7である。
一部の実施形態では、抗BTLA抗体は、国際公開第2017/144668号に開示されているmAb 629.3、又はそのヒト化バージョン若しくはそのバリアントである。
前述のものに従って、本開示はさらなる態様を提供する:
治療上有効な量の本開示のBTN3A抗体断片又は結合タンパク質又は二重特異性分子と、たとえば上述した抗ウイルス剤若しくは抗増殖剤又は免疫治療剤(抗PD-1若しくは抗BTLA抗体など)である、少なくとも1つの第2の原薬、前記第2の原薬との、共投与、たとえば同時投与又は連続投与を含む、上記定義した方法。
また、組成物(たとえば、本明細書中に開示した活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子)及び使用説明書からなるキットも、本開示の範囲内にある。キットは、少なくとも1つの追加の試薬、又は1つ若しくは複数の追加の抗体若しくはタンパク質をさらに含有することができる。キットは、典型的には、キットの内容物の意図する使用を示すラベルを含む。用語ラベルとしては、キット上若しくはキットと共に供給される、又は他の様式でキットに付随する、任意の記述、又は記録された材料が挙げられる。キットは、上記定義したように、患者がBTN3A結合タンパク質処置に応答する群に属するかどうかを診断するためのツールをさらに含んでいてもよい。
別の治療戦略は、ヒト対象から単離されたVγ9Vδ2 T細胞を含めたγδ T細胞(典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)を選択的に増大及び/又は活性化させる薬剤としての、本明細書中に開示した活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子の使用に基づく。
したがって、本開示は、処置を必要としている対象を処置する方法であって、
(a)対象の血液試料から、Vγ9Vδ2 T細胞を含めたγδ T細胞(たとえばVγ9Vδ2 T細胞)を含む血液細胞、たとえば、PBMCを単離すること、
(b)in vitroで、前記γδ T細胞を、本明細書中に開示した活性化BTN3A抗体断片、BTN3A結合タンパク質、又は二重特異性分子のうちの任意の1つの存在下で、腫瘍、典型的にはBTN3A発現腫瘍細胞又は補助細胞の少なくともいずれかと増大させることと、
(c)増大させたγδ T細胞を収集することと、
(d)任意選択で、増大させたγδ T細胞を製剤化し、治療上効率的な量の前記γδ T細胞(したがって、典型的にはVγ9Vδ2 T細胞)を対象に投与することと
を含む方法に関する。
完全に記載した本発明を以下に、例示的のみであり、さらに限定することを意味しない、以下の実施例によってさらに例示する。
材料及び方法
I.様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))の103.2抗体のキメラバージョンを用いて行った実験
1.Fab及びF(ab’)断片の調製
a.F(ab’)作製のためのペプシン消化
50%スラリー中の固定ペプシン(サーモサイエンティフィック(Thermo Scientific)キット、カタログ番号44988)を、スラリーを5000gで2分間遠沈させることによって、消化緩衝液(20mMの酢酸ナトリウム、pH4.4)へと緩衝液交換した。上清を廃棄し、スラリーを1mLの消化緩衝液に再懸濁させ、次いで、5000gで2分間さらに遠心した。このステップをさらに4回繰り返した(合計5回の樹脂洗浄)。その後、樹脂を元のスラリー体積まで消化緩衝液に再懸濁させた。
103.2キメラ抗体を、5又は10mLのゼバスピンカラム(Zeba Spin Column)(スケール依存的)を使用して消化緩衝液へと緩衝液交換し、ビバスピン(Vivaspin)濃縮器(10,000MWCO)を使用して、製造者のプロトコルに従って3mg/mLまで濃縮した。その後、抗体を樹脂上に固定したペプシンと混合し、回転させながら37℃で1.5~2時間インキュベートした。
消化混合物を5000gで2分間遠沈させた。上清を除去し、適切なシリンジ及び0.22μmの小フィルター(メルクミリポア(Merck Millipore)、マイレクス(Millex)カタログ番号SLGV004SL)を使用して新しいチューブ内に濾過した。樹脂を1mLのPBSで洗浄し、5000gで1分間遠心した。上清を除去し、濾過し、以前の上清と共にプールした。洗浄ステップを繰り返した。
消化及び濾過した上清を、ハイロード(HiLoad)16/600 200pgサイズ排除カラムを使用して、10mMの酢酸ナトリウム、100mMのNaCl、pH5.5を移動相として使用して精製した。溶出されたF(ab’)断片に対応する画分をプールし、濃縮し、無菌濾過する。
F(ab’)断片をSDS-PAGE、分析用SEC、及びOD280nmの読取りによって分析した(データ示さず)。
b.Fab作製のためのパパイン消化
50%スラリー中の固定パパイン(サーモサイエンティフィックキット、カタログ番号20341)を、スラリーを5000gで2分間遠沈させることによって、消化緩衝液(20mMのリン酸ナトリウム、10mMのEDTA、150mMのシステイン、pH7.0)へと緩衝液交換した。上清を廃棄し、スラリーをより大きな体積の消化緩衝液に再懸濁させ、次いで、5000gで2分間さらに遠心した。このステップをさらに4回繰り返した(合計5回の樹脂洗浄)。その後、樹脂を元のスラリー体積まで消化緩衝液に再懸濁させた。
103.2キメラ抗体を、5又は10mLのゼバスピンカラム(スケール依存的)を使用して消化緩衝液へと緩衝液交換し、ビバスピン濃縮器(10,000MWCO)を使用して、製造者のプロトコルに従って3mg/mLまで濃縮した。その後、抗体を樹脂上に固定したパパインと混合し、回転させながら37℃で42時間インキュベートした。
消化混合物を5000gで2分間遠沈させた。上清を除去し、適切なシリンジ及び0.22μmの小フィルター(メルクミリポア、マイレクス カタログ番号SLGV004SL)を使用して新しいチューブ内に濾過した。樹脂をPBSで3回洗浄し、5000gで1分間遠心し、各サイクルで上清を収集及びプールした。その後、プールした画分を、適切なシリンジ及び0.22μmの小フィルターを使用して新しいチューブ内に濾過した。
消化及び濾過した上清をまず1×DPBS、pH7.4へと緩衝液交換し、その後、最初にタンパク質Aカラムを使用して精製してFc及び未消化のmAbを除去し、次いで、サイズ排除(SEC)カラムを使用して、10mMの酢酸ナトリウム、100mMのNaCl、pH5.5を移動相として用いた洗練ステップを行った。溶出されたFab断片に対応する画分をプールし、濃縮し、無菌濾過した。
Fab断片をSDS-PAGE、分析用SEC、及びOD280nmの読取りによって分析した(データ示さず)。
2.ビアコアを使用したキメラ103.2 Fab及びF(ab’)断片の親和性測定
ヒトBTN3A1と結合するキメラ103.2 Fab及びF(ab’)の親和性を評価するために、単一サイクル動力学的分析を、ビアコアT200制御ソフトウェアV2.0.1及び評価ソフトウェアV3.0(GEヘルスケア(GE Healthcare)、スウェーデン、ウプサラ)を実行中のビアコアT200(シリアル番号1909913)装置を使用して行った。すべての単一サイクル動力学的実験は、25℃で、0.1%のBSA(GEヘルスケア、英国、リトルチャルフォント)を含有するHBS-P+ランニング緩衝液(pH7.4)を用いて実行した。
ヒトBTN3A1 Hisタグ抗原(シノバイオロジカル(Sino Biological)、中国、北京)を、ランニング緩衝液中で、0.4μg/mLの最終濃度まで希釈した。各サイクルの開始時に、BTN3A1-Hisを、His捕捉キット(GEヘルスケア、英国リトルチャルフォント)を使用して、標準のアミン化学を用いて10μL/分の流速で事前にカップリングさせたCM5センサーチップのFc2上に捕捉させた。約25RUのRMaxを得るための様々な理論値である、約17RU又は8RUの固定レベル(RL)を、分析物Fab及びF(ab’)のそれぞれに使用した。その後、表面を安定化させた。単一サイクル動力学的データは、すべての潜在的な物質輸送効果を最小限にするために、精製した試料(Fab及びF(ab’)))を用いて40μL/分の流速で得た。参照表面に対する非特異的結合の相違について補正するために、参照チャネルFc1(抗原捕捉なし)からのシグナルをFc2からのシグナルから減算した。すべての試料について0.617nM~50nMの5点の3倍希釈範囲を、それぞれの濃度間で再生させずに使用した。表面安定性の相違について補正するために、BTN3A1-Hisブランクラン(分析物なし)のシグナルを減算した。漸増濃度の5回の注入の会合相を各回240秒間モニタリングし、単一の解離相を分析物の最後の注入後に2000秒間測定した。チップ表面の再生は、10mMのグリシン-HCL、pH1.5の2回の注入、次いで240秒間の安定化期間を使用して実施した。
生センサーグラムを、分析物の様々な原子価に一致して、Fab試料については1:1モデルを用いて、F(ab’)試料については二価分析物モデルを用いて当てはめた。得られた動力学的定数を表1及び表2に詳述する。
3.Vγ9Vδ2 T細胞脱顆粒アッセイにおけるキメラ103.2(IgG、Fab、及びF(ab’))の有効性
本アッセイは、キメラ抗体103.2並びにそのFab及びF(ab’)様式の、ダウディバーキットリンパ腫細胞株に対するVγ9Vδ2 T細胞の脱顆粒に対する活性化又は阻害効果を測定することからなる(Harlyら、2012年)。Vγ9Vδ2 T細胞は、健康なドナーのPBMCから、ゾレドロン酸(1μM)及びIL-2(200UI/mL)と共に11~13日間培養することによって増大させた。IL-2を5日目、8日目、及びそれ以降は2日毎に加える。Vγ9Vδ2 T細胞の百分率は、フローサイトメトリーによって、培養開始時に決定し、培養の間、少なくとも80%に到達するまで評価した。このステップで、Vγ9Vδ2 T細胞を凍結して保存した。その後、凍結Vγ9Vδ2 T細胞をダウディ細胞株に対する脱顆粒アッセイ(1:1のE:T比)において使用し、ここで、細胞は、4時間、37℃で、10μg/mLの103.2キメラ抗体及びその様々な様式の存在下で共培養する。PMA(20ng/mL)+イオノマイシン(1μg/mL)による活性化がVγ9Vδ2 T細胞の脱顆粒の陽性対照として役割を果たし、培地単独が陰性対照として役割を果たした。4時間の共インキュベーションの終わりに、細胞をフローサイトメトリーによって分析して、CD107a(LAMP-1、リソソームの関連タンパク質膜タンパク質-1)+CD107b(LAMP-2)に対して陽性であるVγ9Vδ2 T細胞の百分率を評価した。CD107は、活性化誘導性の顆粒開口分泌後に細胞表面に固定し、したがって、表面CD107の測定は、最近脱顆粒した細胞溶解性T細胞を同定するための感受性マーカーである。
得られた結果を表3に記載する。
II.103.2抗体のヒト化
1.様々なヒト化バリアントの設計及び構築
a.ヒト化可変領域配列の設計
マウス103.2抗体V領域の構造的モデルをSwiss PDBを使用して生成し、抗体の結合特性にとって必要不可欠である可能性が高い、V領域中の重要な「束縛」アミノ酸を同定するために分析した。CDR内に含有されるほとんどの残基(Kabat及びChothiaの定義をどちらも使用)が、いくつかのフレームワーク残基と一緒に重要であると考えられた。マウス103.2のVH及びVκ配列は典型的なフレームワーク残基を含有し、CDR1、2、及び3モチーフは多くのマウス抗体と比較可能である。
上記分析から、103.2のヒト化配列は、CDR外の幅広い代替残基を用いて作製することができるが、CDR配列内の可能な残基は狭い選択肢しかないと考えられた。予備分析により、いくつかのヒト抗体からの対応する配列セグメントを組み合わせて、マウス配列中のものと同様又は同一であるCDRを作製することができることが示された。CDRの外及び隣接する領域には、ヒト配列セグメントの幅広い選択肢が新規ヒト化V領域の可能な構成要素として同定された。
b.CD4+T細胞エピトープ回避
構造解析に基づいて、103.2ヒト化バリアントを作製するために使用することができる配列セグメントの大きな予備組を選択し、ヒトMHCクラスII対立遺伝子とのペプチド結合のin silico分析のためのiTope(商標)技術を使用して(Perryら、2008年)、及び既知の抗体配列関連T細胞エピトープのTCED(商標)を使用して(Brysonら、2010年)、分析した。ヒトMHCクラスIIに対する有意な非ヒト生殖系列結合剤であると同定された配列セグメント、又はTCED(商標)に対して有意なヒットをスコアした配列セグメントは廃棄した。これによりセグメントの縮小された組がもたらされ、これらの組合せを上述のように再度分析して、セグメント間の接続部が潜在的なT細胞エピトープを含有しないことを確実にした。選択された配列セグメントを、有意なT細胞エピトープを欠く完全なV領域配列へとアセンブルした。その後、5つの重鎖(VH1~VH5)及び4つの軽鎖(Vκ1~Vκ4)の配列を遺伝子合成及び哺乳動物細胞中での発現のために選択した。
c.103.2ヒト化バリアントの構築
103.2ヒト化バリアントは、ヒトIgG4(S241P、L248E)重鎖及びカッパ軽鎖のための発現ベクターシステム内にクローニングするために、隣接する制限酵素部位を有するように合成した。VH領域はMlu IとHind III制限部位の間にクローニングし、Vκ領域はBssH IIとBamH I制限部位の間にクローニングした。すべての構築体はシーケンシングによって確認した。
2.抗体の発現
キメラ103.2(VH0/Vκ0)、2つの対照の組合せ(VH0/Vκ1、VH1/Vκ0)、並びにヒト化重鎖及び軽鎖の組合せ(合計23対)を、フリースタイル(FreeStyle)(商標)CHO-S細胞(サーモフィッシャー(ThermoFisher)、英国、ラフバラ)内に、対応する内毒素無含有DNAからのマックスサイト(MaxCyte)STX(登録商標)電気穿孔システム(マックスサイト(MaxCyte Inc.)、米国、ゲイザースバーグ)を使用して、一過的に形質移入した。OC-400プロセッシングアセンブリを使用して、それぞれの抗体について形質移入を行った。細胞の回収後、細胞を3×10個の細胞/mLまで、8mMのL-グルタミン(サーモフィッシャー、英国ラフバラ)及び1×ヒポキサンチン-チミジン(サーモフィッシャー、英国、ラフバラ)を含有するCD Opti-CHO培地(サーモフィッシャー、英国、ラフバラ)へと希釈した。形質移入の24時間後、培養温度を32℃まで下げ、1mMの酪酸ナトリウム(シグマ(Sigma)、英国、ドーセット)を加えた。(開始体積の)3.6%のフィード(2.5%のCHO CDエフィシェントフィードA(Efficient Feed A)(サーモフィッシャー、英国、ラフバラ)、0.5%のイーストレート(Yeastolate)(BDバイオサイエンス(BD Biosciences)、英国、オックスフォード)、0.25mMのグルタマックス(Glutamax)(サーモフィッシャー、英国、ラフバラ)、及び2g/Lのグルコース(シグマ、英国、ドーセット)を添加することによって、培養物に毎日供給した。IgG上清濃度をIgG ELISAによってモニタリングし、形質移入を、上清を収穫する14日前まで培養した。
3.予備選択:ヒトBTN3A1に対する103.2ヒト化バリアントの結合の単一サイクル動力学的分析
すべての103.2ヒト化バリアントの結合を評価し、ヒトBTN3A1に対して最も高い親和性を有する抗体を選択するために、単一サイクル動力学的分析を、形質移入した細胞培養物からの上清に対して、ビアコアT200評価ソフトウェアV2.0.1(スウェーデン、ウプサラ)を実行中のビアコアT200(シリアル番号1909913)を使用して行った。
抗体を、ELISAによる上清の滴定から得られた濃度に基づいて、2%のBSA/PBS中で2μg/mLの最終濃度まで希釈した。各サイクルの開始時に、抗体をタンパク質Aチップ(GEヘルスケア、英国、リトルチャルフォント)のFc2、Fc3、及びFc4上に載せた。IgGは10μL/分の流速で捕捉して、約50RUのRMaxを得るための理論値である、約146.5RUの固定レベル(RL)を得た。その後、表面を安定化させた。単一サイクル動力学的データは、すべての潜在的な物質輸送効果を最小限にするために、BTN3A1-Hisを分析物(シノバイオロジカル カタログ番号15973-H08H)として用いて30μL/分の流速で、及びHBS-P+(GEヘルスケア、英国、リトルチャルフォント)をランニング緩衝液として使用して得た。動力学的サイクルにわたる表面及び分析物の安定性を確認するために、キメラ抗体を用いた複数回の反復を行った。参照表面に対する非特異的結合の相違について補正するために、参照チャネルFc1(抗体なし)からのシグナルをFc2、Fc3、及びFc4からのシグナルから減算した。1.56nM~25nMのBTN3A1の3点の4倍希釈範囲を、それぞれの濃度間で再生させずに使用した。BTN3A1の漸増濃度の3回の注入の会合相を各回240秒間モニタリングし、単一の解離相をBTN3A1の最後の注入後に2000秒間測定した。タンパク質A表面の再生は、10mMのグリシン-HCL、pH1.5の2回の注入、次いで240秒間の安定化期間を使用して実施した。
表面安定性の相違について補正するために、それぞれの抗体ブランクラン(BTN3A1なし)からのシグナルを減算した。
4.選択された抗体の精製
最良の親和性及び最良のiTope(商標)スコアを有する6つの103.2ヒト化バリアントをさらなる分析のために選択した。
等電点(pI)も、6つの103.2ヒト化バリアントのそれぞれについて、その対応するアミノ酸配列に基づいて計算した。
さらなるアッセイ試験のために、6つの103.2の選択されたヒト化バリアント(VH4/Vκ2、VH4/Vκ3、VH4/Vκ4、VH5/Vκ2、VH5/Vκ3、VH5/Vκ4)を、VH0/Vκ0キメラ及び最も保存的にヒト化されたバリアント(VH1/Vκ1)と共に精製に供した。抗体を、細胞培養上清から、タンパク質Aセファロースカラム、次いでサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)(GEヘルスケア、英国、リトルチャルフォント)で、10mMの酢酸ナトリウム、100mMのNaCl、pH5.5を移動相及び最終配合緩衝液として使用して、精製した。試料は、予測されたアミノ酸配列に基づいた消光係数(Ec(0.1%))を使用して、OD280nmによって定量した。
抗体は、2μgのそれぞれの抗体をゲル上に載せることによって、SDS-PAGEを使用して分析した(データ示さず)。
5.選択されたヒト化バリアントの特徴づけ
a.競合ELISA分析
精製したバリアントを、対応するマウス抗体、103.2に対して競合しながら、組換えヒトBTN3A1-His(シノバイオロジカル カタログ番号15973-H08H)と結合することについて試験した。比較のために、キメラ(VH0/Vκ0)及び無関係のヒトIgG4(S241P、L248E)をそれぞれのプレート上で試験した。
BTN3A1を1×PBSで0.5μg/mlまで希釈し、100μL/ウェルを終夜、4℃で、96ウェルELISAプレート上にコーティングした。翌日、プレートを1×PBS/0.05%のツイーン(Tween)(PBS-T)で3×洗浄し、200μLの2%の乳/PBSを用いて1時間、室温で遮断した。希釈96ウェルプレート中において、固定濃度のマウス抗体103.2(0.15μg/mLの最終濃度)を等体積で、試験抗体の4倍滴定系列まで加えた(80μg/mL(40μg/mLの最終濃度)から開始し、遮断緩衝液で希釈)。ヌンク(Nunc)ELISAプレートをPBS-Tで3×洗浄した後、100μLのマウス/試験抗体の混合物をELISAプレートに加えた。1時間、室温でのインキュベーションの後、プレートをPBS-Tで3回洗浄し、遮断緩衝液で1:1000に希釈した100μLの抗マウスFc HRP標識した二次抗体(シグマ、英国、ドーセット)を1時間、室温で施用して、結合したマウス抗体を検出した。プレートをPBS-Tで3回洗浄し、その後、100μLのTMB基質を加え、5分間、室温でインキュベートした。反応を100μlの3.0Mの塩酸で停止させ、吸光度をすぐにダイネックス(Dynex)プレートリーダーを使用して450nmで読み取った。
結果をプロットし、IC50値をそれぞれのバリアントについて計算し、相対的IC50値を、ヒト化バリアントIC50を同じプレート上でアッセイしたキメラ抗体のIC50によって除算することによって計算した(データ示さず)。
b.熱安定性分析
6つの選択された103.2ヒト化バリアントの熱安定性を評価するために、蛍光に基づく熱シフトアッセイを使用して融解温度(タンパク質ドメインの50%がアンフォールドされる温度)を決定した。
6つすべての精製した103.2ヒト化抗体を、キメラ(VH0/Vκ0)抗体及びヒト化バリアント(VH1/Vκ1)と共に、0.1mg/mLの最終濃度まで、1000分の1希釈のシプロ(SYPRO)(登録商標)オレンジ(Orange)(サーモフィッシャー、英国、ラフバラ)を含有する配合緩衝液(10mMの酢酸ナトリウム、100mMのNaCl、pH5.5)中で、ステップワンプラス(StepOnePlus)リアルタイムPCRシステム(サーモフィッシャー、英国ラフバラ)で、56分間の期間にわたる25℃から99℃の温度勾配に供した。10mMの酢酸ナトリウム、100mMのNaCl、pH5.5を陰性対照として使用した。タンパク質熱安定性ソフトウェア(バージョン1.2)を使用して融解曲線を分析した(データ示さず)。
c.複数サイクル動力学的分析
複数サイクル動力学的分析を、6つの選択されたヒト化103.2バリアント(VH4/Vκ2、VH4/Vκ3、VH4/Vκ4、VH5/Vκ2、VH5/Vκ3、VH5/Vκ4)に対して、キメラ抗体及びヒト化バリアントVH1/Vκ1と共に、ビアコアT200評価ソフトウェアV2.0.1(スウェーデン、ウプサラ)を実行中のビアコアT200(シリアル番号1909913)装置を使用して行った。
精製した抗体を2%のBSA/PBSで2μg/mLの濃度まで希釈した。各サイクルの開始時に、それぞれの抗体を約146.5RUの密度(RL)(約50RUのRMaxを得るための理論値)でタンパク質A上に捕捉した。捕捉後、表面を安定化させた後に、BTN3A1抗原(シノバイオロジカル カタログ番号15973-H08H)を注入した。BTN3A1は、0.1%のBSA/HBS-P+(ランニング緩衝液)中において、12~0.375nMの2倍希釈範囲で滴定した。会合相を360秒間モニタリングし、解離相を45分間(2700秒間)モニタリングした。動力学的データは、すべての潜在的な物質輸送効果を最小限にするために40μL/分の流速を使用して得た。タンパク質A表面の再生は、それぞれのサイクルの終わりに10mMのグリシン-HCL、pH1.5の2回の注入を使用して実施した。動力学的サイクルにわたる表面及び分析物の安定性を確認するために、2つのブランク(BTN3A1なし)及び単一濃度の分析物の反復を、それぞれの試験した抗体について行った。キメラ抗体は2回実行した。参照表面との非特異的結合の相違について補正するために、参照チャネルFc1からのシグナルをFc2、Fc3、及びFc4からのシグナルから減算した。さらに、ドリフトなどの任意の抗原非依存性シグナルのばらつきについて補正するために、ブランクランをそれぞれのFcについて減算した。センサーグラムを、グローバルRMaxパラメータを用いて、バルクシグナルなしで(一定RI=0RU)、1対1の結合数学的モデルを使用して当てはめた。
103.2キメラ(VH0/Vκ0)と比較して相対Kは、103.2ヒト化バリアントのKを同じチップ上のキメラのKによって除算することによって計算した(データ示さず)。
d.ヒトPBMCに対する結合アッセイ
ヒト化バリアントを、健康なドナーの血液から単離したヒトPBMCとの結合について特徴づけた。PBMCを、リンフォプレップ(Lymphoprep)(アクシスシールド(Axis-shield)、英国、ダンディー)密度遠心分離を使用してバフィーコートから単離した。その後、PBMCを凍結し、-80℃又は液体窒素中で必要時まで保存した。
100μLの1×10個の細胞/mLの細胞を新しいU字状底面の96ウェルプレートのそれぞれのウェルに移し、その後、プレートを遠心分離し、上清を廃棄した。
抗体の段階希釈、0.001μg/mL~150μg/mLをPBS 2mMのEDTA中で調製した。ヒトPBMCを50μLの調製した希釈試験抗体滴定系列中に再懸濁させた。
30分間、4℃、暗所でインキュベーションした後、プレートを遠心分離し、ペレットを150μL/ウェルのPBS 2mMのEDTAで2回洗浄し、続いてペレットを、50μLの、1/100に希釈したヤギ抗ヒト抗体(PE標識)及びPBS 2mMのEDTAで1/500に希釈したライブ/デッド(Live/dead)ニート(neat)IRからなる混合物に再懸濁させた。
15分間、4℃、暗所でインキュベーションした後、プレートを遠心分離し、ペレットをPBS 2mMのEDTAを用いて150μL/ウェルで1回洗浄し、続いて、ペレットを200μLのPBS 2mMのEDTAに再懸濁させた。細胞をBD LSRフォルテッサ(Fortessa)血球計数器で分析した。データをフロージョー(FlowJo)ソフトウェア(バージョン10、フロージョー(FlowJo,LLC)、米国、アシュランド、データ示さず)を使用して分析した。
e.Vγ9Vδ2 T細胞脱顆粒アッセイ
セクションI.3.に記載したものと同じプロトコルを使用した。
合わせると、結合アッセイ、熱安定性研究、及び機能的試験において得られた結果により、参照ヒト化候補:本明細書中でhu103.2とも命名されたC末端のリシンが枯渇した103.2 VH4/Vk4 IgG1 L247F L248E P350S(Kabat命名法の下で付番)の選択が可能となった。
III.様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))の103.2抗体(hu103.2)のヒト化バージョンを用いて行った実験
すべての以下の実験は、ヒト化プロセス後に選択された、本明細書中でhu103.2とも命名された103.2 VH4/Vk4 IgG1 L247F L248E P350S dKに対応する、参照ヒト化候補を使用して行った。
1.Fab及びF(ab’)断片の調製
セクションI.1.に記載したものと同じプロトコルを使用した。
2.ビアコアを使用した103.2抗体(hu103.2)(IgG、Fab、及びF(ab’))のヒト化バージョンの親和性測定
様々な様式(Fab、F(ab’)、及びIgG)の参照ヒト化103.2抗体(hu103.2)のヒトBTN3A1に対する親和性を評価するために、単一サイクル動力学的分析は、ビアコアT200制御ソフトウェアV2.0.1及び評価ソフトウェアV3.0(GEヘルスケア、スウェーデン、ウプサラ)を実行中のビアコアT200(シリアル番号1909913)装置を使用して行った。すべての単一サイクル動力学的実験は、25℃で、0.1%のBSA(GEヘルスケア、英国、リトルチャルフォント)を含有するHBS-P+ランニング緩衝液(pH7.4)を用いて実行した。
ヒトBTN3A1 Hisタグ抗原(シノバイオロジカル、中国、北京)を、ランニング緩衝液中で、0.4μg/mLの最終濃度まで希釈した。各サイクルの開始時に、ヒトBTN3A1-Hisを、His捕捉キット(GEヘルスケア、英国リトルチャルフォント)を使用して、標準のアミン化学を用いて10μL/分の流速で事前にカップリングさせたCM5センサーチップのFc2上に捕捉させた。約50RUのRMaxを得るための様々な理論値である、約34RU、16RU、又は11RUの固定レベル(RL)を、分析物Fab、F(ab’)、及びIgGのそれぞれに使用した。その後、表面を安定化させた。単一サイクル動力学的データは、すべての潜在的な物質輸送効果を最小限にするために、精製した試料(Fab、F(ab’)、及びIgG)を用いて40μL/分の流速で得た。参照表面に対する非特異的結合の相違について補正するために、参照チャネルFc1(抗原捕捉なし)からのシグナルをFc2からのシグナルから減算した。表面安定性の相違について補正するために、ヒトBTN3A1-Hisブランクラン(分析物なし)のシグナルを減算した。漸増濃度の5回の注入の会合相を各回240秒間モニタリングし、単一の解離相を分析物の最後の注入後に1400秒間測定した。チップ表面の再生は、10mMのグリシン-HCL、pH1.5の2回の注入、次いで240秒間の安定化期間を使用して実施した。
生センサーグラムを、分析物の様々な原子価に一致して、Fab試料については1:1モデルを用いて、F(ab’)及びIgG試料については二価分析物モデルを用いて当てはめた。
得られた動力学的値は、表4、表5、及び表6に列挙する。
3.オクテット(商標)を使用した103.2抗体(hu103.2)(IgG、Fab、及びF(ab’))のヒト化バージョンの親和性測定
ヒトBTN3A1に対する様々な様式(Fab、F(ab’)、及びIgG)のリードヒト化103.2抗体の親和性を評価するために、バイオ層干渉法技術を使用した。すべての実行(ローディング、平衡化、会合/分析物内へのセンサーの浸漬、解離、及び再生を含む)は、黒色96ウェルプレート(グレイナー(Greiner))中、30℃で、1000rpmで振盪しながら、オクテットレッド(OctetRed)96(フォルテバイオ(ForteBio))を使用して行った。FAB2Gセンサー(抗ヒトCH1、フォルテバイオ)は、まず0.2mlの動力学的緩衝液(PBS、pH7.4、0.02%のツイーン20、及び0.1%のBSA)を用いて10分間水和させ、その後、103.2抗体のヒト化バージョン又は断片(2μg/mL)をローディングした。抗体又は断片と様々な濃度のヒトBTN3A1(60、30、15、7.5、3.75、及び1.87nM)との会合を300秒間モニタリングし、解離が続いて典型的には500秒間、動力学的緩衝液中起こった。データの当てはめ及び定数の測定は、オクテットレッドシステムソフトウェア(バージョン7.1)を用いて、1:1モデルを使用して行った。標的タンパク質の非特異的結合の非存在を評価するために、無関係の抗体を用いた対照を使用した。
得られた動力学的値は表7に列挙する。
4.活性化及び増殖アッセイ
PBMCを3人の健康なドナーから単離し、セルトレースバイオレット色素で染色し、5日間、67nMの様々なヒト化103.2様式(IgG、Fab、及びF(ab’))と共に、37℃、5%のCOでインキュベートした。その後、様々な免疫部分組の活性化及び増殖をフローサイトメトリー分析によって観察した。
得られた結果を表8に要約する。
5.Vγ9Vδ2 T細胞脱顆粒アッセイ
セクションI.1.に記載したものと同じプロトコルを使用した。3人の異なる健康なドナーから単離したVγ9Vδ2 T細胞を増大させ、2つの異なる細胞株、すなわち、ダウディ(リンパ腫細胞株)及びSKOV-3(卵巣癌細胞株)と共に共インキュベートした。いくつかの用量の103.2の様々なヒト化バージョン(IgG、Fab、及びF(ab’))を本アッセイで試験した。
それぞれの様式について得られたEC50値(最大効果の50%を得るために必要な断片の濃度、すなわち、活性化されたVγ9Vδ2 T細胞の最大割合の50%に対応する)を、表9に列挙する。
結果
I.103.2 Fab及びF(ab’)断片のキメラバージョンを用いて行った実験
1.Fab及びF(ab’)断片の調製
Fab及びF(ab’)断片を、QC分析のためにSDS-PAGE、分析用SEC、及びOD280nmの読取りによって分析した。精製したFab及びF(ab’)断片について凝集は観察されなかった(データ示さず)。
2.ビアコアを使用したキメラ103.2 Fab及びF(ab’)断片の親和性測定
ヒトBTN3A1に対するキメラ103.2 Fab及びF(ab’)断片の親和性を、ビアコアを使用して評価した。得られた動力学的定数は、F(ab’)断片については表1に、Fab断片については表2に列挙する。
Figure 2022516848000001
Figure 2022516848000002
一価様式の103.2キメラバージョンについて得られたK値はナノモーラー範囲内であった。
3.Vγ9Vδ2 T細胞脱顆粒アッセイにおけるキメラ103.2(IgG、Fab、及びF(ab’))の有効性
Vγ9Vδ2 T細胞の細胞毒性を誘導するキメラ103.2断片の有効性を、Vγ9Vδ2 T細胞をダウディ細胞と共インキュベートした脱顆粒アッセイにおいて評価した。その表面でCD107を発現するVγ9Vδ2 T細胞の割合を表3に詳述する。
Figure 2022516848000003
予想どおり、完全長バージョンの103.2抗体は、脱顆粒しているVγ9Vδ2 T細胞の画分を、未刺激(標的なし、抗体なし)のVγ9Vδ2 T細胞において観察されるレベルまで減少させることによって、強力な拮抗性効果を示した。
驚くべきことに、F(ab’)及びFab様式は、Vγ9Vδ2 T細胞の脱顆粒を増強させることによって、逆の効果を示した。この効果は完全に予想外であった。
II.103.2抗体のヒト化
1.ヒト化バリアントの予備選択
合計23対のヒト化VH及びVL領域を設計し、予備選択のために生成した。
ビアコアを使用して評価した抗体親和性、iTope(商標)スコア、及びヒト化の百分率に基づいて、最良の親和性及び最良のiTope(商標)スコアを有する6つの103.2ヒト化バリアントをさらなる分析のために選択した(データ示さず)。
2.選択されたヒト化バリアントの発現及び精製
選択されたヒト化バリアントを生成し、精製し、SDS-PAGEによって分析した。典型的な抗体のプロフィールに対応するバンドがSDS-PAGE上で観察された。
3.選択されたヒト化バリアントの特徴づけ
まず、精製した103.2ヒト化バリアントを、マウスバージョンに対して競合しながら組換えヒトBTN3A1と結合することについて試験した。すべての試験したヒト化バリアントはキメラの2倍以内の推定IC50を有していた(データ示さず)。
その後、6つの選択された103.2ヒト化バリアントの熱安定性を、蛍光に基づく熱シフトアッセイを使用して評価した。本アッセイでは、すべての抗体バリアントが2つの明白に異なるアンフォールド事象を示し、ヒト化度合が増加するにつれてより高いTmが増加した。
6つの選択された103.2ヒト化バリアントの親和性を、ビアコアを使用して試験した。本実験では、すべての103.2ヒト化バリアントが103.2キメラ抗体の2倍以内の親和性を実証した(データ示さず)。
それぞれのヒト化バリアントの結合を、健康なドナーから単離したヒトPBMCに対するフローサイトメトリーによって評価した。膜表示タンパク質と結合するそれぞれの抗体の能力を妥当性確認し、得られたEC50値はそれぞれのバリアントについて比較可能であった(データ示さず)。
最後に、それぞれのヒト化バリアントの有効性を評価するために顆粒アッセイを行い、得られたEC50値はそれぞれの抗体について同様であった(データ示さず)。
すべての作成されたデータに基づいて、VH4/Vk4に対応する1つのリードヒト化バリアントが免疫原性評価のために選択された。可変領域をIgG1 Fcサイレント部分に移植した(突然変異L247F、L248E、P350S、dK(C末端リシンの枯渇)を含む)。作製された最終的なヒト化候補抗体断片をhu103.2と命名した。
III.様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))の103.2抗体(hu103.2)のヒト化バージョンを用いて行った実験
1.Fab及びF(ab’)断片の調製
Fab及びF(ab’)断片を、QC分析のためにSDS-PAGE、分析用SEC、及びOD280nmの読取りによって分析した。精製したFab及びF(ab’)断片について凝集は観察されなかった(データ示さず)。
2.ビアコアを使用した様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))の103.2抗体(hu103.2)のヒト化バージョンの親和性測定
様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))のヒト化103.2抗体の、ヒトBTN3A1に対する親和性をビアコアによって評価した。得られた動力学的値は、IgG様式については表4に、F(ab’)断片については表5に、Fab様式については表6に列挙する。
Figure 2022516848000004
Figure 2022516848000005
Figure 2022516848000006
一価様式のヒト化103.2(hu103.2)について得られたK値はほぼナノモーラー範囲内にあり、これは、ヒト化プロセス中に親和性の損失がなかったことを意味する。
3.オクテットを使用した様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))の103.2抗体(hu103.2)のヒト化バージョンの親和性測定
様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))のヒト化103.2抗体の、ヒトBTN3A1に対する親和性も、オクテットレッド96を使用して行った。得られた動力学的値は表7に列挙する。
Figure 2022516848000007
ヒト化103.2断片について得られたK値は様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))についてナノモーラー範囲内であった。
4.活性化及び増殖アッセイ
様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))のヒト化103.2抗体(hu103.2)の、PBMC内の様々な免疫部分組活性化及び増殖に対する効果は、フローサイトメトリーを使用して様々な免疫細胞の表面で増殖及び活性化マーカーを検出することによって評価した。
任意の抗体断片について、B細胞、CD4、及びCD8T細胞に対する効果は観察されなかった。しかし、増殖及び活性化がどちらもVγ9Vδ2 T細胞に対して観察された。細胞分裂の分析及びその表面でCD25を発現する細胞の割合を反映するセルトレースバイオレット分裂値を、表8に要約する。
Figure 2022516848000008
ヒト化103.2抗体(hu103.2)は完全長バージョンのVγ9Vδ2 T細胞に対して効果を有さなかったが、Fab及びF(ab’)断片はその増殖(細胞分裂を反映するCTV希釈の増加によって示される)及びその活性化(活性化マーカーであるCD25受容体を発現するVγ9Vδ2 T細胞の増加によって反映される)を誘導した。
5.Vγ9Vδ2 T細胞脱顆粒アッセイ
様々な様式(IgG、Fab、及びF(ab’))のヒト化103.2抗体(hu103.2)の有効性を脱顆粒アッセイにおいて評価した。様々な用量のそれぞれの様式を試験し、EC50値を決定し、表9に列挙する。
Figure 2022516848000009
hu103.2 Fab及びF(ab’)断片はVγ9Vδ2 T細胞に対して強力な作用性効果を示し、Fab断片についてはナノモーラー以下の範囲のEC50値及びF(ab’)断片についてはピコモーラー以下の範囲であった。
ここでも、hu103.2が完全長抗体として強力な拮抗性効果を示し、Fab及びF(ab’)バージョンで逆の効果を示したことは完全に驚くべきことであった。
配列表
表10及び11:本発明を実施するために有用なアミノ酸及びヌクレオチド配列の簡単な説明
Figure 2022516848000010
Figure 2022516848000011

Figure 2022516848000012

Figure 2022516848000013
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Claims (15)

  1. (i)配列番号1のH-CDR1、配列番号2のH-CDR2、及び配列番号3のH-CDR3を含む重鎖可変領域(VH)と、
    (ii)配列番号4のL-CDR1、配列番号5又は配列番号17のL-CDR2、及び配列番号6のL-CDR3を含む軽鎖可変領域(VL)と
    を有するBTN3A抗体断片を少なくとも含む、単離されたBTN3A結合タンパク質であって、以下の特性:
    (i)バイオ層干渉法(BLI)技術によって測定される場合、10nM以下のK、好ましくは5nM以下のKでヒトBTN3A1と結合すること、並びに/又は、
    (ii)癌細胞、任意選択でダウディ及び/若しくはSKOV-3細胞との共培養物中におけるγδ T細胞の活性化を、CD107脱顆粒アッセイにおいて測定される場合、10nM以下、好ましくは1nM以下のEC50で誘導すること、並びに/又は
    (iii)PBMC内のVγ9Vδ2 T細胞の活性化及び増殖を誘導すること
    を有する、BTN3A結合タンパク質。
  2. 前記BTN3A抗体断片が、
    (i)配列番号18の重鎖可変領域と、
    (ii)配列番号19の軽鎖可変領域と
    を含む、請求項1に記載のBTN3A結合タンパク質。
  3. 前記BTN3A抗体断片が、scFv、Fab、又は(Fab)’断片から選択される、請求項1又は2に記載のBTN3A結合タンパク質。
  4. BTN3Aとの結合について一価又は二価である、請求項1、2、又は3に記載のBTN3A結合タンパク質。
  5. 請求項3に記載のBTN3A抗体断片から本質的になる、たとえば、配列番号18のVHドメインと配列番号19のVLドメインとを含むscFvからなる、請求項1~4のいずれか一項に記載のBTN3A結合タンパク質。
  6. 1つ又は複数の追加のタンパク質ドメインと融合した前記BTN3A抗体断片を含む融合タンパク質である、請求項1~5のいずれか一項に記載のBTN3A結合タンパク質。
  7. 医薬品としての使用のための、請求項1~6のいずれか一項に記載のBTN3A結合タンパク質。
  8. 癌、たとえば、γδ T細胞を用いた処置に感受性のある癌の処置における使用のための、請求項7に記載のBTN3A結合タンパク質。
  9. (i)固形腫瘍及び/又は(ii)血液癌の処置における使用のための、請求項8に記載のBTN3A結合タンパク質。
  10. 請求項1~6のいずれか一項に記載のBTN3A結合タンパク質を、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、又は担体のうちの1つ又は複数と組み合わせて含み、任意選択で他の活性成分を含む、医薬組成物。
  11. 前記BTN3A結合タンパク質をコードしている1つ又は複数の核酸を含む、宿主細胞中における請求項1~6のいずれか一項に記載のBTN3A結合タンパク質の組換え産生のための発現ベクター。
  12. 前記核酸が、請求項2に記載の前記BTN3A抗体断片の重鎖及び軽鎖のコード配列、典型的には配列番号15及び16を含む、請求項11に記載の発現ベクター。
  13. 請求項11又は12に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
  14. 請求項1~6のいずれか一項に記載のBTN3A結合タンパク質を産生する方法であって、(i)請求項13に記載の宿主細胞を培養して、前記宿主細胞により前記BTN3A結合タンパク質を発現させるステップと、任意選択で、(ii)前記BTN3A結合タンパク質を精製し、前記BTN3A結合タンパク質を製剤化するステップとを含む方法。
  15. γδ T細胞の増殖及び/又は活性化をex vivo又はin vivoで誘導する方法であって、効率的な量の請求項1~6のいずれか一項に記載のBTN3A結合タンパク質を、前記γδ T細胞と、任意選択でBTN3A発現腫瘍細胞などの他のBTN3A発現細胞の存在下で接触させるステップを含む方法。
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