JP2022525627A - Gpnmb及びcd3に特異的に結合する二重特異性抗体並びにその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
[技術的問題]
本発明者らは、GPNMB発現癌細胞の死が効果的に誘導されるようにCD3発現免疫細胞をGPNMB発現癌細胞に配置させることができる二重特異性抗体を開発し、その優れた抗癌効果を同定しており、それにより、本発明を完成している。
上記で述べられた目的を達成するために、本発明は、GPNMBに特異的に結合する第1のドメイン及びCD3に特異的に結合する第2のドメインを含む二重特異性抗体を提供する。
GPNMB及びCD3に対する高い親和性及び特異性を有することにより、本発明による二重特異性抗体は、GPNMB発現癌細胞の死を誘導し、又はその増殖を阻害することができる。したがって、二重特異性抗体は、GPNMB発現癌に対する有効な治療剤として用いることができる。
実施例1.1.抗GPNMB抗体の選択
GPNMB特異的抗体を選択するために、遺伝子組換え技術を用いて、大腸菌に寄生しているバクテリオファージのゲノムへ、発現することになっているDNA配列を挿入した。その後、ファージディスプレイ技術を用いて、挿入された遺伝子を、ファージコートタンパク質の1つと融合した形でファージ表面に発現させた。
ヒト及びサルCD3に特異的な抗体を選択するために、マウスSP34抗体をヒト化し、様々な親和性でCD3に結合する抗体を選択した。これらの中で、配列番号36のアミノ酸配列からなるクローンA15、及び配列番号41のアミノ酸配列からなるクローンE15が得られた。加えて、配列番号40のアミノ酸配列を有する抗体(Hu38E4.v1、Genentechにより製造された)を作製し、用いた。加えて、二重特異性抗体について、抗CD3抗体(Hu38、A15、又はE15)を、ノブ・イントゥ・ホール構造を有するように形成した。
トランスフェクションの24時間前に、2.0×106細胞/mlの密度のExpi293F細胞を、振盪インキュベーター中125±10rpm、37℃及び8%CO2において、Expi293培地を用いて継代した。トランスフェクションの時点において、細胞数及び細胞生存率を測定して、95%以上の細胞生存率が示されているかどうかを同定した。細胞を、500mL培養フラスコ中5×108細胞で分配し、その後、最終体積を170mL(200mLに基づいている)に調整するようにExpi293培地を加えた。Opti-MEM I培地を用いて、200μgの抗体発現ベクターを、それと混合して、合計1,500μlにし、室温で5分間、培養を実施した。
培養物を、4,000rpmで30分間、遠心分離し、0.22μmフィルターを通して濾過し、その後、細胞片を除去して、上清を得た。1mlのMabselect Xtra樹脂をカラムに加え、樹脂体積の10倍に対応する体積でのプロテインA結合バッファーを用いて、平衡が達成された。
HPLC分析のために、50mMリン酸ナトリウム(pH 6.0)を平衡バッファーとして用い、50mMリン酸ナトリウム(pH 6.0)に塩化ナトリウムを500mMの濃度まで加え、その後、0.45μmボトルトップフィルター(Nalgene、597-4520)での濾過を実施することにより得られた溶液を、溶出バッファーとして用いた。HPLCシステム(Waters、2695/2489)へ陽イオンカラム(Thermofisher、054993)を接続し、その後、平衡バッファーを用いて平衡を達成した。分析されるべき試料を、平衡バッファー中に10倍以上に希釈して、負荷試料を調製した。平衡バッファーが0.5ml/分で10分間、流れるような様式で移動相を分析し、その後、溶出バッファーを、0%~100%の線形濃度勾配法で40分間に渡って流した。分析が完了した後、UV280nmで測定されたクロマトグラムにおける面積を計算して、純度を同定した。
精製された二重特異性抗体の組換えヒトGPNMBに対する定量的結合能(親和性)を、バイオセンサーであるBiacore T-200(GE Healthcare、USA)を用いて測定した。HEK293細胞から精製されたGPNMBを、CM5チップ(GE Healthcare)にアミン-カルボキシル反応を用いて、200 Rmaxが得られるまで固定した。次に、HBS-EPバッファー(10mM HEPES、pH 7.4、150mM NaCl、3mM EDTA、0.005%表面活性剤P20)中に連続希釈されたGPNMB/CD3二重特異性抗体を、0.078nM~5nMの濃度範囲において120秒間、前記チップに結合させ、30μL/分の流速で1800秒間、流して、解離に達した。GPNMBに結合した抗体の解離は、10mMグリシン-HCl(pH 1.5)を30μL/分の流速で30秒間、流すことにより誘導された(表2)。親和性は、動力学的速度定数(Kon及びKoff)及び平衡解離定数(KD)としてBiacore T-200評価ソフトウェアを用いて得られた(表3)。
実施例3.1.ヒトGPNMB発現癌細胞株に対する二重特異性抗体の親和性の分析
二重特異性抗体がGPNMB発現細胞に対して親和性を示すかどうかを、フローサイトメトリーを用いて同定した。詳細には、各チューブが100μlのFACSバッファー(2%FBS/PBS)を含有する5mlのチューブを調製し、その各チューブに3つの型の癌細胞株(SK MEL2、U87MG、及びT98G)のそれぞれを3×105細胞の濃度で加え、各チューブを0.5μgの一次抗体で処理した。その後、30分間、光を遮断し、4℃でインキュベーションを実施した。引き続いて、それに1mlのFACSバッファーを加えた。1,500rpm、4℃で3分間、遠心分離を実施し、その後、上清を除去した。
実施例1により作製された二重特異性抗体がCD3発現細胞に対しても親和性を示すかどうかを、フローサイトメトリーを用いて同定した。詳細には、各チューブが100μlのFACSバッファー(2%FBS/PBS)を含有する5mlのチューブを調製し、その各チューブに細胞株ジャーカットを3×105細胞の濃度で加え、各チューブを0.5μgの一次抗体で処理した。その後、30分間、光を遮断し、4℃でインキュベーションを実施した。引き続いて、それに3mlのFACSバッファーを加え、1,500rpm、4℃で3分間、遠心分離を実施し、その後、上清を除去した。
ヒト末梢血単核球(PBMC)及び実施例1により作製された二重特異性抗体を用いて、二重特異性抗体の3つの型のGPNMB+腫瘍細胞(SK-MEL-2、U87MG、及びT98G)に対するGPNMB特異的腫瘍細胞死滅効力を、下記のような方法に従って同定した。
3つの型のGPNMB+腫瘍細胞(SK-MEL-2、U87MG、及びT98G)を、1×トリプシン-EDTA溶液を用いて収集し、1,200rpm、4℃で5分間、遠心分離した。引き続いて、上清を除去し、cRPMI(RPMI、A10491-01+10%FBS+55μM β-ME)において再懸濁を実施した。その後、細胞の数を定量化した。各細胞株懸濁液を、1.0×105細胞/mlの濃度で調製し、6ウェルプレートに1ml/ウェルで加え、プレートをCO2インキュベーターにおいて37℃で1日間、インキュベートして、細胞株を調製した。次に、IncuCyte(登録商標)NucLight Redレンチウイルス試薬(EF-1アルファプロモーター、ピューロマイシン選択)を用いて、MOI3(感染多重度3)で形質導入を実施した。
詳細には、細胞を、1×トリプシン-EDTA溶液を用いて収集し、1,200rpm、4℃で5分間、遠心分離した。引き続いて、上清を除去し、cRPMI(RPMI、A10491-01+10%FBS+55μM β-ME)において再懸濁を実施した。その後、細胞数を定量した。各細胞株懸濁液を、1×105細胞/mlの濃度で調製し、96ウェルプレートに100μl/ウェルで加え、プレートをCO2インキュベーターにおいて37℃で1日間、インキュベートして、標的細胞株を調製した。
凍結保存した末梢血単核球(PBMC)を、水浴中、37℃で急速解凍し、その後、50mlコニカルチューブへ移した。解凍培地(RPMI、11875-093+10%FBS+55μM β-ME)をそのチューブに滴下し、振盪させながら、混合を実施した。その後、1,200rpm、4℃で10分間、遠心分離を実施することにより上清を除去し、30mlの解凍培地において再懸濁を実施した。その後、細胞の数を定量化し、濃度が1.0×106細胞/mlに調整されるように、それぞれのドナーについて細胞をcRPMI中に懸濁した。
各抗体をcRPMI中に希釈し、その後、20nMから始めて1/5希釈した。1日前に標的細胞を播種したウェルに抗体を適用した。その後、予め調製されたPBMCの100μl/ウェルを、標的:PBMC=1:10(SK-MEL-2)又は1:20(U87MG、T98G)の比が得られるように、そのウェルに加えた。
CO2インキュベーターにおいて37℃で2日間、インキュベーションを実施しながら、IncuCyteS3を用いて、明視野及び赤色蛍光を2時間の間隔で10×倍率において測定した。測定結果から、二重特異性抗体が3つの型のGPNMB発現癌細胞に対して用量依存的様式で細胞死滅効力を示すことが同定された(図4)。反対に、無関係のAbをA15抗体に連結することにより得られた二重特異性抗体(無関係/A15)は細胞死を誘導しなかった。他方、GPNMB(配列番号35)/A15(配列番号36)と類似した細胞結合能を示したサードパーティ抗体及びA15(配列番号36)を用いて、二重特異性抗体を作製し、その細胞死滅効力を同定した。結果として、この二重特異性抗体がクローンGPNMBより低い効力を示すことが同定された。このことに基づいて、二重特異性T細胞誘導抗体としてのGPNMB抗体(配列番号35)が有効なエピトープを認識することが示されている。
実施例1に従って作製された二重特異性抗体により引き起こされるT細胞活性化の程度を分析するために、二重特異性抗体のT細胞活性化能を、GPNMBを過剰発現する3つの癌細胞株(SK MEL2、U87MG、及びT98G)に対する細胞株IL2-luc2Pジャーカット(Promega)を用いて、分析した。
Claims (27)
- GPNMBに特異的に結合する第1のドメイン、及び
CD3に特異的に結合する第2のドメイン
を含む、抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。 - 第1のドメインが、配列番号1、7、8、9、10、又は11のアミノ酸配列により表されるH-CDR1;配列番号2のアミノ酸配列により表されるH-CDR2;及び配列番号3のアミノ酸配列により表されるH-CDR3;を含む重鎖可変領域(VH)、並びに配列番号4のアミノ酸配列により表されるL-CDR1;配列番号5又は12のアミノ酸配列により表されるL-CDR2;及び配列番号6のアミノ酸配列により表されるL-CDR3;を含む軽鎖可変領域(VL)を含む、請求項1に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第1のドメインが、重鎖可変領域及び軽鎖可変領域がリンカーを介して互いに連結されている可変領域を有する、請求項2に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第1のドメインの可変領域が、配列番号19~25からなる群から選択されるいずれか1つのアミノ酸配列を有する、請求項3に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第2のドメインが、配列番号13のアミノ酸配列により表されるH-CDR1;配列番号14のアミノ酸配列により表されるH-CDR2;及び配列番号15のアミノ酸配列により表されるH-CDR3;を含む重鎖可変領域(VH)、並びに配列番号16のアミノ酸配列により表されるL-CDR1;配列番号17のアミノ酸配列により表されるL-CDR2;及び配列番号18のアミノ酸配列により表されるL-CDR3;を含む軽鎖可変領域(VL)を含む、請求項1に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第2のドメインが、重鎖可変領域及び軽鎖可変領域がリンカーを介して互いに連結されている可変領域を有する、請求項5に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第2のドメインの可変領域が、配列番号49又は配列番号51のアミノ酸配列を有する、請求項6に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第1のドメインがFc領域をさらに含む、請求項1に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第2のドメインがFc領域をさらに含む、請求項1に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- Fc領域が、IgG1、IgG2、IgG3、又はIgG4の重鎖定常領域(CH)に由来する、請求項8又は9に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第1のドメイン及び第2のドメインにおけるFc領域の一方がノブ構造を有し、他方がホール構造を有する、請求項8又は9に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第1のドメインが、配列番号47又は48のアミノ酸配列により表されるFc領域を含む、請求項8に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第2のドメインが、配列番号48又は47のアミノ酸配列により表されるFc領域を含む、請求項9に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第1のドメインが配列番号34又は35のアミノ酸配列により表される、請求項1に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 第2のドメインが配列番号36、40、又は41のアミノ酸配列により表される、請求項1に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- T細胞及びGPNMB発現癌細胞に特異的に結合する、請求項1に記載の抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体。
- 請求項1における第1のドメインのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド。
- 請求項1における第2のドメインのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド。
- 請求項17に記載のポリヌクレオチドを入れられた発現ベクター。
- 請求項18に記載のポリヌクレオチドを入れられた発現ベクター。
- 請求項19に記載の発現ベクターで形質転換された宿主細胞。
- 請求項20に記載の発現ベクターで形質転換された宿主細胞。
- 抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体を作製するための方法であって、
請求項21又は22に記載の宿主細胞を培養するステップ、及び
抗GPNMB/抗CD3抗体を精製するステップ
を含む方法。 - 癌を予防又は治療するための医薬組成物であって、
抗GPNMB/抗CD3二重特異性抗体を含み、
前記二重特異性抗体が、GPNMBに特異的に結合する第1のドメイン及びCD3に特異的に結合する第2のドメインを含む、医薬組成物。 - 癌が、結腸直腸癌、肺癌、脳癌、膵癌、卵巣癌、乳癌、前立腺癌、肝癌、甲状腺癌、頭頚部癌、胃癌、膀胱癌、非ホジキンリンパ腫、皮膚癌、黒色腫、白血病、神経芽細胞腫、及び神経膠芽腫からなる群から選択される1つ又は複数である、請求項24に記載の医薬組成物。
- 請求項24に記載の医薬組成物を対象に投与するステップ
を含む、癌を予防又は治療するための方法。 - 癌を予防又は治療するための医薬の製造のための請求項24に記載の医薬組成物の使用。
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