JP2022527652A - Her2に対する二重特異性抗体及びその応用 - Google Patents
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Abstract
Description
腫瘍におけるHER2への関心の多くは、乳癌(breast cancer)におけるHER2の役割に集中し、乳癌では症例の約20%においてHER2の過剰発現が報告されており、予後不良と関連する(Reeseら、Stem Cells 1997、15:1-8、Andrechekら、Proc Natl Acad Sci U SA 2000、97:3444-3449及びSlamonら、Science 1987、235:177-182)。乳癌に加えて、HER2発現は、前立腺癌、非小細胞肺癌、膀胱癌、卵巣癌、胃癌、結腸癌、食道癌、及び頭頚部の扁平上皮癌を含む他のヒト癌腫型とも関連する(Garcia de Palazzoら、Int J Biol Markers1993、8:233-239、Rossら、Oncologist2003、8:307-325、Osmanら、J Urol2005、174:2174-2177、Kapitanovicら、Gastroenterology1997、112:1103-1113、Turkenら、Neoplasma2003、50:257-261及びOshimaら、Int J Biol Markers2001、16:250-254)。下記表に様々な由来腫瘍細胞におけるHER2の発現状況を示す。
(表1)
腫瘍細胞及びHER2の発現状況
トラスツズマブ(Trastuzumab)は、HER2タンパク質ドメインIVに対する組換えヒト化モノクローナル抗体であるため、HER2が大幅に過剰発現している細胞内にリガンド非依存性HER2ホモ二量体化を阻止し、かつ低い程度でHER2と他のファミリーメンバーとのヘテロ二量体化を阻止する(Choら、Nature2003、421:756-760及びWehrmanら、Proc Natl Acad Sci 2006、103:19063-19068)。HER2発現レベルが中程度の細胞において、トラスツズマブがHER2/EGFRヘテロ二量体の形成を阻害することが見出された(Wehrmanら、Proc Natl Acad Sci 2006、103:19063-19068、Schmitzら、Exp Cell Res2009、315:659-670)。トラスツズマブは、抗体依存性細胞傷害(antibody-dependent cellular cytotoxicity、ADCC)を媒介し、外部ドメインシェディング(ectodomain shedding)を阻止し、外部ドメインシェディングが阻止されなければ、HER2過剰発現細胞において切断型常時活性型タンパク質が形成されることになる。そして、トラスツズマブについては、高レベルのHER2発現腫瘍細胞のインビトロ増殖及びインビボ増殖の阻害も報告されている(Nahta及びEsteva、Oncogene 2007、26:3637-3643において概説されている)。トラスツズマブは、化学療法と併用するか、又は1種類もしくは複数種の化学療法後の単一薬剤として、HER2過剰発現転移乳癌のファーストライン療法と補助療法に用いられることがNMPA及びFDAによって許可されている。トラスツズマブは、HER2過剰発現乳癌患者の20~50%のみに有効であることが見出されており、多くの初期応答者(responder)が数ヶ月後に再発する(Dinhら、Clin Adv Hematol Oncol 2007、5:707-717)。米国国立総合癌ネットワーク(National Comprehensive Cancer Network、NCCN)は、2019版乳癌の臨床治療ガイドラインにおいて、ペルツズマブ及びトラスツズマブをドセタキセル(推奨の強さ1)又はパクリタキセルと組み合わせて、HER2陽性末期(転移性)乳癌と新規補助療法(即ち、手術前)のファーストライン投与計画とすると、乳癌手術の成功率を高め、再発率を低下させ、生存率と生活の質を向上させることが期待されている。
ペルツズマブ(Pertuzumab)(OmnitargTM)は、別のヒト化モノクローナル抗体である。ペルツズマブは、HER2タンパク質ドメインIIに対して作られ、リガンド誘導性ヘテロ二量体化(即ち、リガンドが結合しているErbBファミリーの別のメンバーとのHER2二量体化)を阻害し、高いHER2発現レベルを厳格に必要としないと機構であると報告されている(Franklinら、Cancer Cell2004、5:317-328)。ペルツズマブもADCCを媒介するが、ペルツズマブの主な作用機構は、その二量体化への阻止に依存している(Hughesら、Mol Cancer THER2009、8:1885-1892)。また、ペルツズマブがEGFR/HER2ヘテロ二量体の形成を阻害することによりEGFR内在化(internalization)及びダウンレギュレーションを増強することが見出されており、EGFR/HER2ヘテロ二量体の形成が阻害されなければ、EGFRは上記ヘテロ二量体によって原形質膜に繋ぎ止められる(Hughesら、Mol Cancer THER2009、8:1885-1892)。これは、EGFRホモ二量体がEGFR/HER2二量体より効率的に内在化するという観察と関連する(Pedersenら、Mol Cancer Res2009、7:275-284)。CLEOPATRA、NeoSphere、VELVET、PERUSEの最新の臨床研究結果によると、HER2の異なるエピトープを標的とするペルツズマブとトラスツズマブの併用投与は、HER2陽性乳癌患者の無増悪生存期間と生存期間中央値を大幅に改善することができる。
HER2に基づく治療法として提案された別のものは、異なるHER2エピトープに対するHER2抗体を組み合わせであり、インビトロとインビボの腫瘍モデルにおいて腫瘍増殖の減少の面で単独のHER2抗体よりも有効であることが報告されている(Emdeら、Oncogene2011、30:1631-1642、Spiridonら、Clin Cancer res2002、8:1720-1730)。例えば、報告によると、前のトラスツズマブ療法の間に進行した患者において両者を組み合わせると、ペルツズマブとトラスツズマブの補完的な作用機構は、抗腫瘍作用及び抗腫瘍効果を向上させる(Baselgaら、J Clin Oncol2010、28:1138-1144)。第III相臨床試験(CLEOPATRA)では、未治療のHER2陽性転移乳癌を患っている患者において、ペルツズマブとトラスツズマブの抗体の組み合わせがドセタキセルと併用されることにより、トラスツズマブとドセタキセルを併用する場合に比べて無増悪生存期間(prolonged progression-free survival)が延長されることが示されている。
ペルツズマブとトラスツズマブの併用は、単独投与に比べて効果がより明らかであり、ペルツズマブの単一薬剤の有害反応率が3.4%のみであるが、トラスツズマブとの併用場合の有害反応率が21.4%に達することができる。それにもかかわらず、トラスツズマブとペルツズマブは、いずれもHER2強陽性(IHC検査結果が3+である)の乳癌治療のみに適し、HER2弱陽性の乳癌に対して、トラスツズマブとペルツズマブの治療効果は、いずれも理想的ではない。近年、細胞治療は、血液腫瘍治療において並外れた成果を上げているため、科学者はトラスツズマブに基づくHER2陽性乳癌の治療法を開発している。その結果、患者は、CAR-T細胞注入後の5日目に重篤な副作用で死亡した(Morganら、The American Society of Gene&Cell Therapy 2010、4:843-851)。HER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体は、HER2の表面の2つの異なるエピトープを認識するためのモノクローナル抗体医薬であり、2本の異なる抗体の重鎖可変領域と2本の同じ軽鎖可変領域を含み(CN105829347A、CN105820251A、CN105980409A)、 HER2の表面の第2、第4のドメインと特異的に結合でき、目的がトラスツズマブ活性とペルツズマブ活性を持つ二重特異性抗体を提供して、現在の、臨床的にトラスツズマブとペルツズマブの2種類の抗体を併用した治療法を代替することである。しかしながら、従来技術(CN105829347A、CN105820251A、CN105980409A)における抗体は、抗原との結合活性が低く、又は安定性が低く、沈殿が生成しやすいという特性を有するが、安定性は抗体創薬の必要条件である。
好ましい具体的な実施例では、前記二重特異性抗体は、軽鎖可変領域において、前記アミノ酸置換は、元のアミノ酸残基を、Asp(D)、Glu(E)、Ser(S)、Thr(T)、Asn(N)、Gln(Q)、Gly(G)、Ala(A)、Val(V)、Ile(I)、Leu(L)、Lys(K)、Met(M)、Phe(F)、Tyr(Y)、Trp(W)及びArg(R)から選択されるアミノ酸残基で置換する。
好ましい具体的な実施例では、前記二重特異性抗体は、軽鎖可変領域において、SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列に、R24K、N30S、T31I、A32G、F53Y、L54R、S56T、R66G、H91Y、T93I、T94Y及びP96Yから選択される1つ以上のアミノ酸残基置換を行う。好ましくは、N30S、F53Y、L54R、S56T及びP96Yから選択される1つ以上の部位のアミノ酸残基置換を行う。
好ましい具体的な実施例では、前記二重特異性抗体は、軽鎖可変領域において、SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列に、(1)F53Y、(2)F53Y、L54R及びS56T、(3)P96Y、(4)N30S及びF53Y、(5)N30S、F53Y、L54R及びS56T、又は(6)N30S、P96Yからなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行う。
好ましい具体的な実施例では、前記二重特異性抗体は、軽鎖定常領域をさらに含み、前記軽鎖定常領域は好ましくは、ヒト軽鎖定常領域λ軽鎖又はκ軽鎖である。好ましくは、前記軽鎖は、SEQ ID NO:2に示されるアミノ酸配列に、(1)F53Y、(2)F53Y、L54R及びS56T、(3)P96Y、(4)N30S及びF53Y、(5)N30S、F53Y、L54R及びS56T、又は(6)N30S、P96Yからなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行う。
好ましい具体的な実施例では、前記二重特異性抗体の第1の重鎖と第2の重鎖は、重鎖定常領域をさらに含み、前記重鎖定常領域は好ましくは、ヒト重鎖定常領域である。好ましくは、前記二重特異性抗体の第1の重鎖と第2の重鎖はヘテロ二量体を形成し、前記第1の重鎖と第2の重鎖は好ましくは、Knob-in-Hole構造によって接続される。より好ましくは、前記第2の重鎖の重鎖定常領域において、SEQ ID NO:3に示されるアミノ酸配列に、D102E突然変異が発生する。
好ましい具体的な実施例では、前記二重特異性抗体の第1の重鎖の重鎖定常領域は、SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NOs:6-13に示されるHCDR2、及びSEQ ID NOs:14-19に示されるHCDR3のCDR配列を含み、
好ましくは、前記第1の重鎖の重鎖定常領域は、SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:6に示されるHCDR2、SEQ ID NO:15に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:7に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:15に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:9に示されるHCDR2、SEQ ID NO:15に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:15に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:7に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:11に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:12に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:7に示されるHCDR2、SEQ ID NO:18に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、又はSEQ ID NO:7に示されるHCDR2、SEQ ID NO:19に示されるHCDR3を含む。
好ましい具体的な実施例では、前記二重特異性抗体は、フコース修飾を減少させ、好ましくは、前記抗体は、フコース非修飾抗体である。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第2の態様の技術手段は以下のとおりである。以上に記載の二重特異性抗体又はその抗原結合部分をコードする塩基配列を提供する。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第3の態様の技術手段は以下のとおりである。上記第2の態様における塩基配列を含む発現ベクターを提供する。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第4の態様の技術手段は以下のとおりである。上記第3の態様における発現ベクターを含む原核細胞又は真核細胞を提供する。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第5の態様の技術手段は以下のとおりである。軽鎖可変領域を含み、前記軽鎖可変領域において、SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列に、(1)F53Y、(2)F53Y、L54R及びS56T、(3)P96Y、(4)N30S及びF53Y、(5)N30S、F53Y、L54R及びS56T、又は(6)N30S、P96Yからなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行う軽鎖を提供する。好ましくは、前記軽鎖は、軽鎖定常領域をさらに含み、前記軽鎖定常領域は好ましくは、ヒト軽鎖定常領域λ軽鎖又はκ軽鎖である。より好ましくは、前記軽鎖は、SEQ ID NO:2に示されるアミノ酸配列に、(1)F53Y、(2)F53Y、L54R及びS56T、(3)P96Y、(4)N30S及びF53Y、(5)N30S、F53Y、L54R及びS56T、又は(6)N30S、P96Yからなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行う。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第6の態様の技術手段は以下のとおりである。抗体の調製における上記第5の態様における軽鎖の応用であって、好ましくは、前記抗体がscFv、Fab’、F(ab)2又は全長抗体、又はモノクローナル抗体、二重特異性抗体又は多重特異性抗体である、応用を提供する。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第7の態様の技術手段は以下のとおりである。以上に記載の二重特異性抗体と細胞毒性薬とで共有結合される、HER2に対する二重特異性抗体薬物複合体を提供する。好ましくは、前記細胞毒性薬は、チューブリン阻害剤、トポイソメラーゼ阻害剤又はDNA副溝阻害剤である。より好ましくは、前記チューブリン阻害剤は、マイタンシノイド化合物、又はオーリスタチン誘導体又はチューブリンであり、前記トポイソメラーゼ阻害剤は、DXd又はその誘導体、又はSN-38、又はアドリアマイシン及びその誘導体であり、前記DNA副溝阻害剤は、カリケアミシン(Calicheamicin)、デュオカルマイシン(Duocarmycin)及びその誘導体、ピロロベンゾジアゼピン化合物pyrrolobenzodiazepines)又はインドリノベンゾジアゼピン化合物(indolinobenzodiazepines)である。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第8の態様の技術手段は以下のとおりである。以上に記載の二重特異性抗体を含む医薬組成物を提供する。好ましくは、前記医薬組成物は、ヒアルロニダーゼをさらに含む。より好ましくは、前記ヒアルロニダーゼは、rHuPH20又は修飾されたrHuPH20である。最も好ましくは、薬学的に許容される担体又は賦形剤をさらに含む。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第9の態様の技術手段は以下のとおりである。
前記重鎖をコードするヌクレオチド配列と前記軽鎖をコードするヌクレオチド配列を同じベクター又は異なるベクターに構築するステップ(1)と、
前記ステップで構築されたベクターを異なる宿主細胞又は同じ宿主細胞に発現させるステップ(2)とを含む、以上に記載の二重特異性抗体の調製方法を提供する。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第10の態様の技術手段は以下のとおりである。好ましくは、前記陽性腫瘍が乳癌、胃癌、前立腺癌、肺癌、膀胱癌、卵巣癌、結腸癌、食道癌、頭頸部癌、子宮内膜癌、悪性黒色腫、咽頭癌、口腔癌、皮膚癌を含み、より好ましくは、乳癌、胃癌及び肺癌である、以上に記載のHER2発現腫瘍を治療する医薬の調製における、以上に記載のHER2に対する二重特異性抗体、HER2に対する二重特異性抗体薬物複合体、及び二重特異性抗体を含む医薬組成物の応用を提供する。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第11の態様の技術手段は以下のとおりである。以上に記載のHER2に対する二重特異性抗体、HER2に対する二重特異性抗体薬物複合体、及び二重特異性抗体を含む医薬組成物を含むキットAと、HER2又は他の標的を標的とする他の抗体、二重特異性抗体、遺伝子組換え細胞又は医薬組成物を含むキットBとを含むキット組み合わせを提供する。前記キットAとキットBは、順不同で使用され、キットAを使用してからキットBを使用するか、又はキットBを使用してからキットAを使用する。
本発明の上記HER2に対する二重特異性抗体、上記免疫複合体及び上記医薬組成物又は上記キット組み合わせは、関連腫瘍を治療するために患者に投与することができる。
本発明において、本発明のHER2認識抗体又はその抗原結合部分又はそれらの混合物、又はその抗原結合部分を含む治療用免疫細胞は、また、化学療法薬及び/又は他の抗体と併用することができるため、本発明の組成物は、化学療法薬及び/又は他の抗体をさらに含むことができる。
本発明において、上記化学療法薬は、アドリアマイシン(Adriamycin)、シクロホスファミド及びタキサン系[パクリタキセル(Taxol)及びドセタキセル(Taxotere)]、カペシタビン(Xeloda)、ゲムシタビン(Gemzar)、ビノレルビン(Navelbine)、タモキシフェン、アロマターゼ阻害剤(アナストロゾール、フェマーラ錠、アロマシン錠)、5-FUプラスフォリン酸、イリノテカン(camptosar)、オキサリプラチン、シスプラチン、カルボプラチン、エストラムスティング、ミトキサントロン(Novantrone)、プレドニゾン、ビンクリスチン(Oncovin)など、又はそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
本分野の常識に合致した上で、上記各好ましい条件を任意に組み合わせて、本発明の好ましい各実例を得ることができる。
本発明で使用される試薬及び原料は、全て市販されている。
以下の実施例では、具体的な条件を明記していない実験方法は、通常の方法及び条件、又は製品マニュアルに従って行われる。
(実施例1)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の構築と発現
全遺伝子合成によりトラスツズマブ重鎖(knob構造を含む)、ペルツズマブ重鎖(hole構造を含む)及びトラスツズマブ軽鎖(SEQ ID NO:2)をコードするDNA断片を合成し、構築された発現ベクターにそれぞれクローニングし、発現ベクターは、
1)選択マーカーとしてのグルタミンシンテターゼ遺伝子、又は重鎖選択マーカーとしてのネオマイシン耐性遺伝子と、
2)oriである複製起点と、
3)このプラスミドが大腸菌で複製することを可能にするベクターpUC18からの複製起点と、
4)大腸菌にアンピシリン耐性を付与するβ-ラクタマーゼ遺伝子と、
5)ヒトサイトメガロウイルスからの最初期エンハンサー及びプロモーターと、
6)ヒト1-免疫グロブリンポリアデニル化(「poly A」)シグナル配列との要素で構成され、
上述したように、遺伝子合成により、重鎖又は軽鎖を含む免疫グロブリン遺伝子を製造し、pUC57(Amp)プラスミドにクローニングする。Hind IIIとEcoRIを用いて、重鎖遺伝子を含むpUC57(Amp)プラスミド、軽鎖遺伝子を含むpUC57(Amp)プラスミド、及び対応する発現プラスミドを酵素切断し、それぞれ重鎖と軽鎖を対応するプラスミドに指向的にクローニングする。酵素切断と連結の操作は、市販のキットの説明書に従って行われる。
上記構築されたトラスツズマブ重鎖、ペルツズマブ重鎖及び軽鎖発現ベクターをそれぞれ大腸菌DH5αに形質転換し、陽性クローンを取り出して500mlのLB培地に接種し増殖する。Qiagen社の超高純度プラスミド精製キット(Ultrapure Plasmid DNA Purification Kit)を使用して、メーカーの説明書に従ってDNAを抽出し精製する。Invitrogen社のリポフェクション法キットを用いて、上記重鎖と軽鎖コーディング配列を含むプラスミドDNAを1:1:2~1:1:4の割合でCHO-K1(ATCCから購入されたチャイニーズハムスター卵巣細胞)に共導入し、操作は、メーカーの説明書に従って行われる。
導入の24~48時間後、細胞培地を選択薬含有の選択培地に変換し、細胞クローンを形成するまで3~4日ごとに選択培地を変換する。細胞クローンの直径が1~2mmになると、クローニングリングを用いてプレートからモノクローンを取り出し、24ウェルプレートに移す。単一細胞クローンが24ウェルプレートでウェルプレートの50~70%を満たすように成長すると、各クローンの培養上清を取ってELISA検出を行い、発現量が高くかつ成長状態が良好な細胞を選択して増殖培養を行う。
上記ELISA検出方法として、トラスツズマブ特異的抗原(Rhinogen(登録商標))、ペルツズマブ特異的抗原(Rhinogen(登録商標))をそれぞれコーティング液(pH9.6 CBS)で特定の濃度(2μg/ml)に希釈して96ウェルプレートに100μl/ウェルでコーティングし、2~8℃で一晩置く。ウェル内の液体を廃棄し、PBSTで3回洗浄し、脱水後に300μl/ウェルのブロッキング液(1%BSA PBST)を添加し、室温で2hr置き、PBSTで3回洗浄し、脱水する。標準品のトラスツズマブ、ペルツズマブを希釈液PBS(pH7.0)で希釈し、100ng/mLから2倍希釈して7つの勾配濃度のサンプルを得る。発現上清を状況に応じて適切に希釈し、100μl/ウェルの重複ウェルで96ウェルプレートにアプライし、37℃で1hrインキュベートし、溶液を廃棄し、プレートを3回洗浄し、脱水する。酵素結合抗体(HRP-ヒトIgGγに対する軽鎖特異的抗体、Thermo)を希釈液で特定の濃度(1:2000)に希釈し、100μl/ウェルで96ウェルプレートに添加し、37℃で1hr反応させ、溶液を廃棄し、プレートを3~6回洗浄し、脱水する。基質混合液を調製し、100μl/ウェルで96ウェルプレートに添加し、37℃で20minインキュベートする。反応終了液を50μl/ウェルで添加して、反応を停止する。490nmでの吸収値ODを読み取り、標準曲線に従ってサンプルの含有量を計算する。
最後に、野生型KJ015w抗体発現細胞株を得る。各細胞株をCD2基本培地(Rhinogen(登録商標))で100mlの容量まで増殖させ、流加培養を行い、3日目から毎日2%のFeed4(Rhinogen(登録商標))を補充する。12日浮遊培養した後、それぞれ培養上清を収集し、ProteinAアフィニティークロマトグラフィーによって精製して、二重特異性モノクローナル抗体タンパク質サンプルを得る。
(実施例2)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体とHER2との親和性測定
Biacore T200を用いて、単一標的のHER2抗体であるトラスツズマブ、ペルツズマブ、及びHER2二重特異性抗体KJ015wと3種類のHER2抗原との親和性を測定する。
まず、Anti-Human Fc(AHC)抗体をCM5チップに結合し、次に、AHCで測定対象の抗体IgG(2μg/ml)を捕捉して、異なる濃度の3種類の抗原分子がIgGを捕捉したチップ表面を流れるようにし、HER2抗体と異なる濃度の抗原との結合活性を検出して、得られたデータをBiacore T200分析ソフトウェアによってフィッティングして、正確な動力学定数を得て、その比較結果を表2に示す。
(表2)
抗体KJ015wと3種類のHER2抗原との親和性の測定結果
トラスツズマブ、ペルツズマブ及びHER2に対する二重特異性抗体KJ015wは、いずれもHER2膜外ドメイン全長抗原に結合でき、HER2に対する二重特異性抗体KJ015wは、ペルツズマブHER2特異的抗原(Rhinogen(登録商標))を認識するだけでなく、トラスツズマブHER2特異的抗原(Rhinogen(登録商標))を認識することができる。しかしながら、ペルツズマブHER2特異的抗原との親和性はペルツズマブより2桁低い。
(実施例3)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の細胞増殖阻害活性の検出
MDA-MB-175細胞培養フラスコを37℃で、5%の二酸化炭素恒温培養器に入れて静置培養を行い、毎日に培地の色及び細胞のコンフルエントを観察し、細胞の倍加時間を記録する。2~4日ごとに細胞に継代培養を行う。細胞がフラスコの約80%を満たすと、消化及びプレートへの接種を行う。培地を廃棄し、PBSで1回洗浄し、0.25%のトリプシン(Gibco)を添加して消化する。細胞をピペッティングして遠心管に収集して、500gで3min遠心分離する。上清を廃棄し、完全培地を添加して細胞を再懸濁し、100μLの細胞懸濁液を取って計数する。2%FBS含有培地で細胞密度を1×105個/mLに調整し、ウェルあたり100μLで96ウェルプレートに接種する。
2%FBS含有培地で測定対象の薬剤を希釈し、まず、測定対象の薬剤を150μg/mLに希釈し、4倍の勾配で8回希釈して、9つの濃度勾配の薬剤を得て、最後の点を陰性対照点とする。細胞によって抗体初期濃度が異なり、詳細については、結果図の初期濃度点を参照する。100μLの希釈した薬剤を細胞が接種されている96ウェルプレートの対応するウェルに添加して、各点に2つの重複ウェルがある。96ウェルプレートを二酸化炭素培養器に入れ、96~120時間インキュベートし、反応させる。
インキュベートが終了した後、96ウェルプレートにCCK8試薬(Rhinogen(登録商標))を20μL/ウェルで添加し、マイクロプレートシェーカーで振とうして均一に混合する。染色後の0.5~6時間に、マイクロプレートリーダーでOD 450nmの吸光度の値を読み取る。GraphPadソフトウェアを用いて、生のデータに対してカーブフィッティング分析を行う。
抗体の増殖に対する阻害活性の結果(図1A)は、KJ015wがMDA-MB-175細胞に対して増殖阻害活性を有することを示す。
(実施例4)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の構築と発現
全遺伝子合成により軽鎖変異体をコードする3種類のDNA断片を合成し[SEQ ID NO:2に示されるアミノ酸配列に、それぞれF53Y(M1)、F53Y、L54R及びS56T(M2)、P96Y(M3)からなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行う]、構築された抗体の重鎖及び軽鎖発現ベクターにそれぞれクローニングする。
上記構築されたトラスツズマブ重鎖、ペルツズマブ重鎖及び軽鎖発現ベクターをそれぞれ大腸菌DH5αに形質転換し、陽性クローンを取り出して500mlのLB培地に接種し増殖する。Qiagen社の超高純度プラスミド精製キット(Ultrapure Plasmid DNA Purification Kit)を使用して、メーカーの説明書に従ってDNAを抽出し精製する。Invitrogen社のリポフェクション法キットを用いて、上記重鎖と軽鎖コーディング配列を含むプラスミドDNAを特定の割合(1:1:2)でCHO-K1に共導入し、操作は、メーカーの説明書に従って行われる。
導入の24~48時間後、細胞培地を選択薬含有の選択培地に変換し、細胞クローンを形成するまで3~4日ごとに選択培地を変換する。細胞クローンの直径が1~2mmになると、クローニングリングを用いてプレートからモノクローンを取り出し、24ウェルプレートに移す。単一細胞クローンが24ウェルプレートでウェルプレートの50~70%を満たすように成長すると、各クローンの培養上清を取ってELISA検出を行い、発現量が高くかつ成長状態が良好な細胞を選択して増殖培養を行う。
上記ELISA検出方法として、トラスツズマブ特異的抗原(Rhinogen(登録商標))、ペルツズマブ特異的抗原(Rhinogen(登録商標))をそれぞれコーティング液(pH9.6 CBS)で特定の濃度(2μg/ml)に希釈して96ウェルプレートに100μl/ウェルでコーティングし、2~8℃で一晩置く。ウェル内の液体を廃棄し、PBSTで3回洗浄し、脱水後に300μl/ウェルのブロッキング液(1%BSA PBST)を添加し、室温で2hr置き、PBSTで3回洗浄し、脱水する。標準品のトラスツズマブ、ペルツズマブを希釈液PBS(pH7.0)で希釈し、100ng/mLから2倍希釈して7つの勾配濃度のサンプルを得る。発現上清を状況に応じて適切に希釈し、100μl/ウェルの重複ウェルで96ウェルプレートにアプライし、37℃で1hrインキュベートし、溶液を廃棄し、プレートを3回洗浄し、脱水する。酵素結合抗体(HRP-ヒトIgGγに対する軽鎖特異的抗体、Thermo)を希釈液で特定の濃度(1:2000)に希釈し、100μl/ウェルで96ウェルプレートに添加し、37℃で1hr反応させ、溶液を廃棄し、プレートを3~6回洗浄し、脱水する。基質混合液を調製し、100μl/ウェルで96ウェルプレートに添加し、37℃で20minインキュベートする。反応終了液を50μl/ウェルで添加して、反応を停止する。490nmでの吸収値ODを読み取り、標準曲線に従ってサンプルの含有量を計算する。
最後に、野生型変異体KJ015m1、KJ015m2及びKJ015m3抗体発現細胞株を得る。各細胞株をCD2基本培地(Rhinogen(登録商標))で100mlの容量まで増殖させ、流加培養を行い、3日目から毎日2%のFeed4(Rhinogen(登録商標))を補充する。12日浮遊培養した後、それぞれ培養上清を収集し、ProteinAアフィニティークロマトグラフィーによって予備精製して、共通軽鎖を有する3つの二重特異性モノクローナル抗体タンパク質サンプルを得る(図2)。図2は、3つの二重特異性モノクローナル抗体のタンパク質純度がいずれも高いことを示す。
(実施例5)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体とHER2との親和性検出
トラスツズマブ特異的抗原(Rhinogen(登録商標))、ペルツズマブ特異的抗原(Rhinogen(登録商標))、HER2全長抗原(Rhinogen(登録商標))をそれぞれコーティング液(pH9.6 CBS)で特定の濃度(2μg/ml)に希釈して96ウェルプレートに100μl/ウェルでコーティングし、2~8℃で一晩置く。ウェル内の液体を廃棄し、PBSTで3回洗浄し、脱水後に300μl/ウェルのブロッキング液(1%BSA PBST)を添加し、室温で2hr置き、PBSTで3回洗浄し、脱水する。標準品のトラスツズマブ、ペルツズマブを希釈液PBS(pH7.0)で希釈し、2000ng/mLから3倍希釈して10個の勾配濃度のサンプルを得て、100μl/ウェルの重複ウェルで96ウェルプレートにアプライし、37℃で1hrインキュベートし、溶液を廃棄し、プレートを3回洗浄し、脱水する。酵素結合抗体(HRP-ヒトIgGγに対する軽鎖特異的抗体、Thermo)を希釈液で特定の濃度(1:2000)に希釈し、100μl/ウェルで96ウェルプレートに添加し、37℃で1hr反応させ、溶液を廃棄し、プレートを3~6回洗浄し、脱水する。基質混合液を調製し、100μl/ウェルで96ウェルプレートに添加し、37℃で20minインキュベートする。反応終了液を50μl/ウェル添加して、反応を停止する。
(表3)
各HER2抗体とHER2の異なるエピトープに対する抗原とのELISA親和性検出結果
注:**がKJ015wと比べると、P<0.01、***がKJ015wと比べると、P<0.001。
表3の結果は、本発明の二重特異性抗体KJ015m1、KJ015m2及びKJ015m3とペルツズマブ特異的抗原との結合親和性がいずれも野生型(即ち、KJ015w)の親和性よりも高い(P<0.001)ことを示す。本発明の二重特異性抗体は、トラスツズマブ特異的抗原との結合が、野生型との結合と同等であり、KJ015m3の親和性は、野生型の親和性よりわずかに優れている(P<0.01)。HER2全長抗原との結合試験では、KJ015m1、KJ015m2の親和性は野生型の親和性と同等であり、KJ015m3の親和性は、野生型の親和性より明らかに優れている(P<0.001)。
(実施例6)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の熱安定性検出
検出対象の抗体をPBSで1mg/mlに希釈し、SYPRO orange dye染料(Life technologies)を脱イオン水で40×に希釈する。希釈したサンプルを12.5μL取り、2.5μlの40×染料、5μLの脱イオン水を添加し、ウェルあたり20μlで重複ウェルにローディングする。シーリングフィルムで封止した後にPCR装置に置き、25℃で2分間、95℃で2分間のPCR反応プログラムで反応させる。元の読み取り値を導出し、結果をGraphpadPrismに導入してカーブフィッティング分析を行う。検出した各サンプルのTm値を表4に示し、結果は、M1~M3軽鎖変異体の熱安定性がいずれも良好であることを示す。
(表4)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の熱安定性データ
(実施例7)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の重鎖修飾
軽鎖変異体M1~3を軽鎖として選択し、ペルツズマブの重鎖突然変異修飾を行う。M1、M2、M3の混合軽鎖を用いて、kunkel技術で単一の重鎖テンプレートのターゲット領域にハイスループット突然変異を行って、突然変異領域がHCDR1、HCDR2及びHCDR3にあるライブラリー1と、突然変異領域がHCDR2にあるライブラリー2との2つのライブラリーを構築する。それぞれスーパーコンピテントセルを電気的に形質転換し、増殖培養を行って、それぞれファージのライブラリー1とライブラリー2を得る。
抗原組換えタンパク質HER2ECD(Rhinogen(登録商標))をbaitsとして用いて、maxi-sorp96ウェルプレートの固相スクリーニングに基づいて、力価試験でファージが濃縮されているか否かを確認する。ライブラリー1とライブラリー2を用いてスクリーニングする。各ライブラリーのそれぞれの濃縮されたファージについて、48個のモノクローンを選択して培養する。培養したファージを収集して、ELISA同定を行う。野生型抗体よりも親和性が高い陽性モノクローンを選択し、かつDNAシークエンシングを行って、抗体配列を得る。
(実施例8)
候補配列の親和性定数の検出
実施例1のプラスミドに基づいて、重鎖及び軽鎖のコーディング配列のプラスミドDNAを特定の割合(1:1)でExpiCHO-S細胞株(Gibco)に共導入し、操作は、Rhinogen(登録商標)トランスフェクションキットの説明書に従って行われる。導入後に、7~10日培養し、培養上清を取って、ProteinAアフィニティークロマトグラフィーによって精製して親和性定数の検出に用いる。
Biacore T200を用いて、単一標的HER2抗体とHER2ECD抗原(Rhinogen(登録商標))との親和性を測定する。まず、Anti-Human Fc(AHC)抗体をCM5チップに結合し、AHCで測定対象の抗体IgG(2μg/ml)を捕捉し、異なる濃度の3種類の抗原分子がIgGを捕捉したチップ表面を流れるようにし、HER2抗体と異なる濃度の抗原との結合活性を検出して、得られたデータをBiacore T200分析ソフトウェアによってフィッティングして、正確な動力学定数を得る。詳細な親和性定数の結果を表5に示す。親和性定数データによると、親和性が修飾されたペルツズマブ重鎖の親和性定数は、野生型ペルツズマブ重鎖に比べて2桁増加する。D102Eトラスツズマブ重鎖は、野生型トラスツズマブ重鎖に比べて、親和性が約3倍向上する。
(表5)
候補配列の親和性定数
注:表5の候補重鎖は、ペルツズマブ重鎖の可変領域配列に比べて、HCDR2とHCDR3領域の突然変異のみが発生する。また、HCDR1の配列がいずれもSEQ ID NO:5である。
(実施例9)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の調製
実施例1のプラスミドに基づいて、表7に従って抗体重鎖の遺伝子合成を行い、かつプラスミド抽出を行って対応する重鎖プラスミドを得る。同じ方法でN30S M1軽鎖、N30S M2軽鎖及びD102Eトラスツズマブ重鎖を構築する。Rhinogen(登録商標)の一過性トランスフェクションキットを用いて、上記重鎖と軽鎖コーディング配列を含むプラスミドDNAを特定の割合(1:1:2)でExpiCHO-S細胞株(Gibco)に共導入し、操作は、Rhinogen(登録商標)トランスフェクションキットの説明書に従って行われる。導入後に、7~10日培養し、培養上清を取って、protein Aアフィニティークロマトグラフィーによって精製して機能評価に用いる。精製した後、孔径0.22μmのメンブランフィルタを用いてサンプルを滅菌ろ過し、2~8℃で保存する。得られたサンプル情報を表6に示す。サンプルの保存中に、KJ015-Eサンプルのみに沈殿現象が見られ、他のサンプルは透明であり、KJ015-Eサンプルが不安定であることを示す。
(表6)
HER2二重特異性抗体配列の組み合わせ
#:重鎖の配列番号は、特許US20170029529のSEQ ID NOに基づくものである。
(実施例10)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の純度検出
サイズ排除クロマトグラフィー(中国薬典2010版第3部付録IIIB)によりKJ015抗体の純度検出を行う。親水性修飾シリカゲルを充填剤とし(TSKgel SuperSW mAb HR、300×7.8mm)、リン酸水素二ナトリウムとイソプロパノールの混合溶液(28.4gのリン酸水素二ナトリウムを取り、精製水を添加して溶解し、800mlに希釈し、リン酸でpHを7.0に調節し、10mlのイソプロパノールを添加し、精製水で1Lに定容する)を流動相とし、流速を毎分0.7mlとし、検出波長を280nmとする。20μlの試料溶液を取り、液体クロマトグラフィーに注入して検出する。ピーク面積正規化法で抗体モノマーのピーク面積を計算する。USP Medicines Compendium Bevacizumab及びBeckman Coulter公文書を参照し、PA800plus機器を用いてKJ015サンプルのCE-SDS検出を行う。検出された各サンプルの純度値を表7に示す。各抗体の純度は高く、トラスツズマブ、ペルツズマブに近く、後続の活性評価に用いることができることが分かる。
(表7)
各検出対象の抗体サンプルの純度
(実施例11)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の熱安定性検出
検出対象の抗体をPBSで1mg/mLに希釈し、SYPRO orange dye染料(Life technologies)を脱イオン水で40×に希釈する。希釈したサンプルを12.5μL取り、2.5μlの40×染料、5μLの脱イオン水を添加し、ウェルあたり20μlで重複ウェルにローディングする。シーリングフィルムで封止した後にPCR装置に置き、25℃で2分間、95℃で2分間のPCR反応プログラムで反応させる。元の読み取り値を導出し、結果をGraphpadPrismに導入してカーブフィッティング分析を行う。検出された各サンプルのTm値を表8に示す。各抗体のTm値にはほとんど違いがなく、トラスツズマブ、ペルツズマブに近いことが分かる。
(表8)
各サンプルのTm値
(実施例12)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の細胞結合活性
細胞培養フラスコを37℃、5%の二酸化炭素恒温培養器に入れて静置培養を行い、毎日に培地の色及び細胞のコンフルエントを観察し、細胞の倍加時間を記録する。2~4日ごとに細胞に継代培養を行う。細胞がフラスコの約80%を満たすと、消化及びプレートへの接種を行う。培地を廃棄し、PBSで1回洗浄し、0.25%のトリプシン(Gibco)を添加して消化する。細胞をピペッティングして遠心管に収集して、500gで3min遠心分離する。上清を廃棄し、完全培地を添加して細胞を再懸濁し、100μLの細胞懸濁液を取って計数する。PBS(1%BSA含有)で細胞を再懸濁し、細胞密度を3×106個/mLに調整する。
2%FBS含有培地で測定対象の薬剤を希釈し、まず、測定対象の薬剤を一定の濃度に希釈し、3倍の勾配で5回希釈して、6つの濃度勾配の薬剤を得る。細胞によって抗体初期濃度が異なり、詳細については、結果図の初期濃度点を参照する。100μLの再懸濁した細胞を取り、終濃度が300nM~1nMの検出対象の抗体を添加し、アイソタイプIgG(Rhinogen(登録商標)を陰性対照とし、4℃で1時間インキュベートする。インキュベートが終了した後、予冷PBSで3回洗浄し、50μLのPBS(1%BSA含有)で細胞を再懸濁し、抗ヒト蛍光二次抗体を添加し、4℃で半時間インキュベートする。インキュベートが終了した後、予冷PBSで3回洗浄し、検出装置に置いて検出する。
検出結果(図3)は、KJ015A~Dサンプルがいずれも結合活性を有し、トラスツズマブより高く、トラスツズマブ+ペルツズマブの混合サンプルの結果と同等であることを示す。
(実施例13)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体のエンドサイトーシス活性
細胞培養フラスコを37℃、5%の二酸化炭素恒温培養器に入れて静置培養を行い、毎日に培地の色及び細胞のコンフルエントを観察し、細胞の倍加時間を記録する。2~4日ごとに細胞に継代培養を行う。細胞がフラスコの約80%を満たすと、消化及びプレートへの接種を行う。培地を廃棄し、PBSで1回洗浄し、0.25%のトリプシン(Gibco)を添加して消化する。細胞をピペッティングして遠心管に収集して、500gで3min遠心分離する。上清を廃棄し、完全培地を添加して細胞を再懸濁し、100μLの細胞懸濁液を取って計数する。PBS(1%BSA含有)で細胞を再懸濁し、細胞密度を3×106個/mLに調整する。
100μLの再懸濁した細胞を取り、終濃度が10μg/mL(NCI-N87)、50μg/mL(MCF-7)の検出対象の抗体を添加し、アイソタイプIgG(Rhinogen(登録商標))を陰性対照とし、4℃で1時間インキュベートする。予冷PBSで3回洗浄し、100μLの完全培地で細胞を再懸濁し、37℃の細胞培養器に入れて1時間インキュベートする。インキュベートが終了した後、予冷PBSで3回洗浄し、50μLのPBS(1%BSA含有)で細胞を再懸濁し、抗ヒト蛍光二次抗体を添加し、4℃で半時間インキュベートする。インキュベートが終了した後、予冷PBSで3回洗浄し、検出装置に置いて検出する。エンドサイトーシス(%)=1-(MFIある時点の試料処理群-MFI該時点の対照hIgG)/(MFI0時間の試料処理群-MFI0時間の対照hIgG)×100%に従って各検出対象抗体の各時点のエンドサイトーシス率を計算して作図する。
エンドサイトーシス結果を図4に示し、NCI-N87細胞で、4つのサンプルのエンドサイトーシス効率はいずれもトラスツズマブとトラスツズマブ+ペルツズマブのエンドサイトーシス効率の間にあり、MCF-7細胞に対して、KJ015-Aサンプルの活性は、トラスツズマブ、及びトラスツズマブ+ペルツズマブよりわずかに低く、KJ015-Bサンプルの活性は、この2つの抗体の活性と同等であり、KJ015-C、KJ015-Dサンプルの活性は、トラスツズマブ、及びトラスツズマブ+ペルツズマブの併用の場合の活性より高い。
(実施例14)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体の増殖阻害活性
細胞増殖阻害方法を用いて、異なる変異体のHER2に対する抗体が、HER2陽性腫瘍細胞の発現を阻害することを評価し、使用する細胞株を表9に示す。
細胞培養フラスコを37℃、5%の二酸化炭素恒温培養器に入れて静置培養を行い、毎日に培地の色及び細胞のコンフルエントを観察し、細胞の倍加時間を記録する。2~4日ごとに細胞に継代培養を行う。細胞がフラスコの約80%を満たすと、消化及びプレートへの接種を行う。培地を廃棄し、PBSで1回洗浄し、0.25%のトリプシン(Gibco)を添加して消化する。細胞をピペッティングして遠心管に収集して、500gで3min遠心分離する。上清を廃棄し、完全培地を添加して細胞を再懸濁し、100μLの細胞懸濁液を取って計数する。2%FBS含有培地で細胞密度を1×105個/mLに調整し、ウェルあたり100μLで96ウェルプレートに接種する。
2%FBS含有培地で測定対象の薬剤を希釈し、まず、測定対象の薬剤を20~6000μg/mLに希釈し、2.2~3倍の勾配で8~10回希釈して、9~11つの濃度勾配の薬剤を得て、最後の点を陰性対照点とする。細胞によって抗体初期濃度が異なり、詳細については、結果図の初期濃度点を参照する。100μLの希釈した薬剤を細胞が接種されている96ウェルプレートの対応するウェルに添加して、各点に2つの重複ウェルがある。96ウェルプレートを二酸化炭素培養器に入れ、96~120時間インキュベートし、反応させる。
インキュベートが終了した後、96ウェルプレートにCCK8試薬(Rhinogen(登録商標))を20μL/ウェルで添加し、マイクロプレートシェーカーで振とうして均一に混合する。染色後の0.5~6時間に、マイクロプレートリーダーでOD 450nmの吸光度の値を読み取る。GraphPadソフトウェアを用いて、生のデータに対してカーブフィッティング分析を行う。
(表9)
細胞増殖阻害率
MDA-MB-175細胞増殖阻害活性の結果(図5)は、A~DサンプルがいずれもMDA-MB-175細胞の増殖を阻害でき、いずれも用量依存的であり、増殖阻害活性がトラスツズマブより明らかに高いことを示す。KJ015-A、Bサンプルの活性は、トラスツズマブ+ペルツズマブ併用の場合の活性と同等であり、KJ015-C、Dサンプルの最大阻害率は、トラスツズマブ+ペルツズマブ併用の場合の最大阻害率の1.1倍であり、KJ015-DサンプルのEC50値は、1.5μg/mlであり、トラスツズマブ+ペルツズマブ併用サンプルの2.3μg/mlより低い。
BT474細胞増殖阻害活性の結果(図6)は、KJ015-A~DがBT474細胞の増殖を阻害でき、いずれも用量依存的であることを示す。そのサンプルの増殖阻害活性は、トラスツズマブ、トラスツズマブとペルツズマブの併用の場合より明らかに優れており、最大阻害率は、いずれもトラスツズマブ+ペルツズマブ併用の場合の最大阻害率の約1.2倍である。
SK-BR-3細胞増殖阻害活性の結果(図7)は、KJ015-A~DがSK-BR-3細胞の増殖を阻害でき、いずれも用量依存的であることを示す。そのサンプルの増殖阻害活性は、トラスツズマブ、トラスツズマブとペルツズマブの併用の場合より明らかに優れており、最大阻害率は、いずれもトラスツズマブ+ペルツズマブ併用の場合の最大阻害率の約2.2倍である。
NCI-N87細胞増殖阻害活性の結果(図8)は、4つの候補抗体のNCI-N87細胞に対する殺傷活性が基本的に同等であり、NCI-N87細胞に対する最大殺傷率がいずれもトラスツズマブ、トラスツズマブとペルツズマブの併用の場合より高く、最大阻害率がいずれもトラスツズマブ+ペルツズマブ併用の場合の最大阻害率の約1.6~17倍であることを示す。
Calu-3細胞増殖阻害活性の結果(図9)は、KJ015-A~DがCalu-3細胞の増殖を阻害でき、いずれも用量依存的であることを示す。そのサンプルの増殖阻害活性は、トラスツズマブより明らかに高く、トラスツズマブ+ペルツズマブ併用の場合の増殖阻害活性の約1.2倍である。
(実施例15)
ヒトHER2の異なるエピトープに対する二重特異性抗体のADCC活性
細胞培養フラスコを37℃、5%の二酸化炭素恒温培養器に入れて静置培養を行い、毎日に培地の色及び細胞のコンフルエントを観察し、細胞の倍加時間を記録する。2~4日ごとに細胞に継代培養を行う。細胞がフラスコの約80%を満たすと、消化及びプレートへの接種を行う。培地を廃棄し、PBSで1回洗浄し、0.25%のトリプシン(Gibco)を添加して消化する。細胞をピペッティングして遠心管に収集して、500gで3min遠心分離する。上清を廃棄し、完全培地を添加して細胞を再懸濁し、100μLの細胞懸濁液を取って計数する。2%FBS含有培地で細胞密度を2.5~7.5×105個/mLに調整し、ウェルあたり100μLで96ウェルプレートに接種する。
96ウェルプレートで一晩培養した後、アプライする。1%FBS含有培地で測定対象の薬剤を希釈し、まず、測定対象の薬剤を75~300μg/mLに希釈し(細胞によって初期濃度を調整できる)、4~5倍の勾配で8回希釈して、9つの濃度勾配の薬剤を得て、最後の点を陰性対照点とする。細胞によって抗体初期濃度が異なり、詳細については、結果図の初期濃度点を参照する。25μLの希釈した薬剤を細胞が接種されている96ウェルプレートの対応するウェルに添加して、各点に2つの重複ウェルがある。エフェクター細胞Jurkat-NFAT/CD16aを1640+1%FBSで1~3×106/mLに希釈し、各ウェルに25uLを添加する。(細胞によってエフェクター細胞数を調整できる)96ウェルプレートの縁部に十分な滅菌水を添加した後、96ウェルプレートを二酸化炭素培養器に入れ、4~6時間インキュベートし、反応させる。
インキュベートが終了した後、検出対象の細胞を培養器から取り出し、室温(22℃~25℃)で少なくとも15min置いてから、室温でインキュベートしたルシフェラーゼ試薬(Rhinogen(登録商標))を96ウェルプレートに75μL/ウェルで添加し、マイクロプレートシェーカーで振とうして均一に混合し、室温で3~5min置き、マイクロプレートリーダーで蛍光値を読み取る。GraphPadソフトウェアを用いて、生のデータに対してカーブフィッティング分析を行う。
JIMT-1細胞ADCC活性の結果(図10)は、KJ015-A~DサンプルがいずれもADCC活性を有し、かつ用量依存的であり、Aサンプルの最大シグナル値がトラスツズマブの最大シグナル値の1.2倍で、トラスツズマブとペルツズマブの併用の場合の最大シグナル値の1.2倍であり、Bサンプルの場合、1.3倍と1.2倍であり、Cサンプルの場合、1.5倍と1.3倍であり、Dサンプルの場合、1.5倍と1.3倍であることを示し、KJ015-A~DサンプルのADCC活性は、いずれもトラスツズマブ、トラスツズマブとペルツズマブ併用の場合より高いことを示す。
SK-BR-3細胞ADCC活性の結果(図11)は、KJ015-A~DサンプルがいずれもADCC活性を有し、かつ用量依存的であり、A~Dサンプルの最大シグナル値がそれぞれトラスツズマブとペルツズマブの併用の場合の最大シグナル値の1.8倍、1.7倍、1.7倍、1.6倍であることを示し、KJ015-A~DサンプルのADCC活性は、いずれもトラスツズマブとペルツズマブ併用の場合より高いことを示す。
NCI-N87細胞ADCC活性の結果(図12)は、KJ015-A~DサンプルがいずれもADCC活性を有し、かつ用量依存的であり、A~Cサンプルの最大シグナル値がいずれもトラスツズマブとペルツズマブの併用の場合の最大シグナル値の約1.2倍であることを示し、KJ015-A~CサンプルのADCC活性は、いずれもトラスツズマブとペルツズマブ併用の場合より高いことを示す。KJ015-DサンプルのADCC活性は、トラスツズマブとペルツズマブ併用の場合のADCC活性と同等である。KJ015-Eサンプルの活性の最大シグナル値は、トラスツズマブとペルツズマブの併用の場合の最大シグナル値の0.9倍であり、EC50値は、46.07ng/mlであり、トラスツズマブとペルツズマブの併用の場合の10.17ng/mlとの差が明らかである。
MDA-MB-175細胞ADCC活性の結果(図13)は、KJ015-A~DサンプルがいずれもADCC活性を有し、かつ用量依存的であり、A~Dサンプルの最大シグナル値がトラスツズマブとペルツズマブの併用の場合の最大シグナル値の約1.2倍、1.4倍、1.3倍、1.2倍であることを示し、KJ015-A~DサンプルのADCC活性は、いずれもトラスツズマブとペルツズマブ併用の場合より高いことを示す。KJ015-EサンプルのADCC活性は、トラスツズマブとペルツズマブ併用の場合のADCC活性と同等である。
本発明の主に関与する配列を以下の表10に示す。
(表10)
本発明の抗体配列
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、当業者であれば理解すべきこととして、これらは例に過ぎず、本発明の原理及び要旨を逸脱することなく、これらの実施形態に多様な変更又は修正を行うことができる。したがって、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって決められる。
Claims (17)
- HER2の細胞外ドメインII及び細胞外ドメインIVを認識するための第1のタンパク質ドメイン及び第2のタンパク質ドメインを含み、前記第1のタンパク質ドメインは第1の重鎖と軽鎖を含み、前記第2のタンパク質ドメインは第2の重鎖と軽鎖を含み、前記第1の重鎖は、SEQ ID NO:4のアミノ酸配列又はその突然変異アミノ酸配列に示される重鎖可変領域を含み、前記第2の重鎖は、SEQ ID NO:3のアミノ酸配列又はその突然変異アミノ酸配列に示される重鎖可変領域を含み、前記軽鎖は軽鎖可変領域を含み、前記軽鎖可変領域において、SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列にR24、N30、T31、A32、F53、L54、S56、R66、H91、T93、T94及びP96から選択される1つ以上の部位のアミノ酸置換を行う、ことを特徴とするHER2に対する二重特異性抗体。
- 軽鎖可変領域において、前記アミノ酸置換は、元のアミノ酸残基を、D、E、S、T、N、Q、G、A、V、I、L、K、M、F、Y、W及びRから選択されるアミノ酸残基で置換する、ことを特徴とする請求項1に記載の二重特異性抗体。
- 軽鎖可変領域において、SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列に、R24K、N30S、T31I、A32G、F53Y、L54R、S56T、R66G、H91Y、T93I、T94Y及びP96Yから選択される1つ以上のアミノ酸残基置換を行い、好ましくは、N30S、F53Y、L54R、S56T及びP96Yから選択される1つ以上のアミノ酸残基置換を行う、ことを特徴とする請求項1に記載の二重特異性抗体。
- 軽鎖可変領域において、SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列に、(1)F53Y、(2)F53Y、L54R及びS56T、(3)P96Y、(4)N30S及びF53Y、(5)N30S、F53Y、L54R及びS56T、又は(6)N30S、P96Yからなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行う、ことを特徴とする請求項1に記載の二重特異性抗体。
- 軽鎖定常領域をさらに含み、前記軽鎖定常領域は好ましくは、ヒト軽鎖定常領域λ軽鎖又はκ軽鎖であり、好ましくは、前記軽鎖は、SEQ ID NO:2に示されるアミノ酸配列に、(1)F53Y、(2)F53Y、L54R及びS56T、(3)P96Y、(4)N30S及びF53Y、(5)N30S、F53Y、L54R及びS56T、又は(6)N30S、P96Yからなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行う、ことを特徴とする請求項1に記載の二重特異性抗体。
- 第1の重鎖と第2の重鎖は、重鎖定常領域をさらに含み、前記重鎖定常領域は好ましくは、ヒト重鎖定常領域であり、好ましくは、第1の重鎖と第2の重鎖はヘテロ二量体を形成し、前記第1の重鎖と第2の重鎖は好ましくは、Knob-in-Hole構造によって接続され、より好ましくは、前記第2の重鎖の重鎖定常領域において、SEQ ID NO:3に示されるアミノ酸配列に、D102E突然変異が発生する、ことを特徴とする請求項1に記載の二重特異性抗体。
- 第1の重鎖の重鎖定常領域は、SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NOs:6-13に示されるHCDR2、及びSEQ ID NOs:14-19に示されるHCDR3のCDR配列を含み、
好ましくは、前記第1の重鎖の重鎖定常領域は、SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:6に示されるHCDR2、SEQ ID NO:15に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:7に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:15に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:9に示されるHCDR2、SEQ ID NO:15に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:15に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:7に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:11に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:12に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:17に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:7に示されるHCDR2、SEQ ID NO:18に示されるHCDR3、又はSEQ ID NO:5に示されるHCDR1、又はSEQ ID NO:7に示されるHCDR2、SEQ ID NO:19に示されるHCDR3を含む、ことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項の二重特異性抗体。 - フコース修飾を減少させ、好ましくは、フコース非修飾抗体である、ことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の二重特異性抗体。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の二重特異性抗体又はその抗原結合部分をコードする塩基配列。
- 請求項9に記載の塩基配列を含む発現ベクター。
- 請求項10に記載の発現ベクターを含む原核細胞又は真核細胞。
- 軽鎖可変領域を含み、前記軽鎖可変領域において、SEQ ID NO:1に示されるアミノ酸配列に、(1)F53Y、(2)F53Y、L54R及びS56T、(3)P96Y、(4)N30S及びF53Y、(5)N30S、F53Y、L54R及びS56T、又は(6)N30S、P96Yからなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行い、好ましくは、軽鎖定常領域をさらに含み、前記軽鎖定常領域は好ましくは、ヒト軽鎖定常領域λ軽鎖又はκ軽鎖であり、より好ましくは、SEQ ID NO:2に示されるアミノ酸配列に、(1)F53Y、(2)F53Y、L54R及びS56T、(3)P96Y、(4)N30S及びF53Y、(5)N30S、F53Y、L54R及びS56T、又は(6)N30S、P96Yからなる群から選択されるアミノ酸残基置換を行う、ことを特徴とする軽鎖。
- 抗体の調製における請求項12に記載の軽鎖の応用であって、好ましくは、前記抗体がscFv、Fab’、F(ab)2又は全長抗体、又はモノクローナル抗体、二重特異性抗体又は多重特異性抗体である、応用。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の二重特異性抗体と細胞毒性薬とで共有結合され、
好ましくは、前記細胞毒性薬がチューブリン阻害剤、トポイソメラーゼ阻害剤又はDNA副溝阻害剤であり、
より好ましくは、前記チューブリン阻害剤がマイタンシノイド化合物、オーリスタチン誘導体又はチューブリンであり、前記トポイソメラーゼ阻害剤がDXd又はその誘導体、SN-38又はアドリアマイシン及びその誘導体であり、前記DNA副溝阻害剤がカリケアミシン、デュオカルマイシン及びその誘導体、ピロロベンゾジアゼピン化合物又はインドリノベンゾジアゼピン化合物である、ことを特徴とするHER2に対する二重特異性抗体薬物複合体。 - 好ましくは、ヒアルロニダーゼをさらに含み、より好ましくは、前記ヒアルロニダーゼがrHuPH20又は修飾されたrHuPH20であり、最も好ましくは、薬学的に許容される担体又は賦形剤をさらに含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の二重特異性抗体を含む医薬組成物。
- 前記重鎖をコードするヌクレオチド配列と前記軽鎖をコードするヌクレオチド配列を同じベクター又は異なるベクターに構築するステップ(1)と、
前記ステップで構築されたベクターを異なる宿主細胞又は同じ宿主細胞に発現させるステップ(2)とを含む、ことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の二重特異性抗体の調製方法。 - 好ましくは、前記陽性腫瘍が乳癌、胃癌、前立腺癌、肺癌、膀胱癌、卵巣癌、結腸癌、食道癌、頭頸部癌、子宮内膜癌、悪性黒色腫、咽頭癌、口腔癌、皮膚癌を含み、より好ましくは、乳癌、胃癌及び肺癌である、HER2発現腫瘍を治療する医薬の調製における、請求項1~8のいずれか1項に記載のHER2に対する二重特異性抗体、請求項12又は13に記載の軽鎖、請求項14に記載のHER2に対する二重特異性抗体薬物複合体、及び請求項15に記載の二重特異性抗体を含む医薬組成物の応用。
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