JP2022529232A - 抗her2結合分子 - Google Patents

抗her2結合分子 Download PDF

Info

Publication number
JP2022529232A
JP2022529232A JP2021559509A JP2021559509A JP2022529232A JP 2022529232 A JP2022529232 A JP 2022529232A JP 2021559509 A JP2021559509 A JP 2021559509A JP 2021559509 A JP2021559509 A JP 2021559509A JP 2022529232 A JP2022529232 A JP 2022529232A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
her2
seq
antibody
binding
sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021559509A
Other languages
English (en)
Inventor
アンドリュー・マーク・スコット
フイ・コン・ガン
ジャンチ・リュウ
サグン・パラク
Original Assignee
オリビア・ニュートン-ジョン・キャンサー・リサーチ・インスティテュート
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2019900973A external-priority patent/AU2019900973A0/en
Application filed by オリビア・ニュートン-ジョン・キャンサー・リサーチ・インスティテュート filed Critical オリビア・ニュートン-ジョン・キャンサー・リサーチ・インスティテュート
Publication of JP2022529232A publication Critical patent/JP2022529232A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/32Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against translation products of oncogenes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/566Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor using specific carrier or receptor proteins as ligand binding reagents where possible specific carrier or receptor proteins are classified with their target compounds
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57484Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer involving compounds serving as markers for tumor, cancer, neoplasia, e.g. cellular determinants, receptors, heat shock/stress proteins, A-protein, oligosaccharides, metabolites
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies
    • A61K2039/507Comprising a combination of two or more separate antibodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2121/00Preparations for use in therapy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/30Immunoglobulins specific features characterized by aspects of specificity or valency
    • C07K2317/34Identification of a linear epitope shorter than 20 amino acid residues or of a conformational epitope defined by amino acid residues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/70Immunoglobulins specific features characterized by effect upon binding to a cell or to an antigen
    • C07K2317/73Inducing cell death, e.g. apoptosis, necrosis or inhibition of cell proliferation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/90Immunoglobulins specific features characterized by (pharmaco)kinetic aspects or by stability of the immunoglobulin
    • C07K2317/92Affinity (KD), association rate (Ka), dissociation rate (Kd) or EC50 value

Abstract

本開示は、HER2/ErbB2の細胞外ドメイン(ECD)に対する結合タンパク質を指向する。さらに具体的には、結合タンパク質はHER2の増幅または活性化に応答して細胞にて露出される立体構造エピトープに結合する。

Description

本明細書で引用または参照されるすべての文書、及び本明細書で引用される文書内で引用または参照されるすべての文書は、本明細書で言及される任意の製品に対するまたは本明細書での参照によって組み込まれる任意の文書内での任意の製造業者の指示、記述、製品仕様、及び製品シートとともに、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
配列表の電子申請の全内容は、あらゆる目的においてその全体が参照によって組み込まれる。
本出願は、2019年3月22日に出願されたオーストラリア仮特許出願番号AU2019900973の優先権を主張する。この文書の内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本開示は、HER2/ErbB2の細胞外ドメイン(ECD)に対する結合タンパク質を指向する。さらに具体的には、結合タンパク質はHER2の増幅または活性化に応答して細胞にて露出される立体構造エピトープに結合する。
受容体のErbBファミリーは、細胞表面に存在する4つの相同タンパク質:上皮成長因子受容体(EGFR;ErbB1としても知られる;HER1);ERBB2(HER2;Neuとしても知られる);ERBB3(またはHER3);及びERBB4(またはHER4)を含む。
HER2の過剰発現及び増幅は、乳癌、胆道癌、結腸癌、子宮内膜癌、胃癌及び胃食道接合部癌、多形性膠芽腫、頭頸部癌、卵巣癌、膵臓癌、ならびに尿路上皮癌を含む、多くの種類のがんで確認されている。HER2の過剰発現及び増幅は、乳癌及び胃/胃食道接合部(GEJ)癌の予後不良と関連していることが示されている(Nagaraja V.et al.,(2016),Eur.J.Surg.Oncol.42(1):140-8);しかしながら、他の腫瘍型に対する影響は明確に定義されていない。
HER2抗体の市場は2017年に100億米ドルを超え、将来的にはHER2抗体の売上増加が見込まれ、新しい臨床適応症及び市場が出現している。HER2の過剰発現/増幅を伴う患者にてHER2を標的とすることに対する反応は、腫瘍組織学、退形成の程度、疾患の病期、及び潜在的な危険因子の存在を含むいくつかの臨床病理学的特徴によって影響を受ける。HER2の増幅または過剰発現は、乳癌、胃癌、婦人科癌を含む種々の腫瘍型における抗HER治療の予測生体マーカーとしても役立つ(Slamon DJ.et al.,(1987),Science,235{4785):177-82;Santin AD.et al.,(2005),Cancer,104(7):1391-7;Morrison C.et al.,(2006),J.Clin.Oncol.24(15):2376-85;Liu et al.,(2010),J.Thoracic Oncol.5(12):1922-32)。概説については、Parakh S.et al.,(2017),Cancer Treatment Reviews,59:1-21を参照のこと。
HER2の機能
HER2の細胞外ドメインは既知の天然リガンドを結合することができない(Klapper LN.et al.,(1999),PNAS,96(9):4995-5000)。ErbBファミリーの他のメンバーとは異なって、HER2は、リガンドの非存在下でHER2キナーゼ(他のErbBファミリーメンバーについてはリガンドの活性化を必要とする)のオリゴマー化及び活性化に好都合である立体構造を採用する(Garrett TP.et al.,(2002),Cell,110(6):763-73)。HER2の開放確認(Cho H-S.et al.,(2003),Nature,421(6924):756-60)によって、二量体化アームが単量体ファミリーメンバー間のホモ二量体またはヘテロ二量体の相互作用、ならびに既存の不活性二量体の立体構造変化及びオリゴマー化に恒久的に利用可能になる(Maruyama IN.et al.,(2014),Cells,3(2):304-30)ということは、細胞内キナーゼドメインの自己リン酸化及びシグナル伝達につながる。HER2の過剰発現は、EGF及びニューレグリンの受容体への親和性を高め、活性がある二量体からのリガンド解離の速度を低下させる。HER2の過剰発現はまた、HER2含有ヘテロ二量体のリサイクル及び分解速度にも影響を与えることが示されており:EGFR-HER2ヘテロ二量体は分解ではなくエンドサイトーシスのリサイクルを受け、EGFRシグナル伝達の延長をもたらす(Huang G.et al.,(1999),J.Cell Biochem.74(1):23-30)。リガンド活性化の際に形成されるヘテロ二量体のうち、HER2-HER3ヘテロ二量体はHER2増幅腫瘍において最も強力なシグナル伝達複合体であると思われる(Tzahar E.et al.,(1996),Mol.Cell Biol.16(10):5276-87)。HER2-HER3複合体を介したシグナル伝達には、HER3依存性リン酸化と、それに続くPI3K/Aktシグナル伝達経路の活性化とが介在する(Pinkas-Kramarski R.et al.,(1996),EMBO J.15(10):2452)。試験管内試験は、HER2の過剰発現が悪性形質転換、抗アポトーシス特性の発達、侵襲性の増加、及び薬剤耐性につながることを示している。HER2ヘテロオリゴマー化を介した受容体の活性化は、HER2過剰発現細胞で観察される細胞増殖を促進する重要なメカニズムである可能性がある(Wolf-Yadlin A.et al.,(2006),Mol.Syst.Biol.2(1):54)。
抗HER2指向型療法
HER2を阻害するための多くの異なるアプローチが試みられており、これらの多くが臨床診療に入っている。
(i)HER2のドメインIVに対するモノクローナル抗体:HER2阻害への初期のアプローチでは、細胞外ドメインに対するモノクローナル抗体が使用されていたが、その卓越した例はトラスツズマブである(Albanell J.et al.,(1999),Drugs Today(Barc),35(12):931-46)。他の抗HER2抗体もまた、例えば、Ko B-K.et al.,(2015),Mol.Oncol.9(2):398-408;Mahdavi M.et al.,(2015),Monoclon Antib Immunodiagn Immunother,34(3):213-21;Ceran C.et al.,(2012),Cancer Cell,6(2):117-27に記載されている。
(ii)HER2のドメインIIに対する抗体:HER二量体化阻害剤として知られるファースト・イン・クラスの薬剤であるペルツズマブ(Adams CW.et al.,(2006),55(6):717-27)はHER2の細胞外二量体化ドメインII(トラスツズマブのエピトープとは異なるエピトープ)に結合して、HER受容体間の二量体化を阻害する(Adams CW、上記)。
(iii)HER2の小分子阻害剤:HER2を標的とする小分子阻害剤が開発されている。多くは、ErbBファミリーの他のメンバーを含む多くの受容体を標的とし、それは、副次的なシグナル伝達がHER2阻害剤に対する耐性のメカニズムの1つであり得るので有利であり得る(Ritter CA.et al.,(2007),Clin.Cancer Res.13(16):4909-19)。2つの承認されたチロシンキナーゼ阻害剤がある;ラパチニブは、EGFRキナーゼとHER2キナーゼの双方を阻害する経口小分子可逆的阻害剤であり(Tevaarwerk AJ.et al.,(2009),Clin.Ther.31:2332-48)、アファチニブはEGFR、HER2及びHER4のチロシンキナーゼ活性ならびにEGFR含有二量体及びHER2含有二量体の不可逆的阻害剤である(Li D.et al.,(2008),Oncogene,27(34):4702-11)。ネラチニブは、HER1、HER2、及びHER4の不可逆的な汎チロシンキナーゼ阻害剤である。それは、HER2過剰発現及びEGFR増幅の細胞の下流シグナル伝達に影響を及ぼし、アポトーシス及び腫瘍増殖低下をもたらすと思われる(Rabindran SK.et al.,(2004),Can.Res.64(11):3958-65)。ツカチニブは選択的経口HER2阻害剤である(Moulder-Thompson S.et al.,(2017),Clin.Cancer Res.clincanres,1496.2016)。
(iv)HER2を標的とする抗体薬物複合体:HER2陽性がん細胞での高発現及び正常組織での低発現はそれを抗体薬物複合体(ADC)の標的としている。Ado-トラスツズマブエムタンシン(T-DM1)は固形腫瘍で承認された最初の抗HER2のADCである。それは、微小管二量体化の阻害剤である強力な細胞傷害剤DM1に連結されたトラスツズマブで構成されている。T-DM1の抗腫瘍効果はトラスツズマブ及びDM1代謝物に関連している(Juntilla T.et al.,(2011),Breast Cancer Res.Treat.128(2):347-56)。DM1代謝物は微小管ネットワークを破壊し、細胞周期の停止及びアポトーシス細胞死につながる。T-DM1はHER2を高度に発現する腫瘍で最大の効果を示す一方で、さまざまなHER2発現亜群に対して有効性を示す(Baselga J.et al.,(2016),Clin.Cancer Res.clincanres,2499.015)。ADC MM-302はリポソームドキソルビシンに連結されたHER2標的化抗体で構成されている。SYD985は、有毒なアルキル化剤抗生物質デュオカルマイシンに連結された別のHER2を標的とするトラスツズマブ系のADCである(Dokter W.et al.,(2014),Mol.Cancer Ther.13(11):2618-29)。DS-8201aは、トポイソメラーゼI阻害剤に連結されたヒト化抗HER2抗体で構成されるHER2を標的とするADCである(Ogitani Y.et al.,(2016),Clin.Cancer Res.22(20):5097-108)。XMT-1522は、オーリスタチン系の細胞傷害性ペイロード(AF-HPA)に連結された抗HER2抗体、HT-19を含む抗HER2のADCである(Bergstrom D.et al.,(2016),Can.Res.76(4 Supplement),P4-14-28)。
(v)モノクローナル抗体:臨床現場では多くの新しい抗HER2モノクローナル抗体が開発されており、これらには10H8及び8H11(Kim AY.et al.,(2013)ASCO年次総会の議事録)、Fcが最適化されたキメラ抗HER2モノクローナル抗体であるMGAH22(マルゲツキシマブ)、HER2を標的とする三機能性抗体であるエルツマクソマブ、T細胞特異的CD3抗原及びFcγI/III型受容体;ならびにトラスツズマブのバイオ後続医薬品であるCMAB302(シプテルビン)が挙げられる。
(vi)二重特異性抗体:HER2/HER3ヘテロ二量体を標的とする二重特異性抗体MM-111が開発されている(McDonagh CF.et al.,(2012),Mol.Cancer Ther.11(3):582-93)。ファースト・イン・ヒューマンの初期段階試験の多くは、HER2陽性固形腫瘍において単剤療法として、またトラスツズマブと種々の化学療法投薬計画またはラパチニブとの併用でMM-111を評価している。MM-111は消化管の悪性腫瘍でも研究されている。MCLA-128は、HER2及びHER3を標的とするADCC活性が増強されたヒト化二重特異性抗体である(Calvo E.et al.,Abstract CT050 AACR,2016)。MCLA-128は、ヘレグリン濃度が高い場合でもHER2:Her3ヘテロ二量体を介した下流のシグナル伝達を遮断する。GBR 1302は、HER2過剰発現及び非過剰発現の腫瘍で強力な抗腫瘍活性を示した後、初期段階の臨床試験で評価されているCD3εとHER2とを標的とする別の二重特異性抗体である (Moretti P.et al.,(2016),the BEAT GBR,1302)。ZW25は、HER2受容体の細胞外ドメイン上の2つの異なるエピトープを標的とする二重特異性抗体であり、現在、第1相臨床試験においてHER2を発現しているがんで評価されている。ジフテリア毒素-抗EpCAMに融合した抗HER2単鎖可変断片(scFv)を含むさらなる二重特異性免疫毒素が開発されている。
種々のアプローチにもかかわらず、まだ難題がある。単剤トラスツズマブに対する一次耐性は、HER2過剰発現乳癌の70%で発生し(Vogel CL.et al.(2002),20(3):719-26)、大多数の患者が治療中に耐性を発症する。いくつかのメカニズムが提案されている(上記のParakh S.et al.,を参照のこと)。トラスツズマブとは対照的に、ペルツズマブに対する耐性のメカニズムはよくわかっていない。他の抗HER2療法と同様に、T-DM1に対する一次及び後天性の耐性も発生している(Tan X.et al.,(2013),Can.Res.73(8,Supplement):4629)。T-DM1に対する耐性メカニズムは腫瘍のサイズ及び治療期間に依存していると思われる一方で、長い潜伏期間の後でさえ耐性は観察されている(Barok M.et al.,(2011),Breast Cancer Res.13(2):R46)。
トラスツズマブ(ハーセプチン)、ペルツズマブ、及びT-DM1複合体の成功にもかかわらず、現在のHER2抗体の毒性は用量制限であり、上記で議論したように耐性が常に発生する。関連する毒性プロファイルなしでHER2を標的とする新しい戦略が明らかに必要とされている。
オーストラリア仮特許出願番号AU2019900973
Nagaraja V.et al.,(2016) Eur.J.Surg.Oncol.42(1):140-8 Slamon DJ.et al.,(1987),Science,235{4785):177-82 Santin AD.et al.,(2005),Cancer,104(7):1391-7 Morrison C.et al.,(2006),J.Clin.Oncol.24(15):2376-85 Liu et al.,(2010),J.Thoracic Oncol.5(12):1922-32 Parakh S.et al.,(2017),Cancer Treatment Reviews,59:1-21 Klapper LN.et al.,(1999),PNAS,96(9):4995-5000 Garrett TP.et al.,(2002),Cell,110(6):763-73 Cho H-S.et al.,(2003),Nature,421(6924):756-60 Maruyama IN.et al.,(2014),Cells,3(2):304-30 Huang G.et al.,(1999),J.Cell Biochem.74(1):23-30 Tzahar E.et al.,(1996),Mol.Cell Biol.16(10):5276-87 Pinkas-Kramarski R.et al.,(1996),EMBO J.15(10):2452 Wolf-Yadlin A.et al.,(2006),Mol.Syst.Biol.2(1):54 Albanell J.et al.,(1999),Drugs Today(Barc),35(12):931-46 Ko B-K.et al.,(2015),Mol.Oncol.9(2):398-408 Mahdavi M.et al.,(2015),Monoclon Antib Immunodiagn Immunother,34(3):213-21 Ceran C.et al.,(2012),Cancer Cell,6(2):117-27 Adams CW.et al.,(2006),55(6):717-27 Ritter CA.et al.,(2007),Clin.Cancer Res.13(16):4909-19 Tevaarwerk AJ.et al.,(2009),Clin.Ther.31:2332-48 Li D.et al.,(2008),Oncogene,27(34):4702-11 Rabindran SK.et al.,(2004),Can.Res.64(11):3958-65 Moulder-Thompson S.et al.,(2017),Clin.Cancer Res.clincanres,1496.2016 Juntilla T.et al.,(2011),Breast Cancer Res.Treat.128(2):347-56 Baselga J.et al.,(2016),Clin.Cancer Res.clincanres,2499.015 Dokter W.et al.,(2014),Mol.Cancer Ther.13(11):2618-29 Ogitani Y.et al.,(2016),Clin.Cancer Res.22(20):5097-108 Bergstrom D.et al.,(2016),Can.Res.76(4 Supplement),P4-14-28 Kim AY.et al.,(2013)ASCO年次総会の議事録 McDonagh CF.et al.,(2012),Mol.Cancer Ther.11(3):582-93 Calvo E.et al.,Abstract CT050 AACR,2016 Moretti P.et al.,(2016),the BEAT GBR,1302 Vogel CL.et al.(2002),20(3):719-26 Tan X.et al.,(2013),Can.Res.73(8,Supplement):4629 Barok M.et al.,(2011),Breast Cancer Res.13(2):R46
本開示は、ドメインIIの立体構造的に柔軟な領域にてHER2の細胞外ドメイン(ECD)に結合する単離された特異的結合タンパク質を提供する。特に、結合タンパク質は、野生型HER2配列からのアミノ酸配列の変化または置換を示さず、且つHER2の増幅または活性化に応答して細胞にて露出されるHER2エピトープを認識する。立体構造上露出されたエピトープは、腫瘍形成性細胞、過剰増殖性細胞、または異常な細胞にのみ見られ、正常細胞または野生型細胞では検出できない。「野生型」とは、内在性HER2を発現する細胞を企図しているが、HER2遺伝子を過剰発現する細胞を特に除外する;「野生型」という用語は、異常な細胞または腫瘍形成性細胞ではなく正常な細胞に存在する遺伝子型または表現型または他の特徴を指す。
興味深いことに、本開示の結合タンパク質が、がん細胞上のHER2へのペルツズマブまたはトラスツズマブ/ハーセプチンの結合を阻止しないということは、ドメインIIのこのエピトープ領域は立体構造上露出されると、これらの抗体の結合を阻止することなく本結合分子が結合することを可能し、二重療法アプローチを可能にする可能性があることを示唆している。
さらに具体的には、本発明者らは、本結合分子ががん細胞表面上のHER2のさらに少ない割合に結合する(例えば、ペルツズマブまたはトラスツズマブと比較した場合)一方で、結合する受容体が少ないにもかかわらず、ペルツズマブまたはトラスツズマブと同等の濃度にて生体内で同様に強力であることを見いだした。本開示の結合分子は内部移行し、腫瘍細胞特異的であるので、それらは、他のHER2抗体との二重療法アプローチにおける薬物複合体または薬剤として理想的に適している。
抗体またはその免疫原性断片のようなその断片であってもよい本開示の特異的結合タンパク質は、異常な発現の非存在下、且つ正常なHER2翻訳後修飾の存在下にて正常なまたは野生型のHER2エピトープを含有する正常細胞または野生型細胞に結合しない、またはそれを認識しない。さらに具体的には、本発明の特異的結合タンパク質は、特に異常な翻訳後修飾の存在下にてHER2を過剰発現する(例えば、HER2遺伝子が増幅される)細胞に存在する、且つ正常な条件下で、特に正常な翻訳後修飾の存在下にてHER2を発現する細胞では検出できない、HER2エピトープを認識する抗体またはその断片であってもよい。
本発明者らは、異常に発現されたHER2を特異的に認識する、mAb104と称される抗体によって本明細書に例示される新規のモノクローナル抗体を発見した。特に、本開示の抗体は、腫瘍形成性細胞、過剰増殖性細胞または異常な細胞に見いだされ、正常細胞または野生型細胞では検出できないHER2エピトープを認識する。本開示の抗体はさらに、本明細書に記載されている抗体mAb105、mAb106及びmAb107によって例示される。
本開示は、抗原結合ドメインを含むHER2/ErbB結合タンパク質を提供し、その際、抗原結合ドメインは、HER2の増幅または活性化に応答して露出されるHER2のドメインII内のエピトープに特異的に結合する。一例では、HER2結合タンパク質は、腫瘍形成性細胞、過剰増殖性細胞または異常な細胞では立体構造上露出されているが、正常細胞または野生型細胞では露出されていないHER2の領域に結合する。
別の例では、結合タンパク質のそのエピトープへの結合はペルツズマブまたはトラスツズマブ/ハーセプチンの結合を阻止しない。一例では、結合タンパク質は、ペルツズマブまたはトラスツズマブではない。一例では、結合タンパク質は、図1(配列番号27)に示されるような成熟した正常なまたは野生型のヒトHER2配列の残基293から309を含む領域に結合する。この領域はHER2細胞外ドメイン(ECD)にてドメインIIの一部を形成する。特定の例では、エピトープはアミノ酸配列CPLHNQEVTAEDGTQRC(配列番号1)を含む。このエピトープは太字で下線が引かれた配列として図1に示されている。このエピトープには、ペルツズマブが結合するエピトープにも存在するP294、L295、及びH296が含まれるが、現在説明されている結合タンパク質はペルツズマブ阻止ではなく、ペルツズマブがHER2を同時に結合することを可能にする。エピトープは、当業者に知られている任意の従来のエピトープマッピング技術によって決定されてもよい。
一例では、結合タンパク質は、ヒトEGFR(HER1)またはHER3またはHER4に結合しない、または実質的に結合しない。
一例では、結合タンパク質は本発明者らが同定し、及び特徴付けた抗体の特徴を有するものであり、特に、増幅されたHER2に見られるような異常に発現されたHER2を認識するものである。別の例では、結合タンパク質は高レベルのHER2を発現している腫瘍細胞株に結合する。一例では、HER2の過剰発現は免疫組織化学的分析を使用して決定される。特定の例では、染色パターンは、米国臨床腫瘍学会及び米国病理医協会(ASCO/CAP)の乳癌におけるHER2検査に関する推奨事項を使用して評価し、スコア化する(Wolff AC.et al.(2013),Journal of Clinical Oncology,31(31):3997-4013)。
別の例では、結合タンパク質は、乳癌、胃癌、扁平上皮癌、及び結腸癌から成る群から選択されるがん性細胞に結合する。別の例では、結合タンパク質は乳癌(例えば、BT474、SK-BR3、SUM159PT、MDA-MB-453)、胃癌(例えば、NCI-N87、MK N7)、扁平上皮癌(例えば、A431)及び結腸癌(COLO205、LIM1215)から成る群から選択される細胞株に結合する。
別の例では、結合タンパク質はペルツズマブ及び/またはトラスツズマブと比べて、がん細胞の細胞表面上のHER2/ErbBのさらに少ない割合を結合する。別の例では、結合タンパク質はフローサイトメトリーによって評価した場合、トラスツズマブまたはペルツズマブの結合より少なくとも1ログを下回る、少なくとも2ログを下回る、または少なくとも3ログを下回る桁違いでHER2+発現細胞に結合する。特定の例では、結合タンパク質はがん細胞の表面に発現される総HER2/ErB2の30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、または1%未満に結合する。一例では、結合タンパク質はがん細胞の表面に発現される総HER2/ErB2の約0.35~0.5%の間のHER2/ErB2の割合に結合する。
一例では、結合タンパク質は正常な胃粘膜に結合しない。別の例では、結合タンパク質は正常な乳腺細胞に結合しない。
別の例では、結合タンパク質は腫瘍細胞に内部移行することができる。特定の例では、結合タンパク質は、腫瘍細胞(例えば、胃細胞)に対して生体内で抗増殖効果を有する。他の例では、結合タンパク質はペルツズマブまたはトラスツズマブのものに匹敵する生体内での抗腫瘍効果を有する。さらに別の例では、結合タンパク質は、腫瘍細胞(例えば、乳腺腫瘍細胞)の壊死を引き起こす。
そのような結合特性を有する本明細書に記載されている例示的なHER2結合タンパク質は、mAb104またはmAb106と呼ばれる抗体の可変領域及び/またはCDRを含む。
一例では、結合タンパク質は、配列番号1に示される配列を含む、またはそれから成るペプチドに結合する、あるいはmAb104もしくはmAb106と名付けられた抗体と類似するもしくは実質的に同じレベルで、またはそれと類似するもしくは実質的同じ親和性でヒトHER2 ECDにおける配列に結合する。一例では、結合タンパク質は、図1に示されるような成熟した正常なまたは野生型のヒトHER2配列の残基293~309を含むまたはそれらから成るアミノ酸の連続配列に結合する。
別の例では、HER2結合タンパク質はmAb104またはmAb106と名付けられた抗体のヒトHER2への結合を競合して阻害する。さらなる例では、タンパク質は配列番号1に示される配列から成るペプチドへのmAb104またはmAb106と呼ばれる抗体の結合を競合して阻害する。
一例では、HER2結合タンパク質は、配列番号2または配列番号4に示す配列を含むVHと配列番号3または配列番号5に示す配列を含むVLとを含む抗体が結合する量の75%以内の量で、配列番号1に示す配列を含む、またはそれから成るペプチドに結合する。
一例では、結合しているタンパク質または抗体の量は、配列番号1に示す配列から成るペプチドにHER2結合タンパク質を接触させることによって、及びペプチドに接触させたHER2結合タンパク質の量(例えば、10μg/ml)によって評価される。次に、ペプチドに結合したHER2結合タンパク質の量を決定し、ペプチドに結合した、それぞれ配列番号2または配列番号4に示す配列を含むVHと配列番号3または配列番号5に示す配列を含むVLとを含む抗体の量と比較する。一例では、ペプチドに結合しているHER2結合タンパク質の量は結合している抗体の量の約80%、または70%、または60%、または40%以内である。
本開示はまた、以下の名称の抗体:
(i)配列番号2に示す配列を含むVHと配列番号3に示す配列を含むVLとを含むmAb104前記抗体;または
(ii)配列番号4に示す配列を含むVHと配列番号5に示す配列を含むVLとを含むmAb106の配列番号1に示す配列を含むもしくはそれから成るペプチド、またはヒトHER2のECD(例えば、図1)に対する結合を競合して阻害するHER2結合タンパク質も提供する。
一例では、HER2結合タンパク質は、例えば、図1に示されるような配列を有するHER2のECDに2.90~3.20nMの間の親和性解離定数(KD)で結合する。別の例では、KDは約2.90~約3nMの間である。別の例では、KDは約3nMである。
一例では、KDは、ストレプトアビジン(SA)チップを備えたバイオセンサーにて表面プラスモン共鳴を利用し、チップの表面上にビオチン結合ヒトHER2ペプチド(例えば、配列番号1に係るペプチド)を捕捉し、それにHER2結合タンパク質を通すことによって評価される。
本開示の例示的なHER2結合タンパク質は、SAチップビオチンペプチドSPRによって評価した場合、約3nM(例えば、±0.2nM)のKDを有する。一例では、HER2結合タンパク質は、mAb104またはmAb106について表7に示すようなKDを有する。
一例では、本開示のHER2結合タンパク質はヒトHER2に特異的に結合する。一例では、タンパク質の結合はELISAによって評価される。
本開示のヒトHER2結合タンパク質は、抗HER2組換え抗体もしくは合成抗体もしくはモノクローナル抗体またはその抗原結合断片であってもよい。
一例では、HER2結合タンパク質は、ヒト重鎖及び軽鎖の定常領域配列を含むキメラ抗体である。別の例では、HER2結合タンパク質はヒト化抗体または完全ヒト抗体である。
一例では、HER2結合タンパク質は、mAb104の重鎖可変領域配列(配列番号2)に対して少なくとも55%の同一性を有する重鎖可変領域配列(VH)を含む。
一例では、HER2結合タンパク質は、mAb104の軽鎖可変領域配列(配列番号3)に対して少なくとも50%の同一性を有する軽鎖可変領域配列(VL)を含む。
一例では、結合タンパク質は以下を含む:
(i)以下のように示される配列を有するVH CDR1:
Figure 2022529232000001
配列中、XはSまたはTであり;XはGまたはDであり;XはFまたはGであり;X10はHまたはNである;
(ii)以下のように示される配列を有するVH CDR2:
Figure 2022529232000002
配列中、X19はRまたはWであり;X20はPまたはTであり;X21はNまたはTであり;X22はDまたはKであり;X23はIまたはPであり;X24はRまたはTであり;X25はNまたはDであり;X26はQまたはDであり;X27はNまたはDであり;及びX28はDまたはGである;
(iii)以下のように示される配列を有するVH CDR3:
Figure 2022529232000003
配列中、X50は存在しない、またはRであり;X51は存在しない、またはFであり;X52は存在しない、またはLであり;X53は存在しない、またはNであり;X54は存在しない、またはTであり;X55は存在しない、またはVであり;X56は存在しない、またはAであり;X57は存在しない、またはGであり;X58は存在しない、またはRであり;X59は存在しない、またはSであり;X60はLまたはVであり;X61はNまたはYであり;X62はAまたはDである;
及び/または、
(iv)以下のように示される配列を有するVL CDR1:
Figure 2022529232000004
配列中、X14はKまたはSであり;X15はSまたはVであり;X16はQまたはSであり;X17はLまたは存在しない;X18はLまたは存在しない;X19はDまたは存在しない;X20はSまたは存在しない;X21はDまたは存在しない;X22はGまたは存在しない;X23はKまたはVであり;X24はTまたはGであり;X25はFまたはSであり;X26はLまたはMであり;X27はNまたはYである;
(v)以下のように示される配列を有するVL CDR2:
Figure 2022529232000005
35はDまたはEであり;X36はKまたはTであり;X37はSまたはAである;及び
(vi)以下のように示される配列を有するVL CDR3:
Figure 2022529232000006
配列中、X49はWまたはQであり;X50はGまたはWであり;X51はTまたはSであり;X52はHまたはSであり;X53はFまたはNであり;X54はWまたはPである。
一例では、HER2結合タンパク質は以下に示される重鎖可変領域配列(VH)配列を含む。
Figure 2022529232000007
配列中、
はEまたはQであり;XはVまたはIであり;XはQまたはVであり;XはVまたはKであり;XはAまたはEであり;XはSまたはTであり;XはSまたはTであり;XはGまたはDであり;XはFまたはGであり;X10はHまたはNであり;X11はRまたはKであり;X12はSまたはAであり;X13はHまたはPであり;X14はVまたはGであり;X15はRまたはKであり;X16はSまたはGであり;X17はEまたはKであり;X18はIまたはMであり;X19はRまたはWであり;X20はPまたはTであり;X21はNまたはTであり;X22はDまたはKであり;X23はIまたはPであり;X24はRまたはTであり;X25はNまたはDであり;X26はQまたはDであり;X27はNまたはDであり;X28はDまたはGであり;X29はKまたはRであり;X30はAまたはFであり;X31はSまたはAであり;X32はLまたはFであり;X33はTまたはSであり;X34はVまたはLであり;X35はDまたはEであり;X36はKまたはTであり;X37はSまたはAであり;X38はMまたはLであり;X39はEまたはQであり;X40はLまたはIであり;X41はHまたはNであり;X42はRまたはNであり;X43はTまたはKであり;X44はSまたはNであり;X45はSまたはMであり;X46はVまたはTであり;X47はFまたはYであり;X48はYまたはFであり;X49はSまたはRであり;X50は存在しない、またはRであり;X51は存在しない、またはFであり;X52は存在しない、またはLであり;X53は存在しない、またはNであり;X54は存在しない、またはTであり;X55は存在しない、またはVであり;X56は存在しない、またはAであり;X57は存在しない、またはGであり;X58は存在しない、またはRであり;X59は存在しない、またはSであり;X60はLまたはVであり;X61はNまたはYであり;X62はAまたはDであり;X63はPまたはTであり;X64はVまたはLであり;X65はAまたはSである。
一例では、HER2結合タンパク質はさらに、以下に示す軽鎖可変領域配列(VL)配列を含む。
Figure 2022529232000008
配列中、
はDまたはQであり;XはIまたはLであり;XはLまたはAであり;XはTまたはLであり;XはLまたはMであり;XはTまたはSであり;XはFまたはPであり;XはQまたはEであり;XはPまたはKであり;X10はAまたはVであり;X11はSまたはTであり;X12はIまたはMであり;X13はSまたはTであり;X14はKまたはSであり;X15はSまたはVであり;X16はQまたはSであり;X17はLまたは存在しない;X18はLまたは存在しない;X19はDまたは存在しない;X20はSまたは存在しない;X21はDまたは存在しない;X22はGまたは存在しない;X23はKまたはVであり;X24はTまたはGであり;X25はFまたはSであり;X26はLまたはMであり;X27はNまたはYであり;X28はLまたはYであり;X29はLまたはQであり;X30はRまたはKであり;X31はGまたはRであり;X32はQまたはSであり;X33はRまたはPであり;X34はLまたはWであり;X35はVまたはTであり;X36はKまたはNであり;X37はDまたはAであり;X38はDまたはPであり;X39はTまたはSであり;X40はDまたはSであり;X41はFまたはYであり;X42はTまたはSであり;X43はKまたはTであり;X44はRまたはSであり;X45はVまたはMであり;X46はLまたはAであり;X47はGまたはAであり;X48はVまたはTであり;X49はWまたはQであり;X50はGまたはWであり;X51はTまたはSであり;X52はHまたはSであり;X53はFまたはNであり;X54はWまたはPであり;X55はGまたはAであり;X56はIまたはLである。
一例では、VHはGYSFTGYFMH(配列番号14)またはGYTFTDYGMN(配列番号15)から選択されるCDR1配列を含む、またはそれから成る。
一例では、VHはRINPYNGDIRYNQNFKD(配列番号16)またはWINTYTGKPTYDDDFKG(配列番号17)から選択されるCDR2配列を含む、またはそれから成る。
一例では、VHはLNFAY(配列番号18)またはRFLNTVAGRSVYFDY(配列番号19)から選択されるCDR3配列を含む、またはそれから成る。
一例では、VLはKSSQSLLDSDGKTFLN(配列番号20)またはSVSSSVGSMY(配列番号21)から選択されるCDR1配列を含む、またはそれから成る。
一例では、VLはLVSKLDS(配列番号22)またはLTSNLAS(配列番号23)から選択されるCDR2配列を含む、またはそれから成る。
一例では、VLはWQGTHFPWT(配列番号24)またはQQWSSNPPT(配列番号25)から選択されるCDR3配列を含む、またはそれから成る。
本開示はそれぞれ:
(i)配列番号14、配列番号16及び配列番号18;または
(ii)配列番号15、配列番号17、及び配列番号19を含む、またはそれらから成るCDR1、CDR2、及びCDR3の配列を有する重鎖可変領域配列(VH)を含むHER2結合タンパク質も提供する。
本開示はそれぞれ:
(i)配列番号20、配列番号22及び配列番号24;または
(ii)配列番号21、配列番号23、及び配列番号25を含む、またはそれらから成るCDR1、CDR2、及びCDR3の配列を有する軽鎖可変領域配列(VL)を含むHER2結合タンパク質も提供する。
一例では、HER2結合タンパク質は配列番号14、配列番号16、配列番号18、及び/または配列番号20、配列番号22及び配列番号24を含む、またはそれらから成る配列を有するCDRを含む。
一例では、HER2結合タンパク質は配列番号15、配列番号17、配列番号19、及び/または配列番号21、配列番号23及び配列番号25を含む、またはそれらから成る配列を有するCDRを含む。
一例では、HER2結合タンパク質は、配列番号2に示す配列と少なくとも55%同一である配列を含むVH、及び/または配列番号3に示す配列と少なくとも50%同一である配列を含むVLまたはそのヒト化型、キメラ型もしくは脱免疫化型を含む。
一例では、HER2結合タンパク質は、配列番号4に示す配列と少なくとも55%同一である配列を含むVH、及び/または配列番号5に示す配列と少なくとも50%同一である配列を含むVLまたはそのヒト化型、キメラ型もしくは脱免疫化型を含む。
一例では、VHは配列番号2または配列番号4と少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%または99.5%同一である配列を含む。
一例では、VLは配列番号3または配列番号5と少なくとも55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%または99.5%同一である配列を含む。
本開示は:
(i)配列番号2に示すVH及び配列番号3に示すVL;または
(ii)配列番号4に示すVH及び配列番号5に示すVLを含む、またはそれらから成るHER2結合タンパク質も提供する。
一例では、HER2結合タンパク質は、
(i)単鎖Fv断片(scFv);
(ii)二量体scFv(di-scFv);
(iii)重鎖定常領域またはFcまたは重鎖定常ドメイン(CH)2及び/またはCH3に連結された(i)及び/または(ii)のうちの少なくとも1つ;または
(iv)抗体の半減期を延長するタンパク質(例えば、ヒト血清アルブミン(HSA))に連結された(i)及び/または(ii)の少なくとも1つから選択される抗原結合断片である。
本開示の別の例では、VL及びVHは別々のポリペプチド鎖にある。例えば、HER2結合タンパク質は、
(i)ダイアボディ;
(ii)トリアボディ;
(iii)テトラボディ;
(iv)Fab;
(v)F(ab’)2;
(vi)Fv;または
(vii)重鎖定常領域またはFcまたは重鎖定常ドメイン(CH)2及び/またはCH3に連結された(i)~(vi)のうちの少なくとも1つ;または
(viii)抗体の半減期を延長するタンパク質(例えば、ヒト血清アルブミン(HSA))に連結された(i)~(vi)の少なくとも1つである。
本開示はまた、本明細書に記載されているVH及びVLを含むキメラ抗体も提供し、その際、VHは重鎖定常領域に連結され、VLは軽鎖定常領域に連結される。
本開示は、本明細書に記載されているVH及びVLを含むキメラ抗体も提供し、その際、VHはヒト重鎖定常領域に連結され、VLはヒト軽鎖定常領域に連結される。
本明細書の本開示に基づいて、本開示のHER2結合タンパク質がヒト、ヒト化、合成ヒト化(synhumanized)、キメラ、及び霊長類化のタンパク質を包含することは当業者には明らかであろう。
本開示の抗体は、IgM、IgG、IgE、IgA、IgD、またはサブクラスを含めた任意のクラスに属してもよい。IgGの例示的なサブクラスはIgG1、IgG2、IgG3、及びIgG4である。
一例では、HER2結合タンパク質は組換え型である。一例では、HER2結合タンパク質は合成型である。
本開示はまた、mAb104またはmAb106に結合することができる抗イディオタイプ抗体またはその抗原結合断片も提供する。
一例では、本開示のHER2結合タンパク質またはHER2結合抗体はある部分と複合体化される。該部分は検出可能な部分または機能的な部分であってもよい。例えば、該部分は、放射性同位元素、検出可能な標識、治療用化合物、コロイド、毒素、核酸、ペプチド、タンパク質、薬物、対象にてHER2結合タンパク質の半減期を増やす化合物、及びこれらの混合物から成る群から選択される。特定の例では、該部分は免疫グロブリン、または免疫グロブリンの断片もしくは一部、治療用化合物(例えば、化学療法)、薬物または生物活性剤、毒素または放射性核種から選択されてもよい。あるいは、該部分は、siRNA、デオキシリボザイムまたはリボザイムを含んでもよい。前述の部分のいずれかの組み合わせもまた、本開示に含まれる。一例では、HER2結合タンパク質は抗体薬物複合体である。別の例では、抗体薬物複合体は、モノエチルアウリスタチンE(MMAE)、モノエチルアウリスタチンF(MMAF)、ピロロベンゾジアゼピン(PBD)またはエムタンシン(DM1)に連結された本開示のHER2結合タンパク質を含む。特定の例では、結合は結合化学を介して達成される。一例では、薬物はHER2結合タンパク質に存在するシステイン残基またはリジン残基を介してHER2結合タンパク質に結合される。他の例では、結合は、当該技術分野で知られているようなリンカー(例えば、G-Sリンカー)を介する。別の例では、抗体薬物複合体は、腫瘍細胞上のHER2受容体に結合すると内部移行することができる。本開示はまた、本明細書に記載されているような複合体を含む組成物にも及ぶ。
結合タンパク質または抗体の血清半減期は、例えば、US5,739,277に記載されているもののような抗体にサルベージ受容体結合エピトープを組み込むことによって増やしてもよい。本明細書で使用されるとき、「サルベージ受容体結合エピトープ」という用語は、IgG分子(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4)の生体内血清半減期を増やすのに関与するIgG分子のFc領域のエピトープを指す。別の例では、半減期はペグ化によって増加する。
本開示はまた、本開示のHER2結合タンパク質またはHER2結合抗体をコードする単離された核酸も提供する。
本開示は追加的に、プロモーターに対し操作可能に連結された本開示の核酸を含む発現構築物を提供する。そのような発現構築物は、ベクター内、例えばプラスミド内にあることができる。
単一のポリペプチドHER2結合タンパク質を対象とする本開示の例では、発現構築物は、そのポリペプチド鎖をコードする核酸に連結されたプロモーターを含んでもよい。
HER2結合タンパク質を形成する複数のポリペプチドを対象とする例では、本開示の発現構築物は、プロモーターに対し操作可能に連結されたポリペプチド(例えば、VHを含む)のうちの1つをコードする核酸と、別のプロモーターに対し操作可能に連結されたポリペプチド(例えば、VLを含む)のうちの別の1つをコードする核酸とを含む。
別の例では、発現構築物は、例えば、以下:
(i)プロモーター;
(ii)第1のポリペプチドをコードする核酸;
(iii)内部リボソーム進入部位;及び
(iv)第2のポリペプチドをコードする核酸の5’から3’の順で操作可能に連結した構成要素を含む、バイシストロン性発現構築物である。
例えば、第1のポリペプチドはVHを含み、第2のポリペプチドはVLを含む、または第1のポリペプチドはVLを含み、第2のポリペプチドはVHを含む。
本開示はまた、その一方が(例えば、VHと、任意で重鎖定常領域またはその一部とを含む)第1のポリペプチドをコードし、もう一方が(例えば、VLと、任意で軽鎖定常領域とを含む)第2のポリペプチドをコードする、別々の発現構築物も企図する。例えば、本開示は、
(i)(例えば、プロモーターに対し操作可能に連結されたVHを含む)ポリペプチドをコードする核酸を含む第1の発現構築物;と
(ii)(例えば、プロモーターに対し操作可能に連結されたVLを含む)ポリペプチドをコードする核酸を含む第2の発現構築物と
を含み、第1及び第2のポリペプチドが会合して本開示のHER2結合タンパク質を形成する、組成物も提供する。
本開示は追加的に、本開示のHER2結合タンパク質もしくはHER2結合抗体を発現する単離された細胞、または本開示のHER2結合タンパク質もしくはHER2結合抗体を発現するように遺伝子操作された組換え細胞を提供する。一例では、細胞は単離されたハイブリドーマである。別の例では、細胞は、本開示の核酸もしくは発現構築物を含み、または:
(i)プロモーターに対し操作可能に連結された(例えば、VHを含む)ポリペプチドをコードする核酸を含む第1の発現構築物;と
(ii)プロモーターに対し操作可能に連結された(例えば、VLを含む)ポリペプチドをコードする核酸を含む第2の発現構築物とを含み、
その際、第1及び第2のポリペプチドが会合して本開示のHER2結合タンパク質またはHER2結合抗体を形成する。
本開示は追加的に、本開示のHER2結合タンパク質または核酸または発現構築物または細胞と、好適な担体とを含む組成物を提供する。一例では、組成物は本開示のHER2結合タンパク質を含む。
一例では、担体は薬学的に許容される。
本開示の組成物は、単独で投与されてもよく、または他の治療、治療剤、もしくは薬剤と併用して、同時に/並行してもしくは順次のいずれかで投与されてもよい。一例では、本開示のHER2結合タンパク質または組成物はペルツズマブまたはトラスツズマブと併用で投与される。一例では、本開示のHER2結合タンパク質または組成物はチロシンキナーゼ阻害剤(例えば、ラパチニブ)と併用で投与される。本明細書に記載されているようなHER2結合タンパク質または組成物は、抗がん療法、例えば、化学療法または放射線療法と同時にまたは連続して投与されることも企図される。さらなる例では、本明細書に記載されているようなHER2結合タンパク質または組成物は、免疫療法剤または免疫調節剤と同時にまたは連続して投与される。
本開示のHER2結合タンパク質は、治療、診断または検出に使用されてもよい。いくつかの例では、HER2結合タンパク質はセラノスティクスとして使用するために化学療法剤に連結される。
本開示はまた、検出可能な標識に結合された、本明細書に記載されているようなHER2結合タンパク質を含む診断剤も提供する。一例では、診断剤は生体内でまたは試験管内でHER2発現腫瘍細胞を検出するために使用される。
一例では、診断剤を使用して、対象にて、またはHER2陽性腫瘍を有する、もしくはHER2陽性腫瘍を有する疑いのある対象から得られた生体試料にてHER2を発現している腫瘍細胞の存在を検出することができる。検出可能な標識の例には、種々の酵素、補欠分子族、蛍光材料、発光材料、電子密度の高い標識、MRI用の標識及び放射性材料が挙げられる。
本開示はまた、生体試料の組織学的検査で使用するための、本明細書に記載されているようなHER2結合タンパク質または診断剤も提供する。組織学的試料を調製するための方法は当業者によく知られているであろう。
本開示は追加的に、対象におけるHER2を発現しているがんを治療するまたは予防する方法を提供し、該方法は本開示のHER2に結合するタンパク質または核酸または発現構築物または細胞または組成物を対象に投与することを含む。一例では、対象は、例えば、乳癌のようながんを有する者である。
一例では、方法は、配列番号2に示す配列を含むVH及び/または配列番号3に示す配列を含むVLまたはそのヒト化型もしくは脱免疫化型を含む抗体を対象に投与することを含む。
一例では、方法は、配列番号4に示す配列を含むVH及び/または配列番号5に示す配列を含むVLまたはそのヒト化型もしくは脱免疫化型を含む抗体を対象に投与することを含む。
本開示は追加的に、医学分野で使用するために本開示のHER2に結合するタンパク質または核酸または発現構築物または細胞または組成物を提供する。
本開示は追加的に、HER2を発現している細胞の増殖性障害の治療で使用するために本開示のHER2に結合するタンパク質または核酸または発現構築物または細胞または組成物を提供する。
一例では、本開示は、それを必要とする対象に本開示のHER2に結合するタンパク質または核酸または発現構築物または細胞または組成物を投与することを含む、HER2を発現している増殖性障害を治療する方法を提供する。一例では、がんは、乳癌、胃癌、胃食道癌、結腸癌、及び扁平上皮癌から成る群から選択される。
一例では、HER2結合タンパク質は治療有効量で対象に投与される。
好ましくは、対象はヒトである。
本開示は追加的に、HER2を発現しているがんの治療のための薬物の製造における、本開示のHER2に結合するタンパク質または核酸または発現構築物または細胞の使用を提供する。
本開示は追加的に、生体試料にてHER2を検出する方法を提供し、該方法は、抗原タンパク質複合体を形成するように本開示のHER2結合タンパク質またはHER2結合抗体に試料を接触させることと、複合体を検出することとを含み、その際、複合体を検出することが試料におけるHER2発現を示す。
本開示はまた、ヒトHER2の抗体を生成するための、薬学的に許容される担体とともに配列番号1に係る配列を含む、またはそれから成るワクチン抗原も提供する。
本開示はまた、配列H-GCPLHNQEVTAEDGTQRC-NH(配列番号26)を含む環状ペプチドで齧歯類を免疫することと、免疫した齧歯類のB細胞からハイブリドーマ細胞株を導出することと、ハイブリドーマ細胞株から抗体を精製することとを含む、HER2/ErbB2結合タンパク質を生成する方法も提供する。一例では、ペプチドはジスルフィド結合を介して環化される。一例では、ペプチドは側鎖のCys2とCys18との間のジスルフィド結合を介して環化される。別の例では、ペプチドはスカシガイヘモシアニン(KLH)タンパク質に連結される。
22アミノ酸のリーダー配列を含むヒト受容体型チロシン・プロテインキナーゼHER2の完全長タンパク質配列を示す図である。システインリッチドメインII内のmAb104が結合するペプチドエピトープを下線付きの太字で示す。 ELISAに基づくアッセイを使用した10μg/mlの(A)mAb104、(B)mAb105、(C)mAb106、及び(D)mAb107のHER2細胞外ドメイン、抗体が生成されたスカシガイヘモシアニン(KLH)に結合した環状及び線状ペプチド免疫原またはKLHに結合した無関係な対照ペプチドへの結合の比較を示す図である。3つ組試料の結合活性は、Softmax Pro4.8ソフトウェアを備えたVERsamaxマイクロプレートリーダー(Molecular Devices)を使用して405nmでの光学密度吸光度の読み取り値で測定し、平均±SDを決定した。mAb104(A)及びmAb106(C)は、不動化したHER2フォーマットすべてについて最も強い結合活性を示し、mAb105(B)は最も弱い結合を示した。対照ペプチドへの結合の欠如によって特異性を確認した。結果は2つの独立した実験の代表である。 ウエスタンブロットによる細胞溶解物への抗体の結合を示す図である。SK-BR-3細胞、BT-474細胞、MDA-MB-453細胞、及びNCI-N87細胞を洗浄し、溶解し、内在性HER2(市販の陽性対照抗体2242、Cell Signaling Technology,Beverly,MA)、mAb104、mAb105、mAb106、mAb107について免疫ブロットした。結果は2つの独立した実験の代表である。 mAb104(A及びB)及びmAb106(C及びD)のそれぞれの重鎖及び軽鎖のCDRの指定(太字及び下線で示す)を示す図である。Kabat及びChothiaの番号付けによるCDRの指定。 HER2抗体(A)トラスツズマブ、(B)mAb106及び(C)mAb104のHER2 ECDへの結合の比較を、320μg/ml~10μg/ml(2133~66nM)の抗体濃度にわたってBIAcoreバイオセンサーを使用した表面プラズモン共鳴によって調べた。トレースは、不動化した組換えHER2 ECDへの溶液中の抗体の結合及び解離を表す。結果は2以上の実験の代表である。 ELISAに基づいたHER2-ECD結合競合アッセイを示す図である。ELISAプレート結合させた組換えHER2 ECDへの(A)トラスツズマブ及びペルツズマブはmAb104の結合に影響を与えず、(B)mAb104はトラスツズマブの結合に影響を与えず、(C)mAb104はペルツズマブの結合に部分的に影響する。(データ;平均値±SE;n=3)結果は2つの実験の代表である。 FACSに基づく競合アッセイを示す図である。10倍過剰のmAb104(100μg/ml)との予備インキュベートは、BT-474細胞(A及びB)、SK-BR-3細胞(C及びD)、NCI-N87細胞(E及びF)またはOE-19細胞(G及びH)上のがん細胞表面HER2への10μg/mlのトラスツズマブまたはペルツズマブの結合に影響を及ぼさなかった。結果は2以上の実験の代表である。 FACSに基づく競合アッセイを示す図である。10倍過剰のmAb104(100μg/ml)との予備インキュベートは、BT-474細胞(A及びB)、SK-BR-3細胞(C及びD)、NCI-N87細胞(E及びF)またはOE-19細胞(G及びH)上のがん細胞表面HER2への10μg/mlのトラスツズマブまたはペルツズマブの結合に影響を及ぼさなかった。結果は2以上の実験の代表である。 FACSに基づく競合アッセイを示す図である。10倍過剰のmAb104(100μg/ml)との予備インキュベートは、BT-474細胞(A及びB)、SK-BR-3細胞(C及びD)、NCI-N87細胞(E及びF)またはOE-19細胞(G及びH)上のがん細胞表面HER2への10μg/mlのトラスツズマブまたはペルツズマブの結合に影響を及ぼさなかった。結果は2以上の実験の代表である。 FACSに基づく競合アッセイを示す図である。10倍過剰のmAb104(100μg/ml)との予備インキュベートは、BT-474細胞(A及びB)、SK-BR-3細胞(C及びD)、NCI-N87細胞(E及びF)またはOE-19細胞(G及びH)上のがん細胞表面HER2への10μg/mlのトラスツズマブまたはペルツズマブの結合に影響を及ぼさなかった。結果は2以上の実験の代表である。 がん細胞株の溶解物を4%SDS-PAGEで分離し、(A)mAb104、(B)抗HER2、及び(C)抗HER3でブロットした。GAPDHはタンパク質基準化の添加対照として使用した。レーン1:分子量マーカー。データは3つの実験の代表である。 ELISA分析を示す図である。組換えsEGFR外部ドメインまたはHER2、HER3、もしくはHER4のECDでコーティングしたELISAプレートへのmAb104(3~10,000ng/mL)結合の特異性を示す図である。pNPP基質及び二次抗マウス抗体アルカリホスファターゼ複合体のみの対照が含まれた。(データ;平均値±SE;n=3)。 MTSアッセイによって測定した試験管内でのSK-BR-3細胞(A、C及びE)またはBT-474細胞(B、D及びF)の増殖に対するmAb104単独(A及びB)またはトラスツズマブ(C及びD)もしくはペルツズマブ(E及びF)との併用でのmAb104の効果を示す図である。細胞を、mAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照とともに単剤療法として、またはトラスツズマブ+ペルツズマブ、トラスツズマブ+mAb104もしくはペルツズマブ+mAb104の併用で血清枯渇培地にて5~7日間インキュベートした。ベースライン時及び実験終了時に測定した生細胞の数。結果は平均値±SD;n=3として表される。データは2以上の独立した実験の代表である。mAb104、ペルツズマブ、アイソタイプ対照抗体は抗増殖作用を有さず、互いに重なり合う。 MTSアッセイによって測定した試験管内でのSK-BR-3細胞(A、C及びE)またはBT-474細胞(B、D及びF)の増殖に対するmAb104単独(A及びB)またはトラスツズマブ(C及びD)もしくはペルツズマブ(E及びF)との併用でのmAb104の効果を示す図である。細胞を、mAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照とともに単剤療法として、またはトラスツズマブ+ペルツズマブ、トラスツズマブ+mAb104もしくはペルツズマブ+mAb104の併用で血清枯渇培地にて5~7日間インキュベートした。ベースライン時及び実験終了時に測定した生細胞の数。結果は平均値±SD;n=3として表される。データは2以上の独立した実験の代表である。mAb104、ペルツズマブ、アイソタイプ対照抗体は抗増殖作用を有さず、互いに重なり合う。 MTSアッセイによって測定した試験管内でのSK-BR-3細胞(A、C及びE)またはBT-474細胞(B、D及びF)の増殖に対するmAb104単独(A及びB)またはトラスツズマブ(C及びD)もしくはペルツズマブ(E及びF)との併用でのmAb104の効果を示す図である。細胞を、mAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照とともに単剤療法として、またはトラスツズマブ+ペルツズマブ、トラスツズマブ+mAb104またはペルツズマブ+mAb104の併用で血清枯渇培地にて5~7日間インキュベートした。ベースライン時及び実験終了時に測定した生細胞の数。結果は平均値±SD;n=3として表される。データは2以上の独立した実験の代表である。mAb104、ペルツズマブ、アイソタイプ対照抗体は抗増殖作用を有さず、互いに重なり合う。 mAb104は単剤療法(A及びB)として、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブ(C及びD)と併用したとき、試験管内で(A)SK-BR-3細胞及び(B)BT474細胞にてMAPK経路及びAktの下流のシグナル伝達に影響を及ぼさない。細胞を血清枯渇培地でインキュベートし、100μg/mlのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブの単独で、または組み合わせて24時間処理した後、全細胞を溶解した。次に、等量の溶解物を添加し、4~12%ゲルにて分解した後、ニトロセルロース膜に移した。示されているように、膜を免疫ブロットした。データは2つの実験の代表である。 mAb104は単剤療法(A及びB)として、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブ(C及びD)と併用したとき、試験管内で(A)SK-BR-3細胞及び(B)BT474細胞にてMAPK経路及びAktの下流のシグナル伝達に影響を及ぼさない。細胞を血清枯渇培地でインキュベートし、100μg/mlのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブの単独で、または組み合わせて24時間処理した後、全細胞を溶解した。次に、等量の溶解物を添加し、4~12%ゲルにて分解した後、ニトロセルロース膜に移した。示されているように、膜を免疫ブロットした。データは2つの実験の代表である。 mAb104は単剤療法(A及びB)として、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブ(C及びD)と併用したとき、試験管内で(A)SK-BR-3細胞及び(B)BT474細胞にてMAPK経路及びAktのリガンド依存性のリン酸化に影響を及ぼさない。細胞を血清枯渇培地でインキュベートし、100μg/mlのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブを単独で、または併用して24時間処理した後、100ngのEGFを10分間加えた。全細胞を溶解した後、次に等量の溶解物を添加し、4~12%ゲルにて分解した後、ニトロセルロース膜に移した。示されているように、膜を免疫ブロットした。データは2つの実験の代表である。 mAb104は単剤療法(A及びB)として、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブ(C及びD)と併用したとき、試験管内で(A)SK-BR-3細胞及び(B)BT474細胞にてMAPK経路及びAktのリガンド依存性のリン酸化に影響を及ぼさない。細胞を血清枯渇培地でインキュベートし、100μg/mlのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブを単独で、または併用して24時間処理した後、100ngのEGFを10分間加えた。全細胞を溶解した後、次に等量の溶解物を添加し、4~12%ゲルにて分解した後、ニトロセルロース膜に移した。示されているように、膜を免疫ブロットした。データは2つの実験の代表である。 (A~H)BT474細胞及び(I~P)SK-BR-3細胞にてトラスツズマブ、ペルツズマブ、及びmAb104によって単剤療法として及び併用して(すべての群の総抗体0.1mg/mL)4時間処理した後、アネキシンV及びヨウ化プロピジウム(PI)染色のフローサイトメトリー分析によって評価した乳癌細胞の生存率及びアポトーシスに対する処理の効果を示す図である。 (A~H)BT474細胞及び(I~P)SK-BR-3細胞にてトラスツズマブ、ペルツズマブ、及びmAb104によって単剤療法として及び併用して(すべての群の総抗体0.1mg/mL)4時間処理した後、アネキシンV及びヨウ化プロピジウム(PI)染色のフローサイトメトリー分析によって評価した乳癌細胞の生存率及びアポトーシスに対する処理の効果を示す図である。 (A~H)BT474細胞及び(I~P)SK-BR-3細胞にてトラスツズマブ、ペルツズマブ、及びmAb104によって単剤療法として及び併用して(すべての群の総抗体0.1mg/mL)4時間処理した後、アネキシンV及びヨウ化プロピジウム(PI)染色のフローサイトメトリー分析によって評価した乳癌細胞の生存率及びアポトーシスに対する処理の効果を示す図である。 (A~H)BT474細胞及び(I~P)SK-BR-3細胞にてトラスツズマブ、ペルツズマブ、及びmAb104によって単剤療法として及び併用して(すべての群の総抗体0.1mg/mL)4時間処理した後、アネキシンV及びヨウ化プロピジウム(PI)染色のフローサイトメトリー分析によって評価した乳癌細胞の生存率及びアポトーシスに対する処理の効果を示す図である。 BT-474乳癌異種移植片におけるmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を1mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照で処理した。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。増殖曲線に示されているデータは平均腫瘍体積±SEを表す。個々の処理群の腫瘍は対照群よりも有意に小さかったp<0.001対照対mAb104;**p<0.0001対照対トラスツズマブ及びペルツズマブ。 BT-474異種移植片におけるmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5/群)を0.5mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照で処理した。処理開始時の腫瘍体積は120~150mmだった。増殖曲線に示されているデータは平均腫瘍体積±SEを表す。p<0.01、対照対mAb104処理群。 (A)HER2陽性乳房PDXモデルにおけるmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5/群)を0.5mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照で処理した。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。 (B)BT-474異種移植片におけるトラスツズマブと併用したmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を総用量0.5mgのmAb104+トラスツズマブ、トラスツズマブ+ペルツズマブ、またはアイソタイプ対照で処理した。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。p<0.0001対照群対トラスツズマブ/mAb104。 (C)HER2陽性乳房PDXモデルにおけるトラスツズマブと併用したmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を総用量0.5mgのmAb104+トラスツズマブ、トラスツズマブ+ペルツズマブ、またはアイソタイプ対照で処理した。処理開始時の腫瘍体積は120~150mmだった。p<0.0001対照群対mAb104;**p<0.001トラスツズマブ対トラスツズマブ/mAb104。パネルA~Cの増殖曲線に示されているデータは平均腫瘍体積±SEを表す。 BT-474異種移植腫瘍は免疫組織化学法によって:(A)Ki67による増殖(B)ホスホ-Aktの染色による下流シグナル伝達、(C)ポドカリキシンの染色による血管系に対する影響に対する抗HER2単剤療法(0.5mg用量)の効果;または、(D)Ki67による増殖(E)ホスホ-Aktの染色による下流シグナル伝達(F)ポドカリキシンの染色による血管系への影響に対するトラスツズマブとの併用でのmAb104(0.5mgの総タンパク質用量)の効果について評価した。p<0.001対照群対トラスツズマブ。 BT-474異種移植腫瘍は免疫組織化学法によって:(A)Ki67による増殖(B)ホスホ-Aktの染色による下流シグナル伝達、(C)ポドカリキシンの染色による血管系に対する影響に対する抗HER2単剤療法(0.5mg用量)の効果;または、(D)Ki67による増殖(E)ホスホ-Aktの染色による下流シグナル伝達(F)ポドカリキシンの染色による血管系への影響に対するトラスツズマブとの併用でのmAb104(0.5mgの総タンパク質用量)の効果について評価した。p<0.001対照群対トラスツズマブ。 mAb104は、MTSアッセイで測定したとき、試験管内で(A)NCI-N87胃癌細胞及び(B)OE19胃癌細胞の増殖を阻害しない。細胞をmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照とともに単剤療法(A及びB)として血清枯渇培地で5~7日間インキュベートした。ベースライン時及び実験終了時に測定した生細胞の数。結果は平均値±SD;n=3として表される。データは2以上の独立した実験の代表である。p<0.0001、対照対トラスツズマブ。 mAb104は、MTSアッセイで測定したとき、試験管内で(A)NCI-N87胃癌細胞及び(B)OE19胃癌細胞の増殖を阻害しない。細胞をトラスツズマブ+ペルツズマブ、トラスツズマブ+mAb104またはペルツズマブ+mAb104と併用してmAb104とともに血清枯渇培地で5~7日間インキュベートした。ベースライン時及び実験終了時に測定した生細胞の数。結果は平均値±SD;n=3として表される。データは2以上の独立した実験の代表である。p≦0.005、対照と比べて。 mAb104は、単剤療法(A及びB)として、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブと併用したとき(C及びD)、試験管内で(A)NCI-N87細胞及び(B)OE-19細胞にてMAPK経路及びAktの下流のシグナル伝達に影響を及ぼさない。細胞を血清枯渇培地でインキュベートし、100μg/mlのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブの単独で、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブと併用で24時間処理した後、全細胞を溶解した。次に、等量の溶解物を添加し、4~12%ゲルにて分解した後、ニトロセルロース膜に移した。示されているように、膜を免疫ブロットした。結果は2つの実験の代表である。 mAb104は、単剤療法(A及びB)として、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブと併用したとき(C及びD)、試験管内で(A)NCI-N87細胞及び(B)OE-19細胞にてMAPK経路及びAktの下流のシグナル伝達に影響を及ぼさない。細胞を血清枯渇培地でインキュベートし、100μg/mlのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブの単独で、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブと併用で24時間処理した後、全細胞を溶解した。次に、等量の溶解物を添加し、4~12%ゲルにて分解した後、ニトロセルロース膜に移した。示されているように、膜を免疫ブロットした。結果は2つの実験の代表である。 mAb104は単剤療法(A及びB)として、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブ(C及びD)と併用したとき、試験管内で(A)NC-N87細胞及び(B)OE-19細胞にてMAPK経路及びAktのリガンド依存性のリン酸化に影響を及ぼさない。細胞を血清枯渇培地でインキュベートし、100μg/mlのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブの単独で、または併用で24時間処理した後、100ngのEGFを10分間加えた。全細胞を溶解した後、次に等量の溶解物を添加し、4~12%ゲルにて分解した後、ニトロセルロース膜に移した。示されているように、膜を免疫ブロットした。結果は2つの実験の代表である。 mAb104は単剤療法(A及びB)として、またはトラスツズマブもしくはペルツズマブ(C及びD)と併用したとき、試験管内で(A)NC-N87細胞及び(B)OE-19細胞にてMAPK経路及びAktのリガンド依存性のリン酸化に影響を及ぼさない。細胞を血清枯渇培地でインキュベートし、100μg/mlのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブの単独で、または併用で24時間処理した後、100ngのEGFを10分間加えた。全細胞を溶解した後、次に等量の溶解物を添加し、4~12%ゲルにて分解した後、ニトロセルロース膜に移した。示されているように、膜を免疫ブロットした。結果は2つの実験の代表である。 (A及びB)NCI-N87胃癌細胞及び(C)OE-19食道癌細胞にて単剤療法として、または併用でトラスツズマブ、ペルツズマブ、及びmAb104によって4時間処理した後、ヨウ化プロピジウム(PI)染色によって評価したがん細胞の生存率及びアポトーシスに対する処理の効果を示す図である。 (A及びB)NCI-N87胃癌細胞及び(C)OE-19食道癌細胞にて単剤療法として、または併用でトラスツズマブ、ペルツズマブ、及びmAb104によって4時間処理した後、ヨウ化プロピジウム(PI)染色によって評価したがん細胞の生存率及びアポトーシスに対する処理の効果を示す図である。 遊走アッセイに利用した集密なOE-19細胞を示す。0または100μg/mlの抗体インキュベートの0時間及び90時間で収集した画像。抗体は、処理後90時間で100μg/mLの用量での対照抗体と比べてOE-19細胞の遊走を遅延させなかった。 NCI-N87異種移植片におけるmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を1mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照で処理した、または処理しなかった。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。増殖曲線に示されているデータは平均腫瘍体積±SEを表す。p≦0.01、対照対mAb104。 NCI-N87異種移植片におけるmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を0.5mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照で処理した、または処理しなかった。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。増殖曲線(A)及び生存曲線(B)が示されている。増殖曲線に示されるデータは平均腫瘍体積±SEを表す。生存分析のための終点は腫瘍体積>1000mmまたは瀕死の状態だった。p<0.001、対照対mAb104;**p<0.0001対照群対処理群。 NCI-N87異種移植片におけるmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を0.1mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照で処理した、または処理しなかった。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。増殖曲線(A)及び生存曲線(B)が示されている。増殖曲線に示されるデータは平均腫瘍体積±SEを表す。生存分析のための終点は腫瘍体積>1000mmまたは瀕死の状態だった。p≦0.001、対照対mAb104;**p<0.0002対照対処理群。 OE-19異種移植片におけるmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を1mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照で処理した、または処理しなかった。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。増殖曲線に示されているデータは平均腫瘍体積±SEを表す。p≦0.0001、対照対mAb104。 OE-19異種移植片におけるmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を0.5mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、アイソタイプ対照で処理した。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。増殖曲線(A)及び生存曲線(B)が示されている。増殖曲線に示されるデータは平均腫瘍体積±SEを表す。生存分析のための終点は腫瘍体積>1000mmまたは瀕死の状態だった。*p<0.001、対照対トラスツズマブ;**p<0.006対照対処理群。 NCI-N87異種移植片におけるトラスツズマブと併用したmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を総用量0.5mgのmAb104+トラスツズマブ、トラスツズマブ+ペルツズマブ、またはアイソタイプ対照で処理した。処理開始時の腫瘍体積は100~120mm3だった。増殖曲線に示されているデータは平均腫瘍体積±SEを表す。p<0.0001、対照群対mAb104;**p<0.001、トラスツズマブ対トラスツズマブ/mAb104。 OE-19異種移植片におけるトラスツズマブと併用したmAb104の抗腫瘍効果を示す図である。マウス(n=5)を総用量0.5mgのmAb104+トラスツズマブ、トラスツズマブ+ペルツズマブ、またはアイソタイプ対照で処理した。処理開始時の腫瘍体積は100~120mmだった。増殖曲線(A)及び生存曲線(B)が示されている。増殖曲線に示されるデータは平均腫瘍体積±SEを表す。生存分析のための終点は腫瘍体積>1000mmまたは瀕死の状態だった。p<0.0001、対照群対トラスツズマブ/mAb104;**p<0.0001、対照対トラスツズマブ/ペルツズマブ;***p<0.0001、トラスツズマブ対トラスツズマ/mAb104;±p<0.0005、対照対処理群。 NCI-N87異種移植腫瘍は、(A及びD)Ki67による増殖;(B及びE)ホスホル-Aktの染色による下流シグナル伝達及び(C及びF)ポドカリキシンの染色による血管系への影響に対する抗HER2の単剤療法(0.5mg用量)(A~C)またはトラスツズマブとの併用(D~F)の効果についての免疫組織化学法によって評価した。 NCI-N87異種移植腫瘍は、(A及びD)Ki67による増殖;(B及びE)ホスホル-Aktの染色による下流シグナル伝達及び(C及びF)ポドカリキシンの染色による血管系への影響に対する抗HER2の単剤療法(0.5mg用量)(A~C)またはトラスツズマブとの併用(D~F)の効果についての免疫組織化学法によって評価した。 OE-19異種移植腫瘍は、(A及びD)Ki67による増殖;(B及びE)ホスホル-Aktの染色による下流シグナル伝達及び(C及びF)ポドカリキシンの染色による血管系への影響に対する抗HER2単剤療法(0.5mg用量)(A~C)またはトラスツズマブとの併用(D~F)の効果についての免疫組織化学法によって評価した。 OE-19異種移植腫瘍は、(A及びD)Ki67による増殖;(B及びE)ホスホル-Aktの染色による下流シグナル伝達及び(C及びF)ポドカリキシンの染色による血管系への影響に対する抗HER2単剤療法(0.5mg用量)(A~C)またはトラスツズマブとの併用(D~F)の効果についての免疫組織化学法によって評価した。 89Zr標識した抗HER抗体の免疫反応性画分の決定のための結合アッセイを示す図である。A)は、細胞濃度の増加の関数として、適用された総放射活性に対する特異的結合の従来のプロットを示す。B)及びC)は、Aと同じデータの二重逆プロットであり、無限の抗原過剰を表す条件に対して免疫反応性画分が決定されるのを可能にする。 NCI-N87胃癌細胞に対するA)89Zr標識mAb104の結合及びB)89Zr標識ハーセプチン/トラスツズマブの結合のScatchardプロットを示す図である。横軸は特異的に結合した抗体の濃度を示し、縦軸は反応性の遊離抗体に対する特異的に結合した濃度の比率である。横軸での切片値から細胞あたりの結合容量を決定し、直線の傾きから結合定数を決定した。 A)HER2を過剰発現するNCI-N87胃癌異種移植片を担うマウスにおけるジルコニウム-89標識mAb104の生体内分布。B)NCI-N87異種移植片を担うマウスの血液及び腫瘍におけるジルコニウム-89標識mAb104及びアイソタイプ対照の生体内分布。mAb104で示された高い特異的腫瘍取り込み。(データ:平均±SEM、n=5)。
配列表の解説
配列番号1:HER2/ErbB2のエピトープ配列
配列番号2:mAb104のVH
配列番号3:mAb104のVL
配列番号4:mAb106のVH
配列番号5:mAb106のVL
配列番号6:VH CDR1のコンセンサス配列
配列番号7:VH CDR2のコンセンサス配列
配列番号8:VH CDR3のコンセンサス配列
配列番号9:VL CDR1のコンセンサス配列
配列番号10:VL CDR2のコンセンサス配列
配列番号11:VL CDR3のコンセンサス配列
配列番号12:VHのコンセンサス配列
配列番号13:VLのコンセンサス配列
配列番号14:mAb104のVH CDR1
配列番号15:mAb106のVH CDR1
配列番号16:mAb104のVH CDR2
配列番号17:mAb106のVH CDR2
配列番号18:mAb104のVH CDR3
配列番号19:mAb106のVH CDR3
配列番号20:mAb104のVL CDR1
配列番号21:mAb106のVL CDR1
配列番号22:mAb104のVL CDR2
配列番号23:mAb106のVL CDR2
配列番号24:mAb104のVL CDR3
配列番号25:mAb106のVL CDR3
配列番号26:免疫化に使用される環化ペプチドの配列
配列番号27:HER2/ErbB2の配列
配列番号28:軽鎖プライマー配列
配列番号29:軽鎖プライマー配列
配列番号30:軽鎖プライマー配列
配列番号31:軽鎖プライマー配列
配列番号32:軽鎖プライマー配列
配列番号33:軽鎖プライマー配列
配列番号34:軽鎖プライマー配列
配列番号35:軽鎖プライマー配列
配列番号36:軽鎖プライマー配列
配列番号37:軽鎖プライマー配列
配列番号38:軽鎖プライマー配列
配列番号39:軽鎖プライマー配列
配列番号40:軽鎖プライマー配列
配列番号41:重鎖プライマー配列
配列番号42:重鎖プライマー配列
配列番号43:重鎖プライマー配列
配列番号44:重鎖プライマー配列
配列番号45:重鎖プライマー配列
配列番号46:重鎖プライマー配列
配列番号47:重鎖プライマー配列
配列番号48:重鎖プライマー配列
配列番号49:重鎖プライマー配列
配列番号50:重鎖プライマー配列
配列番号51:重鎖プライマー配列
配列番号52:重鎖プライマー配列
配列番号53:重鎖プライマー配列
配列番号54:軽鎖プライマー配列
配列番号55:軽鎖プライマー配列
概要
本明細書全体において、別段の明記がない限り、または文脈上他の意味が要求されない限り、単一の工程、物質の組成物、工程の群、または物質の組成物の群への言及は、これらの工程、物質の組成物、工程の群、または物質の組成物の群のうちの1つ及び複数(すなわち1以上)を包含するように解釈するものとする。
当業者は、本開示が、具体的に記載されているものの他にも変形形態及び変更形態が生じやすいことを理解するであろう。開示がすべてのかかる変形形態及び変更形態を含むことを理解すべきである。開示は、本明細書中で個別にまたは集合的に参照されるか、または示される工程、特徴、組成物、及び化合物のすべて、ならびに当該工程または特徴のすべての組み合わせまたは任意の2つ以上も含む。
本開示は、本明細書に記載されている特定の例によって範囲を限定されないものとする。そのような特定の例は、例示のために意図されているに過ぎない。機能的に等価の産物、組成物、及び方法は、明らかに本開示の範囲内にある。
本開示の任意の例は、別段の明記がない限り、本開示の任意の他の例に準用するように解釈するものとする。
別段の具体的な定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当該技術分野の(例えば、細胞培養、分子遺伝学、免疫学、免疫組織化学、タンパク質化学、及び生化学における)当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有するように解釈するものとする。
別途指定されない限り、本開示で利用される組換えタンパク質、組換えDNA技術、分子生物学、微生物学、細胞培養、及び免疫学的技法は、当業者に周知の標準手順である。そのような技法は、J.Perbal,A Practical Guide to Molecular Cloning,John Wiley and Sons(1984),J.Sambrook. Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989),T.A.Brown(editor),Essential Molecular Biology:A Practical Approach,Volumes 1 and 2,IRL Press(1991),D.M.Glover and B.D.Hames(editors),DNA Cloning:A Practical Approach,Volumes 1-4,IRL Press(1995及び1996),及びF.M.Ausubel et al.(editors),Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley-Interscience(1988,現在までのすべての改訂を含む),Ed Harlow and David Lane(editors)Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,(1988),及びJ.E.Coligan et al.(editors)Current Protocols in Immunology,John Wiley&Sons(現在までのすべての改訂を含む)のような情報源において文献全体を通して記載され、且つ説明されている。
本明細書における可変領域及びその一部、免疫グロブリン、抗体及びその断片の記載及び定義は、Kabat,1987及び/または1991,Bork et al.,1994及び/またはChothia and Lesk,1987及び/または1989またはAl-Lazikani et al.,1997またはthe IMGT numbering of Lefranc M.-P.,(1997),Immunology,5,Today,18,509における考察によってさらに明らかにされてもよい。
本明細書の全体を通して、「含む(comprise)」という単語、または「含む(comprises)」もしくは「含む(comprising)」のような変形は、述べられた要素、整数、もしくは工程、または要素、整数、もしくは工程の群を含むが、任意の他の要素、整数、もしくは工程、または要素、整数、もしくは工程の群を除外しないように理解されるであろう。
本明細書で使用されるとき、「~に由来する」という用語は、指定の完全体が、特定の供給源から得られてもよいこと、ただし、必ずしもその供給源から直接得られるわけではないことを示すと解釈されるものとする。
ペプチド配列の文脈における「から成る」または「本質的にから成る」という用語は、さらに大きな生成物に共有結合していない、定義された数の残基のペプチド配列を指す。
本明細書の任意の例は、特に明記されていない限り、任意の他の例に準用するように解釈されるものとする。
選択された定義
本明細書で使用されるとき、文脈による明確な別段の定めがない限り、単数形「a」、「an」、及び「the」には複数の指示対象が含まれる。「a」(または「an」)、ならびに「1以上」及び「少なくとも1つ」という用語は、本明細書では相互交換可能に使用され得る。
さらに、本明細書で使用されるときの「及び/または」は、他方の有無にかかわらず2つの指定された特徴または構成要素を具体的に開示すると解釈されるものとする。したがって、本明細書で「A及び/またはB」のような表現で使用されるときの「及び/または」という用語は、「A及びB」、「AまたはB」、「A」(単独)、ならびに「B」(単独)を含むように意図されている。同様に、「A、B、及び/またはC」のような表現で使用されるときの「及び/または」という用語は、以下の実施形態:A、B、及びC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;A及びC;A及びB;B及びC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)の各々を包含するように意図されている。
「約」という用語は、本明細書では、およそ、大まかに、~前後、または~の領域内を意味するように使用される。「約」という用語が数値範囲とともに使用される場合、「約」は、記載値の上方及び下方に境界を広げることによってその範囲を変更する。一般に、「約」という用語は、10パーセント(%)上または下(高いまたは低い)の変化量によって記載値を上回る及び下回るようにある数値を修正するのに本明細書で使用される。
本明細書に記載されているHER2結合タンパク質及び抗体、核酸、細胞、及びベクターは単離された形態であることが理解されるであろう。「単離された」とは、天然に見いだされない形態であるポリペプチド、抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞を意味する。単離されたポリペプチド、抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞には、もはや天然に見いだされる形態ではない程度まで精製されたものが含まれる。いくつかの態様では、単離された抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞は実質的に純粋である。いくつかの態様では、単離されている抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、または細胞は「組換え型」である。
本明細書で使用されるとき「HER2」という用語は、図1に示されるようなヒトHER2受容体、特に野生型HER2配列(Coussens L.et al.(1985),Science,230(4730):1132-9)のアミノ酸残基190~269によって表されるようなHER2受容体のドメインIIを指すと理解される。HER2という用語はErbB2と相互交換可能に使用することができる。
「異常な発現」または「異常に発現された」という用語は、その異常な量またはレベルの効率的な原因に関係なく、タンパク質の異常な(普通、増加した)量/レベルが存在する状態を包含するように意図される。異常な発現は、配列の変化、欠失もしくは挿入、または変更された折り畳みに起因する変異したタンパク質または変異体にあるような変化したタンパク質が発現される場合を含めて、増加した発現または増加したレベルもしくは量のタンパク質に起因して細胞内のタンパク質発現または翻訳後修飾機構が重い負担をかけられる、またはさもなければ破壊される状況または変化を含み、且つ企図する。現在の状況では、異常な発現は、腫瘍形成性細胞、過剰増殖性細胞、または異常な細胞で見られるが、野生型細胞または正常な細胞では見られないHER2発現と関連している。
本明細書で使用されるとき、「親和性」という用語は、単一分子のそのリガンドへの結合の強さを指し、通常、2つの薬剤の可逆的結合についての平衡解離定数(KD)として表される。それは、HER2結合タンパク質とHER2の間のKoff/Konの比率によって決定される。KDと親和性は反比例する。KD値はHER2結合タンパク質の濃度に関連しているので、KD値が低ければ低いほど(濃度が低いほど)、結合タンパク質の親和性は高い。本開示のHER2結合タンパク質のHER2に対する親和性は、例えば、約100ナノモル(nM)~約0.1nM、約100nM~約1ピコモル(pM)、または約100nM~約1フェムトモル(fM)以上であることができる。
本明細書で使用されるとき、HER2結合タンパク質の標的との相互作用に関する「結合」という用語は、相互作用が標的上の特定の構造(例えば、抗原決定基またはエピトープ)の存在に依存することを意味する。例えば、HER2結合タンパク質は、一般にタンパク質ではなく、特定のタンパク質構造を認識してそれに結合する。
本明細書で使用される「結合タンパク質」という用語は、互いに結合特異性を有する一対の分子のメンバーを説明することを意図している。特異的結合対のメンバーは、天然に由来してもよく、または全体的にもしくは部分的に合成で製造されてもよい。分子の対の一方のメンバーはその表面または空洞に領域を有し、それは、分子の対の他方のメンバーの特定の空間的な及び極性の組織に特異的に結合するので、それに相補性である。したがって、対のメンバーは互いに特異的に結合する特性を有する。特異的結合対の種類の例は、抗原-抗体、ビオチン-アビジン、ホルモン-ホルモン受容体、受容体-リガンド、酵素-基質である。本出願は抗原-抗体型の反応に関係する。
「抗体」という用語は、天然の、または部分的にもしくは完全に合成で作り出された免疫グロブリンを説明する。該用語はまた、抗体結合ドメインである、または抗体結合ドメインに相同である結合ドメインを有する任意のポリペプチドまたはタンパク質も網羅する。CDR移植抗体もこの用語によって企図されている。「抗体」とは、特定のエピトープを結合する抗体及びその断片を含む任意の免疫グロブリンである。該用語は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、及びキメラ抗体を包含し、最近言及されたものは米国特許第4,816,397号及び第4,816,567号にてさらに詳細に記載されている。「抗体(複数可)」という用語は、野生型免疫グロブリン(Ig)分子を含み、一般に、4つの完全長ポリペプチド鎖、2つの重(H)鎖及び2つの軽(L)鎖、またはそれらの同等のIg相同体(例えば、重鎖のみを含むラクダ科のナノボディ)を含み;Ig分子の本質的なエピトープ結合特性を保持する完全長の機能的なその突然変異体、変異形、または誘導体を含み;且つ二重の特異性、二重特異性、多重特異性、及び二重可変のドメイン抗体を含み;免疫グロブリン分子は、任意のクラス(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgA、及びIgY)、またはサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、及びIgA2)であることができる。抗体は多くの方法で修飾することができるので、「抗体」という用語は、必要な特異性を持つ結合ドメインを有する任意の特異的結合のメンバーまたは物質を包含すると解釈されるべきである。したがって、この用語は、天然であれ、または全体的にもしくは部分的に合成であれ、免疫グロブリン結合ドメインを含む任意のポリペプチドを含む、抗体の抗体断片、誘導体、機能的同等物及び相同体を包含する。したがって、別のポリペプチドに融合した免疫グロブリン結合ドメインまたは同等物を含むキメラ分子が含まれる。キメラ抗体のクローニング及び発現は、EP-A-0120694及びEP-A-0125023ならびに米国特許第4,816,397号及び第4,816,567号に記載されている。任意の「抗原結合断片」も「抗体」という用語の意味の範囲内に含まれる。
「抗体断片」とは、完全長ではない少なくとも1本のポリペプチド鎖を含む分子を意味し、(i)可変軽鎖(VL)、可変重鎖(VH)、定常軽鎖(CL)及び定常重鎖1(CH1)のドメインから成る一価断片であるFab断片;(ii)ヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む二価断片であるF(ab’)2;(iii)VH及びCH1のドメインから成るFab(Fd)断片の重鎖部分;(iv)抗体の単一アームのVL及びVHのドメインから成る可変断片(Fv)断片;(v)単一の可変ドメインを含むドメイン抗体(dAb)断片(Ward,E.S.et al.,Nature,341,544-546(1989));(vi)ラクダ抗体;(vii)単離した相補性決定領域(CDR);(viii)2つのドメインが結合して抗原結合部位を形成することを可能にするペプチドリンカーによってVHドメインとVLドメインが連結される単鎖Fv断片(Bird et al,Science,242,423-426,1988;Huston et al,PNAS,USA,85,5879-5883,1988);(ix)VHドメイン及びVLドメインが単一のポリペプチド鎖で発現されるが、同じ鎖上の2つのドメイン間の対合を可能にするには短すぎるリンカーを使用し、それによってドメインを別の鎖の相補性ドメインと対合させ、2つの抗原結合部位を作り出す二価の二重特異性抗体であるダイアボディ(WO94/13804;P.Holliger et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,906444-6448,(1993));ならびに(x)相補軽鎖ポリペプチドと一緒に抗原結合領域の対を形成するタンデムのFvセグメント(VH-CH1-VH-CH1)の対を含む線形抗体;(xi)多価抗体断片(scFv二量体、三量体及び/または四量体(Power and Hudson,J.Immunol.Methods,242:193-204,9(2000));ならびに(xii)重鎖及び/または軽鎖の他の非完全長部分、またはそれらの突然変異体、変異形、または誘導体を単独でまたは任意の組み合わせで含む。
本明細書で使用されるとき、「抗原結合断片」という用語は、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、Fd、単鎖Fv(scFv)、ジスルフィド結合Fv(sdFv)、VL及びVHドメイン断片、ドメイン抗体、三重特異性(Fab3)、二重特異性(Fab2)、ダイアボディ((VL-VH)2または(VH-VL)2)、トリアボディ(3価)、テトラボディ(4価)、ミニボディ((scFv-CH3)2)、二重特異性単鎖Fv(Bis-scFv)、IgGデルタCH2、scFv-Fc及び(scFv)2-Fcを含むように解釈される。「Fab断片」は、抗体分子の一価の抗原結合断片から成り、抗体分子全体を酵素パパインで消化することによって生成され、インタクトの軽鎖及び重鎖の一部から成る断片を生じることができる。抗体分子の「Fab」断片は、抗体分子全体をペプシンで処理した後、還元して、インタクトの軽鎖及び重鎖の一部から成る分子を生成することによって得ることができる。この方法で処理された抗体分子ごとに2つのFab’断片が得られる。抗体の「F(ab’)2断片」は、2つのジスルフィド結合によって結合された2つのFab’断片の二量体から成り、その後の還元を行わずに抗体全体を酵素ペプシンで処理することによって得られる。「Fv断片」は、2本の鎖として表される軽鎖の可変領域と重鎖の可変領域とを含有する遺伝子操作された断片である。「単鎖抗体」(SCA)は、好適で柔軟なポリペプチドリンカーによって連結された、軽鎖の可変領域と重鎖の可変領域とを含有する遺伝子操作された単鎖分子である。
本明細書で使用されるとき、「抗体可変領域」とは、相補性決定領域(CDR;すなわち、CDR1、CDR2、及びCDR3)及びフレームワーク領域(FR)のアミノ酸配列を含む抗体分子の軽鎖及び重鎖の一部を指す。VHとは重鎖の可変領域を指す。VLとは軽鎖の可変領域を指す。本発明で使用される方法によれば、CDR及びFRに割り当てられるアミノ酸位置は、Kabat(Sequences of Proteins of Immunological Interest (National Institutes of Health,Bethesda,Md.,1987 and 1991))またはChotia and Lesk(1987,J.Mol.Biol.196:901-917)に従って定義されてもよい。抗体または抗原結合断片のアミノ酸番号付けもKabatのアミノ酸番号付けに従う。
本明細書で使用されるとき「定常領域」(CR)という用語は、エフェクター機能を付与する抗体分子の一部を指す。主題のヒト化抗体の定常領域はヒト免疫グロブリンに由来する。重鎖定常領域は、アルファ、デルタ、イプシロン、ガンマ、またはミューの5つのアイソタイプのいずれかから選択することができる。さらに、種々のサブクラスの重鎖(例えば、重鎖のIgGサブクラス)はさまざまなエフェクター機能に関与し、したがって、所望の重鎖定常領域を選択することによって、所望のエフェクター機能を持つ抗体を作り出すことができる。好ましい重鎖定常領域はガンマ1(IgG1)、ガンマ2(IgG2)、ガンマ3(IgG3)及びガンマ4(IgG4)である。軽鎖定常領域は、カッパ型またはラムダ型、好ましくはカッパ型であることができる。
「フレームワーク領域」(以下、FR)はCDR残基以外のそれらの可変ドメイン残基である。天然に存在する抗体の各可変ドメインは通常、FR1、FR2、FR3、及びFR4として識別される4つのFRを有する。
本明細書で使用されるとき、「相補性決定領域」(同義CDR;すなわち、CDR1、CDR2、及びCDR3)という用語は、その存在が抗原結合に必要である抗体可変ドメインのアミノ酸残基を指す。各可変ドメインは通常、CDR1、CDR2、及びCDR3として識別される3つのCDR領域を有する。各相補性決定領域は、Kabatによって定義されたようなCDR領域に由来するアミノ酸残基(すなわち、軽鎖可変ドメインでは、ほぼ、残基24~34または24~39(L1)、50~56または55~61(L2)、及び89~97または93~102(L3)、ならびに重鎖可変ドメインでは、31~35または26~35(H1)、50~65または50~66(H2)、及び95~102または97~108(H3);Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD.(1991))、及び/または「超可変ル-プ」、すなわち、軽鎖可変ドメインでは、ほぼ残基26~32(L1)、50~52(L2)、及び91~96(L3)、ならびに重鎖可変ドメインでは、26~32(H1)、53~55(H2)、及び96~101(H3);Chothia and Lesk(1987)J.Mol.Biol.196:901-917)を含んでもよい。場合によっては、相補性決定領域は、Kabatに従って定義されたCDR領域と超可変ループの双方に由来するアミノ酸を含むことができる。当業者は、例えば、突然変異(例えば、欠失及び/または挿入)の結果として、例えば、最大5残基の変異、または4残基の変異、または2残基の変異または1残基変異(例えば、本明細書で例示される抗体として)の結果として、FRの配置におけるいくらかの変異に気付くであろう。
本明細書で使用されるとき、「モノクローナル抗体」という用語は単一分子組成の抗体分子の調製物を指す。モノクローナル抗体は特定のエピトープに対する単一結合特異性及び親和性を示す。モノクローナル抗体は、任意の動物から、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ブタなどから生成することができ、または合成で生成することができ、部分的にもしくは完全にヒト配列とすることができる。
「キメラ抗体」という用語は、重鎖及び/または軽鎖の一部が、特定の種(例えば、マウス)に由来するまたは特定の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体にて対応する配列と同一または相同である一方で、鎖(複数可)の残りの部分は別の種(例えば、霊長類)に由来するまたは別の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体にて対応する配列と同一または相同である抗体を指し、同様に、所望の生物活性を示す限り、そのような抗体の断片も指す。
「ヒト化抗体」という用語は、一般に組換え技法を用いて調製され、非ヒト種由来の免疫グロブリンに由来するエピトープ結合部位を有し、分子の残りの免疫グロブリン構造がヒト免疫グロブリンの構造及び/または配列に基づく、キメラ分子を指すように理解するものとする。抗原結合部位は好ましくは、ヒト抗体の可変ドメイン内の適切なフレームワーク領域に移植した非ヒト抗体由来の相補性決定領域(CDR)と、ヒト抗体由来の残りの領域とを含む。
「ヒト抗体」という用語は、本明細書で抗体分子及び結合タンパク質とともに使用されるとき、可変抗体領域(例えば、VH、VL、CDR、及びFR領域)と、ヒトに、例えば、ヒトの生殖細胞または体細胞に見いだされる配列に由来するまたは対応する定常抗体領域とを有する抗体を指す。
本明細書で使用されるとき、「特異的に結合する」という用語は、結合タンパク質または抗体が、代わりの細胞または物質よりも高頻度に、迅速に、長い持続期間で、及び/または高い親和性で、特定の細胞または物質と反応するまたは会合することを意味するように解釈されるものとする。また、この定義を読み取ることによって、例えば、第1の標的に対し特異的に結合する抗体は第2の標的に対し特異的に結合してもよいし、または結合しなくてもよいことも理解される。そのため、「特異的な結合」は必ずしも別の分子の排他的結合または検出できない結合を必要とせず、これは「選択的結合」という用語に包含される。必ずしもそうとは限らないが、一般に、結合への言及は特異的結合を意味する。
本明細書で使用されるとき、「細胞増殖性障害」及びその文法上の変形は、細胞、組織または臓器に関連して使用される場合、任意の望ましくない、過剰なまたは異常な細胞、組織または臓器の成長、増殖、分化または生存を指す。望ましくない細胞増殖性障害には、双方とも、対象における望ましくない、過剰なまたは異常な細胞数、細胞成長、細胞増殖、細胞の生存または分化を特徴とする良性過形成状態である疾患及び生理学的状態が含まれる。そのような障害の特定の例には、転移性及び非転移性の新生物、腫瘍及びがん(悪性腫瘍)が挙げられる。
「同一性」という用語及びその文法上の変形は、言及された2つ以上の実体が同じであることを意味する。したがって、2つの抗体配列が同一である場合、それらは少なくとも参照された領域または部分の範囲内で同じアミノ酸配列を有する。2つの核酸配列が同一である場合、それらは少なくとも参照された領域または部分の範囲内で同じポリヌクレオチド配列を有する。同一性は、配列の定義された領域(領域またはドメイン)にわたることができる。ポリヌクレオチドの同一性%は、ギャップ作成ペナルティー=5及びギャップ延長ペナルティー=0.3とするGAP(Needleman and Wunsch,J.Mol.Biol.48:444-453.1970)分析(GCGプログラム)によって測定される。特に述べられていない限り、クエリ配列は少なくとも45ヌクレオチド長であり、GAP分析は2つの配列を少なくとも45ヌクレオチドの領域にわたって並べる。好ましくは、クエリ配列は少なくとも100ヌクレオチド長であり、GAP分析は少なくとも100ヌクレオチドの領域にわたって2つの配列を並べる。最も好ましくは、2つの配列はその全長にわたって並べられる。
DNA、RNAまたはタンパク質を含む「単離された」という用語は、それがそのネイティブな状態で会合されているまたは連結されているポリヌクレオチド/ポリペプチドの配列から少なくとも部分的に分離されているポリヌクレオチド/ポリペプチドを意味する。好ましくは、単離されたポリヌクレオチド/ポリペプチドは、それらが天然に会合されている他の成分を少なくとも60%含まない、好ましくは少なくとも75%含まない、最も好ましくは少なくとも90%含まない。
本明細書で使用されるとき「核酸」という用語は、「ポリヌクレオチド」という用語と相互交換可能に使用される。
本明細書で使用されるとき、「医薬組成物」という用語は少なくとも1つの治療上または生物学的に活性がある薬剤を含有し、患者への投与に好適である任意の組成物を意味する。そのような製剤はいずれも当該技術分野で周知され、容認されている方法によって調製することができる。例えば、Gennaro,A.R.,ed.,Remington:The Science and Practice of Pharmacy,20th Edition,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.(2000)を参照のこと。
「薬学的に許容される」という表現は、妥当な医学的判断の範囲内であり、過度な毒性、刺激、アレルギー応答、及び/または他の問題もしくは合併症を伴うことなく、ヒト及び動物の組織と接触して使用するのに好適であり、合理的な利益/リスク比に見合った化合物、材料、組成物、及び/または剤形を指すのに本明細書で採用される。
「対象」とは、診断、予後判定、または治療法が所望される任意の対象、特に哺乳類対象を意味する。本明細書で使用されるとき、「対象」という用語には任意のヒトまたは非ヒト動物が含まれる。「非ヒト動物」という用語は、すべての脊椎動物、例えば、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、クマ、ニワトリ、両生類、爬虫類などのような哺乳動物及び非哺乳動物を含み、適切な場合には、「患者」という用語と相互交換可能に使用されてもよい。好ましくは、対象は霊長類である。特に、対象はヒトである。
本明細書で使用されるとき、「類似の」レベルの結合という言及は、抗体が抗原に対し、別の抗原に結合するレベルの約30%または25%または20%以内のレベルで結合することを意味すると理解されるであろう。この用語は、ある抗体が抗原に対し、別の抗体が同じ抗原に結合するレベルの約30%または25%または20%以内のレベルで結合することも意味することができる。
本明細書で使用されるとき、「実質的に同じレベル」の結合という言及は、抗体が抗原に対し、別の抗原に結合するレベルの約15%または10%または5%以内のレベルで結合することを意味すると理解されるであろう。この用語は、ある抗体が抗原に対し、別の抗体が同じ抗原に結合するレベルの約5%または4%または3%以内のレベルで結合することも意味することができる。
「競合して阻害する」という用語は、本開示のタンパク質が、列挙された産生された抗体(例えば、mAb104)のHER2のドメインIIまたはその断片への結合を減らす、または防止することを意味するように理解されるものとする。上記のことから、該タンパク質は抗体の結合を完全に阻害する必要はなく、むしろ結合をただ統計的に有意な量で、例えば、少なくとも約10%、または20%、または30%、または40%、または50%、または60%、または70%、または80%、または90%、または95%減らす必要があることが明らかであろう。結合の競合的阻害を測定するための方法は当該技術分野で知られており、及び/または本明細書に記載されている。例えば、抗体は、タンパク質の存在下または非存在下のいずれかでHER2またはその断片に対し曝露される。抗体の結合がタンパク質の非存在下よりもタンパク質の存在下で少ない場合、そのタンパク質は抗体の結合を競合して阻害すると見なされる。一例では、タンパク質及び抗体は実質的に同時にHER2に対し曝露される。結合の競合的阻害を測定するためのさらなる方法は、当業者には明らかであり、及び/または本明細書に記載されている。一例では、タンパク質の抗原結合ドメインは抗体の結合を競合して阻害する。
2つのエピトープの文脈での「重複」は、2つのエピトープが十分な数のアミノ酸残基を共有し、一方のエピトープに結合する抗体が他方のエピトープに結合する抗体の結合を競合して阻害することを可能にすることを意味するように解釈されるものとする。例えば、エピトープは少なくとも1、または2、または3、または4、または5、または6、または7、または8、または9、または10のアミノ酸を共有する。
本明細書で使用されるとき、「実質的に結合しない」という用語は、タンパク質、例えば、抗体が候補抗原に対し、バックグラウンドを10%未満、または8%未満、または6%未満、または5%未満上回るレベルで結合することを意味するように理解されるものとする。バックグラウンドは、タンパク質の非存在下及び/または陰性対照タンパク質(例えば、アイソタイプ対照抗体)の存在下で検出される結合シグナルのレベル、及び/または陰性対照抗原の存在下で検出される結合のレベルであることができる。結合のレベルはタンパク質を不動化し、抗原に接触させるバイオセンサー分析(例えば、Biacore)を用いて検出される。
「治療有効量」という用語は、細胞増殖性障害の1以上の症状を、その障害の臨床的に特有なものとして観察され、且つ容認されるレベルを下回るレベルまで低減する、または抑制するのに十分な抗体または抗原結合断片の量を意味すると解釈されるものとする。当業者は、そのような量は特定の抗体、断片、及び/または特定の対象、及び/または疾患の種類もしくは重症度もしくレベルに応じて異なることに気付くであろう。したがって、この用語は本発明を特定の量に限定すると解釈されるべきではない。
本明細書で使用されるとき、「治療する」、「治療すること」、「治療」という用語及びそれらの文法的変形は、個々の患者をプロトコール、投薬計画、プロセスまたは療法に供することを意味し、その際、その患者にて生理学的な応答または結果を得ることが望ましい。治療されるあらゆる患者が特定の治療プロトコール、投薬計画、プロセス、または療法に応答するわけではない可能性があるので、治療することは、あらゆる患者または患者集団において所望の生理学的な応答または結果が達成されることを必要としない。したがって、所与の患者または患者集団は治療に応答できなくてもよく、または不十分に応答してもよい。
「腫瘍」または「がん」という用語は相互交換可能に使用され、その成長、増殖または生存が正常な対応する細胞の成長、増殖または生存よりも多い細胞または細胞の集団、例えば、細胞増殖性障害または分化性障害を指す。通常、成長は制御されない。
「104抗体」または「mAb104」という用語、及び具体的に列挙されていない任意の変異形は、本明細書で相互交換可能に使用されてもよく、本出願及びクレーム全体で使用されるとき、単一または複数のタンパク質を含むタンパク質性材料を指し、且つ本明細書に記載されているアミノ酸配列データ、ならびに本明細書及びクレームに記述されている活性のプロファイルを有するそれらタンパク質にまで及ぶ。したがって、実質的に同等または変化した活性を示すタンパク質も同様に企図される。これらの修飾は、例えば、部位特異的変異誘発を介して得られる修飾のように、計画的であってもよく、または、複合体もしくはその指名されたサブユニットの生産者である宿主における突然変異を介して得られるもののように、偶発的であってもよい。また、「104抗体」または「mAb104」という用語は、本明細書に具体的に列挙されているタンパク質、と同様にすべての実質的に相同な類似体及び対立遺伝子変異をそれらの範囲内に含めることが意図される。
実施形態の詳細な説明
本発明は、本明細書に記載されている具体的な実施形態によって範囲を制限されることはなく、それらの実施形態は例示の目的のみを意図している。
抗体生成
ハイブリドーマによってモノクローナル抗体を作製するための一般的な方法論は周知である。不死の抗体産生細胞株は、発がん性DNAによるBリンパ球の直接形質転換、またはエプスタインバーウイルスによる形質移入のような融合以外の技術によっても作り出すことができる。例えば、M.Schreier et al.,“Hybridoma Techniques”(1980);Hammerling et al.,”Monoclonal Antibodies And T-cell Hybridomas”(1981);Kennett et al.,”Monoclonal Antibodies”(1980)を参照のこと;また米国特許第4,341,761号;同第4,399,121号;同第4,427,783号;同第4,444,887号;同第4,451,570号;同第4,466,917号;同第4,472,500号;同第4,491,632号;同第4,493,890号も参照のこと。HER2に対して産生されたモノクローナル抗体のパネルは、種々の特性、すなわち、本明細書に記載されているようなアイソタイプ、エピトープ、親和性などについてスクリーニングすることができる。特に興味深いのは、異常に発現したHER2のドメインIIに結合するモノクローナル抗体である。そのようなモノクローナル抗体は、特異的結合メンバー活性アッセイで容易に同定することができる。ネイティブまたは組換えの特異的結合メンバーの免疫親和性精製が可能である場合には高親和性抗体も有用である。本発明の実践に有用なモノクローナル抗体は、適切な抗原特異性の抗体分子を分泌するハイブリドーマを含有する栄養培地を含むモノクローナルハイブリドーマ培養を開始することによって産生させることができる。培養物は、ハイブリドーマが抗体分子を培地に分泌するのに十分な条件下及び期間で維持される。次に、抗体含有培地を回収する。次に、抗体分子を周知の技術によってさらに単離することができる。
本開示の抗体はまた、正常のまたは野生型の成熟ヒトHER2の残基277~312または残基293~309を含む環状ペプチドに相当する精製された抗原で動物を免疫することによって作り出すこともできる。
本開示のHER2結合タンパク質はまた、例えば、固相ペプチド合成及び/またはネイティブタンパク質ライゲーションのような標準的な技術によって合成されてもよい。
抗体法でさらに採用されてもよい好適な技法には、アフィニティー精製、非変性ゲル精製、HPLCもしくはRP-HPLC、サイズ排除、プロテインAカラムでの精製、またはこれらの技法の任意の組み合わせが挙げられる。抗体アイソタイプはELISAアッセイを使用して決定することができ、例えば、ヒトIgは、マウスIg吸収抗ヒトIgを使用して同定することができる。
組換え抗体の作製
本発明の抗体及び抗原結合断片はまた、当業者が容易に入手可能な技術及び材料を使用して組換えで作製することもできる。
可変ドメインは任意の生殖細胞系列もしくは再構成されたヒト可変ドメインに由来してもよく、または既知のヒト可変ドメインのコンセンサス配列に基づく合成可変ドメインであってもよい。本発明のCDR由来の配列は、組換えDNA技術を使用してCDR領域を欠く可変ドメインのレパトアに導入されてもよい。例えば、Marks et al(Bio/Technology,1992,10:779-783)は、可変ドメイン領域の5’末端に向けられた、またはそれに隣接するコンセンサスプライマーがヒトVH遺伝子の第3フレームワーク領域へのコンセンサスプライマーと併せて使用されて1以上のCDRを欠くVH可変ドメインのレパトアを提供する抗体可変ドメインのレパトアを生成する方法を記載している。Marks et alはさらに、このレパトアを特定の抗体のCDRとどのように組み合わせるかを説明している。類似の技法を使用して、本発明のCDR由来配列は、1以上のCDRを欠くVHドメインまたはVLドメインのレパトアと混ぜ合わせてもよく、混ぜ合わせた完全なVHドメインまたはVLドメインを同族のVLドメインまたはVHドメインと組み合わせて発明の抗体を提供してもよい。次に、レパトアは、好適な特異的結合メンバーが選択されてもよいように、WO92/01047のファージディスプレイシステムのような好適な宿主システムにて表示されてもよい。レパトアは10の個々のメンバーから上向きに、例えば、10~10または1010までのメンバーから成ってもよい。類似の混ぜ合わせ技術またはコンビナトリアル技術もまた、β-ラクタマーゼ遺伝子に関連する技術を説明しているが、このアプローチが抗体の生成に使用されてもよいことを観察しているStemmer(Nature,1994,370:389-391)によって開示されている。
抗体はまた、既知の選択法及び/または当該技術分野で知られるような突然変異誘発法を用いて親和性成熟させてもよい。
本発明の組換え抗体はまた、US5,969,108に開示されているようなファージディスプレイ法によって作り出すこともできる。
本発明の抗体はさらに、抗体定常領域またはその一部を含んでもよい。例えば、配列番号3または5に基づく抗体はそのC末端で、ヒトCκ鎖またはCλ鎖を含む抗体軽鎖定常ドメインに結合されてもよい。同様に、配列番号2または4に基づく抗体はそのC末端で、任意の抗体アイソタイプ、例えば、IgG、IgA、IgE、IgD及びIgMならびにアイソタイプサブクラス、特にIgG1、IgG2b、及びIgG4のいずれかに由来する免疫グロブリン重鎖の全部または一部に結合されてもよい。
組換え産生については、本発明の抗体をコードする核酸が好ましくは単離され、さらなるクローニング(DNAの増幅)または発現のために複製可能なベクターに挿入される。該抗体をコードするDNAは容易に単離され、または従来の手順(例えば、抗体の重鎖及び軽鎖をコードするDNAに特異的に結合することができるオリゴヌクレオチドプローブを使用して)を用いて合成される。多くのベクターが利用可能である。一般に、ベクター構成要素には、以下:シグナル配列、本発明の抗体またはその断片をコードする配列(例えば、本明細書で提供される情報に由来する)、エンハンサー要素、プロモーター、及び転写終結配列のうちの1以上が挙げられるが、これらに限定されない。
(i)シグナル配列成分:本発明の抗体は、直接のみならず、異種ポリペプチドとの融合ポリペプチドとしても組換えで作り出されてもよく、この異種ポリペプチドは好ましくは、成熟タンパク質または成熟ポリペプチドのN末端に特異的切断部位を有するシグナル配列または他のポリペプチドである。選択された異種シグナル配列は好ましくは、宿主細胞によって認識され、且つプロセシングされる(すなわち、シグナルペプチダーゼによって切断される)ものである。ネイティブの抗体シグナル配列を認識せず、且つプロセシングしない原核宿主細胞については、シグナル配列は、例えば、アルカリホスファターゼ、ペニシリナーゼ、lpp、または熱安定性エンテロトキシンIIリーダーの群から選択される原核シグナル配列によって置換される。酵母分泌については、ネイティブのシグナル配列は、例えば、酵母インベルターゼリーダー、α因子リーダー、または酸性ホスファターゼリーダー、C.albicansグルコアミラーゼリーダー、またはWO90/13646に記載のシグナルによって置換されてもよい。哺乳動物細胞での発現では、哺乳動物のシグナル配列、と同様にウイルスの分泌リーダー、例えば、単純ヘルペスgDシグナルが利用可能である。そのような前駆体領域についてのDNAは読み取りフレームにて抗体をコードするDNAにライゲーションされる。
(ii)プロモーター成分:発現ベクター及びクローニングベクターはふつう、宿主生物によって認識され、且つ抗体核酸に操作可能に連結されるプロモーターを含有する。原核宿主との使用に好適なプロモーターには、phoAプロモーター、β-ラクタマーゼ及びラクトースのプロモーター系、アルカリホスファターゼプロモーター、トリプトファン(trp)プロモーター系、ならびにハイブリッドプロモーター、例えば、tacプロモーターが挙げられる。しかしながら、他の既知の細菌プロモーターも好適である。細菌系で使用するためのプロモーターは、抗体をコードするDNAに操作可能に連結されるシャイン・ダルガノ(S.D.)配列も含有するであろう。
真核生物のためのプロモーターが知られている。実質的にすべての真核生物遺伝子が、転写が開始される部位からおよそ25~30塩基上流に位置するATに富んだ領域を有する。多くの遺伝子の転写開始から70~80塩基上流に見られる別の配列は、Nが任意のヌクレオチドであってもよいCNCAAT領域である。大半の真核生物遺伝子の3’末端では、コード配列の3’末端へのポリA尾部の付加のためのシグナルであってもよいAATAAA配列がある。これらの配列はすべて真核細胞発現ベクターに好適に挿入される。酵母宿主との使用に好適なプロモーター配列の例には、3-ホスホグリセリン酸キナーゼまたは他の解糖酵素、例えば、エノラーゼ、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、グルコース-6-リン酸イソメラーゼ、3-ホスホグリセリン酸ムターゼ、ピルビン酸キナーゼ、トリオースリン酸イソメラーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼ、及びグルコキナーゼのプロモーターが挙げられる。増殖条件によって制御される転写のさらなる利点を有する誘導性プロモーターである他の酵母プロモーターは、アルコールデヒドロゲナーゼ2、イソシトクロムC、酸性ホスファターゼ、窒素代謝に関連する分解酵素、メタロチオネイン、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ、ならびにマルトース及びガラクトース利用に関与する酵素についてのプロモーター領域である。酵母発現での使用に好適なベクター及びプロモーターは、EP73,657にさらに記載されている。酵母エンハンサーも酵母プロモーターとともに有利に使用される。
哺乳動物宿主細胞におけるベクターからの抗体の転写は、例えば、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス、アデノウイルス(例えば、アデノウイルス2)、CMV、ウシ乳頭腫ウイルス、トリ肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルス、及び最も好ましくはサルウイルス40(SV40)のようなウイルスのゲノムから、異種哺乳類プロモーター、例えば、アクチンプロモーターまたは免疫グロブリンプロモーターから、熱ショックプロモーターから得られるプロモーターによって制御されるが、但し、そのようなプロモーターが宿主細胞系と適合性であることを条件とする。
(iii)エンハンサー要素成分:さらに高次の真核生物による本発明の抗体をコードするDNAの転写は、エンハンサー配列をベクターに挿入することによって増加することが多い。哺乳動物遺伝子(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α-フェトプロテイン、及びインスリン)由来の多くのエンハンサー配列が現在知られている。しかしながら、通常、真核細胞ウイルス由来のエンハンサーが使用されるであろう。例には、複製開始点の後半側のSV40エンハンサー(bp100~270)、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、複製開始点の後半側のポリオーマエンハンサー、及びアデノウイルスエンハンサーが挙げられる。真核生物プロモーターの活性化のための増強要素に関しては、Yaniv,(1982),Nature,297:17-18も参照のこと。エンハンサーは、抗体コード配列に対して5’位または3’位でベクターにスプライスされてもよいが、好ましくは、プロモーターから5’位に位置する。
(iv)転写終結成分:真核宿主細胞(酵母、真菌、昆虫、植物、動物、ヒト、または他の多細胞生物由来の有核細胞)で使用される発現ベクターは、転写終結及びmRNAの安定化に必要な配列も含有するであろう。そのような配列は一般に、真核生物またはウイルスのDNAまたはcDNAの5’非翻訳領域、時折、3’非翻訳領域から入手可能である。これらの領域は、抗体をコードするmRNAの非翻訳部分にてポリアデニル化断片として転写されたヌクレオチドセグメントを含有する。1つの有用な転写終結構成成分はウシ成長ホルモンポリアデニル化領域である。WO94/11026及びそれらで開示されている発現ベクターを参照のこと。
(v)宿主細胞の選択及び形質転換:本明細書のベクターにおけるDNAのクローニングまたは発現に好適な宿主細胞は上述の原核生物、酵母、またはさらに高次の真核生物の細胞である。この目的に好適な原核生物には、真正細菌、例えば、グラム陰性またはグラム陽性の生物、例えば、Enterobacteriaceae、例えば、Escherichia、例えば、E.coli、Enterobacter、Erwinia、Klebsiella、Proteus、Salmonella、例えば、Salmonella typhimurium、Serratia、例えば、Serratia marcescans、及びShigella、と同様にBacilli、例えば、B.subtilis及びB.licheniformis、Pseudomonas、例えば、P.aeruginosa、及びStreptomycesが挙げられる。1つの好ましいE.coliクローニング宿主は、E.coli 294(ATCC31,446)であるが、E.coli B、E.coli X1776(ATCC31,537)、及びE.coli W3110(ATCC27,325)のような他の菌株も好適である。これらの例は、限定するものではなく、例証するものである。
原核生物に加えて、糸状真菌または酵母のような真核微生物は、抗体コードベクターに好適なクローニング宿主または発現宿主である。Saccharomyces cerevisiae、または一般的なパン酵母は下等真核宿主微生物の中で最も一般的に使用されている。しかしながら、例えば、Schizosaccharomyces pombe;Kluyveromyces宿主、例えば、K.lactis、K.fragilis(ATCC12,424)、K.bulgaricus(ATCC16,045)、K.wickeramii(ATCC24,178)、K.waltii(ATCC56,500)、K.drosophilarum(ATCC36,906)、K.thermotolerans、及びK.marxianus;yarrowia(EP402,226);Pichia pastoris(EP183,070);Candida;Trichoderma reesia(EP244,234);Neurospora crassa;Schwanniomyces、例えば、Schwanniomyces occidentalis;及び糸状真菌、例えば、Neurospora、Penicillium、Tolypocladium、及びAspergillus宿主、例えば、A.nidulans及びA.nigerのような多数の他の属、種、及び菌株が本明細書において一般的に利用可能であり、有用である。
グリコシル化抗体の発現に好適な宿主細胞は多細胞生物に由来する。無脊椎生物細胞の例には植物細胞及び昆虫細胞が挙げられる。多数のバキュロウイルス菌株及び変異形、ならびにSpodoptera frugiperda(毛虫)、Aedes aegypti(蚊)、Aedes albopictus(蚊)、Drosophila melanogaster(ミバエ)、及びBombyx moriのような宿主由来の対応する許容状態の昆虫宿主細胞が特定されている。形質移入のための種々のウイルス株、例えば、Autographa californica NPVのL-1変異形、及び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は本発明に係る本明細書におけるウイルスとして、特にSpodoptera frugiperda細胞の形質移入のために使用されてもよい。
有用な哺乳動物宿主細胞株の例は、SV40(COS-7、ATCC CRL1651)によって形質転換されたサル腎臓CV1株;ヒト胎児腎臓株(浮遊培養での増殖のためにサブクローン化された293細胞または293細胞、Graham et al.(1977),Gen.Virol.36:59);幼若ハムスター腎臓細胞(BHK、ATCC CCL10);チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO,Urlaub et al.(1980),Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77:4216);マウスセルトリ細胞(TM4、Mather,(1980),Biol.Reprod.23:243-251);サル腎臓細胞(CV1 ATCC CCL70);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 CCL2);イヌ腎臓細胞(MDCK、ATCC CCL 34);バッファローラット肝細胞(BRL3A、ATCC CRL1442);ヒト肺細胞(W138、ATCC CCL75);ヒト肝細胞(Hep G2、HB8065);マウス乳腺腫瘍(MMT060562、ATCC CCL51);TRI細胞(Mather et al.(1982),Annals N.Y.Acad.Sci.383:44-68);MRC5細胞;FS4細胞;及びPER.C6(商標)(Crucell NV)である。
機能的に等価の抗体
本開示はまた、本発明の抗体の重鎖及び軽鎖の可変領域配列にて1以上のアミノ酸の付加、欠失、または置換を伴うが、本発明の抗体の機能を依然として保持する抗体またはその抗原結合断片も企図している。これらの修飾は、例えば、部位特異的変異誘発を介してなど、計画的であってもよく、または、抗体を発現する宿主における突然変異を介して得られるもののように、偶発的であってもよい。
突然変異体(改変された)ポリペプチドは、当該技術分野で知られている任意の技法を用いて調製することができる。例えば、本発明のポリヌクレオチドは試験管内での変異誘発に供することができる。そのような試験管内での変異誘発技法は、ポリヌクレオチドを好適なベクターにてサブクローニングすることと、ベクターで「変異誘発因子」株、例えば、E.coli XL-1 red(Stratagene)を形質転換することと、形質転換された細菌を好適な世代数増殖させることとを含む。変異させた/改変したDNAに由来する産物を、本明細書に記載されている技法を用いて容易にスクリーニングして、受容体-結合活性及び/または-阻害活性を有するかどうかを決定することができる。
アミノ酸配列突然変異体を設計する際、変異部位の位置及び変異の性質は、修飾される特徴(複数可)に依存するであろう。突然変異のための部位は、例えば、(1)最初に保存的アミノ酸選択物で置換し、次いで達成される結果に応じてさらに根本的な選択物で置換すること、(2)標的残基を欠失させること、または(3)配置された部位に隣接して他の残基を挿入することによって、個別にまたは連続して修飾することができる。
アミノ酸配列欠失は一般に、約1~15の残基、さらに好ましくは約1~10の残基、及び通常、約1~5の連続した残基に及ぶ。
置換突然変異体は、可変領域を含めた抗体及び/または免疫グロブリン鎖の分子にて少なくとも1つのアミノ酸残基を除去させ、その位置に異なる残基を挿入させる。置換変異誘発における最も関心対象となる部位には抗原結合に重要であると同定された部位が含まれる。それらの部位、特に、ヒトの抗体及び/または免疫グロブリン鎖の少なくとも3つの他の完全に同じように保存された部位の配列内に収まる部位は、好ましくは比較的保存的な方式で置換される。そのような保存的置換は「例示的な置換」という表題のもと以下の表1に示される。
保存的アミノ酸置換も本発明で企図されている。これらは、以下の表に示されるアミノ酸置換を意味すると解釈される。
Figure 2022529232000009
本明細書に記載されているアミノ酸は好ましくは「L」異性体形態である。しかしながら、免疫グロブリン結合の所望の機能的特性がポリペプチドによって保持される限り、D異性体形態の残基が任意のL-アミノ酸残基に対し置換され得る。修飾には、構造的な及び機能的な類似体、例えば、合成アミノ酸または非天然アミノ酸またはアミノ酸類似体及び誘導体化形態を有するペプチド模倣体も含まれる。
キメラ抗体
キメラ抗体は、ある種の抗体産生細胞から得られた可変軽鎖及び重鎖領域(VL及びVH)を別の種由来の定常軽鎖及び重鎖の領域と組み合わせることによる組換え手段によって作製される。通常、キメラ抗体は、主としてヒトのドメインを持つ抗体を作製するために、齧歯類またはウサギの可変領域及びヒトの定常領域を利用する。例えば、キメラ抗体は、ヒト定常領域に融合された任意の実施形態に係る、本明細書に記載されているようなマウス抗体由来の可変領域を含む。そのようなキメラ抗体の作製は当該技術分野で知られており、標準的な手段(例えば、Morrison,Science,229:1202(1985);Oi et al,BioTechniques,4:214(1986);Gillies et al,(1989),J.Immunol.Methods,125:191-202;米国特許第5,807,715号;同第4,816,567号;及び同第4,816,397号に記載されたような)によって達成されてもよい。さらに、本発明のキメラ抗体のヒト定常領域は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgG5、IgG6、IgG7、IgG8、IgG9、IgG10、IgG11、IgG12、IgG13、IgG14、IgG15、IgG16、IgG17、IgG18、またはIgG19の定常領域から選択されてもよいことが企図される。
ヒト化抗体及びヒト抗体
本開示の抗体はヒト化抗体またはヒト抗体であってもよい。非ヒト(例えば、マウス)抗体のヒト化形態は、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小限の配列を含有する、キメラの免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖、またはそれらの断片(例えば、Fv、Fab、Fab’、F(ab’)、または抗体の他の抗原結合部分配列)である。ヒト化抗体には、レシピエントの相補性決定領域(CDR)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、またはウサギのような非ヒト種(ドナー抗体)のCDRの残基で置き換えられている、ヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)が含まれる。場合によっては、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク残基は対応する非ヒト残基によって置き換えられる。ヒト化抗体はまた、レシピエント抗体にも、移入されたCDRまたはフレームワーク配列にも見いだされない残基も含んでもよい。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的にすべてを含み、その際、CDR領域のすべてまたは実質的にすべては非ヒト免疫グロブリンのものに対応し、FR領域のすべてまたは実質的にすべてはヒト免疫グロブリンコンセンサス配列のものである。ヒト化抗体は最適には、免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部、通常、ヒト免疫グロブリンのそれも含むであろう(Jones et al.(1986),Nature,321:522-525;Riechmann et al.(1988),Nature,332:323-329;及びPresta,(1992),Curr.Op.Struct.Biol,2:593-59)。
非ヒト抗体をヒト化する方法は当該技術分野で既知である。一般に、ヒト化抗体は、非ヒトである供給源からそれに導入される1以上のアミノ酸残基を有する。これらの非ヒトアミノ酸残基は、通常「移入」可変ドメインから取り込まれる「移入」残基と呼ばれることが多い。ヒト化は、Jones et al.,上記;Riechmann et al.,上記;Verhoeyen et al.,Science,239:1534-1536(1988)の方法に従って、齧歯類のCDRまたはCDR配列をヒト抗体の対応する配列の代わりに使用することによって本質的に行うことができる。したがって、そのような「ヒト化」抗体はキメラ抗体(米国特許第4,816,567号)であり、その際、インタクトなヒト可変ドメインに実質的に満たないものが非ヒト種由来の対応する配列によって置換されている。実際に、ヒト化抗体は通常、ヒト抗体であり、その際、いくつかのCDR残基及び恐らくいくつかのFR残基は齧歯類抗体における類似部位由来の残基によって置換される。
ヒト抗体はまた、ファージディスプレイライブラリーを含む、当該技術分野で既知の種々の技法を使用して作製することもできる(Hoogenboom and Winter,(1991),J.Mol.Biol,227:381;Marks et al.(1991),J.Mol.Biol,222:581)。Cole et al.及びBoerner et al.の技法も、ヒトモノクローナル抗体の調製に好適である(Cole et al.,Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,p.77(1985)、及びBoerner et al.(1991)J.Immunol.,147:86-95)。同様に、ヒト抗体は、ヒト免疫グロブリン遺伝子座をトランスジェニック動物に、例えば、内在性免疫グロブリン遺伝子が部分的にまたは完全に不活性化されているマウスに導入することによって作製することができる。抗原投与の際に、遺伝子再配置、アセンブリ、及び抗体レパトアを含むすべての点でヒトにおいて見られるものと非常に類似するヒト抗体産生が観察される。このアプローチは、例えば、米国特許第5,545,807号;同第5,545,806号;同第5,569,825号;同第5,625,126号;同第5,633,425号;同第5,661,016号に記載されている。
選択されたエピトープを認識する完全ヒト抗体は、「誘導選択」と呼ばれる技法を用いて生成することもできる。このアプローチでは、選択された非ヒトモノクローナル抗体、例えば、マウス抗体を使用して、同じエピトープを認識する完全ヒト抗体の選択を誘導する(Jespers et al,Bio/technology,12:899-903(1988))。
抗体は既知の選択及び/または当該技術分野で知られるような変異誘発法を用いて親和性成熟させてもよい。好ましい親和性成熟抗体は、成熟抗体が調製される出発抗体(一般にマウス、ヒト化、またはヒト)よりも5倍、さらに好ましくは10倍、一層さらに好ましくは20または30倍大きな親和性を有する。
合成ヒト化タンパク質及び霊長類化タンパク質
本開示のHER2結合タンパク質は合成ヒト化タンパク質であってもよい。「合成ヒト化タンパク質」という用語はWO2007/019620に記載されている方法によって調製されるタンパク質を指す。合成ヒト化HER2結合タンパク質は抗体の可変領域を含み、その際、可変領域は新世界霊長類抗体可変領域由来のFRと非新世界霊長類抗体可変領域由来のCDRとを含む。例えば、合成ヒト化HER2結合タンパク質は抗体の可変領域を含み、その際、可変領域は新世界霊長類抗体可変領域由来のFWRと、例えば、本明細書に記載されているようなマウス抗体由来のCDRとを含む。一例では、合成ヒト化HER2結合タンパク質は、可変領域の一方または双方が合成ヒト化されているHER2結合抗体である。
本開示のHER2結合タンパク質は霊長類化タンパク質であってもよい。「霊長類化タンパク質」は、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)の免疫化の後に生成される抗体由来の可変領域(複数可)を含む。任意で、非ヒト霊長類抗体の可変領域はヒト定常領域と連結されて霊長類化抗体を作り出す。霊長類化抗体を作製するための例示的な方法はUS6113898に記載されている。
脱免疫化された抗体及びタンパク質
本開示は、脱免疫化された抗体またはHER2結合タンパク質も企図している。脱免疫化抗体は、1以上のエピトープ、例えば、B細胞エピトープまたはT細胞エピトープを除去させ(すなわち、変異させ)、それによって、対象が抗体またはタンパク質に対する免疫応答を引き起こす可能性を低減する。脱免疫化された抗体及びタンパク質を作製するための方法は当該技術分野で知られており、例えば、WO00/34317、WO2004/108158、及びWO2004/064724に記載されている。
好適な突然変異を導入し、得られたタンパク質を発現させアッセイするための方法は本明細書の記載に基づけば当業者には明らかであろう。
抗体可変領域を含有するタンパク質。
単一ドメイン抗体
いくつかの例では、本開示のHER2結合タンパク質は単一ドメイン抗体(「ドメイン抗体」または「dAb」という用語と相互交換可能に使用される)である。単一ドメイン抗体は、抗体の重鎖可変領域のすべてまたは一部を含む単一のポリペプチド鎖である。特定の例では、単一ドメイン抗体はヒト単一ドメイン抗体である(Domantis,Inc.,Waltham,MA;例えば、US6248516;WO90/05144;及び/またはWO2004/058820を参照のこと)。
ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ
抗体抗原結合ドメインを含む例示的なHER2結合タンパク質は、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、ならびに例えばWO98/044001及びWO94/007921に記載されているもののようなさらに高次のタンパク質複合体である。
例えば、ダイアボディは、2つの会合したポリペプチド鎖を含むタンパク質であり、各ポリペプチド鎖は構造VL-X-VHまたはVH-X-VLを含み、その際、VLは抗体軽鎖可変領域であり、VHは抗体重鎖可変領域であり、Xは単一ポリペプチド鎖内のVH及びVLが会合する(もしくはFvを形成する)のを可能にするには不十分な残基を含むリンカーである、または存在せず、一方のポリペプチド鎖のVHは他方のポリペプチド鎖のVLに結合して、抗原結合部位を形成する、すなわち、1以上の抗原に対し特異的に結合可能なFv分子を形成する。VL及びVHは、各ポリペプチド鎖で同じであってもよく、またはVL及びVHは、二重特異的なダイアボディを形成する(すなわち、異なる特異性を有する2つのFvを含む)ように各ポリペプチド鎖で異なっていてもよい。
単鎖Fv(scFv)断片
当業者は、scFvが単一ポリペプチド鎖にてVH領域及びVL領域を含むことを認識しているであろう。ポリペプチド鎖はさらに、VHとVLとの間に、scFvが抗原結合に(すなわち、単一ポリペプチド鎖のVH及びVLが互いに会合してFvを形成するのに)所望の構造を形成することを可能にするポリペプチドリンカーを含む。例えば、リンカーはscFvにとってさらに好ましいリンカーの1つである(GlySer)の12を上回るアミノ酸残基を含む。
本開示はまたジスルフィドが安定化するFv(またはジFvもしくはdsFv)も企図し、その際、単一のシステイン残基がVHのFR及びVLのFRに導入され、システイン残基がジスルフィド結合によって連結されて安定したFvをもたらす(例えば、Brinkmann et at,(1993),Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:547-551を参照のこと)。
代わりにまたはさらに、本開示は、二量体scFv、すなわち、非共有結合または共有結合によって、例えば、ロイシンジッパードメイン(例えば、FosまたはJun由来)によって連結した2つのscFv分子を含むタンパク質を提供する(例えば、Kruif and LogtenbERg,1996を参照のこと)。代わりに、2つのscFvは、例えば、US20060263367に記載されているように双方のscFvが形を成し、抗原に結合するのを可能にするのに十分な長さのペプチドリンカーによって連結される。
scFvの概説については、Ahmad ZA.et al.,(2012),Clinical and Developmental Immunology doi:10.1155/2012/980250を参照のこと。
ミニボディ
当業者は、ミニボディが、抗体の(CH2ドメイン及び/または(CH3ドメインと融合した抗体のVHドメイン及びVLドメインを含むことを承知しているであろう。任意で、ミニボディはVHとVLとの間にヒンジ領域を含み、この立体構造はFlexミニボディと呼ばれることもある。ミニボディはCH1またはCLを含まない。一例では、VHドメイン及びVLドメインは抗体のヒンジ領域及びCH3ドメインと融合している。当該ミニボディの可変領域の少なくとも1つが本開示の方式でHER2に結合する。例示的なミニボディ及びその生成方法は、例えば、WO94/09817に記載されている。
他の抗体可変領域を含有するタンパク質
本開示は、例えば:
(i)US5,731,168に記載されている「鍵と鍵穴」の二重特異性タンパク質;
(ii)例えば、US4,676,980に記載されているようなヘテロ複合体タンパク質;
(iii)例えば、US4,676,980に記載されているような化学的架橋剤を用いて作り出されるヘテロ複合体タンパク質;
(iv)例えば、Shalaby,(1992),.J.Exp.Med.1;175(1):217-25に記載されているようなFab’-SH断片;
(v)単鎖Fab;または
(vi)(例えば、EP19930302894に記載されているような)Fab3のような他の可変領域を含有するHER2結合タンパク質も企図する。
抗体に基づかない抗原結合ドメインを含有するタンパク質
免疫グロブリン及び免疫グロブリン断片
本開示の化合物の一例は、免疫グロブリンの可変領域を含むタンパク質であり、例えば、T細胞受容体または重鎖免疫グロブリン(例えば、IgNA、ラクダ科動物抗体)である。
「免疫グロブリン」という用語は、免疫グロブリンドメインを含む任意の抗原結合タンパク質を含むように理解されるであろう。例示的な免疫グロブリンは抗体である。「免疫グロブリン」という用語が包含する追加のタンパク質には、ドメイン抗体、ラクダ科動物抗体、及び軟骨魚類からの抗体(すなわち、免疫グロブリン新規抗原受容体(IgNAR))が挙げられる。一般に、ラクダ科動物抗体及びIgNARはVHを含むが、VLが欠如しており、重鎖免疫グロブリンと呼ばれることが多い。他の「免疫グロブリン」にはT細胞受容体が挙げられる。
重鎖免疫グロブリン
重鎖免疫グロブリンは、重鎖を含むが軽鎖を含まない限りにおいて、多くの他の免疫グロブリン形態(例えば、抗体)と構造的に異なる。したがって、そのような免疫グロブリンは「重鎖のみの抗体」とも呼ばれる。重鎖免疫グロブリンは、例えば、ラクダ科動物及び軟骨魚類(IgNARとも呼ばれる)に見いだされる。
天然に存在する重鎖免疫グロブリン内に存在する可変領域は、従来の4本鎖抗体に存在する重鎖可変領域(「VHドメイン」と呼ばれる)及び従来の4本鎖抗体に存在する軽鎖可変領域(「VLドメイン」と呼ばれる)から区別するため、一般にラクダ科動物Igにおける「VHHドメイン」及びIgNARにおけるV-NARと呼ばれる。
重鎖免疫グロブリンは、関連する抗原に高親和性及び高特異性で結合するのに軽鎖の存在を必要としない。このことは、単一ドメイン結合断片が、容易に発現し、かつ一般に安定し可溶性である重鎖免疫グロブリンに由来し得ることを意味する。ラクダ科動物由来の重鎖免疫グロブリン及びその可変領域についての一般的な説明ならびにその作製及び/または単離及び/または使用の方法は、とりわけ、以下の参考文献:WO94/04678、WO97/49805、及びWO97/49805に見いだされる。
軟骨魚類由来の重鎖免疫グロブリン及びその可変領域についての一般的な説明ならびにその作製及び/または単離及び/または使用の方法は、とりわけ、WO2005/118629に見いだされる。
V様タンパク質
本開示のHER2結合タンパク質の一例はT細胞受容体である。T細胞受容体は抗体のFvモジュールに類似した構造に統合する2つのVドメインを有する。Novotny et al,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:8646-8650,1991は、T細胞受容体の2つのVドメイン(アルファ及びベータと称される)がどのように融合し単鎖ポリペプチドとして発現することができるか、さらに、どのように表面残基を改変して抗体scFvに直接的に類似する疎水性を低減するかについて記載している。2つのV-アルファ及びV-ベータのドメインを含む単鎖T細胞受容体または多量体T細胞受容体の作製について記載している他の刊行物には、WO1999/045110またはWO2011/107595が挙げられる。
抗原結合ドメインを含む他の非抗体タンパク質にはV様ドメインを伴うタンパク質が挙げられ、それらは一般に単量体である。そのようなV様ドメインを含むタンパク質の例にはCTLA-4、CD28、及びICOSが挙げられる。そのようなV様ドメインを含むタンパク質のさらなる開示はWO1999/045110に含まれている。
アドネクチン
一例では、本開示のHER2結合タンパク質はアドネクチンである。
アドネクチンは、ループ領域が抗原結合を付与するように改変されているヒトフィブロネクチンの第10フィブロネクチンIII型(10Fn3)ドメインに基づく。例えば、10Fn3のβサンドイッチの一方の端部における3つのループは、アドネクチンが抗原を特異的に認識できるように操作することができる。さらなる詳細については、US20080139791またはWO2005/056764を参照のこと。
アンチカリン
さらなる例では、本開示のHER2結合タンパク質はアンチカリンである。アンチカリンは、例えば、ステロイド、ビリン、レチノイド、及び脂質のような疎水性小分子を輸送する細胞外タンパク質のファミリーであるリポカリンに由来する。リポカリンは、抗原に結合するように操作することができる円錐状構造の開放端部に複数のループを持つ剛性のβシート二次構造を有する。そのような操作されたリポカリンはアンチカリンとして知られている。アンチカリンのさらなる説明については、US7250297B1またはUS20070224633を参照のこと。
アフィボディ
さらなる例では、本開示のHER2結合タンパク質はアフィボディである。アフィボディは、抗原に結合するように操作することができるStaphylococcus aureusのプロテインAのZドメイン(抗原結合ドメイン)に由来する足場である。Zドメインはおよそ58アミノ酸の3本らせん束から成る。ライブラリは表面残基の無作為化によって生成されている。さらなる詳細についてはEP1641818を参照のこと。
アビマー
さらなる例では、本開示のHER2結合タンパク質はアビマーである。アビマーは、Aドメイン足場ファミリーに由来する多重ドメインタンパク質である。およそ35アミノ酸のネイティブのドメインは定義されたジスルフィド結合構造を採用する。多様性は、Aドメインのファミリーによって示される天然の変異の混ぜ合わせによって生成される。さらなる詳細についてはWO2002088171を参照のこと。
DARPin
さらなる例では、本開示のHER2結合タンパク質は、設計されたアンキリン反復タンパク質(DARPin)である。DARPinは、複合膜タンパク質が細胞骨格に付着するのに介在するタンパク質のファミリーであるアンキリンに由来する。単一のアンキリン反復は2つのαらせん及び1つのβターンから成る33残基のモチーフである。DARPinは、各反復の第1のαらせん及びβターン内の残基を無作為化することによって異なる標的抗原を結合するように操作することができる。モジュールの数を増やすことによってその結合界面を増やすことができる(親和性成熟法)。さらなる詳細についてはUS20040132028を参照のこと。
他の非抗体ポリペプチド
結合ドメインを含む他の非抗体タンパク質には、ヒトγクリスタリン及びヒトユビキチン(アフィリン)、ヒトプロテアーゼ阻害物質のクニッツ型ドメイン、Ras結合タンパク質AF-6のPDZドメイン、サソリ毒(カリブドトキシン)、C型レクチンドメイン(テトラネクチン)に基づくものが挙げられる。
定常領域
本開示は、可変領域及び定常領域またはそのドメイン(複数可)、例えば、Fc、CH2及び/またはCH3のドメインを含むHER2結合タンパク質を包含する。当業者は、本明細書の開示及び本明細書で論じられている参考文献に基づいて定常領域及び定常ドメインという用語の意味を認識しているであろう。
本開示のHER2結合タンパク質の作製に有用な定常領域配列は多数の異なる供給源から得られてもよい。いくつかの例では、HER2結合タンパク質の定常領域またはその一部はヒト抗体に由来する。さらに、定常ドメインまたはその一部は、IgM、IgG、IgD、IgA、及びIgEを含む任意の抗体クラス、ならびにIgG1、IgG2、IgG3、及びIgG4を含む任意の抗体アイソタイプに由来してもよい。一例では、ヒトアイソタイプIgG1が使用される。
種々の定常領域遺伝子配列は公的にアクセス可能な寄託の形態で入手可能であり、またはその配列は公的に利用可能なデータベースから入手可能である。特定のエフェクター機能を有する(もしくは特定のエフェクター機能が欠如する)または免疫原性を減らすために特定の修飾を伴う定常領域を選択することができる。
一例では、本開示のタンパク質は、HER2を発現する細胞の少なくとも部分的な枯渇、実質的な枯渇、または消失を推進するまたは可能にするエフェクター機能を有するまたは示す。そのようなエフェクター機能は、Fc受容体に対する結合親和性の強化、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)、抗体依存性細胞介在性食作用(ADCP)、及び/または補体依存性細胞傷害(CDC)であってもよい。
一例では、HER2結合タンパク質はエフェクター機能のレベル強化を誘導することができる。
一例では、定常領域によって誘導されるエフェクター機能のレベルは、IgG1抗体の野生型Fc領域と比べて、またはIgG3抗体の野生型Fc領域と比べて強化されている。
別の例では、定常領域は修飾を伴わない定常領域に比べて、それが誘導可能であるエフェクター機能のレベルを高めるように修飾される。そのような修飾は、アミノ酸レベル及び/または二次構造レベル及び/または三次構造レベルにおけるもの、及び/またはFc領域のグリコシル化に対するものであることができる。
当業者は、さらに大きなエフェクター機能が、複数のやり方で、例えば、さらに大きなレベルの効果として、さらに持続的な効果として、またはさらに高速な効果として明らかにされてもよいことを理解するであろう。例示的な定常領域修飾には、アミノ酸置換、例えば、KabatのEUインデックスに従った番号付けでS239D/I332E、またはKabatのEUインデックスに従った番号付けでS239D/A330L/I332Eが挙げられる。
Fc領域のエフェクター機能を誘導する能力を高めるさらなるアミノ酸置換は当該技術分野で知られており、及び/または例えば、US6737056もしくはUS7317091に記載されている。
一例では、定常領域のグリコシル化はエフェクター機能の強化を誘導する能力を高めるように改変される。いくつかの例では、本開示に係るFc領域は、Fc領域に(直接的または間接的に)結合するするフコースを欠く、すなわち、Fc領域が「非フコシル化」されている炭水化物構造を含む。そのような変異形はADCCを誘導する改善された能力を有してもよい。非フコシル化抗体を作製する方法は、a-1,6-フコシルトランスフェラーゼ(FUT8)を発現できない細胞株にてHER2結合タンパク質を発現させることを含む(例えば、Yumane- Ohnuki et ah,2004に記載されているように)。他の方法は、エフェクター機能強化を誘導することができる抗体をもともと産生する細胞株の使用を含む(例えば、ウイルスワクチン産生のためのアヒル胚由来幹細胞(WO2008/129058);トリEBX(登録商標)細胞での組換えタンパク質の産生(WO2008/142124))。
HER2結合タンパク質はまた、CDCのレベル強化を誘導することができるFc領域も含むことができる。例えば、IgG1とIgG3のハイブリッドはCDC活性が強化された抗体を作り出す(Natsume et al,2008)。
抗体またはその抗原結合断片のエフェクター機能を誘導する能力を測定する方法は当該技術分野で知られており、及び/または本明細書に記載されている。
別の例では、タンパク質はHER2結合タンパク質の半減期を増やす1以上のアミノ酸置換を含む。例えば、HER2結合タンパク質は、新生児Fc領域(FcRn)に対する定常領域の親和性を高める1以上のアミノ酸置換を含む定常領域を含む。例えば、定常領域は、さらに低いpH、例えば、約pH6.0におけるFcRnに対する親和性が高く、エンドソームにてFc/FcRn結合を円滑にする。一例では、定常領域は、約pH7.4における親和性と比べて約pH6におけるFcRnに対する高い親和性を有し、それは細胞再利用後の血中へのFc再放出を促進する。それらのアミノ酸置換は、血液からのクリアランスを減らすことによってタンパク質の半減期を延長するのに有用である。
例示的なアミノ酸置換には、EU番号付けシステムに従ってT250Q及び/またはM428LまたはT252A、T254S及びT266FまたはM252Y、S254T及びT256EまたはH433K及びN434Fが挙げられる。追加的または代替的なアミノ酸置換は、例えば、US20070135620またはUS7083784に記載されている。
本開示のHER2結合タンパク質は、IgG4定常領域または安定化したIgG4定常領域を含むことができる。「安定化したIgG4定常領域」という用語は、Fabアーム交換、またはFabアーム交換を受ける傾向、または半抗体の形成、または半抗体を形成する傾向を減らすように修飾されているIgG4定常領域を意味すると理解されるであろう。「Fabアーム交換」とは、1つのIgG4重鎖及び結合している軽鎖(半分の分子)が別のIgG4分子由来の重鎖軽鎖対と交換される、ヒトIgG4についてのタンパク質修飾の1つの型を指す。したがって、IgG4分子は、2つの異なる抗原を認識する2つの異なるFabアームを獲得してもよい(その結果、二重特異性分子がもたらされる)。Fabアーム交換は生体内で自然に生じ、精製された血液細胞または還元型グルタチオンのような還元剤によって試験管内で誘導することができる。「半抗体」は、IgG4抗体が解離して各々が単一の重鎖と単一の軽鎖とを含む2つの分子を形成するときに生じる。
一例では、安定化したIgG4定常領域は、Kabatのシステムに従ってヒンジ領域の241位にプロリンを含む。この位置はEU番号付けシステムに従ってヒンジ領域の228位に相当する。ヒトIgG4においてこの残基は一般にセリンである。プロリンに代わるセリンの置換に続いて、IgG4ヒンジ領域は配列CPPCを含む。この点で、当業者は、「ヒンジ領域」が、抗体の2つのFabアームに移動性を付与するFc領域及びFab領域を連結する抗体重鎖定常領域のプロリンリッチ部分であることを認識するであろう。ヒンジ領域は重鎖間のジスルフィド結合に関与するシステイン残基を含む。ヒンジ領域は、Kabatの番号付けシステムに従ってヒトIgG1のGlu226からPro243までの区間として一般に定義されている。他のIgGアイソタイプのヒンジ領域は、重鎖間ジスルフィド(S-S)結合を形成する最初及び最後のシステイン残基を同じ位置に置くことによって、IgG1配列と並べてもよい(例えば、WO2010/080538を参照のこと)。
修飾タンパク質
本開示は、本開示の配列に対し少なくとも80%の同一性を有し、且つ本明細書で記載されているまたは特許請求されている同じ機能的特徴を有するHER2結合タンパク質を提供する。
一例では、本開示のHER2結合タンパク質は、本明細書で開示されているVL配列、例えば、配列番号3に対して少なくとも90%、または91%、または92%、または93%、または94%、または95%、または96%、または97%、または98%、または99%の同一性を有する配列を含む。
別の例では、本開示のHER2結合タンパク質は、本明細書で開示されているVH、例えば、配列番号2に対して少なくとも90%、または91%、または92%、または93%、または94%、または95%、または96%、または97%、または98%、または99%の同一性を有する配列を含む。
本開示はまた、前述のタンパク質をコードする核酸、または中~高ストリンジェントな条件下でそれとハイブリッド形成する核酸も提供する。
本開示はまた、配列番号2及び配列番号3に示す配列を含むタンパク質をコードする核酸も包含するが、それは遺伝子コードの縮重の結果、本明細書で例示されている配列とは異なる。
本開示はまた、配列番号4及び配列番号5に示す配列を含むタンパク質をコードする核酸も包含するが、それは遺伝子コードの縮重の結果、本明細書で例示されている配列とは異なる。
核酸またはポリペプチドの同一性%は、ギャップ作成ペナルティー=5及びギャップ延長ペナルティー=0.3のGAP(Needleman and Wunsch.1970)分析(GCGプログラム)によって測定される。クエリ配列は好ましくは少なくとも長さ50残基であり、GAP分析は少なくとも50残基の領域にわたって2つの配列を並べる。例えば、クエリ配列は少なくとも長さ100残基であり、GAP分析は少なくとも100残基の領域にわたって2つの配列を並べる。一例では、2つの配列はその長さ全体にわたって並べられる。
修飾されたグリコシル化
抗体のグリコシル化パターンは、参照抗体の元のグリコシル化パターンから変更されてもよい。変更とは、抗体に見いだされる1以上の炭水化物部分を欠失させること、及び/または抗体に存在しない1以上のグリコシル化部位を付加すること、及び/または参照抗体の元のグリコシル化パターンに1以上の炭水化物部分を付加することを意味する。抗体のグリコシル化は通常、N結合またはO結合のいずれかである。N結合型は、アスパラギン残基の側鎖に対する炭水化物部分の結合を指す。Xがプロリン以外の任意のアミノ酸であるトリペプチド配列、アスパラギン-X-セリン及びアスパラギン-X-スレオニンは、アスパラギン側鎖に対する炭水化物部分の酵素結合のための認識配列である。したがって、ポリペプチドにおけるこれらトリペプチド配列のうちのいずれの存在は潜在的グリコシル化部位を作り出す。O結合型グリコシル化は、糖類N-アセチルガラクトサミン、ガラクトース、またはキシロースのうちの1つの、ヒドロキシアミノ酸、最も一般的にはセリンまたはスレオニンへの結合を指すが、5-ヒドロキシプロリンまたは5-ヒドロキシリジンも使用されてもよい。抗体へのグリコシル化部位の付加は好都合には、それが(N結合型グリコシル化部位のための)上述のトリペプチド配列の1以上を含有するようにアミノ酸配列を変更することによって達成される。変更は、(O結合型グリコシル化部位のための)元の抗体の配列に1以上のセリンまたはスレオニン残基を付加する、またはそれによって置換することによって行ってもよい。
本開示の抗体の修飾糖型は、エフェクター機能を高めることもしくは低下させること、及び/または抗体の半減期を改変すること(例えば、WO/2007/010401を参照のこと)を含むが、これらに限定されない種々の目的に有用であってもよい。そのような変更は、C1q結合及びCDCの減少もしくは増加、またはFcγR結合及びADCCの減少もしくは増加をもたらしてもよい。置換は、例えば、重鎖定常領域のアミノ酸残基の1以上で行うことができ、それによって修飾抗体に比べて抗原に結合する能力を保持しながらエフェクター機能の変化を生じる、US5,624,821及びUS5,648,260を参照。操作された糖型は、当業者に知られている任意の方法によって生成されてもよく、例えば、操作された株もしくは変異形発現株を使用することによって、1以上の酵素、例えば、β(1,4)-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIII(GnTII 1)との共発現によって、種々の生物もしくは種々の生物由来の細胞株にて抗体もしくはその断片を発現させることによって、または抗体もしくは断片を発現させた後、炭水化物(複数可)を修飾することによって生成されてもよい。操作された糖型を精製する方法は当該技術分野で知られており、それらにはUmana et al,1999,Nat.Biotechnol.17:176-180;Davies et al.,2007,Biotechnol.Bioeng.74:288-294;Shields et al,2002,J.Biol.Chem.277:26733-26740;Shinkawa et al.,2003,J.Biol.Chem.278:3466-3473)米国特許第6,602,684号;U.S出願番号10/277,370;U.S.出願番号10/113,929;PCT WO00/61739A1;PCT WO01/292246A1;PCT WO02/311140Al;PCT WO02/30954A1;Potelligent(登録商標)技術(Biowa,Inc.Princeton,N.J.);GlycoMAb(商標)グリコシル化操作技術(GLYCART biotechnology AG,Zurich,Switzerland)に記載されているものが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、WO00061739;EA01229125;US20030115614;Okazaki et al.,2004,JMB,336:1239-49を参照のこと。
エフェクター機能
エフェクター機能に関して本開示の抗体を修飾することは、例えば、抗体の抗原依存性細胞介在性細胞傷害(ADCC)及び/または補体依存性細胞傷害(CDC)を強化するために望ましい場合がある。これは、抗体のFc領域に1以上のアミノ酸置換を導入することによって達成されてもよい。代わりにまたはさらに、システイン残基(複数可)をFc領域に導入し、それによってこの領域にて鎖間ジスルフィド結合の形成を可能にしてもよい。このように生成されたホモ二量体抗体は、改善された内部移行能力、及び/またはさらに高い補体介在性細胞殺傷及び抗体依存性細胞傷害(ADCC)を有してもよい。Caron et al.,J.Exp.Med.176:1 191-1 195(1992)及びShopes,B.J.Immunol.148:2918-2922(1992)を参照のこと。抗腫瘍活性が強化されたホモ二量体抗体は、Wolff et al.Cancer Research,53:2560-2565(1993)に記載されているようなヘテロ二官能性架橋剤を用いて調製されてもよい。あるいは、二重Fc領域を有し、それによって強化された補体溶解能力及びADCC能力を有し得る抗体を操作することができる。Stevenson et al.Anti-Cancer Drug Design,3:219-230(1989)を参照のこと。
半減期
抗体の血清半減期を増やすために、例えば、米国特許第5,739,277号に記載されているように抗体(特に、抗体断片)にサルベージ受容体結合エピトープを組み込んでもよい。本明細書で使用されるとき、「サルベージ受容体結合エピトープ」という用語は、IgG分子(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4)の生体内血清半減期を増やすのに関与するIgG分子のFc領域のエピトープを指す。あるいは、抗体半減期はペグ化によって増やしてもよい。
本開示の結合タンパク質の活性をアッセイすること
結合アッセイ
そのようなアッセイの1つの形態は、例えば、Scopes(1994),Protein Purification:principles and practice,Springer-Verlagに記載されているような抗原結合アッセイである。そのような方法は一般に、HER2結合タンパク質を標識することと、不動化した抗原またはその断片、例えば、図1に示すような成熟した正常なまたは野生型のヒトHER2の残基293~309を含むタンパク質とそれを接触させることとを含む。非特異的結合タンパク質を取り除くための洗浄に続いて、標識の量、及び結果としての結合タンパク質が検出される。当然ながら、HER2結合タンパク質を不動化し、抗原を標識することができる。パニング型アッセイも使用することができる。本明細書の実施例はフローサイトメトリーに基づく結合アッセイを記載している。
エピトープに対する結合について本発明のHER2抗体を競合して阻害するHER2結合タンパク質は、当該技術分野で知られている従来の競合結合アッセイ、例えば、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)を用いてスクリーニングする及び同定することができる。
競合結合アッセイ
本開示の抗体(例えば、mAb104)の結合を競合して阻害するHER2結合タンパク質を測定するためのアッセイは当業者には明らかであろう。例えば、本開示の抗体を検出可能な標識、例えば、蛍光標識または放射性標識と結合させる。次に、標識抗体及び試験HER2結合タンパク質を混合し、HER2またはそのエピトープを含むペプチド(例えば、ヒトHER2のドメインIIの残基293から309に対応する)と接触させる。次いで、標識抗体のレベルを測定し、HER2結合タンパク質の非存在下でHER2またはそのエピトープを含むペプチドと標識抗体を接触させたときに測定したレベルと比較する。HER2結合タンパク質の非存在下と比べて試験HER2結合タンパク質の存在下での標識抗体のレベルが低下するならば、そのHER2結合タンパク質はその抗体の結合を競合して阻害する。
任意で、試験HER2結合タンパク質を抗体とは異なる標識と結合させる。これによって、試験HER2結合タンパク質のタンパク質またはエピトープに対する結合のレベルを検出できるようになる。
別の例では、HER2またはそのエピトープを含むペプチドを本明細書に記載されている抗体に接触させるのに先立って、試験HER2結合タンパク質をHER2またはそのエピトープを含むペプチドに結合させてもよい。HER2結合タンパク質の非存在下と比べて、HER2結合タンパク質の存在下での結合抗体の量の低下は、そのHER2結合タンパク質が抗体のHER2に対する結合を競合して阻害することを示す。また、標識HER2結合タンパク質を用いて、先ず抗体がHER2またはそのエピトープを含むペプチドに結合できるようにして相互アッセイを実施することもできる。この場合、抗体の非存在下と比べて、抗体の存在下でのHER2またはそのエピトープを含むペプチドに結合した標識HER2結合タンパク質の量の低下は、そのHER2結合タンパク質が抗体のHER2に対する結合を競合して阻害することを示す。
親和性アッセイ
任意で、HER2またはそのエピトープ含有ペプチドに対するHER2結合タンパク質の解離定数(Kd)または会合定数(Ka)または結合定数(KD、すなわち、Ka/Kd)が測定される。HER2結合タンパク質についてのこれらの定数は、放射性標識または蛍光標識したHER2結合アッセイによって測定される一例である。このアッセイは、用量設定系列の非標識HER2の存在下にて最小濃度の標識HER2によってHER2結合タンパク質を平衡化する。結合していないHER2を除去するために洗浄した後、標識の量を測定する。別の例によれば、定数は、表面プラズモン共鳴アッセイを使用することによって、例えば、不動化したHER2またはその領域とともにBIAcore表面プラズモン共鳴(BIAcore,Inc.,Piscataway,NJ)を使用することによって測定される。
タンパク質検出アッセイ
本開示の一例は、HER2またはHER2を発現している細胞(例えば、乳癌細胞)の存在を検出する。タンパク質または細胞の量、レベル、または存在は、当業者に知られている種々の技法のいずれかを用いて、例えば、フローサイトメトリー、免疫組織化学検査、免疫蛍光法、免疫ブロット、ウェスタンブロット、ドットブロット、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、放射性免疫測定法(RIA)、酵素免疫測定法、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間(MALDI-TOF)、エレクトロスプレーイオン化(ESI)、質量分光法(タンデム質量分光法、LC MS/MSを含む)、バイオセンサー技術、エバネッセント光ファイバー技術、またはタンパク質チップ技術から成る群から選択される技法を用いて測定される。
一例では、タンパク質の量またはレベルの測定に使用されるアッセイは半定量的アッセイである。別の例では、タンパク質の量またはレベルの測定に使用されるアッセイは定量的アッセイである。
例えば、タンパク質は、免疫アッセイによって、例えば、免疫組織化学検査、免疫蛍光法、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、蛍光結合免疫吸着測定法(FLISA)、ウェスタンブロッティング、放射性免疫測定法(RIA)、バイオセンサーアッセイ、タンパク質チップアッセイ、及び免疫染色アッセイ(例えば、免疫蛍光法)から成る群から選択されるアッセイを用いて検出される。
標準的な固相ELISAまたはFLISAの形式は種々の試料からタンパク質の濃度を測定するのに特に有用である。
一形態では、ELISAまたはFLISAは、本開示のHER2結合タンパク質またはHER2の異なるエピトープに結合するタンパク質を固体マトリックス上に、例えば、膜、ポリスチレンもしくはポリカーボネートマイクロウェル、ポリスチレンもしくはポリカーボネートディップスティック、またはガラス支持体上に不動化することを含む。次いで、試料を不動化したタンパク質との物理的関係に供し、HER2が結合される、または「捕捉」される。次いで、結合したHER2は、HER2の異なるエピトープに結合する第2の標識化合物を用いて検出される。代わりに、第2の(検出)抗体を結合する第3の標識抗体を使用することができる。本明細書に記載されているアッセイ形式が高スループット形式、例えば、スクリーニングプロセスの自動化またはマイクロアレイ形式に適していることは当業者には明らかであろう。さらに、上述のアッセイの変形、例えば、競合ELISAは当業者には明らかであろう。
代替的な例では、ポリペプチドは、当該技術分野で知られている方法、例えば、免疫組織化学検査または免疫蛍光法を用いて、細胞内または細胞上で検出される。免疫蛍光法を用いた方法は、定量的または少なくとも半定量的であるので例示的である。染色された細胞の蛍光の程度を定量化する方法は当該技術分野で知られており、例えば、Cuello,1984に記載されている。
バイオセンサー装置は一般に、電流またはインピーダンスの測定要素と合わせて電極表面を用いて、(例えば、US5567301に記載されているような)アッセイ基質と組み合わせて装置に統合される。本開示のHER2結合タンパク質はバイオセンサー装置の表面上に組み込まれ、生体試料を当該装置に接触させる。バイオセンサー装置によって検出された電流またはインピーダンスの変化は、当該HER2結合タンパク質に対するタンパク質結合を示す。当該技術分野で知られているバイオセンサーのいくつかの形態はまた、タンパク質相互作用を検出するための表面プラズモン共鳴(SPR)にも依存しており、それによって表面プラズモン共鳴における表面反射の変化は、リガンドまたは抗体に対するタンパク質結合を示す(US5485277及びUS5492840)。
バイオセンサーは、そのようなシステムをマイクロ尺度またはナノ尺度に適合させることが容易であるため、高スループット分析で特に使用される。さらに、そのようなシステムはいくつかの検出試薬を組み込むように好都合に適合され、単一バイオセンサー単位における診断試薬の多重化を可能にする。これによって、少量の体液にていくつかのタンパク質またはペプチドを同時に検出することが可能になる。
タンパク質のHER2に対する結合は、実施例にて本明細書に記載されているようにフローサイトメトリーを用いて検出することもできる。
本開示の結合タンパク質によって結合されたエピトープ
本発明者らは、腫瘍形成性細胞、過剰増殖性細胞または異常な細胞に存在するが、野生型細胞または正常細胞には存在しないヒトHER2のドメインIIにて立体構造上露出したエピトープに特異的な結合分子を生成している。この立体構造上露出したエピトープはドメインIIの遠位部分にあり、ジスルフィド結合が隣接し、この領域での柔軟な変化とmAb104結合のためのエピトープの露出とを可能にする。特に、エピトープは、HER2の増幅または活性化に応答して細胞にて露出されると思われる。本抗体について特に驚くべきことは、本抗体が、HER2の細胞外ドメインへのペルツズマブまたはトラスツズマブの結合を阻止しないということは、ドメインIIのこのエピトープ領域が立体構造上露出されると、これらの抗体の結合を阻止することなく本抗体が結合することを可能し、二重療法アプローチを可能にする可能性があることを示していることである。
HER2に結合しているペルツズマブの結晶構造が決定されている(Franklin MC.et al.,(2004),Cancer Cell,vol.5:317-328を参照のこと)。ペルツズマブはドメインIIの中心近くでHER2に結合し、受容体の二量体化及びシグナル伝達に必要な結合ポケットを立体的に遮断する。ペルツズマブのCDR H3はHER2の残基Lys311及びHis296と疎水性接触及び水素結合接触を行うことが理解されている。His296はペルツズマブの結合時に完全に隠される。理論に束縛されることを望まないで、ペルツズマブはヘテロ二量体受容体パートナーの二量体化ループを受け入れるHER2のポケットを閉塞することによってHER2のヘテロ二量体化を特異的に阻害するので、本発明者らは、本発明の結合分子(例えば、mAb104)がHER2のエピトープループの別の面に結合することが立体的に可能であると仮定している。本発明者らは、受容体ががんにおけるHER2過剰発現もしくは低酸素の状態でのレドックスジスルフィド結合切り替えもしくは異常発現による立体構造変化を受けるとき、またはHER2が二量体化パートナーと結合し、立体構造変化を受けて、現在の結合分子によって結合されたループを見せて、それをさらにアクセスしやすくするとき、このエピトープはがん細胞表面上の受容体のサブセットに現れ得るという仮説を立てている。さらに、エピトープ領域内では、抗体はその領域内のすべてのアミノ酸に結合するわけではなく、mAb104エピトープの立体構造の性質に起因して、これは、身近に対向するエピトープが双方の抗体の結合に影響を与えない理由を説明し得ることが知られている。
一例では、HER2結合タンパク質はHER2のヘテロ二量体化を阻害する。
抗体複合体
本発明はまた、ある部分に複合体化された本明細書に記載されているHER2結合タンパク質も提供する。ある部分は検出可能な標識または機能的な標識を含むことができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、該部分は、放射性同位元素、検出可能な標識、治療用化合物、コロイド、毒素、核酸、ペプチド、タンパク質、対象にてHER2結合タンパク質の半減期を増やす化合物、及びこれらの混合物から成る群から選択される。当業者によって理解されるように、該部分は上記のリストの1以上として分類することができる。例えば、該部分は治療用化合物及び毒素の双方として分類することができる。
いくつかの実施形態では、該部分は放射性同位元素である。好適な放射性同位元素には、同位体H、14C、32P、33P、35S、36Cl、47Sc、51Cr、57Co、58Co、59Fe、67Ga、68Ga、89Zr、90Y、121I、124I、125I、131I、111In、177Lu、211At、198Au、67Cu、223Ra、225Ac、213Bi、99Tc、及び186Reが挙げられ、それらは抗体イメージングの技術分野で知られている従来の化学を用いて本発明の抗体に連結されてもよい。
いくつかの実施形態では、該部分は検出可能な標識である。好適な検出可能な標識には、例えば、同位体H、14C、32P、33P、35S、36Cl、47Sc、51Cr、57Co、58Co、59Fe、67Ga、68Ga、89Zr、90Y、121I、124I、125I、131I、111In、177Lu、211At、198Au、67Cu、223Ra、225Ac、213Bi、99Tc、及び186Reのような放射性標識が挙げられるが、これらに限定されず、それらは抗体イメージングの技術分野で知られている従来の化学を用いて本発明の抗体に連結されてもよい。標識にはまた、蛍光標識(例えば、フルオレセイン、ローダミン、テキサスレッド、フィコエリトリン)、及び当該技術分野で従来通りにMRI-CTイメージングに使用されている標識も挙げられる。それらには、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、β-グルコロニダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、アルカリホスファターゼ、及びクロラムフェニコールトランスフェラーゼのような酵素標識も含まれる。標識にはまた、T7-、His-、myc-、HA-、FLAG-タグのようなペプチドタグも含まれる。標識にはさらに、特異的な同族の検出可能な部分、例えば、標識されたアビジンへの結合を介して検出されてもよいビオチンのような化学部分が含まれる。標識には電子密度の高い試薬;エネルギー伝達分子;常磁性標識、化学発光(イミダゾール、ルシフェラーゼ);及び生物発光剤も含まれる。
いくつかの実施形態では、該部分は核酸である。好適な核酸には、二本鎖DNA、一本鎖DNA、siRNA、デオキシリボザイムまたはリボザイムが挙げられる。
いくつかの実施形態では、該部分は治療用化合物である。好適な治療用化合物には、生物学的応答を改変することができる(例えば、限定しないで、細胞の発現活性を阻害するもしくは防止する、細胞の破壊を引き起こす、または他の方法で細胞の機能に影響を与える)化合物が挙げられる。そのような治療用化合物には、例えば、限定しないで、化学的切除剤、毒素、免疫調節剤、サイトカイン、細胞傷害剤、化学療法剤及び/または薬物が含まれ、以下の4-デスアセチルビンブラスチン-3-カルボヒジアジド;5-フルオロ-2’-デオキシウリジン;5-フルオロウラシル;5-フルオロウラシルデカルボナイズ;6-メルカプトプリン;6-チオグアニン;アブリン;アブリンA鎖;アクチノマイシンD;1-デヒドロテストステロン;アドリアマイシン;Aleurites fordiiタンパク質;アルキル化剤;アルキルホスホコリン;アミノプテリン;アンギオゲニン;アンギオスタチン;アントラサイクリン;アントラマイシン;抗血管新生剤;葉酸拮抗剤;代謝拮抗剤;抗有糸分裂剤;抗生物質;ara-C;アスパラギナーゼオーリスタチン誘導体(例えば、限定しないで、そのそれぞれは、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許公開第2008/0300192号、2009/0018086号、2009/0018086号、及び2009/0111756号を参照のこと);オーリスタチンE(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第5,635,483号を参照のこと);オーリスタチンEバレリルベンジルヒドラゾン;オーリスタチンFフェニレンジアミン;オーリスタチン;オーロマイシン;ビスヨードフェノールマスタード;ビスマス;ブレオマイシン;ブスルファン;カリケアマイシン;カルボプラチン;カルミノマイシン;カルムスチン;cc-1065化合物(例えば、限定しないで、そのそれぞれはその全体が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第5,475,092号、第5,585,499号、第5,846,545号、第6,534,660号、第6,586,618号、第6,756,397号、第7,049,316号、第7,329,760号、第7,388,026号、第7,655,660号及び第7,655,661号、米国特許公開第2007/0135346号、2008/0260685号、2009/0281158号、及び2009/0318668号、ならびにPCT公開番号WO2009/017394を参照のこと);クロラムブシル;シス-ジクロロジアミン白金(シスプラチン);クラドリビン;コルヒチン(コルヒチン);コンブレスタチン;クロチン;キュリシン;シクロホスファミド;シタラビン;サイトカラシンB;シトシンアラビノシド;サイトキシン;ダカルバジン;ダクチノマイシン(アクチノマイシン);ダウノルビシン(ダウノマイシン);ジアンチンタンパク質;ジブロモマンニトール;ジヒドロキシアントラセンジオン;ジフテリア毒素;ドラスタチン-10;ドキセタキセル;ドキソルビシン;ドキソルビシンヒドラジド;デュオカルマイシン(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,214,685号を参照のこと);エメチン;エンドスタチン;エンジイン;エノマイシン;エピルビシン;エスペラミシン化合物(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第4,675,187号を参照のこと);臭化エチジウム;エトポシド;フルダラビンジェロニン;ゲフィチニブ、ゲムシタビン;グルココルチコイド;グラミシジンD;顆粒球コロニー刺激因子;顆粒球マクロファージコロニー刺激因子;イダルビシン;挿入剤;インターロイキン-1;インターロイキン-2;インターロイキン-6;リドカイン;ロムスチン;リンホカイン;メイタンシノール(例えば、限定しないで、そのそれぞれはその全体が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第4,137,230号、第4,151,042号、第4,162,940号、第4,190,580号、第4,225,494号、第4,228,239号、第4,248,870号、第4,256,746号、第4,260,608号、第4,263,294号、第4,264,596号、第4,265,814号、第4,294,757号、第4,307,016号、第4,308,268号、第4,308,269号、第4,309,428号、第4,317,821号、第4,320,200号、第4,322,348号、第4,331,598号、第4,360,462号、第4,361,650号、第4,362,663号、第4,364,866号、第4,371,533号、第4,424,219号、第4,450,234号、第5,141,736号、及び第5,217,713号を参照のこと);メクロレタミン;メルファラン(及び他の関連するナイトロジェンマスタード);メソトレキセート;マイナーグルーブバインダー;ミトラマイシン;ミトゲリン;マイトマイシンC;マイトマイシン;ミトキサントロン;MMAF-ジメチルアミノエチルアミン;MMAF-Nt-ブチル;MMAF-テトラエチレングリコール;モデシンA鎖;ツルレイシ阻害剤;モノメチルアウリスタチンE(MMAE)(例えば、限定しないで、そのそれぞれは、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第6,884,869号、第7,098,308号、第7,256,257号、及び第7,423,116号、ならびに米国特許公開第2003/0083263号、2004/0157782号、2005/0009751号、2005/0113308号、及び2006/0229253号を参照のこと);モノメチルアウリスタチンF(MMAF)(例えば、限定しないで、そのそれぞれはその全体が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第7,498,298号、ならびに米国特許公開第2008/0226657号、2008/0248051号、2008/0248053号、及び2009/0047296号を参照のこと);モルホリノドキソルビシン;N2’-デアセチル-N2’-(c-メルカプト-1オキソプロピル)-メイタンシン(DM1)(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第5,208,020号を参照のこと);N2’-デアセチル-N2’-(4-メルカプト-4-メチル-1-オキソペンチル)-メイタンシン(DM4)(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,276,497号を参照のこと);ネオカルジノスタチン;神経成長因子(及び他の成長因子);オナプリストーン;パクリタキセル;PE40;フェノマイシン;pHytolaca americanaタンパク質(PAPI、PAPII、及びPAP-S);血小板由来成長因子;プリカマイシン;プレドニゾン;プロカイン;プロカルバジン;プロプラノロール;Pseudomonas外毒素A;ピューロマイシン;ピロロベンゾジアゼピン、放射性同位元素(例えば、限定しないでAt211、Bi212、Bi213、Cf252、I125、I131、In111、Ir192、Lu177、P32、Re186、Re188、Sm153、Y90、及びW188);レトストリクトシン;レストリクトシン;リシンA;リシン;Sapaonaria officinalis阻害剤;サポリン;ストレプトゾトシン;スラミン;タモキシフェン;タキサン;タキソイド;タキソール;テニポシド;テトラカイン;チオエパクロラムブシル;チオテパ;血栓剤;組織プラスミノーゲン活性化因子;トポイソメラーゼI阻害剤;トポイソメラーゼII阻害剤;トキソテレ;トリコテセン;腫瘍壊死因子;ビンブラスチン;ビンカアルカロイド;ビンカ;ビンクリスチン;ビンデシン;ビノレルビン;イットリウム;α-インターフェロン;α-サルシン;及びβ-インターフェロン、ならびにそれらの類似体、同族体、断片、変異形、及び誘導体(参照によってその全体が本明細書に組み込まれるGarnett,(2001),Advanced drug Delivery Reviews,53:171-216も参照のこと)が挙げられるが、これらに限定されない。
好ましい実施形態では、治療用化合物は、オーリスタチンもしくはその誘導体、メイタンシンもしくはその誘導体(メイタンシノイドとも呼ばれる)またはピロロベンゾジアゼピンまたはその誘導体から成る群から選択される。一例では、治療剤は、N2’-デアセチル-N2’-(c-メルカプト-1オキソプロピル)-メイタンシン(DM1)である。別の例では、治療剤はモノメチルアウリスタチンE(MMAE)である。別の例では、治療剤はピロロベンゾジアゼピンである。
本開示はまた、例えば、WO93/21232に記載されているような免疫毒素複合体も企図する。
好適なコロイドには、金コロイド及び金ナノ粒子が挙げられる。HER2結合タンパク質は、当業者に既知の技術によってコロイドに結合させてもよい(Jazayeri et al.(2016),Sensing and Bio-Sensing Research,9:17-22を参照のこと)。
いくつかの実施形態では、該部分は毒素である。好適な毒素には、細菌、真菌、植物もしくは動物が起源の酵素的に活性がある毒素、またはそのような毒素の酵素的に活性がある断片が挙げられるが、これらに限定されない。使用される酵素的に活性がある毒素及びそれらの断片は、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性断片、外毒素A鎖(Pseudomonas aeruginosa由来)、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデシンA鎖、アルファ-サルシン、Aleurites fordiiタンパク質、ジアンシンタンパク質、Phytolaca americanaタンパク質(PAPI、PAPII、及びPAP-S)、ツルレイシ阻害剤、クルシン、クロチン、sapaonaria officinalis阻害剤、ゲロニン、ミトゲリン、レストリクトシン、フェノマイシン、エノマイシン、及びトリコテセンである。
いくつかの実施形態では、該部分は、対象におけるHER2結合タンパク質の半減期を増やす化合物である。対象にてHER2結合タンパク質の半減期を増やす好適な化合物には、PEG、組換えPEG模倣物(XTEN、エラスチン様ポリペプチド、ゼラチン様ポリペプチド及び(Pro-Ala-SER)のような柔軟なポリペプチドを含む)、炭水化物(例えば、デキストラン、ヒドロキシエチルデンプン、ポリシアル酸、ヒアルロン酸)及びペプチド/ポリペプチド(例えば、アルブミン及びIgGのFcポルチン)が挙げられる。
さらに、本開示のHER2結合タンパク質、特に抗体及びその断片は、二次抗体に結合されて抗体ヘテロ複合体を形成してもよく(例えば、限定しないで、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第4,676,980号を参照のこと)、単独で、または別の薬剤(例えば、限定しないで、上記の薬剤)との併用で(それに連結させたまたは結合させた薬剤の有無にかかわらず)投与されてもよく、及び/またはプロドラッグをその活性型に変換することができる抗がんプロドラッグ活性化酵素に結合させてもよい。
当業者によって理解されるように、上記の部分、と同様に他の好適な部分は任意の好適な方法で本開示のHER2結合タンパク質、特に抗体及びその断片に結合されてまたは連結されて抗体複合体を作り出してもよい。例えば、限定しないで、本発明の種々の実施形態では、HER2結合タンパク質(複数可)及び部分はリンカー、スペーサー及び/またはストレッチャー化合物を使用して共有結合されてもよく、及び/または複合体化されてもよく、本発明の種々の実施形態では、切断可能であり、切断不可能であり、その結果、薬剤(複数可)が標的細胞によって内部移行される。
例えば、そのようなリンカー、スペーサー及び/またはストレッチャー化合物には、以下:アミノ安息香酸スペーサー(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,091,186号及び第7,553,816号を参照のこと);マレイミドカプロイル;p-アミノベンジルカルバモイル(PAB);リソソーム酵素切断可能リンカー(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第6,214,345号を参照のこと);マレイミドカプロイル-ポリエチレングリコール(MC(PEG)6-OH);N-メチル-バリンシトルリン;4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボン酸N-スクシンイミジル(SMCC)(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれるYoshitake et al.(1979)Eur.J.Biochem.,101,395-399を参照のこと);4-(2-ピリジルジチオ)ブタン酸N-スクシンイミジル(SPDB)(例えば、限定しないで、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第4,563,304号を参照のこと);4-(2-ピリジルチオ)ペンタン酸N-スクシンイミジル(SPP);バリン-シトルリン;及び他のリンカー、スペーサー、及び/またはストレッチャー化合物(例えば、限定しないで、これらのそれぞれは、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,090,843号、第7,223,837号、及び第7,659,241号、ならびに米国特許公開第2004/0018194号、第2004/0121940号、第2006/0116422号、2007/0258987号、2008/0213289号、2008/0241128号、2008/0311136号、2008/0317747号、及び2009/0010945号を参照のこと)が挙げられるが、これらに限定されない。
一般的に言えば、上記の部分、と同様に他の部分を本開示のHER2結合タンパク質、特に抗体及びその断片に結合する及び/またはそれと複合体化する技法は当該技術分野で知られている。本発明の種々の実施形態では、HER2結合タンパク質及(複数可)及び部分はHER2結合タンパク質に存在するリジン残基またはシステイン残基を介して共有結合されてもよいし、及び/または複合体化されてもよい。一実施形態では、該部分、MMAEはシステイン残基との複合体化によって結合される。一実施形態では、該部分、DM1はシステイン残基との複合体化によって結合される。一実施形態では、該部分、PBD(ピロロベンゾジアゼピン)はシステイン残基との複合体化によって結合される。好適な複合体化化学はJain et al.(2015),Pharmaceutical Research,32:3526にて概説されている。例えば、限定しないで、そのそれぞれは参照によってその全体が本明細書に組み込まれるAmon et al.,“Monoclonal Antibodies For Immunotargeting of Drugs In Cancer Therapy”,in Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy,Reisfeld et al.(eds.),pp.243-56(Alan R.Liss,Inc.1985);Hellstrom et al.,“Antibodies For Drug Delivery”,in Controlled Drug Delivery(2nd Ed.),Robinson et al.(eds.),pp.623-53(Marcel Dekker,Inc.1987);Thorpe,“Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy:A Review”,in Monoclonal Antibodies’84:Biological And Clinical Applications,Pinchera et al.(eds.),pp.475-506(1985);“Analysis,Results,And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy”,in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy,Baldwin et al.(eds.),pp.303-16(Academic Press 1985),及びThorpe et al.,“The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates”,Immunol.Rev.,62:119-58,(1982),Parslow et al.(2016),Biomedicines,4,14も参照のこと。
結合部分がペプチドまたはポリペプチドである実施形態では、複合体は、HER2結合タンパク質とペプチドまたはポリペプチドとが単一の連続ポリペプチド鎖を形成する融合タンパク質であってもよい。そのような融合タンパク質は、組換え技術または合成技術を含む、当該技術分野で知られている技術を使用して作製されてもよい。
また、その断片を含む抗体、及び特異的結合メンバー、抗体及び/またはそれらのサブユニットの産生または活性を調節する薬物は特定の診断応用を持ってもよく、且つ、例えば、過剰増殖性細胞増殖などに関連する、またはそれに起因するがん、前がん病変、状態のような状態を検出する及び/または測定する目的で利用されてもよい。例えば、特異的結合メンバー、抗体またはそれらのサブユニットを使用して、例えば、融合マウス脾臓リンパ球及び骨髄腫細胞を利用するハイブリドーマ技術のような既知の技術によって、種々の細胞培地にてそれ自体に対するポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体の双方を作り出してもよい。同様に、本発明の特異的結合メンバーの活性(複数可)を模倣するまたはそれに拮抗する小分子が発見されてもよいし、または合成されてもよく、且つそれは診断プロトコール及び/または治療プロトコールで使用されてもよい。
放射性標識された特異的結合メンバー、特に抗体及びその断片は、試験管内診断技術及び生体内放射性イメージング技術及び放射性免疫療法にて有用である。生体内イメージングの場合、本発明の特異的結合メンバーは、磁気共鳴画像増強剤を含むが、これに限定されない、放射性同位元素ではなくイメージング剤と複合体化されてもよく、その際、例えば、抗体分子はキレート基を介して多数の常磁性イオンで満たされる。キレート基の例には、EDTA、ポルフィリン、ポリアミンクラウンエーテル、及びポリオキシムが挙げられる。常磁性イオンの例には、ガドリニウム、鉄、マンガン、レニウム、ユーロピウム、ランタン、ホルミウム、及びフェルビウムが挙げられる。本発明のさらなる態様では、放射性標識された特異的結合メンバー、特に抗体及びその断片、特に放射性免疫複合体は、特にがん治療のための放射性標識抗体として放射性免疫療法において有用である。その上さらなる態様では、放射性標識された特異的結合メンバー、特に抗体及びその断片は放射性免疫誘導手術技術において有用であり、その際、それらはがん細胞、前がん細胞、腫瘍細胞、及び/または過剰増殖細胞の存在及び/または位置を、そのような細胞を除去するための手術前、手術中、または手術後に識別することができ、示すことができる。
競合的阻害
本発明のHER2抗体のエピトープに対する結合を競合して阻害する抗体は、当該技術分野で既知の従来の競合結合アッセイ、例えば、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)を用いてスクリーニングする及び同定することができる。
本発明の組成物
本開示に係るその複合体を含むHER2結合タンパク質はふつう、医薬組成物の形態で投与され、それはHER2結合タンパク質、HER2抗体またはその抗原結合断片に加えて少なくとも1つの成分を含んでもよい。したがって、本開示に係る、且つ本発明に従って使用するための医薬組成物は有効成分に加えて、薬学的に許容される賦形剤、担体、緩衝液、安定剤、または当業者に周知の他の材料を含んでもよい。そのような材料は無毒でなければならず、且つ有効成分の有効性を妨げてはならない。担体または他の材料の正確な性質は、経口であってもよい、または注射、例えば静脈内注射であってもよい投与経路に依存するであろう。
経口投与用の医薬組成物は、錠剤、カプセル剤、粉末または液体の形態であってもよい。錠剤はゼラチンまたはアジュバントのような固形担体を含んでもよい。液体医薬組成物は一般に、水、石油、動物油または植物油、鉱油または合成油のような液状担体を含む。生理食塩水、デキストロースもしくは他の糖類溶液、または例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールもしくはポリエチレングリコールのようなグリコールが含まれてもよい。
静脈内注射、または苦痛の部位での注射については、有効成分は、発熱物質を含まず、好適なpH、等張性及び安定性を有する非経口で許容される水溶液の形態であろう。当業者は、例えば、塩化ナトリウム注射、リンガー注射、乳酸リンガー注射のような等張性ビヒクルを使用して好適な溶液を上手く調製することができる。必要に応じて、防腐剤、安定剤、緩衝液、酸化防止剤及び/または他の添加剤を含めてもよい。
いくつかの実施形態では、リポソーム及び/またはナノ粒子はまた、有効成分とともに採用されてもよい。リポソームの形成及び使用は当業者に一般に知られている。リポソームは水性媒体に分散させているリン脂質から形成することができ、多重膜同心円二重層小胞(多重膜小胞(MLV)とも称される)を自発的に形成する。MLVは一般に25nm~4μmの直径を有することができる。MLVの超音波処理は、コアに水溶液を含有する200~500オングストロームの範囲の直径を持つ小さな単層小胞(SUV)の形成をもたらす。リン脂質は、水に分散させると、脂質の水に対するモル比に応じてリポソーム以外の様々な構造を形成することができる。低い比ではリポソームが好ましい構造である。リポソームの物理的特徴は、pH、イオン強度、及び二価カチオンの存在に依存する。リポソームは、イオン性及び極性の物質に対し低い透過性を示すことができるが、高温では透過性を顕著に変化させる相転移を受ける。相転移は、ゲル状態として知られる密に充填された秩序構造から、流体状態として知られる疎に充填された低秩序構造への変化を伴う。
HER2結合タンパク質またはそれを含む組成物は、単独で投与されてもよく、または他の治療、治療薬もしくは薬剤と併用して、治療される状態に応じて同時にもしくは順次のいずれかで投与されてもよい。加えて、本開示は、本明細書に記載されているHER2結合タンパク質と、例えば、抗がん剤もしくは治療薬、ホルモン、他の抗HER2剤もしくは抗体、または抗EGFR剤もしくは抗体のような他の薬剤または治療薬とを含む組成物を企図し、且つ含む。さらに一般的には、これらの抗がん剤は、チロシンキナーゼ阻害剤もしくはリン酸化カスケード阻害剤、翻訳後モジュレーター、細胞増殖もしくは分裂の阻害剤(例えば、抗有糸分裂剤)、またはシグナル伝達阻害剤であってもよい。他の治療または治療薬には、例えば、非ステロイド性抗炎症薬(例えば、アスピリン、パラセタモール、イブプロフェンまたはケトプロフェン)のような好適な用量の鎮痛薬またはモルヒネのようなアヘン剤、または制吐剤の投与が含まれてもよい。組成物は、チロシンキナーゼ阻害剤(AG1478及びZD1839、STI571、OSI-774、SU-6668を含むが、これらに限定されない)、ドキソルビシン、テモゾロミド、シスプラチン、カルボプラチン、ニトロソウレア、プロカルバジン、ビンクリスチン、ヒドロキシ尿素、5-フルオロウラシル、シトシンアラビノシド、シクロホスファミド、エピポドフィロトキシン、カルムスチン、ロムスチン、及び/または他の化学療法剤と併用して(順次(すなわち、前または後に)または同時に)投与することができる。したがって、これらの薬剤は、抗HER2特異的薬剤、またはラパチニブ、アファチニブ、AG1478、ZD1839、STI571、OSI-774、もしくはSU-6668のようなチロシンキナーゼ阻害剤であってもよい、あるいはさらに一般的な抗がん剤及び抗腫瘍剤、例えば、ドキソルビシン、シスプラチン、テモゾロミド、ニトロソウレア、プロカルバジン、ビンクリスチン、ヒドロキシ尿素、5-フルオロウラシル、シトシンアラビノシド、シクロホスファミド、エピポドフィロトキシン、カルムスチン、またはロムスチンであってもよい。加えて、組成物は、デキサメタゾンのようなホルモン、インターロイキンのような免疫調節因子、腫瘍壊死因子(TNF)または免疫応答及びがん細胞もしくは腫瘍の減少もしくは排除を刺激する他の成長因子もしくはサイトカイン、または血管新生阻害剤とともに投与されてもよい。
いくつかの例では、HER2結合タンパク質またはそれを含む組成物は、化学療法剤、放射性免疫療法剤または免疫療法剤と併用される。一例では、免疫療法剤はチェックポイント阻害剤である。さらなる例では、チェックポイント阻害剤はイピリムマブ(CTLA4)、ニボルマブ(PD-1)、ペンブロリズマブ(PD-1)、アテゾリズマブ(PD-L1)、アベルマブ(PD-L1)、デュルバルマブ(PD-L1)及びセミプリマブ(PD-1)から選択される。
いくつかの例では、HER2結合タンパク質またはそれを含む組成物は免疫抑制薬とともに投与される。
いくつかの例では、HER2結合タンパク質またはそれを含む組成物は免疫調節剤とともに投与される。好適な免疫調節剤の例には、インターロイキン(例えば、IL-2、IL-7、IL-12)、サイトカイン(例えば、インターフェロン、G-CSF)、ケモカイン(例えば、CCL3、CCL26及びCXCL7)、及び免疫調節イミド薬(例えば、サリドマイド)が挙げられる。
本開示のHER2結合タンパク質は、任意の好適な経路を介してふつう血流もしくはCSFへの注射によって、または腫瘍の部位に直接、治療を必要とする患者に投与されてもよい。正確な用量は、抗体が診断用か治療用か、腫瘍のサイズ及び位置、HER2結合タンパク質の正確な性質(抗体全体、断片、ダイアボディなどのいずれか)、ならびに抗体に結合させた検出可能なまたは機能的な標識の性質を含む多数の因子に左右されるであろう。放射性核種が治療法に使用される場合、好適な最小の単回用量は約45mCi/mで、最大約250mCi/mまでである。好ましい投与量は15~40mCiの範囲であり、さらに好ましい投与量範囲は20~30mCi、または10~30mCiである。そのような治療法は骨髄または幹細胞の置換を必要としてもよい。腫瘍イメージングまたは腫瘍治療のいずれかのための典型的な抗体用量は0.5~40mgの範囲であり、好ましくは、F(ab’)形態の抗体の1~4mgであろう。裸の抗体は、用量あたり20~1000mgのタンパク質、または用量あたり20~500mgのタンパク質、または用量あたり20~100mgのタンパク質の用量で投与することが好ましい。これは、成人患者の単回治療の用量であり、それは小児及び乳児については比例して調整されてもよく、分子量に比例して他の抗体型式についても調整されてもよい。治療は、医師の裁量によって毎日、週に2回、毎週、または毎月の間隔で繰り返されてもよい。
好適な血管新生阻害剤(抗血管新生剤)の例には、ウロキナーゼ阻害剤、マトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤(例えば、マリマスタット、ネオバスタット、BAY129566、AG3340、BMS275291及び同様の薬剤)、内皮細胞遊走及び増殖の阻害剤(例えば、TNP470、スクアラミン、2メトキシエストラジオール、コンブレタスタチン、エンドスタチン、アンギオスタチン、ペニシラミン、SCH66336(Schering-Plough Corp,Madison,NJ)、R115777(Janssen Pharmaceutica,Inc,Titusville,NJ)及び類似の薬剤)、血管新生成長因子のアンタゴニスト(例えば、ZD6474、SU6668、血管新生剤及び/またはそれらの受容体(例えば、VEGF、bFGF、及びアンギオポエチン1)に対する抗体、サリドマイド、サリドマイド類似体(例えば、CC5013)、Sugen5416、SU5402、抗血管新生リボザイム(例えば、アンギオザイム)、インターフェロンα(例えば、インターフェロンα2a)、スラミン及び類似の薬剤)、VEGF-Rキナーゼ阻害剤及び他の抗血管新生チロシンキナーゼ阻害剤(例えば、SU011248)、内皮特異的インテグリン/サバイバルシグナル伝達の阻害剤(例えば、ビタキシン及び類似の薬剤)、銅アンタゴニスト/キレート剤(例えば、テトラチオモリブデート、カプトプリル及び類似の薬剤)、カルボキシアミドトリアゾール(CAI)、ABT627、CM101、インターロイキン12(IL12)、IM862、PNU145156Eと同様に血管新生を阻害するヌクレオチド分子(例えば、アンチセンス-VEGF-cDNA、アンギオスタチンをコードするcDNA、p53をコードするcDNA、及びVEGF受容体2の欠損をコードするcDNA)及び同様の薬剤が挙げられるが、これらに限定されない。血管新生、新血管形成、及び/または他の血管形成の阻害剤の他の例は、抗血管新生ヘパリン誘導体及び関連分子(例えば、ヘペリナーゼIII)、テモゾロミド、NK4、マクロファージ遊走阻止因子(MIF)、シクロオキシゲナーゼ2阻害剤、低酸素誘導性因子1の阻害剤、抗血管新生ダイズイソフラボン、オルチプラズ、フマギリン及びその類似体、ソマトスタチン類似体、ポリ硫酸ペントサン、テコガランナトリウム、ダルテパリン、タムスタチン、トロンボスポンジン、NM3、コンブレスタチン、カンスタチン、アバスタチン、他の関連標的に対する抗体(例えば、抗アルファ-v/ベータ-3インテグリン及び抗キニノスタチンmAb)ならびに同様の薬剤である。
細胞の生存率及び増殖の測定
細胞傷害及び生存率(細胞アポトーシス、溶解、増殖増殖など)は、当該技術分野で知られ、本明細書の実施例に記載されているように、熱量測定、発光、放射性測定、または蛍光測定のアッセイに基づいて種々の方法で測定することができる。細胞生存率を決定するための比色技術には、例えば、トリパンブルー排除が挙げられる。簡単に説明すると、細胞をトリパンブルーで染色し、血球計算盤を使用してカウントする。生細胞は色素を排除するのに対して、死細胞及び死にかけている細胞は青色の色素を取り込み、光学顕微鏡で容易に区別される。ニュートラルレッドは生細胞に吸着され、細胞リソソームに濃縮される;ニュートラルレッドで染色された細胞の数を定量化することによって、光学顕微鏡で生細胞を決定することができる。
細胞生存率を決定するための蛍光測定技術には、例えば、蛍光DNA挿入剤であるヨウ化プロピジウムが含まれる。ヨウ化プロピジウムは生細胞から排除されるが、死細胞の核を染色する。次に、ヨウ化プロピジウム標識細胞のフローサイトメトリーを使用して、生細胞及び死細胞を定量化することができる。乳酸脱水素酵素(LDH)の放出は、細胞の構造的損傷及び死を示し、分光光度酵素アッセイで測定することができる。ブロモデオキシウリジン(BrdU)は、新しく合成されたDNAに組み込まれており、蛍光色素標識抗体で検出することができる。蛍光色素Hoechst33258はDNAを標識し、細胞の増殖を定量化するのに使用することができる(例えば、フローサイトメトリー)。蛍光色素カルボキシフルオレセインジアセテートスクシンイミジルエステル(CFSEまたはCFDA-SE)の定量的な組み込みは、細胞分裂分析(例えば、フローサイトメトリー)を提供することができる。この技法は、試験管内または生体内のいずれかで使用することができる。7-アミノアクチノマイシンD(7-AAD)は、DNAと結合するとスペクトルシフトを受ける蛍光インターカレーターであり、細胞分裂分析(例えば、フローサイトメトリー)を提供することができる。
細胞増殖を測定するための放射性測定技法には、例えば、生細胞の新しく合成されたDNAに組み込まれ、細胞の増殖を測定するのに使用されることが多い[H]-チミジンが含まれる。死細胞からのクロム(51Cr)放出は細胞の生存率を定量化するためにシンチレーションカウンティングによって定量化することができる。
細胞生存率を測定するための発光技法には、例えば、CellTiter-Glo発光細胞生存率アッセイ(Promega Madison Wis.)が含まれる。この技法は、存在するATPの量を定量化して生細胞の数を決定する。
細胞生存率及び細胞増殖を測定するための市販のキットには、例えば、細胞増殖Biotrak ELISA(Amersham Biosciences Piscataway,N.J.);蛍光試薬の差次取り込みに基づいた迅速な細胞数及び生存率の決定を提供するGuava ViaCountアッセイ(Guava Technologies,Hayward,Calif.);CyQUANT細胞増殖アッセイキット(Molecular Probes,Inc.,Eugene,Oreg.);及びCytoLuxアッセイキット(PerkinElmer Life Sciences Inc.,Boston,Mass.)が挙げられる。DELFIAアッセイキット(PerkinElmer Life Sciences Inc.,Boston,Mass.)は時間分解蛍光測定法を使用して細胞増殖及び生存率を測定することができる。Quantos細胞増殖アッセイは溶解した細胞からのDNA色素複合体の蛍光を測定する蛍光系のアッセイである(Stratagene,La Jolla,Calif.)。CellTiter-Glo細胞生存率アッセイは細胞生存率を測定するための発光アッセイである(Promega,Madison Wis.)。
使用
(i)診断及び治療の応用
それによって、結合タンパク質(複数可)が、腫瘍形成性細胞、過剰増殖性細胞または異常な細胞に見いだされ、正常なまたは野生型の細胞では検出できないHER2/ErbB2エピトープを認識する、且つ該タンパク質(複数可)が増幅されたEGFRに結合するが、野生型HER2には結合しない、本開示のHER2結合タンパク質、特に抗体またはその断片の独特の特異性は、多数の腫瘍形成性細胞の種類及び腫瘍の種類、例えば、頭頸部、乳房、肺、膀胱または前立腺の腫瘍及び神経膠腫を特定する、特徴付ける、標的化する及び治療する、軽減するまたは排除するための診断応用及び治療応用を提供するが、これまでに知られているHER2抗体で見られ得る正常な組織取り込みに関連する問題はない。
したがって、(例えば、増幅によって)HER2を過剰発現する細胞は、本開示の結合タンパク質(複数可)、特に抗体(複数可)またはその断片を利用して認識され、単離され、特徴付けられ、標的化され、そして治療されまたは排除されてもよい。
したがって、本開示のHER2結合タンパク質(例えば、抗体)は、HER2過剰発現が存在する腫瘍または細胞を染色するまたは他の方法で認識することによって、HER2腫瘍または腫瘍形成性細胞の性質を特異的に分類することができる。さらに、mAb104によって例示されるような本発明の抗体は、増幅されたHER2及びHER2陽性異種移植片を含有する腫瘍に対して有意な生体内抗腫瘍活性を示す。
上で概説したように、本発明者らは、本開示のHER2結合タンパク質が、腫瘍関連形態のHER2を認識するが、正常細胞で発現された場合、正常な野生型受容体を認識しないことを見いだした。抗体認識は、結合のために立体構造上露出したエピトープを利用できるようにするHER2の増幅または活性化に応答する立体構造に依存すると考えられている。
mAb104は、ヒト腫瘍の過剰発現された(例えば、増幅された)HER2異種移植片の増殖を阻害し、そのような腫瘍内で壊死を誘導することが示された。
(ii)治療用HER2結合タンパク質及び使用
本開示のHER2結合タンパク質の、特に腫瘍:血液の比及びクリアランスの速度に関する生体内特性は少なくともmAb104に匹敵するであろう。ヒトまたは動物の対象への投与後、そのような特異的結合メンバーは、>1:1の腫瘍の血液に対するピーク比を示すであろう。好ましくは、そのような比で、特異的結合メンバーはまた、1:1より大きい、好ましくは2:1より大きい、さらに好ましくは5:1より大きい腫瘍の臓器に対する比も有するであろう。好ましくは、そのような比で、結合タンパク質はまた、腫瘍の部位から離れた臓器において<1:1の臓器の血液に対する比も有するであろう。これらの比率は、異化作用の臓器及び投与された結合タンパク質の分泌を除外する。したがって、scFv及びFabの場合、結合メンバーは腎臓を介して分泌されるであろう。IgG全体の場合、クリアランスは少なくとも部分的に肝臓を介するであろう。インタクトな抗体のピーク局在比はふつう、HER2結合タンパク質の投与後10~200時間の間で達成されるであろう。さらに具体的には、該比率は、無胸腺ヌードマウスの片側の脇腹に皮下で形成された約0.2~1.0gの腫瘍異種移植片で測定されてもよい。
本開示のHER2結合タンパク質(例えば、抗体)は、検出可能なまたは機能的な標識または部分で標識されてもよい。当業者によって理解されるように、標識は1を超えるカテゴリーのもとで定義され得る。検出可能な標識には、例えば、同位体H、14C、32P、35P、35S、36Cl、51Cr、58Co、59Fe、90Y、121I、124I、125I、131I、115In、211At、198Au、67Cu、225Ac、213Bi、99Tc、186Reような放射性標識が挙げられるが、これらに限定されず、それらは抗体イメージングの技術分野で知られている従来の化学を用いて本開示の抗体に連結されてもよい。標識にはまた、蛍光標識、及び当該技術分野で従来通りにMRI-CTイメージングに使用されている標識も含まれる。それらにはまた、西洋ワサビペルオキシダーゼのような酵素標識も含まれる。標識にはさらに、特異的な同族の検出可能な部分、例えば、標識されたアビジンへの結合を介して検出され得るビオチンのような化学部分が含まれる。
機能的な標識には、腫瘍の部位を標的にして腫瘍組織の破壊を引き起こすように設計されている物質が含まれる。そのような機能的な標識には、腫瘍の部位でプロドラッグを活性薬物に変換することができる、5-フルオロウラシルまたはリシンのような細胞傷害薬及び細菌のカルボキシペプチダーゼまたはニトロレダクターゼのような酵素が含まれる。
また、ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体の双方を含む抗体ならびに結合タンパク質、抗体及び/またはそのサブユニットの生産または活性を調節する薬物は、特定の診断応用を持ってもよく、且つ、例えば、過剰増殖性細胞の増殖などに関連する、またはそれに起因するがん、前がん病変、状態のような状態を検出する及び/または測定する目的で利用されてもよい。例えば、HER2結合タンパク質、抗体またはそれらのサブユニットを使用して、例えば、融合マウス脾臓リンパ球及び骨髄腫細胞を利用するハイブリドーマ技術のような既知の技術によって、種々の細胞培地にてそれ自体に対するポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体の双方を作り出してもよい。同様に、本開示のHER2結合タンパク質の活性(複数可)を模倣するまたはそれに拮抗する小分子が発見されてもよいし、または合成されてもよく、且つそれは診断プロトコール及び/または治療プロトコールで使用されてもよい。
放射性標識されたHER2結合タンパク質、特に抗体及びその断片は、試験管内診断技術及び生体内放射性イメージング技術及び放射性免疫療法にて有用である。生体内イメージングの場合、本発明のHER2結合タンパク質は、磁気共鳴画像増強剤を含むが、これに限定されない、放射性同位元素(複数可)ではなくイメージング剤と複合体化されてもよく、その際、例えば、抗体分子はキレート基を介して多数の常磁性イオンで満たされる。キレート基の例には、EDTA、ポルフィリン、ポリアミンクラウンエーテル、及びポリオキシムが挙げられる。常磁性イオンの例には、ガドリニウム、鉄、マンガン、レニウム、ユーロピウム、ランタン、ホルミウム、及びフェルビウムが挙げられる。本開示のさらなる例では、放射性標識されたHER2結合タンパク質、特に抗体及びその断片、特に放射性免疫複合体は、特にがん治療のための放射性標識抗体として放射性免疫療法において有用である。その上さらなる例では、放射性標識されたHER2結合タンパク質、特に抗体及びその断片は放射性免疫誘導手術技術において有用であり、その際、それらはがん細胞、前がん細胞、腫瘍細胞、及びまたは過剰増殖細胞の存在及び/または位置を、そのような細胞を除去するための手術前、手術中、または手術後に識別することができ、示すことができる。
本開示のHER2結合タンパク質、特に抗体及びその断片が他の分子または薬剤に複合体化されるまたは連結される、本開示の免疫複合体または抗体融合タンパク質にはさらに、化学的切除剤、毒素、免疫調節剤、サイトカイン、細胞傷害剤、化学療法剤または化学療法薬に複合体化された結合タンパク質が含まれるが、これらに限定されない。
すでに始まっている放射性免疫療法(RAFT)は種々の抗体免疫複合体を使用した有効性を実証している。131I標識したヒト化抗がん胎児性抗原(抗CEA)抗体hMN-14は結腸直腸癌において評価されており(Behr TM.et al.(2002),Cancer,94(4 Suppl):1373-81)、90Y標識した同じ抗体は髄質甲状腺癌で評価されている(Stein R.et al.(2002),Cancer,94(1):51-61)。非ホジキンリンパ腫及び膵臓癌についても、モノクローナル抗体を使用した放射性免疫療法が評価され、及び報告されている(Goldenberg DM.(2001),Crit.Rev.Oncol.Hematol.39(1-2):195-201;Gold DV.et al.(2001),Crit.Rev.Oncol.Hematol.39,(1-2)147-54)。特定の抗体による放射性免疫療法の方法は米国特許第6,306,393号及び第6,331,175号にも記載されている。
抗CEA抗体と腫瘍関連抗原に対する抗体との使用を含む放射線免疫誘導手術(RIGS)は有効性及び有用性を実証している(Kim JC.et al.(2002),Int.J.Cancer,97(4):542-7;Schneebaum S.et al.(2001),World J.Surg.25(12):1495-8;Avital S.et al.(2000),Cancer,89(8):l092-8;Mc Losh DGet al.(1997),Cancer Biothcr Radiopharai.12(4):2S7-94)。
本開示のHER2結合タンパク質(例えば、抗体)は、任意の好適な経路を介してふつう血流もしくはCSFへの注射によって、または腫瘍の部位に直接、治療を必要とする患者に投与されてもよい。正確な用量は、抗体が診断用か治療用か、腫瘍のサイズ及び位置、抗体の正確な性質(抗体全体、断片、ダイアボディなどのいずれか)、ならびに抗体に結合させた検出可能なまたは機能的な標識の性質を含む多数の因子に左右されるであろう。放射性核種が治療法に使用される場合、好適な最大の単回用量は約45mCi/mで、最大約250mCi/mまでである。好ましい投与量は15~40mCiの範囲であり、さらに好ましい投与量範囲は20~30mCi、または10~30mCiである。そのような治療法は骨髄または幹細胞の置換を必要としてもよい。腫瘍イメージングまたは腫瘍治療のいずれかの典型的な抗体用量は、0.5~40mgの範囲であり、好ましくは、F(ab’)形態の抗体の1~4mgである。裸の抗体は、用量あたり20~1000mgのタンパク質、または用量あたり20~500mgのタンパク質、または用量あたり20~100mgのタンパク質の用量で投与することが好ましい。これは、成人患者の単回治療の用量であり、それは小児及び乳児については比例して調整されてもよく、分子量に比例して他の抗体型式についても調整されてもよい。治療は、医師の裁量によって毎日、週に2回、毎週、または毎月の間隔で繰り返されてもよい。
これらの製剤は、本明細書に記載されているEGFR結合タンパク質またはHER2結合タンパク質のような第2の結合タンパク質を含んでもよい。特に好ましい形態では、この第2の結合タンパク質はトラスツズマブである。
(iii)抗がん療法
本開示のHER2結合タンパク質(例えば、抗体)は研究、診断及び治療の応用を含む種々の応用において有用である。一例では、本開示は対象にて障害を治療するまたは予防する方法を提供する。本明細書で使用されるとき、「障害」は正常な機能の混乱または妨害である。
(iv)診断アッセイ
本開示はまた、本発明のHER2結合タンパク質(例えば、抗体)によって認識される能力を参照することによって異常に発現されたHER2の存在を検出する方法を含む、種々の試験管内または生体内での診断応用にも関する。本発明の抗体(複数可)の診断応用には、当業者に周知であり、標準的であり、且つ本記載に基づく試験管内及び生体内の応用が挙げられる。特にHER2の異常な発現に関してHER2の状態を試験管内で査定する及び評価するための診断用のアッセイ及びキットを利用して、がん、前がん状態、過剰増殖性細胞増殖に関連する状態を有するもしくは有すると疑われることが知られるものを含む、または腫瘍試料に由来する患者試料を診断してもよく、評価してもよく、及びモニターしてもよい。HER2状態の査定及び評価はまた、薬物の臨床試験について、または異なる薬剤もしくは抗体と対比して、特定の化学療法剤もしくは、その組み合わせを含む、本開示の特異的結合メンバー、特に抗体の投与について患者の好適性を決定するのにも有用である。この種の診断のモニタリング及び評価は、乳癌におけるHER2タンパク質に対する抗体を利用してすでに実践されており(Hercep Test、Dako Corporation)、このアッセイは、ハーセプチンを使用した抗体療法の患者を評価するのにも使用される。生体内応用には、腫瘍のイメージング、または放射線イメージングを含む個人のがん状態の評価が含まれる。
細胞におけるHER2の存在は、当業者に知られている試験管内または生体内の免疫学的手順で確認することができる。例えば、HER2受容体は、1以上の抗体(複数可)と複合体を形成し、複合体の1つのメンバーは検出可能な標識で標識される。これらの試験に最も一般的に採用されている標識は、放射性元素、酵素、紫外線にさらされると蛍光を発する化学物質などである。多くの蛍光物質が知られており、標識として利用することができる。これらには、例えば、フルオレセイン、ローダミン、オーラミン、テキサスレッド、AMCAブルー及びルシファーイエローが挙げられる。抗HER2抗体はまた、放射性元素または酵素で標識することもできる。放射性標識は、現在利用可能なカウント手順のいずれかによって検出することができる。好ましい同位体はH、14C、32P、35S、36Cl、51Cr、57Co、58Co、59Fe、90Y、121I、124I、125I、131111In、211At、198Au、67Cu、225Ac、213Bi、99Tc、及び186Reから選択されてもよい。酵素標識も同様に有用であり、現在利用されている比色、分光光度、蛍光分光光度、アンペロメトリー、またはガス測定の技法のいずれかによって検出することができる。酵素は、例えば、カルボジイミド、ジイソシアネート、グルタルアルデヒドなどのような架橋分子との反応によって、選択された粒子に結合される。これらの手順で使用することができる多くの酵素が知られており、利用することができる。好ましいものは、ペルオキシダーゼ、β-グルクロニダーゼ、β-D-グルコシダーゼ、β-D-ガラクトシダーゼ、ウレアーゼ、グルコースオキシダーゼとペルオキシダーゼ、及びアルカリホスファターゼである。米国特許第3,654,090号;第3,850,752号;及び第4,016,043号は代替の標識の材料及び方法の開示のために例として参照される。
キット
本開示はまた、本発明の治療方法で使用するための本開示のHER2結合タンパク質を含む治療用キットまたは診断用キットの使用も企図する。そのようなキットは一般に、好適な容器手段にて、本開示の少なくとも1つのHER2結合タンパク質(例えば、抗体または断片)の薬学的に許容される製剤を含有するであろう。キットは、生体試料にてHER2受容体の存在を検出することに使用することができる。本開示の抗体組成物は、単独で、または他のエピトープに特異的な追加の抗体との併用で、液体形態または凍結乾燥形態にて提供され得る。標識することができるまたは非標識であることができる抗体は、補助成分(例えば、Tris、リン酸塩及び炭酸塩のような緩衝液、安定剤、賦形剤、殺生物剤及び/または不活性タンパク質、例えばウシ血清アルブミン)とともにキットに含めることができる。例えば、抗体は、補助成分との凍結乾燥混合物として提供することができ、または補助成分は、ユーザーによる組み合わせのために別個に提供することができる。一般に、これらの補助物質は、活性抗体の量に基づいて約5重量%未満で存在し、ふつう、抗体濃度に基づいて少なくとも約0.001重量%の総量で存在するであろう。抗体に結合することができる第2の抗体が採用される場合、そのような抗体は、キットにて、例えば、別個のバイアルまたは容器にて提供され得る。第2の抗体は、存在するならば、通常、標識されており、本明細書に記載されている抗体製剤と類似の方法で製剤化することができる。
医療専門家による使用に好適な市販の検査キットを調製して、疑わしい標的細胞にて増幅されたHER2を含むが、これに限定されないHER2の異常な発現の存在または非存在を決定してもよい。上記で議論した試験技術によれば、そのようなキットの1つのクラスは少なくとも、標識されたHER2またはその結合パートナー、例えば、それに特異的な抗体と、当然、選択された方法、例えば、「競合的」、「サンドイッチ」、「DASP」などに応じた指示書とを含有するであろう。キットは、例えば、緩衝液、安定剤などのような周辺試薬も含有してもよい。
したがって、
(a)本明細書に記載されているHER2結合タンパク質またはその特異的結合パートナーの検出可能な標識への直接的または間接的な連結によって得られる所定量の少なくとも1つの標識された免疫化学反応性成分と;
(b)他の試薬と;
(c)当該キットの使用のための指示書とを含む、HER2の異常な発現について細胞の存在または能力を実証するための検査キットが調製されてもよい。
さらに具体的には、診断検査キットは、
(a)一般に固相に結合して免疫吸着剤を形成する、もしくは代わりに、好適なタグに結合する上記のような既知量のHER2結合タンパク質(または結合パートナー)、または複数のそのような最終産物など(またはそれらの結合パートナー)、それぞれの1つと;
(b)必要に応じて他の試薬と;
(c)当該検査キットの使用のための指示書とを含んでもよい。
さらなる例では、所定のプロトコール(例えば、「競合的」、「サンドイッチ」、「二重抗体」など)に従って作動する検査キットが上記の目的のために調製されてもよく、且つ使用されてもよく、それは以下を含む:
(a)HER2結合タンパク質を検出可能な標識にカップリングすることによって得られている標識成分;
(b)リガンドは、以下から成る群から選択される、少なくとも1つの試薬がリガンドまたは不動化リガンドである1以上の追加の免疫化学試薬:
(i)標識された成分(a)と結合することができるリガンド;
(ii)標識された成分(a)の結合パートナーと結合することができるリガンド;
(iii)決定される成分(複数可)の少なくとも1つと結合することができるリガンド;及び
(iv)決定される成分(複数可)の少なくとも1つの結合パートナーの少なくとも1つと結合することができるリガンド;ならびに
(c)HER2、HER2結合タンパク質、及びそれらに対する特異的結合パートナーの間での免疫化学反応の1以上の成分の検出及び/または決定についてのプロトコールの実行のための指示書。
上記に従って、HER2の活性、HER2の異常な発現、及び/またはHER2結合タンパク質の活性もしくは結合を調節するのに有効な潜在的な薬物をスクリーニングするためのアッセイシステムが調製されてもよい。受容体または結合タンパク質は試験システムに導入されてもよく、候補薬物を得られた細胞培養物に導入してもよく、その後、培養物を調べて、候補薬物の添加のみに起因する、または既知の薬剤(複数可)の追加量の効果に起因する細胞のS相活性の変化を観察してもよい。
当業者は、多数の変形形態及び/または変更形態が、広範に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく、具体的な実施形態に示されるような本発明に対し施されてもよいことを理解するであろう。従って、本実施形態はすべての点で例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。
本発明は、以下の非限定的な実施例でさらに説明される。
当業者は、多数の変形形態及び/または変更形態が、広範に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく、上述の実施形態に示されるような本発明に対し施されてもよいことを理解するであろう。従って、本実施形態は、すべての点で例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。
材料及び方法
細胞株及び培養条件
親株は、American Type Culture Collection(ATCC,USA)、Asterand Bioscience(USA),Ludwig Institute for Cancer Research、またはCell Bank Australia(Australia)から入手した。供給業者が推奨した培地にて5%COの37℃のインキュベーターで細胞を培養した。培地はすべて、10%ウシ胎児血清(FCS)(CSL,Melbourne,Victoria,Australia)、2mMグルタミン(Sigma Chemicals Co,St Louis,MO,USA)、及び2mMペニシリン/ストレプトマイシン(Life Technologies,Grand Island,NY,USA)で補完した。細胞を継代し、80%の集密で培地を交換した。指数増殖期で細胞を実験に利用した。付着細胞を継代するために、培地を取り除き、2mMのEDTA及びトリプシン(Life Technologies(商標)、Australia)を含む適量(増殖表面積に基づく)のPBS溶液を加えた。細胞株を表1に示す。
Figure 2022529232000010
抗体及び抗原
一次抗体は、以下の表2に列挙されている市販の供給元から購入した、またはプロテイン-Gアフィニティークロマトグラフィーを使用してハイブリドーマ上清から精製した。
Figure 2022529232000011
Figure 2022529232000012
抗原
線状ペプチド免疫原及び環化ペプチド免疫原及び無関係な対照ペプチドを化学的に合成し、Mimitopes Pty Ltd(Clayton,Australia)によってスカシガイヘモシアニン(KLH)と結合させた。線状ペプチド配列はH-CPLHNQEVTAEDGTQR-NHであり、環状ペプチド配列はH-GCPLHNQEVTAEDGTQRC-NHであり、その際、N末端のH-は遊離アミンを意味する。KLHに結合した対照の無関係なペプチドH-LEEKKGNYVVTDHC-NHも調製した。
HER2細胞外ドメイン(HER2-ECD)は、以前に公開された方法(Xu Y,Soo P,Walker F,Zhang HH,Redpath N,Tan CW,et al.LRIG1 extracellular domain:Structure and function analysis.Journal of molecular biology.2015;427(10):1934-48.)に基づいて大学の共同研究者であるProf.A.W.Burgess(The Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research)の研究室で生成された。簡単に説明すると、ヒトHER2-ECDに対応する合成DNA(GenScript(登録商標))を発現ベクターにクローニングし、Hi5昆虫細胞で発現させ、抗FLAG M2ビーズ(Sigma-Aldrich)によって精製した。タンパク質は20mMのTris-HCl(pH8.5)及び100mMのNaClでのゲル濾過によってさらに精製した。
細胞生物学試薬及び供給元
試薬の詳細を以下の表に提供する。
Figure 2022529232000013
培地及び溶液
アガロース(1~1.5%):1~1.5%w/vの最終濃度まで1×TAEに溶解したアガロース
アガロース緩衝液1×:10mMのBisTris-HCl、pH6.5;0.2mMのEDTA;100mMのNaCl
ブロッキング緩衝液:5%w/vのスキムミルク粉末(Fonterra,Mount Waverly,Australia)、0.1%v/vのTween20(ICN Biomedicals)を含むTris緩衝生理食塩水(TBS;20mMのTris-HCl、150mMのNaCl)
ジエタノールアミン-HCl緩衝液:ジエタノールアミン(10%または0.1M)、MgCl2.6H2O(1mM)、NaN3
DMEM-10:10%FCS、2mMのL-アラニル-L-グルタミンGlutaMAX(商標)、100U/mlのペニシリン及び100mg/mlのストレプトマイシンで補完したダルベッコ改変イーグル培地
EDTA-PBS:Ca2+またはMg2+を含まないPBS中の2mMのEDTA
EDTA-PBS-3%FCS:3%FCSで補完したEDTA-PBS
MATRIGEL(商標)マトリックス:
組成物MATRIGEL(商標)マトリックス(製品情報)
Figure 2022529232000014
RIPA緩衝液:50mMのTris、150mMのNaCl、5mMのEDTA、0.5%デオキシコール酸ナトリウム、10mMのNaF及びプロテアーゼ阻害剤(pH7.5)
RPMI-10培地:10%ウシ胎児血清(FCS)、2mMのL-アラニル-L-グルタミン(GlutaMAX(商標))、100U/mlのペニシリン及び100mg/mlのストレプトマイシンを含有するRPMI-1640
ランニング緩衝液(ウエスタンブロット):milliqH2Oで1×ランニング緩衝液に希釈される20×NuPAGE(登録商標)SDSランニング緩衝液(Invitrogen)
TBS(10×):24.2gのTrizma(登録商標)ベース;80gの塩化ナトリウム;970mlのH2O、HCLを使用してpHを7.5に合わせ、総量1000mlにする
TBS-T:0.05%Tween(登録商標)20で補完した1×TBS
細胞生物学機器
細胞生物学機器の詳細を以下の表に提供する。
Figure 2022529232000015
マウスの免疫化及びモノクローナル抗体の産生
構造モデリングによって決定されたような、環状ペプチドとして合成された配列H-GCPLHNQEVTAEDGTQRC-NH(配列番号26)を持ち、キャリアタンパク質としてのスカシガイヘモシアニン(KLH)と結合させた、HER2細胞外ドメインの立体構造上露出された領域を含む30μgのペプチドでメスBALB/cマウスを免疫した。注射は4週間間隔で腹膜に投与された。抗原はリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.2)で調製し、次いで、初回注射についてはフロイント完全アジュバント(Sigma、St.Louis,MO)(Flies DB,Chen L.A simple and rapid vortex method for preparing antigen/adjuvant emulsions for immunization.Journal of immunological methods.2003;276(1):239-42)と、2回目の注射についてはフロイント不完全アジュバントと混合した。その後、ペプチド免疫原のみの2回の追加免疫注射が続いた。最後の免疫化から3日後、マウスを屠殺し、過免疫マウスの脾細胞を採取し、マウス骨髄腫細胞株SP2/0と1:50の比率で融合させてハイブリドーマを作製した(Yokoyama WM,Christensen M,Santos GD,Miller D,Ho J,Wu T,et al.Production of monoclonal antibodies.Current protocols in immunology.2006:2.5.1-2.5.29)。融合細胞は10%FCS及び添加剤で補完した完全RPMI培地で増殖させた。増殖中の細胞の上清を間接ELISAを使用してスクリーニングした。
酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)
線状または環状のペプチドのいずれかとして3μg/mlのHER2-ECDペプチド-KLH抗原、陰性対照-KLH結合ペプチド、または組換えHER2-ECDによってPBSにて4℃でポリスチレン96ウェルプレートを一晩コーティングした。PBS中の3%FCSで室温(RT)にて1時間プレートをブロックした。適切な対照とともに1:50の希釈で出発する連続希釈したハイブリドーマ上清とともにプレートを1時間インキュベートした。3回洗浄した後、HRP結合抗マウスIgG(1:2000希釈)とともにRTで1時間プレートをインキュベートした。さらに3回洗浄した後、Softmax Pro4.8ソフトウェアを備えたVersamaxマイクロプレートリーダー(Molecular Devices)を使用して、405nmでの吸光度(OD)を読み取るpNPP基質を使用してホスファターゼ活性を測定した。
陽性ハイブリドーマの同定に続いて、4つの候補クローン(本明細書ではmAb104、mAb105、mAb106またはmAb107と呼ばれる)から精製した抗体をELISAによって評価した。ポリスチレンの96ウェルプレートをPBS中の3%FCSによってRTで1時間コーティングした。ペプチドを0.1%酢酸で希釈することによって1mg/mlの最終ペプチド濃度が達成された。このペプチド溶液をさらに3%FCS-PBSで30μg/mlに希釈した。希釈緩衝液(3%FCS-PBS)中のKLHに結合した線状もしくは環状ペプチド免疫原、HER2-ECDまたは陰性対照ペプチド-KLHとともにRTで1時間プレートをインキュベートした。プレートを0.05%Tween20-PBSで3回洗浄した後、ウェルを10μg/mlのmAb104、mAb105、mAb106、またはmAb107とともにRTでさらに1時間インキュベートした。洗浄後、次いで抗マウスIg-アルカリホスファターゼ(Sigma A-3688)(1:3000希釈)とともにRTで1時間プレートをインキュベートした。さらに3回洗浄した後、Softmax Pro4.8ソフトウェアを備えたVersamaxマイクロプレートリーダー(Molecular Devices)を使用して、405nmでの光学密度吸光度を読み取るpNPP基質を使用してホスファターゼ活性を測定した。
PBS中の3μg/mlの組換えのErbB2のECD、ErbB3のECD、ErbB4のECDまたはEGFR501の50ml/ウェルで4℃にて一晩ポリスチレン96ウェルプレートをコーティングした。室温(RT)にて1時間PBS中3%FCSでプレートをブロックした。適切な対照と一緒に10μg/mlの連続希釈精製抗体とともにRTで1時間プレートをインキュベートした。3回洗浄した後、AP結合抗マウスIgG(1:2000希釈)とともにRTで1時間プレートをインキュベートした。さらに3回洗浄した後、SPECTROstarマイクロプレートリーダー(BMG LABTECH,Victoria,Australia)を使用して、405nmでの吸光度(OD)を読み取るpNPP基質を使用してホスファターゼ活性を測定した。
FACS分析
96ウェルプレートに播種した細胞(1×10)を10μg/mlの抗HER2抗体またはIgG1アイソタイプ対照抗体とともに4℃で1時間インキュベートした。ヒト化抗体トラスツズマブ及びペルツズマブはAlexa-488結合抗ヒトIgG抗体を使用して検出した。Alexa-488結合抗マウスIgG抗体を使用して、結合したmAb104、mAb105、mAb106、mAb107、またはマウスアイソタイプ対照LMH-3を検出し、Becton Dickinson FACScan(CellQuestProバージョン4.0.2)で蛍光を読み取った。陰性対照には二次抗体のみ及び細胞のみのバックグラウンド蛍光が含まれた。
バイオセンサー分析
表面プラズモン共鳴(SPR)の動態解析は、カルボキシメチルデキストランでコーティングしたセンサーチップ(CM5-S、GE Life Sciences)を使用してBIAcore(商標)T200システムで実施した。試験チャネルは、標準的なアミンカップリングの化学的性質(0.05MのNHS/0.2MのEDC)を使用した200の応答ユニット(RU)に対する誘導体化したHER2-ECDだった。屈折率効果を補正するためのブランク対照チャネルはエタノールアミンで誘導体化した。
mAb104、mAb106、ペルツズマブまたはトラスツズマブの抗HER2抗体の試料をPBS/0.005%Tween20緩衝液で2倍希釈(2133~0nm)にて320μg/ml~0μg/mlの濃度に希釈した。PBS/0.005%Tween20をランニング緩衝液として使用して、不動化されたHER2-ECD上に0.005%Tween-20を含有するPBS緩衝液にて45uL/分で試料を200秒間注入した(10μL/分で30μL)。注入段階の後、600秒間チップ表面上にランニング緩衝液を流すことによって解離をモニターした。結合した抗体が溶出され、30μlの50mMのNaOHを30uL/分で30秒間注入することによって試料間でチップ表面を再生した。
ウエスタンブロット分析
ウエスタンブロットを使用してネイティブHER2に対する抗HER2モノクローナル抗体の反応性を測定した。トリプシン処理した細胞をRIPA緩衝液[50mMのTris、pH7.5、150mMのNaCl、5mMのEDTA、200mMのNaVO、0.5%デオキシコール酸、0.05%SDS、10mMのNaF及びプロテアーゼ阻害剤カクテルセット1m、CA、USA)]にて20分間溶解し、17,000rpmで15分間遠心分離した。10μgの細胞溶解タンパク質を4~12%勾配のNu-PAGEゲルで泳動し、iBlot(登録商標)2ゲル転写装置(ThermoFisher)を使用してニトロセルロース膜に電気泳動転写した。市販の抗体とmAb104が結合したHER2とを使用したEGFR及びHER2の存在は、それぞれの抗体でブロットを調べることによって評価した。ImageQuant TL画像分析ソフトウェア(バージョン2005)を使用した分析用のStorm 804 Phosphoimager(Amersham Bioscience)でブロットを観察した。
免疫組織化学
mAb104の腫瘍選択性を確認するために免疫組織化学法が開発され、mAb104の反応性についてさまざまな正常組織及び腫瘍組織型をスクリーニングするのに使用された。記載されているように条件を最適化するのに先立って、抗原賦活化、一次抗体濃度、及びインキュベート時間の変動を評価した。以下では、最終的なプロトコールについてのみ簡単に説明する。スライドを60℃のオーブンに30分間入れ、10分後に槽交換してキシレン槽に移した。次に、100%エタノールを2回交換してそれぞれ10分間、次に70%エタノール槽にて10分間スライドを再水和した。スライドを2回蒸留(dd)したHOで3回すすぎ、各洗浄は約2分間続いた。次いで、スライドを3%Hにて20分間クエンチした。スライドを10%(v/v)EDTA緩衝液槽にて100℃30分間処理することによって抗原賦活化を達成した。冷却し、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で洗浄した後、スライドをタンパク質ブロッキング試薬(SuperBlock(商標)T20、ThermoFisher(登録商標))で60分間予備インキュベートした。次に、スライドをmAb104一次抗体(2.5μg/ml)とともに室温で60分間インキュベートした。一次抗体で染色した後、ストレプトアビジン-西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識抗マウス二次抗体(Dakocytomation、Carpinteria、CA、USA)を使用して結合抗体を検出した。結合した抗体を、3,3’-ジアミノベンジジン(DAB)基質で検出し、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)(BDH Laboratory,Poole,UK)で対比染色し、エタノール及びキシレンで脱水し、標本にした。
この方法を使用して、これらのタンパク質の発現を11の正常なヒト組織及び10の一般的な腫瘍型(組織マイクロアレイ(TMA)を使用した9~27人の異なるヒトドナーからの乳管内癌、中皮腫、結腸直腸腺癌及び胃腺癌、腎細胞癌、肺腺癌、肺扁平上皮癌、肝細胞癌、前立腺腺癌、ならびに多形性脳神経膠芽細胞腫)にて調べた。腫瘍組織及び正常組織は同じ患者に由来するものはなかった(すなわち、非対応)。ヒト組織はDepartment of Anatomical Pathology,Austin Health(Melbourne,Australia)から入手した。この試験はAustin Health Human Research and Ethics Committeeによって承認された。
Ki-67:ヒトタンパク質Ki-67タンパク質の発現は細胞増殖と厳密に関連しており、細胞周期のすべての活性期に存在する(Gerdes J,editor Ki-67 and other proliferation markers useful in immunohistological diagnostic and prognostic evaluations in human malignancies.Seminars in cancer biology(1990))。抗原は、100℃の10%(v/v)クエン酸緩衝液(pH6.0)水溶液で20分間賦活化した。冷却後、非特異的結合部位をタンパク質ブロッキング試薬(SuperBlock(商標)T20、ThermoFisher(登録商標))によって室温で20分間ブロックした。ブロッキング緩衝液で1:100に希釈したウサギ抗ヒトKi-67一次抗体(RM-9106-S1、ThermoFisher(登録商標))を室温で2時間インキュベートした。過剰な抗体を洗い流した後、結合した抗体を、種に適した二次抗体(Dakocytomation、Carpinteria、CA、USA)を使用して室温で30分間検出した。結合した抗体を3,3’-ジアミノベンジジン(DAB)基質で検出した。スライドをヘマトキシリン及びエオシン(H&E)(BDH Laboratory,Poole,UK)で対比染色し、エタノール及びキシレンで脱水し、標本にした。
アポトーシス:アポトーシス細胞は、末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ(TdT)dUTPニック末端標識(TUNEL)アッセイを使用して、原位置細胞死検出キット、フルオレセイン(11684795910 Roche、USA)によって検出した。パラフィン包埋組織から生成したスライドを上記のように脱蝋し、且つ再水和し、ddHOで3回すすぎ、各洗浄は約2分間続いた。組織切片を希釈標準溶液中のプロテイナーゼKにて室温で20分間インキュベートし、次にPBSリンスで2回すすいだ。陽性対照及び陰性対照を製品仕様に従って調製した。100μlのTUNEL反応混合物または陰性対照用の100μlの対照標識溶液を各スライドに加え、加湿チャンバー内にて37℃で60分間インキュベートした。インキュベートの期間に続いて、スライドをPBSで3回洗浄した。適用した後のカバースリップ付きのスライドに50μlのCovertor-PODを適用して蒸発損失を回避し、加湿チャンバー内にて37℃で30分間インキュベートした。PBSで3回洗浄した後、50~100μlのDAB基質をスライドに適用し、RTで10分間インキュベートした。スライドをPBSで洗浄し、光学顕微鏡で分析した。
ポドカリキシン:パラフィン包埋組織から生成したスライドを以前のように脱蝋し、且つ再水和した。スライドを3%Hにて室温で20分間クエンチした後、スライドを100℃の水浴にて10%(v/v)クエン酸緩衝液(pH6.0)で20分間インキュベートすることによって抗原を賦活化した。15μg/mlのヤギ抗マウスポドカリキシン一次抗体(カタログ番号AF1556、R&DSystems(登録商標))を各スライドに添加し、室温で2時間インキュベートした。次いで、切片を洗浄し、結合した抗体を抗ヤギHRPを用いて検出し、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)(BDH Laboratory,Poole,UK)で対比染色し、エタノール及びキシレンで脱水し、標本にした。
p-Akt:パラフィン包埋組織から生成したスライドを60℃に加熱することによって脱蝋し、キシレン及び段階的アルコールで再水和した。ddHOでスライドを3回すすいだ後、スライドを95%水浴で0.01Mのクエン酸緩衝液(pH6.0)にて20分間インキュベートすることによって抗原賦活化を実施した。スライドを冷却したら、スライドをPBS及び50mMのTris-HCl(pH7.6)、150mMのNaCl、Tween20(0.1%;TBS-T)で順次すすいだ。3%過酸化水素を含有するTBS-Tにて室温で15分間インキュベートすることによって内在性ペルオキシダーゼ活性を除いた。次に、TBS-Tにて1:100希釈で希釈した一次抗体(ウサギポリクローナルホスホ-Akt(Ser473;Cell Signaling Technology,Beverly,MA,Cat.No9277,IHC特異的)にて切片を4℃で一晩インキュベートした。スライドをTBS-Tで3回洗浄した後、各洗浄は約2分間続いたが、1:200希釈でのウサギビオチン化二次抗体にてスライドを1時間インキュベートした。DAB基質を用いて、結合した抗体を検出し、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)(BDH Laboratory,Poole,UK)で対比染色し、エタノール及びキシレンで脱水し、標本にした。
細胞増殖アッセイ
血清枯渇培地における細胞(1×10)を96ウェルマイクロタイタープレートに播種し、一晩接着させた。翌日、適切な対照を伴った抗体を連続希釈で加え、時間0(T=0)の測定のために1枚のプレートを回収した。残りの細胞プレートを3~5日間インキュベートした。細胞生存率は、基質として3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-5-(3-カルボキシメトキシフェニル)-2-(4-スルホフェニル)-2H-テトラゾリウム(MTS)(Promega,Australia)を用いたMTS比色生存率アッセイを使用して評価した。VersaMaxマイクロプレートリーダー(Molecular Devices,USA)及びSoftMax Pro 5.4.1ソフトウェア(Molecular Devices,USA)を使用して490nmで吸光度を評価した。630nmでの吸光度もバックグラウンドとして測定し、その値を490nmの読み取り値から差し引いた。実験は3つ組で行い、2~3回の独立した実行について繰り返した。データはすべて、化合物添加時のシグナル(T=0)に対して基準化した。GraphPad prism 4.03(Graphpad Software Inc,La Jolla,CA,USA)を用いて用量反応曲線を分析した。
下流のシグナル伝達
細胞(1×10個)を6ウェルプレートに2つ組で播種し、一晩置いた。各ウェルの培地を捨て、総濃度10mg/mlの所望の抗体を含有する無血清培地と交換した。指定された時点(24時間)で、ウェルの半分を100ngのEGFで室温にて10分間処理した。氷冷PBSで洗浄することによって反応を止め、RIPA緩衝液[50mMTris、pH7.5、150mMのNaCl、5mMのEDTA、200mMのNaVO、0.5%デオキシコール酸、0.05%SDS、10mMのNaF及びプロテアーゼ阻害剤カクテルセット1m、CA、USA)]によって30分間溶解した。これに、17,000rpmでの15分間の遠心分離が続いた。総タンパク質濃度はBio-Radタンパク質アッセイキット(Bio-Rad Laboratories,Hemel Hempstead,UK)を使用して測定した。MAPK活性化は、Cell Signaling Technologyから購入したHER2(#4290)、pHER2(#2243)、HER3(#12708)、pHER3(#4791)、EGFR(#4267)、pEGFR(#3777)、AKT(#4691)、pAKT(#4060)、ERK(#4695)、及びpERK(#4370)に対する市販の抗体を用いたウエスタンブロットによって評価した。抗GAPDH(AbC-1001)抗体はAbClonから購入した。バンドはAbSignal(AbClon,AbC-3001)を使用して視覚化した。
酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)による細胞死の検出
細胞死及びアポトーシスは、製造元の指示書に従ってELISAアッセイ(細胞死検出ELISAPlusキット;Roche Molecular Biochemicals)を使用して評価した(Holdenrieder S,Stieber P,Bodenmuller H,Fertig G,Furst H,Schmeller N,et al.Nucleosomes in serum as a marker for cell death.Clinical Chemistry and Laboratory Medicine.2001;39(7):596-605)。簡単に言えば、細胞を96ウェルプレートで培養し、一晩置いた。細胞を血清枯渇(1%)増殖培地にて単剤療法として、及び併用でトラスツズマブ、ペルツズマブ、及びmAb104によって24時間処理した。プレートを200×g、4℃で10分間遠心分離した。上清を慎重に取り除き、200μlの製造元の溶解緩衝液を加え、室温にて30分間インキュベートした。インキュベートに続いて、プレートを遠心分離し、20μlの上清と細胞溶解溶液とをストレプトアビジンでコーティングしたマイクロプレートに3つ組で入れた。抗ヒストン-ビオチンと抗DNA-PODの混合物を含有する免疫試薬のさらなる80μLを上清に加えた。振盪インキュベーターで室温にてプレートを2時間インキュベートした。アポトーシスの程度は、波長405nmでのマイクロプレートリーダー及びSoftmax Pro4.8ソフトウェアを実行するVersamaxマイクロプレートリーダー(Molecular Devices)を使用した490nmの参照波長を使用して、基質としてのABTS(2,2’-アジノビス-3-エチル-ベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)によって測光的に定量的に測定した。
アポトーシスアッセイ
ヨウ化プロピジウム(PI)の取り込み及びアネキシンVの結合を使用して細胞の生存率を測定した。簡単に言えば、細胞(5×10個)を24ウェルプレートで培養し、一晩置いた。適切な対照とともに単剤療法として、及び併用で、または培地にて抗体で細胞を24時間処理した。細胞を96ウェルプレートに移し、冷PBSで3回洗浄した後、2.5μlのFITCアネキシンV及び2.5μlのPIを伴った結合緩衝液にて室温で穏やかに攪拌しながら暗所で15分間再浮遊させた。フローサイトメトリー分析の前に、インキュベート後にさらに150μlの結合緩衝液を加えた。
遊走(創傷治癒)アッセイ
細胞遊走に対するmAb014の効果を評価するために、OE-19細胞(1×10個)を6ウェルプレートに播種し、80%集密まで増殖させた。100μlのピペットチップを使用して各ウェルにて3つの平行な引っかき傷を付けた。100μg/mlの所望の抗体またはアイソタイプ対照で細胞を処理した。72時間の処理直後(T0と指定)から開始して位相制御顕微鏡写真を撮った。
ErbB受容体の二量体化に対するmAb104の効果
血清枯渇培地中の細胞を12ウェルプレートに播種し、一晩接着させた。2つ組にて10μg/mlの関連抗体または対照によって細胞を1時間処理した。指定された時点で、ウェルの半分を100ngのEGFによって室温にて10分間処理した。氷冷PBSで洗浄することによって反応を止め、製造元の指示書のとおりに穏やかに揺り動かしながら細胞をBS3(ビス(スルホスクシンイミジル)基質((BS3),Pierce,Rockford,IL,USA)とともに室温で20分間インキュベートした(Staros JV.N-hydroxysulfosuccinimide active esters:bis(N-hydroxysulfosuccinimide)esters of two dicarboxylic acids are hydrophilic,membrane-impermeant,protein cross-linkers.Biochemistry.1982;21(17):3950-5)。10mMのTris-HClを含有する緩衝液で架橋反応混合物の反応を止めた後、細胞を冷PBSで2回洗浄し、RIPA緩衝液[50mMのTris、pH7.5、150mMのNaCl、5mMのEDTA、200mMのNaVO、0.5%デオキシコール酸、0.05%SDS、10mMのNaF及びプロテアーゼ阻害剤カクテルセット1m、CA、USA)]によって30分間溶解した。細胞溶解物を関連抗体による免疫沈降に供し、EGFR及びHER2について免疫ブロットした。
DNAのゲル電気泳動
DNAのゲル電気泳動は、SYBR(登録商標)Safe DNA Gel Stain(Invitrogen)とともに1×Tris-酢酸EDTA(TAE)緩衝液(Invitrogen)で調製した1%(w/v)DNA等級のアガロース(Bioline)を含有するゲルで実施した。DNA試料はすべて、アガロースゲルに添加する前にOrange G(Sigma)ゲル添加緩衝液の10倍ストックで希釈した。電気泳動は70~150Vで行い、1kb Plus DNAラダー(Invitrogen)をサイズ推定の参照として使用した。トランスイルミネーター(Bio-Rad)にてUV光のもとでDNAバンドを視覚化し、写真撮影した。
ハイブリドーマcDNA合成
20μLの反応サイズを用いた10μL(約1~5μg)のRNAからcDNAへの逆転写(RT)に高容量cDNA逆転写キット(Applied Biosystems,California,USA)を使用した。標準的な方法に従ってT100(商標)(BIO-RAD、USA)またはMasterCycler(登録商標)(Eppendorf、USA)のサーマルサイクラーを使用して以下の反応及びサイクル条件で200μLの薄壁ポリプロピレンPCRチューブ(Eppendorf、USA)にてcDNA合成を実施した。
cDNA合成条件:
25℃で10分間
37℃で120分間
85℃で5分間
4℃で保持
マウス軽鎖可変領域のプライマー
(i)ATG AAG TTG CCT GTT AGG CTG TTG GTG CTG(配列番号28)
(ii)ATG GAG WCA GAC ACA CTC CTG YTA TGG GT(配列番号29)
(iii)ATG AGT GTG CTC ACT CAG GTC CTG GSG TTG(配列番号30)
(iv)ATG AGG RCC CCT GCT CAG WTT YTT GGM WTC TTG(配列番号31)
(v)ATG GAT TTW CAG GTG CAG ATT WTC AGC TTC(配列番号32)
(vi)ATG AGG TKC YYT GYT SAG YTY CTG RGG(配列番号33)
(vii)ATG GGC WTC AAG ATG GAG TCA CAK WYY CWG G(配列番号34)
(viii)ATG TGG GGA YCT KTT TYC MMT TTT TCA ATT G(配列番号35)
(ix)ATG GTR TCC WCA SCT CAG TTC CTT G(配列番号36)
(x)ATG TAT ATA TGT TTG TTG TCT ATT TCT(配列番号37)
(xi)ATG GAA GCC CCA GCT CAG CTT CTC TTC C(配列番号38)
(xii)ATG AAG TTT CCT TCT CAA CTT CTG CTC(配列番号39)
マウス軽鎖可変領域の逆方向プライマー配列
MKC:TGG ATG GTG GGA AGA TG(配列番号40)
マウス重鎖可変領域のプライマー
(i)ATG AAA TGC AGC TGG GTC ATS TTC TTC(配列番号41)
(ii)ATG GGA TGG AGC TRA TCA TSY TCT T(配列番号42)
(iii)ATG AAG WTG TGG TTA AAC TGG GTT TTT(配列番号43)
(iv)ATG RAC TTT GWY TCA GCT TGR TTT(配列番号44)
(v)ATG GAC TCC AGG CTC AAM AGT TTT CCT T(配列番号45)
(vi)ATG GCT GTC YTR GSG CTR CTC TTC TGC(配列番号46)
(vii)ATG GRA TGG AGC KGG RTC TTT MTC TT(配列番号47)
(viii)ATG AGA GTG CTG ATT CTT TTG TG(配列番号48)
(ix)ATG GMT TGG GTG TGG AMC TTG CTA TTC CTG(配列番号49)
(x)ATG GGC AGA CTT ACA TTC TCA TTC CTG(配列番号50)
(xi)ATG GAT TTT GGG CTG ATT TTT TTT ATT G(配列番号51)
(xii)ATG ATG GTG TTA AGT CTT CTG TAC CTG(配列番号52)
マウス重鎖可変領域の逆方向プライマー配列
MHC:CCAGTGGATAGACAGATG(配列番号53)
マウス軽鎖可変領域の順方向及び逆方向の縮重プライマー
カッパF:GCC GAA TTC GAY ATT GTG MTS ACM CAR WCT MCA(配列番号54)
カッパR:CCG GTC GAC GGA TAC AGT TGG TGC AGC ATC(配列番号55)
記号の意味:
R=AまたはG、Y=CまたはT、M=AまたはC、K=GまたはT、S=GまたはC、W=AまたはT、H=AまたはTまたはC
B=GまたはTまたはC、D=GまたはAまたはT、N=AまたはCまたはGまたはT、V=GまたはAまたはC
ポリメラーゼ連鎖反応
クローニング用にDNA断片を増幅するために、製造元の指示に従ってPlatinum(登録商標)PfxDNAポリメラーゼ(Invitrogen)を使用した。次に、標準的な方法に従ってT100(商標)(BIO-RAD、USA)またはMasterCycler(登録商標)(Eppendorf)のサーマルサイクラーを使用して200μLの薄壁ポリプロピレンPCRチューブ(Eppendorf)にて以下の反応及びサイクルの条件でPCR反応ミックスを実行した。
PCRの条件
94℃で3分間
(94℃で1分間→x℃で55~90秒間→72℃で2分間)を15~25サイクル
72℃/10分
4℃で保持
生体内試験
NOD-SCID-IL2R-/-マウス(4~6週齢、Animal Research Centre,Perth,Australia)に5×10個のNCI-N87細胞または8×10個のBT-474細胞をマトリゲル(BD Biosciences)にて脇腹領域で皮下注射した。BT-474細胞を注射したマウスには24時間前にエストロゲンペレットを埋め込んだ。腫瘍体積は式(L×W)/2を使用して算出したが、その際、「W」は腫瘍の幅を表し、「L」は腫瘍の長さを表す。約100mmのサイズまで腫瘍を増殖させ、種々の処理群にマウスを無作為化した。生着できなかった腫瘍をさらなる分析から除外した。示した用量にて週3回腹腔内注射を介して3週間処理を行った。処理後に動物を観察し、平均腫瘍体積が>1000mmになった、またはストレスの長期症状を示したときに屠殺した。死後の腫瘍を切除し、ホルマリン固定パラフィン包埋標本切片として処理し、逆相タンパク質アレイ(RPPA)用に回収し、過剰組織を-80℃で保存した。処理終了時、腫瘍増殖阻害の割合(%TGI)を次のように算出した:%TGI=[1-{T/T/C/C}/1-{C/C}]×100、その際、T=終点での処理した平均腫瘍体積、T=時間0での処理した平均腫瘍体積、C=終点での対照の平均腫瘍体積、及びC=時間0でのビヒクル対照の平均腫瘍体積。
すべての動物試験プロトコールは、Austin Health Animal Ethics Committee(プロトコール番号A2015/05297)によって承認され、科学的目的のための動物の世話及び使用に関するオーストラリアの行動規範(第8版2013)に従って実施された。
逆相タンパク質アレイ(RPPA)
HER2を過剰発現している乳房PDX腫瘍からタンパク質を抽出し、以前記載されたようにRPPAを実施した(Hennessy BT,Lu Y,Gonzalez-Angulo AM,Carey MS,Myhre S,Ju Z,et al.A technical assessment of the utility of reverse phase protein arrays for the study of the functional proteome in non-microdissected human breast cancers.Clinical proteomics.2010;6(4):129)。処理の最後に得られた腫瘍試料を、プロテアーゼ及びホスファターゼ阻害剤(Roche Applied Scienceカタログ番号05056489001,Penzberg Germany)で補完した溶解緩衝液(カタログ番号#9803,Cell Signaling Technology,BeverlyMA,USA)を使用したホモジナイズによって溶解した。タンパク質濃度はPierce(商標)BCAタンパク質アッセイキットを使用して決定し、1mg/mlに基準化し、試料を2-メルカプトエタノール及びSDSとともに煮沸した。処理したタンパク質溶解物は、以下に説明するように、RPPA分析のためにMD Anderson Cancer Centre,Houston,TX,USAに送付した。
溶解物を溶解緩衝液で5倍連続希釈にて連続希釈し、1:16希釈を達成した。11×11フォーマットでニトロセルロースをコーティングしたスライド(Grace Biolab)上に溶解物を配置した。チラミド系シグナル増幅アプローチによって297の検証済み一次抗体で試料を調べ、DAB比色反応によって視覚化した。スライドは、Array-Pro Analyzer(Meyer Instruments,INC.Houston,TX)によって走査し、分析し、及び定量化してスポット強度を生成した。
ロジスティックモデル(Department of Bioinformatics and Computational Biology at MD Anderson Cancer Center,Houston,TX,USAによって開発された「スーパーカーブフィッティング」)に各希釈曲線を適合させた。データはすべて、タンパク質負荷補正係数についての中央値分散分析によって基準化し、すべての抗体実験の中央値発現レベルを使用して線形値に変換した。ヒートマップの「赤」は中央値より上を意味し、「緑」は中央値より下を意味する。
統計的解析
解析はPrism(登録商標)バージョン5.04を使用して実施した。p値はすべて両側性であり、0.05以下の値が有意であると見なした。
平均の比較のために、スチューデントt検定またはノンパラメトリックのMann WhitneyのU検定を採用し、2群のみが検討されていた。3以上の群間の比較のために、パラメトリックデータをANOVAによって解析し、p≦0.05であれば、Bonferroni法を使用した事後検定を実施して、どの群(複数可)が有意に異なるかを判定した。複数の群に採用されたノンパラメトリック検定はKruskal-Wallis検定であり、p≦0.05であれば、事後検定を行ってどの群(複数可)が有意に異なるかを判定した。
群の生存率も比較し、すべての群にわたってログランク検定が有意に異なるのであれば(p≦0.05)、さらなるログランク検定による事後検定を行い、どの群(複数可)が有意に異なるかを判定した。
実施例1-試験管内での抗体の生成及び特性評価
免疫化抗原及び免疫化プロトコールは前述されている。HER2ペプチド、組換えタンパク質、及びHER2発現細胞に基づくアッセイを含む一連の免疫化及びスクリーニングの戦略を通して、本発明者らは、HER2のドメインIIの立体構造上柔軟な領域に対する腫瘍特異的モノクローナル抗体の生成に最終的に成功した。
本発明者らは、ビオチン、GST、MBP、及びKLHキャリアタンパク質に連結された線状ペプチドと、ペプチドループを露出するシステイン変異を持つerbB2を発現するように形質移入されたBaf/03造血細胞(細胞表面にHERのメンバーを発現しない)とによって免疫化戦略を実施したが、クローンの生成には成功しなかった。突然変異体発現細胞と組換え突然変異体ECD ErbB2とによる免疫化は、ペプチドを結合するが、ErbB2のECD内の異なる位置に結合するmAbを生成しなかった。本発明者らがペプチドを認識し、erbB2発現細胞に結合するモノクローナル抗体クローンを得ることができたのは、本発明者らがKLHに連結した環化ペプチドで免疫化した一度だけだった。これは以下の表(表5)に要約されている。
Figure 2022529232000016
免疫化プロトコールを使用して、本発明者らは、腫瘍細胞に見られる条件でのみ結合に利用可能であると考えられるHER2細胞外ドメインの立体構造上露出された領域に対する新規モノクローナル抗体(mAb)を産生するハイドリドーマクローンを生成した。これらのモノクローナル抗体は、HER2細胞外ドメイン由来の、システイン(C)残基を介してループとして折り畳まれ、且つKLHタンパク質に連結したペプチド免疫原:H-GCPLHNQEVTAEDGTQRC-NH2(配列番号1)でマウスを免疫することによって立体構造エピトープに対して生成された。この配列は図1に提供されているヒトHER2配列で下線が引かれている。この配列は以下のリンクhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/NP_004439.2にあるncbiデータベースに由来する。
この領域はドメインII内にあるが、ペルツズマブの既知のエピトープからは離れている(Franklin MC,et al.,(2004),Insights into ErbB signaling from the structure of the ErbB2-Pertuzumab complex.Cancer cell.5(4):317-2)。
ハイブリドーマのスクリーニング
HER2細胞外ドメイン(ECD)と同様に抗体がそれに対して生成された抗原のループ(環状)ペプチド及び線状ペプチドに対する反応性についてELISAに基づくアッセイを使用してmAb104、mAb105、mAb106及びmAb107と名付けられたハイブリドーマ培養上清の特異性をスクリーニングした。プロテインGアフィニティークロマトグラフィーを使用して、ハイブリドーマ上清から精製抗体を抽出した。溶出された抗体の完全性は、還元条件下及び非還元条件下でのSDS-PAGE分析によって確認した。選択した抗体の免疫グロブリンアイソタイプを、モノクローナル抗体アイソタイピングキット(Thermo Scientific Inc.,IL,USA)によって検出し、すべてK-軽鎖を持つIgG1であることがわかった。精製したmAbによるELISA分析の結果を図2に示す。
モノクローナル抗体mAb104及びmAb106は、すべてのペプチド構成について最も強い結合活性を示した一方で、mAb105は最も低い結合を示した(図2Bを参照のこと)。最高の親和性を持つ抗体を産生するクローン、すなわちmAb104及びmAb106をさらなる開発のために選択し、それらの抗体をさらなる分析及び特徴付けのために選択した。
FACSによるハイブリドーマの結合分析
HER2を過剰発現している乳癌(BT474、SK-BR-3、及びMDA-MB-453)及び胃癌(NCI-N87)の細胞株にてフローサイトメトリーによって細胞のHER2に対する10ug/mlの精製抗体(mAb104、mAb105、mAb106、及びmAb107)の結合の程度を調べた。
結果を以下の表6に要約し、それは2以上の実験の代表である。
Figure 2022529232000017
評価したすべての細胞株において、mAb104は他の抗体と比べて最も高い結合を示した。評価した細胞株のうち、mAb104はNCI-N87細胞株及びSK-BR-3細胞株にて最も高いログシフトを示した。mAb105の結合は評価したどの細胞株でも見られなかった。すべての抗体について、結合は市販のHER2結合抗体に満たなかった。本発明者らがこれらの抗体は細胞表面上の受容体のほんの一部に結合することを提示しているということは、HER2受容体集団のごく一部のみでのエピトープの露出を示唆している。
ウエスタンブロットによる結合分析
これらの新規抗体のHER2タンパク質に結合する能力は、ウエスタンブロット分析によってヒト乳癌(BT474、SK-BR-3、及びMDA-MB-453)及び胃癌(NCI-N87)の細胞株にてさらに評価された。トリプシン処理した細胞を洗浄し、溶解し、それぞれの精製抗体で免疫ブロットした。抗HER2抗体、2242(Cell Signaling Technology,Beverly,MA)を陽性対照として使用した。
以前のELISA及びFACSのデータと一致して、mAb104はすべての細胞株で最も強い結合を示し(mAb104>mAb106>mAb107>mAb105)(図3)、調べた4つの細胞株すべてに結合した。
mAb104及びmAb106の配列
BioLine Isolate II PCR及びゲル抽出キット(BIO-52059)を使用してPCR反応物を精製した。精製した増幅産物は、その産物を増幅する、配列決定プライマーと同じプライマーを使用する、Monash MicromonDNA配列決定施設でのSanger DNA配列決定に送った。
CDRは、Chothian及びKabatの双方の番号付けシステムと、双方に該当するCDRのアミノ酸とに従って定義される。重鎖及び軽鎖の可変領域配列を図4に示す。
各抗体の相補性決定領域の配列を以下に提供する。
mAb104のVH鎖
CDR1:GYSFTGYFMH(配列番号14)
CDR2:RINPYNGDIRYNQNFKD(配列番号16)
CDR3:LNFAY(配列番号18)
mAb104のVL鎖
CDR1:KSSQSLLDSDGKTFLN(配列番号20)
CDR2:LVSKLDS(配列番号22)
CDR3:WQGTHFPWT(配列番号24)
mAb106のVH鎖
CDR1:GYTFTDYGMN(配列番号15)
CDR2:WINTYTGKPTYDDDFKG(配列番号17)
CDR3:RFLNTVAGRSVYFDY(配列番号19)
mAb106のVL鎖
CDR1:SVSSSVGSMY(配列番号21)
CDR2:LTSNLAS(配列番号23)
CDR3:QQWSSNPPT(配列番号25)
BIAcore分析
mAb104が結合したエピトープがジスルフィド結合に隣接するということは、エピトープ部位の周囲の柔軟性と、特定の条件下または環境下でのmAb104による結合のためのエピトープの露出とを示唆している。
トラスツズマブと比較したHER2に対する精製mAb104及びmAb106の結合特性及び見かけの親和性を、BIAcoreT200を使用した表面プラズモン共鳴(Biacore)によって調べた。組換えHER2細胞外ドメインをCM5センサーチップに不動化した後、種々の濃度のmAb104、mAb106、及び市販の抗HER2 mAbをセンサーに通して、見かけの結合親和性を測定した。
図5Cに示すように、mAb104は高い結合親和性を示し、KDはナノモル範囲だった。mAb104の結合親和性は、トラスツズマブで報告されているものよりも対数レベルで低く、ペルツズマブの結合親和性と類似する(表7)。
Figure 2022529232000018
要約すると、mAb104、mAb106、及びmAb107は、さまざまなHER2を過剰発現している腫瘍細胞に結合する。mAb104は、mAb106よりも強い試験管内結合を一貫して示すと思われた。これらの初期スクリーニング検査の知見に基づいて、さらなる評価のためにmAb104を選択した。
実施例2:エピトープ分析及び競合アッセイ
HER2のドメインIIに位置する抗原エピトープを結合するmAb104抗体可変ドメインを、以前記載された方法(Zhang W,Zeng X,Zhang L,Peng H,Jiao Y,Zeng J,et al.Computational identification of epitopes in the glycoproteins of novel bunyavirus (SFTS virus) recognized by a human monoclonal antibody(MAb4-5).Journal of Computer-Aided Molecular Design.2013;27(6):539-50)を用いて抗体Fvドメインの相同性でモデル化した3D構造とヒトHER2の既知のX線構造とからコンピューターで予測した。
mAb104の予測されたHER2結合を、ペルツズマブ及びトラスツズマブが結合したHER2の既知の結晶構造と比較した(Hu S,Sun Y,Meng Y,Wang X,Yang W,Fu W,et al.Molecular architecture of the ErbB2 extracellular domain homodimer.Oncotarget.2015;6(3):1695)。理論に束縛されることを望まないで、mAb104のHER2への結合には、EGFR/HER1について以前記載された(Garrett TP,Burgess AW,Gan HK,Luwor RB,Cartwright G,Walker F,et al.Antibodies specifically targeting a locally misfolded region of tumour associated EGFR.Proceedings of the National Academy of Sciences.2009;106(13):5082-7)ような受容体の活性化の際に発生する構造変化を必要とし、その際、HER2 ECDのドメインIIのジスルフィド結合は動的に形成され、且つ破壊されてもよいと考えられる。
他の既知のHER2結合抗体と比べたmAb104が認識するエピトープ
抗体H2-18(Lu et al.(2016),Oncotarget,7(41))中国特許CN104447993)はHER2/ErbB2のドメインIの範囲内のエピトープを認識する。H2-18は生体内及び試験管内でトラスツズマブ耐性乳癌細胞の増殖を阻害することが示されており、トラスツズマブ感受性及び耐性の乳癌細胞株の双方でプログラム細胞死を誘導する。
抗体A21(Hu S.et al.(2015),Oncotarget,6(3):1695-1706)は主にErbB2のECドメインI由来の大領域を含む立体構造エピトープを認識すると思われる。A21の抗体二価性は、腫瘍細胞に対するその阻害活性、と同様にErbB2のリン酸化及び受容体の下方調節に必要であることが見いだされた。
トラスツズマブ/ハーセプチン(4D5)は、ErbB2のサブドメインIVの膜近傍領域に結合し、メタロプロテイナーゼ切断によるErbB2の活性化を妨害し得、ErbB2の二量体化も阻止し得る。
サブドメインII内またはその近傍でエピトープを持つペルツズマブ(2C4)はErbB2と他のErbB受容体との間の会合を直接破壊するので、腫瘍細胞の増殖を阻害することができる。
ペルツズマブとmAb104とによって認識されるエピトープは、P294、L295、H296の3つの共通のアミノ酸のみを共有するが、H296はペルツズマブの結合時に完全に隠されると理解されている(Franklin MC.et al.(2004),Cancer Cell,5:317)。ペルツズマブが結合するエピトープはH245、Y252、F257、D285、V286、S288、T290、P294、L295、H296、K311、K314及びP315から成る。
対照的に、mAb104が認識するエピトープは配列CPLHNQEVTAEDGTQRC(配列番号1)である。
双方の抗体はHER2のドメインII内のエピトープを認識する一方で、ペルツズマブとmAb104が結合するエピトープは明らかに異なる。
理論に束縛されることを望まないで、本発明者らはペルツズマブ及びmAb104がHER2/ErbB2のドメインIIの対向する面/側面に結合するので、接近して対向するエピトープにもかかわらずmAb104がペルツズマブの結合を阻止しない理由を説明すると仮定している。ドメインIIの立体構造変化は、例えば、活性化、低酸素状態、及び/または異常な発現の間に発生するので、双方の抗体がそのような立体構造変化を受けているHER2受容体の小さな亜集団に結合するのを可能にし、mAb104だけがドメインIIのCPLHNQEVTAEDGTQRCに結合するのを可能にする。しかしながら、例えば、mAb104エピトープ(C293/C309(リーダー配列を含まない番号付け))に先行するジスルフィド結合(C277/C289(リーダー配列を含まない番号付け))が一時的に壊された、またはmAb104エピトープを露出しているドメインIIの少なくとも一部の再配置を可能にするジスルフィド結合の切り替えを受けた場合、必要とされる立体構造変化が可能であり得る。ペルツズマブが結合するエピトープは再配置の間、ほとんど乱されないままであり得る。しかしながら、ELISA捕捉用に吸着された組換えHER2-ECDによるコンピューター解析では、ドメインIIの構造的再配置は固定されるが、mAb104の結合によるわずかな立体障害の結果、ペルツズマブ結合が低下し得る(例えば、以下に示すように)ことは可能である。結合親和性の喪失の可能性は2つの抗体間の相乗的相互作用によってバランスが保たれ得る。
競合アッセイ
mAb104のエピトープをさらに明確に定義するために、ELISAを使用して、mAb104のHER2-ECDへの結合、ならびにドメインII結合抗体ペルツズマブの結合及びトラスツズマブの空間的に離れたドメインIVエピトープの結合を妨害する能力を比較した(図6)。これらの実験では、本発明者らは、トラスツズマブ及びペルツズマブの結合に対するmAb014との事前インキュベートの効果を評価し(図6B及びC)、また、mAb104結合に対するトラスツズマブ及びペルツズマブとの事前インキュベートの効果を判定した。
本発明者らは、トラスツズマブ及びmAb104がHER2-ECDへの互いの結合に影響を及ぼさないことを示した(図6A及びB)。本発明者らはまた、ペルツズマブとの事前インキュベートがmAb104の結合に影響を及ぼさないことも実証した(図6A)。しかしながら、興味深いことに、mAb104との事前のインキュベートがHER2-ECDへのペルツズマブの結合を減らした(図6C)ということは、mAb104のエピトープへの結合が特定の状況下でペルツズマブの立体障害を生じ得ることを示している。
内在性HER2に対するmAb104とペルツズマブ及びトラスツズマブの間の競合を、上記で議論された2つの連続したインキュベートアプローチを使用してHER2過剰発現の乳癌細胞株(BT474及びSK-BR-3;図7-1及び7-2)及び胃癌細胞株(NCI-N87及びOE19;図7-3及び7-4)におけるフローサイトメトリーによってさらに検討した。これらの一連の実験では、高用量(100μg/ml)のmAb104の事前インキュベートを利用して、トラスツズマブ及びペルツズマブの結合に対する影響を確認する際の変化を最大化した。はるかに高用量のmAb104との事前インキュベートは、トラスツズマブにもペルツズマブにもその細胞表面HER2への結合に影響を与えなかった。フローサイトメトリー及びELISAを用いたペルツズマブと競合するmAb104についての結果の不一致は、アッセイにおける抗原性調製物の間の差異、すなわち、HER2の存在はELISAでは部分的に変性しているのに対してフローサイトメトリーによって分析するとその生理的立体構造にあること、ならびに結果的に生じるエピトープの提示及び利用性によって説明され得る。
実施例3:細胞表面HER2へのmAb104の結合
本発明者らは、差次的なHER2発現を伴う細胞株のパネルを使用するFACS分析によってmAb104結合のパターン及び効率を調べた。
これらの結果を以下の表8に要約する。結果を二次抗体のみとの結合と比較する。
Figure 2022529232000019
HER2発現細胞に結合するmAb104のFACS分析:BT474、SK-BR-3、NCI-N87、OE-19、MDA-MB-231、及びMCF7の細胞を10μg/mlのトラスツズマブ、ペルツズマブ、mAb104、または二次抗体のみとともにインキュベートし、FACS分析によって結合の程度を判定した。結果は2以上の実験の代表である。
HER2を過剰発現している細胞株では、mAb104は胃癌細胞株NCI-N87のHER2集団に最も強い結合を示し、HER2低発現細胞株(MDA-MB-231及びMCF-7)ではごくわずかなHER2結合しか見られなかった。
トラスツズマブ(ハーセプチン)及びペルツズマブのFACSがさらに大きな蛍光を実証したということは、それらがmAb104と比較したとき評価されたすべての細胞株でさらに多数のHER2受容体に結合したことを示し(表8)、さまざまな細胞株にわたってその2つのヒト化抗体の間で結合の程度に差異は認められなかった。本発明者らの知見は、mAb104が細胞表面上の受容体のサブセットに結合するという仮説を支持し、そして抗体間の結合の程度に見られる差異を説明する。
HER2に対するmAb104の特異性
内在性に発現したHER2及びHER3に対するmAb104の特異性を確認するために、本発明者らは、還元条件下で調製したさまざまなHER2陽性及び陰性のがん細胞株溶解物を使用してウエスタンブロットアッセイを行った(図8-1)。
細胞内HER2エピトープに対して産生されたCell Signaling Technologyから市販されている抗体である抗体2242をHER2全体の陽性対照として使用した。図8Aで実証されるように、mAb104は、HER2を発現している種々のがん細胞株にわたって強い反応性を示し、種々の細胞株のHER2過剰発現状態を表す陽性シグナルを提供する対照抗体に匹敵した。mAb104と対照2242のHER2結合の相関関係は、還元条件下で明らかにされているmAb104によって認識されるHER2エピトープの反映である。HER3の発現レベルは、FACS分析及び以前の他の研究(Brockhoff G,Heiss P,Schlegel J,Hofstaedter F,Knuechel R.Epidermal growth factor receptor,c-erbB2 and c-erbB3 receptor interaction,and related cell cycle kinetics of SK-BR-3 and BT474 breast carcinoma cells.Cytometry Part.A.2001;44(4):338-48.)によっても認められたように調べたがん細胞株では非常に低かった。
HER2/ErbB2の特異性もELISAアッセイによって評価した。図8-2に示すように、mAb104はErbB2/HER2に特異的であり、EGFR/HER1の細胞外ドメイン、またはErbB3/HER3もしくはErbB4/HER4のECDを結合しなかった。
試験管内での乳癌におけるmAb104の有効性
実施例4:mAb104の抗増殖効果
単剤療法としての、及びトラスツズマブまたはペルツズマブとの併用でのmAb104の、HER2過剰発現乳癌細胞株の増殖に対する効果を、MTS細胞増殖アッセイによって血清枯渇状態(1%FCS)にて最大濃度100ug/mlまで増加する濃度を使用して測定した(図9)。
トラスツズマブは、アイソタイプ対照抗体と比べてBT-474(図9B)及びSK-BR-3(図9A)の増殖を有意に減少させた(それぞれp=0.0006及びp=0.0005;両側)一方で、ペルツズマブ単剤療法は評価した細胞株にて有意な抗増殖活性を有さなかった(それぞれp=0.22及びp=0.15、両側;図9A及び9Bを参照のこと)。これらの知見は他の研究(Brockhoff G,Heckel B,Schmidt-Bruecken E,Plander M,Hofstaedter F,Vollmann A,et al.Differential impact of Cetuximab,Pertuzumab and Trastuzumab on BT474 and SK-BR-3 breast cancer cell proliferation.Cell proliferation.2007;40(4):488-507;Tokuda Y,Ohnishi Y,Shimamura K,Iwasawa M,Yoshimura M,Ueyama Y,et al.In vitro and in vivo anti-tumour effects of a humanised monoclonal antibody against c-erbB-2 product.British journal of cancer.1996;73(11):1362;Yamashita-Kashima Y,Iijima S,Yorozu K,Furugaki K,Kurasawa M,Ohta M,et al.Pertuzumab in combination with Trastuzumab shows significantly enhanced antitumour activity in HER2-positive human gastric cancer xenograft models.Clinical Cancer Research.2011;17(15):5060-70;Nahta R,Hung M-C,Esteva FJ.The HER-2-targeting antibodies Trastuzumab and Pertuzumab synergistically inhibit the survival of breast cancer cells.Cancer research.2004;64(7):2343-6;Gong SJ,Jin CJ,Rha SY,Chung HC.Growth inhibitory effects of Trastuzumab and chemotherapeutic drugs in gastric cancer cell lines.Cancer letters.2004;214(2):215-24;Ko B-K,Lee S-Y,Lee Y-H,Hwang I-S,Persson H,Rockberg J,et al.Combination of novel HER2-targeting antibody 1E11 with Trastuzumab shows synergistic antitumour activity in HER2-positive gastric cancer.Molecular oncology.2015;9(2):398-408;Tomioka H,Mukohara T,Kataoka Y,Ekyalongo RC,Funakoshi Y,Imai Y,et al.Inhibition of the mTOR/S6K signal is necessary to enhance fluorouracil-induced apoptosis in gastric cancer cells with HER2 amplification.International journal of oncology.2012;41(2):551-8)と一致している。
mAb104は、細胞株SK-BR-3及びBT-474のいずれにおいてもアイソタイプ対照抗体と比べて有意な増殖阻害を示さなかった(それぞれp=0.33及びp=0.2;両側)(図9A及び9B)。
図9C及び9Dに示すように、トラスツズマブとペルツズマブの併用は、評価した細胞株の増殖を有意に阻害した(BT474、p=0.0008及びSK-BR-3、p=0.0007;両側);しかしながら、トラスツズマブ単剤療法と比べて統計的有意差はなかった(それぞれBT-474、p=0.59及びSK-BR-3、p=0.51;両側)。
トラスツズマブまたはペルツズマブへのmAb104の添加は、トラスツズマブ及びペルツズマブの個別の抗細胞増殖活性に影響を与えなかった(図9C~F)。評価した細胞株においてトラスツズマブと併用したmAb104の抗増殖効果は、ペルツズマブと併用したトラスツズマブのそれと統計的に差異はなかった(BT-474、p=0.66;SK-BR-3、p=0.47)。
したがって、トラスツズマブ及びペルツズマブとは異なって、mAb104はHER2陽性細胞株に対して検出可能な抗増殖効果を有さなかった。生体内で発生する複数の受容体キナーゼとシグナル伝達経路の複雑な相互作用は常に試験管内で完全に再現できるとは限らず、立体構造変化を受けている活性化受容体を必要とする治療剤の効果を捉えることは試験管内では測定できない可能性がある。活性化EGFRにて立体構造上露出されたエピトープを標的とする抗体は、試験管内での任意の増殖阻害または改変されたシグナル伝達を示すことができないにもかかわらず生体内で有意な抗腫瘍活性を示している[Johns TG,Perera RM,Vernes SC,Vitali AA,Cao DX,Cavenee WK,et al.The efficacy of epidermal growth factor receptor-specific antibodies against glioma xenografts is influenced by receptor levels, activation status,and heterodimerization.Clinical Cancer Research.2007;13(6):1911-25]。
実施例5:ErbB受容体及び下流のシグナル伝達経路に対するmAb104の効果
増殖アッセイで見られたmAb104で観察された機能の差異を考慮して。本発明者らは、血清飢餓状態でのSK-BR-3及びBT-474乳癌細胞株におけるMAPK及びAktリガンド非依存性経路に対するmAb104よる24時間の処理後の効果を調べようとした。リガンド依存性シグナル伝達経路に対するmAb104の効果を評価するために、細胞株を抗HER2抗体で24時間処理した後、100ngのEGFを10分間添加した。
リガンド非依存性及び依存性効果の結果をそれぞれ図10及び11に示す。他の研究(Brockhoff G,et al.Epidermal growth factor receptor,c-erbB2 and c-erbB3 receptor interaction,and related cell cycle kinetics of SK-BR-3 and BT474 breast carcinoma cellsCytometry Part A.2001;44(4):338-48)と一致して、図8に明らかなように、HER3の発現レベルはがん細胞株では非常に低かったので、本発明者らはEGFR-HER2シグナル伝達に焦点を当てた。
この一連の実験(図10及び11)では、本発明者らはトラスツズマブ及びペルツズマブによる24時間の処理が、他者によって以前実証された(Molina MA,et al.(2001),Cancer research.61(12):4744-9;Lu Q,et al.(2016),Oncotarget.2016;7(41):67129)ように、HER2陽性乳癌細胞株、BT-474及びSK-BR-3にてHER2全体の発現を有意に低下させないことを実証した。
抗HER2抗体の効果は、リン酸化部位特異的抗体を使用してAkt経路及びMAPK経路でも評価した。双方の乳癌細胞株細胞(BT-474及びSK-BR-3)では、トラスツズマブ処理がAktタンパク質全体のレベルを変化させることなくAktリン酸化の低下を生じるということは、Aktタンパク質の下方調節ではなくリン酸化活性の低下を表している。これらの知見は他の研究(Lu Q,et al.supra;Yakes FM,et al.(2002),Cancer research.62(14):4132-41)とも一致している。
BT-474細胞では、トラスツズマブ処理はホスホ-MAPKの減少によって示されるようにMAPK活性の低下を生じた(図10C及びD)。対照的に、他の研究(Cuello M,et al.(2001),Cancer research.61(12):4892-900)と一致してMAPK活性の変化はSK-BR-3細胞(図10A及びB)では示されなかった。
図10A及びBに示すように、単剤療法としてのmAb104による処理は、評価した細胞株の総タンパク質またはリン酸化タンパク質の量に検出可能な変化を生じなかった。
BT-474細胞では、トラスツズマブとペルツズマブの併用は、いずれかの薬剤の単独使用と比べてホスホ-Akt及びリン酸化p44/p42 MAPKのレベルを大幅に低下させたが、AktまたはMAPK全体対する効果は見られなかった(図10D)。対照的に、SK-BR-3では、MAPKカスケードを介したシグナル伝達は、以前に記載された(Nahta R,et al.(2004),Cancer research.64(7):2343-6)ように、リン酸化p44/p42 MAPKのレベルが変化しないことで示されるように薬物の併用によって阻害されなかった。Akt及びMAPKのシグナル伝達カスケードにおける同様の変化はトラスツズマブとmAb104、及びトラスツズマブとペルツズマブの併用で見られた。2つの薬物の併用の間で下方調節の程度に有意差はなかった(図10C及びD)。
リガンド刺激条件(図11)では、トラスツズマブ及びペルツズマブはBT-474におけるMAPKまたはAktのシグナル伝達経路に影響を与えなかった(図11A及びB)。SK-BR-3細胞株では、EGF刺激の10分後、ペルツズマブによる事前処理はAktリン酸化の低下を生じたが、Akt全体に変化はなかった(図11A)。これらの知見は他の報告(Henjes F,et al.(2012),Oncogenesis,1(7):e16)と一致している。トラスツズマブは、リガンド非依存性シグナル伝達の抑止に起因してAktが介在するシグナル伝達を阻害するのに対して、ペルツズマブはリガンド誘導性シグナル伝達を阻止する。mAb104で処理された細胞へのEGFの添加は、評価された乳癌細胞株にてMAPK及びAkt経路のタンパク質の全体またはリン酸化されたものの量の変化を生じなかった。双方の細胞株では、種々のmAb104の併用で処理した場合、対照抗体と比較してMAPKまたはAktのシグナル伝達に対する効果はなかった(図11C及びD)。
実施例6:試験管内でのアポトーシスに対するmAb104の効果
フローサイトメトリーを使用し、Dead Cell Apoptosis Kit(ThermoFisher Scientific、カタログ番号V13241)を使用して、BT-474細胞及びSK-BR-3細胞にてmAb104のアポトーシス誘導活性を測定した。初期及び後期アポトーシス細胞画分は象限分析によって定量化した。細胞のみと比べて、トラスツズマブまたはペルツズマブによる処理は、以前の研究(Rockhoff G,et al.(2007),Cell proliferation.40(4):488-507;Nahta Ret al.(2004),Cancer Research,64(7):2343-6;Lu Q,et al.supra)と一致するアポトーシスを誘導しなかった(図12)。BT-474(図12A~G)と比べて、トラスツズマブによるSK-BR-3細胞の処理は多数のアポトーシス細胞を生じたが、これは統計的に有意ではなかった(図12I~O)。同様に、細胞のみと比べて、mAb104は評価された細胞株で有意なアポトーシスを誘導しなかった(p=0.494)。抗体間でアポトーシス活性に差異は見られなかった(p=0.726)。
単剤処理と比べて、トラスツズマブ及びペルツズマブまたはmAb104との併用処理にさらされた細胞ではアポトーシス活性の増加は見られなかった。BT-474では、トラスツズマブ単剤療法による処理後、細胞の89.9%が生存していたのに対し、トラスツズマブとmAb104による処理後は91.8%だった(図12A~G)。トラスツズマブとペルツズマブまたはmAb104の併用の間でアポトーシス活性に差異は見られなかった(図12A~F及びG)。
興味深い知見は、トラスツズマブ及びペルツズマブと同様に細胞のみと比べてmAb104による処理後に見られた多数の壊死細胞であった(図12H及びP)が、この差異は統計的に有意ではなかった。BT-474細胞では、他のすべての群の<0.5%の細胞と比べて1.8%の細胞が壊死した;同様に、mAb104による処理後、他の処理群よりも多数のSK-BR-3細胞が壊死した(図12P)が、この差異は統計的に有意ではなかった。興味深いことに、トラスツズマブとの併用でmAb104によって処理された細胞は壊死を起こしている細胞の数の増加をもたらさなかった。
生体内で発生する複数の受容体キナーゼとシグナル伝達経路の複雑な相互作用は、常に試験管内で完全に再現できるとは限らず、HER2のプロセシング及び機能の差異を反映し得、腫瘍の微小環境がHER2の機能または生体内の他の要因に及ぼす影響は、HER2にて立体構造上露出されたエピトープを標的とするmAb104の機能的効果が実証されるのに必要とされる。活性化EGFRにて立体構造上露出されたエピトープを標的とする抗体は、試験管内での任意の増殖阻害または改変されたシグナル伝達を示すことができないにもかかわらず生体内で有意な抗腫瘍活性を示している(Johns TG,Perera RM,Vernes SC,Vitali AA,Cao DX,Cavenee WK,et al.The efficacy of epidermal growth factor receptor-specific antibodies against glioma xenografts is influenced by receptor levels,activation status,and heterodimerization.Clinical Cancer Research.2007;13(6):1911-25)。
mAb104で見られる検出可能な試験管内活性の欠如にもかかわらず、本発明者らはHER2を過剰発現しているがん異種移植片モデルにおける生体内でのその効果の調査を進めた。
mAb104の生体内での有効性
実施例7:HER2を過剰発現している/が増幅されたER陽性乳癌異種移植片におけるmAb104単剤療法の有効性
本発明者らは、ER陽性、HER2過剰発現乳癌細胞株、BT-474の確立された腫瘍異種移植片を担うマウスにてmAb104の有効性を評価した。腫瘍の体積が100~120mmに達したら、mAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、または対照抗体の1mg/抗体処理の用量を週3回3週間投与した。
結果を図13に提示する。処理終了時(32日目)、処理群のすべての腫瘍は対照群よりも有意に小さかった(ANOVA、p<0.0006)。Bonferroni法を使用した事後検定は、対照群と比べてすべての処理群が有意に小さい(p≦0.001)ことを示した。32日目での平均腫瘍体積は、337.2mm(対照群)、4.8mm(トラスツズマブ)、6.7mm(ペルツズマブ)、及び48.7mm(mAb104)だった。トラスツズマブ及びペルツズマブの処理群では、処理停止から1週間後の試験終了時(39日目)まで、顕著な抗腫瘍反応が持続した。しかしながら、mAb104については、処理を停止すると腫瘍の増殖が再開した。試験終了時(39日目)、処理群間で増殖阻害に有意差は見られなかった(p=0.14)。
本発明者らはまた、確立されたBT-474腫瘍異種移植片(120~150mm)に3週間にわたって週3回投与されるmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ及び対照IgGの低用量0.5mg/抗体処理の有効性を評価した。
結果を図14に表す。トラスツズマブ処理はさらなる腫瘍増殖を抑止した;ペルツズマブ及びmAb104は、対照群と比べて腫瘍増殖速度を低下させた。試験の終了時(52日目)、処理群すべての腫瘍は対照群よりも有意に小さかった(ANOVA、p<0.038)。平均腫瘍体積は927.5mm(対照)、182.4mm(トラスツズマブ)、415.0mm(ペルツズマブ)及び469.1mm(mAb104)であった。Bonferroni法を使用した事後検定は、処理群のマウスが対照群と比べて有意に小さい腫瘍を有することが示した(トラスツズマブ、p=0.0035、ペルツズマブ、p=0.02、及びmAb014、p=0.008)。0.5mg/mlにて、mAb104はこのモデルでペルツズマブと同様の抗腫瘍効果を示した(p=0.97、両側)。トラスツズマブによる処理は数値的に大きな腫瘍増殖阻害をもたらした一方で、試験終了時(51日目)でのトラスツズマブとペルツズマブ(p=0.22、両側)またはmAb104(p=0.15、両側)の間に有意差はなかった。
ログランク分析による生存分析は、抗HER2抗体で処理したマウスは対照群が倫理的配慮(すなわち、腫瘍サイズ≦1000mm)のために処分された時点での対照群よりも有意に(p<0.002)高い生存率を有していることを示した。対照群のマウスの生存期間中央値は41日だった一方で、実験が終了した時点(52日目)では、処理群のマウスについては生存期間中央値には達していなかった。
実施例8:HER2過剰発現/増幅乳癌PDXモデルにおけるmAb104単剤療法の有効性
本発明者らは、HER2を過剰発現している/が増幅された乳癌患者由来の異種移植片(PDX)モデルにおけるmAb104の効果を評価した。ドナー試料は未治療であったので、抗HER2療法に対する腫瘍の感受性は100%であると想定された。64日目に確立された腫瘍体積が100~120mmの間にあれば、マウスを総用量0.5mgのmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ、または対照IgGで週3回3週間処理した。腫瘍増殖曲線の結果を図15Aに表す。
抗HER2療法はPDXの増殖速度に対して即効を有した。86日目の処理の停止に続いて、すべての抗HER2処理によって同等の抗腫瘍効果が示され、腫瘍増殖曲線が対照群の増殖速度と平行になり始める約125日目まで腫瘍増殖速度の遅延が継続した。試験終了時、145日目に、倫理的配慮のために対照群を処分した。145日目に、処理群すべては対照群よりも有意に小さかった(ANOVA、p<0.04)(図15A)。Bonferroni法を使用した事後検定は、処理群のマウスが対照群と比べて有意に小さい腫瘍を有することが示した(トラスツズマブ、p=0.02、ペルツズマブ、p=0.02、mAb014、p=0.038)。平均腫瘍体積は1099.2mm(対照)、761.2mm(mAb104)、632.8mm(トラスツズマブ)及び691.3mm(ペルツズマブ)だった。mAb104は、このモデルにおいて、承認されたHER2標的療法と同等の強力な抗腫瘍活性を示したが、抗HER2療法の間に有意差はなかった(p=0.547(両側)トラスツズマブ対mAb104及びp=0.754(両側)ペルツズマブ対mAb104)。
生存分析では、処理群のマウスは対照群よりも有意に長い生存期間を有し(p<0.0005)、事後検定は抗HER2抗体で処理したすべての群が対照マウスと比べて有意に長く生存したことを示した(p<0.001)。対照群のマウスの生存期間中央値は145日だった一方で、実験が終了した時点では、処理群のマウスについては生存期間中央値には達していなかった。
実施例9:HER2を過剰発現している/が増幅されたER陽性乳癌異種移植片におけるトラスツズマブと併用したmAb104の有効性
トラスツズマブとペルツズマブの併用は、HER2発現とは無関係に、いずれかの抗体単独と比べてさらに効果的な抗腫瘍活性及び転移性腫瘍の広がりの防止を文献で実証している。トラスツズマブ及びペルツズマブと比較したmAb104の異なるドメインIIのエピトープ結合部位、ならびに生体内での単剤療法としてのmAb104の強力な抗腫瘍活性の本発明者の観察を考慮して、本発明者らは、トラスツズマブ単独またはペルツズマブと併用したmAbと比べてトラスツズマブと併用したmAb104の評価を進めた。
本発明者らは、確立されたBT-474乳癌異種移植腫瘍モデルにてトラスツズマブと併用したmAb104の効果を評価した。各マウスは、0.25mgのトラスツズマブ及び0.25mgのmAb104またはペルツズマブを受け入れ、3週間にわたる週に3回の総用量0.5mg/処理または同等の対照抗体を達成した。平均腫瘍体積が100~120mmになったら処理を開始した。
結果を図15Bに表す。抗腫瘍効果は、処理開始から10日以内に明らかであり、処理停止後も継続した。試験期間の50日目の終了時、腫瘍組織量のために倫理的な理由で対照群を処分した。トラスツズマブの単独群及び併用群の平均±SD腫瘍体積は対照群よりも有意に小さかった(ANOVA、p<0.0001)。その後、Bonferroni法とともに事後検定を実施した。併用療法で処理した腫瘍は、対照群よりも有意に小さく(p<0.0001)、88.9mm(mAb104+トラスツズマブ)及び43.6mm(トラスツズマブ+ペルツズマブ)だった。どの処理群でも腫瘍の完全な退行は見られなかった(図15B)。mAb104とトラスツズマブの併用処理は、トラスツズマブ単独と比べてさらに大きな腫瘍縮小をもたらしたが、腫瘍サイズの差異は、併用療法群と単剤療法群の間で統計的に有意ではなかった(ANOVAによるp=0.09)。
生存分析は、双方の併用群のマウスが対照群と比べて有意に長い生存期間を有することを示した(p<0.002)。対照群の生存期間中央値は44日だった一方で、併用処理群のマウスについては生存期間中央値には達していなかった。ログランク分析は、2つの併用群間で統計的な差異を示さなかった(p=0.21、両側);mAb104とトラスツズマブによる処理は、mAb104単独療法と比べて腫瘍増殖を有意に阻害した(p0.04、両側)(図15A)。
したがって、これは、トラスツズマブと併用したmAb104が、いずれかの単剤療法単独と比べて増強された抗腫瘍活性を提供することを示唆している。
実施例10:HER2を過剰発現している/が増幅されたER陽性乳癌PDXモデルにおけるトラスツズマブと併用したmAb104の有効性
本発明者らは、HER2を過剰発現している/が増幅された乳癌PDXモデルにおける同時抗体処理の効果を評価した。ドナー試料は抗HER2未処理であったので、処理に対する腫瘍の感受性は100%であると想定された。確立された腫瘍体積が100~120mmの間にあれば、総処理用量0.5mgのトラスツズマブもしくはアイソタイプ対照のみ、または併用したmAb104とトラスツズマブ、またはトラスツズマブ+ペルツズマブでマウスを週3回3週間処理した。
85日目の処理の完了時に、対照群と比べたすべての処理群の間に有意差が観察された(p<0.0001)(図15C)。さらに、併用群はトラスツズマブ単独よりも効果的だった(p=0.001)。併用群のさらに大きな抗腫瘍効果は、腫瘍組織量のために倫理的な理由で対照群が処分された145日目に試験が終了するまで継続した。145日目で、すべての処理群の腫瘍は対照群よりも有意に小さいままだった(p<0.0001)。平均腫瘍体積は164.4mm(mAb104+トラスツズマブ)及び84.2mm(トラスツズマブ+ペルツズマブ)であった(図15C)。2つの併用群間の腫瘍体積の差異は統計的有意性に達しなかった(p=0.46、両側)。どの処理群でも腫瘍の完全な退行は見られなかった。
トラスツズマブ単剤療法と比べて、mAb104とトラスツズマブの同時処理は有意に大きな腫瘍体積縮小をもたらした(ANOVAによるp<0.0001)。その後、Bonferroni法とともに事後検定を実施した。併用群の腫瘍は単剤トラスツズマブと比べて有意に小さかった(p<0.0049)。
生存分析は、双方の併用群のマウスが対照群と比べて(p<0.0005)と同様に単独処理群のマウスと比べて(p<0.0014)有意に長い生存期間を有することを示した。対照群の生存期間中央値は145日だったが、併用処理群のマウスについては生存期間中央値には達していなかった。
図15A及びCの結果は、145日目の後、トラスツズマブ単独の平均腫瘍サイズは632.8mm及びmAb104について761.2mmであることを示した。mAb104をトラスツズマブと併用すると、腫瘍サイズは実質的に164.4mmに減少した。腫瘍サイズのこの減少は、mAb104のトラスツズマブとの併用がトラスツズマブまたはmAb104単独の単剤療法と比べて抗腫瘍活性の増強をもたらしたことを示唆している。
実施例11:逆相タンパク質アレイ(RPPA)分析
HER2-乳房PDX腫瘍(n=2/群)から得られた溶解物を85日目の処理の完了時に採取し、RPPAによって分析した。このRPPA分析には、総タンパク質及び/またはその活性化型を検出する300を超える抗体のパネルが含まれていた。重要なタンパク質は決定的なシグナル伝達経路に関与しており、それらにはホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)/Akt経路、細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK)/マイトジェン活性化プロテインキナーゼ(MAPK)経路、ヤヌスキナーゼ(JAK)/シグナルトランスデューサー及び転写の活性化因子(STAT)の経路、アポトーシス経路、細胞死及び生存を含む細胞サイクルが含まれる。回収されたデータをタンパク質負荷に対して基準化し、分析のために線形値に変換した。倍数変化の割合は、対照群と、トラスツズマブ、ペルツズマブ、mA104、またはそれらの併用のいずれかで処理された腫瘍試料との間のタンパク質発現の差異の比率として算出された。
mAb104がHER2乳癌PDXモデルで有意な抗腫瘍活性を示すにもかかわらず、評価した他の抗体と比べてタンパク質レベルに有意な変化は見られなかった(表9)。
Figure 2022529232000020
Figure 2022529232000021
実施例12:確立された腫瘍の免疫組織化学的分析
単剤療法群及び併用処理群のそれぞれからの確立されたBT-474乳癌異種移植片を担うマウス(n=2)を最後の処理の1日後に屠殺し、異種移植片組織試料を取得し、腫瘍増殖、下流のシグナル伝達及び血管新生のIHC分析のために調製した。
腫瘍増殖に対するmAb104単剤療法の効果をKi67染色によって調べたが、その結果を図16Aに提示する。BT-474異種移植腫瘍では、抗HER2抗体による処理は、対照群と比べて増殖を有意に低下させなかった(ANOVAによるp=0.625、事後分析は異なる処理群間で差がないことを示した)。平均Hスコアは102.6(対照)、83.9(トラスツズマブ)、91.1(ペルツズマブ)、及び99.7(mAb104)だった。
抗増殖効果にAkt経路の下方調節が介在したかどうかを判定するために、Aktをリンタンパク質アッセイによって評価した(図16B)。BT-474では、ホスホ-AktのHスコアには処理群と対照群の間では有意差は見られなかった(ANOVAによるp=0.958、事後分析では処理群に差異はなかった)。平均Hスコアは129.6(対照)、124.3(トラスツズマブ)、114.6(ペルツズマブ)、及び132.5(mAb104)だった。
トラスツズマブは抗血管新生効果を有することが示されている(Parakh S,(2017),Cancer treatment reviews.59:1-21)ので、本発明者らは、ポドカリキシンを染色することによって腫瘍組織の微小血管密度に対するmAb104の効果を調べた(図16C)。免疫組織化学的染色は以前に記載されたように実施した。微小血管密度(%)は、生存領域における陽性染色領域の全観察領域に対する比率から算出した。BT-474異種移植腫瘍では、有意なトラスツズマブの抗血管新生活性が観察された(p<0.001)一方で、mAb104及びペルツズマブは対照抗体と比べて腫瘍血管系に有意な効果を有さなかった(p=0.987)。
トラスツズマブ及びペルツズマブの併用は対照と比べて(p<0.05)、ならびにトラスツズマブ及びmAb104と比べて(p=0.017、両側)増殖を有意に減少させた。平均Hスコアは129.6(対照)、7.4(トラスツズマブ+ペルツズマブ)、及び97.6(トラスツズマブ+mAb104)だった(図16D)。これらの知見は以前の報告(Brockhoff G,(2007),Cell proliferation.40(4):488-507)と同様である。
対照抗体と比較した場合、トラスツズマブ+ペルツズマブまたはトラスツズマブ+mAb104で処理したBT-474腫瘍試料では、pAkt(図16E)または血管新生(図16F)に対する効果は観察されなかった。
胃癌
実施例13:試験管内でのmAb104の抗増殖効果
試験管内では、トラスツズマブは、以前の報告(Gravalos C,et al.(2008),Annals of oncology.19(9):1523-9)と一致して、NCI-N87の増殖を有意に(p<0.0001)阻害し、OE-19胃癌細胞の増殖に影響を与えた(図17)。単剤療法としてのペルツズマブは、評価した細胞株にて対照抗体と比べて有意な抗増殖活性を有さなかった(NCI-N87、p=0.02;及びOE19、p=0.96)。これらの知見はインキュベート時間及び用量の差異にもかかわらず、他の研究(Brockhoff G,et al.(2007),Cell proliferation.40(4):488-507;Tokuda Y,et al.(1996),British journal of cancer.73(11):1362;Yamashita-Kashima Y,et al.(2011),Clinical Cancer Research.17(15):5060-70;Nahta R,et al.(2004),Cancer research.64(7):2343-6;Gong SJ,et al(2004),Cancer letters.214(2):215-24;Ko B-K,et al.(2015),Molecular oncology.9(2):398-408;Tomioka H,et al.(2012),International journal of oncology.41(2):551-8)と一致している。
モノクローナル抗体mAb104もアイソタイプ対照抗体と比べて試験管内で有意な増殖阻害を示さなかった(NCI-N87、p=0.34;及びOE19、p=0.12)(図17)。これは、EGFR受容体上で立体構造上露出されたエピトープを標的とする抗体を評価する他の試験管内研究(Johns TG,et al.(2003),Proceedings of the National Academy of Sciences.100(26):15871-6;Johns TG,et al.(2007),Clinical Cancer Research.13(6):1911-25)と一致している。
トラスツズマブとペルツズマブの併用は評価された胃癌/GEJ細胞株の増殖を有意に阻害した(図18)。しかしながら、トラスツズマブ単剤療法と比べて統計的差異はなかった。トラスツズマブまたはペルツズマブと併用したmAb104の増殖に対する効果を評価した;mAb104の添加は個々の抗体単独と比べて抗増殖効果を追加しなかった。重要なことに、mAb104とトラスツズマブの併用は、トラスツズマブとペルツズマブの併用と統計的に差異はなかった(NCI-N87、p=0.29;及びOE19、p=0.14)。
実施例14:ErbB受容体及び下流のシグナル伝達経路に対するmAb104の効果
HER2過剰発現胃癌細胞株、NCI-N87及びOE19では、単剤療法としての抗HER2抗体による処理は、以前の報告(Ko B-Ket al.(2015),Molecular oncology.9(2):398-408;Tomioka H,et al.(2012),International journal of oncology.41(2):551-8)と一致して、MAPK及びAktのシグナル伝達経路における総タンパク質またはリン酸化タンパク質に影響を及ぼさなかった(図19A及びB)。
NCI-N87胃癌細胞株におけるトラスツズマブとペルツズマブまたはmAb104の併用処理は、総タンパク質レベルを変化させないままで、ホスホ-Akt及びリン酸化p44/p42 MAPKの下方調節をもたらした(図19C及びD)。
リガンド刺激条件(図20A及びBならびに20C及びD)では、mAb104は評価した細胞株におけるMAPKまたはAktのシグナル伝達経路に影響を及ぼさなかった。この効果の欠如は、mAb014をトラスツズマブ及びペルツズマブと組み合わせて使用した場合にも観察された(図20C及びD)。
この細胞株におけるトラスツズマブとペルツズマブの併用処理によるシグナル伝達で説明されている変化は、他の研究(Yamashita-Kashima Y,et al.(2011),Clinical Cancer Research.17(15):5060-70;Ko B-K,et al.(2015),Molecular oncology.9(2):398-408;Tomioka H,et al.(2012),International journal of oncology.41(2):551-8)と一致しており、トラスツズマブとmAb104で観察されたものと類似している。これらの結果は、トラスツズマブと併用したmAb104がErbBファミリータンパク質の活性を阻害し、下流のシグナル伝達を抑制することを示唆している。対照的に、トラスツズマブとペルツズマブまたはmAb104の併用処理で処理した場合、OE19ではErbBファミリーの総タンパク質もしくは活性化タンパク質またはMAPK及びAktシグナル伝達カスケードの変化は見られなかった。双方の胃癌細胞株において、ペルツズマブとmAb104の併用処理は、シグナル伝達カスケードだけでなく、ErbB総タンパク質またはリン酸化タンパク質のレベルにも効果を有さなかった。
実施例15:胃癌細胞のアポトーシスに対するmAb104の効果
フローサイトメトリーを使用して、NCI-N87(図21A及びB)及びOE-19細胞株(図21C)におけるmAb104のアポトーシス誘導活性を測定し、象限分析(図21)によって初期及び後期のアポトーシス細胞画分を定量した。トラスツズマブで処理した細胞は対照抗体と比べてアポトーシスを誘導せず;比較すると、ペルツズマブによる処理はアポトーシスの後期にてさらに多くの細胞をもたらした。これらの知見は他の公開された研究と一致している。mAb104は、トラスツズマブまたはペルツズマブの単剤処理と比べて、後期アポトーシス細胞集団を増加させた。OE-19では、対照抗体と比べて、単剤療法または併用療法としてアポトーシスを誘導する抗体はなかった(図21C)。
トラスツズマブとペルツズマブの併用での処理は、トラスツズマブとmAb104の併用よりも有意に多くのアポトーシス細胞をもたらした。トラスツズマブ及びペルツズマブによる処理後、細胞の61.4%が生存可能であったのに対し、mAb104を伴ったトラスツズマブ後は90.5%だった(図21A)。トラスツズマブとmAb104の併用は、対照抗体または他の単剤療法処理と比べてアポトーシスを誘導しなかった。
重要な知見は、対照抗体及びトラスツズマブ及びペルツズマブと比べてmAb104による処理後に多数の壊死細胞が見られることだった(図21C)。評価した双方の細胞株では、mAb014処理後の壊死細胞は他の処理群と比べて2倍に増加した。興味深いことに、トラスツズマブとの併用でmAb104によって処理した細胞は壊死を起こしている細胞の数の増加をもたらさなかった。
実施例16:遊走(創傷治癒)アッセイに対するmAb104の効果
その形態及び増殖パターンのために、OE-19細胞株を使用して遊走に対するmAb104の効果を評価した。NCI-N87細胞は通常、最初は小さな島に付着し、その後密集したパッチに増殖するので、集密度を正しく推定することが困難になるため、使用しなかった。抗体の添加は、処理後72時間で100μg/mlの用量にて対照抗体と比べてOE-19細胞の遊走を遅延させなかった(図22)。
乳癌細胞株であるBT-474は通常、稀にしか集密にならない緻密な多層コロニーである付着パッチを形成するので、このアッセイには適していない。
実施例17:HER2を過剰発現している/が増幅された胃癌異種移植片におけるmAb104単剤療法の有効性
本発明者らは、HER2過剰発現胃癌細胞株、NCI-N87の異種移植片を担うマウスにてmAb104の抗腫瘍活性を調べた。mAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ及び対照IgGの週3回3週間の注射によってマウスを処理した。すべての実験にて平均腫瘍体積が100~120mmになったら処理を開始した。NCI-N87異種移植モデルを含む予備実験では、腫瘍モデルにおけるmAb104の有効性を確認するためにさまざまな処理投与量を利用した。
1mg/処理の初期用量を利用したが、結果を図23に示す。処理終了時(28日目)、処理群のすべての腫瘍は対照群よりも有意に小さかった(ANOVA、p<0.0001)。Bonferroni法とともに事後検定を実施した。すべての処理群の腫瘍は有意に小さく、p<0.0001);平均腫瘍体積は333.9mm(対照)、56.1mm(トラスツズマブ)、77.9mm(ペルツズマブ)、及び66.1mm(mAb104)であり、種々の処理群間で増殖阻害に統計的差異は見られなかった(p>0.05)。
1mgの用量で見られた有効性に基づいて、0.5mg/処理のさらに低い用量を使用して実験を繰り返した。腫瘍増殖曲線を図24に示す。処理終了時(32日目)、処理群のすべての腫瘍は対照群よりも有意に小さかった(ANOVA、p<0.0001)。Bonferroni法による事後検定は、対照群と比べてすべての処理群が有意に小さい(p<0.0001)ことを示した。平均腫瘍体積はそれぞれ、280.8mm(対照群)、104.0mm(トラスツズマブ)、152.2mm(ペルツズマブ)、及び105.7mm(mAb104)だった。処理群間で増殖阻害に統計的差異は見られなかった。腫瘍増殖の休止は、すべての抗体群での処理の開始から処理停止の22日後である50日目まで明らかだった。
抗HER2抗体で処理したマウスは対照群と比べて有意に長い生存期間を有した(ANOVA,p<0.0002、事後検定は処理群すべてが対照マウスと比べて有意に長く生存したことを示した、p<0.0001)。試験終了の100日目に、mAb104はトラスツズマブの20%と比べて60%の動物が生存するという顕著な生存の利点を示し、他の群ではそのようなことはなかった。群の生存期間中央値は59日(対照)、91日(トラスツズマブ)、83日(ペルツズマブ)であり、実験が終了した時点(100日目)でmAb104によって処理したマウスでは生存期間中央値には達しなかった。この観察は、ヒト化された構築物と比べてマウスの循環にて予想されるさらに長い半減期を有するマウスmAb104に起因し得る。
同様の強力な生体内有効性は、0.1mg/処理の用量を使用して確立されたNCI-N87胃癌異種移植片で実験が繰り返されたときに見られた(図25)。処理終了時(28日目)、処理群のすべての腫瘍は対照群よりも有意に小さかった(ANOVA、p<0.0001)。平均腫瘍体積は、340.4mm(対照群)、136.3mm(トラスツズマブ)、147.5mm(ペルツズマブ)、及び104.4mm(mAb104)だった。処理群間で増殖阻害に統計的差異は見られなかった(図25A)。
0.1mg/用量の抗HER2抗体で処理したマウスはログランク分析によって対照群と比べて有意に長い生存期間を有した(p<0.0001、事後検定は処理群すべてが対照マウスと比べて有意に長く生存したことを示した、p<0.0002)(図25B)。群の生存期間中央値は、62日(対照)、83日(トラスツズマブ)、79日(ペルツズマブ)及びmAb104で処理したマウスについて83日だった。
実施例18:HER2を過剰発現している/が増幅された胃食道癌異種移植片におけるmAb104単剤療法の有効性
本発明者らは、OE-19異種移植片を担うマウスにおけるmAb104の生体内抗腫瘍活性を調べた。マウスはmAb104、トラスツズマブ、ペルツズマブ及び対照IgGの1mg/抗体処理の用量を週3回3週間受けた。平均腫瘍体積が100~120mmになったら処理を開始した。この急速に増殖する腫瘍モデルでは、腫瘍体積が倫理的に承認された1000mmを超えたので、アイソタイプ対照抗体で処理したマウスは処理スケジュールが完了する前(19日目;抗体の投与量-5)に処分された。
結果を図26に示す。19日目では、処理群のすべての腫瘍は対照群よりも有意に小さかった(ANOVA、p<0.0001)。Bonferroni法とともに事後検定を実施した。個々の処理群での腫瘍は対照群よりも有意に小さかった(p<0.0001)。試験の終了時、トラスツズマブ、ペルツズマブ、またはmAb104の間で腫瘍増殖阻害に統計的差異はなかった(p=0.16)。
本発明者らはさらに低い用量の0.5mg/処理を使用してこの実験を繰り返したが、腫瘍増殖曲線を図27に示す。平均腫瘍体積が100~120mmになったら処理を開始した。試験終了時(25日目)の処理群の平均腫瘍体積は、974.8mm(対照)、782.0mm(mAb104)、474.5mm(トラスツズマブ)、832.0mm(ペルツズマブ)だった。トラスツズマブ群で処理した腫瘍は対照群よりも有意に小さかった(p<0.001)。mAb104群及びペルツズマブ群の腫瘍は数値的に小さいにもかかわらず、増殖阻害のこの差異は事後Bonferroni法では統計的差異に達しなかった。ペルツズマブとmAb104の間に増殖阻害の統計的差異は見られなかった(p=0.39、双方の比較で両側)。トラスツズマブは、ペルツズマブ(p=0.024;両側)及びmAb104(p=0.004;両側)の双方よりも効果的だった(図27A)。
抗HER2抗体で処理したマウスはログランク分析によって対照群と比べて有意に長い生存期間を有した(p<0.0005、事後検定は処理群すべてが対照マウスと比べて有意に長く生存するとを示した、p<0.006)。群の生存期間中央値は25日(対照)、30日(ペルツズマブ)、30日(mAb104)及び35日(トラスツズマブ)だった(図27B)。
実施例19:NCI-N87胃癌異種移植片におけるトラスツズマブと併用したmAb104の有効性
本発明者らは、NCI-N87異種移植モデルにてトラスツズマブと併用したmAb104の有効性を評価した。マウスを総用量0.5mgの併用のmAb104とトラスツズマブ、トラスツズマブとペルツズマブ、または対照IgGのみで処理した。各マウスは、0.25mgのトラスツズマブ及び0.25mgのmAb104またはペルツズマブを受け、0.5mg/処理の総用量を達成した。平均腫瘍体積が100~120mmであった9日目に処理を開始したが、腫瘍増殖曲線を図28に提示する。
処理の開始とともに、すべての抗体処理で即時の抗腫瘍効果が観察され、24日目の処理停止後も腫瘍増殖の抑止が続き、併用処理群ではさらに長期の抗腫瘍効果が観察された。57日目に、対照群の平均体積が倫理的に承認された1000mmに達したとき、対照群のマウスを処分した。この時点で、併用処理群の腫瘍は対照群よりも有意に小さいままだった(ANOVA、p<0.0001)(図28)。
併用群の平均腫瘍体積は104.9mm(mAb104+トラスツズマブ群)及び31.9mm(トラスツズマブ+ペルツズマブ群)だった。Bonferroni法を使用した事後検定は、対照群と比べて双方の処理群が有意に小さい(p<0.05)ことを示した。2つの併用群の間に統計的差異は見られなかった(p=0.27)。どの処理群でも腫瘍の完全な退行は見られなかった。
試験の終了時、トラスツズマブ/ペルツズマブ及びトラスツズマブ/mAb104の双方の併用は、ANOVAによって単剤処理群と比べて有意に小さい腫瘍体積(p=0.005)をもたらし、事後検定はmAb104とトラスツズマブについて単剤トラスツズマブと比べてp<0.005を示した。
実験が終了した時点では抗HER2抗体の併用で処理したマウスについては生存期間中央値には到達していなかった。
実施例20:OE19胃食道癌異種移植片におけるトラスツズマブと併用したmAb104の有効性
OE19異種移植腫瘍モデルにてトラスツズマブと併用したmAb104の有効性を評価した。前の実験と同様に、マウスを総用量0.5mgの併用のmAb104とトラスツズマブ、またはトラスツズマブとペルツズマブ、0.5mgのトラスツズマブのみまたは対照IgG単独によって処理し、平均腫瘍体積が100~120mmになったら処理を開始した。腫瘍増殖曲線の結果を図29に示す。
対照群の平均体積が倫理的に承認された1000mm達した25日目に試験を終了した。この時点で、処理群の平均腫瘍体積は974.8mm(対照)、88.8mm(mAb104+トラスツズマブ)、及び99.8mm(トラスツズマブ+ペルツズマブ)だった(図29A)。Bonferroni法を使用した事後検定は対照群と比べて双方の処理群が有意に小さい(p<0.0001)ことを示した。どの処理群でも腫瘍の完全な退行は見られなかった。
単剤処理群と比べて、mAb104とトラスツズマブによる併用処理は有意に大きな腫瘍体積縮小をもたらした(ANOVAによるp<0.0001、事後検定は単剤処理群と比べて併用群でp<0.0001を示した)。
生存分析は、双方の併用群のマウスが対照群と比べて(p<0.0005)、同様に単独処理群のマウスと比べて(p<0.005)有意に長い生存期間を有することを示した(図29B)。対照群の生存期間中央値は25日だった一方で、併用処理群のマウスについては生存期間中央値には達していなかった。ログランク分析では2つの併用処理群の間に統計的差異は見られなかった(p=0.11、両側)。
実施例21:確立された腫瘍の免疫組織化学的分析
胃癌及び食道癌の単剤療法群及び併用処理群のそれぞれからのマウスのサブセット(n=2)を最後の処理の1日後に屠殺し、異種移植片組織を取得し、腫瘍増殖、下流のシグナル伝達及び血管新生のIHC分析のために調製した。NCI-N87異種移植片の抗HER2単剤療法後の結果を図30A~Cに、併用療法を図30D~Fに提示する。OE-19食道癌異種移植片の抗HER2単剤療法後の結果を図31A~Cに、併用療法を図31D~Fに提示する。
増殖:腫瘍増殖に対するmAb104の効果をKi-67染色によって調べたが、その結果を図30、パネルAに提示する。単剤としての抗HER2抗体で処理したNCI-N87腫瘍では、すべての抗体が対照群と比べて増殖を有意に減少させた(ANOVAによるp=0.02)。平均Hスコアは134.8(対照)、126.8(トラスツズマブ)、106.6(ペルツズマブ)、及び98.1(mAb104)だった。図30、パネルDに示すように、トラスツズマブとペルツズマブまたはmAb104の併用は、対照と比べて増殖を有意に減少させず(p=0.193)、図30D~Fに提示するように2つの併用間で抗増殖効果における差異は見られなかった(p=0.726)。
急速に増殖しているOE-19腫瘍の分析(図31A)は、抗HER2単剤療法について対照抗体と比べて増殖の有意な減少を示さなかった(ANOVAによるp=0.79)。平均Hスコアは153.4(対照)、127.5(トラスツズマブ)、146.0(ペルツズマブ)、及び138.6(mAb104)だった。同様に、ペルツズマブ(p=0.4320、両側)またはmAb104(p=0.554、両側)とのトラスツズマブの併用は、図31A~Cに提示するように対照抗体と比べて増殖を有意に減少させなかった。
下流のシグナル伝達:生体内で観察された抗腫瘍効果にAkt経路の下方調節が介在するかどうかを判定するために、pAktをリンタンパク質アッセイによって評価した(図30B、NCI-N87;図31B、OE19)。NCI-N87では、処理群と対照群の間でのホスホ-AktのHスコアには有意差は見られなかった(ANOVAによるp=0.532)。平均Hスコアは87.7(対照)、87.6(トラスツズマブ)、78(ペルツズマブ)、及び78.5(mAb104)だった。同様の知見はOE19異種移植片でも見られ;mAb104は、対照と比べてAkt経路に有意な影響を与えなかった(p=0.192)。
血管系:本発明者らは、ポドカリキシンを染色することによって腫瘍組織における微小血管密度に対するmAb104の効果を調べた。結果をNCI-N87については図30Cにて;OE-19異種移植片については図31Fにて提示する。微小血管密度(%)は、生存領域における陽性染色領域の全観察領域に対する比率から算出した。NCI-N87及びOE-19異種移植腫瘍では、mAb104及び陽性対照のトラスツズマブは、アイソタイプ対照抗体と比較した場合、腫瘍血管系に有意な効果を有さなかった(p=1.00、NCI-N87及びp=0.054、OE-19)。
実施例22:免疫組織化学によって判定された腫瘍及び正常組織におけるmAb104結合の特異性
mAb104の染色パターンを正常なヒト組織及び腫瘍組織の範囲で定性的に評価し、HER2の臨床検査に利用されるウサギ抗HER2モノクローナル抗体Ventana4B5(Tucson、Arizona)を使用したHER2染色パターンと比較した。乳癌のHER2検査に関するAmerican Society of Clinical Oncology及びCollege of American Pathologists(ASCO/CAP)の推奨事項を使用して、染色パターンを評価し(Wolff AC,Hammond MEH,Hicks DG,Dowsett M,McShane LM,Allison KH,et al.Recommendations for human epidermal growth factor receptor 2 testing in breast cancer:American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists clinical practice guideline update.Journal of Clinical Oncology.2013;31(31):3997-4013)、以下のようにスコア化した:3+、均一な強い膜染色を伴う浸潤性腫瘍細胞が>10%;2+、膜染色が不完全なもしくは弱い浸潤性腫瘍細胞が>10%、または強い膜染色を伴う浸潤性腫瘍細胞が≦10%;1+、わずかに不完全な膜染色を伴う浸潤性腫瘍が>10%;0、染色がない場合またはわずかな染色で浸潤性腫瘍細胞が≦10%。HER2染色は、IHCが3+であれば陽性、2+であれば曖昧、1+及び0であれば陰性と報告された。胃/GOJ組織の染色パターンはToGA試験(Bang Y-J,et al.(2010),Trastuzumab in combination with chemotherapy versus chemotherapy alone for treatment of HER2-positive advanced gastric or gastro-oesophageal junction cancer(ToGA):a phase 3,open-label,randomised controlled trial.The Lancet.2010;376(9742):687-97)及びRuschoff et al.(Ruschoff J,Dietel M,Baretton G,Arbogast S,Walch A,Monges G,et al.HER2 diagnostics in gastric cancer-guideline validation and development of standardized immunohistochemical testing.Virchows Archiv.2010;457(3):299-307)に記載された、Hofmann et al.(Hofmann M,Stoss O,Shi D,Buttner R,Van De Vijver M,Kim W,et al.Assessment of a HER2 scoring system for gastric cancer:results from a validation study.Histopathology.2008;52(7):797-805)によって提案されたスコア化スキームを用いてスコア化した:0、腫瘍細胞の<10%で染色または膜反応性なし;1+、腫瘍細胞の≧10%で弱い膜反応性;2+、細胞≧10%で中程度の/弱い完全または基底外側の膜染色、及び3+、腫瘍性細胞の≧10%で強い完全なまたは基底外側の膜染色。0及び1+のスコアは陰性と見なされ、2+以上のスコアは陽性と報告された。乳癌と同様に、細胞質染色ではなく膜染色のみがHER2スコア化に考慮された(データは示さず)。
正常組織
正常組織におけるHER2発現の報告は非常に限られる。さらに、HER2の発現は限られた数の細胞型でのみ見られ、異種間及び異種内の組織発現が見られる(Margan MM,Jitariu AA,Cimpean AM,Nica C,Raica M.Molecular Portrait of the Normal Human Breast Tissue and Its Influence on Breast Carcinogenesis.Journal of breast cancer.2016;19(2):99-111)。
1)脳
反応性星状細胞、ニューロン、髄膜細胞におけるHER2の発現は不均一であり、発現の程度はさまざまであり、発現の頻度は一般的に報告されていない(Wolff AC,Hammond MEH,Hicks DG,Dowsett M,McShane LM,Allison KH,et al.Recommendations for human epidermal growth factor receptor 2 testing in breast cancer:American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists clinical practice guideline update.Journal of Clinical Oncology.2013;31(31):3997-4013)。我々の手の内では、正常な脳組織にはmAb104または対照抗HER2抗体4B5によって検出されるHER2染色はなかった。
2)乳房組織
HER2は正常なヒト乳房組織ではあまり発現せず、胎児組織及び悪性乳腺組織ではかなり高いレベルで発現される(Flageng MH,Knappskog S,Haynes BP,Lonning PE,Mellgren G.Inverse regulation of EGFR/HER1 and HER2-4 in normal and malignant human breast tissue.PloS one.2013;8(8):e74618)。評価された8つの正常な乳房組織試料のうち、mAb104または4B5のいずれでもHER2染色は見られなかった。
3)大腸
大腸組織では、ほぼすべて(20/21試料)で抗HER2抗体によってHER2タンパク質が結腸上皮の基底膜で弱く(1+)染色されたが;この知見は文献(Seo AN,Kwak Y,Kim D-W,Kang S-B,Choe G,Kim WH,et al.HER2 status in colorectal cancer:its clinical significance and the relationship between HER2 gene amplification and expression.PloS one.2014;9(5):e98528)と一致する。HercepTestのスコア化基準を使用すると、これらの知見はHER2結合について陰性である。対照的に、mAb104は調べた試料すべてで正常な大腸組織に対して反応性を示さなかった。
4)心臓組織
ヒト心筋におけるHER2の発現を評価する研究では、肥大または心筋炎の心臓異常を伴う60症例のうち6症例で弱い不連続膜染色が検出された(Fuchs IB,Landt S,Bueler H,Kuehl U,Coupland S,Kleine-Tebbe Aet al.Analysis of HER2 and HER4 in human myocardium to clarify the cardiotoxicity of Trastuzumab(Hercepti(商標)).Breast cancer research and treatment.2003;82(1):23-8)。重要なことに、mAb104は正常な心臓組織で膜または細胞質の結合を示さなかったので、抗HER2抗体トラスツズマブで見られるようにmAb104による治療が心臓毒性を引き起こす可能性は低いと我々は考えている。
5)腎臓組織
正常な腎組織では、mAb104は調べた23検体中4検体(17%)の集合管で弱く(1+)染色された。ウサギモノクローナル4B5抗体を使用すると、50%を超える試料(23試料中12試料)がHER2タンパク質(2+/3+)を過剰発現した。染色は集合管及び遠位ネフロンに限定され、他の研究(Wang H,Liu C,Han J,Zhen L,Zhang T,He X,et al.HER2 expression in renal cell carcinoma is rare and negatively correlated with that in normal renal tissue.Oncology letters.2012;4(2):194-8;Latif Z,Watters A,Bartlett J,Underwood M,Aitchison M.Gene amplification and overexpression of HER2 in renal cell carcinoma.BJU international.2002;89(1):5-9)と一致していた。
6)肝臓
我々の分析では、mAb104及び4B5によるHER2染色について調べた13の試料すべてが陰性だった。同様の知見はLiu et al.(Liu J,Ahiekpor A,Li L,Li X,Arbuthnot P,Kew M,et al.Increased expression of ErbB-2 in liver is associated with hepatitis B× antigen and shorter survival in patients with liver cancer.International journal of cancer.2009;125(8):1894-901)によって報告されたが、彼らは正常なヒト肝臓ではHER2染色はわずかである、またはないことを報告した。
7)肺
評価された正常な肺組織の13の試料はすべて、mAb104及び4B5によってHER2を染色しなかったが、以前に公開されたデータ(Takenaka M,Hanagiri T,Shinohara S,Kuwata T,Chikaishi Y,Oka S,et al.The prognostic significance of HER2 overexpression in non-small cell lung cancer.Anticancer research.2011;31(12):4631-6.)と一致している。
8)胃
正常な胃粘膜におけるHER2発現を調べた研究はほとんどない。我々の手の内では、4B5は81%の頻度で分泌上皮の中程度から強い(2+/3+)細胞質及び膜のHER2染色を示す。逆に、104抗体を使用した我々の知見は、胃(頭頂)腺の弱い細胞質染色を示しており、それはToGAスコア化基準を使用すると0%の頻度に変換される。
9)膀胱
正常な尿路上皮組織では、mAb104及びmAb4B5は、評価された11の試料すべてでHER2発現を検出しなかった。双方の抗体で非特異的な弱い(1+)染色が細胞質に見られた。Hammamらによる研究(Hammam O,Nour HH,Mosaad M,Akl M,Khalil H,al Ganzory H,et al.The clinical significance of HER2 protein amplification/expression in urinary bladder lesion.Arab journal of urology.2015;13(2):146-52)では、HER2タンパク質は正常な尿路上皮組織または炎症性膀胱病変では発現されていなかった。
10)頭頸部
正常な口腔咽頭組織の10の試料がmAb104で染色され;非特異的染色(1+)は8の試料(80%)で観察され、主に筋肉と膜で見られた。ある研究では、正常な口腔上皮におけるHER2の発現を評価し、試料はすべて、膜及び細胞質のHER2について陽性に染色され、細胞質染色は正常上皮における基底層及び傍基底層に限定されていた(Pardis S,Sardari Y,Ashraf MJ,Tadbir AA,Ebrahimi H,Purshahidi S,et al.Evaluation of tissue expression and salivary levels of HER2/neu in patients with head and neck squamous cell carcinoma.Iranian journal of otorhinolaryngology.2012;24(69):161)。
Figure 2022529232000022
腫瘍組織
腫瘍組織では、本発明者らは、調べた一連の腫瘍組織にわたって、mAb104結合とHER2結合との間の高い一致を示している。重要なことに、mAb104及び対照抗体はHER2陽性の浸潤性乳管癌及び胃癌で同様の結合を有した。2つの抗体の主な差異は、一部の腫瘍組織におけるmAb104で見られる細胞質染色の頻度の増加である(データは示さず)。
1.乳房腫瘍
10の浸潤性乳管癌検体をHER2染色について評価し、mAb104の染色パターンと比較した。4B5抗体を使用すると、2つの試料(20%)がHER2陽性(すなわち3+)であることが分かった。これらの試料では、mAb104は1つの試料で陽性染色(IHC 3+)を示し、もう1つの試料は腫瘍を介したかすかな不完全な膜染色(1+)を示した。2つの試料は、双方の抗体で染色すると曖昧な染色(2+)を示し、FISHによるさらなる評価は非増幅を示した。残りの6つの試料は双方の抗体について陰性だった。どちらの抗体でも細胞質染色は見られなかった。これらの結果は、2つの抗体間の高い一致率を示しており、mAb104で偽陽性の結果は実証されていない。
2.胃/GOJ腫瘍
本発明者らは、胃/胃食道腫瘍検体におけるmAb104結合を評価し、それを対照抗体4B5の染色パターンと比較した。以前の研究と一致して、我々は腸型胃癌にて優勢に過剰発現している膜性HER2を観察した一方で、びまん型胃癌では、HER2の発現は主として細胞質染色で見られた(Jindal Y,Varma K,Misra V,Kumar R,Singh A,Misra SPl.Cytoplasmic expression of HER2 in gastric adenocarcinoma:an unusual finding.IJMRPS.2016,3(8):67-77)。合計で、腸組織学の51の胃腫瘍試料が評価され;4B5抗体では2%未満であったことと比べて、試料のほぼ27%がmAb104による弱い細胞質染色を有した。mAb104による陽性の膜染色が2つの試料(約4%)で見られ、それぞれ2+及び3+のスコアだった。同様に、4B5による陽性の膜染色が3つの腫瘍(約6%)で見られ、2つの試料が強い3+染色を示し、1つの試料は2+と評価された。弱い膜染色(すなわち、1+)が症例のほぼ14%で見られたが、これらは上記で概略を述べたスコア化基準に従って陰性として報告されている。これらの知見は、IHC3+/FISH陰性腫瘍の患者で2~3%の陽性率を報告したTOGA試験(Bang Y-J,Van Cutsem E,Feyereislova A,Chung HC,Shen L,Sawaki A,et al.Trastuzumab in combination with chemotherapy versus chemotherapy alone for treatment of HER2-positive advanced gastric or gastro-oesophageal junction cancer(ToGA):a phase 3,open-label, randomised controlled trial. The Lancet.2010;376(9742):687-97)と一致している。GOJ腫瘍の合計23の患者試料も、mAb104及び4B5で観察された同様の膜結合パターンで染色されたが、mAb104はさらに高い細胞質染色を示した。膜染色が弱かった(すなわち、1+)ので、膜染色と細胞質染色の双方が陰性として報告された。文献で報告されている胃癌/GEJ癌におけるHER2過剰発現の変動性は、いくつかの研究での膜染色と同様に細胞質染色の報告によって説明されてもよい。
3.結腸直腸
評価された原発性結腸直腸腫瘍の25症例のうち、15症例(60%)は中程度に分化し、4症例(16%)は中程度から不十分に分化し、6症例(24%)は不十分に分化していた。mAb104は、膜結合が見られなかったほぼ40%の症例で弱く拡散した細胞質染色を示した。対照的に、4B5による腫瘍の限局性領域への弱い(1+)膜染色は症例の約15%で見られ、最小限の細胞質染色が観察された。HER2の細胞質局在は、膜性と比べて結腸直腸癌でさらに頻繁に発生し、症例の最大63%で報告されている(Seo AN,Kwak Y,Kim D-W,Kang S-B,Choe G,Kim WH,et al.HER2 status in colorectal cancer:its clinical significance and the relationship between HER2 gene amplification and expression.PloS one.2014;9(5):e98528,Blok EJ,Kuppen PJ,van Leeuwen JE,Sier CF.Cytoplasmic overexpression of HER2: a key factor in colorectal cancer.Clinical Medicine Insights Oncology.2013;7:41)。
4.膀胱
移行上皮癌の7症例を調べたが、そのうち4症例は高悪性度であった。mAb104と4B5の双方が同様の結合パターンを示した;1+のスコアの領域とは別の2+のスコアの領域を特徴とする不均一な染色が双方の抗体で観察された。不完全な膜染色が3症例で観察され、残りの3症例はHER2染色が陰性だった。非特異的な細胞質染色は症例のうち3症例にてmAb104で観察された。一部の著者は2+及び3+のスコアを陽性と見なし、他の著者は3+のスコアのみを陽性と見なしているので、HER2発現の報告には矛盾がある。さらに、腫瘍内の不均一性が症例の35%で報告されており、同一検体内で見られる不均一な染色パターンを説明し得る(Lae M,Couturier J,Oudard S,Radvanyi F,Beuzeboc P,Vieillefond A.Assessing HER2 gene amplification as a potential target for therapy in invasive urothelial bladder cancer with a standardized methodology:results in 1005 patients.Annals of Oncology.2009;21(4):815-9)。
5.肺
評価された32のNSCLC症例のうち、13(40%)は腺癌であり、19(60%)は扁平上皮癌(SCC)だった。SCC症例では、気管支上皮のかすかな細胞質染色及び中程度の染色(1+)がmAb104で見られ;4B5は膜結合を伴わずにさらに高い強度の細胞質染色を示した。腺癌では、双方の抗体は細胞質染色が弱い不完全な膜結合(1+)を示した。HER2細胞質染色は、症例の最大11%で報告されており、一部の報告では、患者の組織と細胞株の双方で、膜よりも頻繁に観察されている(Cheng C-M,Tsuneyama K,Matsui K,Takahashi H,Ishizawa S,Takano Y.Cytoplasmic expression of c-erbB2 in non-small cell lung cancers.Virchows Archiv.2005;446(6):596-603)。
6.脳及び頭頸部
多形性膠芽腫の10症例すべて及びHNSCCの28症例では、mAb104及び4B5の染色は陰性だった。
7.腎細胞癌
24の腫瘍を評価し、そのうち23は明細胞型であり、1つは限局性肉腫増殖を伴う混合組織型を有した;7(29%)は悪性度3であり;11(46%)は悪性度2であり、及び6(25%)は悪性度1だった。mAb104による染色は観察されなかった。4B5で染色した場合、1つの試料の細胞の5%未満で弱い膜染色が観察された。双方の抗体で非特異的な弱い細胞質染色が見られた。
8.肝臓
評価された14の肝細胞腫瘍のうち、mAb104及び4B5は膜染色を示さなかったが、双方の抗体で弱い細胞質染色が見られた。mAb104による細胞質染色は4B5よりも拡散していた。
Figure 2022529232000023
実施例23:mAb104結合のLindmo分析及びScatchard分析
放射性標識した抗HER2抗体のErbB2過剰発現NCI-N87細胞との免疫反応性画分は、以前に記載されたように(Lee FT.et al.(2001),Cancer Res.61:4474-4482)Lindmoアッセイ(Lindmo et al.(1984),Journal of Immunological Methods,72:77-89)を使用して無限抗原過剰での結合への線形外挿によって決定した。この抗体-抗原システムについては、2億個の細胞が抗原過剰の条件下での結合アッセイに使用された。Scatchard分析を使用して、見かけの会合定数(Ka)及び細胞あたりの結合した抗体分子の数を算出した(Lindmo et al.上記)。Scatchard分析は、89Zr-ハーセプチンがKa=2.93×10-1を有し、細胞あたり約200倍以上(913,990)の結合部位に結合する一方で、89Zr-mAb104は4.0×10-1の見かけのKaを有し、結合能は細胞あたりで結合された約4,203抗体であることを示した(図32及び33)。
実施例24:担がんヌードマウスにおけるmAb104の生体内分布
HER2を過剰発現するNCI-N87異種移植片を担うヌードマウスにてmAb104及びアイソタイプ対照抗体の生体内分布を比較した。結果を図34に提示する。89Zr標識したmAb104は9日間の試験にわたって高い特異的腫瘍取り込みを示し、正常組織は放射性標識したインタクトな抗体に特有のクリアランスパターンを示した。対照的に、アイソタイプ対照腫瘍では腫瘍取り込みは観察されなかった。
療法試験で観察されたmAb104の高い特異的取り込み及び抗腫瘍効果は、例えば、FACSまたはScatchard分析のような任意の単一時点で、mAb104ががん細胞表面のHER2の亜集団に結合するが、生体内でのエピトープ利用能は、強力ながん特異的標的指向化を可能にし、且つ正常組織に結合し、臨床現場で関連する毒性を有する他のHER2抗体よりもはるかに高い治療可能比を提案することを示している。

Claims (20)

  1. 抗原結合ドメインを含むHER2/ErbB2結合タンパク質であって、前記抗原結合ドメインは、図1(配列番号27)に係る成熟した正常型または野生型のヒトHER2配列の残基293~309を含み、且つHER2の増幅または活性化に応答してそのエピトープが露出されるHER2のドメインII内のエピトープに特異的に結合し、前記エピトープは腫瘍形成性細胞、過剰増殖性細胞、または異常な細胞で発現されるが、正常細胞または野生型細胞では発現されない、前記HER2/ErbB2結合タンパク質。
  2. 前記エピトープがアミノ酸配列CPLHNQEVTAEDGTQRC(配列番号1)を含む、請求項1に記載のHER2結合タンパク質。
  3. 前記HER2結合タンパク質が、
    (i)mAb104の重鎖可変領域配列(配列番号2)に対して少なくとも55%の同一性を有する重鎖可変領域配列(VH);及び/または
    (ii)mAb104の軽鎖可変領域配列(配列番号3)に対して少なくとも50%の同一性を有する軽鎖可変領域配列(VL)を含む抗体またはその抗原結合断片である、請求項1または2に記載のHER2結合タンパク質。
  4. 前記結合タンパク質が、
    (i)以下のように示される配列を有するVH CDR1:
    Figure 2022529232000024
    配列中、Xは、SまたはTであり;XはGまたはDであり;XはFまたはGであり;X10はHまたはNである;
    (ii)以下のように示される配列を有するVH CDR2:
    Figure 2022529232000025
    配列中、X19はRまたはWであり;X20はPまたはTであり;X21はNまたはTであり;X22はDまたはKであり;X23はIまたはPであり;X24はRまたはTであり;X25はNまたはDであり;X26はQまたはDであり;X27はNまたはDであり;X28はDまたはGである;
    (iii)以下のように示される配列を有するVH CDR3:
    Figure 2022529232000026
    配列中、X50は存在しない、またはRであり;X51は存在しない、またはFであり;X52は存在しない、またはLであり;X53は存在しない、またはNであり;X54は存在しない、またはTであり;X55は存在しない、またはVであり;X56は存在しない、またはAであり;X57は存在しない、またはGであり;X58は存在しない、またはRであり;X59は存在しない、またはSであり;X60はLまたはVであり;X61はNまたはYであり;X62はAまたはDである;
    及び/または、
    (iv)以下のように示される配列を有するVL CDR1:
    Figure 2022529232000027
    配列中、X14はKまたはSであり;X15はSまたはVであり;X16はQまたはSであり;X17はLまたは存在しない;X18はLまたは存在しない;X19はDまたは存在しない;X20はSまたは存在しない;X21はDまたは存在しない;X22はGまたは存在しない;X23はKまたはVであり;X24はTまたはGであり;X25はFまたはSであり;X26はLまたはMであり;X27はNまたはYである;
    (v)以下のように示される配列を有するVL CDR2:
    Figure 2022529232000028
    35はDまたはEであり;X36はKまたはTであり;X37はSまたはAである;
    (vi)以下のように示される配列を有するVL CDR3:
    Figure 2022529232000029
    配列中、X49はWまたはQであり;X50はGまたはWであり;X51はTまたはSであり;X52はHまたはSであり;X53はFまたはNであり;X54はWまたはPである;を含む、先行請求項のいずれかに記載のHRE2結合タンパク質。
  5. 前記結合タンパク質が、
    Figure 2022529232000030
    (配列中、
    はEまたはQであり;XはVまたはIであり;XはQまたはVであり;XはVまたはKであり;XはAまたはEであり;XはSまたはTであり;XはSまたはTであり;XはGまたはDであり;XはFまたはGであり;X10はHまたはNであり;X11はRまたはKであり;X12はSまたはAであり;X13はHまたはPであり;X14はVまたはGであり;X15はRまたはKであり;X16はSまたはGであり;X17はEまたはKであり;X18はIまたはMであり;X19はRまたはWであり;X20はPまたはTであり;X21はNまたはTであり;X22はDまたはKであり;X23はIまたはPであり;X24はRまたはTであり;X25はNまたはDであり;X26はQまたはDであり;X27はNまたはDであり;X28はDまたはGであり;X29はKまたはRであり;X30はAまたはFであり;X31はSまたはAであり;X32はLまたはFであり;X33はTまたはSであり;X34はVまたはLであり;X35はDまたはEであり;X36はKまたはTであり;X37はSまたはAであり;X38はMまたはLであり;X39はEまたはQであり;X40はLまたはIであり;X41はHまたはNであり;X42はRまたはNであり;X43はTまたはKであり;X44はSまたはNであり;X45はSまたはMであり;X46はVまたはTであり;X47はFまたはYであり;X48はYまたはFであり;X49はSまたはRであり;X50は存在しない、またはRであり;X51は存在しない、またはFであり;X52は存在しない、またはLであり;X53は存在しない、またはNであり;X54は存在しない、またはTであり;X55は存在しない、またはVであり;X56は存在しない、またはAであり;X57は存在しない、またはGであり;X58は存在しなまたはRであり;X59は存在しない、またはSであり;X60はLまたはVであり;X61はNまたはYであり;X62はAまたはDであり;X63はPまたはTであり;X64はVまたはLであり;X65はAまたはSである)に示されている重鎖可変領域配列(VH);
    及び/または、
    Figure 2022529232000031
    (配列中、
    はDまたはQであり;XはIまたはLであり;XはLまたはAであり;XはTまたはLであり;XはLまたはMであり;XはTまたはSであり;XはFまたはPであり;XはQまたはEであり;XはPまたはKであり;X10はAまたはVであり;X11はSまたはTであり;X12はIまたはMであり;X13はSまたはTであり;X14はKまたはSであり;X15はSまたはVであり;X16はQまたはSであり;X17はLまたは存在しない;X18はLまたは存在しない;X19はDまたは存在しない;X20はSまたは存在しない;X21はDまたは存在しない;X22はGまたは存在しない;X23はKまたはVであり;X24はTまたはGであり;X25はFまたはSであり;X26はLまたはMであり;X27はNまたはYであり;X28はLまたはYであり;X29はLまたはQであり;X30はRまたはKであり;X31はGまたはRであり;X32はQまたはSであり;X33はRまたはPであり;X34はLまたはWであり;X35はVまたはTであり;X36はKまたはNであり;X37はDまたはAであり;X38はDまたはPであり;X39はTまたはSであり;X40はDまたはSであり;X41はFまたはYであり;X42はTまたはSであり;X43はKまたはTであり;X44はRまたはSであり;X45はVまたはMであり;X46はLまたはAであり;X47はGまたはAであり;X48はVまたはTであり;X49はWまたはQであり;X50はGまたはWであり;X51はTまたはSであり;X52はHまたはSであり;X53はFまたはNであり;X54はWまたはPであり;X55はGまたはAであり;X56はIまたはLである)に示されている軽鎖可変領域配列(VL)を含む、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  6. 前記VHが
    (i)GYSFTGYFMH(配列番号14)またはGYTFTDYGMN(配列番号15)から選択されるCDR1配列;と
    (ii)RINPYNGDIRYNQNFKD(配列番号16)またはWINTYTGKPTYDDDFKG(配列番号17)から選択されるCDR2配列;と
    (iii)LNFAY(配列番号18)またはRFLNTVAGRSVYFDY(配列番号19)から選択されるCDR3;とを含み、且つ
    前記VLが
    (iv)KSSQSLLDSDGKTFLN(配列番号20)またはSVSSSVGSMY(配列番号21)から選択されるCDR1;と
    (v)LVSKLDS(配列番号22)またはLTSNLAS(配列番号23)から選択されるCDR2配列;と
    (vi)WQGTHFPWT(配列番号24)またはQQWSSNPPT(配列番号25)から選択されるCDR3;とを含む、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  7. 前記HER2結合タンパク質が、
    それぞれ、
    (i)配列番号14、配列番号16及び配列番号18;または
    (ii)配列番号15、配列番号17、及び配列番号19を含む、またはそれらから成るCDR1、CDR2及びCDR3の配列を有する重鎖可変領域配列(VH);
    及び/または、
    それぞれ、
    (i)配列番号20、配列番号22及び配列番号24;または
    (ii)配列番号21、配列番号23及び配列番号25を含む、またはそれらから成るCDR1、CDR2、及びCDR3の配列を有する軽鎖可変領域配列(VL)を含む、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  8. 前記HER2結合タンパク質が、配列番号14、配列番号16、配列番号18、ならびに配列番号20、配列番号22及び配列番号24を含む配列を有するCDRを含む、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  9. 前記HER2結合タンパク質が、配列番号15、配列番号17及び配列番号19、ならびに配列番号21、配列番号23及び配列番号25を含む配列を有するCDRを含む、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  10. 前記HER2結合タンパク質が、配列番号2に示す配列と少なくとも55%同一である配列を含むVH、及び/または配列番号3に示す配列と少なくとも50%同一である配列を含むVLまたはそのヒト化型、キメラ型もしくは脱免疫化型を含む、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  11. 前記HER2結合タンパク質が、配列番号4に示す配列と少なくとも55%同一である配列を含むVH、及び/または配列番号5に示す配列と少なくとも50%同一である配列を含むVLまたはそのヒト化型、キメラ型もしくは脱免疫化型を含む、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  12. 前記HER2結合タンパク質が、
    (i)配列番号2に示されるVH及び配列番号3に示されるVL;または
    (ii)配列番号4に示されるVH及び配列番号5に示されるVLを含む、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  13. 前記抗原結合断片が、
    (i)単鎖Fv断片(scFv);
    (ii)二量体scFv(di-scFv);
    (iii)重鎖定常領域またはFcまたは重鎖定常ドメイン(CH)2及び/またはCH3に連結された(i)及び/または(ii)のうちの少なくとも1つ;または
    (iv)抗体の半減期を延長するタンパク質に連結された(i)及び/または(ii)の少なくとも1つである、請求項3~12のいずれか1項に記載のHER2結合タンパク質。
  14. 前記抗原結合断片が、
    (i)ダイアボディ;
    (ii)トリアボディ;
    (iii)テトラボディ;
    (iv)Fab;
    (v)F(ab’)2;
    (vi)Fv;または
    (vii)重鎖定常領域またはFcまたは重鎖定常ドメイン(CH)2及び/またはCH3に連結された(i)~(vi)のうちの少なくとも1つ;または
    (viii)抗体の半減期を延長するタンパク質に連結された(i)~(vi)の少なくとも1つである、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  15. 検出可能な部分または機能的な部分と複合体化される、先行請求項のいずれかに記載のHER2結合タンパク質。
  16. 薬物と複合体化される、請求項1~14のいずれか1項に記載のHER2結合タンパク質。
  17. (i)請求項1~14のいずれか1項に記載のHER2結合タンパク質と、(ii)抗HER2抗体、化学療法剤、放射性免疫療法剤もしくは免疫療法剤またはそれらの組み合わせとを含む併用組成物。
  18. 請求項1~16のいずれか1項に記載のHER2結合タンパク質と好適な担体とを含む、組成物。
  19. 対象にてHER2を発現しているがんを治療する方法であって、それを必要とする対象に請求項1~16のいずれか1項に記載のHER2結合タンパク質、または請求項17に記載の併用、または請求項18に記載の組成物を投与することを含む、前記方法。
  20. 生体試料にてHER2を検出する方法であって、前記方法が請求項1~16のいずれか1項に記載のHER2結合タンパク質またはHER2結合抗体に試料を接触させることと、複合体を検出することとを含み、前記複合体を検出することが前記試料におけるHER2発現を示す、前記方法。
JP2021559509A 2019-03-22 2020-03-20 抗her2結合分子 Pending JP2022529232A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2019900973 2019-03-22
AU2019900973A AU2019900973A0 (en) 2019-03-22 Anti HER2 binding molecules
PCT/AU2020/050274 WO2020191434A1 (en) 2019-03-22 2020-03-20 Anti-her2 binding molecules

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022529232A true JP2022529232A (ja) 2022-06-20

Family

ID=72608374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021559509A Pending JP2022529232A (ja) 2019-03-22 2020-03-20 抗her2結合分子

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220169747A1 (ja)
EP (1) EP3941947A4 (ja)
JP (1) JP2022529232A (ja)
CN (1) CN113993902A (ja)
AU (1) AU2020247828A1 (ja)
CA (1) CA3134363A1 (ja)
WO (1) WO2020191434A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024515919A (ja) * 2022-04-08 2024-04-11 フェイト セラピューティクス,インコーポレイティド 腫瘍標的化のためのキメラ抗原受容体

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9712410A (pt) * 1996-10-18 1999-10-19 Genentech Inc Anticorpo isolado, composição, ácido nucleico, vetor, célula hospedeira, método para fazer um anticorpo anti-erbb2, método para a determinação da presença de erbb2, kit, método paa a indução da morte celular e artigo manufaturado
US20100056762A1 (en) * 2001-05-11 2010-03-04 Old Lloyd J Specific binding proteins and uses thereof
US7767792B2 (en) * 2004-02-20 2010-08-03 Ludwig Institute For Cancer Research Ltd. Antibodies to EGF receptor epitope peptides
CA2612394C (en) * 2005-06-15 2017-02-21 The Ohio State University Research Foundation Her-2 peptides
WO2008033495A2 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Life Science Pharmaceuticals Method for detecting and treating skin disorders
WO2009023266A1 (en) * 2007-08-14 2009-02-19 Ludwig Institute For Cancer Research Generation of antibodies to cell-surface receptors and cancer-associated proteins including egfr family members
JP5532486B2 (ja) * 2007-08-14 2014-06-25 ルードヴィッヒ インスティテュート フォー キャンサー リサーチ Egf受容体を標的とするモノクローナル抗体175ならびにその誘導体および用途
CN102884084B (zh) * 2010-03-04 2016-12-07 西福根有限公司 抗her2抗体及组合物
US10221230B2 (en) * 2013-02-25 2019-03-05 Ohio State Innovation Foundation HER-1, HER-3 and IGF-1R compositions and uses thereof
AU2014348552A1 (en) * 2013-11-13 2016-06-02 Zymeworks Inc. Monovalent antigen binding constructs targeting EGFR and/or HER2 and uses thereof
JP6817064B2 (ja) * 2013-11-27 2021-01-20 ザイムワークス,インコーポレイテッド Her2を標的とする二重特異性抗原結合性コンストラクト
JP2017512765A (ja) * 2014-04-11 2017-05-25 メディミューン,エルエルシー 二重特異性her2抗体
CN105985435B (zh) * 2015-01-30 2019-10-15 嘉和生物药业有限公司 全人源her2抗体的突变抗体及其编码基因和应用
EP3241847A1 (en) * 2016-05-06 2017-11-08 MAB Discovery GmbH Her-2 binding antibodies

Also Published As

Publication number Publication date
EP3941947A1 (en) 2022-01-26
CA3134363A1 (en) 2020-10-01
WO2020191434A1 (en) 2020-10-01
EP3941947A4 (en) 2022-12-14
CN113993902A (zh) 2022-01-28
AU2020247828A1 (en) 2021-11-18
US20220169747A1 (en) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3027417C (en) Anti-human trop-2 antibody having an antitumor activity in vivo
JP2021008487A (ja) 抗nkg2a抗体を使用した治療計画
KR102453227B1 (ko) 항-axl 길항성 항체
KR102048718B1 (ko) 항-cxcr4 항체 및 항체-약물 접합체
CN108341873B (zh) 表皮生长因子受体3(her3)的抗体
AU2011255870B2 (en) Anti-human TROP-2 antibody having antitumor activity in vivo
CA2741127C (en) Fibroblast growth factor receptor-3 (fgfr-3) inhibitors and methods of treatment
US9169329B2 (en) Antibodies directed to the receptor tyrosine kinase c-Met
JP2021517888A (ja) 抗クローディン18.2抗体およびその使用
CN116410316A (zh) 抗cd47抗体及其用途
EP3122775B1 (en) Monoclonal antibodies to growth and differentiation factor 15 (gdf-15), and uses thereof for treating cancer cachexia and cancer
CN109311997B (zh) 抗axl拮抗抗体
ES2469369T3 (es) Anticuerpos anti-CXCR4 humanizados para el tratamiento del cáncer
JP2013507378A (ja) 抗her3抗体の製造、特徴づけ及びその用途
KR20140113912A (ko) Her3에 특이적인 결합 분자 및 이의 용도
JP2015501639A (ja) 抗cd98抗体およびその使用方法
US20210246223A1 (en) ANTI-HER3 Antibody and uses thereof
CN114040926A (zh) 结合cd123的多肽及其用途
JP2023540526A (ja) ネクチン-4抗体およびそれの使用
JP2014504850A (ja) 抗her3抗体の製造、特徴づけ及びその用途
JP2022529232A (ja) 抗her2結合分子
TWI782000B (zh) 抗gpr20抗體、其製造方法及其應用
CN116940597A (zh) 多特异性抗体及其用途

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240213

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20240424