JP2022531444A - 腫瘍細胞に対するt細胞を介した細胞傷害効果が増大したchi3l1およびpd1に対する二重特異性抗体 - Google Patents

腫瘍細胞に対するt細胞を介した細胞傷害効果が増大したchi3l1およびpd1に対する二重特異性抗体 Download PDF

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Abstract

本明細書には、CHI3L1と免疫チェックポイント分子PD-1の両方を同時に標的化する二重特異性抗体が記載される。これらの抗体は、単独でまたは組み合わせて、個々のCHI3L1およびPD-1抗体の効果と比較して、増大した相乗的な細胞傷害効果を示す。本明細書に記載される二重特異性抗体を投与することによってがんを治療する方法もまた提供される。

Description

本発明の実施形態は、CHI3L1と免疫チェックポイント分子PD-1の両方を同時に標的化する二重特異性抗体に関する。これらの二重特異性抗体は、単独でまたは組み合わせて、個々のCHI3L1およびPD-1抗体の効果よりも大きい増大した相乗的な細胞傷害効果を示す。
連邦資金による研究または開発に関する陳述
本発明は、国立衛生研究所から授与されたNIH CADET助成金UH2 HL123876により開発された。政府は、本発明に関して一定の権利を有する。
現在、個々の免疫チェックポイント阻害剤(ICPI)分子に対する免疫療法は、肺がんおよびグリア芽腫を含む様々な悪性腫瘍の患者に効果的に適用されている。例としては、プログラム死受容体1(PD-1)のような部分に対する抗体が挙げられる。しかしながら、一部の患者のみがこれらの治療に応答する。加えて、見られる応答は、しばしば持続的ではない。結果として、PD-1を含む免疫チェックポイント分子に対する抗体を用いたICPI免疫療法の有効性を増大させる方法を開発するために、世界中で徹底した努力がなされている。
したがって、PD-1などの個々の免疫チェックポイント阻害剤分子に対してより効果的な免疫療法が必要である。
以前の研究は、キチナーゼ3様-1(CHI3L1)が種々のがんの病因において重要な役割を果たすことを実証した。さらに、本発明者らは、抗CHI3L1抗体と抗PD-1抗体の組み合わせが、がんの治療において相乗効果をもたらすことを以前に実証した。これらの知見に基づき、本発明者らは、CHI3L1とPD-1の同時標的化が追加の相乗的および/または相加的な抗腫瘍効果を有する可能性があると仮定した。これらの可能性に検討するために、CHI3L1およびPD-1と同時に反応する二重特異性抗体を開発した。
本発明の実施形態は、CHI3L1と免疫チェックポイント阻害剤PD-1の両方を同時に検出および中和するヒト化二重特異性抗体を提供する。二重特異性抗体は、抗ヒトPD-1抗体の抗原結合部分および抗ヒトCHI3L1抗体の抗原結合部分を含む。
一部の実施形態では、二重特異性抗体は、抗ヒトCHI3L1抗体の骨格に結合した抗ヒトPD-1一本鎖可変断片(ScFv-PD1)を含む。ScFv-PD1は、CHI3L1抗体重鎖(CHI3L1-HC-PD1)またはCHI3L1抗体軽鎖(CHI3L1-LC-PD1)のいずれかに結合させることができる。
代替の実施形態では、二重特異性抗体は、抗ヒトPD-1抗体の骨格に結合した抗ヒトCHI3L1一本鎖可変断片(ScFv-CHI3L1)を含む。ScFv-CHI3L1は、PD-1抗体重鎖(PD-1-HC-CHI3L1)またはPD-1抗体軽鎖(PD-1-LC-CHI3L1)のいずれかに結合させることができる。
一実施形態では、抗ヒトCHI3L1抗体の抗原結合部分は、以下の相補性決定領域(CDR):(a)配列番号4のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR1;(b)配列番号5のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR2;(c)配列番号6のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR3;(d)配列番号1のアミノ酸配列を有する重鎖CDR1;(e)配列番号2のアミノ酸配列を有する重鎖CDR2;および(f)配列番号3のアミノ酸配列を有する重鎖CDR3を含む。一実施形態では、抗ヒトCHI3L1抗体の抗原結合部分は、配列番号13のアミノ酸配列を有する重鎖配列を含む。一実施形態では、抗ヒトCHI3L1抗体の抗原結合部分は、配列番号14のアミノ酸配列を有する軽鎖配列を含む。
一実施形態では、抗ヒトPD-1抗体の抗原結合部分は配列番号35のアミノ酸配列を含む。
本明細書に記載されるように、本発明の二重特異性抗体は、顕著な抗腫瘍効果を有した。これらの二重特異性抗体は、単独でまたは組み合わせて、個々のCHI3L1およびPD-1抗体の効果と比較して、増大した相乗的な細胞傷害効果を示した。本発明の二重特異性抗体は、(i)U87細胞へのJurkat T細胞の付着を増大させ;(ii)U87細胞における細胞傷害性応答/アポトーシス応答を誘導するJurkat T細胞の能力を増大させ;(iii)U87細胞と共培養しているJurkat T細胞におけるグランザイムおよびパーフォリンの蓄積を増大させ、および/または(iv)U87細胞における乳酸脱水素酵素(LDH)放出および細胞傷害性応答を誘導するJurkat T細胞の能力を増大させる。
本発明の実施形態はまた、本発明の二重特異性抗体および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を提供する。一実施形態では、医薬組成物は化学療法剤をさらに含む。
本発明の実施形態はまた、本発明の二重特異性抗体または医薬組成物の治療有効量を投与することによって、対象におけるがんを治療する方法を提供する。一実施形態では、がんは悪性がんである。一実施形態では、がんは原発性がんまたは転移性がんである。一実施形態では、がんは、前立腺がん、結腸がん、直腸がん、卵巣がん、腎臓がん、乳がん、グリア芽腫、黒色腫、悪性黒色腫、または肺がんのうちの1つである。一実施形態では、対象は、上昇したレベルのCHI3L1を有すると決定された対象である。一実施形態では、上昇したCHI3L1レベルは循環CHI3L1である。一実施形態では、がんはPD-L1を発現する。
本発明の二重特異性抗体は、CHI3L1およびPD-1を標的とし、単独でまたは組み合わせて、抗CHI3L1および抗PD-1抗体の効果を超える抗腫瘍細胞傷害効果を有する。
他の実施形態も、本明細書に記載され、列挙される。
例示の目的で、本発明の特定の実施形態は、以下に記載される図面に示される。図面中の同様の数字は、全体を通して同様の要素を示す。しかしながら、本発明は、示された正確な配置、寸法、および器具に限定されるものではないことを理解されたい。
CHI3L1×PD1二重特異性抗体構造の概略図を提供する図である。二重特異性抗体を生成するために使用されるプラットフォームを図1A:CHI3L1-LC×ScFv-HC-PD1-ScFv-LC-PD1(CHI3L1-LC-PD1)および図1B:CHI3L1-HC×ScFv-HC-PD1-ScFv-LC-PD1(CHI3L1-HC-PD1)に例示する。 CHI3L1×PD1二重特異性抗体の結合親和性を示す図である。CHI3L1-LC-PD1抗体の親和性を競合ELISAアッセイにより評価した:図2Aは、組換えヒト(rh)CHI3L1に対する評価を示す;図2Bは、rhPD1に対する評価を示す;および図2Cは、rhCHI3L1およびrhPD1混合物に対する評価を示す。CHI3L1-LC-PD1抗体とCHI3L1-HC-PD1抗体の間で、rhCHI3L1またはrhPD1に対する結合親和性において差はなかった。 二重特異性CHI3L1×PD1抗体が共培養系においてJurkat T細胞のU87グリア芽腫細胞への付着を顕著に増大させることを示す図である。Jurkat T細胞を抗ヒトCD3/CD28処理(各5μg/ml、5%COおよび大気中、37℃で2時間インキュベーション)により活性化し、次に、U87神経グリア芽腫細胞と共培養した。アイソタイプ対照抗体、ならびにPD-1、CHI3L1、CHI3lL1+PD-1に特異的な抗体およびCHI3L1×PD-1に二重特異性を示す抗体とともに培養を行った。図3Aでは、U87(赤色)およびJurkat T細胞(緑色)の蛍光標識にはCellBrite細胞質膜色素を用いた。図3Bは、IgG対照抗体および指示された抗体(各5mg/ml)を伴うインキュベーションの6時間後に撮像された位相差画像を示す。アイソタイプ、IgG対照抗体;PD1、a-ヒトPD1抗体;CHI3L1、a-ヒトCHI3L1抗体;CHI3L1+PD1、a-CHI3L1抗体+a-PD1抗体とともに;CHI3L1×PD1、二重特異性CHI3L1-PD1抗体。図3Cは、計数された蛍光顕微鏡を介して評価された各U87細胞に付着したJurkat T細胞の数を示す(元の倍率の20倍;この評価には10の無作為に選択した領域を含めた)。値は平均±SEMである。p<0.05,**p<0.01、t検定による。 CHI3L1×PD1二重特異性抗体処理が、U87-JurkatT細胞共培養においてU87グリア芽腫細胞死応答を増大させたことを示す図である。Jurkat T細胞を抗CD3/CD28処理(各5μg/ml、5%COおよび大気中、37℃で2時間のインキュベーション)により活性化し、次に、U87グリア芽腫細胞と共培養した。アイソタイプ対照抗体、ならびにPD-1、CHI3L1、CHI3lL1+PD-1に特異的な抗体およびCHI3L1×PD-1に二重特異性を示す抗体とともに培養を行った。図4A-Bでは、生細胞(緑色)の蛍光標識にはCellBrite細胞質膜色素を用い、および死細胞(赤色)にはヨウ化プロピジウム染色を用いた。インキュベーションの6時間後、細胞をビヒクルのみ(図4A)、およびIgG2bアイソタイプ対照または指示された抗体(各5mg/ml)(図4B)で処理し、蛍光画像を撮像した。図4Cでは、TUNEL染色および画像を明視野顕微鏡下で撮像した。図4Dは、TUNEL陽性アポトーシスU87細胞の定量を示す。TUNEL陽性アポトーシス細胞を光学顕微鏡下で計数し(元の倍率の20倍)、評価された全細胞の%として表した(10の顕微鏡視野を無作為に選択し、この評価に使用した)。値は平均±SEMである。p<0.05,**p<0.01、t検定による。 二重特異性CHI3L1×PD1抗体処理が、U87グリア芽腫細胞との共培養においてJurkat T細胞におけるグランザイムの蓄積を増大させたことを示す図である。Jurkat T細胞を抗ヒトCD3/CD28処理(各5μg/ml、2時間のインキュベーション、5%COおよび大気、37℃にて)により活性化し、次に、U87グリア芽腫細胞と共培養した。アイソタイプ対照抗体、ならびにPD-1、CHI3L1、CHI3lL1+PD-1に特異的な抗体およびCHI3L1×PD-1に二重特異性を示す抗体とともに培養を行った。IgG2bアイソタイプ対照および指示された抗体(各5mg/ml)とのインキュベーションの6時間後、蛍光画像を撮像した(図5A)。細胞の二重免疫組織化学染色をa-グランザイムおよびa-ファロイジン抗体を用いて行った。図5Bは、グランザイム+細胞の定量を示す。グランザイム+細胞の数は、蛍光顕微鏡下で計数した(元の倍率の20倍;無作為に選択した10領域をこの評価に含めた)。値は平均±SEMである。p<0.05、t検定による。 CHI3L1×PD1二重特異性抗体処理が、U87グリア芽腫細胞との共培養においてJurkatT細胞におけるパーフォリンの蓄積を増大させたことを示す図である。Jurkat T細胞を抗ヒトa-CD3/a-CD28処理(各5μg/ml、5%COおよび大気中、37℃で2時間のインキュベーション)により活性化した。アイソタイプ対照抗体、ならびにPD-1、CHI3L1、CHI3lL1+PD-1に特異的な抗体およびHI3L1×PD-1に二重特異性を示す抗体とともに培養を行った。IgG2bアイソタイプ対照および指示された抗体(各5mg/ml)とのインキュベートの6時間後、画像を撮像した(図6A)。細胞の二重免疫組織化学染色を抗パーフォリンおよび抗ファロイジン抗体を用いて行った。図6Bは、パーフォリン陽性(+)細胞の定量を示す。顕微鏡視野あたりのパーフォリン+細胞の平均数を計数した(元の倍率の20倍)。アイソタイプ、IgG2b対照抗体;PD1、抗ヒトPD1抗体;CHI3L1、抗ヒトCHI3L1抗体;CHI3L1+PD1、抗CHI3L1抗体+抗PD1抗体とともに;CHI3L1×PD1、二重特異性CHI3L1×PD1抗体。元の倍率の20倍。値は平均±SEMである。p<0.05,**p<0.01、t検定による。 二重特異性CHI3L1×PD1抗体処理が、Jurkat-U87共培養物におけるU87細胞LDH放出を増大させたことを示す図である。Jurkat T細胞を抗ヒトCD3/CD28処理(各5μg/ml、2時間のインキュベーション、5%COおよび大気、37℃にて)により活性化した。アイソタイプ対照抗体、ならびにPD-1、CHI3L1、CHI3lL1+PD-1に特異的な抗体およびCHI3L1×PD-1に二重特異性を示す抗体とともに培養を行った。IgG対照および指示された抗体(各5mg/ml)とのインキュベーションの6時間後、LDH活性をアッセイキット(Pierce LDH細胞傷害性アッセイキット)により測定した。ns、有意ではない、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、t検定による。共培養におけるU87細胞によって放出されたLDHを、U87細胞単独(-ve対照)、溶解緩衝液で処理されたU87における総LDH(+ve対照)および溶解緩衝液で処理されたJurkat細胞によって放出されたLDH(Jurkat)におけるレベルと比較した。 二重特異性CHI3L1×PD1抗体処理が、相乗的なCTL媒介腫瘍細胞死応答および腫瘍細胞PTEN発現を誘導したことを示す図である。(A列)インサイチュでの細胞検出キット-フルオレセインdUTPを用いたアポトーシス腫瘍細胞死の代表的な実証および定量。TUNEL(+)細胞は緑色に染色する。(B~D列)CD8(B列)、パーフォリン(C列)およびグランザイム(D列)のJurkat T細胞発現の代表的な実証および定量化。腫瘍細胞は緑色であり、陽性染色のJurkat細胞は黄橙色である。(E列)腫瘍細胞PTENの代表的な実証および定量化。腫瘍細胞は緑色であり、PTENは黄橙色である。(F行)A~E列における評価の定量化。TUNEL+腫瘍細胞の%(A列)、CD8(B列)、パーフォリン(C列)、グランザイム(D列)を発現するJurkat細胞の%、およびPTENを発現する腫瘍細胞の%(E列)を例示する。これらの評価は、蛍光顕微鏡(元の倍率の20倍)を用いて行われた。これらの定量において、10の無作為に選択された視野を評価した。パネルFにおける値は、注目された4つの評価の平均値±SEMである。**P<0.01。***P<0.001。スケールバー=10μm、A~Eの全てのサブパネルに適用する。
本発明の実質的な理解を図るために、本発明の特定の態様、様式、実施形態、変形、および特徴は、以下に様々なレベルで詳細に説明されていることが理解されるべきである。
定義
便宜上、明細書、実施例、および添付の特許請求の範囲において使用されるいくつかの用語および語句の意味を以下に提供する。別段の記載がない限り、または文脈から暗黙的でない限り、以下の用語および語句は、以下に提供される意味を含む。定義は、特定の実施形態を説明する際の助けとなるように提供され、本発明の範囲が請求項によってのみ限定されるため、請求される発明を限定することを意図しない。別段の定義がない限り、本明細書において使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。当該技術分野における用語の使用と本明細書に提供されるその定義との間に明らかな相違がある場合は、本明細書に提供される定義が優先されるものとする。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形の「1つの(a)」、「1つの(an)」および「その(the)」は、内容が明確に別段の指示をしない限り、複数の指示対象を含む。例えば、「細胞」への言及は、2つ以上の細胞の組み合わせなどを含む。
本明細書で使用される場合、用語「または」は、「および/または」を意味する。「Aおよび/またはB」などの語句で使用される用語「および/または」は、AとBの両方;AまたはB;A(単独);およびB(単独)を含むことを意図する。同様に、「A、B、および/またはC」などの語句で使用される用語「および/または」は、以下の実施形態:A、B、およびC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;AおよびC;AおよびB;BおよびC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)の各々を包含することを意図する。
略語「例えば(e.g.)」は、ラテン語のexempli gratiaに由来し、本明細書では、非限定的な例を示すために使用される。したがって、略語「例えば(e.g.)」は、用語「例えば(for example)」と同義である。
本明細書で使用される場合、値またはパラメータに関して用語「ほぼ」または「約」は、一般的に、特に断りのない限り、または文脈から明らかである場合(このような数が可能な値の0%未満であるかまたは100%を超える場合を除く)、数のいずれかの方向(より大きいかまたはより小さい)において5%、10%、15%、または20%の範囲内に入る数を含むと解釈される。本明細書で使用される場合、「ほぼ」または「約」の値またはパラメータへの言及は、その値またはパラメータへ向けられる実施形態を含む(および記載する)。例えば、「約X」に言及する記載は、「X」の記載を含む。
本明細書で使用される場合、用語「含む」とは、提示される定義された要素に加えて、他の要素もまた存在し得ることを意味する。「含む」の使用は、限定ではなく包含を示す。
用語「からなる」とは、本明細書に記載される組成物、方法、およびそれらの各構成要素を指し、実施形態のその記載に記述されていない任意の要素を排除する。
本明細書で使用される場合、用語「から本質的になる」とは、所与の実施形態に必要な要素を指す。この用語は、本発明のその実施形態の基本的および新規のまたは機能的特徴(単数または複数)に実質的に影響を及ぼさない追加の要素の存在を可能にする。
「統計的に有意な」または「有意に」という用語は、統計的有意性を指し、一般的に、2つの標準偏差(2SD)以上の差を意味する。
本明細書で使用される場合、語句「治療的に有効な量」、「有効量」または「有効用量量」とは、腫瘍または悪性腫瘍の処置、予防または管理において治療上または審美上の利益を提供する量、例えば、腫瘍または悪性腫瘍の少なくとも1つの症状、徴候またはマーカーの統計的に有意な減少を提供する量を指す。所与の用途に対する有効量を決定するために多くの方法が当該技術分野において公知であることが理解される。例えば、投薬量決定のための薬理学的方法は、治療的状況において使用され得る。治療的または予防的適用の文脈において、対象に投与される組成物の量は、疾患のタイプおよび重症度、ならびに一般的な健康、年齢、性別、体重および薬物に対する耐性などの個人の特性に依存する。それはまた、疾患の程度、重症度およびタイプにも依存する。当業者は、これらおよび他の要因に応じて適切な投薬量を決定することができる。組成物はまた、1つ以上のさらなる治療化合物と組み合わせて投与することもできる。
本明細書で使用される場合、用語「処置する」、「処置」、「処置すること」、または「改善」とは、疾患、障害または医学的状態に関して使用される場合、対象が症状または状態の進行または重症度を逆行させ、軽減し、緩和し、阻害し、減速しまたは停止することである状態に対する治療的処置を指す。用語「処置すること」は、状態の少なくとも1つの有害作用または症状を低下または軽減することを含む。1つ以上の症状または臨床マーカーが低下した場合、処置は一般的に「有効」である。あるいは、状態の進行が低下または中断された場合、治療は「有効」である。すなわち、「処置」には、症状またはマーカーの改善だけでなく、処置を行わない場合に予想される症状の進行または悪化を停止または少なくとも減速させることも含まれる。有益なまたは所望の臨床結果には、限定されないが、処置を行わない場合に予想されるものと比較した場合、1つ以上の症状(単数または複数)の軽減、欠損の程度の減少、腫瘍または悪性腫瘍の安定した(すなわち、悪化しない)状態、腫瘍成長および/または転移の遅延または減速、および寿命の延長が挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「投与する」とは、所望の部位で薬物の少なくとも部分的な送達をもたらす方法または経路によって、対象内に、本明細書に開示される二重特異性抗体を配置することを指す。本明細書に開示される化合物を含む医薬組成物は、対象において効果的な治療をもたらす任意の適切な経路によって投与することができる。
本明細書で使用される場合、用語「長期」投与は、治療剤または薬物が少なくとも12週間投与されることを意味する。これは、治療剤または薬物が、少なくとも12週の期間にわたってまたは少なくとも12週の期間、有効であるように投与されることを含み、例えば、徐放性組成物または長時間作用性治療剤もしくは薬物が使用される場合、投与自体が12週間行われることを必ずしも意味しない。したがって、対象は少なくとも12週の期間処置される。多くの場合、長期投与は、少なくとも4、5、6、7、8、9ヵ月以上、または少なくとも1、2、3、5、7、10年以上である。
本明細書において企図される組成物の投与は、エアロゾル吸入、注射、経口摂取、輸血、移植(implantation)または移植(transplantation)を含む任意の好都合な方法で行うことができる。好ましい実施形態では、組成物は非経口的に投与される。語句「非経口投与」および「非経口的に投与される」とは、本明細書で使用される場合、経腸および局所投与以外の、通常は注射による投与様式を指し、限定されないが、血管内、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、被膜内、眼窩内、腫瘍内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内および胸骨内注射ならびに注入が含まれる。一実施形態では、本明細書で企図される組成物は、腫瘍、リンパ節、または感染部位への直接注射によって対象に投与される。
本明細書で使用される場合、用語「がん」は、一般的に、異常な細胞が制御なしに分裂し、近くの組織に侵入し得る疾患または状態のクラスに関する。がん細胞はまた、血液およびリンパ系を介して生体の他の部位に分散することがある。がんには主にいくつかのタイプがある。がん腫は、皮膚、または内臓を埋め尽くすかもしくは覆っている組織に発生するがんである。肉腫は、骨、軟骨、脂肪、筋肉、血管、または他の結合組織もしくは支持組織から発生するがんである。白血病は、骨髄などの造血組織から発生し、多数の異常な血液細胞を産生して血液中に入るようになるがんである。リンパ腫および多発性骨髄腫は、免疫系の細胞から発生するがんである。中枢神経系がんは、脳および脊髄の組織から発生するがんである。
態様のいずれかのうちの一部の実施形態では、がんは原発がんである。態様のいずれかのうちの一部の実施形態では、がんは悪性がんである。本明細書で使用される場合、用語「悪性」とは、腫瘍細胞のグループが、制御されていない増殖(すなわち、正常限界を超える分裂)、浸潤(すなわち、隣接組織の侵入および破壊)、および転移(すなわち、リンパまたは血液を介して体内の他の部位に分散する)のうちの1つ以上を提示するがんを指す。本明細書で使用される場合、用語「転移する」とは、生体のある部分から別の部分へのがんの分散を指す。分散した細胞によって形成される腫瘍は、「転移性腫瘍」または「転移」と呼ばれる。転移性腫瘍には、元の(原発性)腫瘍に似た細胞が含まれる。
本明細書で使用される場合、用語「良性」または「非悪性」とは、より大きく増殖し得るが、生体の他の部分には分散しない腫瘍を指す。良性腫瘍は自己限定性であり、典型的には浸潤も転移もしない。
「がん細胞」または「腫瘍細胞」とは、がん性増殖または組織の個々の細胞を指す。腫瘍は、一般的に、細胞の異常な増殖によって形成される腫脹または病変を指し、良性、前悪性、または悪性であり得る。ほとんどのがん細胞は腫瘍を形成するが、白血病などの一部は必ずしも腫瘍を形成しない。腫瘍を形成するがん細胞について、がん(細胞)と腫瘍(細胞)という用語は互換的に使用される。
がんまたは腫瘍を有する対象は、対象の生体に存在する客観的に測定可能ながん細胞を有する対象である。この定義には、悪性で活発な増殖性がん、ならびに潜在的に休眠腫瘍または微小転移が含まれる。元の位置から移動し、他の重要な臓器に撒かれるがんは、最終的には、罹患した臓器の機能的悪化を通して対象の死亡をもたらす可能性がある。白血病などの造血器がんは、対象における正常な造血コンパートメントを競合により圧倒することができ、それによって造血不全(貧血、血小板減少および好中球減少の形態で)を引き起こし、最終的には死に至る。
がんの例には、限定されないが、がん腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫、白血病、基底細胞がん、胆道がん;膀胱がん;骨がん;脳およびCNSがん;乳がん;腹膜のがん;子宮頸がん;絨毛がん;結腸および直腸がん;結合組織がん;消化器系のがん;子宮内膜がん;食道がん;目のがん;頭頸部のがん;胃がん(例えば、胃腸がん);グリア芽腫(GBM);肝細胞がん腫;肝細胞がん;上皮内新生物;腎臓がんまたは腎がん;喉頭がん;白血病;肝臓がん;肺がん(例えば、小細胞肺がん、非小細胞肺がん、肺の腺がん、および肺の扁平上皮がん);リンパ腫、例えば、ホジキンリンパ腫および非ホジキンリンパ腫;黒色腫;骨髄腫;神経芽細胞腫;口腔がん(例えば、唇、舌、口、および咽頭);卵巣がん;膵臓がん;前立腺がん;網膜芽細胞腫;横紋筋肉腫;直腸がん;呼吸器系のがん;唾液腺がん;肉腫;皮膚ガン;扁平上皮がん;胃がん;精巣腫瘍;甲状腺がん;子宮がんまたは子宮内膜がん;泌尿器系のがん;外陰がん;ならびに他のがん腫や肉腫;ならびにB細胞リンパ腫(例えば、低悪性度/濾胞性非ホジキンリンパ腫(NHL);小リンパ球性(SL)NHL;中等度/濾胞性NHL;中悪性度びまん性NHL;高悪性度免疫芽球性NHL;高悪性度リンパ芽球性NHL;高悪性度小非切断型細胞NHL;かさばる疾患NHL;マントル細胞リンパ腫; AIDS関連リンパ腫;およびヴァルデンストレームマクログロブリン血症);慢性リンパ性白血病(CLL);急性リンパ芽球性白血病(ALL);有毛細胞白血病;慢性骨髄芽球性白血病;および移植後リンパ増殖性障害(PTLD)、ならびにphakomatosesに関連する異常な血管増殖、浮腫(脳腫瘍に関連するものなど)、およびMeigs症候群が挙げられる。
「がん細胞」は、インビボ、エクスビボ、または組織培養のいずれかで、必ずしも新しい遺伝物質の取り込みを伴わない自然発生的または誘導された表現型変化を有するがん性、前がん性、または形質転換細胞である。形質転換は、形質転換ウイルスによる感染および新たなゲノム核酸の組み込み、または外因性核酸の取り込みから起こり得るが、自然発生的に、または発がん物質への曝露後に起こり、それによって内因性遺伝子を突然変異させることもできる。形質転換/がんは、例えば、形態学的変化、細胞の不死化、異常な増殖制御、病巣形成、足場非依存性、悪性、接触阻害の喪失および増殖の密度制限、増殖因子または血清非依存性、腫瘍特異的マーカー、浸潤性または転移、ならびにヌードマウスなどの適切な動物宿主における腫瘍成長と関連付けられる。
対象は、処置を必要とする状態(例えば、がん)またはこのような状態に関連する1つ以上の合併症を有すると以前に診断されたか、またはそれに苦しんでいるかもしくはそれを有すると同定されているが、場合により、状態またはその状態に関連する1つ以上の合併症に対する処置をまだ受ける必要はない者であり得る。あるいは、対象は、処置を必要とする状態またはこのような状態に関連する1つ以上の合併症を有すると以前に診断されたことがない者であり得る。例えば、対象は、1つの状態に関する1つ以上のリスク因子、もしくは1つの状態に関連する1つ以上の合併症を示す者、またはリスク因子を示さない対象であり得る。特定の状態についての処置を「必要とする対象」は、その状態を有するか、その状態を有すると診断されたか、またはその状態を発症する危険性リスクがある対象であり得る。本明細書においてさらに説明されるように、一部の実施形態では、対象は、上昇したレベルのCHI3L1を有すると決定された対象である。一部の実施態様では、CHI3L1は循環CHI3L1である。一部の実施形態では、対象は、PD-L1を発現するがんに罹患する。
用語「減少する」、「低下する」、「低下」、または「阻害する」は全て、統計的に有意な量だけ減少することを意味するために、本明細書で使用される。一部の実施形態では、「低下する」、「低下」または「減少する」または「阻害する」は、典型的には、参照レベル(例えば所与の処置または薬剤の非存在)と比較して、少なくとも10%減少することを意味し、例えば、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、またはそれ以上の減少を含むことができる。本明細書で使用される場合、「低下」または「阻害」は、参照レベルと比較して、完全な阻害または減少を包含しない。「完全な阻害」とは、参照レベルと比較して100%の阻害である。減少は、好ましくは、所与の障害がない個体について、正常範囲内として容認されるレベルまで下げることができる。
用語「増加した」、「増加」、「増大する」、または「活性化する」は全て、静的に有意な量だけ増加することを意味するために、本明細書において使用される。一部の実施形態では、用語「増加した」、「増加する」、「増大する」、または「活性化する」は、参照レベルと比較して少なくとも10%の増加、例えば、参照レベルと比較して、少なくとも約20%、もしくは少なくとも約30%、もしくは少なくとも約40%、もしくは少なくとも約50%、もしくは少なくとも約60%、もしくは少なくとも約70%、もしくは少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、もしくは最大100%および100%を含む増加、または10~100%の間の任意の増加、あるいは参照レベルと比較して少なくとも約2倍、もしくは少なくとも約3倍、もしくは少なくとも約4倍、もしくは少なくとも約5倍、もしくは少なくとも約10倍以上の増加、または2倍~10倍もしくはそれ以上の間の任意の増加を意味することができる。マーカーまたは症状という文脈において、「増加する」は、このようなレベルにおける統計的に有意な増加である。
本明細書で使用される場合、用語「タンパク質」および「ポリペプチド」は、隣接残基のアルファ-アミノ基とカルボキシ基の間のペプチド結合によって互いに連結された一連のアミノ酸残基を示すために、本明細書において互換的に使用される。用語「タンパク質」および「ポリペプチド」とは、そのサイズまたは機能にかかわらず、修飾されたアミノ酸(例えば、リン酸化された、糖化された、グリコシル化されたなど)およびアミノ酸類似体を含むアミノ酸のポリマーを指す。「タンパク質」および「ポリペプチド」は、しばしば、比較的大きなポリペプチドに関して使用され、一方、用語「ペプチド」は、しばしば、小さなポリペプチドに関して使用されるが、これらの用語の当該技術分野における使用は重なり合っている。用語「タンパク質」および「ポリペプチド」は、遺伝子産物およびそれらの断片を参照する場合、本明細書において互換的に使用される。したがって、例示的なポリペプチドまたはタンパク質には、遺伝子産物、天然に存在するタンパク質、ホモログ、オルソログ、パラログ、断片、ならびに前述の他の同等物、バリアント、断片、および類似体が含まれる。
本明細書に記載される種々の実施形態では、さらに、記載される特定のポリペプチドのいずれかのバリアント(天然に存在するかまたはそうでない)、対立遺伝子、相同体、保存的に修飾されたバリアント、および/または保存的置換バリアントを包含することが企図される。アミノ酸配列に関して、当業者は、コードされた配列中の単一のアミノ酸もしくは少量のアミノ酸を改変する核酸、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質配列への個々の置換、欠失または付加は、「保存的に修飾されたバリアント」であり、その改変は、アミノ酸の化学的に類似したアミノ酸による置換をもたらし、ポリペプチドの所望の活性を保持することを認識する。このような保存的に修飾されたバリアントは、本開示と一致する多型バリアント、種間相同体、および対立遺伝子に加えられ、除外されない。
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリペプチド(またはこのようなポリペプチドをコードする核酸)は、本明細書に記載されるアミノ酸配列の1つの機能性断片であり得る。本明細書で使用される場合、「機能性断片」は、本明細書において以下に記載されるアッセイによる野生型参照ポリペプチドの活性の少なくとも50%を保持するペプチドの断片またはセグメントである。機能性断片は、本明細書に開示される配列の保存的置換を含むことができる。
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリペプチドは、本明細書に記載される配列のバリアントであり得る。一部の実施形態では、バリアントは、保存的に修飾されたバリアントである。保存的置換バリアントは、例えば、天然ヌクレオチド配列の突然変異によって得ることができる。本明細書において言及される「バリアント」は、天然または参照ポリペプチドと実質的に相同であるが、1つもしくは複数の欠失、挿入または置換のために天然または参照ポリペプチドのものとは異なるアミノ酸配列を有するポリペプチドである。バリアントポリペプチドをコードするDNA配列は、天然または参照DNA配列と比較した場合、ヌクレオチドの1つ以上の付加、欠失、または置換を含むが、活性を保持するバリアントタンパク質またはその断片をコードする配列を包含する。多種多様なPCRベースの部位特異的突然変異誘発アプローチは当該技術分野において公知であり、当業者によって適用され得る。
本明細書で使用される場合、用語「核酸」または「核酸配列」とは、リボ核酸、デオキシリボ核酸またはその類似体の単位を取り込む任意の分子、好ましくはポリマー分子を指す。核酸は、一本鎖または二本鎖のいずれかであり得る。一本鎖核酸は、変性された二本鎖DNAの1本の核酸鎖であり得る。あるいは、それは、任意の二本鎖DNAにも由来しない一本鎖核酸であり得る。一態様では、核酸はDNAであり得る。別の態様では、核酸はRNAであり得る。適切なDNAは、例えば、ゲノムDNAまたはcDNAを含むことができる。適切なRNAは、例えば、mRNAを含むことができる。
態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリペプチド、核酸、または細胞を操作することができる。本明細書で使用される場合、「操作された」とは、ヒトの手で操られた態様を指す。例えば、ポリペプチドの少なくとも1つの態様、例えば、その配列が、天然に存在する態様とは異なるようにヒトの手によって操られた場合、ポリペプチドは「操作された」と考えられる。一般的な慣行であり、当業者に理解されるように、操作された細胞の子孫は、実際の操作が先行する実体に対して行われたにもかかわらず、典型的にはなおも「操作された」と呼ばれる。
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリペプチド(例えば、抗体または抗体試薬)をコードする核酸は、ベクターにより含まれる。本明細書に記載される態様のいくつかにおいて、本明細書に記載される所定のポリペプチドをコードする核酸配列、またはそれらの任意のモジュールは、ベクターに作動可能に連結される。ベクターには、限定されないが、クローニングベクター、発現ベクター、プラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、染色体、ウイルス、ビリオンなどが挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「発現ベクター」は、ベクター上の転写調節配列に連結された配列からRNAまたはポリペプチドの発現を指示するベクターを指す。発現される配列は、しばしば、必ずしもそうではないが、細胞に対して異種である。発現ベクターは、さらなる要素を含むことができ、例えば、発現ベクターは、2つの複製系を有することができ、したがって、2つの生物、例えば、発現のためにヒト細胞において、ならびにクローニングおよび増幅のために原核生物宿主において、それを維持することを可能にする。用語「発現」は、RNAおよびタンパク質の生産、および必要に応じて、タンパク質の分泌に関与する細胞プロセスを指し、該当する場合には、限定されないが、例えば、転写、転写プロセシング、翻訳およびタンパク質の折りたたみ、修飾および処理を含む。「発現産物」には、遺伝子から転写されたRNA、および遺伝子から転写されたmRNAの翻訳によって得られたポリペプチドが含まれる。用語「遺伝子」は、適切な調節配列に作動可能に連結された場合にインビトロまたはインビボでRNAに転写される核酸配列(DNA)を意味する。遺伝子は、コード領域の前後の領域、例えば、5’非翻訳(5’UTR)または「リーダー」配列および3’UTRまたは「トレーラー」配列、ならびに個々のコードセグメント(エキソン)間の介在配列(イントロン)を含む場合があり、または含まない場合がある。
「単離された」または「部分的に精製された」という用語は、本明細書で使用される場合、核酸またはポリペプチドの場合、その天然源に見出される核酸もしくはポリペプチドとともに存在する、および/または細胞により発現される場合に核酸もしくはポリペプチドとともに存在する、または分泌されたポリペプチドの場合に分泌される、少なくとも1つの他の構成要素(例えば、核酸またはポリペプチド)から分離された核酸またはポリペプチドを指す。化学的に合成された核酸もしくはポリペプチドまたはインビトロ転写/翻訳を用いて合成されたものは、「単離された」とみなされる。「精製された」または「実質的に精製された」という用語は、対象核酸またはポリペプチドの少なくとも95重量%である単離された核酸またはポリペプチドを指し、例えば少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%またはそれ以上を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載される抗体、その抗原結合部分、またはキメラ抗原受容体(CAR)は単離される。一部の実施形態では、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARは、精製される。
本明細書で使用される場合、「操作された」とは、ヒトの手で操られた態様を指す。例えば、抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、CARまたは二重特異性抗体は、その抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、CARまたは二重特異性抗体の配列が、天然に存在する抗体の配列とは異なるようにヒトの手で操られた場合、「操作された」と考えられる。一般的な慣行であり、当業者に理解されるように、操作されたポリヌクレオチドおよび/またはポリペプチドの子孫およびコピーは、実際の操作が先行する実体に対して行われたにもかかわらず、典型的にはなおも「操作された」と呼ばれる。
本明細書で使用される場合、「エピトープ」は、隣接するアミノ酸からのポリペプチド、またはタンパク質の三次折り畳みによって隣接する非隣接アミノ酸からのポリペプチド上に形成され得る。隣接するアミノ酸から形成されるエピトープは、典型的には、変性溶媒に曝露されると保持されるが、三次折り畳みによって形成されるエピトープは、典型的には、変性溶媒で処理されると失われる。エピトープは、典型的には、固有の空間的立体配座において、少なくとも3個、より通常は、少なくとも5個、約9個、または約8~10個のアミノ酸を含む。「エピトープ」は、免疫グロブリンVH/VL対によって通常結合される構造の単位を含む。エピトープは抗体の最小結合部位を定義し、したがって抗体の特異性の標的を表す。単一ドメイン抗体の場合、エピトープは、単離された可変ドメインによって結合された構造の単位を表す。用語「抗原決定基」および「エピトープ」はまた、本明細書において互換的に使用することができる。特定の実施形態では、エピトープ決定基は、アミノ酸、糖側鎖、ホスホリル、またはスルホニルなどの分子の化学的に活性な表面グループ化を含み、特定の実施形態では、特定の3次元構造特性、および/または特定の電荷特性を有することができる。
本明細書で使用される場合、用語「抗体」とは、免疫グロブリン分子および免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、すなわち、抗原に免疫特異的に結合する抗原結合部位を含む分子を指す。用語はまた、2つの免疫グロブリン重鎖および2つの免疫グロブリン軽鎖、ならびにそれらの全長抗体および抗原結合部分を含む種々の形態で構成される抗体を指し、例えば、免疫グロブリン分子、モノクローナル抗体、キメラ抗体、CDR移植抗体、ヒト化抗体、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv、ジスルフィド結合Fv、scFv、単一ドメイン抗体(dAb)、ダイアボディ、多重特異性抗体、二重特異性抗体、抗イディオタイプ抗体、二重特異性抗体、その機能的に活性なエピトープ結合部分、および/または二機能性ハイブリッド抗体を含む。
各重鎖は、上記重鎖の可変領域(ここでは、HCVRまたはVHと略称する)および上記重鎖の定常領域で構成される。重鎖定常領域は、3つのドメインCH1、CH2およびCH3からなる。各軽鎖は、上記軽鎖の可変領域(ここでは、LCVRまたはVLと略称する)および上記軽鎖の定常領域で構成される。軽鎖定常領域はCLドメインからなる。VHおよびVL領域は、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変領域にさらに分割され、フレームワーク領域(FR)と呼ばれる保存領域が間に散在する。したがって、各VHおよびVL領域は、3つのCDRおよび4つのFRからなり、N末端からC末端に、以下の順番:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4で整列される。この構造は、当業者に周知である。
本明細書で使用される場合、用語「CDR」は、抗体可変配列内の相補性決定領域を指す。重鎖および軽鎖の可変領域のそれぞれには3つのCDRがあり、それぞれの可変領域についてCDR1、CDR2およびCDR3と称される。これらのCDRの正確な境界は、異なるシステムによって異なるように定義されている。Kabatら(1987年)および(1991年)によって記載されたシステムは、抗体の任意の可変領域に適用可能な明確な残基番号付けシステムを提供するだけでなく、3つのCDRを定義する正確な残基境界も提供する。これらのCDRは、Kabat CDRと呼ぶ場合がある。Kabat CDRと重複するCDRを定義する他の境界は、Padlanら(1995年)、MacCallumら(1996年)、およびChothiaら(1987年)と(1989年)によって記載されている。さらに、他のCDR境界定義は、上記のシステムのいずれかに厳密に従う必要はないが、それにもかかわらず、特定の残基もしくは残基群またはさらに全体のCDRが抗原結合に有意に影響しないという予測または実験的知見に照らしてそれらは短縮または延長され得るがKabat CDRと重複する。本明細書で使用される方法は、これらのシステムのいずれかに従って定義されたCDRを利用することができるが、好ましい実施形態は、Kabatで定義されたCDRを使用する。
抗体の用語「抗原結合部分」とは、本明細書に記載される抗体の1つ以上の部分を指し、上記部分は、本明細書において上記で定義されるように依然として結合親和性を有する。完全な抗体の一部は、抗体の抗原結合機能を行うことができることが示されている。抗体の用語「抗原結合部分」に従って、結合部分の例は、(i)Fab部分、すなわち、VL、VH、CLおよびCH1ドメインで構成される一価部分;(ii)F(ab’)2部分、すなわち、ジスルフィド架橋を介してヒンジ領域において互いに連結された2つのFab部分を含む二価部分;(iii)VHおよびCH1ドメインで構成されるFd部分;(iv)抗体の単一アームのFLおよびVHドメインで構成されるFv部分;ならびに(v)VHドメイン、またはVH、CH1、CH2、DH3もしくはVH、CH2、CH3からなるdAb部分(dAb、またはVドメインのみを含む単一ドメイン抗体はまた標的エピトープに特異的に結合することが示されている)を含む。Fv部分の2つのドメイン、すなわち、VLおよびVHは、別々の遺伝子によってコードされるが、それらは、合成リンカー、例えば、ポリG4Sアミノ酸配列(米国特許第10,253,111号において配列番号29として開示される「G4S」)、および組換え法を用いて互いにさらに連結され得、該組換え法は、VLとVH領域が組み合わさって、一価分子(一本鎖Fv(ScFv)として公知である)を形成する単一タンパク質鎖として調製することを可能にする。抗体の用語「抗原結合部分」はまた、このような一本鎖抗体を含むことも意図される。「ダイアボディ」などの一本鎖抗体の他の形態も同様に本明細書に含まれる。ダイアボディは、VHおよびVLドメインが単一のポリペプチド鎖上に発現される二価の二重特異性抗体であるが、2つのドメインが同じ鎖上で組み合わさることができるには短すぎるリンカーを使用し、それによって、上記ドメインは、異なる鎖の相補的ドメインと対合し、2つの抗原結合部位を形成することを強制する。免疫グロブリン定常ドメインとは、重鎖または軽鎖定常ドメインを指す。ヒトIgG重鎖および軽鎖定常ドメインアミノ酸配列は、当該技術分野において公知である。
本明細書で使用される場合、用語「抗体試薬」は、少なくとも1つの免疫グロブリン可変ドメインまたは免疫グロブリン可変ドメイン配列を含み、所与の抗原に特異的に結合するポリペプチドを指す。抗体試薬は、抗体または抗体の抗原結合ドメインを含むポリペプチドを含み得る。一部の実施形態では、抗体試薬は、モノクローナル抗体またはモノクローナル抗体の抗原結合ドメインを含むポリペプチドを含み得る。例えば、抗体は、重(H)鎖可変領域(本明細書ではVHと略称する)、および軽(L)鎖可変領域(本明細書ではVLと略称する)を含むことができる。別の例では、抗体は、2つの重(H)鎖可変領域および2つの軽(L)鎖可変領域を含む。用語「抗体試薬」は、抗体(例えば、一本鎖抗体、FabおよびsFab断片、F(ab’)2、Fd断片、Fv断片、scFv、およびドメイン抗体(dAb)断片、ならびに完全抗体)の抗原結合断片を包含する。
抗体は、IgA、IgG、IgE、IgD、IgM(ならびにそのサブタイプおよび組み合わせ)の構造的特徴を有することができる。抗体は、マウス、ウサギ、ブタ、ラット、および霊長類(ヒトおよび非ヒト霊長類)を含む任意の供給源由来であり得、および霊長類化抗体であり得る。抗体はまた、ミジボディ、ヒト化抗体、キメラ抗体などを含む。
さらに、本明細書に記載される抗体、その抗原結合部分、またはCARは、上記抗体または抗体部分と、1つ以上のさらなるタンパク質またはペプチドとの共有結合または非共有結合により形成される、より大きな免疫接着分子の一部であり得る。このような免疫接着分子に関連するものは、四量体scFv分子を調製するためのストレプトアビジンコア領域の使用、ならびに二価およびビオチン化scFv分子を生成するための、システイン残基、マーカーペプチドおよびC末端ポリヒスチジニル、例えば、ヘキサヒスチジニルタグ(米国特許第10,253,111号に配列番号30として開示される「ヘキサヒスチジニルタグ」)の使用である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARは、免疫グロブリン分子、モノクローナル抗体、キメラ抗体、CDR移植抗体、ヒト化抗体、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、ジスルフィド結合Fv、scFv、単一ドメイン抗体、ダイアボディ、多重特異性抗体、二重特異性抗体、抗イディオタイプ抗体、二重特異性抗体、およびそれらの機能的に活性なエピトープ結合部分であり得る。
一部の実施形態では、抗体またはその抗原結合部分は、完全ヒト抗体である。一部の実施形態では、抗体、その抗原結合部分は、ヒト化抗体または抗体試薬である。一部の実施形態では、抗体、その抗原結合部分は、完全にヒト化された抗体または抗体試薬である。一部の実施形態では、抗体またはその抗原結合部分は、キメラ抗体または抗体試薬である。一部の実施形態では、抗体、その抗原結合部分は、組換えポリペプチドである。一部の実施形態では、CARは、CHI3L1に結合する細胞外ドメインを含み、細胞外ドメインは、ヒト化抗体もしくはキメラ抗体またはその抗原結合部分を含む。
用語「ヒト抗体」とは、その可変領域および定常領域が、例えば、Kabatら(1991年)により記載されるように、ヒト生殖細胞株の免疫グロブリン配列に対応するか、またはそれに由来する抗体を指す。しかしながら、ヒト抗体は、ヒト生殖細胞系の免疫グロブリン配列によってコードされていないアミノ酸残基(例えば、インビトロでのランダムもしくは部位特異的突然変異誘発によって、またはインビボでの体細胞突然変異によって導入された突然変異)を、例えばCDR、特にCDR3において含むことができる。本明細書に記載される組換えヒト抗体は、可変領域を有し、ヒト生殖細胞系の免疫グロブリン配列に由来する定常領域も含み得る。Kabatら(1991年)を参照されたい。しかしながら、特定の実施形態によれば、このような組換えヒト抗体は、インビトロ突然変異誘発(または、ヒトIg配列に起因してトランスジェニックである動物が使用される場合は、体細胞性インビボ突然変異誘発)に供され、その結果、組換え抗体のVHおよびVL領域のアミノ酸配列は、ヒト生殖細胞系のVHおよびVL配列に関連するかまたはそれに由来するが、ヒト抗体生殖細胞系レパートリ内でインビボで自然に存在しない配列である。特定の実施形態によれば、この種の組換え抗体は、選択的な突然変異誘発もしくは逆突然変異、またはその両方の結果である。好ましくは、突然変異誘発は、親抗体のそれよりも大きい標的に対する親和性、および/または親抗体のそれよりも小さい非標的構造に対する親和性をもたらす。本明細書に提供される配列および情報からヒト化抗体を作製することは、過度の実験を行うことなく当業者によって実施することができる。1つのアプローチにおいて、モノクローナル抗体をヒト化するために使用される4つの一般的な工程があり、例えば、米国特許第5,585,089号、同第6,835,823号、同第6,824,989号を参照されたい。これらは、(1)出発抗体軽鎖および重鎖可変ドメインのヌクレオチドおよび予測アミノ酸配列を決定すること;(2)ヒト化抗体を設計すること、すなわち、ヒト化プロセス中にどの抗体フレームワーク領域を使用するかを決定すること;(3)実際のヒト化方法/技術;および(4)ヒト化抗体のトランスフェクションおよび発現である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、および/またはCARは、本明細書に記載される配列のバリアント、例えば、抗体ポリペプチドの保存的置換バリアントであり得る。一部の実施形態では、バリアントは、保存的に修飾されたバリアントである。保存的置換バリアントは、例えば、天然ヌクレオチド配列の突然変異によって得ることができる。本明細書において言及される「バリアント」は、天然または参照ポリペプチドと実質的に相同であるが、1つもしくは複数の欠失、挿入または置換のために天然または参照ポリペプチドのものとは異なるアミノ酸配列を有するポリペプチドである。バリアントポリペプチドをコードするDNA配列は、天然または参照DNA配列と比較した場合、ヌクレオチドの1つ以上の付加、欠失、または置換を含むが、活性、例えば、関連する標的ポリペプチド、例えば、CHI3L1またはPD-1に対する抗原特異的結合活性を保持するバリアントタンパク質またはその一部をコードする配列を包含する。多種多様なPCRベースの部位特異的突然変異誘発アプローチもまた当該技術分野において公知であり、当業者によって適用することができる。
通常、ヒト化抗体およびヒト抗体バリアント中のCDR領域は、それらが由来したマウスまたはヒト抗体中の対応するCDR領域と実質的に同一であり、より通常は同一である。一部の実施形態では、得られたヒト化免疫グロブリンまたはヒト抗体バリアントの結合親和性に顕著に影響することなく、CDR残基の1つ以上の保存的アミノ酸置換を作製することが可能である。一部の実施形態では、CDR領域の置換は、結合親和性を増大させることができる。
用語「キメラ抗体」とは、ある種由来の重鎖および軽鎖の可変領域に対する配列、ならびにヒト定常領域に連結されたマウス重鎖および軽鎖可変領域を有する抗体などの別の種由来の定常領域配列を含む抗体を指す。ヒト化抗体は、実質的にヒト抗体(アクセプター抗体と呼ばれる)からの可変領域フレームワーク残基、および実質的に非ヒト抗体、例えばマウス抗体(ドナー免疫グロブリンと呼ばれる)からの相補性決定領域を有する。また、定常領域(単数または複数)は、存在する場合、実質的にまたは完全にヒト免疫グロブリン由来である。ヒト可変ドメインは、通常、そのフレームワーク配列が、CDRが誘導された(マウス)可変領域ドメインと高程度の配列同一性を示すヒト抗体から選択される。重鎖および軽鎖可変領域フレームワーク残基は、同一または異なるヒト抗体配列の領域と実質的に類似し得る。ヒト抗体配列は、天然に存在するヒト抗体の配列であり得るか、またはいくつかのヒト抗体のコンセンサス配列であり得る。
さらに、マウスまたは他の種からの遺伝子、適切な抗原特異性を有する抗体分子、および適切な生物学的活性を有するヒト抗体分子からの遺伝子をスプライシングすることによって、「キメラ抗体」を作製するために開発された技術を用いることができる。キメラ抗体の可変セグメントは、典型的には、免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部、典型的にはヒト免疫グロブリンのものと連結される。ヒト定常領域DNA配列は、不死化されたB細胞などの種々のヒト細胞から周知の手順に従って単離することができる。抗体は、軽鎖と重鎖定常領域の両方を含有することができる。重鎖定常領域は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、および、時にはCH4領域を含むことができる。治療目的では、CH2ドメインを欠失または省略することができる。
さらに、本明細書に記載されるように、組換えヒト化抗体は、ヒトにおける治療のために、機能的活性を維持しながら、潜在的な免疫原性を減少させるためにさらに最適化され得る。この点に関して、機能的活性は、本明細書に記載される組換え抗体、その抗原結合部分、またはCARに関連する1以上の公知の機能的活性を提示することができるポリペプチドを意味する。このような機能的活性には、がん細胞への結合および/または抗がん活性が含まれる。さらに、機能的活性を有するポリペプチドとは、ポリペプチドが、本明細書に記載される参照抗体、その抗原結合部分、またはCARの活性と類似するが、必ずしも同一ではない活性を示すことを意味し、用量依存性の有無にかかわらず、例えば生物学的アッセイなどの特定のアッセイで測定される成熟型が含まれる。用量依存性が存在する場合、それは、参照抗体、その抗原結合部分、またはCARのそれと同一である必要はないが、むしろ本明細書に記載される参照抗体、その抗原結合部分、またはCARと比較して、所与の活性における用量依存性に実質的に類似している(すなわち、候補ポリペプチドは、本明細書に記載される抗体、抗原結合部分、および/またはCARに対して、より大きな活性を示すか、または約25分の1以下、約10分の1以下、もしくは約3分の1以下の活性を示す)。
一部の実施形態では、本明細書に記載される抗体試薬(例えば、抗体またはCAR)は、天然に存在する生体分子ではない。例えば、ヒト起源の抗原に対して生じたマウス抗体は、ヒトの介入および操作、例えば、ヒトによって実施される製造工程がなければ、天然において生じない。キメラ抗体はまた、例えば、キメラ抗体が、複数の種から得られ、組換え分子に組み立てられた配列を含むという点で、天然に存在する生体分子ではない。特定の実施形態では、本明細書に記載されるヒト抗体試薬は、天然に存在する生体分子ではなく、例えば、ヒト抗原に対して指向される完全にヒトの抗体は、天然において負の選択を受け、ヒトの体内において天然には見出されない。
一部の実施形態では、抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、および/またはCARは、単離されたポリペプチドである。一部の実施形態では、抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、および/またはCARは、精製されたポリペプチドである。一部の実施形態では、抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、および/またはCARは、操作されたポリペプチドである。
「結合活性」は、抗原結合分子(本明細書に記載される抗体またはその抗原結合部分など)と関連抗原の間の結合の強度の尺度である。結合活性は、抗原決定基と抗原結合分子上のその抗原結合部位の親和性と、抗原結合分子上に存在する適切な結合部位の数の両方に関連する。典型的には、抗原結合タンパク質(例えば、本明細書に記載される抗体または抗体の一部)は、解離定数(10-5~10-12モル/リットル以下のK、例えば、10-7~10-12モル/リットル以下、または10-810-8~10-12モル/リットル)(すなわち、10~1012リットル/モル以上の会合定数(K)、例えば、10~1012リットル/モルまたは10~1012リットル/モル)でそれらの同族または特異的抗原に結合する。10-4モル/リットルより大きい任意のK値(または10-1より低い任意のK値)は、一般的に、非特異的結合を示すと考えられる。意味のある(例えば、特異的である)と考えられる生物学的相互作用のためのKは、典型的には、10-10M(0.1nM)~10-5M(10000nM)の範囲内である。相互作用が強ければ強いほど、そのKは低くなる。例えば、本明細書に記載される抗体またはその一部上の結合部位は、500nM未満、例えば200nM未満、または10nM未満、例えば500pM未満の親和性で所望の抗原に結合する。抗原結合タンパク質の抗原または抗原決定基への特異的結合は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素イムノアッセイ(EIA)およびサンドイッチ競合アッセイなどのスキャッチャード分析および/または競合結合アッセイ、当該技術分野においてそれ自体が公知であるその異なるバリアント、ならびに本明細書に言及される他の技術を含む、それ自体が公知である任意の適切な方法で決定することができる。
したがって、本明細書で使用される場合、「選択的に結合する」または「特異的に結合する」とは、本明細書に記載されるペプチド(例えば、抗体、CAR、二重特異性抗体またはその一部)が、K10-5M(10000nM)以下、例えば、10-6M、10-7M、10-8M、10-9M、10-10M、10-11M、10-12Mまたはそれ以下で、がん細胞の細胞表面に存在する抗原などの標的に結合する能力を指す。特異的結合は、例えば、ポリペプチド剤の親和性および結合活性、ならびにポリペプチド剤の濃度によって影響され得る。当業者は、適切な細胞結合アッセイにおけるポリペプチド剤の滴定などの任意の適切な方法を用いて、本明細書に記載されるポリペプチド剤が標的に選択的に結合する適切な条件を決定することができる。標的に特異的に結合したポリペプチドは、非類似の競合体によって置換されない。特定の実施形態では、抗体、その抗原結合部分、CARまたは二重特異性抗体は、それがタンパク質および/または高分子の複合混合物中でその標的抗原を優先的に認識する場合、抗原に特異的に結合すると言われる。
一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、10-5M(10000nM)以下、例えば、10-6M、10-7M、10-8M、10-9M、10-10M、10-11M、10-12M、またはそれ未満の解離定数(K)でCHI3L1およびPD-1に結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、約10-5M~10-6Mの解離定数(K)でCHI3L1およびPD-1に結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、約10-6M~10-7Mの解離定数(K)でCHI3L1およびPD-1に結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、約10-7M~10-8Mの解離定数(K)でCHI3L1およびPD-1に結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、約10-8M~10-9Mの解離定数(K)でCHI3L1およびPD-1に結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、約10-9M~10-10Mの解離定数(K)でCHI3L1およびPD-1に結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、約10-10M~10-11Mの解離定数(K)でCHI3L1およびPD-1に結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、約10-11M~10-12Mの解離定数(K)でCHI3L1およびPD-1に結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARは、10-12M未満の解離定数(K)でCHI3L1および/またはPD-1に結合する。
本明細書に開示される本発明の代替の要素または実施形態のグループ化は、限定として解釈されるべきではない。各グループメンバーは、個々に、または本明細書に見られるグループの他のメンバーもしくは他の要素との任意の組み合わせで参照され、請求され得る。グループの1つ以上のメンバーは、便宜性および/または特許性の理由で、グループに含まれ得るか、またはグループから削除され得る。このような任意の包含または欠失が生じる場合、本明細書は、本明細書において、修飾されたグループを含み、したがって、添付の特許請求の範囲において使用される全てのマーカッシュグループの書面による説明を満たすとみなされる。
本明細書に別段の定義がない限り、本出願に関連して使用される科学用語および技術用語は、本開示が属する技術分野の当業者に一般的に理解される意味を有するものとする。本発明は、本明細書に記載される特定の方法、プロトコル、および試薬などに限定されず、それ自体変化し得ることが理解されるべきである。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを記載する目的で使用され、特許請求の範囲によってのみ定義される本発明の範囲を限定することを意図しない。免疫学および分子生物学における一般用語の定義は、The Merck Manual of Diagnosis and Therapy、第19版(2011年);The Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine(1999~2012年);Molecular Biology and Biotechnology:A Comprehensive Desk Reference(1995年);Immunology(2006年);Janeway’s Immunobiology(2014年);Lewin’s Genes XI(2014年);Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第4版(2012年);Basic Methods in Molecular Biology(2012年);Laboratory Methods in Enzymology:DNA(2013年);Current Protocols in Molecular Biology(CPMB)(2014年);Current Protocols in Protein Science(CPPS)(2005年);およびCurrent Protocols in Immunology(CPI)(2003年)に見出すことができ、それらの内容は、全体が参照により全て本明細書に組み込まれる。
当業者は、使用する化学療法剤を容易に同定することができる。例えば、Physicians’ Cancer Chemotherapy Drug Manual(2014年);Chapter 85 in Harrison’s Principles of Internal Medicine、第18版(2011年);28~29章、in Abeloffs Clinical Oncology、第5版(2013年);The Cancer Chemotherapy Handbook、第4版(2003年)を参照されたい。
態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される開示は、ヒトをクローニングするプロセス、ヒトの生殖細胞系の遺伝的同一性を修飾するプロセス、工業的もしくは商業的目的のためのヒト胚の使用、またはヒトもしくは動物にいずれもの実質的な医学的利益なしに苦しめる可能性のある動物の遺伝的同一性を修飾するプロセス、およびまたこのような方法から生じる動物に関するものではない。
他の用語は、本発明の種々の態様の説明の範囲内で本明細書において定義される。
本発明の二重特異性抗体
抗プログラム死-1(PD-1)または抗PD-1リガンド1(PD-L1)抗体を用いた免疫療法は、印象的な持続的反応のためにいくつかのがんの処置に対して承認されているが、全体として、PD-1遮断療法単独から現在恩恵を受ける患者はごく僅かな割合である(Topalianら、2012年;Herbstら、2014年;Powlesら、2014年;Ansellら、2015年;Garonら、2015年;Postowら、2015年;Robertら、2015年a,b;Weberら、2015年;Nghiemら、2016年;Ribasら、2016年)。抗PD-1/L1抗体と他の免疫調節剤との組み合わせはより活性であるように考えられるが、それは有意な毒性を追加する(Wolchokら、2013年;Larkinら、2015年;Postowら、2015年)。
本発明者らの以前の研究では、(a)CHI3L1および/またはCHI3L1シグナル伝達の阻害、および(b)PD-1などの少なくとも1つの免疫チェックポイントタンパク質の阻害が、がん、例えば肺がんの処置において相乗効果を提供することを示した。例えば、米国出願公開第2019/0062457号を参照されたい。抗CHI3L1抗体であるFRGを抗PD-1抗体と組み合わせて投与した場合、相乗作用が観察され、この組み合わせはB16F10転移の低下において改善された効力を示し、それによって、CHI3L1阻害とチェックポイントタンパク質の阻害の組み合わせは、がんの治療において相乗効果を提供することを示唆した。米国出願公開第2019/0062457号の実施例2を参照されたい。CHI3L1ポリペプチドとPD-1ポリペプチドの両方に特異的に結合し、同時にCHI3L1と免疫チェックポイント阻害剤PD-1の両方を検出および中和する二重特異性抗体は、がんの処置において改善された相乗効果を示すことができると仮定された。
本明細書には、CHI3L1ポリペプチドとPD-1ポリペプチドの両方に特異的に結合し、同時にCHI3L1と免疫チェックポイント阻害剤PD-1の両方を検出および中和する二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合断片、またはキメラ抗原受容体(CAR)が記載される。このような二重特異性抗体、その抗原結合部分などは、例えば、がんの診断、予後、および/または処置を可能にすることができる。一部の実施形態では、本明細書に記載される技術は、がんのためのキメラ抗原受容体(CAR)およびCAR-T療法に関する。一部の実施形態では、本明細書に記載される技術は、がんに対するモノクローナル抗体療法に関する。一部の実施形態では、本明細書に記載される技術は、がんの治療のための抗体-薬物コンジュゲートに関する。
本明細書には、二重特異性抗CHI3L1抗体および抗PD-1抗体、抗体試薬、ならびにその抗原結合断片に関連する方法および組成物が記載され、エクスビボおよびインビボで優れた特性、例えば、高感受性、高特異性、高結合親和性、中和活性を示す。本明細書に記載される化合物を投与することによる、処置の方法、例えば、がんを処置する方法もまた提供される。
本発明の二重特異性抗体は、抗ヒトPD-1抗体の抗原結合部分、および抗ヒトCHI3L1抗体の抗原結合部分を含む。一部の実施形態では、二重特異性抗体は、抗ヒトCHI3L1抗体の骨格に結合した抗ヒトPD-1一本鎖可変断片(ScFv-PD1)を含む。代替の実施形態では、二重特異性抗体は、抗ヒトPD-1抗体の骨格に結合した抗ヒトCHI3L1一本鎖可変断片(ScFv-CHI3L1)を含む。
当業者は、コードされた配列中の単一のアミノ酸または僅かな割合のアミノ酸を改変する、核酸、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質配列への個々の置換、欠失または付加が、「保存的に修飾されたバリアント」であり、その変更は、アミノ酸を化学的に類似したアミノ酸で置換し、標的抗原(例えば、CHI3L1およびPD-1)に特異的に結合する能力を保持することを認識する。このような保存的に修飾されたバリアントは、本開示と一致する多型バリアント、種間相同体、および対立遺伝子に加えられ、除外されない。
置換バリアントの例としては、CDRの配列を変更させない、例えば、VまたはVドメインにおけるアミノ酸の保存的置換が挙げられる。CDRに含まれない配列中の保存的置換は、野生型または天然に存在する配列、例えば、ヒトもしくはマウスのフレームワークおよび/または抗体配列の定常領域に対する置換であり得る。
所与のアミノ酸は、類似の物理化学的特性を有する残基で置換され得、例えば、1つの脂肪族残基を別のもの(例えば、Ile、Val、Leu、またはAlaを互いに置換すること)、または1つの極性残基を別のもの(例えば、LysとArgの間;GluとAspの間;またはGlnとAsnの間)に置換する。他のこのような保存的置換、例えば、類似の疎水性特性を有する全領域の置換は、周知である。保存的アミノ酸置換を含むポリペプチドは、本明細書に記載されるアッセイのいずれか1つにおいて試験することができ、所望の活性、例えば、天然または参照ポリペプチドの抗原結合活性および特異性が保持されていることを確認することができる。
アミノ酸は、それらの側鎖の性質における類似性に従って分類することができる(Biochemistry、第2版(1975年)73~75頁):(1)非極性:Ala(A)、Val(V)、Leu(L)、Ile(I)、Pro(P)、Phe(F)、Trp(W)、Met(M);(2)非荷電極性:Gly(G)、Ser(S)、Thr(T)、Cys(C)、Tyr(Y)、Asn(N)、Gln(Q);(3)酸性:Asp(D)、Glu(E);(4)塩基性:Lys(K)、Arg(R)、His(H)。あるいは、天然に存在する残基は、共通の側鎖の性質に基づいてグループに分けることができる:(1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile;(2)中性親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;(3)酸性:Asp、Glu;(4)塩基性:His、Lys、Arg;(5)鎖配向に影響する残基:Gly、Pro;(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。非保存的置換は、これらのクラスのうちの1つのメンバーを別のクラスと交換することを必要とする。特定の保存的置換には、例えば、AlaからGlyへもしくはSerへ;ArgからLysへ;AsnからGlnへもしくはHへ;AspからGluへ;CysからSerへ;GlnからAsnへ;GluからAspへ;GlyからAlaへもしくはProへ;HisからAsnへもしくはGlnへ;IleからLeuへもしくはValへ;LeuからIleへもしくはValへ;LysからArgへ、GlnへもしくはGluへ;MetからLeuへ、TyrへもしくはIleへ;PheからMetへ、LeuへもしくはTyrへ;SerからThrへ;ThrからSerへ;TrpからTyrへ;TyrからTrpへ;および/またはPheからValへ、IleへもしくはLeuへの置換が含まれる。
バリアントアミノ酸配列またはDNA配列は、好ましくは、天然配列または参照配列と少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、またはそれ以上同一である。天然配列と突然変異配列の間の相同性の程度(同一性パーセント)は、例えば、この目的のために、ワールド・ワイド・ウェブで一般的に使用される自由に利用可能なコンピュータプログラム(例えば、デフォルト設定のBLASTpまたはBLASTn)を用いて2つの配列を比較することによって決定することができる。
天然アミノ酸配列の改変は、当業者に公知である多数の技術のいずれかによって達成することができる。突然変異は、例えば、天然配列の断片へのライゲーションを可能にする制限部位に隣接する突然変異配列を含むオリゴヌクレオチドを合成することによって、特定の遺伝子座に導入することができる。ライゲーション後、得られた再構築配列は、所望のアミノ酸挿入、置換、または欠失を有する類似体をコードする。あるいは、必要とされる置換、欠失、または挿入に従って改変された特定のコドンを有する改変されたヌクレオチド配列を提供するために、オリゴヌクレオチド指向部位特異的突然変異誘発法を用いることができる。
ポリペプチドの適切な立体構造の維持に関与しないいずれものシステイン残基は、分子の酸化的安定性を改善し、異常な架橋を防止するために、一般的にセリンで置換することもできる。逆に、システイン結合(単数または複数)をポリペプチドに付加して、その安定性を改善し、またはオリゴマー化を促進することができる。
本明細書に記載される抗体、その抗原結合部分、またはCARが、本明細書に提供されるCHI3L1およびPD-1CDRの配列と同一ではない少なくとも1つのCDRを含む特定の実施形態では、その少なくとも1つのCDRのアミノ酸配列は、当業者に周知である方法によって選択することができる。例えば、Fujii、2004年、「Antibody affinity maturation by random mutagenesis」 Methods in Molecular Biology:Antibody Engineering 248巻:345~349頁(全体が参照により本明細書に組み込まれる)、特に図2および3.3章は、目的の任意のCDRのライブラリーを作製する方法を記載する。これにより、当業者は、本明細書に記載される特異的CDR配列の保存的置換バリアントを含む代替のCDRを同定することができ、本明細書に記載される抗体またはその抗原結合部分に存在する場合、がん細胞表面抗原に結合する抗原またはその抗原結合部分をもたらす。また、Fujiiらに記載される方法は、当業者に、公知の重鎖断片と組み合わせた場合に所望の結合挙動を与える軽鎖配列をスクリーニングすることを可能にし、その逆も可能である。
一部の実施形態では、CARは、CHI3L1ポリペプチドの1つ以上のエピトープに結合する抗CHI3L1抗体またはその抗原結合部分を含む細胞外ドメイン;膜貫通ドメイン、1つ以上の細胞内共刺激シグナル伝達ドメイン、および一次シグナル伝達ドメインを含む。例示的な抗CHI3L1および抗PD-1抗体ならびにその抗原結合部分、さらに例示的なエピトープは、本明細書の他の箇所に記載される。
本明細書で使用される場合、「キメラ抗原受容体」または「CAR」は、抗原結合ドメイン(例えば、抗体の抗原結合部分(例えば、scFv))、膜貫通ドメイン、ならびにT細胞シグナル伝達および/またはT細胞活性化ドメインを含む、人工的に構築されたハイブリッドポリペプチドを指す。CARは、モノクローナル抗体の抗原結合特性を利用して、選択された標的に対するT細胞特異性および反応性を非MHC制限的に再方向付けする能力を有する。非MHC制限性抗原認識は、CARを発現するT細胞に、抗原処理に依存しない抗原を認識する能力を与え、したがって、腫瘍逃避の主要なメカニズムをバイパスする。さらに、T細胞において発現される場合、CARは、有利には、内因性T細胞受容体(TCR)アルファ鎖およびベータ鎖と二量体化しない。最も一般的には、CARの細胞外結合ドメインは、マウスまたはヒト化モノクローナル抗体の可変重鎖および軽鎖領域を融合することに由来する一本鎖可変断片(scFv)で構成される。あるいは、種々の実施形態では、scFvは、(例えば、Fabライブラリーから得られる抗体の代わりに)Fabに由来するscFvを使用することができ、このscFvは、膜貫通ドメインに、次に細胞内シグナル伝達ドメインに融合される。「第1世代」CARは、抗原結合時にCD3ゼータ(CD3ζ)シグナルを単独で提供するものを含み、「第2世代」CARは、共刺激(例えば、CD28またはCD137)と活性化(CD3ζ)の両方を提供するものを含む。「第3世代」CARは、複数の共刺激性(例えば、CD28およびCD137)ドメインおよび活性化ドメイン(例えば、CD3ζ)を提供するものを含む。種々の実施形態では、CARは、抗原に対して高い親和性または結合活性を有するように選択される。CARのさらなる検討は、例えば、Mausら(2014年);Reardonら(2014年); Hoyosら(2012年);Byrdら(2014年);MaherおよびWilkie(2009年);Tamadaら(2012年)に見出すことができ、その各々は全体が参照により本明細書に組み込まれる。
態様のいずれかの一部の実施形態では、CARは、ヒト化CHI3L1特異的またはヒト化PD-1特異的な結合ドメイン;膜貫通ドメイン;1つ以上の細胞内共刺激シグナル伝達ドメイン;および一次シグナル伝達ドメインを含む細胞外結合ドメインを含む。本明細書で使用される場合、用語「結合ドメイン」、「細胞外ドメイン」、「細胞外結合ドメイン」、「抗原特異的結合ドメイン」、および「細胞外抗原特異的結合ドメイン」は、互換的に使用され、目的の標的抗原、例えば、CHI3L1およびPD-1に特異的に結合する能力を有するCARを提供する。結合ドメインは、天然、合成、半合成、または組換え源のいずれかに由来することができる。
一部の実施形態では、本明細書で企図されるCARは、種々のドメイン間のリンカー残基を含むことができ、例えば、分子の適切な間隔および立体配座のために添加され得る。特定の実施形態では、リンカーは、可変領域連結配列である。「可変領域連結配列」は、VHドメインおよびVLドメインを接続し、得られたポリペプチドが同じ軽鎖および重鎖可変領域を含む抗体と同じ標的分子に対する特異的結合親和性を保持するように、2つのサブ結合ドメインの相互作用に適合するスペーサー機能を提供するアミノ酸配列である。本明細書で企図されるCARは、1、2、3、4、もしくは5またはそれ以上のリンカーを含むことができる。特定の実施形態では、リンカーの長さは、約1~約25のアミノ酸、約5~約20のアミノ酸、または約10~約20のアミノ酸、または任意の介在するアミノ酸の長さである。一部の実施形態では、リンカーは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、またはそれを超えるアミノ酸長である。
特定の実施形態では、CARの結合ドメインの後に、1つ以上の「スペーサードメイン」が続き、これは、抗原結合ドメインをエフェクター細胞表面から離れて移動させ、適切な細胞/細胞接触、抗原結合および活性化を可能にする領域を指す。ヒンジドメインは、天然、合成、半合成、または組換え源のいずれかに由来することができる。特定の実施形態では、スペーサードメインは、限定されないが、1つ以上の重鎖定常領域、例えば、CH2およびCH3を含む免疫グロブリンの一部である。スペーサードメインは、天然に存在する免疫グロブリンヒンジ領域または改変された免疫グロブリンヒンジ領域のアミノ酸配列を含むことができる。
CARの結合ドメインの後には、一般的に、1つ以上の「ヒンジドメイン」が続き、これは、抗原結合ドメインをエフェクター細胞表面から離れた位置に配置し、適切な細胞/細胞接触、抗原結合および活性化を可能にする役割を果たす。CARは、一般的に、結合ドメインと膜貫通ドメイン(TM)の間に1つ以上のヒンジドメインを含む。ヒンジドメインは、天然、合成、半合成、または組換え源のいずれかに由来することができる。ヒンジドメインは、天然に存在する免疫グロブリンヒンジ領域または改変された免疫グロブリンヒンジ領域のアミノ酸配列を含むことができる。本明細書に記載されるCARでの使用に適した例示的なヒンジドメインは、CD8α、CD4、CD28およびCD7などの1型膜タンパク質の細胞外領域に由来するヒンジ領域を含み、これらの分子からの野生型ヒンジ領域であり得るかまたは改変され得る。別の実施形態では、ヒンジドメインはCD8αヒンジ領域を含む。
「膜貫通ドメイン」は、細胞外結合部分および細胞内シグナル伝達ドメインを融合し、CARを免疫エフェクター細胞の細胞膜に固定するCARの一部である。TMドメインは、天然、合成、半合成、または組換え源のいずれかに由来することができる。TMドメインは、T細胞受容体のアルファ、ベータまたはゼータ鎖、CD3ε、CD3ζ、CD4、CD5、CD8α、CD9、CD16、CD22、CD27、CD28、CD33、CD37、CD45、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD152、CD154、およびPD1から誘導され得る(すなわち、少なくともその膜貫通領域(単数または複数)を含み得る)。
一部の実施形態では、本明細書で企図されるCARは、細胞内シグナル伝達ドメインを含む。「細胞内シグナル伝達ドメイン」とは、標的抗原への有効なCAR結合のメッセージを免疫エフェクター細胞の内部に形質導入し、エフェクター細胞機能、例えば、活性化、サイトカイン産生、増殖および細胞傷害活性、例えば、CAR結合標的細胞への細胞傷害性因子の放出、または細胞外CARドメインへの抗原結合によって誘発される他の細胞応答に関与するCARの部分をいう。一部の実施形態では、本明細書で企図されるCARは、1つ以上の「共刺激性シグナル伝達ドメイン」および「一次シグナル伝達ドメイン」を含む細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
一次シグナル伝達ドメインは、TCR複合体の一次活性化を刺激的にまたは阻害的に調節する。刺激様式で作用する一次シグナル伝達ドメインは、免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフまたはITAMとして公知であるシグナル伝達モチーフを含有し得る。本発明において特に使用される一次シグナル伝達ドメインを含むITAMの例としては、TCRζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD3ζ、CD22、CD79a、CD79b、およびCD66dに由来するものが挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「共刺激シグナル伝達ドメイン」または「共刺激ドメイン」は、共刺激分子の細胞内シグナル伝達ドメインを指す。共刺激分子は、抗原受容体またはFc受容体以外の細胞表面分子であり、抗原に結合するとTリンパ球の効率的な活性化および機能に必要な第2のシグナルを提供する。このような共刺激分子の例としては、CARD11、CD2、CD7、CD27、CD28、CD30、CD40、CD54(ICAM)、CD83、CD134(OX40)、CD137(4-1BB)、CD150(SLAMF1)、CD152(CTLA4)、CD223(LAG3)、CD270(HVEM)、CD273(PD-L2)、CD274(PD-L1)、CD278(ICOS)、DAP10、LAT、NKD2C SLP76、TRIM、およびZAP70が含まれる。一実施形態では、CARは、CD28、CD137、およびCD134、ならびにCD3ζの一次シグナル伝達ドメインからなる群から選択される1つ以上の共刺激性シグナル伝達ドメインを含む。
一部の実施形態では、抗体-薬物コンジュゲートが提供される。特定の実施形態では、抗体-薬物コンジュゲートは、本明細書に記載されるように、抗体、抗体試薬、またはその抗原結合部分を含む。薬物は、例えば、本明細書の他の箇所に記載されるような化学療法分子であり得る。一部の実施形態では、抗体-薬物コンジュゲートは、抗体またはその抗原結合部分に直接コンジュゲートされたおよび/またはそれに結合された化学療法剤を含む。一部の実施形態では、結合は、非共有結合、例えば、水素結合、静電相互作用、またはファン・デル・ワールス相互作用であり得るが、しかしながら、結合は共有結合でもあり得る。「コンジュゲートされた」とは、少なくとも2つの分子の共有結合を意味する。一部の実施形態では、組成物は、抗体-薬物結合体であり得る。
一部の実施形態では、抗体、抗体試薬、またはその抗原結合部分は、複数の化学療法分子に結合および/またはコンジュゲートされ得る。一部の実施形態では、抗体-薬物コンジュゲートは、複数の化学療法分子に結合および/またはコンジュゲートされ得る。一部の実施形態では、所与の化学療法分子と抗体またはその抗原結合部分の比は、約1:1~約1,000:1であり得、例えば、単一抗体試薬分子は、約1~約1,000個の個々の化学療法分子に連結され、コンジュゲートされ得るなどである。
一部の実施形態では、抗体、またはその抗原結合部分、および化学療法剤は、足場材料中に存在し得る。治療用組成物に使用するのに適した足場材料は、当該技術分野において公知であり、限定されないが、ナノ粒子;マトリックス;ヒドロゲル;および生体材料、生体適合性および/または生分解性足場材料を含み得る。本明細書で使用される場合、用語「ナノ粒子」とは、約10-9または1メートルの10億分の1から数十億分の1のオーダーの粒子を指す。用語「ナノ粒子」は、ナノスフェア、ナノロッド、ナノシェル、およびナノプリズムを含み、これらのナノ粒子はナノネットワークの一部であり得る。
用語「ナノ粒子」はまた、ナノ粒子のサイズを有するリポソームおよび脂質粒子を包含する。本明細書で使用される場合、用語「マトリックス」とは、本明細書に記載される組成物の構成要素(例えば、抗体またはその抗原結合部分)を含む3次元構造を指す。マトリックス構造の非限定的な例には、発泡体;ヒドロゲル;電気紡糸繊維;ゲル;繊維マット;スポンジ;3次元足場;不織マット;織布材料;ニット材料;繊維束;および繊維、ならびに他の材料フォーマットが挙げられる。例えば、各々が参照により全体が本明細書に組み込まれるRockwoodら(2011年)、米国特許出願公開第2011/0167602号;同第2011/0009960号;同第2012/0296352号;米国特許第8,172,901号を参照されたい。マトリックスの構造は、組成物の意図された用途に応じて当業者によって選択することができ、例えば、電気紡糸マトリックスは、発泡体よりも大きな表面積を有することができる。
一部の実施形態では、足場はヒドロゲルである。本明細書で使用される場合、用語「ヒドロゲル」とは、水に不溶であるが、大量の水を吸収および保持して、安定であり、しばしば軟らかく、柔軟な構造を形成することができる3次元ポリマー構造を指す。一部の実施形態では、水は、ポリマーネットワークのポリマー鎖間に浸透し、その後、膨潤およびヒドロゲルの形成を引き起こすことができる。一般的に、ヒドロゲルは高吸収性である。ヒドロゲルは、生物医学的用途に多くの望ましい特性を有する。例えば、それらは、毒性がなく、組織に適合するようにすることができ、水、イオン、および小分子に対して高い透過性を有する。ヒドロゲルは、高吸収性(99%を超える水を含有することができる)であり、天然(例えば、絹)または合成ポリマー、例えば、PEGで構成され得る。
本明細書で使用される場合、「生体材料」とは、生体適合性であり、生分解性である材料を指す。本明細書で使用される場合、用語「生体適合性」は、細胞に対して毒性でない物質を指す。一部の実施形態では、物質は、インビトロでの細胞へのその添加が、約20%未満の細胞死をもたらす場合、「生体適合性」であると考えられる。一部の実施形態では、物質は、インビボでの細胞へのその添加がインビボで炎症および/または他の有害作用を誘発しない場合、「生体適合性」であると考えられる。本明細書で使用される場合、用語「生分解性」とは、生理学的条件下で分解される物質を指す。一部の実施形態では、生分解性物質は、細胞装置によって分解される物質である。一部の実施形態では、生分解性物質は、化学的プロセスによって分解される物質である。
本明細書で使用される場合、用語「核酸」または「核酸配列」とは、リボ核酸、デオキシリボ核酸またはその類似体の単位を組み込むポリマー分子を指す。核酸は、一本鎖または二本鎖のいずれかであり得る。一本鎖核酸は、変性二本鎖DNAの一本鎖核酸であり得る。一部の実施形態では、核酸は、cDNA、例えば、イントロンを欠く核酸であり得る。
抗体のアミノ酸配列バリアントをコードする核酸分子は、当該技術分野において公知である種々の方法によって調製される。これらの方法には、限定されないが、オリゴヌクレオチド媒介(または部位特異的)突然変異誘発、PCR突然変異誘発、および以前に調製されたバリアントまたは抗体の非バリアントバージョンのカセット突然変異誘発による調製が含まれる。本明細書に記載される少なくとも1つの抗体、部分またはポリペプチドをコードする核酸配列は、従来の技術に従ってベクターDNAを用いて組換えられ得、ライゲーションのための平滑末端または互い違いの末端、適切な末端を提供するための制限酵素消化、必要に応じて付着末端のフィルイン、望ましくない接続を回避するためのアルカリホスファターゼ処理、および適切なリガーゼとのライゲーションを含む。このような操作のための技術を使用して、モノクローナル抗体分子、抗体試薬、その抗原結合領域、またはCARをコードする核酸配列を構築することができる。
DNAなどの核酸分子は、それが転写および翻訳調節情報を含むヌクレオチド配列を含み、このような配列がポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に「作動可能に連結」されている場合、ポリペプチドを「発現することができる」と言われる。作動可能な連結とは、調節DNA配列および発現されることが求められるDNA配列が、回収可能な量でペプチドまたは抗体部分としての遺伝子発現を可能にするような方法で接続される連結である。遺伝子発現に必要な調節領域の正確な性質は、類似の技術分野において周知であるように、生物によって異なる場合がある。
一部の実施形態では、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARをコードする核酸は、ベクターによって構成される。本明細書に記載される態様の一部では、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCARをコードする核酸配列、またはそのいずれかのモジュールは、ベクターに作動可能に連結される。用語「ベクター」とは、本明細書で使用される場合、宿主細胞への送達、または異なる宿主細胞間での移入のために設計された核酸構築物を指す。本明細書で使用される場合、ベクターは、ウイルス性または非ウイルス性であり得る。用語「ベクター」は、適切な制御要素と結合した場合に複製することができ、遺伝子配列を細胞に移入することができる任意の遺伝要素を包含する。ベクターには、限定されないが、クローニングベクター、発現ベクター、プラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、染色体、ウイルス、ビリオンなどが含まれる。
本明細書で使用される場合、用語「発現ベクター」とは、ベクター上の転写調節配列に連結された配列からRNAまたはポリペプチドの発現を指示するベクターを指す。発現される配列は、しばしば、必ずしもそうではないが、細胞に対して異種である。発現ベクターは、さらなる要素を含むことができ、例えば、発現ベクターは、2つの複製系を有することができ、したがって、2つの生物、例えば、発現のためにヒト細胞において、およびクローニングおよび増幅のために原核生物宿主において、それを維持することを可能にする。用語「発現」とは、RNAおよびタンパク質の産生、ならびに必要に応じて、タンパク質の分泌に関与する細胞プロセスを指し、適用可能な場合、限定されないが、例えば、転写、転写物プロセシング、翻訳およびタンパク質フォールディング、修飾および処理を含む。「発現産物」には、遺伝子から転写されたRNA、および遺伝子から転写されたmRNAの翻訳によって得られたポリペプチドが含まれる。用語「遺伝子」とは、適切な調節配列に作動可能に連結された場合に、インビトロまたはインビボで(DNAが)RNAに転写される核酸配列を意味する。遺伝子は、コード領域の前後に、例えば、5’非翻訳(5’UTR)または「リーダー」配列および3’UTRまたは「トレーラー」配列、ならびに個々のコードセグメント(エキソン)間の介在配列(イントロン)を含み得るかまたは含み得ない。
本明細書で使用される場合、用語「ウイルスベクター」とは、ウイルス起源の少なくとも1つの要素を含み、ウイルスベクター粒子中にパッケージされる能力を有する核酸ベクター構築物を指す。ウイルスベクターは、非必須ウイルス遺伝子の代わりに、本明細書に記載される抗体、その抗原結合部分、またはCARをコードする核酸を含有することができる。ベクターおよび/または粒子は、いずれかの核酸をインビトロまたはインビボのいずれかで細胞内に移入する目的で使用することができる。多数の形態のウイルスベクターが当該技術分野において公知である。
「組換えベクター」とは、インビボで発現することができる異種核酸配列、または「導入遺伝子」を含むベクターを意味する。本明細書に記載されるベクターは、一部の実施形態では、他の適切な組成物および治療と組み合わせることができることが理解されるべきである。一部の実施形態では、ベクターはエピソームである。適切なエピソームベクターの使用は、目的のヌクレオチドを対象において高コピー数の余分な染色体DNAに維持する手段を提供し、それによって染色体組み込みの潜在的な効果を排除する。
実施形態のいずれかの一態様では、本明細書には、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCAR、またはこのような抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCARをコードする核酸を含む細胞が記載される。
本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARの発現は、原核細胞または真核細胞のいずれにおいても起こり得る。適切な宿主には、インビボまたはインサイチュのいずれかで酵母、昆虫、真菌、鳥類および哺乳類細胞を含む細菌または真核生物宿主、または哺乳動物、昆虫、鳥類もしくは酵母起源の宿主細胞が挙げられる。哺乳動物細胞または組織は、ヒト、霊長類、ハムスター、ウサギ、げっ歯類、ウシ、ブタ、ヒツジ、ウマ、ヤギ、イヌまたはネコ由来であり得るが、任意の他の哺乳動物細胞を使用することができる。さらに、例えば、酵母ユビキチンヒドロラーゼ系を使用することによって、ユビキチン-膜貫通ポリペプチド融合タンパク質のインビボ合成を達成することができる。このように産生された融合タンパク質は、インビボで処理されるかまたはインビトロで精製および処理され得、特定のアミノ末端配列を有する、本明細書に記載される抗体またはその一部の合成を可能にする。さらに、酵母(または細菌)の直接発現における開始コドン由来のメチオニン残基の保持に関連する問題が回避され得る。グルコースに富んだ培地中で酵母を増殖させた場合に、大量に産生される解糖酵素をコードする能動的に発現された遺伝子からプロモーターおよび終止要素を組み込んだ一連の酵母遺伝子発現系のいずれも、本明細書に記載される組換え抗体またはその抗原結合部分を得るために利用することができる。公知の解糖遺伝子はまた、非常に効率的な転写制御シグナルを提供することができる。例えば、ホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子のプロモーターおよびターミネーターシグナルを利用することができる。
昆虫において本明細書に記載される抗体またはその抗原結合部分の産生を達成することができる。例えば、当業者に公知である方法によって膜貫通ポリペプチドを発現するように操作されたバキュロウイルスを昆虫宿主に感染させることによる。
一部の実施形態では、導入されたヌクレオチド配列は、レシピエント宿主において自律的複製が可能なプラスミドまたはウイルスベクターに組み込まれる。この目的のために、広範な種々のベクターのいずれも使用することができ、当業者に公知であり、利用可能である。特定のプラスミドまたはウイルスベクターを選択する際に重要な因子には、ベクターを含有するレシピエント細胞が認識され、ベクターを含有しないレシピエント細胞から選択され得る容易さ;特定の宿主において望ましいベクターのコピー数;および異なる種の宿主細胞間でベクターを「シャトル」し得ることが望ましいかどうかが含まれる。
当該技術分野において公知である原核生物ベクターの例には、例えば、大腸菌(E.coli)で複製可能なプラスミドなどのプラスミドが含まれる。抗体、その抗原結合部分、またはCARをコードするcDNAの発現に有用な他の遺伝子発現要素には、限定されないが、(a)ウイルス転写プロモーターおよびそれらのエンハンサー要素、例えば、SV40初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスLTR、およびモロニーマウス白血病ウイルス;(b)スプライス領域およびSV40後期領域由来のものなどのポリアデニル化部位;ならびに(c)SV40におけるものなどのポリアデニル化部位が含まれる。免疫グロブリンcDNA遺伝子は、例えば、発現要素として、SV40初期プロモーターおよびそのエンハンサー、マウス免疫グロブリンH鎖プロモーターエンハンサー、SV40後期領域mRNAスプライシング、ウサギS-グロビン介在配列、免疫グロブリンおよびウサギS-グロビンポリアデニル化部位、およびSV40ポリアデニル化要素を使用して発現され得る。
一部のcDNA、一部のゲノムDNAで構成される免疫グロブリン遺伝子では、転写プロモーターはヒトサイトメガロウイルスであり得、プロモーターエンハンサーはサイトメガロウイルスおよびマウス/ヒト免疫グロブリンであり得、mRNAスプライシングおよびポリアデニル化領域は天然の染色体免疫グロブリン配列であり得る。
一部の実施形態では、げっ歯類細胞におけるcDNA遺伝子の発現では、転写プロモーターは、ウイルスLTR配列であり、転写プロモーターエンハンサーは、いずれかまたは両方のマウス免疫グロブリン重鎖エンハンサーおよびウイルスLTRエンハンサーであり、スプライス領域は、31bpを超えるイントロンを含み、ポリアデニル化および転写終結領域は、合成される免疫グロブリン鎖に対応する天然の染色体配列に由来する。他の実施形態では、他のタンパク質をコードするcDNA配列を上記発現要素と組み合わせて、哺乳動物細胞におけるタンパク質の発現を達成する。
遺伝子は、発現ベクターにアセンブルされるかまたはその内に挿入される。次に、キメラ免疫グロブリン鎖遺伝子産物を発現することができるレシピエント細胞に、抗体、その抗原結合部分、もしくはCAR、またはキメラH鎖もしくはキメラL鎖コード遺伝子を単独でトランスフェクトするか、あるいはキメラH鎖およびキメラL鎖遺伝子をコトランスフェクトする。トランスフェクトされたレシピエント細胞を、取り込まれた遺伝子の発現を可能にする条件下で培養し、発現された免疫グロブリン鎖または無傷の抗体もしくは断片を培養物から回収する。
一部の実施形態では、抗体、その抗原結合部分、CAR、またはキメラH鎖およびL鎖をコードする遺伝子、またはそれらの部分は、別々の発現ベクターにアセンブルされ、次に、それを使用してレシピエント細胞にコトランスフェクトする。各ベクターは、2つの選択可能な遺伝子、細菌系において選択するために設計された第1の選択可能な遺伝子、および真核生物系において選択するために設計された第2の選択可能な遺伝子を含むことができ、各ベクターは異なる遺伝子対を有する。この戦略は、まず、細菌系における遺伝子の産生を指示し、増幅を可能にするベクターをもたらす。このようにして産生され、細菌宿主中で増幅された遺伝子は、その後、これらを用いて、真核細胞にコトランスフェクトされ、所望のトランスフェクトされた遺伝子を有するコトランスフェクトされた細胞の選択を可能にする。細菌系で使用するための選択可能な遺伝子の非限定的な例は、アンピシリンに対する耐性を付与する遺伝子、およびクロラムフェニコールに対する耐性を付与する遺伝子である。真核生物のトランスフェクタントに使用するための選択可能な遺伝子には、キサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子(gptと称される)およびTn5由来のホスホトランスフェラーゼ遺伝子(neoと称される)が含まれる。あるいは、遺伝子を同じ発現ベクターにアセンブルすることができる。
発現ベクターのトランスフェクション、および本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARの産生では、レシピエント細胞株は骨髄腫細胞であり得る。骨髄腫細胞は、トランスフェクトされた免疫グロブリン遺伝子によってコードされる免疫グロブリンを合成し、アセンブルしおよび分泌することができ、免疫グロブリンのグリコシル化のメカニズムを有する。例えば、一部の実施形態では、レシピエント細胞は、組換えIg産生骨髄腫細胞SP2/0(ATCC#CRL 8287)である。SP2/0細胞は、トランスフェクションされた遺伝子によってコードされる免疫グロブリンのみを産生する。骨髄腫細胞は、培養またはマウスの腹腔内で増殖させることができ、分泌された免疫グロブリンを腹水から得ることができる。他の適切なレシピエント細胞は、ヒトもしくは非ヒト起源のBリンパ球、ヒトもしくは非ヒト起源のハイブリドーマ細胞、または種間ヘテロハイブリドーマ細胞などのリンパ系細胞を含む。
本明細書に記載されるキメラ、ヒト化、または複合ヒト抗体構築物、抗体、その抗原結合部分、および/またはCARを有する発現ベクターは、形質転換、トランスフェクション、コンジュゲーション、プロトプラスト融合、リン酸カルシウム沈殿、およびジエチルアミノエチル(DEAE)デキストランなどのポリカチオンとの適用などの生化学的手段、ならびに当業者に公知であるエレクトロポレーション、直接マイクロインジェクション、およびマイクロプロジェクタイル衝撃などの機械的手段を含む、種々の適切な手段のいずれかによって、適切な宿主細胞に導入することができる。
伝統的に、モノクローナル抗体は、マウスハイブリドーマ系において天然分子として産生させてきた。その技術に加えて、本明細書に記載される方法および組成物は、モノクローナル抗体の組換えDNA発現を提供する。これにより、選択される宿主種において、ヒト化抗体、ならびに抗体誘導体および融合タンパク質のスペクトルの産生が可能となる。細菌、酵母、トランスジェニック動物およびニワトリ卵における抗体の産生もまた、ハイブリドーマに基づく産生系の代替である。トランスジェニック動物の主な利点は、再生可能供給源からの潜在的な高収率である。
一態様では、本明細書に記載される単離された抗体、その抗原結合部分、またはCARを含む細胞が提供される。一部の実施形態では、本明細書に記載される単離された抗体、その抗原結合部分、またはCARは、細胞表面上に発現される。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に記載される単離された抗体、その抗原結合部分、またはCARをコードする核酸を含む。
一部の実施形態では、細胞は免疫細胞である。本明細書で使用される場合、「免疫細胞」とは、免疫応答において役割を果たす細胞を指す。免疫細胞は造血系由来であり、B細胞およびT細胞などのリンパ球;ナチュラルキラー細胞;単球、マクロファージ、好酸球、肥満細胞、好塩基球および顆粒球などの骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、細胞は、T細胞;NK細胞;NKT細胞;B細胞およびT細胞などのリンパ球;ならびに単球、マクロファージ、好酸球、肥満細胞、好塩基球および顆粒球のような骨髄細胞である。
特定の実施形態では、細胞(例えば、免疫細胞)は、CARをコードするレトロウイルスベクター、例えば、レンチウイルスベクターで形質導入される。例えば、免疫エフェクター細胞は、CD3ζ、CD28、4-1BB、Ox40、またはそれらの任意の組み合わせの細胞内シグナル伝達ドメインを有する、CHI3L1およびPD-1ポリペプチドに結合する抗CHI3L1/抗PD-1抗体またはその抗原結合部分を含むCARをコードするベクターで形質導入される。このように、これらの形質導入された細胞は、CAR媒介性の細胞傷害性応答を誘発することができる。
レトロウイルスは、遺伝子送達のための一般的なツールである。特定の実施形態において、レトロウイルスは、キメラ抗原受容体(CAR)をコードするポリヌクレオチドを細胞に送達するために使用される。本明細書で使用される場合、用語「レトロウイルス」とは、そのゲノムRNAを線状二本鎖DNAコピーに逆転写し、その後、そのゲノムDNAを宿主ゲノムに共有結合的に統合するRNAウイルスを指す。ウイルスが宿主ゲノムに組み込まれると、「プロウイルス」と呼ばれる。プロウイルスは、RNAポリメラーゼIIの鋳型として機能し、新しいウイルス粒子を産生するのに必要な構造タンパク質および酵素をコードするRNA分子の発現を指示する。
特定の実施形態での使用に適した例示的なレトロウイルスは、限定されないが、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MuLV)、モロニーマウス肉腫ウイルス(MoMSV)、ハーベイマウス肉腫ウイルス(HaMuSV)、マウス乳房腫瘍ウイルス(MuMTV)、ギボンアペ白血病ウイルス(GaLV)、ネコ白血病ウイルス(FLV)、スプーマウイルス、フレンドマウス白血病ウイルス、マウス幹細胞ウイルス(MSCV)およびラウス肉腫ウイルス(RSV)ならびにレンチウイルスを含む。
本明細書で使用される場合、用語「レンチウイルス」とは、複合レトロウイルスの群(または属)を指す。例示的なレンチウイルスには、限定されないが、HIV(ヒト免疫不全ウイルス;HIV1型およびHIV2型を含む);ビスナマエディウイルス(VMV)ウイルス;ヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV);ウマ感染性貧血ウイルス(EIAV);ネコ免疫不全ウイルス(FIV);ウシ免疫不全ウイルス(BIV);およびサル免疫不全ウイルス(SIV)が含まれる。一実施形態では、HIVベースのベクター骨格(すなわち、HIVシス作用配列要素)が好ましい。特定の実施形態では、レンチウイルスを使用して、CARを含むポリヌクレオチドを細胞に送達する。
レトロウイルスベクター、より詳細にはレンチウイルスベクターを本発明の特定の実施形態を実施する際に使用することができる。したがって、用語「レトロウイルス」または「レトロウイルスベクター」とは、本明細書で使用される場合、それぞれ「レンチウイルス」および「レンチウイルスベクター」を含むことを意味する。
CHI3L1抗原結合部分
本明細書で使用される場合、「CHI3L1」、「キンチナーゼ-3様タンパク質1」、または「YKL-40」とは、少なくともマクロファージ、軟骨細胞、好中球、滑膜細胞、およびいくつかのがん細胞によって分泌される約40kDaの糖タンパク質を指す。CHI3L1は、キチナーゼ活性を持たず、Th2促進サイトカインであり、AKT抗アポトーシスシグナル伝達経路に関連しており、星状細胞の遊走を誘導する。CHI3L1発現産物の配列は、多くの種で公知であり、例えば、ヒトCHI3L1(NCBI遺伝子ID番号1116)mRNA(NCBI Ref Seq:NM_001276.1およびNCBI Ref Seq:NM_001276.2)およびポリペプチド(NCBI Ref Seq:NP_001267.1およびNCBI Ref Seq:NP_001267.2)が挙げられる。
一部の実施形態では、本発明の二重特異性抗体のCHI3L1抗原結合部分は、米国特許第10,253,111号に開示され、以下の表1に転載される配列番号1~3のアミノ酸配列を有する重鎖CDRの1つ以上、および/または配列番号4~6のアミノ酸配列を有する軽鎖CDRを含む。
Figure 2022531444000002
態様のいずれかの一部の実施形態では、CHI3L1ポリペプチドに特異的に結合する二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARは、米国特許第10,253,111号に開示される配列番号13~24から選択されるエピトープに特異的に結合する。態様のいずれかの一部の実施形態では、CHI3L1ポリペプチドに特異的に結合する二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARは、米国特許第10,253,111号に開示される配列番号13のエピトープに特異的に結合する。
実施態様の一部では、抗ヒトCHI3L1抗体の骨格は、米国特許第10,253,111号に開示される配列番号36のアミノ酸配列を有する重鎖配列、または配列番号38のアミノ酸配列を有する軽鎖配列に対して保存的置換を含み、保存的置換は、CDRに含まれない配列中にある。代替の実施形態では、抗ヒトCHI3L1抗体の骨格は、米国特許第10,253,111号に開示される配列番号36のアミノ酸配列を有するFRG抗体の重鎖配列、または配列番号38のアミノ酸配列を有するFRG抗体の軽鎖配列を含み、それぞれ、配列番号13および配列番号として下に提供される。
Figure 2022531444000003
他の代替実施形態では、本発明の二重特異性抗体のCHI3L1抗原結合部分は、表3に開示される配列番号1~12のアミノ酸配列を有する重鎖CDRのうちの1つ以上、および/または配列番号13~20のアミノ酸配列を有する軽鎖CDRのうち1つ以上を含む。例えば、国際公開出願第2019060675号を参照されたい。
Figure 2022531444000004
Figure 2022531444000005
PD-1抗原結合部分
抗PD-1抗体の例は、米国特許第10,344,090号(Yuanら);同第10,323,091号(van Dijkら);同第10,316,089号(Baruahら);同第10,280,224号(Wangら);同第10,239,942号(Amirinaら);同第10,221,244号(Wongら);同第10,155,037号(Abdicheら);米国特許出願公開第2011/0123550号(Shibayamaら);同第2016/0376367号(Yuanら);同第2017/0210806号(Liu)に開示される。
任意の抗PD-1抗体の抗原結合部分は、本発明の二重特異性抗体において使用することができる。一部の実施形態では、CHI3L1およびPD1を検出および中和する二重特異性抗体は、PD-1一本鎖可変断片(scFv-PD1)およびリンカー(太字、下線で示す)を含み、表4に提供される。
Figure 2022531444000006
医薬組成物
実施形態のいずれかの一態様では、本明細書には、本明細書に記載される二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCAR、または本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCARをコードする核酸、または本明細書に記載される細胞を含む組成物が記載される。一部の実施形態では、組成物は医薬組成物である。本明細書で使用される場合、用語「医薬組成物」とは、医薬産業において使用するために許容される薬学的に許容される担体と組み合わせた活性剤を指す。「薬学的に許容される」という語句は、本明細書では、健全な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症なしに、ヒトおよび動物の組織と接触して使用するのに適し、合理的な利益/リスク比に相応する化合物、材料、組成物、および/または剤形を指すために使用される。
組成物の中に溶解または分散された活性成分を含有する薬理学的組成物の調製は、当該技術分野において十分に理解され、処方に基づいて限定される必要はない。典型的には、このような組成物は、液体溶液または懸濁液のいずれかとして注射用として調製されるが、しかしながら、使用前に液体中で溶液または懸濁液に適した固体形態もまた調製することができる。調製物はまた、乳化され得るか、またはリポソーム組成物として提供され得る。活性成分は、薬学的に許容され、活性成分と適合性であり、本明細書に記載される治療方法における使用に適した量の賦形剤と混合することができる。適切な賦形剤は、例えば、水、生理食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど、およびそれらの組み合わせである。さらに、所望であれば、組成物は、活性成分の有効性を増大または維持する湿潤剤または乳化剤、pH緩衝剤などの少量の補助物質を含有することができる。本明細書に記載される治療組成物は、その中に構成要素の薬学的に許容される塩を含むことができる。薬学的に許容される塩には、例えば、塩酸もしくはリン酸などの無機酸、または酢酸、酒石酸、マンデル酸などの有機酸で形成される酸付加塩(ポリペプチドの遊離アミノ基で形成される)が含まれる。遊離カルボキシル基で形成された塩はまた、無機塩基、例えば、水酸化ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウムまたは水酸化第二鉄、および有機塩基、例えば、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、2-エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどから誘導することができる。生理学的に許容可能な担当は、当該技術分野において周知である。例示的な液体担体は、活性成分および水に加えて物質を含有しない、または生理的pH値でリン酸ナトリウムなどの緩衝液、生理食塩水、またはリン酸緩衝生理食塩水などのその両方を含有する無菌水溶液である。なおさらに、水性担体は、1を超える緩衝塩、ならびに塩、例えば塩化ナトリウムおよび塩化カリウム、デキストロース、ポリエチレングリコールおよび他の溶質を含有することができる。液体組成物はまた、水に加えて、および水を排除することに加えて、液相を含有することができる。このような追加の液相の例は、グリセリン、綿実油などの植物油、および水-油エマルジョンである。特定の障害または状態の処置に有効な本発明において使用される活性剤の量は、障害または状態の性質に依存し、標準的な臨床技術によって決定することができる。
一部の実施形態では、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCAR、または本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCARをコードする核酸を含む組成物は凍結乾燥物であり得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載される技術は、本明細書に記載される組成物の治療有効量を含む、注射器またはカテーテル、例えば、臓器特異的カテーテル(例えば、腎臓カテーテル、胆道カテーテル、心臓カテーテルなど)に関する。
一態様では、本明細書には、CHI3L1+/PD-1+細胞を阻害するかまたは殺傷する方法が記載され、細胞を、本明細書に記載される単離された二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCAR、このようなポリペプチドをコードする核酸、このようなポリペプチドもしくは核酸を含む細胞、またはこのようなポリペプチドもしくは核酸を含む組成物と接触させることを含む。CHI3L1+/PD-1+細胞を阻害することは、細胞の代謝活性、転移、および/または増殖を阻害することを含むことができる。代謝活性、転移(例えば、遊走アッセイ)および増殖を測定するアッセイは、当該技術分野において周知である。同様に、CHI3L1+/PD-1+細胞の殺傷を測定するアッセイ、例えば、細胞生存アッセイは、当該技術分野において周知である。
本明細書で使用される場合、「CHI3L1+/PD-1+」細胞は、例えば、同じタイプの健常細胞、または同じタイプの健常細胞に見られるCHI3L1+/PD-1+の平均レベルと比較して、増加したレベルのCHI3L1+およびPD-1+を発現する細胞である。
本明細書に記載される態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物を投与された対象は、CHI3L1の上昇したレベル、またはその対象におけるレベルの事前評価と比較して増加したCHI3L1のレベルを有すると決定された対象であり得る。態様のいずれかの一部の実施形態では、CHI3L1の上昇したレベルは、循環CHI3L1のレベルである。本明細書に記載される態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物を投与された対象は、CHI3L1+であるがん細胞を有すると決定された対象であり得る。
本明細書に記載される態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物を投与することを含む方法は、上昇したレベルのCHI3L1を有する対象を同定する第1の工程をさらに含むことができる。態様のいずれかの一部の実施形態では、CHI3L1の上昇したレベルは、循環CHI3L1のレベルである。本明細書に記載される態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物を投与することを含む方法は、CHI3L1+であるがん細胞を有する対象を同定する第1の工程をさらに含むことができる。
本明細書で使用される場合、「CHI3L1+」細胞は、例えば、同じタイプの健常細胞または同じタイプの健常細胞に見られるCHI3L1の平均レベルと比較して、増加したレベルのCHI3L1+を発現する細胞である。態様のいずれもの一部の実施形態では、CHI3L1の増加したレベルは、参照において見られるレベルの少なくとも1.5倍であり、例えば、参照レベルより1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍またはそれよりも高いレベルであり得る。
一態様では、本明細書に記載される技術は、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCAR、または本明細書に記載される抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCARをコードする核酸を対象に投与することを含む方法に関する。一部の実施形態では、対象は、がんおよび/または悪性腫瘍の処置を必要とする。一部の実施形態では、対象は、前立腺がん、結腸がん、直腸がん、卵巣がん、腎臓がん、乳がん、グリア芽腫、黒色腫、悪性黒色腫、および肺がんに対する処置を必要とする。一部の実施形態では、方法は、対象を処置する方法である。一部の実施形態では、方法は、対象におけるがんを処置する方法である。
一態様では、本明細書に記載される技術は、本明細書に記載される二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCAR、または本明細書に記載される二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCARをコードする核酸を対象に投与することを含む方法に関する。
一態様では、本明細書には、必要とする対象においてがんを処置する方法が記載され、方法は、本明細書に記載される細胞、例えば、本明細書に記載される二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARを含む細胞を投与することを含む。一部の実施形態では、細胞は免疫細胞である。
一実施形態では、本明細書には、必要とする対象においてがんを処置する方法が記載され、方法は、本明細書に記載される核酸、または核酸を含む免疫細胞を対象に投与することを含み、対象の免疫細胞は、核酸によってコードされるポリペプチドを発現させられる。一部の実施形態では、免疫細胞はT細胞である。核酸は、例えば、所望の細胞型に選択的に結合する細胞型特異的プロモーターおよび/または組成物の使用により、特定の細胞型を標的化することができる。例えば、核酸のアプタマーへのコンジュゲーションは、標的化送達を可能にすることができる。例えば、McNamaraら(2006年)を参照されたい。代替の実施形態では、核酸は、ナノ粒子、デンドリマー、ポリマー、リポソーム、またはカチオン性送達系などの薬物送達系を用いて送達することができる。正に帯電したカチオン性イオン送達系は、核酸分子(負に帯電した)の結合を促進し、また、負に帯電した細胞膜における相互作用を増大させ、細胞による核酸の効率的な取り込みを可能にする。カチオン性脂質、デンドリマー、またはポリマーは、核酸に結合され得るか、または核酸を収容する小胞またはミセルを形成するように誘導され得る(例えば、Kimら(2008年)を参照されたい)。小胞またはミセルの形成は、全身的に投与された場合、核酸の分解をさらに妨げる。カチオン性-阻害性核酸複合体を作製および投与する方法は、当業者の能力の範囲内にある。核酸の全身送達に有用な薬物送達系のいくつかの非限定的な例としては、DOTAPオリゴフェクタミン、「固体核酸脂質粒子」、カルジオリピン、ポリエチレンイミン、Arg-Gly-Asp(RGD)ペプチド、およびポリアミドアミンが挙げられる。一部の実施形態では、核酸は、全身投与のためにシクロデキストリンと複合体を形成する。核酸およびシクロデキストリンの投与方法および医薬組成物は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,427,605号に見出すことができる。核酸の標的化送達は、例えば、IkedaおよびTaira(2006年);Soutschekら(2004年);Lorenzeら(2004年)に記載され、その各々が参照により全体が本明細書に組み込まれる。一例として、核酸は、免疫細胞上に発現される受容体のリガンド、例えば、TCRを含むリポソーム中に阻害剤をカプセル化することによって、免疫細胞を標的とすることができる。一部の実施形態では、リポソームは、免疫細胞に特異的なアプタマーを含むことができる。
一部の実施形態では、本明細書に記載される方法は、CAR-T細胞療法に関する。CAR-T細胞および関連する治療は、対象を処置するために標的細胞型(例えば、がん細胞)に特異的に結合するCARを発現する免疫細胞(例えば、T細胞)の養子細胞移入に関する。一部の実施形態では、治療の一部として投与される細胞は、対象に対して自家であり得る。一部の実施形態では、治療の一部として投与される細胞は、対象に対して自家ではない。一部の実施形態では、細胞は、CARを発現するように操作され、および/または遺伝子修飾される。CAR-T療法のさらなる検討は、例えば、各々が参照により全体が本明細書組み込まれるMausら(2014年);Reardonら、Neuro-Oncology 2014年、16巻:1441~1458頁;Hoyosら(2012年);Byrdら(2014年);MaherおよびWilkie(2009年);Tamadaら、Clin Cancer Res 2012年、18巻:6436~6445頁に見出すことができる。
一般的に、本明細書に記載される細胞、例えば、T細胞または免疫細胞を含む医薬組成物は、範囲内の全ての整数値を含む、10~1010細胞/kg体重、好ましくは10~10細胞/kg体重の投薬量で投与することができることが記述され得る。細胞の数は、組成物がその中に含まれる細胞のタイプと同様に意図される最終的な用途に依存する。本明細書に提供される使用について、細胞は、一般的に、1リットル以下の容積であり、500mL以下、さらには250mLまたは100mL以下であり得る。したがって、所望の細胞の密度は、典型的には、10細胞/mLより大きく、一般的に10細胞/mLより大きく、一般的に10細胞/mL以上である。臨床的に関連する免疫細胞の数は、累積的に10、10、10、10、10、1010、1011、または1012細胞と等しいかまたはそれを超える複数の注入に分配することができる。本発明の一部の実施形態では、特に、注入された全ての細胞が特定の標的抗原に向け直されるため、より少ない数の細胞が、10/キログラム(患者あたり10~1011)の範囲で投与され得る。CARを発現する細胞組成物は、これらの範囲内の投薬量で複数回投与することができる。細胞は、治療を受ける患者に対して、同種、同系、異種、または自家であり得る。所望であれば、処置はまた、免疫応答の誘導を増大させるために、本明細書に記載されるマイトジェン(例えば、PHA)またはリンホカイン、サイトカイン、および/またはケモカイン(例えば、IFN-γ、IL-2、IL-12、TNF-アルファ、IL-18、およびTNF-ベータ、GM-CSF、IL-4、IL-13、Flt3-L、RANTES、MIP1αなど)の投与を含むことができる。一部の実施形態では、投薬量は、体重kgあたり約1×10細胞から約1×10細胞までであり得る。一部の実施形態では、投薬量は、体重kgあたり約1×10細胞から約1×10細胞までであり得る。一部の実施形態では、投薬量は、体重kgあたり約1×10細胞であり得る。一部の実施形態では、1用量の細胞を投与することができる。一部の実施形態では、細胞の用量は、例えば、1回、2回、またはそれ以上反復され得る。一部の実施形態では、細胞の用量は、例えば、1日1回、週1回、または月1回をベースに投与することができる。
薬剤の投薬量範囲は、効力に依存し、所望の効果、例えば、腫瘍成長の減速または腫瘍サイズの低下を生じさせるのに十分な大きさを包含する。投薬量は、許容できない副作用を引き起こすほど大きくすべきではない。一般的に、投薬量は、患者の年齢、状態、および性別に応じて変化し、当業者によって決定することができる。また、合併症が生じた場合には、個々の医師が用量を調節することができる。一部の実施形態では、投薬量は、0.001mg/kg体重から0.5mg/kg体重までの範囲である。一部の実施形態では、用量範囲は、5μg/kg体重から100μg/kg体重までである。あるいは、用量範囲は、血清レベルを1μg/mL~1000μg/mLの間に維持するように調節することができる。全身投与について、対象は、治療量、例えば、0.1mg/kg、0.5mg/kg、1.0mg/kg、2.0mg/kg、2.5mg/kg、5mg/kg、10mg/kg、15mg/kg、20mg/kg、25mg/kg、30mg/kg、40mg/kg、50mg/kgまたはそれ以上で投与され得る。
上述の用量の投与を繰り返すことができる。一部の実施形態では、用量は、1日1回、または1日に複数回、例えば、限定されないが、1日に3回投与される。一部の実施形態では、上述の用量は、数週間または数ヵ月間、毎日投与される。処置期間は、対象の臨床的進行および治療に対する応答性に依存する。
一部の実施形態では、用量は、約2mg/kg~約15mg/kgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約2mg/kgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約4mg/kgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約5mg/kgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約6mg/kgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約8mg/kgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約10mg/kgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約15mg/kgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約100mg/m~約700mg/mであり得る。一部の実施形態では、用量は、約250mg/mであり得る。一部の実施形態では、用量は、約375mg/mであり得る。一部の実施形態では、用量は、約400mg/mであり得る。一部の実施形態では、用量は、約500mg/mであり得る。
一部の実施形態では、用量は、静脈内投与することができる。一部の実施形態では、静脈内投与は、約10分~約3時間の期間にわたって生じさせる注入であり得る。一部の実施形態では、静脈内投与は、約30分~約90分の期間にわたって生じさせる注入であり得る。
一部の実施形態では、用量は、週に約1回投与され得る。一部の実施形態では、用量は、週1回投与され得る。一部の実施形態では、用量は、約12週間~約18週間、週1回投与され得る。一部の実施形態では、用量は、約2週間ごとに投与され得る。一部の実施形態では、用量は、約3週間ごとに投与され得る。一部の実施形態では、用量は、約2mg/kg~約15mg/kgを約2週間ごとに投与することができる。一部の実施形態では、用量は、約2mg/kg~約15mg/kgを約3週間ごとに投与することができる。一部の実施形態では、用量は、約2mg/kg~約15mg/kgを約2週間ごとに静脈内投与することができる。一部の実施形態では、用量は、約2mg/kg~約15mg/kgを約3週間ごとに静脈内投与することができる。一部の実施形態では、用量は、約200mg/m~約400mg/mを約1週間ごとに静脈内投与することができる。一部の実施形態では、用量は、約200mg/m~約400mg/mを約2週間ごとに静脈内投与することができる。一部の実施形態では、用量は、約200mg/m~約400mg/mを約3週間ごとに静脈内投与することができる。一部の実施形態では、合計約2~約10用量が投与される。一部の実施形態では、合計4用量が投与される。一部の実施形態では、合計5用量が投与される。一部の実施形態では、合計6用量が投与される。一部の実施形態では、合計7用量が投与される。一部の実施形態では、合計8用量が投与される。一部の実施形態では、投与は、合計約4週間~約12週間行われる。一部の実施形態では、投与は、合計約6週間行われる。一部の実施形態では、投与は、合計約8週間行われる。一部の実施形態では、投与は、合計約12週間行われる。一部の実施形態では、初期用量は、次の用量よりも約1.5~約2.5倍多い場合がある。
一部の実施形態では、用量は、約1mg~約2000mgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約3mgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約10mgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約30mgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約1000mgであり得る。一部の実施形態では、用量は、約2000mgであり得る。一部の実施形態では、用量は、毎日、約3mgを静脈内注入によって与えることができる。一部の実施形態では、用量は、毎日、約10mgを静脈内注入によって与えることができる。一部の実施形態では、用量は、週3回、約30mgを静脈内注入によって与えることができる。
治療有効量は、腫瘍サイズ、腫瘍成長などにおいて統計的に有意であり、測定可能な変化を生じるのに十分な量の薬剤である(有効性の測定値は、本明細書では以下に記載される)。このような有効量は、動物実験と同様に臨床試験でも測定することができる。
薬剤は、注射によって、または経時的に徐々に注入することによって、静脈内投与することができる。所与の経路のための適切な製剤が与えられると、例えば、本明細書に記載される方法および組成物に有用な薬剤は、静脈内、鼻腔内、吸入、腹腔内、筋肉内、皮下、腔内に投与することができ、望ましい場合には蠕動手段によって、または当業者に公知である他の手段によって送達することができる。本明細書で使用される化合物は、がんを有する患者に経口、静脈内または筋肉内投与されることが好ましい。腫瘍塊への直接的な局所投与もまた、特に意図される。
少なくとも1つの薬剤を含有する治療組成物は、例えば、通常、単位用量で投与され得る。用語「単位用量」とは、治療組成物に関して使用される場合、対象のための単回投薬量として適切な物理的に離散した単位を指し、各単位は、必要とされる生理学的に許容される希釈剤、すなわち、担体またはビヒクルと関連して所望の治療効果を生じるように計算された所定量の活性物質を含有する。
組成物は、投薬処方と適合する方法であり、治療的に有効な量で投与される。投与される量およびタイミングは、治療される対象、活性成分を利用する対象のシステムの能力、および所望される治療効果の程度に依存する。
投与に必要な活性成分の正確な量は、医師の判断に依存し、各個人に特有である。しかしながら、全身投与に適した投薬量範囲は、本明細書に開示され、投与経路に依存する。投与に適したレジメンはまた様々であるが、最初の投与と、それに続く注射または他の投与によって1時間以上の間隔で反復投与により代表される。あるいは、インビボ治療のために指定された範囲で血液中の濃度を維持するのに十分な持続静脈内注入が企図される。
一部の実施形態では、方法は、組み合わせ療法の一部として、本明細書に記載される医薬組成物を、1つ以上の追加の化学療法剤、生物学的製剤、薬物、または処置とともに投与することをさらに含む。一部のこのような実施形態では、化学療法剤、生物学的製剤、薬物、または処置は、放射線療法、外科手術、抗体試薬、および/または小分子からなる群から選択される。
本明細書に記載される方法の一部の実施形態では、方法は、本明細書に記載される医薬組成物を投与される対象に、1種以上の化学療法剤を投与することをさらに含む。化学療法剤の非限定的な例には、アルキル化剤、例えば、チオテパおよびCYTOXAN(登録商標)シクロホスファミド;アルキルスルホン酸塩、例えば、ブスルファン、インプロスルファンおよびピポスルファン;アジリジン、例えば、ベンゾドーパ、カルボクオン、メチュレドーパ、およびウレドパ;エチレンイミンおよびメチルアメラミン、例えば、アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホルアミド、トリエチレンチオホスホルアミドおよびトリメチルロメラミン;アセトゲニン(特にブラタシンおよびブラタシノン);カンプトテシン(合成類似体トポテカンを含む);ブリオスタチン;カリスタチン;CC-1065(そのアドゼレシン、カルゼレシンおよびビゼレシン合成類似体を含む);クリプトフィシン(特にクリプトフィシン1およびクリプトフィシン8);ドラスタチン;デュオカルマイシン(合成類似体、KW-2189およびCB1-TM1を含む);エリュテロビン;パンクラチスタチン;サルコディクチン;スポンジスタチン;ナイトロジェンマスタード、例えば、クロラムブシル、クロルナファジン、クロロホスファミド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、塩酸メクロレタミンオキシド、メルファラン、ノベンビチン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド、ウラシルマスタード;ニトロスレア、例えば、カルムスチン、クロロゾトシン、フォテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、およびラニムスチン;抗生物質、例えば、エンジイン抗生物質(例えば、カリケアマイシン、特にカリケアマイシンガンマ1IおよびカリケアマイシンオメガI1;ダイネミシン、例えば、ダイネミシンA;ビスホスホネート、例えば、クロドロネート;エスペラミシン;ならびにネオカルジノスタチン発色団および関連する色素タンパク質エンジイン抗生物質発色団)、アクラシノマイシン、アクチノマイシン、オートラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カラビシン、カミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6-ジアゾ-5-オキソ-L-ノルロイシン、ADRIAMYCIN(登録商標)ドキソルビシン(例えば、モルフォリノ-ドキソルビシン、シアノモルフォリノ-ドキソルビシン、2-ピロリノ-ドキソルビシンおよびデオキシドキソルビシン)、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシン、例えば、マイトマイシンC、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン、ピューロマイシン、ケラマイシン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシン;代謝拮抗剤、例えば、メトトレキサートおよび5-フルオロウラシル(5-FU);葉酸類似体、例えば、デノプテリン、メトトレキサート、プテロプテリン、トリメトレキサート;プリン類似体、例えば、フルダラビン、6-メルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニン;ピリミジン類似体、例えば、アンシタビン、アザシチジン、6-アザウリジン、カルモフール、シタラビン;ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスウリジン;アンドロゲン、例えば、カルステロン、プロピオン酸ドロスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトン;抗副腎、例えば、アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン;葉酸補充剤、例えば、フロリン酸;アセグラトン;アルドホスファミド配糖体;アミノレブリン酸;エニルラシル;アムサクリン;ベストラブシル;ビサントレン;エダトラキセート;デフォファミン;デメコルシン;ジアジクオン;エルフォルミチン;酢酸エリプチニウム;エポチロン;エトグルシド;硝酸ガリウム;ヒドロキシウレア;レンチナン;ロニダイニン;メイタンシノイド、例えば、メイタンシンおよびアンサミトシン;ミトグアゾン;ミトキサントロン;モピダンモール;ニトラエリン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ロソキサントロン;ポドフィリン酸;2-エチルヒドラジド;プロカルバジン;PSK(登録商標)多糖複合体(JHS Natural Products、Eugene、Oreg.);ラゾキサン;リゾキシン;シゾフラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジクオン;2,2’,2’’-トリクロロトリエチルアミン;トリコテセン(特にT-2トキシン、ベラクリンA、ロリジンAおよびアンギジン);ウレタン;ビンデシン;ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトール;ピポブロマン;ガシトシン;アラビノシド(「Ara-C」);シクロホスファミド;チオテパ;タキソイド、例えば、TAXOL(登録商標)パクリタキセル(Bristol-Myers Squibb Oncology、Princeton、N.J.)、ABRAXANE(登録商標)クレモフォアフリー、パクリタキセルのアルブミン操作されたナノ粒子製剤(American Pharmaceutical Partners、Schaumberg、Ill)、およびTAXOTERE(登録商標)ドセタキセル(Rhone-Poulenc Rorer、Antony、France);クロランブシル;GEMZAR(登録商標)ゲムシタビン;6-チオグアニン;メルカプトプリン;メトトレキサート;白金類似体、例えば、シスプラチン、オキサリプラチンおよびカルボプラチン;ビンブラスチン;白金;エトポシド(VP-16);イホスファミド;ミトキサントロン;ビンクリスチン;NAVELBINE(登録商標)ビノレルビン;ノバントロン;テニポシド;エダトレキセート;ダウノマイシン;アミノプテリン;ゼローダ;イバンドロネート;イリノテカン(Camptosar、CPT-11)(例えば、5-FUおよびロイコボリンによるイリノテカンの治療レジメン);トポイソメラーゼ阻害剤RFS2000;ジフルオロメチルオルニチン(DMFO);レチノイド、例えば、レチノイン酸;カペシタビン;コンブレタスタチン;ロイコボリン(LV);オキサリプラチン、例えば、オキサリプラチン処置レジメン(FOLFOX);ラパチニブ(Tykerb(登録商標));細胞増殖を低下するPKC-アルファ、Raf、H-Ras、EGFR(例えば:エルロチニブ(Tarceva(登録商標))およびVEGF-Aの阻害剤、および上記のいずれか1つの薬学的に許容される塩、酸または誘導体が含まれ得る。
用語「細胞傷害性剤」とは、本明細書で使用される場合、細胞の機能を阻害もしくは防止し、および/または細胞の破壊を引き起こす物質を指す。用語は、放射性同位元素(例えば、At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm153、Bi212、P32およびLuの放射性同位元素)、化学療法剤、および毒素、例えば、細菌、真菌、植物もしくは動物起源の小分子毒素または酵素活性毒素、それらの断片および/またはバリアントなどを含むことを意図する。
本明細書で使用される場合、用語「化学療法」または「化学療法剤」とは、異常な細胞増殖によって特徴付けられる疾患の処置において治療的有用性を有する任意の化学剤を指す。このような疾患には、腫瘍、新生物およびがん、ならびに過形成性増殖によって特徴付けられる疾患が含まれる。本明細書で使用される化学療法剤は、化学剤と生物学剤の両方を包含する。これらの薬剤は、がん細胞が生存を維持するために依存する細胞活性を阻害するように機能する。化学療法剤のカテゴリーには、アルキル化剤/アルカロイド剤、代謝拮抗剤、ホルモンまたはホルモン類似体、および他の抗腫瘍剤が含まれる。これらの薬物のほとんどは、全てではないにしても、がん細胞に対して直接毒性を示し、免疫刺激を必要としない。一実施形態では、化学療法剤は、固形腫瘍などの新生物を処置する際に使用される薬物である。一実施形態では、化学療法剤は放射性分子である。当業者は、使用する化学療法剤を容易に同定することができる(例えば、Harrison’s Principles of Internal Medicine、第14版(2001年)の第86章;Abeloff’s Clinical Oncology、第2版(2000年)の第17章)。本明細書に記載される二重特異性および多特異的ポリペプチド剤は、さらなる化学療法剤とともに使用することができる。
「放射線療法」とは、細胞が正常に機能する能力を制限するように、または細胞を完全に破壊する能力を制限するように、細胞に十分な損傷を誘導するために、指向性ガンマ線またはベータ線を使用することを意味する。処置の投薬量および期間を決定するために当該技術分野において公知である多くの方法が存在することが理解される。典型的な処置は、1回限りの投与として与えられ、典型的な投薬量は、一日あたり10~200単位(グレイ)の範囲である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される方法は、さらなる免疫療法を対象に投与することをさらに含むことができる。本明細書で使用される場合、「免疫療法」とは、患者自身の免疫系を腫瘍と戦うように誘導するように設計された多様な一連の治療戦略を指し、限定されないが、表在性膀胱がんに対する膀胱内BCG免疫療法、悪性黒色腫および腎細胞がん腫に対するなどの特異的免疫応答を生成するワクチン、前立腺由来細胞に対する特異的免疫応答を誘導するために患者由来の樹状細胞に前立腺酸ホスファターゼペプチドを負荷する、前立腺がんに対するシプリューセル-Tの使用、1つ以上の免疫細胞タイプを刺激する、サイトカイン、増殖因子および/またはシグナル伝達分子(例えば、インターロイキン)の投与、患者への再導入前に腫瘍抗原に特異的なリンパ球および/または樹状細胞のエクスビボ拡大および/または刺激、イミキモド、養子細胞移入、および/または、例えば、国際公開第2003/063792号および米国特許第8,329,660号に記載される方法が含まれる。一部の実施形態では、免疫療法はNK応答を刺激する。他の実施形態では、免疫療法は、養子細胞移入アプローチ、すなわち、養子免疫療法である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される方法は、さらなる抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARを含むT細胞を対象に投与することをさらに含むことができる。一部の実施形態では、本明細書に記載される方法は、対象にサイトカインを投与することをさらに含むことができる。抗体およびサイトカインに基づく治療は、当該技術分野において公知であり、非限定的な例として、アレムツズマブ;ベバシズマブ;ブレンツキシマブベドチン;セツキシマブ;ゲムツズマブ;イブリツモマブチウキセタン;イピリムマブ;オファツムマブ;パンチブムマブ;リツキシマブ;トシツモマブ;トラスツズマブ;インターロイキン-2、およびインターフェロン-アルファを含むことができる。
例えば、がんに対する所与の処置の有効性は、熟練した臨床医によって決定され得る。しかしながら、処置は、例えば、腫瘍の徴候または症状のいずれか1つのもしくは全てが有益な方法で変化するか、あるいは他の臨床的に認められた症状が、本明細書に記載の薬剤による治療後に、例えば、少なくとも10%向上されるか、または改善さえされる場合、本明細書で使用される用語として「有効な処置」とみなされる。有効性はまた、入院または医学的介入の必要性(すなわち、疾患の進行が停止する)によって評価されるように、個人が悪化しないことによって測定することができる。これらの指標を測定する方法は、当業者に公知であり、および/または本明細書に記載される。
疾患の治療のための有効量とは、それを必要とする哺乳動物に投与された場合に、その用語が本明細書で定義されるように、その疾患に対して効果的な処置をもたらすのに十分な量を意味する。薬剤の有効性は、例えばがん、例えば腫瘍サイズ、腫瘍体積、腫瘍密度、血管新生、腫瘍成長速度などの物理的指標を評価することによって決定することができる。
対象におけるCHI3L1およびPD-1レベル
一態様では、本明細書には、がんを検出し、予後予測し、および/または診断する方法が記載され、方法は、試料を、本明細書に記載される、二重特異性抗体、抗体試薬またはその抗原結合部分と接触させることによって、対象から得られた試料中のCHI3L1および/またはPD-1もしくはPD-L1のレベルを検出するかまたは測定することを含み、参照レベルに対するCHI3L1およびPD-1またはPD-L1のレベルの増加は、対象ががんを有し、がんを発症するリスクが増加していることを示す。
最近の報告では、がんを有する患者におけるPD-1などの免疫チェックポイント阻害剤(ICI)に対するバイオマーカーとしてのPD-L1発現の感受性が中等度であり、治療転帰はPD-L1発現レベルが低いかまたはない患者において観察されることが示されている(Paz-Aresら、2018年;Hellmannら、2019年;Schoenfeldら、2020年)。したがって、別の態様では、がんを検出し、予後予測し、および/または診断する方法であって、方法は、試料を、本明細書に記載される、二重特異性抗体、抗体試薬またはその抗原結合部分と接触させることによって、対象から得られた試料中のCHI3L1のレベルを検出するかまたは測定することを含み、参照レベルに対するCHI3L1レベルの増加は、対象ががんを有し、がんを発症するリスクが増加していることを示す。
本明細書に記載される態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物を投与される対象は、上昇したレベルのCHI3L1および/またはPD-1もしくはPD-L1を有すると決定された対象であり得る。一部の実施態様では、CHI3L1およびPD-1またはPD-L1の上昇したレベルは、循環CHI3L1およびPD-1またはPD-L1のレベルである。本明細書に記載される任意の態様の一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物を投与される対象は、CHI3L1+/PD-1+であるがん細胞を有すると決定された対象であり得る。
本明細書に記載される態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物を投与することを含む方法は、上昇したレベルのCHI3L1および/またはPD-1もしくはPD-L1を有する対象を同定する第1の工程をさらに含むことができる。一部の実施形態では、CHI3L1および/もしくはPD-1またはPD-L1の上昇したレベルは、循環CHI3L1および/またはPD-1もしくはPD-L1のレベルである。本明細書に記載される態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物を投与することを含む方法は、CHI3L1+/PD-1+またはCHI3L1+/PD-L1+であるがん細胞を有する対象を同定する第1の工程をさらに含むことができる。
一態様では、本明細書には、対象から得られた試験試料を、本明細書に記載される、抗体、抗体試薬、またはその抗原結合部分と接触させ、および試料中のCHI3L1およびPD-1の存在またはレベルを示すシグナルの存在または強度を検出することを含むアッセイが記載され、参照レベルに対するCHI3L1およびPD-1レベルの増加は、対象ががんを有するかまたは発症するリスクがより高いことを示す。
一態様では、本明細書には、がんの治療を必要とする対象を同定する方法が記載され、方法は、対象から得られた試験試料を、本明細書に記載される、二重特異性抗体、抗体試薬、またはその抗原結合部分と接触させ、試料中のCHI3L1および/またはPD-1もしくはPD-L1の存在またはレベルを示すシグナルの存在または強度を検出し;ならびにCHI3L1および/またはPD-1もしくはPD-L1の発現レベルが参照レベルに対して増加する場合に、がんの処置が必要であるとして対象を同定することを含む。
一態様では、本明細書には、対象が、抗CHI3L1/抗PD-1療法、例えば、抗CHI3L1/抗PD-1二重特異性抗体、抗体試薬、もしくはその抗原結合部分、またはCHI3L1およびPD-1もしくはPD-L1に結合する二重特異性CARを含むT細胞による処置に応答する可能性があるかどうかを決定する方法が記載され、方法は、対象から得られた試験試料を、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、またはその抗原結合部分と接触させ、試料中のCHI3L1およびPD-1またはPD-L1の存在もしくはレベルを示すシグナルの存在または強度を検出し;CHI3L1およびPD-1またはPD-L1のレベルが参照レベルに対して増加した場合に、抗CHI3L1/抗PD-1療法による処置に応答する可能性が高いことを決定し;ならびにCHI3L1およびPD-1またはPD-L1のレベルが参照レベルに対して増加しない場合に、抗CHI3L1/抗PD-1による処置に応答する可能性が低いことを決定することを含む。
一態様では、本明細書には、がんを処置する方法が記載され、対象から得られた試験試料を、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、またはその抗原結合部分と接触させ;試料中のCHI3L1およびPD-1の存在またはレベルを示すシグナルの存在または強度を検出し;ならびにCHI3L1およびPD-1のレベルが参照レベルに対して増加する場合に、抗CHI3L1/抗PD-1二重特異性抗体療法により対象を処置することを含む。一態様では、本明細書には、がんを処置する方法が記載され、治療的に有効な量の抗CHI3L1/抗PD-1二重特異性抗体療法を、がんの処置が必要であると決定され、さらに参照レベルに対して増加したCHI3L1およびPD-1のレベルを有することが決定された対象に投与することを含み、抗CHI3L1/抗PD-1療法は、本明細書に記載される、抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、もしくはCHI3L1およびPD-1を認識する二重特異性CARを含むT細胞;核酸;細胞;または組成物を含む。
一部の実施形態では、CHI3L1の発現レベルは、CHI3L1遺伝子の発現産物、例えば、CHI3L 1RNA転写物またはCHI3L1ポリペプチドのレベルを決定することによって測定することができ、PD-1の発現レベルは、PD-1遺伝子の発現産物、例えば、PD-1RNA転写物またはPD-1ポリペプチドのレベルを決定することによって測定することができる。このような分子は、生体試料、例えば、生体液から単離し、誘導し、または増幅することができる。一部の実施形態では、検出可能なシグナルは、CHI3L1分子またはPD-1分子が存在する場合に、抗体またはその抗原結合部分によって生成される。一部の実施形態では、抗体またはその抗原結合部分は、検出可能に標識されるかまたは検出可能なシグナルを生成することができる。一部の実施形態では、CHI3L1またはPD-1のレベルは、ウエスタンブロット;免疫沈降;酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA);放射性免疫アッセイ(RIA);サンドイッチアッセイ;蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FISH);免疫組織学的染色;ラジオイムノメトリックアッセイ;免疫蛍光アッセイ;質量分析;FACS;および免疫電気泳動アッセイからなる群から選択される方法を用いて決定される。一部の実施形態では、抗体またはその抗原結合部分は、検出可能に標識されるかまたは検出可能なシグナルを生成する。一部の実施形態では、CHI3L1またはPD-1の発現レベルは、1つ以上の参照遺伝子または参照タンパク質の発現レベルに対して正規化される。一部の実施態様では、CHI3L1またはPD-1の参照レベルは、対象から得られた以前の試料中のCHI3L1またはPD-1の発現レベルである。
一部の実施形態では、CHI3L1またはPD-1のレベルは、CHI3L1またはPD-1ポリペプチドのレベルであり得る。CHI3L1またはPD-1ポリペプチドの検出は、当該技術分野において公知の任意の方法に従うことができる。本技術によるCHI3L1またはPD-1ポリペプチドを検出するための免疫学的方法には、限定されないが、抗体技術、例えば、免疫組織化学、免疫細胞化学、フローサイトメトリー、蛍光活性化細胞選別(FACS)、イムノブロット、ラジオイムノアッセイ、ウエスタンブロット、免疫沈降、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、および本明細書に記載される抗体試薬を使用する誘導技術が含まれる。
免疫化学的方法は、標的分子(例えば、抗原、または本明細書に記載される実施形態においてはCHI3L1もしくはPD-1ポリペプチド)に特異的な抗体試薬の使用を必要とする。一部の実施形態では、本明細書に記載されるアッセイ、方法、および/またはシステムは、抗CHI3L1または抗PD-1抗体試薬を含むことができる。一部の実施形態では、抗体試薬は、検出可能に標識され得る。一部の実施形態では、抗体試薬は、固体支持体に付着され(例えば、固体支持体に結合され)得る。一部の実施形態では、固体支持体は、粒子(限定されないが、アガロースまたはラテックスビーズまたは粒子または磁性粒子を含む)、ビーズ、ナノ粒子、ポリマー、基質、スライド、カバースリップ、プレート、ディッシュ、ウェル、膜、および/または回折格子を含むことができる。固体支持体は、限定されないが、ポリマー、プラスチック、レジン、多糖、シリコンまたはシリカベースの材料、炭素、金属、無機ガラス、および膜を含む多くの異なる材料を含むことができる。
一実施形態では、本明細書に記載されるアッセイ、方法、および/またはシステムは、ELISAを含むことができる。例示的な実施形態では、第1の抗体試薬は、固体支持体(通常、ポリスチレンマイクロタイタープレート)上に固定化され得る。固体支持体は、対象から得られた試料と接触させることができ、抗体試薬は、それが特異的である抗原(例えば、CHI3L1またはPD-1)と結合する(「捕捉する」)。次に、固体支持体を第2の標識された抗体試薬(例えば、検出抗体試薬)と接触させることができる。検出抗体試薬は、例えば、検出可能なシグナルを含み、酵素に共有結合的に連結され得るか、またはそれ自体、バイオコンジュゲーションを介して酵素に連結された二次抗体によって検出され得る。シグナルの存在は、支持体上に固定化された第1の抗体試薬と第2の「検出」抗体試薬の両方が抗原に結合したこと、すなわち、シグナルの存在は、CHI3L1またはPD-1分子の存在を示したことを示す。各工程間、プレートは、典型的には、穏やかな界面活性剤溶液で洗浄され、特異的に結合していないいずれのタンパク質または抗体を除去する。最終洗浄工程後、プレートは、酵素基質を添加して可視シグナルを生成することによって発色され、試料中のCHI3L1またはPD-1ポリペプチドの量を示す。より古いELISAは発色基質を利用するが、より新しいアッセイは非常に高い感度で蛍光基質を使用する。当業者に周知である他の異なる形態のELISAがある。
一実施形態では、本明細書に記載されるアッセイ、システム、および方法は、イムノクロマトグラフィーアッセイとしても公知であるラテラルフローイムノアッセイ(LFIA)、または試料中のCHI3L1もしくはPD-1ポリペプチドのレベルを測定または決定するためのストリップ試験を含むことができる。LFIAは、試料中のCHI3L1またはPD-1の存在(または非存在)を検出することを意図した簡単なデバイスである。現在、自宅での試験、ポイントオブケア試験、または研究室での使用のいずれかのために、医学的診断に使用される多くのLFIA試験がある。LFIA試験は、試験試料がキャピラリー作用を介して固体基質に沿って流れるイムノアッセイの形態である。試料を試験ストリップに適用した後、試料と混合する着色抗体試薬に遭遇し、試料の一部に結合した場合、第2の抗体試薬で前処理されたラインまたはゾーンに遭遇する基質を通過させる。試料中に存在するCHI3L1またはPD-1のレベルに依存して、着色抗体試薬は、試験ラインまたはゾーンで結合するようになることができる。LFIAは、本質的には、試験ストリップフォーマットまたはディップスティックフォーマットに適合するように単一軸に沿って動作するように適合されたイムノアッセイである。ストリップ試験は極めて汎用性が高く、尿、血液、水試料などの液体試料から膨大な範囲の抗原を検出するために当業者によって容易に修飾することができる。ストリップ試験はまた、ディップスティック試験としても公知であり、試験される液体試料中に試験ストリップを「浸漬する」という文字通りの作用から生まれた名前である。LFIAストリップ試験は使いやすく、最小限のトレーニングを必要とし、現場で使用するポイントオブケア試験(POCT)診断の構成要素として容易に含めることができる。LFIA試験は、競合アッセイまたはサンドイッチアッセイのいずれかとして操作することができる。サンドイッチLFIAは、サンドイッチELISAと類似する。試料は、最初に、標的に特異的な抗体試薬(例えば、CHI3L1またはPD-1特異的抗体試薬)で標識された着色粒子に遭遇する。試験ラインはまた、抗体試薬(例えば、CHI3L1-またはPD-1特異的抗体試薬)を含む。試験ラインは、陽性試料の着色バンドとして示す。一部の実施形態では、ラテラルフローイムノアッセイは、二重抗体サンドイッチアッセイ、競合アッセイ、定量アッセイまたはそれらのバリエーションであり得る。ラテラルフロー技術には多くのバリエーションがある。多重試験を作製するために複数の捕捉ゾーンを適用することも可能である。
典型的な試験ストリップは、以下の構成要素:(1)試験試料が適用される吸収性パッド(すなわち、マトリックスまたは材料)を含む試料塗布領域;(2)コンジュゲートまたは試薬パッド-これは、着色粒子(通常、コロイド金粒子またはラテックスマイクロスフェア)にコンジュゲートされ得る標的に特異的な抗体試薬(単数または複数)を含む;(3)反応膜-典型的には、抗体試薬が捕捉ゾーンまたは試験ラインとして膜を横切るラインに固定された疎水性ニトロセルロースまたはセルロースアセテート膜を含む試験結果領域(対照ゾーンもまた存在することができ、粒子またはマイクロスフェアにコンジュゲートされた抗体試薬に特異的な抗体を含有する);ならびに(4)任意選択のウィックまたは廃棄リザーバー-キャピラリー作用により反応膜を横切って試料を引き、それを回収するように設計されたさらなる吸収パッドからなる。ストリップの構成要素は、通常、不活性バッキング材料に固定され、単純なディップスティックフォーマットで、または、捕捉および制御ゾーンを示す試料ポートおよび反応ウィンドウを備えたプラスチックケーシング内に提供され得る。厳密には必要ではないが、ほとんどの試験は、試験が正しく作動したことを確認するために、遊離ラテックス/金を回収する抗体を含む二次ラインを組み込む。
「ディップスティック」またはLFIA試験ストリップおよび他の固体支持体の使用は、多くの抗原バイオマーカーについての免疫アッセイの文脈で当該技術分野において記載されている。全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第4,943,522号;同第6,485,982号;同第6,187,598号;同第5,770,460号;同第5,622,871号;同第6,565,808号、米国特許出願第10/278,676号;同第09/579,673号および同第10/717,082号は、このような横方向流れ試験装置の非限定的な例である。3つの米国特許(H.Tomにより発行された米国特許第4,444,880号;R.N.Piasioにより発行された米国特許第4,305,924号;およびJ.T.Shenにより発行された米国特許第4,135,884号は、免疫化学的アッセイを介して可溶性抗原を検出するための「ディップスティック」技術の使用を記載する。これら3つの特許の装置および方法は、スティック上の構成要素-抗原複合体の検出に先立って、「ディップスティック」上に固定された構成要素に結合する可溶性抗原を含有する溶液に曝露される「ディップスティック」上の固体表面に固定された第1の構成要素を広く記載する。CHI3L1またはPD-1ポリペプチドの検出に必要であるように、これらの「ディップスティック」技術の教示を修飾することは、当業者の範囲内である。一部の実施態様では、ディップスティック(またはLFIA)は、尿試料との使用に適している場合がある。一部の実施態様では、ディップスティックは、血液試料との使用に適している場合がある。
免疫化学は、特異的抗体の使用に基づく技術のファミリーであり、抗体は、細胞の内部または表面上の分子を特異的に標的化するために使用される。一部の実施形態では、免疫組織化学(「IHC」)および免疫細胞化学(「ICC」)技術を使用して、CHI3L1またはPD-1ポリペプチドのレベルを検出または測定することができる。IHCは組織切片への免疫化学の応用であり、一方、ICCは、例えば、液体ベースの調製物などの特異的な細胞学的調製物を受けた後の細胞または組織インプリントへの免疫化学の応用である。場合によっては、シグナル増幅を特定のプロトコルに組み込むことができ、標識を含む二次抗体が、血小板または白血球に特異的な抗体試薬の適用に続く。典型的には、免疫組織化学のために、対象から得られ、アルコール、アセトン、およびパラホルムアルデヒドなどの適切な固定剤によって固定された組織を切片化し、抗体と反応させる。免疫組織化学のための従来の方法は、全体が参照により本明細書に組み込まれるBuchwalowおよびBocker(編集)「Immunohistochemistry:Basics and Methods」、Springer(2010年):LinおよびPrichard「Handbook of Practical Immunohistochemistry」、Springer(2011年)に記載される。一部の実施形態では、免疫細胞化学は、一般的に、対象から得られた組織または細胞が、アルコール、アセトン、およびパラホルムアルデヒドなどの適切な固定剤によって固定され、それに抗体が反応される場合に利用され得る。ヒト試料の免疫細胞学的染色方法は、当業者に公知であり、例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれるImmunocytochemistry:A Practical Guide for Biomedical Research(2009年)に記載される。
一部の実施形態では、本明細書に記載される1つ以上の抗体試薬は、検出可能な標識を含むことができ、および/または検出可能なシグナルを生成する能力(例えば、化合物を検出可能な生成物に変換する反応を触媒することによって)を含むことができる。検出可能な標識は、例えば、光吸収性色素、蛍光色素、または放射性標識を含むことができる。検出可能な標識、それらを検出する方法、およびそれらを抗体試薬に取り込む方法は、当該技術分野において周知である。
一部の実施形態では、検出可能な標識は、分光、光化学、生化学、免疫化学、電磁、放射化学、または化学的手段によって、例えば、蛍光、化学蛍光、または化学発光、または任意の他の適切な手段によって検出され得る標識を含むことができる。本明細書に記載される方法で使用される検出可能な標識は、一次標識(標識が直接的に検出可能である部分、または直接的に検出可能な部分を生成する部分を含む場合)または二次標識(例えば、二次抗体および三次抗体を用いた免疫学的標識において一般的であるように、検出可能な標識が別の部分に結合して、検出可能なシグナルを生成する場合)であり得る。検出可能な標識は、共有結合または非共有結合手段によって抗体試薬に連結することができる。あるいは、検出可能な標識は、例えば、リガンド-受容体結合対配列または他のこのような特異的認識分子を介して抗体試薬への結合を達成する分子を直接標識することによって連結することができる。検出可能な標識には、限定されないが、放射性同位体、生物発光化合物、発色団、抗体、化学発光化合物、蛍光化合物、金属キレート、および酵素を含むことができる。
他の実施形態では、検出抗体は、蛍光化合物で標識される。蛍光標識された抗体を適切な波長の光に曝露した場合、蛍光によりその存在を検出することができる。一部の実施形態では、検出可能な標識は、蛍光色素分子、またはフルオロフォアであり得、限定されないが、フルオレセイン、フィコエリトリン、フィコシアニン、o-フタルアルデヒド、フルオレサミン、Cy3(商標)、Cy5(商標)、アロフィコシアニン、テキサスレッド、ペリデニンクロロフィル、シアニン、タンデムコンジュゲート、例えば、フィコエリトリン-Cy(商標)、緑色蛍光タンパク質、ローダミン、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)およびオレゴングリーン(商標)、ローダミンおよび誘導体(例えば、テキサスレッドおよびテトラロジミンイソチオシネート(TRITC))、ビオチン、フィコエリトリン、AMCA、CyDyes(商標)、6-カルボキシフィオレセイン(一般的にFAMおよびFの略語で公知である)、6-カルボキシ-2’,4’,7’,4,7-ヘキサクロロフルオロセイン(HEX)、6-カルボキシ-4’,5’-ジクロロ-2’,7’-ジメトキシフルオロセイン(JOEまたはJ)、N,N,N’,N’-テトラメチル-6カルボキシローダミン(TAMRAまたはT)、6-カルボキシ-X-ローダミン(ROXまたはR)、5-カルボキシローダミン-6G(R6G5またはG5)、6-カルボキシローダミン-6G(R6G6またはG6)、およびローダミン110;シアニン色素、例えば、Cy3、Cy5およびCy7色素;クマリン、例えば、ウンベリフェロン;ベンズイミド色素、例えば、ヘキスト33258;フェナントリジン色素、例えば、テキサスレッド;エチジウム色素;アクリジン色素;カルバゾール色素;フェノキサジン色素;ポルフィリン色素;ポリメチン色素、例えば、シアニン色素、例えば、Cy3、Cy5など;BODIPY色素およびキノリン色素が含まれる。
一部の実施形態では、検出可能な標識は、限定されないが、H、125I、35S、14C、32P、および33Pを含む放射性標識であり得る。
一部の実施形態では、検出可能な標識は、限定されないが、西洋ワサビペルオキシダーゼおよびアルカリホスファターゼを含む酵素であり得る。酵素標識は、例えば、化学発光シグナル、カラーシグナル、または蛍光シグナルを生成することができる。抗体試薬を検出可能に標識するために使用することが意図される酵素には、限定されないが、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、デルタ-V-ステロイドイソメラーゼ、酵母アルコールデヒドロゲナーゼ、アルファ-グリセロリン酸デヒドロゲナーゼ、トリオースリン酸イソメラーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ、ベータ-ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコース-VI-リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコアミラーゼおよびアセチルコリンエステラーゼが含まれる。
一部の実施形態では、検出可能な標識は、限定されないが、ルシゲニン、ルミノール、ルシフェリン、イソルミノール、セロマチックアクリジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩およびシュウ酸エステルを含む化学発光標識である。
一部の実施形態では、検出可能な標識は、限定されないが、コロイド状金または着色ガラスまたはプラスチック(例えば、ポリスチレン、ポリプロピレンおよびラテックス)ビーズを含むスペクトル比色標識であり得る。
一部の実施形態では、抗体はまた、c-Myc、HA、VSV-G、HSV、FLAG、V5、HIS、またはビオチンなどの検出可能なタグで標識され得る。他の検出システム、例えば、ビオチン-ストレプトアビジンシステムを使用することもできる。このシステムでは、目的のバイオマーカーと免疫反応性(すなわち、特異的)である抗体はビオチン化される。バイオマーカーに結合したビオチン化抗体の量は、ストレプトアビジン-ペルオキシダーゼコンジュゲートおよびクロマゲン基質を用いて決定される。このようなストレプトアビジンペルオキシダーゼ検出キットは、例えば、DAKO;Carpinteria、CAから市販されている。
抗体試薬はまた、蛍光発光金属、例えば、152Eu、またはランタニド系列の他のものを用いて検出可能に標識することができる。これらの金属は、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)またはエチレンジアミン四酢酸(EDTA)などの金属キレート化基を用いて抗体試薬に結合させることができる。
本明細書に記載されるアッセイおよび方法は、対象が、参照レベルに対してCHI3L1およびPD-1のレベルが増加しているかどうかを決定することに関連し得る。一部の実施形態では、CHI3L1およびPD-1の参照レベルは、例えば、がんを有していない、または有すると診断されていない健康な対象におけるCHI3L1およびPD-1のレベルであり得る。一部の実施形態では、参照レベルは、CHI3L1およびPD-1のレベルが決定されるべき試料としての、類似の細胞型、試料タイプ、試料処理の試料におけるレベル、および/またはCHI3L1およびPD-1のレベルが決定されるべき対象としての、同年齢、性別、および他の人口統計学的パラメータの対象から得られるレベルであり得る。一部の実施形態では、試験試料および対照参照試料は、同じタイプのもの、すなわち、同じ生物学的供給源から得られ、同じ組成物、例えば、同じ数およびタイプの細胞および/またはタイプの試料材料を含むものである。したがって、一部の実施形態では、増加したCHI3L1およびPD-1のレベルは、年齢、性別、遺伝子型、環境因子、および個々の病歴などの人口統計学的因子が変化するにつれて変化し得る。一部の実施形態では、参照レベルは、例えば、がんのいずれもの徴候または症状を示さない対象から採取された同じタイプの試料中のCHI3L1およびPD-1(例えば、CHI3L1およびPD-1ポリペプチド)のレベルを含むことができる。一部の実施形態では、CHI3L1およびPD-1の参照発現レベルは、対象から得られた以前の試料におけるCHI3L1およびPD-1の発現レベルであり得る。これにより、その個体におけるレベルの変化を直接分析することができる。
一部の実施形態では、CHI3L1およびPD-1のレベルが参照レベルの少なくとも1.25倍、例えば、参照レベルの少なくとも1.25倍、少なくとも1.5倍、少なくとも2倍、少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、少なくとも6倍、またはそれ以上である場合、CHI3L1およびPD-1のレベルは、参照レベルに対して増加している可能性がある。一部の実施形態では、CHI3L1およびPD-1の発現レベルは、1つ以上の参照遺伝子または参照タンパク質の発現レベルに対して正規化することができる。一部の実施形態では、CHI3L1およびPD-1の発現レベルは、参照値に対して正規化することができる。
一部の実施形態では、20個以下の他の遺伝子の発現レベルが決定される。一部の実施形態では、10個以下の他の遺伝子の発現レベルが決定される。
用語「試料」または「試験試料」とは、本明細書で使用される場合、生物、例えば、対象からの尿試料から採取または単離された試料を示す。例示的な生体試料は、限定されないが、生体液試料;血清;血漿;尿;唾液;および/または腫瘍試料などを含む。この用語はまた、上記試料の混合物を含む。また、用語「試験試料」とは、未処理または前処理(pretreated)(または前処理(pre-processed))された生体試料を含む。一部の実施形態では、試験試料は、対象由来の細胞を含むことができる。本明細書で使用される場合、用語「生体液」とは、生物学的供給源から得られる任意の流体を指し、限定されないが、血液、尿、および分液を含む。
試料は、対象から試料を除去することによって得ることができるが、以前に単離された試料(例えば、以前の時点で単離され、同じ人または別の人によって単離された)を使用することによっても達成することができる。さらに、試験試料は、新たに回収されるか、または以前に収集された試料であり得る。
一部の実施形態では、試験試料は、未処理の試験試料であり得る。本明細書で使用される場合、語句「未処理の試験試料」は、溶液中の希釈および/または懸濁を除き、いずれの以前の試料の前処理を有していない試験試料を指す。試験試料を処理するための例示的方法は、限定されないが、遠心分離、濾過、超音波処理、均質化、加熱、凍結および解凍、およびそれらの組み合わせを含む。一部の実施形態では、試験試料は、凍結試験試料、例えば、凍結組織であり得る。凍結試料は、本明細書に記載される方法、アッセイおよびシステムを使用する前に解凍することができる。解凍後、凍結試料を遠心分離し、その後、本明細書に記載の方法、アッセイおよびシステムに供することができる。一部の実施形態では、試験試料は、例えば、清澄化された試験試料を含む上清の遠心分離および回収によって調製された清澄化された試験試料である。一部の実施形態では、試験試料は、遠心分離、濾過、解凍、精製、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される処理から得られる、前処理された試験試料、例えば、上清または濾液であり得る。一部の実施形態では、試験試料は、化学試薬および/または生物学的試薬で処理することができる。化学試薬および/または生物学的試薬は、処理の間、そこでの試料、例えば、生体分子(例えば、核酸およびタンパク質)の安定性を保護および/または維持するために使用することができる。1つの例示的な試薬はプロテアーゼ阻害剤であり、処理の間、タンパク質の安定性を保護または維持するために一般的に使用される。当業者は、本明細書に記載されるように、CHI3L1のレベルの決定に必要な生体試料の前処理に適した方法およびプロセスをよく知っている。
一部の実施形態では、本明細書に記載される方法、アッセイ、およびシステムは、対象から試験試料を得る工程をさらに含むことができる。一部の実施形態では、対象はヒト対象であり得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載される方法、アッセイ、およびシステムは、CHI3L1およびPD-1のレベルに基づいて報告書を作成することを含むことができる。一部の実施態様では、報告は、試験試料中のCHI3L1およびPD-1の生の値(プラス、場合により、参照試料中のCHI3L1およびPD-1のレベル)を示すか、または参照レベルと比較してCHI3L1およびPD-1のレベルのパーセンテージまたは倍数増加を示すか、および/または対象ががんを有するリスクがあるかまたは有していないことを示すシグナルを提供する。
本明細書で使用される場合「有するリスクがある」とは、CHI3L1およびPD-1のレベルの上昇および/または増加、例えば、2倍、または2.5倍、または3倍、または4倍、またはそれ以上のリスクを有さなかった対象と比較して、特定の状態を有する少なくとも2倍高い可能性を指す。
一部の実施形態では、アッセイまたは方法は、抗CHI3L1/抗PD-1療法を投与する工程をさらに含むことができる。一部の実施形態では、抗CHI3L1/抗PD-1療法は、単離された二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARもしくはCAR T細胞;核酸;細胞;または本明細書に記載される組成物を含む。
実施形態のいずれかの一態様では、本明細書には、検出可能な標識にコンジュゲートされたかまたは結合された、本明細書に記載される抗体、抗体試薬、またはその抗原結合部分が記載される。
実施形態のいずれかの一態様では、本明細書には、本明細書に記載される、二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合断片を含む固体支持体が記載される。態様のいずれかの一部の実施形態では、二重特異性抗体、抗体試薬またはその抗原結合断片は検出可能に標識される。いずれかの態様の一部の実施形態では、固体支持体は、粒子、ビーズ、ポリマー、または基質を含む。
実施形態のいずれかの一態様では、本明細書には、CHI3L1ポリペプチドおよびPD-1ポリペプチドに結合した、少なくとも1つの本明細書に記載される二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合断片、またはCARを含む分子複合体が記載される。
一態様では、本明細書には、本明細書に記載される組成物、例えば、本明細書に記載される二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合部分、またはCARを含む組成物を含むキットが記載される。キットは、少なくとも1つの試薬、例えば、二重特異性抗体を含む任意の製造物(例えば、パッケージまたは容器)であり、製造物は、本明細書に記載される方法を実施するためのユニットとして、促進され、流通され、または販売される。態様のいずれかの一部の実施形態では、本明細書に記載される二重特異性抗体、抗体試薬、その抗原結合断片は、固体支持体上に固定化される。態様のいずれかの一部の実施形態では、固体支持体は、粒子、ビーズ、ポリマー、または基質を含む。態様のいずれかの一部の実施形態では、抗体、抗体試薬またはその抗原結合断片は、検出可能に標識される。
本明細書に記載されるキットは、場合により、本明細書に記載される方法を実施するのに有用な追加の構成要素を含むことができる。一例として、キットは、本明細書に記載される二重特異性抗体、その抗原結合部分、またはCARを含む組成物に適した流体(例えば、緩衝液)、本明細書に記載される方法の性能を記載する取扱説明書などを含むことができる。キットは、本明細書に記載される組成物の送達のためのデバイスおよび/または試薬をさらに含むことができる。加えて、キットは、取扱リーフレットを含むことができ、および/または得られた結果の関連性に関する情報を提供することができる。
本開示の実施形態の記載は、網羅的であること、または開示を開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。本開示の特定の実施形態および実施例は、例示の目的で本明細書に記載されているが、当業者が理解するように、本開示の範囲内で、様々な均等の修飾が可能である。例えば、方法ステップまたは機能が所与の順序で示されているが、代替の実施形態は、異なる順序で機能を実行することができ、または機能は、実質的に同時に実行することができる。本明細書に提供される開示の教示は、適宜、他の手順または方法に適用することができる。本明細書に記載される様々な実施形態は、さらなる実施形態を提供するために組み合わせることができる。開示の態様は、必要に応じて、上記参照事項および適用の組成、機能および概念を使用して、開示のさらに他の実施形態を提供するように修飾することができる。さらに、生物学的機能的均等性を考慮することにより、種類または量の生物学的または化学的作用に影響を及ぼすことなく、タンパク質構造にいつくかの変化を与えることができる。これらおよび他の変化は、詳細な説明に照らして開示に対して行うことができる。このような修飾は全て、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。
前述の実施形態のいずれかの特定の要素は、他の実施形態において、要素について組み合わせまたは置換することができる。さらに、本開示の特定の実施形態に関連する利点は、これらの実施形態の文脈で記載されているが、他の実施形態もまた、このような利点を示すことができ、必ずしも全ての実施形態が、本開示の範囲内に入るためにこのような利点を示す必要があるわけではない。
本明細書に記載される技術は、以下の実施例によってさらに例示され、これらの実施例は、さらに限定的であると解釈されるべきではない。本開示の実施または試験において、本明細書に記載されたものと類似または均等の方法および材料を使用することができるが、適切な方法および材料を以下に記載する。
ここで、本発明を一般的に説明すると、本発明の特定の態様および実施形態を例示する目的のためにのみ含まれ、本発明を限定することを意図しない以下の実施例を参照することによって、本発明をより容易に理解する。
CHI3L1×PD1二重特異性抗体(FRG×PD1-ScFv)の生成および特徴付け
CHI3L1およびPD1を検出および中和する二重特異性抗体を生成するために、本発明者らは、本発明者らの研究室で最近開発され、米国特許第10,253,111号に記載された抗ヒトCHI3L1抗体(「FRG」と呼ばれる)の骨格を使用した。PD1一本鎖可変断片(scFv-PD1)は、軽微な修飾とともに、パブリックドメインから得られた配列情報に基づいて生成された。ScFv-PD1は、図1に例示されるように、リンカーを用いてCHI3L1抗体の軽鎖または重鎖のいずれかに結合された。ScFv-PD1およびリンカーのアミノ酸配列を表2に示す。二価CHI3L1×PD1抗体の構築物をDNA配列分析により確認した。
CHI3L1×PD1構築物をHEK-293T接着細胞に個別にトランスフェクションした。CHI3L1およびPD-1に対する二重特異性抗体の結合親和性を競合ELISAにより評価し、個々の抗体部分の結合と比較した。
図2に示されるように、上清中の分泌された二重特異性抗体は、組換えヒト(rh)CHI3L1とrhPD1の両方を検出することができた。これらの研究は、二重特異性抗体および個々の抗体部分が、rhCHI3L1およびrhPD1に対して同程度の親和性(KD≒1×10-9M)を有し、同様の検出限界(LOD;2ng/ml)を有することを実証した。プロテインAカラムをさらなる抗体精製のために使用した。
要約すると、本発明者らは、rhCHI3L1とrhPD1の両方に高親和性で反応する二重特異性抗体の生成および特徴付けに成功した(図1および図2を参照されたい)。図1に例示されるように、2つの異なるアプローチを用いて、これらの二重特異性抗体を生成した。これらのプラットフォームを用いて、CHI3L1-LC-PD1およびCHI3L1-HC-PD二重特異性(二価)抗体を生成し、各々はヒトCHI3L1とヒトPD1の両方を検出した。rhCHI3l1とrhPD1の両方に対するCHI3L1-LC-PD1抗体の親和性(競合ELISAアッセイにより評価される)は、K≒1×10-9Mであると推定され、検出限界(LOD)は2ng/mlである。CHI3L1-LC-PD1抗体とCHI3L1-HC-PD1抗体の間で、rhCHI3L1またはrhPD1に対する結合親和性において有意差はなかった(図2およびデータを示していない)。
二重特異性CHI3L1×PD1抗体のT細胞-U87結合および抗腫瘍細胞傷害活性の特徴付け
U87グリア芽腫細胞(ATCC #HTB-14)およびJurkat T細胞(ATCC #TIB152)を含んだインビトロ共培養系を用いて、Jurkat細胞のU87細胞に結合する能力および二重特異性CHI3L1×PD1抗体の抗腫瘍細胞傷害活性を評価した。ヒトグリア芽腫(U87)細胞を完全DMEM培地中で増殖させた。Jurkat(T細胞)は、5%COおよび大気中のRPMI完全培地でα-CD3/α-CD28抗体(5μg/ml)で2時間刺激することにより活性化した。次に、Jurkat細胞を遠心分離し、洗浄し、新鮮な完全RPMI培地で再懸濁した。U87およびJurkat細胞を完全RPMI培地中で1:6の比率で培養した。
これらの共培養物中の反応を、IgGアイソタイプ対照、抗PD1単独、抗CHI3L1単独、抗CHI3l1および抗PD-1の組み合わせ(各々5μg/ml)または上述の二重特異性抗体の存在下で評価した。全体として、5つの処置群:(i)アイソタイプIgG対照、(ii)α-PD1、(iii)α-CHI3L1、(iv)α-CHI3L1+α-PD1、および(v)二重特異性-CHI3L1xPD1であった。共培養された細胞を5%COおよび空気中で6~12時間インキュベートした。T細胞-U87細胞結合を顕微鏡により評価し、細胞死をTUNEL染色および以下に記載されるLDH放出細胞傷害性アッセイを用いて評価した。
A.U87細胞へのJurkat細胞付着の定量
Jurkat T細胞を抗-(α)-ヒトCD3およびα-CD28抗体(5μg/ml、各々5%COおよび大気中で37℃にて2時間インキュベートした)で活性化し、U87グリア芽腫細胞と、上記のアイソタイプ対照または他の抗体と共培養した。CellBrite細胞質膜色素をU87(赤色)およびJurkat T細胞(緑色)の蛍光標識に使用した。U87細胞あたりのJurkat T細胞数は、蛍光顕微鏡(元の倍率の20倍)を用いて計数し、無作為に選ばれた10の顕微鏡視野で平均した。
図3に示されるように、二重特異性CHI3L1×PD1抗体による処理は、U87細胞へのJurkat T細胞付着を顕著に増大させた。重要なことに、二重特異性抗体の効果は、α-CHI3L1もしくはα-PD1による個別の処置またはα-CHI3L1およびα-PD1の組み合わせによる処置の効果よりも有意に顕著であった。
B.アポトーシスU87細胞死のTUNELアッセイ定量
細胞死のインサイチュ評価のための末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼを媒介したdUTPニック末端標識を2つの異なる方法で行った:
(i)異なるチャンバー中で共培養処理された細胞を固定し、パーマライズし、フルオレセインヨウ化プロピジウム(赤色色素)およびCyto(緑色色素)で染色した。赤色の蛍光を発する細胞は死細胞であり、緑色は生細胞である。生きたU87細胞および死んだU87細胞の数を蛍光顕微鏡(元の倍率の20倍)を用いて計数し、無作為に選ばれた10の顕微鏡視野で平均した。
(ii)細胞死のインサイチュ評価のための末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼを媒介したdUTPニック末端標識。選択された研究では、TUNEL陽性染色を明視野顕微鏡を用いて評価した。死んだ細胞またはアポトーシス細胞は青色に染色され、生きた細胞は核ファーストレッドで染色された。生きているU87細胞および死んだU87細胞の数を蛍光顕微鏡および通常の顕微鏡(元の倍率の20倍)を用いて計数し、無作為に選ばれた10の顕微鏡視野で平均した。
図4に示されるように、二重特異性CHI3L1×PD1抗体による処理は、U87細胞においてJurkat T細胞の細胞傷害性/アポトーシス応答を誘導する能力を顕著に増大させた。重要なことに、二重特異性抗体の効果は、α-CHI3L1もしくはα-PD1による個別の処理、またはα-CHI3L1およびα-PD1の組み合わせによる処置の効果よりも有意に顕著であった。
C.グランザイムの定量およびパーフォリンの蓄積
グランザイムおよびパーフォリンは、Jurkat細胞を含む種々の活性化された細胞傷害性T細胞によって分泌される主要な細胞傷害性酵素である。これらの細胞傷害性酵素の発現レベルを、グランザイム(図5)またはパーフォリン(図6)(赤色)に対する抗体、およびファロイジンアクチンフィラメント(緑色)を用いた二重標識免疫組織化学を用いて共培養細胞で測定した。グランザイム+またはパーフォリン+細胞の数は、蛍光顕微鏡(元の倍率の20倍)を用いて計数し、無作為に選ばれた10の顕微鏡視野で平均した。
図5および図6に示されるように、二重特異性CHI3L1×PD1抗体による処理は、U87細胞と共培養しているJurkatT細胞におけるグランザイムおよびパーフォリンの蓄積を顕著に増大させた。重要なことに、二重特異性抗体の効果は、α-CHI3L1もしくはα-PD1による個別の処置、またはα-CHI3L1およびα-PD1の組み合わせによる処置の効果よりも有意に顕著であった。
これらの結果は、二重特異性CHI3L1×PD1抗体が相乗的にT細胞の細胞傷害効果を増大させることを示唆する。
D.LDH放出細胞傷害性アッセイ
乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)は、細胞傷害性損傷により膜の完全性が失われた後、培地中に放出される。このように、LDH放出は細胞死の指標として使用された。これは、結合された二段階反応を用いて評価された。反応の第1工程では、LDHは、乳酸をピルビン酸に酸化することによって、NADHとHへのNADの還元を触媒する。第2工程では、ジアホラーゼは、新しく形成されたNADHとHを用いてテトラゾリウム塩(INT)の490~520nmで強く吸収する色の濃いホルマザンへの還元を触媒する。
細胞傷害性レベル%は、市販のアッセイキット(Pierce LDH細胞傷害性アッセイキット)を用いて、製造業者が提供するプロトコルを用いて決定された。これらの実験において、細胞は、上記の抗体の存在下および非存在下で共培養された。培地中のLDHを一晩インキュベートした後に評価した。これらの値を以下の対照と比較した:(a)培地補給に用いた血清中に存在するLDHバックグラウンド活性を決定するための細胞を含まない完全培地対照;(b)無血清培地;(c)LDH活性対照(水);および(d)溶解緩衝液で処理された細胞により放出された最大LDH活性。これらのアッセイにおいて、細胞傷害性%を下記のように計算した。
Figure 2022531444000007
図7に示されるように、二重特異性CHI3L1×PD1抗体による処理は、U87細胞においてJurkat T細胞のLDH放出および細胞傷害性応答を誘導する能力を顕著に増大させた。重要なことに、二重特異性抗体の効果は、α-CHI3L1もしくはα-PD1による個別の処置、またはα-CHI3L1およびα-PD1の組み合わせによる処置の効果よりも有意に顕著であった。
二重特異性CHI3L1×PD1抗体の相乗効果は、図8にさらに例示される。FRG×PD-1二重特異性抗体の抗腫瘍効果をJurkat細胞およびA375ヒト黒色腫細胞を含む共培養系で評価した。Jurkat細胞は、抗CD3および抗CD28(各々1μg/mL、および5%COおよび大気中、37℃にて2時間インキュベートした)による前処理によって活性化された。次に、Jurkat細胞を24時間、A357ヒト黒色腫細胞と共培養した。これらの共培養は、以下の抗体:アイソタイプ対照抗体(5μg/mL)、抗PD-1もしくは抗CHI3L1(FRG)単独(5μg/mL)または組み合わせ(各々2.5μg/mL)、および二重特異性FRG×PD-1抗体(5μg/mL)の存在下で行われた。A列は、インサイチュ細胞検出キット-フルオレセインdUTPを用いたアポトーシス腫瘍細胞死の代表的な実証および定量化を提供する。TUNEL(+)細胞は緑色に染色される。B~D列は、CD8(B列)、パーフォリン(C列)およびグランザイム(D列)のJurkat T細胞発現の代表的な実証および定量化を提供する。腫瘍細胞は緑色であり、染色陽性のJurkat細胞は黄橙色である。E列は、腫瘍細胞PTENの代表的な実証および定量化を提供する。腫瘍細胞は緑色であり、PTENは黄橙色である。F列は、A~E列における評価の定量化を提供する。TUNEL+腫瘍細胞%(A列)、CD8(B列)、パーフォリン(C列)およびグランザイム(D列)を発現するJurkat細胞%、およびPTENを発現する腫瘍細胞%(E列)が例示される。これらの評価は、蛍光顕微鏡(元の倍率の20倍)を用いて行われた。これらの定量において、10の無作為に選ばれた視野を評価した。図8におけるデータは、二重特異性CHI3L1×PD1抗体処理が、相乗的CTL媒介腫瘍細胞死応答および腫瘍細胞PTEN発現を誘導することを示す。
要約すると、新たに開発された二重特異性CHI3L1×PD1抗体は、α-CHI3L1およびα-PD1抗体治療単独または組み合わせと比較して、T細胞およびU87細胞結合が増大しており、U87腫瘍細胞に対する細胞傷害効果を増大させた。これらの結果は、本発明の二重特異性CHI3L1×PD1抗体が、α-CHI3L1もしくはα-PD1抗体の単独または組み合わせよりも、CHI3L1およびその受容体ならびにPD1およびそのリガンド(PD-L1、PD-L2)が調節不全である腫瘍の治療において効果的な治療法であることを示唆する。
上述の明細書は、当業者が本態様および実施形態を実施することを可能にするのに十分であると考えられる。本態様および実施形態は、提供される実施例によって範囲が限定されるものではない。これは、実施例が、1つの態様の単一の例示として意図され、他の機能的に均等な実施形態は、本開示の範囲内にあるからである。本明細書に示され、記載されるものに加えて、種々の変更が、前述の説明から当業者に明らかとなり、添付の特許請求の範囲の範囲内に入る。本明細書に記載される利点および目的は、必ずしも各実施形態に包含されない。当業者は、本明細書に記載される特定の実施形態に対する多くの均等物を、たかが日常的な実験を用いて認識するかまたは確認することができる。このような均等物は、以下の特許請求の範囲に包含されることが意図される。
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全ての特許および他の刊行物;参照文献、発行された特許、公開された特許出願、および同時係属中の特許出願を含む;本出願全体を通して引用されたものは、本明細書に記載された技術に関連して使用され得る、例えば、このような刊行物に記載された方法を記載および開示する目的で、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。これらの刊行物は、本出願の出願日前のそれらの開示のためにのみ提供される。この点に関するいかなる規定も、発明者らが先発明によりまたは任意の他の理由によりこのような開示に先行する権利を有していないことを認めるものと解釈されるべきではない。これらの書類の内容に関する日付または表示に関する全ての陳述は、出願人が入手し得る情報に基づいており、これらの書類の日付または内容の正確性に関する自白を構成するものではない。

Claims (22)

  1. 抗ヒトプログラム死受容体1(PD-1)抗体の抗原結合部分および抗ヒトキチナーゼ3様-1(CHI3L1)抗体の抗原結合部分を含む、CHI3L1およびPD-1を検出および中和する二重特異性抗体。
  2. 抗ヒトCHI3L1抗体の骨格に結合した抗ヒトPD-1一本鎖可変断片(ScFv-PD1)を含む、請求項1に記載の二重特異性抗体。
  3. 抗ヒトPD-1抗体の骨格に結合した抗ヒトCHI3L1一本鎖可変断片(ScFv-CHI3L1)を含む、請求項1に記載の二重特異性抗体。
  4. 前記ScFv-PD1が前記CHI3L1抗体の重鎖に結合している(CHI3L1-HC-PD1)、請求項2に記載の二重特異性抗体。
  5. 前記ScFv-PD1が前記CHI3L1抗体の軽鎖に結合している(CHI3L1-LC-PD1)、請求項2に記載の二重特異性抗体。
  6. 前記抗ヒトCHI3L1抗体の前記抗原結合部分が、以下の相補性決定領域(CDR):(a)配列番号4のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR1;(b)配列番号5のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR2;(c)配列番号6のアミノ酸配列を有する軽鎖CDR3;(d)配列番号1のアミノ酸配列を有する重鎖CDR1;(e)配列番号2のアミノ酸配列を有する重鎖CDR2;および(f)配列番号3のアミノ酸配列を有する重鎖CDR3を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の二重特異性抗体。
  7. 前記CHI3L1抗体の重鎖が配列番号13のアミノ酸配列を有する、請求項4に記載の二重特異性抗体。
  8. 前記CHI3L1抗体の軽鎖が配列番号14のアミノ酸配列を有する、請求項5に記載の二重特異性抗体。
  9. 前記抗ヒトPD-1抗体の前記抗原結合部分が配列番号35のアミノ酸配列を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の二重特異性抗体。
  10. Jurkat T細胞のU87細胞への付着を増大させる、請求項1~9のいずれか1項に記載の二重特異性抗体。
  11. U87細胞において細胞傷害性/アポトーシス応答を誘導するJurkat T細胞の能力を増大させる、請求項10に記載の二重特異性抗体。
  12. U87細胞と共培養されているJurkat T細胞におけるグランザイムおよびパーフォリンの蓄積を増大させる、請求項10に記載の二重特異性抗体。
  13. U87細胞における乳酸脱水素酵素(LDH)の放出および細胞傷害性の応答を誘導するJurkat T細胞の能力を増大させる、請求項10に記載の二重特異性抗体。
  14. 請求項1~13のいずれか1項に記載の二重特異性抗体、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
  15. 化学療法剤をさらに含む、請求項14記載の医薬組成物。
  16. それを必要とする対象におけるがんを治療する方法であって、請求項1~13のいずれか1項に記載の二重特異性抗体、または請求項14もしくは15に記載の医薬組成物の治療有効量を前記対象に投与することを含む、方法。
  17. 前記がんが悪性がんである、請求項16に記載の方法。
  18. 前記がんが原発性がんまたは転移性がんである、請求項16に記載の方法。
  19. 前記がんが、前立腺がん、結腸がん、直腸がん、卵巣がん、腎臓がん、乳がん、グリア芽腫、黒色腫、悪性黒色腫、および肺がんからなる群から選択される、請求項16に記載の方法。
  20. 前記対象が、上昇したレベルのCHI3L1を有すると決定される、請求項16~19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記CHI3L1のレベルが循環CHI3L1である、請求項20に記載の方法。
  22. 前記がんがPD-L1を発現している、請求項16~21のいずれか1項に記載の方法。
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