JP2022549559A - 抗体およびその抗原結合フラグメントの機能的な親和性を高めるための修飾されたFc領域 - Google Patents

抗体およびその抗原結合フラグメントの機能的な親和性を高めるための修飾されたFc領域 Download PDF

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Abstract

本発明は、分子間協同作用に寄与するマウスIgG3抗体(mAb)の中の鍵となる残基の同定、ならびにIgG1抗体の機能的な親和性および直接的な細胞殺滅を高めるためのIgG1抗体へのそれらの移動に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、分子間協同作用に寄与するマウスIgG3抗体(mAb)の中の鍵となる残基の同定、ならびにIgG1抗体の機能的な親和性および直接的な細胞殺滅を高めるためのIgG1抗体へのそれらの移動に関する。
マウス(m)IgG3は、細菌感染症を著しく防ぎ、mIgGの中で唯一非共有結合性オリゴマーを形成するアイソタイプであり、該オリゴマーは、IgG3の生体活性に強く影響し(Abdelmoula et al. 1989)、多価抗原に対する機能的な親和性を増大させる。mIgG3オリゴマー化の傾向は、Greyら(Grey, Hirst, and Cohn 1971)により最初に同定されたが、彼らは、多価抗原に対する結合がmIgG3の分子間相互作用を促進させ、抗原に対する機能的な親和性の増大をもたらしたこと(Greenspan, Monafo, and Davie 1987; Greenspan and Cooper 1993)を示した。この特徴は「分子間協同作用」(Greenspan and Cooper 1993; Greenspan, Dacek, and Cooper 1989; Greenspan and Cooper 1992)と命名されている。この現象は、IgG3 F(ab’)2フラグメントが抗原に協同的に結合しなかったため、Fcに依存していることが決定された(Greenspan, Monafo, and Davie 1987)。mIgG3のアイソタイプは、反復抗原に分子間協同作用の性質を伴って結合し、よって、低い一価の親和性が、結合活性が介在する結合の亢進によりレスキュー(rescue)される(Greenspan and Cooper 1993, 1992)。隣接するmIgG3Fc領域間の非共有結合性の相互作用は、標的の専有の長期化および解離速度の低減を介して、この機能的な親和性の増大を支えると考えられる(Cooper et al. 1991; Greenspan, Dacek, and Cooper 1989)。
腫瘍のグライコームは、mAbの開発において、形質転換プロセスに関連する変質により、がんに特異的な標的の豊富であり調査中の供給源である(Pinho and Reis 2015)。グリカン構造は、タンパク質および糖脂質の骨格の両方に存在し、グリコトランスフェラーゼ(glycotransferase)の発現の変化により、がんにおいて大量に過剰発現され得る。グリカンは、がん細胞の生存、増殖、転移、および免疫回避にとって重要な共アクセサリー分子であることが示されており;これら抗原を架橋することは、免疫エフェクター細胞または補体を必要とすることなく直接的な細胞死をもたらし得る(Dalziel et al. 2014; RodrIguez, Schetters, and van Kooyk 2018; Rabu et al. 2012)。実際に、本発明者らは、それらの健常な組織と比較して強力な差次的な腫瘍の結合、高い機能的な親和性、および転移性結腸直腸がんのマウスを治癒するそれらの特性により、がんの治療薬にとって見込みのある適用を有する多くのグリカンを標的とするmAbを作製しており(Chua et al. 2015; Durrant et al. 2006; Noble et al. 2013)、多くの他のmAbは、受動もしくは能動免疫療法として臨床開発中であるか、またはキメラ抗原受容体(CAR)T細胞へと再編成されている(Burris et al. 2010; Labrada et al. 2018; Hege et al. 2017)が、一方で、抗GD2mAbであるジヌツキシマブβは、現在、神経芽細胞腫の処置に使用されている(Ladenstein et al. 2018)。
以前に本発明者らは、Lewisa/c/x、Lewisおよびシアリル-ジ-Lewisの反応性を伴うがんのグリカンを標的とするmAbのパネルを記載していた(国際特許公開公報第2017/033020号;同第2015/063500号;Chua et al. 2015; Noble et al. 2013)。興味深いことに、グリカン結合mAbがmIgG3のアイソタイプである場合、これらは、補体または免疫エフェクター細胞の存在に関わらず、高密度で標的を発現するがん細胞に直接的な細胞傷害性作用を呈し、これは抗腫瘍適応免疫応答および長期間の腫瘍制御を開始する可能性がある。これは、mIgG3アイソタイプにより有効化される分子間協同作用が直接的な細胞殺滅に寄与していることを示唆していた。この直接的な細胞傷害能はまた、他の抗グリカンmAbでも観察されており、通常、mAb誘導性の同型の細胞接着、細胞骨格の再配置、その後の細胞腫脹、膜病変、および最終的な細胞の死滅に関与する(Loo et al. 2007; Faraj et al. 2017; Roque-Navarro et al. 2008; Chua et al. 2015; Welt et al. 1987)。大部分の場合、細胞死は、恐らくは活性酸素種(ROS)の産生を生じることに関与する、非古典的なアポトーシスの形態であり、膨張壊死(oncotic necrosis)に最も類似している(Zheng et al. 2017; Hernandez et al. 2011)。重要なことに、免疫原性または炎症性細胞死(ICD)と同様に、炎症性メディエーター-ダメージ関連分子パターン(DAMP)の同時に起こる放出は、mAbが介在するエフェクター機能をさらに増大し得る腫瘍部位に自然免疫細胞を動員する可能性を有する(Galluzzi et al. 2017)。よって、これら抗グリカンmAbは、他の状況では免疫抑制環境にある免疫系の完全なポテンシャルを再動員(remobilise)するための重要なツールであり得る。
ヒト抗体治療薬では、標的の特異性に寄与しない領域は、通常、臨床的に有用である抗体のヒト化バージョンを作製するために、それらのヒト等価物と置き換えられる。本発明者らが自身のマウスmAbをIgG1(たとえばヒトIgG1、hIgG1)へとキメラ化した場合、分子間協同作用はヒトIgGに存在しないため、これらは直接的な細胞殺滅を失い、機能的な親和性が低下した。マウスIgG3抗体は、それらの標的に結合した後に、他の抗体のサブクラスが行わない様式で共に組み合わさり、抗体の結合を安定させ、臨床効力を増幅させ得ることが以前に示唆されている。
米国特許公開公報第2011/0123440号は、変質した抗体のFc領域およびその使用を記載している。変質したFc領域は、1つ以上のアミノ酸の置換を有する。この特許は、多くの部位での何らかの置換を請求しているが、実施例そのものは、本発明者らの発明とは全てが異なる置換であり、これら置換が直接的な細胞殺滅に寄与しないことを例示する。
米国特許公開公報第2008/0089892号は、ADCCを改善するための、251、256、268、280、332、378、および440位にアミノ酸の置換を有するポリペプチドFc領域バリアントおよびこれらFc領域バリアントを含む組成物を記載している。この特許で概説された修飾との類似性は、378位のみであるが、本発明者らは、これをアスパラギン酸ではなくセリンで置換しており、本発明者らはADCCの減少を示している。
米国特許公開公報第2010/0184959号は、2つ以上のアミノ酸の置換およびFcリガンド(たとえばFcγRまたはC1q)の認識の変更ならびに/またはエフェクター機能(たとえばADCC)を伴うFcポリペプチドバリアントを提供する方法を記載している。対照的に、本発明者らの置換は、細胞殺滅の増大のみに関連している。本発明で開示される26および23のアミノ酸モチーフは、V305A、Q342R R344Qの置換を含み、15のアミノ酸モチーフは、Q342Rのみを含む。
米国特許公開公報第2010/015133号は、ポリペプチドの結合を調節することによりポリペプチドを産生する方法を記載している。彼らは、356/439位、357/370位、および399/409位で抗体のCH3定常領域において、負の電荷から正の電荷へまたはその逆にて対形成されたアミノ酸の電荷を変えることを主張している。対照的に、本発明は、アミノ酸356を、アスパラギン酸(D)から電荷を変えないグルタミン酸(E)へ、およびアミノ酸357をグルタミン酸(E)から負の電荷を中性へと変えるグルタミン(Q)へ、およびアミノ酸370をリジン(K)から負の電荷を中性へと変えるスレオニンへと変えることを記載していた。
国際特許公開公報第2018/146317号は、CDC活性および/またはアゴニスティック活性が増大したポリペプチドまたは抗体を提供する、Fc領域がFc-Fc増強変異およびC1q結合増強変異を有するFc領域および抗原結合領域を有するポリペプチドおよび抗体を記載している。このFc領域は、(a)E430、E345、またはS440Y、またはS440Wの置換からなる群から選択される位置での置換、および(b)G236、S239、S267、H268、S324、K326、I332、E333、およびP396からなる群から選択される1つ以上の位置での置換を含むと言われている(ここでの位置は、ヒトIgG1に対応する)。ポリペプチドは、E430G、E345K、E430S、E430F、E430T、E345Q、E345R、E345Y、S440Y、およびS440Wからなる群に由来する少なくとも1つの置換を含む。本発明は、これら置換のいずれをも含まない。
国際特許公開公報第2018/083126号は、バリアントFc領域を含むポリペプチドおよび抗体を記載している。このFc領域は、ポリペプチドまたは抗体が細胞表面上のその標的である抗原に結合する場合に、安定したFc:Fc相互作用を提供するが、同時に補体依存性細胞傷害性(CDC)も減少しており、また、Fc領域での1つ以上のアミノ酸修飾からもたらされる他のエフェクター機能の活性化も減少している場合がある。Fc領域は、(i)E430、E345、またはS440での第1の変異(ただし、S440での突然変異はS440YまたはS440Wである)および(ii)K322またはP329での第2の変異を含むと言われている。第1の変異は、E430G、E345K、E430S、E430F、E430T、E345Q、E345R、E345Y、S440W、およびS440Yからなる群から選択される。本発明は、これら置換のいずれをも含まない。
国際特許公開公報第2014/108198号は、補体依存性細胞傷害性(CDC)の増大をもたらす1つ以上のアミノ酸修飾を有するバリアントFc領域を含む抗体などのポリペプチドを開示する。本発明は、これら置換のいずれをも含まない。
国際特許公開公報第2013/004842号は、ポリペプチドまたは抗体が、CDC応答などのエフェクター機能の改善のため細胞の表面上でその標的に結合する場合、Fc:Fc相互作用を安定化させるためのバリアントFcドメインを含むポリペプチドおよび関連する抗体を記載している。本発明は、これら置換のいずれをも含まない。
本発明は、その親のポリペプチド、抗体、それらのバリアントおよび抗原結合フラグメントと比較して高い機能的な親和性を有する、ポリペプチド、抗体、それらのバリアントおよび抗原結合フラグメントを提供する。また本発明は、その親のポリペプチド、抗体、それらのバリアントおよび抗原結合フラグメントと比較して高い細胞殺滅を有する、ポリペプチド、抗体、それらのバリアントおよび抗原結合フラグメントを提供する。理論により限定されるものではないが、このような修飾されたポリペプチド、抗体、それらのバリアントおよび抗原結合フラグメントは、2つの抗体のFc領域間でより安定した結合相互作用を可能にでき、よって、高い抗体-抗原結合の機能的な親和性を提供すると考えられている。さらに本発明者らは、このアイソタイプに、反復するグリカン抗原の結合に関する機能的な親和性の増大および高結合がん細胞株に対する直接的な細胞傷害性を提供する、mIgG3のCH2ドメインおよびCH3ドメインの中の不連続な領域を開示する。関与する残基のIgG1アイソタイプへの移動は、in vitroおよびin vivoでの抗腫瘍活性が増大した、改善された「i」IgG1をもたらす。
キメラmAbを抗ヒトIg抗血清と架橋するか、または1つの鍵となるアミノ酸残基を変えることにより、本発明者らは、直接的な細胞殺滅が機能的な親和性に直接関連することを示した。さらに本発明者らは、キメラコンストラクトに分子間協同作用を導入することにより本発明者らの新規のマウスmAbの機能的な親和性を再現した。mIgG3の協同作用をマッピングしたものはなく、IgG1とmIgG3との間で異なる鍵となるアミノ酸は、以前には記載されていなかった。よって、本発明者らは、本発明者らの抗糖脂質mAbのシリーズの開発を行っただけではなく、全てのmAbの治療指数を改善する有用性を有する技術を開発した。
ヒトIgG1の骨格上でのmIgG3 mAbのキメラ化(Chimerisation)を行うと、直接的な細胞傷害性の顕著な低減が同時に起こることから、本発明者らは、この低減が分子間協同作用の減少の結果であるという仮説を立てた。そのため、本発明者らは、分子間協同作用に寄与するmIgG3の中の鍵となる残基を同定すること、およびmIgG3で観察される直接的な細胞傷害性活性の再現により、優れた臨床上の有用性を有するキメラIgG1をもたらすためにこれらをIgG1に移すことに注力した。
本発明者らは、選択されたmIgG3定常領域の残基の移動を介した機能的な親和性および直接的な細胞傷害性活性が増大したIgG1抗グリカンmAbの作製を、本発明者らのパネルまたは以前に作製したグリカンを標的とするmAbを利用して行った。mIgG3の寄与領域は、mIgG3 CH1、CH2、またはCH3ドメインを含むハイブリッドIgG1コンストラクトの作製を介して同定した。候補残基の同定は、IgG1に導入される場合は直接的な細胞傷害性および機能的な親和性の増大に基づくスクリーニング(機能獲得(gain-of-function))を介して行い、かつ/またはmIgG3において各IgG1残基で置き換えられる場合は直接的な細胞傷害性および機能的な親和性の減少に基づくスクリーニング(機能喪失(loss-of-function))を介して行った。予備分析は、IgG3 CHをIgG1に導入することが細胞傷害性の有意な増大をもたらさないため直接的な細胞傷害能に対するmIgG3 CH1の寄与はごくわずかであることを解明した。逆に、同様にヒトIgG1(IgG1)CHをmIgGに導入することは、殺滅活性の有意な低減をもたらさなかった。次に、機能獲得の手法において、mIgG3のCH2ドメインおよびCH3ドメインを、別々にIgG1に導入した。マウスCHを含むIgG1は、細胞傷害性の有意な増大を呈した。マウスCHをIgG1に導入することは、有意ではないが小さい殺滅活性の増大をもたらした。両方のドメインによりなされた寄与の確認として、逆の戦略を続けて行い、これにより、細胞傷害性活性の喪失が、IgG1のCH2ドメインまたはCH3ドメインのmIgG3への導入により評価された。このシナリオは、IgG1 CHを含むmIgGでの細胞傷害性の有意な減少をもたらし、以前の機能獲得の結果を裏付けた。重要なことに、この戦略はまた、ヒトCH2を含むmIgG3が細胞傷害性活性の有意な減少を呈したため、マウスCH2による小さな寄与を同定した。
本発明の一態様では、イムノグロブリンのFc領域の1つ以上の残基および結合領域を含む修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントであって、Fc領域の1つ以上の残基が、マウスIgG3抗体由来の対応する残基へと修飾されており、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して高い機能的な親和性を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な親和性が、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約10%高い、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な親和性は、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%高い。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して高い直接的な細胞殺滅を有する。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅は、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約10%高い。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅は、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%高い。
本発明の第1の態様では、CH2ドメインおよび/またはCH3ドメインの1つ以上の残基が、マウスIgG3のCH2ドメインおよび/またはCH3ドメインの対応する残基と置き換えられている、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の第2の態様では、CH2ドメインおよび/またはCH3ドメインが、マウスIgG3のCH2ドメインおよび/またはCH3ドメインと置き換えられている、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
サブドメイン分析を介した組み合わされたCH2-CH3領域のさらなる精査は、CH2およびCH3のエレメントを含む、残基286-306および339-378、合計で26のmIgG3の残基を含む不連続なセクションを移すことにより、IgG1に対するmIgG3の直接的な細胞傷害性の完全な復帰を明らかにした。26の残基は、N286T、K288W、K290Q、E294A、Y300F、V305A、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sである。これら残基は、直接相互作用する組み合わせられた作用および立体構造の残基による分子間協同作用を介した機能的な親和性の増大に必要であり、ここで後者は、恐らく許容されるフレームワークをもたらす。また、特にCH2において、電荷分布パターンは、負に荷電した多価抗原に対するmIgG3の結合を高めることが示されており、IgG1とは異なることから、その役割を無視することはできない(Klaus and Bereta 2018; Hovenden et al. 2013)。本発明者らの手法に関わるこれら残基の一部は、プロテインA、プロテインG、リウマトイド因子、および新生児FcRnなどの多くの天然の結合パートナーに対する大きなコンセンサス結合部位の中にある(DeLano et al. 2000)。しかしながら、本発明者らの残基は、FcRnの結合に直接関与していない(Oganesyan et al. 2014)。
本発明の第3の態様では、Fc領域の以下の残基:N286、K288、K290、E294、Y300、V305、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378のうちの1つ以上に対し修飾を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の第4の態様では、Fc領域に対する以下の修飾:N286T、K288W、K290Q、E294A、Y300F、V305A、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sのうちの1つ以上を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、位置N286、K288、K290、E294、Y300、V305、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択される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26の残基での修飾を含む。本発明の好ましい態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、26全ての残基での修飾を含む。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、N286T、K288W、K290Q、E294A、Y300F、V305A、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、およびA378Sから選択される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26の修飾を含む。本発明の好ましい態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、26全ての修飾を含む。
多くの場合FcγRまたはC1q結合の修飾を介したmAbのエフェクター機能(ADCCおよびCDC)ならびにFcRnの係合を介したmAbの半減期に及ぼす影響に対する、多くのFc操作の戦略が、文献に記載されている(Wang, Mathieu, and Brezski 2018; Carter 2006)。これら記載は、この特許の一部を形成するアミノ酸の変化を記載していない。さらに、多くのヒトmAbアイソタイプにおけるFc:Fc相互作用を介した結晶充填が誘導するmAbのオリゴマー化(Saphire et al. 2001)は、補体の活性化の改善に関して近年記載された六量体mAbのプラットフォームの基礎を形成した(国際特許公開公報第2014/006217号、同第2018/083126号、同第2018/146317号、Ugurlar et al. 2018; de Jong et al. 2016; Diebolder et al. 2014)。効率的な六量体の配置およびC1qの結合は、本特許の基礎を形成するアミノ酸の変化とは異なる個別の変異(E345KまたはE430G)に依存していた。実際に、強力なCDCの特性を誘導したこれら変異を介して、II型CD20 mAb 11B8によるプログラム細胞死(すなわち直接的な細胞傷害性)を誘導する特性は高められず、この位置は直接的な細胞殺滅に寄与しないことが示唆される。
ほとんどの承認された治療用mAbは、ヒト化されているかまたは完全にヒトのIgG抗体のいずれかであり、マウスまたはキメラ抗体は、患者における有害な抗マウス抗体(HAMA)反応の高いリスクを担持する(Schroff et al. 1985; Azinovic et al. 2006; Miotti et al. 1999; D’Arcy and Mannik 2001)。IgG1での26のmIgG3のみの導入は、HAMA応答を誘導しそうにはない。しかしながら、これらは、特定の患者においてHAMA応答を駆動する可能性を有するMHCII結合エピトープをもたらし得る。26の残基を含むハイブリッド88IgG1の免疫エピトープデータベース(IEDB)分析は、いくつかの可能性のあるハイスコアのエピトープを含むクラスター(クラスター1、残基294-315)を明らかにした。294、300、および305の位置でのクラスター1における3つのmIgG3のIgG1残基への復帰は、機能的な親和性および直接的な細胞傷害性を維持した。重要なことに、この23のaaモチーフ(N286、K288、K290、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378)の修飾は、対応するマウスIgG3残基へと修飾される場合、(N286T、K288W、K290Q、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378S)であり、直接的な細胞傷害性、細胞の凝集、ポア形成、および最終的な細胞の溶解を誘導した。ポア形成および最終的な細胞の溶解は、ネクロトーシスを伴う類似する細胞の分解の特性を共有するが、壊死または二次的な壊死とは区別できない(Vanden Berghe et al. 2010)。恒常的であるかまたは活性化されたストレス経路の結果として誘導される放出されたDAMPからの結果的なアウトカムは、細胞環境および根底にあるシグナリングカスケードに依存するが、集合的に、さらに放出された腫瘍抗原の交差提示を介して免疫エフェクター機能を高めかつ/または適応免疫応答をもたらし得る炎症性環境をもたらす可能性を有する(Yatim, Cullen, and Albert 2017; Galluzzi et al. 2017)。
本発明の第5の実施形態では、Fc領域の以下の残基:N286、K288、K290、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378のうちの1つ以上に対する修飾を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の第6の態様では、Fc領域に対する以下の修飾:N286T、K288W、K290Q、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sのうちの1つ以上を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、位置N286、K288、K290、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択される1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、または23の残基での修飾を含む。本発明の好ましい態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、23全ての残基での修飾を含む。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、N286T、K288W、K290Q、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、または23の修飾を含む。本発明の好ましい態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、23全ての修飾を含む。
この23の修飾のセットは、図9Aおよび9Bの88抗体で例示されている。
幅広い範囲の腫瘍組織、特に膵臓腫瘍の70%超、胃腸および結腸直腸の腫瘍の30%超、ならびに卵巣腫瘍および非小細胞肺がんの腫瘍の20%超を標的としながら、より好ましい正常組織の分布を有する、シアリル-ジ-Lewisを標的とする129mAbに選択した23のmIgG3残基を導入することによるさらなる検証が示された。興味深いことに、ハイブリドーマにより産生される親の129mAbは、直接的な細胞傷害能を欠如するmIgG1である。よって、COLO205に及ぼすナノモル濃度の直接的な細胞殺滅能と一致する、129IgG1と比較して遅い解離速度を介し機能的な親和性が有意に向上したi129G1 mAbの作製は、本発明者らの手法が、幅広い適用可能性を有し得、結合活性作用に依存する免疫調節性mAbに関連し得ることを示唆している(Wang, Mathieu, and Brezski 2018)。i129G1により発揮される直接的な細胞殺滅は、i88G1と同様の手法:mAb誘導性の細胞の凝集の後のポア形成および最終的な細胞の溶解で、自身を提示した。23のmIgG3残基のi129G1 mAbへの導入は、エフェクター機能に関する混合した作用を有し;ADCCは有意に低減するが、ナノモル濃度のEC50を維持し、i129G1のCDC活性は有意に増大した。これは、i129G1ではADCCがより強力に低減したが、i88G1で得られた結果を反映しており、このことは、88mAbは糖タンパク質および糖脂質を標的とするのに対し129mAbは糖タンパク質のみを標的とするというグリコ-標的の性質もまたADCCの効力に影響することを示唆している。驚くべきことに、i129G1は、効果的な腫瘍制御を呈し、i129G1は、129IgG1よりも有意に良好な有意な腫瘍体積の減少を呈し、後者は、有意な腫瘍の低減を呈さなかった。これは、129IgG1の組み合わせたエフェクター機能が、このモデルで腫瘍増殖を制御できないことを表しており、直接的な細胞傷害能を有する価値をさらに強調している。
23の選択されたmG3残基それぞれの個別の寄与を評価するために、i88G1(実施例4)に基づく単一の復帰変異体の戦略を行った。i88G1の23のmG3残基はそれぞれ単独で、hG1残基に復帰し、この得られたコンストラクトを、直接的な細胞殺滅に関して分析して、23の上述の残基が、直接的な細胞殺滅能の有意な喪失を伴うことなく15の残基にさらに低減され得たことが確認された。特に、i88G1の6つのmIgG3残基は、直接的な細胞殺滅能の有意な喪失を伴うことなくIgG1残基に復帰できた。これは、129mAbを使用してさらに例証され、ここで15のmIgG3残基の導入がCOLO205でナノモル濃度の直接的な細胞殺滅を維持した。
免疫原性は、治療の成功に対する主な障壁であり得る。抗薬物抗体は、治療機能を中和し、薬物動態に影響し、恐らくは重篤な副作用をもたらし得る。T細胞のエピトープは、免疫原性のリスクに寄与しており、in silicoでツールを使用して比較的正確に評価され得る。T細胞エピトープを同定するためのイムノインフォマティック(Immunoinformatic)アルゴリズムが、免疫療法が望ましくない免疫原性をもたらすかどうかを評価および分析するために適用され得る。26のmIgG3残基の存在により作製された本発明者らのハイブリッドSD286 306+339 378コンストラクトの潜在的な免疫原性を評価するために、本発明者らは、MHCII結合エピトープに関するSD286 306+339 378配列のスクリーニングをin silicoで行った(Immune Epitope Database, IEDB)。クラスII制限Tヘルパー細胞は、液性免疫応答により関連しており、予測された結合クラスターがT細胞応答の強力な指標であることが示されている(Jawa et al. 2013)。いくつかの高いスコアの結合エピトープを含む2つのMHCII結合クラスター:クラスター1(残基294-315)およびクラスター2(残基365-393)を同定した(図5/図20)。クラスター1の中のヒトの残基への3つのマウスの残基、294(AからE)、300(FからY)、および305(AからV)の復帰は、個体が寛容化されているヒト配列のセクションをもたらした。同様に、339-378領域の中の2つの残基351(IからL)および371(NからG)の反転は、2つのMHCII結合コアを除去した。
1つのin silicoで同定された免疫原性クラスターの反転は、主要な候補の、強力な細胞殺滅、ポア形成能、および健全な免疫エフェクター機能を有する、改善された「i」88G1をもたらした。
選択された残基を導入する効果が、抗グリカン抗体に限定されないことを示すために、増殖因子受容体のHER2を標的とするトラスツズマブ(特に商品名ハーセプチン(登録商標)の下販売)を、関与する残基の移動に供した。結果得られたiトラスツズマブは、控えめにHER2を発現する細胞株に対する定常状態の細胞結合が改善しており、これは、PIの取り込みの増大と一致する。さらに、野生型と比較して遅い解離速度を介して、親和性を改善させた。
本発明の第7の態様では、Fc領域の以下の残基:N286、K288、K290、Q342、P343、E345、L351、T359、N361、Q362、G371、P374、S375、D376、A378のうちの1つ以上に修飾を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の第8の態様では、Fc領域に対し以下の修飾:N286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sのうちの1つ以上を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
この15の修飾のセットは、図9Cおよび9Dにおいて抗体129および88で例証されている。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、位置N286、K288、K290、Q342、P343、E345、L351、T359、N361、Q362、G371、P374、S375、D376、A378から選択される1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15の残基での修飾を含む。本発明の好ましい態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、15全ての残基での修飾を含む。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、N286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15の修飾を含む。本発明の好ましい態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、15全ての残基での修飾を含む。
本発明の第9の態様ではFc領域の以下の残基:Q342、P343、E345、N361、Q362、P374、D376のうちの1つ以上に対する修飾を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の第10の態様では、Fc領域に対し以下の修飾:Q342R、P343A、E345T、N361K、Q362K、P374S、D376Aのうちの1つ以上を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
この7つの修飾のセットは、図9Fの抗体88で例証されている。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、位置Q342、P343、E345、N361、Q362、P374、D376から選択される1、2、3、4、5、6、または7の残基での修飾を含む。本発明の好ましい態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、7つ全ての残基での修飾を含む。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、Q342R、P343A、E345T、N361K、Q362K、P374S、D376Aから選択される1、2、3、4、5、6、または7つの修飾を含む。本発明の好ましい態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、7つ全ての修飾を含む。
本発明の一態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、図15に開示される配列の1つ以上を含む。本発明の一態様では、図15に開示される重鎖および軽鎖の配列を含む修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の一態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、図16に開示される配列の1つ以上を含む。本発明の一態様では、図16に開示される重鎖および軽鎖の配列を含む修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の一態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、図17に開示される配列の1つ以上を含む。本発明の一態様では、図17に開示される重鎖および軽鎖の配列を含む修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の一態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、図19に開示される配列の1つ以上を含む。本発明の一態様では、図19に開示される重鎖および軽鎖の配列を含む修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが提供される。
本発明の一部の態様では、「対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント」は、対応するマウスIgG3残基に対し全く変化を伴わないネイティブな残基を含む修飾されていない(すなわち野生型の)抗体またはその抗原結合フラグメントを表す。本発明の一部の態様では、対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと同じ標的(複数可)(たとえば同じエピトープ)に結合する。本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントおよび対応する修飾されていないIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、または少なくとも6個の同じCDR配列(すなわちVHCDR1、VHCDR2、VHCDR3、VLCDR1、VLCDR2、VLCDR3)を含む。本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントおよび対応する修飾されていないIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、同じ結合領域配列を含む。本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントおよび対応する修飾されていないIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、同じ可変領域配列(たとえば同じ可変重鎖配列および/または同じ可変軽鎖配列)を含む。
本発明の一部の態様では、「結合領域」は、標的抗原への結合に寄与する抗体またはその抗原結合フラグメントの一部を表す。たとえば、これは、重鎖および軽鎖のそれぞれの1つの定常領域および1つの可変領域を含み得る。本発明の一部の態様では、結合領域は、相補性決定領域(CDR)配列(すなわちVHCDR1、VHCDR2、VHCDR3、VLCDR1、VLCDR2、VLCDR3)を表し得る。
IgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの構造は、全般的に、抗体の重鎖もしくは軽鎖配列またはその実質的な一部である。イムノグロブリンドメインの構造および位置は、http://www.imgt.org/を参照することにより決定され得る。
本明細書を通して、残基のナンバリングは、Lefranc MP, Giudicelli V, Ginestoux C, Jabado-Michaloud J, Folch G, Bellahcene F, et al. IMGT, the international ImMunoGeneTics information system. Nucleic acids research. 2009;37:D1006-12に開示される、抗体配列のナンバリングのための標準化されたIMGTシステムを表す。他の適切なナンバリングシステムは、当業者に知られている。他の適切なナンバリングシステムが、修飾されたIgG1抗体とその抗原結合フラグメントとの間またはその抗原結合フラグメント間で対応する残基を同定するために使用され得る。対応する残基の同定を可能にする全てのナンバリングシステムが、本発明での使用に適している。本明細書中使用されるナンバリングシステムは、本発明の範囲を限定するものではなく、単純に修飾され得る関連する残基を同定するために使用される。用語「対応する残基」は、比較される2つ以上の抗体またはその抗原結合フラグメントにおける構造的または機能的に同等な位置の残基を意味するように意図されている。場合により、対応する残基は、配列アライメントにより同定され得る。場合により、対応する残基は、構造の比較により同定され得る。
本発明の一部の態様では、イムノグロブリンのFc領域の1つ以上の残基を含むIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、少なくとも10アミノ酸残基のFc領域、少なくとも20アミノ酸残基のFc領域、少なくとも30アミノ酸残基のFc領域、少なくとも40アミノ酸残基のFc領域、少なくとも50アミノ酸残基のFc領域、少なくとも75アミノ酸残基のFc領域、少なくとも100アミノ酸残基のFc領域、少なくとも200アミノ酸残基のFc領域、少なくとも300アミノ酸残基のFc領域、少なくとも400アミノ酸残基のFc領域、または少なくとも500アミノ酸残基のFc領域を含む。好ましくは、IgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、イムノグロブリンのFc領域全体を含む。
本発明の一部の態様では、Fc領域の1つ以上の残基は、CH2ドメインおよび/またはCH3ドメインから選択される。一部の態様では、1つ以上の残基は、CH2ドメインから選択される。一部の態様では、1つ以上の残基は、CH3ドメインから選択される。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントおよび対応する野生型のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な親和性の決定が、表面プラズモン共鳴(たとえばBiacore 3000/ T200, GE Healthcare)により、たとえば増大する濃度(0.3nmol/L~200nmol/L)のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントを、適切なリガンドを含むCM5チップを通し注入し、適切なソフトウェア(たとえばBIAevaluation 4.1)を使用してこのデータを適切な結合モデルに適合することにより、行われ得る。同じ条件を使用する対応する実験が、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントで行われ得る。本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、表面プラズモン共鳴のデータが、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントがリガンドでコーティングされたCM5チップにより強固に結合することを表す場合、対応する野生型のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントに対し高い機能的な親和性を示す。リガンドは、グリカン-HSAおよび抗グリカン抗体に関する対照コンジュゲートを含む。
抗ヒス抗体でコーティングされたBiacore CM5チップは、金の表面に共有結合したカルボキシメチル化デキストランを含む。分子は、アミン基、チオール基、アルデヒド基、またはカルボキシル基を介してセンサーの表面に共有結合する。薬物候補などの有機小分子から大分子のアセンブリまたはウイルス全体にまで及ぶ相互作用が試験され得る。高い結合能は、高い応答を提供し、これは、捕捉アッセイおよび小分子が関与する相互作用に好適である。著しい表面の安定性は、正確性および精度を提供し、同じ表面での反復した分析を可能にする。他の適切なチップが当業者に知られており、表面プラズモン共鳴のプロトコルは、当該分野で知られている標準的な技術により適応され得る。
本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントおよび対応する野生型のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅は、ヨウ化プロピジウム(PI)の取り込みにより、たとえばIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントをCOLO205またはHCT-15細胞(5×10)と37℃で2時間インキュベートし、次に1μgのPIを30分間添加し、細胞をPBSで再懸濁し、フローサイトメーター(たとえばBeckman Coulter FC-500またはMACSQuant 10)で細胞を処理し、適切なソフトウェア(たとえばWinMDI 2.9またはFlowJo v10)で結果を分析することにより、決定され得る。同じ条件を使用する対応する実験が、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントで行われ得る。本発明の一部の態様では、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントは、PIの取り込みが、細胞が修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントとインキュベートされる場合に高い場合、対応する野生型のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントよりも高い直接的な細胞殺滅を提供する。
修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な特性の改善は、Fc領域に修飾された残基を含まない野生型のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの対応する機能的な特性と比較して測定される。改善された機能的な特性は、相対的な尺度であるため、請求されるIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な親和性および/もしくは直接的な細胞殺滅、または他のいずれかの機能的な特性を決定するために使用される精確な方法は、この機能的な特性の相対的な変化に影響を与えない。抗体およびその抗原結合フラグメントの機能的な特性を測定する多くの適切な方法が、当業者に知られている。これら機能的な特性を測定するいずれかの適切な方法が、請求される修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントまたはその抗原結合フラグメントの機能的な特性を測定するために使用され得るが、ただし公平な比較のため、同じ方法が、対応する野生型のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントに適用される。
分子間協同作用による結合を確立することを介した、機能的な親和性および直接的な細胞傷害性が高い改善されたがんグリカンを標的とするmAbの作製は、優れた臨床上の有用性をもたらし得る。またこの手法は、反復するかまたは高密度の抗原を標的とする他のmAbにも価値があり得る。さらに、多くのグリカンを標的とするmIgG3 mAbで観察される通常にはない炎症促進性細胞殺滅モードをIgG1フレームワークへ復帰させることは、他の免疫療法と組み合わせて使用される可能性を有する。
本発明の修飾されたIgG1抗体は、ヒトまたは動物の対象の腫瘍の診断および処置の方法に使用され得る。診断に使用される場合、本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、検出可能な標識、たとえば、抗体イメージングの分野で知られている従来の化学技術を使用して本発明の修飾されたIgG1抗体に結合し得る、IまたはTcなどの放射標識で標識され得る。また標識は、西洋ワサビペルオキシダーゼなどの酵素標識を含む。さらに標識として、特異的な同族の検出可能な部分、たとえば標識されたアビジンに対する結合を介して検出され得るビオチンなどの化学的な部分が挙げられる。本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、それ自体ががん細胞の殺滅に有効であることが示されているが、これらはさらに機能的な標識で標識され得る。機能的な標識は、がんの破壊を引き起こすために当該がんの部位に対し標的化されるように設計されている物質を含む。このような機能的な標識として、リシンなどの毒素および細菌性カルボキシペプチダーゼまたはニトロレダクターゼなどの酵素が挙げられ、これらは、プロドラッグを活性薬物に変換できる。さらに、修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、化学療法剤または細胞傷害剤、たとえばマイタンシン(DMlおよびDM4)、オニド(onides)、アウリスタチン、カリケアマイシン、デュオカルマイシン(duocamycin)、ドキソルビシン90 131、または放射標識、たとえばYもしくはIと結合または他の方法で関連し得る。さらに、本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、単独でか、または他の処置と組み合わせて処置される状態に応じて同時もしくは連続して、投与され得る。よって、本発明は、本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントと、腫瘍の処置での同時、別々、または連続的な使用のための併用される製剤としての有効な作用物質とを含む製品をさらに提供する。有効な作用物質は、本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントと相乗的に作用し得る、5-フルオロウラシル、シスプラチン、マイトマイシンC、オキサリプラチン、およびタモキシフェンを含む、化学療法剤または細胞傷害剤を含み得る。他の有効な作用物質は、適切な容量の疼痛を軽減する薬物、たとえば非ステロイド系抗炎症性薬物(たとえばアスピリン、パラセタモール、イブプロフェン、もしくはケトプロフェン)またはオピエート、たとえばモルヒネもしくは鎮吐剤を含み得る。
理論により拘束されることを望むものではないが、腫瘍の殺滅を高めるために有効な作用物質と相乗的に協同する本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントの特性は、免疫エフェクター機構によるものでなくてもよく、むしろ、細胞表面レセプターに対する修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントの結合の直接的な結果であり得る。本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、通常、修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントに加えて少なくとも1つの成分を含み得る医薬組成物の形態で投与される。
本医薬組成物は、有効成分に加え、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、担体、バッファー、安定化剤、または当業者によく知られている他の物質を含み得る。このような物質は非毒性でなければならず、有効成分の効果を妨げるべきではない。担体または他の物質の精確な性質は、投与経路に応じて変化し、これは、経口であるか、またはたとえば静脈内注射といった注射によるものであり得る。好ましい投与経路は、静脈内である。
注射は、カテーテルまたは他の外科的なチューブを介した送達も使用されるが、本組成物の治療上の投与にとって主要な経路であることが想定されている。一部の適切な投与経路として、静脈内投与、皮下投与、腹腔内投与、および筋肉内投与が挙げられる。液体製剤は、粉末の製剤からの再構成の後に利用され得る。
静脈内注射または罹患部位での注射では、有効成分は、パイロジェンフリーであり、適切なpH、等張性、および安定性を有する非経口的に許容される水溶液の形態である。当業者は、たとえば塩化ナトリウム注射液、リンゲル液、乳酸加リンゲル液などの等張性ビヒクルを使用して適切な溶液を調製することができる。保存剤、安定化剤、バッファー、抗酸化剤、および/または他の添加剤が、必要に応じて含まれ得る。
経口投与用の医薬組成物は、錠剤、カプセル剤、散剤、または液体の形態であり得る。錠剤は、ゼラチンまたはアジュバントなどの固体の担体を含み得る。液体の医薬組成物は、全般的に、水、石油、動物性または植物性の油、鉱物油または合成油などの液体の担体を含む。生理食塩水、デキストロース、または他の糖類の溶液またはグリコール、たと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が含まれ得る。製剤が液体である場合、これは、たとえば、pH6.8~7.6の非リン酸塩バッファーを含む生理的な塩の溶液、または凍結乾燥した粉末であり得る。
また本組成物は、血液を含む特定の組織に置かれるマイクロスフィア、リポソーム、他のマイクロ粒子送達システム、または徐放製剤を介して、投与され得る。徐放担体の適切な例は、共有される物品、たとえば座薬またはマイクロカプセルの形態における半浸透性ポリマーマトリックスを含む。埋め込む可能であるかまたはマイクロカプセルの徐放マトリックスとして、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号;欧州特許公開公報第0058481号)L-グルタミン酸およびγエチル-L-グルタマートのコポリマー[43]、ポリ(2-ヒドロキシエチル-メタクリラート)が挙げられる。ポリペプチドを含むリポソームは、よく知られている方法:(Eppstein et al. 1985; Hwang, Luk, and Beaumier 1980);欧州特許公開公報第0052522号;同第0036676号;同第0088046号;同第0143949号;同第0142541号;JP-A-83-11808;米国特許第4,485,045号および同第4,544,545号により調製される。通常、リポソームは、小さな(約200~800オングストローム)の単層型であり、ここでの脂質含有量は、約30mol%超のコレステロールであり、選択される比率は、ポリペプチドの漏出に最適な比率で調節されている。本組成物は、腫瘍部位もしくは他の望ましい部位への局在化した方法で投与され得るか、または腫瘍もしくは他の細胞を標的とする方法で送達され得る。
本組成物は、好ましくは、「治療上有効量」で個体に投与され、これは、個体に利点を示すために十分な量である。実際に投与される量、および比率、および投与の時間経過は、処置されるものの性質および重症度に応じて変化する。処置の処方、たとえば用量の決定などは、一般医および他の医師の責任の範囲内にあり、通常、処置される障害、個別の患者の状態、送達部位、投与方法、および医師に知られている他の要因を考慮する。本発明の組成物は、特に、既存の腫瘍、特にがんの処置、および最初の処置または外科手術の後の当該病態の再発の予防に関連する。上述の技術およびプロトコルの例は、Remington’s Pharmaceutical Sciences 16 edition Oslo,A (ed) 1980で見出され得る。
最適な用量は、たとえば年齢、性別、体重、処置される病態の重症度、投与される有効成分、および投与経路を含む多くのパラメータに基づき医師により決定され得る。一般的に、受容体の飽和を許容するポリペプチドおよび抗体の血清中濃度が望ましい。通常、約1nM(lnM)超の濃度が十分である。たとえば100mg/mの用量の抗体は、約8日間、約20nMの血清中濃度を提供する。おおよそのガイドラインとして、抗体の用量は、10~300mg/の量で毎週提供され得る。同等の用量の抗体フラグメントは、グリカンの飽和を許容する濃度を上回る血清レベルを維持するために、より頻繁な間隔で使用される。
本組成物の用量は、修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントの特性、たとえばその結合活性およびin vivoでの血漿中半減期、製剤におけるポリペプチドの濃度、投与経路、投与部位および投与速度、関与する患者の臨床的耐性、患者を苦しめる病態などに応じて変化し、これは医師の技能の範囲内にある。たとえば、患者あたりに、投与あたり3000gの用量の抗体が好ましいが、用量は、投与あたり約10μg~6mgの範囲であり得る。一連の接種のシリーズの間で、異なる容量が利用され;医師は、最初の接種を行った後、比較的小さい用量の抗体でブーストを行い得る。
本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、全体的または部分的に化学的合成により、作製され得る。修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、良好に確立されている標準的な液相または好ましくは固相ペプチド合成法(この方法の全般的な説明は、広く利用可能である(たとえばJ.M. Stewart and J.D. Young, (1984) [46], in M. Bodanzsky and A. Bodanzsky, (1984)を参照))により容易に調製でき;またはこれらは、溶液において、液相法、もしくは固相、液相、および溶液の化学技術のいずれかの組み合わせにより、たとえば最初に各ペプチド部分を完成させ、次に、必要に応じて望ましい場合に、存在する全ての保護基を除去した後、各炭酸もしくはスルホン酸もしくはその反応性誘導体の反応による残基Xの導入により、調製され得る。
本発明に係る修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントを産生させる別の簡便な方法は、発現系で核酸を使用することにより、それらをコードする核酸を発現させることである。さらに本発明は、本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントをコードする単離された核酸を提供する。核酸は、DNAおよびRNAを含む。当業者は、本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントをさらに提供する当該核酸に対する置換、欠失、および/または付加を決定することができる。
また本発明は、上述の少なくとも1つの核酸を含むプラスミド、ベクター、転写または発現カセットの形態のコンストラクトを提供する。また本発明は、上記の1つ以上のコンストラクトを含む組み換え宿主細胞を提供する。上述されるように、本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントをコードする核酸は、それに関するコードした核酸からの発現を含む修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントの産生方法と同様に、本発明の一態様を形成する。発現は、核酸を含む組み換え宿主細胞を適切な条件下で培養することにより簡便に達成され得る。発現により産生された後、修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、いずれかの適切な技術を使用して単離および/または精製され、その後適宜使用され得る。様々な異なる宿主細胞におけるポリペプチドのクローニングおよび発現のためのシステムは、よく知られている。適切な宿主細胞として、細菌、哺乳類細胞、酵母、およびバキュロウイルスの系が挙げられる。異種性ポリペプチドの発現のための当該分野で利用可能な哺乳類細胞株として、チャイニーズハムスター卵巣細胞、ヒーラ細胞、ベビーハムスター腎臓細胞、NSOマウスメラノーマ細胞、および多くの他の細胞が挙げられる。一般的な好ましい細菌の宿主は、大腸菌である。大腸菌などの原核細胞における抗体および抗体フラグメントの発現は、当該分野で良好に確立されている。概説として、たとえば(Pluckthun 1991)を参照されたい。培養での真核細胞での発現もまた、修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントの産生のための選択肢として当業者が利用可能である。最近の概説として、たとえば(Reff 1993; Trill, Shatzman, and Ganguly 1995)を参照されたい。
プロモーター配列、転写終結配列、ポリアデニル化配列、エンハーサー配列、マーカー遺伝子、および他の配列を適宜含む適切な制御配列を含む適切なベクターが、選択または構築され得る。ベクターは、適宜、プラスミド、ウイルス、たとえばファージまたファージミドであり得る。さらなる詳細に関しては、たとえば、(Sambrook, Fritsch, and Maniatis 1989)を参照されたい、たとえば核酸のコンストラクト、突然変異誘発、シーケンシング、DNAの細胞への導入、および遺伝子発現の調製、ならびにタンパク質の分析において、核酸を操作するための多くの知られている技術およびプロトコルは、Ausubel et al. , 1992 (Ausubel et al. 1992)に詳述されている。
よって、本発明のさらなる態様は、本明細書中開示される核酸を含む宿主細胞を提供する。さらなる態様は、このような核酸を宿主細胞に導入することを含む方法を提供する。この導入は、いずれかの利用可能な技術を使用し得る。真核細胞では、適切な技術は、リン酸カルシウムのトランスフェクション、DEAE-デキストラン、エレクトロポレーション、リポソームが介在するトランスフェクション、およびレトロウイルスまたは他のウイルス、たとえばワクシニアウイルスまたは昆虫細胞ではバキュロウイルスを使用する形質導入を含み得る。細菌細胞では、適切な技術は、塩化カルシウムの形質転換、エレクトロポレーション、およびバクテリオファージを含むトランスフェクションを含み得る。導入を行った後に、たとえば遺伝子発現のための条件下で宿主細胞を培養することにより、核酸からの発現がもたらされ得るかまたは可能となり得る。一実施形態では、本発明の核酸は、宿主細胞のゲノム(たとえば染色体)に統合される。統合は、標準的な技術による、ゲノムとの組み換えを促進する配列の包含により促進され得る。また本発明は、上記の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントを発現するための発現系において上述のコンストラクトを使用することを含む方法を提供する。
フラグメント結晶化可能領域(Fc領域)は、Fc受容体と呼ばれる細胞表面受容体および補体系のいくつかのタンパク質と相互作用する抗体の尾領域である。この部分は、抗体に免疫系を活性化させる。IgG抗体のアイソタイプでは、Fc領域は、抗体の2つの重鎖の第2および第3の定常ドメインに由来する、2つの同一のタンパク質フラグメントから構成される。IgGのFc領域は、著しく保存されているN-グリコシル化部位を含む。
IgGのFc(フラグメント、結晶化可能)は、それぞれがCH3に融合したCH2を有する、抗体のHCドメインの対形成されたセットからなり、約50kDaの構造を形成する。「フラグメント、結晶化可能」(Fc)の名称は、血清に由来するミエローマのIgGフラクションのパパインでの切断の後に、結晶化され得る唯一のフラグメントが対形成されたCH2-CH3フラグメントであったという事実から来ている。
Fcの中で、2つのCH3ドメインは、互いにきつく結合しており、対して2つのCH2ドメインは、互いに対し直接的なタンパク質間の接触を有していない。オリゴ糖は、2つのCH2ドメインのそれぞれの中のアスパラギン-297(N297)に結合し、2つのCH2の間の空間の一部を充填する。一部の結晶構造では、水素結合が、直接かつ水分子の架橋を介して、2つの炭化水素鎖の間で観察される。抗体は、著しく分割された分子であるかのように思われるが、Fcの構造は、目的の抗原に対するFAbの結合に影響を与えることができ、同様に、FAbにおける可変鎖の中身は、様々な受容体に対するFcの結合に影響を与え得ることが示されている。近年の円二色性試験から、IgGのFAbアームとFcとの間に有意な構造上のカップリングが確認された。よって、IgG分子は、異なるドメインが長い距離であっても有意に相互作用する著しく複雑な分子である。
二価/多価抗体は、エピトープと相互作用する結合ドメインを含み、合成の二価/多価のリガンドは、標的部位と相互作用するファーマコフォアを含む。用語「機能的な親和性」はまた、二価/多価に関連する明らかな親和性の増大を表すために使用され得る。この用語は「結合活性」と同義である。
結合活性は、タンパク質受容体とそのリガンドとの間などの個別の非共有結合の相互作用の複数の親和性の集積された強度を表し、また、「機能的な親和性」とも表され得る。よって、結合活性は、単一の相互作用の強度を説明する、固有の親和性とは明らかに異なる。しかしながら、個別の結合イベントは、他の相互作用が起こる可能性を増大させる(すなわち結合部位の近くでそれぞれが結合するパートナーの局所的な濃度を増大させる)ため、結合活性は、単に成分の親和性の合計として考えるべきではなく、生体分子の相互作用に関与する全ての親和性の組み合わされた作用として考えるべきである。「固有の親和性(intrinsic affinity)」と「機能的な親和性」との間の区別の有用性は、各用語に関与する異なる強調から生じる。前者は、抗体の結合部位(antibody combining site)とリガンドの相補領域との間の構造上の関係が調査中である場合か、または特異的な相互作用の動的な機構が調査中である場合に最も有用である。他方で、後者は、本発明の場合におけるように、親和性の亢進の定量的な測定が実施される場合に特に有用である。
「機能的な親和性」および「固有の親和性」は、以下のように形式的に同一の可逆的なプロセスを表す:
Figure 2022549559000001
(式中、Fは、一価の抗体フラグメントであり、Lは一価のリガンドであり、Abは、多価抗体であり、Lは、m基を有する多価リガンドである)。各例では、2つの動態の単位は、1つの単位を形成するために可逆的に組み合わさり、各プロセスは、原則的に、結合定数を特徴とし得る。結合定数は、熱力学的な親和性の尺度であるため、親和性の定量的な値が、両プロセスに割り当てられ得る。
抗体および抗原結合分子のフラグメント
本発明の抗原結合分子は、抗体のフラグメント、具体的には抗体の抗原結合フラグメントであり得る。抗原結合フラグメントは、1つ以上の抗原結合領域を含む。全抗体のフラグメントは、抗原結合の機能を行うことができることが示されている。結合フラグメントの例は、(i)VLドメイン、VHドメイン、CLドメイン、およびCH1ドメインからなるFabフラグメント;(ii)VHドメインおよびCH1ドメインからなるFdフラグメント;(iii)単一の抗体のVLドメインおよびVHドメインからなるFvフラグメント;(iv)VHドメインからなるdAbフラグメント(Ward, E.S. et al., Nature 341:544-546(1989));(v)単離されたCDR領域;(vi)2つの結合したFabフラグメントを含む二価フラグメントである、F(ab’)2フラグメント;(vii)VHドメインおよびVLドメインが、抗原結合部位を形成するために2つのドメインを結合させるペプチドリンカーにより結合している、一本鎖Fv分子(scFv)(Bird et al., Science 242:423-426 (1988);Huston et al., PNAS USA 85:5879-5883 (1988));(viii)二重特異性の一本鎖Fv二量体(国際特許公開公報第92/09965号)、ならびに(ix)「ジアボディ」(遺伝子融合により構築される多価または多重特異性フラグメント)(国際特許公開公報第94/13804号;P. Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6444-6448 (1993))である。通常、フラグメントは、Fab、F(ab’)2もしくはFvフラグメント、またはscFv分子である。
ジアボディは、各ポリペプチドがイムノグロブリン軽鎖の結合領域を含む第1のドメインと、イムノグロブリン重鎖の結合領域を含む第2のドメインとを含み、2つのドメインは(たとえばペプチドリンカーにより)結合しているが、抗原結合部位を形成するために互いには結合できない、ポリペプチドの多量体である:抗原結合部位は、多量体の中の1つのポリペプチドの第1のドメインの、多量体の中の別のポリペプチドの第2のドメインとの結合により形成される(国際特許公開公報第94/13804号)。
二重特異性抗体が使用される場合、これらは、従来の二重特異性抗体であってよく、様々な方法(Hollinger & Winter, Current Opinion Biotechnol. 4:446-449 (1993))で製造することができ、たとえば化学的にもしくはハイブリッドハイブリドーマから調製され得、または、以下に記載の二重特異性抗体フラグメントのいずれかであり得る。全抗体よりもscFv二量体またはジアボディを使用することが好ましいとされ得る。ジアボディおよびscFvは、可変ドメインのみを使用して、Fc領域を用いることなく構築することができ、これにより抗イディオタイプの反応の作用を低減させ得る。二重特異性抗体の他の形態として、Traunecker et al., EMBO Journal 10:3655-3659 (1991)に記載の一本鎖「Janusins」が挙げられる。
二重特異性抗体は、2つの抗原または2つのエピトープなどの、2つの標的分子に同時に結合できる抗体である。二重特異性抗体はまた、二重結合抗体とも呼ばれ得る。二重特異性抗体の形式の例として、限定するものではないが、(mAb)2、Fcab、F(mAb’)2、クアドローマ、scFv(一本鎖可変フラグメント)、bsDb(二重特異性ジアボディ)、scBsDb(一本鎖二重特異性ジアボディ)、BiTE(二重特異性T細胞誘導抗体)、DART(dual affinity re-targeting antibodies)、電荷対、タンデム抗体、タンデムscFv-Fc、Fab-scFv-Fc、Fab-scFv、ミニボディ、zybody、DNL-F(ab)3(dock-and-lock trivalent Fabs)、bssdAb(二重特異性単一ドメイン抗体)、およびknobs-in-holesが挙げられる。
二重特異性ジアボディはまた、二重特異性全抗体とは反対に、大腸菌で容易に構築および発現できるため、有用であり得る。適切な結合特異性のジアボディ(および多くの他のポリペプチド、たとえば抗体フラグメント)は、ファージディスプレイ(国際特許公開公報第94/13804号)を使用してライブラリーから容易に選択され得る。ジアボディの1つのアームが、たとえば抗原Xに対する特異性を有しつつ、一定であり続ける場合、他のアームが変動するライブラリーを作製でき、適切な特異性の抗体が選択され得る。
本発明の一部の態様では、同じまたは異なる分子の少なくとも2つの異なるエピトープに対する結合特異性を有する多重特異性(たとえば二重特異性)抗標的抗体を作製することが望ましいとされ得る。例示的な二重特異性抗体は、標的分子の2つの異なるエピトープに結合し得る。あるいは、標的に特異的な抗体アームは、T細胞受容体分子(たとえばCD3)などの細胞表面分子に結合するアームと組み合わせられ得る。本発明の例示的な二重特異性抗体は、T細胞受容体分子(たとえばCD3)に由来する抗原および他のいずれかの標的に結合し得る。
本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、抗体または抗体フラグメント、Fab、(Fab’)2、scFv、Fv、dAb、Fd、またはジアボディであり得る。本抗体は、ポリクローナル抗体であり得る。本抗体は、モノクローナル抗体(mAb)であり得る。本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、ヒト化抗体、キメラ抗体、もしくはベニヤ(veneered)抗体であってもよく、またはいずれかの種の非ヒト抗体であり得る。好ましい実施形態では、本発明の修飾されたIgG1抗体およびその抗原結合フラグメントは、ヒトまたはヒト化されている。
マウス抗体またはキメラ抗体は、患者において有害な抗マウス抗体(HAMA)反応の高いリスクを担持する(Schroff et al. 1985; Azinovic et al. 2006; Miotti et al. 1999; D’Arcy and Mannik 2001)。よって、大部分の承認されている治療用mAbは、ヒト化されているかまたは完全にヒトのIgG抗体である。
バリアント
また本発明は、本明細書中開示されるいずれかのペプチド配列のバリアントまで及ぶ。本明細書中使用される場合、用語「バリアント」は、同様のアミノ酸配列を有し、かつ/または同じ機能を保持するタンパク質に関する。たとえば、用語「バリアント」は、1つ以上のアミノ酸の付加、欠失、置換などを含むタンパク質またはポリペプチドを包有する。本発明のバリアントの例は、1つ以上のアミノ酸を1つ以上の他のアミノ酸で置換されていることを除き以下に定義されるペプチドを含むタンパク質である。アミノ酸の置換は、たとえば、アミノ酸配列の傾向を低減または排除するためになされ得る。あるいは、アミノ酸の置換は、必要に応じて、抗原の親和性を改善するため、または抗体をヒト化もしくは非免疫化(deimmunise)するためになされ得る。記述した抗体の親和性が成熟したバリアント、ヒト化バリアント、および非免疫化したバリアント、ならびに抗体の配列の何らかの傾向を低減または排除するためのアミノ酸の置換を含むバリアントが、本明細書中に提供される。
上述のように、一部の実施形態では、全ての置換は、フレームワーク領域でのみ起こり得る。このような実施形態では、元のCDR配列は保持されているが、1つ以上のフレームワーク領域においてバリエーションが生じ得る。
1つ以上のアミノ酸の置換を有するバリアント抗原結合分子は、バリアント抗原結合分子が由来する抗原結合分子の機能的な活性(たとえばEC50、IC50、IC90、Kd、機能的な親和性、および/または直接的な細胞殺滅)を保持し得る。本発明のバリアント抗原結合分子は、これらが由来する抗原結合分子で記載される方法と同じ方法で使用および製剤化され得る。
置換
当業者は、様々なアミノ酸が同様の特性を有することを認識している。物質の1つ以上のこのようなアミノ酸は、多くの場合、その物質の望ましい活性を排除することなく、1つ以上の他のこのようなアミノ酸で置換され得る。
よって、アミノ酸のグリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシンは、多くの場合、互いに(脂肪族側鎖を有するアミノ酸で)置換され得る。これらの可能性のある置換のうち、グリシンおよびアラニンが、互いに置換するために使用されること(これらが比較的短い側鎖を有するため)、ならびにバリン、ロイシン、およびイソロイシンが互いに置換するために使用されること(これらが疎水性である大きな脂肪族側鎖を有するため)が好ましい。多くの場合互いに置換され得る他のアミノ酸として、フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファン(芳香族側鎖を有するアミノ酸);リジン、アルギニン、およびヒスチジン(塩基性側鎖を有するアミノ酸);アスパラギン酸およびグルタミン酸(酸性側鎖を有するアミノ酸);アスパラギンおよびグルタミン(アミド側鎖を有するアミノ酸);ならびにシステインおよびメチオニン(硫黄含有側鎖を有するアミノ酸)が挙げられる。
この性質の置換は、多くの場合、「保存的な」または「半保存的な」アミノ酸の置換と呼ばれる。
3文字および1文字の表記を使用して、天然に存在するアミノ酸は、以下のように呼ばれ得る:グリシン(GまたはGly)、アラニン(AまたはAla)、バリン(VまたはVal)、ロイシン(LまたはLeu)、イソロイシン(IまたはIle)、プロリン(PまたはPro)、フェニルアラニン(FまたはPhe)、チロシン(YまたはTyr)、トリプトファン(WまたはTrp)、リジン(KまたはLys)、アルギニン(RまたはArg)、ヒスチジン(HまたはHis)、アスパラギン酸(DまたはAsp)、グルタミン酸(EまたはGlu)、アスパラギン(NまたはAsn)、グルタミン(QまたはGln)、システイン(CまたはCys)、メチオニン(MまたはMet)、セリン(SまたはSer)、およびスレオニン(TまたはThr)。残基がアスパラギン酸またはアスパラギンであり得る場合、AsxまたはBの記号が使用され得る。残基がグルタミン酸またはグルタミンであり得る場合、GlxまたはZの記号が使用され得る。特段文脈が他の意味を記載しない限り、アスパラギン酸(aspartic acid)への言及は、アスパラギン酸(aspartate)を含み、グルタミン酸(glutamic acid)はグルタミン酸(glutamate)を含む。
また、以下に表される融合タンパク質のアミノ酸配列に対して、アミノ酸の欠失または挿入がなされ得る。よって、たとえば、ポリペプチドの活性に実質的に作用しないか、または少なくとも当該活性を排除しないアミノ酸が、欠失され得る。このような欠失は、ポリペプチドの全長および分子量が依然として活性を保持しつつ低減され得るため、好適であり得る。これは、特定の目的に必要とされるポリペプチドの量を減らすことを可能にし、たとえば用量のレベルが低減され得る。
一部の実施形態では、以下のアミノ酸は、保存的なアミノ酸の置換で、互いに交換され得る。
Figure 2022549559000002
よって、「保存的な」アミノ酸の置換に対する言及は、抗体の配列(たとえばCDRまたはVH配列もしくはVL配列)における1つ以上のアミノ酸が上述の同じクラスの別のアミノ酸で置換されるアミノ酸の置換を表す。抗体の機能に及ぼす有害な作用を最小限にするため、CDR領域では保存的なアミノ酸の置換が好ましい場合がある。しかしながら、保存的なアミノ酸の置換はまた、フレームワーク領域でも起こり得る。
以下に提供される配列と比較したアミノ酸の変化は、任意の適切な技術を使用して、たとえば部位特異的変異誘発または固相合成(solid-state synthesis)を使用することにより、作製され得る。
本発明の範囲内のアミノ酸の置換または挿入は、天然に存在するアミノ酸または天然に存在しないアミノ酸を使用してなされ得るが、天然に存在するアミノ酸が好ましいとされ得ることを理解されたい。天然または合成のアミノ酸が使用されるかどうかにかかわらず、L-アミノ酸のみが存在することが好ましいとされ得る。
傾向の製造
抗体などの治療用タンパク質は、化学的な修飾および翻訳後修飾(PTM)により、本来は異種性かつ複雑である。修飾は、宿主細胞系、保存または製造の間の製造または条件で使用されるプロセスなどの多くの要因により引き起こされ得る。修飾は、分子自体の化学的安定性または集積の可能性に関連し得、よってこれは、抗体の固有の物理的な安定性に作用する。製造または保存の間に修飾を自然に起こし得る所定の抗体配列におけるアミノ酸のモチーフまたは残基は、傾向(liability)と呼ばれる。よって、修飾および分解に対する抗体の影響の受けやすさを低減するための傾向を提示するため、抗体配列に対して変異が作製され得る。
抗体配列における傾向の結果としてのこのような修飾は、グリコシル化、脱アミド、酸化、およびC末端またはN末端のバリエーションを含み得る。このような修飾は、製造の間に生じ得る。特定の残基および構造または配列モチーフは、特定の修飾を有しやすい傾向がある。このような修飾に対する傾向の例として、AsnのN結合したグリコシル化、Ser/ThrのOが結合したグリコシル化、Asnの脱アミド、Aspの異性化/フラグメント化、Lysの糖化、Met/Trpの酸化、遊離チオール基、ピロ-グルタマート、C末端のLysが挙げられる。
当業者は、潜在的に修飾をもたらし得る構造上および配列の傾向を予測および同定するためにコンピュータツールが使用され得ることを認識している。修飾の発生を最小限にするために、製造プロセスに対する変更がなされ得る。タンパク質の操作もまた、このリスクを下げるために考慮され得る。たとえばこれら傾向の選択的な変異は、抗体の安定性を危うくする修飾のリスクの同定および低減を支援し得る。
アスパラギン酸残基(Asp)は、自然に発生する修飾を経る場合がある。Asp-Gly配列などのAsp含有モチーフは、イソアスパラギン酸を形成するように自然に発生する異性化を経る場合がある。イソアスパラギン酸の形成は、抗体の結合を弱体化または完全に廃止し得る。これは、Asp残基が抗体のCDRに現れる場合、さらに重要である。
よって、アスパラギン酸残基(Asp)は、この修飾に対する傾向を低減するためにいずれかの天然に存在するアミノ酸で置換され得る。任意選択で、アスパラギン酸残基(Asp)は、この修飾に対する傾向を低減するためにアラニン(Ala)、グルタミン(Gln)、またはグルタミン酸(Glu)で置換され得る。異性化を低減するための生産/製剤化の最適化もまた、研究され得る。あるいは、Asp-Glyモチーフは、Asp残基の置換よりはむしろ、グリシン残基を脱アミドを阻害するために別の天然に存在するアミノ酸で置換することにより修飾され得る。
メチオニン残基(Met)は、自然に発生する修飾を経る場合がある。CDRにおけるメチオニン(Met)の存在は、特に溶媒に曝露される場合、メチオニンが酸化され、これが結合を妨げるかどうかの問題をもたらし得る。よってメチオニン残基は、この修飾に対する傾向を低減するために、他のいずれかの天然に存在するアミノ酸で置換され得る。メチオニン残基は、好ましくはAlaまたはLeuで置換され得る。酸化を低減するための生産/製剤化の最適化もまた、研究され得る。
本発明の各態様の好ましい性質は、必要な変更を加えた他の各態様と同様である。本明細書中記載される従来技術の文書は、法により許容される完全な度合いまで組み込まれている。
以下の詳細な説明は、例として提供されており、本発明を記載の特定の実施形態のみに限定するように意図されておらず、添付の図面と併せて最良に理解され得る。
88mIgG3および親のハイブリドーマmAbと比較した、88IgG1の、がん細胞の結合は維持されているが、直接的な細胞傷害性の有意な減少。A.88IgG1、88mIgG3、およびFG88(ハイブリドーマmAb)による同等なHCT15細胞およびCOLO205細胞の結合分析結果;B.親の88mIgG3およびFG88と比較した88IgG1によるHCT15に及ぼす直接的な細胞傷害性(PIの取り込み)の有意な低減;COLO205(C)およびHCT15(D)に及ぼす親の88mIgG3およびFG88と比較した88IgG1による増殖阻害の有意な低減。有意性は、多重比較のためダネットの補正を伴う2元ANOVAから推定した。 直接的な細胞傷害性および機能的な親和性の改善には、mIgG3 CH3が寄与し、それより少ない度合いではあるがCH2も寄与する。定常ドメインのシャッフリングは、直接的な細胞傷害性に対するCH1による有意な寄与がないことを示唆している(PIの取り込み、HCT15、パネルA、COLO205に及ぼす増殖阻害、パネルB)。対照的に、CH3(1m3および3h3)は、直接的な細胞傷害性に有意に寄与し、ここで、mCH2による小さな寄与は、機能喪失の手法でのみ明らかである(3h2)(PIの取り込み、HCT15、パネルC;増殖阻害、COLO205、パネルD)。1m3による有意な機能的な親和性の増加およびオフ速度の減少;ここで3h2により、および3h3によりさらに明瞭に、機能的な親和性の有意な減少およびオフ速度の増加が表されており、大きなCH3および小さなCH2の寄与が確認される(パネルE、F)。各親のコンストラクトと比較した有意性は、多重比較のためダネットの補正を伴う2元ANOVA(直接的な細胞傷害性)または1元ANOVA(機能的な親和性、オフ速度)から推定した。 CH2:CH3ジャンクションを包有するSD286-397は、mIgG3の直接的な細胞傷害性および機能的な親和性の改善の根底にある。CH2CH3のサブドメインの分割は、寄与しない2つの領域:SD232-294およびSD390-447、ならびに直接的な細胞傷害性および機能的な親和性に有意に寄与する2つの領域:SD286-345(CH2)およびSD339-397(CH3)を同定する。HCT15(パネルA)およびCOLO205(パネルB)での88IgG1と比較した両方のコンストラクトおよび組み合わせ(SD286-397)によるPIの取り込みの有意な増加。COLO205(パネルC)およびHCT15(パネルD)での88IgG1と比較した両方のコンストラクトおよび組み合わせによる増殖阻害の有意な増大。2つの上述のコンストラクトによるオフ速度の低下から主にもたらされる、機能的な親和性の有意な増大(SPR)(それぞれパネルEおよびF)。88IgG1と比較したSD339-397によるCDC活性(HCT15)の有意な低減(パネルG);上述のコンストラクトによるADCC活性(COLO205)の維持(パネルH)。各親のコンストラクトに対する有意性は、多重比較のためダネットの補正を伴う2元ANOVA(直接的な細胞傷害性)または1元ANOVA(機能的な親和性、オフ速度、エフェクター機能)から推定した。 339-378と組み合わせた286-306からなる不連続な領域は、免疫エフェクター機能を維持しながら、直接的な細胞傷害性および機能的な親和性の亢進を提供する。HCT15での88IgG1と比較したSD339-378による有意なPIの取り込みの増大(パネルA)および増殖阻害の増大(パネルB)。SD286-345と比較したSD307-345によるPIの取り込みの有意な減少から、SD286-306による寄与が示唆される(パネルC)。88IgG1と比較したSD286-306+339-378の組み合わせによる、HCT15(パネルD)およびCOLO205(パネルE)での増殖阻害の有意な増大、ならびにCOLO205でのPIの取り込みの有意な増大(パネルF)。88IgG1と比較したSD286-306+339-378による機能的な親和性の有意な増大(SPR)(パネルG)。88IgG1と比較したSD286-306+339-378によるHCT15でのCDC活性の維持(パネルH)およびCOLO205でのADCC活性の維持(パネルI)。各親のコンストラクトと比較した有意性は、多重比較のためダネットの補正を伴う2元ANOVA(直接的な細胞傷害性)または1元ANOVA(機能的な親和性およびエフェクター機能)から推定した。 いくつかの高いスコアの結合エピトープを含むMHCII結合クラスター。クラスター1は、残基294-315からなり、クラスター2は、残基365-393からなる。 免疫エフェクター機能を維持しながら直接的な細胞傷害性および高い機能的な親和性を有するi88G1は、ポア形成能を呈する。88IgG1と比較したi88G1によるHCT15(パネルA)およびCOLO205(パネルB)での増殖阻害の有意な増大。88IgG1と比較したi88G1による機能的な親和性の有意な増大(SPR)(パネルC)。COLO205での88IgG1と比較したi88G1によるADCCのわずかではあるが有意な低減(パネルD)およびHCT15での88IgG1と比較したi88G1によるCDC活性の有意な増大(パネルE)。HCT15でのi88G1による細胞の解離、凝集、およびポア形成能のエビデンス(パネルF)。 免疫エフェクター機能を維持しながら直接的な細胞傷害性および高い機能的な親和性を有するi129G1は、ポア形成能およびin vivoでの腫瘍制御を呈する。129IgG1と比較したi129G1によるCOLO205での増殖阻害(パネルA)およびPIの取り込み(パネルB)の有意な増大。129IgG1と比較したi129G1による機能的な親和性の有意な増大(SPR)(パネルC)。i129G1は、COLO205でいくらかのADCC活性を維持するが、h129IgG1と比較して有意に低減している(パネルD)。COLO205でのi129G1によるCDC活性は、129IgG1と比較して有意に増大している(パネルE)。COLO205でのi129G1による細胞の解離、凝集、およびポア形成能のエビデンス(パネルF)。COLO205異種移植モデル(Balb/cマウス)においてビヒクル対照および129IgG1と比較したi129G1によるin vivoでの有意な腫瘍制御(パネルG)。マウス試験の過程の間平均体重に及ぼす有意な作用はない(パネルH)。各親のコンストラクトと比較した有意性は、多重比較のためダネットの補正を伴う2元ANOVA(直接的な細胞傷害性、およびin vivoでの腫瘍制御)または1元ANOVA(機能的な親和性およびエフェクター機能)から推定した。 i27G1は、免疫エフェクター機能を維持しながら、27IgG1と比較して有意に改善した直接的な細胞傷害性および機能的な親和性を呈する。27IgG1と比較したi27G1によるMCF7(パネルA)およびAGS(パネルB)での増殖阻害の有意な増大。27IgG1と比較したi27G1による機能的な親和性の有意な増大(SPR)(パネルC)。i27G1は、MCF7で同等のADCC活性(パネルD)およびCDC活性(パネルE)を維持する。親のコンストラクトと比較した有意性は、多重比較のためダネットの補正を伴う2元ANOVA(直接的な細胞傷害性)または1元ANOVA(機能的な親和性)から推定した。 単一の復帰変異体の分析は、最小15の残基が、直接的な細胞殺滅を維持するために必要であることを明らかにする。COLO205(パネルA)およびHCT15(パネルB)での23の単一のi88G1復帰変異体の直接的な細胞傷害性。(i88G1に対し)正規化した細胞殺滅は、COLO205と比較して(7残基)HCT15で直接的な細胞傷害性を維持するためのmG3残基の数を増やす必要性(15残基)を示している。15のmG3残基を伴う改善されたコンストラクト(i88G1v2、パネルCおよびEならびにi129G1v2、パネルD)は、それぞれ23のmG3残基を有する親のコンストラクト、i88G1、およびi129G1と比較して同等のCOLO205およびHCT15での直接的な細胞傷害性を維持する。 ST16、HUVECおよびPBMCに対するFG27.10およびFG27.18の結合。このアッセイの陰性対照は、ST16およびHUVECではNSOの上清であり、またはPBMCでは細胞単独であり、陽性対照は、HLAを認識する、抗シアリル-ジLewis mAb、505/4、またはW6/32であった。 結腸小腸細胞株(C170)、卵巣細胞株(OVCAR-3、OVCAR-4、OVCA433、OAW28、OAW42)、および胃細胞株(ST16、MKN45、AGS)に由来する糖脂質抽出物に対するFG27.10およびFG27.18の結合。ある範囲のがん細胞株から抽出した糖脂質を、ELISAプレートに載置した。次に、細胞および糖脂質を、FG27.10またはFG27.18の上清とインキュベートした。糖脂質に対する結合は、抗IgG-HRP/TMBでプロービングした。 図12A.IgG3 mAb FG27.10が介在するST16細胞のPIの取り込みは、4℃であっても強力なPIの取り込みを誘導したが、IgG1バリアントのFG27.18はこれを誘導しなかった。図12B:腫瘍細胞株のパネル(AGS、Colo201、C170、C170HM2、MCF7、OVCA4、LoVo、MKN45、791T、およびSkov3)でのFG27.10およびFG27.18が介在するPIの取り込み。図12C:C170細胞でのFG27.10、FG27.18、CH27 IgG2、CH27 IgG1が介在するPIの取り込み。 細胞株のパネル:図13A、HCT15;図13B、AGS;図13C、OVCAR3;図13D、H322、および図13E、MCF7に対するFG27.10、FG27.18、ch27IgG1およびヒト化バリアントhLewACの結合、ならびにFG27.10(図13F)およびFG27.18(図13G)のSPR分析。 i27G1は、免疫エフェクター機能を維持しながら、27IgG1と比較して有意に改善した直接的な細胞傷害性および機能的な親和性を呈する。27IgG1と比較したi27G1によるMCF7(パネルi)およびAGS(パネルii)での増殖阻害の有意な増大。27IgG1と比較したi27G1による機能的な親和性の有意な増大(SPR)(パネルiii)。i27G1は、MCF7で同等のADCC活性(パネルiv)およびCDC活性(パネルv)を維持する。親のコンストラクトと比較した有意性は、多重比較のためダネットの補正を伴う2元ANOVA(直接的な細胞傷害性)または1元ANOVA(機能的な親和性)から推定した。 「改善した」バージョン1~3を含むDNAおよびタンパク質抗体の88抗体の配列。 「改善した」バージョン1~3を含むDNAおよびタンパク質抗体の129抗体の配列。 「改善した」バージョン1を含むDNAおよびタンパク質抗体の27抗体の配列。 iトラスツズマブ(iTv1およびiTv2)は、リガンドの密度に依存する様式で、野生型のトラスツズマブ(WT)と比較して改善した機能的な親和性を呈する(Biacore T200 analysis、パネルA)。ある範囲の高結合(SKBR3、BT474)および低い~中程度の結合の細胞株(MDA-MB231およびSKOV3)に及ぼすトラスツズマブコンストラクトの細胞結合の概要(パネルB)。野生型のトラスツズマブと比較して有意に改善したMDA-MB231での直接的な細胞傷害性(iTv2)(パネルC)。野生型のトラスツズマブと比較して高いiTv1およびiTv2(最高濃度)によるBT474細胞によるPIの取り込み(膜損傷を反映)(パネルD)。野生型のトラスツズマブと比較して改善した直接標識したiTv2による固相のHer2の結合(パネルE)。親のコンストラクトと比較した有意性は、多重比較のためダネットの補正を伴う2元ANOVA(直接的な細胞傷害性)から推定した。 「改善した」バージョン1および2を含むタンパク質抗体のトラスツズマブ抗体の配列。 MHCクラスII結合エピトープのIEDBのスクリーニング。上部、SD286-306+339-378を含むhIgG1およびmIgG3の配列の配列アライメント(ClustalW)。組み合わされたサブドメインの286-306および339-378を枠で囲んである;IEDB分析により同定したクラスター1および2が、矢印により表されている。下部、中央の列にMHCII結合エピトープ、DRアレル、およびスコアを有するIEDB分析表。右手側の列は、免疫原性を回復させる残基の変化(下線が引かれているmIgG3->hIgG1)を列挙している。DI、非免疫化したコンストラクト。
本発明の実施形態を説明する際に、専門用語は、これにより選択される特定の用語に限定するようには意図されておらず、各特定の用語が、同様の目的を達成するための同様の方法で作動する全ての技術的な均等物を含むことを理解されたい。
用語「イムノグロブリン」またはIgは、2対のポリペプチド鎖からなる構造上関連する糖タンパク質のクラスを表し、1対は、軽鎖(L)である低分子量の鎖であり、もう1対は、重鎖(H)であり、4つ全てが潜在的にジスルフィド結合により内部で結合している。イムノグロブリンの構造は良好に特徴づけられている。たとえば、Fundamental Immunology Ch.7(Paul, W., ed., 2nd ed. Raven Press, N.Y. (1989))を参照されたい。
方法
材料、細胞、および抗体
全てのがん細胞株:COLO205、HCT15(C170、C170HM2)、AGS、COLO201、ST16、MCF7、OVCAR3、H322、OVCA4、LoVo、MKN45、791T、BT474、MDA-MB231、SKBR3、SKOV3、および791T、ならびにマウスのメラノーマNS0細胞株は、ATCC(Virginia, USA)から購入した。全ての細胞株は、短いタンデム反復プロファイリングを使用して確認した。ヒト血清アルブミン(HSA)-APD-シアリル-LewisおよびHSA-APD-Lewisは、IsoSepAB(Sweden)製であった。Erb2-Hisは、AbcamおよびStratechから供給された。細胞株は、10%のウシ胎仔血清、L-グルタミン(2mM)、および緩衝された炭酸水素ナトリウムを含むRPMI1640培地(Sigma)またはDMEM高グルコースで維持した。親のマウスFG88およびFG129のmAbは、以前に記載されるように作製した(Chua et al. 2015)。
修飾されたmAbコンストラクトのクローニング
本発明者らのハイブリドーマにより産生されるmAbのキメラIgG1バリアント(FG88.2およびFG129)を作製するために、各mAbをコードする重鎖および軽鎖の可変領域を、制限酵素BamHI/BsiWI(軽鎖の位置)またはHindIII/AfeI(重鎖の位置)を使用してpDCOrigベクターに導入した(Metheringham et al. 2009)。完全なmIgG3定常領域および相互交換されたmIgG3-IgG1ドメインおよび単一の残基の変化を含む、合成の重鎖定常領域が、Eurofins MWG(Ebersberg, Germany)から設計および注文された。通常、これは、1054bpのカセットを含み、JH/CHジャンクションのAfeI制限部位からCHストップコドンに対するXbaI部位の3´末端にわたる。合成遺伝子は、専売のEurofinsベクターで供給した。マキシプレップ(plasmid maxi kit, Qiagen)の後、15μgのプラスミドDNAを、AfeIおよびXbaI(両方ともNEB)で消化し、インサートゲルを精製した(QIAquick gel extraction kit, Qiagen)。このインサートを、ライゲーション(T4 DNAリガーゼ、NEB、製造社の推奨による)によりAfeI/XbaIで消化したベクターpOrigHiB(Metheringham et al. 2009)に導入した。配列の確認およびmaxiprepの後、15μgのプラスミドDNAをAfeIおよびAvrII(両方ともNEB)で消化し、インサートゲルを精製した。次に、このインサートを、ライゲーションによりAfeI/AvrIIで消化したベクターpDCOrigに導入した。
HEK293のトランスフェクションおよびmAbの精製
mAbコンストラクトを、ExpiFectamine(商標)293 Transfection kit(Gibco, LifeTechnologies)を使用するExpi293F(商標)細胞の一時的なトランスフェクションにより得た。簡潔に述べると、HEK293細胞の懸濁液(100ml、2×10/ml)を100μgのDNAでトランスフェクトし、トランスフェクションから7日後に、条件付けした培地を回収した。条件付けしたトランスフェクションの上清を、0.22μmのボトルトップフィルター(Merck Millipore)を介してろ過し、アジ化ナトリウムを0.2(w/v)%の最終濃度となるまで添加した。抗体を、AKTA FPLC(GE Healthcare)を使用してプロテインGのカラム(HiTrap ProteinG HP, GE Healthcare)で精製した。カラムを、PBS/Trisバッファー(50mMのTris/HClを含むPBS、pH7.0)で洗浄した後、100mMのグリシン、pH12(0.05(v/v)%のTween 20が補充されている)に、迅速(2ml)な勾配で抗体を溶出し、2mlのフラクションを回収した。mAbを含むフラクションを、集め、中和し(1MのHClを使用)、濃度を決定した。次に、全ての一時的に発現したmAbコンストラクトを、mAbコンストラクトの正確なフォールディングの読み取りとしてフローサイトメトリーを使用し、親のmAbと比較し細胞の結合に関して分析した(データ不図示)。
間接的な免疫蛍光およびフローサイトメトリー
がん細胞(1×10)を、以前に記載(Chua et al. 2015)されているように、一次mAb(33.3nmol/Lまたは滴定済み)と4℃で1時間インキュベートした後、抗マウス/抗ヒトFITC標識二次抗体と4℃で1時間インキュベートし、0.4%のホルムアルデヒドで固定した。染色したサンプルを、MACSQuant 10フローサイトメーターで分析し、FlowJo v10を使用して分析した。
機能的な親和性の決定
Lewis-またはシアリル-Lewis-APD-HSAに対する88および129mAbの結合の動的なパラメータを、表面プラズモン共鳴(SPR, Biacore 3000, GE Healthcare)により決定した。増大する濃度(0.3nmol/Lから200nmol/L)のmAbを、CM5チップを通して注入し、データを、BIAevaluation 4.1を使用して異種性のリガンド結合モデルに適合した。このチップは、4種の細胞を含み、このうちの2つは、HSAでコーティングされており(インライン参照細胞)、残りの2つは、少量(30~80の応答単位(RU))および多量(360~390RU)の各グリカン-APD-HSAでコーティングされていた。
そのリガンド、HER2に対するトラスツズマブ抗体対トラスツズマブを操作した抗体バリアントの結合の動的なパラメータを、SPR(Biacore T200, Cytiva(旧GE Healthcare))により決定した。増大する濃度(90.0nM~0.37nM)の抗体を、抗His抗体および捕捉されたヒスタグ付けされたHER2でコーティングしたCM5チップを通して注入した。
In vitroでの細胞傷害性
PIの取り込みおよび増殖阻害を行わせ、mAbの直接的な細胞傷害性作用を分析した。COLO205細胞、HCT-15細胞、またはBT474細胞(5×10)を、mAbと37℃で2時間インキュベートした後、1μgのPIを30分間添加した。細胞を、PBSに再懸濁し、Beckman Coulter FC-500またはMACSQuant 10フローサイトメーターにて実験を行い、それぞれWinMDI 2.9またはFlowJo v10ソフトウェアで分析した。
コンストラクトによる増殖阻害を、水溶性のテトラゾリウム塩WST-8(CCK8 kit, Sigma-Aldrich)を使用することにより評価して、生細胞の数に直接比例する細胞のヒドロゲナーゼの活性を測定した。簡潔に述べると、がん細胞(1000-2000細胞/90μl/ウェル)を一晩プレーティングした後、コンストラクトを、10μl/ウェルの最終容量にて異なる濃度で添加し、プレートを、37℃(5%CO)で72~96時間インキュベートした。次に、WST-8試薬(10μl/ウェル)を添加し、さらに3時間インキュベートした後、プレートを450nmで読み取り(Tecan Infinite F50)、阻害のパーセンテージを計算した。EC50値を、GraphPad Prism v 8.0(GraphPad Inc, La Jolla, CA)を用いて、非線形回帰(曲線の適合)を使用して決定した。
走査電子顕微鏡
HCT-15またはCOLO205細胞(1×10)を、無菌性のカバーチップ上で24時間増殖させた後、37℃で18時間にわたりmAb(0.2μmol/L)を添加した。対照は、培地単独および0.5(v/v)%の過酸化水素(H)(Sigma)を含んでいた。細胞を、あらかじめ温めた0.1Mのカコジル酸ナトリウムバッファーpH7.4(SDB)で洗浄し、12.5(v/v)%のグルタルアルデヒドで24時間固定した。固定した細胞を、SDBで2回洗浄し、1(v/v)%の四酸化オスミウム(pH7.4)で45分間さらに固定(post-fixed)した。HOで最終的な洗浄を行った後、細胞を、増大する濃度のエタノールにおいて脱水させ、臨界点乾燥に曝した後、金でスパッタリングを行い、SEM分析を行った(JSM-840 SEM, JEOL)。
In vivoのモデル
この試験は、NCRI、LASA、およびFELASのガイドラインに従い、UK Home Office Licenceの下CrownBio UKにより行った。COLO 205のヒトの結腸直腸腺癌モデルの皮下腫瘍を、年齢が一致した雌性のBALB/cヌードマウスCharles River, UK)において、5×10個の生細胞を含む0.1mlの血清フリーのRPMI:Matrigel(1:1)を各マウスの左側腹部に注射することにより確立した。試験6日目に、マウス(n=10)を、それらの平均腫瘍体積(約103mm±13mm)に基づく処置グループに無作為に割り当て、最大5週目まで、mAb(0.1mg)またはビヒクル(PBS、100μl)を、隔週にて静脈内(i.v.)に投与した。体重および腫瘍体積を、週に3回評価し、腫瘍体積の低減を、Bonferroniの事後検定(相互作用係数;GraphPad Prism v 7.4(GraphPad Inc, La Jolla, CA)を伴う2元ANOVA検定を使用して統計的に分析した。
実施例
ここで、本発明を、以下の実施例および添付の図面を参照してさらに説明する。
実施例1.m88G3は、補体および免疫エフェクター細胞の非存在下で強力なグリカン結合および直接的な細胞傷害性を呈し、これら両方が88IgG1へのキメラ化の後に低減される。
以前に、ハイブリドーマにより産生されたmIgG3 mAb FG88.2が、補体またはエフェクター細胞の非存在下で、COLO205およびHCT15などの高結合がん細胞株に直接的な細胞傷害性作用を発揮することが示されている(Chua et al. 2015)。この直接的な細胞傷害性は、腫瘍溶解性の機構を介して、mAbにより誘導される細胞の凝集、増殖阻害、および不規則なポア形成を含んでいた。その後、本発明者らは、臨床での実施のため、キメラのHEK293により発現されるIgG1 mAb、88IgG1を作製した。88IgG1は、ハイブリドーマにより産生されるFG88.2およびHEK293により発現される88mIgG3と比較して、同等のHCT15およびCOLO205がん細胞の結合レベルを維持していた(図1A)。後者のmAbは、マウスハイブリドーマ対HEK293細胞の使用により、差次的なFcグリコシル化などの発現系に関連する作用を排除するように作製された。驚くべきことに、88IgG1は、2つの機能的なアッセイのPIの取り込みおよび増殖阻害を通して、88mIgG3と比較して有意に低いCOLO205およびHCT15での直接的な細胞傷害性を呈した(図1B-D)。また88mIgG3は、ハイブリドーマにより産生されるFG88.2と比較して控えめな直接的な細胞傷害性の低減を示し、2つの発現状況(マウスハイブリドーマ対HEK293細胞)によるFc領域の差次的なグリコシル化が、この作用に寄与し得ることが示唆される。これは、直接的な細胞殺滅が異なるアイソタイプの動的な結合に関連していたことを示唆している。結果として、本発明者らのアイソタイプを切り替えたmAbの動的な結合を、SPRを使用してLewis-APD-HSAでコーディングしたチップで分析した(表1)。FG88.2は、高密度のフローセルでの迅速な見かけ上のオン速度(kon約10 1/smol/L)および非常に遅いオフ速度(koff約10-6 1/s)を伴う強力なLewis-APD-HSA結合を呈した。HEK293により産生される88mIgG3は、FG88.2と比較してより速い見かけ上のオン速度(kon約×10 1/smol/L)およびいくらか速いオフ速度(koff約10-4 1/s)を呈し、これは、FG88.2と比較してわずかに低い細胞傷害性を説明し得る。比較すると、88IgG1は、迅速な見かけ上のオン速度(kon約10 1/smol/L)でその標的と結合するが、mIgG3アイソタイプとは対照的に、はるかに速い解離相(見かけのkoff約10-2 1/smol/L)を呈し、これは、がん細胞結合後のその細胞傷害性活性の低減の根拠となる可能性がある。低密度フローセルでのmAb結合挙動は、3つ全てのmAbで10-8mol/Lの大きさの平衡解離定数(K)を伴う3つのmAb間でほぼ同等であった。
実施例2.mIgG3定常領域のドメイン分析は、mIgG3 CH3ドメインによる大きな寄与およびCH2による小さな関与を示唆している。
まとめると、この結果は、高いLewis-APD-HSAの機能的な親和性が、FG88および88mIgG3により呈され、おそらくはこのアイソタイプの分子間協同作用からもたらされる、それらの遅い解離により主に駆動され、高結合がん細胞株に及ぼすそれらの直接的な細胞傷害性作用に寄与することを示唆していた。よって、本発明者らは、選択されたmIgG3定常領域の残基を88IgG1へ移動することを介して、直接的な細胞傷害性活性を伴うIgG1のがんグリカンを標的とするmAbを操作することに着手した。最初に、mIgG3の寄与領域を、mIgG3 CH1、CH2、またはCH3ドメインを含む、ハイブリッド88IgG1コンストラクトの作製を介して同定した。予備分析は、IgG3 CHの88IgG1への導入(1m1)が細胞傷害性の有意な増大をもたらさなかったため88mIgG3の直接的な細胞傷害能に対するmIgG3 CH1の寄与はごくわずかであることを解明した(図2Aおよび2B)。逆に、IgG1 CHを88mIgGへ導入すること(3h1)は、同様に、殺滅活性の有意な低減を引き起こさなかった(図2Aおよび2B)。次に、機能獲得の手法において、mIgG3 CH2ドメインおよびCH3ドメインを、別々に、88IgG1に導入した。マウスCHを含む88IgG1(1m3)は、88IgG1と比較して、HCT15でのPIの取り込みの有意な増加およびCOLO205細胞の増殖阻害の有意な増大を呈した(図2CおよびD)。マウスCHを88IgG1に導入すること(1m2)は、両方のアッセイを通してく有意ではない殺滅活性の増大をもたらした(図2CおよびD)。両方のドメインによりなされた寄与の確認として、逆の戦略を続けて行い、これにより、細胞傷害性活性の喪失が、IgG1のCH2ドメインまたはCH3ドメインの88mIgG3への導入により評価された。このシナリオは、IgG1 CHを含む88mG(3h3)で細胞傷害性の有意な減少をもたらし、以前の機能獲得の結果を裏付けている。重要なことに、この戦略はまた、ヒトCH2を含む88mIgG3(3h2)が細胞傷害性活性の有意な減少を呈したため、マウスCH2による小さな寄与を同定した(図2CおよびD)。次に、ハイブリッドコンストラクトの動的な結合の挙動を分析した。ハイブリッドコンストラクト1m3は、中程度ではあるが有意な機能的な親和性の増大(Kの減少)を呈し、対してヒトCH3を含む3h3は、機能的な親和性の有意な減少(Kの増大、図2E)を呈し、両方の場合において、直接的な細胞傷害性が反映されている。コンストラクト3h2におけるヒトCH2もまた、中程度ではあるが有意な機能的な親和性の低下をもたらした。全ての場合で、機能的な親和性の変化は、主に、mAbのオフ速度の変化により駆動され、ここで1m3は、88IgG1と比較して有意に減少したオフ速度を示し、3h3および3h2は、88mIgG3と比較して有意に高いオフ速度を呈する(図2F)。コンストラクト1m2におけるマウスCH2は、機能的な親和性の増大も、オフ速度の減少ももたらさず、88IgG1と比較して有意ではないこのコンストラクトの細胞傷害性の根拠をなす(図2CおよびD)。まとめると、この結果は、マウスCH3が、細胞傷害性および動的な結合へのより顕著な寄与を有し、対してマウスCH2による寄与は小さく、機能喪失の状況でのみ観察されることを表している。
実施例3.aa286-397のCH2-CH3領域の中の不連続な配列は、殺滅活性および機能的な親和性の増大に重要である。
マウスCH3により提供される細胞傷害性作用は完全ではないため、他の寄与する残基をさらに絞り込むために、本発明者らは、ハイブリッド88mAbコンストラクトを設計した(ここでCH2ドメインおよびCH3ドメインは、10の残基の重複を含むジャンクション領域を伴う2つのサブドメイン(SD)にさらに細分された:CH2:SD232-294およびSD286-345ならびにCH3:SD339-397およびSD390-447)。COLO205では、SD339-397およびSD286-345は両方とも、類似する有意な細胞傷害性の増大をもたらし、これは低い濃度で最も明らかであり、対して単独または組み合わせた(不図示)SD232-294およびSD390-447は、細胞傷害性に重要ではなかった(図3AおよびC)。しかしながら、HCT15では、SD339-397の中の残基による有意な寄与は、SD286-345の寄与よりも大きく(図3BおよびD)、グリコ抗原密度および組成物のわずかな差異が、mAb結合およびその後の細胞傷害性活性を調節し得ることを示唆している。厳密に述べると、組み合わせたmIgG3 SD286-345およびSD339-397(SD286-397)を含む88IgG1は、両細胞株にて両方のアッセイを通して88mIgG3の全ての細胞傷害性を実質的に回復させ(図3A~D)、さらなるサブドメインを追加する必要性を排除した。88IgG1と比較したサブドメインコンストラクトの機能的な親和性の分析は、SD286-397、およびSD339-397での機能的な親和性の著しい改善を明らかにし、これは両方とも88mIgG3の機能的な親和性と一致し、SD286-345ではより控えめに改善した(図3E)。機能的な親和性の改善は、SD286-397およびSD339-397での見かけのオフ速度(~約10-6 1/s)の著しい低下から主にもたらされ、ここでSD286-345のオフ速度は、より控えめな改善(約10-3 1/s)を示している(図3F)。これら結果は、細胞傷害性の知見にさらに重みを与え、低減した標的解離速度を有するmAbを作製することが直接的な細胞傷害性を支援することを示唆している。
27のmIgG3残基を有するSD339-397は88mIgG3の望ましい特性、特に遅い解離および高い細胞傷害性の最大90%を再現したが、これは、88IgG1と比較して有意に低いCDC活性を呈し(図3G)、さらなる開発のためにSD286-397の使用を必要とする。対照的に、SD339-397のADCC活性は、88IgG1と比較して低減しなかった(図3H)。SD286-397は88mIgG3の細胞傷害性を完全に再現したが、これは、41のmIgG3残基をさらに含んでいた。結果として、SD286-345およびSD339-397のさらなる再分割を、細胞傷害性活性および機能的な親和性に関して分析した。この分析は、直接的な細胞傷害性に寄与した、SD339-397およびSD286-345における2つの領域をそれぞれ強調した。まず、88IgG1の導入後の20のmIgG3に特異的な残基を含むSD339-378は、両方の分析を通してmIgG3の細胞傷害性の約80~90%の範囲内まで細胞傷害性の有意な復帰をもたらした(図4AおよびB)。この領域はまた、88IgG1と比較して有意な機能的な親和性の増大をもたらしたが、この改善は、SD339-397の場合と同程度に明確ではなかった(図4G)。同じセットのコンストラクトの中で、本発明者らは、機能喪失の手法を介して対象となる別の領域を同定した。SD286-345と比較したSD307-345による細胞傷害性の有意な低減は、残基286-306によるさらなる寄与を暗示していた(図4C)。まとめると、この結果は、残基286-306および339-378の組み合わせを含み、mIgG3に特異的な残基が合計26となるコンストラクトが、恐らくは完全に、88mIgG3の直接的な細胞傷害性および機能的な親和性を再現し得ることを示唆していた。この仮説を試験するために、SD286-306+339-378の細胞傷害性活性および機能的な親和性を評価した。SD286-306+339-378は、両方の細胞株において、88IgG1と比較して有意に改善した直接的な細胞傷害性を呈し、これは88mIgG3の細胞傷害性と一致する(図4D-F)。SD286-306+339-378のSPR分析は、88mIgG3と同様の、K(0.3×10-9nmol/L)での88IgG1と比較して有意に改善した機能的な親和性を明らかにした(図4G)。重要なことに、SD286-306+339-378コンストラクトのCDC活性もADCC活性も、88IgG1の活性と有意に異なるものではなかった(図4HおよびI)。直接的な細胞傷害性および維持された免疫エフェクター機能との機能的な親和性の改善の組み合わせは、本発明者らのSD286-306+339-378ハイブリッドIgG1が88mIgG3の望ましい特性を模倣していることを表している。
実施例4.1つのin silicoで同定した免疫原性クラスターの反転は、強力な細胞殺滅、ポア形成能、および健全な免疫エフェクター機能を伴う主要な候補の改善された「i」88G1をもたらす。
26のmIgG3残基の存在により作製した、本発明者らのハイブリッドSD286-306+339-378コンストラクトの潜在的な免疫原性を評価するために、本発明者らは、MHCII結合エピトープに関するSD286-306+339-378の配列のin silicoでのスクリーニングを行った(Immune Epitope Database, IEDB)。クラスII制限Tヘルパー細胞は、液性免疫応答により関連しており、予測された結合クラスターは、T細胞応答の強力な指標であることが示されている(Jawa et al. 2013)。いくつかの高いスコアの結合エピトープを含む2つのMHCII結合クラスター:クラスター1(残基294-315)およびクラスター2(残基365-393)を同定した(図5/図20)。クラスター1の中でのヒトの残基への3つのマウスの残基、294(AからE)、300(FからY)および305(AからV)の復帰は、個体が寛容化されているヒト配列セクションをもたらした。同様に、339-378領域の中の2つの残基351(IからL)および371(NからG)の反転は、2つのMHCII結合コアを除去した。よって、本発明者らは、上記のin silicoでのスクリーニングに基づき、2つのさらなるSD286-306+339-378ベースのコンストラクト:それぞれ3つおよび2つの復帰したヒト残基を含むクラスター1(DI1)および2(DI2)を作製し、それらの細胞傷害性をアッセイした。DI1およびDI2は、88IgG1と比較して細胞傷害性の改善を有意に維持したが、DI2は、88mIgG3と比較して小さいが一定した活性の減少を示した(図6AおよびB)。さらに、88DI1の場合、直接的な細胞傷害性は、88mIgG3と有意に異ならない見かけのオフ速度(約10-4 1/s)および0.5×10-9nmol/LのKを伴う、有用な機能的な親和性のプロファイルと一致していた(図6C、表2)。対照的に、DI2は、88mIgG3と比較して有意に減少した機能的な親和性を呈した(図6C)。これら知見に基づき、本発明者らは、その免疫エフェクター機能のさらなる分析のため、23のmIgG3残基を含む88DI1に焦点を当て、改善された「i」(improved)88G1と再度名付けた。88IgG1は、ナノモル以下のEC50を伴うCOLO205での強力なADCC活性を示し(図6D)、これは、FG88の強力な免疫エフェクター機能と一致していた(Chua et al. 2015)。同様に、i88G1は、88IgG1(EC50 0.13nmol/L)と比較していくらか低減したが強力な、ナノモル以下のEC50(0.35nmol/L)を伴うADCCを呈した。i88G1のCDC活性は、88IgG1と比較して控えめに改善した(図6E、表2)。
親のハイブリドーマにより産生されるFG88 mAbの早期の作用は、そのポア形成能を示し、これはその細胞傷害性の根底にあると推測されている(Chua et al. 2015)。よって、本発明者らは、SEMを使用して、HCT15でのi88G1のポア形成能を分析することに着手した。HCT15のi88G1または88mIgG3とのインキュベーションは、単層の破壊、細胞の円形化およびクラスター化をもたらしたが、88IgG1とのインキュベーションはこれをもたらさなかった。高倍率では、不規則なポア形成が明らかであり(図6F)、ハイブリドーマにより産生されるFG88 mAbで観察される元のデータ(Chua et al. 2015)を反映していた。
まとめると、この結果は、mIgG3定常領域から88IgG1骨格への選択された領域の移動が、直接的な細胞殺滅能、機能的な親和性の増大、および強力な免疫エフェクター機能を伴うハイブリッドmAbをもたらしたことを表している。
実施例5.「iG1」配列の別の殺滅しないグリカン結合mAb(129 IgG1)への移動は、in vitroおよびin vivoでの抗腫瘍活性が改善したがんを標的とするmAbをもたらす。
近年、本発明者らは、がんの免疫療法に対し可能性のある開発でシアリル-ジ-Lewisを認識するmAb(129mAb)の作製を記載した。129mAbは、主にその非常に制限された正常な組織の反応性からもたらされる上述の88mAbと比較したより有用な腫瘍対正常なヒト組織の分布を有する。ハイブリドーマにより産生されるFG129、マウスIgG1mAb、およびキメラ129IgG1は全て直接的な細胞傷害性を呈さない。これにより、本発明者らは、23の上記で選択したmIgG3の定常領域の残基のCH129のFc領域への導入が、直接的な細胞傷害性および改善した機能的な親和性を伴う「i」129G1をもたらし、よって優れた臨床上の有用性を呈するとの仮説を試験した。
本発明者らは、129mAbに対して高結合ながん細胞株であることが以前に示されているCOLO205でのi129G1の直接的な細胞傷害能を評価した。i129G1は、45.6nmol/LのEC50の(129IgG1と比較して)有意に改善した用量依存的な増殖阻害(図7A)を呈し、そして、有意に改善しているがより控えめなPIの取り込み(図7B)を呈した。次に、本発明者らは、シアリルLewis-APD-HSAでコーティングしたチップおよびSPRを使用してi129G1の機能的な親和性を分析した。i129G1 mAbは、129IgG1と比較して有意に改善した機能的な親和性を呈し(図7C、表2)、これはおおよそ2log(129IgG1およびi129G1でそれぞれ2.6×10-4-1および5.5×10-6-1)によるオフ速度の改善から主にもたらされる。129IgG1は、以前に、COLO205で強力なADCCエフェクター機能を発揮し、結果としてCOLO205でのi129G1のADCCおよびCDC活性を評価した。i129G1のADCC活性は、129IgG1の活性と比較して有意に低下していたが、細胞の溶解は、ナノモルの範囲で維持されていた(i129Gおよび129IgG1それぞれで2.4×nmol/Lおよび1.7×nmol/LのEC50)(図7D、表2)。しかしながら、i129G1のCDC活性は、親の129IgG1と比較して有意に増大しており、ここでi129G1および129IgG1のEC50はそれぞれで8.2×nmol/Lおよび75×nmol/Lであった(図7E、表2)。i129G1が直接的な細胞傷害性および改善した機能的な親和性を呈したことを受け、本発明者らはCOLO205でのそのポア形成能を分析することとした。COLO205のi129G1とのインキュベーションは、不均一な表面の大きな細胞の凝集塊の形成および不規則なポア様構造の出現を引き起こした(図7F)。また、同じ濃度での129IgG1とのインキュベーションは、ある度合いの細胞の凝集塊化をもたらしたが、上記よりも少なく小さな凝集塊が観察され、ポア形成能のエビデンスはみられなかった。
i129G1の直接的な細胞傷害性および改善した機能的な親和性により、本発明者らは、COLO205異種移植モデルでの親の129IgG1と比較したi129G1のin vivoでの抗腫瘍活性を分析することに目を向けた。i129G1 mAbは、129IgG1と比較した場合に依然として有意であったビヒクル対照と比較して有意な腫瘍体積の減少をもたらし(2元ANOVA、p<0.0001)、これによりin vitroでの結果が裏付けられた(図7G)。平均体重に及ぼす作用は観察されなかった(図7H)。
直接的な細胞傷害性、改善した機能的な親和性、および優れたin vivoでの抗腫瘍活性を伴う選択された数のmIgG3の定常領域の残基の導入を介したmAbの作製は、本発明者らの戦略を臨床上有用性がある他のがんを標的とするmAbに適用する道を開いている。
実施例6.「iG1」配列の別のLewisグリカン結合mAb(27IgG1)への移動は、in vitroでの直接的な細胞殺滅能が改善したがんを標的とするmAbをもたらす。
また本発明者らは、幅広い範囲の腫瘍組織分布および好ましい正常ヒト組織への結合性を伴うモノ特異的なLewis結合のmAbの、27mAbを作製した。このmIgG3 mAbは、Lewisを発現するAGSおよびMCF7細胞株で直接的な細胞殺滅を呈し、キメラ27IgG1はこれを呈さなかった(図8AおよびB)。本発明者らは、本発明者らの選択された23のmG3残基を27IgG1へ導入することにより、i27G1を作製し、その直接的な細胞殺滅能を分析した。MCF7およびAGSの両方で、i27G1は、27IgG1と比較して有意に改善した直接的な細胞殺滅を呈し、これは、27mG3 mAbと同等であった(図8AおよびB)。さらに、i27G1は、27IgG1と比較して有意に改善した機能的なLewisの親和性を呈する(図8C)。重要なことに、i27G1のエフェクター機能、ADCC、およびCDCは全て、MCF7で27IgG1と同等であった(図8Dおよび8E)。
まとめると、この結果は、mIgG3定常領域から27IgG1骨格への選択された領域の移動が、直接的な細胞殺滅能、増大した機能的な親和性、および強力な免疫エフェクター機能を伴うハイブリッドmAbをもたらしたことを表す。
実施例7.23の「iG1」配列のさらなる微調整は、15または7残基が、細胞種に依存する様式で直接的な細胞殺滅を維持するために重要であることを示唆している。
23の選択されたmG3残基のそれぞれの個別の寄与を評価するために、i88G1(実施例4)に基づく単一の復帰変異体の戦略を行った。i88G1における23のmG3残基のそれぞれを、単独で、hG1残基に復帰させ、結果得られるコンストラクトを、細胞増殖アッセイ(CCK-8, Sigma 96992)を使用して、親のi88G1と比較して、直接的な細胞殺滅に関してCOLO205およびHCT15で分析した。一定の濃度のパーセンテージの殺滅を、同じ実験の同じ濃度のi88G1による対応するパーセンテージの殺滅に対して正規化し、複数の実験を通した細胞殺滅を関連付けた。大部分のi88G1復帰変異体コンストラクトは、COLO205細胞に対して良好な直接的な細胞殺滅を保持していた(図9A)。残基342、343、345、361、362、374、および376(合計7つ)は、1未満の正規化された殺滅の平均を有し、高結合COLO205細胞株での直接的な細胞殺滅に重要であるとみなされた。対照的に、これら7つの残基が単独で復帰した場合、この最小コンストラクトは、発現/フォールディングせず、よってこのコンストラクトは追跡されていない。中程度の結合のHCT15の直接的な細胞殺滅は、hG1残基への反転に対してより感受性があることが証明されており、ここでは、8つの復帰した残基(339、344、354、356、357、358、370、373)のみが1標準偏差の範囲内までi88G1の細胞殺滅を維持しており、よって15のmG3残基:N286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sの保持を必要とする(図9B)。後者のコンストラクトは、88および129mAb、i88G1v2およびi129G1v2のそれぞれの両方で作製し、COLO205およびHCT15でそれらの細胞殺滅を分析した。i88G1v2およびi129G1v2によるCOLO205の直接的な細胞殺滅は、i88G1およびi129G1のそれぞれにより観察されるものと同等であった(図9Cおよび9D)。また、i88G1v2によるHCT15の直接的な細胞殺滅は、i88G1により観察されるものと一致していた(図9E)。
まとめると、これら結果は、15のmG3残基:N286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sが、高結合がん細胞株および中程度の結合のがん細胞株に直接的な細胞殺滅を誘導するために十分であることを示唆している。
Figure 2022549559000003
Figure 2022549559000004
実施例8.FG27 mAbの作製および最初の性質決定:FG27は、胃腫瘍細胞の糖脂質での免疫処置により産生された。
免疫処置に対する抗体応答の分析:最初に抗体の力価を、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によりモニタリングした。その後、ST16の全体および細胞膜の脂質抽出物を使用する薄層クロマトグラフィー(TLC)分析、ST16腫瘍細胞を使用するフローサイトメトリー分析(FACS)ならびにST16の全細胞抽出物、全体および細胞膜の脂質抽出物を使用するウェスタンブロットを行った。出血させる前の血清対照と比較して最良の応答を有するとみなしたマウスに、融合前のST16細胞膜脂質抽出物を静脈内(i.v.)にブーストした。
腫瘍細胞株のパネルに対するFG27ハイブリドーマの上清の結合を、直接的な免疫蛍光およびFACS分析により分析した。FG27.10およびFG27.18は両方とも、陽性対照抗HLA mAb、W6/32(eBioscience, CA, USA)および陰性対照と比較して、ST16に結合したが、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)または末梢血単核球(PBMC)には結合しなかった(図10)。FG27.10およびFG27.18の両方をクローニングした。FG27.10はIgG3κのサブクラスであり、FG27.18はIgG1κのサブクラスであった。両mAbが糖脂質への結合したことを確認するために、糖脂質をある範囲の細胞株から抽出し、ELISAプレート上で乾燥させた後、FG27.10およびFG27.18とインキュベートした。結合は、両方のmAbとC170、ST16、およびAGSに由来する糖脂質とで見られるが、全細胞に対する結合を示さなかった細胞株では見られなかった(MKN-45、OAW28、OVCAR-3、OVCAR-4、およびOAW42;図11)。
実施例9.親のFG27 mAbの直接的な細胞殺滅
多くの抗グリカンmAbは、エフェクター細胞または補体を必要とせずに抗原陽性細胞株で直接的な細胞死を誘導することが示されている。これは、腫瘍が免疫が介在する細胞死を回避するための機構を開発し得るため、それらのin vivoでの効果を潜在的に高め得る。この特性は、主に、mIgG3のアイソタイプのグリカン結合mAbに関連し、よってその特性は、キメラ化またはヒト化により失われる。
FG27.10およびFG27.18が、直接的な細胞死を引き起こす特性を有するかどうかを決定するために、ST16細胞を、FG27.10、FG27.18、および抗シアリルLewis mAb SC104と室温で2時間インキュベートした後、細胞死を、PI(死細胞によりのみ取り込まれるDNA挿入剤である)の取り込みにより測定した(図12A)。興味深いことに、同じ可変領域を有するにも関わらず、FG27.10のみが、直接的な細胞死を誘導することができ、FG27.18ではPIの取り込みは観察されなかった。図12Bは、様々な量の殺滅を示す2つのmAbを用いたある範囲の抗原陽性(AGS、Colo201、C170、C170HM、MCF-7、OVCAR4)細胞株の直接的な細胞殺滅を示す。いずれのmAbも、抗原陰性細胞株(LoVo、MKN45、791T、SKOV3)の殺滅を示さなかった。
図12Cは、ある範囲のmAbによる結腸直腸細胞株C170のPIの取り込みを示す。FG27.10および陽性対照抗体SC101は、強力な滴定できる殺滅を示した。FG27.18は、弱く滴定できない殺滅を示した。修飾されたキメラのIgG1は、控えめな滴定可能な殺滅を示したが、IgG2バリアントはこれを示さなかった。
実施例10.FG27の結合試験
ヒト化したmAb(ヒト化27)およびキメラmAb(CH27)は、がん細胞株での滴定で類似の細胞結合パターンを示した(図13A~E)。平衡親和性定数は、全体的に同じ位数であるが、親のマウス抗体と比較してわずかに高く(図13F~G)、ヒト化27およびCH27の最大結合能は、マウスmAbの値と比較して大きかった。この結果は、ヒト化プロセスのアウトカムの成功を示唆している。
実施例11.ヒト化FG27 mAbの直接的な細胞殺滅
ヒトIgG1 27のキメラ(27IgG1)の直接的な細胞殺滅を高めるために、本発明者らは、選択したmIgG3定常領域の残基をIgG1のFcドメインに移し、これにより、in vitroでの直接的な細胞殺滅能が改善された、改善された「i27G1」LewisYグリカン結合mAbを作製した。
図14は、改善されたi27G1の直接的な細胞殺滅、機能的な親和性、およびエフェクター機能を示す。mIgG3 27抗体は、Lewisを発現するMCF7(図14i)およびAGS細胞株(図14ii)で直接的な細胞殺滅能を有し、キメラ27IgG1はこれを有さない。選択されたmIgG3定常領域の残基を含む本発明者らのi27G1は、MCF7(図14i)およびAGS(図14ii)の両方で、27mG3 mAbと同等の、27IgG1と比較して有意に改善された直接的な細胞殺滅を呈する。さらに、i27G1は、27IgG1と比較して有意に改善された機能的なLewis親和性を呈する(図14iii)。重要なことに、i27G1のエフェクター機能、ADCC、およびCDCは全て、MCF7で27IgG1と同等であった(図14ivおよび14v)。まとめると、この結果は、mIgG3定常領域から27IgG1骨格への選択された領域の移動は、直接的な細胞殺滅能、機能的な親和性の増大、および強力な免疫エフェクター機能を伴うハイブリッドmAbをもたらしたことを表している。
実施例12.「iG1」配列のタンパク質結合mAb(トラスツズマブ)への移動は、機能的な親和性が改善したがんを標的化するmAbをもたらす。
がんに関連するタンパク質を標的とする抗体のアミノ酸残基を変えることが機能的な親和性の増大をもたらしたかどうかを評価するために、「iG1」残基(23、「v1」および15、「v2」)を変え、SPR分析を介して、結果得られる「改善された」抗体のバリアントの親和性を決定した。機能的な親和性を決定するために、3つのトラスツズマブ抗体コンストラクトを、3つの異なるリガンド密度にてHER2でコーティングしたチップを通して滴定した。複数回の動態解析(90nM~0.37Mの濃度範囲)が行われ、これは、低密度(20RU)および高密度(200RU)の表面の両方でWTと比較して高いiTv1およびiTv2による機能的な親和性を示した(図18A)。この改善は、高密度の表面でより顕著であり、主にオフ速度の低下(WTの6.0×10-7 1/sに対しiTV1で8.5×10-8 1/sおよびiTv2で7.4×10-8 1/s)により駆動された。HEK293で発現した野生型のトラスツズマブ(WT)および「改善された」バリアント(iTv1およびiTv2)は、HER2を発現する細胞株SKBR3およびBT474に対して高結合、ならびにMDA-MB231およびSKOV3に対して低い~中程度の結合を示した(図18B)。iTv1およびiTv2によるより強力な結合が差次的な細胞傷害性をもたらすかどうかを評価するために、MDA-MB231での増殖阻害およびBT474でのPIの取り込みを探索した。iTv2は、MDA-MB231にてWTと比較して有意に改善した増殖阻害を呈し(図18C)、ここでiTv1およびiTv2は、WTと比較してBT474細胞で改善されたPIの取り込みを示し、これは試験した最も高い濃度で最も顕著であった(図18D)。HER2でコーティングしたELISAプレートで直接HRPO標識したmAbの滴定から、WTと比較して改善したiTv2による結合が明らかとなった。まとめると、これら結果は、「iG1」による改善された機能的な親和性が、トラスツズマブコンストラクトを操作することを表しており、本発明者らの手法が、グリカン標的に加え、タンパク質を標的とするmAbにも有用であり得ることが示唆される。しかしながら、本発明者らの操作手法の最終的な結果は、標的密度と組み合わせたmAbの複雑な結合活性間での関係に依存する。
実施形態
本発明の特定の実施形態を、以下に記載する。以下の実施形態の様々な特性は、他の実施形態の特性と組み合わされてよく、たとえば、配列モチーフなどの構造的な特性は、請求される抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な特性と組み合わせられ得る。
1.イムノグロブリンのFc領域の1つ以上の残基および結合領域を含む修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントであって、Fc領域の1つ以上の残基が、マウスIgG3抗体由来の対応する残基へと修飾されており、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して高い機能的な親和性を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
2.前記修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な親和性が、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約10%高い、実施形態1に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
3.前記修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な親和性が、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%高い、実施形態1または2に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
4.前記修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して高い直接的な細胞殺滅を有する、実施形態1~3のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
5.前記修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅が、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約10%高い、実施形態4に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
6.前記修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅が、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%高い、実施形態1または2に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
7.Fc領域の1つ以上の残基が、Q342、P343、E345、N361、Q362、P374、D376から選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
8.Fc領域の1つ以上の修飾された残基が、Q342R、P343A、E345T、N361K、Q362K、P374S、D376Aから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
9.Fc領域の1つ以上の残基が、N286、K288、K290、Q342、P343、E345、L351、T359、N361、Q362、G371、P374、S375、D376、A378から選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
10.Fc領域の1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
11.Fc領域の1つ以上の残基が、N286、K288、K290、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
12.Fc領域の1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
13.Fc領域の1つ以上の残基が、N286、K288、K290、E294、Y300、V305、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
14.Fc領域の1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、E294A、Y300F、V305A、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
15.前記抗体またはその抗原結合フラグメントが、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
16.IgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが、単一特異性抗体、二重特異性抗体、または多重特異性抗体である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
17.IgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが、第1の重鎖および第1の抗原結合領域、第2の重鎖および第2の抗原結合領域を伴うFc領域を含む二重特異性抗体である、実施形態16に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
18.IgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが、CD3抗原に結合する二重特異性抗体である、実施形態16または17に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
19.モチーフRAXTXXXXXXXXXXXXXXXKKXXXXXXXXXXXSXA(式中Xは任意のアミノ酸である)を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
20.モチーフTXWXQXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXRAXTXXXXXIXXXXXXXSXKKXXXXXXXXNXXSEAXS(式中Xは任意のアミノ酸である)を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
21.モチーフTXWXQXXXXXXXXXXXXXXAXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXPXXRAQTXXXXXIXXPXEQMSXKKXXXXXXXTXXFSEAXS(式中Xは任意のアミノ酸である)を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
22.モチーフTXWXQXXXAXXXXXFXXXXAXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXPXXRAQTXXXXXIXXPXEQMSXKKXXXXXXXTNXFSEAXS(式中Xは任意のアミノ酸である)を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
23.以下のリスト:
(i)TXWXQ
(ii)RAXTXXXXXI
(iii)SXKKXXXXXXXXNXXSEAXS
(iv)NXXSEAXS
(式中Xは任意のアミノ酸である)
から選択されるいずれか1つ以上のモチーフを含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
24.イムノグロブリンのFc領域の1つ以上の残基および結合領域を含むIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅能を増大させる方法であって、前記Fc領域のCH2ドメインおよび/またはCH3ドメインの1つ以上の残基を、マウスIgG3のCH2ドメインおよび/またはCH3ドメイン由来の1つ以上の対応する残基と置き換えるステップを含む、方法。
25.前記方法が、Q342、P343、E345、N361、Q362、P374、D376から選択されるFc領域の1つ以上の残基を修飾するステップを含む、実施形態24に記載のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅能を増大させる方法。
26.1つ以上の修飾された残基が、Q342R、P343A、E345T、N361K、Q362K、P374S、D376Aから選択される、実施形態25に記載の方法。
27.前記方法が、N286、K288、K290、Q342、P343、E345、L351、T359、N361、Q362、G371、P374、S375、D376、A378から選択されるFc領域の1つ以上の残基を修飾するステップを含む、実施形態24に記載のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅能を増大させる方法。
28.前記1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、実施形態27に記載の方法。
29.前記方法が、N286、K288、K290、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択されるFc領域の1つ以上の残基を修飾するステップを含む、実施形態24に記載のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅能を増大させる方法。
30.1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、実施形態29に記載の方法。
31.前記方法が、N286、K288、K290、E294、Y300、V305、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択されるFc領域の1つ以上の残基を修飾するステップを含む、実施形態24に記載のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅能を増大させる方法。
32.1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、E294A、Y300F、V305A、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、実施形態31に記載の方法。
33.実施形態1~23のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
34.少なくとも1つの他の治療用作用物質をさらに含む、実施形態33に記載の医薬組成物。
35.実施形態1~23のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと、免疫調節剤とを含む、実施形態33または34に記載の医薬組成物。
36.医薬として使用するための、実施形態1~23のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは実施形態33~35のいずれか1つに記載の組成物。
37.がん、自己免疫疾患、炎症性疾患、または感染性疾患の処置に使用するための、実施形態1~23のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは実施形態33~35のいずれか1つに記載の組成物。
38.疾患を有する個体を処置する方法であって、実施形態1~23のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは実施形態33~35のいずれか1つに記載の組成物の薬学的有効量を前記個体に投与するステップを含む、方法。
39.前記疾患が、がん、自己免疫疾患、炎症性疾患、および感染性疾患の群から選択される、実施形態38に記載の個体を処置する方法。
40.前記個体にさらなる治療用作用物質を投与するステップをさらに含む、実施形態38~39のいずれか1つに記載の個体を処置する方法。
41.前記さらなる治療用作用物質が、免疫調節剤である、実施形態40に記載の個体を処置する方法。
42.前記修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは組成物が、バイアルなどの1つ以上の容器の中にある、実施形態1~23のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは実施形態33~35のいずれか1つに記載の組成物を含むキット。
43.前記修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは組成物が、治療における同時使用、別々の使用、または連続的な使用のためのものである、実施形態42に記載のキット。
44.疾患の処置用の医薬の製造のための、実施形態1~23のいずれか1つに記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは実施形態33~35のいずれか1つに記載の組成物の使用。
45.前記疾患が、がん、自己免疫疾患、炎症性疾患、または感染性疾患である、実施形態44に記載の使用。
46.Q342、P343、E345、N361、Q362、P374、D376から選択される残基の位置でFc領域に対する1つ以上の残基の修飾を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
47.Q342R、P343A、E345T、N361K、Q362K、P374S、D376Aから選択されるFc領域に対する1つ以上の修飾を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
48.N286、K288、K290、Q342、P343、E345、L351、T359、N361、Q362、G371、P374、S375、D376、A378から選択される残基の位置でFc領域に対する1つ以上の残基の修飾を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
49.N286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択されるFc領域に対する1つ以上の修飾を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
50.N286、K288、K290、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択される残基の位置でFc領域に対する1つ以上の残基の修飾を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
51.N286T、K288W、K290Q、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択されるFc領域に対する1つ以上の修飾を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
52.N286、K288、K290、E294、Y300、V305、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択される残基の位置でFc領域に対する1つ以上の残基の修飾を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
53.N286T、K288W、K290Q、E294A、Y300F、V305A、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択されるFc領域に対する1つ以上の修飾を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
54.図19に開示される1つ以上の配列を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
55.図19に開示される重鎖および軽鎖の配列を含む、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
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Claims (25)

  1. イムノグロブリンのFc領域の1つ以上の残基および結合領域を含む修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントであって、Fc領域の1つ以上の残基が、マウスIgG3抗体由来の対応する残基へと修飾されており、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して高い機能的な親和性を有する、修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  2. 前記修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの機能的な親和性が、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約10%高い、請求項1に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  3. 前記修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントが、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して高い直接的な細胞殺滅を有する、請求項1または2に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  4. 前記修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅が、野生型のFc領域残基を含む対応するIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと比較して少なくとも約10%高い、請求項3に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  5. Fc領域の1つ以上の残基が、Q342、P343、E345、N361、Q362、P374、D376から選択される、先行する請求項のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  6. Fc領域の1つ以上の修飾された残基が、Q342R、P343A、E345T、N361K、Q362K、P374S、D376Aから選択される、先行する請求項のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  7. Fc領域の1つ以上の残基が、N286、K288、K290、Q342、P343、E345、L351、T359、N361、Q362、G371、P374、S375、D376、A378から選択される、先行する請求項のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  8. Fc領域の1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、先行する請求項のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  9. Fc領域の1つ以上の残基が、N286、K288、K290、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択される、先行する請求項のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  10. Fc領域の1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、先行する請求項のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  11. Fc領域の1つ以上の残基が、N286、K288、K290、E294、Y300、V305、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378から選択される、先行する請求項のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  12. Fc領域の1つ以上の修飾された残基が、N286T、K288W、K290Q、E294A、Y300F、V305A、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、先行する請求項のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメント。
  13. イムノグロブリンのFc領域の1つ以上の残基および結合領域を含むIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅能を増大させる方法であって、前記Fc領域のCH2ドメインおよび/またはCH3ドメインの1つ以上の残基を、マウスIgG3のCH2ドメインおよび/またはCH3ドメイン由来の1つ以上の対応する残基と置き換えるステップを含む、方法。
  14. 前記方法が、
    (a)任意選択で1つ以上の修飾された残基がQ342R、P343A、E345T、N361K、Q362K、P374S、D376Aから選択される、Q342、P343、E345、N361、Q362、P374、D376;
    (b)任意選択で1つ以上の修飾された残基がN286T、K288W、K290Q、Q342R、P343A、E345T、L351I、T359S、N361K、Q362K、G371N、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、N286、K288、K290、Q342、P343、E345、L351、T359、N361、Q362、G371、P374、S375、D376、A378;
    (c)任意選択で1つ以上の修飾された残基がN286T、K288W、K290Q、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、N286、K288、K290、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378;または
    (d)任意選択で1つ以上の修飾された残基がN286T、K288W、K290Q、E294A、Y300F、V305A、A339P、Q342R、P343A、R344Q、E345T、L351I、S354P、D356E、E357Q、L358M、T359S、N361K、Q362K、K370T、G371N、Y373F、P374S、S375E、D376A、A378Sから選択される、N286、K288、K290、E294、Y300、V305、A339、Q342、P343、R344、E345、L351、S354、D356、E357、L358、T359、N361、Q362、K370、G371、Y373、P374、S375、D376、A378
    から選択されるFc領域の1つ以上の残基を修飾するステップを含む、請求項13に記載のIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントの直接的な細胞殺滅能を増大させる方法。
  15. 請求項1~12のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体またはその抗原結合フラグメントと、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
  16. 少なくとも1つの他の治療用作用物質をさらに含み、任意選択で前記さらなる作用物質が免疫調節剤である、請求項15に記載の医薬組成物。
  17. 医薬として使用するための、請求項1~12のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは請求項15もしくは16に記載の組成物。
  18. がん、自己免疫疾患、炎症性疾患、または感染性疾患の処置に使用するための、請求項1~12のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは請求項15もしくは16に記載の組成物。
  19. 疾患を有する個体を処置する方法であって、請求項1~12のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは請求項15もしくは16に記載の組成物の薬学的有効量を前記個体に投与するステップを含む、方法。
  20. 前記疾患が、がん、自己免疫疾患、炎症性疾患、および感染性疾患の群から選択される、請求項19に記載の個体を処置する方法。
  21. 任意選択で免疫調節剤である、さらなる治療用作用物質を前記個体に投与するステップをさらに含む、請求項19~20のいずれか1項に記載の個体を処置する方法。
  22. 請求項1~12のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは請求項15もしくは16に記載の組成物を含むキットであって、前記修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは組成物が、バイアルなどの1つ以上の容器の中にある、キット。
  23. 前記修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは組成物が、治療における同時使用、別々の使用、または連続的な使用のためのものである、請求項22に記載のキット。
  24. 疾患の処置用の医薬の製造のための、請求項1~12のいずれか1項に記載の修飾されたIgG1抗体もしくはその抗原結合フラグメントまたは請求項15もしくは16に記載の組成物の使用。
  25. 前記疾患が、がん、自己免疫疾患、炎症性疾患、または感染性疾患である、請求項24に記載の使用。
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