JP2022551836A - Bcmaを標的とする抗体、二重特異性抗体及びその用途 - Google Patents
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Abstract
BCMAを標的とする抗体、BCMAとCD3を標的とする二重特異性抗体及びその使用を提供する。前記BCMAを標的とする抗体は2つの重鎖可変領域を含み、前記重鎖可変領域はそれぞれ配列番号22、配列番号33、配列番号42のアミノ酸配列に示すHCDR1、HCDR2、HCDR3、又は配列番号26、配列番号37、配列番号41のアミノ酸配列に示すHCDR1、HCDR2、HCDR3を含む。当該抗体は効果的にヒトBCMAを標的にしてカニクイザルBCMAと結合し、二重特異性抗体は効果的にヒトBCMA及びヒトCD3の両方を標的にしてカニクイザルBCMA及びカニクイザルCD3と結合できる。
Description
本願には出願日が2019年9月30日の中国特許出願第2019109413110号の優先権が主張され、前記中国特許出願の全文が引用される。
本発明は、バイオ医薬品分野に関し、特に、BCMAを標的とする抗体、二重特異性抗体及びその使用に関する。
BCMA(B細胞成熟抗原、TNFRSF17、CD269)は、TNF受容体スーパーファミリーに属する膜貫通型タンパク質である。BCMAは、B細胞の成熟、成長と生存に関与する非グリコシル化膜貫通型タンパク質である。BCMAはTNFスーパーファミリーの2つのリガンド、高親和性リガンドAPRIL(増殖誘導リガンド)及び低親和性リガンドBAFF(B細胞活性化因子)の受容体である。BCMAは高度に分化した形質細胞選択的タンパク質であり、その発現はB細胞系統に限定され、且つ主に形質細胞と形質芽細胞に存在し、ある程度はメモリーB細胞に存在するが、末梢血のB細胞には存在しない。BCMAは多発性骨髄腫(MM)患者の悪性形質細胞において発現され、多発性骨髄腫細胞の成長と生存をサポートする。
多発性骨髄腫は、非ホジキンリンパ腫に次いで2番目の血液悪性腫瘍で、悪性腫瘍では約1%を、血液悪性腫瘍では13%を占め、悪性腫瘍による死亡では2%を占めている。骨髄腫細胞は一般に骨髄と骨の海綿状の軟組織で増殖し、溶骨性骨破壊を引き起こす。貧血、腎不全や骨髄腫細胞の髄外浸潤によって引き起こされる様々な障害を伴うため、予後が不良である。2006年時点で、MMの5年相対生存率は約34%で、現行のMMの療法は全て完治するものではない。多発性骨髄腫の新たな標的として、BCMA抗体は様々なメカニズムによってMM細胞に働きかけることができ、BCMAの研究開発は主にモノクローナル抗体、CAR-T療法、ADC及び二重特異性抗体療法に集中している。
既存抗体1(以下、陽性コントロール1とも呼ばれ、実施例では番号がPR000274である)はグラクソ・スミスクライン(GSK)社の抗BCMA抗体CA8-J6M0 hIgG1であり、GSK社によって開発された抗BCMA抗体CA8-J6M0に基づく抗体-薬物複合体ベランタマブマフォドチン(belantamab mafodotin)(CA8-J6M0-mcMMAF、GSK2857916)は現在、複数の臨床試験で様々なタイプのMM患者を治療するために使用されている。当該コントロール抗体の配列は(Tabs-Therapeutic Antibody Database)に由来する。小規模な臨床試験のデータによると、必要以上に治療を受けた(殆どの患者は少なくとも5種の治療を受けて失敗した)再発性又は難治性(R/R)多発性骨髄腫(MM)患者35例で、客観的奏効率(ORR)は60%に達しており、無増悪生存期間(PFS)の中央値は12ヶ月であった。安全性に関しては、最も一般的な副作用としては角膜関連、血小板減少症、貧血が挙げられ、これらはいずれもADCにおいて結合した細胞毒性薬に関連している。
現在で、臨床開発中の二重特異性抗体はアムジェン社のAMG-420、リジェネロン社のREGN-5458、セルジーン社のCC-93269、ジョンソン・エンド・ジョンソン社のJNJ-64007957、アッヴィ社のTNB383Bがある。しかし、これらの二重特異性抗体には半減期が短い、サイトカイン放出症候群(CRS)などの問題がある。既存抗体2(以下、陽性コントロール2とも呼ばれ、実施例では番号がPR002199である)はTeneobio社の特許WO2018052503に由来する抗BCMA(TNB308902)×CD3(TNB_F2B)二重抗体である。Teneobio社の二重特異性抗体TNB383Bは2019年からMM治療用のための臨床第I相が行われた。Teneobio社のTNB383Bでは弱毒化されたCD3抗体が使用され、サイトカイン放出の低減を特徴としている。しかし、TNB383BはカニクイザルCD3とカニクイザルBCMAとは結合せず、カニクイザルにおいて毒物学的評価を行うことはできない。
したがって、BCMAを標的としカニクイザルBCMAと結合できるより安全で効果的なモノクローナル抗体、及びヒトBCMAとCD3の両方を標的としカニクイザルBCMAとCD3と結合できるより安全で効果的な二重特異性抗体の開発が急務となる。
本発明は、ヒトBCMAを標的としカニクイザルBCMAと結合できるモノクローナル抗体、及びヒトBCMAとCD3の両方を標的としカニクイザルBCMAとCD3と結合できる安全で効果的な二重特異性抗体が欠如するという従来技術の技術的課題を解決するために、BCMAを標的とする抗体、BCMAとCD3を標的とする二重特異性抗体及びその使用を提供する。
上記の技術的課題を解決するための本発明の第1態様の技術的解決手段は次のとおりである。2つの重鎖可変領域を含みBCMAを標的とする抗体であって、前記重鎖可変領域はそれぞれ配列番号22、配列番号33及び配列番号42のアミノ酸配列に示すHCDR1、HCDR2及びHCDR3、又は、配列番号26、配列番号37及び配列番号41のアミノ酸配列に示すHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含む。本発明のBCMA抗体はヒトBMCA及びカニクイザルBCMAと結合する活性を有する。サイズは従来のIgG抗体の半分だけで、二重特異性抗体の開発に使用されて、軽鎖のミスマッチとヘテロ二量体化の問題を解決することができる。
特定の好ましい実施例で、前記重鎖可変領域のアミノ酸配列は配列番号59、配列番号60に示すとおりであり又はその変異であり、前記変異は初期のアミノ酸配列に1つ又は複数のアミノ酸が追加、置換又は欠失されており、且つ前記第1タンパク質ドメインと前記BCMA抗原の結合が保持又は改善されたものである。好ましくは、前記変異は配列番号59、配列番号60に示すアミノ酸配列と80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列相同性を有する。
特定の好ましい実施例で、前記BCMAを標的とする抗体はFcフラグメントをさらに含む。これによって、前記BCMAを標的とする抗体は2つの重鎖を含む。好ましくは、前記FcフラグメントはhIgG1、hIgG2、hIgG3、hIgG4のFcフラグメント又はその変異である。
特定の好ましい実施例で、前記重鎖のアミノ酸配列は配列番号1又は配列番号7又は配列番号8に示すとおりである。
上記の技術的課題を解決するための本発明の第2態様の技術的解決手段は次のとおりである。BCMAを標的とする第1タンパク質ドメインとCD3を標的とする第2タンパク質ドメインとを含む二重特異性抗体を提供し、前記第1タンパク質ドメインは本発明の第1態様に記載のBCMAを標的とする抗体の2つの重鎖可変領域を含み、好ましくは、前記2つの重鎖可変領域は(G4S)nによって接続され、前記nは0以外の自然数であり、好ましくは1~20であり、より好ましくは3又は4である。本発明のBCMA×CD3二重特異性抗体は、BCMAと結合する部位を2つ有し、腫瘍細胞BCMAとの結合の親和性と特異性が向上している独特なBCMA×CD3二重特異性抗体であり、二重特異性抗体の2つのタンパク質ドメインはいずれもカニクイザルとの良好な結合活性を有する。
特定の好ましい実施例で、前記第2タンパク質ドメインはHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含む重鎖可変領域と、LCDR1、LCDR2及びLCDR3を含む軽鎖可変領域とを含み、前記HCDR1、HCDR2及びHCDR3のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号25、配列番号38及び配列番号44に示すとおりであり、且つ/又は、前記LCDR1、LCDR2及びLCDR3のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号50、配列番号53及び配列番号56に示すとおりである。
好ましくは、前記第2タンパク質ドメインの重鎖可変領域のアミノ酸配列は配列番号63、配列番号62に示すとおりであり又はその変異であり、軽鎖可変領域のアミノ酸配列は配列番号66に示すとおりであり又はその変異であり、前記変異には前記第2タンパク質ドメインのCD3との結合が保持又は改善されている。本発明の二重特異性抗体ではCD3側の活性が最適化され、サイトカインの放出が低減され、BCMA×CD3二重特異性抗体の毒性が緩和されている。
特定の好ましい実施例で、前記二重特異性抗体は重鎖定常領域と軽鎖定常領域とをさらに含み、好ましくはヒト重鎖定常領域とヒト軽鎖定常領域であり、前記ヒト軽鎖定常領域はヒトλ、κ軽鎖定常領域であることが好ましく、前記ヒト重鎖定常領域はhIgG1、hIgG2、hIgG3、hIgG4の重鎖定常領域又はその変異であることが好ましく、
好ましくは、前記ヒト重鎖定常領域の変異は以下からなる群より選ばれる。
(1)L234A/L235A変異、
(2)knob変異T366Wとhole変異T366S、L368AとY407V、
(3)knob変異S354Cとhole変異Y349C。
より好ましくは、前記第1タンパク質ドメインはアミノ酸配列が配列番号8又は配列番号7に示すとおりである重鎖を含み、前記第2タンパク質ドメインはアミノ酸配列が配列番号5又は配列番号4に示すとおりである重鎖とアミノ酸配列が配列番号47に示すとおりである軽鎖とを含む。本発明の二重特異性抗体はヒトFcフラグメントを有し、FcRnとの結合機能が保持されているため、半減期が長い。
好ましくは、前記ヒト重鎖定常領域の変異は以下からなる群より選ばれる。
(1)L234A/L235A変異、
(2)knob変異T366Wとhole変異T366S、L368AとY407V、
(3)knob変異S354Cとhole変異Y349C。
より好ましくは、前記第1タンパク質ドメインはアミノ酸配列が配列番号8又は配列番号7に示すとおりである重鎖を含み、前記第2タンパク質ドメインはアミノ酸配列が配列番号5又は配列番号4に示すとおりである重鎖とアミノ酸配列が配列番号47に示すとおりである軽鎖とを含む。本発明の二重特異性抗体はヒトFcフラグメントを有し、FcRnとの結合機能が保持されているため、半減期が長い。
上記の技術的課題を解決するための本発明の第3態様の技術的解決手段は次のとおりである。本発明の第1態様に記載のBCMAを標的とする抗体又は本発明の第2態様に記載の二重特異性抗体をコードする、分離された核酸を提供する。
上記の技術的課題を解決するための本発明の第4態様の技術的解決手段は次のとおりである。本発明の第3態様に記載の分離された核酸を含む発現ベクターを提供する。
上記の技術的課題を解決するための本発明の第5態様の技術的解決手段は次のとおりである。本発明の第4態様に記載の発現ベクターを含む宿主細胞を提供し、好ましくは、前記宿主細胞は原核細胞又は真核細胞である。
上記の技術的課題を解決するための本発明の第6態様の技術的解決手段は次のとおりである。本発明の第1態様に記載のBCMAを標的とする抗体又は本発明の第2態様に記載の二重特異性抗体と、細胞毒性剤とを含む抗体-薬物複合体を提供する。
上記の技術的課題を解決するための本発明の第7態様の技術的解決手段は次のとおりである。本発明の第1態様に記載のBCMAを標的とする抗体、本発明の第2態様に記載の二重特異性抗体又は本発明の第6態様に記載の抗体-薬物複合体、及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。
上記の技術的課題を解決するための本発明の第8態様の技術的解決手段は次のとおりである。がんを治療及び/又は予防する薬物を製造するための、本発明の第1態様に記載のBCMAを標的とする抗体、本発明の第2態様に記載の二重特異性抗体、本発明の第6態様に記載の抗体-薬物複合体、又は本発明の第7態様に記載の医薬組成物の使用を提供する。
また、上記の技術的課題を解決するための本発明の第8態様の技術的解決手段は次のとおりである。キットAとキットBとを含むキットの組み合わせを提供し、前記キットAは本発明の第1態様に記載のBCMAを標的とする抗体、第2態様に記載の二重特異性抗体、第5態様に記載の宿主細胞、第6態様に記載の抗体-薬物複合体、又は第7態様に記載の医薬組成物を含み、前記キットBは他の抗体、二重特異性抗体、宿主細胞又は医薬組成物を含み、前記他の抗体、二重特異性抗体、宿主細胞又は医薬組成物はCD3、BCMA又は他の標的を標的とする。前記キットAとキットBの使用は順番が決まらず、まずキットA、次にキットBを使用してもよいし、又はまずキットB、次にキットAを使用してもよい。
本発明の第1態様に記載のBCMAを標的とする抗体、第2態様に記載の二重特異性抗体、第5態様に記載の宿主細胞、第6態様に記載の抗体-薬物複合体、又は第7態様に記載の医薬組成物は腫瘍の治療のために、患者に投与することができる。
本分野の常識を違反しない限り、前記各好ましい条件を任意に組み合わせれば、本発明の各好ましい実施例を得ることができる。
本発明で使用する試薬と原料はいずれも市販品であってもよい。
本発明の有益な効果は次のとおりである。
1.本発明のBCMA抗体は「重鎖」だけを含む全く新しい完全ヒト抗体であり、ヒトBMCA及びカニクイザルBCMAと結合する活性を有する。当該BCMA重鎖抗体のサイズは従来のIgG抗体の半分だけで、軽鎖を含まないという特徴から、当該抗体は二重特異性抗体として使用することができ、軽鎖のミスマッチとヘテロ二量体化の問題を解決している。
1.本発明のBCMA抗体は「重鎖」だけを含む全く新しい完全ヒト抗体であり、ヒトBMCA及びカニクイザルBCMAと結合する活性を有する。当該BCMA重鎖抗体のサイズは従来のIgG抗体の半分だけで、軽鎖を含まないという特徴から、当該抗体は二重特異性抗体として使用することができ、軽鎖のミスマッチとヘテロ二量体化の問題を解決している。
2.本発明のBCMA×CD3二重特異性抗体は、a.BCMAと結合する部位を2つ有し、腫瘍細胞BCMAとの結合の親和性と特異性が向上している独特なBCMA×CD3二重特異性抗体であり、b.ヒトFcフラグメントを有する二重特異性抗体構造であり、FcのFcRnとの結合機能が保持されているため、半減期が長く、c. CD3側の活性が最適化され、サイトカインの放出が低減され、BCMA×CD3二重特異性抗体の毒性が緩和されており、d. BCMA側とCD3側抗体はカニクイザルとの良好な結合活性を有する。
以下、実施例によって本発明を一層説明し、本発明はこれらの実施例の範囲に限定されない。下記の実施例で条件を詳しく記載していない実験方法は、通常の方法と条件で行われ、又は商品の取扱説明書に基づいて選択する。
本願では、用語「抗体」は一般に抗原と結合する部分を含むタンパク質、及び任意選択で抗原と結合する部分に抗体と抗原の結合を促進するコンフォメーションを採用してもよい足場又は骨格部分を指す。典型的には抗体軽鎖可変領域(VL)、抗体重鎖可変領域(VH)又はその両方を含んでもよい。例えば、本願で「重鎖抗体」はVL領域を含まず、VH領域だけを含む。VH又はVL領域はさらに、フレームワーク領域(FR)と呼ばれるより保存された領域に散在する、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変領域に分けられてもよい。VH又はVLのそれぞれは、アミノ末端からカルボキシ末端までFR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順に配置される3つのCDR及び4つのFR領域から構成されてもよい。重鎖及び軽鎖の可変領域は抗原と相互作用する結合ドメインを含む。抗体の例は全長抗体、重鎖抗体(HCAb)、抗原結合フラグメント(Fab、Fab’、F(ab)2、Fvフラグメント、F(ab’)2、scFv、di-scFv及び/又はdAb)、免疫複合体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、抗体フラグメント、抗体誘導体、抗体アナログ又は融合タンパク質などを含み、ただしそれらに限定されず、所望の抗原結合活性を示すものであればよい。
本願では、用語「可変」とは一般に、抗体の可変ドメインの配列の特定の部分が大きく変化し、特定の抗原に対する様々な特定の抗体の結合と特異性に寄与することを指す。しかし、可変性は抗体の可変領域全体に均等に分布するのではない。それは軽鎖及び重鎖可変領域の、CDR又は超可変領域(HVR)と呼ばれる3つのセグメントに集中しており、FRは可変ドメインで高度に保存された部分である。天然の重鎖及び軽鎖の可変ドメインはそれぞれ4つのFR領域を含み、殆どは3つのCDRによって接続されてループを形成させるβシート構造であるが、場合によってはβシート構造の一部として形成される。各鎖でCDRはFR領域によって緊密に結合され、しかも別の鎖からのCDRと一緒に抗体の抗原結合部位を形成し、定常領域は抗体と抗原の結合に直接的に関与しないが、抗体の抗体依存性細胞傷害に関与するなど、様々なエフェクター機能を示す。
本分野では、例えば、配列可変性に基づくKabat定義方式(Kabat,et.al,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Edition,National Institutes of Health,Bethesda,Md(1991)参照)、構造ループ領域の位置に基づくChothia定義方式(A1-Lazikani,et.al,JMol Biol 273:927-48,1997参照)など様々な方式で抗体のCDRを定義することができる。本願では、さらに、Kabat定義とChothia定義を組み合わせた(Combined)定義方式を採用して可変ドメイン配列及び全長抗体配列のアミノ酸残基を決定している(表1)。
ここで、Laa-Lbbとは抗体軽鎖のN末端からのaa位(Chothia番号付け方式)からbb位(Chothia番号付け方式)までのアミノ酸配列を指してもよく、Haa-Hbbとは抗体重鎖のN末端からのaa位(Chothia番号付け方式)からbb位(Chothia番号付け方式)までのアミノ酸配列を指してもよく。例えば、L24-L34とは抗体軽鎖N末端から、Chothia番号付け方式による24位から34位までのアミノ酸配列を指してもよく、H26-H32とは抗体重鎖N末端から、Chothia番号付け方式による26位から32位までのアミノ酸配列を指してもよい。
ADCCやCDCなどの抗体のFcドメインによって媒介されるエフェクター機能も、非常に重要な生物学的機能を有し、IgGサブタイプによってADCC又はCDC機能が異なり、例えば、IgG1とIgG3はADCC及びCDC効果が強く、IgG2とIgG4は効果が弱い。また、アミノ酸の変異又は修飾でFcのFc受容体との結合能力を変えることでFcの本来のエフェクター機能を調節することができる。例えば、IgG1の「LALA」二重変異体(L234A/L235A)はFcγRIIIA(CD16A)との親和性を明らかに低下させて、ADCC効果を低減させることができる。また、P329G変異は様々なFcγ受容体との結合を明らかに低下させることができる(Schlothauer T,Herter S,Koller CF,Grau-Richards S,Steinhart V,Spick C,Kubbies M,Klein C,Umana P,Mossner E.Novel human IgG1 and IgG4 Fc-engineered antibodies with completely abolished immune effector functions.Protein EngDes Sel.2016 Oct;29(10):457-466.doi:10.1093/protein/gzw040.Epub 2016 Aug 29.PubMed PMID:27578889参照)。本願では、BCMA×CD3二重特異性抗体のFcγ受容体との結合を低下させるために、これらの抗体のFcには「LALA」二重変異体(L234A/L235A)又は「LALAPG」三重変異体(L234A/L235A/P329G)が導入されている。
実施例1:マウスの免疫化及び抗BCMA抗体分子の製造
BCMA抗原で実験動物を免疫化してBCMAと特異的に結合する抗体分子を得ることができ、当該実験動物はマウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ラクダなどであってもよい。一般に、得られる抗体分子は非ヒトである。非ヒト抗体を得た後は、免疫原性を低下させ、創薬可能性を向上させるために、抗体工学技術を用いてこれらの分子をヒト化して改変させる必要がある。しかし、抗体のヒト化は技術的に複雑なプロセスで、ヒト化によって改変された分子は抗原に対する親和性が低下していることがよくある。また、トランスジェニック技術の進歩により、ヒト免疫グロブリン免疫レパートリーを保有し、内因性マウス免疫レパートリーを枯渇させるトランスジェニックマウスを作成することが可能になる。このようなトランスジェニックマウスによって産生される抗体は完全ヒト化配列を有するため、さららなるヒト化改変は不要であるため、治療用抗体の開発の効率を大幅に向上させている。Harbour HCAbマウス(Harbour Antibodies BV、WO2002/085945A3)はヒト免疫グロブリン免疫レパートリーを保有しているトランスジェニックマウスで、「重鎖」だけを含み、サイズが従来のIgG抗体の半分だけな全く新しい抗体を産生することができる。産生された抗体はヒト抗体の「重鎖」可変ドメインとマウスFc定常ドメインだけを含む。軽鎖を含まないという特徴から、当該抗体は軽鎖のミスマッチとヘテロ二量体化の問題をほぼ解決しているため、当該技術によって従来の抗体では実現しにくい商品を開発することができる。
BCMA抗原で実験動物を免疫化してBCMAと特異的に結合する抗体分子を得ることができ、当該実験動物はマウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ラクダなどであってもよい。一般に、得られる抗体分子は非ヒトである。非ヒト抗体を得た後は、免疫原性を低下させ、創薬可能性を向上させるために、抗体工学技術を用いてこれらの分子をヒト化して改変させる必要がある。しかし、抗体のヒト化は技術的に複雑なプロセスで、ヒト化によって改変された分子は抗原に対する親和性が低下していることがよくある。また、トランスジェニック技術の進歩により、ヒト免疫グロブリン免疫レパートリーを保有し、内因性マウス免疫レパートリーを枯渇させるトランスジェニックマウスを作成することが可能になる。このようなトランスジェニックマウスによって産生される抗体は完全ヒト化配列を有するため、さららなるヒト化改変は不要であるため、治療用抗体の開発の効率を大幅に向上させている。Harbour HCAbマウス(Harbour Antibodies BV、WO2002/085945A3)はヒト免疫グロブリン免疫レパートリーを保有しているトランスジェニックマウスで、「重鎖」だけを含み、サイズが従来のIgG抗体の半分だけな全く新しい抗体を産生することができる。産生された抗体はヒト抗体の「重鎖」可変ドメインとマウスFc定常ドメインだけを含む。軽鎖を含まないという特徴から、当該抗体は軽鎖のミスマッチとヘテロ二量体化の問題をほぼ解決しているため、当該技術によって従来の抗体では実現しにくい商品を開発することができる。
1.1 BCMA抗原によるマウスの免疫化
可溶性組換えヒトBCMA-ECD-Fc融合タンパク質でHarbour HCAbマウスを複数回免疫化した。抗原性タンパク質と免疫アジュバントを混合して免疫原性試薬を得、次に、鼠径部から皮下注射又するか、又は腹腔内注射する。各回の免疫化では、各マウスへの総注射量は100μLであった。1回目の免疫化で、各マウスには50μgの抗原性タンパク質(組換えヒトBCMA-ECD-Fc、ACRO、Cat#BC7-H82F0)と完全フロイントアジュバント(Sigma#F5881)を体積比1:1で混合して調製した免疫原性試薬を投与して免疫化した。その後の各回の追加免疫では、各マウスには25μgの抗原性タンパク質とSigma Adjuvant Systemアジュバント(Sigma#S6322)を混合して調製した免疫原性試薬を投与して免疫化した。各回の追加免疫の間隔は少なくとも2週間で、追加免疫は一般に最大5回までとする。タイミングは0、14、28、42、56、70日目で、また49、77日目に、マウスの血清抗体価を検出した。HCAbマウスの脾臓からB細胞の分離を行う5日前に、各マウスには25μgの抗原性タンパク質の用量で最終追加免疫を行った。
可溶性組換えヒトBCMA-ECD-Fc融合タンパク質でHarbour HCAbマウスを複数回免疫化した。抗原性タンパク質と免疫アジュバントを混合して免疫原性試薬を得、次に、鼠径部から皮下注射又するか、又は腹腔内注射する。各回の免疫化では、各マウスへの総注射量は100μLであった。1回目の免疫化で、各マウスには50μgの抗原性タンパク質(組換えヒトBCMA-ECD-Fc、ACRO、Cat#BC7-H82F0)と完全フロイントアジュバント(Sigma#F5881)を体積比1:1で混合して調製した免疫原性試薬を投与して免疫化した。その後の各回の追加免疫では、各マウスには25μgの抗原性タンパク質とSigma Adjuvant Systemアジュバント(Sigma#S6322)を混合して調製した免疫原性試薬を投与して免疫化した。各回の追加免疫の間隔は少なくとも2週間で、追加免疫は一般に最大5回までとする。タイミングは0、14、28、42、56、70日目で、また49、77日目に、マウスの血清抗体価を検出した。HCAbマウスの脾臓からB細胞の分離を行う5日前に、各マウスには25μgの抗原性タンパク質の用量で最終追加免疫を行った。
1.2 HCAbモノクローナル及び抗体配列の取得
マウスの血清中のBCMA特異的抗体の力価が一定のレベルに達していると検出すると、マウスの脾臓細胞を取り出してB細胞を分離し、BD FACS AriaII Cell Sorterを用いてCD138陽性形質細胞及びBCMA抗原陽性B細胞集団を選別した。RNAを抽出して、cDNAを逆転写した後、PCRによりヒトVH遺伝子を増幅した。増幅されたVH遺伝子フラグメントを、ヒトIgG1抗体重鎖Fcドメイン配列をコードする哺乳類細胞発現プラスミドpCAGベクターに構築し、プラスミドを哺乳動物宿主細胞(例えば、ヒト胎児腎細胞HEK293)にトランスフェクトして発現させ、発現されたHCAb抗体上清を組換えヒトBCMA-Fc,Avitag組換えタンパク質(ACRO、Cat#BC7-H82F0)と一緒にMirrorballでスクリーニングし、Mirrorball陽性モノクローナル抗体を得て、そしてFACSによって、ヒトBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/huBCMA、北京康源)、カニクイザルBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/cynoBCMA、北京康源)及びヒトBCMAを高発現する細胞株NCI-H929(ATCC(登録商標)CRL-9068(商標))細胞との結合能力を同定した。スクリーニングして得た陽性クローンのクローン番号はHBM1005P63B7で、以下、PR001046という番号を使用する。通常の配列決定方法で、抗体分子の可変ドメインをコードするヌクレオチド配列及び対応するアミノ酸配列を得る。本実施例では、免疫化されたHarbour HCAbマウスから得られた抗BCMAモノクローナル抗体分子の可変ドメインの配列はヒト抗体配列である。
マウスの血清中のBCMA特異的抗体の力価が一定のレベルに達していると検出すると、マウスの脾臓細胞を取り出してB細胞を分離し、BD FACS AriaII Cell Sorterを用いてCD138陽性形質細胞及びBCMA抗原陽性B細胞集団を選別した。RNAを抽出して、cDNAを逆転写した後、PCRによりヒトVH遺伝子を増幅した。増幅されたVH遺伝子フラグメントを、ヒトIgG1抗体重鎖Fcドメイン配列をコードする哺乳類細胞発現プラスミドpCAGベクターに構築し、プラスミドを哺乳動物宿主細胞(例えば、ヒト胎児腎細胞HEK293)にトランスフェクトして発現させ、発現されたHCAb抗体上清を組換えヒトBCMA-Fc,Avitag組換えタンパク質(ACRO、Cat#BC7-H82F0)と一緒にMirrorballでスクリーニングし、Mirrorball陽性モノクローナル抗体を得て、そしてFACSによって、ヒトBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/huBCMA、北京康源)、カニクイザルBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/cynoBCMA、北京康源)及びヒトBCMAを高発現する細胞株NCI-H929(ATCC(登録商標)CRL-9068(商標))細胞との結合能力を同定した。スクリーニングして得た陽性クローンのクローン番号はHBM1005P63B7で、以下、PR001046という番号を使用する。通常の配列決定方法で、抗体分子の可変ドメインをコードするヌクレオチド配列及び対応するアミノ酸配列を得る。本実施例では、免疫化されたHarbour HCAbマウスから得られた抗BCMAモノクローナル抗体分子の可変ドメインの配列はヒト抗体配列である。
表2には、本実施例に係るBCMA抗体の重鎖可変ドメインのアミノ酸配列、重鎖全長アミノ酸配列、及び組み合わせた(Combined)定義方式で定義したCDRのアミノ酸配列が示される。本発明に係る抗体に対し他の方式で定義したCDRのアミノ酸配列については、配列表を参照する。
1.3 抗BCMA完全ヒト組換え抗体の製造
抗体PR001046重鎖をコードするプラスミドで哺乳動物宿主細胞(例えば、ヒト胎児腎細胞HEK293)をトランスフェクトし、通常の組換えタンパク質の発現と精製技術を利用して、精製抗BCMA組換え重鎖抗体を得ることができる。具体的には、HEK293細胞をFreeStyle(商標)F17 Expression Medium培地(Thermo、A1383504)において拡大培養した。一過性トランスフェクションを始める前に、細胞濃度を6×105細胞/mLに調整し、37℃と8%CO2でシェーカーにおいて24時間培養し、細胞濃度は1.2×106細胞/mLであった。培養細胞を30mL用意し、前記PR001046重鎖をコードするプラスミド30μgを1.5mLのOpti-MEM低血清培地(Thermo、31985088)に溶解し、さらに1.5mLのOpti-MEMを1mg/mL PEI(Polysciences,Inc、Cat#23966-2)120μLに溶解し、5分間静置した。PEIをゆっくりとプラスミドに加えて、室温下で10分間インキュベートし、培養フラスコを振りながらゆっくりとプラスミドとPEIの混合溶液を滴加し、37℃と8%CO2でシェーカーにおいて5日間培養した。5日後に細胞生存率を計測した。培養物を回収し、3300gで10分間遠心分離した後に上清を得、次に、高速遠心分離で上清から不純物を除去した。PBS(pH7.4)を用いて、MabSelect(商標)(GE Healthcare Life Science、Cat#71-5020-91 AE)を含む重力流カラム(Bio-Rad#7311550)を平衡化し、カラム2~5個分の体積で洗い流した。上清サンプルをカラムに通した。カラム5~10個分の体積のPBSでカラムを洗い流した。さらにpH3.5の0.1Mグリシンで目的タンパク質を溶出し、その後、pH8.0のTris-HClで中性に調整し、最後に限外濾過遠心管(Millipore、UFC901024)で濃縮してPBSバッファーに交換して、精製抗BCMA重鎖抗体溶液を得た。
抗体PR001046重鎖をコードするプラスミドで哺乳動物宿主細胞(例えば、ヒト胎児腎細胞HEK293)をトランスフェクトし、通常の組換えタンパク質の発現と精製技術を利用して、精製抗BCMA組換え重鎖抗体を得ることができる。具体的には、HEK293細胞をFreeStyle(商標)F17 Expression Medium培地(Thermo、A1383504)において拡大培養した。一過性トランスフェクションを始める前に、細胞濃度を6×105細胞/mLに調整し、37℃と8%CO2でシェーカーにおいて24時間培養し、細胞濃度は1.2×106細胞/mLであった。培養細胞を30mL用意し、前記PR001046重鎖をコードするプラスミド30μgを1.5mLのOpti-MEM低血清培地(Thermo、31985088)に溶解し、さらに1.5mLのOpti-MEMを1mg/mL PEI(Polysciences,Inc、Cat#23966-2)120μLに溶解し、5分間静置した。PEIをゆっくりとプラスミドに加えて、室温下で10分間インキュベートし、培養フラスコを振りながらゆっくりとプラスミドとPEIの混合溶液を滴加し、37℃と8%CO2でシェーカーにおいて5日間培養した。5日後に細胞生存率を計測した。培養物を回収し、3300gで10分間遠心分離した後に上清を得、次に、高速遠心分離で上清から不純物を除去した。PBS(pH7.4)を用いて、MabSelect(商標)(GE Healthcare Life Science、Cat#71-5020-91 AE)を含む重力流カラム(Bio-Rad#7311550)を平衡化し、カラム2~5個分の体積で洗い流した。上清サンプルをカラムに通した。カラム5~10個分の体積のPBSでカラムを洗い流した。さらにpH3.5の0.1Mグリシンで目的タンパク質を溶出し、その後、pH8.0のTris-HClで中性に調整し、最後に限外濾過遠心管(Millipore、UFC901024)で濃縮してPBSバッファーに交換して、精製抗BCMA重鎖抗体溶液を得た。
実施例2:抗ヒトBCMA HCAbモノクローナル抗体の結合能力の細胞レベルでのFACSによる検出
本実施例は、インビトロにおける抗ヒトBCMA HCAbモノクローナル抗体のヒト及びカニクイザルBCMAとの結合活性を検討するためである。ヒトBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/huBCMA、北京康源)、カニクイザルBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/cynoBCMA、北京康源)及びヒトBCMAを高発現する細胞株NCI-H929(ATCC(登録商標)CRL-9068(商標))を採用して細胞レベルにおいて抗体結合試験を行った。簡単に説明すると、HEK293T/huBCMA細胞及びHEK293T/cynoBCMA細胞を消化し、DMEM完全培地を用いて再懸濁させて、NCI-H929細胞懸濁液を回収した。3種の細胞の密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えた。細胞を4℃下で静置して、暗所で1時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)を加えて、4℃下で暗所で30分間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
本実施例は、インビトロにおける抗ヒトBCMA HCAbモノクローナル抗体のヒト及びカニクイザルBCMAとの結合活性を検討するためである。ヒトBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/huBCMA、北京康源)、カニクイザルBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/cynoBCMA、北京康源)及びヒトBCMAを高発現する細胞株NCI-H929(ATCC(登録商標)CRL-9068(商標))を採用して細胞レベルにおいて抗体結合試験を行った。簡単に説明すると、HEK293T/huBCMA細胞及びHEK293T/cynoBCMA細胞を消化し、DMEM完全培地を用いて再懸濁させて、NCI-H929細胞懸濁液を回収した。3種の細胞の密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えた。細胞を4℃下で静置して、暗所で1時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)を加えて、4℃下で暗所で30分間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
図1に示すように、抗ヒトBCMA HCAbモノクローナル抗体PR001046は(A)ヒトBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株、(B)カニクイザルBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株及び(C)ヒトBCMAを高発現する細胞株NCI-H929における結合能力がいずれも陽性コントロール1(PR000274)より優れていた。具体的には、PR001046の結合曲線のEC50はいずれも陽性コントロール1より小さかった。最大蛍光値とEC50の詳細は図1の(D)を参照する。
実施例3:ヒトBCMAとリガンドBAFFタンパク質の結合に対する抗ヒトBCMA HCAbモノクローナル抗体の遮断のELISAによる検出
本実施例は、ヒトBCMA(ACRO、BCA-H522y、100μg)とリガンドBAFFタンパク質(ACRO、BAF-H5248、50μg)の結合に対する抗ヒトBCMA HCAbモノクローナル抗体の遮断能力を評価するためである。ビオチン化キット(ThermoFisher、A39257、EZ-Link Sulfo-NHS-LC-Biotin)を用いて、取扱説明書の記載に従ってBAFFタンパク質をビオチン化した。1μg/mL ヒトBCMAタンパク質、Fc Tag(ACRO、Cat#BC7-H5254)を用いてプレート(Corning、Cat#9018)を一晩コーティングした。PBSTで3回洗浄した後、2%BSAを加えて室温下で1時間ブロックした。PBSTで3回洗浄した後、100μL/ウェルで、3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えて、初期濃度50nMで、室温下で1時間インキュベートした後、上清を捨て、100μL/ウェルで、0.5μg/mL ビオチン化したヒトBAFFタンパク質(本分野通常の方法で調製)を加えて、室温下で1時間インキュベートした。上清を捨て、100μL/ウェルで、1:4000希釈したストレプトアビジン結合HRP(Bio-RAD、Cat#1610380)を加えた。室温下で1時間インキュベートした後、PBSTで3回洗浄した。100μL/ウェルでTBMを加えて発色させ、15分間後に停止液を加えて反応を停止した。Enspire(Perkin Elmer)を用いてOD450を読み取った。
本実施例は、ヒトBCMA(ACRO、BCA-H522y、100μg)とリガンドBAFFタンパク質(ACRO、BAF-H5248、50μg)の結合に対する抗ヒトBCMA HCAbモノクローナル抗体の遮断能力を評価するためである。ビオチン化キット(ThermoFisher、A39257、EZ-Link Sulfo-NHS-LC-Biotin)を用いて、取扱説明書の記載に従ってBAFFタンパク質をビオチン化した。1μg/mL ヒトBCMAタンパク質、Fc Tag(ACRO、Cat#BC7-H5254)を用いてプレート(Corning、Cat#9018)を一晩コーティングした。PBSTで3回洗浄した後、2%BSAを加えて室温下で1時間ブロックした。PBSTで3回洗浄した後、100μL/ウェルで、3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えて、初期濃度50nMで、室温下で1時間インキュベートした後、上清を捨て、100μL/ウェルで、0.5μg/mL ビオチン化したヒトBAFFタンパク質(本分野通常の方法で調製)を加えて、室温下で1時間インキュベートした。上清を捨て、100μL/ウェルで、1:4000希釈したストレプトアビジン結合HRP(Bio-RAD、Cat#1610380)を加えた。室温下で1時間インキュベートした後、PBSTで3回洗浄した。100μL/ウェルでTBMを加えて発色させ、15分間後に停止液を加えて反応を停止した。Enspire(Perkin Elmer)を用いてOD450を読み取った。
図2の(A)に示すように、抗ヒトBCMA HCAbモノクローナル抗体PR001046は陽性コントロール1抗体と同等な、ヒトBCMAとそのリガンドBAFFタンパク質の結合を遮断する能力を有する。IC50の詳細は図2の(B)を参照する。
実施例4:CD3抗体のヒト化改変
抗CD3抗体は二重特異性T細胞誘導抗体(T-Cell Engager Bispecific Antibody)を構築するための重要な部分である。ヒトCD3e(CD3 epsilon単一サブユニット、又はCD3eを含む複合体)と結合する既知のマウス抗体SP34に対しヒト化改変を行う。WO2017084495A1(江蘇恒瑞)又はCN104136610B(中外制薬株式会社)に記載されるとおり、次のように実施した。
本実施例では「CDRグラフト化」の方法で配列のヒト化を行う。マウス抗体のVHのCDRをヒト抗体VHのフレームワーク領域にグラフトし、マウス抗体のVLのCDRをヒト抗体VLのフレームワーク領域にグラフトする。ヒト抗体VH又はVLのフレームワーク領域の配列はヒト生殖細胞系列遺伝子配列又はV(D)Jの再配列後の抗体配列又はヒト抗体の特定のVHもしくはVL遺伝子ファミリーのコンセンサス(consensus)配列に由来するものであってもよい。本実施例ではヒト生殖細胞系列遺伝子配列から提供されるフレームワーク領域配列をヒト化テンプレート配列として使用し、即ち、ヒト生殖細胞系列V遺伝子フラグメントはフレームワーク領域FR1、FR2、FR3の配列を提供し、ヒト生殖細胞系列J遺伝子フラグメントはフレームワーク領域FR4の配列を提供する。最終的には(ヒト)FR1-(マウス)CDR1-(ヒト)FR2-(マウス)CDR2-(ヒト)FR3-(マウス)CDR3-(ヒト)FR4の配置形態でヒト化可変領域(VH又はVL)配列を構築する。
抗CD3抗体は二重特異性T細胞誘導抗体(T-Cell Engager Bispecific Antibody)を構築するための重要な部分である。ヒトCD3e(CD3 epsilon単一サブユニット、又はCD3eを含む複合体)と結合する既知のマウス抗体SP34に対しヒト化改変を行う。WO2017084495A1(江蘇恒瑞)又はCN104136610B(中外制薬株式会社)に記載されるとおり、次のように実施した。
本実施例では「CDRグラフト化」の方法で配列のヒト化を行う。マウス抗体のVHのCDRをヒト抗体VHのフレームワーク領域にグラフトし、マウス抗体のVLのCDRをヒト抗体VLのフレームワーク領域にグラフトする。ヒト抗体VH又はVLのフレームワーク領域の配列はヒト生殖細胞系列遺伝子配列又はV(D)Jの再配列後の抗体配列又はヒト抗体の特定のVHもしくはVL遺伝子ファミリーのコンセンサス(consensus)配列に由来するものであってもよい。本実施例ではヒト生殖細胞系列遺伝子配列から提供されるフレームワーク領域配列をヒト化テンプレート配列として使用し、即ち、ヒト生殖細胞系列V遺伝子フラグメントはフレームワーク領域FR1、FR2、FR3の配列を提供し、ヒト生殖細胞系列J遺伝子フラグメントはフレームワーク領域FR4の配列を提供する。最終的には(ヒト)FR1-(マウス)CDR1-(ヒト)FR2-(マウス)CDR2-(ヒト)FR3-(マウス)CDR3-(ヒト)FR4の配置形態でヒト化可変領域(VH又はVL)配列を構築する。
本実施例ではヒト生殖細胞系列V遺伝子フラグメントIGHV3-73*01又はヒト生殖細胞系列V遺伝子フラグメントIGHV3-23*01がヒト生殖細胞系列J遺伝子フラグメントIGHJ1*01に結合した配列をヒト化テンプレートとしてフレームワーク領域配列を提供する。且つ30位、73位、76位、78位、93位又は94位(Chothia番号付け方式)に1つ又は複数の部位のアミノ酸変異を導入して、複数の異なるVHバリアント配列を得た。
本実施例ではヒト生殖細胞系列V遺伝子フラグメントIGLV7-46*02がヒト生殖細胞系列J遺伝子フラグメントIGLJ2*01に結合した配列又はヒト生殖細胞系列V遺伝子フラグメントIGKV1-39*01がヒト生殖細胞系列J遺伝子フラグメントIGKJ4*01に結合した配列をヒト化テンプレートとしてフレームワーク領域配列を提供する。且つ2位、36位、46位、49位、66位、69位、71位又は87位(Chothia番号付け方式)にゼロ又は複数の部位のアミノ酸変異を導入して、複数の異なるVLバリアント配列を得た。次の表4はその1つのCD3抗体のアミノ酸配列であり、当該抗体の軽鎖(LC)、重鎖(以下、本発明のCD3抗体の重鎖、重鎖可変領域は二重特異性抗体でそれぞれHC1、VH1と略称)と本発明のBCMA抗体の重鎖(以下、本発明のBCMA抗体の重鎖、重鎖可変領域は二重特異性抗体でそれぞれHC2、VH2と略称)配列が二重特異性抗体PR003178、PR002299を構成する(構築方法の詳細は実施例5を参照する)。
実施例5:BCMA×CD3二重特異性抗体の製造
実施例4以後に、二重特異性抗体を製造するために抗BCMA抗体と抗CD3抗体は選択される。このようなBCMA×CD3合成二重特異性抗体は2つの標的と同時に結合することができ、一方の側は腫瘍細胞の表面に特異的に発現されたBCMAを認識することができ、他側はT細胞上のCD3分子と結合できる。BCMA×CD3二重抗体分子が腫瘍細胞の表面に結合した後、腫瘍細胞の近くのT細胞を動員してそれを活性化させて、腫瘍細胞を殺すことができる。
実施例4以後に、二重特異性抗体を製造するために抗BCMA抗体と抗CD3抗体は選択される。このようなBCMA×CD3合成二重特異性抗体は2つの標的と同時に結合することができ、一方の側は腫瘍細胞の表面に特異的に発現されたBCMAを認識することができ、他側はT細胞上のCD3分子と結合できる。BCMA×CD3二重抗体分子が腫瘍細胞の表面に結合した後、腫瘍細胞の近くのT細胞を動員してそれを活性化させて、腫瘍細胞を殺すことができる。
各二重特異性抗体は3つのタンパク質鎖に関し、それぞれが対応する抗BCMA抗体の重鎖、及び前記抗CD3抗体の重鎖と軽鎖を含む。ミスマッチした重鎖(例えば、抗CD3抗体の2つの重鎖のミスマッチ)を有する副生成物の生成を最小限に抑えるために、WO2009080251及びWO2009080252に記載のとおりに、「knob-hole」変異と改変したジスルフィド結合を保有する変異したヘテロダイマーFc領域を使用した。BCMA×CD3二重特異性抗体は、Fc変異L234AとL235A(EUインデックス番号)を有するIgG1である。
3つの異なる哺乳類発現ベクターを同時導入することによって、それぞれ、1)Fc領域に「hole」変異を保有することによってヘテロダイマー抗体を生成し、FcのCH3にL234A、L235A変異を保有する、対応するBCMA抗体の重鎖、2)Fc領域に「knob」変異を保有することによってヘテロダイマー抗体を生成し、FcのCH3にL234A、L235A変異を保有する、対応するCD3抗体の重鎖、3)対応するCD3抗体の軽鎖をコードする各二重特異性抗体を生成する。ヒトIgG1 Fc領域の「knob」変異はT366Wからなり、「hole」変異はT366S、L368A、Y407Vからなる。さらに、Fc領域の「knob」としてS354Cと「hole」としてY349Cを含んでジスルフィド結合を形成させて、安定性とヘテロダイマー抗体の産量を高めることができる。次の表5~表7はそれぞれ本発明の二重特異性抗体及び陽性コントロール2の配列情報である。
実施例6:BCMAを高発現するNCI-H929細胞株におけるBCMA×CD3二重特異性抗体のインビトロ結合のFACSによる検出
BCMA×CD3二重特異性抗体のBCMAアームのヒトBCMAとの結合活性を検討するために、BCMAを高発現するNCI-H929細胞株を用いて細胞においてヒトBCMAとの結合試験を行う。簡単に説明すると、NCI-H929細胞懸濁液を回収した。細胞密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えた。細胞を静置して、4℃下で暗所で2時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで、蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)を加えて、4℃下で暗所で1時間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gで、4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
BCMA×CD3二重特異性抗体のBCMAアームのヒトBCMAとの結合活性を検討するために、BCMAを高発現するNCI-H929細胞株を用いて細胞においてヒトBCMAとの結合試験を行う。簡単に説明すると、NCI-H929細胞懸濁液を回収した。細胞密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えた。細胞を静置して、4℃下で暗所で2時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで、蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)を加えて、4℃下で暗所で1時間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gで、4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
図3の(A)と(B)に示すように、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178はNCI-H929細胞株におけるヒトBCMA分子との結合が陽性コントロール2より優れていた。具体的には、抗体PR003178の結合曲線のEC50は陽性コントロール2と比べて約8倍低かった。また、抗体PR002299のNCI-H929細胞株におけるヒトBCMA分子との結合は最大結合蛍光値と結合曲線のEC50のいずれも抗体PR003178より劣っていた。
実施例7:ヒト及びカニクイザルBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株におけるBCMA×CD3二重特異性抗体のインビトロ結合のFACSによる検出
BCMA×CD3二重特異性抗体のBCMAアームのインビトロ結合活性を検討するために、ヒトBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/huBCMA)及びカニクイザルBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/cynoBCMA)を用いて細胞レベルにおいて抗体結合試験を行う。簡単に説明すると、HEK293T/huBCMA細胞及びHEK293T/cynoBCMA細胞を消化し、DMEM完全培地を用いて再懸濁させた。2種の細胞の密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えた。細胞を4℃下で静置して、暗所で1時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで、蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)を加えて、4℃下で暗所で30分間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
BCMA×CD3二重特異性抗体のBCMAアームのインビトロ結合活性を検討するために、ヒトBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/huBCMA)及びカニクイザルBCMAを過剰発現するHEK293T細胞株(HEK293T/cynoBCMA)を用いて細胞レベルにおいて抗体結合試験を行う。簡単に説明すると、HEK293T/huBCMA細胞及びHEK293T/cynoBCMA細胞を消化し、DMEM完全培地を用いて再懸濁させた。2種の細胞の密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えた。細胞を4℃下で静置して、暗所で1時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで、蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)を加えて、4℃下で暗所で30分間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
図4の(A)に示すように、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178はHEK293T/huBCMA細胞におけるヒトBCMAとの結合が陽性コントロール2より強かった。具体的には、図4の(C)に示すように、抗体PR003178の結合曲線のEC50は陽性コントロール2と比べて約5倍低かった。また、図4の(B)に示すように、PR003178はHEK293T/cynoBCMA細胞におけるカニクイザルBCMAと交差結合できるが、陽性コントロール2はカニクイザルBCMAと交差結合する能力を持たない。
実施例8:BCMA×CD3二重特異性抗体とヒト及びカニクイザルT細胞のインビトロ結合のFACSによる検出
BCMA×CD3二重特異性抗体のCD3アームのインビトロ結合活性を検討するために、ヒト及びカニクイザルT細胞を用いて細胞レベルにおいて抗体結合試験を行う。簡単に説明すると、ヒト及びカニクイザルT細胞の密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えた。細胞を4℃下で静置して、暗所で1時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gで、4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで、蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)を加えて、4℃下で暗所で30分間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gで、4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
BCMA×CD3二重特異性抗体のCD3アームのインビトロ結合活性を検討するために、ヒト及びカニクイザルT細胞を用いて細胞レベルにおいて抗体結合試験を行う。簡単に説明すると、ヒト及びカニクイザルT細胞の密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加えた。細胞を4℃下で静置して、暗所で1時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gで、4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで、蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)を加えて、4℃下で暗所で30分間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gで、4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
図5の(A)に示すように、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178はヒトT細胞におけるヒトCD3との結合が陽性コントロール2より強かった。具体的には、抗体濃度が同じである場合に、PR003178の結合蛍光値は陽性コントロール2の結合蛍光値より高かった。また、図5の(B)に示すように、抗体PR003178はカニクイザルT細胞におけるカニクイザルCD3と交差結合できるが、陽性コントロール2はカニクイザルCD3と交差結合する能力を持たない。
実施例9:BCMA×CD3二重特異性抗体によるBCMA高発現細胞株NCI-H929のインビトロ殺傷実験及びサイトカインの放出
BCMA×CD3二重特異性抗体がインビトロで媒介する標的細胞殺傷能力を検討するために、エフェクター細胞としてヒトPBMCを使用し、BCMAを高発現する細胞株NCI-H929を標的細胞としてインビトロ殺傷実験を行いサイトカインの放出を検出した。具体的には、RPMI1640/5%FBS培地でPBMCの密度を1.1×106細胞/mLに調整し、NCI-H929の密度を0.11×106細胞/mLに調整し、2種の細胞懸濁液を各90μL細胞/ウェルでU底96ウェルプレート(Corning、Cat#3799)に播種し、その後、20μL/ウェルで、最終濃度の10倍となる4倍濃度勾配希釈した被検抗体を加え、抗体の最大最終濃度は30nMで、各抗体は合計で10濃度とし、最終的な感染多重度は10:1で、2回繰り返す。さらに、プレートには異なるコントロール群として、ER(0):NCI-H929+PBMC+RPMI1640/5%FBS培地、ESR:PBMC+RPMI1640/5%FBS培地、TSR:NCI-H929+RPMI1640/5%FBS培地、CMB:RPMI1640/5%FBS培地のみ、TMR:NCI-H929+RPMI1640/5%FBS培地+溶解バッファー(24時間インキュベートした後に加えた)、VCC:RPMI1640/5%FBS培地+溶解バッファー(24時間インキュベートした後に加えた)を設けた。96ウェルプレートを37℃二酸化炭素インキュベータに置いて24時間インキュベートした。インキュベートが完了した後、上清から50μL取り分けて、96ウェルプレート(Corning、Cat#3599)に加え、そして50μLの細胞毒性検出試薬(CytoTox 96(登録商標)非放射性細胞毒性検出キット、Promega、USA、cat#G1780)を加えて、室温下で30分間インキュベートし、停止液を加えて反応を停止しEnspire(Perkin Elmer)でOD490を読み取った。OD490から算式、特異性殺傷%={(ER-CMB)-[(ESR-CMB)+(TSR-CMB)]}/(TMR-VCC)×100%で殺傷効果を計算した。サイトカインIL-6及びTNF-αの放出を検出するために、細胞培養上清を回収した。ELISA検出方法はIL-6(IL-6 Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7066-88)及びTNF-α(TNF alpha Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7346-88)キットの取扱説明書を参照する。
BCMA×CD3二重特異性抗体がインビトロで媒介する標的細胞殺傷能力を検討するために、エフェクター細胞としてヒトPBMCを使用し、BCMAを高発現する細胞株NCI-H929を標的細胞としてインビトロ殺傷実験を行いサイトカインの放出を検出した。具体的には、RPMI1640/5%FBS培地でPBMCの密度を1.1×106細胞/mLに調整し、NCI-H929の密度を0.11×106細胞/mLに調整し、2種の細胞懸濁液を各90μL細胞/ウェルでU底96ウェルプレート(Corning、Cat#3799)に播種し、その後、20μL/ウェルで、最終濃度の10倍となる4倍濃度勾配希釈した被検抗体を加え、抗体の最大最終濃度は30nMで、各抗体は合計で10濃度とし、最終的な感染多重度は10:1で、2回繰り返す。さらに、プレートには異なるコントロール群として、ER(0):NCI-H929+PBMC+RPMI1640/5%FBS培地、ESR:PBMC+RPMI1640/5%FBS培地、TSR:NCI-H929+RPMI1640/5%FBS培地、CMB:RPMI1640/5%FBS培地のみ、TMR:NCI-H929+RPMI1640/5%FBS培地+溶解バッファー(24時間インキュベートした後に加えた)、VCC:RPMI1640/5%FBS培地+溶解バッファー(24時間インキュベートした後に加えた)を設けた。96ウェルプレートを37℃二酸化炭素インキュベータに置いて24時間インキュベートした。インキュベートが完了した後、上清から50μL取り分けて、96ウェルプレート(Corning、Cat#3599)に加え、そして50μLの細胞毒性検出試薬(CytoTox 96(登録商標)非放射性細胞毒性検出キット、Promega、USA、cat#G1780)を加えて、室温下で30分間インキュベートし、停止液を加えて反応を停止しEnspire(Perkin Elmer)でOD490を読み取った。OD490から算式、特異性殺傷%={(ER-CMB)-[(ESR-CMB)+(TSR-CMB)]}/(TMR-VCC)×100%で殺傷効果を計算した。サイトカインIL-6及びTNF-αの放出を検出するために、細胞培養上清を回収した。ELISA検出方法はIL-6(IL-6 Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7066-88)及びTNF-α(TNF alpha Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7346-88)キットの取扱説明書を参照する。
図6に示すように、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178が媒介するPBMCのBCMAを高発現する細胞株NCI-H929に対する殺傷が陽性コントロール2より優れていた(A)。具体的には、PR003178は高濃度で達成する殺傷パーセンテージが陽性コントロール2より高くPR003178の殺傷曲線のEC50は陽性コントロール2と比べて約10倍小さかった(D)。また、PR003178殺傷系におけるサイトカインIL-6及びTNF-αの放出はいずれも陽性コントロール2より高かった((B、(C)、(E))。
実施例10:BCMA×CD3二重特異性抗体によるBCMA低発現細胞株RPMI8226のインビトロ殺傷実験及びサイトカインの放出
BCMA×CD3二重特異性抗体がインビトロで媒介する標的細胞殺傷能力を検討するために、エフェクター細胞としてヒトPBMCを使用し、BCMAを低発現する細胞株RPMI8226(中国科学院CASセルバンク)を標的細胞としてインビトロ殺傷実験を行いサイトカインの放出を検出した。具体的には、RPMI1640/5%FBS培地でPBMCの密度を1.1×106細胞/mLに調整し、RPMI8226の密度を0.11×106細胞/mLに調整し、2種の細胞懸濁液を各90μL細胞/ウェルでU底96ウェルプレート(Corning、Cat#3799)に播種し、その後、20μL/ウェルで、最終濃度の10倍となる4倍濃度勾配希釈した被検抗体を加え、抗体の最大最終濃度は30nMで、各抗体は合計で10濃度とし、最終的な感染多重度は10:1で、2回繰り返す。さらに、プレートには異なるコントロール群として、ER(0):RPMI8226+PBMC+RPMI1640/5%FBS培地、ESR:PBMC+RPMI1640/5%FBS培地、TSR:RPMI8226+RPMI1640/5%FBS培地、CMB:RPMI1640/5%FBS培地のみ、TMR:RPMI8226+RPMI1640/5%FBS培地+溶解バッファー(24時間インキュベートした後に加えた)、VCC:RPMI1640/5%FBS培地+溶解バッファー(24時間インキュベートした後に加えた)を設けた。96ウェルプレートを37℃二酸化炭素インキュベータに置いて24時間インキュベートした。インキュベートが完了した後、上清から50μL取り分けて、96ウェルプレート(Corning、Cat#3599)に加え、そして50μLの細胞毒性検出試薬(CytoTox 96(登録商標)非放射性細胞毒性検出キット、Promega、USA、Cat#G1780)を加えて、室温下で30分間インキュベートし、停止液を加えて反応を停止しEnspire(Perkin Elmer)でOD490を読み取った。OD490から算式、特異性殺傷%={(ER-CMB)-[(ESR-CMB)+(TSR-CMB)]}/(TMR-VCC)×100%で殺傷効果を計算した。サイトカインIL-6及びTNF-αの放出を検出するために、細胞培養上清を回収した。ELISA検出方法はIL-6(IL-6 Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7066-88)及びTNF-α(TNF alpha Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7346-88)キットの取扱説明書を参照する。
BCMA×CD3二重特異性抗体がインビトロで媒介する標的細胞殺傷能力を検討するために、エフェクター細胞としてヒトPBMCを使用し、BCMAを低発現する細胞株RPMI8226(中国科学院CASセルバンク)を標的細胞としてインビトロ殺傷実験を行いサイトカインの放出を検出した。具体的には、RPMI1640/5%FBS培地でPBMCの密度を1.1×106細胞/mLに調整し、RPMI8226の密度を0.11×106細胞/mLに調整し、2種の細胞懸濁液を各90μL細胞/ウェルでU底96ウェルプレート(Corning、Cat#3799)に播種し、その後、20μL/ウェルで、最終濃度の10倍となる4倍濃度勾配希釈した被検抗体を加え、抗体の最大最終濃度は30nMで、各抗体は合計で10濃度とし、最終的な感染多重度は10:1で、2回繰り返す。さらに、プレートには異なるコントロール群として、ER(0):RPMI8226+PBMC+RPMI1640/5%FBS培地、ESR:PBMC+RPMI1640/5%FBS培地、TSR:RPMI8226+RPMI1640/5%FBS培地、CMB:RPMI1640/5%FBS培地のみ、TMR:RPMI8226+RPMI1640/5%FBS培地+溶解バッファー(24時間インキュベートした後に加えた)、VCC:RPMI1640/5%FBS培地+溶解バッファー(24時間インキュベートした後に加えた)を設けた。96ウェルプレートを37℃二酸化炭素インキュベータに置いて24時間インキュベートした。インキュベートが完了した後、上清から50μL取り分けて、96ウェルプレート(Corning、Cat#3599)に加え、そして50μLの細胞毒性検出試薬(CytoTox 96(登録商標)非放射性細胞毒性検出キット、Promega、USA、Cat#G1780)を加えて、室温下で30分間インキュベートし、停止液を加えて反応を停止しEnspire(Perkin Elmer)でOD490を読み取った。OD490から算式、特異性殺傷%={(ER-CMB)-[(ESR-CMB)+(TSR-CMB)]}/(TMR-VCC)×100%で殺傷効果を計算した。サイトカインIL-6及びTNF-αの放出を検出するために、細胞培養上清を回収した。ELISA検出方法はIL-6(IL-6 Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7066-88)及びTNF-α(TNF alpha Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7346-88)キットの取扱説明書を参照する。
図7に示すように、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178が媒介するPBMCのBCMAを低発現する細胞株に対する殺傷が陽性コントロール2より優れていた(A)。具体的には、PR003178は高濃度で達成する標的細胞殺傷パーセンテージが陽性コントロール2より高かった(D)。また、PR003178殺傷系におけるサイトカインIL-6及びTNF-αの放出はいずれも陽性コントロール2より高かった((B、(C)、(E))。
実施例11:BCMA×CD3二重特異性抗体のBCMAを発現しない細胞株HL-60との結合
BCMA×CD3二重特異性抗体のインビトロ結合の特異性を検討するために、ヒトBCMAを発現しない細胞株HL-60(ATCC(登録商標)CCL-240(商標))を用いて細胞レベルにおいて抗体結合試験を行う。簡単に説明すると、HL-60細胞懸濁液を回収した。細胞密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで、最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加え、抗体の最高最終濃度は300nMで、各抗体は4つの濃度であった。細胞を4℃下で静置して、暗所で1時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで、蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)をを加えて、4℃下で暗所で30分間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gで、4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
BCMA×CD3二重特異性抗体のインビトロ結合の特異性を検討するために、ヒトBCMAを発現しない細胞株HL-60(ATCC(登録商標)CCL-240(商標))を用いて細胞レベルにおいて抗体結合試験を行う。簡単に説明すると、HL-60細胞懸濁液を回収した。細胞密度をそれぞれ1×106細胞/mLに調整した。100μL細胞/ウェルでV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に播種し、その後、100μL/ウェルで、最終濃度の2倍となる3倍濃度勾配希釈した被検抗体を加え、抗体の最高最終濃度は300nMで、各抗体は4つの濃度であった。細胞を4℃下で静置して、暗所で1時間インキュベートした。その後、100μL/ウェルで、予冷したPBSを加えて細胞を2回リンスし、500gと4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。さらに100μL/ウェルで、蛍光二次抗体(Alexa Fluor 488-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG、Fcγ Fragment Specific、Jackson、Cat#109-545-06、1:500希釈)をを加えて、4℃下で暗所で30分間インキュベートした。100μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を2回洗浄し、500gで、4℃下で5分間遠心分離し、上清を捨てた。最後に、200μL/ウェルで、予冷したPBSで細胞を再懸濁させ、BD FACS CANTOIIを使用して蛍光発光シグナル値を読み取った。
図8に示すように、300nM、100nM、33.3nM及び11.1nM下で、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178と陽性コントロール2はいずれもBCMA陰性細胞株HL-60と非特異的に結合することができない。
実施例12:BCMA×CD3二重特異性抗体によるBCMA陰性細胞株HL60の非特異的殺傷及びサイトカインの放出のFACS法による検出
BCMA×CD3二重特異性抗体がインビトロで媒介する標的細胞殺傷能力の特異性を検討するために、エフェクター細胞としてヒトPBMCを使用し、BCMAを発現しない細胞株HL-60を標的細胞としてインビトロ殺傷実験を行いサイトカインの放出を検出した。具体的には、標的細胞HL-60を0.5μMのCFSE色素で標識した。RPMI1640/5%FBS培地で3つのドナーのPBMCの密度を1.1×106細胞/mLに調整し、CFSEによって標識されたHL-60細胞の密度を0.11×106細胞/mLに調整し、2種の細胞懸濁液を各90μL細胞/ウェルでU底96ウェルプレート(Corning、Cat#3799)に播種し、その後、20μL/ウェルで、最終濃度の10倍となる被検抗体を加え、抗体最終濃度は100nM、30nM、10nM及び3nMで、合計で4つの濃度とし、最終的な感染多重度は10:1で、2回繰り返す。96ウェルプレートを37℃二酸化炭素インキュベータに置いて24時間インキュベートした。インキュベートが完了した後、サイトカインIL-6及びTNF-αの放出を検出するために、細胞培養上清を回収した。ELISA検出方法はIL-6(IL-6 Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7066-88)及びTNF-α(TNF alpha Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7346-88)キットの取扱説明書を参照する。培養細胞をV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に移し、100μL/ウェルで7-AAD(BD、Cat#559925、1:100)染色系で染色し、室温下で30分間インキュベートし、100μL/ウェルでPBSを加えて反応を停止した。BD FACS CANTOIIを用いて検出した。算式、特異性殺傷%=7-AAD+CFSE+パーセンテージ/(7-AAD+CFSE+パーセンテージ+7-AAD-CFSE+パーセンテージ)×100%から殺傷効果を計算した。
BCMA×CD3二重特異性抗体がインビトロで媒介する標的細胞殺傷能力の特異性を検討するために、エフェクター細胞としてヒトPBMCを使用し、BCMAを発現しない細胞株HL-60を標的細胞としてインビトロ殺傷実験を行いサイトカインの放出を検出した。具体的には、標的細胞HL-60を0.5μMのCFSE色素で標識した。RPMI1640/5%FBS培地で3つのドナーのPBMCの密度を1.1×106細胞/mLに調整し、CFSEによって標識されたHL-60細胞の密度を0.11×106細胞/mLに調整し、2種の細胞懸濁液を各90μL細胞/ウェルでU底96ウェルプレート(Corning、Cat#3799)に播種し、その後、20μL/ウェルで、最終濃度の10倍となる被検抗体を加え、抗体最終濃度は100nM、30nM、10nM及び3nMで、合計で4つの濃度とし、最終的な感染多重度は10:1で、2回繰り返す。96ウェルプレートを37℃二酸化炭素インキュベータに置いて24時間インキュベートした。インキュベートが完了した後、サイトカインIL-6及びTNF-αの放出を検出するために、細胞培養上清を回収した。ELISA検出方法はIL-6(IL-6 Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7066-88)及びTNF-α(TNF alpha Human Uncoated ELISA Kit、Thermo、Cat#88-7346-88)キットの取扱説明書を参照する。培養細胞をV底96ウェルプレート(Corning、Cat#3894)に移し、100μL/ウェルで7-AAD(BD、Cat#559925、1:100)染色系で染色し、室温下で30分間インキュベートし、100μL/ウェルでPBSを加えて反応を停止した。BD FACS CANTOIIを用いて検出した。算式、特異性殺傷%=7-AAD+CFSE+パーセンテージ/(7-AAD+CFSE+パーセンテージ+7-AAD-CFSE+パーセンテージ)×100%から殺傷効果を計算した。
図9の(A)-(E)に示すように、100nM、30nM、10nM及び3nM下で、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178と陽性コントロール2が媒介できない2つのドナーPBMCはBCMA陰性細胞株HL-60を非特異的に殺傷し(図9の(A)、(D)、当該系からは非特異的なサイトカインIL-6(図9の(B)、(E))及びTNF-α(図9の(C)、(F))の放出が検出されなかった。
実施例13:NCI-H929/ヒトPBMCマウスモデルにおけるBCMA×CD3二重特異性抗体の抗腫瘍効果評価
BCMA×CD3二重特異性抗体のインビボ抗腫瘍効果を評価するために、6~8週齢の雌NCGマウスを用いて、腫瘍細胞接種の3日前に、全てのマウスに3×106のヒトPBMCを腹腔内注射(i.p.)し、次に、腫瘍細胞播種の当日に各実験マウスに5×106NCI-H929細胞を皮下接種し、細胞をPBSとマトリゲル(Matrigel)の1:1混合液に再懸濁させた(0.1mL/匹)。腫瘍体積が90mm3に達していたらマウスをランダムに群分けし、群あたり6匹のマウスであった。群分け後にPBSで希釈した特定の濃度の薬物を週1回の静脈内注射(i.v.)で合計2回(QW×2)の方式で投与し、PBSをブランクコントロール群とした。初回投与後の3、7、10及び14日目に腫瘍の体積及びマウスの体重を測定した。腫瘍体積の計算式は、腫瘍体積(mm3)=0.5×(腫瘍長径×腫瘍短径2)であった。
BCMA×CD3二重特異性抗体のインビボ抗腫瘍効果を評価するために、6~8週齢の雌NCGマウスを用いて、腫瘍細胞接種の3日前に、全てのマウスに3×106のヒトPBMCを腹腔内注射(i.p.)し、次に、腫瘍細胞播種の当日に各実験マウスに5×106NCI-H929細胞を皮下接種し、細胞をPBSとマトリゲル(Matrigel)の1:1混合液に再懸濁させた(0.1mL/匹)。腫瘍体積が90mm3に達していたらマウスをランダムに群分けし、群あたり6匹のマウスであった。群分け後にPBSで希釈した特定の濃度の薬物を週1回の静脈内注射(i.v.)で合計2回(QW×2)の方式で投与し、PBSをブランクコントロール群とした。初回投与後の3、7、10及び14日目に腫瘍の体積及びマウスの体重を測定した。腫瘍体積の計算式は、腫瘍体積(mm3)=0.5×(腫瘍長径×腫瘍短径2)であった。
図10の(A)に示すように、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178は10μg/マウス、3μg/マウスでいずれも腫瘍成長阻害効果が認められ、10μg/マウス群は3μg/マウス群より効果が優れていた。また、10μg/マウスの投与量ではPR003178の効果が同等な用量の陽性コントロール2より優れていた。図10の(B)に示すように、各試験群のマウスの体重変化はいずれも正常な範囲内であった。
実施例14:PR003178のヒトCD3e/g組換えタンパク質、カニクイザルCD3e/g組換えタンパク質及びヒトBCMA組換えタンパク質、カニクイザルBCMA組換えタンパク質との親和性のBIACOREによる検出
試験ではバッファーとしてHBS-EP+(10mM HEPES、150mM NaCl、3mM EDTA及び0.05%P20、pH7.4、GE Healthcare、Cat#BR-1006-69)を、実験用チップとしてシリーズS CM5(GE Healthcare、Cat#BR-1005-30)を使用した。ヒトBCMA-Fc,Avitag組換えタンパク質(ACRO、Cat#BC7-H82F0)、カニクイザルBCMA-Fc,Avitag(ACRO、Cat#BCA-C82F4)はACROより購入し、ヒトCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質(Lot#20190508002)、カニクイザルCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質及びヒト(Lot#2018040001)は上海睿智より購入した。
試験ではバッファーとしてHBS-EP+(10mM HEPES、150mM NaCl、3mM EDTA及び0.05%P20、pH7.4、GE Healthcare、Cat#BR-1006-69)を、実験用チップとしてシリーズS CM5(GE Healthcare、Cat#BR-1005-30)を使用した。ヒトBCMA-Fc,Avitag組換えタンパク質(ACRO、Cat#BC7-H82F0)、カニクイザルBCMA-Fc,Avitag(ACRO、Cat#BCA-C82F4)はACROより購入し、ヒトCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質(Lot#20190508002)、カニクイザルCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質及びヒト(Lot#2018040001)は上海睿智より購入した。
14.1 抗原の結合
流速を10μL/minに設定し、2つのCM5で4つのチャネルにおいて4種の抗原を結合させた。1)注入時間を300秒に設定し、50mM NHSと200mM EDCを1:1の体積比で直前に混合して4つのチャネルに注入した。2)pH4.5の酢酸ナトリウム(Cat#BR-1003-50)を用いてヒトBCMA-Fc,Avitag組換えタンパク質、カニクイザルBCMA-Fc,Avitag、ヒトCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質、カニクイザルCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質をいずれも1μg/mLに希釈して、それぞれチップ1のチャネル2、3、4及びチップ2のチャネル2に注入した。3)pH8.5の1M エタノールアミンを300秒をかけて注入して、チップの表面に残っている活性カルボキシ基をブロックした。ブロックした後、引き続き1×HBS-EP+バッファーで装置を2時間平衡化し、ヒトBCMA-Fc,Avitag組換えタンパク質、カニクイザルBCMA-Fc,Avitag、ヒトCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質及びカニクイザルCD3e/g ECD-hFc組換えタンパクの質の最終的な結合量はそれぞれ120RU、70RU、200RU及び290RUであった。
流速を10μL/minに設定し、2つのCM5で4つのチャネルにおいて4種の抗原を結合させた。1)注入時間を300秒に設定し、50mM NHSと200mM EDCを1:1の体積比で直前に混合して4つのチャネルに注入した。2)pH4.5の酢酸ナトリウム(Cat#BR-1003-50)を用いてヒトBCMA-Fc,Avitag組換えタンパク質、カニクイザルBCMA-Fc,Avitag、ヒトCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質、カニクイザルCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質をいずれも1μg/mLに希釈して、それぞれチップ1のチャネル2、3、4及びチップ2のチャネル2に注入した。3)pH8.5の1M エタノールアミンを300秒をかけて注入して、チップの表面に残っている活性カルボキシ基をブロックした。ブロックした後、引き続き1×HBS-EP+バッファーで装置を2時間平衡化し、ヒトBCMA-Fc,Avitag組換えタンパク質、カニクイザルBCMA-Fc,Avitag、ヒトCD3e/g ECD-hFc組換えタンパク質及びカニクイザルCD3e/g ECD-hFc組換えタンパクの質の最終的な結合量はそれぞれ120RU、70RU、200RU及び290RUであった。
14.2 親和性の測定
動的マルチサイクルモデルを設定し、各サイクルはPR003178の結合とチップの再生を含む。PR003178を2倍勾配希釈して4つのチャネルに注入し、流速は30μL/minで、結合時間を180秒、解離時間を400秒又は600秒に設定した。最後に同じ流速で60秒をかけてpH1.5の10mM グリシン-塩酸(GE Life Sciences、Cat#BR-1003-54)を注入して、チップを再生させた。
動的マルチサイクルモデルを設定し、各サイクルはPR003178の結合とチップの再生を含む。PR003178を2倍勾配希釈して4つのチャネルに注入し、流速は30μL/minで、結合時間を180秒、解離時間を400秒又は600秒に設定した。最後に同じ流速で60秒をかけてpH1.5の10mM グリシン-塩酸(GE Life Sciences、Cat#BR-1003-54)を注入して、チップを再生させた。
ソフトウェアBIACORE T200で実験結果を分析し、チャネル1は参照チャネルであるため排除し、分析モデルには1:1動的フィッティングモデルを用いた。
図11の(B)、(D)に示すように、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178はヒトBCMAと高い親和性で結合し、ヒトBCMA-Fcとの親和性は約9.493E-11Mであり、しかもヒト及びカニクイザルBCMAと交差結合する活性が優れていた。図11の(A)、(C)に示すように、BCMA×CD3二重特異性抗体PR003178はヒトCD3e/g ECD-hFcとの親和性が約2.541E-08Mで、しかもヒト及びカニクイザルCD3e/g ECD-hFcと交差結合する活性が優れていた。図11の(E)はBCMA×CD3二重特異性抗体PR003178とBCMA及びCD3e/g ECD-hFcの親和性測定データの詳細で、Ka(1/Ms)、Kd(1/s)、KDを含む。
Claims (15)
- 2つの重鎖可変領域を含み、前記重鎖可変領域はそれぞれ配列番号22、配列番号33及び配列番号42のアミノ酸配列に示すHCDR1、HCDR2及びHCDR3、又は、配列番号26、配列番号37及び配列番号41のアミノ酸配列に示すHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含むことを特徴とするBCMAを標的とする抗体。
- 前記重鎖可変領域のアミノ酸配列は配列番号59に示すとおりであり、又は、前記重鎖可変領域のアミノ酸配列は配列番号60に示すとおりであることを特徴とする請求項1に記載のBCMAを標的とする抗体。
- Fcフラグメントをさらに含み、好ましくは、前記FcフラグメントはhIgG1、hIgG2、hIgG3、hIgG4のFcフラグメント又はその変異であることを特徴とする請求項1又は2に記載のBCMAを標的とする抗体。
- 前記BCMAを標的とする抗体の重鎖のアミノ酸配列は配列番号1又は配列番号7又は配列番号8に示すとおりであることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のBCMAを標的とする抗体。
- BCMAを標的とする第1タンパク質ドメインとCD3を標的とする第2タンパク質ドメインとを含む二重特異性抗体であって、前記第1タンパク質ドメインは請求項1~4のいずれか一項に記載のBCMAを標的とする抗体の2つの重鎖可変領域を含み、好ましくは、2つの前記重鎖可変領域は(G4S)nによって接続され、前記nは0以外の自然数であり、好ましくは1~20であり、より好ましくは3又は4であることを特徴とする前記二重特異性抗体。
- 前記第2タンパク質ドメインは重鎖可変領域と軽鎖可変領域とを含み、前記重鎖可変領域のHCDR1、HCDR2及びHCDR3のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号25、配列番号38及び配列番号44に示すとおりであり、且つ/又は、前記軽鎖可変領域のLCDR1、LCDR2及びLCDR3のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号50、配列番号53及び配列番号56に示すとおりであることを特徴とする請求項5に記載の二重特異性抗体。
- 前記第2タンパク質ドメインの重鎖可変領域のアミノ酸配列は配列番号63、配列番号62に示すとおりであり又はその変異であり、軽鎖可変領域のアミノ酸配列は配列番号66に示すとおりであり又はその変異であり、前記変異には前記第2タンパク質ドメインのCD3との結合が保持又は改善されていることを特徴とする請求項5に記載の二重特異性抗体。
- 重鎖定常領域と軽鎖定常領域とをさらに含み、好ましくはヒト重鎖定常領域とヒト軽鎖定常領域であり、前記ヒト軽鎖定常領域はヒトλ、κ軽鎖定常領域であることが好ましく、前記ヒト重鎖定常領域はhIgG1、hIgG2、hIgG3、hIgG4の重鎖定常領域又はその変異であることが好ましいことを特徴とする請求項5~7のいずれか一項に記載の二重特異性抗体。
- 前記ヒト重鎖定常領域の変異は、
(1)L234A/L235A変異、
(2)knob変異T366Wとhole変異T366S、L368AとY407V、
(3)knob変異S354Cとhole変異Y349C、
かななる群より選ばれ、
好ましくは、前記第1タンパク質ドメインはアミノ酸配列が配列番号8又は配列番号7に示すとおりである重鎖を含み、前記第2タンパク質ドメインはアミノ酸配列が配列番号5又は配列番号4に示すとおりである重鎖とアミノ酸配列が配列番号47に示すとおりである軽鎖とを含むことを特徴とする請求項8に記載の二重特異性抗体。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載のBCMAを標的とする抗体又は請求項5~9のいずれか一項に記載の二重特異性抗体をコードする、分離された核酸。
- 請求項10に記載の分離された核酸を含む発現ベクター。
- 請求項11に記載の発現ベクターを含み、好ましくは、原核細胞又は真核細胞である宿主細胞。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載のBCMAを標的とする抗体又は請求項5~9のいずれか一項に記載の二重特異性抗体と、細胞毒性剤とを含む抗体-薬物複合体。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載のBCMAを標的とする抗体、請求項5~9のいずれか一項に記載の二重特異性抗体又は請求項13に記載の二重特異性抗体-薬物複合体、及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
- がんを治療及び/又は予防する薬物を製造するための、請求項1~4のいずれか一項に記載のBCMAを標的とする抗体、請求項5~9のいずれか一項に記載の二重特異性抗体、請求項13に記載の抗体-薬物複合体、又は請求項14に記載の医薬組成物の使用。
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