JP2023100903A - 多価メディトープ、メディトープ結合性抗体およびそれらの使用 - Google Patents

多価メディトープ、メディトープ結合性抗体およびそれらの使用 Download PDF

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Abstract

【課題】細胞表面抗原の分布を改変するための方法を提供する。【解決手段】方法は、細胞を、細胞表面抗原に結合し得る複数のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントに接触させるステップと;複数のメディトープ利用可能抗体の第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第1のメディトープと接触させるステップと;複数のメディトープ利用可能抗体の第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第2のメディトープと接触させて、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生じさせ、それによって、第1および第2のメディトープ利用可能抗体と多価メディトープとの架橋が、細胞表面抗原の分布を改変するステップとを含む。【選択図】図1

Description

優先権の主張
本出願は、その内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる2014年10月2日
出願の米国特許仮出願第62/059,146号に基づく利益を主張するものである。
配列一覧の参照による組込み
本出願は、電子フォーマットでの配列一覧と共に出願されている。その配列一覧は、2
015年10月2日に作成された451キロバイトのサイズの706122000540
SEQLIST.TXTという名称のファイルとして提供されている。配列一覧の電子フ
ォーマット内の情報は、その全体が参照によって組み込まれる。
モノクローナル抗体(mAb)は、いくつかの治療用、診断用、および研究用途で使用
されている。治療用および診断用分野には、癌、抗ウイルス治療、自己免疫疾患および炎
症性疾患、アレルギー、心臓血管疾患、骨粗鬆症、およびリウマチ学が包含される。
タンパク質工学などの努力によって、有効性および標的化が改善されていて(例えば、
二重特異性mAb)、限局性、組織浸透、および血液クリアランスが改善されていて(例
えば、単鎖Fab可変フラグメント(scFv)、ディアボディ(diabodies)
、ミニボディ(minibodies)、および他のフラグメント)、かつ(例えば、変
異またはグリコシル化によって)修飾されたFc領域を含有するものなど免疫賦活性、安
全性、毒性、および/または薬物速度/薬物動態特性が改変されているmAbが作成され
ている。送達の改善のために小分子の部位特異的コンジュゲーションが可能となるように
(例えば、ThioMAB)、またはその同源エピトープに不可逆的に結合するように(
例えば、無限親和性mAb)、mAbは再設計されている。また、生理活性ペプチドおよ
び他の生物製剤(例えば、CovX-body)の循環および提示が改善されるように、
mAbは開発されている。様々な薬剤とのコンジュゲーションによって、標的化免疫療法
および診断方法が可能になっている。事前標的化療法のために、かつ腫瘍イメージングに
おける検出限界を改善するために、ヘテロ多量体scFvおよびアビジンと融合したsc
FvまたはmAbが開発されている。
mAbは有効であり、小分子による手法を上回る利点を有し得るが、既存の抗体および
方法には、様々な限界がある。これらの限界には、オフターゲット相互作用から生じる有
害な副作用および/またはとりわけ抗体-薬物コンジュゲートの長時間循環などによる付
随的損傷が包含され得る。加えて、一部の抗体は、細胞表面抗原上のエピトープに効果的
に結合し得る一方で、それらは、所望か、または意図されている結果を生じさせるために
、細胞による内部移行を必要とし得る。コグネイト抗原への単なる結合は、治療応答を誘
発するためには不十分なことがある。細胞表面抗原の内部移行比率が上昇することで、抗
体または抗体治療の有効性が改善され得るであろう。
これらの欠点を考慮して、有効性、相乗作用、特異性、および安全性の改善をもたらす
ものを包含する改善された抗体および関連化合物、ならびにその方法および使用が必要と
されている。そのような必要に対処する、ペプチドおよび他の分子を包含する抗体、化合
物、および組成物、ならびに関連方法を本明細書において提供する。
本開示は、抗体の細胞内部移行を増加または促進する方法であって、細胞に、細胞また
は細胞表面抗原上に存在するエピトープに特異的に結合するメディトープ利用可能抗体お
よび多価メディトープを投与するステップと、それによって、標的細胞の表面上の細胞表
面抗原の内部移行を促進するステップとを含む方法を含む。
細胞上の細胞表面抗原のクラスター化を増加または促進する方法であって、細胞に、細
胞表面抗原に特異的に結合するメディトープ利用可能抗体および多価メディトープを投与
するステップと、それによって、標的細胞の表面上の細胞表面抗原のクラスター化を促進
するステップとを含む方法も提供する。一態様では、メディトープ利用可能抗体および多
価メディトープの投与後のクラスター化度は、抗体のみと共にインキュベートした後に観
察されるクラスター化度と比較して増加するか、または抗体および一価メディトープとの
インキュベーションと比較して増加する。
別の実施形態は、細胞上の細胞表面抗原の内部移行を増加または促進する方法であって
、細胞に、細胞表面抗原に特異的に結合するメディトープ利用可能抗体および多価メディ
トープを投与するステップと、それによって、標的細胞の表面上の細胞表面抗原の内部移
行を促進するステップとを含む方法を提供する。一態様では、メディトープ利用可能抗体
および多価メディトープの投与後の内部移行度は、抗体のみとのインキュベート後の抗原
の内部移行度と比較して増加するか、または抗体および一価メディトープとのインキュベ
ーションと比較して増加する。
別の実施形態は、細胞への多価メディトープの送達であって、細胞に、細胞表面抗原に
特異的に結合するメディトープ利用可能抗体および多価メディトープを投与することと、
それによって、標的細胞の表面上の細胞表面抗原のクラスター化および/または抗原の内
部移行を促進することを含む送達を提供する。別の態様では、目的の抗原は、内部移行性
または非内部移行性抗原である。別の態様では、メディトープの非存在下での単一特異性
二価抗体の結合は、抗原の内部移行をもたらさず、その内部移行度は、代謝回転から、も
しくは抗原に特異的な抗体の非存在下で生じるもの以下であるか、または代謝回転もしく
は抗原特異的抗体の非存在下で生じるものの2倍超を越えない。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、二価または二重特異性である。別
の実施形態はさらに、細胞に、メディトープ利用可能抗体が結合するエピトープとは別個
の抗原上のエピトープに結合するか、それと結合について競合しないか、または細胞表面
上の異なる抗原の異なるエピトープに特異的に結合する別のメディトープ利用可能抗体を
投与することを含む。
一例では、治療方法は、対象に、1つまたは複数のメディトープ利用可能抗体またはフ
ラグメント、例えば、本明細書において記載されているもののうちの任意のものを投与す
ることを包含する。一例では、この方法は、対象に、1つまたは複数の、メディトープ利
用可能抗体またはフラグメントと、メディトープ、例えば、多価メディトープおよび治療
剤または診断剤にカップリングしているメディトープを包含する本明細書において記載さ
れているもののうちの任意のものとを投与することを包含する。一態様では、メディトー
プ利用可能抗体またはフラグメントと、1つまたは複数のメディトープとを逐次的に投与
する。別の態様では、それらを同時に投与する。
一般に、1つまたは複数のメディトープは、メディトープ利用可能抗体のメディトープ
結合性部位またはその抗原結合性フラグメントに結合するペプチドを含む。一態様では、
メディトープ利用可能抗体を、1つまたは複数のメディトープの投与と同時に、その前に
、またはその後に投与する。一部の態様では、1つまたは複数のメディトープを、薬物、
小分子、化学療法剤、治療用抗体、毒素、放射性同位体、酵素、ヌクレアーゼ、ホルモン
、免疫調節剤、オリゴヌクレオチド、RNAi分子、siRNA分子、キレート剤、ホウ
素化合物、光活性剤、色素、蛍光または発光物質、金属、金属合金、増感剤、および有機
または無機ナノ粒子からなる群から選択される治療剤などの治療剤にカップリングさせる
また、提供するメディトープのうちには、2つ以上のメディトープおよび1つまたは複
数のリンカーを含むものなどの多価メディトープがあり、例えば、ここで、2つ以上のメ
ディトープの各々は、メディトープ利用可能抗体のメディトープ結合部位に結合するペプ
チドである。そのような多価メディトープは、本明細書において記載されているメディト
ープのうちの任意のものを含んでよい。一態様では、2つ以上のメディトープは、少なく
とも3つのメディトープまたは少なくとも4つのメディトープを含む。一態様では、1つ
または複数のリンカーには、ペプチド、小さな化学的スキャフォールド、ビオチン-スト
レプトアビジン、有機もしくは無機ナノ粒子、ポリヌクレオチド配列、ペプチド核酸、有
機ポリマー、または免疫グロブリンFcドメインが包含される。
例示的な多価メディトープは、二価、三価、および四価メディトープ、さらには、5、
6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、数
100、1000、数1000以上のメディトープを含有する多価メディトープである。
一部の態様では、そのような多価メディトープは、メディトープをナノ粒子、ウイルス、
および/または例えば、他の半固体支持体などの他の支持体、例えば、ナノチューブ、バ
ッキーボール、LGA粒子、および/または手術中イメージングにおいて使用するための
量子ドットにカップリングさせることによって達成される。
多価メディトープのうちには、リンカーを介して免疫グロブリン(Ig)定常領域また
はその部分(例えば、下式のR4A)に連結しているメディトープを包含する1つまたは複
数の鎖を包含する化合物がある。Ig定常領域またはその部分は、一部の実施形態では、
Fc領域またはその部分、例えば、重鎖CH1、CH2、および/またはCH3ドメイン
である。一部の態様では、Ig定常領域部分はさらに、CH4ドメインを包含する。Ig
は、一部の態様では、IgGである。一部の態様では、定常領域部分は、CH2を含有せ
ず、CH1を含有せず、CH4を含有せず、かつ/または可変領域または抗原結合性部分
を含有しない。そのような化合物およびメディトープは多くの場合に、複数のIg定常領
域部分、例えば、Fc部分の間の相互作用によって、二価または多価、例えば、四価であ
る。一例では、多価メディトープは、下式を有する、1つまたは複数のポリペプチド鎖な
どの1つまたは複数の鎖を有する:
3A-L3A-R4A(式I)
[式中、R3Aは、ペプチドメディトープまたは結合性部分などのメディトープまたは中央
空洞結合性部分であり、L3Aは、R3AおよびR4Aを連結するペプチジルリンカーなどのリ
ンカーであり、R4Aは、Ig Fc領域またはその機能性フラグメントを含む免疫グロブ
リン(Ig)重鎖定常領域部分である]。
一部の実施形態では、鎖は下式を有する:
3A-L3A-R4A-Z1(式II)
[式中、R3Aは、ペプチドメディトープまたは結合性部分などの第1のメディトープまた
は中央空洞結合性部分であり;L3Aは、ペプチジルリンカーなどの第1のリンカーであり
;R4Aは、Ig Fc領域またはその機能性フラグメントを含む免疫グロブリン(Ig)
重鎖定常領域部分であり;Z1は、水素、0~50アミノ酸を含むアミノ酸配列、-L3B
-R3B、または-L3B-R3B-R5Bであり、L3Bは、第2のリンカーであり;R3Bは、第
2のメディトープであり;R5Bは、0~50アミノ酸を含むアミノ酸配列である]。
一部の場合には、メディトープは、第1のメディトープであり、リンカーは、第1のリ
ンカーであり、鎖は、下式を含む:
3A-L3A-R4A-L3B-R3B(式III)
[式中、L3Bは、R4AおよびR3Bを連結する第2のリンカーであり;R3Bは、第2のメデ
ィトープまたは中央空洞結合性部分である]。
一部の状況では、化合物、鎖、メディトープまたは中央空洞結合性部分、例えば、ペプ
チドメディトープは、テールまたはリーダー配列、例えば、1個または複数のグリシンま
たはセリン、またはアスパルタート残基を有する配列を包含する。したがって、一部の実
施形態では、鎖は、下式を含む:
5A-R3A-L3A-R4A-R5B(式IV)、または
5A-R3A-L3A-R4A-L3B-R3B-R5B(式V)
[式中、R5AおよびR5Aのそれぞれは、ヌルである(存在しない)か、または0~50ア
ミノ酸長さ、例えば、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、26、2
7、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40
、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50を含む配列であ
る]。
一部の実施形態では、化合物は、鎖、例えば、ペプチドメディトープ(R3AまたはR3B
など)などのメディトープまたは中央空洞結合性部分、およびIg Fc領域またはその
機能性フラグメントを含む重鎖定常領域部分を有する第1の鎖を含む。鎖のこれらの2つ
の成分は典型的には、L3AまたはL3Bのリンカーなどのリンカー、典型的にはペプチジル
リンカーを介して連結される。一部の態様では、鎖はさらに、1~50アミノ酸のアミノ
酸配列であり得るテールおよび/またはリーダー配列を包含する。
一部の実施形態では、鎖の様々な成分は、例えば、アミド結合(複数可)によって共有
結合される。一部の実施形態では、鎖およびメディトープおよび化合物のリンカー、例え
ば、L3A、L3B、または両方は、25~40アミノ酸長さであるか、または25、26、
27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、4
0、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50アミノ酸長さ
(もしくはその概数)、例えば、30、36、37、または39アミノ酸長さ(もしくは
その概数)である。一部の態様では、リンカー、例えば、L3A、L3B、または両方は、約
2Å~約300Å、例えば、約2Å~約200Åの長さであるか;約50Å~約150Å
または約50Å~約200Åの長さであるか;または約100Å~約140Åの長さ、例
えば、100、101、102、103、104、105、106、107、108、1
09、110、111、112、113、114、115、116、117、118、1
19、120、121、122、123、124、125、126、127、128、1
29、130、131、132、133、134、135、136、137、138、1
39、140、150、160、170、180、190、または200、250、また
は300Åの長さ(もしくはその概数)である。
一部の実施形態では、リンカーは、配列番号199、200、201、202、203
、もしくは204の配列、またはその修飾変異体、例えば、残基のいずれか1、2、3、
または4個がコンジュゲートされたアミノ酸で置換されていてもよく、かつ/または1個
または複数のリシンがアルギニンなどの異なるアミノ酸に変異されているものを包含する
か、または有する。一部の場合には、コンジュゲートされたアミノ酸は、リシンについて
置換されている(すなわち、リシンの代わりに挿入)。
メディトープ(多価および/または標識されたメディトープを包含する)、メディトー
プ利用可能抗体、および複合体、ならびに/または例えば、上記の本明細書に記載の他の
化合物を含む組成物、例えば、医薬組成物も提供する。一例では、組成物は、複合体、メ
ディトープ、および/またはメディトープ利用可能抗体、ならびに薬学的に許容される担
体を包含する。
また、対象に、本明細書において記載されている、例えば、上記のような医薬組成物あ
るいはメディトープ利用可能抗体、メディトープ、複合体、および/または他の化合物の
うちの任意のものを投与することによって実施される方法などの治療方法を提供する。一
例では、この方法は、対象に、上記のとおりの抗体またはフラグメントを投与することを
包含する。
多価および/または標識されたメディトープを包含するメディトープ、メディトープ利
用可能抗体-メディトープ複合体などを送達する方法も提供する。一態様では、そのよう
な方法は、複合体または医薬組成物を投与することを含み得るか、またはメディトープ利
用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを投与することをさらに包含し、投与は、
メディトープ利用可能抗体が特異的に結合する細胞表面抗原の凝集および/または内部移
行の増加を誘導する。抗原は、腫瘍関連または腫瘍特異的抗原であり得る。抗原は、内部
移行性または非内部移行性抗原であり得る。そのような方法は、治療剤または診断剤を、
目的の抗原を発現する細胞に送達することを伴い得る。様々な態様で、治療剤または診断
剤は、1つまたは複数のメディトープに、メディトープ利用可能抗体に、様々なメディト
ープのリンカーに、またはそのような薬剤のコンジュゲーションを収容するために適した
多価メディトープの他の構造的特徴にカップリングされていてよい。ある種の態様では、
投与から1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、もしくは15時間以内、または1
、2、3、4、5、6、7、8、9、10、14、21、もしくは28日以内に、多価メ
ディトープは、目的の抗原を発現する細胞のリソソームコンパートメントに送達される。
一部の実施形態では、細胞表面抗原の分布を改変する方法は、細胞を、細胞表面抗原に
結合することができる複数のメディトープ利用可能抗体、またはその抗原結合性フラグメ
ントと接触させるステップと、複数のメディトープ利用可能抗体の第1のメディトープ利
用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディ
トープからの第1のメディトープと接触させるステップと、複数のメディトープ利用可能
抗体の第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントのメディトー
プ結合性部位を、多価メディトープからの第2のメディトープと接触させて、第1および
第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生じさせ、それによって、第1および第2のメ
ディトープ利用可能抗体と多価メディトープとの架橋が、細胞表面抗原の分布を改変する
ステップとを包含する。
一部の実施形態では、細胞表面抗原の同時局在化を増加させるための方法は、細胞を、
細胞表面抗原に結合することができる複数のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
合性フラグメントと接触させるステップと、複数のメディトープ利用可能抗体の第1のメ
ディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントのメディトープ結合性部位を
、多価メディトープからの第1のメディトープと接触させるステップと、複数のメディト
ープ利用可能抗体の第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメント
のメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第2のメディトープと接触させて
、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生じさせ、それによって、第1お
よび第2のメディトープ利用可能抗体と多価メディトープとの架橋が、細胞表面抗原また
は受容体の同時局在化を増加させるステップとを包含する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体の細胞内部移行を増加させるための方
法は、細胞表面抗原を発現する細胞を、複数のメディトープ利用可能抗体またはその抗原
結合性フラグメントと接触させ、それによって、前記複数のメディトープ利用可能抗体ま
たはその抗原結合性フラグメントを細胞表面抗原に結合させるステップと、複数のメディ
トープ利用可能抗体の第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメン
トのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第1のメディトープと接触させ
るステップと、複数のメディトープ利用可能抗体の第2のメディトープ利用可能抗体また
はその抗原結合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第
2のメディトープと接触させて、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生
じさせ、それによって、第1および第2のメディトープ利用可能抗体と多価メディトープ
との架橋が、細胞表面抗原に結合した第1および第2のメディトープ利用可能抗体の細胞
内部移行を増加させるステップとを包含する。
一部の実施形態では、細胞表面抗原の細胞内部移行を増加させるための方法は、第1の
細胞表面抗原を、細胞表面抗原に結合する第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗
原結合性フラグメントと接触させるステップと、第2の細胞表面抗原を、第2の細胞表面
抗原に結合する第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントと接
触させるステップと、複数のメディトープ利用可能抗体の第1のメディトープ利用可能抗
体またはその抗原結合性フラグメントのメディトープ結合性部位を多価メディトープから
の第1のメディトープと接触させるステップと、複数のメディトープ利用可能抗体の第2
のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントのメディトープ結合性部
位を多価メディトープからの第2のメディトープと接触させ、それによって、第1および
第2のメディトープ利用可能抗体を架橋させ、第1および第2の細胞表面抗原の細胞内部
移行を増加させるステップとを包含する。
一部の実施形態では、抗体治療の有効性を増加させる方法は、対象に、有効量の、細胞
表面抗原に特異的に結合するメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメン
ト、および有効量の多価メディトープを投与するステップと、第1の細胞表面抗原に結合
した第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントに結合した多価
メディトープの第1のメディトープ、および第2の細胞表面抗原に結合した第2のメディ
トープ利用可能抗体またはそのフラグメントに結合した多価メディトープの第2のメディ
トープの複合体を形成して、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生じさ
せ、それによって、第1および第2の抗体の架橋が、抗体治療の有効性を増加させるステ
ップとを包含する。
一部の実施形態では、対象において所望の治療効果を達成するために必要とされる抗体
治療の投薬量を低減する方法は、対象に、有効量のメディトープ利用可能抗体またはその
フラグメント、および有効量の多価メディトープを投与するステップと、多価メディトー
プの第1のメディトープを第1のメディトープ利用可能抗体またはそのフラグメントと接
触させるステップと、多価メディトープの第2のメディトープを第2のメディトープ利用
可能抗体またはそのフラグメントと接触させて、第1および第2のメディトープ利用可能
抗体の架橋を生じさせ、それによって、第1および第2の抗体の架橋が、対象において所
望の治療効果を達成するために必要とされる抗体治療の投薬量を低減するステップとを包
含する。
一部の実施形態では、第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメ
ント、および第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを架橋
する方法は、細胞を第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメント
と接触させるステップであって、前記第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
合性フラグメントが第1のメディトープ結合性部位を包含するステップと、前記第1のメ
ディトープ結合性部位を多価メディトープと接触させるステップであって、前記多価メデ
ィトープが第2のメディトープに結合する第1のメディトープを包含するステップと、前
記多価メディトープを第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメン
トと接触させるステップであって、前記第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原
結合性フラグメントが第2のメディトープ結合性部位を包含するステップと、前記第1の
メディトープ結合性部位を前記第1のメディトープに結合させ、前記第2のメディトープ
結合性部位を前記第2のメディトープに結合させ、前記第1のメディトープ利用可能抗体
またはその抗原結合性フラグメントを前記細胞に結合させ、かつ前記第2のメディトープ
利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを前記細胞に結合させ、それによって、
前記第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメント、および前記第
2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを架橋するステップと
を包含する。
一部の実施形態では、細胞表面抗原は、受容体媒介性細胞内取り込み作用が可能である
受容体である。
一部の実施形態では、多価メディトープは、メディトープに連結した免疫グロブリンF
c領域またはその部分を包含する。一部の実施形態では、メディトープは、リンカーにカ
ップリングされている。一部の実施形態では、リンカーは、配列番号199、200、2
01、202、203、もしくは204の配列、またはその変異体を含む。
一部の実施形態では、多価メディトープは、治療剤または診断剤にカップリングされて
いる。一部の実施形態では、治療剤は、化学療法剤、治療用抗体、毒素、放射性同位体、
酵素、キレート剤、ホウ素化合物、光活性剤、色素、金属、金属合金、およびナノ粒子か
らなる群から選択される;または診断剤は、蛍光物質、発光物質、色素、および放射性同
位体からなる群から選択されるイメージング剤である。
一部の実施形態では、第1のメディトープ利用可能抗体は、第2のメディトープ利用可
能抗体とは異なるエピトープに結合する。一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗
体またはその抗原結合性フラグメントは、細胞またはその組織の疾患または状態によって
発現される抗原に特異的に結合する。一部の実施形態では、疾患または状態は、癌である
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントお
よびメディトープを逐次的に投与する。一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体
またはその抗原結合性フラグメントの少なくとも1つは、下記からなる群から選択される
抗体またはその抗原結合性フラグメントと抗原結合について競合するか、またはそれらと
同じエピトープに結合する:アバゴボマブ、アブシキシマブ、アダリムマブ、アデカツム
マブ、アレムツズマブ、アルツモマブ、ペンテト酸アルツモマブ、アナツモマブ、アナツ
モマブマフェナトクス、アルシツモマブ、アトリズマブ、バシリキシマブ、ベクツモマブ
、エクツモマブ、ベリムマブ、ベンラリズマブ、ベバシズマブ、ブレンツキシマブ、カナ
キヌマブ、カプロマブ、カプロマブペンデチド、カツマキソマブ、セルトリズマブ、クリ
バツズマブテトラキセタン、ダクリズマブ、デノスマブ、エクリズマブ、エドレコロマブ
、エファリズマブ、エタラシズマブ、エルツマキソマブ、ファノレソマブ、フォントリズ
マブ、ゲムツズマブ、ギレンツキシマブ、ゴリムマブ、イブリツモマブ、イゴボマブ、イ
ンフリキシマブ、イピリムマブ、ラベツズマブ、メポリズマブ、ムロモナブ、ムロモナブ
-CD3、ナタリズマブ、ネシツムマブ、ニモツズマブ、オファツムマブ、オマリズマブ
、オレゴボマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、ラニビズマブ、リツキシマブ、サツモマ
ブ、スレソマブ、イブリツモマブ、イブリツモマブチウキセタン、トシリズマブ、トシツ
モマブ、トラスツズマブ、ウステキヌマブ、ビシリズマブ、ボツムマブ、ザルツムマブ、
ブロダルマブ、アンルキンズマブ、バピヌズマブ、ダロツズマブ、デムシズマブ、ガニツ
マブ、イノツズマブ、マブリリムマブ、モキセツモマブパスドトックス、リロツムマブ、
シファリムマブ、タネズマブ、トラロキヌマブ、トレメリムマブ、およびウレルマブ;ま
たは以下からなる群から選択される抗原に特異的に結合するメディトープ利用可能抗体ま
たはフラグメント:CA-125、糖タンパク質(GP)IIb/IIIa受容体、TN
F-α、CD52、TAG-72、癌胎児性抗原(CEA)、インターロイキン-6受容
体(IL-6R)、IL-2、インターロイキン-2受容体a-鎖(CD25)、CD2
2、B細胞活性化因子、インターロイキン-5受容体(CD125)、VEGF、VEG
F-A、CD30、IL-1β、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、CD3、EpCAM
、EGF受容体(EGFR)、MUC1、ヒトインターロイキン-2受容体、Tac、R
ANKリガンド、C5または他の補体タンパク質、CD11a、アルファ-vベータ-3
インテグリン、HER2、neu、CD15、CD20、インターフェロンガンマ、CD
33、CA-IX、CTLA-4、IL-5、CD3イプシロン、CAM、アルファ-4
-インテグリン、IgE、IgE Fc領域、RSV抗原、呼吸系発疹ウイルス(RSV
)のF(または融合)タンパク質、NCA-90(顆粒球細胞抗原)、IL-6、GD2
、GD3、IL-12、IL-23、IL-17、CTAA16.88、ベータ-アミロ
イド、IGF-1受容体(IGF-1R)、デルタ様リガンド4(DLL4)、顆粒球マ
クロファージコロニー刺激因子受容体のアルファサブユニット、肝細胞成長因子、IFN
-アルファ、神経成長因子、IL-13、CD326、CD19、PD-L1、CD47
、およびCD137。
一部の実施形態では、多価メディトープは、下式を有するペプチドを包含する:
X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12(式
VI)
[式中、
X1は、Cys、Gly、β-アラニン、ジアミノプロピオン酸、β-アジドアラニン
、またはヌルであり;
X2は、Glnまたはヌルであり;
X3は、Phe、Tyr、β,β’-ジフェニル-Ala、His、Asp、2-ブロ
モ-L-フェニルアラニン、3-ブロモ-Lフェニルアラニン、4-ブロモ-L-フェニ
ルアラニン、Asn、Gln、修飾Phe、水和性カルボニル含有残基、またはボロン酸
含有残基であり;
X4は、AspまたはAsnであり;
X5は、Leu;β,β’-ジフェニル-Ala;Phe;フェニルアラニン、トリプ
トファン、またはチロシンの非天然類似体;水和性カルボニル含有残基;またはボロン酸
含有残基であり;
X6は、SerまたはCysであり;
X7は、Thr、SerまたはCysであり;
X8は、Arg、修飾Arg、または水和性カルボニル含有残基もしくはボロン酸含有
残基であり;
X9は、ArgまたはAlaであり;
X10は、Leu;Gln;Glu;β,β’-ジフェニル-Ala;Phe;フェニ
ルアラニン、トリプトファン、もしくはチロシンの非天然類似体;水和性カルボニル含有
残基;またはボロン酸含有残基であり;
X11は、Lysであり;
X12は、Cys、Gly、7-アミノヘプタン酸、β-アラニン、ジアミノプロピオ
ン酸、プロパルギルグリシン、イソアスパラギン酸、またはヌルである]。
一部の実施形態では、多価メディトープは、配列番号1、2、15、16、17、18
、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、
32、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、4
6、47、48、49、50、51、52、53、54、55、186、187、188
、189、もしくは207のアミノ酸配列、またはそれに由来する環式ペプチドを包含す
る。
一部の実施形態では、多価メディトープは、第1のリンカーにカップリングしている第
1のメディトープおよび第2のメディトープを包含し、第1のリンカーは、PAS化配列
、ソルターゼ配列、Ssp Icインテイン配列、Ssp INインテイン配列、および
/またはアルデヒドタグを含む。一部の実施形態では、多価メディトープは、第2のリン
カーを包含する。
一部の実施形態では、第1のリンカーは、Ssp ICインテイン配列およびSsp
Nインテイン配列を包含する。一部の実施形態では、第1のリンカーは、Ssp Ic
ンテイン配列を包含し、第2のリンカーは、Ssp INインテイン配列を包含する。一
部の実施形態では、ソルターゼ配列は、配列LPXTG(配列番号249)を包含し、X
は、任意のアミノ酸である。一部の実施形態では、第1のリンカーおよび/または第2の
リンカーはさらに、グリシン残基を包含する。一部の実施形態では、アルデヒドタグは、
配列番号247の配列を包含する。一部の実施形態では、第1のおよび/または第2のリ
ンカーはさらに、リシン、チロシン、グルタミン酸、アスパラギン酸および/または非天
然アミノ酸残基を包含する。一部の実施形態では、第1のおよび/または第2のリンカー
は、治療剤または診断剤にコンジュゲートされている。
一部の実施形態では、複合体は、細胞および多価メディトープに結合している第1およ
び第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを包含し、前記第
1および第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントはそれぞれ
、メディトープ結合性部位を包含し、多価メディトープは、第1および第2のメディトー
プを含み、多価メディトープの第1のメディトープは、第1のメディトープ利用可能抗体
のメディトープ結合性部位に結合しており、多価メディトープの第2のメディトープは、
第2のメディトープ利用可能抗体のメディトープ結合性部位に結合している。
腫瘍治療を増強するための一実施形態における作用機序が示されている。例示されている実施形態では、二価抗体は、腫瘍細胞上で過剰発現される抗原上のエピトープ(例えば、ErbB受容体ファミリー)に結合し(左側のパネル)、かつ受容体シグナル伝達をブロックし、細胞内取り込み作用および受容体リサイクリングを改変し、かつ/または免疫応答を誘発する。EGFRの別のドメインを認識するマツズマブなどの抗体をセツキシマブと組み合わせて加えることが場合によって、表面受容体のデイジーチェーニングによって、より有効であり得る(右側のパネル1)。多価メディトープ(この特定の実施例では、三価)は治療用mAbをテザー(tether)/架橋して、その治療可能性を増強することができる(右側)。加えて、多価メディトープ(ここでは、三価バージョンとして示されている)は、治療法と、さらにはイメージングとの両方を増強することができるイメージング剤を担持することができる。 例示的な二価メディトープが示されている。このメディトープは、IgGのFc領域に直接融合しているペプチドリンカーのN末端に直接融合している。この例では、このFcは、発現中に自然にホモ二量体化するので、メディトープ-Fcコンストラクトからの最終生成物は二価である。 ある種の実施形態で使用してもよい代替のメディトープ-Fcリンカー、多重コイルである。 SPRによって決定された、一価(左側のパネル)および四価(右側のパネル)メディトープとセツキシマブとの結合反応速度が示されている。表面プラスモン共鳴トレースの上のパネルは、二価IgG上を通過する一価メディトープのイラストを示している。右側のパネルに示されているとおり、アビジンは、ビオチン化メディトープで飽和されて、同じ固定化セツキシマブIgG上を通過した。多価メディトープのオフレートは、少なくとも1/36に低減された(2つの実験の間で時間尺度が異なることに注意されたい)。 ラクタム結合を含有するメディトープについて、一部の実施形態による二量体および三量体メディトープの合成が示されている。配列の説明:(GQFDLSTRRLKG)配列番号173;(GKLRRTSLDFQG)配列番号174。 メディトープ結合パラメーターを最適化するために使用することができ、本明細書において記載されている実施形態によって使用することができる修飾されたArg8残基が示されている(R=アルキル、置換アルキル、芳香族、またはNHR’’’であり、ここで、R’’’=アルキル、置換アルキル、または芳香族である)。 一部の実施形態によるメディトープの化学構造が示されている。円は、修飾して、例えばFabに対するメディトープ親和性を向上させることができる位置を示している。囲みは、環化ストラテジーを示している。上段と下段の一番右の囲み内の「クリック」化学およびオレフィン複分解はそれぞれ、メディトープを環化するための追加の経路である。 セツキシマブのフレームワークループに結合しているメディトープペプチドが示されている。図8A:セツキシマブFab(軽鎖はVLおよびCLによって示されている;重鎖はVHおよびCHによって示されている)と環式CQFDLSTRRLKC(網掛け部分内に示されており、語「メディトープ」で標識されている)(配列番号1)との複合体は、このメディトープが、セツキシマブのCDRループとは別であるFabフレームワークのインターフェースに結合することを示している。図8B(上)は、cQFDメディトープの棒モデルによる表示を示しており、(下)は、cQYNメディトープの棒モデルによる表示を示している。N末端およびC末端システインは、溶媒に曝露されており、高い温度因子を示す。 既に仮定されていたとおり、cQFDおよびcQYNメディトープが、セツキシマブのCDRには結合しないことが示されている。図9Aには、2つの結晶構造が重ねて示されており、一方は、セツキシマブFabおよびその抗原EGFRドメインIIIであり、他方は、cQFDメディトープおよびセツキシマブFabを示しており、ここで、cQFDメディトープは、セツキシマブFabの中央空洞部に結合している。抗原EGFRドメインIIIは、メディトープ結合部位からかなり離れた相補性決定領域で結合している。 図9Bの左側には、SDS-PAGE結果が、かつ右側には、対応するサイズ排除クロマトグラフィー結果が示されている。個々の成分であるFab、EGFRドメインIII、およびSMT-cQFDメディトープ、さらには、それら3種全ての混合物のサイズ排除実験によって、ヘテロ三量体複合体の形成およびその共溶出が示されている。非還元SDS-PAGEゲルは、初めに溶出された画分を示しており、このことは、混合物で観察される新たなピーク(「複合体」の薄灰色に網掛けされている一番左のピーク)中に、3つの成分全てが存在することを示している。図9Cには、FACS分析の結果が示されており、これは、cQFDメディトープは、セツキシマブの存在下でのみ、EGFR陽性MD-MBA-468細胞に結合したことを示している(矢印)。メディトープ単独またはM425、マウスEGFR抗体の存在下でのメディトープは、結合しなかった。 図9Dには、セツキシマブscFvまたはFabとカップリングしたセンサーチップを使用する表面プラスモン共鳴実験の結果が示されている。実験によって、100μMという高濃度のcQFDメディトープでも、scFvは飽和され得ないことが示されている。セツキシマブFabをカップリングさせたセンサーチップを使用する同じ実験では、完全な飽和が示されている。この実験での解離定数は660nMである。対照SPR実験(下段のパネル)によって、セツキシマブscFvは可溶性EGFRドメインIIIフラグメントに容易に結合することが示されており、これは、CDRループが機能性であったことを示している。 scFv-メディトープのリンカーが示されている。12~20アミノ酸リンカー(典型的には{GGGS}3-5)を介して軽鎖可変ドメインを重鎖可変ドメインに(またはその逆で)融合させることによって、scFvを作る。この例では、フレキシブルなリンカー配列の一部を、メディトープ配列に置き換えることができる。 セツキシマブ(C)またはM425をMDA-MB-468細胞と共に事前インキュベートした後のFACS分析の結果が示されている。単量体メディトープ(cQFD)3μMを添加し、FACS分析に進める前に洗浄するか、または洗浄しないかのいずれかであった。 メディトープ利用可能化変異が抗原認識を妨害しなかったことを示す研究結果が示されている。市販のトラスツズマブ(親)、NS0細胞から生成したトラスツズマブ(NS0親)、およびmemAbトラスツズマブ(memAb)をAlexa Fluor 488で標識し、SKBR3細胞(上部のパネル)に施与した。過剰なmAbを洗い流した後に、Alexa Fluor 647-メディトープ-Fc(MFC)を施与した。3種のmAbは同じ範囲で細胞に結合したが、memAb標識された細胞のみが、MFC結合を増強している。 抗体(MDA-MB-468定常状態)の非存在下、トラスツズマブ(メディトープ使用不可能)(MDA-MB-468 10nM T)の存在下、3分間のmemAbトラスツズマブおよび四価メディトープ(M4Fc)の存在下(MDA-MB-468 10nM meTv2 10nM M4Fc 3分)、および10分間のmemAbトラスツズマブおよび四価メディトープ(M4Fc)の存在下(MDA-MB-468 10nM meTv2 10nM M4Fc 10分)での、24時間後のMDA-MB-468細胞上のHER2分布の棒グラフが示されている。 MPL-zHER2と抗体との相互作用のSPRセンサグラムが示されている。図14Aには、MPL-zHER2と固定化メディトープ利用可能トラスツズマブIgGとの相互作用を示すSPRセンサグラムが示されている。図14Bには、MPL-zHER2と固定化HER2との結合相互作用を示すSPRセンサグラムが示されている。 zIGF1R-MPLとmemAbトラスツズマブとの相互作用が示されている。図15Aには、zIGF1R-MPLと固定化memAbトラスツズマブとの相互作用を示すSPRセンサグラムが示されている。図15Bには、漸増比のIGF1R-MPLとmemAbトラスツズマブIgGとの相互作用を示す分析用サイズ排除クロマトグラフィートレースが示されている。 多価メディトープのゲル濾過クロマトグラムが示されている。図16Aには、三価メディトープの代表的なゲル濾過カラムクロマトグラム(HiLoad prep75 26/600PG)が示されている。図16Bには、二価メディトープの代表的なゲル濾過カラムクロマトグラム(HiLoad prep75 26/600PG)が示されている。 メディトープ利用可能トラスツズマブへの多価メディトープ結合が示されている。図17Aには、メディトープ利用可能トラスツズマブへのBVM画分26~29結合が示されている。図17Bには、memAbトラスツズマブへのTVM精製からのSEC画分の結合分析が示されている。 精製三価メディトープの分析が示されている。図18Aには、HPLCによる精製三価メディトープの分析が示されている。図18Bには、質量分析による精製三価メディトープの分析が示されている。 低濃度(A)、中濃度(B)、および高濃度(C)でのメディトープ利用可能抗体への多価メディトープの結合分析が示されている。 低濃度(上のパネル)、中濃度(中央のパネル)、および高濃度(下のパネル)のメディトープ利用可能抗体で、BiaEvaluationソフトウェアを使用して、1:1の多価メディトープ:メディトープ利用可能抗体結合モデルに対するデータフィット品質が示されている。
複数のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントに結合している複
数の多価メディトープを含む複合体を本明細書において提供する。これらの複合体の形成
は、複数の抗体またはその抗原結合性フラグメントが結合する細胞表面抗原の分布を改変
する。多価メディトープおよびメディトープ利用可能抗体、ならびに標的抗原上のその同
源エピトープの相互作用を介しての複合体の形成は、細胞上の細胞表面抗原のクラスター
化または同時局在化を増加または促進することができ、このことによって、複合体の内部
移行が増加または促進され得る。次に、内部移行の増加を使用して、標的細胞の表面から
細胞表面抗原の濃度を除去または減少させることができ、標的細胞へのメディトープ利用
可能抗体-メディトープ複合体の内部移行の比率を上昇させることができる。内部移行比
率の上昇は、ある種の治療の有効性を上昇させるか、または特定の治療効果を達成するた
めに必要な薬物の量を減少させることができる。細胞表面抗原のクラスター化を増加また
は促進する方法は、細胞に、細胞表面抗原に特異的に結合する1つまたは複数のメディト
ープ利用可能抗体を投与するステップと、1つまたは複数の多価メディトープを投与し、
それによって、標的細胞の表面上の細胞表面抗原のクラスター化を促進するステップとを
含み得る。特定の実施形態では、多価メディトープは、1つまたは複数の薬剤にコンジュ
ゲートされている。
A. 細胞表面抗原提示を変更するための多価メディトープ
多価メディトープは、標的細胞表面抗原に対するメディトープ利用可能抗体と共に使用
され、宿主細胞の表面上でのそれらの分布に変化を生じさせることができる。例えば、腫
瘍関連抗原などの細胞表面抗原、GPCRなどの受容体、受容体チロシンキナーゼ、CT
LA4などの他のシグナル伝達分子、および細胞表面タンパク質上に存在する他のエピト
ープの提示を、多価メディトープ、およびそれらの抗原上のエピトープを認識するメディ
トープ利用可能抗体の使用によって操作および/または再構成することができる。受容体
およびシグナル伝達分子の再構成は、シグナル伝達経路および細胞応答に対して顕著な効
果を有し得る。
in vivoでは、この種の再構成は、細胞-細胞接触によって起こり、その際、1
個の細胞からのリガンドが他の細胞上の受容体にエンゲージして、多価相互作用を効果的
にもたらす。この接触点によって、受容体/リガンドは局在化するか、または相互に近接
して、シグナル伝達「シナプス」をもたらす。そのシグナル伝達シナプスは、細胞内で翻
訳後修飾を開始し、例えば、アクチンおよび微小管構成を改変し、最終的に、特異的転写
イベントをもたらし得る。
多価メディトープの使用を、細胞表面抗原の分布を改変するために、同様の様式で使用
することができる。具体的には、1つまたは複数のメディトープ利用可能抗体を、1つま
たは複数の多価メディトープと併せて投与し、細胞表面上の標的抗原に結合させることが
できる。一実施形態では、多価メディトープは、それらのコグネイト抗原に結合した連結
メディトープ利用可能抗体の複合体の形成を可能にする。メディトープ利用可能抗体は、
多価メディトープと会合して、表面抗原を相互に引き寄せるか、または架橋させて、細胞
表面上のそれらの抗原の提示を効果的に改変する。
この効果を、二価メディトープをメディトープ利用可能抗体と共に使用することによっ
て例示する。この組み合わせは、第1のメディトープ利用可能抗体の1つのFabアーム
が、第2のメディトープ利用可能抗体の1つのFabアームとエンゲージすることを可能
にする。このシナリオでは、メディトープ利用可能抗体に結合した細胞表面抗原および二
価メディトープの「線状」配置が予測されるであろう。三価、四価、またはより高い価の
メディトープを使用し、追加のメディトープ利用可能抗体に会合した表面由来抗原をクラ
スター化することが可能である。多価メディトープを、クラスター化のジオメトリーを正
確に制御するために調整することができる。例えば、2つの受容体を近接させ、可能性と
して細胞内シグナル伝達分子のより高い活性につなげることが有利であり得る。この場合
、2つ以上のメディトープの間のリンカーは、PEGリンカー、ペプチドリンカー、また
はDNA、例えば、DNAオリガミによって約1~10Å(例えば)であり得る。別法で
は、受容体を遠位に保持することが有利であり得る。この場合、特定の受容体を「押し」
分けるために、メディトープ間で硬いリンカーを使用することができる。これらの硬いリ
ンカーは、メディトープが、軽鎖および/または重鎖のNおよび/またはC末端に融合し
ている全IgGなどのタンパク質ドメインであり得るであろう。別法では、各メディトー
プの距離を直接制御するために、DNAを使用することができる。さらに、DNAオリガ
ミの最近の進歩は、各メディトープの位置をしっかりと制御することができる追加の例を
提供している。
別の実施形態では、メディトープ利用可能抗体を非内部移行性抗原に対して、かつ第2
のメディトープ利用可能抗体をシグナル伝達に関係する抗原に対して使用することが可能
である。この場合には、多価メディトープ利用可能抗体を、シグナル伝達受容体を、シグ
ナル伝達において活性な細胞膜の領域から隔離するために使用することができるであろう
。代わりに、シグナル伝達事象が活性なままであることを保証することが有利であること
がある。柔軟か、または硬く、規定の長さを有する多価メディトープを、その対を調節す
るために使用することができる。
別の実施形態では、メディトープ利用可能抗体および多価メディトープを、免疫応答の
ために特異的な細胞をマークするために使用することができる。この場合、多価メディト
ープを介してのメディトープ利用可能抗体-会合受容体のクラスター化は、T細胞上のF
cRで「高」濃度のFcドメインを提供するであろう。複数回の調査によって、Fcドメ
インは、適切な応答を誘発する限定数の点変異によって、特異的に調節することができる
ことが実証されている。
別の実施形態では、メディトープ利用可能抗体についての多価メディトープの結合親和
性を操作することによって、標的抗原上のコグネイトエピトープについて好ましい結合親
和性を有するメディトープ利用可能抗体を選択することによって、または寿命を最適化す
るために両方の特徴を、さらには、メディトープ利用可能抗体-多価メディトープ複合体
の標的化の特異性を操作することによって、抗体治療の有効性を改変および改善すること
ができる。具体的には、相互作用の寿命は、キネティックオフレート(kinetic
off-rate)に関連している。一部の事例では、最長の可能寿命が有利であろうこ
とが想像され得る。他の場合では、中等度の寿命(tau=10msから10分)が有利
であろう。後者の場合では、腫瘍組織上で過剰発現されるが、ある種の健康な組織でも、
より低いレベル(10、100、または1000分の1)ではあるが発現される特異的な
受容体(例えば、EGFRまたはHer2)が存在する。臨床的には、腫瘍には結合し、
健康な組織には結合しないことが望まれ得る。中等度の寿命を有するメディトープ利用可
能抗体および多価メディトープの組合せの使用が、多価メディトープの選択性を増強する
。具体的には、正常な細胞に存在する低濃度の抗原で、メディトープ利用可能抗体は、抗
原に結合することができるであろうし、多価メディトープも相互作用することができるで
あろう。しかしながら、第2のメディトープ利用可能抗体が抗原にエンゲージする可能性
は低く、多価メディトープは解離される。病態では、隣接するメディトープ利用可能抗体
が抗原にエンゲージする可能性は高く、2つ以上のメディトープ利用可能抗体会合抗原を
架橋することが可能である。
他の実施形態では、提供する方法は、細胞の特性を利用し、多価メディトープと会合し
た薬剤を効率的に放出するために、内部移行およびコンジュゲートされた生物製剤のソー
ティング経路を改変する。研究によって、内部移行の機構には、細胞膜に局在化される粒
子のサイズが重要であることが実証されており(Biochem J. 2004 Ja
n 1;377(Pt 1):159~69;J Nanobiotechnology
、2014年2月3日;12:5.doi:10.1186/1477-3155-12
-5を参照されたい)、会合リガンドのサイズが、内部移行経路をもたらし得ることを示
唆している。メディトープ利用可能抗体との多価メディトープの使用は、細胞表面抗原に
結合した単一の抗体と比較して、より大きな粒径を有するリガンドの出現をもたらすであ
ろう。
内部移行を促進するか、内部移行比率を改変する代替の手法は、本明細書において提供
する特定の実施形態においてのとおり、細胞結合受容体の凝集を促進または制御すること
による。本明細書における一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体と連結した多
価メディトープを使用して、同時局在化、クラスター化、凝集、内部移行、および/また
は細胞内輸送もしくはソーティングを行うか、繰り返すか、または増強もしくは改変する
。抗体のみの投与と比較して、そのような受容体抗原を認識するメディトープ利用可能抗
体および多価メディトープを細胞に投与した後に、そのような表面受容体のクラスター化
および/または内部移行に、本明細書において差異が観察される。提供する実施形態のう
ちには、メディトープ利用可能抗体によって認識される表面抗原の同時局在化およびクラ
スター化、ならびに/または受容体などの細胞表面抗原などのそのような抗原の内部移行
/輸送/ソーティングを促進する多価メディトープがある。内部移行される宿主細胞上の
細胞表面タンパク質は、そのリガンドに応答する宿主細胞の能力に影響を及ぼし得るであ
ろうそれらのコグネイトリガンドとの相互作用について、利用可能性が低いであろう。
例えば、治療およびイメージング法における、細胞にメディトープおよび/またはカッ
プリングされた薬剤を送達する際のそのような多価メディトープの方法および使用も提供
する。例示的な方法は、多価メディトープにカップリングされた細胞毒素または放射標識
された薬剤の送達を行う方法である。標的細胞の表面上に豊富な特異的な抗原を認識する
一部の潜在的に有用な抗体は、「不十分に内部移行性」である(Matzkuら、Int
.J.Cancer 1988 2:11~14;Reillyら、Clin.Phar
macokinet.1995 28:126~142)。不十分か、または最適以下の
内部移行は、標的臓器または組織における細胞内送達および蓄積を減らす(Matzku
ら、Int.J.Cancer 1988 2:11~14;Reillyら、Clin
.Pharmacokinet.1995 28:126~142)。したがって、これ
らの「不十分に内部移行性」の抗体は、細胞内標的化のために最適化されない。したがっ
て、抗体標的化および細胞による内部移行を増強する抗体系が必要とされている。一部の
実施形態では、当該方法は、細胞表面抗原の内部移行の程度または比率の増加をもたらす
。例えば、ADCなど、細胞に薬剤を送達するために、抗体が使用される状況において、
増加したか、またはより急速な内部移行は有利であり得る。抗体を送達する場合に、疾患
の進行に関連するか、またはその原因となっている表面受容体または他の表面抗原のダウ
ンレギュレーションを促進することも有利であり得る。これはまた、例えば、細胞表面上
の受容体または他の表面抗原の量を減少させることによって、例えば、分解のためにそれ
を標的化することによって有利であり得る。補助受容体を包含する一部のそのような受容
体は、細胞シグナル伝達を行うか、または媒介することができる。したがって、一部の実
施形態では、本明細書に記載の方法は、有害な細胞シグナル伝達経路を減少、妨害、また
は除去することができる。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物および方法は、
抗原内部移行を1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍,7倍、8倍、9倍、10倍、
20倍、30倍、40倍、50倍、75倍、100倍、200倍、300倍、400倍、
500倍以上増加させることができる。一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物お
よび方法は、細胞表面上に存在する抗原の量を1.5分の1、2分の1、3分の1、4分
の1、5分の1、6分の1,7分の1、8分の1、9分の1、10分の1、20分の1、
30分の1、40分の1、50分の1、75分の1、100分の1、200分の1、30
0分の1、400分の1、500分の1以上減少させることができる。一部の実施形態で
は、本明細書に記載の組成物および方法は、低い内部移行比率を有する抗体の内部移行を
包含する抗体内部移行を1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍,7倍、8倍、9倍、
10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、75倍、100倍、200倍、300倍、4
00倍、500倍以上増加させることができる。
一部の抗体は、細胞に侵入した後で、治療効果を発揮する。一部の実施形態では、増加
したか、またはより急速な内部移行は、抗体の効力または有効性を増加させ得る。したが
って、一部の実施形態では、同じ治療効果を達成するために、より少ない投薬量を使用す
ることができる。一部の実施形態では、多価メディトープと結合したメディトープ利用可
能抗体の投与は、1.5分の1、2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1,
7分の1、8分の1、9分の1、10分の1、20分の1、30分の1、40分の1、5
0分の1、75分の1、100分の1、200分の1、300分の1、400分の1、ま
たは500分の1の薬物を使用して、抗体のみの投与と同じ治療効果を達成することがで
きる。
一部の実施形態では、増加したか、またはより急速な内部移行は、エンドソームへの抗
体の増加したか、またはより急速な送達をもたらす。一部の抗体は、タンパク質分解切断
部位を含むリンカーを含む。そのリンカーを、イメージング剤または治療剤を包含する薬
剤にコンジュゲートすることができ、次いで、これは、内部移行すると抗体によって放出
される。一部の実施形態では、リンカー切断は、エンドソームまたはリソソームにおいて
起こる。したがって、エンドソームまたはリソソームへの抗体の増加したか、またはより
急速な送達は、抗体の効力または有効性を増加させ得る。
一部の状況では、よりゆっくりか、またはそれほど急速ではない内部移行率が望まれ得
る。一部の実施形態では、細胞表面抗原の同時局在化またはクラスター化の増加は、抗体
依存性細胞媒介細胞障害(ADCC)および/または補体媒介性溶解などの望ましいエフ
ェクター機能を促進し、かつ/または細胞表面受容体抗原を介してのシグナル伝達をエン
ゲージおよび促進し得る。
メディトープを送達し、かつ/または標的細胞上の細胞表面抗原の同時局在化またはク
ラスター化を増強または増加させるための方法を提供する。一部の実施形態では、当該方
法を、細胞に、細胞表面抗原(複数可)に特異的に結合する1つまたは複数のメディトー
プ利用可能抗体、および多価メディトープを投与することによって実施する。一部の実施
形態では、抗原の同時局在化、クラスター化、および/または凝集を増強または増加させ
る。一部の態様では、増加は、メディトープ利用可能抗体および/もしくは多価メディト
ープを添加する前、またはその非存在下で、またはメディトープを伴わない抗体の存在下
で観察されたものと比較して、程度、比率、および/または期間の増加である。一部の実
施形態では、当該方法は、細胞表面抗原によるシグナルおよび/または結合した抗体を介
して媒介されるエフェクター機能を促進するか、またはその程度を増強する。
メディトープ、それにカップリングされた薬剤を送達するための、かつ/または標的細
胞上の細胞表面抗原の内部移行および/または分解を増強または増加するための方法を提
供する。一部の実施形態では、当該方法を、細胞に、細胞表面抗原(複数可)に特異的に
結合する1つまたは複数のメディトープ利用可能抗体、および多価メディトープを投与す
ることによって実施する。一部の実施形態では、抗原の内部移行および/または分解を促
進、増強、または増加させる。一部の態様では、内部移行の増加は、メディトープ利用可
能抗体および/もしくは多価メディトープを添加する前に、またはその非存在下で、また
はメディトープを伴わない抗体の存在下で観察されたものと比較して、程度、比率、およ
び/または期間の増加である。一部の実施形態では、メディトープを、ADCまたは放射
性免疫療法(RIT)において使用するためなど、化学療法剤、細胞毒素、または放射標
識された薬剤などの治療剤または診断剤とカップリングさせる。一部の実施形態では、当
該方法は、内部移行または細胞内輸送を改変する。一部の実施形態では、当該方法は、細
胞間または細胞内シグナル伝達を改変する。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法は、抗体によって標的とされる抗原を発現
する細胞または組織へと抗体媒介性送達するためのADCまたはRITまたは他の方法な
どにおいて、薬剤の送達を増強するために有用である。一部の実施形態では、当該方法は
、それらが癌胎児性抗原(CEA)、腫瘍関連糖タンパク質(TAG-72)、KS1/
4などの非内部移行性抗原の状況において、クラスター化、したがって、抗原、抗原に結
合した抗体、および抗体と会合した薬剤の内部移行を促進することにおいて有利である(
Schmitdら、Cancer Immunol Immunother、2008年
12月;57(12):1879~1890;Myerら、Cancer Res 19
93;53:3956~3963を参照されたい)。
KADCYLA(登録商標)として販売されている抗Her2 ADCであるTDM1
の開発の成功にも関わらず、コンジュゲート薬物の僅かな画分(約2%)しか、腫瘍に送
達されない。そのような低い送達率の正確な理由は不明だが、これはおそらく、細胞が利
用する種々の内部移行経路(例えば、クラスリン媒介性細胞内取り込み作用および/また
は小胞媒介性細胞内取り込み作用および/またはマクロピノサイトーシス)、さらには、
いったん細胞内に取り込まれた物質の経路指定(リサイクリングエンドソーム、または後
期エンドソームもしくはリソソーム)に由来する。ジスルフィドリンカーを介して抗体に
コンジュゲートしている薬物は、細胞質の還元環境によって放出され得る。別法では、一
部は、エンドソームベシクルにおいて活性な特異的なプロテアーゼによって放出され得る
(例えば、オーリスタチン)。種々のリンカーを使用する他の研究によって、リソソーム
は、コンジュゲーション化学とは独立して、薬物の放出において有効な手段であることが
示されている。ジスルフィドも、血清中で還元することができ、プロテアーゼは、健康な
組織において活性であり得る。一部の実施形態では、提供する方法、抗体、およびメディ
トープは、疾患を治療するための毒素などの薬剤のより特異的、かつ有効な送達などの改
善をもたらす。
腫瘍免疫療法では、多くの抗原は、腫瘍特異的であることとは対照的に、腫瘍に関連し
ているか、または腫瘍細胞/環境で比較的高いレベルで発現されているに過ぎない。例え
ば、Her2およびEGFRは、Her2+乳癌および結腸直腸癌などの腫瘍組織におい
て著しく過剰発現されるが、それらは、健康な組織でも発現され、このことが、オン-タ
ーゲット、オフ-組織毒性(on-target,off-tissue toxici
ties)をもたらし得る。他の種類の抗原(腫瘍特異的抗原および胎児腫瘍性抗原、例
えば、癌胎児性抗原(CEA)など)は、腫瘍組織においてのみ、かつ/または他ではわ
ずかに、または発生のある種の段階でのみ発現される。同じ抗原上で独自のエピトープを
認識するモノクローナル抗体(mAb)を組み合わせると、様々な抗体エフェクター機能
(例えば、ADCC、補体依存性溶解、シグナル伝達阻害)の増強、細胞死の増強、およ
び癌標的化抗体の場合には、腫瘍増殖阻害の増強を包含する相乗効果が生まれ得る。例え
ば、Dechant Mら、「Complement-dependent tumor
cell lysis triggered by combinations of
epidermal growth factor receptor antibo
dies」、Cancer Res、2008年7月1日;68(13):4998~5
003;Scheuer Wら、「Strongly enhanced antitu
mor activity of trastuzumab and pertuzum
ab combination treatment on HER2-positiv
e human xenograft tumor models」、Cancer R
es、2009年12月15日;69(24):9330~6;Cardarelli
PMら、「Binding to CD20 by anti-B1 antibody
or F(ab’)(2) is sufficient for inductio
n of apoptosis in B-cell lines」、Cancer I
mmunol Immunother、2002年3月;51(1):15~24. E
pub 2001年12月18日を参照されたい。この細胞死増強の正確な機構について
は論争中であるが、研究によって、効果の増強を達成するためには、mAbは両方とも多
価(例えば、全抗体または一価Fabに対してF(ab)’2)であるべきことが示され
ており、このことは、第2の二価mAb(同じ抗原上で独自のエピトープに結合する)が
細胞表面抗原をクラスター化し、より有効に作用する、例えば、腫瘍細胞をより有効に死
滅させ得ることを示唆している。図1および2を参照されたい。
一部の態様では、例えば、メディトープ利用可能抗体と組み合わせて相乗作用を達成す
るために、多価メディトープを第2の抗体または二重特異性抗体の代わりに使用する。一
部の態様では、同じ抗原上の別のエピトープを認識する第2の抗体の使用と比較して、多
価メディトープは利点をもたらす。例えば、多価メディトープの生成は、第2の抗体と比
較した場合に、より効率的で、かつ費用効果が高くなり得る。例えば、いくつかの前臨床
/治験が2種のモノクローナル抗体の同時投与を調査しているが、そのような治療剤の製
造および販売の費用はおそらく、非常に高価となるであろう。一部の態様では、多価メデ
ィトープはまた、腫瘍などの疾患部位に対して比較的より容易に標的化される。メディト
ープ結合性部位(メディトープ結合性部位内で、抗体CDRとは別)の性質、および選択
した任意の抗体をメディトープ利用可能化するための本明細書において提供する幅広く適
用可能な方法があれば、多価メディトープはまた、治療的に許容される特徴を有する第2
の抗体またはエピトープを同定する必要なしに、広範な治療用抗体に容易に適用可能であ
るという利点を有する。したがって、一部の態様では、多価メディトープの使用によって
、許容される特徴を有する第2のmAbを同定する必要性、およびそれを開発する関連す
る多大なコストが回避される。
一部の実施形態では、多価メディトープは、二価抗体を上回る利点、および/またはそ
の改善をもたらす。一部の実施形態では、二重特異性抗体のみの使用と比較して、例えば
、二重特異性抗体の異なるアームによって結合される2つの抗原、例えば、細胞表面抗原
の凝集を増強するために、例えば、親和性、抗体によって誘導されるシグナル伝達、エフ
ェクター機能、および/または内部移行を増強するために、多価メディトープを二重特異
性メディトープ利用可能抗体と共に使用する。したがって、一部の態様では、多価メディ
トープを二重特異性メディトープ利用可能抗体に関連して使用すると、それは、二重特異
性抗体のみと比較して、例えば、追加的なクラスター化程度をもたらすことによって、有
効性レベルの上昇をもたらす。
一部の実施形態では、それぞれ、同じ細胞の表面上で発現される異なる抗原に特異的に
結合する2つのメディトープ利用可能抗体を多価メディトープと一緒に、二価抗体の代わ
りに使用して、細胞表面上での相互に対する2つの抗原の密度または存在比に関わらず、
抗原(例えば、受容体)凝集の増強、および/または特定のレベルの凝集を得る。一部の
態様では、そのような実施形態は、抗原の細胞表面クラスター化、および/または同時局
在化を増強する。一実施形態では、多価メディトープを、そのようなクラスター化を達成
するために、多数の異なる抗原を認識する多数のメディトープ利用可能抗体と一緒に使用
する。したがって、一部の実施形態では、クラスター化が、抗体の各アームがその個々の
抗原に結合している場所でのみ起こるであろう二重特異性抗体と比較して、そのような実
施形態におけるクラスター化は、抗体の1つによって結合される抗原が、別の抗体によっ
て結合される抗原と比較して、かなり高い密度で細胞表面上に存在する場合にも、達成さ
れ得る。
同様に、イメージング剤などの様々な薬剤にコンジュゲートした抗体を用いる場合、細
胞をクラスター化または同時局在化し、かつ/または表面抗原を内部移行する能力が重要
であり得る。例えば、薬剤、例えば、実薬を、標的組織内に、多くの場合に、標的組織の
細胞または腫瘍細胞などの標的細胞内に選択的に送達することを目標として、抗体-薬物
コンジュゲート(ADC)などの薬物-コンジュゲート生物製剤を一般に設計する。生物
製剤、例えば、抗体の標的化は一般に、目的の細胞に優先的に結合するように設計される
;標的細胞または組織上のみに存在し、かつ/または他の組織上には非常に少量か、また
はまれにしか存在しない抗原への選択的結合が特に望まれ得る。特に、罹患細胞、例えば
、腫瘍細胞を直接標的化する薬物-コンジュゲート抗体では、薬剤-コンジュゲート抗体
が、細胞表面上の標的抗原に結合した後に、標的細胞内に内部移行されることがことが望
まれ得るか、または重要である。例えば、Trailら、Antibodies 201
3、2、113~129;Perezら、H.L..Perezら、「Antibody
-drug conjugates:current status and futu
re directions」、Drug Discov Today(2013)を参
照されたい。一部の状況では、抗原の内部移行をもたらす抗体は、放射性免疫療法(RI
T)の状況においても望まれ得る。Boudousq Vら、(2013)「Compa
rison between Internalizing Anti-HER2 mA
bs and Non-Internalizing Anti-CEA mAbs i
n Alpha-Radioimmunotherapy of Small Volu
me Peritoneal Carcinomatosis Using 212Pb」
、PLoS ONE 8(7):e69613を参照されたい。一般に、コンジュゲート
された薬剤、例えば、薬物は、標的細胞内で放出され、活性である。一部の状況では、例
えば、腫瘍環境に対して特異的な特定の細胞外マトリックス成分および/または抗原を標
的化する際には、内部移行が必要ないことがある。Ackermanら、Cancer
Immunol Immunother.、2008年7月;57(7):1017~1
027を参照されたい。
一部の実施形態では、非内部移行性抗原は、メディトープの非存在下での単一特異性二
価抗体の結合が、抗原の内部移行をもたらさず、代謝回転から、もしくは抗原に特異的な
抗体の非存在下で生じるもの以下であるか、または代謝回転から、もしくは抗原特異的抗
体の非存在下で生じるものの2倍超を越えない内部移行度をもたらすものである。一部の
実施形態では、単一特異性二価抗体と共にインキュベートした後の抗原は、代謝回転から
、または抗原特異的抗体の非存在下で生じるものの3倍、4倍、5倍、6倍,7倍、8倍
、または9倍超である比率で内部移行しない。
一部の実施形態では、非内部移行性抗原は、細胞表面抗原のみのための天然結合パート
ナーまたはリガンドの結合が、抗原の内部移行をもたらさないか、あるいは代謝回転から
、もしくは結合パートナーもしくはリガンドの非存在下で生じるもの以下であるか、また
は代謝回転から、もしくはリガンド/結合パートナーの非存在下で生じるものの2倍超を
越えない内部移行度をもたらすものである。一部の実施形態では、抗原の天然リガンドま
たは結合パートナーと共に細胞をインキュベートした後の抗原は、代謝回転から、または
天然リガンドもしくは結合パートナーの非存在下で生じるものの3倍、4倍、5倍、6倍
,7倍、8倍、または9倍超である比率で内部移行しない。一部の実施形態では、抗原は
、少なくとも10、11、12、13、14、15、または16時間以上の半減期で、単
一特異性二価抗体または天然リガンドまたは結合パートナーの結合の後に内部移行する。
B. 多価メディトープ
細胞表面抗原の分布を改変する開示の方法と共に使用するための多価メディトープ、さ
らには、それを含有するベクター、細胞、ライブラリ、および他のシステムを本明細書に
おいて提供する。
用語「多価メディトープ」は、本明細書において使用される場合、複数のメディトープ
、および1つまたは複数のリンカーまたは連結手段を指す。そのような多価メディトープ
は、これらだけに限定されないが、本明細書に記載のメディトープを包含する任意のメデ
ィトープを含んでよい。一態様では、多価メディトープは、2、3、4、5、6、7、8
、9、10以上のメディトープを含んでよい。多価メディトープを構成するメディトープ
は、同じか、または異なる構造または配列を有してよい。
用語「メディトープ」は、本明細書において使用される場合、Kabatナンバリング
に従うとその軽鎖の40位にトレオニン、41位にアスパラギン、および85位にアスパ
ルタートを有するか、または本明細書において開示するセツキシマブ、メディトープ利用
可能トラスツズマブ、もしくはメディトープ利用可能M5Aのメディトープ結合性部位内
のものに対応する残基を含有するメディトープ結合性部位を含有するメディトープ利用可
能抗体またはその抗原結合性フラグメントのメディトープ結合性部位などの中央空洞に結
合するペプチドまたは複数のペプチドを指す。例示的なメディトープには、これらだけに
限定されないが、cQFD(配列番号1)およびcQYN(配列番号2)ペプチド、なら
びにその変異体(「メディトープ変異体」または「変異型メディトープ」)が含まれる。
メディトープの特徴と同様の機能的特徴を有する他の分子も、メディトープ利用可能抗体
のメディトープ結合性部位に結合し得る。「メディトープ類似体」と定義されるそのよう
な分子には、これらだけに限定されないが、メディトープと同じメディトープ結合性部位
に結合し得る小分子、アプタマー、核酸分子、ぺプチボディおよび任意の他の物質が含ま
れ得る。一部の実施形態では、メディトープ配列を、本明細書において開示するとおり環
化させる(例えば、末端(または末端近くの)システイン残基がジスルフィド結合を形成
する)。
用語「リンカー」は、本明細書において使用される場合、複数のメディトープがそれに
よって連結または接続される手段を指す。一実施形態を例示するために、2つ以上のメデ
ィトープを含む多価メディトープの場合には、メディトープは、1つまたは複数のリンカ
ーによって連結される。一態様では、2つのメディトープを含む多価メディトープは、3
つのリンカーを使用することによって環化させることができるであろう。
メディトープを連結して多価メディトープを形成するための1つまたは複数のリンカー
または連結手段は、個々のメディトープを連結および分離するために適した任意の構造で
あってよい。修飾ペプチドバックボーン、小さな化学的スキャフォールド、ビオチン-ス
トレプトアビジン、有機もしくは無機ナノ粒子、ポリヌクレオチド配列、ペプチド-核酸
、有機ポリマー、または免疫グロブリンFcドメインを有する一部の実施形態では、例示
的なリンカーは、ペプチドを形成するために使用してよい1つまたは複数のアミノ酸の使
用を包含する。連結のための手段は、共有結合および/または非共有結合を含み得る。
1つまたは複数のリンカーは、様々な機能または特性を提供する様々な配列または他の
構造的特徴を包含し得る。例えば、1つまたは複数のリンカーは、多価メディトープの誘
導体化を可能にする構造的要素を含有し得る。例示的な構造的要素には、プロテアーゼ切
断部位の存在または非存在、免疫原性配列、例えば、PAS化およびインテイン配列を包
含する多価メディトープの環化をもたらすか、または補助する配列、ならびに例えば、治
療剤または診断剤とコンジュゲートしている、例えば、ホルミルグリシン生成酵素(FG
E)と適合性のアルデヒドタグ、リシン、チロシン、グルタミン酸、アスパラギン酸およ
び使用することができる非天然アミノ酸を包含する残基、部位またはタグが包含される。
本来、多くの場合に多価を介して、特異性および親和性が達成される。リンカーを伴う
二価リガンドでは、これは、ΔG全体=ΔG1+ΔG2-ΔGリンカーと表すことができ
る。言い換えると、K全体=K1×K2/Kリンカーである。リンカーが自由エネルギーに
寄与していない場合(Kリンカー約1)、二価標的のための二価リガンドの見掛けの親和
性は、単量体結合定数の積である。したがって、一般に多価を介して、親和性の有意な増
大を達成することができる(例えば、KD=1μMのメディトープでは、「理論」二価メ
ディトープの親和性は1pMである)。そのような大きな増大は一般には稀にしか見られ
ないが(主に、二価/三価/多価受容体の幾何学的形状によって)、相乗作用は観察され
る。細胞表面で発現される抗原の幾何学的形状は、多価メディトープのリンカーに対して
厳密な制約を課し得るが、特異性も保証することができ、この特異性は、標的化送達する
ためなどの一部の状況においては、例えば、オフターゲット効果のリスクを最小限にする
ことによって、重要な目標であり得る。
一例では、多価メディトープは、Fc領域の実質的に全てなど、抗体のFc領域または
その一部を含有する。リガンドを「二量体化する」ためにFc領域を使用することは確立
されており、例えば、Jazayeri JA & Carroll GJ.、「Fc-
based cytokines: prospects for engineeri
ng superior therapeutics」、BioDrugs、22(1)
:11~26(2008)に記載されている。一部の例では、二価メディトープを作成す
るために、メディトープをリンカー、典型的にはペプチドリンカー、例えば、フレキシブ
ルなペプチドリンカーを介してFc領域に(例えば、IgGのFc領域のN末端に)融合
させる。一例では、17、30、31、32、33、34、35、36、37、38、3
9、40アミノ酸長さなど、IgGのFabの間の距離におおよそ合うように、リンカー
の長さを選択する。一部の態様では、このリンカーは、グリシン、セリン、および/また
はそれらの組合せを含有する。例示的な「メディトープ-Fc」融合を配列番号3および
4に示す。図2も参照されたい。
一部の態様では、メディトープ-Fcは、免疫グロブリン(Ig)定常領域または定常
領域部分に連結しているメディトープであるか、またはそれを含有する。Ig定常領域は
一般に、Fc領域もしくは定常領域ドメイン(例えば、CH1、CH2、CH3)または
その機能性フラグメントを含む。
一部の実施形態では、メディトープ、例えば、多価メディトープは、下式を有する1つ
または複数の鎖(例えば、ポリペプチド鎖)を有する化合物である:
3A-L3A-R4A(式I)
[式中、R3Aは、ペプチドメディトープなどのメディトープ(例えば、本明細書において
提供するメディトープのいずれか)であり、L3Aは、R3AおよびR4Aを連結するペプチジ
ルリンカーなどのリンカーであり、R4Aは、Ig Fc領域またはその機能性フラグメン
トを含む免疫グロブリン(Ig)重鎖定常領域部分である]。
一部の態様では、メディトープは、第1のメディトープであり、リンカーは、第1のリ
ンカーであり、鎖は、下式を含む:
3A-L3A-R4A-L3B-R3B(式III)
[式中、L3Bは、R4AおよびR3Bを連結するペプチジルリンカーなどの第2のリンカーで
あり;R3Bは、第2のメディトープ(例えば、本明細書において提供するメディトープの
いずれか)である]。一部の状況では、鎖は、下式を包含する:
5A-R3A-L3A-R4A-R5B(式IV)または
5A-R3A-L3A-R4A-L3B-R3B-R5B(式V)
[式中、R5AおよびR5Aのそれぞれは、テールもしくはリーダー配列、またはヌルであり
、例えば、ヌルであるか、または0~50アミノ酸長さを含む配列である]。様々な成分
が、アミド結合などによって、共有結合されてよい。
一部の場合には、多価メディトープを包含するメディトープ含有化合物、例えば、メデ
ィトープ-Fcsなどの提供する化合物のリンカー、例えば、L3A、L3B、またはその両
方は、25~40アミノ酸長さ、例えば、25、26、27、28、29、30、31、
32、33、34、35、36、37、38、39、または40((もしくはその概数)
)以上、例えば、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50アミノ
酸長さであり、かつ/または約2Å~約200Åの長さ、例えば、約50Å~約150Å
の長さ、約50Å~約200Åの長さ、約50Å~約300Åの長さ、約100Å~約1
40Åの長さ、例えば、約130Å((もしくはその概数))など、または100、10
1、102、103、104、105、106、107、108、109、110、11
1、112、113、114、115、116、117、118、119、120、12
1、122、123、124、125、126、127、128、129、130、13
1、132、133、134、135、136、137、138、139、140、15
0、160、170、180、190、200、210、220、230、240、25
0、260、270、280、290、または300Å((もしくはその概数))の長さ
である。
一部の態様では、リンカーを、標的である細胞表面上の2個の受容体の間の距離と同じ
か、またはほぼ同じである長さを有するように設計する。一部の実施形態では、受容体は
、同じか、または異なってよい。例えば、2つの受容体は、異なるアミノ酸配列および/
または異なるエピトープを含んでよい。一部の状況では、単一抗原上の異なるエピトープ
を認識する2つのmAbは、相乗的に作用する(Kamat,V.ら、Cancer B
iol Ther 7、726~733(2008)を参照されたい)。一部の例では、
メディトープ-Fcなどの二価メディトープは、第2のモノクローナル抗体様分子として
機能するが、任意のメディトープ利用可能抗体と対になり得る柔軟性を有し、したがって
、一部の態様では、第2の治療用モノクローナル抗体を同定および開発するコストを低減
する。一部の実施形態では、多価メディトープ変異体(価および/またはリンカーの幾何
学的配置を改変することによって作成される)は、特異性および相乗効果をさらに増強す
る。したがって、一部の例では、リンカーの長さを、IgG、例えば、全長IgGなどの
抗体のCDRの間の距離を模倣するか、またはそれに近いように設計する。
一部の態様では、多価メディトープを包含するメディトープ含有化合物、例えば、メデ
ィトープ-Fcなど、提供する化合物のリンカー、例えば、L3A、L3B、またはその両方
は、リソソームコンパートメントに存在するプロテアーゼのための切断部位などのタンパ
ク質分解性切断部位、例えば、MMP切断部位、ADAM切断部位、および/またはカテ
プシン切断部位を含む。
一部の態様では、多価メディトープを包含するメディトープ含有化合物、例えば、メデ
ィトープ-Fcなど、提供する化合物のリンカー、例えば、L3A、L3B、またはその両方
は、非構造化、無秩序、または相対的に非構造化もしくは無秩序リンカーである。一部の
態様では、リンカーは、次の特性の1つまたは複数を有する:非構造化立体配座、配座異
性柔軟性、増強された水溶性、高度なプロテアーゼ抵抗性、低い免疫原性、哺乳類受容体
への低い結合、規定の荷電度、および増加した流体力学的(hydrodynamic)
(またはストークス)半径。
一部の実施形態では、リンカーを、抗体/エピトープ相互作用、抗体/抗体相互作用、
または抗体/メディトープ相互作用の立体障害を阻止するか、またはそれをもたらすよう
に規則的に、または無作為に設計する。修飾例には、アミノ酸置換、付加、欠失、修飾が
含まれる。一部の実施形態では、立体障害は、受容体がクラスター化、シグナル伝達する
ことを、または受容体媒介性細胞内取り込み作用を受けることを阻止し得る。一部の実施
形態では、立体障害の阻止によって、受容体はクラスター化し、シグナル伝達し得るか、
または受容体媒介性細胞内取り込み作用を受け得る。
一部の態様では、リンカーを、ペプチドバックボーンの大きな配座異性自由度を有する
など、生理学的条件下で変性ペプチド配列のような挙動を有するように設計する。一部の
例では、リンカーは本質的に、例えば、生理学的条件で、または水溶液中で、二次構造を
欠いている。
所与のポリペプチドにおいて二次および三次構造の存在または非存在を識別するために
、様々な方法が当技術分野において樹立されている。特に、二次構造を、分光測光法で、
例えば、「遠UV」スペクトル領域(190~250nm)での円偏光二色性分光法で測
定することができる。アルファ-へリックスおよびベータ-シートなどの二次構造要素は
それぞれ、特徴的な形状およびCDスペクトルの大きさをもたらす。また、米国特許出願
公開第20030228309A1号において記載されているとおりの周知のChou-
Fasmanアルゴリズム(Chou,P.Y.ら(1974) Biochemist
ry、13:222~45)およびGarnier-Osguthorpe-Robso
n(「GOR」)アルゴリズム(Garnier J、Gibrat J F、Robs
on B.(1996)、GOR method for predicting pr
otein secondary structure from amino aci
d sequence. Methods Enzymol 266:540~553)
などのある種のコンピュータープログラムまたはアルゴリズムによって、ポリペプチド配
列について二次構造を予測することもできる。所与の配列では、多少の二次構造が存在す
るか、まったく存在しないかを、アルゴリズムによって予測することができ、それは、例
えば、アルファ-へリックスまたはベータ-シートを形成する配列の残基の全部および/
またはそのパーセンテージ、または無作為なコイル形成(二次構造を欠いている)をもた
らすと予測される配列の残基のパーセンテージとして表される。
一実施形態では、リンカーは、Chou-Fasmanアルゴリズムによって決定する
と、0%~約5%未満の範囲のアルファ-ヘリックスパーセンテージを有する。別の実施
形態では、リンカーは、Chou-Fasmanアルゴリズムによって決定すると、0%
~約5%未満の範囲のベータ-シートパーセンテージを有する。一部の実施形態では、リ
ンカーは、Chou-Fasmanアルゴリズムによって決定すると、0%~約5%未満
の範囲のアルファ-ヘリックスパーセンテージおよび0%~約5%未満の範囲のベータ-
シートパーセンテージを有する。一部の実施形態では、リンカーは、約2%未満のアルフ
ァ-ヘリックスパーセンテージおよび約2%未満のベータ-シートパーセンテージを有し
、GORアルゴリズムによって決定すると、ランダムコイル少なくとも約80%、少なく
とも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なく
とも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なく
とも約98%、または少なくとも約99%など、GORアルゴリズムによって決定すると
、高い程度のランダムコイルパーセンテージを有する。例えば、一部の態様では、リンカ
ーは、水溶液中または生理学的溶液中で三次構造を欠いているか、実質的に欠いている。
一部の態様では、これは、GORアルゴリズムによって決定すると、ランダムコイル形成
90%、85%、80%、75%、または70%超、および/またはChou-Fasm
anアルゴリズムによって決定すると、アルファへリックスおよび/またはベータシート
5、4、3、2、もしくは1%未満、または0%、例えば、2%未満を有する。一部の態
様では、(i)グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グ
ルタマート(E)およびプロリン(P)残基の合計は、リンカーの総アミノ酸残基の少な
くとも約80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、または90%
を構成し;リンカーは、少なくとも1個のプロリンを含有し、少なくとも1個のグルタマ
ートを含有し、少なくとも1個のリシンを含有し、少なくとも1個のセリンを含有し、か
つ/または少なくとも1個のグルタミンを含有し;リンカーは、アスパラギン残基(複数
可)よりも多いグルタミン残基(複数可)を含有し;リンカーは、トレオニン残基よりも
多いセリン残基(複数可)を含有し;リンカーは、トリプトファンを含有せず、チロシン
を含有せず、フェニルアラニンを含有せず、システインを含有せず、イソロイシンを含有
せず、ロイシンを含有せず、かつ/またはアスパラギンを含有せず;リンカーは、Wを含
有せず;Yを含有せず;かつ/またはFを含有せず;リンカーは、芳香族残基を含有せず
;リンカーは、1個以下のW、Y、および/またはFを含有し、かつ/または1個以下の
芳香族残基を含有し;リンカーは、ヒスチジンを含有せず、システインを含有せず、かつ
/またはヒスチジンまたはシステインを含有せず;リンカーは、1個以下のヒスチジン、
1個以下のヒスチジン、および/または1個以下のヒスチジンまたはシステインを含有し
;かつ/またはリンカー中の大部分の残基は、荷電している。一部の態様では、リンカー
を、血清プロテアーゼ(複数可)によって切断するための部位などのある種のプロテアー
ゼ切断部位の存在を回避するように、かつ/または免疫原性を回避するように設計する。
一部の態様では、リンカーを、非反復または相対的に非反復であるように設計する。用
語「非反復性」は、ポリペプチドの文脈において本明細書において使用される場合、ペプ
チドまたはポリペプチド配列において内部相同性がないか、その程度が限られていること
を指す。用語「実質的に非反復」は、例えば、その配列において、同一のアミノ酸種類で
ある4個の連続アミノ酸の事例がほとんどないか、もしくはないこと;またはポリペプチ
ドが3以下の平均サブ配列スコアを有すること;またはポリペプチド配列を構成する配列
モチーフに、N末端からC末端への順でパターンが存在しないことを意味し得る。用語「
反復性」は、ポリペプチドの文脈において本明細書において使用される場合、ペプチドま
たはポリペプチド配列における内部相同性の程度を指す。対照的に、「反復性」配列は、
短いアミノ酸配列の多数の同一のコピーを含有し得る。ポリペプチドの文脈では、配列は
、規程されているか、もしくは変動可能な長さの短い配列の多数のコピー、またはモチー
フ自体が非反復配列を有し、全長ポリペプチドを実質的に非反復にするモチーフを含有し
得る。
ポリペプチドまたは遺伝子の反復性の程度は、コンピュータープログラムもしくはアル
ゴリズムによって、または当技術分野で公知の他の手段によって測定することができる。
本開示では、本明細書において開示するリンカーなどの特定のポリペプチドの反復性の程
度を計算する際に使用するためのアルゴリズムを開示する。一態様では、所定の長さのポ
リペプチドの反復性を、式1によって示される式に従って、計算することができる(本明
細書において下記では、「サブ配列スコア」):
[式中:m=(ポリペプチドのアミノ酸長さ)-(サブ配列のアミノ酸長さ)+1;
Counti=配列i内でのそれぞれ特有のサブ配列の出現の累積数]。特定のペプチド
配列のサブ配列スコアを計算するための例は、その開示があらゆる目的のために参照によ
って本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2013/0017997号において提
供されている。
一部の態様では、これは、アミノ酸がセリンまたはグリシンでない限り、同一の3個の
連続アミノ酸を含有しないか、または10、9、8、7、6、5、4、3、または2未満
のサブ配列スコアを有するか、またはグリシンおよびセリン以外の少なくとも1個の残基
を含有する。一部の態様では、リンカーは、任意の血清プロテアーゼのためか、または血
液凝集経路ファミリーのタンパク質、XIIIa、XIIa、XIa、Xa、IXa、お
よびVIIa因子、トロンビン、血漿カリクレイン、活性化PC、プロトロンビナーゼ、
hK1、PSA/hK3、hK10、hK15、活性化タンパク質C(APC)、Hag
eman因子(凝固因子XII)、因子Xa、ADAMTS13、フォンヴィレブランド
因子-切断プロテアーゼ(VWFCP)、プロテアーゼネキシン2、プラスミン、トリプ
シン、α-キモトリプシン、マトリックスメタロプロテイナーゼ-2、マトリックスメタ
ロプロテイナーゼ-9、エラスターゼ、MASP-1(マンノース-結合性レクチン-関
連セリンプロテアーゼ-1)、MASP-2、MASP-3、カテプシンK、カテプシン
B、ストレプトキナーゼ、血漿プロカルボキシぺプチダーゼB、トロンビン活性化フィブ
リン溶解阻害薬(TAFI)、プラスミノーゲン活性化因子ファミリー(組織プラスミノ
ーゲン活性化因子、尿プラスミノーゲン活性化因子(uPA)など)、ウロキナーゼ、補
体コンバターゼファミリータンパク質、因子C1r、C1s、因子D、ならびにC4b・
2a、C3b・Bb、およびC3b・Bb・C3bなどのC3コンバターゼの1種もしく
は複数またはいずれかのための切断部位を含有しない(またはそれによって切断されない
)。
提供するリンカーのうちには、配列番号199、200、201、202、203、も
しくは204として示されるアミノ酸配列、または残基のいずれか1個、2個、3個、も
しくは4個が、リジン残基などに代わって、コンジュゲートされたアミノ酸で置換されて
いてもよいその修飾変異体を有するものがある。
一部の実施形態では、T細胞エピトープ(複数可)の可能性を最小限にすることなどに
よって、潜在的な免疫原性を回避するか、または減少させるように、リンカーを設計する
。抗原提示細胞(APC)の表面上に提示するための、所与のMHCクラスII分子に結
合するペプチドの能力は、ペプチドの一次配列を包含するいくつかの因子に依存している
。一態様では、本開示のペプチドまたはリンカーは、その配列がAPCにおける抗原プロ
セシングに対して抵抗性であるので、低い免疫原性度を有する。別の態様では、本開示の
ペプチドまたはリンカーは、MHC受容体に実質的に結合しないか、または免疫応答を誘
発するために十分な程度ではMHC受容体に結合しない配列を有する。本開示は、リンカ
ー、およびリンカーを含むペプチドを提供し、そのリンカーおよびペプチドは、一次配列
において実質的に非反復性であり、MHC II受容体との結合を減少させるように設計
される。他の態様では、本開示のペプチドおよびリンカーは、T細胞受容体または抗体結
合のためのエピトープを形成せず、低い免疫原性度をもたらす。一態様では、免疫原性の
回避は、少なくとも部分的に、リンカー配列の配座異性柔軟性の結果;すなわち、アミノ
酸残基の選択および順序による二次構造の欠如に寄与し得る。例えば、水溶液中、または
生理的条件下でコンパクトに折り畳まれた立体配座に適合する傾向を有する配列は、水溶
液中、または生理的条件下でコンパクトに折り畳まれた立体配座に適合する傾向が相対的
に低い配列よりも、配座エピトープをもたらす可能性が高い。従来の治療実施および投与
を使用しての、本開示のリンカーを含む融合タンパク質の投与は一般に、リンカー配列に
対する中和抗体の形成をもたらさないであろう。一態様では、例えば、リンカーがメディ
トープに連結して融合している場合には、低免疫原性のリンカー配列は、融合パートナー
の免疫原性を減少させる。
一実施形態では、リンカーは、ヒトT細胞によって認識されるエピトープを含有しても
よいし、または実質的に含有しなくてもよい。より低い免疫原性タンパク質を生じさせる
目的でのそのようなエピトープの除去は、以前に開示されており;例えば、参照によって
本明細書に組み込まれるWO98/52976、WO02/079232、およびWO0
0/3317を参照されたい。同じ原理、例えば、エピトープの同定を使用して、そのよ
うなエピトープをリンカーに導入することができる。ヒトT細胞エピトープのためのアッ
セイは、記載されている(Stickler,M.ら、(2003)J Immunol
Methods、281:95~108)。T細胞エピトープまたは非ヒト配列の作成
を伴うか、または伴わずにオリゴマー化することができるペプチド配列が、特に重要であ
る。これは、T細胞エピトープの存在について、および非ヒトの6~15マーおよび、特
に、9マー配列の出現について、これらの配列の直接的な繰り返しを試験し、次いで、エ
ピトープ配列を包含するか、または除去もしくは破壊するように、リンカー配列の設計を
改変することによって達成される。一部の実施形態では、リンカー配列は、MHC受容体
に結合すると予測されるリンカーのエピトープの数の制限によって、実質的に非免疫原性
である。MHC受容体に結合することができるエピトープの数を制限することで、T細胞
活性化の可能性、さらには、T細胞ヘルパー機能が随伴して低下し、B細胞活性化または
アップレギュレーションが低下し、抗体産生が低下する。予測されるT細胞エピトープの
低度は、例えば、TEPITOPE(Sturniolo,T.ら、(1999)Nat
Biotechnol、17:555~61)などのエピトープ予測アルゴリズムによ
って決定することができる。Sturniolo,T.ら(1999)Nature B
iotechnology 17:555)において開示されているとおり、タンパク質
内の所与のペプチドフレームのTEPITOPEスコアは、複数の最も共通するヒトMH
C対立遺伝子に対するそのペプチドフレームの結合のKd(解離定数、親和性)のlog
である。スコアは、少なくとも20log超で、約10から約-10までの範囲であり(
10e10d~10e-10dの結合制限に対応する)、M、I、L、V、Fなどの、MH
C上でペプチド提示中にアンカー残基として役立つ疎水性アミノ酸を回避することによっ
て減少させることができる。一部の実施形態では、リンカー配列は、約-5、または-6
、または-7、または-8、または-9のTEPITOPE閾値スコア、または-10の
TEPITOPEスコアの予測T細胞エピトープを有しない。本明細書において使用され
る場合、「-9」のスコアは、-5のスコアよりもストリンジェントなTEPITOPE
閾値である。
9マーペプチド配列のTEPITOPEスコアは、Sturniolo[Sturni
olo,T.ら、(1999) Nat Biotechnol、17:555]によっ
て記載されているとおりに、ポケットポテンシャルを付加することによって計算すること
ができる。この方法によって計算されるTEPITOPEスコアは、およそ-10~+1
0の範囲である。しかしながら、P1位に疎水性アミノ酸(FKLMVWY)(配列番号
240)を欠いた9マーペプチドは、-1009~-989の範囲の計算されたTEPI
TOPEスコアを有する。この値は、生物学的に意味がなく、疎水性アミノ酸が、HLA
結合のためのアンカー残基として役立ち、かつP1に疎水性残基を欠いたペプチドは、H
LAに対するバインダーとは判断されないという事実を反映している。
一部の実施形態では、リンカーは、例えば、エピトープ同定プログラムまたアルゴリズ
ムによって予測されるとおり、いくつかのMHCクラスIIエピトープを含有すると予測
されるか、または予測されない。一実施形態では、本開示のリンカーは、0、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、26、27、28、29、または30のM
HCクラスIIエピトープを有するか、または有すると予測される。別の実施形態では、
本明細書において開示するリンカーは、約2以下、約3以下、約4以下、約5以下、約6
以下、約7以下、約8以下、約9以下、約10以下、約11以下、約12以下、約13以
下、約14以下、約15以下、約16以下、約17以下、約18以下、約19以下、約2
0以下、約21以下、約22以下、約23以下、約24以下、約25以下、約26以下、
約27以下、約28以下、約29以下、または約30以下のMHCクラスIIエピトープ
を有するか、または有すると予測される。
一部の実施形態では、リンカーは、Singh,H.およびRaghava,G.P.
S.(2001)、ProPred:Prediction of HLA-DR bi
nding sites、Bioinformatics、17(12):1236~3
7において記載されているProPredツールによって予測されるとおり、いくつかの
予測MHCクラスIIエピトープを含有してもよいし、または含有しなくてもよい。Pr
oPredは、抗原タンパク質配列においてMHCクラスII結合領域を予測するための
グラフィカルウェブツールである。一態様では、ProPredツールを使用するMHC
クラスIIエピトープの予測は、Sturniolo、T.、et al.(1999)
、Nat Biotechnol、17: 555に由来する定量マトリックスを利用す
る。
加えて、リンカー配列中の非反復配列および対応するエピトープの欠如は、リンカーに
結合するか、またはリンカーによって活性化されるB細胞の能力を限定または増強する。
反復配列は認識され、少数のB細胞とでも多価接触を形成し得、複数のT細胞独立受容体
の架橋の結果として、B細胞増殖および抗体産生を刺激し得る。対照的に、リンカーは、
その延長配列にわたって多くの異なるB細胞と接点を作成し得るが、それぞれ個々のB細
胞は、配列の反復性の欠如によって、個々のリンカーと1つまたは少数の接点しか作成し
得ない。一実施形態では、本開示のリンカーは典型的には、B細胞の増殖、したがって、
免疫応答を刺激するかなり低い傾向を有する。一実施形態では、リンカーに融合したメデ
ィトープは、リンカーに融合していない対応するメディトープと比較すると、低い免疫原
性を有する。
一実施形態では、非反復リンカーは典型的には、高度な反復性を有するリンカーよりも
弱い接点を抗体と共に形成する。抗体は、多価分子であり、例えば、IgGは、2つの同
一な結合性部位を有し、IgMは、10の同一な結合性部位を含有する。したがって、反
復性配列に対する抗体は、高い結合活性で、そのような反復配列との多価接点を形成する
ことができ、そのことは、そのような反復配列の効力および/または除去に影響を及ぼし
得る。対照的に、非反復リンカーに対する抗体はおそらく、一価相互作用のみをもたらし
、非反復リンカーを含むペプチドが長期間、循環中に残存し得るように、免疫クリアラン
スのより低い可能性をもたらす。
例えば、MHCクラスIエピトープを予測するためのアルゴリズムを使用して、リンカ
ー配列を、MHCクラスIエピトープの候補を同定するために評価することができる。所
与のポリペプチドにおいて、潜在的なMHCクラスIエピトープ、すなわち、MHCクラ
スI分子上で表示され得るエピトープを同定するために、多くの異なる予測プログラムが
利用可能である。いくつかの例示的なアルゴリズムが、その開示があらゆる目的のために
参照によって本明細書に組み込まれるWO2009/051555において記載されてい
る。エピトープ同定プログラムの例は、次の機構および施設のウェブサイトにおいて見出
すことができる:Institute of Microbial Technolog
y(India)、Singh,H.およびRaghava、G.P.S.Bioinf
ormatics 22;19(8):1009~14(2003)において記載されて
いるとおりのProPred-Iツール。Hans-Georg Rammenseeら
、Immunogenetics(1999)50:213~219において記載されて
いるとおりのSYFPEITHI。Immune Epitope Database。
例えば、Kim Y、Sidney J、Pinilla C、Sette A、Pet
ers B.、BMC Bioinformatics 10:394(2009)を参
照されたい。Max-Planck-Institute for Infection
Biology。例えば、J.Hakenberg、A.Nussbaum、H.Sc
hild、H.-G.Rammensee、C.Kuttler、H.-G.Holzh
uetter、P.-M.Kloetzel、S.H.E.Kaufmann、H.-J
.Mollenkopf(2003) MAPPP - MHC-I Antigeni
c Peptide Processing Prediction. Applied
Bioinformatics 2(3):155~158を参照されたい。Niel
sen M、Lundegaard C、Lund O、Kesmir C.、Immu
nogenetics.57(1-2):33~41、2005において記載されている
とおりのTechnical University of Denmark、NetC
hop Server。
これらの予測ウェブサイト内で使用されるアルゴリズムは、同じサイトにおいて見出す
ことができる。以下は、適切な予測アルゴリズムを記載している参照文献の非排他的リス
トである:Parkerら(1994) Scheme for ranking po
tential HLA-A2 binding peptides based on
independent binding of individual pepti
de side-chains、J.Immunol.、152、163~175;Ha
ns-Georg Rammenseeら(1999)SYFPEITHI:datab
ase for MHC ligands and peptide motifs,
Immunogenetics 50:213~219;Recheら(2002)Pr
ediction of MHC Class I binding peptides
using profile motifs. Hum Immunol.63(9)
:701~9;Greenbaumら(2007)Journal of Molecu
lar Recognition 20(2):75~82。
一実施形態では、本開示のリンカーは、MHC受容体のためのいずれのエピトープも含
有しない。一実施形態では、本開示のリンカーは、いずれのMHCクラスIまたはクラス
IIエピトープも含有しない。別の実施形態では、本明細書において開示するリンカーは
、例えば、エピトープ同定プログラムまたはアルゴリズムによって予測すると、いずれの
予測MHCクラスIエピトープも含有しない。一実施形態では、本開示のリンカーは、0
、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、26、27、28、29、ま
たは30のMHCクラスIエピトープを有するか、または有すると予測される。別の実施
形態では、本明細書において開示するリンカーは、約2以下、約3以下、約4以下、約5
以下、約6以下、約7以下、約8以下、約9以下、約10以下、約11以下、約12以下
、約13以下、約14以下、約15以下、約16以下、約17以下、約18以下、約19
以下、約20以下、約21以下、約22以下、約23以下、約24以下、約25以下、約
26以下、約27以下、約28以下、約29以下、または約30以下のMHCクラスIエ
ピトープを有するか、または有すると予測される。
提供するメディトープおよび化合物の定常領域部分、例えば、R4Aは一般に、IgG分
子などのIg分子、またはその機能性部分のFc領域に存在する1つまたは複数の定常領
域を包含する。一部の態様における部分は、可変領域ドメインまたはその機能性フラグメ
ントを包含しない。例えば、一部の状況では、定常領域部分は、重鎖CH1、CH2、お
よび/またはCH3の1つまたは複数を含有する。一部の例では、定常領域部分は、CH
4をさらに包含してよい。一部の場合には、部分は、CH3のみを包含し、例えば、CH
1、CH2、またはCH4部分を包含しない。例示的な定常領域部分は、205および2
06、ならびに例えば、いずれか1個、2個、3個、または4個のアミノ酸が、リシン残
基での置換など、コンジュゲートアミノ酸で置換されているその修飾変異体を包含する。
一部の実施形態では、リンカーは、誘導体化するために、例えば、例えば、スキャフォ
ールドまたはリンカーを介して、診断剤、例えば、イメージング剤または治療剤などの薬
剤に多価メディトープをコンジュゲートするために使用することができる反応性官能基を
含有する。一部の実施形態では、リンカーは、例えば、スキャフォールド、リンカー、ま
たは薬剤のコンジュゲーションにおいて有用なリシン、チロシン、グルタミン酸、アスパ
ラギン酸、FGE配列、または非天然アミノ酸を包含する1つまたは複数のコンジュゲー
ション部位を含む。一部の実施形態では、コンジュゲーション部位の数および場所を、コ
ンジュゲーション部位を付加または除去することによって制御し、それによって、後でコ
ンジュゲートされる薬剤の量または場所を制御することができる。一部の実施形態では、
PAS化配列、ソルターゼ配列、またはインテイン配列を含むリンカーはさらに、1つま
たは複数のコンジュゲーション部位を含む。例えば、一部の実施形態では、多価メディト
ープは、例えば、リンカー中を包含して、1つまたは複数のPAS化配列を含む。PAS
化配列は、規定の、またはランダムな配列中にプロリン、アラニン、およびセリンを含み
得る。したがって、PAS化配列は、中性および疎水性アミノ酸を含むペプチドを包含し
得る。配列番号231は、例示的な三価メディトープを開示している。PAS化を含む配
列は、Morathら、Mol Pharm、2015年5月4日;12(5):143
1~42において記載されている。PAS化は、薬物送達を改善し、血漿半減期を延長し
得る。例えば、PAS化は、タンパク質の流体力学的体積を増加させ得て、循環を延長し
、かつ/または腎臓濾過前の生体活性を増進させる。
一部の実施形態では、チオール官能基を、リンカー上の任意の適切な位置に導入するこ
とができ、イメージング剤、他のタンパク質およびペプチド、金属キレート剤、siRN
A、ナノ粒子、細胞傷害性薬物などの診断剤または治療剤を含有するいくつかの外部試薬
を使用して選択的に修飾することができる。
例えば、一部の実施形態では、メディトープ、例えば、多価メディトープは、配列番号
57、58、59、64、250、251、252、もしくは192のアミノ酸配列、ま
たは残基の任意の1個、2個、3個、または4個がリシンなどのコンジュゲートされるア
ミノ酸で置換されていてもよいその修飾変異体を有する1つまたは複数の鎖(例えば、ポ
リペプチド鎖)を有する。一部の実施形態における鎖は、金属イオンに結合する金属キレ
ート剤、小分子、化学療法剤、治療用抗体もしくはその機能性フラグメント、毒素、放射
性同位体、酵素、ヌクレアーゼ、ホルモン、免疫調節剤、オリゴヌクレオチド、有機もし
くは無機ナノ粒子、RNAi分子、siRNA分子、キレート剤、ホウ素化合物、光活性
剤、色素、蛍光もしくは発光物質、酵素、増感剤、放射性物質、またはキレート剤を含む
コンジュゲートされるペプチジル部分である。
一部の実施形態では、多価メディトープを環状化してよい。環状化多価メディトープは
、線状多価メディトープよりも安定であるか、またはより限定された幾何学的配置を有し
得る。環状化多価メディトープは、より急速なクリアランスを包含する、線状多価メディ
トープを上回る異なる機能特性も有し得る。一部の実施形態では、多価メディトープは、
多価メディトープの環状化またはメディトープの線状鎖の作成を助け得る1つまたは複数
のソルターゼまたは「インテイン」配列を含む。一部の実施形態では、多価メディトープ
のリンカーは、ソルターゼまたはインテイン配列を含む。インテイン配列は、Ssp I
cおよびSsp IN配列を包含し、Scottら、Proc Natl Acad Sc
i U S A.、1999年11月23日;96(24):13638~43において
記載されている。配列番号231は、配列番号231の118および119位に「GG」
配列、ならびに254~258位に「PETG」ソルターゼ配列を含むスプリットソルタ
ーゼ配列を含む。一部の実施形態では、ソルターゼ配列は、配列LPXTG(配列番号2
49)を含み、Xは、任意のアミノ酸を含む。ソルターゼ配列は、Antosら、J B
iol Chem. 2009年6月5日;284(23):16028~36において
記載されている。配列番号237~239は、追加の例示的な多価メディトープペプチド
を開示している。
一部の態様では、多価メディトープの鎖は第1の鎖であり、メディトープはさらに、例
えば、式R3A-L3A-R4A(式I)またはR3A-L3A-R4A-L3B-R3B(式III)を
有する、本明細書において上記したとおりの鎖などの第2の鎖を包含する。
一部の実施形態では、リンカーの組成および/またはFcとメディトープとの間の距離
を、例えば親和性および特異性を最適化するために体系的に改変する。一実施形態では、
各天然または非天然残基を、最適化のために、リンカー内の任意の位置で置換することが
できる。一部の態様では、リンカーは、2~100(またはその概数)残基長さ、例えば
、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17
、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、
35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、1
00、125、150、175、または200(またはその概数)残基(アミノ酸)長さ
、あるいはそれ以上である。一例では、現在および未来のDNAシンセサイザーを使用し
て、そのようなリンカーを作成し、メディトープとFc領域との間に挿入する。このリン
カーをまた、回転半径を制限し、かつFc-メディトープの親和性および特異性を増強す
るために「硬直化(rigidified)」することもできる。例えば、多重コイルド
メインを、メディトープとFcとの間に設けることができる(図3)。他の例では、不活
性タンパク質ドメイン(例えば、免疫グロブリンフォールド)をリンカーの代わりに用い
る。多数の免疫グロブリンフォールドを、メディトープとFcドメインとの間に設けるこ
とができる。ある種の実施形態では、リンカーの組成は、あり得る抗原性を緩和するため
に、ヒト由来のものである。
一部の例では、例えば、選択性および結合親和性の増強のために、提供するメディトー
プをスキャフォールドにテザーして、多価メディトープを作成する。一部の実施形態では
、腫瘍関連抗原に結合するメディトープ利用可能mAbにスキャフォールドを設け、それ
を「デイジーチェーン」して、リガンド拮抗作用を増強し、受容体細胞内取り込み作用を
改変し、かつ/またはADCC/CDCを介する免疫応答を改善するために、多価メディ
トープスキャフォールドを使用する(図1を参照されたい)。したがって、一部の実施形
態では、2つ以上の抗体またはその機能性フラグメントをテザーするために、メディトー
プを使用する。そのようなメディトープは、例えば、癌または腫瘍の治療およびイメージ
ングを増強するための多価メディトープの一部であってよい。多価メディトープには、多
価メディトープテザリング体を作るために、リンカー(複数可)を介して、例えば長いリ
ンカーおよびビオチンを介してストレプトアビジンにカップリングしている2つ以上のメ
ディトープを包含し得る。
一実施形態では、多価メディトープテザリング体は、四価メディトープテザリング剤で
ある。一態様では、四量体テザリング体は、表面プラスモン共鳴によって、一価ペプチド
と比較して、抗体への結合の増大を有することが示されており、このことは、多価相互作
用と一致する。一例では、そのような多価メディトープ(例えば、四価メディトープ)の
使用は、抗体単独または一価メディトープ単独の使用と比較して、抗原へのメディトープ
利用可能抗体の結合親和性(例えば、セツキシマブの場合には、EGFR陽性細胞に対す
る結合親和性)の増大をもたらす。そのような結合親和性は、よく知られている方法を使
用して、例えば、FACS分析によって決定することができる。図4を参照されたい。
一部の実施形態では、リンカー上での受容体の制約に対処するために、未修飾か、また
は修飾されている、例えば、変異型の、例えば、最適化されているメディトープを、リン
カーを最適化することなどによって、多価スキャフォールドにカップリングさせる。一部
の態様では、多価メディトープを隣接する抗体、例えば、IgGに「ラッチ-オン(la
tch-on)」して、「デイジーチェーン」様配列を形成することができ(図1を参照
されたい)、これは、例えば腫瘍抗原を標的化している抗体において、腫瘍細胞の抗原密
度が高い場合に使用することができる。二価メディトープおよび抗体の分子内会合が可能
である一方で、抗体、例えば、IgGのC2対称性が、そのような相互作用について、リ
ンカーに幾何形状的制約を課し得る。したがって、一部の態様では、多価メディトープは
三価以上のスキャフォールドに基づき、1個超の抗体が「デイジーチェーン」されるであ
ろうことを保証する。第3のメディトープアームを包含することによって、三価メディト
ープと抗原結合抗体との当初遭遇の寿命が延長され得る。このことは次いで、その追加の
アームが隣接する抗原結合抗体に結合して、複合体全体を安定化させる確率を上昇させ得
る。他の実施形態では、メディトープ利用可能抗体および他の標的、例えば他のB細胞お
よびT細胞表面タンパク質、例えばT細胞受容体および同時刺激分子に同時に結合する多
官能化メディトープを構成することができる。一部の実施形態では、異なるメディトープ
について特異性を有する複数のメディトープ利用可能抗体(例えば、1つまたは複数の修
飾メディトープ利用可能抗体を包含)をそのような異なるメディトープと一緒に、そのよ
うな多価実施形態で使用する。
様々なリンカーおよびスキャフォールドが当技術分野では知られており、これらの実施
形態に関連して使用することができる。例示的なスキャフォールド合成スキームを図5に
示し、かつ本明細書中の実施例において検討する。一部の態様では、図5に示されている
テンプレート4および5の使用によって、二価および三価メディトープの両方の形成がそ
れぞれ可能となる。一部の実施形態では、例えば、結合または他の特性を改善または改変
するために、種々の長さのポリエチレングリコール(PEG)および/または他のリンカ
ーを使用する。一部の態様では、PEG長さは、10(またはその概数)A~1000(
またはその概数)Aまたはその付近である。合成手法は、放射性核種イメージング用のD
OTAを組み込むためにも適している。例えば、FITC標識二価メディトープ、すなわ
ち化合物13の合成では、30ÅのPEG二官能性アームが組み込まれている(図5)。
一部の例におけるIgG内のCDR領域間の距離は、約130Åである。距離は、例えば
、約50Å~約150Åの長さ;または約50Å~約200Åの長さ、または約100Å
および約140Åの長さ、例えば、100、101、102、103、104、105、
106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、
116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、
126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、
136、137、138、139、140、150、160、170、180、190、
または200Åの長さ(もしくはその概数)などで変動し得る。この手法が最適であるこ
とを保証するために、PEGリンカーの長さを体系的に変えることができる。市販のPE
Gのエンドツーエンド距離は、90Åに達し、これは、IgG距離を超えるであろう。
他の実施形態では、例えば、高親和性多価メディトープを作成し、かつ/または相乗作
用をもたらすために、他のスキャフォールドおよび/またはリンカーを使用する。例えば
、DNAを、より硬直したスキャフォールドを作るためのメディトープ用のスキャフォー
ルドとして使用することができる。例えば、多価を達成するために、生物および化学由来
の種々のスキャフォールドも使用することができる。これには、これらに限定されないが
、二価または三価スキャフォールドの構築、四価スキャフォールドとしてストレプトアビ
ジン(欧州特許出願公開第2065402(A1)号を参照されたい)またはストレパビ
ジン、独自のスキャフォールド(Hutchines et al, JMB406:4
,595(2011))、Origami DNA(Guら、Nature Nanot
echnology 4、245~248(2009)を参照されたい)などの使用が包
含される。これらに限定されないが、DNA(一本鎖、二重鎖、Hollidayジャン
クション、アプタマーなど)、RNA(一本鎖、ヘアピン、ステムループ、アプタマーな
ど)、PNA(ペプチド核酸)、硬直のためのDNA/PNA二重鎖および三重鎖、有機
およびまたは無機ナノ粒子(直接カップリングしているか、またはPEGなどの有機ポリ
マーを介してカップリングしている)、それ自体と、および/またはDNAもしくはPN
Aと二重鎖を形成し得る有機ポリマーを包含する分子を使用して、化学的スキャフォール
ドを作ることもできる。
多価メディトープのキャラクタリゼーション
例えば、多価スキャフォールドへのコンジュゲーションが、メディトープ-Ig相互作
用に影響を及ぼさないことを保証するために、SPRおよびITCを包含するいくつかの
知られている方法のうちのいずれかによって、メディトープ利用可能抗体への多価メディ
トープの結合特性をキャラクタライズすることができる。これらの手法が一般的に、細胞
表面上に(腫瘍細胞の表面上などに)存在する抗原に関連していない場合、場合によって
は、そのような測定は、多価および相乗効果を決定するその能力において制限を受け得る
。したがって、一部の態様では、FACS分析および/または細胞生存率アッセイを使用
して、メディトープ利用可能抗体(例えば、セツキシマブの状況では、EGFRを過剰発
現する細胞)が認識する抗原を発現する細胞そのものに対する多価メディトープの作用を
定量する。一般に、メディトープ利用可能抗体が認識する抗原を発現(例えば、過剰発現
)する細胞系をメディトープ利用可能抗体と共に、抗体が、細胞上に発現されている抗原
に結合する条件下でインキュベートする。場合によっては、様々な濃度の抗体を使用する
。同時にか、またはその後に、細胞を多価メディトープと共に、場合によっては濃度を変
えてインキュベートする。適切なインキュベーション時間および洗い出しを実施する。第
2の抗体および一価メディトープを、陽性対照および陰性対照としてそれぞれ使用するこ
とができる。抗体およびメディトープを、よく知られているフローサイトメトリーまたは
顕微鏡によって検出可能な薬剤で標識することもできる。一部の例では、一価メディトー
プと比較して、多価メディトープの存在下でのシグナルのシフト(FACSの場合)また
は上昇は、相乗作用または相加作用を示している。他の例では、多価メディトープの相加
作用をさらに確認するために、非標識の一価メディトープを競合アッセイで使用して、そ
れが、抗原結合したメディトープ利用可能抗体について、標識された多価メディトープと
競合し得るかどうかを決定する。
他の例では、細胞生存性アッセイを使用して、メディトープ利用可能抗体の細胞死滅効
果を増強する多価メディトープの能力を決定する。例えば、目的の抗原を発現する細胞を
、メディトープ利用可能抗体および/または多価メディトープの濃度を変えながらインキ
ュベートすることができる。一価メディトープおよび第2抗体を再び、対照として使用す
ることができる。一部の例では、MTT(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル
)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド)を使用して、生細胞の数またはパーセ
ンテージを定量する。細胞生存性、増殖、および/または死を測定するための他の手法が
当技術分野では知られており、それらを使用することもできる。
他の例では、そのようなアッセイにおいて活性を実証する多価メディトープについて、
ウェスタンブロット分析または他の生化学的手法またはシグナル伝達による手法を行って
、細胞表面受容体などの特定の抗原に関連するシグナル伝達の阻害を調査する(例えば、
セツキシマブの場合には、EGFRシグナル伝達経路の一部であるEGFR、AKT、M
APのリン酸化状態を追跡する)。そのような研究からのデータを、メディトープ利用可
能抗体のみ(すなわち、メディトープなし)、一価メディトープで、かつ/またはチロシ
ンキナーゼまたは他の既知の阻害剤(AG1478など)で処置された細胞からのデータ
と比較することができる。一部の例では、多価メディトープ濃度を関数として細胞死の上
昇が観察されるが、このことは、多価メディトープの相乗的細胞死滅効果を実証している
I.変異型メディトープ
提供するメディトープのうちには、メディトープ1または2(配列番号1または2のメ
ディトープ)と比較して1つまたは複数の修飾、例えば、構造的修飾を有するメディトー
プ変異体(変異型メディトープとも呼ばれる)があり、かつそれらを生産する方法を提供
する。一部の実施形態では、cQFDおよびcQYNメディトープを、メディトープ変異
体を設計する際の出発点として使用する。一部の態様では、例えば、未修飾のメディトー
プ、cQFDおよびcQYNと比較して、セツキシマブおよび本明細書において記載され
ている他の抗体を包含する1つまたは複数の提供するメディトープ利用可能抗体について
の親和性の上昇または改変、pH依存性の改変、または異なる生理学的条件下での異なる
親和性などの改変された特性を有するように、メディトープ変異体を設計する。様々な化
学的および生物物理的方法を使用して、メディトープ変異体を設計および生産する。
メディトープ変異体には、これらに限定されないが、メディトープ、例えば、cQFD
およびcQYNならびに本明細書において記載されている他のものなどに修飾が組み込ま
れている変異体が包含される。適切な修飾には、これらに限定されないが、ペプチド環化
の様式および/または位置に対する修飾、環式ペプチドの1つもしくは複数のアミノ酸成
分に対する修飾、または環式ペプチドへの1つもしくは複数のアミノ酸の付加もしくはそ
れらからのアミノ酸の欠失などの、当技術分野で知られている任意のペプチド修飾が包含
されるが、これらに限定されない。特定の例では、cQFDを、以下の修飾のうちの1つ
または複数で改変することができる:Arg8の修飾、Phe3の修飾、Leu5の修飾
、Leu10の修飾、ペプチド環化の様式の変更、および/または1つもしくは複数の位
置での水和可能カルボニル官能基の組み込み、および1つもしくは複数のアミノ酸欠失も
しくは付加。cQYNの場合には、適切な修飾には、以下のうちの1つまたは複数が包含
され得る:Arg8の修飾、Leu5の修飾、Leu10の修飾、ペプチド環化の様式の
変更、および/または1つもしくは複数の位置での水和可能カルボニル官能基の組み込み
、および1つもしくは複数のアミノ酸欠失もしくは付加。メディトープ内の一定のアミノ
酸位置を欠失させるか、または異なる天然アミノ酸もしくは非天然アミノ酸で置き換える
ことができるか、あるいは、例えば「クリック化学」を使用することによって、メディト
ープをフラグメントと化学的にコンジュゲートさせることができる。配列番号1のArg
9がシトルリンに変異しているメディトープは、セツキシマブに結合することが、本明細
書では示されている。加えて、アミノおよびカルボキシ末端をさらなるアミノ酸で、メデ
ィトープ変異体の環式部分より先まで(すなわち、それに加えて)伸長して、Fabに追
加的に接触させることができる。例えば、プロテインLをcQFDメディトープのC末端
に加えたところ、先行データによって、これは、かなり高い親和性で結合することが示さ
れている。
一部の実施形態では、メディトープには、表1および2に列挙されているもの、さらに
は16アミノ酸長さまでのものなど、追加のアミノ酸を含むそのようなメディトープが包
含される。例えば、一部の態様では、メディトープは、第1の残基の前、すなわち、0位
にセリンをさらに包含するメディトープ1、2、または15~55のうちの一つである。
表1に列挙されているメディトープは、CおよびN末端を接続するために、ジスルフィド
結合を使用するが、ただし、ある種のメディトープが、テールまたはリーダーなどの追加
の配列を含有して、結合が2つの末端残基の間にない場合を除く。例示的なテールおよび
リーダー配列は、本明細書においてR5AおよびR5Bとして示されるテールなどの、1~4
0、1~30、1~25、1~20、1~15、1~10、9、8、7、6、5、4、3
、または2アミノ酸長さなどの1~50アミノ酸長さを有するものである。例示的なテー
ルおよびリーダー配列は、いずれか1つまたは複数のG、S、P、K、および/またはD
残基(複数可)を含有する。例示的なテールおよびリーダーは、GGGSK、G、GPG
GSDPG、およびGPGGSDPGを包含する。例えば、配列番号31を有するメディ
トープは、追加のテールを含有したが、これは、ジスルフィド結合が、2つの末端残基の
間にないことを意味した。同様に、表中のある種の他のメディトープ(配列番号187~
190、207)は、テールおよび/またはリーダーを含有し、末端残基以外の残基の間
に結合が生じている。表2のペプチドでは、ラクタム架橋、ジスルフィド以外の結合([
3+2]付加環化など)または結合なしが利用されている(例えば、非環式または線状変
異体)。本明細書において記載されている実施形態に従って使用することができる追加の
メディトープには、本明細書において定義されるとおりの任意のメディトープ、セツキシ
マブまたは任意の他の治療用抗体の抗体フレームワーク結合インターフェース(すなわち
、Fab軽鎖および重鎖の間)に結合するペプチドが包含される。例えば、環式ペプチド
cQFDおよびcQYNに加えて、一部の実施形態は、cQFDおよびcQYNの1つま
たは複数の変異体を包含する。
メディトープ変異体は典型的には、5~16アミノ酸長さ、例えば、5、6、7、8、
9、10、11、12、13、14、15、または16アミノ酸長さ、例えば8~13ア
ミノ酸長さ、例えば、9~12アミノ酸長さのアミノ酸配列長さを有する。加えて、メデ
ィトープは、(例えば、融合タンパク質またはペプチドの一部としての)他の分子、例え
ば、リンカーまたは薬剤を包含する他のペプチドとコンジュゲートまたは会合していてよ
い。したがって、この場合、メディトープを含有する化合物は、このパラグラフに記載さ
れている長さを超える追加のアミノ酸残基を含有することがあり、その際、メディトープ
部分が、5~16アミノ酸を含有し、複合体または化合物が追加のアミノ酸を含有する。
例は、本明細書において記載されており、例えば、上記の配列番号31である。
一部の実施形態では、変異型メディトープは環式ペプチドである。他の実施形態では、
それらは、線状または非環式ペプチドである。
メディトープは、例えば、下式を有するペプチドまたはそのようなペプチドに由来する
環式ペプチドを包含し得る:
X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12(式
VI)
[例えば、式中:
X1=Cys、Gly、β-アラニン、ジアミノプロピオン酸、β-アジドアラニン、
またはヌル;
X2=Glnまたはヌル;
X3=Phe、Tyr、β-β’-ジフェニル-Ala、His、Asp、2-ブロモ
-L-フェニルアラニン、3-ブロモ-L-フェニルアラニンもしくは4-ブロモ-L-
フェニルアラニン、Asn、Gln、修飾Phe、水和性カルボニル含有残基;またはボ
ロン酸含有残基;
X4=AspまたはAsn;
X5=Leu;β-β’-ジフェニル-Ala;Phe;Trp;Tyr;フェニルア
ラニン、トリプトファン、もしくはチロシンの非天然類似体;水和性カルボニル含有残基
;またはボロン酸含有残基;
X6=Ser;
X7=ThrまたはSer;
X8=Arg、Ser、修飾Arg、または水和性カルボニルもしくはボロン酸含有残
基;
X9=Arg、Ala;
X10=Leu、Gln、Glu、β-β’-ジフェニル-Ala;Phe;Trp;
Tyr;フェニルアラニン、トリプトファン、もしくはチロシンの非天然類似体;水和性
カルボニル含有残基;またはボロン酸含有残基;
X11=Lys;および
X12=Cys、Gly、7-アミノヘプタン酸、β-アラニン、ジアミノプロピオン
酸、プロパルギルグリシン、イソアスパラギン酸、またはヌル]。
一部の態様では、修飾Argは、図6に示されている式の構造を有する。一部の態様で
は、修飾Pheは、フェニル環に1個または複数のハロゲンが組み込まれたPheである
。一部の態様では、式VIは、配列番号1または配列番号2ではない。
一部の実施形態では、メディトープは、式VIIの構造を有するペプチドまたは薬学的
に許容されるその塩である:
[式中、
「*」でマークされている中心は、「R」または「S」配置であり;
3およびR3'はそれぞれ独立に、Hか、またはC14アルキル、-OH、フルオロ、
クロロ、ブロモ、およびヨードから独立に選択される1、2、または3個の置換基で置換
されていてもよいフェニルであり;
5は以下の(A)あるいは(B)であり:
(A)オキソ、アセタール、ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、ホスホナ
ートエステル、オルトエステル、-CO214アルキル、-CH=CH-CHO、-C
H=CH-C(O)C14アルキル、-CH=CH-CO214アルキル、-CO2H、
および-CONH2基からなる群から選択される1個もしくは複数の置換基で置換されて
いてもよいC18アルキル;あるいは
(B)以下のa)またはb)で置換されているC14アルキル:
a)1個もしくは2個のフェニル基(ここで、各フェニルは、-OH、フルオロ、クロ
ロ、ブロモ、およびヨードから独立に選択される1、2、もしくは3個の置換基で置換さ
れていてもよい);または
b)ナフチル、イミダゾール、もしくはインドール基;
6は、-C14アルキル-OHまたは-C14アルキル-SHであり;
7は、-C14アルキル-OHまたは-C14アルキル-SHであり;
mは、0、1、2、3、4、または5であり;
8は下記の(a)あるいは(b)であり:
(a)-OH、-NRab、-N(Rc)C(O)Re、または-N(Rc)C(=NRd
e;(ここで、
aはHであり;
bは、Hか、またはオキソ、アセタールおよびケタール、-B(OH)2、-SH、ボ
ロン酸エステル、ホスホナートエステル、オルトエステル、-CH=CH-CHO、-C
H=CH-C(O)C14アルキル、-CH=CH-CO214アルキル、-CO2H、
もしくは-CO214アルキル基からなる群から選択される1個もしくは複数の置換基
で置換されていてもよいC18アルキルであり;
cは、H、C18アルキル、C38シクロアルキル、分枝アルキル、またはアリール
であり;
dは、Hか、またはそれぞれ、-N3、-NH2、-OH、-SH、ハロゲン、オキソ
、アセタール、ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、ホスホナートエステル、
オルトエステル、-CH=CH-CHO、-CH=CH-C(O)C14アルキル、-C
H=CH-CO214アルキル、-CO2H、および-CO214アルキル基からなる
群から選択される1個もしくは複数の置換基で置換されていてもよいC18アルキル、C
28アルケニル、C28アルキニル、C38シクロアルキル、分枝アルキル、もしくはア
リール基であり;かつ
eは、H;-NHRd;または-N3、-NH2、-OH、-SH、オキソ、C24アセ
タール、C24ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、ホスホナートエステル、
オルトエステル、-CH=CH-CHO、-CH=CH-C(O)C14アルキル、-C
H=CH-CO214アルキル、および-CO214アルキル基からなる群から選択さ
れる1個もしくは複数の置換基でそれぞれ置換されていてもよいC112アルキル、C3
8シクロアルキル、C212アルケニル、C28アルキニル、またはアリール基である);
あるいは
(b)オキソ、アセタール、ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、-SH、-
OH、ホスホナートエステル、オルトエステル、-CH=CH-CHO、-CH=CH-
C(O)C14アルキル、-CH=CH-CO214アルキル、または-CO214
ルキル基で置換されているC112アルキル;
9は、C14アルキルまたは-C12アルキレン-Rxであり;
(ここで、Rxは、-CO2H、-CONH2、-CH2NHC(O)NH2、または-CH2
NHC(=NH)NH2である);
10は下記の(1)あるいは(2)であり:
(1)オキソ、アセタール、ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、ホスホナー
トエステル、オルトエステル、-CH=CH-CHO、-CH=CH-C(O)C14
ルキル、-CH=CH-CO214アルキル、-CO214アルキル、-CO2H、お
よび-CONH2基からなる群から選択される1個または複数の置換基で置換されていて
もよいC18アルキル;あるいは
(2)1もしくは2個のフェニル基、または1個のナフチル、イミダゾール、もしくはイ
ンドール基で置換されているC14アルキル基(ここで、各フェニルは、-OH、フルオ
ロ、クロロ、ブロモ、およびヨードから独立に選択される1、2、または3個の置換基で
置換されていてもよい);
nは、0または1であり;
pは、0または1であり;
Xは、その各炭素がオキソ、-C(O)-、-NHC(O)-、-CO2H、-NH2
または-NHC(O)Ryで置換されていてもよいC18アルキレンまたはC28アルケ
ニレンであり;
(ここで、前記アルキレンのうちの1個の炭素は、-C(O)NH-、5員のヘテロアリ
ール環、または-S-S-で置き換えられていてもよい);かつ
yは、-C14アルキル、-CH(RZ)C(O)-または-CH(Rz)CO2Hであ

(ここで、Rzは、-Hか、または-OH、-SH、もしくは-NH2で置換されていても
よい-C14アルキルである)]。
場合によっては、Xは、その各炭素が-CO2H、-NH2、または-NHC(O)Ry
で置換されていてもよいC18アルキレンまたはC28アルケニレンであり(ここで、前
記アルキレンのうちの1個の炭素は、-C(O)NH-、5員のヘテロアリール環、また
は-S-S-で置き換えられていてもよい);Ryは、-C14アルキルまたは-CH(
z)CO2Hである(ここで、Rzは、-Hか、または-OH、-SH、もしくは-NH2
で置換されていてもよい-C14アルキルである);またはその薬学的に許容される塩。
場合によっては、そのようなメディトープは、配列番号1もしくは2ではないか、また
はそのような配列に由来する環式ペプチドではなく、かつ/またはメディトープ1または
2ではない。
式VIIのメディトープの一部の実施形態では、mは、0、1、もしくは2である。他
の実施形態では、R3は、Hまたはフェニルであり、R3'は、フェニル、2-ブロモフェ
ニル、3-ブロモフェニル、または4-ブロモフェニルである。さらなる実施形態では、
5は、オキソ、-B(OH)2、-CO2H、もしくは-CONH2基で、またはブロモも
しくはクロロ置換基でそれぞれ置換されていてもよい1個もしくは2個のフェニル基でそ
れぞれ置換されていてもよいメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブ
チル、sec-ブチル、またはtert-ブチルである。さらなる実施形態では、R8
、-OH、-NH2、-N(Rc)C(O)Re、または-N(Rc)C(=NRd)Reであ
る。なおさらなる実施形態では、Rcは、Hまたはメチルであり、Rdは、HまたはC14
アルキルであり、かつReは、C14アルキルまたは-NH(C14アルキル)である。
他の実施形態では、R9は、-CO2H、-CONH2、-CH2NHC(O)NH2、また
は-CH2NHC(=NH)NH2で置換されていてもよいメチルまたはエチルである。な
お他の実施形態では、R10は、オキソ、-B(OH)2、-CO2H、または-CONH2
基でそれぞれ置換されていてもよいメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、
イソブチル、sec-ブチル、またはtert-ブチルである。なお他の実施形態では、
-X-NH-は、-Cys-Cys-、-Gly-Gly-、-C(O)(CH26-N
H-、-β-Ala-β-Ala-、-C(O)CH(NH2)CH2CH=CHCH2
H(CO2H)-NH-、-C(O)CH(NH2)CH2NHC(O)CH2CH(CO2
H)-NH-、-β-Ala-C(O)CH2CH(CO2H)-NH-、または-C(O
)CH(NH2)CH2-トリアジニル-CH2-CH(CO2H)-NH-である。
一部の実施形態では、メディトープは、式VIIIの構造を有するペプチドである:
「*」でマークされている中心は、「R」または「S」配置である。記号
は、L1AへのR1Aの結合点を示す。
3およびR3'はそれぞれ独立に、Hか、またはC14アルキル、-OH、フルオロ、
クロロ、ブロモ、およびヨードから独立に選択される1、2、または3個の置換基で置換
されていてもよいフェニルであり;
5は、以下の(A)あるいは(B)である:
(A)オキソ、アセタール、ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、ホスホナ
ートエステル、オルトエステル、-CO214アルキル、-CH=CH-CHO、-C
H=CH-C(O)C14アルキル、-CH=CH-CO214アルキル、-CO2H、
および-CONH2基からなる群から選択される1個もしくは複数の置換基で置換されて
いてもよいC18アルキル;あるいは
(B)以下のa)またはb)で置換されているC14アルキル基:
a)1個もしくは2個のフェニル基(ここで、各フェニルは、-OH、フルオロ、クロ
ロ、ブロモ、およびヨードから独立に選択される1、2、もしくは3個の置換基で置換さ
れていてもよい);または
b)ナフチル、イミダゾール、もしくはインドール基。
6は、-C14アルキル-OHまたは-C14アルキル-SHである。R7は、-C1
4アルキル-OHまたは-C14アルキル-SHである。記号mは、0、1、2、3、
4、または5である。
8は、-OH、-NRab、-N(Rc)C(O)Re、または-N(Rc)C(=NR
d)Reである。Raは、Hである。Rbは、Hか、またはオキソ、アセタールおよびケター
ル、-B(OH)2、-SH、ボロン酸エステル、ホスホナートエステル、オルトエステ
ル、-CH=CH-CHO、-CH=CH-C(O)C14アルキル、-CH=CH-C
214アルキル、-CO2H、もしくは-CO214アルキル基からなる群から選択
される1個もしくは複数の置換基で置換されていてもよいC18アルキルである。Rc
、H、C18アルキル、C38シクロアルキル、分枝アルキル、またはアリールである。
dは、Hか、または-N3、-NH2、-OH、-SH、ハロゲン、オキソ、アセタール
、ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、ホスホナートエステル、オルトエステ
ル、-CH=CH-CHO、-CH=CH-C(O)C14アルキル、-CH=CH-C
214アルキル、-CO2H、および-CO214アルキル基からなる群から選択さ
れ1個もしくは複数の置換基でそれぞれ置換されていてもよいC18アルキル、C28
ルケニル、C28アルキニル、C38シクロアルキル、分枝アルキル、もしくはアリール
基である。Reは、H;-NHRd;または-N3、-NH2、-OH、-SH、オキソ、C
24アセタール、C24ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、ホスホナートエ
ステル、オルトエステル、-CH=CH-CHO、-CH=CH-C(O)C14アルキ
ル、-CH=CH-CO214アルキル、および-CO214アルキル基からなる群か
ら選択される1個もしくは複数の置換基でそれぞれ置換されていてもよいC112アルキ
ル、C38シクロアルキル、C212アルケニル、C28アルキニル、またはアリール基
である。別法では、R8は、オキソ、アセタール、ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エ
ステル、-SH、-OH、ホスホナートエステル、オルトエステル、-CH=CH-CH
O、-CH=CH-C(O)C14アルキル、-CH=CH-CO214アルキル、ま
たは-CO214アルキル基で置換されているC112アルキルである。
9は、C14アルキルまたは-C12アルキレン-Rxである。Rxは、-CO2H、-
CONH2、-CH2NHC(O)NH2、または-CH2NHC(=NH)NH2である。
10は、下記の(1)あるいは(2)である:
(1)オキソ、アセタール、ケタール、-B(OH)2、ボロン酸エステル、ホスホナー
トエステル、オルトエステル、-CH=CH-CHO、-CH=CH-C(O)C14
ルキル、-CH=CH-CO214アルキル、-CO214アルキル、-CO2H、お
よび-CONH2基からなる群から選択される1個または複数の置換基で置換されていて
もよいC18アルキル;あるいは
(2)1もしくは2個のフェニル基、または1個のナフチル、イミダゾール、もしくはイ
ンドール基で置換されているC14アルキル基(ここで、各フェニルは、-OH、フルオ
ロ、クロロ、ブロモ、およびヨードから独立に選択される1、2、または3個の置換基で
置換されていてもよい);
記号nは、0または1である。記号pは、0または1である。
Xは、下記の(1)~(3)である:
(1)本明細書において論述するメディトープ環化ストラテジーのいずれかから生じるリ
ンカー;(2)置換アルキレン、置換ヘテロアルキレン、置換シクロアルキレン、置換ヘ
テロシクロアルキレン、置換アリーレン、または置換ヘテロアリーレンあるいは(3)そ
の各炭素がオキソ、-C(O)-、-NH2、-NHC(O)-、または-NHC(O)
yで置換されていてもよいC18アルキレンまたはC28アルケニレン。X C18
ルキレンのうちの1個の炭素は、-C(O)NH-、5員のヘテロアリール環、または-
S-S-で置き換えられていてもよい。Ryは、-C14アルキルまたは-CH(Rz)C
(O)-または-CH(Rz)CO2Hである。Rzは、-Hか、または-OH、-SH、
もしくは-NH2で置換されていてもよい-C14アルキルである。式VIIには、すべ
ての適切な薬学的に許容される塩が包含される。(1)において、Xは、その化学的三価
によって、かつXが上述したとおりのさらなる置換基(例えば、-NH2およびオキソ)
を包含してもよいことによって、置換リンカーと考えられる。一部の実施形態では、Xは
、下式である:
式IXにおいて、**は、式VIII中のXに結合するグルタミンへの結合点を表し、
***は、式VIII中のXおよびリシンに結合する窒素への結合点を表す。記号
は、分子の残りの部分へのXの結合点を示す。
式VIIIのメディトープの一部の実施形態では、mは、0、1、または2である。他
の実施形態では、R3は、Hまたはフェニルであり、R3'は、フェニル、2-ブロモフェ
ニル、3-ブロモフェニル、または4-ブロモフェニルである。さらなる実施形態では、
5は、オキソ、-B(OH)2、-CO2H、もしくは-CONH2基で、またはブロモも
しくはクロロ置換基でそれぞれ置換されていてもよい1もしくは2個のフェニル基でそれ
ぞれ置換されていてもよいメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチ
ル、sec-ブチル、またはtert-ブチルである。さらなる実施形態では、R8は、
-OH、-NH2、-N(Rc)C(O)Re、または-N(Rc)C(=NRd)Reである
。いっそうさらなる実施形態では、Rcは、Hまたはメチルであり、Rdは、HまたはC1
4アルキルであり、Reは、C14アルキル、または-NH(C14アルキル)である。
他の実施形態では、R9は、-CO2H、-CONH2、-CH2NHC(O)NH2、また
は-CH2NHC(=NH)NH2で置換されていてもよいメチルまたはエチルである。な
お他の実施形態では、R10は、オキソ、-B(OH)2、-CO2H、または-CONH2
基でそれぞれ置換されていてもよいメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、
イソブチル、sec-ブチル、またはtert-ブチルである。なお他の実施形態では、
-X-NH-は、-Cys-Cys-(例えば、ジスルフィド架橋を介して結合)、-G
ly-Gly-、-C(O)(CH26-NH-、-β-Ala-β-Ala-、-C(
O)CH(NH2)CH2CH=CHCH2CH(CO2H)-NH-、-C(O)CH(N
2)CH2NHC(O)CH2CH(CO2H)-NH-、-β-Ala-C(O)CH2
CH(CO2H)-NH-、または-C(O)CH(NH2)CH2-トリアジニル-CH2
-CH(CO2H)-NH-である。
a. 修飾
構造データおよび熱力学的データに基づき、本明細書において記載されているメディト
ープ1および2内のいくつかの位置が、全体結合親和性を増強し、かつ/または本明細書
において記載されているとおりの他の特性を改変するために例えば、種々の天然または非
天然アミノ酸で修飾するための標的部位として同定されている。そのような修飾には、こ
れらに限定されないが、ヘッドトゥテールの環式ラクタムペプチドを作成するためのcQ
FDまたはcQYNの修飾、Arg8の修飾、3位の修飾(例えば、cQFDまたはその
変異体のPhe3)、Leu5の修飾、Leu10の修飾、および/または水和性カルボ
ニル官能基の組み込みが包含される(図7を参照されたい)。本明細書において実証され
ているとおり、cQFDの元のメディトープにおいてPhe3、Leu5、およびArg
8をそれぞれアラニンに変異させると、メディトープ利用可能抗体結合インターフェース
に対する、生じた化合物の親和性が10~140分の1に低下する。一部の態様では、変
異型メディトープには、配列番号1もしくは2のメディトープまたは表1もしくは2に列
挙されている他のメディトープの1、3、5、8、10、および12位のうちの1つまた
は複数に修飾を有するものが包含される。
8位
一部の実施形態では、メディトープ変異体は、メディトープ1または2の8位(Arg
8)に対応する位置に修飾を含有する。未修飾のメディトープ(cQFD;配列番号1)
において、Arg8は伸長されて、メディトープ利用可能抗体重鎖のQ105の重鎖カル
ボニルと水素結合を形成している。この残基のすぐ周囲の範囲は、溶媒に曝露されても疎
水性である。一部の態様では、このメディトープは、この位置に修飾された残基を含有す
る(例えば、修飾されたArg8)。一部の例では、この修飾された残基は、メディトー
プ利用可能抗体H-結合のために有用なArg8残基のイミニウム官能基を維持しており
、置換または非置換の疎水性アームを導入して、空洞を満たす。リガンドドッキング計算
によって裏付けられるとおり、そのような修飾は、エントロピーの上昇によって結合をか
なり増大させる。N-アルキルグアニジニウム基またはアルキル-アミジン官能基を使用
することによって、そのような修飾を組み込むことができる。いずれの場合においても、
末端N原子の置換される基は、アルキルまたはアリールであってよく、その場合、そのア
ルキルまたはアリール基の各位置は、末端位を包含する基内で、追加の官能基で場合によ
って置換されていてよい。一例では、図6に示されているとおりの構造を有する修飾され
たアルギニン(修飾されたArg8)は、例えば、配列番号1または2のメディトープの
Arg8について、NH2上でブチル基で置換されている(図6ではNHRとして示され
ている)。一部の態様では、変異型メディトープは、8位にn-ブチル-アルギニンまた
はブチルアミジン修飾を含有する。
3位
一部の実施形態では、メディトープ変異体は、メディトープ1のPhe3など、3位に
対応する位置に修飾を含有する。メディトープ変異体Phe3Tyr cQYN(配列番
号2)のヒドロキシル基は、cQFD(配列番号1)と比較して、Arg8側鎖の伸長さ
れた立体配座中に改変を有する。本明細書のデータによって、Fabへの水結合を伴う、
好ましい水素結合ネットワークの形成が示唆されている。エンタルピーによって駆動され
る最適化は、薬物設計における多くの小分子手法で成功することが判明しており、提供す
るメディトープには、エントロピーの上昇を操作する機会が存在する。一部の実施形態で
は、メディトープ設計においてエンタルピーおよび/またはエントロピーを上昇させる手
法を使用して、様々なメディトープを作成する、例えば、結合を最適化する。
例えば、メディトープ利用可能抗体に結合すると、Phe3の疎水性フェニル環は、メ
ディトープ利用可能抗体Fabの側鎖残基のかなり極性の配列に囲まれる。一部の実施形
態では、1個または複数のハロゲンをこの残基のフェニル環に導入して、極性側鎖残基と
のハロゲン結合相互作用を可能にする。ハロゲン結合は、水素結合と類似しているが、臭
素または塩素(または他のハロゲン)などのハロゲンと酸素原子との相互作用を伴う比較
的強い非共有結合である。一部の態様では、この位置の残基を、ハロゲン置換基を組み込
むように修飾する。一部の態様では、メディトープ利用可能抗体との、例えば、メディト
ープ利用可能抗体のそれぞれTyr87(軽鎖)、Gln38、および/またはTyr9
1(重鎖)位でのハロゲン結合に適した位置に臭素原子が位置するように、Phe3を、
2-ブロモ-、3-ブロモ-、または4-ブロモフェニルアラニンで置き換える。そのよ
うなフェニルアラニン誘導体は市販されており、かつ一部の態様では固相ペプチド合成(
SPPS)によって、環式ペプチドメディトープ変異体に組み込まれる。例示的な変異型
メディトープには、2-ブロモ-L-フェニルアラニン、3-ブロモ-L-フェニルアラ
ニン、または4-ブロモ-L-フェニルアラニンをメディトープ1のPhe3に対応する
位置に含有するものが包含される。
他の例では、メディトープに、追加のフェニル基をこの位置で、例えば、Phe3をβ
,β’-ジフェニルアラニンに置き換えることによって組み込む。
5および10位(例えば、メディトープ1または2のLeu5、Leu10)
一部の実施形態では、メディトープ変異体は、メディトープ1または2の5または10
位(Leu5またはLeu10)に対応する位置に修飾を含有する。本明細書において示
されているとおり、メディトープ1のLeu5およびLeu10の側鎖は、メディトープ
利用可能Fab、セツキシマブに疎水性に接触している。ある種の実施形態では、異なる
天然アミノ酸または非天然アミノ酸をこれらの位置のうちの一方または両方に組み込み、
例えばそれによって、伸長され得る表面積量を変えることによって、メディトープの1つ
または複数の特性、例えば、親和性を改変する。一実施形態では、天然アミノ酸(Phe
/Tyr/Trp)および非天然類似体(例えば、β,β’-ジフェニル-L-アラニン
または、分枝アルキル、ナフチルなどの伸長された芳香族、もしくは他の疎水基を包含す
る側鎖が組み込まれているアミノ酸)を、SPPSを介して、一方または両方の位置に体
系的に導入する。
「水和性」官能基
ある種の実施形態では、メディトープ利用可能抗体のメディトープ結合部位を囲む1個
または複数のFabヒドロキシル支持側鎖を、選択的なトラッピングを介して、水和性官
能基が組み込まれているメディトープと共有結合を形成することによって利用する。した
がって、一部の実施形態では、例えば、高度に選択的であるが、メディトープ利用可能抗
体または他の物質との不可逆的な相互作用を生じさせるために、メディトープは、水和性
置換基を有する1個または複数の残基を含有する。例えば、メディトープ1のArg8は
、Kabatナンバリングに従うとメディトープ利用可能抗体の軽鎖のSer43(3.
5Å)および重鎖のTyr91(3.8Å)の近傍まで伸長している。メディトープのA
rg8またはLeu10の末端に水和性官能基を組み込むことで、セリンまたはチロシン
ヘミアセタールの選択的な形成が可能になるであろう。そのような共有付加物は本質的に
、不可逆的な結合をもたらすであろう。加えて、ボロン酸を含有する残基も、水和性基と
してメディトープに取り込むことができる。ボロン酸は、多発性骨髄腫を治療するために
使用されるボルテザミブ(bortezamib)(Velcade(登録商標))の構
造活性において重要な役割を果たす。水和性残基のさらなる代表的な例を図6にも示すが
、ここで、R=-CH2CHOまたは-CH2B(OH)2である。一部の例では、SPP
Sを使用して、そのような基を含有する残基を組み込むことによって、そのような変異体
を調製する。
抗体のFab-メディトープ結合部位内で新たなアミノ酸残基を設計する際、および必
要な相補性「水和性」官能基をそのメディトープの種々の位置に導入する際に、そのよう
な水和性ストラテジーを適用することができる。システイン残基をFab領域に導入する
ことによって、類似のストラテジーを適用することができ、このストラテジーでは、この
官能基を、メディトープ内に含有される求電子性カルボニル基またはその誘導体などの「
水和性」官能基を求核的に攻撃するために、またはFab領域と、必要なチオール官能基
またはチオール同等官能基を含有するメディトープとの間に選択的ジスルフィド結合(-
S-S-)を作るために使用する。このアイデアによる他の実施形態には、α,β-不飽
和カルボニル官能基などの、メディトープに含有されるマイケルアクセプタを導入するこ
とが包含されるであろう。これらの官能基は、チオールと選択的に反応して、安定な共有
炭素-硫黄結合を形成することがよく知られている。
別の環化ストラテジーおよびジスルフィド架橋の置き換え
ある種の実施形態では、変異型メディトープは、cQFDおよびcQYN中においてと
同様に、ジスルフィド架橋を包含する。2個のシステイン残基の側鎖が反応することによ
って、ジスルフィド架橋が形成され得る。ある種の実施形態では、メディトープ、例えば
、メディトープ1または2中のジスルフィド架橋を、別の結合に置き換えるか、または除
去する。したがって、変異型メディトープのうちには、元のメディトープとは別の結合を
有するか、またはそれらのジスルフィド架橋を欠いたものがある。
一部の態様では、アミノ酸鎖内の1個または複数の非天然アミノ酸の間に結合を作る。
非天然アミノ酸で作ることができる結合の例には、以下を含む結合が包含される:(i)
アルデヒドまたはケトンを含む残基と、アミン基(ここで、そのアミン窒素は、-NH2
またはアルキルオキシ基で置換されている)を含む残基との反応(例えば、p-アセチル
フェニルアラニン、m-アセチルフェニルアラニン、またはp-(3-オキソブタノイル
)-L-フェニルアラニン残基と、p-(2-アミノ-3-ヒドロキシエチル)-フェニ
ルアラニン残基との反応)によって作られる安定なヒドラゾンまたはオキシムベースの結
合、(ii)フェニルセレニジルアラニン(phenylselenidylalani
ne)を組み込むことによる、チオール反応性、(iii)p-ベンゾイル-L-フェニ
ルアラニンを組み込むことによる、ベンゾフェノンを含有するUV架橋剤、(iv)p-
イソプロピルチオカルボニル-フェニルアラニンまたはp-エチルチオカルボニル-フェ
ニルアラニンを組み込むことによる、アミン反応性、(v)例えば、アジド基を含有する
残基と、アルキン基を含有する残基とのHuisgen付加環化を介しての反応(例えば
、p-プロパルギルオキシフェニルアラニン残基とp-アジドフェニルアラニン残基との
反応)によって作られる、トリアジン、チアゾール、チアゾリジン、またはオキサゾール
結合などの複素環式結合;(v)一方の残基中の酸基と他方の残基中のアミン基との反応
によって作られるアミド結合;(vi)一方の残基中の酸基と、セリンなどの他方の残基
中のアルコールとの反応によって作られるエステル結合;(vii)末端オレフィンをそ
れぞれ含有する2個の残基の反応によって、例えば、オレフィン複分解(例えば、2個の
アリルグリシン残基または2個のN-アリル置換アミノ酸の反応)によって作られる二重
結合、あるいは(viii)当技術分野で知られている適切な残基の任意の他の対の反応
による結合。総説については、例えば、Davies,J.S.、「The Cycli
zation of Peptides and Depsipeptides」、J.
Peptide Sci. 2003、9、471~501を参照されたい。一実施形
態では、メディトープは、反応性基を、p-アセチルフェニルアラニンなどのFabに組
み込まれている非天然アミノ酸に向けることもできる。
例えば、in vivo安定性に対処し、かつ後続のコンジュゲーション化学作用のた
めに化学選択的制御を可能にするために、メディトープを環化させるための様々な方法を
使用することができる。一部の実施形態では、環化ストラテジーは、ヘッドトゥテール(
ヘッドテール)ラクタム環化(非環式ペプチドの末端残基の間での環化)および/または
他の残基の間でのラクタム結合を包含するラクタム環化ストラテジーである。また、グリ
シン、β-Ala、7-アミノヘプタン酸などの残基を、非環式メディトープ環化前駆体
に組み込んで、異なるラクタム環サイズおよび結合様式を生じさせることによって、ラク
タム形成を行うことができる。「クリック」化学およびオレフィン複分解などの追加の環
化ストラテジーも使用することができる(図7、右の囲みを参照されたい)。ペプチドお
よびペプチド模倣物質を環化するそのような方法は、当技術分野でよく知られている。
一部の実施形態では、ラクタム結合を含有するメディトープは、in vivoでより
安定であり、例えば、他の結合を有するメディトープと比較して、in vivoでより
安定な結合を有する。
一部の実施形態では、非環式ペプチドの末端残基を反応させて、環式メディトープ、例
えば、環式メディトープ変異体を形成する。他の実施形態では、残基3と11との、およ
び4と11との間を包含する他の位置が環化に適している。したがって、一部の態様では
、メディトープは、例えば12-アミノ酸ペプチドの残基3と11との、および/または
4と11との間など、N末端残基およびC末端残基以外の残基の間で形成される結合を含
有する。
一部の実施形態では、メディトープ、例えば、変異型メディトープは、反応性アミン官
能基(例えば、Lys11)を含有し、これは、メディトープ変異体を、例えば、スキャ
フォールドもしくはリンカーに、または本明細書において記載されているとおりの診断用
、例えば、イメージング剤または治療剤などの薬剤に後でコンジュゲートするために使用
することができる。例えば、図5は、メディトープ変異体をFACS分析用のフルオレセ
インとコンジュゲートするための手順を示している;このストラテジーは、in viv
oPETイメージング用のDOTAを包含する他のイメージング剤および他の薬剤に適用
することもできる。
メディトープのキャラクタリゼーション
一部の実施形態では、例えば、本明細書において実施例で記載されている方法などのI
TC、SPR、および/または回折、および/または他の方法によって、変異型メディト
ープなどのメディトープをキャラクタライズする。一例では、例えば、最も望ましい特性
、例えば、1つまたは複数のメディトープ利用可能抗体に対して最大の親和性、またはp
H依存性などの他の望ましい特性を有するメディトープ変異体を引き続き修飾して望まし
い特性を向上させるように、メディトープの合成およびそのキャラクタリゼーションを反
復して実施する。
一例では、メディトープのメディトープ利用可能抗体への結合をキャラクタライズする
ために、そのメディトープを均一性>95%まで精製し、質量分析法によって構造的にキ
ャラクタライズする。ペプチドを水中で透析し、その濃度をUV-Visによって測定し
、かつ元素分析で較正し、適切な緩衝液中に希釈する(>100×)。メディトープ利用
可能抗体への結合を、ITC、SPR、X線回折、またはそれらの組合せによって厳密に
キャラクタライズする。ITC測定は、TA Instruments nanoITC
で、測定1回当たり僅かペプチド1~2mgを用いるだけで行うことができる。一例では
、SPR測定のためには、低密度チップおよび高密度チップをメディトープ利用可能抗体
、例えば、Fabまたは完全IgGとコンジュゲートさせる。場合によっては、セツキシ
マブの場合、EGFR(残基1~621)の全細胞外ドメインのうちの可溶性フラグメン
トなどの抗原を使用して、そのチップを初めにキャラクタライズする。本明細書において
報告される研究では、例えば、SPRおよびITCによって測定した場合に、cQFDメ
ディトープは、完全に無傷のセツキシマブIgGと比較して、同様のエンタルピーおよび
エントロピーで、セツキシマブFabフラグメントに結合した。したがって、セツキシマ
ブまたは他のメディトープ利用可能抗体の全IgGまたはFabフラグメントを使用して
、結合測定を実施することができる。一例では、回折のために、セツキシマブFabフラ
グメントおよび配列番号1のメディトープの共結晶化条件を十分に確立し、回折品質の結
晶を典型的には、1~3日、典型的には1日で得る。全データセットは社内ソース(Ri
gaku 007-HFおよびR-Axis IV++)では8~12時間で、かつSt
anford Synchrotron Radiation Lightsource
では10分間で収集されるので、メディトープ変異体とメディトープ利用可能抗体との相
互作用を迅速にキャラクタライズすることができる。
一部の態様では、ITC、SPR、およびX線回折データは、例えば総合的に、後続の
化学的修飾のガイドとなり、かつ最終的にメディトープの親和性を向上させ、かつ/また
はメディトープを他に改変するための原子の詳細を提示する。ΔG=-RT ln Ka
に基づく計算によって、セツキシマブに対するメディトープのマイクロモルからナノモル
までの親和性の相違は、強い水素結合程度に基づく300Kでの約4kCal/molの
自由エネルギーの変化から生じていることが示されている。したがって、タンパク質結合
ポケットから、整列していた水分子が失われるか、またはアミノ酸残基鎖が再配向するだ
けでも十分に、結合は数桁変わり得る。
一部の例では、メディトープの特性を改変するために、例えば、メディトープ-Fab
相互作用の親和性を向上させるために、他の手法を使用する。一例では、上記の研究で得
られるものなどの構造データを使用して、例えば、相補性メディトープ結合を改善し得る
ように、例えば追加の水素結合を加える、アミノ酸で非天然アミノ酸を置換する、または
疎水性インターフェースを改変する変異誘発によって、Fab中の残基を置き換えること
ができる。一部の例では、蛍光偏光アッセイを使用して、配列番号1などの所与のメディ
トープに置き換わり得るメディトープ変異体を同定する。他の例では、同じ技術を使用し
て、メディトープに置き換わり得る小分子を同定し、次いでこれらの小分子をテンプレー
トとして使用して、メディトープの結合親和性をさらに向上させる。
一部の例では、メディトープ変異体を、pH依存性に基づき、例えば、異なるpH条件
では異なる親和性を有するように設計する。したがって、ある種の実施形態では、メディ
トープ利用可能抗体メディトープ相互作用をpHに関して微調整する。そのようなメディ
トープの例を本明細書において記載する。一部の態様では、メディトープ変異体の結合親
和性を、緩衝液のpHを関数として測定する。例えば、変異型メディトープは、1つまた
は複数のメディトープ利用可能抗体またはフラグメントに対して、リソソームのpHレベ
ルでは低いか、または低酸素環境では高い結合親和性を有するメディトープを包含する。
例えば、メディトープ利用可能抗体に対して、中性pH(例えば、pH7~8、例えば、
pH7.3~7.5)では比較的高い結合親和性を示し、かつその抗体に対して、より酸
性のpH、例えば、4~6.5(またはその概数)のpHでは、例えば、エンドソームの
pH(例えば、5(またはその概数)~6.5(またはその概数))またはリソソームの
pH(例えば、4.5(またはその概数)~5(またはその概数))では、比較的低い結
合親和性を示す変異型メディトープを提供する。他の例では、メディトープは、腫瘍環境
などの低酸素環境では、例えば、血液中などの他の生理学的条件下で観察される親和性と
比較して、抗体に対して高い結合親和性を有する。一部の実施形態では、低いpHで(例
えば、薬物送達のためにリソソームにおいて)特異的に放出するためのメディトープ変異
体またはメディトープ「類似体」の修飾;および低酸素環境(例えば、腫瘍間質pHは多
くの場合に、正常組織よりも低い)においてより高い親和性で結合するようなメディトー
プの修飾を提供する。
別の例では、メディトープは、メディトープ利用可能抗体に対して第1のpHでは低い
か、または限られた結合親和性を、かつ第2のpHでは高い結合親和性を有し得る。一部
の実施形態では、第1のpHは、非生理学的pHであり得、第2のpHは、生理学的pH
または標的組織もしくは疾患状態のpHであり得る。一部の実施形態では、メディトープ
およびメディトープ利用可能抗体を、メディトープおよびメディトープ利用可能抗体が製
造または貯蔵中に低いか、または限られた架橋を示すように第1のpHで、単一の組成物
で一緒に製造または貯蔵することができる。したがって、メディトープおよびメディトー
プ利用可能抗体は、溶液中では相対的に可溶性で、未結合のままであるが、生理学的条件
下を包含する第2のpHで使用または投与した後に、結合し、クラスターを形成し、かつ
同時局在化を増加させ得る。そのようなメディトープ変異体を作成するための方法も提供
する。
一部の実施形態によれば、メディトープ結合部位を利用または最適化して、メディトー
プ利用可能抗体およびその機能性フラグメントの結合、それらの精製、および/またはそ
れらを使用するイメージング方法もしくは他の方法を増強することができる。別の実施形
態では、メディトープは、メディトープ結合部位のFab中の1個または複数の操作シス
テイン(例えば、ThioMAb)に結合する1個または複数のシステイン残基を含有し
てよい。これによって、このメディトープは、任意の診断用および/または治療用物質、
分子、または化合物にコンジュゲートする。例えば、その物質は、マーカーなどの小分子
診断用分子であってよい。この「Cysメディトープ」は、そのコンジュゲートを抗体に
向かわせ、共有結合を介して結合する。別法では、このメディトープをFabに、メディ
トープ結合部位に組み込まれている1つまたは複数の非天然アミノ酸にコンジュゲートさ
せることができる。
II. メディトープ-薬剤コンジュゲート
特定の実施形態では、多価メディトープを、治療有効量の1種または複数の治療剤また
は診断剤に、例えば、イメージング剤、治療上有効な薬剤または化合物に、または両方に
コンジュゲートする。一部の実施形態では、複数のメディトープ、1つまたは複数リンカ
ー、および1つまたは複数の薬剤を含むそのような複合体を提供する。
本開示は、疾患または状態を治療、予防、診断、またはモニターするための治療剤また
は診断剤または化合物にコンジュゲートした多価メディトープ、またはその変異体の使用
を企図する。一態様では、薬剤への多価メディトープのそのようなコンジュゲーションは
、メディトープ利用可能モノクローナル抗体と関連して使用する場合、疾患を治療および
検出するためのmAbをベースとした治療法およびイメージング法を著しく改善するであ
ろう高度に多角的なプラットフォーム技術を提供する(図1を参照されたい)。
薬剤を、当技術分野で公知の任意の手段によってコンジュゲートすることができる。一
部の実施形態では、薬剤を、リシン、チロシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、ホルミ
ルグリシンまたはアルデヒドタグ、非天然アミノ酸などにコンジュゲートする。ホルミル
グリシンまたはアルデヒドタグは、反応性アルデヒド基を作成するためにホルミルグリシ
ン生成酵素(FGE)によって認識および標的化され得る6-アミノ酸(LCTPSR;
配列番号247)または13-アミノ酸(LCTPSRGSLFTGR、配列番号248
)配列を含むことができる。反応性アルデヒド基は、メディトープまたは多価メディトー
プを薬剤にコンジュゲートすることを含むサブ配列反応において有用であり得る。Car
ricoら、Nature Chemical Biology 3、321~322(
2007)を参照されたい。
診断剤および治療剤には、関連技術においてよく知られているような任意のそのような
薬剤が包含される。イメージング剤のうちには、これらに限定されないが、「色素」、「
標識」、または「指示薬」と一般に称される様々な有機または無機小分子を包含する蛍光
および発光物質がある。例には、フルオレセイン、ローダミン、アクリジン色素、Ale
xa色素、およびシアニン色素が包含される。本開示の実施形態に従ってイメージング剤
として使用することができる酵素には、これらに限定されないが、ホースラディッシュペ
ルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、酸性ホスファターゼ、グルコースオキシダー
ゼ、β-ガラクトシダーゼ、β-グルコロニダーゼ、またはβ-ラクタマーゼが包含され
る。そのような酵素を、色素原、蛍光原化合物または、発光原化合物と組み合わせて使用
して、検出可能なシグナルを生成することができる。
本開示の実施形態に従ってイメージング剤として使用することができる放射性物質には
、これらに限定されないが、18F、32P、33P、45Ti、47Sc、52Fe、59Fe、62
u、64Cu、67Cu、67Ga、68Ga、77As、86Y、90Y、89Sr、89Zr、94Tc、
94Tc、99mTc、99Mo、105Pd、105Rh、111Ag、111In、123I、124I、12
5I、131I、142Pr、143Pr、149Pm、153Sm、154-1581Gd、161Tb、166Dy、
166Ho、169Er、175Lu、177Lu、186Re、188Re、189Re、194Ir、198Au
199Au、211At、211Pb、212Bi、212Pb、213Bi、223Raおよび225Acが包
含される。本開示の実施形態に従って追加のイメージング剤として使用することができる
常磁性イオンには、これらに限定されないが、遷移金属およびランタニド金属(例えば、
原子番号21~29、42、43、44、または57~71を有する金属)のイオンが包
含される。これらの金属には、Cr、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、La、Ce、
Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、およびL
uのイオンが包含される。
イメージング剤が放射性金属または常磁性イオンである場合、この薬剤を、これらのイ
オンに結合するための長いテールに結合している1個または複数のキレート基を有する長
いテールを有するテールの長い他の試薬と反応させることができる。その長いテールは、
金属またはイオンを結合のためにそれに加えることができる懸垂基を有するポリリシン、
多糖、または他の誘導体化もしくは誘導体化可能な鎖などのポリマーであってよい。本開
示に従って使用することができるキレート基の例には、これらに限定されないが、エチレ
ンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、DOTA、
NOTA、NETA、TETA、ポルフィリン、ポリアミン、クラウンエーテル、ビス-
チオセミカルバゾン、ポリオキシム、および同様の基が包含される。免疫反応性の最小限
の低下ならびに最小限の凝集および/または内部架橋を伴って、分子への結合の形成を可
能にする基によって、キレートは通常、PSMA抗体または機能性抗体フラグメントに連
結する。同じキレートを、マンガン、鉄、およびガドリニウムなどの非放射性金属と複合
体化させて、本明細書において記載されている抗体および担体と共に使用すると、そのキ
レートはMRIのために有用である。NOTA、DOTA、およびTETAなどの大環状
キレートが、様々な金属、ならびにこれらに限定されないが、それぞれガリウム、イット
リウム、および銅の放射性核種を包含する放射性金属と共に使用される。RAITのため
223Raなどの核種を安定的に結合するために重要な大環状ポリエーテルなどの他の環
状キレートも使用することができる。ある種の実施形態では、Al-18F複合体などのP
ETイメージング剤をPET分析において使用するための標的化分子に結合させるために
、キレート部分を使用することができる。
例示的な治療剤には、これらに限定されないが、薬物、化学療法剤、治療用抗体および
抗体フラグメント、毒素、放射性同位体、酵素(例えば、腫瘍の部位でプロドラッグを切
断して細胞毒性剤にするための酵素)、ヌクレアーゼ、ホルモン、免疫調節剤、アンチセ
ンスオリゴヌクレオチド、RNAi分子(例えば、siRNAまたはshRNA)、キレ
ート剤、ホウ素化合物、光活性剤、ならびに色素が包含される。治療剤には、キレート剤
に結合している金属、金属合金、金属間またはコア-シェルナノ粒子も包含され得、これ
らは、健康な細胞と比較して、標的化細胞の放射線療法に対する感度を上げるための放射
線増感剤として作用する。さらに、治療剤には、MRIコントラスト剤のための常磁性ナ
ノ粒子(例えば、マグネタイトまたはFe34)が包含され得、これらは、他の種類の療
法(例えば、光線力学的療法および温熱療法ならびにイメージング(例えば、蛍光イメー
ジング(AuおよびCdSe))と共に使用することができる。
化学療法剤は多くの場合に、本来、細胞毒性または細胞増殖抑制性であり、それらには
、アルキル化剤、代謝拮抗剤、抗腫瘍抗生物質、トポイソメラーゼ阻害剤、有糸分裂阻害
剤、ホルモン療法、標的化治療剤、および免疫治療剤が包含され得る。一部の実施形態で
は、本開示の実施形態に従って治療剤として使用することができる化学療法剤には、これ
らに限定されないが、13-シス-レチノイン酸、2-クロロデオキシアデノシン、5-
アザシチジン、5-フルオロウラシル、6-メルカプトプリン、6-チオグアニン、アク
チノマイシン-D、アドリアマイシン、アルデスロイキン、アレムツズマブ、アリトレチ
ノイン、オールトランスレチノイン酸、アルファインターフェロン、アルトレタミン、ア
メトプテリン、アミホスチン、アナグレリド、アナストロゾール、アラビノシルシトシン
、三酸化ヒ素、アムサクリン、アミノカンプトテシン、アミノグルテチミド、アスパラギ
ナーゼ、オーリスタチン、ジメチルバリン-バリン-ドライソロイシン-ドラプロイン-
フェニルアラニン-p-フェニレンジアミン(AFP)、ドバリン-バリン-ドライソロ
イシン-ドラプロイン-フェニルアラニン(MMAF)、モノメチルオーリスタチンE(
MMAE)、オーロマイシン、アザシチジン、カルメット-ゲラン桿菌(BCG)、ベン
ダムスチン、ベバシズマブ、エタネルセプト、ベキサロテン、ビカルタミド、ビスマス、
ボルテゾミブ、ブレオマイシン、ブスルファン、ロイコボリンカルシウム、シトロボラム
因子、カペシタビン、カネルチニブ、カルボプラチン、カルムスチン、セツキシマブ、ク
ロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、コルチゾン、シクロホスファミド、シタラ
ビン、cc10065、ダルベポエチンアルファ、ダサチニブ、ダウノマイシン、デシタ
ビン、デニロイキンジフチトクス、デキサメタゾン、デキサゾン、デクスラゾキサン、ダ
クチノマイシン、ダウノルビシン、デカルバジン(decarbazine)、ドセタキ
セル、ドロスタチン、ドキソルビシン、ドキシフルリジン、エニルウラシル、エピルビシ
ン、エポエチンアルファ、エルロチニブ、エベロリムス、エキセメスタン、エストラムス
チン、臭化エチジウム、エトポシド、フィルグラスチム、フルオキシメステロン、フルベ
ストラント、フラボピリドール、フロクスウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、
フルタミド、ゲフィチニブ、ゲムシタビン、ゲムツズマブオゾガマイシン、ゴセレリン、
顆粒球コロニー刺激因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、ヘキサメチルメラミ
ン、ヒドロコルチゾン、ヒドロキシウレア、イブリツモマブ、インターフェロンアルファ
、インターロイキン2、インターロイキン11、イソトレチノイン、イキサベピロン、イ
ダルビシン、メシル酸イマチニブ、イホスファミド、イリノテカン、ラパチニブ、レナリ
ドマイド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド、リポソームAra-C(lip
osomal Ara-C)、ロムスチン、メクロレタミン、メゲストロール、メルファ
ラン、メルカプトプリン、メスナ、メトトレキサート、メチルプレドニゾロン、マイトマ
イシンC、ミトタン、ミトキサントロン、マイタンシノイド(maytonsinoid
)、ネララビン、ニルタミド、オクトレオチド、オプレルベキン、オキサリプラチン、パ
クリタキセル、パミドロネート、ペメトレキセド、パニツムマブ、PEGインターフェロ
ン、ペグアスパラガーゼ、ペグフィルグラスチム、PEG-L-アスパラギナーゼ、ペン
トスタチン、プリカマイシン、プレドニゾロン、プレドニゾン、プロカルバジン、ラロキ
シフェン、リシン、リシンA鎖、リツキシマブ、ロミプロスチム、ラリトレキセド(ra
litrexed)、サパシタビン、サルグラモスチム、サトラプラチン、ソラフェニブ
、スニチニブ、セムスチン、ストレプトゾシン、タキソール、タモキシフェン、テガフー
ル、テガフール-ウラシル、テムシロリムス、テモゾラミド(temozolamide
)、テニポシド、サリドマイド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トレミフェン、
トシツモマブ、トラスツズマブ、トレチノイン、トリミトレキサート(trimitre
xate)、アルルビシン(alrubicin)、ビンクリスチン、ビンブラスチン、
ビンデシン、ビノレルビン、ボリノスタット、イットリエウム(yttrieum)、ま
たはゾレドロン酸が包含される。
本開示の実施形態に従って治療剤として使用することができる治療抗体およびその機能
性フラグメントには、これらに限定されないが、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セツキ
シマブ、エドレコロマブ、ゲムツズマブ、イブリツモマブチウキセタン、パニツムマブ、
リツキシマブ、トシツモマブ、およびトラスツズマブ、ならびに本明細書に列挙されてい
る具体的な疾患に関連する他の抗体が包含される。
本開示の実施形態に従って治療剤として使用することができる毒素には、これらに限定
されないが、リシン、アブリン、リボヌクレアーゼ(RNアーゼ)、DNアーゼI、ブド
ウ球菌エンテロトキシンA、ヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質、ゲロニン、ジフテリア毒
素、シュードモナス外毒素、およびシュードモナス内毒素が包含される。
本開示の実施形態に従って治療剤として使用することができる放射性同位体には、これ
らに限定されないが、32P、89Sr、90Y、99mTc、99Mo、131I、153Sm、177Lu
186Re、213Bi、223Ra、および225Acが包含される。
C. メディトープ利用可能抗体
メディトープ結合部位を介して1つまたは複数のメディトープに結合し得るメディトー
プ利用可能抗体およびその抗体結合性フラグメントを提供する。場合によっては、メディ
トープ利用可能抗体は、配列番号1または2(メディトープ1または2)の環式ペプチド
に、かつ/あるいはメディトープ1、2、16~18、23、29、31、32、36、
39、42、43、45、46、51、52、54、または55(配列番号1、2、16
~18、23、29、31、32、36、39、42、43、45、46、51、52、
54、または55で示される配列を有するペプチドに基づくメディトープ)などの1種ま
たは複数のその変異体、または場合によっては、メディトープ1、2、または15~55
かつ/あるいは配列番号186~190および207のメディトープの任意のものに結合
する。提供するメディトープ利用可能抗体のうちには、セツキシマブの親和性と類似の親
和性で1つのメディトープまたは複数のメディトープに結合するものがある。例えば、あ
る種の態様では、10(もしくはその概数)μM以下、5(もしくはその概数)μM以下
、または2(もしくはその概数)μM以下、1(もしくはその概数)μM以下、500、
400、300、200、100(もしくはその概数)nM以下、あるいはそれ未満、例
えば200(もしくはその概数)ピコモル以下の解離定数で、抗体はメディトープに結合
する。場合によっては、本明細書に列挙されているもののうちの任意のものなど解離定数
は、表面プラスモン共鳴(SPR)、等温滴定熱量測定(ITC)、蛍光、蛍光偏光、N
MR、IR、熱量滴定;結合平衡除外;円偏光二色性、示差走査熱分析、または他の知ら
れている方法などの特定の技術を使用して測定される解離定数である。例えば、場合によ
っては、類似体またはメディトープは、SPRによって測定した場合に、もしくはITC
によって測定した場合に、またはこれらの方法のうちの任意の方法によって測定した場合
に、10(もしくはその概数)μM以下、5(もしくはその概数)μM以下、または2(
もしくはその概数)μM以下、1(もしくはその概数)μM以下、500、400、30
0、200、100(もしくはその概数)nM以下、あるいはそれ未満の結合定数を示す
一部の例では、メディトープ結合性部位は、モノクローナル抗体セツキシマブの構造的
特徴である。したがって、一部の場合には、メディトープ結合性部位は、セツキシマブの
メディトープ結合性部位内のものに対応する残基を含有する。X線結晶解析によって、配
列番号1のペプチドは、約700nMの結合定数で、重鎖および軽鎖の様々な残基によっ
て規定されるセツキシマブFabフラグメントの中央空洞内のメディトープ結合性部位(
図8および9Aを参照されたい)に結合することが明らかになっている。
ある種の実施形態では、メディトープとセツキシマブ結合部位との独自の相互作用を利
用して、追加のメディトープ利用可能抗体を作成する。一部の実施形態では、配列番号1
もしくは2のメディトープまたはその変異体などの提供するメディトープのうちの1つま
たは複数に結合する能力を与えるように、セツキシマブのCDRとは別である1つまたは
複数のCDRを有する抗体などのセツキシマブ以外の抗体(時にはテンプレート抗体と称
される)を修飾することによって、メディトープ利用可能抗体を作成する。このテンプレ
ート抗体は、ヒトもしくはヒト化抗体またはマウス抗体であってよい。一態様では、修飾
には、Fabフラグメントの中央空洞内、典型的には重鎖および軽鎖可変領域のフレーム
ワーク領域(FR)ならびに/または定常領域内の残基を、そのテンプレート抗体がメデ
ィトープ利用可能となるように置換することが包含される。例えば、テンプレート抗体が
ヒトまたはヒト化抗体である場合、修飾は一般的に、重鎖および軽鎖可変領域のFR内の
残基での置換を包含する。一部の実施形態では、そのような残基を、セツキシマブまたは
匹敵するアミノ酸中に存在する対応する残基と置き換える。したがって、ある種の実施形
態では、ヒトまたはヒト化抗体のFR内の残基を、対応するマウス残基で置き換え;ある
種の実施形態では、それらを、メディトープと相互作用する類似の官能基または部分を有
する残基などの他の残基によって置き換える。典型的には、対応するマウス(または他の
)残基によって置き換えられる残基は、中央Fab空洞内に存在するので、免疫系に曝露
されない。したがって、一部の実施形態では、ヒト対象への送達に関して、これらのアミ
ノ酸置換をヒトまたはヒト化抗体に導入することで、修飾されたテンプレート抗体の抗原
性は上昇しないか、または実質的に上昇しない。加えて、抗原性予測アルゴリズムをさら
に使用して、点突然変異を有するヒト配列が抗原性であるはずがないことをさらに示すこ
とができる。
一部の実施形態では、置き換えられる1個または複数の残基は、Kabatナンバリン
グ(その全体が参照によって本明細書に組み込まれるKabat E.A.ら(1991
) Sequences of Proteins of Immunological
Interest、第5版、NIH Publication No.91~3242
を参照されたい)に従うと軽鎖フレームワーク残基10、39~43、45、83、85
、100、および/もしくは104および/またはKabatナンバリングに従うと重鎖
フレームワーク残基番号40、89、および105から選択される。一般に、別段の指定
がない限り、抗体の重鎖または軽鎖中のアミノ酸位置は、Kabatナンバリングに関す
る。セツキシマブメディトープ結合部位内の残基などの本明細書において記載されている
セツキシマブの残基に対応する他の抗体中の残基も、本開示内に包含される。一部の実施
形態では、軽鎖残基9、10、39、40、41、42、43、83、85、100、お
よび/もしくは104ならびに/または重鎖残基40、89、および/もしくは105に
対応するテンプレート抗体中の残基を、例えば、セツキシマブ内でそれらの位置に存在す
るアミノ酸で置き換える。一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖
フレームワーク領域内(またはFR、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L3、お
よび/またはFR-L4などの1つまたは複数内)で、テンプレート抗体の軽鎖フレーム
ワーク領域(またはそれぞれ1つまたは複数のFR-L(複数可))に対して少なくとも
75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、8
8、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%(も
しくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレームワーク領域(または
1つまたは複数のそのようなFR、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-H3、およ
び/またはFR-H4内)で、テンプレート抗体の重鎖フレームワーク領域(または個々
の1種または複数のFR-H(複数可))に対して少なくとも75、76、77、78、
79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、9
2、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の同一性
を含有し;かつ/またはそのVH領域内で、テンプレート抗体のVH領域に対して少なく
とも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87
、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%
(もしくはその概数)の同一性を含有するか;かつ/またはそのVL領域内で、テンプレ
ート抗体のVL領域に対して少なくとも75、76、77、78、79、80、81、8
2、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95
、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の同一性を含有する。一部の実
施形態では、抗体は、テンプレート抗体と比較して、重鎖および/または軽鎖内のCDR
の1つまたは複数、例えば、すべての内で、完全または少なくとも95、96、97、9
8、もしくは99%の同一性を含有する。一部の態様では、抗体は、テンプレート抗体と
比較して、軽鎖(例えば、FR-L)内に1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、
11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20の修飾を含有し、
かつ/またはテンプレート抗体と比較して、重鎖(例えば、FR-H)内に1、2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、1
9、または20の修飾を含有する。
一実施形態では、置き換えられる1個または複数の残基は、これらだけに限定されない
が、Kabatナンバリングに従うと40、41、83および85を包含する軽鎖フレー
ムワーク残基である。一実施形態では、軽鎖残基40は、トレオニンで置き換えられ;軽
鎖残基41は、アスパラギンで置き換えられ、軽鎖残基83は、イソロイシンまたはバリ
ンで置き換えられ、かつ/または軽鎖残基85は、アスパラルタートで置き換えられる。
一実施形態では、軽鎖残基40は、トレオニンで置き換えられ;軽鎖残基41は、アスパ
ラギンで置き換えられ、軽鎖残基83は、グルタマートで置き換えられ、かつ/または軽
鎖残基85は、アスパルタートで置き換えられる。特定の例では、軽鎖フレームワークP
ro40は、Thr(P40T)またはSer(P40S)で置き換えられ、軽鎖フレー
ムワークGly41は、Asn(G41N)で置き換えられ、軽鎖フレームワーク残基P
he83は、Ile(F83I)またはVal(F83V)またはグルタマート(F83
E)で置き換えられ、軽鎖フレームワーク残基Thr85は、Asp(T85D)または
Asn(T85N)で置き換えられる。
したがって、提供するメディトープ利用可能抗体のうちには、1つまたは複数の修飾、
典型的にはアミノ酸置換を、セツキシマブまたは他のメディトープ利用可能抗体(メディ
トープ利用可能トラスツズマブおよびメディトープ利用可能M5Aを包含する本明細書に
おいて記載されているものなど)のメディトープ結合部位内の位置に対応する残基に有す
る抗体がある。それらの抗体のうちには、Kabatナンバリングに従うと40位にトレ
オニン、セリンまたはアスパルタート、41位にグリシン以外の残基、および85位にア
スパルタートまたはアスパラギンを有するVL領域を有する抗体、例えば、40位にトレ
オニン、41位にアスパラギン、および85位にアスパルタートを有するVL領域を備え
た抗体がある。一部の実施形態では、この抗体は、Kabatナンバリングに従うと、4
0位にセリンおよび89位にイソロイシンを備えたVH領域、ならびに/または40位に
セリンまたはプロリンおよび89位にイソロイシン、チロシン、メチオニン、フェニルア
ラニン、またはトリプトファンを備えたVH領域を有する。一部の実施形態では、VL領
域は、10位にイソロイシンもしくはロイシンおよび/または83位にイソロイシンまた
は83位にグルタマートを有する。一部の実施形態では、このVL領域は、9位にバリン
またはイソロイシンおよび/または100位にグルタミン以外の残基を有する。
一部の例では、Kabatナンバリングに従うと、そのVL領域は、9位にバリンまた
はイソロイシン、10位にイソロイシンまたはロイシン、39位にアルギニン、40位に
トレオニン、41位にアスパラギン、42位にグリシン、43位にセリン、83位にイソ
ロイシンもしくはグルタマート、85位にアスパルタート、および100位にアラニンを
有し、かつそのVH領域は、40位にセリンおよび89位にイソロイシンを有する。一部
の例では、そのVL領域は、Kabatナンバリングに従うと40位にプロリン、41位
にグリシン、もしくは85位にトレオニンを含有せず、かつ/またはそのVH領域は、K
abatナンバリングに従うと40位にアスパラギンもしくはアラニン、または89位に
バリンを含有しない。一部の例では、そのVL領域は、Kabatナンバリングに従うと
10位にセリン、40位にプロリン、41位にグリシン、83位にフェニルアラニン、ま
たは85位にトレオニンを含有せず、かつ/あるいはそのVH領域はKabatナンバリ
ングに従うと40位にアスパラギンもしくはアラニンまたは89位にバリンを含有しない
一部の態様では、抗体は、Kabatナンバリングに従うとP8、V9またはI9、I
10またはL10、Q38、R39、T40、N41、G42、S43、P44、R45
、D82、I83、A84、D85、Y86、Y87、G99、A100、G101、T
102、K103、L104、E105、R142、S162、V163、T164、E
165、Q166、D167、S168、およびY173を有する軽鎖、ならびに/また
はKabatナンバリングに従うとQ6、P9、R38、Q39、S40、P41、G4
2、K43、G44、L45、S84、D86、T87、A88、I89、Y90、Y9
1、W103、G104、Q105、G106、T107、L108、V109、T11
0、V111、Y147、E150、P151、V152、T173、F174、P17
5、A176、V177、Y185、S186、およびL187を有する重鎖を有する。
一部の態様では、抗体は、Kabatナンバリングに従うとP8、V9またはI9、I
10またはL10、Q38、R39、T40、N41、G42、S43、P44、R45
、D82、E83、A84、D85、Y86、Y87、G99、A100、G101、T
102、K103、L104、E105、R142、S162、V163、T164、E
165、Q166、D167、S168、およびY173を有する軽鎖、ならびに/また
はKabatナンバリングに従うとQ6、P9、R38、Q39、S40、P41、G4
2、K43、G44、L45、S84、D86、T87、A88、I89、Y90、Y9
1、W103、G104、Q105、G106、T107、L108、V109、T11
0、V111、Y147、E150、P151、V152、T173、F174、P17
5、A176、V177、Y185、S186、およびL187を有する重鎖を有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体を、例えば、セツキシマブにおける対
応する位置(Kabatナンバリングに基づく)に似るように、ヒトまたはヒト化抗体、
例えば、トラスツズマブなどの抗体の軽鎖において1、2、3、4、5、6、7、8、9
、10、または11の残基を変異させることによって作成する。一部の態様では、そのよ
うな抗体は、ヒトまたはヒト化配列と比較して、Kabatナンバリングに基づき軽鎖の
9、10、39、40、41、42、43、45、83、85、および100位に変異残
基を含有する。一態様では、メディトープ利用可能抗体の軽鎖は、Kabatナンバリン
グに基づき、V9またはI9、I10またはL10、R39、T40、N41 G42、
S43、R45、I83またはE83、D85、およびA100、例えば:V9、I10
、R39、T40、N41、G42、S43、R45、I83、D85、およびA100
を含有する。一部の実施形態では、抗体は、他の点では、ヒトであるか、またはヒト化さ
れている。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体を、例えば、セツキシマブにおける対
応する位置に似るように、ヒトまたはヒト化抗体、例えば、トラスツズマブなどの抗体の
重鎖において1または2残基などの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、または
11の残基を変異させることによって作成する。一部の態様では、そのような抗体は、ヒ
トまたはヒト化配列と比較して、Kabatナンバリングに基づき、重鎖において40お
よび89位に変異残基を含有する。一態様では、重鎖は、Kabatナンバリングに基づ
きS40およびI89を含有する。一部の実施形態では、抗体は、他の点では、ヒトであ
るか、またはヒト化されている。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、例えば、ヒト化またはヒト配列と
比較して、13の変異を含有する。一態様では、メディトープ利用可能抗体は、ヒト化ま
たはヒト配列と比較して、11の変異を有する軽鎖、および2つの変異を有する重鎖を含
有する。一部の態様では、抗体は、Kabatナンバリングに基づき、軽鎖においてV9
またはI9、I10またはL10、R39、T40、N41、G42、S43、R45、
I83、D85、およびA100、ならびに重鎖においてS40およびI89を含有する
。一部の態様では、抗体は、Kabatナンバリングに基づき、軽鎖においてV9または
I9、I10またはL10、R39、T40、N41、G42、S43、R45、E83
、D85、およびA100、ならびに重鎖においてS40およびI89を含有する。一部
の態様では、抗体は、Kabatナンバリングに基づき、軽鎖においてV9、I10、R
39、T40、N41、G42、S43、R45、I83、D85、およびA100、な
らびに重鎖においてS40およびI89を含有する。一部の態様では、抗体は、Kaba
tナンバリングに基づき、軽鎖においてV9、I10、R39、T40、N41 G42
、S43、R45、E83、D85、およびA100、ならびに重鎖においてS40およ
びI89を含有する。一部の実施形態では、抗体および/またはそのフレームワーク領域
は、他の点では、ヒトであるか、またはヒト化されている。
他の実施形態では、CDRグラフティングを介して、典型的には、本明細書において記
載されているメディトープ利用可能抗体のうちの任意のものなどのメディトープ利用可能
抗体の重鎖および/または軽鎖の1つまたは複数の相補性決定領域(CDR)(例えば、
CDR1~3のうちの1つまたは複数)を、それらを既存抗体または新たな抗体のCDR
などの他のCDRと置き換えるように変更することによって、メディトープ利用可能抗体
を作成する。CDRグラフティングは、例えば、マウスなどの非ヒト種において作成され
る抗体のCDRをヒト抗体フレームワーク上にグラフト化することによる、ヒト化モノク
ローナル抗体を生産するための標準的な実行法である。米国特許第5,558,864号
および同第8,133,982号;Kettleboroughら、「Humaniza
tion of a mouse monoclonal antibody by C
DR-grafting: the importance of framework
residues on loop conformation」、Protein
Eng.、4:773~783(1991)を参照されたい。したがって、ある種の実施
形態では、目的の既存抗体または新たに生じさせた抗体のCDRをグラフト化することに
よって、メディトープ利用可能抗体の抗原特異性を改変する。また、提供するメディトー
プ利用可能抗体のうちには、そのようなCDRグラフト化されたメディトープ利用可能抗
体がある。
一部の実施形態では、本明細書において開示されている抗体(例えば、セツキシマブ、
メディトープ利用可能トラスツズマブ、またはメディトープ利用可能M5A(抗CEA)
抗体)のうちの1種をテンプレート配列として使用し、かつそれを改変する、例えば、そ
の抗原結合特徴を改変するための1つまたは複数の既知の抗体操作方法を実施して、別の
特徴を持つメディトープ利用可能抗体を生成することで、メディトープ利用可能抗体を作
成する。抗原結合特性および他の特性を改変するために典型的に使用される既知の抗体操
作方法には、様々なin vitro無作為化、親和性成熟、選択法が包含され、この選
択法には、エラープローンPCR、スパイクPCR(spiked PCR)、特定部位
の変異誘発、ファージディスプレイ、および他の選択方法が包含される。また、コンスト
ラクト、ライブラリ、およびGPIに連結している発現系を包含する発現系を、そのよう
な方法を実施するために提供する。したがって、ある種の実施形態では、提供するメディ
トープ利用可能抗体は、軽鎖および/または重鎖可変領域を、セツキシマブ、メディトー
プ利用可能トラスツズマブ、またはメディトープ利用可能M5Aなどのメディトープ利用
可能抗体のフレームワーク領域または領域(FR)(またはそのような抗体のFR(複数
可)に対して少なくとも75、80、85、90、91、92、93、94、95、96
、97、98、もしくは99(またはその概数)%の同一性を有するFR(複数可))と
共に有する。一部の態様では、そのような抗体は、そのメディトープ利用可能抗体のCD
Rとは別である1つまたは複数のCDRを有する。
例えば、一部の実施形態では、VL領域は、配列番号71で示される軽鎖配列の軽鎖フ
レームワーク領域(FR)1(FR-L1)、FR-L2、FR-L3、および/または
FR-L4(あるいは配列番号71のFR-L1、FR-L2、FR-L3、および/ま
たはFR-L4に対して少なくとも75、80、85、90、91、92、93、94、
95、96、97、98、もしくは99(またはその概数)%同一であるFR-L1、F
R-L2、FR-L3、および/またはFR-L4)ならびに一部の態様では、配列番号
71で示される軽鎖配列のCDRとは別である少なくとも1つのCDRを含むアミノ酸配
列を有し;かつ/またはVH領域は、配列番号72で示される重鎖配列の重鎖FR1(F
R-H1)、FR-H2、FR-H3、および/またはFR-H4(あるいは配列番号7
2のFR-H1、FR-H2、FR-H3、および/またはFR-H4に対して少なくと
も75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしく
は99(またはその概数)%同一であるFR-H1、FR-H2、FR-H3、および/
またはFR-H4)ならびに一部の態様では、配列番号72で示される重鎖配列のCDR
とは別である少なくとも1つのCDRを有するアミノ酸配列を有する。
一部の実施形態では、VL領域は、配列番号9で示される軽鎖配列の軽鎖フレームワー
ク領域(FR)1(FR-L1)、FR-L2、FR-L3、および/またはFR-L4
(あるいは配列番号9のFR-L1、FR-L2、FR-L3、および/またはFR-L
4に対して少なくとも75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、
97、98、もしくは99(またはその概数)%同一であるFR-L1、FR-L2、F
R-L3、および/またはFR-L4)ならびに一部の態様では、配列番号9で示される
軽鎖配列のCDRとは別である少なくとも1つのCDRを含むアミノ酸配列を有し;かつ
/またはVH領域は、配列番号6で示される重鎖配列の重鎖FR1(FR-H1)、FR
-H2、FR-H3、および/またはFR-H4(あるいは配列番号6のFR-H1、F
R-H2、FR-H3、および/またはFR-H4に対して少なくとも75、80、85
、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99(またはその
概数)%同一であるFR-H1、FR-H2、FR-H3、および/またはFR-H4)
ならびに一部の態様では、配列番号6で示される重鎖配列のCDRとは別である少なくと
も1つのCDRを有するアミノ酸配列を有する。
一部の実施形態では、VL領域は、配列番号68で示される軽鎖配列の軽鎖フレームワ
ーク領域(FR)1(FR-L1)、FR-L2、FR-L3、および/またはFR-L
4(あるいは配列番号68のFR-L1、FR-L2、FR-L3、および/またはFR
-L4に対して少なくとも75、80、85、90、91、92、93、94、95、9
6、97、98、もしくは99(またはその概数)%同一であるFR-L1、FR-L2
、FR-L3、および/またはFR-L4)ならびに一部の態様では、配列番号68で示
される軽鎖配列のCDRとは別である少なくとも1つのCDRを含むアミノ酸配列を有し
;かつ/またはVH領域は、配列番号70で示される重鎖配列の重鎖FR1(FR-H1
)、FR-H2、FR-H3、および/またはFR-H4(あるいは配列番号70のFR
-H1、FR-H2、FR-H3、および/またはFR-H4に対して少なくとも75、
80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99(
またはその概数)%同一であるFR-H1、FR-H2、FR-H3、および/またはF
R-H4)ならびに一部の態様では、配列番号70で示される重鎖配列のCDRとは別で
ある少なくとも1つのCDRを有するアミノ酸配列を有する。
一部の実施形態では、VL領域は、配列番号61で示される軽鎖配列の軽鎖フレームワ
ーク領域(FR)1(FR-L1)、FR-L2、FR-L3、および/またはFR-L
4(あるいは配列番号61のFR-L1、FR-L2、FR-L3、および/またはFR
-L4に対して少なくとも75、80、85、90、91、92、93、94、95、9
6、97、98、もしくは99(またはその概数)%同一であるFR-L1、FR-L2
、FR-L3、および/またはFR-L4)ならびに一部の態様では、配列番号61で示
される軽鎖配列のCDRとは別である少なくとも1つのCDRを含むアミノ酸配列を有し
;かつ/またはVH領域は、配列番号63で示される重鎖配列の重鎖FR1(FR-H1
)、FR-H2、FR-H3、および/またはFR-H4(あるいは配列番号63のFR
-H1、FR-H2、FR-H3、および/またはFR-H4に対して少なくとも75、
80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99(
またはその概数)%同一であるFR-H1、FR-H2、FR-H3、および/またはF
R-H4)ならびに一部の態様では、配列番号63で示される重鎖配列のCDRとは別で
ある少なくとも1つのCDRを有するアミノ酸配列を有する。一部の実施形態では、メデ
ィトープ利用可能抗体は、配列番号6、7、9、10、12、14、61、63、68、
69、70、71、および/または72で示されるCDRとは別である1つまたは複数の
CDRを有する。
一部の実施形態では、メディトープは、セツキシマブ以外の抗体であり、EGFRに特
異的に結合せず、EGFR以外の抗原に結合し、かつ/またはセツキシマブが特異的に結
合するEGFR上のエピトープに特異的に結合しない。
一部の例では、メディトープ利用可能抗体を、アバゴボマブ、アブシキシマブ、アダリ
ムマブ、アデカツムマブ、アレムツズマブ、アルツモマブ、ペンテト酸アルツモマブ、ア
ナツモマブ、アナツモマブマフェナトクス、アルシツモマブ、アトリズマブ、バシリキシ
マブ、ベクツモマブ、エクツモマブ、ベリムマブ、ベンラリズマブ、ベバシズマブ、ブレ
ンツキシマブ、カナキヌマブ、カプロマブ、カプロマブペンデチド、カツマキソマブ、セ
ルトリズマブ、クリバツズマブテトラキセタン、ダクリズマブ、デノスマブ、エクリズマ
ブ、エドレコロマブ、エファリズマブ、エタラシズマブ、エルツマキソマブ、ファノレソ
マブ、Fbta05、フォントリズマブ、ゲムツズマブ、ギレンツキシマブ、ゴリムマブ
、イブリツモマブ、イゴボマブ、インフリキシマブ、イピリムマブ、ラベツズマブ、メポ
リズマブ、ムロモナブ、ムロモナブ-CD3、ナタリズマブ、ネシツムマブ、ニモツズマ
ブ、オファツムマブ、オマリズマブ、オレゴボマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、ラニ
ビズマブ、リツキシマブ、サツモマブ、スレソマブ、イブリツモマブ、イブリツモマブチ
ウキセタン、トシリズマブ、トシツモマブ、トラスツズマブ、Trbs07、ウステキヌ
マブ、ビシリズマブ、ボツムマブ、ザルツムマブ、ブロダルマブ、アンルキンズマブ、バ
ピヌズマブ、ダロツズマブ、デムシズマブ、ガニツマブ、イノツズマブ、マブリリムマブ
、モキセツモマブパスドトックス、リロツムマブ、シファリムマブ、タネズマブ、トラロ
キヌマブ、トレメリムマブ、ハイブリドーマ10B5によって産生される抗体、B6H1
2.2、およびウレルマブ、そのフラグメント、そのCDRおよび/または抗原結合領域
を有する抗体、および/もしくは結合についてそのような抗体と競合する抗体;ならびに
/または配列番号78~124および/または125~170のうちの任意のもので示さ
れる配列を有する抗体、そのフラグメント、そのCDRおよび/または抗原結合領域を有
する抗体、ならびに/または結合についてそのような抗体と競合する抗体のうちから選択
されるテンプレート抗体を基にして作成する。表3に、一定の抗体についてのCAS(登
録商標)登録番号を列挙する。
他の例では、テンプレート抗体は、アバゴボマブ、アブシキシマブ、アダリムマブ、ア
デカツムマブ、アレムツズマブ、アルツモマブ、ペンテト酸アルツモマブ、アナツモマブ
、アナツモマブマフェナトクス、アルシツモマブ、アトリズマブ、バシリキシマブ、ベク
ツモマブ、エクツモマブ、ベリムマブ、ベンラリズマブ、ベバシズマブ、ブレンツキシマ
ブ、カナキヌマブ、カプロマブ、カプロマブペンデチド、カツマキソマブ、セルトリズマ
ブ、クリバツズマブテトラキセタン、ダクリズマブ、デノスマブ、エクリズマブ、エドレ
コロマブ、エファリズマブ、エタラシズマブ、エルツマキソマブ、ファノレソマブ、Fb
ta05、フォントリズマブ、ゲムツズマブ、ギレンツキシマブ、ゴリムマブ、イブリツ
モマブ、イゴボマブ、インフリキシマブ、イピリムマブ、ラベツズマブ、メポリズマブ、
ムロモナブ、ムロモナブ-CD3、ナタリズマブ、ネシツムマブ、ニモツズマブ、オファ
ツムマブ、オマリズマブ、オレゴボマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、ラニビズマブ、
リツキシマブ、サツモマブ、スレソマブ、イブリツモマブ、イブリツモマブチウキセタン
、トシリズマブ、トシツモマブ、トラスツズマブ、Trbs07、ウステキヌマブ、ビシ
リズマブ、ボツムマブ、ザルツムマブ、ハイブリドーマ10B5によって産生される抗体
、およびブロダルマブまたはチウゼタン(tiuzetan)のうちから選択される。一
部のそのような例では、1つまたは複数のCDRは、これらのテンプレート抗体に存在す
るCDRであり、かつ/または抗体は、そのような抗体と同じ抗原もしくはエピトープに
特異的に結合し、かつ/またはそれらの抗原への結合について、そのような抗体と競合す
る。
したがって、場合によっては、メディトープ利用可能抗体(そのフラグメントを包含)
は、CA-125、糖タンパク質(GP)IIb/IIIa受容体、TNF-α、CD5
2、TAG-72、癌胎児性抗原(CEA)、インターロイキン-6受容体(IL-6R
)、IL-2、インターロイキン-2受容体a-鎖(CD25)、CD22、CD23(
CD23A、FcイプシロンRII、FcεRII、FCE2、CLEC4J、C型レク
チンドメインファミリー4メンバーJ、免疫グロブリンE結合因子、リンパ球IgE受容
体、BLAST-2、またはIGEBFとしても公知)、CD37(テトラスパニン-2
6、TSPAN26、tspan-26、またはGP52-40としても公知)、Muc
in-1、プロラクチン受容体(PRL-Rとしても公知)、SDC-1(CD138、
シンデカンプロテオグリカン1、シンデカン1、またはヘパラン硫酸プロテオグリカン繊
維芽細胞成長因子受容体としても公知)、B細胞活性化因子、インターロイキン-5受容
体(CD125)、VEGF、VEGF-A、CD30、IL-1β、前立腺特異的膜抗
原(PSMA)、CD3、EpCAM、EGF受容体(EGFR)、MUC1、ヒトイン
ターロイキン-2受容体、Tac、RANKリガンド、補体タンパク質、例えば、C5、
EpCAM、CD11a、例えば、ヒトCD11a、インテグリン、例えば、αvβ3イ
ンテグリン、ビトロネクチン受容体αvβ3インテグリン、HER2、neu、CD3、
CD15、CD20(小ループおよび/または大ループ)、インターフェロンγ、CD3
3、CA-IX、TNFα、CTLA-4、癌胎児性抗原、IL-5、CD3ε、CAM
、α-4-インテグリン、IgE、例えば、IgE Fc領域、RSV抗原、例えば、呼
吸系発疹ウイルス(RSV)の融合タンパク質、TAG-72、NCA-90(顆粒細胞
抗原)、IL-6、GD2、GD3、IL-12、IL-23、IL-17、CTAA1
6.88、IL13、インターロイキン-1β、β-アミロイド、IGF-1受容体(I
GF-1R)、デルタ様リガンド4(DLL4)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因
子受容体のαサブユニット、肝細胞成長因子、IFN-α、神経成長因子、IL-13、
PD-L1、CD326、CD47、およびCD137からなる群から選択される抗原に
特異的に結合する。一部の例では、メディトープ利用可能抗原は、癌または他の疾患など
の目的の疾患または状態において標的として同定されている他の抗原に結合する。
CD19
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗CD19抗体、例えば、MOR208などの
CD19のためのヒトもしくはヒト化抗体またはマウス抗体、あるいはそのような抗体の
重鎖、軽鎖、VH、またはVLを有する抗体、あるいはその機能性フラグメントである。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、CD19に特異的に結合する。CD
19(または分化-19のクラスター)は、例えば、NCBI Accession N
o.NP_001171569またはUniProt Identifier P153
91によって同定される。一態様では、CD19は、B芽細胞に進展中の早期認識可能な
B系列細胞からのB細胞の表面に存在するが、血漿細胞への成熟で失われる。ある種の態
様では、CD19は、抗原受容体依存性刺激のための閾値を低下させる調節分子である。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、MOR208(XmAb(登録商標)55
74)(CD19、例えば、未熟、成熟、および悪性B細胞のCD19に特異的に結合す
るモノクローナル抗体)の、それぞれ軽鎖および重鎖アミノ酸配列を示す配列番号226
および/または配列番号227のアミノ酸配列(リーダー配列を含むか、または含まない
)を含み、かつ/またはそれぞれMOR208のVLおよびVHアミノ酸配列を示す配列
番号245および/または246のアミノ酸配列(リーダー配列を含むか、または含まな
い)を含む。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号226で
示される軽鎖配列、またはMOR208の軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち、1つま
たは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、および/
または配列番号227で示される重鎖、またはMOR208の重鎖もしくはVHのCDR
(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはC
DR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、リーダー配列を含むか、ま
たは含まずに、配列番号245として示されるアミノ酸配列と比較して、1、2、3、4
、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19
、または20の修飾などの1つまたは複数、一般に複数の修飾(一般に、フレームワーク
領域において)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗体のVH領域は、リーダ
ー配列を含むか、または含まずに、配列番号246として示されるアミノ酸配列のVH領
域のアミノ酸配列と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12
、13、14、15、16、17、18、19、または20の修飾などの1つまたは複数
、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において)を含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、MOR208、または配列番号226の軽鎖フレ
ームワーク領域(またはそれぞれ1つもしくは複数のFR-L(複数可))に対して少な
くとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、8
7、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99
%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またその重鎖フレームワーク領域内(
または1つもしくは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-
H3、および/またはFR-H4内)で、MOR208、または配列番号227の重鎖フ
レームワーク領域(またはそれぞれ1つまたは複数のFR-H))に対して少なくとも7
5、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88
、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もし
くはその概数)の同一性を含有し;および/またはそのVH領域内で、MOR208また
は配列番号246のVH領域に対して少なくとも75、76、77、78、79、80、
81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、9
4、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;か
つ/またはそのVL領域内で、MOR208または配列番号245のVL領域に対して少
なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、
87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または9
9%(もしくはその概数)の同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、MOR2
08と比較すると(例えば、配列番号226または227のCDR(複数可)と比較する
と)、重鎖および/または軽鎖内のCDRの1つまたは複数、例えば、全部の内で、完全
または少なくとも95、96、97、98、もしくは99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、MOR208によって特異的に結合さ
れるCD19のエピトープに特異的に結合しないが、CD19には特異的に結合するか、
またはMOR208のCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合についてMOR208
と競合しないが、CD19には特異的に結合する。
CD22
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗CD22抗体、例えば、エプラツズマブ、も
しくはモキセツモマブなどのCD22のためのヒトもしくはヒト化抗体またはマウス抗体
、あるいはそのような抗体の重鎖、軽鎖、VH、またはVLを有する抗体、あるいはその
機能性フラグメントである。一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、CD2
2に特異的に結合する。CD22(または分化-22のクラスター)は、例えば、NCB
I Accession No.NP_001762またはUniProt Ident
ifier P20273によって同定されるとおりのレクチンのSIGLECファミリ
ーに属する分子である。一態様では、CD22は、成熟B細胞の表面上に、かつより少な
い規模で一部の未熟B細胞上に存在する。ある種の態様では、CD22は、免疫系の過剰
活性化および自己免疫疾患の発生を予防する調節分子である。一実施形態では、CD22
のためのテンプレート抗体は、配列番号175のアミノ酸配列を有するポリペプチドもし
くはタンパク質、または配列番号176の核酸配列を含むポリヌクレオチドによってコー
ドされるアミノ酸配列を有するポリペプチドまたはタンパク質上の1つまたは複数のエピ
トープに特異的に結合する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、エプラツズマブ(CD22、例えば、成熟
および悪性B細胞のCD22に特異的に結合するヒト化モノクローナル抗体)の軽鎖およ
び重鎖アミノ酸配列をそれぞれ示す配列番号177および/または配列番号178のアミ
ノ酸配列(各配列において、下記ではイタリック体で示されるリーダー配列を含むか、ま
たは含まない)を含み、かつ/またはエプラツズマブのVLおよびVHアミノ酸配列をそ
れぞれ示す配列番号179および/または183のアミノ酸配列(各配列において、イタ
リック体で示されるリーダー配列を含むか、または含まない)を含む。
エプラツズマブ軽鎖配列(配列番号177):
MKLPVRLLVLLLFWIPASRGDVQVTQSPSSLSASVGDRVT
ITCRSSQSLANSYGNTFLSWYLHKPGKAPQLLIYGISNRF
SGVPDRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCLQGTHQP
YTFGQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCL
LNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSL
SSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC。
エプラツズマブ重鎖配列(配列番号178):
MDFGFSLVFLALILKGVQCEVQLVQSGAEVKKPGASVKVS
CKASGYRFTNYWIHWVRQAPGQGLEWIGGINPGNNYATYR
RKFQGRVTMTADTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCTREGY
GNYGAWFAYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSE
STAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSS
GLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVDHKPSNTKVDKRVES
KYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVT
CVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTY
RVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAK
GQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVE
WESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEG
NVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK。
エプラツズマブ軽鎖可変(VL)領域配列(配列番号179):
MKLPVRLLVLLLFWIPASRGDVQVTQSPSSLSASVGDRVT
ITCRSSQSLANSYGNTFLSWYLHKPGKAPQLLIYGISNRF
SGVPDRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCLQGTHQP
YTFGQGTKVEIKRTV。
エプラツズマブ重鎖可変(VH)領域配列(配列番号183):
MDFGFSLVFLALILKGVQCEVQLVQSGAEVKKPGASVKVS
CKASGYRFTNYWIHWVRQAPGQGLEWIGGINPGNNYATYR
RKFQGRVTMTADTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCTREGY
GNYGAWFAYWGQGTLVTVSS。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号177も
しくは配列番号179において示される軽鎖もしくはVL配列、またはエプラツズマブの
軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、C
DR2、および/またはCDR3)、および/または配列番号178もしくは183で示
される重鎖もしくはVH配列、またはエプラツズマブの重鎖もしくはVHのCDR(すな
わち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3
)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、リーダー配列を含むか、ま
たは含まずに、配列番号179として示されるアミノ酸配列と比較して、1、2、3、4
、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19
、または20の修飾などの1つまたは複数、一般に複数の修飾(一般に、フレームワーク
領域において)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗体のVH領域は、リーダ
ー配列を含むか、または含まずに、配列番号183のアミノ酸配列と比較して、1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18
、19、または20の修飾などの1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレー
ムワーク領域において)を含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、エプラツズマブ、または配列番号177もしくは
179の軽鎖フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))に
対して少なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85
、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、
もしくは99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレーム
ワーク領域(または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H
2、FR-H3、および/またはFR-H4内)で、エプラツズマブ、または配列番号1
78もしくは183の重鎖フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-H)
に対して少なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、8
5、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98
、もしくは99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領域内
で、エプラツズマブのVH領域に対して(例えば、配列番号183のアミノ酸配列に対し
て)少なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、
86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、も
しくは99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、
エプラツズマブのVL領域に対して(例えば、配列番号179のアミノ酸配列に対して)
少なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86
、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または
99%(もしくはその概数)の同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、重鎖お
よび/または軽鎖内のCDRの1つまたは複数、例えば、全部の内で、エプラツズマブと
比較すると(例えば、配列番号177もしくは179または配列番号178もしくは18
3のCDR(複数可)と比較すると)完全または少なくとも95、96、97、98、ま
たは99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、エプラツズマブによって特異的に結合
されるCD22のエピトープに特異的に結合しないが、CD22には特異的に結合するか
、またはエプラツズマブのCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合についてエプラツ
ズマブと競合しないが、CD22には特異的に結合する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、モキセツモマブ(抗CD22マウスモノク
ローナル抗体)のVLおよびVHアミノ酸配列をそれぞれ示す配列番号65および/また
は配列番号67のアミノ酸配列(リーダー配列を含むか、または含まない)を含み、かつ
/またはモキセツモマブの重鎖アミノ酸配列を示す配列番号66のアミノ酸配列(適用可
能な場合には、イタリック体で示されているリーダー配列を含むか、または含まない)を
含む。
モキセツモマブ軽鎖可変(VL)領域配列(配列番号65):
DIQMTQTTSSLSASLGDRVTISCRASQDISNYLNWYQQKP
DGTVKLLIYYTSILHSGVPSRFSGSGSGTDYSLTISNLEQ
EDFATYFCQQGNTLPWTFGCGTKLEIK。
モキセツモマブ重鎖配列(配列番号66):
MEVQLVESGGGLVKPGGSLKLSCAASGFAFSIYDMSWVRQ
TPEKCLEWVAYISSGGGTTYYPDTVKGRFTISRDNAKNTL
YLQMSSLKSEDTAMYYCARHSGYGTHWGVLFAYWGQGTLV
TVSAKASGGPEGGSLAALTAHQACHLPLETFTRHRQPRGW
EQLEQCGYPVQRLVALYLAARLSWNQVDQVIRNALASPGS
GGDLGEAIREQPEQARLALTLAAAESERFVRQGTGNDEAG
AANGPADSGDALLERNYPTGAEFLGDGGDVSFSTRGTQNW
TVERLLQAHRQLEERGYVFVGYHGTFLEAAQSIVFGGVRA
RSQDLDAIWRGFYIAGDPALAYGYAQDQEPDARGRIRNGA
LLRVYVPRSSLPGFYRTSLTLAAPEAAGEVERLIGHPLPL
RLDAITGPEEEGGRLETILGWPLAERTVVIPSAIPTDPRN
VGGDLDPSSIPDKEQAISALPDYASQPGKPPREDLK。
モキセツモマブ重鎖可変(VH)領域配列(配列番号67):
MEVQLVESGGGLVKPGGSLKLSCAASGFAFSIYDMSWVR
QTPEKCLEWVAYISSGGGTTYYPDTVKGRFTISRDNAKNT
LYLQMSSLKSEDTAMYYCARHSGYGTHWGVLFAYWGQGTL
VTVSA。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号65で示
されるVL配列、またはモキセツモマブの軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち、1つま
たは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、および/
または配列番号66もしくは67で示される重鎖もしくはVH配列、またはモキセツモマ
ブの重鎖またはVHのCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、
CDR2、および/またはCDR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、リーダー配列を含むか、も
しくは含まない配列番号65として示されるアミノ酸配列、またはモキセツモマブのVL
と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、1
5、16、17、18、19、または20の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の修
飾(一般に、フレームワーク領域において)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可
能抗体のVH領域は、リーダー配列を含むか、もしくは含まない配列番号67のアミノ酸
配列、またはモキセツモマブのVHと比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、
10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20の修飾など
、1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において)を含有
する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、モキセツモマブ、または配列番号65の軽鎖フレ
ームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))に対して少なくとも
75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、8
8、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(
もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレームワーク領域(また
は1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-H3、
および/またはFR-H4内)で、モキセツモマブ、または配列番号66もしくは67の
重鎖フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-H)に対して少なくとも7
5、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88
、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(も
しくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領域内で、モキセツモマブの
VH領域に対して(例えば、配列番号67のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、7
6、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89
、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくは
その概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、モキセツモマブのVL領
域に対して(例えば、配列番号65のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、7
7、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90
、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数
)の同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、重鎖および/または軽鎖内のCD
Rの1つまたは複数、例えば、全部の内で、モキセツモマブと比較すると(例えば、配列
番号65または66または67のCDR(複数可)と比較すると)完全または少なくとも
95、96、97、98、または99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、モキセツモマブによって特異的に結合
されるCD22のエピトープに特異的に結合しないが、CD22には特異的に結合するか
、またはモキセツモマブのCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合についてモキセツ
モマブと競合しないが、CD22には特異的に結合する。
CD23
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗CD23抗体、例えば、ルミリキシマブなど
、CD23のためのヒトもしくはヒト化抗体またはマウス抗体、あるいはそのような抗体
の重鎖、軽鎖、VH、またはVLを有する抗体、あるいはその機能性フラグメントである
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、CD23に特異的に結合する。C
D23は、FcイプシロンRII、またはFcεRIIとしても公知であり、アレルギー
および寄生虫に対する耐性に関係する抗体アイソタイプであるIgEのための「低親和性
」受容体であり、IgEレベルの調節において重要である。CD23は、例えば、NCB
I Accession No.NP_001193948.2またはUniProt
Identifier P06734によって同定されているとおりのC型レクチンであ
る。CD23抗原は、複数の造血細胞種上で発現される45-kDaのII型膜貫通糖タ
ンパク質である。一部の態様では、CD23は、成熟B細胞、活性化マクロファージ、好
酸球、濾胞性樹状細胞、および血小板上で発現される。CD23は、免疫グロブリン遺伝
子スーパーファミリーに属さない唯一のFcRである。CD23の機能には、B細胞によ
るIgE産生のモジュレーション、および胚中心由来B細胞の生存の促進が包含される。
CD23の発現は、正常に活性化された濾胞性B細胞およびCLL細胞において高度にア
ップレギュレーションされる。
一実施形態では、CD23のためのテンプレート抗体は、配列番号172のアミノ酸配
列を有するポリペプチドもしくはタンパク質、または配列番号184の核酸配列を含むポ
リヌクレオチドによってコードされるアミノ酸配列を有するポリペプチドもしくはタンパ
ク質上の1つまたは複数のエピトープに特異的に結合する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、ルミリキシマブのVLおよびVHアミノ酸
配列をそれぞれ示す配列番号185および/または配列番号190のアミノ酸配列(適用
可能な場合には、イタリック体で示されているリーダー配列を含むか、または含まない)
を含む。
ルミリキシマブ軽鎖可変(VL)領域配列+リーダー(配列番号185):
ルミリキシマブ重鎖可変(VH)領域配列+リーダー(配列番号190):
MEFGLSWVFLVPLLKGVQCEVQLVESGGGLAKPGGSLRLS
CAASGFRFTFNNYYMDWVRQAPGQGLEWVSRISSSGDPTW
YADSVKGRFTISRENANNTLFLQMNSLRAEDTAVYYCASL
TTGSDSWGQGVLVTVSS。
ルミリキシマブ(IDEC-152、P5E8、ゴミリキシマブ;Biogen Id
ecとしても公知)は、カニクイザル可変領域およびヒト定常領域(IgG1-κ)を含
有する霊長類化抗CD23mAbである。活性化ヒト末梢血B細胞によるIgEの産生を
阻害するために元々開発されたが;しかしながら、後で、強力な抗CD23mAbとして
の評価を得た。前臨床データは、ルミリキシマブが、主に固有のアポトーシス経路(すな
わち、抗アポトーシスタンパク質Bcl-2、Bcl-XLおよびXIAPのダウンレギ
ュレーション、Baxの活性化、ならびにミトコンドリアシトクロムcの放出を誘導)に
よって、CLL細胞およびCD23発現B細胞に対して、その抗腫瘍効果を媒介すること
を示唆している。異種移植片モデルにおいて、ルミリキシマブをリツキシマブまたはフル
ダラビンと組み合わせた場合に、相乗的細胞毒性も、CD23発現B細胞系および一次C
LL細胞について実証されている。46人の高度に事前治療されたCLL患者のフェーズ
I治験において、ルミリキシマブは、単一薬剤としては中等度の臨床的活性を示した。客
観的完全応答(CR)または部分応答(PR)は観察されなかったが、ルミリキシマブは
、患者の52%において肥大リンパ節サイズを減少させ、患者の91%において末梢血リ
ンパ球数を低下させた。ルミリキシマブの安全性プロファイルは、主な有害事象(AE)
がグレード1/2に限定されることを実証した。ルミリキシマブは、免疫抑制性ではなく
、MTD(最大許容用量)は達成されなかった。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号185で
示されるVL配列、またはルミリキシマブの軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち、1つ
または複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、および
/または配列番号190で示されるVH配列、またはルミリキシマブの重鎖もしくはVH
のCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/
またはCDR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、リーダー配列を含むか、も
しくは含まない配列番号185として示されるアミノ酸配列、またはルミリキシマブのV
Lと比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、
15、16、17、18、19、または20の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の
修飾(一般に、フレームワーク領域において)を含有し、かつ/またはメディトープ利用
可能抗体のVH領域は、リーダー配列を含むか、もしくは含まない配列番号190のアミ
ノ酸配列、またはルミリキシマブのVHと比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、
9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20の修飾
など、1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において)を
含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、ルミリキシマブ、または配列番号185の軽鎖フ
レームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))に対して少なくと
も75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、
88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%
(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレームワーク領域(ま
たは1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-H3
、および/またはFR-H4内)で、ルミリキシマブ、または配列番号190の重鎖フレ
ームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-H)に対して少なくとも75、76
、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、
90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくはそ
の概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領域内で、ルミリキシマブのVH領域
に対して(例えば、配列番号190のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、7
7、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90
、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくはその概
数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、ルミリキシマブのVL領域に対
して(例えば、配列番号185のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、77、
78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、9
1、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の
同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、重鎖および/または軽鎖内のCDRの
1つまたは複数、例えば、全部の内で、ルミリキシマブと比較すると(例えば、配列番号
185または190のCDR(複数可)と比較すると)完全または少なくとも95、96
、97、98、または99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、ルミリキシマブによって特異的に結合
されるCD23のエピトープに特異的に結合しないが、CD23には特異的に結合するか
、またはルミリキシマブのCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合についてルミリキ
シマブと競合しないが、CD23には特異的に結合する。
CD33
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗CD33抗体、例えば、ゲムツズマブなどの
CD33のためのヒトもしくはヒト化抗体またはマウス抗体、あるいはそのような抗体の
重鎖、軽鎖、VH、またはVLを有する抗体、あるいはその機能性フラグメントである。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、CD33に特異的に結合する。CD
33(または分化-33のクラスター)は、例えば、UniProt Identifi
er P20138によって同定される。一態様では、CD33は、骨髄系細胞の表面上
に存在する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、ゲムツズマブ(マイロターグ)(CD33
、例えば、未熟、成熟、および悪性B細胞のCD33に特異的に結合するモノクローナル
抗体)の、それぞれ軽鎖および重鎖アミノ酸配列を示す配列番号224および/または配
列番号225のアミノ酸配列(リーダー配列を含むか、または含まない)を含み、かつ/
またはそれぞれゲムツズマブのVLおよびVHアミノ酸配列を示す配列番号243および
/または245のアミノ酸配列(リーダー配列を含むか、または含まない)を含む。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号224で
示される軽鎖配列、またはゲムツズマブの軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち、1つま
たは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、および/
または配列番号225で示される重鎖、またはゲムツズマブの重鎖もしくはVHのCDR
(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはC
DR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、リーダー配列を含むか、ま
たは含まない配列番号243として示されるアミノ酸配列と比較して、1、2、3、4、
5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、
または20の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の修飾(一般に、フレームワーク領
域において)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗体のVH領域は、リーダー
配列を含むか、または含まない配列番号244として示されるアミノ酸配列のVH領域の
アミノ酸配列と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17、18、19、または20の修飾など、1つまたは複数、例
えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において)を含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、ゲムツズマブ、または配列番号224の軽鎖フレ
ームワーク領域(またはそれぞれ1つもしくは複数のFR-L(複数可))に対して少な
くとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、8
7、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99
%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またその重鎖フレームワーク領域内(
または1つもしくは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-
H3、および/またはFR-H4内)で、ゲムツズマブ、または配列番号225の重鎖フ
レームワーク領域(またはそれぞれ1つまたは複数のFR-H))に対して少なくとも7
5、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88
、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もし
くはその概数)の同一性を含有し;および/またはそのVH領域内で、ゲムツズマブまた
は配列番号244のVH領域に対して少なくとも75、76、77、78、79、80、
81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、9
4、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;か
つ/またはそのVL領域内で、ゲムツズマブまたは配列番号243のVL領域に対して少
なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、
87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または9
9%(もしくはその概数)の同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、ゲムツズ
マブと比較すると(例えば、配列番号224または225のCDR(複数可)と比較する
と)、重鎖および/または軽鎖内のCDRの1つまたは複数、例えば、全部の内で、完全
または少なくとも95、96、97、98、もしくは99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、ゲムツズマブによって特異的に結合さ
れるCD33のエピトープに特異的に結合しないが、CD33には特異的に結合するか、
またはゲムツズマブのCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合についてゲムツズマブ
と競合しないが、CD33には特異的に結合する。
CD37
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗CD37抗体、例えば、オトレルツズマブ(
otlertuzumab)などのCD37のためのヒトもしくはヒト化抗体またはマウ
ス抗体、あるいはそのような抗体の重鎖、軽鎖、VH、またはVLを有する抗体、あるい
はその機能性フラグメントである。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、CD37に特異的に結合する。G
P52-40またはTSPAN26としても公知のCD37は、テトラスパニンファミリ
ーとしても公知の膜貫通4スーパーファミリーのメンバーである。その開示があらゆる目
的のためにその全体で参照によって本明細書に組み込まれるWO2011112978は
、CD37結合分子およびその免疫複合体を開示している。
一実施形態では、CD37のためのテンプレート抗体は、配列番号191のアミノ酸配
列を有するポリペプチドもしくはタンパク質、または配列番号192の核酸配列を含むポ
リヌクレオチドによってコードされるアミノ酸配列を有するポリペプチドもしくはタンパ
ク質上の1つまたは複数のエピトープに特異的に結合する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、オトレルツズマブのVLおよびVHアミノ
酸配列をそれぞれ示す配列番号193および/または配列番号194のアミノ酸配列を含
む。
オトレルツズマブ(BetalutinまたはIMGN529としても公知)は、NH
Lサブタイプ上のCD20の発現プロファイルと同様の発現プロファイルを有するCD3
7を標的とする。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号193で
示されるVL配列、またはオトレルツズマブの軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち、1
つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、およ
び/または配列番号194で示されるVH配列、またはオトレルツズマブの重鎖もしくは
VHのCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、およ
び/またはCDR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、配列番号193として示さ
れるアミノ酸配列、またはオトレルツズマブのVLと比較して、1、2、3、4、5、6
、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または
20の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の修飾(一般に、フレームワーク領域にお
いて)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗体のVH領域は、配列番号194
のアミノ酸配列、またはオトレルツズマブのVHと比較して、1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または2
0の修飾など、1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域にお
いて)を含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、オトレルツズマブ、または配列番号193の軽鎖
フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))に対して少なく
とも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87
、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99
%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレームワーク領域(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-H
3、および/またはFR-H4内)で、オトレルツズマブ、または配列番号194の重鎖
フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-H)に対して少なくとも75、
76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、8
9、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしく
はその概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領域内で、オトレルツズマブのV
H領域に対して(例えば、配列番号194のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、7
6、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89
、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくは
その概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、オトレルツズマブのVL
領域に対して(例えば、配列番号193のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76
、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、
90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその
概数)の同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、重鎖および/または軽鎖内の
CDRの1つまたは複数、例えば、全部の内で、オトレルツズマブと比較すると(例えば
、配列番号193または194のCDR(複数可)と比較すると)完全または少なくとも
95、96、97、98、または99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、オトレルツズマブによって特異的に結
合されるCD37のエピトープに特異的に結合しないが、CD37には特異的に結合する
か、またはオトレルツズマブのCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合についてオト
レルツズマブと競合しないが、CD37には特異的に結合する。
ムチン-1
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗ムチン-1抗体、例えば、hPAM4-Ci
de(クリバツズマブテトラキセタンとしても公知)などのムチン-1のためのヒトもし
くはヒト化抗体またはマウス抗体、あるいはそのような抗体の重鎖、軽鎖、VH、または
VLを有する抗体、あるいはその機能性フラグメントである。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、ムチン1に特異的に結合する。ム
チン-1は、ムチン1、細胞表面関連(MUC1)、または多形性上皮ムチン(PEM)
)としても公知であり、例えば、NCBI Accession No.NP_0010
18021またはUniProt Identifier P15941によって同定さ
れるとおり、ヒトにおいてMUC1遺伝子によってコードされるムチンである。一実施形
態では、ムチン-1のためのテンプレート抗体は、配列番号195のアミノ酸配列を有す
るポリペプチドもしくはタンパク質、または配列番号196の核酸配列を含むポリヌクレ
オチドによってコードされるアミノ酸配列を有するポリペプチドもしくはタンパク質上の
1つまたは複数のエピトープに特異的に結合する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、それぞれhPAM4-Cide(クリバツ
ズマブテトラキセタンとしても公知)のそれぞれVLおよびVHアミノ酸配列を示す配列
番号197および/または配列番号198のアミノ酸配列を含む。その開示があらゆる目
的のために参照によって本明細書に組み込まれるWO2010042562は、追加のム
チン-1抗体を開示している。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号197で
示されるVL配列、またはhPAM4-Cideの軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち
、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、
および/または配列番号198で示されるVH配列、またはhPAM4-Cideの重鎖
もしくはVHのCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR
2、および/またはCDR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、リーダー配列を含むか、も
しくは含まない配列番号197として示されるアミノ酸配列、またはhPAM4-Cid
eのVLと比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、
14、15、16、17、18、19、または20の修飾など、1つまたは複数、一般に
複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において)を含有し、かつ/またはメディトー
プ利用可能抗体のVH領域は、リーダー配列を含むか、もしくは含まない配列番号198
のアミノ酸配列、またはhPAM4-CideのVHと比較して、1、2、3、4、5、
6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、また
は20の修飾など、1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域
において)を含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、hPAM4-Cide、または配列番号197の
軽鎖フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))に対して少
なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、
87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは
99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレームワーク領
域(または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR
-H3、および/またはFR-H4内)で、hPAM4-Cide、または配列番号19
8の重鎖フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-H)に対して少なくと
も75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、
88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%
(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領域内で、hPAM4-
CideのVH領域に対して(例えば、配列番号198のアミノ酸配列に対して)少なく
とも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87
、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99
%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、hPAM4
-CideのVL領域に対して(例えば、配列番号197のアミノ酸配列に対して)少な
くとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、8
7、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99
%(もしくはその概数)の同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、重鎖および
/または軽鎖内のCDRの1つまたは複数、例えば、全部の内で、hPAM4-Cide
と比較すると(例えば、配列番号197または198のCDR(複数可)と比較すると)
完全または少なくとも95、96、97、98、または99%の同一性を含有する。配列
番号197は、hPAM4-Cide軽鎖可変(VL)領域配列を示し、配列番号198
は、hPAM4-Cide重鎖可変(HL)領域配列を示す。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、hPAM4-Cideによって特異的
に結合されるムチン1のエピトープに特異的に結合しないが、ムチン1には特異的に結合
するか、またはhPAM4-CideのCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合につ
いてhPAM4-Cideと競合しないが、ムチン1には特異的に結合する。
プロラクチン受容体
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗プロラクチン受容体(PRLR)抗体、例え
ば、LFA-102または002-H08などのプロラクチン受容体のためのヒトもしく
はヒト化抗体またはマウス抗体、あるいはそのような抗体の重鎖、軽鎖、VH、またはV
Lを有する抗体、あるいはその機能性フラグメントである。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、プロラクチン受容体に特異的に結
合する。一態様では、プロラクチン受容体は、染色体5p13-14上の遺伝子によって
コードされ、膜貫通受容体としてプロラクチン分子と相互作用する。プロラクチン受容体
は、プロラクチンに結合する細胞外領域、膜貫通領域、および細胞質領域を含有する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、IgG1カッパサブタイプのヒト化モノク
ローナル抗体であり、非リガンド競合的手法でPRLRの推定上の二量化領域に結合し、
PRL誘発性シグナル伝達を阻害するLFA-102のVLおよび/またはVHアミノ酸
配列のアミノ酸配列を含む。LFA-102は、その開示があらゆる目的のためにその全
体で参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願第20110150760号にお
いて開示されている。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、LFA-102の
VLのCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、およ
び/またはCDR3)、および/またはLFA-102のVHのCDR(すなわち、1つ
または複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)を有する
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、LFA-102のVLと比
較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、
16、17、18、19、または20の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の修飾(
一般に、フレームワーク領域において)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗
体のVH領域は、LFA-102のVHと比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、
9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20の修飾
など、1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において)を
含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、LFA-102の軽鎖フレームワーク領域(また
はそれぞれ1つもしくは複数のFR-L(複数可))に対して少なくとも75、76、7
7、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90
、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数
)の同一性を含有し;かつ/またその重鎖フレームワーク領域内(または1つもしくは複
数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-H3、および/または
FR-H4内)で、LFA-102の重鎖フレームワーク領域(またはそれぞれ1つまた
は複数のFR-H))に対して少なくとも75、76、77、78、79、80、81、
82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、9
5、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;および/
またはそのVH領域内で、LFA-102のVH領域に対して少なくとも75、76、7
7、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90
、91、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数
)の同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、LFA-102のVL領域に対し
て少なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、8
6、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、また
は99%(もしくはその概数)の同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、LF
A-102と比較すると、重鎖および/または軽鎖内のCDRの1つまたは複数、例えば
、全部の内で、完全または少なくとも95、96、97、98、もしくは99%の同一性
を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、LFA-102によって特異的に結合
されるプロラクチン受容体のエピトープに特異的に結合しないが、プロラクチン受容体に
は特異的に結合するか、またはLFA-102のCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原
結合についてLFA-102と競合しないが、プロラクチン受容体には特異的に結合する
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、002-H08のそれぞれVLおよびVH
アミノ酸配列を示す配列番号208および/または配列番号209のアミノ酸配列を含む
。その開示があらゆる目的のために参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公
開第20120315276は、002-H08を包含するプロラクチン受容体抗体を開
示する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号208で
示されるVL配列、または002-H08の軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち、1つ
または複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、および
/または配列番号209で示されるVH配列、または002-H08の重鎖もしくはVH
のCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/
またはCDR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、配列番号208として示さ
れるアミノ酸配列、または002-H08のVLと比較して、1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または2
0の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の修飾(一般に、フレームワーク領域におい
て)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗体のVH領域は、配列番号209と
して示されるアミノ酸配列、または002-H08のVHと比較して、1、2、3、4、
5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、
または20の修飾など、1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク
領域において)を含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、002-H08、または配列番号208の軽鎖フ
レームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))に対して少なくと
も75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、
88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%
(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレームワーク領域(ま
たは1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-H3
、および/またはFR-H4内)で、002-H08、または配列番号209の重鎖フレ
ームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-H)に対して少なくとも75、76
、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、
90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくはそ
の概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領域内で、002-H08のVH領域
に対して(例えば、配列番号209のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、7
7、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90
、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくはその概
数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、002-H08のVL領域に対
して(例えば、配列番号208のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、77、
78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、9
1、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の
同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、重鎖および/または軽鎖内のCDRの
1つまたは複数、例えば、全部の内で、002-H08と比較すると(例えば、配列番号
208または209のCDR(複数可)と比較すると)完全または少なくとも95、96
、97、98、または99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、002-H08によって特異的に結合
されるプロラクチン受容体のエピトープに特異的に結合しないが、プロラクチン受容体に
は特異的に結合するか、または002-H08のCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原
結合について002-H08と競合しないが、プロラクチン受容体には特異的に結合する
SDC-1
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗SDC-1抗体、例えば、インダツキシマブ
・ラブタンシンなどのSDC-1のためのヒトもしくはヒト化抗体またはマウス抗体(シ
ンデカン1、またはCD138としても公知)、あるいはそのような抗体の重鎖、軽鎖、
VH、もしくはVLを有する抗体、あるいはその機能性フラグメントである。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、SDC-1に特異的に結合する。
一態様では、SDC-1は、膜貫通(I型)へパラン硫酸プロテオグリカンであり、シン
デカンプロテオグリカンファミリーのメンバーである。シンデカンは、細胞結合、細胞シ
グナル伝達、および細胞骨格構築を媒介し、シンデカン受容体は、HIV-1 tatタ
ンパク質の内部移行に必要である。シンデカン-1タンパク質は、内在性膜タンパク質と
して機能し、細胞外マトリックスタンパク質のためのその受容体を介して、細胞増殖、細
胞遊走、および細胞-マトリックス相互作用に関係する。改変されたシンデカン-1発現
は、いくつかの異なる腫瘍種において検出されている。複数の転写変異体がこの遺伝子に
は存在し得て、今日までに、2種のみの全長特質が記載されている。これらの2種は、こ
の遺伝子の主な変異体を表しており、同じタンパク質をコードする。一実施形態では、S
DC-1のためのテンプレート抗体は、配列番号210のアミノ酸配列を有するポリペプ
チドまたはタンパク質上の1つまたは複数のエピトープに特異的に結合する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、インダツキシマブ・ラブタンシンのそれぞ
れVLおよびVHアミノ酸配列を示す配列番号211および/または配列番号212のア
ミノ酸配列を含む。インダツキシマブ・ラブタンシン(BT-062、BT062、また
はB-B4としても公知)は、SDC-1抗体である。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号211で
示されるVL配列、またはインダツキシマブ・ラブタンシンの軽鎖もしくはVLのCDR
(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはC
DR3)、および/または配列番号212で示されるVH配列、またはインダツキシマブ
・ラブタンシンの重鎖もしくはVHのCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例え
ば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、配列番号211として示さ
れるアミノ酸配列、またはインダツキシマブ・ラブタンシンのVLと比較して、1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18
、19、または20の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の修飾(一般に、フレーム
ワーク領域において)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗体のVH領域は、
リーダー配列を含むか、もしくは含まない配列番号212のアミノ酸配列、またはインダ
ツキシマブ・ラブタンシンのVHと比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、1
0、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20の修飾など、
1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において)を含有す
る。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、インダツキシマブ・ラブタンシン、または配列番
号211の軽鎖フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))
に対して少なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、8
5、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98
、もしくは99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレー
ムワーク領域(または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-
H2、FR-H3、および/またはFR-H4内)で、インダツキシマブ・ラブタンシン
、または配列番号212の重鎖フレームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-
H)に対して少なくとも75、76、77、78、79、80、81、82、83、84
、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、
98、もしくは99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領
域内で、インダツキシマブ・ラブタンシンのVH領域に対して(例えば、配列番号212
のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、77、78、79、80、81、82
、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、
96、97、98、もしくは99%(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/また
はそのVL領域内で、インダツキシマブ・ラブタンシンのVL領域に対して(例えば、配
列番号211のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、77、78、79、80
、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、
94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の同一性を含有する
。一部の実施形態では、抗体は、重鎖および/または軽鎖内のCDRの1つまたは複数、
例えば、全部の内で、インダツキシマブ・ラブタンシンと比較すると(例えば、配列番号
211または212のCDR(複数可)と比較すると)完全または少なくとも95、96
、97、98、または99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、インダツキシマブ・ラブタンシンによ
って特異的に結合されるSDC-1のエピトープに特異的に結合しないが、SDC-1に
は特異的に結合するか、またはインダツキシマブ・ラブタンシンのCDRを含有せず、か
つ/もしくは抗原結合についてインダツキシマブ・ラブタンシンと競合しないが、SDC
-1には特異的に結合する。
EGFR
一実施形態では、テンプレート抗体は、抗EGFR抗体、例えば、ABT-806、ザ
ツキシマブなどのEGFRのためのヒトもしくはヒト化抗体またはマウス抗体、あるいは
そのような抗体の重鎖、軽鎖、VH、またはVLを有する抗体、あるいはその機能性フラ
グメントである。一部の態様では、抗EGFRテンプレート抗体は、セツキシマブではな
く、セツキシマブの全部または一部のCDRを含有せず、かつ/もしくは結合についてセ
ツキシマブと競合しない。
一実施形態では、EGFRのためのテンプレート抗体は、配列番号213のアミノ酸配
列を有するポリペプチドもしくはタンパク質、または配列番号214の核酸配列を含むポ
リヌクレオチドによってコードされるアミノ酸配列を有するポリペプチドもしくはタンパ
ク質上の1つまたは複数のエピトープに特異的に結合する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、EGFR抗体であるABT-806(mA
b806/414としても公知)のそれぞれVLおよびVHアミノ酸配列を示す配列番号
215および/または配列番号216のアミノ酸配列を含み、かつ/またはそれぞれAB
T-806の軽鎖および重鎖配列を示す配列番号217および配列番号218のアミノ酸
配列を含む。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号215で
示されるVL配列、またはABT-806の軽鎖もしくはVL配列のCDR(すなわち、
1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、お
よび/または配列番号216で示されるVH配列、またはABT-806の重鎖もしくは
VHのCDR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、およ
び/またはCDR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、配列番号215として示さ
れるアミノ酸配列、またはABT-806のVLと比較して、1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または2
0の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の修飾(一般に、フレームワーク領域におい
て)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗体のVH領域は、配列番号216と
して示されるアミノ酸配列、またはABT-806のVHと比較して、1、2、3、4、
5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、
または20の修飾など、1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク
領域において)を含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、ABT-806、または配列番号215の軽鎖フ
レームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))に対して少なくと
も75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、
88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%
(もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレームワーク領域(ま
たは1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-H3
、および/またはFR-H4内)で、ABT-806、または配列番号216の重鎖フレ
ームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-H)に対して少なくとも75、76
、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、
90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくはそ
の概数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領域内で、ABT-806のVH領域
に対して(例えば、配列番号216のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、7
7、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90
、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくはその概
数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、ABT-806のVL領域に対
して(例えば、配列番号215のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、77、
78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、9
1、92、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の
同一性を含有する。一部の実施形態では、抗体は、重鎖および/または軽鎖内のCDRの
1つまたは複数、例えば、全部の内で、ABT-806と比較すると(例えば、配列番号
215または216のCDR(複数可)と比較すると)完全または少なくとも95、96
、97、98、または99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、ABT-806によって特異的に結合
されるEGFRのエピトープに特異的に結合しないが、EGFRには特異的に結合するか
、またはABT-806のCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合についてABT-
806と競合しないが、EGFRには特異的に結合する。
一部の実施形態では、テンプレート抗体は、ザツキシマブのそれぞれVLおよびVHア
ミノ酸配列を示す配列番号219および/または配列番号220のアミノ酸配列を含み、
かつ/またはザツキシマブ、EGFR抗体の軽鎖および重鎖配列を示す配列番号221お
よび/または222のアミノ酸配列を含む。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体またはフラグメントは、配列番号219で
示されるVL配列、またはザツキシマブの軽鎖もしくはVLのCDR(すなわち、1つま
たは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/またはCDR3)、および/
または配列番号220で示されるVH配列、またはザツキシマブの重鎖もしくはVHのC
DR(すなわち、1つまたは複数のCDR、例えば、CDR1、CDR2、および/また
はCDR3)を有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体のVL領域は、配列番号219として示さ
れるアミノ酸配列、またはザツキシマブのVLと比較して、1、2、3、4、5、6、7
、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20
の修飾など、1つまたは複数、一般に複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において
)を含有し、かつ/またはメディトープ利用可能抗体のVH領域は、配列番号220のア
ミノ酸配列、またはザツキシマブのVHと比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、
9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20の修飾
など、1つまたは複数、例えば、複数の修飾(一般に、フレームワーク領域において)を
含有する。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体は、その軽鎖フレームワーク領域内(
または1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-L1、FR-L2、FR-L
3、および/またはFR-L4内)で、ザツキシマブ、または配列番号219の軽鎖フレ
ームワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-L(複数可))に対して少なくとも
75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、8
8、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(
もしくはその概数)の同一性を含有し;かつ/またはその重鎖フレームワーク領域(また
は1つまたは複数のそのような領域内、例えば、FR-H1、FR-H2、FR-H3、
および/またはFR-H4内)で、ザツキシマブ、または配列番号220の重鎖フレーム
ワーク領域(または個々の1つまたは複数FR-H)に対して少なくとも75、76、7
7、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90
、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくはその概
数)の同一性を含有し;かつ/またはそのVH領域内で、ザツキシマブのVH領域に対し
て(例えば、配列番号220のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、77、7
8、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91
、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%(もしくはその概数)の
同一性を含有し;かつ/またはそのVL領域内で、ザツキシマブのVL領域に対して(例
えば、配列番号220のアミノ酸配列に対して)少なくとも75、76、77、78、7
9、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92
、93、94、95、96、97、98、または99%(もしくはその概数)の同一性を
含有する。一部の実施形態では、抗体は、重鎖および/または軽鎖内のCDRの1つまた
は複数、例えば、全部の内で、ザツキシマブと比較すると(例えば、配列番号219また
は220のCDR(複数可)と比較すると)完全または少なくとも95、96、97、9
8、または99%の同一性を含有する。
一部の態様では、メディトープ利用可能抗体は、ザツキシマブによって特異的に結合さ
れるEGFRのエピトープに特異的に結合しないが、EGFRには特異的に結合するか、
またはザツキシマブのCDRを含有せず、かつ/もしくは抗原結合についてザツキシマブ
と競合しないが、EGFRには特異的に結合する。
メディトープ利用可能抗体は一般的に、一般的にはヒト定常領域または部分的にヒト定
常領域である定常領域、典型的には重鎖および軽鎖定常領域をさらに包含する。一部の態
様では、重鎖定常領域は、CH1またはその一部分を包含する。一部の態様では、軽鎖定
常領域は、CLまたはその一部分を包含する。一部の実施形態では、その定常領域の部分
は、例えば、必要な結合親和性で、抗体がメディトープに結合し得るようにするために十
分なものである。一部の態様では、その定常領域は、セツキシマブまたはトラスツズマブ
の定常領域である。したがって、一部の態様では、重鎖定常領域は、1つまたは複数のヒ
トIgG1定常領域であり;一部の態様では、軽鎖定常領域は、κ定常鎖領域である。他
の例では、定常領域は、ヒト(または他の生物、例えば、マウスまたはニワトリ)IgG
1、IgG2、IgG3、IgG4、IgEs、IgA1、IgA2、IgD、またはI
gMを包含する他のアイソタイプのものを包含し得、かつκまたはλ定常領域を包含し得
る。したがって、提供するメディトープ利用可能抗体のうちには、ヒト、マウス、もしく
はニワトリなどの他のIgG、または他の免疫グロブリン中の残基の変異によって生じる
ものがある。言い換えると、本明細書において提供するメディトープ利用可能化方法は、
IgA、IgE、IgD、およびIgMを包含し、かつこれらに限定されないが、ニワト
リ、マウス、ラット、ウシ、ウサギ、霊長類、およびヤギを包含する、抗体を産生する任
意の生物に由来する任意の抗体のために使用することができる。
例えば、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、およびIgG4の第1の定常領域(CH
1)の配列は、セツキシマブのメディトープ結合性領域内ではない残基で異なり、メディ
トープ利用可能化技術をセツキシマブのIgG1以外のアイソタイプに適用可能であるこ
とが確認される。別の例として、IgG1およびIgE Fabドメインの配列および構
造的アラインメントは、メディトープ結合性部位に近いIgE上の残基を示す。
モノクローナル抗体内のFab空洞にメディトープ部位をグラフト化するために提供す
る方法を使用して、メディトープ結合のための独自のハンドルを作り、既に開示した技術
と共に、新たに作成する抗体のために使用することができる。ある種の実施形態では、メ
ディトープ結合部位を、既存の抗体および未来のモノクローナル抗体全てに作ることがで
きる。
また、例えば、親和性、結合活性、pH依存性を包含するメディトープとの相互作用の
態様、さらには、抗体の薬物速度(PK)および薬物動態(PD)を包含する他の態様を
包含するメディトープ利用可能抗体の様々な特性を改変するように、メディトープ利用可
能抗体を修飾する方法も提供する。したがって、提供するメディトープ利用可能抗体のう
ちには、以下のセクションFに記載されている任意の1つまたは複数の修飾を有する抗体
を包含する、これらの方法に従って、例えば、ファルマコホア結合モデルを作成すること
によって作成された修飾抗体もある。
また、メディトープ利用可能抗体を作成するためにテンプレート抗体として使用される
抗体のうちには、CovX-Body(商標)などの修飾抗体およびその部分がある。し
たがって、提供するメディトープ利用可能抗体のうちには、提供するメディトープのうち
の1種または複数に、例えば、本明細書において記載されているとおりの親和性で結合し
得るように修飾されたCovX-bodyがある。
また、本明細書において記載されている抗体のうちの任意のものなどのメディトープ利
用可能抗体に結合している1つまたは複数のメディトープを含有する複合体を提供する。
また、メディトープ利用可能抗体をコードするcDNAおよびRNA分子などの核酸、
ならびにそれらを含有するベクターおよびライブラリ、さらには、選択および発現方法を
包含するそれらを使用するための方法、ならびにそのようなコンストラクトを使用してト
ランスジェニック動物を発生させるための方法を提供する。
D. 使用方法および組成物
多価メディトープを包含するメディトープの方法および使用も提供する。方法のうちに
は、メディトープ、抗体、および/またはそれにコンジュゲートした薬剤を、メディトー
プ利用可能抗体によって認識される抗原を発現する細胞および組織に送達する方法がある
一部の実施形態では、提供する方法は、腫瘍細胞の特性を利用し、薬剤を効率的に放出
するために、コンジュゲートした生物製剤の内部移行およびソーティング経路を改変する
。一部の実施形態では、当該方法は、例えば、メディトープ利用可能抗体の投与に関連し
て、例えば、それと併せて、その前、またはその後に、多価メディトープを投与すること
によって、抗原および/もしくはメディトープ利用可能抗体の同時局在化、クラスター化
、凝集、内部移行、および/もしくは細胞内輸送またはソーティング、ならびに/または
その発生反復または増強または改変を行う。そのような受容体抗原を認識するメディトー
プ利用可能抗体および多価メディトープを細胞に投与した後の、そのような表面受容体の
クラスター化および/または内部移行には、抗体のみの投与と比較して、差異が観察され
る。提供する実施形態のうちには、メディトープ利用可能抗体(meditope-en
abled antibodies)(メディトープ利用可能抗体(meditope
enabled antibodies))によって認識される表面抗原の同時局在化お
よびクラスター化、ならびに/または受容体などの細胞表面抗原などのそのような抗原の
内部移行/輸送/ソーティングを促進する多価メディトープを投与することを含む方法が
ある。
また、例えば、イメージングおよび治療方法において、メディトープおよび/またはカ
ップリングされた薬剤を細胞に送達する際の多価メディトープの方法および使用を提供す
る。例示的な方法は、多価メディトープにカップリングされた細胞毒素または放射標識さ
れた薬剤の送達を行う方法である。一部の実施形態では、当該方法は、細胞表面抗原の内
部移行の程度および/または比率の増加をもたらす。例えば、薬剤を細胞に送達するため
に抗体を使用するか、または例えば、癌などの疾患の進行に関連するか、またはその原因
である表面受容体または他の表面抗原のダウンレギュレーションを、分解のためにそれら
を標的とすることによって促進するために抗体を送達するADCまたは他の使用の状況に
おいて、増加したか、またはより急速な内部移行は、有利であり得る。ADCCおよび/
または補体媒介性溶解などのエフェクター機能を促進するために、かつ/または細胞-表
面受容体抗原を介するシグナル伝達をエンゲージおよび促進するために、抗体を送達する
状況などの一部の状況では、よりゆっくりとした程度か、またはそれほど急速ではない内
部移行が望ましいことがある。
メディトープを送達し、かつ/または標的細胞上の細胞表面抗原の同時局在化またはク
ラスター化を増強または増加させるための方法を提供する。一部の実施形態では、当該方
法を、細胞に、細胞表面抗原(複数可)に特異的に結合する1つまたは複数のメディトー
プ利用可能抗体、および多価メディトープを投与することによって実施する。一部の実施
形態では、抗原の同時局在化、クラスター化、および/または凝集を増強または増加させ
る。一部の態様では、増加は、メディトープ利用可能抗体および/もしくは多価メディト
ープを添加する前、またはその非存在下で、またはメディトープを伴わない抗体の存在下
で観察されたものと比較して、程度、比率、および/または期間の増加である。一部の実
施形態では、当該方法は、細胞表面抗原によるシグナルおよび/または結合した抗体を介
して媒介されるエフェクター機能を促進するか、またはその程度を増強する。
メディトープ、それにカップリングされた薬剤を送達するための、かつ/または標的細
胞上の細胞表面抗原の内部移行および/または分解を増強または増加するための方法を提
供する。一部の実施形態では、当該方法を、細胞に、細胞表面抗原(複数可)に特異的に
結合する1つまたは複数のメディトープ利用可能抗体、および多価メディトープを投与す
ることによって実施する。一部の実施形態では、抗原の内部移行および/または分解を促
進、増強、または増加させる。一部の態様では、増加は、メディトープ利用可能抗体およ
び/もしくは多価メディトープを添加する前に、またはその非存在下で、またはメディト
ープを伴わない抗体の存在下で観察されたものと比較して、程度、比率、および/または
期間の増加である。一部の実施形態では、メディトープを、ADCまたはRITにおいて
使用するためなど、化学療法剤、細胞毒素、または放射標識された薬剤などの治療剤また
は診断剤とカップリングさせる。一部の実施形態では、当該方法は、内部移行または細胞
内輸送を改変する。
一部の態様では、例えば、メディトープ利用可能抗体と組み合わせて相乗作用を達成す
るために、多価メディトープを第2の抗体または二重特異性抗体の代わりに使用する。一
部の態様では、同じ抗原上の別のエピトープを認識する第2の抗体の使用と比較して、多
価メディトープは利点をもたらす。例えば、多価メディトープの生成は、第2の抗体と比
較した場合に、より効率的で、かつ費用効果が高くなり得る。例えば、いくつかの前臨床
/治験が2種のモノクローナル抗体の同時投与を調査しているが、そのような治療剤の製
造および販売の費用はおそらく、非常に高価となるであろう。一部の態様では、多価メデ
ィトープはまた、腫瘍などの疾患部位に対して比較的より容易に標的化される。メディト
ープ結合性部位(メディトープ結合性部位内で、抗体CDRとは別)の性質、および選択
した任意の抗体をメディトープ利用可能化するための本明細書において提供する幅広く適
用可能な方法があれば、多価メディトープはまた、治療的に許容される特徴を有する第2
の抗体またはエピトープを同定する必要なしに、広範な治療用抗体に容易に適用可能であ
るという利点を有する。したがって、一部の態様では、多価メディトープの使用によって
、許容される特徴を有する第2のmAbを同定する必要性、およびそれを開発する関連す
る多大なコストが回避される。
一部の実施形態では、多価メディトープは、二価抗体を上回る利点、および/またはそ
の改善をもたらす。一部の実施形態では、二重特異性抗体のみの使用と比較して、例えば
、二重特異性抗体の異なるアームによって結合される2つの抗原、例えば、細胞表面抗原
の凝集を増強するために、例えば、親和性、抗体によって誘導されるシグナル伝達、エフ
ェクター機能、および/または内部移行を増強するために、多価メディトープを二重特異
性メディトープ利用可能抗体と共に使用する。したがって、一部の態様では、多価メディ
トープを二重特異性メディトープ利用可能抗体に関連して使用すると、それは、二重特異
性抗体のみと比較して、例えば、追加的なクラスター化程度をもたらすことによって、有
効性レベルの上昇をもたらす。
一部の実施形態では、それぞれ、同じ細胞の表面上で発現される異なる抗原に特異的に
結合する2つのメディトープ利用可能抗体を多価メディトープと一緒に、二価抗体の代わ
りに使用して、細胞表面上での相互に対する2つの抗原の密度または存在比に関わらず、
抗原(例えば、受容体)凝集の増強、および/または特定のレベルの凝集を得る。一部の
態様では、そのような実施形態は、抗原の細胞表面クラスター化、および/または同時局
在化を増強する。一実施形態では、多価メディトープを、そのようなクラスター化を達成
するために、多数の異なる抗原を認識する多数のメディトープ利用可能抗体と一緒に使用
する。したがって、一部の実施形態では、クラスター化が、抗体の各アームがその個々の
抗原に結合している場所でのみ起こるであろう二重特異性抗体と比較して、そのような実
施形態におけるクラスター化は、抗体の1つによって結合される抗原が、別の抗体によっ
て結合される抗原と比較して、かなり高い密度で細胞表面上に存在する場合にも、達成さ
れ得る。
一部の実施形態では、当該方法は、抗体によって標的とされる抗原を発現する細胞また
は組織への抗体媒介性送達のためのADCまたはRITまたは他の方法などにおいて、薬
剤の送達を増強する。一部の実施形態では、当該方法は、癌胎児性抗原(CEA)、腫瘍
関連糖タンパク質(TAG-72)、KS1/4(Schmitdら、Cancer I
mmunol Immunother.Dec 2008;57(12):1879~1
890;Myerら、Cancer Res 1993;53:3956~3963を参
照されたい)、およびCD20などの非内部移行性抗原の状況において、抗原、抗原に結
合した抗体、および抗体と会合した薬剤のクラスター化を、したがってそれらの内部移行
を促進することにおいて有利である。
当該方法は、治療用および診断用使用、さらには、抗体精製を包含する他の使用を包含
する、メディトープ、例えば、多価メディトープ、およびメディトープ利用可能抗体、な
らびにそれらを含有する複合体の投与を伴う方法を包含する。そのような診断および治療
方法において使用するための、ペプチジル中央空洞結合性カッパ軽鎖結合性融合タンパク
質、メディトープ(変異体および多価メディトープおよびメディトープ融合タンパク質を
包含する)を含有する医薬組成物も提供する。
提供する抗体および結合性化合物(例えば、メディトープ)は、実際的な有用性を有し
、一部の実施形態では、利用可能なmAbをベースとする技術に関連する障害を克服する
ことができる。一部の実施形態では、提供する化合物および方法は、例えば、新たな表面
を露出し、抗原性であり得る非天然試薬で生じ得る抗原性の問題、ならびに/またはその
ような分子の製造における安定性およびスケーラビリティに伴う懸念に対処する(Nel
son AL (2010) Antibody fragments:hope an
d hype. MAbs 2(1):77~83)。セツキシマブは、臨床において成
功裏に使用されており、安定していて、大規模に生産されている。一部の実施形態では、
メディトープ結合性部位に沿って並ぶ残基の特有の組合せは、配列において遠位であり(
すなわち、おそらくペプチドT細胞エピトープではない)、深い空洞内に位置する(すな
わち、おそらく表面露出B細胞エピトープではない))。したがって、一部の実施形態で
は、メディトープ結合性部位を含有するmAbは、免疫原性ではない。
本明細書におけるデータは、二価メディトープ-Fc化合物とメディトープ利用可能抗
体で処理された細胞との安定な相互作用を実証している。提供する化合物および方法は、
一部の実施形態では、Goldenberg DMら(2012) Pretarget
ed molecular imaging and radioimmunother
apy. Theranostics 2(5):523~540;Pagel JM,
ら(2006) Comparison of a tetravalent sing
le-chain antibody-streptavidin fusion pr
otein and an antibody-streptavidin chemi
cal conjugate for pretargeted anti-CD20
radioimmunotherapy of B-cell lymphomas.B
lood 108(1):328~336において記載されているものなどの、事前標的
化イメージングおよび薬物送達方法において有用である。
一部の実施形態では、化合物および方法は、トラスツズマブ-ペルツズマブの組合せに
おいて観察されたとおり(Baselga Jら(2012) Pertuzumab
plus trastuzumab plus docetaxel for meta
static breast cancer. N Engl J Med 366(2
):109~119)、相乗的腫瘍阻害の誘導において有用である(Kamat,V.ら
、Cancer Biol Ther 7、726~733(2008);Koefoe
d Kら、(2011) Rational identification of a
n optimal antibody mixture for targeting
the epidermal growth factor receptor. M
Abs 3(6):584~595;Spangler JBら、(2010) Com
bination antibody treatment down-regulat
es epidermal growth factor receptor by i
nhibiting endosomal recycling. Proc Natl
Acad Sci USA 107(30):13252~13257)。一部の例で
は、メディトープ-Fcなどの二価メディトープは、第2の「mAb」様分子として機能
するが、任意のメディトープ利用可能抗体と対となり得る柔軟性を有する。一部の態様で
は、これによって、第2の治療用mAbを同定および開発するコストが減少する。一部の
実施形態では、多価メディトープ変異体(例えば、価および/またはリンカー幾何学的配
置を改変することによって作成)は、特異性および相乗効果をさらに増強する。
一部の実施形態では、メディトープ結合性部位を、利用可能な方法による有効なADC
の開発に典型的に影響を及ぼす異質性およびコンジュゲーション効率の問題を回避する際
に有用なコンジュゲーションの特異点として使用する。毒素を有するメディトープは、一
部の実施形態では、反応性化学物質をFab空洞に向かわせることができ、特異性および
単位化学量論に有利である。
一部の態様では、中程度の親和性のメディトープ(例えば、cQFDおよびcQYNメ
ディトープ)は、多価手法を考慮する場合などに有利であり((Mammen M、Ch
oi S、& Whitesides G(1998) Polyvalent int
eractions in biological systems:Implicat
ions for design and use of multivalent l
igands and inhibitor. Angew.Chem.,Int.Ed
.Eng 37:2755))、一部の実施形態では、種々の非天然アミノ酸、環化スト
ラテジー、および/またはスクリーニング法を使用して、親和性および/または薬物動態
/薬力学/毒性を改善する。本明細書において実証するとおり、一部の実施形態では、メ
ディトープの変化に順応するように、メディトープ結合性部位を適合させることが等しく
可能である。
I.治療用および診断用の使用ならびに医薬組成物
一実施形態では、典型的には、(同時にか、または別々に)1つまたは複数のメディト
ープ利用可能モノクローナル抗体と組み合わせて投与する場合に、メディトープ、メディ
トープ変異体、多価メディトープ、MPL、多価メディトープテザリング剤、および多価
メディトープ変異体テザリング剤の特異性および結合を使用して、疾患または状態を治療
、診断(例えば、イメージング)するための治療剤、診断剤(例えば、イメージング剤)
、またはそれらの組合せを送達する。
一例では、下記でさらに記載するとおりの事前標的化療法または事前標的化イメージン
グのために、メディトープ利用可能モノクローナル抗体を投与し、その後で、メディトー
プ、メディトープ変異体、多価メディトープテザリング剤、または多価メディトープ変異
体テザリング剤を投与することによって、メディトープ、例えば、多価メディトープを使
用する。さらに、操作scFvsまたは化学的にコンジュゲートされたmAbについて実
証されているとおり、多価メディトープを使用することによって、選択性を増強し、かつ
腫瘍の検出を改善することができるが、これらの非ヒトコンストラクトに固有の起こり得
る免疫原性は回避される。
したがって、本明細書において記載されているプラットフォーム技術は、mAb送達分
野において大きなインパクトを有し、かつ抗体の使用が適応とされるものなど、癌を包含
する様々な疾患および条件を治療および診断するための有用な方法を提供する。例えば、
結腸直腸癌、扁平上皮細胞癌腫、頭頚部癌を包含するEGFR陽性癌を対象とするメディ
トープ利用可能抗体は、セツキシマブおよびメディトープの使用から利益を受けるであろ
う。加えて、そのような抗体のメディトープ利用可能バージョンを作成するために他の治
療用抗体を修飾することによって、このプラットフォーム技術を、いくつかの他の癌、疾
患、および他の状態を治療および診断するための方法において利用することができる。
そのような方法でのメディトープの使用は、例えば抗体に結合またはコンジュゲートす
るための他の手段と比較して、例えば、特異性によって有利である。例えば、PpL(プ
ロテインL)およびSpA(プロテインA)は、マウス特異的またはキメラ抗体特異的で
はない。PpLは、マウスの約66%に、かつヒトIgGκ軽鎖の約50%に結合し、S
pAは、マウスの12%およびヒト可変重鎖の50%に結合する(Grailleら、2
002)。対照的に、本明細書において実証されているとおり、メディトープとメディト
ープ利用可能抗体との相互作用は高度に特異的であり、このことによって、オフターゲッ
ト作用を包含する有害作用が回避され得、例えば、対象に内因性の免疫グロブリンへの治
療用化合物の結合が回避され得る。
一部の実施形態では、メディトープ利用可能抗体と組み合わせて投与されるメディトー
プ、抗体-メディトープ複合体、メディトープ利用可能抗体と組み合わせて投与されるメ
ディトープ、またはそれらの組合せを、1つまたは複数のイメージング剤とコンジュゲー
トすることができる。一態様では、イメージング剤には、これらに限定されないが、蛍光
、発光、磁気性タンパク質、または放射性核種タンパク質、ペプチドもしくはその誘導体
(例えば、遺伝子操作された変異体)が包含され得る。mRNA成分によって発現され得
る蛍光タンパク質には、緑色蛍光タンパク質(GFP)、高感度GFP(EGFP)、赤
色、青色、黄色、シアン、およびサファイア蛍光タンパク質、ならびにリーフコーラル蛍
光タンパク質が包含される。mRNA成分によって発現され得る発光タンパク質には、ル
シフェラーゼ、エクオリン、およびその誘導体が包含される。多数の蛍光および発光色素
およびタンパク質が、当技術分野では知られている(例えば、いずれも、本明細書におい
て全て示されているかのように、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公開
第2004/0067503号;Valeur,B.、「Molecular Fluo
rescence:Principles and Applications」、Jo
hn Wiley and Sons、2002;Handbook of Fluor
escent Probes and Research Products, Mol
ecular Probes, 9.sup.th edition、2002;および
The Handbook--A Guide to Fluorescent Pro
bes and Labeling Technologies, Invitroge
n、10th edition(Invitrogenウェブサイトで入手可能)を参照
されたい)。
他の態様では、メディトープ利用可能抗体と組み合わせて投与されるメディトープ、抗
体-メディトープ複合体、メディトープ利用可能抗体と組み合わせて投与されるメディト
ープ、またはそれらの組合せを、ナノ粒子、放射性物質(例えば、放射性同位体、放射性
核種、放射標識、または放射性トレーサー)、色素、コントラスト剤、蛍光化合物または
分子、生物発光化合物または分子、酵素、および増感剤(例えば、常磁性イオン)などの
非タンパク質イメージング剤または送達ビヒクルとさらにコンジュゲートさせるか、また
は別段に会合させることができる。加えて、一部のナノ粒子、例えば量子ドットおよび金
属ナノ粒子(下記)は、イメージング剤または治療剤として使用するためにも適し得るこ
とに留意すべきである(例えば、温熱および光線力学的療法を使用して、さらには蛍光お
よびまたはMRIコントラストを介するイメージング剤)。
メディトープ-mAb技術によって、1つまたは複数のメディトープ利用可能抗体、治
療剤、イメージング剤、またはそれらの組合せにさらにコンジュゲートさせることができ
る抗体-メディトープ複合体を作成するために使用することができるシステムが可能であ
る。したがって、独自の細胞毒性剤またはイメージング剤にそれぞれコンジュゲートして
いるメディトープまたは高親和性メディトープ変異体のセットによって、治療に望ましい
メディトープコンジュゲートおよびメディトープ利用可能mAbを同時に投与することが
できるであろう。メディトープコンジュゲートは、化学的修飾、ペイロードの放出、およ
び一貫しないペイロードコンジュゲーションによる特異性の低下などの欠点を有する現行
の抗体-薬物コンジュゲートを上回る改善である。治療用抗体またはその機能性フラグメ
ントの結合親和性を増大するための方法を本明細書では提供する。そのような方法は、対
象に、治療有効量の医薬組成物を、任意の適切な投与経路を介して投与することを包含し
得る。医薬組成物は、メディトープ利用可能抗体と組み合わせたメディトープまたはメデ
ィトープ変異体、メディトープ利用可能抗体と組み合わせた多価メディトープまたはメデ
ィトープ変異体テザリング体、メディトープ利用可能治療用抗体またはその機能性フラグ
メント、薬学的に許容される担体、ならびに任意のそれらの組合せを包含し得る。多価メ
ディトープの結合親和性の増大は、細胞表面に結合しているIgGの多価架橋に帰せられ
得る。IgGの架橋(親マウスM425抗体を介するか、または抗IgG IgMを使用
)は、シグナル伝達、受容体細胞内取り込み作用および再循環、ならびに細胞死に大きな
影響を及ぼす。したがって、多価ペプチドは、治療用モノクローナル抗体と相乗的に作用
して、その治療効力を増強させ得る。
一部の実施形態では、メディトープは単独で、またはテザリング体の一部として、結合
部位でFabシステインに結合するシステインまたは他の適切なアルキル化剤を含有して
、システイン-システイン相互作用をもたらし得る。別法では、メディトープは、非天然
アミノ酸(例えば、p-アセチルフェニルアラニン)でFabに結合し得る。このCys
メディトープは、任意の物質とコンジュゲートし、そのコンジュゲートをIgGへと向け
る。
治療用抗体によって標的化され得る疾患または状態で、治療を特定の種類の細胞または
細胞群に向けるための方法において、抗体-メディトープ複合体を使用することもできる
。そのような治療方法は、治療有効量の医薬組成物を、疾患または状態を有する対象に、
任意の適切な投与経路を介して投与することを包含し得る。医薬組成物は、メディトープ
利用可能抗体と組み合わせたメディトープまたはメディトープ変異体、メディトープ利用
可能抗体と組み合わせた多価メディトープまたはメディトープ変異体テザリング体、メデ
ィトープ利用可能治療用抗体またはその機能性フラグメントを包含し得る。
他の実施形態では、腫瘍または他の組織をイメージングするための方法を提供する。そ
のような方法では、未修飾の治療用抗体を、対応する抗原を過剰発現する腫瘍または他の
組織を標的化するために投与することができる。その後、イメージング剤で標識されてい
る多価メディトープテザリング体を、任意の適切な投与経路を介して投与し、標的腫瘍ま
たは組織に結合している治療用抗体に結合させる。図1を参照されたい。イメージング剤
の例には、これらに限定されないが、放射標識(例えば、3H、14C、35S、90Y、99m
c、125I、131I、177Lu、166Ho、および153Sm)、金属または磁気性標識(例え
ば、金、鉄、ガドリニウム)、ビオチン、キレート化剤(例えば、1,4,7,10-テ
トラアザシクロドデカン-N,N’,N”,N’’’-四酢酸(「DOTA」))、また
は上記の任意の薬剤が包含される。一実施形態では、本明細書において記載されている方
法で使用されるイメージング剤は、DOTAである。
上記のイメージングまたは治療方法には、既知の方法を上回るいくつかの利点が存在す
る。第一には、治療用モノクローナル抗体の二価特性によって、腫瘍に対する選択性が増
強される。下記でさらに検討するとおり、この選択性の増強は、scFvsを使用すると
失われ、かつ親和性の増強によっても完全には補償されない。第二には、標識されている
多価メディトープテザリング体の質量が、濾過について腎閾値未満であり(60kDa未
満、約10kDaの低さであることもある)、身体から容易に濾過によって排出され得る
。対照的に、治療用抗体をイメージング剤または他の治療剤で直接標識することは典型的
には回避される。それというのも、その抗体が、体内を長期間(数日から数週間)にわた
って循環するであろうためである。したがって、腫瘍または他の罹患器官のイメージング
は多くの場合に、選択性の低いscFvsを使用して実行されている。
さらなる実施形態では、メディトープを使用して2つ以上の治療用分子を合わせて、癌
、自己免疫疾患、または他の状態を治療するために医薬組成物の一部として、治療有効量
で対象に投与することができる医薬化合物を形成することができる。2つ以上の治療用分
子には、これらに限定されないが、上記のものなどの腫瘍または疾患特異的受容体を標的
化し得る機能性抗体フラグメント(例えば、F(ab’)2またはFabフラグメント)
、ペプチド、または他の小分子が包含され得る。それらの治療用分子は、同じ治療用分子
が2つ以上であってもよいし、または別法では、同じ腫瘍または罹患組織を標的化する異
なる分子が2つ以上であってもよい。
一部の実施形態では、医薬化合物または組成物には、CovX-Body(商標)など
の特許権下の抗体またはその一部が包含され得る。一例では、メディトープを、2つ以上
の治療用分子を特別に設計されたCovX抗体に結合するためのリンカーとして使用する
。一例では、そのようなメディトープに随伴する小分子、ペプチド、またはscFvは、
CovX抗体のメディトープ結合部位(例えば、フレームワーク結合インターフェース)
によって認識される。これらの成分を合わせると、その結果生じる二価CovX-Bod
y(商標)は、抗体の長い半減期も保持しながら、小分子、ペプチド、またはscFvの
生物学的作用を持つ。
一部の実施形態では、提供するメディトープ、メディトープ利用可能抗体、およびその
複合体を、治療用抗体を使用することで治療または標的化することができる任意の癌、疾
患、または他の状態を包含する疾患または状態の治療、診断、またはイメージングにおい
て使用する。癌は、免疫系を活発に抑制することによって、免疫学的監視を回避する。こ
の免疫抑制に対抗することを目的とする方法の一つは、腫瘍細胞によって独自に発現また
は過剰発現される抗原のエピトープを使用するワクチン接種を介するものである。例えば
、シグナル伝達経路を阻害し、増殖因子を抑制し、かつ/または免疫応答を誘導するモノ
クローナル抗体(mAb)は、癌および他の疾患を治療するために成功裏に臨床導入され
ている。
したがって、それらの疾患および条件には、任意の癌、さらには治療用mAbを使用し
て標的化されるものなどの他の疾患および条件が包含され、これらに限定されないが、白
血病およびリンパ腫(例えば、アレムツズマブ、ベクツモマブ、ゲムツズマブ、FBTA
05、イブリツモマブチウゼタン、オファツムマブ、リツキシマブ、トシツモマブのメデ
ィトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることができる)、乳
癌(例えば、トラスツズマブ、アデカツムマブ、エルツマキソマブ(ertumaxom
ab)のメディトープ利用可能バージョンを使用して、治療またはイメージングすること
ができる)、前立腺癌(例えば、アデカツムマブ、カプロマブペンデチド、エタラシズマ
ブのメディトープ利用可能バージョンを使用して、治療またはイメージングすることがで
きる)、結腸直腸癌(例えば、ラベツズマブ、パニツムマブ、ペンテト酸アルツムマブ、
ボツムマブのメディトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングするこ
とができる)、胃腸癌(例えば、アルシツムマブ、カツマキソマブのメディトープ利用可
能バージョンを使用して治療またはイメージングすることができる)、卵巣癌(例えば、
アバゴボマブ、カツマキソマブ、エタラシズマブ、イゴボマブ、オレゴボマブのメディト
ープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることができる)、肺癌(
例えば、アナツムマブマフェナトックスのメディトープ利用可能バージョンを使用して治
療またはイメージングすることができる)、膵臓癌(例えば、クリバツズマブテトラキセ
タンのメディトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることがで
きる)、腎臓癌(例えば、ギレンツキシマブのメディトープ利用可能バージョンを使用し
て治療またはイメージングすることができる)、黒色腫癌(例えば、エタラシズマブ、イ
ピリムマブ、TRBS07のメディトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメ
ージングすることができる)、膠腫(例えば、ニモツズマブのメディトープ利用可能バー
ジョンを使用して治療またはイメージングすることができる)、骨転移(例えば、デノス
マブのメディトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることがで
きる)、頭頚部癌(例えば、ザルツムマブのメディトープ利用可能バージョンを使用して
治療またはイメージングすることができる)、心臓血管疾患(例えば、アブシキシマブの
メディトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることができる)
、自己免疫障害(例えば、アダリムマブ、インフリキシマブのメディトープ利用可能バー
ジョンを使用して治療またはイメージングすることができる)、関節リウマチ(例えば、
アトリズマブ、ゴリムマブ、インフリキシマブのメディトープ利用可能バージョンを使用
して治療またはイメージングすることができる)、移植拒絶(例えば、バシリキシマブ、
ダクリズマブ、ムロモナブ-CD3のメディトープ利用可能バージョンを使用して治療ま
たはイメージングすることができる)、クローン病(例えば、セルトリズマブ、フォント
リズマブ、ナタリズマブ、インフリキシマブ、ビシリズマブのメディトープ利用可能バー
ジョンを使用して治療またはイメージングすることができる)、ヘモグロビン尿(エクリ
ズマブのメディトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることが
できる)、乾癬(例えば、エファリズマブ、インフリキシマブ、ウステキヌマブのメディ
トープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることができる)、多発
性硬化症(例えば、ナタリズマブ、ウステキヌマブのメディトープ利用可能バージョンを
使用して治療またはイメージングすることができる)、喘息(例えば、ベンラリズマブ、
メポリズマブ、オマリズマブのメディトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイ
メージングすることができる)、呼吸系発疹ウイルス(RSV)(例えば、パリビズマブ
のメディトープ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることができる
)、黄斑変性(例えば、ラニビズマブのメディトープ利用可能バージョンを使用して治療
またはイメージングすることができる)、虫垂炎(例えば、ファノレソマブのメディトー
プ利用可能バージョンを使用して治療またはイメージングすることができる)、および抗
体で標的化または治療され得る任意の他の状態が包含される。上記で列挙された抗体およ
び関連疾患または障害は単なる例であり、プラットフォームを制限するものではない。
ある種の実施形態では、メディトープまたはその変異体を1つまたは複数のメディトー
プ利用可能抗体に治療上有効な化合物と共に結合させることで、疾患または状態を治療、
予防、診断、モニタリングし得るように、1つまたは複数のメディトープ、メディトープ
変異体、多価メディトープテザリング剤、または多価メディトープ変異体テザリング剤を
、1種または複数のイメージング剤、治療有効量の治療上有効な薬剤もしくは化合物、ま
たは両方にコンジュゲートさせることができる。メディトープ利用可能mAbにカップリ
ングする高親和性および/または多価メディトープのそのようなコンジュゲーションは、
疾患を治療および検出するためのmAbベースの治療およびイメージング方法をかなり改
善する高度に多用途のプラットフォーム技術を提供する(図1を参照されたい)。
一部の実施形態では、提供する方法および化合物は、抗体工学、抗体-薬物コンジュゲ
ート(ADC)、抗体-指向酵素プロドラッグ治療(ADEPT)、免疫系エンゲージメ
ント(例えば、Fc修飾(Desjarlais JR & Lazar GA (20
11) Modulation of antibody effector func
tion.Exp Cell Res 317(9):1278~1285)、ケモカイ
ン融合、二重特異性T細胞エンゲージャー(Wolf E、Hofmeister R、
Kufer P、Schlereth B、& Baeuerle PA (2005)
BiTEs:bispecific antibody constructs wi
th unique anti-tumor activity. Drug Disc
ov Today 10(18):1237~1244)および疾患イメージング(例え
ば、イムノPETおよび事前標的放射性核種イメージング(Goldenberg DM
ら(2012) Pretargeted molecular imaging an
d radioimmunotherapy. Theranostics 2(5):
523~540;Pagel JMら(2006) Comparison of a
tetravalent single-chain antibody-strept
avidin fusion protein and an antibody-st
reptavidin chemical conjugate for pretar
geted anti-CD20 radioimmunotherapy of B-
cell lymphomas. Blood 108(1):328~336)におい
て有用である。
一部の態様では、提供する方法および化合物は、利用可能なそのような方法、例えば、
例えば治療およびイメージング用途に有害な望ましくない結果につながり得る遺伝子配列
の翻訳後化学修飾または操作を使用する方法において観察される問題を克服する。例えば
、利用可能な方法を使用して疾患部位に細胞毒素を指向させるADCでは、毒素の化学的
コンジュゲーション(典型的には、mAb上のリシン、還元システイン、または糖を伴う
)は、mAbの特異性および安定性に不利な影響を及ぼし、その生体内分布を改変し得る
不均一な混合物を生成し得る。
別の例として、利用可能な方法を使用して、腫瘍浸透を促進し、かつイメージングを増
強するために、mAbのサイズをFabフラグメント(例えば、一本鎖Fab可変ドメイ
ン(scFv))に低減することは、価を減少させ、したがって、元のmAbと比較して
、親和性および組織特異性の両方に影響を及ぼし得る。他の場合には、利用可能な方法で
、検出を増強するための事前標的イメージングプロトコルの一部として、スキャフォール
ドを介して一緒にステッチされた(例えば、「ロック-アンド-ドック」)ストレプトア
ビジンまたは多数のFab/scFvとコンジュゲートされたmAbは、免疫原性であり
、血清において不安定であり、かつ技術的に困難であり、かつ特に臨床使用に必要な規模
では、生産に費用がかかり得る。提供する化合物および方法は、一部の実施形態では、例
えば、癌ならびに他の疾患および状態のための代替のmAbプラットフォームならびに改
善されたmAbベースの送達系を提供することによって、そのような困難の克服に有用で
ある。
実施形態および例示的な実施例に関して本発明を記載したが、記載および例示されてい
るとおりの本発明を、本明細書に開示されているとおりの本発明の意図および範囲から逸
脱することなく変更することを、当業者であれば認め得るであろう。実施例は、本発明の
理解を促進するために示されているものであって、本発明の範囲をいかなる形でも制限す
ることを意図したものでも、そのように解釈されるべきものでもない。実施例は、従来方
法の詳細な説明を含まない。そのような方法は、当業者によく知られており、多くの刊行
物において記載されている。さらに、上記および下記の実施例において引用されている参
照文献は全てその全体が、本明細書に完全に記載されているかのように、参照によって本
明細書に組み込まれる。
次の文献は、あらゆる目的のためにそれらの全体で参照によって本明細書に組み込まれ
る:2012年2月10日出願の米国特許出願第61/597,708号;2011年1
0月10日出願の米国特許出願第13/270,207号、現在の米国特許第8,658
,774号;2011年10月10日出願の国際出願番号PCT/US2011/055
656号;2012年4月10日出願の国際出願番号PCT/US12/32938号;
2012年4月10日出願の米国特許出願第13/443,804号、現在の米国特許第
8,962,804号;2012年2月10日出願の米国特許出願第61/749,83
0号、および2013年2月11日出願の米国特許出願第13/764,762号。
E. 定義
「抗体」は、本明細書で使用される場合、抗原またはエピトープに特異的に結合するか
、または免疫学的に反応する免疫グロブリン分子を指し、これには、ポリクローナル抗体
およびモノクローナル抗体の両方、さらには、これらに限定されないが、フラグメント抗
原結合性(Fab)フラグメント、F(ab’)2フラグメント、Fab’フラグメント
、Fvフラグメント、組換えIgG(rIgG)フラグメント、単鎖可変フラグメント(
scFv)、および単一ドメイン抗体(例えば、sdAb、sdFv、ナノボディ)フラ
グメントを包含する機能性抗体フラグメントが包含される。用語「抗体」には、細胞内抗
体、ペプチボディ(peptibody)、キメラ抗体、完全ヒト抗体、ヒト化抗体、メ
ディトープ利用可能抗体、およびヘテロコンジュゲート抗体(例えば、二重特異性抗体、
ディアボディ(diabody)、トリアボディ(triabody)、テトラボディ(
tetrabody)、タンデムdi-scFv、タンデムtri-scFv)など、免
疫グロブリンの遺伝子操作されているか、または別段に修飾された形態が包含される。別
段に述べられていない限り、用語「抗体」には、これらの機能性抗体フラグメントが包含
されると理解すべきである。
用語「相補性決定領域」および「CDR」は、当技術分野では、抗原特異性および結合
親和性をもたらす抗体可変領域内のアミノ酸の非連続配列を指すことが知られている。一
般に、各重鎖可変領域には3つのCDR(CDR-H1、CDR-H2、CDR-H3)
が、かつ各軽鎖可変領域には3つのCDR(CDR-L1、CDR-L2、CDR-L3
)が存在する。「フレームワーク領域」および「FR」は、重鎖および軽鎖の可変領域の
非CDR部分を指すことが当技術分野では知られている。一般に、各重鎖可変領域には4
つのFR(FR-H1、FR-H2、FR-H3、およびFR-H4)が、かつ各軽鎖可
変領域には4つのFR(FR-L1、FR-L2、FR-L3、およびFR-L4)が存
在する。
Kabatら(1991)、「Sequences of Proteins of
Immunological Interest」、第5版、Public Healt
h Service、National Institutes of Health、
Bethesda,MD(「Kabat」ナンバリングスキーム)、Al-Lazika
niら(1997)、JMB 273、927~948(「Chothia」ナンバリン
グスキーム)、MacCallumら、J.Mol.Biol.262:732~745
(1996)、「Antibody-antigen interactions: C
ontact analysis and binding site topogra
phy」、J.Mol.Biol.262、732~745、(「Contact」ナン
バリングスキーム)、Lefranc MPら、「IMGT unique numbe
ring for immunoglobulin and T cell recep
tor variable domains and Ig superfamily
V-like domains」、Dev Comp Immunol、2003年1月
;27(1):55~77(「IMGT」ナンバリングスキーム)、ならびにHoneg
ger AおよびPluckthun A、「Yet another numberi
ng scheme for immunoglobulin variable do
mains: an automatic modeling and analysi
s tool」、J Mol Biol、2001年6月8日;309(3):657~
70(AHoナンバリングスキーム)に記載されているものを包含する、いくつかのよく
知られているスキームのうちの任意のものを使用することで、所与のCDRまたはFRの
正確なアミノ酸配列の境界を容易に決定することができる。
所与のCDRまたはFRの境界は、同定のために使用されるスキームに応じて変化し得
る。例えば、Kabatスキームは構造アラインメントに基づくが、Chothiaスキ
ームは構造情報に基づく。KabatおよびChothiaスキームでのナンバリングは
両方とも、最も共通する抗体領域の配列長さに基づき、挿入は、例えば「30a」など、
挿入文字によって収められ、欠失が一部の抗体で現れる。これら2つのスキームは、異な
る位置に一定の挿入および欠失(「インデル」)を設けるので、ナンバリングに相違が生
じる。Contactスキームは複雑な結晶構造の分析に基づき、多くの観点においてC
hothiaナンバリングスキームと類似している。
以下の表4に、Kabat、Chothia、およびContactスキームによって
個々に同定されたCDR-L1、CDR-L2、CDR-L3、およびCDR-H1、C
DR-H2、CDR-H3の位置を列挙している。CDR-H1では、Kabatおよび
Chothiaナンバリングスキームの両方を使用して、残基ナンバリングをリストに挙
げる。KabatナンバリングスキームはH35AおよびH35Bに挿入を設けているの
で、Kabatナンバリング規則を使用してナンバリングした場合のChothia C
DR-H1ループの末端は、ループの長さに応じて、H32からH34の間で変動するこ
とに注意されたい。
したがって、別段の指定がない限り、所与の抗体またはその領域、例えば、その可変領
域などの「CDR」もしくは「相補性決定領域」、または個々に指定されるCDR(例え
ば、CDR-H1、CDR-H2)は、公知のスキームのうちの任意のものによって規定
されるとおりの任意の(または具体的な)相補性決定領域を包含すると理解されるべきで
ある。同様に、別段の指定がない限り、所与の抗体またはその領域、例えば、その可変領
域などの「FR」もしくは「フレームワーク領域」、または個々に指定されるFR(例え
ば、FR-H1、FR-H2)は、公知のスキームのうちの任意のものによって定義され
るとおりの任意の(または具体的な)フレームワーク領域を包含すると理解されるべきで
ある。一部の例では、Kabat、Chothia、またはContact方法によって
定義されるとおりのCDRなど、特定の1つのCDR、FR、または複数のFRもしくは
CDRを同定するためのスキームが指定されている。他の場合には、CDRまたはFRの
特定のアミノ酸配列が示されている。
用語「メディトープ利用可能」抗体および「メディトープ利用可能抗体」および「メデ
ィトープ利用可能抗体」は、メディトープ結合部位を介してメディトープに結合し得る抗
体またはその機能性フラグメントを指す。メディトープ利用可能抗体の例には、これに限
定されないが、本明細書において記載されているセツキシマブなどが包含される。「メデ
ィトープ結合部位」は、結合したメディトープと相互作用するアミノ酸残基を含有するメ
ディトープ利用可能抗体の領域であり、その残基には、重鎖および軽鎖のフレームワーク
領域(FR)の残基が包含される。抗体のFabフラグメントまたはFab部分に関して
、メディトープ結合部位は、Fabフラグメントまたは部分の中央空洞内に位置している
Fabの三次元構造に関して、「中央空洞」は、重鎖および軽鎖の可変および定常領域
の部分によってライニングされているFabの内部空洞を指す。したがって、中央空洞は
、VH、VL、CH1、およびCL領域の残基によってライニングされており、抗原結合
部位を包含しない。
一部の実施形態では、メディトープ結合部位は、Kabatナンバリングに従うとメデ
ィトープ利用可能抗体の軽鎖の残基40、41、83、および85、ならびに/またはK
abatナンバリングに従うとメディトープ利用可能抗体の重鎖の残基39、89、10
5、および108を包含する。
一部の実施形態では、メディトープ結合部位は、Kabatナンバリングに従うと抗体
の軽鎖の残基8、9、10、38、39、40、41、42、43、44、45、82、
83、84、85、86、87、99、100、101、102、103、104、10
5、142、162、163、164、165、166、167、168、および173
、ならびに重鎖の残基6、9、38、39、40、41、42、43、44、45、84
、86、87、88、89、90、91、103、104、105、106、107、1
08、111、110、147、150、151、152、173、174、175、1
76、177、185、186、および187によって形成される空洞内に位置している
メディトープ利用可能抗体のFab部分に関して、メディトープ結合部位は、中央空洞
内に残基を包含する。メディトープ結合部位は典型的に、定常領域の残基をさらに包含す
る。
「治療剤」は、本明細書で使用される場合、疾患または状態を治療する際に有用な原子
、分子、または化合物である。
「治療有効量」、「治療有効濃度」、または「治療有効用量」は、標的状態の予防もし
くは治療、その状態に関連する症状の緩和、所望の生理学的効果の提示、または疾患もし
くは状態の治療をもたらす状態のイメージングまたは診断を可能にすることなど、所望の
治療効果を対象においてもたらす化合物の量である。正確な治療有効量は、所与の対象に
おける治療の有効性に関して、最も有効な結果をもたらす組成物の量である。この量は、
これらに限定されないが、治療用化合物の特徴(活性、薬物速度、薬物動態、および生物
学的利用能を包含)、対象の生理学的状態(年齢、性別、疾患の種類および段階、全身状
態、所与の投薬量および薬物種に対する反応性を包含)、製剤中の薬学的に許容される1
種の担体または複数の担体の性質、ならびに投与経路を包含する様々な因子に応じて変化
するはずである。臨床分野および薬理学的分野の当業者であれば、日常的な実験を介して
、即ち、化合物の投与に対する対象の反応をモニタリングし、それにしたがって投薬量を
調節することによって、治療有効量を決定することができる。補足的なガイダンスについ
ては、Remington:The Science and Practice of
Pharmacy 第21版、Univ. of Sciences in Phil
adelphia(USIP)、Lippincott Williams & Wil
kins、Philadelphia、PA、2005を参照されたい。
「薬学的に許容される担体」は、目的の化合物を身体のある組織、器官、または部分か
ら、身体の別の組織、器官、または部分へと担持または運搬することに従事する薬学的に
許容される材料、組成物、またはビヒクルを指す。例えば、この担体は、液体または固体
の増量剤、希釈剤、賦形剤、溶媒、もしくはカプセル封入材料、またはそれらの一部の組
合せであってよい。担体の各成分は、「薬学的に許容される」必要があり、その際、担体
は、製剤の他の成分と相容性でなければならない。また、担体が遭遇し得る身体のいずれ
の組織、器官、または部分との接触にも適していなければならず、このことは、担体が、
毒性、刺激、アレルギー性応答、免疫原性、またはその治療効果を上回る何らかの他の合
併症のリスクを持っていてはならないことを意味している。
「投与経路」は、これらに限定されないが、エアゾール、腸内、経鼻、眼、経口、非経
口、直腸、経皮、または膣による経路を包含する当技術分野で知られている任意の投与経
路を指し得る。局所用クリーム剤もしくは軟膏剤を使用して、または経皮パッチによって
、「経皮」投与を達成することができる。「非経口」は、眼窩内、点滴、動脈内、嚢内、
心臓内、皮内、筋肉内、腹腔内、肺内、髄腔内、胸骨内、髄腔内、子宮内、静脈内、クモ
膜下、被膜下、皮下、経粘膜、または経皮気管内を包含する、一般的に注入に関連する投
与経路を指す。
「組み合わせて」または「~と組み合わせて」は、複数の薬剤、治療剤、または治療の
文脈において本明細書において使用される場合、対象における同じ疾患または状態を治療
する過程において、2種以上の薬剤、薬物、治療レジメン、治療様式、またはそれらの組
合せ(例えば、メディトープと組み合わせた抗体またはメディトープ)を任意の順序で施
すことを意味する。これには、同時投与(または「共投与」)、第1の薬剤を投与し、そ
の前または後に第2の薬剤を投与すること、さらには、最大で数日間の時間的間隔を空け
て順番に投与することが包含される。また、そのような併用治療は、任意の1種または複
数の薬剤、薬物、治療レジメン、または治療様式の複数回の施与を包含し得る。さらに、
2種以上の薬剤、薬物、治療レジメン、治療様式、またはそれらの組合せの施与は、同じ
か、または異なる投与経路によるものであってよい。
「治療用抗体」は、癌、自己免疫疾患、移植拒絶、心臓血管疾患、または本明細書にお
いて記載されているものなどの他の疾患もしくは状態を治療するために使用される任意の
抗体またはその機能性フラグメントを指し得る。本明細書において記載されている実施形
態に従って使用することができる治療用抗体の例には、これらに限定されないが、マウス
抗体、マウス化もしくはヒト化キメラ抗体、またはヒト抗体が包含され、それらには、こ
れらに限定されないが、Erbitux(セツキシマブ)、ReoPro(アブシキシマ
ブ)、Simulect(バシリキシマブ)、Remicade(インフリキシマブ);
Orthoclone OKT3(ムロモナブ(muromonab)-CD3);Ri
tuxan(リツキシマブ)、Bexxar(トシツモマブ)、Humira(アダリム
マブ)、Campath(アレムツズマブ)、Simulect(バシリキシマブ)、A
vastin(ベバシズマブ)、Cimzia(セルトリズマブペゴル)、Zenapa
x(ダクリズマブ)、Soliris(エクリズマブ)、Raptiva(エファリズマ
ブ)、Mylotarg(ゲムツズマブ)、Zevalin(イブリツモマブ・チウキセ
タン)、Tysabri(ナタリズマブ)、Xolair(オマリズマブ)、Synag
is(パリビズマブ)、Vectibix(パニツムマブ)、Lucentis(ラニビ
ズマブ)、およびHerceptin(トラスツズマブ)が包含される。
ある状態を「治療すること」またはその「治療」は、その状態を予防すること、その状
態の発症または発生速度を遅らせること、その状態が発生するリスクを低減すること、そ
の状態に関連した症状の発生を予防または遅延させること、その状態に関連する症状を低
減または終息させること、その状態の完全または部分的退縮を生じさせること、あるいは
これらの一部の組合せを指し得る。
本明細書で使用される場合、用語「包含すること」、「含有すること」、および「含む
こと」は、そのオープンな非限定的な意味で使用されている。
本明細書で使用される場合、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈によ
って別段に明瞭に示されていない限り、複数指示物も包含する。
より簡潔な説明を提供するために、本明細書に示されている量的表現のうちの一部は、
用語「約」で修飾されていない。用語「約」が明確に使用されているか、使用されていな
いかに関わらず、本明細書に示されている全ての量は、実際に示されている値を指すこと
が意図されており、かつ示されているそのような値についての実験条件および/または測
定条件による同値および近似値を包含する、当技術分野の通常の技能に基づき合理的に推
測されるであろう示されているそのような値の近似値も指すことが意図されていることは
理解されるであろう。
本明細書で使用される場合、「アルキル」は、1~12個の炭素原子を有する飽和の直
鎖または分枝鎖炭化水素基を指す。代表的なアルキル基には、これらに限定されないが、
メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、2-メチル-1-プロピル、2-メチル
-2-プロピル、2-メチル-1-ブチル、3-メチル-1-ブチル、2-メチル-3-
ブチル、2,2-ジメチル-1-プロピル、2-メチル-1-ペンチル、3-メチル-1
-ペンチル、4-メチル-1-ペンチル、2-メチル-2-ペンチル、3-メチル-2-
ペンチル、4-メチル-2-ペンチル、2,2-ジメチル-1-ブチル、3,3-ジメチ
ル-1-ブチル、2-エチル-1-ブチル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、n-ペン
チル、イソペンチル、ネオペンチル、n-ヘキシルなど、およびヘプチル、オクチルなど
のより長いアルキル基が包含される。用語「Cxyアルキル」(ここで、xおよびyは整
数である)は、x~y個の炭素原子を有するアルキルを指す。
本明細書で使用される場合、「アルケニル」は、その中に1つまたは複数の二重結合を
有し、かつ2~12個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖炭化水素基を指す。アルケニ
ル基の実例には、これらに限定されないが、エチレニル、ビニル、アリル、ブテニル、ペ
ンテニル、ヘキセニル、ブタジエニル、ペンタジエニル、ヘキサジエニル、2-エチルヘ
キセニル、2-プロピル-2-ブテニル、4-(2-メチル-3-ブテン)-ペンテニル
などが包含される。用語「Cxyアルケニル」(ここで、xおよびyは整数である)は、
x~y個の炭素原子を有するアルケニルを指す。
用語「アルキレニル」または「アルキレン」は、二価のアルキル基を指す。用語「アル
ケニレン」または「アルケニレン」は、二価のアルケニル基を指す。
本明細書で使用される場合、「アルキニル」は、その中に1つまたは複数の三重結合を
有し、かつ2~10個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖炭化水素基を指す。例示的な
アルキニル基には、これらに限定されないが、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチ
ニル、ヘキシニル、メチルプロピニル、4-メチル-1-ブチニル、4-プロピル-2-
ペンチニル、4-ブチル-2-ヘキシニルなどが包含される。
用語「ヘテロアルキル」は、単独で、または別の用語との組合せで、別段に述べない限
り、少なくとも1個の炭素原子、ならびにO、N、P、Si、およびSからなる群から選
択される少なくとも1個のヘテロ原子を包含し、窒素および硫黄原子が酸化されていても
よく、窒素ヘテロ原子が第四級化されていてもよい安定な直鎖もしくは分枝鎖、またはそ
の組み合わせを意味する。ヘテロ原子(複数可)O、N、P、S、およびSiは、ヘテロ
アルキル基の任意の内部位で、またはアルキル基が分子の残りの部分に結合する位置で置
き換えられていてよい。例には、これらだけに限定されないが-CH2-CH2-O-CH
3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S
-CH2-CH3、-CH2-CH2、-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-C
3、-CH=CH-O-CH3、-Si(CH33、-CH2-CH=N-OCH3、-C
H=CH-N(CH3)-CH3、-O-CH3、-O-CH2-CH3、および-CNが含
まれる。最高2または3個のヘテロ原子が連続してよく、例えば、-CH2-NH-OC
3および-CH2-O-Si(CH33などである。
同様に、用語「ヘテロアルキレン」は、単独で、または別の置換基の一部として、別段
に述べない限り、限定ではないが、-CH2-CH2-S-CH2-CH2-および-CH2
-S-CH2-CH2-NH-CH2-によって例示されるとおりのヘテロアルキルに由来
する二価ラジカルを意味する。ヘテロアルキレン基では、ヘテロ原子は、鎖末端の一方ま
たは両方を占めてもよい(例えば、アルキレンオキシ、アルキレンジオキシ、アルキレン
アミノ、アルキレンジアミノなど)。なおさらには、アルキレンおよびヘテロアルキレン
架橋基では、架橋基の配列は、架橋基の式が記載されている方向によって示されない。例
えば、式-C(O)2R’-は、-C(O)2R’-および-R’C(O)2-の両方を表
す。上記のとおり、ヘテロアルキル基は、本明細書において使用される場合、-C(O)
R’、-C(O)NR’、-NR’R’’、-OR’、-SR’、および/または-SO
2R’など、ヘテロ原子を介して分子の残りの部分に結合する基を包含する。-NR’R
’’などの具体的なヘテロアルキル基の列挙に続いて「ヘテロアルキル」が言及されてい
る場合、ヘテロアルキルおよび-NR’R’’という用語は、重複していないか、または
相互に排他的ではないと理解されるであろう。むしろ、具体的なヘテロアルキル基は、明
確さを付与するために列挙されている。したがって、用語「ヘテロアルキル」は、本明細
書において、-NR’R’’などの具体的なヘテロアルキル基を排除すると解釈されるべ
きではない。
用語「シクロアルキル」および「ヘテロシクロアルキル」は、単独で、または別の用語
の一部として、別段に述べない限り、それぞれ「アルキル」および「ヘテロアルキル」の
環式バージョンを意味する。加えて、ヘテロシクロアルキルでは、ヘテロ原子は、複素環
が分子の残りの部分に結合する位置を占めることができる。シクロアルキルの例には、こ
れらだけに限定されないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘ
キシル、1-シクロヘキセニル、3-シクロヘキセニル、シクロヘプチルなどが含まれる
。ヘテロシクロアルキルの例には、これらだけに限定されないが、1-(1,2,5,6
-テトラヒドロピリジル)、1-ピペリジニル、2-ピペリジニル、3-ピペリジニル、
4-モルホリニル、3-モルホリニル、テトラヒドロフラン-2-イル、テトラヒドロフ
ラン-3-イル、テトラヒドロチエン-2-イル、テトラヒドロチエン-3-イル、1-
ピペラジニル、2-ピペラジニルなどが含まれる。「シクロアルキレン」および「ヘテロ
シクロアルキレン」は単独で、または別の置換基の一部として、それぞれシクロアルキル
およびヘテロシクロアルキルに由来する二価ラジカルを意味する。
用語「アリール」は、別段に述べない限り、一緒に融合しているか(すなわち、縮合環
アリール)、または共有結合している単一の環または複数の環(好ましくは、1~3個の
環)であり得るポリ不飽和、芳香族、炭化水素置換基を意味する。縮合環アリールは、縮
合環の少なくとも1個がアリール環である一緒に融合している複数の環を指す。用語「ヘ
テロアリール」は、N、O、またはSなどの少なくとも1個のヘテロ原子を含有し、窒素
および硫黄原子が酸化していてもよく、窒素原子(複数可)が第四級化していてもよいア
リール基(または環)を指す。したがって、用語「ヘテロアリール」は、縮合環ヘテロア
リール基(すなわち、縮合環の少なくとも1個がヘテロ芳香環である一緒に縮合した複数
の環)を包含する。5,6-縮合環ヘテロアリーレンは、一方の環が5員を有し、他方の
環が6員を有し、少なくとも1個の環がヘテロアリール環である一緒に縮合している2個
の環を指す。同様に、6,6-縮合環ヘテロアリーレンは、一方の環が6員を有し、他方
の環が6員を有し、少なくとも1個の環がヘテロアリール環である一緒に縮合している2
個の環を指す。また、6,5-縮合環ヘテロアリーレンは、一方の環が6員を有し、他方
の環が5員を有し、少なくとも1個の環がヘテロアリール環である一緒に縮合している2
個の環を指す。ヘテロアリール基は、炭素またはヘテロ原子を介して分子の残りの部分に
結合することができる。アリールおよびヘテロアリール基の非限定的例には、フェニル、
1-ナフチル、2-ナフチル、4-ビフェニル、1-ピロリル、2-ピロリル、3-ピロ
リル、3-ピラゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル、ピラジニル、2-オキサ
ゾリル、4-オキサゾリル、2-フェニル-4-オキサゾリル、5-オキサゾリル、3-
イソオキサゾリル、4-イソオキサゾリル、5-イソオキサゾリル、2-チアゾリル、4
-チアゾリル、5-チアゾリル、2-フリル、3-フリル、2-チエニル、3-チエニル
、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、2-ピリミジル、4-ピリミジル、5-
ベンゾチアゾリル、プリニル、2-ベンゾイミダゾリル、5-インドリル、1-イソキノ
リル、5-イソキノリル、2-キノキサリニル、5-キノキサリニル、3-キノリル、お
よび6-キノリルが含まれる。上述のアリールおよびヘテロアリール環系のそれぞれのた
めの置換基は、下記の許容される置換基の群から選択される。「アリーレン」および「ヘ
テロアリーレン」は単独で、または別の置換基の一部として、それぞれアリールおよびヘ
テロアリールに由来する二価ラジカルを意味する。ヘテロアリール基の非限定的例には、
ピリジニル、ピリミジニル、チオフェニル、フラニル、インドリル、ベンゾオキサジアゾ
リル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキサニル、チアナフタニル、ピロロピリジニル、
インダゾリル、キノリニル、キノキサリニル、ピリドピラジニル、キナゾリノニル、ベン
ゾイソオキサゾリル、イミダゾピリジニル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、フェ
ニル、ナフチル、ビフェニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、ピラジニル、オキ
サゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、フリルチエニル、ピリジル、ピリミジル、ベ
ンゾチアゾリル、プリニル、ベンゾイミダゾリル、イソキノリル、チアジアゾリル、オキ
サジアゾリル、ピロリル、ジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ベンゾチアジアゾ
リル、イソチアゾリル、ピラゾロピリミジニル、ピロロピリミジニル、ベンゾトリアゾリ
ル、ベンゾオキサゾリル、またはキノリルが含まれる。上記の例は、置換または非置換で
あってよく、上記の各ヘテロアリール例の二価ラジカルは、ヘテロアリーレンの非限定的
例である。
用語「ボロン酸エステル」は、置換基-B(OR)2を指す(ここで、各R基は独立に
、C14アルキルであるか、または2個のR基は一緒になって、C26アルキレンを形成
している)。
用語「アセタール」は、-CH(OR)2基を指す(ここで、各R基は独立に、C14
アルキルであるか、または2個のR基は一緒になって、C26アルキレンを形成している
)。例示的なアセタール基には、ジメチルアセタールもしくはジエチルアセタールまたは
環式アセタールが包含される。用語「ケタール」は、-C(OR)2-基を指す(ここで
、各R基は独立に、C14アルキルであるか、または2個のR基は一緒になって、C26
アルキレンを形成している)。例示的なケタールには、ジメチルケタールもしくはジエチ
ルケタールまたは環式ケタールが包含される。
用語「ハロ」は、クロロ、フルオロ、ブロモ、またはヨードを表す。一部の実施形態で
は、ハロは、クロロ、フルオロ、またはブロモである。用語「ハロゲン」は、本明細書で
使用される場合、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を指す。用語「オルトエステル」は
、-C(OR)3基を指す(ここで、各R基は独立に、C14アルキルであるか、または
2個のR基は一緒になって、C26アルキレンを形成している)。用語「オキソ」は、=
O基を意味し、炭素原子または硫黄原子に結合していてよい。用語「ホスホン酸エステル
」は、-P(O)(OR)2基を指す(ここで、各R基は独立に、C14アルキルである
か、または2個のR基は一緒になって、C26アルキレンを形成している)。
本明細書で使用される場合、用語「シクロアルキル」は、3~15個の環炭素原子を有
する飽和または部分飽和の単環式、縮合多環式、架橋多環式、またはスピロ多環式炭素環
を指す。シクロアルキル基の非限定的カテゴリーは、3~6個の炭素原子を有する飽和ま
たは部分飽和の単環式炭素環である。シクロアルキル基の実例には、これらに限定されな
いが、以下の部分が包含される:
本明細書で使用される場合、用語「5員のヘテロアリール」は、炭素、酸素、窒素、お
よび硫黄から選択される5個の環原子を有する単環式芳香族複素環を指す。5員のヘテロ
アリール基の例には、これらに限定されないが、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリ
ル、テトラゾリル、フラニル、チエニル、イソオキサゾリル、チアゾリル、オキサゾリル
、イソチアゾリル、ピロリル、およびチアジアゾリルが包含される。5員のヘテロアリー
ルの特定の例には、アジドとプロパルギル基との間でのHuisgen反応などの1,3
-付加環化反応によって形成され得るものが包含される。
本明細書で使用される場合、用語「置換」は、指定の基または部分が、1個または複数
の適切な置換基を持っていることを意味している。本明細書で使用される場合、用語「非
置換」は、指定の基が置換基を持っていないことを意味している。本明細書で使用される
場合、用語「置換されていてもよい」は、指定の基が非置換であるか、または指定の数の
置換基によって置換されていることを意味している。構造系を説明するために用語「置換
」が使用されている場合、その置換は、その系の上の、価が許容する任意の位置に存在す
ることが意図されている。本明細書で使用される場合、表現「1個または複数の置換基」
は、その系の上の、価が許容する任意の位置に存在し得る1個から最大可能な数までの置
換を示している。ある種の実施形態では、「1個または複数の置換基」は、1、2、3、
4、または5個の置換基を意味する。別の実施形態では、1個または複数の置換基は、1
、2、または3置換基を意味する。
「置換基(substituent group)」または「置換基(substit
uent)」は、本明細書において使用される場合、下記の(A)および(B)の部分か
ら選択される基を意味する:
(A)オキソ、ハロゲン、-CF3、-CN、-OH、-NH2、-COOH、-CONH
2、-NO2、-SH、-SO2Cl、-SO3H、-SO4H、-SO2NH2、-NHNH2
、-ONH2、-NHC=(O)NHNH2、-NHC=(O)NH2、-NHSO2H、-
NHC=(O)H、-NHC(O)-OH、-NHOH、-OCF3、-OCHF2、非置
換アルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキ
ル、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ならびに
(B)下記のi.およびii.から選択される少なくとも1個の置換基で置換されている
アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、および
ヘテロアリール:
i.
オキソ、ハロゲン、-CF3、-CN、-OH、-NH2、-COOH、-CONH2、-
NO2、-SH、-SO2Cl、-SO3H、-SO4H、-SO2NH2、-NHNH2、-
ONH2、-NHC=(O)NHNH2、-NHC=(O)NH2、-NHSO2H、-NH
C=(O)H、-NHC(O)-OH、-NHOH、-OCF3、-OCHF2、非置換ア
ルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、
非置換アリール、非置換ヘテロアリール、および
ii. 下記の1.および2.から選択される少なくとも1個の置換基で置換されている
アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、および
ヘテロアリール:
1.
オキソ、ハロゲン、-CF3、-CN、-OH、-NH2、-COOH、-CONH2、-
NO2、-SH、-SO2Cl、-SO3H、-SO4H、-SO2NH2、-NHNH2、-
ONH2、-NHC=(O)NHNH2、-NHC=(O)NH2、-NHSO2H、-NH
C=(O)H、-NHC(O)-OH、-NHOH、-OCF3、-OCHF2、非置換ア
ルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、
非置換アリール、非置換ヘテロアリール、および
2.
オキソ、ハロゲン、-CF3、-CN、-OH、-NH2、-COOH、-CONH2、-
NO2、-SH、-SO2Cl、-SO3H、-SO4H、-SO2NH2、-NHNH2、-
ONH2、-NHC=(O)NHNH2、-NHC=(O)NH2、-NHSO2H、-NH
C=(O)H、-NHC(O)-OH、-NHOH、-OCF3、-OCHF2、非置換ア
ルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、
非置換アリール、および非置換ヘテロアリールから選択される少なくとも1個の置換基で
置換されているアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ア
リール、またはヘテロアリール。
「サイズ限定置換基(substituent)」または「サイズ限定置換基(sub
stituent group)」は、本明細書において使用される場合、「置換基」の
ために上記した置換基のすべてから選択される基を意味し、各置換または非置換アルキル
は、置換または非置換C1~C20アルキルであり、各置換または非置換ヘテロアルキルは
、置換または非置換2~20員ヘテロアルキルであり、各置換または非置換シクロアルキ
ルは、置換または非置換C3~C8シクロアルキルであり、各置換または非置換ヘテロシク
ロアルキルは、置換または非置換3~8員ヘテロシクロアルキルであり、各置換または非
置換アリールは、置換または非置換C6~C10アリールであり、各置換または非置換ヘテ
ロアリールは、置換または非置換5~10員ヘテロアリールである。「低級置換基(su
bstituent)」または「低級置換基(substituent group)」
は、本明細書において使用される場合、「置換基」のために上記した置換基のすべてから
選択される基を意味し、各置換または非置換アルキルは、置換または非置換C1~C8アル
キルであり、各置換または非置換ヘテロアルキルは、置換または非置換2~8員ヘテロア
ルキルであり、各置換または非置換シクロアルキルは、置換または非置換C3~C7シクロ
アルキルであり、各置換または非置換ヘテロシクロアルキルは、置換または非置換3~7
員ヘテロシクロアルキルであり、各置換または非置換アリールは、置換または非置換C6
~C10アリールであり、各置換または非置換ヘテロアリールは、置換または非置換5~9
員ヘテロアリールである。
一部の実施形態では、本明細書における化合物において記載される各置換された基は、
少なくとも1個の置換基で置換されている。より具体的には、一部の実施形態では、本明
細書における化合物において記載される各置換アルキル、置換ヘテロアルキル、置換シク
ロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、置換アリール、置換ヘテロアリール、置換アル
キレン、置換ヘテロアルキレン、置換シクロアルキレン、置換ヘテロシクロアルキレン、
置換アリーレン、および/または置換ヘテロアリーレンは、少なくとも1個の置換基で置
換されている。他の実施形態では、これらの基の少なくとも1個または全部は、少なくと
も1個のサイズ限定置換基で置換されている。他の実施形態では、これらの基の少なくと
も1個または全部は、少なくとも1個の低級置換基で置換されている。
本明細書における他の実施形態では、各置換または非置換アルキルは、置換または非置
換C1~C20アルキルであってよく、各置換または非置換ヘテロアルキルは、置換または
非置換2~20員ヘテロアルキルであり、各置換または非置換シクロアルキルは、置換ま
たは非置換C3~C8シクロアルキルであり、各置換または非置換ヘテロシクロアルキルは
、置換または非置換3~8員ヘテロシクロアルキルであり、各置換または非置換アリール
は、置換または非置換C6~C10アリールであり、かつ/または各置換または非置換ヘテ
ロアリールは、置換または非置換5~10員ヘテロアリールである。本明細書における化
合物の一部の実施形態では、各置換または非置換アルキレンは、置換または非置換C1
20アルキレンであり、各置換または非置換ヘテロアルキレンは、置換または非置換2~
20員ヘテロアルキレンであり、各置換または非置換シクロアルキレンは、置換または非
置換C3~C8シクロアルキレンであり、各置換または非置換ヘテロシクロアルキレンは、
置換または非置換3~8員ヘテロシクロアルキレンであり、各置換または非置換アリーレ
ンは、置換または非置換C6~C10アリーレンであり、かつ/または各置換または非置換
ヘテロアリーレンは、置換または非置換5~10員ヘテロアリーレンである。
一部の実施形態では、各置換または非置換アルキルは、置換または非置換C1~C8アル
キルであり、各置換または非置換ヘテロアルキルは、置換または非置換2~8員ヘテロア
ルキルであり、各置換または非置換シクロアルキルは、置換または非置換C3~C7シクロ
アルキルであり、各置換または非置換ヘテロシクロアルキルは、置換または非置換3~7
員ヘテロシクロアルキルであり、各置換または非置換アリールは、置換または非置換C6
~C10アリールであり、かつ/または各置換または非置換ヘテロアリールは、置換または
非置換5~9員ヘテロアリールである。一部の実施形態では、各置換または非置換アルキ
レンは、置換または非置換C1~C8アルキレンであり、各置換または非置換ヘテロアルキ
レンは、置換または非置換2~8員ヘテロアルキレンであり、各置換または非置換シクロ
アルキレンは、置換または非置換C3~C7シクロアルキレンであり、各置換または非置換
ヘテロシクロアルキレンは、置換または非置換3~7員ヘテロシクロアルキレンであり、
各置換または非置換アリーレンは、置換または非置換C6~C10アリーレンであり、かつ
/または各置換または非置換ヘテロアリーレンは、置換または非置換5~9員ヘテロアリ
ーレンである。
本明細書に示されている、価が満たされていない任意の原子は、原子価を満たすために
十分な数の水素原子を有すると仮定されている。アルキル、R3、またはR5などの任意の
変数記号が、本明細書中で提示されているいずれかの式または説明中に1回より多く出現
している場合、各出現におけるその変数記号の定義は、他のどの出現におけるその定義か
らも独立している。数値範囲は、本明細書で使用される場合、連続する数値全体を包含す
ることが意図されている。例えば、「0から4」または「0~4」と表されている範囲は
、0、1、2、3、および4を包含する。多官能価部分が示されている場合、核への結合
点は、線またはハイフンによって示されている。例えば、-OHは、酸素原子が分子の残
りの部分へのヒドロキシル基の結合点である部分を指す。
本明細書において示されている式はいずれも、構造式によって示されている構造を有す
る化合物、さらには特定の変形または形態を表すことが意図されている。例えば、本明細
書のいずれの式の化合物も不斉中心またはキラル中心を有することがあり、したがって種
々の立体異性体型で存在し得る。その一般式の化合物の、光学異性体、鏡像異性体、およ
びジアステレオ異性体を包含する立体異性体およびその混合物は全て、その式の範囲内に
あるものとみなす。さらに、ある種の構造は、幾何異性体(すなわち、シスおよびトラン
ス異性体)として、互変異性体として、またはアトロプ異性体として存在し得る。そのよ
うな異性体型およびその混合物は全て、本明細書においては、本発明の一部として企図さ
れる。したがって、本明細書において示されている式はいずれも、ラセミ化合物、1種も
しくは複数の鏡像異性体型、1種もしくは複数のジアステレオ異性体型、1種もしくは複
数の互変異性体型、またはアトロプ異性体型、およびその混合物を表すことが意図されて
いる。
ジアステレオ異性体混合物は、例えば、クロマトグラフィーおよび/または分別結晶化
などによる当業者によく知られている方法によって、その物理的化学的相違に基づき、そ
の個々のジアステレオ異性体に分離することができる。適切な光学的に活性な化合物(例
えば、キラルアルコールまたはモッシャー酸塩化物などのキラル補助剤)との反応(また
はジアステレオ異性体塩の混合物の形成)によって、鏡像異性体の混合物をジアステレオ
異性体混合物に変換し、そのジアステレオ異性体を分離し、かつ個々のジアステレオ異性
体を対応する純粋な鏡像異性体に変換(例えば、加水分解または脱塩)することによって
、鏡像異性体を分離することができる。鏡像異性体は他にも、キラルHPLCカラムを使
用することによって分離することができる。本発明の化合物のキラル中心は、IUPAC
1974推奨によって定義されるとおり「R」もしくは「S」と、またはペプチド文献
に合わせて「D」もしくは「L」名称によって命名することができる。
本明細書で使用される場合、下付き文字と共に表示されている構造の一部を囲む囲みは
、その囲み内にある構造フラグメントが、下付き文字に従って繰り返されることを示して
いる。例えば、下部構造:
[式中、xは0、1、または2である]は、そのフラグメントが構造に存在しないか、ま
たは-フラグメント-であるか、または-フラグメント-フラグメント-であることを示
している。例えば、式VII内では、以下の下部構造:
[式中、pは0または1である]は、囲み内の-X-NH-基が構造に存在しないか(p
が0である)、または1回存在する(pが1である)ことを意味している。
本発明の化合物は、薬学的に許容される塩を形成することができ、これも、本発明の範
囲内のものである。「薬学的に許容される塩」は、非毒性で、生理学的に許容可能で、そ
れを製剤化した医薬組成物と相容性で、かつ他の点でも、対象への処方および/または投
与に適している本明細書において記載されている化合物の遊離の酸または塩基の塩を指す
。本明細書における化合物に対する言及は、別段に示されていない限り前記化合物の薬学
的に許容される塩に対する言及を包含すると理解されたい。
化合物塩には、無機酸および/または有機酸で形成される酸塩、さらには、無機塩基お
よび/または有機塩基で形成される塩基塩が包含される。加えて、所与の化合物が、これ
らに限定されないが、ピリジンまたはイミダゾールなどの塩基性部分と、これらに限定さ
れないが、カルボン酸などの酸性部分との両方を含有する場合、当業者は、その化合物が
双性イオン(分子内塩)として存在し得ることが分かるであろう;そのような塩は、本明
細書で使用されるとおりの用語「塩」の範囲内に包含される。例えば、塩がその中で沈殿
するものなどの媒体中か、または水性媒体中で化合物を、当量などの量の適切な酸または
塩基と反応させ、続いて凍結乾燥させることによって、本発明の化合物の塩を調製するこ
とができる。
例示的な塩には、これらに限定されないが、硫酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩
、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、酸性リン酸塩、イソニコ
チン酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、酸性クエン酸塩、酒石酸塩、オレイン酸塩、タンニン
酸塩、パントテン酸塩、酒石酸水素塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、
ゲンチシン酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、グルクロン酸塩、サッカリン酸塩、ギ酸塩
、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩(「メシル酸塩」)、エタンスルホ
ン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、およびパモ酸塩(すなわち
、1,1’-メチレン-ビス(2-ヒドロキシ-3-ナフトアート))が包含される。薬
学的に許容される塩は、アセタートイオン、スクシナートイオン、または他の対イオンな
どの他の分子の包接を伴うことがある。対イオンは、親化合物上の電荷を安定させる任意
の有機または無機部分であってよい。さらに、薬学的に許容される塩は、その構造中に1
個超の荷電原子を有することがある。多数の荷電原子が薬学的に許容される塩の一部であ
る例は、多数の対イオンを有し得る。したがって、薬学的に許容される塩は、1個もしく
は複数の荷電原子および/または1個もしくは複数の対イオンを有し得る。
例示的な酸付加塩には、酢酸塩、アスコルビン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸
塩、硫酸水素塩、ホウ酸塩、酪酸塩、クエン酸塩、樟脳酸塩、樟脳スルホン酸塩、フマル
酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン
酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、リン酸塩、プロピオン酸塩、サリ
チル酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トルエンスルホン酸塩(ト
シル酸塩としても知られている)などが包含される。
例示的な塩基性塩には、アンモニウム塩、ナトリウム塩、リチウム塩、およびカリウム
塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩およびマグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩
、ジクロヘキシルアミン、t-ブチルアミンなどの有機塩基(例えば、有機アミン)を有
する塩、ならびにアルギニン、リシンなどのアミノ酸との塩などが包含される。塩基性窒
素含有基を、低級アルキルハロゲン化物(例えば、塩化、臭化、およびヨウ化メチル、エ
チル、およびブチル)、ジアルキル硫酸塩(例えば硫酸ジメチル、ジエチルおよびジブチ
ル)、長鎖ハロゲン化物(例えば、塩化、臭化、およびヨウ化デシル、ラウリル、および
ステアリル)、アラルキルハロゲン化物(例えば、臭化ベンジルおよびフェネチル)など
の薬剤で第四級化することができる。
医薬化合物から薬学的に有用な塩を形成するために適していると一般に考えられている
酸および塩基は、例えば、P.Stahlらによって(Camille G.(編)Ha
ndbook of Pharmaceutical Salts.Propertie
s,Selection and Use.(2002)Zurich:Wiley-V
CH;S.Bergeら、Journal of Pharmaceutical Sc
iences(1977)66(1)、1~19;P.Gould、Internati
onal J. of Pharmaceutics(1986)33、201~217
;Andersonら、The Practice of Medicinal Che
mistry(1996)、Academic Press、New York;および
The Orange Book(Food & Drug Administrati
on、MD、FDAから入手可能)において検討されている。これらの開示は、参照によ
って本明細書に組み込まれる。
本明細書において記載されている化合物はいずれも、そのような化合物の任意の非溶媒
和形態または水和物、溶媒和物、もしくは多形およびその混合物も指すことが意図されて
いる(そのような形態が、明確に列挙されていなくても)。「溶媒和物」は、本発明の化
合物と1個または複数の溶媒分子との物理的会合を意味する。この物理的会合は、水素結
合を包含する、様々な程度のイオン結合および共有結合を伴う。特定の場合には、例えば
1個または複数の溶媒分子が結晶質固体の結晶格子中に組み込まれている場合には、溶媒
和物を単離することができる。「溶媒和物」は、溶液相および単離可能な溶媒和物の両方
を包含する。適切な溶媒和物には、水、エタノールなどの薬学的に許容される溶媒と共に
形成されるものが包含される。一部の実施形態では、溶媒は水であり、溶媒和物は水和物
である。
本明細書に示されている式はいずれも、化合物の標識されていない形態、さらには同位
体標識された形態を表すことが意図されている。同位体標識された化合物は、本明細書に
示されている式によって示されるが、ただし、1個または複数の原子が、選択された原子
質量または質量数を有する原子によって置き換えられている構造を有する。本発明の化合
物に組み込むことができる同位体の例には、それぞれ2H、3H、11C、13C、14C、15
18O、17O、31P、32P、35S、18F、36Cl、および125Iなどの水素、炭素、窒素
、酸素、リン、フッ素、塩素、およびヨウ素の同位体が包含される。そのような同位体で
標識された化合物は、代謝研究(例えば、14Cを用いる)、反応速度研究(例えば、2
または3Hを用いる)、薬物もしくは基質組織分布アッセイを包含する検出もしくはイメ
ージング技術[陽電子放射型断層撮影法(PET)もしくは単光子放射型コンピューター
断層撮影法(SPECT)など]、または患者の放射性治療において有用である。特に、
18Fまたは11C標識された化合物は、PETまたはSPECT研究に特に適し得る。さら
に、ジュウテリウム(すなわち、2H)などの比較的重い同位体で置換することで、より
高い代謝安定性、例えばin vivo半減期の延長または投薬必要量の低減から生じる
、ある種の治療上の利点を得ることができる。一般的には、下記のスキームまたは実施例
および調製において開示されている手順を実施し、その際、容易に利用可能な同位体標識
された試薬を同位体標識されていない試薬の代わりに用いることによって、同位体標識さ
れた本発明の化合物およびそのプロドラッグを調製することができる。
メディトープFc結合
メディトープを、ポリ-グリシン-セリンリンカーを介してFcドメインのN末端に融
合させることによって、メディトープ-Fcコンストラクトを作成した。このメディトー
プ-Fcコンストラクトのための遺伝子は、DNA2.0によってコンストラクトされ(
37残基リンカーを介してヒトIgGガンマ重鎖3(受入番号AAW65947)残基2
2~241に結合したcQFDメディトープ)、pAcGP67Aベクター(BD Bi
osciences)にクローニングされ、Sf9細胞において産生された。タンパク質
を、プロテインAおよびサイズ排除クロマトグラフィーを使用して精製した。メディトー
プ-Fcは、配列番号57で示されるとおりのアミノ酸配列を有するポリペプチドを包含
した(1位にリーダー(「G」)を有して下記に示されており、メディトープは太字、リ
ンカーはイタリック体、Fc部分は通常文字):
GCQFDLSTRRLRCGGSRSGGTSGGGSVPGSGSSGSTSGSG
KSSEGSGQASTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLM
ISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPR
EEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPI
EKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGF
YPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTV
DKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK(配列番号
57)。
このコンストラクトを使用すると、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって
、セツキシマブFab、EGFRdIIIおよびメディトープが複合体を形成することが
実証された。メディトープ-Fcコンストラクトを、EGFRdIIIおよびセツキシマ
ブFabの化学量論的複合体に付与すると、Fab-EGFRdIII複合体よりもかな
り早く溶離される新たなピークが観察され、流体力学的質量の増加と一致した。この新た
なピークのSDS-PAGEは、3つのタンパク質すべての存在を示した。これらの研究
によって、メディトープが抗原認識を著しく妨害することはないことがさらに確認された
メディトープ利用可能トラスツズマブの作成
メディトープ結合性部位を、ヒトmAbフレームワーク上にグラフト化して、メディト
ープ利用可能抗体(meditope-enabled antibodies)(メデ
ィトープ利用可能抗体(meditope enabled antibodies))
、具体的には、メディトープ利用可能抗体トラスツズマブを作成した。セツキシマブおよ
びトラスツズマブの配列をアラインさせ、配列同一性をトラスツズマブの原子モデルにマ
ッピングした(1N8Z、Choら、Nature 421、756~760(2003
)を参照されたい)。このマッピング、ならびにcQFD-セツキシマブおよびトラスツ
ズマブ構造の重ね合わせに基づき、セツキシマブおよびトラスツズマブの間で異なり、そ
の側鎖が、メディトープと直接接触しているか、またはメディトープ結合に間接的に影響
を及ぼし得るかのいずれかである13個の残基を同定した。これらの残基は:軽鎖中にT
hr40、Asn41、Asp85(上記を参照されたい)、非結合リン酸基を配位させ
ており、かつ一部の例では、軽鎖中のThr40およびAsn41を含有するループを安
定化させている軽鎖中のArg39、およびArg45、メディトープ中のLeu10の
側鎖近くの浅い疎水性表面の形成に関係しているVal9およびIle10、ならびに軽
鎖中のGly42、Ser43、Ile83およびAla100、さらに、重鎖中のSe
r40およびIle89。
トラスツズマブ配列における同等の位置を変異させ(Kabatナンバリングに基づき
、軽鎖ではThr40、Asn41、Asp85、Arg39、Arg45、Ile9、
Leu10、Gly42、Ser43、Ile83およびAla100に、ならびに重鎖
ではSer40およびIle89に)、タンパク質を生成および精製した。SPRを使用
すると、cQFDメディトープが、セツキシマブと同様の親和性で、グラフト化されたト
ラスツズマブFabに結合したことが示された(KD=1.2μM)。メディトープ利用
可能トラスツズマブFabが、市販供給元から単離されたFabと同様の親和性で、可溶
性HER2に結合したことも観察され、変異が、抗原結合に対して有害作用を有さないこ
とが確認された。サイズ排除クロマトグラフィーによって、メディトープ利用可能トラス
ツズマブ、sHER2、およびメディトープ-Fcが同時溶離したことが実証された。
点変異がFabの全体構造を著しく混乱させなかったことをさらに確認するために、ト
ラスツズマブメディトープ利用可能抗体のFabを、cQFDメディトープを伴って、お
よびそれを伴わずに結晶化させた。結晶化を補助するために、プロテインAおよびプロテ
インLの存在下で、十分な回折結晶を得た。アポ-メディトープ利用可能抗体トラスツズ
マブおよびメディトープ含有複合体の構造を、それぞれ1.95および2.0Åで解析し
た。プロテインAおよびプロテインLに結合した親トラスツズマブFabも結晶化させ、
2.08Å解像度まで解析した。「アポ」-メディトープ利用可能抗体トラスツズマブ上
へのアポ-親トラスツズマブFabまたはHER2結合親トラスツズマブFab(22)
のいずれかの重ね合わせは、全体構造におけるマイナーな変化のみを明らかにした(RM
SD=433および431Cα原子でそれぞれ0.22Åおよび0.56Å)。「アポ」
-およびメディトープ-リガンド結合型メディトープ利用可能抗体トラスツズマブの重ね
合わせによって、セツキシマブで観察されたことと同様に、メディトープ占有が、オープ
ンな立体配座における重鎖ループ(残基39~44)を安定化させ、一部で、僅かに高い
RMSDの原因となったことが示された。より重要なことには、「アポ」-およびメディ
トープ-リガンド結合型メディトープ利用可能抗体における配列マッピングによって同定
された残基(Thr40、Asn41およびAsp85)は本質的に、セツキシマブにお
けるそれらのカウンターパートと同じ位置にあり、メディトープと共に同様の相互作用を
形成した。メディトープの重要な側鎖回転異性体も本質的に、cQFD-セツキシマブ構
造においてと同じであった。セツキシマブを伴う場合と同じく、CDRループの有意な改
変は観察されなかった。
これらのデータは、抗原結合に著しい影響を及ぼすことなく、ヒトFabフレームワー
ク上へのメディトープ結合性部位のグラフト化の成功を実証している。メディトープ部位
のグラフト化の成功は、回折データを介して得られた当初セツキシマブ-メディトープモ
デルおよび相互作用の特異性をさらに実証している。データによって、結合活性を介して
メディトープ結合親和性を増強する実行可能性がさらに確認され、二価メディトープが特
異的であり、高い親和性で、ただし、コグネイトメディトープ利用可能抗体の存在下での
み、抗原を過剰発現している細胞に結合することが示されている。
多価、高親和性メディトープ
この実施例では、改善された親和性を有し、例えば、抗体事前標的イメージングおよび
/または薬物送達において有用な多価メディトープの作成を記載する。特異性および親和
性は、結合活性/多価によって一般に得られる(Mammen M、Choi S、&
Whitesides G(1998) Polyvalent interactio
ns in biological systems:Implications fo
r design and use of multivalent ligands
and inhibitor.Angew.Chem.,Int.編、Eng 37:2
755)。
二価メディトープ-Fcコンストラクトを、上記の実施例1においてのとおりに作製し
た;この化合物は、細胞-会合セツキシマブまたは細胞-会合トラスツズマブメディトー
プ利用可能抗体に対して、メディトープと比較すると、増強された見掛けの親和性を有す
ることが実証された。メディトープ-Fc(MFC)は、セツキシマブで事前処理された
MDA-MB-468細胞(EGFR-過剰発現乳癌細胞系)に結合し、大々的な洗浄手
順(本質的に二価メディトープの約106倍希釈)にも関わらず結合し続けたことが観察
された。メディトープ-Fcコンストラクトは、未処理の細胞またはM425、メディト
ープ結合性部位を有さないマウス抗EGFR mAbで事前処理された細胞には結合しな
かった(Kamat,V.ら、Cancer Biol Ther 7、726~733
(2008);Rodeck Uら、Cancer Res 47(14):3692~
3696(1987))。FITC標識された単量体cQFDメディトープは、セツキシ
マブ事前処理されたMDA-MB-468細胞に結合したが、そのシグナルは、FACS
によって測定すると、1回の洗浄後に、バックグラウンドレベルに低下した(約100倍
希釈、その結合親和性と一致)ことも実証された(図11)。
メディトープ-Fcとセツキシマブとの安定した特異的相互作用は、MDA-MB-4
68細胞の表面上でのその同時局在化によっても明らかに見られた(図11)。これらの
in vitro研究によって、二価メディトープを作成することによって得られる結合
活性は、セツキシマブの存在下でのみ、病的濃度のEGFRを発現する細胞へのその選択
的結合を促進したことが確認された。
メディトープ-Fcでの研究を、メディトープ利用可能抗体トラスツズマブを使用して
実施した。メディトープ利用可能抗体トラスツズマブを、HER2-過剰発現SKBR3
乳癌細胞で試験した。FACSおよび蛍光顕微鏡法の両方によると、グラフト化されたト
ラスツズマブは、親トラスツズマブと同じレベルで細胞に結合した。FACS分析によっ
て、本発明者らが作成したトラスツズマブメディトープ利用可能抗体および親トラスツズ
マブが、細胞表面HER2に対して、市販のトラスツズマブと同じ範囲の親和性を有した
ことが示された(図12)。セツキシマブでの場合と同じく、顕微鏡法によって、メディ
トープ-FcがSKBR3細胞上のメディトープ利用可能抗体トラスツズマブと同時局在
化したことが実証された。同じ特異的結合が反復された。メディトープ利用可能抗体トラ
スツズマブおよび親対照は、グラフト化された残基で異なるだけであったので、特異性が
完全に、メディトープ利用可能化点変異に由来したことが確認された。
次の多価メディトープ-Fcコンストラクトも作成した。
配列番号237~239は、追加の多価メディトープペプチドを開示している。
上記配列のそれぞれでは、適用可能な場合には、リーダーおよびテール配列は下線付き
であり、メディトープ配列は太字であり、リンカー配列はイタリック体であり、Fc部分
は、通常の文字で示されている。
四価メディトープ-Fcは、細胞表面抗原に結合したメディトープ利用可能抗体を介し
て、高い親和性で結合することが示された。一部の実施形態では、上記四価および二価コ
ンストラクトのそれぞれ、または1種もしくは複数は、細胞表面抗原に結合したメディト
ープ利用可能抗体を介して、例えば、高い親和性で結合することが示されている。
メディトープ利用可能抗体および多価メディトープの投与後の抗原局在化および分布の評

この実施例では、様々な蛍光標識分子を使用して実施した超解析および共焦点顕微鏡研
究を記載する。これらの研究を、メディトープ利用可能抗体(meditope-ena
bled antibodies)(メディトープ利用可能抗体(meditope e
nabled antibodies))および多価メディトープの投与後に、内部移行
およびクラスター化を包含する抗原局在化および分布を評価するために実施した。抗体お
よび標識メディトープの局在化も、投与後に評価した。
抗原特異的抗体を単独で、かつ多価メディトープと組み合わせて投与した後のこれらの
受容体抗原の分布を観察するために、光活性化可能なHer2およびEGFRコンストラ
クトを作成した。蛍光プローブを抗体、例えば、メディトープ利用可能抗体、および/ま
たは多価メディトープにコンジュゲートして、蛍光を使用しての、それらの局在化の観察
を可能にした。超解析および共焦点顕微鏡法を行った。
A. 材料および方法
メディトープ利用可能抗体によって標的化される細胞表面抗原の可視化を可能にするた
めに、光活性化可能なHER2およびEGFRコンストラクトを作成した。メディトープ
の局在化を可視化するために、四価メディトープを包含する標識多価メディトープも作成
した。
perbB2-paGFP(またはHER2-paGFP)部位特異的突然変異誘発
perbB2-EGFP pcDNA3.1(+)プラスミドを、Adgeneから購
入した(プラスミド#39321)。このプラスミドを、光活性化可能な(pa)GFP
をコードする領域を作成するようにEGFPコード領域を変異させる反復部位特異的突然
変異誘発(SDM)のために使用した。様々なプライマー対を、プラスミドのEGFPコ
ード領域において5アミノ酸を改変する反復SDMのために使用した。
SDMの各ラウンドの後に、得られたDNAを、BP5アルファコンピテント細胞(B
IOPIONEER)に形質転換し、LB/アンピシリン寒天プレート上、37℃で平板
培養した。単一コロニーを選択し、LB10mL中で増幅させて、SDMのその後のラウ
ンドにおいて使用するためにプラスミドDNAを精製した。SDMの最終ラウンドの後に
、プラスミドを、City of Hope(COH)Integrative Gen
omics CoreにおいてSanger配列決定に掛けた。
addgeneコンストラクトによってコードされたタンパク質のアミノ酸配列を、H
ER2-paGFPベクターによってコードされたものと比較するClustalアライ
ンメントを行った。次の変異が見出された:L1335F、T1336S、V1434A
、T1474H、およびA1477K。
perbB1-paGFP(またはEGFR-paGFP)の作成
pEGFP-N1ベクターにおけるEGFR-GFPは、Addgene(Plasm
id ID 32751、Ullrich/Joseph Schelessinger
、Yale University Axel Ullrich、Max Planck
Institute of Biochemistry)から得た。N1ベクターにお
けるPAGFPを元々は、Jennifer Lippinott-Schwartzか
ら得たが;これはA206K変異を含有した。
EGFR-GFP DNAを、コンストラクトをマッピングするプライマーを使用して
配列させた。GFPの代わりにPAGFPインサートをクローニングするために、Age
IおよびBsrGI切断部位を使用した。簡単には、ベクターおよびインサートプラスミ
ドを、AgeIおよびBsrGI制限酵素(Thermo Scientific)を3
7℃で30分間使用して消化した。消化されたプラスミドを、2%アガロースゲル上で可
視化した。適切なサイズのバンドを切断し、ベクターおよびインサートDNAを作成する
ために精製し、T4 DNAリガーゼ酵素(Thermo Scientific)を室
温で30分間使用してライゲートした。ライゲーション反応生成物をコンピテントBP5
α細菌細胞に形質転換し、カナマイシン耐性プレート上に播種した。プレートを37℃で
終夜インキュベートした。コロニーを選び、カナマイシン補充されたLBブロス中で成長
させた。DNAを抽出し、EGFR-PAGFPコンストラクトを確認するために配列決
定に送った。
四価メディトープ-Fc(M4FC)および蛍光標識M4FCの生成
配列番号58のアミノ酸配列を有し、実施例3において記載した四価メディトープ-F
c(M4FC)を生成し、この実施例の研究において使用した。M4FCを生成するため
に使用したヌクレオチド配列を、配列番号223において提供する。
このMM4Fcをコードするベクターを生成するために、DNAをDNA2.0によっ
て合成した。コンストラクトをBamHIおよびBglIIで切断し、BD Biosc
iences製の分泌型pAcGP67Aベクターにクローニングした。
バキュロウイルスコンストラクション:
下記の製造者推奨プロトコルに従ってBD BaculoGold(商標)Trans
fection KitからのBD BaculoGold Bright DNAを使
用して、同時遺伝子導入を実施した。2百万のSf9細胞(Gibco)を60mm組織
培養プレート上に、SFM-900 II培地2mL(Invitrogen)中で播種
した。細胞がしっかりと結合した後に、SFMを除去し、遺伝子導入緩衝液A1mLを、
定速の過流下で添加した。その間に、BD BaculoGoldバキュロウイルスDN
A0.5μgおよびpAcGP67A-M4FCベクター2μgを混合し、5分間放置し
、その後、遺伝子導入緩衝液B1mLをDNA混合物に混合した。次いで、プレートを定
速で揺らしながら、溶液を昆虫細胞に1滴ずつ添加した。プレートを27℃で4時間イン
キュベートし、その後、遺伝子導入緩衝液を除去し、SFM5mLに交換した。プレート
を、湿ったキムワイプを備えた10cm組織培養皿内に入れ、すべての細胞が死ぬまで、
27℃でインキュベートした。
バキュロウイルス増幅:
150mm組織培養プレートへの接種物P1ウイルス300μLを、SFM-900
II培地40mL(Invitrogen)中に20×106のSf9細胞と共に播種し
た。すべての細胞が7日目までに死滅したことが確認された。死滅しなければ、P1体積
を少なくとも3倍増加させた。ウイルスによって死滅した細胞は、プレートに付着したま
まであった;過成長から死滅した細胞は剥離した。P2を同様に増幅させたが、5~6日
目までに細胞が死滅することが確認され;P3を同様に増幅させたが、4~5日目までに
細胞が死滅することが確認された。こうして得たP3は、力価=2×108pfu/mL
であると推測された。
発現:
Hi-Five細胞を、懸濁培養物(2×106細胞/mL)にM.O.I.=3(例
えば、細胞100mLにP3 3mL)で接種した。翌日に成長停止、および4日までに
完全な細胞死をもたらしたら、接種を有効と考えた。したがって、P3のM.O.Iを、
必要に応じて、最高10に調節した。M.O.I=10を超える必要があれば、P4増幅
を考慮する。
一部の場合には、感染を促進するために、最終体積にする前に2時間、P3を、より高
い密度の細胞培養物で事前インキュベートした。過剰な細胞デブリの存在によるタンパク
質分解を防止するために、3日目に、または>80%細胞がトリパンブルーについて陽性
であったときに、培養上清を一般に採取した。
精製:
10,000g以上で、少なくとも30分間、4℃で、細胞デブリを回転させた。上清
を、0.22μmフィルターを通して濾過した。一部の場合には、pHを、pHストリッ
プを使用して評価し、酸性過ぎれば、pHを1Mトリス、pH8.0または10倍PBS
、pH7.4で7~8に調節した;pHは一般に、中性に近かった。
プロテインAまたはプロテインGのいずれかを、精製のために使用した(一般に、8に
近いpHを有する上清では、プロテインAを使用した)。カラムに、プロテインAまたは
Gアガロースビーズ(Genscript)を充填し、5カラム体積の1×PBSで平衡
化させた。濾過上清を、重力流によってカラムに通した。体積が大きい場合には(>1L
)、カラムを2~3カラム体積の1倍PBSで間欠的に洗浄した。カラムを10カラム体
積の1×PBSで洗浄した。
0.7カラム体積の0.1Mグリシン、pH3.0を適用し、通過させた。タンパク質
を2カラム体積の0.1Mグリシン、pH3.0で溶離した。溶離するタンパク質が、即
時中和のための0.1溶離体積の1Mトリス、pH9.0、および沈殿を防止するための
0.1カラム体積の10倍PBSのレザバーに直接滴下することが保障された。O.D.
を280nmで測定して、収量を決定した(典型的な収量は>30mg/Lであった)。
M4FCおよびFcのみ(分解生成物)を識別するために、タンパク質調製物を、分析
用サイズ排除クロマトグラフィーによって評価した。5μMセツキシマブIgGを、最終
体積80μLの6μM粗製M4FC(1倍PBSで調節)と混合し、室温で5分間放置し
、Superdex 200 10/300カラム(GE Healthcare)に施
与した。所望の複合体の存在を、約10mLのその溶離によって確認した。
ゲル濾過サイズ排除クロマトグラフィーを精製の最終ラウンドで使用し、続いて、1倍
PBSへの透析によって緩衝液を交換した。M4FCを約150μMに濃縮した。
貯蔵:
M4FCは一般に、4℃で最大1か月間安定していた。長期貯蔵では、タンパク質を少
量アリコットでフラッシュ凍結し、-80℃で貯蔵した。解凍したM4FCをリサイズし
て、凝集物を除去した。
Alexa Fluor標識:
典型的には、M4FCタンパク質を、50μL反応物において標識した。タンパク質濃
度を2mg/mLに調節し、0.1体積の1M炭酸水素ナトリウムと混合した。20μL
ピペットチップのAlexa Fluor粉末/フレークサイズをタンパク質混合物に直
接添加し、室温でインキュベートし、30~60分間、添加した色素の量および所望の標
識程度に応じて、光を遮断した。蛍光顕微鏡法によると、タンパク質は一般に、3~5色
素で標識された。未反応の色素を、Sephadex G50-Fine(GE Hea
lthcare)を充填されたBio-Spinカラム(Bio-Rad)によって分離
した。50%PBS平衡化セファデックススラリーを充填し、3~5分、1,100g回
転で、スイングバケット遠心器内の15mLチューブホルダー中でビーズを圧縮すること
によって、カラムをパッキングした。反応混合物をSephadexカラムの上部に装填
し、標識タンパク質を2分、1,100g回転で溶離液中に収集した。標識タンパク質を
、10kDa MWCO Amicon Ultra-0.5mL遠心濾過フィルターユ
ニット(Millipore)を使用して新鮮なPBSに緩衝液交換し、0.22μm濾
過した。
EGFR-PAGFPの超解像イメージング
Hellmanex IIおよび塩基性ピラニア腐食プロトコルを使用して、カバーガ
ラスを清浄にした。PALM顕微鏡法では、細胞を、フィブロネクチン様改変タンパク質
(PBS、pH7.4中の25μg/ml、Sigma)でコーティングされた清浄なカ
バーガラス上で成長させた。MDA-MB-453細胞(American Type
Culture Collection、ATCCから元々は得た)をフェノールレッド
非含有ダルベッコ改変イーグル培地、すなわち、20%ウシ胎児血清、1mMピルビン酸
ナトリウム、100単位/mlのペニシリン、100単位/mlのストレプトマイシン、
および2.5mM L-グルタミンを補充された栄養素混合物F-12(DMEM/F1
2)中で培養した。製造者の指示に従ってFuGENE6(Promega)遺伝子導入
試薬を使用して、EGFR-PAGFPコンストラクト2ugを、MDA-MB-453
細胞に一過性に遺伝子導入した。遺伝子導入の約24時間後に、細胞をリン酸緩衝生理食
塩水(PBS)pH=7.4中、37℃で迅速に洗浄し、4%(w/v)パラホルムアル
デヒドおよび0.2%(w/v)グルタルアルデヒド(Electron Micros
copy Sciences)中、30分間、室温で、PBS中で固定した。PBS中の
フィルター滅菌された25mMグリシンで、クエンチを10分間行い、細胞を最後に、P
BSで3回洗浄した。カバーガラスを、イメージ収集中のドリフトを修正するための基準
マーカーとして役立つ1:4000希釈されたTetraSpeckビーズ(Invit
rogen)と共にPBS、5分間インキュベートした。カバーガラスを、PBSを補充
されたAttofluorセルチャンバー(Invitrogen)中での調製直後にイ
メージングした。
Her2-PAGFPの超解像イメージング
細胞を清浄なコーティングされたカバーガラス上に播種した。Her2-paGFPを
、MDA-MB-453(DNA3ug、Fugine HD遺伝子導入試薬、48時間
)およびMDA-MB-468(DNA2ug、JetPrime遺伝子導入試薬、24
時間または48時間)細胞に一過性に遺伝子導入した。細胞を10nMトラスツズマブと
共に10分間インキュベートし、洗浄し、本明細書において上記したとおりに固定し、イ
メージングした。PC-PALMを使用して、Her2の分布を画定した。
B. メディトープ利用可能抗HER2抗体および多価メディトープの投与後のHER2
分布の評価
細胞を、定常状態で(抗体添加なし)、またはメディトープ利用可能化されていないト
ラスツズマブと共に10分間インキュベートした後に評価した。Her2の分布は、単一
指数分布に従っていると観察され、単一レベルの構成を意味した。定常状態では(抗体添
加なし)、遺伝子導入から24時間目に、10の異なる細胞からの14エリアの評価に基
づき、遺伝子導入されたMDA-MB-468細胞は、1クラスター当たり平均5つのH
ER2タンパク質を提示した。密度は、2つの集団が同時存在したことを示し:観察され
たエリアの半分は、1クラスター当たり3~5つのタンパク質を有し、観察されたエリア
の他の半分は、1クラスター当たり6~9つのタンパク質を有した。
トラスツズマブと共に10分間インキュベートした後に、Her2-paGFP遺伝子
導入されたMDA-MB-468細胞は、1クラスター当たり平均6つのタンパク質を提
示した。
別の研究では、効果を、メディトープ利用可能抗体と組み合わせて多価メディトープと
共にインキュベートした後に観察された効果と比較した。HER2-paGFPは、上記
のとおりにMDA-468細胞中で発現された。細胞を、配列番号9の重鎖、および83
Eを有する配列番号6の配列である軽鎖を有する10nMメディトープ利用可能トラスツ
ズマブv2.0と共に、37℃で10分間インキュベートした。細胞を迅速に、事前加温
しておいた(37℃)培地で1回洗浄し、次いで、新鮮な10nM四価メディトープ(M
4Fc)と共に37℃で、2つの異なる時点(3分および10分)でインキュベートした
83Eメディトープ利用可能抗体トラスツズマブの軽鎖配列:
DIQMTQSPILLSASVGDRVTITCRASQDVNTAVAWYQQRT
NGSPRLLIYSASFLYSGVPSRFSGSRSGTDFTLTISSLQP
EDADYYCQQHYTTPPTFGAGTKVEIKRTVAAPSVFIFPP
SDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQ
ESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQG
LSSPVTKSFNRGEC(配列番号241)。
83Eメディトープ利用可能抗体トラスツズマブのVL配列:
DIQMTQSPILLSASVGDRVTITCRASQDVNTAVAWYQQRT
NGSPRLLIYSASFLYSGVPSRFSGSRSGTDFTLTISSLQP
EDADYYCQQHYTTPPTFGAGTKVEIKRTVAAPSVFIFPP
(配列番号242)。
図13において示されているとおり、10nM M4Fc(四価メディトープ)と共に
3分間インキュベートした細胞は、10nM M4Fcと共に10分間インキュベートし
た細胞での41±8分子/μm2(n=8、細胞数=4)と比較して、196±41分子
/μm2(n=9、細胞数=5)で、より高い密度のHER2-paGFPを有すること
が観察された。加えて、1クラスター当たり、より多数のHER2タンパク質およびより
大きなクラスター半径によって実証されるとおり、M4Fcとの10分間のインキュベー
ションと比較して、3分後には、より多いクラスター化が観察された。抗体の非メディト
ープ利用可能形態のみとのインキュベーションと比較して、メディトープ利用可能抗体と
の事前インキュベーション後の四価メディトープFcの添加は、3分までに受容体抗原の
急速な蓄積およびクラスター化をもたらした。抗体の非メディトープ利用可能形態のみと
のインキュベーションと比較して、10分までに、このインキュベーションは、これらの
受容体の急速な内部移行をもたらした。これらのデータは、抗体のみとのインキュベーシ
ョンと比較して、多価メディトープの添加が、細胞-表面受容体抗原の分布および内部移
行に影響を及ぼしたことを実証している。
C. メディトープ利用可能抗体および多価メディトープを投与した後の抗体およびメデ
ィトープ-局在化の評価
単独、および多価メディトープを伴うメディトープ利用可能抗体と共にインキュベート
した後の細胞内取り込みプロセスに対する効果を共焦点顕微鏡法によって評価した。具体
的には、二価メディトープFc(MFC)および上記四価メディトープ-Fc(M4FC
)の効果を、蛍光顕微鏡法によって評価した。Alexa Fluor標識セツキシマブ
を、これらのメディトープのそれぞれを伴わずに、またはそれらと組み合わせて、MDA
-MB-468細胞と共に15分間、1時間40分、3時間35分、および6時間35分
、同時インキュベートした。インキュベーションの終了時に、細胞をホルムアルデヒドに
よって固定し、適切な場合には、Alexa Fluor標識された抗体を、特異的細胞
マーカーについて染色するために施与し、その後、カバーガラスを載せ、サンプルを分析
した。メディトープの結合は、メディトープ利用可能抗体(セツキシマブ)の存在に依存
しており;単独で施与されたメディトープは、細胞結合をもたらさなかった。
二価メディトープ-Fc(MFC)は、ほぼ完全に同時インキュベーション期間を通じ
て、セツキシマブと同時局在化し;イメージによって、これが細胞内取り込みされたこと
が実証された。同時インキュベーションから4.5時間後に観察されたメディトープおよ
び抗体の多少の分離に併せて、局在化はより斑点状になった。早期エンドソーム(EEA
1)、リソソーム(LAMP1およびLAMP2)およびゴルジ(GM130)のマーカ
ーの染色によって、通常、細胞の最も濃縮したスポットでのEEA1およびセツキシマブ
/MFCの非常に僅かな重複を除いて、細胞内取り込み経路の古典的なコンパートメント
内には、セツキシマブ/MFCの同時局在化は存在しなかったことが示された。APPL
1エンドソームは、成長因子受容体輸送およびシグナル伝達に関係し、EEA1早期エン
ドソームとは別個であり、クラスリン由来細胞内取り込みベシクルおよびマクロピノソー
ムのサブセットに共通の早期細胞内取り込み中間体を表す。APPL1の染色によって、
細胞内セツキシマブ/MFCがAPPL1エンドソームの部分ではないことも示された。
MFCの存在は、斑点の形成を促進した。セツキシマブのみを伴うインキュベーション
は、いくつかの斑点形成をもたらしたが;しかしながら、ドットが、さらにより顕著であ
った。ドットをカウントするImageProソフトウェアを使用すると、セツキシマブ
のみに対して、セツキシマブ+MFCと共にインキュベートされた細胞において観察され
るドットは、約2倍多かった。ドットはまた、これらの細胞において平均して2倍明るか
った(+MFC細胞では200ルーメン/ピクセル2で75ドットに対して、セツキシマ
ブのみの細胞では100ルーメン/ピクセル2で37ドット)。抗体とMFCとの二価相
互作用に依存する斑点の出現も観察された。セツキシマブFab部分(一価)が代わりに
使用された場合(MFCと共にインキュベート)、4時間の同時インキュベーション後で
も、処理細胞は、細胞内斑点を含有せず、FabおよびMFCと共にインキュベートされ
た細胞の両方の染色パターンは、IgG+MFCの早期同時インキュベーション時点によ
く似ていた。斑点形成はまた、セツキシマブおよびM425(別の抗EGFR mAb)
の両方をMDA-MB-468に施与した場合に見ることができたが、これは、斑点が受
容体架橋から生じることを示している。
同時インキュベートした場合、四価メディトープ-Fc(M4FC)はまた、セツキシ
マブとの重複位置を示した。しかしながら、細胞との終夜インキュベーションの後でも観
察された二価MFCとは異なり、M4FCは、3.5時間超のインキュベーションの後に
、かろうじて検出可能となった。さらに、M4FCの内部移行が、MFCよりも急速に起
こり、早くも20分で観察された。
これらの研究は、蛍光コンジュゲートされた四価コンジュゲートされたメディトープの
蛍光シグナルの急速な消失を実証し、多価メディトープおよび薬剤のこの組合せが、リソ
ソームに急速に輸送され、タンパク分解されることを示唆した。
特異的な細胞内取り込み経路を遮断する薬物(クラスリン媒介性細胞内取り込み作用で
はDynasore、および微飲作用ではEIPAなど)を、細胞を処理し、メディトー
プ利用可能抗体、例えば、セツキシマブ、および多価メディトープ、例えば、メディトー
プ-Fcの局在化に対する効果を観察するために使用する。
一例では、クラスリン媒介性細胞内取り込み作用を遮断することができるダイナミン阻
害薬の細胞透過性阻害薬であるDynasoreを使用した。細胞を、50μM Dyn
asoreで1時間、事前処理し、その後、M4FCおよびセツキシマブをさらに3時間
添加した。この処理の後に、セツキシマブおよびM4FCの両方が、核周囲領域に蓄積さ
れるのが観察された。インキュベーション後に、細胞をM425(別の抗EGFR抗体)
で染色して、抗原の位置を評価した。M425染色によって区別されるとおり、EGFR
の局在化と対照させた場合に、多価メディトープおよびメディトープ利用可能抗体の細胞
内残留はより顕著であった。クラスリンコーティングされたベシクルを形成しないと(D
ynasoreの存在下で)、より少ないセツキシマブが形質膜上に見られた。効果はま
た、EGFRからのセツキシマブの分離を示し得る。M4FCの形質膜会合はすでに、セ
ツキシマブよりも弱く、ダイナミン遮断は、より顕著な細胞内存在をもたらした。
合わせて、これらのデータは、標的細胞に薬物を効果的に放出するために、多価メディ
トープをイメージング剤、治療剤、および/または細胞傷害剤、例えば、細胞毒素などの
薬剤とコンジュゲートすることができることを示している。これらのデータは、多価メデ
ィトープをメディトープ利用可能抗体と組み合わせて使用すると、腫瘍特異的なそのよう
な抗原を包含する、CEAなどの長い寿命を有する受容体抗原、非内部移行性抗原、また
は低速内部移行性抗原の内部移行を誘導することができることを示している。
83Eメディトープ利用可能抗体を使用しての結合研究
様々な技術を使用して、メディトープ利用可能抗体のVH領域における残基83を改変
する効果を試験した。下記で論述するとおり、in silicoモデリングの使用、さ
らには、in vitroおよびex vivo結合研究は、メディトープ利用可能抗体
に対する、メディトープ結合親和性を増加させるメディトープ結合性ポケットのこの改変
の能力を実証した。
I83E変異トラスツズマブメディトープ利用可能抗体の結晶構造のグラフ表示を、V
Lの83位にイソロイシンを有するメディトープ利用可能抗体トラスツズマブ、バージョ
ン1の上に重ね合わせた。抗体をメディトープ利用可能にするために成されたアミノ酸置
換は、標的抗体のバックボーン、または抗体フラグメントの現在の形態を著しく改変する
ことはできなかった。
モデルは、83位の残基をイソロイシンからグルタマートに変える効果を例示している
。グルタマート側鎖は、メディトープとの静電結合を形成すると考えられる。この相互作
用は大部分埋れているので、誘電性は、約4(タンパク質の内部)から80(平均水誘電
性)の範囲と予測される。2つの電荷の間の力は、q1×q2×R/4×pi×e×r|
R|^2であり、式中、Rは、2つの電荷の間のベクトルであり、qは、電荷であり、e
は、誘電性である。Arg9位での誘電性は未知であるが、これはおそらく、80よりも
かなり低い。議論のために、これが4であれば、グルタマートとアルギニンとの間の相互
作用は、約20強い。この関係は、下記で論述するとおり、メディトープ利用可能抗体抗
体のI83Eバージョンとメディトープとの間の親和性の増加を説明し得る。
I83E修飾を含有するメディトープ利用可能抗体へのメディトープの結合を、表面プ
ラスモン共鳴(SPR)およびI83E修飾を有するメディトープ利用可能抗体ペルツズ
マブを使用するin vitro結合研究において次で試験した。SPRセンサーグラム
は、メディトープCQFDLSTRRLKC(配列番号1)と固定化ペルツズマブI83
E IgGとの結合相互作用を示した。濃度を、約10umから156nMまで2倍希釈
した。データは、実際に、Kdをデータにフィットさせることができないほど高い、高い
Kdを示す。観察された長期のオフレートのために、実験のさらなる最適化が必要とされ
るであろう。
次の研究では、I83E修飾を有するメディトープ利用可能抗体UCHT1抗体の結合
を、この置換を有さないUCHT1抗体と比較した。健康なドナーのPBMCから濃縮し
たT細胞をRPMI完全培地中で終夜培養した。細胞を収集し、1ugの親UCHT1(
メディトープ使用不可能)またはメディトープ利用可能UCHT1を細胞に4℃で15分
間添加した。細胞をPBS+2%BSAで洗浄し、次いで、AlexaF-647標識さ
れたメディトープで4℃で30分間染色した。細胞を洗浄し、DAPI溶液中に再懸濁さ
せた。サンプルをCYAN機器に流し、FlowJoソフトウェアを使用して分析した。
細胞を、DAPI-リンパ球でゲーティングした。結果は、2種の異なる細胞種における
明らかなシグナルシフトによって実証されるとおり、残基83をグルタマートに変えるこ
とによる抗体におけるメディトープ結合性部位の改変が、抗原結合にマイナスの影響を及
ぼさないことを実証している。
メディトープ利用可能抗体M5A抗CEA抗体を使用する受容体細胞内取り込み作用
癌胎児性抗原(CEA)は、結腸直腸癌などの癌のための腫瘍マーカーであり、莫大な
量の研究の焦点となっている。この実施例では、83E改変を含有するメディトープ利用
可能抗体である抗CEA抗体(M5A)を結合親和性のために使用した。
ヒトCEA産生結腸腫瘍細胞系であるLS174T細胞を、抗体結合を研究するために
使用した。LS174T細胞をトリプシン処理し、40μmフィルターで濾過して、デブ
リを除去し、次いで、200gで5分間回転させた。細胞培地を除去し、細胞を0.3%
BSA-PBS1mlで洗浄した。約1×106細胞を各処理で使用し、洗浄緩衝液10
0μl中で再懸濁させ、Alexa Fluor647-コンジュゲートしたM5A m
Abを、100nMの最終濃度まで添加し、室温で約5分間インキュベートした。次いで
、各処理を2つに分割し、Alexa Fluor488-M4FCまたはMFCのいず
れかを250nMの最終濃度まで添加し、サンプルを約15分間さらにインキュベートし
た。インキュベーションの終了時に、細胞を1回洗浄し、死細胞を排除するためにSYT
OXブルーを補充された緩衝液1ml中に再懸濁させた。
細胞を、初めに前方側方散乱光(forward and side scatter
)で、次いで、SYTOXブルーでゲーティングした。
メディトープの結合は、SPRによる親和性測定と相関し、バインダーが緊密なほど、
メディトープと結合した細胞が多いことを示す。さらに、四価メディトープの比較的高い
価が、13Mと13M(I83E)との間の親和性の差異をもたらすことが分かり得る。
これらの結果は、多価メディトープの使用が、メディトープについて比較的低い親和性を
有するメディトープ利用可能抗体抗体の結合特徴を改善し得ることを示している。
表面受容体架橋用途のためのヘテロ-二価MPL:アフィボディ融合タンパク質
疾患を検出するための目的の他のタンパク質に加えて、これらだけに限定されないが、
HER2およびIGF1Rを包含する表面細胞受容体に結合するいくつかの修飾されたブ
ドウ球菌プロテインA変異体が存在する。これらは、脱免疫化されていて、組織イメージ
ング用途のために、より大きく、より高価なモノクローナル抗体(mAb)およびmAb
フラグメントの代わりとして開発中である小さなタンパク質である。この技術の非限定的
例を、J Mol Biol.2010年4月30日;398(2):232~47;P
roc Natl Acad Sci U S A.2010年8月24日;107(3
4):15039~44;Curr Pharm Biotechnol.2010年9
月1日;11(6):581~9;Protein Eng Des Sel.2011
年4月;24(4):385~96;およびEur J Nucl Med Mol I
maging.2013年2月;40(3):439~49において見出すことができる
これらのアフィボディタンパク質のいくつかを用いて、メディトープ利用可能抗体(メ
ディトープ利用可能抗体)を、mAbのみを使用してもアクセス不可能な幾何学的配置を
介して他の表面細胞受容体に連結するために、メディトーププロテインL(MPL)の融
合タンパク質が、細胞表面タンパク質クラスター化を促進するためのツールとして開発さ
れている。次のアフィボディ融合タンパク質が生成された:
-MPL-zHER2(抗ヒト上皮性成長因子受容体アフィボディ)
-zIGF1R-MPL(抗インスリン成長因子受容体アフィボディ)
A. 材料/方法
DNAコンストラクト
His6-SMT-MPL-zHER2コード配列を、Genscriptから、pe
t28b+修飾ベクターにおいて、配列番号232(核酸)および配列番号233(アミ
ノ酸)において示されているとおりに配列させた。His6-SMT3タグを除去するた
めのULP1プロテアーゼ切断ステップの結果として、N末端S残基が、最終精製タンパ
ク質上に存在する。
zIGF1R-MPL
zIGF1R-MPLを、DNA2.0から、PJ411ベクターにおいて無タグコン
ストラクトとして配列させた。核酸配列は、配列番号234において示されており、アミ
ノ酸配列は、配列番号235において示されている。
B. タンパク質発現/精製
His6-SMT3-MPL-zHER2
プラスミドを、BL21(DE3)コンピテント細胞に形質転換し、Kan LB寒天
プレート上に終夜、37℃で播種した。単一コロニーを選択し、スターター培養物として
Kanを含むLB培地50mL中で一晩、大規模発現のために成長させた。2Lシェーカ
ーフラスコ内でKanを含むLB1Lに接種するために、終夜培養物10mLを使用した
。約0.6のOD600値が達成されるまで、フラスコを37℃で振盪した。タンパク質
発現を1M IPTG200μLで誘導し、培養を4時間振盪し続けた。次いで、細胞を
遠心によって採取し、1倍PBS緩衝液 pH7.4中に再懸濁させた。精製するまで、
細胞を-20℃で凍結させた。
精製の前に、細胞を室温に解凍し、フレンチプレッシャーセルによって溶解させた。細
胞溶解産物を4℃、45分間、45,000rpmでの遠心によって清澄化した。アフィ
ニティークロマトグラフィー精製の前に、細胞溶解産物を濾過した。Ni-NTAアフィ
ニティークロマトグラフィーを、洗浄および溶離のためにPBSおよびイミダゾール勾配
を使用する当初の精製のために使用した。溶離されたタンパク質を、PBSに透析しなが
ら、ULP1酵素を10mM DTTと共に用いて4℃で終夜切断した。次いで、終夜透
析したタンパク質を逆Ni-NTAクロマトグラフィーによってさらに精製した。次いで
、カラム通過画分および洗浄液を濃縮し、最終精製のために、分取グレードS75ゲル濾
過カラムに施与した。最終材料を濃縮し、小さな体積に分取し、凍結させ、-80℃で貯
蔵した。
zIGF1R-MPL
プラスミドを、BL21(DE3)コンピテント細胞に形質転換し、Kan LB寒天
プレート上に終夜、37℃で播種した。単一コロニーを選択し、スターター培養物として
Kanを含むLB培地50mL中で一晩、大規模発現のために成長させた。2Lシェーカ
ーフラスコ内でKanを含むLB1Lに接種するために、終夜培養物12mLを使用した
。約0.6のOD600値が達成されるまで、フラスコを37℃で振盪した。タンパク質
発現を1M IPTG200μLで誘導し、培養を4時間振盪し続けた。次いで、細胞を
遠心によって採取し、1倍PBS緩衝液 pH7.4中に再懸濁させた。精製するまで、
細胞を-20℃で凍結させた。
精製の前に、細胞を室温に解凍し、フレンチプレッシャーセルによって溶解させた。硫
酸アンモニウムを添加し(30%m/v)、溶解産物を磁気撹拌棒によって4℃で1時間
撹拌した。タンパク質溶液を、3400rpmで20分間遠心した。上清およびペレット
を慎重に分離した。ペレットをPBS20mLに再懸濁させ、2.5時間後に1回緩衝液
を交換して一晩透析した。透析した材料を濃縮し、最終精製のために、分取グレードS7
5ゲル濾過カラムに施与した。最終材料を濃縮し、小さな体積に分取し、凍結させ、-8
0℃で貯蔵した。
C. 結合アッセイ:
メディトープ利用可能トラスツズマブ(融合タンパク質のMPL部分を介して)および
、融合タンパク質のzHER2アフィボディ部分を介してのHER2の両方とのMPL-
zHER2結合相互作用を、表面プラスモン共鳴(SPR)によってモニターした。非常
に安定な相互作用の長いオフレートによって、結合親和性を計算するために、追加の最適
化が必要なことがある。
SPRを、泳動緩衝液としてHBS-EP+を使用して25℃で実施した。メディトー
プ利用可能抗体トラスツズマブまたはHER2の細胞外部分のいずれかをEDC/NHS
アミンカップリングを使用する一連のS CM5センサーチップ上に固定化した。分析物
タンパク質(MPL-zHER2またはzIGF1R-MPL)の2倍希釈物を固定化表
面上に30μL/分の流速で流した。
SEC結合アッセイを、4℃で、分析用superdex200ゲル濾過カラムで、P
BS緩衝液中で実施した。初めに、種々の比のメディトープ利用可能抗体トラスツズマブ
IgGおよびzIGF1R-MPLを、装填する前に、氷上で30分間事前インキュベー
トした。MPL-zHER2と固定化メディトープ利用可能トラスツズマブIgGとの相
互作用を示すSPRセンサグラムを生成した。MPL-zHER2と固定化HER2の結
合相互作用を示すSPRセンサグラムも生成した。
メディトープ利用可能トラスツズマブとのzIGF1R-MPL結合相互作用
zIGF1R-MPLと固定化メディトープ利用可能トラスツズマブとの相互作用のS
PRセンサグラムは、0.93nMの計算KDをもたらした。
メディトープ利用可能抗体/メディトープ-Fc架橋を使用する抗体内部移行の増加
A. 抗体生成
配列番号224を含む軽鎖および配列番号225を含む重鎖を有するメディトープ利用
可能ゲムツズマブ抗体を、遺伝子導入されたFREESTYLE(商標)293-F細胞
(Invitrogen、Carlsbad、CA)中で生成した。細胞をFREEST
YLE(商標)293Expression Medium(Invitrogen、C
arlsbad、CA)中で培養した。遺伝子導入の日に、細胞を収集し、300gで5
分間、室温で遠心して、1ml当たり1.1×106細胞の最終濃度を得た。
遺伝子導入のためのDNAを、次のとおりに調製した:内毒素非含有発現プラスミド1
μgを、Optimem培地(Invitrogen、Carlsbad、CA)に添加
して、遺伝子導入体積各1mlにつき33.5μlの総体積にした。別に、293Fec
tin(商標)1.33μl(Invitrogen、Carlsbad、CA)を、遺
伝子導入体積各1mlにつきOptimem培地32.17μl(Invitrogen
、Carlsbad、CA)に室温で添加し、穏やかに混合し、室温で5分間インキュベ
ートした。次いで、DNA混合物および293Fectin(商標)混合物を合わせ、混
合し、室温で20~30分間インキュベートした。
DNA遺伝子導入混合物を、シェーカーフラスコ内のFREESTYLE(商標)29
3-F細胞(Invitrogen、Carlsbad、CA)に、細胞1ml当たり遺
伝子導入混合物67μlの比で添加した。遺伝子導入された細胞を125RPM、湿度8
5%、CO28%、および37℃で4~6日間インキュベートした。次いで、細胞を収集
し、3000gで10分間遠心した。上清を遠心された細胞から収集し、0.22ミクロ
ンフィルターを使用して滅菌した。フロースルーを滅菌20mMヒスチジン+5%スクロ
ース緩衝液中、4℃、分光測光法(Nanodrop 2000c、Thermo Sc
ientific、Wilmington、DE)によって分析して5mg/mlの最終
濃度で貯蔵した。インタクトな抗体の生成を、標準的なタンパク質ゲル上での可視化によ
って確認した。
B. 抗体標識
メディトープ利用可能ゲムツズマブ抗体を、製造者の指示に従ってpHrodo(商標
)Red SE(ThermoFisher Scientific、Waltham、
MA)で標識した。pHrodo(商標)色素は、pH感受性であり;その蛍光は、pH
が低下するにつれて上昇する。したがって、pHrodo(商標)標識された抗体の蛍光
の定量化によって、抗体細胞内取り込み作用の比率が示される。簡単には、pHrodo
(商標)を無水ジメチルスルホキシド(DMSO)(Invitrogen)中で調製し
て、色素の2~5μMの最終濃度を達成した。抗体2mgをpH9のリン酸緩衝生理食塩
水(PBS)2mLに溶かした。次いで、蛍光プローブを50ul刻みで4回、抗体溶液
にゆっくり添加し、各添加で15分間、振盪しながら室温でインキュベートした。メディ
トープ-Fcタンパク質(配列番号236)を、Alexa Fluor 488で標識
した。
C. 蛍光顕微鏡
ヒト前骨髄球性白血病細胞系であるHL-60細胞を、蛍光顕微鏡のために染色して、
pHrodo(商標)標識抗体の受容体媒介性細胞内取り込み作用比率を決定した。細胞
を、Nunc(登録商標)Lab-Tek(登録商標)IIチャンバー化8ウェルカバー
ガラスポリスチレンチャンバー(0.7cm2/ウェル)内で染色した。細胞を、100
nM抗体および100nMのAlexa Fluor 488(登録商標)標識メディト
ープ-Fcか、または100nM抗体のみ(対照)のいずれかを使用して30分間、37
℃で、血清非含有培地中で染色した。HL-60細胞の核も、Hoechst33342
(2μg/mL最終濃度で20分間)で染色した。
適切な時点で、4%パラホルムアルデヒド(PFA)中で固定する前に、カバーガラス
を氷冷BSA/PBS中で洗浄した。その後、ウェルをFluoromount G(S
outhern Biotechnology、Birmingham、AL)上に載せ
た。細胞を共焦点顕微鏡で、pHrodo(商標)標識抗体、Alexa Fluor4
88標識されたメディトープ-Fc、およびHoechst 33342標識核のために
適切な波長設定を使用してイメージングした。Zセクショニングは、内部移行した物質の
可視化を可能にし、すべての定量的測定を同じ規定のセクション高さで行った。イメージ
ングされた細胞(n=9)の各染色内部および外部の総蛍光を、30分の単一時点でIm
ageJ分析を使用して計算した。ゲムツズマブのみでの総染色は、6604.57±4
63.95と計算された。メディトープ-Fcに結合したゲムツズマブでの総染色は、1
1611.83±1140.44と計算され、HL-60細胞が、メディトープ-Fcに
結合した抗体を、抗体のみのほぼ2倍の比率で内部移行させたことを示している(p=2
.44E-08)。
メディトープ利用可能抗体/メディトープ-Fc架橋を使用しての抗体内部移行の増加
A. 抗体生成
配列番号226を含む軽鎖および配列番号227を含む重鎖を有するメディトープ利用
可能MOR208抗体を、上記のとおりの遺伝子導入されたFREESTYLE(商標)
293-F細胞(Invitrogen、Carlsbad、CA)ヒト胎児由来腎臓2
93(HEK-293)において生成した。
B.抗体標識
ヒトリンパ芽球、CCL-86(商標)、ATCC(登録商標)に由来するヒトBリン
パ球細胞系であるRaji-B細胞を、蛍光顕微鏡法のために染色して、pHrodo(
商標)標識CD-19抗体の受容体媒介性細胞内取り込み作用比率を決定した。細胞を、
Nunc(登録商標)Lab-Tek(登録商標)IIチャンバー化8ウェルカバーガラ
スポリスチレンチャンバー(0.7cm2/ウェル)内で染色した。細胞を、100nM
抗体および100nMのAlexa Fluor 488(登録商標)標識メディトープ
-Fcか、または100nM抗体のみ(対照)のいずれかを使用して30分間、37℃で
、血清非含有培地中で染色した。Raji-B細胞の核も、Hoechst33342(
2μg/mL最終濃度で20分間)で染色した。
細胞を共焦点顕微鏡で、pHrodo(商標)標識された抗体、Alexa Fluo
r488標識されたメディトープ-Fc、およびHoechst 33342標識核のた
めに適切な波長設定を使用してイメージングした。Zセクショニングは、内部移行した物
質の可視化を可能にし、すべての定量的測定を同じ規定のセクション高さで行った。細胞
を可視化し、各可視化事象での各時点で定量化した。イメージングされた細胞の各染色内
部および外部の総蛍光を、30分の単一時点でImageJ分析を使用して計算した。M
OR-208のみでの総染色は、1797.71±194.97(n=8)と計算された
。メディトープ-Fcに結合したMOR-208での総染色は、4430.43±632
.59(n=8)と計算された。結果は、Raji-B細胞が、メディトープ-Fcに結
合したMOR208抗体を、抗体のみの比率のほぼ2倍の比率で内部移行させることを実
証している(p=3.94E-03)。
多価メディトープ細胞標識
A. 多価メディトープ生成
二価メディトープ(BVM)および三価メディトープ(TVM)を、N末端His6-
SMT3-TVMタグ(GenScript)を有するpET28b+プラスミドにおい
てコドン最適化遺伝子から発現させた。BVMは、配列番号228の核酸配列および配列
番号229のペプチド配列を有した。TVMは、配列番号230の核酸配列および配列番
号231のペプチド配列を有した。
タンパク質発現のために、プラスミドを、BL21(DE3)コンピテント細胞に形質
転換した。テリフィックブロス(TB)およびカナマイシン(Kan)中の終夜培養物を
、TB/Kanの1L培養物に接種するために使用し、これは、O.D.600=0.5
~0.6であり、そこまで成長させた。培養物を500μMの最終濃度のIPTGで誘導
し、シェーカー上、18℃で終夜、または37℃で4時間成長させた。細胞を、4000
rpmでの遠心によって4℃で30分間採取した。培養上清を廃棄し、細胞を300mM
NaClおよび10mMイミダゾールを含有するPBS中に再懸濁させ、精製するまで
-20℃で凍結させた。
細胞を、DNASE1およびPMSFを用いてフレンチプレッシャーセルによって溶解
させた。溶解産物を45,000rpmでの遠心によって4℃で30~45分間清澄化し
た。タンパク質を、固定化金属イオンアフィニティークロマトグラフィー(IMAC)(
Ni-NTA Qiagen)によって精製した。次いで、His6-SMTタグをHi
s6-ULP1によって切断し、続いて、逆IMACによって分離した。逆カラム通過画
分および洗浄液を濃縮し、HiLoad分取75 26/600 PGゲル濾過カラム(
GE)に施与した。両方のタンパク質での代表的なクロマトグラムが図16A(TVM)
および図16B(BVM)において示されている。280nm、230nm、および26
0nmでの吸光度測定が示されている。さらなる分析のために、画分21~23をTVM
のために選択し、画分26~29をBVMのために選択した。
選択した画分のSPR分析は、BVMおよびTVMがメディトープ利用可能抗体トラス
ツズマブ抗体に結合したことを示した(それぞれ図17Aおよび図17B)。TVM生成
物を、HPLCによって確認した(図18A)。図18Aの4.2分での主要なピークは
、正確な単量体TVM分子量であり、5.3分でのピークは、二量体である。主なピーク
を含有する画分を、質量分析によって分析した(図18B)。
B. 顕微鏡法
TVMを、製造者プロトコル(Thermo Fisher Scientific、
Waltham MA)に従って、NHS-Alexa Fluor 647で標識した
(0.1M炭酸水素ナトリウム緩衝液pH8.0、室温で1時間)。実施例2において記
載したとおり、標識されたTVMを、SKBR3細胞、HTB-30(商標)ATCC(
登録商標)に、メディトープ利用可能抗体トラスツズマブまたは親トラスツズマブと共に
添加した。
メディトープ利用可能抗体トラスツズマブで標識された細胞は、正常な形態を示し、プ
レートに結合したままであった。対照的に、メディトープ利用可能抗体トラスツズマブお
よび三価メディトープで標識された細胞は、丸まった形態を示し、多くの場合に、カバー
ガラスの表面から分離した。イメージングされ得たメディトープ利用可能抗体トラスツズ
マブおよび三価メディトープで標識された細胞は、細胞の周囲に沿って、TVM-ale
xafluor647に対応する蛍光を示した。形態のこの変化は、親トラスツズマブお
よび三価メディトープでは観察されず、形態の変化および細胞の分離が、多価メディトー
プとメディトープ利用可能抗体との併用処理によるものであったことを示した。
メディトープ-薬物コンジュゲートの細胞毒性作用の評価
メディトープ利用可能抗体、および細胞毒素にコンジュゲートした多価メディトープと
共にインキュベートした後の細胞に対する細胞毒性作用を評価する。二価メディトープF
c(MFC)および上記の四価メディトープ-Fc(M4FC)をオーリスタチンにコン
ジュゲートする。
HL-60細胞を、96ウェル組織培養プレートに1000細胞/ウェルの密度で播種
する。細胞を37℃、5%CO2で終夜インキュベートする。翌日、細胞を次の条件下で
3連でインキュベートする:1)非染色対照;2)メディトープ利用可能ゲムツズマブ抗
体のみ;3)未標識MFCを伴うメディトープ利用可能ゲムツズマブ抗体;および4)オ
ーリスタチンにカップリングしたMFCを伴うメディトープ利用可能ゲムツズマブ抗体。
細胞を6日間培養する。インキュベート期間の終了時に、Alamar Blueまたは
Presto Blue12μlを各ウェルに添加し、4時間インキュベートする。プレ
ートを、540励起および590発光波長を用いるBioTek Synergy H4
プレートリーダーを使用して読み取る。
次いで、細胞生存パーセンテージを各ウェルにおいて計算し、データを、シグモイド用
量応答の非線形フィッティングを使用して分析する。IC50値を、Prismグラフ作
成ソフトウェアを使用して計算し、オーリスタチンにカップリングしたMFCを伴うメデ
ィトープ利用可能ゲムツズマブ抗体の細胞毒性作用を、実験において使用した対照と比較
した。
データは、オーリスタチンにカップリングしたMFCを伴うメディトープ利用可能化ゲ
ムツズマブ抗体がHL-60細胞において細胞毒性を誘導することを示している。したが
って、結果は、オーリスタチン細胞毒素にカップリングしたMFCを伴うメディトープ利
用可能ゲムツズマブ抗体が細胞傷害薬をHL-60細胞に選択的に送達し得ることを実証
している。
多価メディトープ価の試験
多価メディトープ結合を、様々なリガンド密度に対して試験して、価を決定した。
メディトープ利用可能トラスツズマブバージョン2(配列番号6の軽鎖および配列番号
9の重鎖)をCM5チップ上に、アミンカップリング化学(EDC/NHS)を使用して
様々な密度で固定した。低密度チャネルは約150RUであり(図19A)、中密度チャ
ネルは約750RU(図19B)であり、高密度チャネルは約1500RUであった(図
19C)。
三価メディトープ(TVM)(配列番号231)濃度を5倍希釈列として、HBS-E
P+中で1μMから2.6pMまで調製した。サンプルを30μL/分、37℃で、4つ
のチャネルすべての上に流した。センサグラムは、チャネル1上にあり、2つの「0」濃
度緩衝液ブランクを有するブランク固定を二重に参照した(double refere
nced)。
対照メディトープペプチドを実験の開始時および終了時に流して、実験中の表面活性の
低下を評価した。実験が完了した後に、最も密なリガンド表面で、シグナルの5%未満の
低下が観察された。実験のための再生緩衝液は、2~10秒の変動時間での10mMグリ
シンpH3.0のパルスであり、泳動緩衝液HBS-EP+の30秒パルスが続いた。
1:1フィットモデルを用いるBiaEvaluationソフトウェアを使用して、
データフィットを行った。リガンドの表面密度が上昇するにつれて、1:1結合モデルに
対するデータフィット品質は低下し、オフレートは、曲率の欠如によって、十分に決定さ
れなかった。データを表5において示す。
データは、メディトープ利用可能抗体の密度が上昇するにつれて、1個よりも多いメデ
ィトープ利用可能抗体に結合する個々の多価メディトープの数が増加することを示してい
る。密度が上昇するにつれて、チップ上の個々のメディトープ利用可能抗体間の距離が縮
まる。したがって、2個以上の抗体が、単一多価メディトープのリーチ内にあるチャンス
が増加し、より多い多価結合が予測される。
この効果が観察された。データは、リガンド密度が上昇するにつれて、1:1フィット
からの偏差の増加を示したが、これは、結合活性を示す(図20)。低密度表面で計算さ
れた解離定数は、38nMであると予め計算された一価メディトープに匹敵するが、反応
速度定数は異なる。37℃での一価メディトープの半減期は、4.7分であり、最も高密
度に固定化された表面上の三価メディトープで計算された半減期は、145分であり;>
30倍の改善である。より高い密度でのデータは、価の増加およびより長期のオフレート
を示す。データは、多価メディトープがリガンド密度の増加に対応して多価結合し得るこ
とを示す。

Claims (29)

  1. 細胞表面抗原の分布を改変するための方法であって、
    細胞を、細胞表面抗原に結合し得る複数のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントに接触させるステップと;
    複数のメディトープ利用可能抗体の第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第1のメディト
    ープと接触させるステップと;
    複数のメディトープ利用可能抗体の第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第2のメディト
    ープと接触させて、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生じさせ、それ
    によって、第1および第2のメディトープ利用可能抗体と多価メディトープとの架橋が、
    細胞表面抗原の分布を改変するステップと
    を含む方法。
  2. 細胞表面抗原の同時局在化を増加させるための方法であって、
    細胞を、細胞表面抗原に結合し得る複数のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントに接触させるステップと;
    複数のメディトープ利用可能抗体の第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第1のメディト
    ープと接触させるステップと;
    複数のメディトープ利用可能抗体の第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第2のメディト
    ープと接触させて、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生じさせ、それ
    によって、第1および第2のメディトープ利用可能抗体と多価メディトープとの架橋が、
    細胞表面抗原または受容体の同時局在化を増加させるステップと
    を含む方法。
  3. メディトープ利用可能抗体の細胞内部移行を増加させるための方法であって、
    細胞表面抗原を発現する細胞を、複数のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合
    性フラグメントと接触させ、それによって、前記複数のメディトープ利用可能抗体または
    その抗原結合性フラグメントが、細胞表面抗原に結合するステップと;
    複数のメディトープ利用可能抗体の第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第1のメディト
    ープと接触させるステップと;
    複数のメディトープ利用可能抗体の第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第2のメディト
    ープと接触させて、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生じさせ、それ
    によって、第1および第2のメディトープ利用可能抗体と多価メディトープとの架橋が、
    細胞表面抗原に結合する第1および第2のメディトープ利用可能抗体の細胞内部移行を増
    加させるステップと
    を含む方法。
  4. 細胞表面抗原の細胞内部移行を増加させるための方法であって、
    第1の細胞表面抗原を、細胞表面抗原に結合する第1のメディトープ利用可能抗体また
    はその抗原結合性フラグメントと接触させるステップと;
    第2の細胞表面抗原を、第2の細胞表面抗原に結合する第2のメディトープ利用可能抗
    体またはその抗原結合性フラグメントと接触させるステップと;
    複数のメディトープ利用可能抗体の第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第1のメディト
    ープと接触させるステップと;
    複数のメディトープ利用可能抗体の第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結
    合性フラグメントのメディトープ結合性部位を、多価メディトープからの第2のメディト
    ープと接触させ、それによって、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生
    じさせ、第1および第2の細胞表面抗原の細胞内部移行を増加させるステップと
    を含む方法。
  5. 抗体治療の有効性を増加させる方法であって、
    対象に、有効量の、細胞表面抗原に特異的に結合するメディトープ利用可能抗体または
    その抗原結合性フラグメント、および有効量の多価メディトープを投与するステップと;
    第1の細胞表面抗原に結合した第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性
    フラグメントに結合した多価メディトープの第1のメディトープ;および第2の細胞表面
    抗原に結合した第2のメディトープ利用可能抗体またはそのフラグメントに結合した多価
    メディトープの第2のメディトープの複合体を形成して、第1および第2のメディトープ
    利用可能抗体の架橋を生じさせ、それによって、第1および第2の抗体の架橋が、抗体治
    療の有効性を増加させるステップと
    を含む方法。
  6. 対象において所望の治療効果を達成するために必要とされる抗体治療の投薬量を減少さ
    せる方法であって、
    対象に、有効量のメディトープ利用可能抗体またはそのフラグメント、および有効量の
    多価メディトープを投与するステップと;
    多価メディトープの第1のメディトープを、第1のメディトープ利用可能抗体またはそ
    のフラグメントに接触させるステップと;
    多価メディトープの第2のメディトープを、第2のメディトープ利用可能抗体またはそ
    のフラグメントに接触させて、第1および第2のメディトープ利用可能抗体の架橋を生じ
    させ、それによって、第1および第2の抗体の架橋が、対象において所望の治療効果を達
    成するために必要とされる抗体治療の投薬量を減少させるステップと
    を含む方法。
  7. 第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントおよび第2のメデ
    ィトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを架橋させる方法であって、
    細胞を、第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントと接触さ
    せるステップであって、前記第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラ
    グメントが第1のメディトープ結合性部位を含むステップと;
    前記第1のメディトープ結合性部位を、多価メディトープと接触させるステップであっ
    て、前記多価メディトープが、第2のメディトープに結合する第1のメディトープを含む
    ステップと;
    前記多価メディトープを、第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラ
    グメントと接触させるステップであって、前記第2のメディトープ利用可能抗体またはそ
    の抗原結合性フラグメントが、第2のメディトープ結合性部位を含むステップと;
    前記第1のメディトープ結合性部位を前記第1のメディトープに結合させ、前記第2の
    メディトープ結合性部位を前記第2のメディトープに結合させ、前記第1のメディトープ
    利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを前記細胞に結合させ、かつ前記第2の
    メディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを前記細胞に結合させ、そ
    れによって、前記第1のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントお
    よび前記第2のメディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントを架橋させ
    るステップと
    を含む方法。
  8. 細胞表面抗原が、受容体媒介性細胞内取り込み作用が可能な受容体である、先行請求項
    のいずれか一項に記載の方法。
  9. 多価メディトープが、メディトープに連結した免疫グロブリンFc領域またはその部分
    を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  10. 多価メディトープのメディトープが、リンカーにカップリングされている、先行請求項
    のいずれか一項に記載の方法。
  11. リンカーが、配列番号199、200、201、202、203、もしくは204の配
    列、またはその変異体を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  12. 多価メディトープが、治療剤または診断剤にカップリングされている、先行請求項のい
    ずれか一項に記載の方法。
  13. 治療剤が、化学療法剤、治療用抗体、毒素、放射性同位体、酵素、キレート剤、ホウ素
    化合物、光活性剤、色素、金属、金属合金、およびナノ粒子からなる群から選択されるか
    ;または
    診断剤が、蛍光物質、発光物質、色素、および放射性同位体からなる群から選択される
    イメージング剤である、請求項12に記載の方法。
  14. 第1のメディトープ利用可能抗体が、第2のメディトープ利用可能抗体とは異なるエピ
    トープに結合する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  15. メディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントが、細胞またはその組織
    の疾患または状態によって発現される抗原に特異的に結合する、先行請求項のいずれかに
    記載の方法。
  16. 疾患または状態が癌である、請求項15に記載の方法。
  17. メディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントおよびメディトープを逐
    次的に投与する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  18. メディトープ利用可能抗体またはその抗原結合性フラグメントの少なくとも1つが、ア
    バゴボマブ、アブシキシマブ、アダリムマブ、アデカツムマブ、アレムツズマブ、アルツ
    モマブ、ペンテト酸アルツモマブ、アナツモマブ、アナツモマブマフェナトクス、アルシ
    ツモマブ、アトリズマブ、バシリキシマブ、ベクツモマブ、エクツモマブ、ベリムマブ、
    ベンラリズマブ、ベバシズマブ、ブレンツキシマブ、カナキヌマブ、カプロマブ、カプロ
    マブペンデチド、カツマキソマブ、セルトリズマブ、クリバツズマブテトラキセタン、ダ
    クリズマブ、デノスマブ、エクリズマブ、エドレコロマブ、エファリズマブ、エタラシズ
    マブ、エルツマキソマブ、ファノレソマブ、フォントリズマブ、ゲムツズマブ、ギレンツ
    キシマブ、ゴリムマブ、イブリツモマブ、イゴボマブ、インフリキシマブ、イピリムマブ
    、ラベツズマブ、メポリズマブ、ムロモナブ、ムロモナブ-CD3、ナタリズマブ、ネシ
    ツムマブ、ニモツズマブ、オファツムマブ、オマリズマブ、オレゴボマブ、パリビズマブ
    、パニツムマブ、ラニビズマブ、リツキシマブ、サツモマブ、スレソマブ、イブリツモマ
    ブ、イブリツモマブチウキセタン、トシリズマブ、トシツモマブ、トラスツズマブ、-ウ
    ステキヌマブ、ビシリズマブ、ボツムマブ、ザルツムマブ、ブロダルマブ、アンルキンズ
    マブ、バピヌズマブ、ダロツズマブ、デムシズマブ、ガニツマブ、イノツズマブ、マブリ
    リムマブ、モキセツモマブパスドトックス、リロツムマブ、シファリムマブ、タネズマブ
    、トラロキヌマブ、トレメリムマブ、およびウレルマブからなる群から選択される抗体ま
    たはその抗原結合性フラグメントと抗原結合について競合するか、またはそれと同じエピ
    トープに結合するか;または
    メディトープ利用可能抗体またはフラグメントが、CA-125、糖タンパク質(GP
    )IIb/IIIa受容体、TNF-アルファ、CD52、TAG-72、癌胎児性抗原
    (CEA)、インターロイキン-6受容体(IL-6R)、IL-2、インターロイキン
    -2受容体a-鎖(CD25)、CD22、B細胞活性化因子、インターロイキン-5受
    容体(CD125)、VEGF、VEGF-A、CD30、IL-1ベータ、前立腺特異
    的膜抗原(PSMA)、CD3、EpCAM、EGF受容体(EGFR)、MUC1、ヒ
    トインターロイキン-2受容体、Tac、RANKリガンド、C5または他の補体タンパ
    ク質、CD11a、アルファ-vベータ-3インテグリン、HER2、neu、CD15
    、CD20、インターフェロンガンマ、CD33、CA-IX、CTLA-4、IL-5
    、CD3イプシロン、CAM、アルファ-4-インテグリン、IgE、IgE Fc領域
    、RSV抗原、呼吸系発疹ウイルス(RSV)のF(または融合)タンパク質、NCA-
    90(顆粒球細胞抗原)、IL-6、GD2、GD3、IL-12、IL-23、IL-
    17、CTAA16.88、ベータ-アミロイド、IGF-1受容体(IGF-1R)、
    デルタ様リガンド4(DLL4)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子受容体のアル
    ファサブユニット、肝細胞成長因子、IFN-アルファ、神経成長因子、IL-13、C
    D326、CD19、PD-L1、CD47、およびCD137からなる群から選択され
    る抗原に特異的に結合する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  19. 多価メディトープが、下式を有するペプチドを含む、先行請求項のいずれかに記載の方
    法:
    X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12(式
    VI)
    [式中、
    X1は、Cys、Gly、β-アラニン、ジアミノプロピオン酸、β-アジドアラニン
    、またはヌルであり;
    X2は、Glnまたはヌルであり;
    X3は、Phe、Tyr、β,β’-ジフェニル-Ala、His、Asp、2-ブロ
    モ-L-フェニルアラニン、3-ブロモ-Lフェニルアラニン、4-ブロモ-L-フェニ
    ルアラニン、Asn、Gln、修飾Phe、水和性カルボニル含有残基、またはボロン酸
    含有残基であり;
    X4は、AspまたはAsnであり;
    X5は、Leu;β,β’-ジフェニル-Ala;Phe;フェニルアラニン、トリプ
    トファン、もしくはチロシンの非天然類似体;水和性カルボニル含有残基;またはボロン
    酸含有残基であり;
    X6は、SerまたはCysであり;
    X7は、Thr、SerまたはCysであり;
    X8は、Arg、修飾Arg、または水和性カルボニル含有残基もしくはボロン酸含有
    残基であり;
    X9は、ArgまたはAlaであり;
    X10は、Leu;Gln;Glu;β,β’-ジフェニル-Ala;Phe;フェニ
    ルアラニン、トリプトファン、もしくはチロシンの非天然類似体;水和性カルボニル含有
    残基;またはボロン酸含有残基であり;
    X11は、Lysであり;
    X12は、Cys、Gly、7-アミノヘプタン酸、β-アラニン、ジアミノプロピオ
    ン酸、プロパルギルグリシン、イソアスパラギン酸、またはヌルである]。
  20. 多価メディトープが、配列番号1、2、15、16、17、18、19、20、21、
    22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、34、35、3
    6、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49
    、50、51、52、53、54、55、186、187、188、189、もしくは2
    07のアミノ酸配列、またはそれに由来する環式ペプチドを含む、先行請求項のいずれか
    に記載の方法。
  21. 第1のリンカーにカップリングされている第1のメディトープおよび第2のメディトー
    プを含み、第1のリンカーが、PAS化配列、ソルターゼ配列、Ssp Icインテイン
    配列、Ssp INインテイン配列、および/またはアルデヒドタグを含む、多価メディ
    トープ。
  22. 第2のリンカーをさらに含む、請求項21に記載の多価メディトープ。
  23. 第1のリンカーが、Ssp Icインテイン配列およびSsp INインテイン配列を含
    む、請求項21に記載の多価メディトープ。
  24. 第1のリンカーがSsp Icインテイン配列を含み、第2のリンカーがSsp IN
    ンテイン配列を含む、請求項22に記載の多価メディトープ。
  25. ソルターゼ配列が配列LPXTG(配列番号249)を含み、Xが任意のアミノ酸であ
    る、請求項21に記載の多価メディトープ。
  26. 第1のリンカーおよび/または第2のリンカーが、グリシン残基をさらに含む、請求項
    21、22、または25に記載の多価メディトープ。
  27. アルデヒドタグが、配列番号247の配列を含む、請求項21から26のいずれかに記
    載の多価メディトープ。
  28. 第1および/または第2のリンカーが、リシン、チロシン、グルタミン酸、アスパラギ
    ン酸、および/または非天然アミノ酸残基をさらに含む、請求項21から27のいずれか
    一項に記載の多価メディトープ。
  29. 第1および/または第2のリンカーが、治療剤または診断剤にコンジュゲートされてい
    る、請求項21から28のいずれか一項に記載の多価メディトープ。
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