JP2023526605A - ヒト化cd38およびicam1抗体、ならびにそれらの使用 - Google Patents

ヒト化cd38およびicam1抗体、ならびにそれらの使用 Download PDF

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Abstract

ヒト化抗CD38抗体、ヒト化抗ICAM1抗体、ならびにヒト化抗CD38結合ドメインおよび抗ICAM1結合ドメインを含む二特異性抗体と、腫瘍細胞を死滅させ、腫瘍成長を阻害するためのヒト化抗CD38抗体、ヒト化抗ICAM1抗体、ならびにヒト化抗CD38結合ドメインおよび抗ICAM1結合ドメインを含む二特異性抗体を使用する方法とが、本明細書で開示される。【選択図】図7A

Description

1.相互参照
本出願は、2020年5月14日に出願された米国仮出願第63/024,931号の利益を主張し、当該出願は、すべての目的についてその全体を参照により本明細書に組み込まれる。
2.参照による組込み
本明細書中のすべての出版物、特許および特許出願は、各個々の出版物、特許または特許出願が具体的かつ個々に参照により組み込まれることが示されているのと同様に、参照により本明細書に組み込まれる。本明細書中の用語と組み込まれる参照文献中の用語との間の矛盾がある場合においては、本明細書中の用語が優先する。
2.1 配列表
本出願は、ASCII形式において電子的に提出され、その全体をこれにより参照により本明細書に組み込まれる配列表を含有する。2021年5月14日に作出された前記ASCII複製物は、55429-707_601_SL.txtと命名され、143,044バイトのサイズである。
3.本開示の要約
本開示は、CD38およびICAM1の細胞外ドメインに結合するヒト化二特異性抗体を説明する。本明細書に開示される様々な実施形態において、CD38およびICAM1の細胞外ドメインに結合するヒト化二特異性抗体は、様々なレベルのCD38およびICAM1発現を有する広範囲の形質転換細胞に対する細胞傷害活性および抗腫瘍活性を有する。
一部の実施形態において、二特異性抗体は、1つまたは複数のヒト化CD38結合ドメイン、1つまたは複数のヒト化ICAM1結合ドメイン、およびヒトFcドメインを含む。一部の実施形態において、前記ヒト化CD38結合ドメインは、scFvを含む。一部の実施形態において、前記ヒト化CD38結合ドメインは、IgG重鎖の可変ドメイン、およびIgG軽鎖の可変ドメインを含む。一部の実施形態において、前記ヒト化CD38結合ドメインは、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む。一部の実施形態において、前記ヒト化ICAM1結合ドメインは、scFvを含む。一部の実施形態において、前記ヒト化ICAM1結合ドメインは、IgG重鎖の可変ドメイン、およびIgG軽鎖の可変ドメインを含む。一部の実施形態において、前記ヒト化ICAM1結合ドメインは、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む。一部の実施形態において、二特異性抗体の前記アイソタイプは、IgG1である。一部の実施形態において、前記ヒトFcドメインは、ヘテロ二量体Fcドメインであり、ヘテロ二量体Fc領域は、ノブ・イン・ホール(KiH)構造を形成するノブ鎖およびホール鎖を含む。特定の実施形態において、前記ノブ鎖は、突然変異T366Wを含み、前記ホール鎖は、突然変異T366S、L368A、およびY407Vを含み、アミノ酸位置の番号付けは、KabatらのEUインデックスに従う。別の実施形態において、前記ノブ鎖は、突然変異S354C、T366Wを含み、ホール鎖は、突然変異Y349C、T366S、L368A、およびY407Vを含み、アミノ酸位置の番号付けは、KabatらのEUインデックスに従う。一部の実施形態において、前記Fcドメインは、脱フコシル化されている。一部の実施形態において、前記Fcドメインは、抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)活性を増強する1つまたは複数のアミノ酸置換を含む。特定の実施形態において、前記Fcドメインは、S239D、I332E、およびA330Lアミノ酸置換を含み、アミノ酸の番号付けは、KabatらのEUインデックスに従う。一部の実施形態において、ヒト化CD38結合ドメインは、抗CD38 IgGの可変ドメインを含み、ICAM1結合ドメインは、抗ICAM1単鎖可変断片(抗ICAM1 scFv)を含む。一部の実施形態において、前記ヒト化ICAM1結合ドメインは、抗ICAM1 IgGの可変ドメインを含み、CD38結合ドメインは、抗CD38単鎖可変断片(抗CD38 scFv)を含む。一部の実施形態において、二特異性抗体は、CH1 IgGドメインおよびCL IgGドメインをさらに含む。一部の実施形態において、二特異性抗体は、T細胞受容体(TCR)定常領域をさらに含み、TCR定常領域は、TCRアルファ定常ドメインおよびTCRベータ定常ドメインを含む。特定の実施形態において、前記ヒト化CD38結合ドメインは、VH-CD38ドメインおよびVL-CD38ドメインを含み、VH-CD38ドメインは、TCRベータ定常ドメインに融合しており、VL-CD38ドメインは、TCRアルファ定常ドメインに融合している。別の実施形態において、前記ヒト化CD38結合ドメインは、VH-CD38ドメインおよびVL-CD38ドメインを含み、VH-CD38ドメインは、CH1 IgGドメインに融合しており、VL-CD38ドメインは、CL IgGドメインに融合している。一部の実施形態において、前記ヒト化ICAM1結合ドメインは、VH-ICAM1ドメインおよびVL-ICAM1ドメインを含み、VH-ICAM1ドメインは、TCRベータ定常ドメインに融合しており、VL-ICAM1ドメインは、TCRアルファ定常ドメインに融合している。一部の実施形態において、前記ヒト化ICAM1結合ドメインは、VH-ICAM1ドメインおよびVL-ICAM1ドメインを含み、VH-ICAM1ドメインは、CH1 IgGドメインに融合しており、VL-ICAM1ドメインは、CL IgGドメインに融合している。一部の実施形態において、前記二特異性抗体は、少なくとも55℃、少なくとも60℃、または少なくとも65℃の融解転移温度を呈する。
一部の実施形態において、ヒト化CD38結合ドメインは、配列番号40に対して少なくとも90%同一の配列を含む。一部の実施形態において、ヒト化CD38結合ドメインは、配列番号41に対して少なくとも90%同一の配列を含む。一部の実施形態において、前記ヒト化CD38結合ドメインは、配列番号35に対して少なくとも90%同一の配列を含む。一部の実施形態において、ヒト化CD38結合ドメインは、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54および配列番号55に対して少なくとも90%同一の配列を含む。一部の実施形態において、HC CDR3ドメインは、グルタミン酸95、グルタミン酸100b、グリシン100cおよびチロシン100dを含み、LC CDR3ドメインは、グリシン90、チロシン91、セリン93、グリシン94、およびチロシン96を含み、アミノ酸位置の番号付けは、KabatらのEUインデックスに従う。一部の実施形態において、ヒト化ICAM1結合ドメインは、配列番号44に対して少なくとも90%同一の配列を含む。一部の実施形態において、ヒト化ICAM1結合ドメインは、配列番号45に対して少なくとも90%同一の配列を含む。一部の実施形態において、ヒト化ICAM1結合ドメインは、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、および配列番号61に対して少なくとも90%同一の配列を含む。
一部の実施形態において、ヒト化CD38結合ドメインは、10nM未満または5nM未満の平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる。一部の実施形態において、ヒト化CD38結合ドメインは、0.1nM~20nM、0.5nM~15nM、1nM~10nM、または1nM~5nMの平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる。一部の実施形態において、ヒト化CD38結合ドメインは、2nM~5nMの平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる。一部の実施形態において、ヒト化ICAM1結合ドメインは、1nM未満、0.5nM未満、または0.2nM未満の平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる。一部の実施形態において、ヒト化ICAM1結合ドメインは、0.02nM~10nM、0.05nM~5nM、0.05nM~1nM、または0.1nM~0.5nMの平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる。一部の実施形態において、ヒト化ICAM1結合ドメインは、0.1nM~0.15nMの平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる。一部の実施形態において、KDは、表面プラズモン共鳴によって決定される。一部の実施形態において、二特異性抗体は、脱フコシル化Fcドメインを含む。一部の実施形態において、二特異性抗体は、脱フコシル化Fcドメインを含まない、その他の点では同一の二特異性抗体によって標的細胞に対して誘導されたADCC効果と比較して、標的細胞に対する増強された抗原依存性細胞性細胞傷害(ADCC)効果を誘導することができる。一部の実施形態において、二特異性抗体は、ヒト化CD38結合ドメインまたはヒト化ICAM1結合ドメインを含む単特異性タンパク質によって標的細胞に対して誘導されたADCC効果と比較して、標的細胞に対する増強されたADCC効果を誘導することができる。一部の実施形態において、二特異性抗体は、10nM未満または0.5nM~1.0nMのEC50(半数効果濃度)により、Daudi細胞に対する補体依存性細胞傷害性を誘導することができる。
一実施形態において、ヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片は、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、および配列番号61に対して少なくとも90%同一のCDR配列を含む。一部の実施形態において、請求項42に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片は、配列番号44および配列番号45に対して少なくとも90%同一の配列を含む。一部の実施形態において、前記抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片は、1nM未満または0.5nM未満の平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む。一部の実施形態において、前記ヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片は、0.02nM~10nM、0.05nM~5nM、または0.05nM~1nMの平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む。一部の実施形態において、前記ヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片は、0.1nM~0.5nMの平衡解離定数(KDまたはK)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む。一部の実施形態において、前記KDは、表面プラズモン共鳴によって決定される。
一実施形態において、医薬組成物は、上記実施形態のうちのいずれか1つに記載の二特異性抗体、上記実施形態のうちのいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体、そのICAM1結合性断片、またはそれらの任意の組合せを含む。別の実施形態において、前記医薬組成物は、薬学的に許容される担体、賦形剤、またはそれらの任意の組合せをさらに含む。
一実施形態において、対象において細胞を死滅させる方法は、対象に、上記実施形態のうちのいずれか1つに記載の二特異性抗体、または上記実施形態のうちのいずれかに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片、または前記医薬組成物を投与することを含み、細胞は、CD38およびICAM1を発現する。一部の実施形態において、細胞は、溶解される。一部の実施形態において、前記細胞は、腫瘍細胞である。別の実施形態において、対象において腫瘍の成長を低減する方法は、対象に、上記実施形態のうちのいずれかに記載の二特異性抗体、または上記実施形態のうちのいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片、または前記医薬組成物を投与することを含み、腫瘍は、CD38およびICAM1を発現する細胞を含む。別の実施形態において、対象においてがんを処置する方法は、対象に、上記実施形態のうちのいずれか1つに記載の二特異性抗体、または上記実施形態のうちのいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片、または前記医薬組成物を投与することを含み、がんは、CD38およびICAM1を発現する細胞を含む。一部の実施形態において、前記がんは、固形腫瘍または血液悪性腫瘍を含む。一部の実施形態において、前記がんは、血液悪性腫瘍を含む。一部の実施形態において、前記血液悪性腫瘍は、多発性骨髄腫、リンパ腫、またはバーキットリンパ腫である。一部の実施形態において、前記がんは、肺がんまたは前立腺がんである。一部の実施形態において、前記細胞は、その表面上に少なくともNCI-H2291細胞と同じ量のICAM1を発現する。
一部の実施形態において、前記細胞は、その表面上に少なくともNCI-H2342細胞と同じ量のCD38を発現する。一部の実施形態において、前記細胞は、その表面上にDaudi細胞よりも少ないCD38を発現する。一部の実施形態において、細胞の表面上のCD38の量は、Raji細胞の表面上のCD38の量よりも少ないかまたはそれと等しい。一部の実施形態において、細胞の表面上のICAM1とCD38との比は、Daudi細胞の表面上のICAM1とCD38との比よりも大きい。一部の実施形態において、細胞の表面上のICAM1とCD38との比は、Raji細胞の表面上のICAM1とCD38との比よりも大きいかまたはそれと等しい。一部の実施形態において、細胞は、その表面上に少なくとも5000、10000、150000、20000、30000、50000、100000、150000、200000、250000、300000、400000、または500000個のICAM1タンパク質を発現する。一部の実施形態において、細胞は、その表面上に少なくとも50,000個のICAM1タンパク質を発現する。一部の実施形態において、細胞は、その表面上に少なくとも100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、または5000個のCD38タンパク質を発現する。一部の実施形態において、細胞は、その表面上に少なくとも300個のCD38タンパク質を発現する。一部の実施形態において、細胞は、その表面上に約350000、300000、250000、200000、150000、100000、50000、30000、20000、15000、10000、または5000個未満のCD38タンパク質を発現する。一部の実施形態において、細胞は、その表面上に約350,000個未満のCD38タンパク質を発現する。一部の実施形態において、細胞の表面上のICAM1とCD38との比は、少なくとも約1、1.5、2.0、2.5、5、10、15、20、50、100、または200である。一部の実施形態において、細胞の表面上のICAM1とCD38との比は、少なくとも約1である。一部の実施形態において、細胞の表面上のICAM1とCD38との比は、少なくとも約10である。一部の実施形態において、対象は、ヒトである。
別の実施形態において、キットは、上記実施形態のうちのいずれか1つに記載の二特異性抗体、または上記実施形態のうちのいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片、または上記実施形態に記載の医薬組成物を含む。
本発明の新規の特徴は、添付の請求項に詳細に記載される。本発明の特徴および利点をより理解することは、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明、および添付の図面を参照して得られるであろう。
18E4のキメラおよびヒト化バリアントのVL(図1A)およびVH(図1B)ドメインのアミノ酸配列アライメントを示す図である。CDRは、太字で強調した。縦線は、保存残基を示す。図は、順に、それぞれ配列番号6、63~68、41および69~77を開示する。 18E4のキメラおよびヒト化バリアントのVL(図1A)およびVH(図1B)ドメインのアミノ酸配列アライメントを示す図である。CDRは、太字で強調した。縦線は、保存残基を示す。図は、順に、それぞれ配列番号6、63~68、41および69~77を開示する。 h18E4-19軽鎖(図2A)および重鎖(図2B)のアラニンスキャンバリアントのアミノ酸配列アライメントを示す図である。図は、順に、それぞれ配列番号41、78~86、77および87~99を開示する。 h18E4-19軽鎖(図2A)および重鎖(図2B)のアラニンスキャンバリアントのアミノ酸配列アライメントを示す図である。図は、順に、それぞれ配列番号41、78~86、77および87~99を開示する。 8B12のキメラおよびヒト化バリアントのVL(図3A)およびVH(図3B)ドメインのアミノ酸配列アライメントを示す図である。CDRは、太字で記載する。縦線は、保存残基を示す。図は、順に、それぞれ配列番号26、および100~111を開示する。 8B12のキメラおよびヒト化バリアントのVL(図3A)およびVH(図3B)ドメインのアミノ酸配列アライメントを示す図である。CDRは、太字で記載する。縦線は、保存残基を示す。図は、順に、それぞれ配列番号26、および100~111を開示する。 抗ICAM1クローン8B12および11F2からのVH CDR(図4A)およびLC CDR(図4B)のアミノ酸配列アライメントを示す図である。縦線は、保存残基を示す。 抗ICAM1クローン8B12および11F2からのVH CDR(図4A)およびLC CDR(図4B)のアミノ酸配列アライメントを示す図である。縦線は、保存残基を示す。 11F2のキメラおよびヒト化バリアントのVL(図5A)およびVH(図5B)ドメインのアミノ酸配列アライメントを示す図である。CDRは太字で記載する。縦線は、保存残基を示す。図は、順に、それぞれ配列番号16、112~113、45、114~117、44および118~120を開示する。 11F2のキメラおよびヒト化バリアントのVL(図5A)およびVH(図5B)ドメインのアミノ酸配列アライメントを示す図である。CDRは太字で記載する。縦線は、保存残基を示す。図は、順に、それぞれ配列番号16、112~113、45、114~117、44および118~120を開示する。 例示的な二特異性TCRキメラ抗体フォーマットを示す図である。(図6A)非対称二価1+1、(図6B)非対称三価2+1、(図6C)対称四価2+2。濃い長方形は、IgG定常ドメインを示す。三角の突起および凹みは、Fcドメインのノブ・イントゥ・ホール突然変異を示す。チェックの楕円形は、TCR定常ドメインを示す。グレーおよび白の長方形は、異なる抗原結合ドメインを示す。 例示的な二特異性TCRキメラ抗体フォーマットを示す図である。(図6A)非対称二価1+1、(図6B)非対称三価2+1、(図6C)対称四価2+2。濃い長方形は、IgG定常ドメインを示す。三角の突起および凹みは、Fcドメインのノブ・イントゥ・ホール突然変異を示す。チェックの楕円形は、TCR定常ドメインを示す。グレーおよび白の長方形は、異なる抗原結合ドメインを示す。 例示的な二特異性TCRキメラ抗体フォーマットを示す図である。(図6A)非対称二価1+1、(図6B)非対称三価2+1、(図6C)対称四価2+2。濃い長方形は、IgG定常ドメインを示す。三角の突起および凹みは、Fcドメインのノブ・イントゥ・ホール突然変異を示す。チェックの楕円形は、TCR定常ドメインを示す。グレーおよび白の長方形は、異なる抗原結合ドメインを示す。 TCRキメラ抗体フォーマット(図7A)および三鎖抗体フォーマット(図7B)でのCD38×ICAM1二特異性を示す図である。濃い長方形は、IgG定常ドメインを示す。三角の突起および凹みは、Fcドメインのノブ・イントゥ・ホール変異を示す。チェックの楕円形は、TCR定常ドメインを示す。グレーおよび白の長方形は、異なる抗原結合ドメインを示す。編み目の楕円形は、抗CD38scFvを示す。 TCRキメラ抗体フォーマット(図7A)および三鎖抗体フォーマット(図7B)でのCD38×ICAM1二特異性を示す図である。濃い長方形は、IgG定常ドメインを示す。三角の突起および凹みは、Fcドメインのノブ・イントゥ・ホール変異を示す。チェックの楕円形は、TCR定常ドメインを示す。グレーおよび白の長方形は、異なる抗原結合ドメインを示す。編み目の楕円形は、抗CD38scFvを示す。 二特異性または二価抗体によるDaudi(図8A)、Raji(図8B)、HuNS1(図8C)、NCI-H2342(図8D)、およびNCI-2291(図8E)細胞の抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)媒介溶解を示す図である。 二特異性または二価抗体によるDaudi(図8A)、Raji(図8B)、HuNS1(図8C)、NCI-H2342(図8D)、およびNCI-2291(図8E)細胞の抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)媒介溶解を示す図である。 二特異性または二価抗体によるDaudi(図8A)、Raji(図8B)、HuNS1(図8C)、NCI-H2342(図8D)、およびNCI-2291(図8E)細胞の抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)媒介溶解を示す図である。 二特異性または二価抗体によるDaudi(図8A)、Raji(図8B)、HuNS1(図8C)、NCI-H2342(図8D)、およびNCI-2291(図8E)細胞の抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)媒介溶解を示す図である。 二特異性または二価抗体によるDaudi(図8A)、Raji(図8B)、HuNS1(図8C)、NCI-H2342(図8D)、およびNCI-2291(図8E)細胞の抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)媒介溶解を示す図である。 二特異性または二価抗体によるRajiリンパ腫(図9A)、KMS-26多発性骨髄腫(図9B)、またはHCC44肺癌(図9C)細胞由来異種移植片の成長阻害を示す図である。 二特異性または二価抗体によるRajiリンパ腫(図9A)、KMS-26多発性骨髄腫(図9B)、またはHCC44肺癌(図9C)細胞由来異種移植片の成長阻害を示す図である。 二特異性または二価抗体によるRajiリンパ腫(図9A)、KMS-26多発性骨髄腫(図9B)、またはHCC44肺癌(図9C)細胞由来異種移植片の成長阻害を示す図である。 二特異性または二価抗体によるLY3071リンパ腫患者由来の異種移植片の成長阻害を示す図である。
5.本開示の詳細な説明
CD38に結合する抗体は、CD38を発現するがんの処置に有用である。抗CD38抗体は、抗体依存性細胞媒介細胞傷害性および補体依存性細胞傷害性を含む様々な機構によって、がん細胞を死滅させると考えられる。そのような抗体であるダラツムマブは、多発性骨髄腫を有する成人の処置に承認されている。CD38発現の低減は、抗CD38抗体の有効性を制限し得る。この制限を克服するための提案としては、CD38についてのより高い親和性を有する抗体による処置、CD38上の異なるエピトープに結合する抗体による処置、CD38酵素活性をより有効に阻害する抗体による処置、四価抗CD38抗体による処置、およびCD38発現を増加させるための、すべてのトランスレチノイン酸による同時発生的処置が含まれる。
抗体ベースの治療は、結合を標的化する抗体の特異性および親和性、ならびに化学改変および分子改変の容易さのために、有効ながん処置選択肢として頭角を現してきている。例えば、承認された抗体ベースの治療には、モノクローナル抗体、例えば、リツキシマブ、トシツモマブおよびトラスツズマブ、ならびに二特異性T細胞エンゲージャー(T-cell engager)、例えば、ブリナツモマブが含まれる。
一部の場合、標的細胞上の低い受容体コピー数、または抗原に対する低い親和性のために、抗体ベースの治療の治療効果は妨げられている。一部の場合、標的抗原に対する抗体の非特異性、またはがんおよび非がん細胞の両方における標的の存在は、抗体ベースの治療の使用をさらに制限している。
環状ADPリボースヒドロラーゼとしても公知のCD38は、長いC末端細胞外ドメインおよび短いN末端細胞質ドメインを有するII型膜貫通糖タンパク質である。CD38は、サイトカイン分泌、ならびにリンパ球の活性化および増殖を媒介し(Funaroら、J Immunology 145:2390~6、1990;Guseら、Nature 398:70~3、1999)、そのNADグリコヒドロラーゼ活性を介して、制御性T細胞コンパートメントをモジュレートすることにおいて関係付けられている細胞外NAD+レベルを制御する(Adriouchら、14:1284~92、2012;Chiarugiら、Nature Reviews 12:741~52、2012)。一部の場合、CD38は、様々な種類のがんにおいて、特に血液悪性腫瘍、例えば、多発性骨髄腫においてアップレギュレートされている。
CD54としても公知のICAM1は、Ig様細胞接着分子である。ICAM1は、内皮および白血球関連膜貫通タンパク質であり、細胞-細胞相互作用を安定化させること、および白血球内皮下浸潤を促進することに関与している。ICAM1は、内皮細胞および白血球を含む様々な細胞種において発現し、様々ながん細胞、例えば、骨髄腫、膵がん、グリオーマ、肺がん、黒色腫、結腸直腸がんおよびリンパ腫において発現または過剰発現され得る。
一部の実施形態において、ヒト化抗CD38抗体、ヒト化抗ICAM1抗体、ならびにヒト化CD38およびICAM1結合ドメインを有する二特異性抗体が、本明細書において開示される。追加の実施形態において、抗CD38抗体、抗ICAM1抗体、または多特異性抗体(例えば、二特異性CD38/ICAM1抗体)の使用によりがんを処置する方法が、本明細書においてさらに説明される。
「二特異性抗体」という用語は、本明細書で使用される場合、一般的に、少なくとも2つの異なる抗原に特異的に結合する抗体を指し、2つの異なる抗原にのみ特異的に結合することができる抗体を含み、また、2つの異なる抗原に特異的に結合することができ、第3、第4またはそれ以上の抗原に特異的に結合する1つまたは複数の追加の結合ドメインをさらに含むかまたはこれにコンジュゲートされている抗体を含む。
5.1 ヒト化抗CD38抗体
ある特定の実施形態において、ヒト化抗CD38抗体が、本明細書において開示される。一部の実施形態において、本明細書で説明されるヒト化抗CD38抗体は、重鎖(HC)および軽鎖(LC)を含む全長抗体である。一部の場合、HCは、図1Bまたは図2Bから選択される配列を含む。一部の場合、LCは、図1Aまたは図2Aから選択される配列を含む。一部の場合、抗CD38抗体は、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、VH領域は、CDR1配列、配列番号50;CDR2配列、配列番号51;およびCDR3配列、配列番号52を含み;VL領域は、CDR1配列、配列番号53;CDR2配列、配列番号54;およびCDR3配列、配列番号55を含む。
一部の実施形態において、ヒト化抗CD38抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域の配列は、配列番号5または40に対して約70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%もしくは99%または100%の配列同一性を含み、VL領域の配列は、配列番号6または41に対して約70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%もしくは99%または100%の配列同一性を含む。
一部の実施形態において、ヒト化抗CD38抗体は、全長抗体である。他の実施形態において、ヒト化抗CD38抗体は、結合性断片である。一部の場合、ヒト化抗CD38抗体は、抗体もしくはその結合性断片、モノクローナル抗体もしくはその結合性断片、キメラ抗体もしくはその結合性断片、またはヒト化抗体もしくはその結合性断片を含む。一部の場合、ヒト化抗CD38抗体は、一価のFab、二価のFab’2、単鎖可変断片(scFv)またはそれらの結合性断片を含む。
一部の実施形態において、本明細書で説明されるヒト化抗CD38抗体は、参照抗体としてのダラツムマブと比較して増強されたADCCおよび/またはCDCを有する。一部の場合、増強されたADCCおよび/または補体依存性細胞傷害性(CDC)は、ダラツムマブと比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%、200%、300%、400%またはそれよりも多い増大である。一部の場合、増強されたADCCおよび/またはCDCは、ダラツムマブと比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%、200%、300%、400%またはそれよりも多い増大である。
一部の場合、増強されたADCCおよび/またはCDCは、参照抗体であるダラツムマブと比較して、少なくとも1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、40倍、50倍またはそれよりも多い増大である。一部の場合、増強されたADCCおよび/またはCDCは、参照抗体であるダラツムマブと比較して、約1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、40倍、50倍またはそれよりも多い増大である。
一部の実施形態において、本明細書で説明されるヒト化抗CD38抗体は、例えば、PBMCエフェクター細胞を使用し、リンパ腫からのBリンパ芽球細胞、例えばDaudi細胞などのがん細胞を標的化する、ADCC活性を決定するためのin vitro細胞傷害性アッセイにおいて、約1x10-6nM~約2nM、例えば約4x10-6nM、約0.000014nM、0.00007nM、0.00006nM、約0.00010nM、約0.0002nM、約0.0003nM、0.1nM、約0.2nM、約0.3nM、約0.4nM、約0.5nM、約0.6nM、約0.7nM、約0.8nM、約0.9nM、約1.0nM、または約0.00001~約0.00003nMの半数効果濃度(EC50またはEC50)を有する。
一部の実施形態において、本明細書で説明されるヒト化抗CD38抗体は、参照抗体であるダラツムマブと比較して、改善された細胞死滅効果を有する。一部の場合、改善された細胞死滅効果は、参照抗体であるダラツムマブと比較して、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%、200%、300%、400%またはそれよりも多い増大である。一部の場合、改善された細胞死滅効果は、参照抗体であるダラツムマブと比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%、200%、300%、400%またはそれよりも多い増大である。
一部の場合、改善された細胞死滅効果は、参照抗体であるダラツムマブと比較して、少なくとも1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、40倍、50倍またはそれよりも多い増大である。一部の場合、改善された細胞死滅効果は、参照抗体であるダラツムマブと比較して、約1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、40倍、50倍またはそれよりも多い増大である。
一部の実施形態において、本明細書で説明されるヒト化抗CD38抗体は、参照抗体であるダラツムマブと比較して、改善された血清半減期を有する。一部の場合、改善された血清半減期は、参照抗体であるダラツムマブよりも、少なくとも30分間、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、12時間、18時間、24時間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、14日間、30日間またはそれよりも長い。
一部の場合、本明細書で説明される抗CD38抗体の血清半減期は、少なくとも30分間、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、12時間、18時間、24時間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、14日間、30日間またはそれよりも長い。一部の場合、本明細書で説明される抗CD38抗体の血清半減期は、約30分間、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、12時間、18時間、24時間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、14日間、30日間またはそれよりも長い。
5.2 抗ICAM1抗体
ある特定の実施形態において、ヒト化抗ICAM1抗体が、本明細書において開示される。一部の実施形態において、本明細書で説明されるヒト化抗ICAM1抗体は、重鎖(HC)および軽鎖(LC)を含む全長抗体である。一部の場合、HCは、図3Bまたは図5Bから選択される配列を含む。一部の場合、LCは、図3Aまたは図5Aから選択される配列を含む。一部の実施形態において、抗ICAM1抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17、27および56から選択されるCDR1配列;配列番号18、28および57から選択されるCDR2配列;ならびに配列番号19、29および58から選択されるCDR3配列を含み;VL領域は、配列番号20、30および59から選択されるCDR1配列;配列番号21、31および60から選択されるCDR2配列;ならびに配列番号22、30および61から選択されるCDR3配列を含む。
一部の実施形態において、ヒト化抗ICAM1抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域の配列は、配列番号44に対して約70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%もしくは99%または100%の配列同一性を含み、VL領域の配列は、配列番号45に対して約70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%もしくは99%または100%の配列同一性を含む。
一部の実施形態において、ヒト化抗ICAM1抗体は、全長抗体である。他の実施形態において、抗ICAM1抗体は、結合性断片である。一部の場合、抗ICAM1抗体は、抗体もしくはその結合性断片、モノクローナル抗体もしくはその結合性断片、キメラ抗体もしくはその結合性断片、またはヒト化抗体もしくはその結合性断片を含む。一部の場合、ヒト化抗ICAM1抗体は、一価のFab、二価のFab’2、単鎖可変断片(scFv)またはそれらの結合性断片を含む。
一部の実施形態において、本明細書で説明されるヒト化抗ICAM1抗体は、例えば、ヒト前立腺がん細胞などのがん細胞を使用する、ADCC活性を決定するためのin vitro細胞傷害性アッセイにおいて、約0.001nM~約2.5nM、例えば、約0.02nM、0.03nM、約0.04nM、約0.05nM、約0.06nM、約0.09nM、約0.1nM、約1.2nM、約1.7nM、約2.0nM、約2.5nMの半数効果濃度(EC50またはEC50)を有する。
一部の場合、本明細書で説明されるヒト化抗ICAM1抗体の血清半減期は、少なくとも30分間、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、12時間、18時間、24時間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、14日間、30日間またはそれよりも長い。一部の場合、本明細書で説明される抗ICAM1抗体の血清半減期は、約30分間、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、12時間、18時間、24時間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、14日間、30日間またはそれよりも長い。
5.3 二特異性抗体
ある特定の実施形態において、ヒト化二特異性抗CD38および抗ICAM1抗体、またはその結合性断片が、本明細書において説明される。一部の場合、ヒト化二特異性抗CD38および抗ICAM1抗体は、CD38に特異的に結合する第1のヒト化標的化部分、およびICAM1に特異的に結合する第2のヒト化標的化部分を含む。一部の場合、ヒト化二特異性抗体は、二価、三価、四価または四価以上である。一部の場合、ヒト化二特異性抗体は、CD38に結合する2つ以上の結合部位を有する。一部の場合、二特異性抗体は、ICAM1に結合する2つ以上の結合部位を有する。一部の場合、ヒト化二特異性抗体またはその結合性断片は、二特異性抗体コンジュゲート、ハイブリッド二特異性IgG、可変ドメインのみの二特異性抗体、CH1/CL融合タンパク質、Fab融合タンパク質、非免疫グロブリン融合タンパク質、Fc改変IgG、付加およびFc改変IgG、改変FcおよびCH3融合タンパク質、付加IgG-HC融合、Fc融合、CH3融合、IgE/IgM CH2融合、またはF(ab’)2融合である。
一部の実施形態において、本明細書で説明されるヒト化二特異性抗体は、IgGフレームワーク、IgAフレームワーク、IgEフレームワークまたはIgMフレームワークを含む。一部の場合、抗CD38抗体は、IgGフレームワーク(例えば、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4)を含む。そのような場合、ヒト化二特異性抗体は、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4フレームワークを含む。
一部の場合、二特異性抗体は、フレームワーク領域において、例えば、CH1ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン、ヒンジ領域またはそれらの組合せにおいて、1つまたは複数の突然変異をさらに含む。一部の場合、1つまたは複数の突然変異は、抗体を安定化させるため、および/または半減期を増大させるためである。一部の場合、1つまたは複数の突然変異は、Fc受容体相互作用をモジュレートするため、ADCCまたは補体依存性細胞傷害性(CDC)を増大させるためである。他の場合、1つまたは複数の突然変異は、Fcエフェクター機能、例えば、FcγR-結合、ADCCまたはCDCを低減または除去するためである。さらなる場合、1つまたは複数の突然変異は、グリコシル化、例えば、フコシル化をモジュレートするためである。一部の場合、1つまたは複数の突然変異は、安定性を増強し、半減期を増大させ、グリコシル化を減少させ、かつ/またはFc受容体相互作用をモジュレートして、例えば、ADCCおよび/またはCDCを増大または減少させる。
一部の場合、二特異性抗体は、IgG1フレームワークを含む。一部の実施形態において、ヒト化抗CD38抗体の定常領域は、Fc受容体相互作用を変更するために、1つまたは複数のアミノ酸位置において改変される。Fc受容体相互作用をモジュレートまたは変更する例示的な残基には、G236、S239、T250、M252、S254、T256、K326、A330、I332、E333A、M428、H433またはN434(Kabatの番号付け;Kabatら 1991 Sequences of Proteins of Immunological InterestのEUインデックス)が含まれるが、これらに限定されない。一部の場合、突然変異は、G236A、S239D、T250Q、M252Y、S254T、T256E、K326W、A330L、I332E、E333A、E333S、M428L、H433KまたはN434Fを含む。
一部の実施形態において、Fc受容体相互作用を変更するためのIgG1定常領域の1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、半減期の増大をもたらす。一部の場合、1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、T250、M252、S254、T256、M428、H433、N434またはそれらの組合せを含み、例えば、T250Q/M428LまたはM252Y/S254T/T256EおよびH433K/N434Fを含む。
一部の実施形態において、上記に説明されるヒト化二特異性抗体は、ノブ・イントゥ・ホール(KIH)形式を含む。一部の場合、KIHは、Fc領域に位置し、CH3ドメイン内の残基は、必要に応じて、WO96/027011;Ridgwayら、Protein Eng.9(1996)617~621;Merchantら、Nat.Biotechnol.16(1998)677~681;PCT/US19/61884;またはCarter、J.Immunol.Protein Engineering 9(7)617~621、1996の開示に基づいて改変されている。一部の場合、CH3ドメイン対の1つのメンバーは、「ノブ」鎖であり、一方で、他方は、「ホール」鎖であり、追加のジスルフィド架橋は、必要に応じて、抗体をさらに安定化させるためおよび/または収率を増大させるために導入される。
一部の場合、ヒト化二特異性抗体は、IgG1であり、「ノブ」鎖のCH3ドメインは、T366W突然変異を含み、「ホール」鎖のCH3ドメインは、突然変異T366S、L368A、およびY407Vを含む。一部の場合、「ノブ」鎖のCH3ドメインは、「ホール」鎖のCH3ドメイン内のE356CまたはS354Cのいずれかと鎖間ジスルフィド架橋を形成するY349C突然変異をさらに含む。
一部の場合、「ノブ」鎖のCH3ドメインは、R409DおよびK370E突然変異を含み、「ホール」鎖のCH3ドメインは、D399KおよびE357Kを含む。一部の場合、「ノブ」鎖のCH3ドメインは、T366W突然変異をさらに含み、「ホール」鎖のCH3ドメインは、突然変異T366S、L368A、およびY407Vをさらに含む。
一部の実施形態において、二特異性抗体およびその抗原結合性断片は、第1のT細胞受容体(TCR)定常領域に融合した第1の抗体の重鎖可変断片(VH)、および第2のTCR定常領域に融合した第1の抗体の軽鎖可変ドメイン(VL)を含み、第1および第2のTCR定常領域は、二量体を形成することができ、第1の抗体は、第1の抗原特異性を有する。一部の場合、TCR定常領域は、TCRアルファおよびTCRベータ定常領域である。一部の実施形態において、VH-TCR融合ポリペプチドは、ヒトIgG1 Fcドメインに融合している。WO2019/057122を参照されたい。
一部の実施形態において、Fc受容体相互作用を変更するためのIgG1定常領域の1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、ADCCおよび/またはCDCの増大をもたらす。一部の場合、1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、S239、K326、A330、I332、E333またはそれらの組合せを含む。一部の場合、ADCCおよび/またはCDCの増大のための1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、例えば、E333A、S239D/A330L/I332EまたはK326W/E333Sを含む。一部の場合、ADCCの増大のための1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、S239D/A330L/I332Eを含む。一部の場合、CDCの増大のための1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、K326W/E333Sを含む。
一部の実施形態において、Fc受容体相互作用を変更するためのIgG1定常領域の1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、マクロファージファゴサイトーシスの増大をもたらす。一部の場合、1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、G236、S239、I332またはそれらの組合せを含む。一部の場合、マクロファージファゴサイトーシスの増大のための1つまたは複数のアミノ酸位置における改変は、S239D/I332I/G236Aの組合せを含む。
一部の実施形態において、IgG1定常領域は、アミノ酸N297(Kabatの番号付け)において改変されており、残基N297は脱フコシル化されており、オリゴ糖は、フコース糖単位を含有しない。
一部の実施形態において、二特異性抗体は、IgG2フレームワークを含む。一部の場合、IgG2フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、Fc受容体相互作用を変更するために、例えば、ADCCおよび/またはCDCを増大させるために、改変されている。一部の場合、IgG2フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、抗体を安定化させるためおよび/または半減期を増大させるために改変されている。一部の場合、IgG2フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、グリコシル化をモジュレートするために改変されている。一部の場合、IgG2定常領域は、脱フコシル化されている。
一部の実施形態において、二特異性抗体は、IgG3フレームワークを含む。一部の場合、IgG3フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、Fc受容体相互作用を変更するために、例えば、ADCCおよび/またはCDCを増大させるために、改変されている。一部の場合、IgG3フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、抗体を安定化させるためおよび/または半減期を増大させるために改変されている。一部の場合、IgG3フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、グリコシル化をモジュレートするために改変されている。一部の場合、抗体の定常領域は、半減期を延長するためにアミノ酸R435、例えば、R435H(Kabatの番号付け)において改変されている。一部の場合、定常領域は、残基N297において脱フコシル化されている。
一部の実施形態において、二特異性抗体は、IgG4フレームワークを含む。一部の場合、IgG4フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、Fc受容体相互作用を変更するために、例えば、ADCCおよび/またはCDCを増大させるために、改変されている。例えば、ADCCを増大させるための突然変異は、一部の実施形態において、米国特許第8,093,359号において説明されるようなS239D、I332E、およびA330L(アミノ酸の番号付けは、KabatらのEUインデックスに従う)を含む。一部の場合、IgG4フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、抗体を安定化させるためおよび/または半減期を増大させるために改変されている。一部の場合、IgG4フレームワークの1つまたは複数のアミノ酸位置は、グリコシル化をモジュレートするために改変されている。一部の場合、定常領域は、鎖交換を防止または低減するためにヒンジ領域において改変されている。一部の場合、改変されているアミノ酸は、S228である(例えば、S228P)。
一部の実施形態において、ヒトIgG定常領域は、ADCCおよび/またはCDCに、例えば、Natsumeら、2008 Cancer Res、68(10):3863~72;Idusogieら、2001 J Immunol、166(4):2571~5;Mooreら、2010 mAbs、2(2):181~189;Lazarら、2006 PNAS、103(11):4005~4010;Shieldsら、2001 JBC、276(9):6591~6604;Stavenhagenら、2007 Cancer Res、67(18):8882~8890;Stavenhagenら、2008 Advan.Enzyme Regul.、48:152~164;Alegreら、1992 J Immunol、148:3461~3468において説明され;KanekoおよびNiwa、2011 Biodrugs、25(1):1~11において概略されるアミノ酸改変により改変されている。
一部の実施形態において、ヒトIgG定常領域は、ヘテロ二量体化を誘導するために改変されている。例えば、CH3ドメイン内のThr366におけるアミノ酸改変を有すると、より嵩高いアミノ酸、例えば、Trpにより置換された場合(T366W)、位置Thr366、Leu368およびTyr407においてより嵩高くないアミノ酸、例えば、それぞれ、Ser、AlaおよびValへのアミノ酸改変(T366S/L368A/Y407V)を有する第2のCH3ドメインと優先的に対形成することができる。一部の場合、CH3改変を介したヘテロ二量体化は、ジスルフィド結合の導入によって、例えば、反対のCH3ドメイン上のSer354をCysに(S354C)およびY349をCysに(Y349C)変えること(Carter、2001 Journal of Immunological Methods、248:7~15において概略される)によって、さらに安定化される。
一部の場合、本明細書で説明されるヒト化二特異性抗体は、グリコシル化を低減しているかまたは欠いているが、アミノ酸Asn297(Kabatの番号付け)において改変されていない。これらの場合、グリコシル化は、例えば、翻訳後グリコシル化能を欠く宿主細胞、例えば、細菌もしくは酵母由来系または改変哺乳動物細胞発現系における抗体の産生によって除去される。ある特定の態様において、そのような系は、細胞非含有発現系である。
一部の実施形態において、CD38結合性の第1の成分およびICAM1結合性の第2の成分を含む多特異性タンパク質は、表面プラズモン共鳴によって測定される、それらの各々の標的抗原についての異なる親和性(KD)を有する。
一部の場合、第1の成分は、約0.1nM~約100nM、約0.15nM~約95nM、約0.2nM~約90nM、0.25nM~約85nM、約0.3nM~約80nM、約0.35nM~約75nM、約0.4nM~約70nM、約0.5nM~約70nM、約0.6nM~約60nM、約0.7nM~約50nM、約0.8nM~約40nM、約0.9nM~約30nM、約1nM~約20nM、約1.5nM~約10nM、約2nM~約5nM、約0.01nM~約25nM、約0.01nM~約20nM、約0.01nM~約10nM、約0.01nM~約5nM、約0.02nM~約20nM、約0.04nM~約20nM、約0.06nM~約20nM、約0.08nM~約20nM、または約0.1nM~約20nMのKDにより、ヒトCD38に結合する。
一部の場合、第2の成分は、約0.1nM~約100nM、約0.15nM~約95nM、約0.2nM~約90nM、0.25nM~約85nM、約0.3nM~約80nM、約0.35nM~約75nM、約0.4nM~約70nM、約0.5nM~約70nM、約0.6nM~約60nM、約0.7nM~約50nM、約0.8nM~約40nM、約0.9nM~約30nM、約1nM~約20nM、約1.5nM~約10nM、約0.15nM~約30nM、約0.16nM~約25nM、約0.1nM~約0.15nM、約0.05nM~約0.15nM、約0.1nM~約0.25nM、約0.05nM~約0.25nM、約0.17nM~約20nM、0.18nM~約15nM、約0.19nM~約10nM、約0.1nM~約6nM、約0.2nM~約6nM、約0.2nM~約4nM、約0.2nM~約2nM、約0.2nM~約1.5nM、約0.2nM~約1nM、約0.2nM~約0.8nM、約0.2nM~約0.6nM、または約0.2nM~約0.4nMのKDにより、ヒトICAM1に結合する。
5.4 二特異性抗体およびそれらの結合性成分のヒト化
一部の実施形態において、二特異性抗体およびその結合性断片は、非ヒト(例えば、ウサギ)抗体に由来する。一部の場合、非ヒト抗体のヒト化形態は、元の抗原特異性を維持するために最小限の非ヒト配列を含有する。一部の場合、ヒト化抗体は、ヒト免疫グロブリン(アクセプター抗体)であり、アクセプター抗体のCDRは、所望の特異性、親和性および能力を有する、非ヒト免疫グロブリン(ドナー抗体)、例えば、ラット、ウサギ、マウスのCDRの残基によって置換されている。一部の場合、ヒト免疫グロブリンのフレームワーク領域(FR)残基は、ドナー抗体の対応する非ヒト残基によって置換されている。
5.5 標的細胞に結合する二特異性抗体
一部の実施形態において、CD38に結合する第1の成分およびICAM1に結合する第2の成分を含む本開示のヒト化二特異性抗体は、CD38またはICAM1のうちの1つにのみ単特異的である抗体の、細胞への結合親和性と比較して、少なくとも2~50倍、10~100倍、2倍、5倍、10倍、25倍、50倍もしくは100倍の、または20~50%、50~100%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%もしくは100%またはそれよりも高い親和性により、表面上に二特異性タンパク質の標的抗原を発現する細胞に結合する(例えば、優先的に結合する)。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒト化二特異性抗体は、表面上にCD38よりも高レベルのICAM1を発現する標的細胞に結合する。例えば、標的細胞表面上のICAM1タンパク質発現とCD38タンパク質発現との比は、フローサイトメトリーによって測定すると、約1、1.5、2.0、2.5、5、10、15、20、50、100、または200からである。例えば、標的細胞表面上のICAM1タンパク質発現とCD38タンパク質発現との比は、タンパク質の表面発現の定量に基づいて、約1.1~700、例えば、約2.5、14.2、29.1、64.5、34.0、50.3、357.1、666.7である。
一部の場合、標的細胞は、フローサイトメトリーによって測定すると、その表面上に少なくとも500、1000、2000、3000、5000、10000、150000、20000、30000、50000、100000、150000、200000、250000、300000、400000、または500000個のICAM1タンパク質を発現する。
一部の場合、標的細胞は、フローサイトメトリーによって測定すると、その表面上に少なくとも100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、または5000個のCD38タンパク質を発現する。一部の場合、標的細胞は、フローサイトメトリーによって測定すると、その表面上に350,000、300,000、250,000、200,000、150,000、100,000、50,000、25,000個未満のCD38タンパク質を発現する。一部の場合、標的細胞の表面上のCD38タンパク質の数は、100~350,000、100~300,000、100~250,000、100~200,000、100~150,000、100~100,000、100~80,000、100~60,000、100~50,000、100~40,000、100~30,000、100~20,000、100~10,000、300~350,000、300~300,000、300~250,000、300~200,000、300~150,000、300~100,000、300~80,000、300~60,000、300~50,000、300~40,000、300~30,000、300~20,000または300~10,000個である。一部の場合、標的細胞は、その表面上に、Daudi細胞、Raji細胞、KMS-26細胞、HuNS1細胞、HCC44細胞またはDU145細胞よりも少ないCD38タンパク質を有する。一部の場合、標的細胞は、その表面上に少なくとも200個のCD38タンパク質を有するが、その表面上にDaudi細胞、Raji細胞、KMS-26細胞、HuNS1細胞、HCC44細胞またはDU145細胞よりも少ないCD38タンパク質を有する。
一部の実施形態において、標的細胞は、形質転換された細胞であり、ICAM1タンパク質とCD38タンパク質との比は、少なくとも1、2、5、10、15、20、35、40、50または200である。一部の場合、形質転換された細胞は、その表面上に少なくとも100、200、300、400、500、750、1000、1250、1500、2000、3000個のCD38タンパク質を発現する。一部の場合、標的細胞は、骨髄腫細胞、リンパ腫細胞、膵がん細胞、肺腺癌細胞または前立腺癌細胞であり、ICAM1タンパク質とCD38タンパク質との比は、少なくとも0.15、0.20、0.3、0.4、0.5、1.0、2.5または5.0である。他の場合、標的細胞は、肺腺癌に由来し、ICAM1タンパク質とCD38タンパク質との比は、少なくとも1、2、5、10、15、20、35、40、50または200である。一部の場合、骨髄腫細胞、リンパ腫細胞、膵がん細胞、肺腺癌細胞または前立腺癌細胞は、その表面上に少なくとも100、200、300、400、500、750、1000、1250、1500、2000、3000個のCD38細胞を発現する。
一部の実施形態において、CD38結合ドメインおよびICAM1結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体は、CD38結合ドメインを有する単特異性タンパク質および/またはICAM1結合ドメインを有する単特異性タンパク質と比較して、CD38およびICAM1を発現する細胞についての増強された親和性を有する。一部の場合、ヒト化二特異性抗体は、CD38に結合する単特異性タンパク質またはICAM1に結合する単特異性タンパク質よりも1.5、2、3、4、5または10倍高い、CD38発現細胞についての親和性を有する。一部の実施形態において、CD38結合ドメインおよびICAM1結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体は、CD38結合ドメインを有する単特異性タンパク質と比較して、ICAM1よりも高レベルのCD38を発現する細胞についての増強された親和性を有する。一部の場合、ヒト化二特異性抗体は、CD38に結合する単特異性タンパク質と比較して1.5、2、3、4、5または10倍高い、CD38発現よりも高いICAM1発現を有する細胞についての親和性を有する。
一部の実施形態において、CD38結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体および/またはICAM1結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体と比較して、より大量の、CD38結合ドメインおよびICAM1結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体が、CD38およびICAM1を発現する細胞の表面に結合する。一部の場合、CD38に結合する単特異性タンパク質またはICAM1に結合するヒト化二特異性抗体よりも、1.5、2、3、4、5または10倍多いヒト化二特異性抗体が、CD38発現細胞に結合する。一部の実施形態において、CD38結合ドメインを有する単特異性タンパク質と比較して、より大量の、CD38結合ドメインおよびICAM1結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体が、CD38発現よりも高いICAM1発現を有する細胞の表面に結合する。一部の場合、CD38に結合する単特異性タンパク質と比較して、1.5、2、3、4、5または10倍多いヒト化二特異性抗体が、CD38よりも多いICAM1を発現する細胞に結合する。
5.6 標的細胞へのヒト化二特異性抗体の免疫活性
一部の実施形態では、CD38結合ドメインおよびICAM1結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体は、CD38結合ドメインを有する単特異性抗体および/またはICAM1結合ドメインを有する単特異性抗体と比較して、CD38発現細胞に対する高い免疫活性を有する。一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、CD38結合ドメインを有する単特異性抗体および/またはICAM1結合ドメインを有する単特異性抗体よりも1.5、2、3、4、5、または10倍高い免疫活性を有する。ヒト化二特異性抗体の様々な免疫活性は、ADCCアッセイおよびCDCアッセイなどの、in vitroアッセイで測定され得る。一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、CD38結合ドメインを有する単特異性抗体および/またはICAM1結合ドメインを有する単特異性抗体よりも1.5、2、3、4、5、または10倍高いADCC活性を有する。一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、CD38結合ドメインを有するヒト化単特異性抗体および/またはICAM1結合ドメインを有する単特異性抗体よりも1.5、2、3、4、5、または10倍高いCDC活性を有する。
一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、参照抗体ダラツムマブによるCDC効果と比較して増強されたCDC効果をさらに含む。一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、参照抗体ダラツムマブによるADCC効果と比較して増強されたADCC効果をさらに含む。一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、参照抗体ダラツムマブの免疫細胞死滅効果と比較して、低減された免疫細胞死滅効果をさらに含む。一部の場合では、増強されたCDCは、参照抗体ダラツムマブのCDC効果よりも少なくとも2倍、3倍、4倍、またはそれ以上高い。一部の場合では、増強されたCDCは、参照抗体ダラツムマブのCDC効果よりも少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上高い。一部の場合では、増強されたADCCは、参照抗体ダラツムマブのADCC効果よりも少なくとも2倍、3倍、4倍、5倍、またはそれ以上高い。一部の場合では、増強されたADCCは、参照抗体ダラツムマブのADCC効果よりも少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上高い。一部の場合では、免疫細胞は、ナチュラルキラー細胞である。一部の場合では、免疫細胞生存能は、参照抗体ダラツムマブの存在下での免疫細胞生存能と比較して約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上高く改善される。
一部の実施形態では、本明細書において、CD38に特異的に結合する第1の標的化部分およびICAM1に特異的に結合する第2の標的化部分を含む、ヒト化二特異性抗体が記載される。一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、参照抗体ダラツムマブによるCDC効果と比較して増強されたCDC効果をさらに含む。一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、参照抗体ダラツムマブによるADCC効果と比較して増強されたADCC効果をさらに含む。一部の場合では、増強されたCDCは、参照抗体ダラツムマブのCDC効果よりも少なくとも2倍、3倍、4倍、またはそれ以上高い。一部の場合では、増強されたCDCは、参照抗体ダラツムマブのCDC効果よりも少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上高い。一部の場合では、増強されたADCCは、参照抗体ダラツムマブのADCC効果よりも少なくとも2倍、3倍、4倍、5倍、またはそれ以上高い。一部の場合では、増強されたADCCは、参照抗体ダラツムマブのADCC効果よりも少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上高い。
一部の実施形態では、本明細書において、CD38に特異的に結合する第1の成分およびICAM1に特異的に結合する第2の成分を含むヒト化二特異性抗体であって、第1の成分または第2の成分のいずれかを含む単特異性抗体よりもより有効にADCCを媒介し、ADCC活性がin vitro細胞傷害性アッセイを使用して決定される、ヒト化二特異性抗体が記載される。一部の実施形態では、ヒト化二特異性抗体は、第1の成分または第2の成分のいずれかを含む単特異性抗体よりもin vitro ADCCアッセイにおいて少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約100%高い最大細胞傷害性を媒介する。一部の実施形態では、ヒト化二特異性抗体は、第1の成分または第2の成分のいずれかを含む単特異性抗体よりもin vitro ADCCアッセイにおいて少なくとも2倍、少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、または少なくとも10倍高い最大細胞傷害性を媒介する。
一部の実施形態では、本明細書において、CD38に特異的に結合する第1の成分およびICAM1に特異的に結合する第2の成分を含むヒト化二特異性抗体であって、第1の成分または第2の成分のいずれかを含む単特異性抗体よりもより有効にCDCを媒介し、ADCC活性がin vitro細胞傷害性アッセイを使用して決定され、CDC活性がin vitro細胞傷害性アッセイを使用して決定される、ヒト化二特異性抗体が記載される。一部の実施形態では、ヒト化二特異性抗体は、第1の成分または第2の成分のいずれかを含む単特異性抗体よりもin vitro CDCアッセイにおいて少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約100%高い最大細胞傷害性を媒介する。
一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、参照抗体ダラツムマブの免疫細胞死滅効果と比較して、低減された免疫細胞死滅効果をさらに含む。一部の場合では、免疫細胞生存能は、参照抗体ダラツムマブの存在下での免疫細胞生存能と比較して約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれ以上高く改善される。一部の場合では、免疫細胞は、ナチュラルキラー細胞である。
免疫活性は、形質転換細胞がマウスに注入され、腫瘍を形成させる、細胞系由来異種移植片アッセイにおいても測定され得る。一部の例では、CD38結合ドメインおよびICAM1結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体は、CD38結合ドメインを有するヒト化二特異性抗体および/またはICAM1結合ドメインを有する単特異性タンパク質よりも大きく、CD38発現細胞を含む腫瘍の成長を阻害する。一部の例では、ヒト化二特異性抗体は、CD38結合ドメインを有する単特異性タンパク質および/またはICAM1結合ドメインを有する単特異性タンパク質と比較して、1.5、2、3、4、5、または10倍高い、異種移植片腫瘍成長の阻害を示す。
本明細書で使用される場合、「抗体依存性細胞性細胞傷害作用」および「ADCC」は、非特異的細胞傷害性細胞(例えば、ナチュラルキラー(NK)細胞、好中球、およびマクロファージ)が標的細胞に結合した抗体を認識し、続いて標的細胞の溶解を引き起こす細胞媒介性反応を指す。一実施形態では、標的細胞は、腫瘍細胞(例えば骨髄腫細胞)などのヒト細胞である。作用の任意の特定のメカニズムによって結合されることを望まないが、ADCCを媒介する細胞傷害性細胞は、通常Fc受容体(FcR)を発現する。ADCCを媒介する細胞、NK細胞は、FcγRIIIを発現するが、単球は、FcγRI、FCγRII、FCγRIIIおよび/またはFCγRIVを発現する。造血細胞でのFcR発現は、RavetchおよびKinet、Annu.Rev.Immunol.、9:457-92(1991)に要約される。
本明細書に記載されるように、ヒト化二特異性抗体のADCC活性を評価するため、一部の実施形態では、がん細胞系を使用する細胞傷害アッセイなどのin vitroADCCアッセイが行われる。そのようなアッセイの有用なエフェクター細胞としては、限定はされないが、末梢血単核細胞(PBMC)およびナチュラルキラー(NK)細胞が挙げられる。あるいは、またはさらに、目的のヒト化二特異性抗体のADCC活性は、一部の実施形態では、in vivo、例えば動物において評価される。
「補体依存性細胞傷害性」または「CDC」は、補体の存在下での標的細胞の溶解をもたらす補体活性化を開始する分子の能力を指す。補体活性化経路は、補体系(C1q)の第1の成分の同族抗原と複合した分子(例えば抗体)への結合によって開始される。補体活性化を評価するため、一部の実施形態では、例えばGazzano-Santaroら、J.Immunol.Methods、202:163(1996)に記載されるCDCアッセイが実施される。
一部の実施形態では、CD38およびICAM1に結合する、本明細書に記載されるヒト化二特異性抗体は、約2nMの濃度での、Raji細胞の指数関数的増殖集団における細胞の少なくとも50%の補体依存性溶解を媒介する。一部の実施形態では、CD38およびICAM1に結合する、本明細書に記載される多特異性タンパク質は、約1nMの濃度での、Daudi細胞の指数関数的増殖集団の細胞の40%のPBMC細胞によるADCCを媒介する。ある特定の実施形態では、CD38およびICAM1に結合する、本明細書に記載されるヒト化二特異性抗体は、架橋結合せずにアポトーシスを誘導しない。
5.7 抗体またはその結合性断片の産生
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリペプチド(例えば抗体およびその結合性断片)は、特に、化学合成により、または組換え発現により、ポリペプチド(例えば抗体)の合成に有用である当技術分野で公知の任意の方法を使用して産生され、好ましくは組換え発現技術により産生される。
一部の例では、抗体またはその結合性断片は、組換えにより発現され、抗体またはその結合性断片をコードする核酸は、化学的に合成されたオリゴヌクレオチドからアセンブルされ(例えば、Kutmeierら、1994、BioTechniques17:242に記載される)、抗体をコードする配列の一部を含有するオーバーラップするオリゴヌクレオチドの合成、それらのオリゴヌクレオチドのアニーリングおよびライゲーション、ならびにPCRによるライゲートしたオリゴヌクレオチドの増幅を含む。
あるいは、抗体をコードする核酸分子は、配列の3’および5’末端にハイブリダイズできる合成プライマーを使用するPCR増幅により、または特定の遺伝子配列に特異的なオリゴヌクレオチドプローブを使用するクローニングにより、好適な供給源(例えば、抗体cDNAライブラリー、または免疫グロブリンを発現する任意の組織または細胞から生成されるcDNAライブラリー)から必要に応じて生成される。
一部の例において、抗体またはその結合は、必要に応じて、動物、例えばウサギを免疫することによってポリクローナル抗体を生成するか、またはより好ましくは、例えばKohlerおよびMilstein(1975、Nature256:495~497)によって記載される、またはKozborら(1983、Immunology Today4:72)もしくはColeら(1985 in Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R.Liss,Inc.,77~96ページ)によって記載される、モノクローナル抗体を生成することにより、生成される。あるいは、少なくとも抗体のFab部分をコードするクローンは、必要に応じて、特定の抗原に結合するFab断片のクローンのFab発現ライブラリーをスクリーニングすることにより(Huseら、1989、Science 246:1275~1281に記載される)、または抗体ライブラリーをスクリーニングすることにより(例えば、Clacksonら、1991、Nature 352:624;Haneら、1997 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:4937参照)得られる。
一部の実施形態では、適切な生物活性のヒト抗体分子からの遺伝子と共に、適切な抗原特異性のマウス抗体分子からの遺伝子をスプライシングすることによる、「キメラ抗体」の産生のために開発された技術(Morrisonら、1984、Proc.Natl.Acad.Sci.81:851~855;Neubergerら、1984、Nature 312:604~608;Takedaら、1985、Nature 314:452~454)が使用される。キメラ抗体は、異なる部分が異なる動物種に由来する分子、例えばマウスモノクローナル抗体に由来する可変領域およびヒト免疫グロブリン定常領域を有するものである。
一部の実施形態では、一本鎖抗体の産生について記載される技術(米国特許第4694778号;Bird、1988、Science 242:423~42;Hustonら、1988、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879~5883;およびWardら、1989、Nature 334:544~54)は、一本鎖抗体を産生するために適用される。一本鎖抗体は、アミノ酸架橋を介してFv領域の重鎖断片および軽鎖断片を連結し、一本鎖ポリペプチドを生じることにより形成される。大腸菌における機能性Fv断片のアセンブリーのための技術も必要に応じて使用される(Skerraら、1988、Science 242:1038~1041)。
一部の実施形態では、抗体のヌクレオチド配列を含む発現ベクターまたは抗体のヌクレオチド配列は、従来技術(例えば、電気穿孔、リポソームトランスフェクション、およびリン酸カルシウム沈殿)により宿主細胞に移行され、トランスフェクトした細胞は次いで従来技術によって培養され、抗体を産生する。特定の実施形態では、抗体の発現は、構成的、誘導性、または組織特異的プロモーターによって制御される。
一部の実施形態では、様々な宿主発現ベクターシステムが利用され、本明細書に記載される抗体、またはその結合性断片を発現する。そのような宿主発現システムは、それにより抗体のコード配列が産生され、続いて精製されるビヒクルを表すが、適切なヌクレオチドコード配列によって形質転換またはトランスフェクトした場合、in situで抗体またはその結合性断片を発現する細胞も表す。これらとしては、限定はされないが、抗体またはその結合性断片コード配列を含有する組換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNAまたはコスミドDNA発現ベクター;抗体またはその結合性断片コード配列を含有する組換え酵母発現ベクターによって形質転換された酵母(例えば、サッカロマイセス(Saccharomyces)、ピキア(Pichia));抗体またはその結合性断片コード配列を含有する組換えウイルス発現ベクター(例えば、バキュロウイルス)によって感染させた昆虫細胞システム;組換えウイルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)およびタバコモザイクウイルス(TMV))によって感染させたか、または抗体もしくはその結合性断片コード配列を含有する組換えプラスミド発現ベクター(例えば、Tiプラスミド)によって形質転換した植物細胞システム;または哺乳動物細胞のゲノム由来のプロモーター(例えば、メタロチオネインプロモーター)または哺乳動物ウイルス由来のプロモーター(例えば、アデノウイルス後期プロモーター、ワクシニアウイルス7.5Kプロモーター)を含有する組換え発現構築物を持つ哺乳動物細胞システム(例えば、COS、CHO、BH、293、293T、3T3細胞)が挙げられる。
組換えタンパク質の長期および高収率の産生のため、安定発現が好まれる。一部の例では、抗体を安定に発現する細胞系が必要に応じて工学的に作成される。複製のウイルスオリジンを含有する発現ベクターを使用するよりも、宿主細胞は、適切な発現調節エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー、配列、転写終結因子、ポリアデニル化部位等)、および選択可能なマーカーによって調節されるDNAによって形質転換される。外来DNAの導入後、工学的に作成した細胞は、濃縮した培地中で1~2日間増殖させ、次いで選択培地に変換した。組換えプラスミド中の選択可能なマーカーは、選択に対する耐性を付与し、細胞はそれらの染色体にプラスミドを安定に組み込ませ、細胞系にクローニングされ、拡大される遺伝子座を形成するように増殖させる。この方法は、抗体またはその結合性断片を発現する細胞系を工学的に作成するために有利に使用され得る。
一部の例では、限定はされないが、ヘルペス単純ウイルスチミジンキナーゼ(Wiglerら、1977、Cell 11:223)、ヒポキサンチン-グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(SzybalskaおよびSzybalski、192、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 48:202)、およびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowyら、1980、Cell 22:817)遺伝子が、それぞれtk-、hgprt-またはaprt-細胞で用いられる、多くの選択システムが使用される。また、代謝拮抗薬が、以下の遺伝子:メトトレキサートに対する耐性を付与するdhfr(Wiglerら、1980、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:357;O’Hareら、1981、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:1527);ミコフェノール酸に対する耐性を付与するgpt(MulliganおよびBerg、1981、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:2072);アミノグリコシドG-418に対する耐性を付与するneo(Clinical Pharmacy 12:488~505;WuおよびWu、1991、Biotherapy 3:87~95;Tolstoshev、1993、Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.32:573~596;Mulligan、1993、Science 260:926~932;およびMorganおよびAnderson、1993、Ann.Rev.Biochem.62:191~217;May 1993、TIB TECH 11(5):155~215)およびハイグロマイシンに対する耐性を付与するhygro(Santerreら、1984、Gene 30:147)の選択の基礎として使用される。使用され得る組換えDNA技術の当技術分野で公知の方法は、Ausubelら(編、1993、Current Protocols in Molecular Biology、John WileyおよびSons、NY;Kriegler、1990、Gene Transfer and Expression、A Laboratory Manual、Stockton Press、NY;およびin Chapters 12および13、Dracopoliら(編)、1994、Current Protocols in Human Genetics、John WileyおよびSons、NY.;Colberre-Garapinら、1981、J.Mol.Biol.150:1)に記載される。
一部の例では、抗体の発現レベルは、ベクター増幅によって増加される(検討のため、BebbingtonおよびHentschel、the use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning、Vol.3.(Academic Press、New York、1987)を参照されたい)。抗体を発現するベクターシステムのマーカーが増幅可能である場合、宿主細胞の培養中に存在する阻害剤のレベルの増加は、マーカー遺伝子のコピー数を増加させるであろう。増幅領域が、抗体のヌクレオチド配列と関連するため、抗体の産生も増幅するであろう(Crouseら、1983、Mol.Cell Biol.3:257)。
一部の例では、抗体の精製のための、当技術分野で公知の任意の方法が、例えは、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換、親和性、特にプロテインA後の特異的抗原への親和性による、およびサイズカラムクロマトグラフィー)、遠心分離、吸収率較差溶解度、またはタンパク質の精製のための任意の他の標準的な技術により使用される。
5.8 発現ベクター
一部の実施形態では、ベクターは、真核生物または原核生物源由来の任意の好適なベクターを含む。一部の場合では、ベクターは、細菌(例えば、大腸菌)、昆虫、酵母(例えば、ピキア・パストリス(Pichia pastoris))、藻類、または哺乳動物源から得られる。例示的な細菌ベクターとしては、pACYC177、pASK75、pBADベクターシリーズ、pBADMベクターシリーズ、pETベクターシリーズ、pETMベクターシリーズ、pGEXベクターシリーズ、pHAT、pHAT2、pMal-c2、pMal-p2、pQEベクターシリーズ、pRSET A、pRSET B、pRSET C、pTrcHis2シリーズ、pZA31-Luc、pZE21-MCS-1、pFLAG ATS、pFLAG CTS、pFLAG MAC、pFLAG Shift-12c、pTAC-MAT-1、pFLAG CTC、またはpTAC-MAT-2が挙げられる。
例示的な昆虫ベクターとしては、pFastBac1、pFastBac DUAL、pFastBac ET、pFastBac HTa、pFastBac HTb、pFastBac HTc、pFastBac M30a、pFastBact M30b、pFastBac M30c、pVL1392、pVL1393、pVL1393 M10、pVL1393 M11、pVL1393 M12、pPolh-FLAG1もしくはpPolh-MAT2などのFLAGベクター、またはpPolh-MAT1もしくはpPolh-MAT2などのMATベクターが挙げられる。
一部の場合では、酵母ベクターは、Gateway(登録商標)pDEST(商標)14ベクター、Gateway(登録商標)pDEST(商標)15ベクター、Gateway(登録商標)pDEST(商標)17ベクター、Gateway(登録商標)pDEST(商標)24ベクター、Gateway(登録商標)pYES-DEST52ベクター、pBAD-DEST49Gateway(登録商標)デスティネーションベクター、pAO815 Pichiaベクター、pFLD1 Pichi pastorisベクター、pGAPZA,B,&C Pichia pastorisベクター、pPIC3.5K Pichiaベクター、pPIC6 A,B,&C Pichiaベクター、pPIC9K Pichiaベクター、pTEF1/Zeo、pYES2酵母ベクター、pYES2/CT酵母ベクター、pYES2/NT A,B,&C酵母ベクター、またはpYES3/CT酵母ベクターを含む。
例示的な藻類ベクターは、pChlamy-4ベクターまたはMCSベクターを含む。
哺乳動物ベクターの例としては、一過性発現ベクターまたは安定発現ベクターが挙げられる。哺乳動物一過性発現ベクターは、pRK5、p3xFLAG-CMV8、pFLAG-Myc-CMV19、pFLAG-Myc-CMV23、pFLAG-CMV2、pFLAG-CMV6a,b,c、pFLAG-CMV5.1、pFLAG-CMV5a,b,c、p3xFLAG-CMV7.1、pFLAG-CMV20、p3xFLAG-Myc-CMV24、pCMV-FLAG-MAT1、pCMV-FLAG-MAT2、pBICEP-CMV3、またはpBICEP-CMV4を含み得る。哺乳動物安定発現ベクターは、pFLAG-CMV3、p3xFLAG-CMV9、p3xFLAG-CMV13、pFLAG-Myc-CMV21、p3xFLAG-Myc-CMV25、pFLAG-CMV4、p3xFLAG-CMV10、p3xFLAG-CMV14、pFLAG-Myc-CMV22、p3xFLAG-Myc-CMV26、pBICEP-CMV1、またはpBICEP-CMV2を含み得る。
一部の例では、無細胞システムは、細胞からの細胞質および/または核成分の混合物であり、in vitro核酸合成のために使用される。一部の場合では、無細胞システムは、原核細胞成分または真核細胞成分のいずれかを利用する。核酸合成は、例えばショウジョウバエ(Drosophila)細胞、アフリカツメガエル(Xenopus)卵、またはHeLa細胞に基づく無細胞システムで得られることがある。例示的な無細胞システムとしては、限定はされないが、大腸菌S30 Extractシステム、大腸菌T7 S30システム、またはPURExpress(登録商標)が挙げられる。
5.9 宿主細胞
一部の実施形態では、宿主細胞は、自然由来の細胞または遺伝的に改変した細胞など、任意の好適な細胞を含む。一部の例では、宿主細胞は、産生宿主細胞である。一部の例では、宿主細胞は、真核細胞である。他の例では、宿主細胞は、原核細胞である。一部の場合では、真核細胞は、真菌(例えば、酵母細胞)、動物細胞または植物細胞を含む。一部の場合では、原核細胞は、細菌細胞である。細菌細胞の例としては、グラム陽性細菌またはグラム陰性細菌が挙げられる。グラム陰性細菌は、嫌気性、桿状、または両方であることがある。
一部の例では、グラム陽性細菌は、放線菌門(Actinobacteria)、ファーミキューテス門(Firmicutes)、またはテネリクテス門(Tenericutes)を含む。一部の場合では、グラム陰性細菌は、アクウィフクス門(Aquificae)、ディノコッカス・サーマス門(Deinococcus-Thermus)、フィブロバクター門-クロロビウム門/バクテロイデス門(Fibrobacteres-Chlorobi/Bacteroidetes)(FCBグループ)、フソバクテリウム門(Fusobacteria)、ゲンマティモナス門(Gemmatimonadetes)、ニトロスピラ門(Nitrospirae)、プランクトミケス門-ウェルコミクロビウム門/クラミジア門(Planctomycetes-Verrucomicrobia/Chlamydiae)(PVCグループ)、プロテオバクテリア門(Proteobacteria)、スピロヘータ門(Spirochaetes)、またはシネルギステス門(Synergistetes)を含む。他の細菌は、アクチノバクテリア門、クロロフレクサス門(Chloroflexi)、クリシオゲネス門(Chrysiogenetes)、シアノバクテリア(Cyanobacteria)、デフェリバクター門(Deferribacteres)、ディクチオグロムス門(Dictyoglomi)、サーモデスルフォバクテリア門(Thermodesulfobacteria)、またはテルモトガ門を含む。細菌細胞は、大腸菌、ボツリヌス菌(Clostridium botulinum)、または大腸菌(Coli bacilli)であり得る。
例示的な原核宿主細胞としては、限定はされないが、BL21、Mach1(商標)、DH10B(商標)、TOP10、DH5α、DH10Bac(商標)、OmniMax(商標)、MegaX(商標)、DH12S(商標)、INV110、TOP10F’、INVαF、TOP10/P3、ccdB Survival、PIR1、PIR2、Stbl2(商標)、Stbl3(商標)またはStbl4(商標)が挙げられる。
一部の例では、動物細胞は、脊椎動物からまたは無脊椎動物からの細胞を含む。一部の場合では、動物細胞は、海洋無脊椎動物、魚、昆虫、両生類、爬虫類、または哺乳動物からの細胞を含む。一部の場合では、真菌細胞は、酵母細胞、例えばビール酵母、パン酵母、またはワイン酵母を含む。
真菌は、酵母、カビ、糸状菌、担子菌、または接合菌などの子嚢菌を含む。一部の例では、酵母は、子嚢菌または担子菌を含む。一部の場合では、子嚢菌は、サッカロミセス亜門(Saccharomycotina)(真正酵母、例えばサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)(パン酵母))またはタフリナ菌亜門(例えばシゾサッカロミセス網(Schizosaccharomycetes)(分裂酵母))を含む。一部の場合では、担子菌は、ハラタケ亜門(Agaricomycotina)(例えばシロキクラゲ網(Tremellomycetes))またはサビキン亜門(Pucciniomycotina)(例えばミクロボトリウム目(Microbotryomycetes))を含む。
例示的な酵母または糸状菌としては、例えば、属:サッカロミセス、シゾサッカロミセス、カンジダ、ピキア、ハンゼヌラ(Hansenula)、クルイベロミセス(Kluyveromyces)、ザイゴサッカロミセス(Zygosaccharomyces)、ヤロウイア(Yarrowia)、トリコスポロン(Trichosporon)、ロドスポリジウム(Rhodosporidi)、アスペルギルス(Aspergillus)、フザリウム(Fusarium)、またはトリコデルマ(Trichoderma)が挙げられる。例示的な酵母または糸状菌としては、例えば、種:サッカロミセス・セルビシエ、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、カンジダ・ユティリス(Candida utilis)、カンジダ・ボイジニ(Candida boidini)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダ・ステラトイデア(Candida stellatoidea)、カンジダ・グラブラータ(Candida glabrata)、カンジダ・クルーセイ(Candida krusei)、カンジダ・パラプシローシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・ギリエルモンディ(Candida guilliermondii)、カンジダ・ビスワナティイ(Candida viswanathii)、カンジダ・ルシタニア(Candida lusitaniae)、ロドトルーラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)、ピキア・メタノリカ(Pichia metanolica)、ピキア・アングスタ(Pichia angusta)、ピキア・パストリス、ピキア・アノマラ(Pichia anomala)、ハンセヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クルイベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、ジゴサッカロミセス・ロキシイ(Zygosaccharomyces rouxii)、ヤロウイア・リポリティカ(Yarrowia lipolytica)、トリコスポロン・プルランス(Trichosporon pullulans)、ロドスポリジウムtoruアスペルギルスニガー(Rhodosporidium toru-Aspergillus niger)、アスペルギルス・ニデュランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・アワモリ(Aspergillus awamori)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、トリコデルマ・リーゼイ(Trichoderma reesei)、ヤロウィア・リポリティカ(Yarrowia lipolytica)、ブレッタノミセス・ブルキレンシス(Brettanomyces bruxellensis)、カンジダ・ステラータ(Candida stellata)、シゾサッカロミセス・ポンベ、トルラスポラ・デルブルツキ(Torulaspora delbrueckii)、ジゴサッカロミセス・バイリー(Zygosaccharomyces bailii)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、クリプトコッカス・ガッティ(Cryptococcus gattii)、またはサッカロミセス・ブラウディ(Saccharomyces boulardii)が挙げられる。
例示的な酵母宿主細胞としては、限定はされないが、ピキア・パストリス酵母株、例えばGS115、KM71H、SMD1168、SMD1168H、およびX-33、ならびにサッカロミセス・セレビシエ酵母株、例えばINVSc1が挙げられる。
一部の例では、さらなる動物細胞は、軟体動物、節足動物、環形動物、または海綿動物から得られた細胞を含む。一部の場合では、さらなる動物細胞は、哺乳動物細胞、例えば霊長類、類人猿、ウマ、ウシ、ブタ、イヌ、ネコまたは齧歯類由来である。一部の場合では、齧歯類は、マウス、ラット、ハムスター、アレチネズミ、ハムスター、チンチラ、ファンシーラット、またはモルモットを含む。
例示的な哺乳動物宿主細胞としては、限定はされないが、293A細胞系、293FT細胞系、293F細胞、293H細胞、CHO DG44細胞、CHO-S細胞、CHO-K1細胞、FUT8 KO CHO-K1、Expi293F(商標)細胞、Flp-In(商標)T-REx(商標)293細胞系、Flp-In(商標)-293細胞系、Flp-In(商標)-3T3細胞系、Flp-In(商標)-BHK細胞系、Flp-In(商標)-CHO細胞系、Flp-In(商標)-CV-1細胞系、Flp-In(商標)-Jurkat細胞系、FreeStyle(商標)293-F細胞、FreeStyle(商標)CHO-S細胞、GripTite(商標)293MSR細胞系、GS-CHO細胞系、HepaRG(商標)細胞、T-REx(商標)Jurkat細胞系、Per.C6細胞、T-REx(商標)-293細胞系、T-REx(商標)-CHO細胞系、およびT-REx(商標)-HeLa細胞系が挙げられる。
一部の例では、哺乳動物宿主細胞は、安定細胞系または目的の遺伝物質がそれ自身のゲノムに組み込まれ、何世代もの細胞分裂後に遺伝物質の産物を発現する能力がある細胞系である。一部の場合では、哺乳動物宿主細胞は、一過性細胞系または目的の遺伝物質がそれ自身のゲノムに組み込まれず、何世代もの細胞分裂後に遺伝物質の産物を発現する能力がない細胞系である。
例示的な昆虫宿主細胞としては、限定はされないが、Drosophila S2細胞、Sf9細胞、Sf21細胞、High Five(商標)細胞、およびexpresSF+(登録商標)細胞が挙げられる。
一部の例では、植物細胞は、藻類由来の細胞を含む。例示的な藻類細胞系としては、限定はされないが、コナミドリムシ(Chlamydomonas reinhardtii)137c、またはシネココッカス・エロンガタス(Synechococcus elongatus)PPC7942由来の株が挙げられる。
5.10 特定の用語
他に規定しない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、請求する主題が属する当技術分野の業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。前述の概要および以下の詳細な説明が、模範および説明のみであり、任意の請求する主題の限定ではない。本出願では、単数形の使用は、他に特に言及しない限り複数形を含む。明細書および添付の請求項で使用される場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、文脈が他に明確に指定しない限り、複数の参照を含む。本明細書では、「または」の使用は、他に指定しない限り、「および/または」を意味する。さらに、用語「含む(including)」ならびに他の型、「含む(include)」、「含む(includes)」、および「含んだ(included)」の使用は、限定ではない。
本明細書で使用される場合、範囲および量は、「約」特定の値または範囲として表され得る。約は、正確な量も含む。したがって、「約5μl」は、「約5μL」および「5μL」も意味する。通常、用語「約」は、実験誤差内であると予測される量を含む。
本明細書で使用される冒頭の部分は、構成目的のためだけであり、記載される主題の限定として解釈されない。
「抗体」および「免疫グロブリン」(IG)は、同じ構造特徴を有する糖タンパク質である。用語は、同義的に使用される。一部の例では、免疫グロブリンの抗原特異性が公知である。
用語「抗体」は広範な意味で使用され、完全にアセンブルした抗体、抗原(例えば、Fab、F(ab’)2、Fv、一本鎖抗体(scFv)、ダイアボディ、抗体キメラ、ハイブリッド抗体、二特異性抗体等)に結合し得る抗体断片、および前述を含む組換えペプチドをカバーする。
本明細書で使用される場合、用語「モノクローナル抗体」および「mAb」は、実質的に相同な集団の抗体から得られる抗体を指し、すなわち集団を含む個々の抗体は、わずかな量で存在し得る、自然に生じる可能性がある突然変異を除いて同一である。
「天然抗体」および「天然免疫グロブリン」は、通常、約150,000ダルトンのヘテロ四量体糖タンパク質であり、2つの同一の軽(L)鎖および2つの同一の重(H)鎖から構成される。各軽鎖は、1つの共有ジスルフィド結合によって重鎖に連結されるが、ジスルフィド結合の数は、異なる免疫グロブリンアイソタイプの重鎖間で変わる。各重鎖および軽鎖は、一定間隔で区切られる鎖内ジスルフィド結合も有する。各重鎖は、一端に、可変ドメイン(VH)に続いて多くの定常ドメインを有する。各軽鎖は、一端に可変ドメイン(VL)およびもう一方の端に定常ドメインを有し、軽鎖の定常ドメインは、重鎖の第1の定常ドメインとアラインし、軽鎖可変ドメインは、重鎖の可変ドメインとアラインする。特定のアミノ酸残基が、軽鎖可変ドメインと重鎖可変ドメインの間に接合面を形成すると考えられる。
用語「可変」は、可変ドメインのある特定の部分は、抗体間で配列が広範囲で異なる事実を指す。可変領域は、抗原結合特異性を付与する。しかしながら、可変性は、抗体の可変ドメインを通して均等に分布されない。相補性決定領域(CDR)または超可変領域と呼ばれる3つのセグメントに集中し、両方とも軽鎖および軽鎖可変ドメインにある。可変ドメインのより高度に保存された部分は、フレームワーク(FR)領域と呼ばれる。天然重鎖および軽鎖の可変ドメインはそれぞれ、4つのFR領域を含み、βプリーツシート構造を接続し、一部の場合では、βプリーツシート構造の一部を形成するループを形成する、3つのCDRによって接続されたβプリーツシート構造を広く適用する。各鎖のCDRは、FR領域によって、他の鎖からのCDRと近接し、抗体の抗原結合部位の形成に寄与する(Kabatら(1991)NIH PubL.No.91-3242、Vol.I、647~669ページを参照)。定常ドメインは、抗体の抗原への結合に直接関与しないが、様々なエフェクター機能、例えば、Fc受容体(FcR)結合、抗体依存性細胞傷害における抗体の参加、CDCの開始、およびマスト細胞脱顆粒化を示す。
用語「超可変領域」は、本明細書で使用される場合、抗原結合を担う抗体のアミノ酸残基を指す。超可変領域は、「相補性決定領域」または「CDR」由来のアミノ酸残基(すなわち、軽鎖可変ドメインの残基24~34(L1)、50~56(L2)、および89~97(L3)ならびに重鎖可変ドメインの31~35(H1)、50~65(H2)、および95~102(H3);Kabatら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest、第5版 Public Health Service、National Institute of Health、Bethesda、Md.)および/または「超可変ループ」由来のそれらの残基(すなわち、軽鎖可変ドメインの残基26~32(L1)、50~52(L2)、および91~96(L3)ならびに重鎖可変ドメインの(H1)、53~55(H2)、および96~101(13);ClothiaおよびLesk、(1987)J.Mol.Biol.、196:901~917)を含む。「フレームワーク」または「FR」残基は、本明細書で考えられる、超可変領域残基以外のそのような可変ドメイン残基である。
「抗体断片」は、無傷な抗体の部分、好ましくは、無傷な抗体の抗原結合領域または可変領域を含む。抗体断片の例としては、Fab、Fab、F(ab’)2、およびFv断片、ダイアボディ、線状抗体(Zapataら(1995)Protein Eng.10:1057~1062)、一本鎖抗体分子、および抗体断片から形成された多特異性抗体が挙げられる。抗体のパパイン消化は、それぞれ単一の抗原結合部位を有し、「Fab」断片と呼ばれる、2つの同一の抗原結合性断片、およびその名前が容易に結晶化するその能力を表す、残りの「Fc」断片を産生する。ペプシン処置は、2つの抗原結合部位を有し、依然として抗原と架橋することができるF(ab’)2断片を産生する。
「Fv」は、完全抗原認識および結合部位を含有する最小抗体断片である。この領域は、緊密な、非共有結合の1つの重鎖可変ドメインおよび1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。この構造では、各可変ドメインの3つのCDRが相互作用し、VH-VL二量体の表面上の抗原結合部位を規定する。合わせて、6個のCDRが抗体に抗原結合特異性を付与する。しかしながら、単一の可変ドメイン(または抗原に特異的な3つのCDRのみを含むFvの半分)でも抗原を認識および結合する能力を有するが、結合部位全体よりも親和性が低い。
「scFv」は、単一のポリペプチド中に重鎖可変ドメイン由来の3つのCDRおよび軽鎖由来の3つのCDRを含有する一本鎖抗体断片である。各可変ドメイン由来の3つのCDRが相互作用し、scFvポリペプチドの表面上の抗原結合部位を規定する。
Fab断片は、軽鎖の定常ドメインおよび重鎖の第1の定常ドメイン(CH1)も含有する。Fab断片は、抗体ヒンジ領域由来の1つまたは複数のシステインを含む重鎖CH1ドメインのカルボキシ末端への少しの残基の付加によりFab’断片と異なる。Fab’-SHは、定常ドメインのシステイン残基が遊離のチオール基を持つFab’の本明細書での名称である。Fab’断片は、F(ab’)2断片の重鎖ジスルフィド結合を還元することによって産生される。抗体断片の他の化学カップリングも公知である。
任意の脊椎動物種由来の抗体(免疫グロブリン)の「軽鎖」は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、カッパ(κ)およびラムダ(λ)と呼ばれる、2つの明確に異なる型の1つに割り当てられ得る。
それらの重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列により、免疫グロブリンは異なるクラスに割り当てられ得る。ヒト免疫グロブリンには5つの主要なクラス:IgA、IgD、IgE、IgG、IgM、およびIgYがあり、これらのいくつかはサブクラス(アイソタイプ)、例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、およびIgA2へとさらに分けられ得る。免疫グロブリンの異なるクラスに相当する重鎖定常ドメインは、それぞれアルファ、デルタ、イプシロン、γ、およびミューと呼ばれる。免疫グロブリンの異なるクラスのサブユニット構造および三次元構造が周知である。異なるアイソタイプは、異なるエフェクター機能を有する。例えば、ヒトIgG1およびIgG3アイソタイプは、ADCC(抗体依存性細胞性細胞傷害)活性を有する。
一部の例では、抗体のCDRは、(i)Kabatの番号付けシステム(Kabatら(197)Ann.NY Acad.Sci.190:382~391およびKabatら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest 第5版、U.S.Department of Health and Human Services、NIH Publication No.91-3242);または(ii)本明細書において「Chothia CDR」と呼ばれる、Chothiaの番号付けスキーム(例えばChothiaおよびLesk、1987、J.Mol.Biol.、196:901~917;Al-Lazikaniら、1997、J.Mol.Biol.、273:927~948;Chothiaら、1992、J.Mol.Biol.、227:799~817;Tramontano Aら、1990、J.Mol.Biol.215(1):175~82;および米国特許第7709226号を参照);または、(iii)例えばLefranc,M.-P.、1999、The Immunologist、7:132~136およびLefranc,M.-P.ら、1999、Nucleic Acids Res.、27:209~212に記載されるImMunoGeneTics(IMGT)の番号付けシステム(“IMGT CDRs”);または(iv)MacCallumら、1996、J.Mol.Biol.、262:732~745に従って決定される。例えば、Martin,A.、「Protein Sequence and Structure Analysis of Antibody Variable Domains,」 in Antibody Engineering、KontermannおよびDiibel編、Chapter 31、422~439ページ、Springer- Verlag、Berlin(2001)も参照されたい。
Kabatの番号付けシステムに関して、抗体重鎖分子内のCDRは、典型的にはアミノ酸位置31~35に存在し、必要に応じて、35(Kabatの番号付けスキームでは35Aおよび35Bと呼ばれる)の後(CDR1)、アミノ酸位置50~65(CDR2)、およびアミノ酸位置95~102(CDR3)に1つまたは2つのさらなるアミノ酸を含み得る。Kabatの番号付けシステムを使用して、抗体軽鎖分子内のCDRは、典型的には、アミノ酸位置24~34(CDR1)、アミノ酸位置50~56(CDR2)、およびアミノ酸位置89~97(CDR3)に存在する。当業者に周知であるように、Kabatの番号付けシステムを使用して、抗体可変ドメインの事実上線状のアミノ酸配列は、FRおよび/またはCDRの短縮および延長により、ならびにアミノ酸のKabat番号がその線状アミノ酸番号と必ずしも同じではないため、少ないまたは追加のアミノ酸を含有し得る。
用語「キメラ」抗体は、重鎖および/または軽鎖の一部が特定の供給源または種由来であるが、残りの重鎖および/または軽鎖が異なる供給源または種由来である抗体を指す。
用語「ヒト抗体」または「ヒト化抗体」は、本明細書で使用される場合、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列由来の可変および定常領域を有する抗体を含むことが意図される。ヒト抗体は、当技術分野で周知である(van Dijk,M.A.、およびvan de Winkel,J.G.、Curr.Opin.Chem.Biol.5(2001)368~374)。一部の例では、ヒト抗体は、免疫化すると、内因性の免疫グロブリン産生の不在化でヒト抗体の全レパートリーまたは選択を産生することができるトランスジェニック動物(例えば、マウス)でも産生される。そのような生殖系列変異マウスにおけるヒト生殖系列免疫グロブリン遺伝子アレイの導入は、抗原チャレンジするとヒト抗体の産生をもたらすであろう(例えば、Jakobovits,A.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90(1993)2551~2555;Jakobovits,A.ら、Nature 362(1993)255~258;Bruggemann,M.ら、Year Immunol.7(1993)33~40を参照)。さらなる例では、ヒト抗体は、ファージディスプレイライブラリーでも産生される(Hoogenboom、H.R.、およびWinter,G.、J.Mol.Biol.227(1992)381~388;Marks,J.D.ら、J.Mol.Biol.222(1991)581~597)。ColeらおよびBoernerらの技術も、ヒトモノクローナル抗体の調製に利用可能である(Coleら、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R.Liss、77ページ(1985);およびBoerner,P.ら、J.Immunol.147(1991)86~95)。
用語「組換えヒト抗体」は、本明細書で使用される場合、組換え手段によって調製、発現、作成または単離される全てのヒト抗体、例えばNSOもしくはCHO細胞などの宿主細胞からまたはヒト免疫グロブリン遺伝子のトランスジェニックである動物(例えば、マウス)から単離された抗体、または宿主細胞にトランスフェクトした組換え発現ベクターを使用して発現された抗体を含むことが意図される。そのような組換えヒト抗体は、再編成した形態の可変および定常領域を有する。一部の場合では、組換えヒト抗体は、in vivo体細胞超突然変異にかけられる。したがって、組換え抗体のVHおよびVL領域のアミノ酸配列は、ヒト生殖系列VHおよびVL配列に由来および関連するが、in vivoでヒト抗体生殖系列レパートリー内に自然に存在しないことがある。
本明細書で使用される場合、用語「個体」、「対象」、および「患者」は、任意の哺乳動物を意味する。一部の実施形態では、哺乳動物はヒトである。一部の実施形態では、哺乳動物は非ヒトである。医療従事者(例えば、医師、正看護師、上級看護師、医師助手、雑役係、またはホスピス職員)の管理(例えば、常時または間欠的)によって特徴付けられる状況に必要であるかまたは限定される用語はない。
本明細書で使用される場合、用語「抗CD38 BMK」抗体は、参照抗体ダラツムマブを指す。
本明細書で使用される場合、配列に関して、用語「パーセント(%)アミノ酸配列同一性」は、必要であれば、配列をアラインし、ギャップを導入して最大パーセント配列同一性を達成した後、配列同一性の一部として任意の保存置換を考えない、特定の配列中のアミノ酸残基と同一である候補配列中のアミノ酸残基のパーセンテージとして規定される。パーセントアミノ酸配列同一性を決定する目的のためのアライメントは、例えば、一般的に利用可能なコンピューターソフトウェア、例えばEMBOSS MATCHER、EMBOSS WATER、EMBOSS STRETCHER、EMBOSS NEEDLE、EMBOSS LALIGN、BLAST、BLAST-2、ALIGNまたはMegalign(DNASTAR)ソフトウェアを使用して、当技術分野内の様々な方法で達成され得る。当業者は、比較される配列の全長にわたり最大アライメントを達成するのに必要な任意のアルゴリズムを含む、測定アライメントのための適切なパラメーターを決定し得る。
本明細書で使用される場合、用語「脱フコシル化」は、野生型細胞系または健常個体で発現されたグリコシル化ポリペプチドと比較して、還元フコース残基を有するグリコシル化ポリペプチドを指す。例えば、CHO FUT8-/-変異細胞系において発現されたグリコシル化ポリペプチドは、脱フコシル化される。脱フコシル化グリコシル化ポリペプチドは、フコース残基がゼロである必要はない。
6.実施形態のリスト
本発明の実施形態の以下のリストは、本発明の様々な特色を開示すると考えるべきであり、その特色は、それらが説明される特定の実施形態について特異的であると考えてもよく、またはその特色は、他の実施形態において列挙される様々な他の特色と組み合わせ可能である。したがって、単に、特色は、1つの特定の実施形態の下に説明されるので、その特色の使用をその実施形態に必ずしも限定しない。
実施形態1。1つまたは複数のヒト化CD38結合ドメイン、1つまたは複数のヒト化ICAM1結合ドメイン、およびヒトFcドメインを含む二特異性抗体。
実施形態2。ヒト化CD38結合ドメインが、scFvを含む、実施形態1に記載の二特異性抗体。
実施形態3。ヒト化CD38結合ドメインが、IgG重鎖の可変ドメイン、およびIgG軽鎖の可変ドメインを含む、実施形態1または2に記載の二特異性抗体。
実施形態4。ヒト化CD38結合ドメインが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、実施形態1~3のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態5。ヒト化ICAM1結合ドメインが、scFvを含む、実施形態1~4のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態6。ヒト化ICAM1結合ドメインが、IgG重鎖の可変ドメイン、およびIgG軽鎖の可変ドメインを含む、実施形態1~5のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態7。ヒト化ICAM1結合ドメインが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、実施形態1~6のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態8。二特異性抗体のアイソタイプが、IgG1である、実施形態1~7のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態9。ヒトFcドメインが、ヘテロ二量体Fcドメインであり、ヘテロ二量体Fc領域が、ノブ・イン・ホール(KiH)構造を形成するノブ鎖およびホール鎖を含む、実施形態1~8のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態10。ノブ鎖が、突然変異T366Wを含み、ホール鎖が、突然変異T366S、L368A、およびY407Vを含み、アミノ酸位置の番号付けが、KabatらのEUインデックスに従う、実施形態9に記載の二特異性抗体。
実施形態11。ノブ鎖が、突然変異S354C、T366Wを含み、ホール鎖が、突然変異Y349C、T366S、L368A、およびY407Vを含み、アミノ酸位置の番号付けが、KabatらのEUインデックスに従う、実施形態9に記載の二特異性抗体。
実施形態12。Fcドメインが、脱フコシル化されている、実施形態1~11のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態13。Fcドメインが、抗原依存性細胞性細胞傷害(ADCC)活性を増強する1つまたは複数のアミノ酸置換を含む、実施形態1~12のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態14。Fcドメインが、S239D、I332E、およびA330Lアミノ酸置換を含み、アミノ酸の番号付けが、KabatらのEUインデックスに従う、実施形態13に記載の二特異性抗体。
実施形態15。ヒト化CD38結合ドメインが、抗CD38 IgGの可変ドメインを含み、ICAM1結合ドメインが、抗ICAM1単鎖可変断片(抗ICAM1 scFv)を含む、実施形態1~12のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態16。ヒト化ICAM1結合ドメインが、抗ICAM1 IgGの可変ドメインを含み、CD38結合ドメインが、抗CD38単鎖可変断片(抗CD38 scFv)を含む、実施形態1~13のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態17。CH1 IgGドメインおよびCL IgGドメインをさらに含む、実施形態1~16のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態18。T細胞受容体(TCR)定常領域をさらに含み、TCR定常領域が、TCRアルファ定常ドメインおよびTCRベータ定常ドメインを含む、実施形態1~17に記載の二特異性抗体。
実施形態19。ヒト化CD38結合ドメインが、VH-CD38ドメインおよびVL-CD38ドメインを含み、
VH-CD38ドメインが、TCRベータ定常ドメインに融合しており、
VL-CD38ドメインが、TCRアルファ定常ドメインに融合している、
実施形態18に記載の二特異性抗体。
実施形態20。ヒト化CD38結合ドメインが、VH-CD38ドメインおよびVL-CD38ドメインを含み、
VH-CD38ドメインが、CH1 IgGドメインに融合しており、
VL-CD38ドメインが、CL IgGドメインに融合している、
実施形態18に記載の二特異性抗体。
実施形態21。ヒト化ICAM1結合ドメインが、VH-ICAM1ドメインおよびVL-ICAM1ドメインを含み、
VH-ICAM1ドメインが、TCRベータ定常ドメインに融合しており、
VL-ICAM1ドメインが、TCRアルファ定常ドメインに融合している、
実施形態18または20に記載の二特異性抗体。
実施形態22。ヒト化ICAM1結合ドメインが、VH-ICAM1ドメインおよびVL-ICAM1ドメインを含み、
VH-ICAM1ドメインが、CH1 IgGドメインに融合しており、
VL-ICAM1ドメインが、CL IgGドメインに融合している、
実施形態18または19に記載の二特異性抗体。
実施形態23。二特異性抗体の最低融解転移が、少なくとも55℃、少なくとも60℃、または少なくとも65℃である、実施形態1~22のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態24。ヒト化CD38結合ドメインが、配列番号40に対して少なくとも90%同一の配列を含む、実施形態1~23のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態25。ヒト化CD38結合ドメインが、配列番号41に対して少なくとも90%同一の配列を含む、実施形態1~24のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態26。ヒト化CD38結合ドメインが、配列番号35に対して少なくとも90%同一の配列を含む、実施形態1~24のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態27。ヒト化CD38結合ドメインが、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54および配列番号55に対して少なくとも90%同一の配列を含む、実施形態1~25のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態28。HC CDR3ドメインが、グルタミン酸95、グルタミン酸100b、グリシン100cおよびチロシン100dを含み、LC CDR3ドメインが、グリシン90、チロシン91、セリン93、グリシン94、およびチロシン96を含み、アミノ酸位置の番号付けが、KabatらのEUインデックスに従う、実施形態27に記載の二特異性抗体。
実施形態29。ヒト化ICAM1結合ドメインが、配列番号44に対して少なくとも90%同一の配列を含む、実施形態1~28のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態30。ヒト化ICAM1結合ドメインが、配列番号45に対して少なくとも90%同一の配列を含む、実施形態1~29のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態31。ヒト化ICAM1結合ドメインが、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、および配列番号61に対して少なくとも90%同一の配列を含む、実施形態1~30のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態32。ヒト化CD38結合ドメインが、10nM未満または5nM未満の平衡解離定数(KD)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる、実施形態1~31のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態33。ヒト化CD38結合ドメインが、0.1nM~20nM、0.5nM~15nM、1nM~10nM、または1nM~5nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる、実施形態1~31のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態34。ヒト化CD38結合ドメインが、2nM~5nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる、実施形態1~31のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態35。ヒト化ICAM1結合ドメインが、1nM未満、0.5nM未満、または0.2nM未満の平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる、実施形態1~34のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態36。ヒト化ICAM1結合ドメインが、0.02nM~10nM、0.05nM~5nM、0.05nM~1nM、または0.1nM~0.5nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる、実施形態1~34のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態37。ヒト化ICAM1結合ドメインが、0.1nM~0.15nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる、実施形態1~34のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態38。KDが、表面プラズモン共鳴によって決定される、実施形態32~37のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態39。脱フコシル化Fcドメインを含む、実施形態1~38のいずれかに記載の二特異性抗体。
実施形態40。脱フコシル化Fcドメインを含まない、その他の点では同一の二特異性抗体によって標的細胞に対して誘導されたADCC効果と比較して、標的細胞に対する増強されたADCC効果を誘導することができる、実施形態39に記載の二特異性抗体。
実施形態41。ヒト化CD38結合ドメインまたはヒト化ICAM1結合ドメインを含む単特異性タンパク質によって標的細胞に対して誘導されたADCC効果と比較して、標的細胞に対する増強されたADCC効果を誘導することができる、実施形態1~40のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態42。10nM未満または0.5nM~1.0nMの半数効果濃度(EC50)により、Daudi細胞に対する補体依存性細胞傷害性を誘導することができる、実施形態1~41のいずれか1つに記載の二特異性抗体。
実施形態43。配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、および配列番号61に対して少なくとも90%同一のCDR配列を含む、ヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
実施形態44。配列番号44および配列番号45に対して少なくとも90%同一の配列を含む、実施形態43に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
実施形態45。1nM未満または0.5nM未満の平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む、実施形態43または44に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
実施形態46。0.02nM~10nM、0.05nM~5nM、または0.05nM~1nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む、実施形態43または44に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
実施形態47。0.1nM~0.5nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む、実施形態43または44に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
実施形態48。KDが、表面プラズモン共鳴によって決定される、実施形態43~47のいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
実施形態49。実施形態1~42のいずれか1つに記載の二特異性抗体、または実施形態43~48のいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片を含む医薬組成物。
実施形態50。薬学的に許容される担体、賦形剤、またはそれらの任意の組合せをさらに含む、実施形態49に記載の医薬組成物。
実施形態51。対象において細胞を死滅させる方法であって、対象に、実施形態1~42のいずれか1つに記載の二特異性抗体、または実施形態43~48のいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片、または実施形態49もしくは50に記載の医薬組成物を投与することを含み、細胞が、CD38およびICAM1を発現する、方法。
実施形態52。細胞が、溶解される、実施形態51に記載の方法。
実施形態53。細胞が、腫瘍細胞である、実施形態51または52のいずれか1つに記載の方法。
実施形態54。対象において腫瘍の成長を低減する方法であって、対象に、実施形態1~42のいずれか1つに記載の二特異性抗体、または実施形態43~48のいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片、または実施形態49もしくは50に記載の医薬組成物を投与することを含み、腫瘍が、CD38およびICAM1を発現する細胞を含む、方法。
実施形態55。対象においてがんを処置する方法であって、対象に、実施形態1~42のいずれか1つに記載の二特異性抗体、または実施形態43~48のいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片、または実施形態49もしくは50に記載の医薬組成物を投与することを含み、がんが、CD38およびICAM1を発現する細胞を含む、方法。
実施形態56。がんが、固形腫瘍または血液悪性腫瘍を含む、実施形態55に記載の方法。
実施形態57。がんが、血液悪性腫瘍を含む、実施形態56に記載の方法。
実施形態58。血液悪性腫瘍が、多発性骨髄腫、リンパ腫、またはバーキットリンパ腫である、実施形態57に記載の方法。
実施形態59。がんが、肺がんまたは前立腺がんである、実施形態55に記載の方法。
実施形態60。細胞が、その表面上に少なくともNCI-H2291細胞と同じ量のICAM1を発現する、実施形態51~59のいずれかに記載の方法。
実施形態61。細胞が、その表面上に少なくともNCI-H2342細胞と同じ量のCD38を発現する、実施形態60に記載の方法。
実施形態62。細胞が、その表面上にDaudi細胞よりも少ないCD38を発現する、実施形態60または61のいずれかに記載の方法。
実施形態63。細胞の表面上のCD38の量が、Raji細胞の表面上のCD38の量よりも少ないかまたはそれと等しい、実施形態62に記載の方法。
実施形態64。細胞の表面上のICAM1とCD38との比が、Daudi細胞の表面上のICAM1とCD38との比よりも大きい、実施形態51~63のいずれかに記載の方法。
実施形態65。細胞の表面上のICAM1とCD38との比が、Raji細胞の表面上のICAM1とCD38との比よりも大きいかまたはそれと等しい、実施形態64に記載の方法。
実施形態66。細胞が、その表面上に少なくとも5000、10000、150000、20000、30000、50000、100000、150000、200000、250000、300000、400000または500000個のICAM1タンパク質を発現する、実施形態51~65のいずれかに記載の方法。
実施形態67。細胞が、その表面上に少なくとも50,000個のICAM1タンパク質を発現する、実施形態66に記載の方法。
実施形態68。細胞が、その表面上に少なくとも100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、または5000個のCD38タンパク質を発現する、実施形態51~67のいずれかに記載の方法。
実施形態69。細胞が、その表面上に少なくとも300個のCD38タンパク質を発現する、実施形態68に記載の方法。
実施形態70。細胞が、その表面上に約350000、300000、250000、200000、150000、100000、50000、30000、20000、15000、10000、または5000個未満のCD38タンパク質を発現する、実施形態68または69に記載の方法。
実施形態71。細胞が、その表面上に約350,000個未満のCD38タンパク質を発現する、実施形態70に記載の方法。
実施形態72。細胞の表面上のICAM1とCD38との比が、少なくとも約1、1.5、2.0、2.5、5、10、15、20、50、100、または200である、実施形態51~71のいずれかに記載の方法。
実施形態73。細胞の表面上のICAM1とCD38との比が、少なくとも約1である、実施形態72に記載の方法。
実施形態74。細胞の表面上のICAM1とCD38との比が、少なくとも約10である、実施形態72に記載の方法。
実施形態75。対象が、ヒトである、実施形態51~74のいずれか1つに記載の方法。
実施形態76。実施形態1~41のいずれか1つに記載の二特異性抗体、または実施形態42~48のいずれか1つに記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片、または実施形態49もしくは50に記載の医薬組成物を含むキット。
これらの実施例は、例示目的のためだけに提供され、本明細書で提供される請求項の範囲を限定しない。
7.1 実施例1:CD38およびICAM1を発現する腫瘍細胞系
本開示に記載される抗体の結合および機能活性は、表1の腫瘍由来細胞系を使用して解析した。
Figure 2023526605000002
7.1.1 フローサイトメトリー結合アッセイ
形質転換した細胞系上のCD38およびICAM1の表面発現を、フローサイトメトリーによって定量した。採取した細胞を、5分間2000rpmで遠心分離し、10~15mlの氷冷した培養培地中に再懸濁し、次いで計数した。次いで、3×10個の細胞をブロッキング緩衝液(PBS+2%FBS)のmlあたりに再懸濁した。100μlの細胞懸濁液を96ウェルプレートの各ウェルに分配し、10~20分間室温でインキュベートした。Fc受容体発現細胞については、5μlのヒトFcブロック(BD Biosciences社、カタログ番号564220)を添加し、15分間インキュベートした。インキュベーションの間、精製した抗体をブロッキング緩衝液によって所望の希釈度に希釈した。10~20分のインキュベーション後、細胞を冷却遠心機により、2000rpmで5分間遠心分離した。ブロッキング緩衝液を吸引し、細胞を、100μl/ウェルの希釈した抗体中に再懸濁し、4℃で1時間インキュベートした。次いで細胞を、PBS+2%FBSで3回洗浄した。3回目の洗浄後、細胞を、100μlの1:500希釈したAlexa Fluor488標識マウス抗ヒトIgG1 Fc二次抗体(Invitrogen社、カタログ番号A10631)に再懸濁し、暗中4℃で1時間インキュベートした。次いで細胞を、5分間2000rpmでの遠心分離によって、200μlのPBSで3回洗浄した。最後の洗浄後、細胞を300μlの冷PBS中に再懸濁し、FACSVerse(商標)(BD Biosciences社)フローサイトメーターで解析した。9つの細胞系でのCD38およびICAM1の相対発現レベルを表2に示す。
Figure 2023526605000003
7.2 実施例2:CD38およびICAM1抗原の産生
ヒトCD38およびICAM1の全長細胞外ドメイン(ECD)は、6×His親和性タグ(配列番号62)、TEV切断部位、および直接ビオチン化のためのAviTagを含むpCDNA3.1ベクターへとクローニングした。これらのAviTag抗原(切断後)のアミノ酸配列を表3に示す。CD38およびICAM1タンパク質を発現するトランスフェクトしたExpi293培養物を、2000rpmおよび4℃で10分間遠心分離し、上澄み液を回収した。Ni-NTA樹脂を、E緩衝液(137mM NaCl、2.7mM KCl、10mM NaHPO、2mM KHPO、pH7.4)によって事前に平衡化し、4℃で上澄み液をロテーター上で2時間インキュベートし、次いでカラムに注いだ。カラムは、G-250によってシグナルが観察されなくなるまで、I-20緩衝液(137mM NaCl、2.7mM KCl、10mM NaHPO、2mM KHPO、pH7.4、250mMイミダゾール)で洗浄した。溶出液をE緩衝液に対して透析し、次いでタンパク質に対するプロテアーゼの比1:10でTEVプロテアーゼにより、4℃で終夜切断した。
ゲル濾過を利用して、凝集をアッセイした。それぞれの単離したECDの小画分を、E緩衝液によって事前に平衡化した24mlのSuperdex(商標)200カラム(10/300GL、GE)にロードした。抗原は、単量体として溶出した。タンパク質の残りは、保存緩衝液(137mM NaCl、2.7mM KCl、10mM NaHPO、1.76mM KHPO、6%スクロース、pH7.4)へと透析し、30kDaの分子量カットオフの限外濾過チューブ中で濃縮し、液体Nにより急速凍結し、-80℃で保存した。



























Figure 2023526605000004
7.3 実施例3:CD38およびICAM1モノクローナル抗体
CD38またはICAM1に特異的なウサギモノクローナル抗体は、その全体が参照によって組み込まれる、PCT/US2019/061884に記載されるように生成される。
ウサギは、10個のDaudi細胞(CD38抗体)またはCHO-G10細胞(ICAM1を発現する安定クローン)によって4回免疫化した。血清力価は、組換えICAM1およびCD38タンパク質を使用して、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)によってアッセイした。標的認識は、フローサイトメトリーによってさらにアッセイした。各標的について、高いELISA力価および強いフローサイトメトリーシグナルを示したウサギは、400μgの組換えICAM1またはCD38のIV注射により、脾臓摘出の4日前にブーストした。各標的について、1.2×10個の新しく単離した脾細胞を、ソーティングの前にカスタマイズしたB細胞培地中で終夜培養した。脾細胞は、SMabTMプラットフォームを使用して処理し、抗原認識B細胞を濃縮した。FACSソートしたB細胞は、10~14日間、96ウェルプレート中1個の細胞/ウェルで培養した。
抗原認識が陽性のクローンは、直接抗原ELISAを使用して同定した。FACS解析に好適なモノクローナル抗体を同定するため、最初の陽性クローンを、CD38(CHO-F10)およびICAM1(CHO-G10)を発現するCHO細胞系に対してスクリーニングした。トランスフェクトしていないCHO細胞は、陰性対照として使用した。FACS陽性mAbクローンは、線形発現モジュール(LEM)を使用して、最初の陽性クローンから回復した、組換えIgG遺伝子を一過的に発現するHEK293F細胞からの上澄み液をさらに確認した。
CD38およびICAM1抗原を発現する安定細胞系は、抗生物質を含む選択培地中で維持し、導入遺伝子発現を維持した。CHO-G10細胞は、10%FBSおよび5μg/mlピューロマイシンを補足したF12培地中で増殖させた。CHO-F10細胞は、10% FBSおよび5μg/mlピューロマイシンおよび2mg/mlネオマイシンを補足したF12培地中で増殖させた。
ウサギ可変ドメインおよびヒト定常ドメインを有するキメラ抗体は、抗CD38および抗ICAM1モノクローナル抗体のVHドメインをヒトIgG1定常領域に、ならびに抗CD38および抗ICAM1モノクローナル抗体のVLドメインをヒトカッパ定常領域に融合することによって生成した。ヒトカッパ定常領域は、ウサギVL(Cys80~Cys171)とドメイン間ジスルフィド結合を形成するウサギカッパ定常領域中のシステインに相当するシステインを持たないため、VL領域中のCys80をSerと置き換え、遊離のシステインを除去した。
表4~6は、重鎖および軽鎖、可変ドメイン、ならびに相補性決定領域(CDR)を含む、これらの方法によって発見された、例示的なキメラ抗CD38および抗ICAM1モノクローナル抗体の配列を提示する。
Figure 2023526605000005
Figure 2023526605000006
Figure 2023526605000007
7.4 実施例4:キメラ抗CD38および抗ICAM1抗体の結合および機能評価
ELISA結合アッセイ
96ウェルプレートは、1μg/mlの組換えCD38またはICAM1によって、4℃で終夜コートした。3回洗浄後、プレートは、300μlのPBST中1%BSAで、1時間37℃でブロックした。段階希釈した抗体を添加し、1時間37℃でインキュベートした。次いでプレートをPBSTで4回洗浄し、1:5000希釈した二次抗体(Sigma社、カタログ番号A0293)と1時間37℃でインキュベートした。プレートをPBSTで再び4回洗浄し、室温で15分間TMB基質とインキュベートし、1N HClで停止させ、次いで450nMで読み取った。キメラ抗体18E4は、およそ50pMの半数効果濃度(EC50またはEC50)で、CD38に結合した。キメラ抗体11F2および8B12は、およそ50pMのEC50でICAM1に結合した。
フローサイトメトリー結合アッセイ
キメラ抗CD38および抗ICAM1抗体の、腫瘍細胞の表面上のタンパク質への結合は、上記のように、フローサイトメトリーによって決定した。キメラ抗体18E4および抗CD38BMKは、0.3~1.0nMのEC50で、Daudi細胞上のCD38に結合した。キメラ抗体11F2、および8B12は、1.0~1.5nMのEC50で、DU145細胞上のICAM1に結合した。
表面プラズモン共鳴結合アッセイ
表面プラズモン共鳴(SPR)は、ELISAよりも結合キネティクスおよび親和性についてより正確で感受性なアッセイである。さらに、抗CD38および抗ICAM1抗体の結合キネティクス測定は、抗体が固定され、単量体抗原によって負荷されたため、SPRアッセイにおいて抗体結合価によって影響されなかった。SPRは、Biacore 8K装置(GE Healthcare社)で実施した。抗体は、モノクローナルマウス抗ヒトIgG(Fc)抗体(GE Healthcare社ヒト抗体捕捉キット)によってコートしたBiacore Series S CM5センサーチップで捕捉した。抗原(CD38ECDまたはICAM1 ECD)の3倍段階希釈を、30μl/分の流速で注入した。各試料は、室温(25℃)での1分間の会合および10分間の解離によって解析した。各注入後、チップは、3M MgClを使用して再生した。KonおよびKoffの同時フィッティングの1:1 Langmuirモデルをキネティクス解析のために使用した。キメラ抗体18E4は、0.1~0.5nMのKDで、ヒトCD38に結合した。キメラ抗体11F2および8B12は、0.1~0.5nMのKDで、ヒトICAM1に結合した。
機能活性
補体依存性細胞傷害性
補体依存性細胞傷害性またはCDCをアッセイするため、補体、抗体または標的細胞は、FBSを含まない細胞培養培地中で希釈した。標的細胞は、対数増殖期に採取し、FBSを含まない細胞培養培地で2回洗浄した。細胞密度を4×10個/mlに合わせ、50μlの細胞懸濁液をアッセイプレートの各ウェルに添加した。抗体は、最終濃度の4×で調製した。次いで、25μlの段階希釈した抗体を、アッセイプレートの各ウェルに添加し、30分間37℃でインキュベートした。次いで、25μlの希釈したヒト血清を、アッセイプレートの各ウェルに添加した。補体の作用濃度は10%であった。補体、抗体、および標的細胞の希釈のために使用した全ての培地は、無血清であった。アッセイプレートは、4時間37℃でインキュベートした。次いで、50μLのCellTiter-Glo Luminescent緩衝液を各ウェルに添加し、2分間オービタルシェイカー上で大きく混合し、細胞溶解を誘導した。次いで、プレートを10分間室温でインキュベートし、発光シグナルを安定化した。発光は、SpectraMax M5によって測定した。データは、非線形回帰フィットを使用するGraphPad prism5によって解析した。キメラ抗CD38抗体18E4は、1~2nMのEC50で、Daudi細胞に強いCDC活性を示した。
抗体依存性細胞性細胞傷害
抗体依存性細胞性細胞傷害(ADCC)をアッセイするため、標的細胞は平衡塩類溶液および細胞培地で1回洗浄し、細胞数を1×10個の細胞/mlに合わせた。2μLのBATDA蛍光増強リガンド(Perkin Elmer社、カタログ番号C136~100)を、各mLの細胞に添加し、細胞インキュベーター中37℃で20分間インキュベートした。インキュベーション後、細胞を遠心分離し、培養培地を吸引した。標識した細胞を、PBSで4回洗浄した。最後の洗浄後、細胞を培養培地中に再懸濁し、5×10個の細胞/mlに合わせた。200μL(1×10個の細胞)の細胞懸濁液を、96ウェルプレートの各ウェルに添加した。バックグラウンド放出は、標識した標的細胞のアリコットを引くことによって決定し、遠心分離し、上澄み液を空のウェルに移した。抗体は、10% FBSを含有するRPMI-1640によって段階希釈した。50μLの段階希釈した抗体を、標的細胞を含有するアッセイプレートに添加し、5~10分間、37℃、5%COでインキュベートした。エフェクター細胞NK92/CD16a176Vまたは新しく単離したPBMCを採取し、10% FBSを含有するRPMI-1640中に再懸濁した。50μl/ウェルのエフェクター細胞を、異なるET比でアッセイプレートの各ウェルに添加した。設定対照:標的自然(標的細胞+100μLの培地);標的最大(標的細胞+100μLの培地+10μLの溶解緩衝液)、バックグラウンド(100μLの標識した標的細胞上澄み液および100μLの希釈培地)。プレートを、2時間37℃の、加湿した5%CO大気中でインキュベートした。インキュベーションの終了時に、10μLの溶解緩衝液(Perkin Elmer社、カタログ番号4005-0010)を最大放出ウェルに添加した。プレートを、500gで5分間遠心分離した。各ウェルからの20μLの上澄み液を、平底の検出プレートに移した。次いで、200μLのEuropium Solution(Perkin Elmer社、カタログ番号C135-100)を、検出プレートの各ウェルに添加した。プレートは、室温で15分間、250rpmで震盪し、次いで蛍光を、5時間以内に、時間分解フルオロメーターで測定した。
キメラ抗CD38抗体18E4は、Daudi細胞については0.1と0.5pMの間のEC50で、Daudi細胞およびHuNS1細胞に強力なADCC活性を示した。11F2および8B12キメラ抗ICAM1抗体は、0.01と0.1nMの間のEC50で、ICAM1高発現のDU145細胞に強力なADCC活性を示した。
7.5 実施例5:ヒト化
18E4、11F2、および8B12抗体は、ヒトフレームワークへのそれらのCDR配列の移植によってヒト化された。CDR移植バリアントは、キメラ抗体と比較してそれらの抗原に対する親和性が減少し、それらの安定性を減少させ得る配列を含有する。したがって、それらは、結合および潜在的な化学的ホットスポットを、化学的役割を持たない残基と置き換えるのに寄与する位置で、ヒトフレームワーク残基を相当するウサギフレームワーク残基と置き換えることよってさらに操作した。
7.5.1 抗CD38抗体、18E4のヒト化
18E4可変ドメインの配列は、国際ImMunoGeneTics information system(登録商標)(IMGT(登録商標))ライブラリーからの配列とアラインし、18E4のHVおよびVL鎖と相同性を有するヒト生殖系列VHおよびVLカッパ配列を同定した。IGKV1~05は、VLヒト生殖系列アクセプター配列として選択した。IGHV3~23は、VHヒト生殖系列アクセプター配列として選択した。
単一移植バリアントh18E4-1は、18E4キメラ抗体と比較してCD38ヘの親和性が実質的に減少した。その親和性を回復するため、フレームワーク領域中の選択したアミノ酸をウサギ配列に変更し戻した。3つの軽鎖バーニア位置M、I48およびL78(図1A)および8つの重鎖バーニア位置V37、S49、S62、V63、I69、R71、L78およびK94(図1B)を評価した。
さらなるバリアントを構築し、最終クローンの潜在的な化学的不安定性を減少させた。LC CDR3の潜在的な脱アミド化部位(NG)を、AG、SG、またはNAに変異させ(図1A)、LC CDR1、HC CDR1、およびHC CDR2のシステイン残基を、セリンまたはアラニンに変異させた(図1A~1B)。
図1A~1Bの変異した18E4重鎖および軽鎖バリアントを組合せ、表7に示すようにヒト化18E4抗体バリアントを生成した。
Figure 2023526605000008
フレームワーク領域中に逆突然変異を有するヒト化18E4およびh18E4バリアントの結合キネティクスを、SPRによって評価した。CDR移植バリアントh18E4-1は、キメラ18E4よりも>10倍高いKDでヒトCD38に結合する。フレームワーク残基を付加し戻すことは、バリアントh18E4-2からh18E4-8の親和性を、キメラ18E4とほぼ同じ親和性(約50%~200%)まで改善した。3個のLC逆突然変異および8個のHC逆突然変異を有する、h18E4-9は、キメラ18E4よりも低いKDであった。フレームワーク領域にアミノ酸残基を付加し戻すことは、細胞表面CD38へのヒト化18E4バリアントの親和性も改善し、それらのADCC活性を増加させる。特にh18E4-9およびキメラ18E4は、0.01~0.05nMのEC50でDaudi細胞の表面上のCD38に同等の親和性を示し、HuNS1標的細胞に同等のADCC活性を示した。
h18E4-9の良好な結合および機能特性を確立すると、このバリアントはさらに変異され、潜在的な化学的不安定部位を除去した。軽鎖の潜在的なNG脱アミド化部位を除去するように設計された突然変異のセット中、h18E4_L7のアルパラギンからセリンへの突然変異(h18E4-13に組み込まれる)は、表面プラズモン共鳴によって決定された、結合親和性への最小限の有害な効果を示した。h18E4-13のh18E4_H3重鎖はさらに変異され、CDR1およびCDR2ドメイン中のシステイン残基を除去し、h18E4-19に組み込まれる、h18E4_H6を生成した。Daudi細胞におけるADCCアッセイでは、h18E4-19は、キメラ18E4と類似のEC50濃度(0.05~0.1pM)で、強力な活性を示し、ベンチマーク抗CD38抗体ダラツムマブ(0.1~0.5pM)よりもわずかに強力であった。
アラニンスキャンニング
ヒト化h18E4-19抗体のアラニンスキャンニングバリアントを生成し、ヒトCD38に結合のために重要なCDR3残基を同定した。図2A~2Bに示すように、アラニン変異は、重鎖および軽鎖CDR3領域の各残基をアラニンに変異することにより体系的に生成した。表8に示すように、各変異バリアントは、ELISAによりCD38ヘの結合について試験した。0.02nM~0.1nM(クラスA)のEC50値を有するバリアントは、CD38への結合を実質的に阻害することなく変異され得るCDR3の位置を同定した。
Figure 2023526605000009
7.5.2 抗ICAM1抗体8B12および11F2のヒト化
抗ICAM1抗体、8B12のヒト化
8B12重鎖および軽鎖可変ドメインの配列は、国際ImMunoGeneTics information system(登録商標)(IMGT(登録商標))ライブラリーからの配列とアラインし、相同なヒト生殖系列VHおよびVLカッパ配列を同定した。8B12 VLは、アクセプター配列としてヒト生殖系列IGKV1-05を選択した。8B12 VHは、アクセプター配列として、ヒト生殖系列IGHV3-23を選択した。
CDR移植バリアントh8B12-1は、Daudi細胞の表面上およびSPRアッセイでのICAM1ヘの結合が実質的に減少した。親和性を回復するため、フレームワーク領域中の以下のバーニア位置の選択したアミノ酸を評価した:軽鎖I、L46、L78、F83およびI106(図3A)および重鎖L、A24、W47、V48、S49、S62、V63、R71、L78、M82、L82C、A93およびK94(図3B)。図3A~3Bの変異8B12重鎖および軽鎖バリアントを組合せ、表9に示すように、ヒト化8B12抗体バリアントを生成した。
Figure 2023526605000010
フローサイトメトリーアッセイは、h8B12-2からh8B12-7の逆突然変異が、CDR移植バリアントh8B12-1(EC50:0.2nM~0.5nM)と比較して、Daudi細胞の表面上でのICAM1ヘの結合を改善した(EC50:0.08nM~0.2nM)ことを明らかにした。しかしながら、h8B12-2からh8B12-7はキメラ8B12よりも低い親和性を示した(EC50:0.04nM~0.08nM)。これらの結果は、表面プラズモン共鳴によって確認した。h8B12-2からh8B12-7は、0.3nM~1nMの範囲の親和性定数(KD)を示した。これは、h8B12-1の>10倍の改善を表すが、キメラ8B12と比較すると依然として弱い結合である(KD:1nM~2nM)。さらなるフレームワーク領域バリアントの評価は、結合特性がさらに改善したh8B12-21をもたらした。h8B12-21は、h8B12-4、h8B12-6、h8B12-7およびh8B12-19と比較してADCC活性も改善した。
抗ICAM1抗体、11F2のヒト化
図4に示すように、11F2クローンは、8B12と高い配列類似性を共有する。11F2ヒト化は、11F2 CDRをh8B12-21のフレームワーク領域へと移植することによって開始した。次いで、軽鎖残基I、F83、およびI106(図5A)および重鎖残基W47(図5B)をヒト残基に逆変異し、それらの抗原結合への寄与を評価した。さらなる突然変異を、11F2 CDR H3領域の化学責任部位(D100b100c)を磨くために生成した。表10に示すように、生じた重鎖および軽鎖を、さらなる評価のために抗ICAM1抗体と組み合わせた。
Figure 2023526605000011
h11F2-1からh11F2-4は、0.05nM~0.2nMのEC50値で、Daudi細胞に強いADCC活性を示した。h11F2-5からh11F2-9は全て、表面プラズモン共鳴によって決定されたように、h8B12~21(0.1nM~0.5nM)と類似の結合親和性(KD)を示した。
7.6 実施例6:異なるフォーマットのヒト化二特異性抗体
ヒト化抗CD38(h18E4-19)および抗ICAM1(h11F2-6)結合ドメインを接合し、二特異性抗体を形成した。2つのフォーマットの二特異性抗体を構築した。1つはCD38 scFvドメインを有する3つのポリペプチド鎖を持つ。他方は、4つのポリペプチド鎖を持ち、T細胞受容体(TCR)定常ドメインを使用して、CD38結合アームをICAM1結合アームと区別した。両方の二特異性フォーマットのFcドメインは、ノブ・イントゥ・ホール突然変異によって工学的に操作し、ホモ二量体アセンブリーを阻害した。様々なノブ・イントゥ・ホールフォーマットおよび二特異性抗体を構築するための他の方法は、PCT/US19/61884およびCarter、J.Immunol.Protein Engineering 9(7)617~621、1996に記載される。
7.6.1 αCD38(scFv)×αICAM1の構築
αCD38(scFv)×αICAM1は、二特異性抗体のアセンブリーを促進するノブ・イントゥ・ホール突然変異を有する、h18E4-19由来の一本鎖CD38結合ドメイン(scFv)、h11F2-6由来のICAM1結合ドメイン、およびIgG1 Fcドメインを有する二特異性抗体である。二特異性抗体の1つのアームへのscFvドメインの組み入れは、非特異性抗体のアセンブリーを阻害する(図7B)。αCD38(scFv)×αICAM1のポリペプチド成分の配列は、表11に示す。ノブおよびホールの突然変異を含む、CD38(scFv)×αICAM1のFcドメインの配列は、表12に示す。
Figure 2023526605000012
Figure 2023526605000013
7.6.2 TCR定常ドメインを有する二特異性抗体の構築
ミスマッチ重鎖および軽鎖を有する非特異的抗体のアセンブリーを防ぐ代替の方法は、図6A~6Cに示し、WO2019/057122にXuによって記載されるように、1つの重鎖CR1定常ドメインをT細胞受容体アルファ(TCRα)定常ドメインと置き換え、相当するLC定常ドメインをTCRβ定常ドメインと置き換えることである。αCD38(TCR)×αICAM1は、TCR配列に連結したh18E4-19由来のCD38結合ドメイン、h11F2-6由来のICAM1結合ドメインならびに会合したHC CR1およびLC定常ドメイン、ならびに二特異性抗体のアセンブリーを促進するが、単特異性抗CD38抗体または単特異性抗ICAM1抗体のアセンブリーを阻害する、ノブ・イントゥ・ホール突然変異を有するIgG1 Fcドメインを有する二特異性抗体である。αCD38(TCR)×αICAM1の重鎖および軽鎖、ならびにその構成部分の配列は表13に示す。αCD38(scFv)×αICAM1およびαCD38(TCR)×αICAM1の構造は、図7A~7Bで比較した。αCD38(scFv)×αICAM1およびαCD38(TCR)×αICAM1によって共有されるCDRドメイン配列は、表14に示す。
Figure 2023526605000014
Figure 2023526605000015
Figure 2023526605000016
7.6.3 ヒト化二特異性抗体の熱安定性
熱安定性は、96ウェルプレートオートサンプラーを備えた自動MicroCal VP-Capillary DSCでの示差走査熱量測定(DSC)によって測定した。二特異性抗体は、20mMヒスチジン、150mM NaCl、pH5.5緩衝液中で1mg/mLに希釈した。400μLの希釈した抗体を、96ウェルプレートのウェルごとに解析した。二特異性抗体試料を、60℃/hの速さで25℃から100℃まで加熱した。融解温度(T)は、タンパク質フリー参照試料からバックグラウンドの引き算およびタンパク質濃度に対するノーマライゼーションにより、Origin7.0ソフトウェアを使用するnon-2-stateモデルに従って算出した。
αCD38(scFv)×αICAM1およびαCD38(TCR)×αICAM1二特異性抗体はそれぞれ、3つの融解温度を有する。CD38結合ドメインのアンフォールディングを表す、最低の熱転移は、αCD38(scFv)×αICAM1(60℃)よりもαCD38(TCR)×αICAM1(65℃)で高かった。
7.6.4 ヒト化二特異性抗体の結合活性
αCD38(scFv)×αICAM1およびαCD38(TCR)×αICAM1の結合親和性は、表面プラズモン共鳴によって決定した。予想どおり、hCD38(KD:2~5nM)およびhICAM1(KD:0.1~0.15nM)のこれらの二特異性抗体の親和性は、互いに類似していた。
7.6.5 二特異性および脱フコシル化抗体のADCC活性
αCD38(scFv)×αICAM1およびαCD38(TCR)×αICAM1は、表15に示すように、多様な腫瘍由来であり、多様なCD38およびICAM1発現レベルを有する細胞系に対して強いADCC活性を示した。二特異性抗体は、CD38発現が比較的低い細胞系において、同じ抗CD38 CDRを有する二価CD38抗体よりも高いADCC活性を示した。同様に、二特異性抗体は、ICAM1発現が低~中程度の細胞において、同じ抗ICAM1 CDRを有する二価ICAM1抗体よりも高いADCC活性を示した。
表15に示すように、抗体がFUT8(フコシルトランスフェラーゼ8)の発現を欠くCHO細胞系で産生された場合、脱フコシル化は、試験した全ての二特異性および単特異性抗体のADCC活性を増強し、試験した全てのCD38+ICAM1+腫瘍細胞系で有効であった。
図8A~8Eは、脱フコシル化αCD38(TCR)×αICAM1のADCC活性を、同じ結合ドメインを有する脱フコシル化二価抗CD38抗体または抗ICAM1抗体、および抗CD38 BMKベンチマーク抗体と比較した。脱フコシル化-αCD38(TCR)×αICAM1は、CD38またはICAM1の表面発現が低い腫瘍細胞系を含む、試験した全ての腫瘍細胞系において優れたADCC活性を示した。まとめると、これらのADCCアッセイは、ヒト化二特異性CD38×ICAM1抗体が、単特異性αCD38抗体または単特異性αICAM1抗体よりも、より広い範囲の形質転換細胞に対してより多彩なADCC活性を有し、この活性が脱フコシル化によってさらに増強されることを示す。
Figure 2023526605000017
7.7 実施例5:in vivo異種移植片腫瘍モデル
細胞由来異種移植片(CDX)または患者由来異種移植片(PDX)を有するマウスを使用して、ヒト化CD38×ICAM1二特異性抗体が、腫瘍成長を阻害する能力を持つかどうか試験した。従来のまたは脱フコシル化バージョンのヒト化αCD38(scFv)×αICAM1およびαCD38(TCR)×αICAM1二特異性抗体は、Raji(リンパ腫)、KMS-26(多発性骨髄腫)、およびHCC44(肺がん)CDXモデル、およびLY3071(リンパ腫)PDXモデルにおいて、単特異性ICAM1およびCD38抗体と比較した。
7.7.1 皮下リンパ腫(Raji)CDXモデルにおけるin vivo活性
CD38/ICAM1二特異性抗体のin vivo抗腫瘍活性を、Rajiリンパ腫CDXモデルにおいて調べた。Raji腫瘍細胞は、大気中5%COの雰囲気下、37℃で、10%熱不活性化ウシ胎仔血清、100U/mLペニシリン、および100μg/mLストレプトマイシンを補足したRPMI-1640培地中で単層培養としてin vitroで維持した。腫瘍細胞は、通常、トリプシン-EFTA処置により週に2回継代した。指数関数増殖期に増殖する細胞を採取し、腫瘍接種した。雌のCB.17 SCIDマウス(Beijing Charles River Laboratories)は、腫瘍発生のため、BD Matrigel(1:1)を補足した0.2mLのPBS中の10個の細胞を皮下に接種した。処置は、腫瘍接種後9日目に、平均腫瘍サイズがおよそ181mmに達すると、開始した。動物は、それらの腫瘍容積に基づいて層別無作為化法を実施する、Excelベースの無作為化ソフトウェアを使用して群に割り当てられた。各群は、5匹の腫瘍担持マウスからなる。試験抗体は、連続3週間、週に2回、10mg/kgの用量でマウスの静脈内に投与した。腫瘍容積をモニターし、腫瘍のサイズが3000mmに達するかまたは壊死する場合、動物は屠殺された。
25日後、未処置のRaji細胞腫瘍は4000mmに達した(図9A)。αCD38(scFv)×αICAM1およびαCD38(TCR)×αICAM1ヒト化二特異性抗体は、両方とも顕著な成長阻害を提供した。TCRフォーマット二特異性抗体は、scFvフォーマット二特異性抗体よりも優れた活性を示した。両方の二特異性抗体は、同じ結合ドメインを有する二価抗CD38抗体およびベンチマーク二価抗CD38抗体よりも大きく成長を阻害した。二価抗ICAM1抗体は、αCD38(scFv)×αICAM1二特異性抗体と同様に、Raji細胞腫瘍成長を阻害した。抗ICAM1抗体の比較的高い活性は、Raji細胞での高いICAM1発現と一致した。脱フコシル化-αCD38(TCR)×αICAM1は、試験した全ての抗体のうち最も高いRaji細胞腫瘍成長阻害を示した。
7.7.2 皮下多発性骨髄腫KMS-26 CDXモデルにおけるin vivo活性
CD38×ICAM1二特異性抗体のin vivo抗腫瘍活性は、KMS-26多発性骨髄腫CDXモデルでさらに調べた。KMS-26腫瘍細胞は、大気中5%CO2の雰囲気下、37℃で、10%熱不活性化ウシ胎仔血清、100U/mLペニシリン、および100μg/mLストレプトマイシンを補足したRPMI-1640培地中で単層培養としてin vitroで維持した。腫瘍細胞は、通常、トリプシン-EFTA処置により週に2回継代した。指数関数増殖期に増殖する細胞を採取し、腫瘍接種した。
雌のCB.17 SCIDマウス(Beijing Charles River Laboratories)は、腫瘍発生のため、BD Matrigel(1:1)を補足した0.2mLのPBS中の5×10個の細胞を皮下に接種した。処置は、腫瘍接種後10日目に、平均腫瘍サイズがおよそ130mmに達すると、開始した。動物は、それらの腫瘍容積に基づいて層別無作為化法を実施する、Excelベースの無作為化ソフトウェアを使用して群に割り当てられた。各群は、5匹の腫瘍担持マウスからなる。試験抗体は、連続3週間、週に2回、10mg/kgの用量でマウスの静脈内に投与した。腫瘍容積をモニターし、腫瘍のサイズが3000mmに達するかまたは壊死する場合、動物は屠殺された。
30日後、未処置のKMS-26細胞腫瘍は2500mmに達した(図9B)。αCD38(scFv)×αICAM1およびαCD38(TCR)×αICAM1ヒト化二特異性抗体は、両方とも顕著な成長阻害を提供した。TCRフォーマット二特異性抗体は、scFvフォーマット二特異性抗体よりも優れた活性を示した。両方の二特異性抗体は、同じ結合ドメインを有する二価抗ICAM1抗体よりも大きく成長を阻害した。二価抗CD38抗体は、KMS-26細胞腫瘍に対して比較的高い成長阻害活性を示した。脱フコシル化-αCD38(TCR)×αICAM1は、試験した全ての抗体のうち最も高いKMS-26細胞腫瘍成長阻害を示した。
7.7.3 皮下肺がん(HCC44)CDXモデルにおけるin vivo活性
CD38×ICAM1二特異性抗体のin vivo抗腫瘍活性は、肺がんCDXモデル(HCC44)でさらに調べた。HCC44腫瘍細胞は、大気中5%COの雰囲気下、37℃で、10%熱不活性化ウシ胎仔血清、100U/mLペニシリン、および100μg/mLストレプトマイシンを補足したDMEM培地中で単層培養としてin vitroで維持した。腫瘍細胞は、通常、トリプシン-EFTA処置により週に2回継代した。指数関数増殖期に増殖する細胞を採取し、腫瘍接種した。
雌のBalb/cヌードマウス(Shanghai Lingchang Laboratory Animal Technology CO.,LTD.)は、腫瘍発生のため、BD Matrigel(1:1)を補足した0.2mLのPBS中の5×10個の細胞を右脇腹の皮下に接種した。処置は、腫瘍接種後20日目に、平均腫瘍サイズがおよそ120mmに達すると、開始した。動物は、それらの腫瘍容積に基づいて層別無作為化法を実施する、Excelベースの無作為化ソフトウェアを使用して群に割り当てられた。各群は、5匹の腫瘍担持マウスからなる。試験抗体は、週に2回、10mg/kgの用量でマウスの静脈内に投与した。腫瘍容積をモニターし、腫瘍のサイズが3000mmに達するかまたは壊死する場合、動物は屠殺された。
60日後、未処置のHCC44細胞腫瘍は2300mmに達した(図9C)。二価抗CD38抗体および抗ICAM1抗体はHCC44細胞腫瘍の成長を阻害しなかったが、αCD38(TCR)×αICAM1ヒト化二特異性抗体は、顕著な成長阻害を示した。脱フコシル化-αCD38(TCR)×αICAM1は、通常のフコシル化αCD38(TCR)×αICAM1と比較して著しく高いHCC44細胞腫瘍成長阻害活性を示した。
7.7.4 皮下ヒトリンパ腫(LY3071)PDXモデルにおけるin vivo活性
確立された原発性ヒトがん組織を担持するマウスからの新しい腫瘍組織を採取し、小片(およそ直径2~3mm)に切断した。各マウスは、腫瘍発生のため、それらの腫瘍組織を右脇腹の皮下に接種した。マウスは、平均腫瘍サイズがおよそ80~120mmに達すると、無作為化された。32匹のマウスを、4つの試験群に無作為に割り当てた(群当たり8匹のマウス)。無作為化は、「マッチ分布」法または「層別化」法(StudyDirector(商標)ソフトウェア、version 3.1.399.19)を使用して、実施した。試験抗体は、連続3週間、週に2回、10mg/kgの用量でマウスの静脈内に投与した。腫瘍容積をモニターし、腫瘍のサイズが3000mmに達するかまたは壊死する場合、動物は屠殺された。
22日目に、未処置の患者由来腫瘍は>1600mmに成長した。成長は、脱フコシル化抗CD38二価抗体によって部分的に阻害された。腫瘍は、脱フコシル化抗ICAM1二価抗体、脱フコシル化αCD38(scFv)×αICAM1抗体、および脱フコシル化αCD38(TCR)×αICAM1ヒト化二特異性抗体によって処置されると収縮した。
本開示の好ましい実施形態が、本明細書に示され、記載されるが、そのような実施形態が、例示のためだけに提供されることは、当業者には明らかであろう。多くのバリエーション、変更、および置換が、本開示から逸脱することなく当業者に想起されるであろう。本明細書に記載される開示の実施形態への様々な変更が理解され、本開示の実施に用いられ得ることが理解されるはずである。以下の請求項は、本開示の範囲を規定し、これらの請求項の範囲内の方法および構造ならびにそれらの等価物がそれによりカバーされることを意図する。

Claims (76)

  1. 1つまたは複数のヒト化CD38結合ドメイン、1つまたは複数のヒト化ICAM1結合ドメイン、およびヒトFcドメインを含む二特異性抗体。
  2. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、scFvを含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  3. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、IgG重鎖の可変ドメイン、およびIgG軽鎖の可変ドメインを含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  4. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  5. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、scFvを含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  6. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、IgG重鎖の可変ドメイン、およびIgG軽鎖の可変ドメインを含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  7. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  8. 前記二特異性抗体のアイソタイプが、ヒトIgG1である、請求項1に記載の二特異性抗体。
  9. 前記ヒトFcドメインが、ヘテロ二量体Fcドメインであり、該ヘテロ二量体Fc領域が、ノブ・イン・ホール(KiH)構造を形成するノブ鎖およびホール鎖を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  10. 前記ノブ鎖が、T366Wに対応する突然変異を含み、前記ホール鎖が、T366S、L368A、およびY407Vに対応する突然変異を含み、アミノ酸位置の番号付けが、KabatらのEUインデックスに従う、請求項9に記載の二特異性抗体。
  11. 前記ノブ鎖が、S354C、T366Wに対応する突然変異を含み、前記ホール鎖が、Y349C、T366S、L368A、およびY407Vに対応する突然変異を含み、アミノ酸位置の番号付けが、KabatらのEUインデックスに従う、請求項9に記載の二特異性抗体。
  12. 前記Fcドメインが、脱フコシル化されている、請求項1に記載の二特異性抗体。
  13. 前記Fcドメインが、抗原依存性細胞性細胞傷害(ADCC)活性を増強する1つまたは複数のアミノ酸置換を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  14. 前記Fcドメインが、S239D、I332E、およびA330Lアミノ酸置換に対応する突然変異を含み、アミノ酸の番号付けが、KabatらのEUインデックスに従う、請求項13に記載の二特異性抗体。
  15. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、抗CD38 IgGの可変ドメインを含み、前記ICAM1結合ドメインが、抗ICAM1単鎖可変断片(抗ICAM1 scFv)を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  16. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、抗ICAM1 IgGの可変ドメインを含み、前記CD38結合ドメインが、抗CD38単鎖可変断片(抗CD38 scFv)を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  17. CH1 IgGドメインおよびCL IgGドメインをさらに含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  18. T細胞受容体(TCR)定常領域をさらに含み、前記TCR定常領域が、TCRアルファ定常ドメインおよびTCRベータ定常ドメインを含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  19. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、VH-CD38ドメインおよびVL-CD38ドメインを含み、
    前記VH-CD38ドメインが、前記TCRベータ定常ドメインに融合しており、
    前記VL-CD38ドメインが、前記TCRアルファ定常ドメインに融合している、
    請求項18に記載の二特異性抗体。
  20. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、VH-CD38ドメインおよびVL-CD38ドメインを含み、
    前記VH-CD38ドメインが、CH1 IgGドメインに融合しており、
    前記VL-CD38ドメインが、CL IgGドメインに融合している、
    請求項18に記載の二特異性抗体。
  21. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、VH-ICAM1ドメインおよびVL-ICAM1ドメインを含み、
    前記VH-ICAM1ドメインが、前記TCRベータ定常ドメインに融合しており、
    前記VL-ICAM1ドメインが、前記TCRアルファ定常ドメインに融合している、
    請求項18に記載の二特異性抗体。
  22. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、VH-ICAM1ドメインおよびVL-ICAM1ドメインを含み、
    前記VH-ICAM1ドメインが、CH1 IgGドメインに融合しており、
    前記VL-ICAM1ドメインが、CL IgGドメインに融合している、
    請求項18に記載の二特異性抗体。
  23. 前記二特異性抗体の最低融解転移が、少なくとも55℃、少なくとも60℃、または少なくとも65℃である、請求項1に記載の二特異性抗体。
  24. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、配列番号40に対して少なくとも90%同一の配列を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  25. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、配列番号41に対して少なくとも90%同一の配列を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  26. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、配列番号35に対して少なくとも90%同一の配列を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  27. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、および配列番号55に対して少なくとも90%同一の配列を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  28. HC CDR3ドメインが、グルタミン酸95、グルタミン酸100b、グリシン100c、およびチロシン100dを含み、LC CDR3ドメインが、グリシン90、チロシン91、セリン93、グリシン94、およびチロシン96を含み、アミノ酸位置の番号付けが、KabatらのEUインデックスに従う、請求項27に記載の二特異性抗体。
  29. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、配列番号44に対して少なくとも90%同一の配列を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  30. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、配列番号45に対して少なくとも90%同一の配列を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  31. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、および配列番号61に対して少なくとも90%同一の配列を含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  32. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、10nM未満または5nM未満の平衡解離定数(KD)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる、請求項1に記載の二特異性抗体。
  33. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、0.1nM~20nM、0.5nM~15nM、1nM~10nM、または1nM~5nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる、請求項1に記載の二特異性抗体。
  34. 前記ヒト化CD38結合ドメインが、2nM~5nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトCD38の細胞外ドメインに結合することができる、請求項1に記載の二特異性抗体。
  35. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、1nM未満、0.5nM未満、または0.2nM未満の平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる、請求項1に記載の二特異性抗体。
  36. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、0.02nM~10nM、0.05nM~5nM、0.05nM~1nM、または0.1nM~0.5nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる、請求項1に記載の二特異性抗体。
  37. 前記ヒト化ICAM1結合ドメインが、0.1nM~0.15nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる、請求項1に記載の二特異性抗体。
  38. 前記KDが、表面プラズモン共鳴によって決定される、請求項32に記載の二特異性抗体。
  39. 脱フコシル化Fcドメインを含む、請求項1に記載の二特異性抗体。
  40. 脱フコシル化Fcドメインを含まない、その他の点では同一の二特異性抗体によって標的細胞に対して誘導されたADCC効果と比較して、前記標的細胞に対する増強されたADCC効果を誘導することができる、請求項39に記載の二特異性抗体。
  41. ヒト化CD38結合ドメインまたはヒト化ICAM1結合ドメインを含む単特異性タンパク質によって標的細胞に対して誘導されたADCC効果と比較して、前記標的細胞に対する増強されたADCC効果を誘導することができる、請求項1に記載の二特異性抗体。
  42. 10nM未満または0.5nM~1.0nMの半数効果濃度(EC50)により、Daudi細胞に対する補体依存性細胞傷害性を誘導することができる、請求項1に記載の二特異性抗体。
  43. 配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、および配列番号61に対して少なくとも90%同一のCDR配列を含む、ヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
  44. 配列番号44および配列番号45に対して少なくとも90%同一の配列を含む、請求項43に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
  45. 1nM未満または0.5nM未満の平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む、請求項43に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
  46. 0.02nM~10nM、0.05nM~5nM、または0.05nM~1nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む、請求項43に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
  47. 0.1nM~0.5nMの平衡解離定数(KD)により、ヒトICAM1の細胞外ドメインに結合することができる1つまたは複数のICAM1結合ドメインを含む、請求項43に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
  48. 前記KDが、表面プラズモン共鳴によって決定される、請求項43に記載のヒト化抗ICAM1抗体またはそのICAM1結合性断片。
  49. 請求項1に記載の二特異性抗体、または請求項43に記載のヒト化抗ICAM1抗体もしくはそのICAM1結合性断片を含む医薬組成物。
  50. 薬学的に許容される担体、賦形剤、またはそれらの任意の組合せをさらに含む、請求項49に記載の医薬組成物。
  51. 対象において細胞を死滅させる方法であって、前記対象に、請求項1に記載の二特異性抗体を投与することを含み、前記細胞が、CD38およびICAM1を発現する、方法。
  52. 前記細胞が、溶解される、請求項51に記載の方法。
  53. 前記細胞が、腫瘍細胞である、請求項51に記載の方法。
  54. 対象において腫瘍の成長を低減する方法であって、前記対象に、請求項1に記載の二特異性抗体を投与することを含み、前記腫瘍が、CD38およびICAM1を発現する細胞を含む、方法。
  55. 対象においてがんを処置する方法であって、前記対象に、請求項1に記載の二特異性抗体を投与することを含み、前記がんが、CD38およびICAM1を発現する細胞を含む、方法。
  56. 前記がんが、固形腫瘍または血液悪性腫瘍を含む、請求項55に記載の方法。
  57. 前記がんが、前記血液悪性腫瘍を含む、請求項56に記載の方法。
  58. 前記血液悪性腫瘍が、多発性骨髄腫、リンパ腫、またはバーキットリンパ腫である、請求項57に記載の方法。
  59. 前記がんが、肺がんまたは前立腺がんである、請求項55に記載の方法。
  60. 前記細胞が、その表面上に少なくともNCI-H2291細胞と同じ量のICAM1を発現する、請求項51に記載の方法。
  61. 前記細胞が、その表面上に少なくともNCI-H2342細胞と同じ量のCD38を発現する、請求項60に記載の方法。
  62. 前記細胞が、その表面上にDaudi細胞よりも少ないCD38を発現する、請求項60に記載の方法。
  63. 前記細胞の前記表面上のCD38の量が、Raji細胞の表面上のCD38の量よりも少ないかまたはそれと等しい、請求項62に記載の方法。
  64. 前記細胞の前記表面上のICAM1とCD38との比が、Daudi細胞の表面上のICAM1とCD38との比よりも大きい、請求項51に記載の方法。
  65. 前記細胞の前記表面上のICAM1とCD38との比が、Raji細胞の表面上のICAM1とCD38との比よりも大きいかまたはそれと等しい、請求項64に記載の方法。
  66. 前記細胞が、その表面上に少なくとも5000、10000、150000、20000、30000、50000、100000、150000、200000、250000、300000、400000、または500000個のICAM1タンパク質を発現する、請求項51に記載の方法。
  67. 前記細胞が、その表面上に少なくとも50,000個のICAM1タンパク質を発現する、請求項66に記載の方法。
  68. 前記細胞が、その表面上に少なくとも100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、または5000個のCD38タンパク質を発現する、請求項51に記載の方法。
  69. 前記細胞が、その表面上に少なくとも300個のCD38タンパク質を発現する、請求項68に記載の方法。
  70. 前記細胞が、その表面上に約350000、300000、250000、200000、150000、100000、50000、30000、20000、15000、10000、または5000個未満のCD38タンパク質を発現する、請求項68に記載の方法。
  71. 前記細胞が、その表面上に約350,000個未満のCD38タンパク質を発現する、請求項70に記載の方法。
  72. 前記細胞の前記表面上のICAM1とCD38との比が、少なくとも約1、1.5、2.0、2.5、5、10、15、20、50、100、または200である、請求項51に記載の方法。
  73. 前記細胞の前記表面上のICAM1とCD38との比が、少なくとも約1である、請求項72に記載の方法。
  74. 前記細胞の前記表面上のICAM1とCD38との比が、少なくとも約10である、請求項72に記載の方法。
  75. 前記対象が、ヒトである、請求項51に記載の方法。
  76. 請求項1に記載の二特異性抗体を含むキット。
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