JP2023537331A - Cd47抗体及びその応用 - Google Patents

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Abstract

本発明はCD47抗体及びその応用に関し、特にCD47を認識するモノクローナル抗体に関し、より具体的には顕著なレベルの赤血球凝集、赤血球減少及び血小板減少を引き起こさないCD47抗体に関し、これらの抗体の調製方法及びがん又は感染症を治療する薬物の調製におけるこれらのモノクローナル抗体の応用に関する。

Description

本発明は生物免疫技術分野に関し、特に完全ヒト抗CD47のIgG抗体に関し、より具体的には顕著なヒト赤血球の血球凝集反応、ヘモグロビン減少、貧血及び/又は血小板減少を引き起こさないCD47抗体、これらの抗体の調製方法及び薬物の調製におけるこれらのモノクローナル抗体の応用に関する。
CD47は、インテグリン関連タンパク質(Integrin-associated protein、IAP)とも呼ばれ、細胞表面に広く発現する膜貫通糖タンパク質であり、免疫グロブリンスーパーファミリーに属する(Johansen and Brown、J.Biol.Chem.2007)。CD47は、そのリガンドであるシグナル調節タンパク質α(Signal regulatory proteina、SIRPα)に結合することで、マクロファージの貪食作用を阻害する(MatozakiT、et al.、Trends Cell Biol.2009)。CD47は、急性骨髄性白血病(AML)、B細胞とT細胞急性白血病、非ホジキンリンパ腫などの多くの悪性腫瘍において全て過剰発現しており、「食うな」(「Don’t eat me」)というシグナルをマクロファージに伝達することで、免疫監視から逃れ、且つCD47の高発現は臨床予後不良に関連することが研究で確認されている(Willingham et al.Proc Natl Acad Sci USA.2012)。
米国特許出願2009/0191202において、スタンフォード大学のWeissman教授のチームは、同所性免疫不全マウスに対する異種移植動物モデルの実験を通じて、抗CD47モノクローナル抗体を投与することで大きな腫瘍の成長と転移を阻害することができ、小さな腫瘍を治癒することができることを明らかにしたことが開示されている。米国特許出願2016/0251435は、腫瘍の治療における抗CD47モノクローナル抗体の応用が開示されている。特許出願WO2013056352は、血液腫瘍、特に白血病の治療に用いられるヒト化抗ヒトSIRPαの全長モノクローナル抗体及びそれに由来する抗体断片が記載されている。CD47-SIRPαシグナル伝達経路を遮断すると、マクロファージによる腫瘍細胞の貪食を促進し、腫瘍の免疫治療に新しい手段を提供することができる。
本発明は、CD47を認識して結合する抗体を提供する。幾つかの実施形態において、本発明の抗体はヒトCD47を認識して結合することができる。本発明の抗体はCD47とSIRPαとの相互作用を阻止することができるとともに、赤血球の顕著な血球凝集反応を引き起こさない。本発明により提供される抗体は「CD47抗体」と総称される。
幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体は、非限定的な実施例の方法を通じてヒト又はマカクCD47を特異的に認識すること、CD47とそのリガンドSIRPαとの相互作用を効果的に阻害すると同時に顕著な赤血球の血球凝集反応を引き起こさないこと、及び効果的な抗腫瘍活性を有することなど、複数の必要な特性が示されている。
幾つかの実施形態において、本発明は、ヒトインテグリン関連タンパク質(CD47)に特異的に結合するとともに、1、2、3、4、5又は6個の下記のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3を含む抗体又は抗原結合断片を提供し、そのうち:
(a) VH CDR1は、配列番号14に示されるアミノ酸配列、又は配列番号14の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号14の変異体を含み、
(b) VH CDR2は、配列番号17に示されるアミノ酸配列、又は配列番号17の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号17の変異体を含み、
(c) VH CDR3は、配列番号23に示されるアミノ酸配列、又は配列番号23の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号23の変異体を含み、
(d) VL CDR1は、配列番号30~31に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
(e) VL CDR2は、配列番号32~33に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、及び
(f) VL CDR3は、配列番号34~35に示される何れか1つのアミノ酸配列を含む。
幾つかの実施形態において、本発明は、ヒトインテグリン関連タンパク質(CD47)に特異的に結合するとともに、1、2、3、4、5又は6個の下記のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3を含む抗体又は抗原結合断片を提供し、そのうち:
(a) VH CDR1は、配列番号14~16に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
(b) VH CDR2は、配列番号17~22に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
(c) VH CDR3は、配列番号23~29に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
(d) VL CDR1は、配列番号30~31に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
(e) VL CDR2は、配列番号32~33に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、及び
(f) VL CDR3は、配列番号34~35に示される何れか1つのアミノ酸配列を含む。
幾つかの実施形態において、本発明は、ヒトインテグリン関連タンパク質(CD47)に特異的に結合するとともに、1、2、3、4、5又は6個の下記の配列を含む抗体は抗原結合断片を提供する:
(a) 配列番号14に示されるVH CDR1、又は配列番号14の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号14の変異体、
(b) 配列番号17に示されるVH CDR2、又は配列番号17の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号17の変異体、
(c) 配列番号23に示されるVH CDR3、又は配列番号23の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号23の変異体、
(d) 配列番号30~31に示される何れか1つのVL CDR1、
(e) 配列番号32~33に示される何れか1つのVL CDR2、又は
(f) 配列番号34~35に示される何れか1つのVL CDR3。
幾つかの実施形態において、本発明は、ヒトインテグリン関連タンパク質(CD47)に特異的に結合するとともに、下記のものを含む抗体は抗原結合断片を提供する:
(a) 配列番号14~16に示される何れか1つのVH CDR1、
(b) 配列番号17~22に示される何れか1つのVH CDR2、
(c) 配列番号23~29に示される何れか1つのVH CDR3、
(d) 配列番号30~31に示される何れか1つのVL CDR1、
(e) 配列番号32~33に示される何れか1つのVL CDR2、又は
(f) 配列番号34~35に示される何れか1つのVL CDR3。
幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、配列番号11、36~44、50及び56から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列、又は配列番号11、36~44、50及び56の何れか1つのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHを含む。
幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、配列番号12~13、45~49、51~55及び65から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列、又は配列番号12~13、45~49、51~55及び65の何れか1つのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLを含む。
幾つかの実施形態において、本発明は、ヒトインテグリン関連タンパク質(CD47)に特異的に結合するとともに、配列番号14に示されるVH CDR1、配列番号17に示されるVH CDR2、配列番号23に示されるVH CDR3、配列番号30に示されるVL CDR1、配列番号32に示されるVL CDR2及び配列番号34に示されるVL CDR3を含む抗体又は抗原結合断片を提供する。
幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、Kabatに従って番号付けられた以下の1つ又は複数から選ばれるアミノ酸残基変異を含む重鎖可変領域VHを含む:
(a) R81K、及び
(b) R82aS。
幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、配列番号11及び50から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列、又は配列番号11及び50の何れか1つのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHを含む。
幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、配列番号13、45~49、51~55及び65から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列、又は配列番号13、45~49、51~55及び65の何れか1つのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLを含む。
幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、配列番号11又は50に示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号13又は65に示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む。
幾つかの実施形態において、本明細書のCD47抗体は、ヒト又はマカクCD47に特異的に認識して結合し、上記抗体は、配列番号11、36~44、50から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列の重鎖可変領域及び/又は配列番号12、13、45~49、51~55、65から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列の軽鎖可変領域を含む。
幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、配列番号60及び62~63から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列を含む重鎖Hと、配列番号61及び64から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列を含む軽鎖Lとを含む。
幾つかの実施形態において、CD47抗体が存在しない場合でのCD47とSIRPαとの間の相互作用のレベルに比べると、本発明のCD47抗体は、CD47とSIRPαとの間の少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも95%又は少なくとも99%の相互作用を阻害する。
幾つかの実施形態において、上記抗体は、配列番号3又は4に示されるアミノ酸配列を含む重鎖定常領域、及び/又は配列番号5に示されるアミノ酸配列を含む軽鎖定常領域を含む。
IgG1重鎖定常領域配列(配列番号3):
ASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
IgG4重鎖定常領域配列(配列番号4):
ASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVDHKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK
軽鎖定常領域配列(配列番号5)
RTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC
幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体は顕著な細胞凝集を引き起こさず、例えば本発明のCD47抗体は顕著な赤血球の血球凝集反応を引き起こさない。幾つかの実施形態において、従来のCD47抗体Hu5F9-G4が存在する場合での凝集レベルに比べると、本発明のCD47抗体が存在する場合での凝集レベルが、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は少なくとも99%低下すると、本発明のCD47抗体は顕著な凝集レベルを引き起こさないことが示されている。幾つかの実施形態において、抗体の濃度が400pMと800nMとの間にある場合、本発明のCD47抗体は顕著な細胞凝集を引き起こさない。
幾つかの実施形態において、当該分野で既知の抗体に比べると、本発明の抗体は腫瘍モデルにおいても顕著に有効である。例えば、本発明のCD47抗体が存在する場合、腫瘍細胞に対するマクロファージの貪食能力は、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は少なくとも99%向上する。
幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、IgG1アイソタイプ、IgG2アイソタイプ、IgG3アイソタイプ及びIgG4アイソタイプからなる群から選ばれるIgGアイソタイプである。幾つかの実施形態において、上記抗体又は抗原結合断片は、IgG4PとIgG4PEから選ばれるIgGアイソタイプである。そのうち、IgG4Pは、IgG4ヒンジ領域のSer228部位をProに変異させて鎖交換を防止することを指す。IgG4PEは、IgG4ヒンジ領域のSer228部位をProに変異させて鎖交換を防止し、定常領域内のLeu235をGluに変異させてFc受容体の相互作用を改変させることを指す。
幾つかの実施形態において、上記抗体は、キメラ、ヒト化又は完全ヒトのものである。幾つかの実施形態において、上記抗体はヒトCD47に結合する。
幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体又は抗原結合断片は、単離したCD47抗体又は抗原結合断片である。
幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体又は抗原結合断片は、モノクローナル抗体又はその断片である。
幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体又は抗原結合断片は、がん又は感染症を治療する薬物の調製に適用することができる。幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体又は抗原結合断片は、固形腫瘍又は血液腫瘍を治療する薬物の調製に適用することができる。幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体又は抗原結合断片は、非ホジキンリンパ腫(NHL)、急性リンパ性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、多発性骨髄腫(MM)、乳がん、卵巣がん、頭頸部がん、膀胱がん、黒色腫、結腸直腸がん、膵臓がん、肺がん、平滑筋腫、平滑筋肉腫、神経膠腫、神経膠芽腫、乳がん、卵巣がん、肺がん、前立腺がん、黒色腫、結腸直腸がん、頭頸部がん、膀胱がん、食道がん、肝臓がん及び腎臓がんを治療する薬物の調製に適用することができる。幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体又は抗原結合断片は、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫又は濾胞性リンパ腫を治療する薬物の調製に適用することができる。
幾つかの実施形態において、本明細書に記載のCD47抗体は、がん又は他の腫瘍病状の治療、進行の遅延、再発の回避又は症状の緩和に適用することができる。例えば、本明細書に記載のCD47抗体は、血液悪性腫瘍及び/又は腫瘍などの血液悪性腫瘍及び/又は腫瘍の治療に使用することができる。例えば、本明細書に記載のCD47抗体は、CD47腫瘍の治療に使用することができる。非限定的な実施例として、本明細書に記載のCD47抗体は、非ホジキンリンパ腫(NHL)、急性リンパ性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、多発性骨髄腫(MM)、乳がん、卵巣がん、頭頸部がん、膀胱がん、黒色腫、結腸直腸がん、膵臓がん、肺がん、平滑筋腫、平滑筋肉腫、神経膠腫、神経膠芽腫などの治療に使用することができる。固形腫瘍は、例えば乳がん、卵巣がん、肺がん、前立腺がん、黒色腫、結腸直腸がん、頭頸部がん、膀胱がん、食道がん、肝臓がん及び腎臓がんを含む。例えば、本明細書に記載のCD47抗体は、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫又は濾胞性リンパ腫の治療に使用することができる。
本明細書において、「血液がん」は、白血病、リンパ腫及び骨髄腫などを含む。「白血病」は、感染症と効果的に戦うことができない過剰な白血球を作り、血小板や赤血球などの、血液を構成する他の成分を締め出す血液がんを意味する。白血病の症例は、急性又は慢性に分類することができる。非限定的な実施例として、白血病は、急性リンパ性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、骨髄増殖性疾患/腫瘍(MPDS)、及び脊髄異形成症候群を含むことができる。「リンパ腫」は、ホジキンリンパ腫、無痛性と侵襲性非ホジキンリンパ腫、バーキットリンパ腫及び濾胞性リンパ腫(小細胞と大細胞)などを含むことができる。骨髄腫は、多発性骨髄腫(MM)、巨細胞骨髄腫、重鎖骨髄腫及び軽鎖又はベンス-ジョーンズ骨髄腫を含むことができる。
本発明の例示的なモノクローナル抗体は、例えば本明細書に記載の抗体を含む。例示的な抗体は、配列番号11、36~44、50及び56から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列の重鎖可変領域と、配列番号12、13、45~49、51~55、65から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列の軽鎖可変領域とを有する抗体を含む。上記抗体は、配列番号11、36~44、50及び56のうちの少なくとも1つの配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の同一性を有する重鎖可変領域と、配列番号12、13、45~49、51~55、65のうちの少なくとも1つの配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の同一性を有する軽鎖可変領域とを有する抗体を更に含む。これらの抗体は、ヒトCD47に対する特異性を示すとともに、CD47とSIRPαとの相互作用を阻止することができ、同時に赤血球の顕著な血球凝集反応を引き起こさない。
幾つかの実施形態において、本発明は、以下のような生体材料を更に提供する。
(1)本発明に記載の抗体又は抗原結合断片をコードするポリヌクレオチド、又は、
(2)本発明に記載の抗体又は抗原結合断片をコードするポリヌクレオチドを含む発現担体、又は、
(3)本発明に記載の抗体又は抗原結合断片をコードする1種又は複数種のポリヌクレオチドを含む細胞。
本発明の薬物組成物は、本発明の抗体及び薬学的に許容される担体を含むことができる。これらの薬物組成物は、例えば診断試薬キットなどの試薬キットに含まれてもよい。
本発明は、投与後に顕著な赤血球の血球凝集反応を引き起こすことなく、それを必要とする、CD47又はその免疫活性断片に結合する1種又は複数種のモノクローナル抗体を対象に投与することによって、がん又は他の腫瘍疾患の症状を緩和する方法を更に提供する。上記抗体の投与量は、対象におけるがん又は他の腫瘍病状の症状を緩和するのに十分でなければならない。幾つかの実施形態において、上記対象はヒトである。幾つかの実施形態において、上記抗体又はその免疫活性断片は、CD47とSIRPαとの相互作用を阻害する。
幾つかの実施形態において、本明細書に記載のCD47抗体は、1種又は複数種の他の試薬と組み合わせて使用される。適切な他の試薬は、特定の応用(例えば、がん)に用いられる既存の薬物及び/又は外科的療法を含む。例えば、上記CD47抗体は、1種又は複数種の他の化学療法剤又は抗腫瘍試薬と組み合わせて使用される。又は、他の化学療法剤は放射線療法である。幾つかの実施形態において、上記化学療法剤は細胞死誘導剤である。幾つかの実施形態において、上記化学療法剤は、原形質膜を横切るリン脂質の非対称損失を誘導し、例えばホスファチジルセリン(PS)の細胞表面露出を引き起こす。幾つかの実施形態において、上記化学療法剤は、小胞体(ER)ストレスを誘導する。幾つかの実施形態において、上記化学療法剤は、プロテアソーム阻害剤である。幾つかの実施形態において、上記化学療法剤は、ERタンパク質の細胞表面への移動を誘導する。幾つかの実施形態において、上記化学療法剤は、カルレティキュリンの移動及び細胞表面露出を誘導する。
幾つかの実施形態において、上記CD47抗体及び他の試薬は、単一の治療組成物として調製され、また、上記CD47抗体及び他の試薬を同時に投与する。又は、上記CD47抗体及び他の試薬は互いに独立して、例えば独立した治療組成物としてそれぞれ調製され、また、上記CD47抗体及び他の試薬を同時に投与するか、又は、治療レジメンの間で上記CD47抗体及び他の試薬を異なる時点で投与する。例えば、他の試薬を投与する前に上記CD47抗体を投与するか、他の試薬を投与した後に上記CD47抗体を投与するか、又は上記CD47抗体及び他の試薬を交互に投与する。本明細書において、単一用量又は複数の用量で上記CD47抗体及び他の試薬を投与する。
幾つかの実施形態において、がん又は感染症を治療する薬物の調製における、本発明の抗体又は抗原結合断片、組成物、生体材料の応用を提供する。
当業者であれば、本発明の抗体が様々な用途を有することを理解すべきである。例えば、本発明の抗体は、治療剤として、診断試薬キットにおける試薬又は診断ツールとして、又は治療剤を生成するために競合実験における試薬として用いることができる。
CHO-CD47細胞(図1A)又はJurkat細胞(図1B)をそれぞれ使用して抗体17-ScFvが細胞表面上のCD47に結合する能力を示す一連のグラフである。 抗体17-ScFvとリガンドSIRPαがCHO表面上のCD47への結合を競合する能力に対するフローサイトメトリーによる分析を示す。 一連のグラフであり、図3A~3Eは、CD47抗原へのSIRPαの結合を遮断するCD47抗体の能力に対する競合ELISAによる評価を示す。 一連のグラフであり、図4A~4Eは、CD47抗体による赤血球(RBC)の血球凝集反応を示し、外観は線に流れ込む赤血球塊が血球凝集反応を引き起こさず、わずかに凝集するものが点であり、明らかに凝集するものがウェル全体の凝集であることを示し、図4Aは、抗体11が明らかな凝集現象を引き起こすことを示し、図4Bは、抗体L12が血球凝集反応を引き起こさないことを示し、図4Cは、抗体L12-6が血球凝集反応を引き起こさないことを示し、図4Dは、抗体17、Hu5F9-G4が明らかな血球凝集現象を引き起こすが、AB6.12-G1、SIRPαが血球凝集反応を引き起こさないことを示し、図4Eは、抗体6Y-G4が血球凝集反応を引き起こさないことを示す。 一連のグラフであり、図5A~5Bは、ヒトCD47又はマカクCD47へのCD47抗体の結合に対するELISA法による評価を示す。 一連のグラフであり、図6A~6Bは、Rajiに対するRAW264.7の貪食を促進するCD47抗体の能力に対するフローサイトメトリーによる評価を示す。 一連のグラフであり、図7A~7Dは、カニクイザル体内での抗体6Y-G1の赤血球、血小板への影響を分析し、図7A~7Bは、抗体6Y-G1がヘモグロビン及び赤血球の減少を引き起こし、約2週間後に徐々に回復し、反応の程度が抗体AB6.12-G1、Hu5F9-G4と類似することを示し、図7Cは、抗体6Y-G1の各投与の後に血小板が変動し、投与終了後に回復することを示し、図7Dは、抗体6Y-G1の各投与の後に網状赤血球の数が増加し、且つその増加が抗体AB6.12-G1、Hu5F9-G4投与群よりも大きかったことを示す。 陽性対照として抗体AB6.12-G1、Hu5F9-G4を使用した、ヒト血液腫瘍MV4-11全身性腫瘍モデルにおける抗体L12の抗腫瘍作用を示す。マウスは全て、週に3回、200μgの抗体用量で処置される。 ラージ腫瘍モデルにおける6Y-G4抗体の抗腫瘍効果を分析するものである。マウスは、週に3回、100μgの抗体用量で処置される。
本発明は、CD47に特異的に結合する抗体を提供する。幾つかの実施形態において、本発明の抗体はヒトCD47に特異的に結合することができる。本明細書において、これらの抗体は、抗CD47抗体と総称される。本明細書で特に説明しない限り、抗体の可変領域と定常領域におけるアミノ酸残基は、Kabatに従って番号付けられる(Kabat et al、1991、Sequences of Proteins of Immunological InterestのEUインデックス)。
本明細書に記載の抗体の幾つかの特性には、a)CD47(例えば、ヒトCD47及びマカクCD47)への特異的結合、b)CD47とSIRPαとの相互作用の遮断、c)顕著な血細胞凝集活性がないこと、d)マクロファージによる腫瘍細胞の貪食の促進、及び/又はe)ヒトがんのマウスモデルにおいて有効な抗腫瘍活性を示すことが含まれる。
従って、本明細書に記載の抗体は、様々ながんの治療において重要な位置を占めている。
多くの既存のCD47抗体はSIRPαを遮断するが、SIRPαを遮断する既存の抗体は、望ましくない血球凝集反応の副作用を引き起こす。他の既存の抗体(例えば、2D3)は血球凝集反応を引き起こさないが、これらの抗体はSIRPαも遮断しないため、貪食作用を効果的に促進することができない。従って、細胞の凝集は、既存の完全IgG抗体を使用してCD47を治療的に標的とする主な制限である。従って、SIRPαを遮断できると同時に細胞凝集を引き起こさないCD47抗体を取得する緊急な必要性がある。
本発明のCD47抗体は、望ましくない血球凝集反応を回避することによって、CD47を治療的に標的とする効果を高め、CD47とSIRPαとの相互作用を遮断する能力を維持し、それによりCD47発現細胞に対する貪食作用を促進する。幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体(例えば、抗体L12及び抗体L12-6など)は、細胞を顕著なレベルで凝集させない。例えば、本発明のCD47抗体は、RBCを顕著なレベルで凝集させない。
本発明のCD47抗体は、ヒトCD47に結合するとともにSIRPαとの相互作用を遮断する(図3A~3E)。これらの抗体は、顕著なヒト赤血球の血球凝集反応を引き起こさない(図4A~4E)。これらの抗体は、マクロファージによる腫瘍細胞の貪食を促進することができる(図6A~6B)。また、これらのCD47抗体は、ヒトRajiリンパ腫のマウスモデルにおいて有効な抗腫瘍活性を示す(図9)。従って、本発明のCD47抗体は、CD47を治療的に標的とするために使用される主な制限要因を克服する。従って、本発明のCD47抗体は、多数のがんの治療において非常に重要である。
CD47エピトープに結合する本発明の抗体の平衡解離定数(KD)は1μM以下であり、例えば100nM以下、例えば10nM以下、1nM以下である。例えば、本明細書により提供されるCD47抗体は、1nM未満のKD値を示す。
本発明のCD47抗体は、広く分布するCD47の機能活性を調節、遮断、阻害、減少、拮抗、中和又は干渉することに用いられる。CD47の機能活性には、例えばSIRPαとの相互作用によるシグナル伝達、細胞外マトリックスへの細胞接着後の細胞内カルシウムイオン濃度の調節(例えば増加)、トロンボスポンジンのC末端細胞結合ドメインとの相互作用、フィブリノーゲンとの相互作用及び様々なインテグリンとの相互作用が含まれる。例えば、CD47抗体は、CD47のSIRPαへの結合を部分的又は完全に調節、遮断、阻害、減少、拮抗、中和又は干渉することによって、CD47の機能活性を完全又は部分的に阻害する。
定義
特に定義されない限り、本明細書で使用される科学的及び技術的用語は、当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的には、本明細書に記載の細胞培養、分子生物学及びタンパク質精製で使用される命名と技術は、当該分野では既知で、一般的に使用されるものである。組換えDNA、オリゴヌクレオチド合成と細胞培養及び形質転換(例えば電気穿孔、リポフェクション)について、標準技術が使用された。酵素反応と精製技術は、製造業者の説明書又は当該分野で一般的に使用されるか、又は本明細書に記載された方法に従って行われる。上述した技術と方法は、一般的には、当該分野で既知であり、かつ本明細書で参照及び説明される複数の総合と比較的具体的な文献に記載されるように使用される。Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual(『分子クローニング:実験マニュアル』)(第2版、コールドスプリングハーバーラボラトリー出版社(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、ニューヨークコールドスプリング(1989))を参照されたい。
本開示で使用されるように、特に説明しない限り、以下の用語は、以下の意味を有すると理解されるべきである。「血液の赤血球」及び「赤血球」という用語は、同義語であり、互換的に使用されてもよい。
「凝集」という用語は、細胞が塊になることを指し、「血球凝集反応」という用語は、特定の種類の細胞(即ち赤血球)が塊になることを指す。従って、血球凝集反応は、凝集の1種である。本明細書に記載の血球凝集アッセイにおいて、赤血球は所定のウェルにおいて「ボタン」、「ハロー」又は両者の中間体の形態として形成されてもよい。「線」という用語は、96ウェルプレートを45°傾斜させた後、赤血球塊が線状に流れることを意味する。「顕著な血球凝集活性」という用語は、本明細書に記載の抗体を加える場合、ウェル内に任意のハロー形態が存在することを意味する。
本明細書で使用される「抗体」という用語は、免疫グロブリン(Ig)分子及び免疫グロブリン分子の免疫活性部分、即ち抗原に特異的に結合する(免疫反応する)抗原結合部位を含む分子を指す。「特異的に結合する」又は「免疫反応する」又は「対する」は、抗体が他のポリペプチドと反応せずに標的抗原の1つ又は複数の抗原決定基と反応するか、又は非常に低い親和性(KD>10-6g/mL)で他のポリペプチドに結合することを意味する。抗体は、モノクローナル抗体、キメラ抗体、dAb(ドメイン抗体)、単鎖抗体、Fab、Fab-及びF(ab’)2断片、Fv及びFab発現ライブラリーを含むが、これらに限定されない。
抗体の基本構造単位には四量体が含まれることは知られている。各四量体(又は「全抗体」と呼ばれる)は、2対の同一のポリペプチド鎖で構成され、各対は1本の「軽」鎖(約25kDa)と1本の「重」鎖(約50~70kDa)を有する。各鎖のアミノ末端部分は、主に抗原認識に関与する約100~110個又はそれ以上のアミノ酸の可変領域を含む。各鎖のカルボキシ末端部分は、主にエフェクター機能に関与する定常領域を限定する。一般的には、ヒトから得られた抗体分子は、分子内に存在する重鎖の性質により互いに異なるIgG、IgM、IgA、IgE及びIgDの任意の種類に関連する。特定の種類には、IgG1、IgG2及びその他などのサブクラスもある。なお、ヒトにおいて、軽鎖は、κ鎖又はλ鎖に分類することができる。
本明細書で使用されるように、「モノクローナル抗体」(mAb)という用語は、固有の軽鎖遺伝子産物と固有の重鎖遺伝子産物からなる抗体分子のうちの分子の種類のみを含む抗体分子の集団を指す。具体的には、モノクローナル抗体の相補性決定領域(CDR)は、当該集団の全ての分子において同一である。MAbは、抗原の特定のエピトープと免疫反応することができる抗原結合部位を含む。
「単鎖抗体」(scFv)という用語は、抗体の重鎖可変領域(VH)と軽鎖可変領域(VL)が15~20個のアミノ酸のリンカーショートペプチド(linker)によって連結された抗体を指す。
「抗原結合部位」又は「結合部分」という用語は、抗原結合に関与する免疫グロブリン分子の部分を指す。当該抗原結合部位は、重(「H」)鎖と軽(「L」)鎖のN末端可変(「V」)領域のアミノ酸残基によって形成される。重鎖可変領域(VH)と軽鎖可変領域(VL)の3つの高度に分化した分岐(「超可変領域」と呼ばれる)は、より保存的な分岐(「フレームワーク領域」又は「FR」と呼ばれる)の間に位置する。従って、「FR」という用語は、超可変領域間に天然に存在するか、又は超可変領域に隣接する免疫グロブリンのアミノ酸配列を指す。抗体分子において、軽鎖の3つの超可変領域と重鎖の3つの超可変領域は、3次元空間で互いに対向して配列され、抗原結合表面を形成する。抗原結合表面は、結合した抗原の3次元表面と相補的であり、且つ各重鎖と軽鎖の3つの超可変領域は全て、「相補性決定領域」又は「CDR」と呼ばれる。各ドメインのアミノ酸のアラインメントは、Kabat Sequences of Proteins of Immunological Interest(National Institutes of Health(1987と1991))又はChothia及びLeskの記事(J.Mol.Biol.196:901-917(1987)、Chothia et al、Nature 342:878-883(1989))の定義と一致することができる。
本明細書で使用される「エピトープ」という用語は、免疫グロブリン又はその断片又はT細胞受容体に特異的に結合することができる任意のタンパク質決定領域を含む。エピトープ決定領域は、一般的には、分子の化学活性表面基(例えばアミノ酸又は糖側鎖)からなり、且つ一般的には、特定の3次元構造特性及び特定の電荷特性を有する。
本明細書で使用されるように、「特異的結合」という用語は、免疫グロブリン分子と免疫グロブリンの特異的抗原との間で起こる非共有相互作用のタイプを指す。免疫学的結合相互作用の強度又は親和性は、相互作用の平衡解離定数(KD)で表すことができ、そのうち、KDが小さいほど親和性が高くなる。選択されたポリペプチドの免疫結合特性は、当該分野でよく知られている方法で定量されてもよい。一方法では、抗原結合部位/抗原複合体の形成と解離の速度を測定する必要があり、そのうち、それらの速度は、複合体パートナーの濃度、相互作用の親和性及び2つの方向においてこの速度に等しく影響する幾何学的パラメータに依存する。従って、「結合速度定数」(kon)と「解離速度定数」(koff)の両方は、濃度及び実際の会合と解離の速度を計算することによって測定することができる。(Nature 361:186-87(1993)を参照)。koff/kon比は、親和性に関連しない全てのパラメータを排除することができ、平衡解離定数KDに等しい。(一般的には、Davies et al(1990)Annual Rev Biochem 59:439-473を参照)。特異的結合は、放射性リガンド結合アッセイ、表面プラズモン共鳴(SPR)、フローサイトメトリー結合アッセイ、又は当業者に既知された類似アッセイで測定することができ、平衡解離定数(KD)≦1μM(例えば、100nM以下、10nM以下、又は1nM以下)の場合、本開示の抗体はCD47に特異的に結合する。
「単離した」抗体は、その自然環境の成分から単離及び/又は回収する抗体である。その自然環境の汚染成分は、抗体の診断又は治療的使用を妨害する物質であり、酵素、モルモン、及び他のタンパク質又は非タンパク質性溶質を含んでもよい。幾つかの実施形態において、前記抗体は以下の程度まで精製される:(1)前記抗体は、Lowry法で測定した場合、重量パーセントで95%を超え、例えば99%を超える。(2)スピニングカップシークエネーターを用いることで、N-末端又は内部アミノ酸配列の少なくとも15個の残基を得ることができる。又は(3)クーマシーブルー又は銀染色を使用して、還元又は非還元条件下でのSDS-PAGEによって、同質性を有することを測定する。単離した抗体は、組換え細胞内のin situ抗体を含む。通常、単離した抗体は、少なくとも1つ又は複数の精製ステップによって調製される。幾つかの実施形態において、単離した抗体の純度は、少なくとも約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約99%、又は、これらの数値のうちの何れか2つの値の間の範囲(終点を含む)又はそのうちの任意の値である。
本明細書で使用される「ポリペプチド」という用語は、天然タンパク質、断片又はポリペプチド配列の類似体を示す一般用語であり、従って、天然タンパク質断片及び類似体はポリペプチド属の1種である。
「配列同一性」又は「配列相同性」という用語は、比較ウィンドウにおいて2つのポリヌクレオチド又はアミノ酸配列が同一である(即ち、ヌクレオチド対ヌクレオチド又は残基対残基に基づいて同一である)ことを意味する。「配列同一性パーセント」という用語は、以下の方法によって計算される:比較ウィンドウにおいて2つの最適アラインメントの配列を比較し、2つの配列で同じ核酸塩基(例えばA、T、C、G、U又はI)又はアミノ酸残基の出現位置の数を決定して、一致した位置の数が得られ、一致した位置の数を比較ウィンドウにおける位置の総数(即ち、ウィンドウサイズ)で割り、次に結果に100を掛けて配列同一性パーセントを得る。
本明細書で使用されるように、20個の従来のアミノ酸及びその略語は、従来の用法に従う。Immunology-A Synthesis(第2版、E.S.GolubとD.R.Gren編集、Sinauer Associates、Sunderland 7 Mass.(1991))を参照。20個の従来のアミノ酸の立体異性体(例えば、D-アミノ酸)、非天然アミノ酸(α-、α-二置換アミノ酸など)、N-アルキルアミノ酸、乳酸及び他の特殊なアミノ酸は、本開示のポリペプチドに適する成分であってもよい。特殊なアミノ酸の例には、4-ヒドロキシプロリン、γ-カルボキシグルタミン酸塩、ε-N,N,N-トリメチルリジン、ε-N-アセチルリジン、O-ホスホセリン、N-アセチルセリン、N-ホルミルメチオニン、3-メチルヒスチジン、5-ヒドロキシリシル、σ-N-メチルアルギニン及び他の類似のアミノ酸及びイミノ酸(例えば4-ヒドロキシプロリン)が含まれる。本明細書で使用されるポリペプチドの表記法において、左手方向はアミノ末端方向であり、右手方向はカルボキシ末端方向であり、標準的な用法と慣例と一致する。従来の(又は天然の)アミノ酸は、アラニン(3文字符号:Ala、1文字符号:A)、アルギニン(Arg、R)、アスパラギン(Asn、N)、アスパラギン酸(Asp、D)、システイン(Cys、C)、グルタミン(Gln、Q)、グルタミン酸(Glu、E)、グリシン(Gly、G)、ヒスチジン(His、H)、イソロイシン(Ile、I)、ロイシン(Leu、L)、リシン(Lys、K)、メチオニン(Met、M)、フェニルアラニン(Phe、F)、プロリン(Pro、P)、セリン(Ser、S)、トレオニン(Thr、T)、トリプトファン(Trp、W)、チロシン(Tyr、Y)及びバリン(Val、V)を含む。
類似的には、特にに明記しない限り、単鎖ポリヌクレオチド配列の左手末端は5’末端であり、二本鎖ポリヌクレオチド配列の左手方向は5’方向と呼ばれる。新生RNA転写産物の5’から3’の付加方向は転写方向と呼ばれ、RNA配列と同一であり、且つRNA転写産物の5’末端の5’であるDNA鎖の配列領域は「上流配列」と呼ばれ、RNA配列と同一であり、且つRNA転写産物の3’末端3’であるDNA鎖の配列領域は「下流配列」と呼ばれる。ポリペプチドに適用される場合、「基本的に同一」という用語は、2つのペプチド配列が、GAP又はBESTFITプログラムなどによって、デフォルトのギャップ重みを使用して最適アラインメントを行う際に少なくとも80%の配列同一性、好ましくは少なくとも90%の配列同一性、より好ましくは少なくとも95%の配列同一性、最も好ましくは少なくとも99%の配列同一性を共有することを意味する。
幾つかの実施形態において、同一でない残基位置は、保存的アミノ酸置換によって異なる。
アミノ酸配列の同一性が少なくとも75%、例えば少なくとも80%、90%、95%又は99%に維持されることを条件として、抗体又は免疫グロブリン分子のアミノ酸配列の微小な変化は何れも、本開示に含まれる。幾つかの実施形態において、変化は保存的アミノ酸置換である。保存的アミノ酸置換は、その側鎖での関連するアミノ酸ファミリー内で発生する置換である。遺伝子によりコードされるアミノ酸は、(1)アスパラギン酸塩、グルタミン酸塩である酸性アミノ酸、(2)リジン、アルギニン、ヒスチジンである塩基性アミノ酸、(3)アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンである非極性アミノ酸、及び(4)グリシン、アスパラギン、グルタミン、システイン、セリン、スレオニン、チロシンである非荷電極性アミノ酸に大まか分類される。アミノ酸の他のファミリーには、(i)脂肪族-ヒドロキシルファミリーのセリンとスレオニン、(ii)アミド含有ファミリーのアスパラギンとグルタミン、(iii)脂肪族ファミリーのアラニン、バリン、ロイシン及びイソロイシン、並びに(iv)芳香族ファミリーのフェニルアラニン、トリプトファン及びチロシンが含まれる。幾つかの実施形態において、保存的アミノ酸置換群は、バリン-ロイシン-イソロイシン、フェニルアラニン-チロシン、リジン-アルギニン、アラニン-バリン、グルタミン酸-アスパラギン酸、及びアスパラギン-グルタミンである。例えば、イソロイシン又はバリンによるロイシンの個別置換、グルタミン酸塩によるアスパラギン酸塩の置換、セリンによるスレオニンの置換、又は、特に置換が結合部位内のアミノ酸を含まない場合、得られる分子の結合又は特性に重要な影響を与えずに構造的に関連するアミノ酸によるアミノ酸の類似の置換を合理的に予測することができる。アミノ酸変化が機能性ペプチドをもたらすか否かは、ポリペプチド誘導体の比活性を測定することによって容易に決定することができる。前記測定は、本明細書に詳細に記載されている。抗体又は免疫グロブリン分子の断片又は類似体は、当業者によって容易に調製され得る。
幾つかの実施形態において、アミノ酸置換は、(1)タンパク質の加水分解作用に対する感受性を低下させ、(2)酸化作用に対する感受性を低下させ、(3)タンパク質複合体を形成するための結合親和性を変更し、(4)結合親和性を変更し、(5)このような類似体の他の物理化学的又は機能的特性を付与又は改善するといった効果がある。類似体は、配列が天然に存在するペプチド配列と異なる様々な変異タンパク質を含むことができる。例えば、天然に存在する配列(好ましくは、分子間接触を形成するドメイン以外のポリペプチド部分)に、単一又は複数のアミノ酸置換(好ましくは、保存的アミノ酸置換)を行うことができる。保存的アミノ酸置換は、親配列の構造特性を顕著に変化させてはならない(例えば、置換されたアミノ酸は、親配列に存在する螺旋構造を破壊するか、又は親配列を特徴付ける他の種類の二次構造を破壊する傾向があってはならない)。人工的に認識されたポリペプチドの二次と三次構造の例は、Proteins、Structures and Molecular Principles(Creighton編集、W.H.Freeman and Company、New York(1984))、Introduction to Protein Structure(C.BrandenとJ.Tooze編集、Garland Publishing、New York、N.Y.(1991))、及びThornton et al、Nature 354:105(1991)に記載されている。
本明細書で使用される「試薬」という用語は、化学化合物、化学化合物の混合物、生体高分子又は生体材料から調製した抽出物を意味する。
本明細書で使用されるように、「標識」又は「標識された」という用語は、例えば、放射性標識アミノ酸、又は標識アビジン(例えば、蛍光標識を含有するか、又は光学的方法又は熱量測定法によって検出された酵素活性を有するストレプトアビジン)により検出可能なビオチン基部分に付着したポリペプチドを組み込むことにより、検出可能な標識を組み込むことを意味する。場合によっては、マーカー又は標識は、治療的なものであってもよい。ポリペプチドと糖タンパク質を標識する様々な方法は、当該分野で既知で且つ使用可能なものである。ポリペプチド用のマーカーの例としては、放射性同位体又は放射性核種(例えば、H、14C、15N、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I)、蛍光マーカー(例えば、FITC、ローダミン、ランタニドリン光体)、酵素マーカー(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ)、化学発光標識、ビオチニル基、二次レポーター遺伝子によって認識された所定のポリペプチドエピトープ(例えば、ロイシンジッパー対配列、二次抗体結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグ)を含むが、これらに限定されない。幾つかの実施形態において、標識は、可能な立体障害を低減するために、様々な長さのスペーサーアームを介して結合される。
「薬剤」又は「薬物」という用語は、患者に適切に投与された場合に所望の治療効果を誘発することができる化合物又は組成物を指す。
本明細書で使用される「抗腫瘍薬」という用語は、ヒトにおける腫瘍、特に、がん、肉腫、リンパ腫又は白血病などの悪性(がん性)病変の発生又は進行を阻害する機能的特性を有する試薬を指す。転移の阻害は、多くの場合、抗腫瘍薬の特性である。
本明細書の他の化学用語は、当該分野の従来の方法に従って使用され、例えばThe McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms(『マグロウヒル化学用語辞典』)(Parker、S.編集、グラウヒル社(McGraw-Hill)、サンフランシスコ(1985))。
CD47抗体
本発明の抗体は、CD47に結合して、SIRPαのCD47への結合を阻害し、CD47-SIRPα媒介性シグナル伝達を減少させ、貪食作用を促進し、腫瘍の成長及び/又は転移を阻害する能力を有する。例えば、本明細書の実施例に記載されている細胞実験を使用して阻害作用を決定することができる。
本発明の例示的な抗体には、抗体17、抗体L12、抗体6Y-G1、抗体6Y-G4など、及び同一又は類似のCDR領域を有する他の類似の抗体が含まれる。
抗体17のVH CDRには配列番号14(VH CDR1)、配列番号17(VH CDR2)及び配列番号23(VH CDR3)があり、VL CDRには配列番号31(VL CDR1)、配列番号33(VL CDR2)及び配列番号35(VL CDR3)がある。VH CDRは重鎖超可変領域であり、VL CDRは軽鎖超可変領域である。
幾つかの実施形態において、本発明は、抗体17をもとに、そのVH CDR1、VH CDR2及び/又はVH CDR3のうちの1つ又は複数のアミノ酸部位を置換する。幾つかの実施形態において、VH CDR1、VH CDR2及び/又はVH CDR3の置換可能な部位(親)及び置換に使用可能なアミノ酸は、表1の1つ又は複数に示されている。表1の「位置」は、配列番号11に示されるアミノ酸配列の左から右へのアミノ酸部位を表し、例えば、位置30は、配列番号11に示されるアミノ酸配列の左から右への30番目のアミノ酸「D」を表す。
抗体L12と抗体L12-6のVH CDRには配列番号14(VH CDR1)、配列番号17(VH CDR2)及び配列番号23(VH CDR3)があり、VL CDRには配列番号30(VL CDR1)、配列番号32(VL CDR2)及び配列番号34(VL CDR3)がある。
実験の検証により、VH CDR1配列は配列番号15又は16であってもよい。VH CDR2配列は配列番号18、19、20、21又は22であってもよい。VH CDR3配列は配列番号24、25、26、27、28又は29であってもよい。他のCDR配列は、表1に示されるアミノ酸置換で実現することができる。幾つかの実施形態において、1個、2個、又は3個のアミノ酸が置換される。
CDRの変化に加えて、フレームワーク領域のアミノ酸も適当に変化できる。例えば、抗体L12の重鎖のフレームワーク領域への2つの変異(R81KとR82aS)により生成されたL12-1-VH、L12-2-VH、L12-3-VH、L12-6-1-VH、L12-6-VH、L12-8-VH又はL12-9-VHも、適切な重鎖可変領域である。幾つかの実施形態において、CD47抗体の重鎖可変領域は、位置81にK、又は位置82aにSを持つことができる(Kabatに従って番号付けられる)。他のフレームワーク領域の変異も、異なる抗体配列に反映されている。従って、本発明は、R81K及び/又はR82aS(Kabatに従って番号付けられる)変異を有する重鎖フレームワーク領域を提供する。
本発明の例示的な抗体は、配列が配列番号11、36~44、50又は56から選ばれる重鎖可変領域と、配列が配列番号12~13、45~49、51~55、65から選ばれる軽鎖可変領域とを有する抗体を含む。特に、例示的な抗体は、抗体17、抗体3-3、抗体3-6、抗体3、抗体6、抗体10、抗体11、抗体16、抗体18、抗体24、抗体25、抗体L1、抗体L2、抗体L5、抗体L12-1-1、抗体L12、抗体L24、抗体L26、抗体L12-1、抗体L12-2、抗体L12-3、抗体L12-4、抗体L12-5、抗体L12-6-1、抗体L12-6、抗体L12-7、抗体L12-8、抗体L12-9、抗体L12-10、抗体L12-11、及び上記抗体の配列と適切な配列同一性を有する抗体を含む。例えば、少なくとも80%の配列同一性、好ましくは少なくとも90%の配列同一性、より好ましくは少なくとも95%の配列同一性、最も好ましくは少なくとも99%の配列同一性を共有する。幾つかの実施例において、同一性を有するこれらの配列は、少なくともCDRが変化しない。
幾つかの実施形態において、抗体L12に対してヒトフレームワーク適応を行う。幾つかの実施形態において、抗体L12のVHフレームワーク変異は、表3のL12-1-VH、L12-2-VH、L12-3-VH、L12-6-1-VH、L12-6-VH、L12-8-VH又はL12-9-VHで標識された下線付きのアミノ酸に示される。幾つかの実施形態において、抗体L12のVLフレームワーク変異は、表3のL12-1-1-VL、L12-1-VL、L12-2-VL、L12-3-VL、L12-4-VL、L12-5-VL、L12-6-1-VL、L12-7-VL、L12-8-VL、L12-9-VL、L12-10-VL又はL12-11-VLで標識された下線付きのアミノ酸に示される。
本発明は、本明細書に記載のCD47抗体と同一エピトープに結合する抗体も含む。例えば、本発明の抗体は、ヒトCD47の1つ又は複数のアミノ酸残基を含むエピトープに特異的に結合する(例えば、GenBankアクセッション番号Q08722.1を参照)。
以下、例示的なヒトCD47のECDアミノ酸配列、配列番号1を提供する(GenBankアクセッション番号Q08722.1(GI:1171879)、参照により本明細書に組み込まれる)。シグナル配列(アミノ酸1-18)は下線で表される。
配列番号1
MWPLVAALLLGSACCGSAQLLFNKTKSVEFTFCNDTVVIPCFVTNMEAQNTTEVYVKWKFKGRDIYTFDGALNKSTVPTDFSSAKIEVSQLLKGDASLKMDKSDAVSHTGNYTCEVTELTREGETIIELKYRVVSWFSP
本明細書に記載の抗体が、CD47-及び/又はCD47/SIRPα媒介性シグナル伝達を調節、遮断、阻害、減少、拮抗、中和又は他の方法で妨害する能力は、本明細書に記載の1種又は複数種の抗体の存在下でCD47-及び/又はCD47/SIRPα媒介性シグナル伝達を測定するなどを含む方法によって評価することができる。これらの測定は、競合結合アッセイを含むものであってもよいか、又はマクロファージによるCD47発現細胞の貪食を促進する能力など、生物学的測定値を測定するものであってもよい(例えば、実施例3に記載される)。
本明細書に記載の抗体は、当該分野において知られている様々な方法によって生成することができる(例えば、Antibodies:A Laboratory Manual、Harlow E及び Lane D、1988、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、参照により本明細書に組み込まれる)。完全ヒト抗体は、軽鎖と重鎖の両方の配列全体(CDRを含む)がヒト遺伝子に由来する抗体分子である。このような抗体は、本明細書において「ヒト抗体」又は「完全ヒト抗体」と呼ばれる。ヒトモノクローナル抗体は、ヒトモノクローナル抗体を生成するために、trioma技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbor et al、1983 Immunol Today 4:72を参照)、及びEBVハイブリドーマ技術により調製することができる(Cole et al、1985.In:Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy、Alan R.Liss、Inc.、77~96ページを参照)。ヒトモノクローナル抗体を利用し、ヒトハイブリドーマ(Cote et al、1983.Proc Natl Acad Sci USA 80:2026~2030を参照)を使用するか、又は体外でバーウィルス(Epstein BarrVirus)を用いてヒトB細胞を形質転換する(Cole et al、1985.In:Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy、Alan R.Liss、Inc.、77~96ページを参照)ことによって生成することができる。
抗体は、主に免疫血清中のIgG画分を提供するタンパク質A又はタンパク質Gを使用したアフィニティークロマトグラフィーなどの周知の技術により精製することができる。また、免疫グロブリンが標的する特異的抗原又はそのエピトープをカラムに固定して、免疫アフィニティークロマトグラフィーにより免疫特異的抗体を精製することができる。免疫グロブリンの精製については、D.Wilkinsonの論文(The Scientist、The Scientist、Inc.、Philadelphia Pa.発行、第14巻、第8期(2000年4月17日)、25~28ページ)を参照することができる。
本開示のCD47抗体は、モノクローナル抗体であり得る。CD47-及び/又はCD47/SIRPα媒介性細胞シグナル伝達を調節、遮断、阻害、減少、拮抗、中和又は他の方法で妨害するモノクローナル抗体は、例えば膜結合及び/又は可溶性CD47(例えば、ヒトCD47又はその免疫原性断片、誘導体又は変異体)で動物を免疫することによって生成される。或いは、CD47をコードする核酸分子を含む担体でトランスフェクトされた細胞で動物を免疫することで、CD47が発現され、トランスフェクトされた細胞の表面に関連付けられる。或いは、抗体又は抗原結合ドメイン配列を含むライブラリーをスクリーニングすることによって、CD47に結合するための抗体を得る。このライブラリーは、ファージにおいて、ファージコートタンパク質に融合したタンパク質又はペプチドの融合物を組み立てられたファージ粒子の表面に発現させ、コードされたDNA配列をファージ粒子内に組み込むことによって調製される(即ち、「ファージディスプレイライブラリー」)。次いで、CD47への結合反応によってスクリーニングされる。
例えば、ハイブリドーマ法により、Kohler及びMilstein、Nature、256:495(1975)に記載されるようなモノクローナル抗体を調製する。ハイブリドーマ法において、免疫剤と特異的に結合する抗体を産生する又は産生可能になるリンパ球を引き起こすように、通常、免疫剤でマウス、ハムスター又は他の適当な宿主動物を免疫する。或いは、リンパ球を体外で免疫することができる。
免疫剤は通常、タンパク質抗原、その断片、又はその融合タンパク質を含む。通常、ヒト細胞が求められる場合は、末梢血リンパ球が使用され、又は非ヒト哺乳動物供給源が求められる場合は、脾臓細胞又はリンパ節細胞が使用される。その後、ポリエチレングリコールなどの適当な融合剤により、リンパ球を不死化細胞株と融合して、ハイブリドーマ細胞を形成する(Goding、Monoclonal Antibodies:Principles and Practice、Academic Press、(1986)59~103ページ)。不死化細胞株は通常、ラット又はマウスの骨髄腫細胞株が使用される。ハイブリドーマ細胞は、適当な培地において培養することができ、当該培地は、未融合の不死化細胞の成長又は生存を阻害する1つ又は複数の物質を含むことが好ましい。例えば、親細胞に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(HGPRT又はHPRT)が欠乏すると、ハイブリドーマの培地は通常、ヒポキサンチン、アミノプテリン及びチミン(「HAT培地」)を含み、前記物質はHGPRT-欠陥の細胞の成長を防止するものである。
モノクローナル抗体は更に、例えば、米国特許No.4,816,567に記載されるようなDNAを組換える方法で調製することができる。本明細書に記載のモノクローナル抗体をコードするDNAは、通常の方法(例えば、マウス抗体の重鎖及び軽鎖をコードする遺伝子と特異的に結合可能なオリゴヌクレオチドプローブを使用すること)により、単離及び配列決定することができる。本明細書に記載のハイブリドーマ細胞は、このようなDNAの好適な由来とされる。単離された後、DNAを発現担体に入れ、免疫グロブリンを別に産生しないチャイニーズハムスターの卵巣(CHO)細胞、ヒト胎児腎臓(HEK)293細胞、サルCOS細胞、PER.NS0細胞、SP2/0、YB2/0や骨髄腫細胞のような宿主細胞にトランスフェクトすることで、組換え宿主細胞において合成されたモノクローナル抗体を得ることができる。DNAはまた、例えば、ヒトの重鎖と軽鎖定常ドメインのコード配列で相同マウス配列を置換することによって(米国特許No.4,816,567、Morrison、Nature 368、812-13(1994)を参照)、又は免疫グロブリンのコード配列を非免疫グロブリンポリペプチドの全て又は一部のコード配列に共有結合することによって、修飾することができる。このような非免疫グロブリンポリペプチドは、本明細書に記載の抗体の定常ドメインを置換し、又は本明細書に記載の抗体の1つの抗原結合部位の可変ドメインを置換し、キメラ二価抗体を生成することができる。
当業者に知られている技術により、抗体を産生する細胞株を選択、構築及び培養することができる。これらの技術は何れも、Recombinant DNA Technology for Production of Protein Therapeutics in Cultured Mammalian Cells、D.L.Hacker、F.M.Wurm、in Reference Module in Life Sciences、2017などの種々のラボマニュアル及び主な出版物に記載されており、追加内容を含むその内容の全ては参照により全文に組み込まれる。
幾つかの実施形態において、従来の方法に従って、本明細書に記載の抗体アミノ酸配列に基づいて、抗体をコードするDNAを設計して合成し、それを発現担体に入れてから、宿主細胞をトランスフェクトし、トランスフェクトされた宿主細胞を培地にて培養し、モノクローナル抗体を産生することができる。幾つかの実施形態において、発現抗体担体は、少なくとも1つのプロモータエレメント、抗体コード配列、転写終了シグナルとpolyA尾部を含む。他の要素は、エンハンサー、Kozak配列及び挿入配列の両側のRNAスプライシングのドナーと受容体部位を含む。SV40の前期と後期プロモーター、レトロウイルス由来の長い末端反復配列、例えばRSV、HTLV1、HIVI及びサイトメガロウイルスの早期プロモーターによって、高効率な転写を得ることができ、アクチンプロモーターのような他の幾つかの細胞のプロモーターを適用することもできる。適切な発現担体は、pIRES1neo、pRetro-Off、pRetro-On、PLXSN、又はPlncx、pcDNA3.1(+/-)、pcDNA/Zeo(+/-)、pcDNA3.1/Hygro(+/-)、PSVL、PMSG、pRSVcat、pSV2dhfr、pBC12MI及びpCS2などを含むことができる。一般的に用いられる哺乳動物細胞は、293細胞、Cos1細胞、Cos7細胞、CV1細胞、マウスL細胞及びCHO細胞などを含む。
幾つかの実施形態において、挿入遺伝子断片は、スクリーニング標識を含有する必要があり、よく見られるスクリーニング標識は、トランスフェクションに成功した細胞のスクリーニング及び単離を容易にするために、ジヒドロ葉酸レダクターゼ、グルタミン合成酵素、ネオマイシン耐性、ハイグロマイシン耐性などのスクリーニング遺伝子を含む。構築されたプラスミドを上記遺伝子無しの宿主細胞にトランスフェクトし、選択培地で培養し、トランスフェクションに成功した細胞が大量増殖し、所望の目的タンパク質を産生する。
幾つかの実施形態において、本発明のCD47抗体をコードするDNA配列は、抗体のアミノ酸配列を当該分野における従来の方法と組み合わせることによって得ることができる。幾つかの実施形態において、抗体6Y-G4の重鎖をコードするDNA配列は配列番号57に示され、そのうち、下線部はVH CDRをコードし、抗体6Y-G4の重鎖をコードするアミノ酸配列は配列番号60に示される。
配列番号57は以下の通りである:
caggtgcagctgcaggagtccggccctggcctggtgaagccttccgagaccctgtccctgacctgtaccgtgagcggcggcagcctggataactattactggagctggatccggcagcctcctggcaagggcctggagtggatcggctacatctactattccggcaacaccaattacaacccttccctgaagagccgggtgaccatctccgtggacaccagcaagaaccagtttagcctgaagctgtcctccgtgaccgccgctgataccgccgtgtactactgtgccaggggcggccggttcctggagagatattggggccagggtaccctcgtgaccgtgtccagcgctagcaccaagggcccttccgtgttccccctggccccctgtagccggtccacctctgagagcaccgctgctctgggctgtctggtgaaggattactttcccgaaccggtgaccgtgtcatggaactccggggctctgacatccggtgtccacacttttcctgcagtgctgcagtcatccggcctgtacagcctgagctctgtggtcacagtcccaagttcatccctgggaaccaagacatatacttgcaacgtggatcataaacccagcaatactaaggtcgacaaacgagtggagtctaagtacggaccaccttgcccaccatgtccagcacctgagttcctgggaggaccaagcgtgttcctgtttcctccaaagcctaaagataccctgatgatcagtcggactcccgaggtcacctgcgtggtcgtggacgtgtcccaggaggaccctgaagtccagttcaactggtacgtggacggcgtcgaagtgcacaatgctaagacaaaacctcgagaggaacagtttaactccacataccgtgtcgtgagcgtcctgactgtgctgcatcaggattggctgaacggcaaggagtataagtgcaaagtgagcaataagggactgccaagctctatcgagaaaactatttctaaggctaaaggacagcctagggaaccacaggtgtacaccctgccccctagtcaggaggaaatgactaagaaccaggtctcactgacctgtctggtgaaagggttctatccttcagatattgcagtggagtgggaatccaatggtcagccagagaacaattacaagacaactccacccgtgctggacagcgatgggtctttctttctgtattctagactgaccgtggacaaaagtcgctggcaggagggtaatgtcttttcttgtagtgtgatgcacgaagccctgcacaaccactacactcagaaaagcctgtcactgtccctgggtaaa
配列番号60は以下の通りである:
QVQLQESGPGLVKPSETLSLTCTVSGGSLDNYYWSWIRQPPGKGLEWIGYIYYSGNTNYNPSLKSRVTISVDTSKNQFSLKLSSVTAADTAVYYCARGGRFLERYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVDHKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK
幾つかの実施形態において、抗体6Y-G4の軽鎖をコードするDNA配列は配列番号58に示され、そのうち、下線部はVL CDRをコードし、抗体6Y-G4の軽鎖をコードするアミノ酸配列は配列番号61に示される。
配列番号58は以下の通りである:
gagatcgtgctgacccagtccccctccagcctgagcgccagcgtgggagaccgggtgaccatcccctgccgggcttccctgtccatcggcagcttcctgaactggtatcagcagaggcctggcgaggcccctaagctgctgatctttgccgcttccagcctgcggagcggcgtgcctagcaggttctccggcagcggctccggcaccgatttcaccctgaccatcagcggcctgcagcccgaggatttcgccacctactactgccagcagacctacaccaccccttacacctttggccagggcaccaaggtggacatcaagcgtacggtggctgcaccatctgtcttcatcttcccgccatctgatgagcagttgaaatctggaactgcctctgttgtgtgcctgctgaataacttctatcccagagaggccaaagtacagtggaaggtggataacgccctccaatcgggtaactcccaggagagtgtcacagagcaggacagcaaggacagcacctacagcctcagcagcaccctgacgctgagcaaagcagactacgagaaacacaaagtctacgcctgcgaagtcacccatcagggcctgagctcgcccgtcacaaagagcttcaacaggggagagtgttga
配列番号61は以下の通りである:
EIVLTQSPSSLSASVGDRVTIPCRASLSIGSFLNWYQQRPGEAPKLLIFAASSLRSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISGLQPEDFATYYCQQTYTTPYTFGQGTKVDIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC
幾つかの実施形態において、抗体6Y-G1重鎖のアミノ酸配列は配列番号62に示される。
配列番号62は以下の通りである:
QVQLQESGPGLVKPSETLSLTCTVSGGSLDNYYWSWIRQPPGKGLEWIGYIYYSGNTNYNPSLKSRVTISVDTSKNQFSLKLSSVTAADTAVYYCARGGRFLERYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
幾つかの実施形態において、抗体6Y-G1軽鎖のアミノ酸配列は配列番号61に示される。
幾つかの実施形態において、抗体17重鎖のアミノ酸配列は配列番号63に示される。
配列番号63は以下の通りである:
QVQLQESGPGLVKPSETLSLTCTVSGGSLDNYYWSWIRQPPGKGLEWIGYIYYSGNTNYNPSLKSRVTISVDTSKNQFSLRLRSVTAADTAVYYCARGGRFLERYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
幾つかの実施形態において、抗体17軽鎖のアミノ酸配列は配列番号64に示される。
配列番号64は以下の通りである:
DIQMTQSPSSVSASVGDRVTISCRANQAIGTWLAWYQQKPGKAPKLLIYAASTLQSGVPSRFSGSGSGTEFTLTISSLQAEDVAVYYCQQYYTTPLTFGGGTKLEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC
幾つかの実施形態において、抗体L12重鎖のアミノ酸配列は配列番号63に示される。幾つかの実施形態において、抗体L12軽鎖のアミノ酸配列は配列番号61に示される。
ヒト抗体及びヒト化抗体
本明細書に記載の抗体には、完全ヒト抗体又はヒト化抗体が含まれる。これらの抗体は、投与された免疫グロブリンに対するヒト免疫応答を引き起こすことなく、ヒトへの投与に適する。
CD47抗体は、例えば、ファージディスプレイ法によってヒト配列のみを含む抗体を使用して生成される。このような方法は、当該分野で周知であり、例えばWO92/01047及び米国特許No.6,521,404である。この方法において、天然又は組換えCD47由来又はその断片を用いて、ランダムな軽鎖と重鎖対を持つファージの組み合わせライブラリーをスクリーニングする。別の方法において、CD47抗体は、少なくとも1つの方法ステップがヒトCD47タンパク質でトランスジェニック非ヒト動物を免疫するような方法によって生成することができる。このような方法において、トランスジェニック非ヒト動物の一部は、内因性重鎖及び/又はk軽鎖遺伝子座を失い、抗原に応答する免疫グロブリンをコードする遺伝子を生成するために必要な再編成をもたらすことができない。また、少なくとも1つのヒト重鎖遺伝子座及び少なくとも1つのヒト軽鎖遺伝子座は、動物に安定してトランスフェクトされている。従って、投与された抗原に応答して、ヒト遺伝子座は、抗原に対して免疫特異性を有するヒト可変領域をコードする遺伝子を提供するために再編成される。従って、免疫する際に、トランスジェニックマウスは、完全ヒト免疫グロブリンを分泌するB細胞を産生する。
免疫原性が低下した抗体の産生は、適切なライブラリーを使用したヒト化技術、キメラ化技術及びディスプレイ技術によっても実現される。マウス抗体又は他の種に由来する抗体は、当該分野でよく知られるの技術を使用してヒト化又は霊長類化できることが理解されるべきである。例えば、WinterとHarris Immunol Today 14:43 46(1993)及びWright et al、Crit.Reviews in Immunol.12125-168(1992)を参照する。関心のある抗体は、対応するヒト配列でCH1、CH2、CH3、ヒンジドメイン及び/又は骨格ドメインを置換するように、組換えDNA技術によってエンジニアリング改変を実行することができる(WO 92102190及び米国特許No.5,530,101、5,585,089、5,693,761、5,693,792、5,714,350、及び5,777,085を参照)。キメラ免疫グロブリン遺伝子を構築するためのIg cDNAの使用も当該分野で知られている(Liu et al、 P.N.A.S.84:3439(1987)及びJ.Immunol.139:3521(1987))。mRNAは、抗体を生成するハイブリドーマ又は他の細胞から単離され、cDNAの生成に使用される。関心のあるcDNAは、特異的プライマーを使用し、ポリメラーゼ連鎖反応によって増幅することができる(米国特許4,683,195及び4,683,202)。或いは、関心のある配列は、ライブラリーを構築してスクリーニングすることで単離される。その後、抗体の可変領域をコードするDNA配列をヒト定常領域配列に融合する。ヒト定常領域遺伝子の配列は、Kabat et alによって発行されたSequences of Proteins of immunological Interest(N.I.H.publication no.91-3242(1991))に記載されている。ヒトC領域遺伝子は、既知のクローンから容易に得ることができる。アイソタイプの選択は、補体結合又は抗体依存性細胞毒性の活性などの所望のエフェクター機能に基づいて導かれる。好ましいアイソタイプは、IgG1及びIgG2である。任意のヒト軽鎖定常領域、即ちk又はλを使用し、次に従来の方法によってキメラヒト化抗体を発現させることができる。
幾つかの実施形態において、Fv、F(ab’)2及びFabなどの抗体断片は、プロテアーゼ又は化学的切断など、完全なタンパク質の切断によって調製することができる。(i)ペプシンで抗体分子を消化してF(ab’)2断片を得ること、(ii)F(ab’)2断片のジスルフィド結合を還元してFab断片を得ること、(iii)パパインと還元剤で抗体分子を処理してFab断片を生成すること、及び(iv)Fv断片を含むが、これらに限定されない。
重鎖と軽鎖のコンセンサス配列のJ領域は、J領域内に有用な制限性部位を導入した後、V領域の断片をヒトC領域断片に連結するために、プライマーとして使用されるオリゴヌクレオチドの設計に用いられてもよい。C領域のcDNAは、ヒト配列の類似の位置に制限性部位を配置するために、部位特異的突然変異誘発によって修飾されてもよい。
本明細書に記載のCD47抗体は、上記抗体をコードするDNA断片を含む担体から発現されてもよい。発現担体は、プラスミド、レトロウイルス、YAC、EBV誘導の付加体などを含む。適切な担体は通常、機能的に完全なヒトの重鎖定常領域(CH)又は軽鎖定常領域(CL)の免疫グロブリン配列をコードし、任意のVH又はVL配列を容易に挿入して発現させることができるように適切な制限性部位を有するような担体である。このような担体において、スプライシングは通常、挿入されたJ領域内のスプライシングドナー部位とヒトC領域の前のスプライシング受容体部位との間で発生し、更にヒトCHエクソン内に存在するスプライシング領域で発生する。ポリアデニル酸化と転写終了は、コード領域の下流の天然染色体部位で発生する。得られたキメラ抗体は、SV-40早期プロモーター(Okayama et al、Mol.Cell.Bio.3:280(1983))、ラウス(Rous)肉腫ウイルスLTR(Gorman et al、 P.N.A.S.79:6777(1982))及びモロニー(moloney)マウス白血病ウイルスLTR(Grosschedl et al、Cell 41:885(1985))など、レトロウイルスLTRを含む任意の強力なプロモーターに結合することができる。また、天然のIgプロモーターなどを使用することができる。
Fc修飾
本明細書に記載の抗体の関連するエフェクター機能は、修飾によって、例えば異常なCD47シグナル伝達に関連する疾患と障害の治療における抗体の有効性を向上させることができる。例えば、1つ又は複数の変異を抗体のFc領域に導入してエフェクター機能をサイレンシングすることで、正常細胞を殺す可能性を減らすことができる。
幾つかの実施形態において、本明細書に記載の抗体は、IgGアイソタイプである。幾つかの実施形態において、抗体の定常領域は、配列番号3に示されるアミノ酸配列を有するヒトIgG1アイソタイプである。幾つかの実施形態において、ヒトIgG1定常領域上のアミノ酸Asn297(Kabatに従って番号付けられる)を修飾して、抗体のグリコシル化を回避し、例えばAsn297Ala(N297A)である。幾つかの実施形態において、抗体定常領域上のアミノ酸Leu235(Kabatに従って番号付けられる)を修飾して、Fc受容体の相互作用を改変させ、例えばLeu235Glu(L235E)又はLeu235Ala(L235A)である。幾つかの実施形態において、抗体定常領域上のアミノ酸Leu234(Kabatに従って番号付けられる)を修飾して、Fc受容体の相互作用を改変させ、例えばLeu234Ala(L234A)である。幾つかの実施形態において、抗体定常領域上のアミノ酸234と235を同時に修飾し、例えばLeu234AlaとLeu235Ala(L234A/L235A)である(Kabat et al、1991、Sequences of Proteins of Immunological InterestのEUインデックス)。
幾つかの実施形態において、抗体の定常領域は、配列番号4に示されるアミノ酸配列を有するヒトIgG4アイソタイプである。
幾つかの実施形態において、ヒトIgG4定常領域内のヒンジ領域を修飾して、鎖交換を回避又は減少させ、例えばSer228Pro(S228P)である。他の実施形態において、ヒトIgG4定常領域上のアミノ酸235を修飾して、Fc受容体の相互作用を改変させ、例えばLeu235Glu(L235E)である。幾つかの実施形態において、ヒトIgG4定常領域内のヒンジ領域及びアミノ酸235を修飾し、例えばSer228Pro及びLeu235Glu(S228P/L235E)である。幾つかの実施形態において、ヒトIgG4定常領域上のアミノ酸Asn297(ボクシング、Kabatに従って番号付けられる)を修飾して、抗体のグリコシル化を回避し、例えばAsn297Ala(N297A)である。幾つかの実施形態において、ヒトIgG4定常領域上のアミノ酸Ser228、Leu235及びAsn297を修飾する(例えばS228P/L235E/N297A)。
CD47に対する抗体の使用
幾つかの実施形態において、本発明を含むCD47抗体は、対象における異常なCD47の発現、活性及び/又はシグナル伝達に関連する疾患又は病変の診断、予後、モニタリング、治療、緩和及び/又は予防に適用することができる。標準的な方法を使用して、異常なCD47の発現、活性及び/又はシグナル伝達に関連する疾患又は病状(がん又は他の腫瘍病状など)に罹患したか、又は疾患の進行リスクがある対象(ヒト患者)を特定することによって、治療レジメンを実施することができる。幾つかの実施形態において、当該疾患又は病状を治療する必要がある対象に有効量の本明細書に記載の抗体又はその製剤を投与することを含む、異常なCD47の発現、活性及び/又はシグナル伝達が関与する疾患又は病状を治療する方法を提供する。抗体の投与は、標的(CD47など)の発現、活性及び/又はシグナル伝達機能を無効化又は阻害又は干渉することができる。抗体の投与は、標的(CD47など)と、その自然状態で結合した内因性リガンド(SIRPαなど)との結合を無効化又は阻害又は干渉することができる。例えば、抗体は標的に結合し、CD47の発現、活性及び/又はシグナル伝達を調節、遮断、阻害、降低、拮抗、中和又は干渉する。
幾つかの実施形態において、異常なCD47の発現、活性及び/又はシグナル伝達が関与する疾患又は病状は、血液がん及び/又は固体腫瘍を含む。血液がんは、例えば白血病、リンパ腫及び骨髄腫を含む。幾つかの実施形態において、白血病の幾つかの形態は、急性リンパ性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、骨髄増殖性疾患/腫瘍(MPDS)及び脊髄異形成症候群を含む。幾つかの実施形態において、リンパ腫の幾つかの形態は、ホジキンリンパ腫、無痛性と侵襲性非ホジキンリンパ腫、バーキットリンパ腫及び濾胞性リンパ腫(小細胞と大細胞)を含む。幾つかの実施形態において、骨髄腫の幾つかの形態は、多発性骨髄腫(MM)、巨細胞骨髄腫、重鎖骨髄腫及び軽鎖又はベンス-ジョーンズ骨髄腫を含む。固形腫瘍は、例えば乳がん、卵巣がん、肺がん、膵臓がん、前立腺がん、黒色腫、結腸直腸がん、肺がん、頭頸部がん、膀胱がん、食道がん、肝臓がん及び腎臓がんを含む。
がん及び他の腫瘍病状に関連する症状は、例えば炎症、発熱、全身倦怠感、発熱、疼痛、局所領域の再発性炎症(often localized to the inflamed area)、食欲減退、体重減少、浮腫、頭痛、疲労、発疹、貧血、筋力低下、筋肉疲労及び腹部の症状(例えば腹痛、下痢又は便秘)を含む。
本発明の抗体の治療有効量は通常、治療目標を達成するために必要な量に関する。投与に必要な量は、その特異的抗原に対する抗体の結合親和性、疾患、障害又は症状の重篤程度、投与経路、投与された対象に投与された抗体の自由体積から枯渇する速度などに依存する。幾つかの実施形態において、本発明の抗体又は抗体断片の治療有効量の一般的な範囲は、約0.1mg/kg~約100mg/kgである。幾つかの実施形態において、本発明の抗体は、約0.1mg/kg、約0.5mg/kg、約1mg/kg、約2mg/kg、約5mg/kg、約10mg/kg、約15mg/kg、約20mg/kg、約25mg/kg、約30mg/kg、約50mg/kg、約75mg/kg、約100mg/kg又はそれ以上又はこれらの数値の任意2つの値の間の範囲(終点を含む)の用量で対象に投与される。一般的な投与頻度は、例えば毎日1回~毎週1回である。
別の幾つかの実施形態において、CD47に対する抗体は、CD47の局在化及び/又は定量に関連する当該分野で既知の方法に適用することができる(例えば、適当な生理学的サンプルにおけるCD47及び/又はCD47とSIRPαの両者のレベルを測定するために用いられ、診断方法に用いられ、タンパク質イメージングなどに用いられる)。特定の実施形態において、抗体由来の抗原結合ドメインを含む、CD47又はその誘導体、断片、類似体又はホモローグに特異的な抗体は、薬学的活性化合物(以下、「治療剤」と呼ばれる)として使用される。
別の幾つかの実施形態において、CD47ポリペプチドは、免疫親和性、クロマトグラフィー又は免疫沈降などの標準技術によって、CD47に特異的な抗体を使用して単離することができる。CD47タンパク質に対する抗体(又はその断片)は、生体サンプルにおけるタンパク質の検出に使用することができる。幾つかの実施形態において、例えば、所定の治療レジメンの有効性を決定するために、臨床試験手順の一部として生体サンプルでCD47を検出することができる。抗体を検出可能な物質にカップリングする(即ち、物理的に結合する)ことによって、検出に役立つことができる。検出可能な物質の例は、様々な酵素、補欠分子族、蛍光材料、発光材料、生物発光材料及び放射性材料を含む。適切な酵素の例は、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ又はアセチルコリンエステラーゼを含む。適切な補欠分子族複合体の例は、ストレプトアビジン/ビオチンとアビジン/ビオチンを含む。適切な蛍光材料の例は、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルフルオレセイン、塩化ダンシル又はフィコエリトリンを含む。発光材料の例は、ルミノールを含む。生物発光材料の例は、ルシフェラーゼ、ルシフェリン及びエクオリンを含む。また、適切な放射性材料の例は、125I、131I、35S又はHを含む。
別の幾つかの実施形態において、本開示の抗体は、サンプル中のCD47及び/又はCD47とSIRPαタンパク質の両者(又はそのタンパク質断片)の存在を検出するための試薬として使用することができる。幾つかの実施形態において、抗体は、検出可能な標識を含む。抗体は、ポリクローナル抗体、又はより好ましくはモノクローナル抗体である。完全な抗体又はその断片(例えばFab、scFv又はF(ab’)2)を使用する。前記実施形態の検出方法は、生体サンプル中の分析物のmRNA、タンパク質又はゲノムDNAを体外及び体内で検出することに使用することができる。例えば、分析物のmRNAの体外検出技術は、Norhternハイブリダイゼーション及びin situハイブリダイゼーションを含む。分析物のタンパク質の体外検出技術は、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、Westernブロット、免疫沈降及び免疫蛍光を含む。分析物のゲノムDNAの体外検出技術は、Southernハイブリダイゼーションを含む。(ELISA:Theory and Practice:Methods in Molecular Biology、第42卷、J.R.Crowther Human Press、Totowa、N.J.、1995;Immunoassay、E.Diamandis及びT.Christopoulus、Academic Press、Inc.、San Diego、Calif.、1996;Practice and Theory of Enzyme Immunoassays、P.Tijssen、Elsevier Science Publishers、Amsterdam、1985)。また、分析物のタンパク質の体内検出技術は、標識された抗分析物タンパク質抗体を被験者の体内に導入することを含む。例えば、放射性標識で抗体を標識することができ、次に標準イメージング技術によって、当該放射性標識の被験者体内での存在と位置を検出することができる。
CD47抗体の治療的投与及び製剤
本明細書に記載の抗体及びその誘導体、断片、類似体及びホモローグを、投与に適した薬物組成物に組み込むことができる。このような組成物の調製に係る原理や考慮事項及び成分選択のガイダンスは当該分野で周知であり、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences:The Science And Practice Of Pharmacy、第19版、Mack Pub.Co.、Easton、Pa.:1995;Drug Absorption Enhancement:Concepts、Possibilities、Limitations、And Trends、Harwood Academic Publishers、Langhorne、Pa.、1994;Peptide And Protein Drug Delivery、Advances In Parenteral Sciences、第4卷、1991、M.Dekker、New Yorkを参照する。
このような組成物は通常、抗体及び薬学的に許容される担体を含む。幾つかの実施形態において、使用された抗体断片は、標的タンパク質の結合ドメインに特異的に結合する最小阻害断片である。例えば、抗体の可変領域配列に基づいて、且つ標的タンパク質配列に結合する能力を保持するペプチドである。
本明細書で使用されるように、「薬学的に許容される担体」という用語は、薬物の投与に適合する任意と全ての溶剤、安定剤、緩衝剤、分散媒体、コーティング、抗菌剤、等張化剤及び吸収遅延剤などを含むことが意図されている。適切な担体は、最新版のRemington’s Pharmaceutical Sciencesに記述されている。このような担体又は希釈剤は、水、塩水、リンガー溶液、グルコース溶液及び5%のヒト血清アルブミンを含むが、これらに限定されない。
体内投与に使用される製剤は無菌でなければならない。これは、無菌ろ過膜でろ過することによって容易に実現することができる。
前記実施形態の薬物組成物は通常、その意図する投与経路に適合する。投与経路の例としては、非経口、例えば静脈内、皮内、皮下、経口(例えば吸入)、経皮(即ち局所)、経粘膜及び直腸投与を含む。薬物組成物は、水、塩溶液、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール又は他の合成溶剤などの注射用無菌希釈剤、ベンジルアルコール又はメチルパラベンなどの抗菌剤、アスコルビン酸又は亜硫酸水素ナトリウムなどの酸化防止剤、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)などのキレート剤、ヒスチジン塩酸塩、酢酸塩、クエン酸塩又はリン酸塩などの緩衝剤、塩化ナトリウム又はデキストロースなどの浸透圧調節剤、アルギニン、メチオニン、トレハロース、スクロース、ソルビトールなどの安定剤、トゥイーン20、トゥイーン80などの界面活性剤といった成分のうちの1種又は複数種を含むことができる。pHは、酸又は塩基、例えば塩酸又は水酸化ナトリウムで調節することができる。薬物組成物は、アンプル、使い捨て注射器、又はガラスやプラスチック製の多回用量バイアルに包装することができる。幾つかの実施形態において、注射用途に適した薬物組成物は、無菌水性溶液(ここでは水溶性)又は分散体及び無菌注射液又は分散体を即時に調製するための無菌粉末を含む。使用する際、組成物は無菌であり、且つ容易に注射できる程度に流動的でなければならない。それは、製造及び保管条件下で安定でなければならず、例えば細菌や真菌などの微生物の汚染作用を防止することができなければならない。注射用組成物の持続的な吸収は、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンなど、吸収を遅延させる試薬を前記組成物に含めることによって達成することができる。
経粘膜又は経皮投与の場合、浸透するバリアに適した浸透剤が製剤に使用される。このような浸透剤は通常、当該分野で一般的に知られており、例えば、経粘膜投与に使用される洗浄剤、胆汁酸塩及びフシジン酸誘導体を含む。経粘膜投与は、点鼻剤又は坐剤を使用することによって実現することができる。経皮投与の場合、1種又は複数種の前記抗体は、当該分野で一般的に知られる膏剤、軟膏、ゲル又はクリームに製剤化することができる。
薬物組成物は、用量単位形態で調製され、投与しやすく、用量が均一である。本明細書で使用されるように、用量単位形態は、治療される被験者に使用される、単位用量として適した物理的に分離可能な単位を指し、各単位は、計算により必要な薬物担体に結合して所望の治療効果を生み出す所定量の1種又は複数種の前記抗体を含む。
前記薬物組成物は、容器又は分注器に入れ、投与説明書とともに包装することができる。
本明細書に記載の薬物組成物はまた、治療を必要とする具体的な状況に応じて他の活性成分を含むことができ、好ましくは互いに悪影響を及ぼさない補完的な活性を有するものである。幾つかの実施形態において、組成物は、細胞毒素試薬、サイトカイン、化学療法剤又は成長阻害剤など、その機能を強化する試薬を含むことができる。このような活性成分は、予期される目的に有効な量で適切に併用して存在する。
一実施形態において、CD47抗体を含む1種又は複数種の活性成分は、併用療法で投与することができ、即ち、他の試薬、例えば治療剤(例えば、1種又は複数種のサイトカイン及び成長因子阻害剤、免疫阻害剤、抗炎症剤、代謝阻害剤、酵素阻害剤、及び/又は細胞毒素又は細胞成長阻害剤など)と併用する。「併用」という用語は、本明細書において、試薬を基本的に同期、同時又は順次に投与することを意味する。幾つかの実施形態において、このような併用療法は、投与された治療剤を低い用量で有利に使用することができるため、様々な単剤療法に関連する可能な毒性又は合併症を回避することができる。
幾つかの実施形態において、本明細書に記載の抗体は、自己免疫疾患、炎症性疾患などのワクチンアジュバントとして使用される。ワクチンは、様々な抗原であり得る。前記抗原は、標的とされる自己抗原、即ちミエリン塩基性タンパク質などの自己免疫に関与する自己抗原、アミロイドペプチドタンパク質などの炎症性自己抗原、又はアロ抗原などの移植抗原に由来する。抗原は、タンパク質に由来するペプチド又はポリペプチド、及び、糖、タンパク質、ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチド、自己抗原、アミロイドペプチドタンパク質、移植抗原、アレルゲン又は他の高分子成分の何れか1つの断片を含むことができる。幾つかの実施形態において、1つ以上の抗原は抗原性組成物に含まれる。
本明細書での出版物と特許文献についての引用は、上述したいかなる内容が関連する先行技術であることを認めることを示すものではなく、その内容又は日付を認めることを示すものではない。現在、本発明を書面明細書の方式で説明したが、当業者であれば、本発明を様々な実施形態で実施することができ、上述した明細書と後述する実施例は、本発明の特許請求の範囲を限定するものではなく、説明するものが意図されていることを、認識するであろう。本明細書で引用された全ての出版物、特許及び特許出願は、全ての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
下記実施例に用いられる材料、試薬などは、特に説明しない限り、何れも商業的供給源又は既知の方法から入手することができる。以下の実施例において、抗体L12-6と抗体6Y-G1は、同じ抗体である。
CHO-CD47細胞構築プロセス:HindIII/EcoRIウィンドウを設計し、CD47(配列は、Uniprot、Q08722を参照)をコードするポリ核酸をpcDNA3.1(+)(Invitrogen、V790-20)プラスミドに導入し、PvuIシングルカットによってCHO細胞(ATCC#CCL-61)をトランスフェクトし、スクリーニングして、安定したCHO-CD47細胞株が得られた。
Jurkat細胞は、中国科学院上海細胞バンクから購入し、品番がClone E6-1であった。
IgG抗体は、BioXCellから購入し、品番がBE0297であった。
マカクCD47-Fcは、Creative BioMartから購入し、型番がCD47-745Cであった。
実施例1:CD47抗原の調製
CD47抗原調製:ヒトCD47細胞外ドメイン(ECD)タンパク質(配列番号1)のC-末端に6×HISタブ(HHHHHH、配列番号2)又はヒトFc(配列番号3の下線付き部分)(R&Dシステムを参照)を追加し、CD47組換えタンパク質を構築した。ヒトCD47のECD領域は、遺伝子により6×HIS又はFcにそれぞれ合成され、哺乳動物の発現担体pcDNA3.1(+)(Invitrogen、V790-20)にサブクローニングされた。HEK293F細胞の一過性にトランスフェクトした後、ニッケルベースの固定化金属アフィニティークロマトグラフィーにより精製されたHis-タグ付きヒトCD47-ECDタンパク質(CD47-His)及び固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)によってproteinAカラム(GE Healthcare)を使用して精製されて分泌されたFc-タグ付きヒトCD47-ECDタンパク質(CD47-Fc)が得られた。
実施例2:CD47抗体の調製
30個の単鎖抗体(scFv)のVHとVLの組み合わせは表2に示される。VHのC末端とVLのN末端は、配列番号10に示される配列(GGGGSGGGGSGGGGS)のリンカーショートペプチドによって連結され、抗体の重鎖可変領域は17-VHなどの抗体番号+「-VH」で表され、抗体の軽鎖可変領域は17-VLなどの抗体番号+「-VL」で表され、単鎖抗体(scFv)は17-ScFvなどの抗体番号+「-ScFv」で表される(17-VH(配列番号11に示される)のC末端と17-VL(配列番号12に示される)のN末端は、配列番号10に示されるリンカーショートペプチドで連結され、17-ScFvが得られた)。
30個のIgG1完全抗体のVHとVLの組み合わせは表2に示される。VHとCHは抗体の重鎖を構成し、VLとCLは抗体の軽鎖を構成し、CHの配列は配列番号3に示され、CLの配列は配列番号5に示され、抗体の重鎖可変領域は17-VHなどの抗体番号+「-VH」で表され、抗体の軽鎖可変領域は17-VLなどの抗体番号+「-VL」で表され、IgG1完全抗体は抗体17などの「抗体」+抗体番号で表される(抗体重鎖は、17-VH(配列番号11に示される)及び配列番号3に示されるCHで構成され、抗体軽鎖は、17-VL(配列番号12に示される)及び配列番号5に示されるCLで構成される)。
抗体6Y-G4は、重鎖のアミノ酸配列が配列番号60に示され、軽鎖のアミノ酸配列が配列番号61に示される。
表2に対応するVHとVLの配列は表3に示され、ここで、重鎖CDRは表4、軽鎖CDRは表5に示される。
上記アミノ酸配列をコードするDNA配列を有するように、従来の技術的手段によってプラスミドpcDNA3.1(+)(Invitrogen、V790-20)を改変させる。HEK293F細胞が上記アミノ酸配列の抗体を発現するように、更にプラスミドをHEK293F細胞に一過性にトランスフェクトした。proteinAカラム(GE Healthcare)を使用し、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)により精製してCD47抗体が得られ、配列決定した後に予想される配列と一致し、生物活性の同定に使用した。
標的細胞クリアランスに対して、抗体(例えば、CD47抗体)の主なFc依存性機能は、Fc領域へのC1qの結合によって開始される補体依存性細胞毒性(CDC)、Fc領域と免疫エフェクター細胞(例えば、NK細胞と好中球)上の主にFcγRIIIaであるFcγ受容体(FcγR)との相互作用によって媒介される抗体依存性細胞毒性(ADCC)、及びマクロファージがFcγRIを介してオプシン化標的細胞を認識することによる抗体依存性細胞貪食作用(ADCP)である。各抗体のサブクラスは、Fc依存性エフェクター活性を媒介する能力の点で異なる。ヒトにおいて、IgG1とIgG3サブクラスは、C1qに結合するため、CDCに対して高い効力を有する。また、IgG1サブクラスは、FcγRに対する親和性が最も高いため、ADCCとFc依存性ADCPで最も有効である。IgG4サブクラスは、C1qに対する結合能力がなく、且つFcγR結合親和性が大幅に低下するため、エフェクター機能が顕著に低下する。
抗体6Y-G1に基づいて、抗体のヒンジ領域を安定化するために変異S228Pを有するIgG4Pサブクラス抗体6Y-G4を調製し(6Y-G1における配列番号3に示されるCHは、配列番号4に示されるCHに置き換えられ、他の配列は変化しない)、抗体Fcエフェクターを更に低下させる。
17-ScFvの調製を例として、本発明のScFvの調製方法は以下の通りである:
制限エンドヌクレアーゼHind III/EcoRIを使用して、17-ScFvをコードするヌクレオチド配列(配列番号59に示される)をpcDNA3.1(+)プラスミド担体に連結した。HEK293F細胞が上記アミノ酸配列の抗体を発現するように、更にプラスミド担体をHEK293F細胞に一過性にトランスフェクトした。proteinAカラムを使用し、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)により精製して17-ScFv抗体が得られ、配列決定した後に予想される配列と一致した。
他のScFvを類似の方法により調製して精製し、配列決定した後に予想される配列と一致した。
配列番号59の配列は以下の通りである:
caggtgcagctgcaggagtcgggcccaggactggtgaagccttcggagaccctgtccctcacctgcactgtctctggtggctccctcgataattactactggagctggatccggcagcccccagggaagggactggagtggattggatatatctattacagtgggaacaccaactacaacccctccctcaagagtcgagtcaccatatcagtagacacgtccaagaaccagttctcgttgaggctgaggtctgtgaccgctgcggacacggccgtgtattactgtgcgagaggagggcgatttttggaacgttactggggccagggaaccctggtcaccgtctcctcaggtggaggcggttcaggcggaggtggctctggcggtggcggatcggacatccagatgacccagtctccatcttccgtgtctgcatctgtaggagacagagtcaccatctcttgtcgggcgaatcaggctattggcacttggttagcctggtatcagcaaaagccaggaaaagcccctaagctcctgatctatgcggcatccactttgcaaagtggggtcccatcaaggttcagcggcagtggatctgggacagaattcactctcaccatcagcagcctgcaggctgaagatgtggcagtttattactgtcagcaatattatactactcccctcactttcggcggagggaccaagctggagatcaaa
実施例3:CD47抗体の生物活性
1、FACSによる17-ScFvの結合活性の検出
17-ScFvのCHO-CD47又はJurkat細胞表面のCD47への結合活性を検証した(図1A~1B)。結合活性の実験操作は以下の通りである:
17-ScFv及びHu5F9-G4抗体(Hu5F9-G4は、重鎖が配列番号8に示される可変領域及び配列番号4に示される定常領域で構成され、軽鎖が配列番号9に示される可変領域及び配列番号5に示される定常領域で構成される)をPBSで異なる濃度(20、10、5、2.5、1.25、0.625、0.313、0.156、0.078、0.039、0.02、0.01μg/mL)に希釈し、CHO-CD47又はJurkat細胞表面上のCD47とともに、4℃で30minインキュベートし、PBSで1回洗浄し、Goat anti-human IgG Fc-PE(eBioscience、品番:2183639)蛍光二次抗体を加え、4℃で15minインキュベートし、PBSで2回洗浄し、アップフローマシンでPE-A平均蛍光シグナル値を検出した。図1A~1Bは、17-ScFvが細胞表面上のCD47に用量依存的に結合できることが示されている。
2、SIRP-α遮断活性
FACS技術によりCHO-CD47細胞表面上のCD47へのSIRPa結合を遮断する17-ScFvの能力を検出し、17-ScFv抗体をPBSで異なる濃度(160、80、40、20、10、5、2.5、1.25、0.625μg/mL)に希釈し、Hu5F9-G4及びIgG抗体(PBSで異なる濃度40、20、10、5、2.5、1.25、0.625、0.313、0.156、0.078μg/mLに希釈)をCHO-CD47細胞表面上のCD47とともに4℃で30minインキュベートし、PBSで1回洗浄し、SIRPα-Fc-Bio(6.5μg/mL)を加え、4℃で15minインキュベートし、PBSで1回洗浄し、Streptavidin PE(eBioscience、品番:1992345)蛍光二次抗体を更に加え、4℃で15minインキュベートし、PBSで2回洗浄し、アップフローマシンでPE-A平均蛍光シグナル値を検出した。図2は、17-ScFvが細胞表面上のCD47へのSIRPα結合を用量依存的に阻害できることが示されている。
ELISA競合法を使用し、17-ScFv又は18個の抗体(抗体3、抗体3-3、抗体3-6、抗体6、抗体10、抗体11、抗体16、抗体18、抗体24、抗体25、抗体L12、抗体L1、抗体L5、抗体L24、抗体L26、抗体17、抗体6Y-G1、抗体6Y-G4)、陽性対照(抗体Hu5F9-G4)及び陰性対照(抗体IgG)をPBSで異なる濃度(12、6、3、2、1.5、1.2、0.75、0.375、0.188、0.094μg/mL)に希釈し、ELISAプレートにコーティングされたCD47-His(2μg/mL)抗原とともに室温で1時間インキュベートし、PBSTで4回洗浄し、SIRPα-Fc-Bio(0.1μg/mL)(Thermo Scientific EZ-Link(登録商標) NHS-Biotin Reagents試薬キットによる調製を参照)リガンドを更に加えてCD47-His抗原とともに室温で1時間インキュベートし、PBSTで4回洗浄した。結合したSIRPα-Fc-BioとHRP-結合ストレプトアビジン二次抗体が化学発光反応を起こし、プレートリーダーによりOD450値を検出し、OD450値に基づいて抗体のIC50を換算して抗体のSIRPα遮断活性を判定した。図3A~3Eは、測定される抗体が何れも、CD47抗原へのSIRPα結合の用量依存的阻害を示したことが示されている。
3、赤血球凝集アッセイ
CD47抗体の赤血球凝集反応を検出した。健康なヒトドナーからヘパリンナトリウムを含む抗凝固チューブに5mLの新鮮な血液を採取し、まずリンパ球分離液でPBMCを分離し(他の目的のために)、次にチューブ底部から1mLの赤血球を6mLの生理食塩水に採取し、繰り返し洗浄し、2000rpmで5min遠心分離し、上清に明らかな赤色がなくなるまで洗浄し、続いて生理食塩水で再懸濁して2%の赤血球懸濁液を作製した。室温下で、PBSで連続的に2倍希釈した(最高濃度800nM、合計12個の勾配)50μLのCD47抗体と、50μLの2%の赤血球懸濁液とを均一に混合し、96ウェルのU形板に加えて4時間インキュベートし、次に抗体赤血球の凝集状況を評価し、96ウェルのU形板を45°傾斜させ、赤血球塊の流れ方向を観察し、「一字状」になっている場合は、赤血球が凝集していないことを意味する。試験されるCD47抗体の大部分は、高濃度の場合では赤血球の凝集を誘発し(抗体17は明らかな赤血球の凝集を引き起こす)、6nM程度では赤血球の凝集を引き起こさない。そのうち、抗体L12、抗体6Y-G1(即ち抗体L12-6)、抗体6Y-G4は、任意の赤血球の凝集反応を引き起こさない(図4A~4E)。陽性対照抗体Hu5F9-G4は、赤血球の凝集を引き起こす可能性があり、AB6.12-G1及びリガンドSIRPαは、赤血球の凝集を引き起こさない。AB6.12-G1は、重鎖が配列番号6に示される可変領域及び配列番号3に示される定常領域で構成され、軽鎖が配列番号7に示される可変領域及び配列番号5に示される定常領域で構成される。Hu5F9-G4は、重鎖が配列番号8に示される可変領域及び配列番号4に示される定常領域で構成され、軽鎖が配列番号9に示される可変領域及び配列番号5に示される定常領域で構成される。表6に示される通りである。
4、CD47結合アッセイ(ELISA):
ELISA法により、CD47抗体の、ヒトCD47及びマカクCD47への結合活性を測定した。抗体17、抗体L12、抗体6Y-G1、抗体6Y-G4及び抗体Hu5F9-G4を5μg/mLからPBSで8個の濃度になるまで3倍希釈した後にELISAプレートにコーティングされたヒト又はマカクCD47-Fc(2μg/mL)抗原とともに室温で1時間インキュベートし、PBSTで4回洗浄し、HRP-anti-kappa(1:10000、sigma)二次抗体を更に加えて抗体とともに室温で1時間インキュベートし、PBSTで4回洗浄した。結合したHRP-anti-kappaとTMB基質が化学発光反応を起こし、プレートリーダーによりOD450値を検出し、OD450値に基づいて抗体のEC50を換算して抗体のヒト又はマカクCD47への結合活性を判定した。図5A~5Bは、測定される抗体が何れも、抗体のCD47抗原への結合の用量依存的結合を示したことが示されている。各パラメータは表7に示される。
5、CD47結合アッセイ(Fortebio)
Fortebio法により、ヒトCD47への11個の抗体(抗体L12-1、抗体L12-2、抗体L12-3、抗体L12-4、抗体L12-5、抗体L12-6、抗体L12-7、抗体L12-9、抗体L12-10、抗体L12-11、抗体L12)及びHu5F9-G4の結合活性を測定した。
Protein AセンサをPBSで10分間予め湿らせて使用に備え、試験される抗体を0.5%のBSAを含有するpH6.8のPBST(以下、希釈緩衝液と略称される)で10μg/mLに希釈し、シグナルが約1.7nmになるまでPAセンサを抗体で固化させた。CD47-His抗原を希釈緩衝液で50、25、12.5、6.25nMに希釈した。希釈緩衝液、勾配濃度の抗原希釈液、再生緩衝液(pH8.4の1MのMgCl)、中和緩衝液(PBST)を96ウェルプレートの対応する列に順に加え、下記ステップを実行した:(1)Baseline:希釈緩衝液においてベースラインを60秒検出した。(2)Association:抗原の勾配希釈液及びサンプルブランク(希釈緩衝液)において100秒結合した。(3)Dissociation:希釈緩衝液において700秒解離した。(4)Regeneration:再生緩衝液において5秒再生した。(5)Neutralization:中和緩衝液において5秒中和した。(6)Regeneration及びNeutralizationでサイクルを3回行った。
Data Analysis 8.2を使用してデータを処理及び分析し、参照(サンプルブランク)シグナルを差し引いた後にサンプルデータをフィッティングし、親和性定数KDが得られた。抗体の親和性結果の統計は表8に示されている。結果は、11個の抗体がほぼ同様の親和性でCD47抗原に結合したことが示されている。
6、貪食作用
CD47抗体がマクロファージによるCD47を発現する標的細胞の貪食を強化するか否かを評価するために、体外貪食作用アッセイを行った。簡単に言えば、CD47抗体(0.7nM)の存在下で、RAW264.7マクロファージ(2×10個/mL)(中国医学科学院基礎医学研究所細胞資源センター、3111C0001CCC000146)及びCFSEで標識されたRaji細胞(4×10個/mL)(Promega、JA1595)を1:2の比率で24ウェルボトムプレートに播種し、37℃で暗所で2時間インキュベートした。インキュベートが完了すると、PBSで細胞を2回洗浄し、トリプシンでRAW264.7細胞を消化し、消化したマクロファージを1.5mLのEPチューブに移し、2000rpmで5分間遠心分離した。上清を除去し、各チューブに100μLのAPC-F4/80蛍光抗体(eBiosciences)を加え、4℃で暗所で30分間インキュベートし、2000rpmで5分間遠心分離し、PBS緩衝液で2回洗浄した。BD C6フローサイトメーターで細胞を取得した。貪食指数を分析し、貪食指数の計算方法は以下の通りである:貪食指数=CFSE陽性のマクロファージ数(即ち、腫瘍細胞を貪食したマクロファージ数)/マクロファージ5000個あたり。抗体6Y-G1、6Y-G4、17、L12及びHu5F9-G4は、強力な貪食強化能力が示される(図6A~6B)。図6Bは、6Y-G4による細胞貪食反応が6Y-G1よりもわずかに弱いことが示され、IgG4抗体のFcエフェクターがより弱いことが示される。
実施例4:血液細胞へのCD47抗体の影響
本発明の前に、SIRPαを遮断し、且つFcドメインを含む既知のCD47結合分子(例えば、CD47抗体及び組換えSIRPα-Fc融合タンパク質)は何れも、赤血球、血小板の減少を様々な程度で誘発した。そのため、カニクイザルの体内で血液細胞への本発明の抗体の影響を評価し、試験要件を満たすカニクイザルを合計8匹選択し、一般グレードで、雌雄がそれぞれ半分であり、雌雄の体重範囲がそれぞれ3.70~5.30kgと2.75~3.55kgであり、体重に応じて単純なランダム化の方法で4群に分け、1群あたり2匹の動物であり、雌雄がそれぞれ半分であった。陰性対照群に生理食塩水を投与し、被検物は抗体6Y-G1(即ち、抗体L12-6)及びHu5F9-G4、AB6.12-G1であり、溶媒としての生理食塩水を静脈内注入し、週に1回静脈内投与し、1→10→10→30→30mg/kgの用量で5回投与し、投与体積が全て10mL/kgであった。投与終了後に42日目まで観察した。図7A~7Dに示すように、3つの抗体を投与した後に何れも、ヘモグロビン、赤血球の減少を引き起こし、約2週間後に最下点まで低下し、その後正常レベルに徐々に戻り、血小板の含有量が何れも投与前後で変動し、休薬後に正常に戻り、網状赤血球の数は投与後に何れも増加する傾向があり、そのうち6Y-G1の網状赤血球の数は、投与後に他の2つの抗体よりも増加した。
実施例5:CD47抗体のFc変異体の体内での抗腫瘍活性
ヒト血液腫瘍MV4-11全身性腫瘍モデルにおける試験薬抗体L12の抗腫瘍作用を評価した。NOD.SCIDマウス(江蘇集萃薬康生物科技有限公司、体重18g~22g、マウス年齢6~8週齢)に尾静脈からMV4-11細胞(ATCC)を接種したところ、接種後の4週間後にヒト血液腫瘍MV4-11全身性腫瘍モデルを確立した。試験を試験群AB6.12-G1 0.2mg/匹、Hu5F9-G4 0.2mg/匹、抗体L12 0.2mg/匹及び溶媒(生理食塩水)対照群に分け、1群あたり6匹であり、腹腔内投与し、週に3回、合計3週間投与した。生存期間延長時間(ILS)に基づいて治療効果を評価し、投与期間の動物の体重変化と死亡状況に基づいて安全性を評価した。図8に示すように、試験薬AB6.12-G1(0.2mg/匹)、Hu5F9-G4(0.2mg/匹)が溶媒対照群と比較して、生存期間を7.4%及び6.5%延長し、統計学的に有意差がなく(p=1.000)、顕著な抗腫瘍作用を示さなかった。抗体L12(0.2mg/匹)の生存期間中央値は何れも69日で、対照群と比較して、生存期間を何れも27.8%延長し、統計学的に有意差が示された(p=0.007)。
リンパ腫のラージモデルにおいて、抗体6Y-G4の抗腫瘍活性を評価した。ラージ細胞をNOD.SCIDマウスの皮下に移植し、ランダムに3群に分けた(1群あたり8匹のマウス、0日目)。第1群:溶媒対照(生理食塩水)、第2群:Hu5F9-G4(陽性対照)、第3群:6Y-G4。腫瘍が触知可能になった時(50mm、4日目)、各抗体又はビヒクル(緩衝液のみ)で治療し、腫瘍体積が約3000mmに達した時にマウスを致死した。3日ごとに腫瘍体積を測定した。抗体を各用量100μgで、週に3回、合計3週間(マウス当たり合計9回の用量)腹腔内(IP)投与した。治療は、4日目に開始し、21日目に終了した。図9に示すように、試験薬6Y-G4及びHu5F9-G4治療群は、0.1mg/匹の投与濃度で何れも、非常に顕著な抗腫瘍効果が示され、投与開始後に腫瘍の成長を明らかに阻害し、投与開始後の17日目(PG-D17)にマウス腫瘍の大部分が消失し、6Y-G4(0.1mg/匹)、Hu5F9-G4(0.1mg/匹)治療群の平均腫瘍体積がそれぞれ4mm(8匹のマウスで7匹の腫瘍が消失)、7mm(8匹のマウスで5匹の腫瘍が消失)であり、相対腫瘍阻害率TGIがそれぞれ99.87%と99.76%であり、溶媒対照群と比較して統計学的に何れも有意差を示した(全てのp値<0.001)。

Claims (15)

  1. 抗体又は抗原結合断片であって、前記抗体又は抗原結合断片は、CD47に特異的に結合するとともに下記のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3のうちの1つ又は複数を含み、そのうち、
    (a)VH CDR1は、配列番号14に示されるアミノ酸配列、又は配列番号14の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号14の変異体を含み、
    (b)VH CDR2は、配列番号17に示されるアミノ酸配列、又は配列番号17の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号17の変異体を含み、
    (c)VH CDR3は、配列番号23に示されるアミノ酸配列、又は配列番号23の配列において表1に示される1~3個のアミノ酸置換を有する配列番号23の変異体を含み、
    (d)VL CDR1は、配列番号30~31に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
    (e)VL CDR2は、配列番号32~33に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、或いは
    (f)VL CDR3は、配列番号34~35に示される何れか1つのアミノ酸配列を含む、
    ことを特徴とする抗体又は抗原結合断片。
  2. 抗体又は抗原結合断片であって、前記抗体又は抗原結合断片は、CD47に特異的に結合するとともに下記のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3のうちの1つ又は複数を含み、そのうち、
    (a)VH CDR1は、配列番号14~16に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
    (b)VH CDR2は、配列番号17~22に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
    (c)VH CDR3は、配列番号23~29に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
    (d)VL CDR1は、配列番号30~31に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、
    (e)VL CDR2は、配列番号32~33に示される何れか1つのアミノ酸配列を含み、或いは
    (f)VL CDR3は、配列番号34~35に示される何れか1つのアミノ酸配列を含む、
    ことを特徴とする抗体又は抗原結合断片。
  3. 抗体又は抗原結合断片であって、前記抗体又は抗原結合断片は、配列番号11、36~44、50及び56から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列、又は配列番号11、36~44、50及び56の何れか1つのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHを含む、
    ことを特徴とする抗体又は抗原結合断片。
  4. 抗体又は抗原結合断片であって、前記抗体又は抗原結合断片は、配列番号12~13、45~49、51~55及び65の何れか1つのアミノ酸配列、又は配列番号12~13、45~49、51~55及び65の何れか1つのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLを含む、
    ことを特徴とする抗体又は抗原結合断片。
  5. 抗体又は抗原結合断片であって、前記抗体又は抗原結合断片は、CD47に特異的に結合するとともに、配列番号14に示されるVH CDR1、配列番号17に示されるVH CDR2、配列番号23に示されるVH CDR3、配列番号30に示されるVL CDR1、配列番号32に示されるVL CDR2及び配列番号34に示されるVL CDR3を含む、
    ことを特徴とする抗体又は抗原結合断片。
  6. 前記抗体又は抗原結合断片は、Kabatに従って番号付けられた以下の1つ又は複数から選ばれるアミノ酸残基変異を含む重鎖可変領域VHを含む、
    ことを特徴とする請求項1、2又は5に記載の抗体又は抗原結合断片:
    (a)R81K、及び
    (b)R82aS。
  7. 前記抗体又は抗原結合断片は、配列番号11又は50に示されるアミノ酸配列、又は配列番号11又は50に示されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHを含む、
    ことを特徴とする請求項1、2又は5に記載の抗体又は抗原結合断片。
  8. 前記抗体又は抗原結合断片は、配列番号13、45~49、51~55及び65から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列、又は配列番号13、45~49、51~55及び65の何れか1つのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLを含む、
    ことを特徴とする請求項1、2、5又は7に記載の抗体又は抗原結合断片。
  9. 抗体又は抗原結合断片であって、前記抗体又は抗原結合断片は、配列番号11又は50に示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号13又は65に示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む、
    ことを特徴とする抗体又は抗原結合断片。
  10. 前記抗体は、配列番号60及び62~63から選ばれる何れか1つのアミノ酸配列を含む重鎖Hと、配列番号61又は64に示されるアミノ酸配列を含む軽鎖Lとを含む、
    ことを特徴とする請求項1~9の何れか1項に記載の抗体又は抗原結合断片。
  11. 前記抗体又は抗原結合断片は、IgG1サブタイプ、IgG2サブタイプ、IgG3サブタイプ、又はIgG4サブタイプから選ばれるIgGアイソタイプである、
    ことを特徴とする請求項1~9の何れか1項に記載の抗体又は抗原結合断片。
  12. 前記抗体又は抗原結合断片はIgG4Pである、
    請求項11に記載の抗体又は抗原結合断片。
  13. 請求項1~12の何れか1項に記載の抗体又は抗原結合断片及び薬学的に許容される担体を含む、
    ことを特徴とする組成物。
  14. (1)請求項1~12の何れか1項に記載の抗体又は抗原結合断片をコードすることを特徴とするポリヌクレオチド、或いは
    (2)請求項1~12の何れか1項に記載の抗体又は抗原結合断片をコードするポリヌクレオチドを含むことを特徴とする発現担体、或いは
    (3)請求項1~12の何れか1項に記載の抗体又は抗原結合断片をコードする1種又は複数種のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする細胞
    である生体材料。
  15. がん又は感染症を治療する薬物の調製における、請求項1~12の何れか1項に記載の抗体又は抗原結合断片、或いは請求項13に記載の組成物、或いは請求項14に記載の生体材料の応用。
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