JP5863926B2 - ヒト血清アルブミンリンカーおよびそのコンジュゲート - Google Patents
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Description
本発明は、ヒト血清アルブミン(HSA)リンカー、ならびにその結合、診断および治療のコンジュゲートを提供する。一態様では、HSAリンカーは、2つのアミノ酸置換を包含する。本発明はさらに、診断および治療のHSAリンカーコンジュゲートの製造および投与のための方法を提供する。
血清アルブミンは、ビタミンD結合タンパク質としても公知のα-フェトプロテインおよびヒト群に特異的な成分を含むタンパク質ファミリーに属する。この血清アルブミンは循環系の主な可溶性タンパク質であって、多くの生命生理学的プロセスに寄与する。血清アルブミンは一般には、乾燥重量あたり総血液成分の約50%を含む。このアルブミンおよびそれらの関連の血液タンパク質はまた、種々の化学的に多様な分子、例えば、脂肪酸、アミノ酸、ステロイド、カルシウム、金属、例えば、銅および亜鉛、ならびに種々の薬剤を含む、ヒトの身体における多くの内因性および外因性のリガンドの輸送、分布および代謝において重要な役割を果たす。アルブミンファミリーの分子は一般には、肝臓、腸、腎臓および脳などの器官循環の境界にまたがるこれらの多くのリガンドの輸送を促進すると考えられている。従って、アルブミンは広範な循環機能および代謝機能に関与する。
第一の局面では、本発明は、配列番号6〜10のいずれか一つに示されるアミノ酸配列を有しているヒト血清アルブミン(HSA)リンカー、ならびに抗体、単鎖Fv分子、二重特異性単鎖Fv((scFv')2)分子、ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、ホルモン、Fabフラグメント、F(ab')2分子、タンデムscFv(taFv)フラグメント、レセプター(例えば、細胞表面レセプター)、リガンド、アプタマー、およびその生物学的に活性なフラグメントから選択される第一の結合部分および第二の結合部分であって、ここでこの第一の結合部分は、このHSAリンカーのアミノ末端に結合され、この第二の結合部分は、このHSAリンカーのカルボキシ末端に結合される、結合部分を含む剤を特徴とする。一態様では、この第一の結合部分は具体的には、ErbB3に結合し、かつこの第二の結合部分は具体的には、ErbB2に結合する。他の態様では、HSAリンカーは配列番号9または10に示されるアミノ酸配列を有する。
は配列番号58の446〜479セグメントから比べて最大3個のアミノ酸変化を含んでもよい。生物学的に活性なヒトAFPフラグメントにおける配列偏差のこのような例の一つは、例えば、2つのアミノ酸残基で可塑性を有する(配列番号59のアミノ酸9および22)ヒトAFPの34個のアミノ酸フラグメント(配列番号59)を開示する米国特許第5,707,963号(参照により本明細書に組み入れられる)に見出される。AFPポリペプチドリンカー配列の他の例としては、例えば、配列番号58のアミノ酸19〜198(ヒトAFPドメインI)、配列番号58のアミノ酸217〜408(ヒトAFPドメインII)、配列番号58のアミノ酸409〜609(ヒトAFPドメインIII)、配列番号58のアミノ酸19〜408(ヒトAFPドメインI+II)、配列番号58のアミノ酸217〜609(ヒトAFPドメインII+III)、および配列番号58のアミノ酸285〜609(ヒトAFPフラグメントI)が挙げられる。別の態様では、このヒトAFPポリペプチドリンカー配列は配列番号58のアミノ酸489〜496を含む8アミノ酸の配列(すなわち、EMTPVNPG)である。
「抗体」という用語は、本明細書において互換的に用いる場合、全抗体または免疫グロブリンおよび任意の抗原結合フラグメントまたはその単鎖を包含する。抗体とは本明細書において用いる場合、哺乳動物(例えば、ヒトまたはマウス)、ヒト化、キメラ、組み換え、合成で作製されても、または天然に単離されてもよい。ヒトを含めてほとんどの哺乳動物では、抗体は、ジスルフィド結合によって接続された少なくとも2つの重(H)鎖および2つの軽(L)鎖を有する。各々の重鎖は、重鎖可変領域(本明細書においてVHと省略される)と重鎖定常領域とから構成されている。重鎖定常領域は、3つのドメインであるCH1、CH2およびCH3、ならびにCH1とCH2との間のヒンジ領域からなる。各軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書においてVLと省略される)と軽鎖定常領域とから構成される。軽鎖定常領域は、一つのドメインであるCLからなる。VHおよびVL領域は、さらに、フレームワーク領域(FR)と呼ばれる、より保存された領域が散在した、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変性の領域に細分することができる。各々のVHおよびVLは、3つのCDRと4つのFRから構成され、それらは、以下の順序:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4で、アミノ末端からカルボキシ末端に整列されている。重鎖および軽鎖の可変領域は、抗原と相互作用する結合ドメインを含む。抗体の定常領域は、免疫系の種々の細胞(例えば、エフェクター細胞)、および古典的な補体系の第1成分(Clq)などの宿主の組織または因子への免疫グロブリンの結合を媒介し得る。本発明の抗体としては、抗体様特性を有する全ての公知の抗体型および他のタンパク質骨格が挙げられる。例えば、抗体はヒト抗体、ヒト化抗体、二重特異性抗体、キメラ抗体、または抗体様特性を有するタンパク質骨格、例えば、フィブロネクチンまたはアンキリンリピートであってもよい。この抗体はまた、Fab、Fab'2、scFv、SMIP、ダイアボディ、ナノボディ、アプタマー、またはドメイン抗体であってもよい。この抗体は、任意の以下のアイソタイプを有してもよい:IgG(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、およびIgG4)、IgM、IgA(例えば、IgA1、IgA2、およびIgAsec)、IgD、またはIgE。本発明のHSAリンカーと組み合わせて、本明細書において規定されるような、結合部分として用いられ得る抗体としては、限定するものではないが、ナタリズマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、ダクリズマブ、エファリズマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブ、トラスツズマブ、アバタセプト、エタネルセプト、ペルツズマブ、セツキシマブ、およびパニツムマブが挙げられる。
[請求項1001]
i)配列番号6〜10のいずれか一つに示されるアミノ酸配列を含むヒト血清アルブミン(HSA)リンカーと;
ii)抗体、単鎖Fv分子、二重特異性単鎖Fv((scFv')2)分子、ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、ホルモン、Fabフラグメント、F(ab')2分子、タンデムscFv(taFv)フラグメント、レセプター、リガンド、アプタマー、およびその生物学的に活性なフラグメントからなる群より選択される、第一および第二の結合部分であって、該第一の結合部分は、該HSAリンカーのアミノ末端に結合され、かつ該第二の結合部分は、該HSAリンカーのカルボキシ末端に結合される、前記第一および第二の結合部分、
を含む剤。
[請求項1002]
i)配列番号11〜15のいずれか一項に示されるアミノ酸配列を含むヒト血清アルブミン(HSA)リンカーと;
ii)抗体、単鎖Fv分子、二重特異性単鎖Fv((scFv')2)分子、ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、ホルモン、Fabフラグメント、F(ab')2分子、タンデムscFv(taFv)フラグメント、レセプター、リガンド、アプタマー、およびその生物学的に活性なフラグメントからなる群より選択される、第一および第二の結合部分であって、該第一の結合部分は、アミノ末端に結合され、かつ該第二の結合部分は、該配列のカルボキシ末端に結合される、前記第一および第二の結合部分、
を含む剤。
[請求項1003]
第一の結合部分がErbB3に特異的に結合し、かつ第二の結合部分がErbB2に特異的に結合する、請求項1001または1002記載の剤。
[請求項1004]
配列番号9に示されるアミノ酸配列を含む、請求項1001記載の剤。
[請求項1005]
配列番号10に示されるアミノ酸配列を含む、請求項1001記載の剤。
[請求項1006]
配列番号14に示されるアミノ酸配列を含む、請求項1002記載の剤。
[請求項1007]
配列番号15に示されるアミノ酸配列を含む、請求項1002記載の剤。
[請求項1008]
配列番号1に示される配列に対して少なくとも90%の配列同一性を有しているアミノ酸配列を含んでおり、かつ配列番号1の34位置にセリン残基、および配列番号1の503位置にグルタミン残基を含む、ヒト血清アルブミン(HSA)リンカー。
[請求項1009]
配列番号1に示される配列に対して少なくとも95%の配列同一性を有しているアミノ酸配列を含む、請求項1008記載のHSAリンカー。
[請求項1010]
配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、請求項1008記載のHSAリンカー。
[請求項1011]
請求項1008記載のHSAリンカーと少なくとも一つの第一の結合部分とを含む剤。
[請求項1012]
第一の結合部分をHSAリンカーに結合する第一のポリペプチドコネクターをさらに含む、請求項1011記載の剤。
[請求項1013]
コネクターが第一の結合部分をHSAリンカーのアミノ末端に結合する、請求項1012記載の剤。
[請求項1014]
コネクターが第一の結合部分をHSAリンカーのカルボキシ末端に結合する、請求項1012記載の剤。
[請求項1015]
コネクターが第一の結合部分をHSAリンカーに共有結合する、請求項1012記載の剤。
[請求項1016]
第二の結合部分をさらに含む、請求項1011記載の剤。
[請求項1017]
第二の結合部分をHSAリンカーに結合する第二のポリペプチドコネクターをさらに含む、請求項1016記載の剤。
[請求項1018]
コネクターが第二の結合部分をHSAリンカーのアミノ末端に結合する、請求項1017記載の剤。
[請求項1019]
コネクターが第二の結合部分をHSAリンカーのカルボキシ末端に結合する、請求項1017記載の剤。
[請求項1020]
コネクターが第二の結合部分をHSAリンカーに共有結合する、請求項1017記載の剤。
[請求項1021]
第一の結合部分をHSAリンカーのアミノ末端に共有結合する第一のコネクターと、第二の結合部分を前記HSAリンカーのカルボキシ末端に共有結合する第二のコネクターとをさらに含む、請求項1016記載の剤。
[請求項1022]
第一のコネクターがアミノ酸配列AASまたはAAQを含み、かつ第二のコネクターが配列番号5に示されるアミノ酸配列を含む、請求項1021記載の剤。
[請求項1023]
第一の結合部分または第二の結合部分が、抗体、単鎖Fv分子、二重特異性単鎖Fv((scFv')2)分子、ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、ホルモン、Fabフラグメント、F(ab')2分子、タンデムscFv(taFv)フラグメント、細胞表面レセプターまたはそのリガンド、アプタマー、およびそれらの生物学的に活性なフラグメントからなる群より選択される、請求項1016記載の剤。
[請求項1024]
第一または第二の結合部分が、インスリン様成長因子1レセプター(IGF1R)、IGF2R、インスリン様成長因子(IGF)、間葉上皮移行因子レセプター(c-met)、肝細胞成長因子(HGF)、上皮細胞成長因子レセプター(EGFR)、上皮細胞成長因子(EGF)、ヘレグリン、線維芽細胞成長因子レセプター(FGFR)、血小板由来成長因子レセプター(PDGFR)、血小板由来成長因子(PDGF)、血管内皮成長因子レセプター(VEGFR)、血管内皮成長因子(VEGF)、腫瘍壊死因子レセプター(TNFR)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、TNF-β、葉酸レセプター(FOLR)、葉酸、トランスフェリンレセプター(TfR)、メソセリン、Fcレセプター、c-キットレセプター、c-キット、α4インテグリン、P-セレクチン、スフィンゴシン-1-リン酸レセプター-1(S1PR)、ヒアルロン酸レセプター、白血球機能抗原-1(LFA-1)、CD4、CD11、CD18、CD20、CD25、CD27、CD52、CD70、CD80、CD85、CD95(Fasレセプター)、CD106(血管細胞付着分子1(VCAM1)、CD166(活性化白血球細胞接着分子(ALCAM))、CD178(Fasリガンド)、CD253(TNF関連アポトーシス誘発性リガンド(TRAIL))、ICOSリガンド、CCR2、CXCR3、CCR5、CXCL12(間質細胞由来因子1(SDF-1))、インターロイキン1(IL-1)、CTLA-4、レセプターαおよびβ、MART-1、gp100、MAGE-1、エフリン(Eph)レセプター、粘膜アドレシン細胞付着分子1(MAdCAM-1)、癌胎児性抗原(CEA)、LewisY、MUC-1、上皮細胞接着分子(EpCAM)、癌抗原125(CA125)、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、TAG-72抗原、およびそれらのフラグメントからなる群より選択されるタンパク質に特異的に結合する、請求項1016記載の剤。
[請求項1025]
EGFRが赤芽球白血病ウイルス癌遺伝子ホモログ(ErbB)レセプターである、請求項1024記載の剤。
[請求項1026]
第一または第二の結合部分が、α-フェトプロテイン(AFP)もしくはインターフェロン、またはその生物学的に活性なフラグメントである、請求項1016記載の剤。
[請求項1027]
第一または第二の結合部分が、ナタリズマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、ダクリズマブ、エファリズマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブ、トラスツズマブ、アバタセプト、エタネルセプト、ペルツズマブ、セツキシマブ、パニツムマブ、およびアナキンラからなる群より選択される、請求項1016記載の剤。
[請求項1028]
第一または第二の結合部分が単鎖Fv分子である、請求項1016記載の剤。
[請求項1029]
単鎖Fv分子がヒトであるかまたはヒト化される、請求項1028記載の剤。
[請求項1030]
診断剤または治療剤をさらに含む、請求項1011記載の剤。
[請求項1031]
診断剤が検出可能標識である、請求項1030記載の剤。
[請求項1032]
検出可能標識が、放射性標識、蛍光標識、または重金属標識である、請求項1031記載の剤。
[請求項1033]
治療剤が、細胞毒性剤、細胞増殖抑制剤、または免疫調節剤である、請求項1030記載の剤。
[請求項1034]
細胞毒性剤が、アルキル化剤、抗生物質、抗腫瘍剤、抗増殖剤、代謝拮抗剤、チューブリンインヒビター、トポイソメラーゼIもしくはIIのインヒビター、ホルモンのアゴニストもしくはアンタゴニスト、免疫調節剤、DNAマイナー・グルーブ・バインダー、または放射性剤である、請求項1033記載の剤。
[請求項1035]
抗腫瘍剤が、シクロホスファミド、カンプトテシン、ホモカンプトテシン、コルヒチン、コンブレスタチン、コンブレスタチン、リゾキシン、ドリスタチン、アンサマイトシンp3、メイタンシノイド、アウリスタチン、カレアキマイシン(caleachimicin)、メトトレキサート、5-フルオロウラシル(5-FU)、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、タモキシフェン、ラロキシフェン、レトロゾール、エピルビシン、ベバシズマブ、ペルツズマブ、トラスツズマブ、およびそれらの誘導体からなる群より選択される、請求項1034記載の剤。
[請求項1036]
腫瘍細胞に結合して殺傷するか、または腫瘍細胞増殖を阻害することができる、請求項1033記載の剤。
[請求項1037]
薬学的に許容される担体、賦形剤または希釈剤と混合された、請求項1011記載の剤。
[請求項1038]
6時間から7日間のインビボ半減期を呈する、請求項1011記載の剤。
[請求項1039]
剤が8時間より長いインビボ半減期を呈する、請求項1011記載の剤。
[請求項1040]
i)配列番号11〜15のいずれかに示されるアミノ酸配列を含むヒト血清アルブミン(HSA)リンカー、またはそのフラグメントもしくは変異体と
ii)少なくとも第一の結合部分と
を含む剤。
[請求項1041]
第一の結合部分がHSAリンカーのアミノ末端に結合される、請求項1040記載の剤。
[請求項1042]
第一の結合部分がHSAリンカーのカルボキシ末端に結合される、請求項1040記載の剤。
[請求項1043]
第一の結合部分がHSAリンカーに共有結合される、請求項1040記載の剤。
[請求項1044]
第二結合部分をさらに含む、請求項1040記載の剤。
[請求項1045]
第二結合部分がHSAリンカーのアミノ末端に結合される、請求項1044記載の剤。
[請求項1046]
第二の結合部分がHSAリンカーのカルボキシ末端に結合される、請求項1044記載の剤。
[請求項1047]
第二の結合部分がHSAリンカーに共有結合される、請求項1044記載の剤。
[請求項1048]
第一の結合部分または第二の結合部分が、抗体、単鎖Fv分子、二重特異性単鎖Fv((scFv')2)分子、ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、ホルモン、Fabフラグメント、F(ab')2分子、タンデムscFv(taFv)フラグメント、細胞表面レセプターまたはそのリガンド、アプタマー、およびその生物学的に活性なフラグメントからなる群より選択される、請求項1044記載の剤。
[請求項1049]
第一または第二の結合部分が、インスリン様成長因子1レセプター(IGF1R)、IGF2R、インスリン様成長因子(IGF)、間葉上皮移行因子レセプター(c-met)、肝細胞成長因子(HGF)、上皮細胞成長因子レセプター(EGFR)、上皮細胞成長因子(EGF)、ヘレグリン、線維芽細胞成長因子レセプター(FGFR)、血小板由来成長因子レセプター(PDGFR)、血小板由来成長因子(PDGF)、血管内皮成長因子レセプター(VEGFR)、血管内皮成長因子(VEGF)、腫瘍壊死因子レセプター(TNFR)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、TNF-β、葉酸レセプター(FOLR)、葉酸、トランスフェリンレセプター(TfR)、メソセリン、Fcレセプター、c-キットレセプター、c-キット、α4インテグリン、P-セレクチン、スフィンゴシン-1-リン酸レセプター-1(S1PR)、ヒアルロン酸レセプター、白血球機能抗原-1(LFA-1)、CD4、CD11、CD18、CD20、CD25、CD27、CD52、CD70、CD80、CD85、CD95(Fasレセプター)、CD106(血管細胞付着分子1(VCAM1)、CD166(活性化白血球細胞接着分子(ALCAM))、CD178(Fasリガンド)、CD253(TNF関連アポトーシス誘発性リガンド(TRAIL))、ICOSリガンド、CCR2、CXCR3、CCR5、CXCL12(間質細胞由来因子1(SDF-1))、インターロイキン1(IL-1)、CTLA-4、レセプターαおよびβ、MART-1、gp100、MAGE-1、エフリン(Eph)レセプター、粘膜アドレシン細胞付着分子1(MAdCAM-1)、癌胎児性抗原(CEA)、LewisY、MUC-1、上皮細胞接着分子(EpCAM)、癌抗原125(CA125)、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、TAG-72抗原、およびそれらのフラグメントからなる群より選択されるタンパク質に特異的に結合する、請求項1044記載の剤。
[請求項1050]
EGFRが赤芽球白血病ウイルス癌遺伝子ホモログ(ErbB)レセプターである、請求項1049記載の剤。
[請求項1051]
第一または第二の結合部分が、α-フェトプロテイン(AFP)もしくはインターフェロン、またはその生物学的に活性なフラグメントである、請求項1044記載の剤。
[請求項1052]
第一または第二の結合部分が、ナタリズマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、ダクリズマブ、エファリズマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブ、トラスツズマブ、アバタセプト、エタネルセプト、ペルツズマブ、セツキシマブ、パニツムマブ、およびアナキンラからなる群より選択される、請求項1044記載の剤。
[請求項1053]
第一の結合部分または第二の結合部分が単鎖Fv分子である、請求項1044記載の剤。
[請求項1054]
単鎖Fv分子が、ヒトであるかまたはヒト化される、請求項1053記載の剤。
[請求項1055]
診断剤または治療剤をさらに含む、請求項1040記載の剤。
[請求項1056]
診断剤が検出可能標識である、請求項1055記載の剤。
[請求項1057]
検出可能標識が、放射性標識、蛍光標識、または重金属標識である、請求項1056記載の剤。
[請求項1058]
治療剤が、細胞毒性剤、細胞増殖抑制剤、または免疫調節剤である、請求項1055記載の剤。
[請求項1059]
細胞毒性剤が、アルキル化剤、抗生物質、抗腫瘍剤、抗増殖剤、代謝拮抗剤、チューブリンインヒビター、トポイソメラーゼIもしくはIIのインヒビター、ホルモンのアゴニストもしくはアンタゴニスト、免疫調節剤、DNAマイナー・グルーブ・バインダー、または放射性剤である、請求項1058記載の剤。
[請求項1060]
抗腫瘍剤が、シクロホスファミド、カンプトテシン、ホモカンプトテシン、コルヒチン、コンブレスタチン、コンブレスタチン、リゾキシン、ドリスタチン、アンサマイトシンp3、メイタンシノイド、アウリスタチン、カレアキマイシン(caleachimicin)、メトトレキサート、5-フルオロウラシル(5-FU)、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、タモキシフェン、ラロキシフェン、レトロゾール、エピルビシン、ベバシズマブ、ペルツズマブ、トラスツズマブ、およびそれらの誘導体からなる群より選択される、請求項1059記載の剤。
[請求項1061]
腫瘍細胞に結合して殺傷するか、または腫瘍細胞増殖を阻害することができる、請求項1058記載の剤。
[請求項1062]
薬学的に許容される担体、賦形剤または希釈剤と混合された、請求項1040記載の剤。
[請求項1063]
6時間から7日間のインビボ半減期を呈する、請求項1040記載の剤。
[請求項1064]
8時間より長いインビボ半減期を呈する、請求項1040記載の剤。
[請求項1065]
請求項1011または1040の剤を哺乳動物に投与する工程を含む、疾患または障害を有している哺乳動物を治療するための方法。
[請求項1066]
疾患または障害が、細胞表面レセプターを通じた細胞シグナル伝達に関連している、請求項1065記載の方法。
[請求項1067]
哺乳動物がヒトである、請求項1065記載の方法。
[請求項1068]
疾患または障害が増殖性疾患または自己免疫疾患である、請求項1065記載の方法。
[請求項1069]
増殖性疾患が黒色腫、明細胞癌、頭頸部癌、膀胱癌、乳癌、結腸癌、卵巣癌、子宮内膜癌、胃癌、膵臓癌、腎臓癌、前立腺癌、唾液腺癌、肺癌、肝臓癌、皮膚癌または脳腫瘍である、請求項1068記載の方法。
[請求項1070]
自己免疫疾患が、多発性硬化症、乾癬、重症筋無力症、ブドウ膜炎、全身性エリテマトーデス、または関節リウマチである、請求項1068記載の方法。
[請求項1071]
配列番号1、3または6〜15のいずれか一つに示されるアミノ酸配列のアミノ末端に第一の結合部分、およびカルボキシ末端に第二の結合部分を結合する工程を含む、ヒト血清アルブミン(HSA)剤を作製する方法。
[請求項1072]
結合が、第一の結合部分と第二の結合部分との間、およびアミノ末端とカルボキシ末端との間に、それぞれ共有結合を形成する工程を含む、請求項1071記載の方法。
[請求項1073]
第一の結合部分または第二の結合部分が、抗体、単鎖Fv分子、二重特異性単鎖Fv((scFv')2)分子、ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、ホルモン、Fabフラグメント、F(ab')2分子、タンデムscFv(taFv)フラグメント、細胞表面レセプターまたはそのリガンド、アプタマー、およびその生物学的に活性なフラグメントからなる群より選択される、請求項1071記載の方法。
[請求項1074]
第一または第二の結合部分が、インスリン様成長因子1レセプター(IGF1R)、IGF2R、インスリン様成長因子(IGF)、間葉上皮移行因子レセプター(c-met)、肝細胞成長因子(HGF)、上皮細胞成長因子レセプター(EGFR)、上皮細胞成長因子(EGF)、ヘレグリン、線維芽細胞成長因子レセプター(FGFR)、血小板由来成長因子レセプター(PDGFR)、血小板由来成長因子(PDGF)、血管内皮成長因子レセプター(VEGFR)、血管内皮成長因子(VEGF)、腫瘍壊死因子レセプター(TNFR)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、TNF-β、葉酸レセプター(FOLR)、葉酸、トランスフェリンレセプター(TfR)、メソセリン、Fcレセプター、c-キットレセプター、c-キット、α4インテグリン、P-セレクチン、スフィンゴシン-1-リン酸レセプター-1(S1PR)、ヒアルロン酸レセプター、白血球機能抗原-1(LFA-1)、CD4、CD11、CD18、CD20、CD25、CD27、CD52、CD70、CD80、CD85、CD95(Fasレセプター)、CD106(血管細胞付着分子1(VCAM1)、CD166(活性化白血球細胞接着分子(ALCAM))、CD178(Fasリガンド)、CD253(TNF関連アポトーシス誘発性リガンド(TRAIL))、ICOSリガンド、CCR2、CXCR3、CCR5、CXCL12(間質細胞由来因子1(SDF-1))、インターロイキン1(IL-1)、CTLA-4、レセプターαおよびβ、MART-1、gp100、MAGE-1、エフリン(Eph)レセプター、粘膜アドレシン細胞付着分子1(MAdCAM-1)、癌胎児性抗原(CEA)、LewisY、MUC-1、上皮細胞接着分子(EpCAM)、癌抗原125(CA125)、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、TAG-72抗原、およびそれらのフラグメントからなる群より選択されるタンパク質に特異的に結合する、請求項1071記載の方法。
[請求項1075]
EGFRが赤芽球白血病ウイルス癌遺伝子ホモログ(ErbB)レセプターである、請求項1074記載の方法。
[請求項1076]
第一または第二の結合部分が、α-フェトプロテイン(AFP)もしくはインターフェロン、またはその生物学的に活性なフラグメントである、請求項1071記載の方法。
[請求項1077]
第一または第二の結合部分が、ナタリズマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、ダクリズマブ、エファリズマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブ、トラスツズマブ、アバタセプト、エタネルセプト、ペルツズマブ、セツキシマブ、パニツムマブ、およびアナキンラからなる群より選択される、請求項1071記載の方法。
[請求項1078]
第一または第二の結合部分が単鎖Fv分子である、請求項1071記載の方法。
[請求項1079]
単鎖Fv分子がヒトであるかまたはヒト化される、請求項1071記載の方法。
[請求項1080]
一つまたは複数の検出可能標識を剤にコンジュゲートする工程をさらに含む、請求項1071記載の方法。
[請求項1081]
検出可能標識が、放射性標識、蛍光標識、または重金属標識である、請求項1080記載の方法。
[請求項1082]
一つまたは複数の細胞毒性剤、細胞増殖抑制剤、または免疫調節剤を剤にコンジュゲートする工程をさらに含む、請求項1071記載の方法。
[請求項1083]
細胞毒性剤が、アルキル化剤、抗生物質、抗腫瘍剤、抗増殖剤、代謝拮抗剤、チューブリンインヒビター、トポイソメラーゼIもしくはIIのインヒビター、ホルモンのアゴニストもしくはアンタゴニスト、免疫調節剤、または放射性剤である、請求項1082記載の方法。
[請求項1084]
抗腫瘍剤が、シクロホスファミド、カンプトテシン、ホモカンプトテシン、コルヒチン、コンブレスタチン、コンブレスタチン、リゾキシン、ドリスタチン、アンサマイトシンp3、メイタンシノイド、アウリスタチン、カレアキマイシン(caleachimicin)、メトトレキサート、5-フルオロウラシル(5-FU)、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、タモキシフェン、ラロキシフェン、レトロゾール、エピルビシン、ベバシズマブ、ペルツズマブ、トラスツズマブ、およびそれらの誘導体からなる群より選択される、請求項1083記載の方法。
[請求項1085]
剤と薬学的に許容される担体とを混合する工程をさらに含む、請求項1071〜1084のいずれか一項記載の方法。
[請求項1086]
配列番号1、3および6〜15のいずれか一つに示されるアミノ酸配列における一つまたは複数の表面露出アミノ酸残基を化学修飾し得る置換アミノ酸で置換する工程であって、該修飾によって診断剤または治療剤のコンジュゲーションが可能になる前記工程を含む、ヒト血清アルブミン(HSA)剤を作製するための方法。
[請求項1087]
置換アミノ酸がシステインであり、表面露出アミノ酸残基がセリンまたはトレオニンである、請求項1086記載の方法。
[請求項1088]
化学修飾が置換アミノ酸と診断剤または治療剤との間に共有結合を生じる、請求項1086記載の方法。
[請求項1089]
表面露出アミノ酸残基が、496位置のトレオニン、58位置のセリン、76位置のトレオニン、79位置のトレオニン、83位置のトレオニン、125位置のトレオニン、236位置のトレオニン、270位置のセリン、273位置のセリン、304位置のセリン、435位置のセリン、478位置のトレオニン、506位置のトレオニン、および508位置のトレオニンからなる群より選択される、請求項1086記載の方法。
[請求項1090]
配列番号1、3および6〜15のいずれか一つに示されるアミノ酸配列におけるアミノ酸残基の一つまたは複数をアスパラギン、セリンまたはトレオニンで置換する工程であって、該置換がHSA剤上にグリコシル化部位を組み込む工程を含む、ヒト血清アルブミン(HSA)剤を作製するための方法。
[請求項1091]
配列番号1、3および6〜15のいずれか一つに示されるアミノ酸配列における一つまたは複数のアスパラギン、セリンまたはトレオニン残基をアスパラギン、セリンまたはトレオニン以外の任意のアミノ酸で置換する工程であって、該置換がHSA剤からグリコシル化部位を取り除く工程を含む、ヒト血清アルブミン(HSA)剤を作製するための方法。
[請求項1092]
請求項1008〜1010記載のHSAリンカーを含むキット。
[請求項1093]
請求項1001、1002、1011または1040記載の剤を含むキット。
[請求項1094]
配列番号16〜25に示されるアミノ酸配列のいずれか一つに少なくとも90%の配列同一性を有しているアミノ酸配列を含む剤。
[請求項1095]
配列番号16〜25に示されるアミノ酸配列のいずれか一つに少なくとも95%の配列同一性を有しているアミノ酸配列を含む、請求項1094記載の剤。
[請求項1096]
配列番号16〜25に示されるアミノ酸配列のいずれか一つを含む、請求項1094記載の剤。
[請求項1097]
検出可能標識または治療剤をさらに含む、請求項1094記載の剤。
[請求項1098]
検出可能標識が、放射性、蛍光、生物発光または重金属の分子、またはエピトープタグである、請求項1097記載の剤。
[請求項1099]
蛍光分子が緑色蛍光タンパク質(GFP)、増強GFP(eGFP)、黄色蛍光タンパク質(YFP)、シアン蛍光タンパク質(CFP)、赤色蛍光タンパク質(RFP)またはdsRedである、請求項1098記載の剤。
[請求項1100]
生物発光分子が、ルシフェラーゼである、請求項1098記載の剤。
[請求項1101]
エピトープタグが、c-myc、赤血球凝集素、またはヒスチジンタグである、請求項1098記載の剤。
[請求項1102]
治療剤がシトクロムc、カスパーゼ1-10、グランザイムAまたはB、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、TNF-β、Fas、Fasリガンド、Fas関連死ドメイン様IL-1β変換酵素(FLICE)、TRAIL/APO2L、TWEAK/APO3L、Bax、Bid、Bik、Bad、Bak、RICK、血管アポトーシス誘導性タンパク質1および2(VAP1およびVAP2)、ピエリシン、アポトーシス誘発性タンパク質(AIP)、IL-1αプロピースポリペプチド、アポプチン、アポプチン-関連タンパク質1(AAP-1)、エンドスタチン、アンギオスタチン、およびその生物学的に活性なフラグメントからなる群より選択される細胞毒性ポリペプチドである、請求項1097記載の剤。
[請求項1103]
シクロホスファミド、カンプトテシン、ホモカンプトテシン、コルヒチン、コンブレスタチン、コンブレスタチン、リゾキシン、ドリスタチン、アンサマイトシンp3、メイタンシノイド、アウリスタチン、カレアキマイシン(caleachimicin)、メトトレキサート、5-フルオロウラシル(5-FU)、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、タモキシフェン、ラロキシフェン、レトロゾール、エピルビシン、ベバシズマブ、ペルツズマブ、トラスツズマブ、およびそれらの誘導体からなる群より選択される、一つまたは複数の治療剤と組み合わせた、請求項1094記載の剤。
[請求項1104]
第一および第二の結合部分が、同じ標的分子に特異的に結合する、請求項1001、1002、1016または1044記載の剤。
[請求項1105]
第一および第二の結合部分が異なる標的分子に特異的に結合する、請求項1001、1002、1016または1044記載の剤。
[請求項1106]
第一および第二の結合部分が、同じ標的分子上の異なるエピトープに特異的に結合する、請求項1001、1002、1016または1044記載の剤。
[請求項1107]
第一および第二の結合部分が同じ標的分子に特異的に結合する、請求項1065記載の方法。
[請求項1108]
第一および第二の結合部分が、異なる標的分子に特異的に結合する、請求項1065記載の方法。
[請求項1109]
第一および第二の結合部分が、同じ標的分子上の異なるエピトープに特異的に結合する、請求項1065記載の方法。
[請求項1110]
第一および第二の結合部分が、同じ標的分子に特異的に結合する、請求項1071記載の方法。
[請求項1111]
第一および第二の結合部分が、異なる標的分子に特異的に結合する、請求項1071記載の方法。
[請求項1112]
第一および第二の結合部分が、同じ標的分子上の異なるエピトープに特異的に結合する、請求項1071記載の方法。
[請求項1113]
配列番号1のアミノ酸残基25〜44およびアミノ酸残基494〜513を含むポリペプチドリンカー。
[請求項1114]
配列番号1のアミノ酸残基25〜70およびアミノ酸残基450〜513を含む、請求項1113記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1115]
配列番号1のアミノ酸残基15〜100およびアミノ酸残基400〜520を含む、請求項1114記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1116]
配列番号1のアミノ酸残基10〜200およびアミノ酸残基300〜575を含む、請求項1115記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1117]
配列番号1のアミノ酸残基5〜250およびアミノ酸残基275〜580を含む、請求項1116記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1118]
少なくとも第一の結合部分をさらに含む、請求項1113記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1119]
ポリペプチドリンカーに第一の結合部分を結合する第一のポリペプチドコネクターをさらに含む、請求項1118記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1120]
コネクターが、第一の結合部分をポリペプチドリンカーのアミノ末端に結合する、請求項1119記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1121]
コネクターが、第一の結合部分をポリペプチドリンカーのカルボキシ末端に結合する、請求項1119記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1122]
コネクターが、第一の結合部分をポリペプチドリンカーに共有結合する、請求項1119記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1123]
第二の結合部分をさらに含む、請求項1118記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1124]
ポリペプチドリンカーに第二の結合部分を結合する第二のポリペプチドコネクターをさらに含む、請求項1123記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1125]
コネクターが第二の結合部分をポリペプチドリンカーのアミノ末端に結合する、請求項1124記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1126]
コネクターが第二の結合部分をポリペプチドリンカーのカルボキシ末端に結合する、請求項1124記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1127]
コネクターが第二の結合部分をポリペプチドリンカーに共有結合する、請求項1124記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1128]
第一の結合部分をポリペプチドリンカーのアミノ末端に共有結合する第一のコネクターと、第二の結合部分を前記ポリペプチドリンカーのカルボキシ末端に共有結合する第二のコネクターをさらに含む、請求項1123記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1129]
第一のコネクターがアミノ酸配列AASまたはAAQを含み、かつ第二のコネクターが配列番号5に示されるアミノ酸配列を含む、請求項1128記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1130]
第一または第二の結合部分が、抗体、単鎖Fv分子、二重特異性単鎖Fv((scFv')2)分子、ドメイン抗体、ダイアボディ、トリアボディ、ホルモン、Fabフラグメント、F(ab')2分子、タンデムscFv(taFv)フラグメント、細胞表面レセプターまたはそのリガンド、アプタマー、およびその生物学的に活性なフラグメントからなる群より選択される、請求項1123記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1131]
第一の結合部分または第二の結合部分が、インスリン様成長因子1レセプター(IGF1R)、IGF2R、インスリン様成長因子(IGF)、間葉上皮移行因子レセプター(c-met)、肝細胞成長因子(HGF)、上皮細胞成長因子レセプター(EGFR)、上皮細胞成長因子(EGF)、ヘレグリン、線維芽細胞成長因子レセプター(FGFR)、血小板由来成長因子レセプター(PDGFR)、血小板由来成長因子(PDGF)、血管内皮成長因子レセプター(VEGFR)、血管内皮成長因子(VEGF)、腫瘍壊死因子レセプター(TNFR)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、TNF-β、葉酸レセプター(FOLR)、葉酸、トランスフェリンレセプター(TfR)、メソセリン、Fcレセプター、c-キットレセプター、c-キット、α4インテグリン、P-セレクチン、スフィンゴシン-1-リン酸レセプター-1(S1PR)、ヒアルロン酸レセプター、白血球機能抗原-1(LFA-1)、CD4、CD11、CD18、CD20、CD25、CD27、CD52、CD70、CD80、CD85、CD95(Fasレセプター)、CD106(血管細胞付着分子1(VCAM1)、CD166(活性化白血球細胞接着分子(ALCAM))、CD178(Fasリガンド)、CD253(TNF関連アポトーシス誘発性リガンド(TRAIL))、ICOSリガンド、CCR2、CXCR3、CCR5、CXCL12(間質細胞由来因子1(SDF-1))、インターロイキン1(IL-1)、CTLA-4、レセプターαおよびβ、MART-1、gp100、MAGE-1、エフリン(Eph)レセプター、粘膜アドレシン細胞付着分子1(MAdCAM-1)、癌胎児性抗原(CEA)、LewisY、MUC-1、上皮細胞接着分子(EpCAM)、癌抗原125(CA125)、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、TAG-72抗原、およびそれらのフラグメントからなる群より選択されるタンパク質に特異的に結合する、請求項1123記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1132]
EGFRが赤芽球白血病ウイルス癌遺伝子ホモログ(ErbB)レセプターである、請求項1131記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1133]
第一または第二の結合部分が、α-フェトプロテイン(AFP)もしくはインターフェロン、またはその生物学的に活性なフラグメントである、請求項1123記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1134]
第一または第二の結合部分が、ナタリズマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、ダクリズマブ、エファリズマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブ、トラスツズマブ、アバタセプト、エタネルセプト、ペルツズマブ、セツキシマブ、パニツムマブ、およびアナキンラからなる群より選択される、請求項1123記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1135]
第一または第二の結合部分が単鎖Fv分子である、請求項1123記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1136]
単鎖Fv分子が、ヒトであるかまたはヒト化される、請求項1135記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1137]
診断剤または治療剤をさらに含む、請求項1118記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1138]
診断剤が検出可能標識である、請求項1137記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1139]
検出可能標識が、放射性、蛍光、または重金属の標識である、請求項1138記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1140]
治療剤が、細胞毒性剤、細胞増殖抑制剤、または免疫調節剤である、請求項1137記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1141]
細胞毒性剤が、アルキル化剤、抗生物質、抗腫瘍剤、抗増殖剤、代謝拮抗剤、チューブリンインヒビター、トポイソメラーゼIもしくはIIのインヒビター、ホルモンのアゴニストもしくはアンタゴニスト、免疫調節剤、DNAマイナー・グルーブ・バインダー、または放射性剤である、請求項1140にポリペプチドリンカー。
[請求項1142]
抗腫瘍剤が、シクロホスファミド、カンプトテシン、ホモカンプトテシン、コルヒチン、コンブレスタチン、コンブレスタチン、リゾキシン、ドリスタチン、アンサマイトシンp3、メイタンシノイド、アウリスタチン、カレアキマイシン(caleachimicin)、メトトレキサート、5-フルオロウラシル(5-FU)、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、タモキシフェン、ラロキシフェン、レトロゾール、エピルビシン、ベバシズマブ、ペルツズマブ、トラスツズマブ、およびそれらの誘導体からなる群より選択される、請求項1141記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1143]
剤が、腫瘍細胞に結合しかつ殺傷するか、または腫瘍細胞増殖を阻害することができる、請求項1140記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1144]
薬学的に許容される担体、賦形剤または希釈剤と混合された、請求項1118記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1145]
剤が、6時間から7日間のインビボ半減期を呈する、請求項1118記載のポリペプチドリンカー。
[請求項1146]
剤が、8時間より長いインビボ半減期を呈する、請求項1118記載のポリペプチドリンカー。
本発明は、本発明の剤(例えば、結合剤、診断剤または治療剤)を産生するために用いられる場合、例えば、6時間〜7日というインビボ半減期の増大を呈し、哺乳動物(例えば、ヒト)に対してインビボで投与される場合有意な体液性または細胞媒介性の免疫応答を誘導しないヒト血清アルブミン(HSA)リンカーを提供する。一局面では、本発明は、2つの規定のアミノ酸置換(すなわち、配列番号1に示される「C34S」および「N503Q」の置換)を有する変異されたHSAリンカーを提供する。別の局面では、本発明はインビボでの哺乳動物(例えば、ヒト)での診断適用もしくは治療適用のために、または哺乳動物の細胞、組織もしくは器官と関連してインビトロでの使用のために一つまたは複数の結合部分(例えば、抗体、抗体フラグメント、レセプター/リガンド、または低分子)に結合されたHSAリンカーを提供する。さらなる局面ではHSAリンカーは、哺乳動物における(または哺乳動物の細胞、組織または器官と関連して)診断適用または治療適用のために一つまたは複数の免疫調節剤、細胞毒性剤または細胞増殖抑制剤、検出可能標識、または放射性剤にカップリングされてもよい。HSAリンカーを含む本発明の剤は任意で、一つまたは複数の薬学的に許容される担体または賦形剤と組み合されてもよく、静脈内、筋肉内、経口的に、吸入によって、非経口的に、腹腔内に、動脈内に、経皮的に、舌下に、経鼻的に、座剤の使用を通じて、口腔に(transbuccally)、リポソームで、脂肪内に(adiposally)、眼内に、皮下に、髄腔内に、外用で、または、局所的に投与されるように処方されてもよい。HSAリンカーを含む本発明の剤は、一つまたは複数の生物学的に活性な剤(例えば、生物学的剤または化学的な剤、例えば、化学療法剤および抗腫瘍剤)と組み合されてもまたは同時投与されてもよい。さらなる局面では、本発明は、診断または治療の適用のために用いられ得る本発明の剤を調製するために、本発明のHSAリンカーへの結合部分(例えば、抗体、抗体フラグメント、レセプターまたはリガンド)、免疫調節剤、細胞毒性剤または細胞増殖抑制剤、検出可能標識、または放射性剤のコンジュゲーションのための説明書を備えたキットを提供する。
本発明の変異したHSAリンカーは配列番号3に示される野性型HSAアミノ酸配列に対して位置34および503で2つのアミノ酸変異を含む。このシステイン残基は34位置(すなわち、C34)でシステイン以外の任意のアミノ酸残基(例えば、セリン、トレオニン、またはアラニン)に変異されてもよい。同様に、アスパラギン残基は503位置で(すなわち、N503)アスパラギン以外の任意のアミノ酸残基(例えば、グルタミン、セリン、ヒスチジン、またはアラニン)に変異されてもよい。一態様では、本発明のHSAリンカーは、それぞれ配列番号1および配列番号2に示されるアミノ酸および対応するヌクレオチド配列を有する。本発明のこの変異したHSAリンカーは、2つのアミノ酸置換(すなわち、アミノ酸残基34でシステインの代わりにセリン(「C34S」)およびアミノ酸残基503でアスパラギンの代わりにグルタミン(「N503Q」))を含む。HSAリンカーは、一つまたは複数の結合部分(例えば、抗体、抗体フラグメント(例えば、単鎖抗体)、または他の標的化剤もしくは生物学的に活性な剤(例えば、レセプターおよびリガンド))に結合される場合、本発明のHSAリンカーの非存在下におけるこれらの剤の薬理学的特性に対して、これらのコンジュゲートに対して、および、結合された追加の診断剤もしくは治療剤(例えば、免疫調節剤、細胞毒性剤、または細胞増殖抑制剤、検出可能標識、または放射性剤)に対しても、いくつかの有益な薬理学的特性を付与する。これらの利点としては哺乳動物(例えば、ヒト)に投与された場合、免疫原性の低下(例えば、リンカー-抗体コンジュゲートの宿主抗体中和の低下)、HSAリンカーコンジュゲートの検出の増強(例えば、質量分析による)および薬理学的半減期の増大(例えば、6時間、8時間、12時間、24時間、36時間、2日、3日、4日、5日、6日、または7日)が挙げられる。具体的には、アミノ酸残基34でのシステインに代わったセリンの置換は酸化の低下およびHSAリンカーのタンパク質異質性を生じる。野性型HSAでは、アミノ酸残基503でのアスパラギンは、脱アミノ化に感受性であって、薬理学的半減期の低下を生じる可能性が高い。アミノ酸残基503でのアスパラギンのグルタミンでの置換は、本発明のHSAリンカーの薬理学的半減期の増大、およびそれに対応して哺乳動物(例えば、ヒト)またはその細胞、組織または器官に投与される場合HSAリンカーを含むコンジュゲート剤の薬理学的半減期の増大を生じる。
本発明のHSAリンカーに対する、本明細書において定義されるような、結合部分のコンジュゲーションを容易にするために、短い(例えば、2〜20アミノ酸長)のポリペプチドコネクターが、HSAリンカーのアミノ末端またはカルボキシ末端に対して結合されてもよい(例えば、共有結合的に(例えば、ペプチド結合)、イオン的にまたは疎水性に結合されるか、または高い親和性のタンパク質-タンパク質結合相互作用を介して(例えば、ビオチンおよびアビジン))。これらのコネクターは本明細書において記載される任意の結合部分が結合され得る可塑性の係留(tether)をもたらす。ポリペプチドコネクターは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20またはそれ以上のアミノ酸長であってもよい。一態様では、このコネクターは、例えば、グリシン、アラニン、セリン、グルタミン、ロイシン、またはバリン残基の配列である。本明細書において具体的には列挙されていないが、本発明のコネクターは、単独でグリシン、アラニン、セリン、グルタミン、ロイシンもしくはバリン残基であってもよく、または最大約20アミノ酸長までのこれらの残基の任意の組み合わせであってもよい。好ましい態様では、HSAリンカーのアミノ末端に結合されたコネクターは、アミノ酸配列「AAS」または「AAQ」を有し、このカルボキシ末端に結合されたコネクターはアミノ酸配列「AAAL」(配列番号5)を有する。このコネクターは、HSAリンカー内のアミノ酸残基に対して、HSAリンカーのアミノ末端もしくはカルボキシ末端に共有結合されてもよいし、または存在する場合、一つまたは複数の結合部分の間に含まれてもよい。
本発明のHSAリンカー(任意で上記のペプチドコネクター、下記の一つまたは複数の結合部分、ポリペプチドベースの検出可能標識、および他のポリペプチドベースの治療剤を含んでもよい)は組み換え的に作製されてもよい。例えば、HSAリンカー(および一つまたは複数の任意のエレメント)をコードするヌクレオチド配列を、細菌(例えば、大腸菌)、昆虫、酵母もしくは哺乳動物の細胞(例えば、CHO細胞)、または哺乳動物の組織、器官もしくは生物体(例えば、トランスジェニックのげっ歯類、有蹄動物(例えば、ヤギ)または非ヒト霊長類)において、発現してもよい(例えば、プラスミド、ウイルスベクターで、またはトランスジェニックに)。宿主の細胞、組織、または器官でのHSAリンカーの発現後、当業者は、標準的なタンパク質精製方法(例えば、FPLCまたはアフィニティクロマトグラフィー)を用いてHSAリンカーを単離および精製し得る。2つの結合部分と組み合わせたHSAリンカーの産生のための組み換え発現系を図1に図示する。
本発明のHSAリンカーはまた、標的の細胞、組織または器官へのこのHSAリンカー構築物の選択的かつ特異的な結合を可能にする一つまたは複数の結合部分、例えば、抗体、抗体フラグメント(本明細書において記載のとおり、例えば、単鎖Fv(scFv))またはレセプター/リガンド(すなわち、タンパク質または糖タンパク質のリガンドもしくはレセプター)を含む構築物として調製されてもよい。この結合部分は、HSAリンカーに結合されてもよい(例えば、共有結合(例えば、ペプチド結合)、イオン結合、もしくは疎水性結合を介して、または高親和性のタンパク質-タンパク質間の結合相互作用を介して(例えば、ビオチンおよびアビジン))。上記で考察したとおり、一つまたは複数のポリペプチドコネクターまたは結合部分を含む本発明のHSAリンカーは、組み換え的に作製されても、または合成的に作製されてもよい。
本発明の抗体は、IgG、IgA、IgM、IgD、およびIgEアイソタイプを包含する。本発明の抗体または抗体フラグメントは、本明細書において用いる場合、標的細胞の外部にまたは内部に存在する標的のタンパク質、糖タンパク質またはエピトープに結合する一つまたは複数の相補性決定領域(CDR)または結合ペプチドを含む。
本発明はさらに本発明のHSAリンカーと組み合わせたヒト化抗体であってこの抗体CDRの一つまたは複数が非ヒト抗体配列由来であり、CDRのうち一つまたは複数ただし好ましくは全てが抗原(例えば、タンパク質、糖タンパク質、または他の適切なエピトープ)に特異的に結合するヒト化抗体を提供する。
本発明は、本発明のHSAリンカーに対して結合したタンパク質または糖タンパク質のレセプターまたはリガンドを提供する。レセプターまたはリガンドと結合したHSAリンカーを用いて、分泌されたタンパク質、細胞(例えば、癌細胞)、組織または器官を、例えば、特異的に標的してもよい。さらにHSAリンカー-レセプターまたはリガンドコンジュゲートの同族の標的レセプターまたはリガンドへの特異的な結合が、細胞内または細胞間のシグナル伝達経路においてアゴニストまたはアンタゴニストの生物学的活性を生じ得る。本明細書において記載の他の結合部分と同様に、レセプターおよびリガンド、またはそのフラグメントを本発明のHSAリンカーのアミノ末端および/もしくはカルボキシ末端に、またはHSAリンカー内のアミノ酸残基に結合してもよい。
本発明のHSAリンカー、またはそれにコンジュゲートされた任意の結合部分(例えば、抗体、抗体フラグメント、レセプター、またはリガンド)をキレート剤に、または検出可能標識にカップリングして、本発明の診断剤を形成してもよい。また、本明細書において記載されるような検出可能標識、ならびに本明細書において記載の治療剤または結合部分のうち一つまたは複数を含むHSAリンカーコンジュゲートも考慮する。
本発明のHSAリンカータンパク質、またはそれにコンジュゲートされた任意の分子もしくは部分は、疾患(例えば、癌、自己免疫疾患、または心血管系の疾患)または疾患の一つまたは複数の症状を治療、阻害、軽減または緩和するために投与され得る本発明の剤を形成するために任意の公知の細胞毒性部分または治療部分にカップリングされ得る。例としては、限定するものではないが、抗腫瘍剤、例えば:アシビシン;アクラルビシン;塩酸アコダゾール;アクロニン;アドゼレシン;アドリアマイシン;アルデスロイキン;アルトレタミン;アンボマイシン(Ambomycin);酢酸アメタントロン(A.metantrone);アミノグルテチミド;アムサクリン;アナストロゾール;アントラマイシン;アスパラギナーゼ;アスペルリン(Asperlin);アザシチジン;アゼテパ(Azetepa);アゾトマイシン(Azotomycin);バチマスタット;ベンゾデパ;ビカルタミド;塩酸ビサントレン;ビスナフィドメシル酸塩(Bisnafide Dimesylate);ビセレシン;硫酸ブレオマイシン;ブレキナルナトリウム;ブロピリミン;ブスルファン;カクチノマイシン;カルステロン;カンプトテシン;カラセミド;カルベチマー;カルボプラチン;カルムスチン;塩酸カルビシン;カルゼレシン;セデフィンゴール;クロラムブシル;シロレマイシン;シスプラチン;クラドリビン;コンブレテスタチンA-4;クリスナトールメシル酸塩;シクロホスファミド;シタラビン;ダカルバジン;DACA(N-[2-(ジメチル-アミノ)エチル]アクリジン-4-カルボキサミド);ダクチノマイシン;塩酸ダウノルビシン;ダウノマイシン;デシタビン;デキソルマプラチン;デザグアニン;デザグアニンメシル酸塩;ジアジクォン(Diaziquone);ドセタキセル;ドラサチン;ドキソルビシン;塩酸ドキソルビシン;ドロロキシフェン;ドロロキシフェンクエン酸塩;プロピオン酸ドロモスタノロン;デュアゾマイシン(Duazomycin);エダトレキサート;塩酸エフロールニチン;エリプチシン;エルサミトルシン(Elsamitrucin);エンロプラチン;エンプロマート;エピプロピジン;塩酸エピルビシン;エルブロゾール(Erbulozole);塩酸エソルビシン(Esorubicin);エストラムスチン;エストラムスチンリン酸ナトリウム;エタニダゾール;エチオダイズド油I131;エトポシド;リン酸エトポシド;エトプリン(Etoprine);塩酸ファドロゾール;ファザラビン;フェンレチニド;フロクスウリジン;リン酸フルダラビン;フルオロウラシル;5-FdUMP;フルオロシタビン;ホスキドン;ホストリエシンナトリウム;ゲムシタビン;塩酸ゲムシタビン;金Au198;ホモカンプトテシン;ヒドロキシ尿素;塩酸イダルビシン;イホスファミド;イルモホシン;インターフェロンα-2a;インターフェロンα-2b;インターフェロンα-n1;インターフェロンα-n3;インターフェロンβ-Ia;インターフェロンγ-Ib;イプロプラチン;塩酸イリノテカン;ランレオチド酢酸;レトロゾール;酢酸リュープロリド;リアロゾール塩酸塩;ロメトレキソールナトリウム;ロムスチン;塩酸ロソキサントロン;マソプロコール;メイタンシン;塩酸メクロレタミン;酢酸メゲストロール;メレンゲストロール酢酸;メルファラン;メノガリル;メルカプトプリン;メトトレキサート;メトトレキサートナトリウム;メトプリン;メツレデパ;ミチンドミド;ミトカルシン(Mitocarcin);ミトクロミン;ミトジリン(Mitogillin);ミトマルシン(Mitomalcin);マイトマイシン;ミトスペル(Mitosper);ミトタン;塩酸ミトキサントロン;ミコフェノール酸;ノコダゾール;ノガラマイシン;オルマプラチン;オキシスラン;パクリタキセル;ペガスパルガーゼ;ペリオマイシン(Peliomycin);ペンタムスチン(pentamustine);硫酸ペプロイシン;ペルホスファミド;ピポブロマン;ピポスルファン;塩酸ピロキサントロン;プリカマイシン;プロメスタン;ポルフィマーナトリウム;ポルフィロマイシン;プレドニムスチン;塩酸プロカルバジン;ピューロマイシン;塩酸ピューロマイシン;ピラゾフリン;リゾキシン;リゾキシンD;リボプリン;ログレチミド;サフィンゴール;塩酸サフィンゴール;セムスチン;シムトラゼン;スパルフォセートナトリウム;スパルソマイシン;塩酸スピロゲルマニウム;スピロムスチン;スピロプラチン;ストレプトニグリン;ストレプトゾシン;塩化ストロンチウムSr89;スロフェヌル;タリソマイシン;タクサン;タキソイド;テコガラン(Tecogalan)ナトリウム;テガフール;塩酸テロキサントロン;テモポルフィン;テニポシド;テロキシロン;テストラクトン;チアミプリン;チオグアニン;チオテパ;チミタック(Thymitaq);チアゾフリン;チラパザミン;トムデックス;TOP53;塩酸トポテカン;クエン酸トレミフェン;酢酸トレストロン(Trestolone);リン酸トリシリビン;トリメトレキサート;グルクロン酸トリメトレキサート;トリプトレリン;塩酸ツブロゾール;ウラシルマスタード;ウレデパ;バプレオチド;ベルテポルフィン;ビンブラスチン;硫酸ビンブラスチン;ビンクリスチン;硫酸ビンクリスチン;ビンデシン;硫酸ビンデシン;硫酸ビネピジン(Vinepidine);硫酸ビングリシネート(Vinglycinate);硫酸ビンロイロシン(Vinleurosine);酒石酸ビノレルビン;硫酸ビンロシジン(Vinrosidine);硫酸ビンゾリジン;ボロゾール;ゼニプラチン;ジノスタチン;塩酸ゾルビシン;2-クロロデオキシアデノシン;2'-デオキシホルマイシン(Deoxyformycin);9-アミノカンプトテシン;ラルチトレキセド;N-プロパルギル-5,8-ジデアザ葉酸;2-クロロ-2'-アラビノ-フルオロ-2'-デオキシアデノシン;2-クロロ-2'-デオキシアデノシン;アニソマイシン;トリコスタチンA;hPRL-G129R;CEP-751;リノミド(linomide);硫黄マスタード;ナイトロジェンマスタード(メクロレタミン);シクロホスファミド;メルファラン(melphalan);クロラムブシル;イホスファミド;ブスルファン;N-メチル-N-ニトロソ尿素(MNU);N、N'-Bis(2-クロロエチル)-N-ニトロソ尿素(BCNU);N-(2-クロロエチル)-N'-シクロヘキシル-イル-N-ニトロソ尿素(CCNU);N-(2-クロロエチル)-N'-(トランス-4-メチルシクロヘキシル-N-ニトロソ尿素(MeCCNU);N-(2-クロロエチル)-N'-(ジエチル)エチルホスホン酸-N-ニトロソ尿素(フォテムスチン);ストレプトゾトシン;ダカルバジン(DTIC);ミトゾロミド;テモゾロマイド;チオテパ;マイトマイシンC;AZQ;アドゼレシン;シスプラチン;カルボプラチン;オルマプラチン;オキサリプラチン;C1-973;DWA2114R;JM216;JM335;ビス(白金);トムデックス;アザシチジン;シタラビン;ゲムシタビン;6-メルカプトプリン;6-チオグアニン;ヒポキサンチン;テニポシド9-アミノカンプトテシン;トポテカン;CPT-11;ドキソルビシン;ダウノマイシン;エピルビシン;ダルビシン;ミトキサントロン;ロソキサントロン;ダクチノマイシン(アクチノマイシンD);アムサクリン;ピラゾロアクリジン;オールトランスレチノール;14-ヒドロキシレトロレチノール;オールトランスレチノイン酸;N-(4-ヒドロキシフェニル)レチナミド;13-シス-レチノイン酸;3-メチルTTNEB;9-シス-レチノイン酸;フルダラビン(2-F-アラ-AMP);または2-クロロデオキシアデノシン(2-Cda)が挙げられる。
本発明はまた、天然に存在する野性型HSAリンカー(このアミノ酸およびヌクレオチドの配列はそれぞれ配列番号3および4に示す)を、本発明の結合剤、診断剤または治療剤の形成に包含する。配列番号3に列挙されるアミノ酸配列を有するHSAリンカーを利用する本発明の全ての態様では、一つまたは複数のポリペプチドコネクターを、上記のとおり、HSAリンカーのアミノ末端および/またはカルボキシ末端に共有結合させるか、またはHSAリンカー配列内のアミノ酸残基に共有結合させて、一つまたは複数の結合部分のコンジュゲーションを容易にする。
本発明はさらに、一つまたは複数のポリペプチドコネクターまたは結合部分と組み合わされ得る、短縮された野性型ポリペプチドを用いて形成されるコンジュゲートを特徴とする。全長の野性型HSAアミノ酸配列(すなわち、配列番号3)のアミノ酸のうち1、2、3、4、5、10、15、20、50、100、200またはそれ以上を欠いている野性型HSAポリペプチドを、本明細書において記載されるような任意の結合部分または診断剤または治療剤に結合してもよい。短縮は、HSAリンカーの一端または両端に存在してもよいし、または内部残基の欠失があってもよい。2つ以上のアミノ酸残基の短縮は直線である必要はない。本発明の野性型HSAリンカーの例としては、一つまたは複数のポリペプチドコネクター、または結合部分、一つまたは複数のドメインI(配列番号56;配列番号3の残基1〜197)、ドメインII(配列番号54;配列番号3の残基189〜385)、もしくはドメインIII(配列番号57;配列番号3の残基381〜585)、またはそれらの組み合わせ、例えば、ドメインIとII、IとIII、およびIIとIIIと組み合わせて有するHSAリンカーが挙げられる。
本発明はさらに、HSAリンカーポリペプチド中のアミノ酸残基の部位特異的な化学的修飾を提供する。HSAの正確に折り畳まれた三次構造は、タンパク質の外面上で特定のアミノ酸残基を示す。化学的に反応性のアミノ酸残基(例えば、システイン)がこれらの表面露出した残基に代わってもよく、これによって診断剤または治療剤の部位特異的コンジュゲーションが可能になり得る。
本発明は、診断剤、治療剤または細胞毒性剤の化学的コンジュゲーションを可能にするためのシステイン残基によるHSAリンカーポリペプチドの表面露出アミノ酸残基の置換を特徴とする。HSAリンカーポリペプチドの表面に露出したシステイン残基(その天然の三次構造に折り畳まれる場合)によって、マレイミドまたはハロアセチルなどのチオール反応性基に対する診断剤、治療剤または細胞毒性剤の特異的なコンジュゲーションが可能になる。マレイミド基に対するシステイン残基のチオール官能基の求核反応性は、リジン残基のアミノ基またはN末端アミノ基などのタンパク質における任意の他のアミノ酸官能性と比較して約1000倍高い。ヨードアセチルおよびマレイミド試薬におけるチオール特異的官能性はアミン基と反応し得るが、さらに高いpH(>9.0)およびさらに長い反応時間が必要とされる(Garman,1997,Non-Radioactive Labelling:A Practical Approach,Academic Press,London)。タンパク質中の遊離チオールの量は、標準的なエルマン・アッセイを用いて評価され得る。いくつかの場合には、ジチオスレイトール(DTT)またはセレノールなどの試薬でのジスルフィド結合の還元(Singhら、Anal.Biochem.304:147〜156(2002))が、反応性の遊離チオールを生成するために必要である。
さらに、変更された血清クリアランス速度は、HSAリンカー中にグリコシル化部位を操作することによって達成され得る。特定の態様では、本発明のHSAリンカーはグリコシル化される。ポリペプチドのグリコシル化は典型的にはN-連結されるかまたはO-連結される。N-連結とは、アスパラギン残基の側鎖への炭水化物部分の結合を指す。トリペプチド配列であるアスパラギン-X-セリンおよびアスパラギン-X-トレオニン(ここでXはプロリン以外の任意のアミノ酸に相当する)は、アスパラギン側鎖に対する炭水化物部分の酵素的結合のための認識配列である。従って、ポリペプチド中のこれらのトリペプチド配列のいずれかの存在によって、可能性のあるグリコシル化部位が作製される。O-連結グリコシル化とは、ヒドロキシアミノ酸、最も一般的にはセリンまたはトレオニンに対する糖N-アセチルガラクトサミン(aceylgalactosamine)、ガラクトース、またはキシロースのうちの一つの結合を指すが、5-ヒドロキシプロリンまたは5-ヒドロキシリジンを用いてもよい。
本発明はさらに、本明細書において記載されるHSAリンカー剤と、本明細書に記載される治療剤、細胞毒性剤または細胞増殖抑制剤のうち一つまたは複数との投与を提供する。例えば、乳癌に罹患している患者は、ErbB2を含むHSAリンカーを投与されてもよく、そしてErbB3 scFvs(例えば、B2B3-1)は、例えば、ドキソルビシン、シクロホスファミド、およびパクリタキセルと同時投与されてもよく、これは、乳癌の治療のための一般的な化学療法の投与計画である。癌の治療のために有用な追加の生物学的および化学的な剤はアペンディクスCに列挙される。
本発明は、化学療法または手術の前、同時または後に本発明のHSAリンカー剤の投与を提供する。例えば、増殖性障害(例えば、乳癌)に罹患している患者は、HSAリンカー剤を単独で投与されてもよいし、または、癌組織の部位で標的化放射線療法または外科的介入(例えば、腫瘍摘出手術または乳房切除術)と同時に本明細書に記載の他の治療剤、細胞毒性剤もしくは細胞毒性剤と組み合わせて投与されてもよい。本発明のHSAリンカー剤と組み合わせた使用に適切な放射線療法としては、近接照射療法および標的化術中放射線療法(TARGIT)が挙げられる。
本発明の薬学的組成物は、一つまたは複数の結合部分(例えば、抗体または抗体フラグメント)、診断剤(例えば、放射性核種またはキレート剤)、または治療剤(例えば、細胞毒性剤または免疫調節剤)を含む本発明のHSAリンカーコンジュゲートの治療上または診断上の有効量を含む。活性成分である本発明のHSAリンカーコンジュゲート(一つまたは複数の結合部分、診断剤、または治療剤で調製される)は、種々の薬物送達系での使用のために処方され得る。一つまたは複数の生理学的に受容可能な賦形剤または担体も、適切な製剤のために組成物に含まれてもよい。本発明での使用のために適切な製剤は、Remington's Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Company,Philadelphia,PA,第17版(1985)に見出される。薬物送達のための方法の簡略な概説については、Langer Science 249:1527〜1533(1990)を参照のこと。
本発明のHSAリンカーコンジュゲートは、本明細書において用いる場合、増殖性疾患(例えば、癌、例えば、黒色腫、明細胞肉腫および腎臓癌)、および自己免疫疾患(例えば、多発性硬化症、関節リウマチおよびブドウ膜炎)の例えば診断または治療を含めてヒトの診断適用および治療適用に用いられ得る。以下のヒトの増殖性および自己免疫疾患の考察は当業者に本発明のHSAリンカーコンジュゲートがどのように診断および治療の適用に適用され得るかを一般に理解させることを意味し、本発明の範囲を限定することを意味しない。
本発明のHSAリンカーコンジュゲートは、限定するものではないが、乳癌、黒色腫、明細胞肉腫、腎臓癌(例えば、腎細胞癌腫)、前立腺癌、肺癌、胃癌および卵巣癌などの増殖性疾患を診断、治療、予防または排除するために用いられ得る。増殖性疾患を有するかまたは罹患しているかを疑われる患者における診断または治療の適用のために本発明のHSAリンカーと結合される結合部分は、増殖性疾患に関連する標的分子(例えば、細胞表面レセプター、例えば、チロシンキナーゼレセプター)に特異的に結合するか、アゴナイズするか、活性化するか、アンタゴナイズするか、または阻害する能力に基づいて選択され得る。例えば、インスリン様増殖因子レセプター(IGFR、例えば、IGF1RおよびIGF2R)、線維芽細胞成長因子レセプター(FGFR)、血小板由来成長因子レセプター(PDGFR)、血管内皮成長因子レセプター(VEGFR)、腫瘍壊死因子レセプター(TNFR)、上皮細胞成長因子レセプター(EGFR、例えば、ErbB2(HER2/neu))、Fcレセプター、c-キットレセプター、または間葉上皮移行因子レセプター(c-met:肝細胞成長因子レセプター(HGFR)としても公知)を標的する結合部分が増殖性疾患を診断または治療するために本発明のHSAリンカーに結合されてもよい。HSAリンカーコンジュゲートによる癌細胞の特異的な結合は、結合された癌細胞の検出(例えば、本明細書において記載のように、検出可能標識に結合されたHSAリンカー)または破壊(例えば、細胞毒性剤に結合されたHSAリンカー)を可能にし得る。乳癌および腎臓癌の治療のための本発明のHSAリンカーコンジュゲートの特異的な適用は、下記に記載される。
一般的な形態の乳癌としては、浸潤性腺管癌、乳管の悪性癌、および浸潤性小葉癌、乳腺小葉の悪性癌が挙げられる。いくつかのタイプの乳癌細胞が高レベルの上皮増殖因子レセプター、特にErbB2(すなわち、HER2/neu)を高度に発現することが公知である。EGFRの異常なシグナル伝達または未制御の活性化は乳癌を含めて多くの癌の発達および進行に関連している。機能不全のEGFR経路を介して媒介された未制御の細胞増殖は、上皮に由来する広範な種々の固形腫瘍で見出され得、そしてデータは、腫瘍のEGFR発現、過剰発現および進行性の疾患に対する調節不全、転移の表現型、化学療法に対する耐性、および全体的に不良な予後と関連していた。
腎臓癌、例えば、腎細胞癌腫は、伝統的な放射線療法および化学療法に対して特に耐性である。そういうものとして、本発明のHSAリンカーと組み合された生物学的療法の適用は、これらの癌に罹患している患者に魅力的な選択肢を提示する。例えば、I型インターフェロンまたはインターロイキン2レセプターをアゴナイズする結合部分と組み合されたHSAリンカーを用いて腎癌を治療してもよい。固形腫瘍として、腫瘍血管新生を標的および阻害する結合部分(例えば、抗血管内皮増殖因子(VEGF)抗体、例えば、ベバシズマブ)も治療効果に用いられ得る。
本発明のHSAリンカーコンジュゲートを、例えば、多発性硬化症(MS)、インスリン依存性糖尿病(IDDM)、関節リウマチ(RA)、ブドウ膜炎、シェーグレン症候群、グレーブス病、乾癬および重症筋無力症などの、例えば、ヒト患者で自己免疫疾患および障害を診断、治療、予防または安定化するために用いてもよい。自己免疫疾患および障害は、免疫系の自己反応性の要素(例えば、T細胞、B細胞および自己反応性抗体)によって生じる。そのようなものとして、自己反応性免疫細胞および抗体を阻害、ブロック、アンタゴナイズまたは枯渇する結合部分(例えば、抗リンパ球または抗胸腺細胞グロブリン;バシリキシマブ、ダクリズマブまたはムロモナブ-CD3モノクローナル抗体)を治療用途のために本発明のHSAリンカーと結合してもよい。本明細書において定義されるように、炎症性シグナル伝達インヒビター(ISI)として機能する結合部分が、自己免疫の治療のために本発明のHSAリンカーに結合されてもよい。さらに、インテグリン機能を阻害またはアンタゴナイズする結合部分(例えば、本明細書において記載のインテグリンアンタゴニスト)は、疾患進行を軽減または停止し得る。
多発性硬化症(MS)は中枢神経系(CNS)の神経の不可逆的な変性によって特徴付けられる神経学的疾患である。背景的な原因は明確ではないが、MS中の神経変性は脱髄またはミエリン(正常には外層に位置して神経を絶縁するタンパク質)の剥離の直接的結果である。T細胞は、MSの発達に重要な役割を果たす。炎症を起こしたMS領域(ただし白質ではない)は、ヒトHLA-DR2などのMHCクラスII関連分子によって提示される自己抗原に応答する浸潤性CD4+T細胞を有し得る。浸潤性CD4T細胞(TH1細胞)は、炎症促進性サイトカインIL-2、IFN-γおよびTNF-αを生じ、これがマクロファージのような抗原提示細胞(APC)を活性化して、さらに炎症促進性サイトカイン(例えば、IL-1β、IL-6、IL-8、およびIL-12)を生成する。IL-12はさらにIFN-γ合成を誘導する。この結果は、ヒト疾患をもたらす神経鞘の進行性の脱髄である。
関節リウマチ(RA)は、免疫系が関節を攻撃する慢性、炎症性の自己免疫障害である。これは身体障害的でかつ疼痛性の炎症性状態であって、疼痛および関節破壊に起因して実質的な運動性の喪失をもたらし得る。RAは全身性の疾患であって、皮膚、血管、心臓、肺および筋肉を含めて身体全体にわたる関節外組織に影響する場合が多い。
ブドウ膜炎とは具体的には、眼の中間層の炎症を指すが、眼の内部に関与する任意の炎症性プロセスを指す場合もある。ブドウ膜炎は、もともと自己免疫である場合も、または特発性である場合もある。
本発明は、疾患または病態(例えば、癌、自己免疫疾患、または心血管系疾患)を治療するために治療上有効量で、本発明のHSAリンカー、および一つまたは複数の結合部分(例えば、抗体または抗体フラグメント)、診断剤(例えば、放射性核種またはキレート剤)、および治療剤(例えば、細胞毒性または免疫調節剤)を含む薬学的組成物を、HSAリンカーに対してそれらをコンジュゲートするために用いられ得る試薬とともに備え、この薬学的組成物が必要に応じて、さらに、薬学的に許容される担体を含むキットを提供する。このキットは、施術者(例えば、医師、看護師または患者)がそこに含まれる組成物を投与することを可能にするための説明書を備える。
HSAに対する薬物の特異的なコンジュゲーションのための部位を特定するために、結晶構造を研究して、表面露出したセリンおよびトレオニン残基を特定した。次いで、これらの特定の表面露出したアミノ酸をシステインに変異してもよく、これによって、マレイミドのようなチオール特異的コンジュゲート剤を用いて、置換したシステインに対して薬物をコンジュゲーションさせ得る。温和な還元が薬物コンジュゲーションの前に必要であり得る。コンジュゲートされた薬物数は、HSAに導入された表面露出したシステイン残基の数によって制御される。セリンおよびトレオニンは、変異のための最も適切な残基として選択される。なぜなら他の表面露出残基もまた、システインに変異されて、細胞増殖抑制薬または細胞毒性薬に対して首尾よくコンジュゲートされ得るが、セリンおよびトレオニンは、システインとほとんどの構造的同一性を共有するからである。
HSA中のアスパラギン連結グリコシル化部位の導入のための領域を特定するために、結晶構造を研究して、変異に適切である表面露出した(>30%)アスパラギン、セリンおよびトレオニン残基を特定した。グリコシル化は、コンセンサス配列アスパラギン-x-セリン/トレオニン(ここでxはプロリンであることはできない)が存在する場合、アスパラギン残基で生じる。表2は、アスパラギン連結グリコシル化の導入のためのHSA中の可能な変異部位を列挙する。
*これらの変異はまたHSA中では極めてまれに生じることが報告されている(Carlsonら、「Alloalbuminemia in Sweden:Structural study and phenotypic distribution of nine albumin variants」Proc.Nat.Acad.Sci.USA 89:8225〜8229(1992);Madisonら、「Genetic variants of human serum albumin in Italy:point mutants and a carboxyl-terminal variant」、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 91:6476〜6480(1994);Hutchinsonら、「The N-terminal sequence of albumin Redhill,a variant of human serum albumin」、FEBS Lett.193:211〜212(1985);Brennanら、「Albumin Redhill(-1 Arg,320 Ala-Thr):a glycoprotein variant of human serum albumin whose precursor has an aberrant signal peptidase cleavage site」、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 87:26〜30(1990);Minchiotti ら、「Structural characterization of four genetic variants of human serum albumin associated with alloalbuminemia in Italy,」Eur.J.Biochem.247:476〜482(1997);Peachら、「Structural characterization of a glycoprotein variant of human serum albumin:albumin Casebrook(494 Asp-Asn),」Biochim.Biophys.Acta 1097:49〜54(1991))。
B2B3-1は、B1D2、ヒト抗ErbB2 scFv抗体(配列番号27)およびH3、ヒト抗ErbB3 scFv(配列番号26)からなる二重特異性scFv抗体融合分子である。2つのscFvsが、改変されたヒト血清アルブミン(HSA)リンカーによって連結される。抗ErbB3 scFv、H3は短いコネクターポリペプチドを組み込んでいるHSAリンカーのアミノ末端に組み換え的に融合され、この抗ErbB2 scFv、B1D2は追加の短いコネクターポリペプチドを組み込んでいる改変HSAリンカーのカルボキシ末端に組み換え的に融合される。各々のコネクターポリペプチドは、プロテアーゼ耐性の特性に基づいて選択される。この改変されたHSAリンカーは2つのアミノ酸置換を含む。天然のHSAの34位置のシステイン残基を、この部位での酸化に起因して、潜在的なタンパク質の異質性を減じるために、セリンに変異した。天然のHSAで脱アミノに対して感受性であって、薬理学的な半減期の低下を生じ得る天然のHSAのアミノ酸503のアスパラギン残基をグルタミンに変異した。B2B3-1は、10.0nM〜0.01nMの範囲のkD、より好ましくは約0.3nMのkDを有する、その高親和性の抗ErbB2 scFv結合部分のおかげでErbB2過剰発現腫瘍に選択的に結合する。50〜1nMの範囲、より好ましくは約16nMのkDを有する、抗ErbB3 scFvによるErbB3の引き続く結合は、ErbB3のHRG誘導性リン酸化を妨げる。改変されたHSAリンカーは、二重特異性分子に対して循環半減期の延長をもたらす。B2B3-1は119.6kDaという分子量を有し、グリコシル化されない。
図2に示されるとおり、B2B3-1変異体は、ZR75-1乳癌細胞でHRG誘発性のpErbB3を阻害する。ZR75-1乳癌細胞をある用量範囲のB2B3-1変異体を用いて24時間、続いてHRG刺激によって処理した。pErbB3レベルは、細胞溶解液中で測定して、IC50値を阻害のパーセントと一緒に算出した。平均IC50値を示しており(Y軸)これには複製の実験を示しているエラーバーをともなう。阻害パーセントの値を対応するバーの上に示す。
B2B3-1変異体 A5-HSA-B1D2(図3〜5のパネルA)、H3-HSA-B1D2(図3〜5のパネルB)、H3-HSA-F5B6H2(図3〜5のパネルC)、およびF4-HSA-F5B6H2(図3〜5のパネルD)を用いる24時間の前処理後のリン酸化ErbB3(図3A〜D)、AKT(図4A-D)、およびERK(図5A〜D)の阻害。BT474乳癌細胞をある用量範囲のB2B3-1変異体を用いて24時間処理し、続いてHRG刺激した。pErbB3、pAKT、およびpERKのレベルを細胞溶解液中で測定し、IC50値を阻害のパーセントと一緒に算出した。
図6に示すとおり、B2B3-1変異体を用いたBT474乳房腫瘍細胞の処理は、G1細胞周期停止、およびS期の細胞の集団の減少を生じる。BT474細胞を1μMのB2B3-1変異体および対照を用いて72時間処理した。処理の終わりに、細胞をトリプシン処理して、ヨウ化プロピジウムを含む低張液中に穏やかに再懸濁し、単一の細胞をフローサイトメトリーによって分析した。G1期およびS期の細胞周期分布を、細胞周期分析のために設計した曲線あてはめアルゴリズム(FlowJoソフトウェア細胞周期プラットフォーム)を用いて測定した。
B2B3-1(配列番号16)は、ErbB3活性化を阻害し、その二量体化パートナーErbB2の豊富な発現を利用して、腫瘍細胞を標的する。高親和性抗ErbB2 scFv抗体、B1D2は、ErbB2を過剰発現する腫瘍細胞にに対するB2B3-1の標的を容易にする。B1D2を、修飾されたHSAリンカーによって、より低い親和性の抗ErbB3 scFv抗体、H3(これは、ErbB3リガンドHRGの結合をブロックし、それによってErbB3リン酸化および下流のAKTシグナル伝達を阻害する)に対して接続する。ErbB2結合scFv、B1D2は、アゴニスト活性もアンタゴニスト活性も保有しない親のscFv C6.5由来である。従ってB1D2は、単なる標的剤として機能する可能性が高い。ErbB3結合scFvの低い親和性結合は、正常な非癌性組織(ErbB3を発現するがErbB2はほとんどまたは全く発現しない)に対するB2B3-1の強力な結合を妨げ、それによって非特異的な毒性の可能性を低減する。ErbB2およびErbB3の両方を発現する腫瘍細胞では、両方のレセプターに対して結合する二重特異性B2B3-1の結合活性の影響で、ErbB3 scFvの低い親和性が克服され、HRG相互作用の強力な阻害が可能になる。
B2B3-1がErbB3に対するHRG結合をブロックする能力を示した後、本発明者らは、ErbB3を発現し、ErbB2を過剰発現する2つの細胞株上でインビトロでのErbB3シグナル伝達に対するB2B3-1の効果を検討した。乳癌細胞株BT-474-M3およびZR75-30を一晩血清飢餓させ、B2B3-1の用量滴定で24時間前処理し、次いで5nMのHRG 1β EGFドメインを用いて10分間刺激した。次いでErbB3およびAKTのリン酸化状態をELISAアッセイを用いて検査した。その結果、B2B3-1が用量依存性の方式で、かつ両方の細胞株中で強力なIC50で、ErbB3およびAKTリン酸化の両方のHRG誘発性活性化を阻害することが示される(図8A〜D)。
図9は、BT474乳癌細胞におけるシグナル伝達タンパク質に対するB2B3-1処理の効果を示す。細胞をある用量範囲のB2B3-1を用いて24時間、続いてヘレグリン刺激で処理した。pErbB2、pErbB3、pErkおよびpAKTのレベル、ならびにそれらの対応する総タンパク質レベルを、ウエスタンブロット分析によって細胞溶解液で決定した。
図10は、B2B3-1処理したBT474乳癌細胞の免疫沈降ウエスタンブロット分析を示す。細胞をある用量範囲のB2B3-1を用いて24時間、続いてヘレグリン刺激で処理した。ErbB2会合した複合体を、抗ErbB2抗体を用いて細胞溶解液から単離し、続いてウエスタンブロット分析によってpErbB2およびpErbB3、ならびにそれらの対応する総タンパク質レベルを検出した。
B2B3-1の抗腫瘍活性を、多数のアッセイを用いてインビトロで検討した。第一のアッセイでは、G1期におけるBT-474またはSKBR3細胞の蓄積に対するB2B3-1の影響、ならびに細胞周期のS期の付随した低下を検査した。要するに、細胞を1μMのB2B3-1またはPBSビヒクルを用いて72時間処理した。処理の終わりに、細胞をトリプシン処理して、ヨウ化プロピジウムを含む低張液中に穏やかに再懸濁し、単一の細胞をフローサイトメトリーによって分析した。G1期およびS期の細胞周期分布を、細胞周期分析のために設計した曲線あてはめアルゴリズム(FlowJoソフトウェア細胞周期プラットフォーム)を用いて測定した。B2B3-1はS期の細胞の割合をそこそこ低下し、G1期の細胞の集団を増大することが見出された(図11A)。第二の実験では、B2B3-1での処理後に形成された細胞コロニーの数を研究した。BT-474およびSKBR3乳癌細胞を1μMのB2B3-1の存在下でプレートして、培地のみの中にプレートした細胞と比較した。培地のみまたは処理を含む培地を3日ごとに補充した。14日後、コロニー数をカウントして、未処理の細胞と比較した。図11Bは、対照の細胞と比較してB2B3-1で細胞を処理した場合に形成されるコロニーの数の40〜45%の低下を示している。最終的に、B2B3-1が細胞増殖を阻害する能力は、Real-Time Cell Electronic Sensing System(RT-CES:ACEA Biosciences)を用いて細胞インピーダンスアッセイで評価した。BT-474細胞を、マイクロエレクトロニクスセンサーアレイを組み込んだプレート上に播種して、B2B3-1または培地だけを用いる用量滴定で72時間処理した。細胞電極インピーダンス応答の生成を反映するデータを72時間の間毎時間収集して、IC50値を処理の68時間後に算出した。図11Cは、B2B3-1がBT-474細胞のインピーダンスを33nMというIC50で阻害することができたことを示す。
本発明者らはまた、B2B3-1が、同時にErbB2およびErbB3レセプターに結合しかつ架橋する能力に基づいてアゴニスト活性を呈するか否かを検討した。血清飢餓したZR75-1乳癌細胞を1μM B2B3-1またはPBSビヒクルとともに24時間インキュベートした。細胞をまた、B2B3-1またはPBSビヒクルを用いて24時間、続いて5nMのHRG 1β EGFドメインを用いて10分刺激した。細胞を溶解して、溶解物のpErbB3含量をELISAによって評価した。図12は、B2B3-1のみで処理した細胞が、未処理の細胞と匹敵するレベルのリン酸化ErbB3を含んだことを示し、このことはB2B3-1が非アゴニストであることを示している。
B2B3-1がErbB2およびErbB3に対して特異的に結合し、関連のErbBファミリーのメンバー、EGFRおよびErbB4には結合しない能力をELISAによって検討した。プレートをErbB2またはErbB3のいずれかの組み換え細胞外ドメインでコーティングした。プレートを、EGFR、ErbB2、ErbB3またはErbB4の競合する組み換え細胞外ドメインの連続希釈の存在下でB2B3-1の最大半分の結合濃度を用いてブロックしてインキュベートした。結果には、可溶性のErbB2細胞外ドメインのみがErbB2コーティングしたプレートに対するB2B3-1結合をブロックすることが示される(図13A)。同様に、可溶性のErbB3細胞外ドメインだけが、ErbB3-コーティングプレートに対するB2B3-1結合をブロックした(図13B)。これらの結果、ErbB2に対する抗ErbB2アームB1D2の特異性、およびErbB3に対する抗ErbB3アームH3の特異性が示される。可溶性のErbB2細胞外ドメインをErbB3コーティングプレート上でB2B3-1とともにインキュベートした場合に観察されるシグナルの増大は、そのプレート上のErbB2、ErbB3、B2B3-1の複合体の形成に起因すると考えられる。
B2B3-1が、ErbB2およびErbB3の両方を発現する腫瘍細胞に対して強力に結合する能力を研究した。SKO2およびSKO3は、それぞれErbB2またはErbB3と相互作用する能力を欠くB2B3-1の変異体である。MALME-3M黒色腫細胞(ほぼ等しい数のErbB2およびErbB3レセプターを発現する)を、連続希釈のB2B3-1、SKO2、またはSKO3とともにヤギ抗HSA アレクサフルオル(Alexafluor)-647コンジュゲートした抗体の飽和濃度の存在下でインキュベートした。細胞結合をフローサイトメトリーによって評価して、見かけの結合親和性を各々の分子について決定した。対照の細胞を二次抗体単独とインキュベートした。SKO2については測定可能な細胞結合は観察されず、SKO2は、ErbB3に対しては極低い親和性結合を保持しており、ErbB2結合活性は欠いている。SKO3は、機能的な高い親和性のErbB2結合scFvを保持するが、ErbB3に結合する能力は欠いており、6.7nMというKDを有した。B2B3-1は、0.2nMというKDで細胞に結合し、このことはこの二重特異性分子の結合活性の結合を示している(図14)。
生理学的条件下でのB2B3-1の安定性を、ヒト、カニクイザルまたはマウスの血清中で100nMのB2B3-1を、37℃で120時間インキュベートすることによって評価した。
インビボでのB2B3-1の有効性をBT-474-M3異種移植片を保有しているヌードマウスを用いて評価した。1群あたり10匹のマウスを0.3、1、3、10、30または90mg/kgという12用量のB2B3-1を用いて3日ごとに処置した。対照群は、PBSビヒクルまたはHSAを90mg/kgのB2B3-1用量と等モルの用量で投与された。全ての用量を腹腔内(i.p.)に投与した。腫瘍の大きさを週に2回測定して、対応する腫瘍容積を算出した。結果には、B2B3-1処置は、対照群に比較してBT-474-M3腫瘍の大きさの有意な減少をもたらすことが示される(図16)。完全収縮が、最低用量のB2B3-1(0.1mg/kg)で処置したマウス以外はB2B3-1処置群の各々で観察された。
図17A〜図17Eで示されるとおり、B2B3-1は、ErbB2依存性の方式で複数の異種移植片モデルで有効である。B2B3-1は、ErbB2を1細胞あたり1×105個のレセプターで発現するCalu-3(図17A)、SKOV-3(図17B)、NCI-N87(図17C)、およびMDA-MB-361(図17E)異種移植片モデルでは有効であるが、1細胞あたり4.5×104個のErbB2レセプターを発現するACHN(図17D)異種移植片モデルではそれほど作用しなかった。マウスを30mg/kgのB2B3-1を用いて3日ごとに処置した。
ErbB2の過剰発現は、B2B3-1無応答者ADRr乳癌異種移植片モデルをB2B3-1に対する応答者に変換する(図18A B)。ErbB2は、レトロウイルス発現系を用いてADRr乳癌細胞で過剰発現された。高レベルのErbB2(ADRr-E2)を発現するトランスフェクトされた細胞をFACSを用いて選択し、引き続いてヌードマウス中に皮下注射して、異種移植片腫瘍を確立した。マウスを30mg/kgのB2B3-1を用いて3日ごとに処置した。B2B3-1に対する応答は、野性型ADRr-異種移植片(図18A)では観察されなかったが、ADRr-E2異種移植片(図18B)は、B2B3-1に応答した。
図19A〜Bに示すとおり、B2B3-1活性は、インビトロ(図19A)およびインビボ(図19B)でErbB2発現レベルと正に相関する。ErbB3リン酸化のB2B3-1阻害を、1細胞あたり5×104個のレセプター〜1細胞あたり2.4×106個のレセプターにおよぶErbB2の発現レベルを有する9つの腫瘍細胞株においてELISAアッセイを用いて決定した。B2B3-1が基礎のレベル(pErbB3阻害%)までErbB3リン酸化を阻害する能力の程度は、ErbB2発現レベルと正に相関することが見出された。同様に、B2B3-1活性を低〜高レベルのErbB2を発現する10個の異種移植片モデルで評価した。異種移植片応答はまた、ErbB2発現レベルと正に相関した。
BT474-M3乳房腫瘍細胞のB2B3-1処理によって、核に対するp27kiplの転位が生じる(図20A)。BT474-M3細胞を1μMのB2B3-1を用いて6時間処理した。p27kiplの細胞下の位置を免疫蛍光技術を用いて評価した。B2B3-1で処理した細胞では、p27kiplは細胞増殖の阻害を生じることが示されている核へ転位された。p27kiplは未処理の細胞の細胞質に残っていた。
図21A〜Bに示されるとおり、BT474-M3乳房腫瘍異種移植片のB2B3-1処置でp27kiplの核への転位が生じる。BT474乳房腫瘍異種移植片をB2B3-1を用いて(図21A)30mg/kgの用量で、または等モル用量のHSA(図21B)を3日ごとに用いて全部で4用量で処置した。p27kiplについての核染色の増大がHSA対照腫瘍に比較してB2B3-1処置した腫瘍で観察され、このことはインビボでのB2B3-1の抗増殖効果を示している。
B2B3-1処置は、BT474乳癌異種移植片腫瘍での増殖性マーカーKi67の減少を生じる。BT474-M3乳房腫瘍異種移植片を、B2B3-1(図22A)を30mg/kgの用量で用いて、または等モル用量のHSA(図22B)を用いて3日ごとに全部で4用量で処置した。
B2B3-1処置では、CD31発現についてアッセイすることによって決定した場合、BT474-M3乳癌異種移植片腫瘍の血管密度の減少が生じる(図23A〜図23B)。BT474乳房腫瘍異種移植片を、B2B3-1(図23A)を用いて30mg/kgの用量で、または等モル用量のHSA(図23B)を3日ごとに用いて全部で4用量で処置した。腫瘍を血管マーカーCD31の存在について染色した。B2B3-1で処置した腫瘍は、HSAで処置した対照の腫瘍に比較して血管密度の顕著な低下を示す。
BT-474-M3異種移植片腫瘍を30mg/kgのB2B3-1または17.5mg/kgのHSAを用いて、3日ごとに全部で4用量処置して、腫瘍を最後の投与の24時間後に回収した。腫瘍を溶解して、SDS-PAGEに、続いてウエスタン分析に供して、B2B3-1の標的ErbB3のリン酸化の相対レベルを評価した。等量のタンパク質を、各々のレーンにロードして、総タンパク質レベルをβチューブリンについてプローブすることによって制御した。リン酸化ErbB3に特異的な抗体を用いるウエスタンブロット分析によって、B2B3-1処置した腫瘍は、HSA処置した腫瘍よりも含むpErbB3が少ないことが示される(図24A)。ウエスタンブロット分析の濃度測定、続いて平均のβチューブリン積分バンド強度への平均pErbB3積分バンド強度の正規化によって、B2B3-1処置した腫瘍が、対照のHSA処置した腫瘍よりも含むpErbB3が有意に少ないことが示された(図24B)。これらのデータによって、B2B3-1はインビボでその標的ErbB3のリン酸化を阻害することが確認された。
ShRNA技術を、BT-474-M3乳癌細胞において腫瘍サプレッサー遺伝子ホスファターゼおよびテンシンホモログ(PTEN)の活性をノックアウトするために適用した。要するに、培養されたBT-474-M3細胞を、レトロウイルストランスフェクションによって、shPTENまたはshControlRNAを用いてトランスフェクトした。PTENが減少したトランスフェクトされた細胞を、FACSを用いて選択し、引き続きヌードマウスの右脇腹に皮下注射して、異種移植片腫瘍を確立した。対照のベクターでトランスフェクトした細胞を同じマウスの左脇腹に注射した。マウスを30mg/kgのB2B3-1を用いて3日ごとに、または10mg/kgのハーセプチンを用いて毎週処置した。HSAをB2B3-1と等モル用量で対照として注射した。全ての注射は腹腔内(i.p.)で行った。
B2B3-1が腫瘍異種移植片におけるErbB3シグナル伝達のリン酸化を阻害する能力をPTEN欠損BT-474-M3モデルを用いて研究した。操作された細胞株または対照の細胞株の異種移植片腫瘍を30mg/kgのB2B3-1、17.5mg/kgのHSAを用いて3日ごと、または10mg/kgのハーセプチンで毎週処置して、腫瘍を最終用量の24時間後に回収した。腫瘍を溶解して、SDS-PAGEに続いてウエスタンブロット分析に供して、B2B3-1標的ErbB3、AKTおよび総PTENレベルの相対的なレベルのリン酸化を評価した。等量のタンパク質を各々のレーンにロードして、総タンパク質レベルはPCNAについてプローブすることによって制御した。リン酸化ErbB3に特異的な抗体を用いるウエスタンブロット分析によって、B2B3-1処置した腫瘍は、HSA処置した腫瘍またはハーセプチン処置した腫瘍よりも含むpAKTが少ないことが示される(図26A)。ウエスタンブロット分析の濃度測定、続いて平均のPCNA積分バンド強度への平均pAKT積分バンド強度の正規化によって、B2B3-1処置した腫瘍が、対照のHSA処置した腫瘍およびハーセプチン処置した腫瘍よりも含むpAKTが有意に少ないことが示された(図26B)。
B2B3-1の薬物動態学的パラメーターをnu/nuマウスで検討した。動物を群に無作為化して、5、15、30または45mg/kgという単一用量のB2B3-1を静脈内(IV)投与した(それぞれ、図27A〜図27D)。血液を投与前に、ならびに投与後0.5、4、8、24、48、72、および120時間で収集した。3匹のマウスを各々の時点で用いた。B2B3-1の血清レベルを2つのELISA方法を用いて測定した。第一の方法は、ErbB2およびErbB3の両方に対するB2B3-1の機能的な結合を要するが、第二の方法は、血清中のB2B3-1のHSA成分のみを測定する。HSAのELISAは、ポリクローナルの抗HSA捕獲抗体およびHRPコンジュゲートされたポリクローナル抗HSA検出抗体を利用する。HSA法に対してErbB2/ErbB3結合方法を用いて測定したB2B3-1血清濃度の減少によって機能的なB2B3-1の損失が示されるであろう。図27のA〜Dは、B2B3-1の薬物動態学的特性が、いずれのELISA方法を用いて評価した場合も、匹敵することを示しており、このことはB2B3-1がマウスの循環中で安定であることを示している。
B2B3-1血清濃度は、2コンパートメントの、双指数モデルを用いてあてはめられ、二相性の性質を示した。終末半減期は、それぞれ、5、15、30、または45mg/kg用量において、17、16、23および18時間であると計算され、表4に示される。B2B3-1用量の増大は、曝露の直線的な増大を生じた(図28)。
薬物動態分析のための血液サンプルはまた、雌カニクイザルで用量範囲決定の毒性研究から得た。この研究では、動物に4、20または200mg/kgのB2B3-1を用いて3日ごとに4用量注入投与した。サンプリングは、投与前およびピーク/トラフ濃度を得るために、各々の投与日(研究日、1日、4日、7日および10日)の投与前および5分後に、そして1日目の最初の注入の1、2、4、8、24および48時間後、ならびに10日目の最終の注入の1、2、4、8、24、48、72および120時間後に行った。投与した動物の回復については、200mg/kgの血清サンプルをまた最後の注入後、168時間、336時間および456時間で収集した。
B2B3-1二重特異性scFv抗体融合タンパク質をコードするプラスミドは、固有のヒト抗ErbB3 scFv(「H3」と命名される)、ヒト抗ErbB2 scFv(「B1D2」と命名される)、および改変されたヒト血清アルブミン(HSA)リンカーの遺伝子配列を組み合わせて作製した。抗ErbB3 scFv、H3は、接続ペプチド(Ala-Ala-Ser)を介してHSAリンカーのアミノ末端に組み換え的に連結し、抗ErbB2 scFv,B1D2は接続ペプチド(Ala-Ala-Ala-Leu)を介してHSAリンカーのカルボキシ末端に遺伝的に連結する。このペプチドコネクターは、哺乳動物の発現ベクターの構築の間の制限部位の導入によって形成し、単鎖抗体フラグメントおよびHSAリンカーと一緒に哺乳動物発現のための最適のコドン用法で合成した。
B2B3-1コード配列を標準的な分子生物学的技術を用いてpMP10kベースのベクター中にクローニングして、図30に示されるプラスミドpMP10k4H3-mHSA-B1D2を作製した。ほとんどの部分についてこの構築物は、通常用いられる遺伝子エレメントを使用する。B2B3-1発現は、ヒトGAPDプロモーターによって駆動される。このベクターは、マトリックス付着領域またはMARエレメントと呼ばれる遺伝子エレメントを利用する。このMAR遺伝子レエレメントは、クロマチンの動的な機構を制御して、隣接する遺伝子を周囲のクロマチンの影響から遮断し、それによって遺伝子のコピー数依存、位置独立性、発現を増大する。MARエレメントは組み換えタンパク質の産生のための発現の所望のレベルを示しているクローンを単離する可能性を向上し、かつ産生の安定性を増大することが示されている。B2B3-1構築物で用いられるMARエレメントは非コードヒトMARエレメントである。B2B3-1プラスミドに加えて、ネオマイシン抗生物質耐性プラスミド(図31)およびハイグロマイシン耐性プラスミド(図32)も安定な形質転換体を選択するために用いられた。
チャイニーズハムスター卵巣(Chinese Hamster Ovary)CHO-K1細胞をATCC(ATCC # CCL-61)から購入した。CHO-K1細胞株は、T.T.Puckが作製した親のCHO細胞株の血清およびプロリン依存性の接着性サブクローンである。B2B3-1トランスフェクションに用いられるCHO-K1細胞は、トランスフェクションの前に血清なしの培地中で懸濁成長のために前適合させた。反復トランスフェクション手順を用いて、B2B3-1細胞株を成長させた。トランスフェクションの24時間前に、CHO-K1細胞を1.0×106細胞/mLまで、8mMのL-グルタミン、0.1mMのヒポキサンチンナトリウム、および0.016mMのチミジンを補充したSFM4CHO(Serum Free)培地(HyClonc,Logan,UT)中でサブ継代した。トランスフェクションの日、細胞をOptiMEM培地(Invitrogen Corp,Carlsbad,CA)中に再懸濁して、40,000個の細胞を24ウェルプレートの各々のウェル中に入れた。最初のトランスフェクションでは、B2B3-1発現プラスミド(pMP10k4H3-mHSA-B1D2)およびネオマイシン耐性プラスミド(図30;pSV2-ネオ(Selexis,Inc.,Marlborough,MA)を、75:1(B2B3-1:ネオマイシン耐性)というモルプラスミド比を用いて一緒に混合した。そのプラスミド混合物を引き続き、陽イオン性脂質トランスフェクション試薬(Lipofectamine LTX,Invitrogen Corp,Carlsbad,CA)と混合し、30分間、脂質/DNA複合体を形成させた。DNA/脂質複合体を次にCHO-K1細胞に添加して、24ウェルのプレートを37℃、5%CO2のインキュベーター中に入れた。
各々のトランスフェクションウェルの内容物をPBSで洗浄し、トリプシン処理して、2つの96ウェルプレートにわたって分配した。用いた増殖培地は、10%のFBS(Invitrogen Corp,Carlsbad,CA)および500mg/Lのジェネティシン(G418;Invitrogen Corp,Carlsbad,CA)を補充したDMEM/F12(Invitrogen Corp,Carlsbad,CA)からなった。96ウェルプレート中の培地は、4日目に、8mMのL-グルタミン、0.1mMのヒポキサンチンナトリウム、0.016mMのチミジン、および500mg/Lのジェネティシンを補充したSFM4CHO培地に交換した。選択培地中でのさらに2週間の培養後、生きている細胞は明確なコロニーを形成した。このクローンを、定量的スポットブロット技術を用いて評価した。最大産生コロニーをトリプシン処理して、24ウェルプレートの単一のウェルに拡張した。
初回のトランスフェクション(前記)から決定した最高産生の細胞プールを2回目にトランスフェクトして産生物を増大した。トランスフェクションの24時間前、細胞プールを1.0×106細胞/mLまで、8mMのL-グルタミン、0.1mMのヒポキサンチンナトリウム、および0.016mMのチミジンを補充したSFM4CHO(Serum Free)培地中でサブ継代した。トランスフェクションの日、細胞をOptiMEM培地(Invitrogen Corp,Carlsbad,CA)中に再懸濁して、40,000個の細胞を24ウェルプレートの各々のウェル中に入れた。最初のトランスフェクションでは、B2B3-1およびハイグロマイシン耐性プラスミド(図32;pTK-Hyg(Clontech,Mountain View,CA))を50:1(B2B3-1:ハイグロマイシン耐性)というモルプラスミド比を用いて一緒に混合した。そのプラスミド混合物を引き続き、陽イオン性脂質トランスフェクション試薬(Lipofectamine LTX,Invitrogen Corp)と混合し、30分間、脂質/DNA複合体を形成させた。DNA/脂質複合体を次にこの細胞プールに添加して、24ウェルのプレートを37℃、5%CO2のインキュベーター中に置いた。
各々のトランスフェクションウェルの内容物をPBSで洗浄し、トリプシン処理して、2つの96ウェルプレートにまたがって分配した。用いた増殖培地は、10%のFBSおよび400mg/LのハイグロマイシンB(Invitrogen Corp)を補充したDMEM/F12からなった。96ウェルプレート中の培地は、4日目に、8mMのL-グルタミン、0.1mMのヒポキサンチンナトリウム、0.016mMのチミジン、および400mg/LのハイグロマイシンBを補充したHyclone SFM4CHO培地に交換した。選択のさらに2週間後、生きている細胞は明確なコロニーを形成した。このクローンを、定量的スポットブロット技術を用いて評価した。最大産生コロニーをトリプシン処理して、24ウェルプレートの単一のウェルに拡張した。
産生アッセイによって特定され最良増殖でかつ最高のB2B3-1産生性のコロニーを、125mLの振盪フラスコから移して、5つの96ウェルプレート中に、計算した細胞濃度でプレートして、1ウェルあたり1細胞とした。96ウェルのプレートを37℃でかつ5%CO2のインキュベーターに入れた。そのウェルを週2回検査して、コロニーの形成を追跡した。単一の細胞から生じるコロニーをそのコロニーの対称形状に基づいて特定した。このようなコロニーを含むウェルに、24ウェルの7日アセスメント、および125mLの振盪スラスコの7日アセスメントによるさらなるスクリーニングのために印を付けた。
B2B3-1は、患者の耐容度に応じて、60分または90分の間隔にわたって静脈内インフュージョンを介して週に1回投与してもよい。B2B3-1は、無菌の20mMのL-ヒスチジン塩酸塩、150mMの塩化ナトリウム、pH6.5の溶液中に、患者(例えば、ヒト)への投与用に25mg/mLの濃度で処方してもよい。
本発明のHSAリンカー(例えば、B2B3-1;配列番号16)を乳癌と診断された患者に投与してもよい。例えば、その癌が高レベルの上皮細胞成長因子レセプター、例えば、ErbB2(HER2/neu)を発現すると診断される患者は、ErbB2結合部分に結合されたHSAリンカーで治療されてもよい。乳癌と診断された患者を治療する医師は、その患者に適しており、かつ最適の治療利益をもたらし得る本発明のHSAリンカーを投与できる。本発明のHSAリンカーに結合された、例えば、結合部分の選択は、患者および特異的な癌変異体の臨床的決定に基づいてもよい。例えば、癌生検の遺伝型または組織学的スクリーニングによって、ErbB2の発現の増大が明らかになる場合があり、これによって抗ErbB2結合部分(例えば、B2B3-1)を組み込む本発明のHSAリンカーが治療的に用いられ得ることが示される。
本発明のHSAリンカーは、卵巣癌(卵巣癌腫)と診断された患者に投与されてもよく、例えば、その癌がErbB2(HER2/neu)などの上皮細胞成長因子レセプターを高レベルので発現すると診断されている患者をErbB2結合部分に結合されたHSAリンカーで治療してもよい。卵巣癌と診断された患者に対して医師が提供する治療は、その患者に適しており、かつ最適の治療利益をもたらし得る本発明のHSAリンカーを投与できる。本発明のHSAリンカーに結合された、例えば、結合部分の選択は、患者および特異的な癌変異体の臨床的決定に基づいてもよい。例えば、癌生検の遺伝型または組織学的スクリーニングによって、抗ErbB2結合部分(例えば、B2B3-1)または他の標的特異的結合部分を組み込む本発明のHSAリンカーによって標的され得るErbB2または他の標的分子(例えば、過剰発現された、癌に特異的なレセプターまたはリガンド)の発現の増大が明らかになる場合がある。
本発明のHSAリンカーコンジュゲート類は、下の表5に列挙される一つまたは複数の要素(グループA〜E)を用いて構築され得る。詳細には、下の表5にグループCとして示される本発明のHSAリンカーは、表5に示される群Aおよび群Eから選択される一つまたは複数の結合部分を組み込んでもよい。さらに、HSAリンカーコンジュゲートはまた、表5のグループBおよびDから選択される一つまたは複数のペプチドコネクターを、HSAリンカーのアミノ末端およびカルボキシ末端の各々で含んでもよい。ペプチドコネクターは、コネクター配列の長さを増大するかまたは減少するために繰り返されてもよいし、または短縮されてもよい。
B2B3/mHSA変異体についての配列アラインメント
添付C
抗癌剤
本発明をその特定の態様を参酌して記載してきたが、さらなる改変が可能であること、および本出願は、概して本発明の原理に従う本発明の任意の変異、用途または適応を包含することを意図しており、このような技術分野内で公知のまたは慣行とされ、かつ本明細書の以前に示される本質的な特徴に適用可能であり得る本発明の開示からのこのような逸脱を含むことが理解されるであろう。
Claims (35)
- ヒト血清アルブミン(HSA)リンカーと第一および第二の結合部分とを含むHSAリンカーコンジュゲートであって、以下からなる群より選択される、HSAリンカーコンジュゲート:
a)配列番号17であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-2;または
b)配列番号18であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-3;または
c)配列番号19であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-4;または
d)配列番号20であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-5;または
e)配列番号21であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-6;または
f)配列番号22であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-7;または
g)配列番号23であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-8;または
h)配列番号24であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-9;または
i)配列番号25であるアミノ酸配列を含むHSAリンカーコンジュゲートB2B3-10。 - 配列番号17のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号17のアミノ酸配列からなる、請求項2記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号18のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号18のアミノ酸配列からなる、請求項4記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号19のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号19のアミノ酸配列からなる、請求項6記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号20のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号20のアミノ酸配列からなる、請求項8記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号21のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号21のアミノ酸配列からなる、請求項10記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号22のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号22のアミノ酸配列からなる、請求項12記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号23のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号23のアミノ酸配列からなる、請求項14記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号24のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号24のアミノ酸配列からなる、請求項16記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号25のアミノ酸配列を含む、請求項1記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 配列番号25のアミノ酸配列からなる、請求項18記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 薬学的に許容される担体、賦形剤または希釈剤と混合された、請求項1〜19のいずれか一項記載のHSAリンカーコンジュゲート。
- 請求項1〜19のいずれか一項記載のHSAリンカーコンジュゲートを含む、医薬。
- シクロホスファミド、カンプトテシン、ホモカンプトテシン、コルヒチン、コンブレスタチン、リゾキシン、ドリスタチン、アンサマイトシンp3、メイタンシノイド、アウリスタチン、カレアキマイシン(caleachimicin)、メトトレキサート、5-フルオロウラシル(5-FU)、ドキソルビシン、タキサン、シスプラチン、カルボプラチン、タモキシフェン、ラロキシフェン、レトロゾール、エピルビシン、ベバシズマブ、ペルツズマブ、トラスツズマブ、ナタリズマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ダクリズマブ、エファリズマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブ、アバタセプト、エタネルセプト、セツキシマブ、パニツムマブ、アナキンラ、ダウノルビシン、エトポシド、イリノテカン、ミトキサントロン、テニポシド、トポテカン、ゲフィチニブ、ラパチニブ、トシル酸ラパチニブ、エルロチニブ、ネラチニブ、タネスピマイシン、ブスルファン、クロラムブシル、ヘキサメチルメラミン、イホスファミド、メルファラン、プロカルバジン、6-チオグアニン、シトシンアラビノシド、アザチオプリン、カペシタビン、クラドリビン、フルダラビン、フロクスウリジン、ペメトレキセド、ペントスタチン、ラルチトレキセド、デキサメタゾン、プレドニゾン、アルデスロイキン、セジラニブ、ダサチニブ、イマチニブ、ニロチニブ、パゾパニブ、ソラフェニブ、スニチニブ、バンデタニブ、イキサベピロン、ナノ粒子パクリタキセル、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビン、エベロリムス、シロリムス、テムシロリムス、l-アルパラギナーゼ、オクトレオチド、アバレリックス、アフィモキシフェン、アナストロゾール、ビカルタミド、ブセレリン、セトロレリックス、エキセメスタン、フルタミド、フルベストラント、ゴセレリン、リュープロリド、メゲストロール、エストラジオール、メドロキシプロゲステロン、ナンドロロン、ニルタミド、トレミフェン、トリプトレリンパモ酸塩、エンザスタウリン、ロスコビチン、アルボシジブ、ロナファルニブ、およびそれらの誘導体からなる群より選択される一つまたは複数の治療剤と組み合わせて使用するための、請求項1〜20のいずれか一項記載のHSAリンカーコンジュゲートを含む、組成物。
- 治療剤がトラツズマブである、請求項22記載の組成物。
- 治療剤がラパチニブである、請求項22記載の組成物。
- 治療剤がタキサンである、請求項22記載の組成物。
- タキサンがパクリタキセルまたはドセタキセルである、請求項25記載の組成物。
- 治療剤がレトロゾールである、請求項22記載の組成物。
- 疾患または障害を有している哺乳動物の治療用の医薬の製造における、請求項1〜20のいずれか一項記載のHSAリンカーコンジュゲートまたは請求項22〜27のいずれか一項記載の組成物の使用。
- 疾患または障害が増殖性疾患である、請求項28記載の使用。
- 増殖性疾患が、細胞表面レセプターを通じた細胞シグナル伝達に関連している、請求項29記載の使用。
- 増殖性疾患が固形腫瘍である、請求項29または30記載の使用。
- 増殖性疾患が黒色腫、明細胞癌、リンパ腫、頭頸部癌、膀胱癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、卵巣癌、子宮内膜癌、胃癌、食道癌、膵臓癌、腎臓癌、前立腺癌、唾液腺癌、肺癌、肝臓癌、皮膚癌、または脳腫瘍である、請求項29〜31のいずれか一項記載の使用。
- 医薬が、シクロホスファミド、カンプトテシン、ホモカンプトテシン、コルヒチン、コンブレスタチン、リゾキシン、ドリスタチン、アンサマイトシンp3、メイタンシノイド、アウリスタチン、カレアキマイシン、メトトレキサート、5-フルオロウラシル(5-FU)、ドキソルビシン、タキサン、シスプラチン、カルボプラチン、タモキシフェン、ラロキシフェン、レトロゾール、エピルビシン、ベバシズマブ、ペルツズマブ、トラスツズマブ、ナタリズマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、アレムツズマブ、ダクリズマブ、エファリズマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブ、アバタセプト、エタネルセプト、セツキシマブ、パニツムマブ、アナキンラ、ダウノルビシン、エトポシド、イリノテカン、ミトキサントロン、テニポシド、トポテカン、ゲフィチニブ、ラパチニブ、トシル酸ラパチニブ、エルロチニブ、ネラチニブ、タネスピマイシン、ブスルファン、クロラムブシル、ヘキサメチルメラミン、イホスファミド、メルファラン、プロカルバジン、6-チオグアニン、シトシンアラビノシド、アザチオプリン、カペシタビン、クラドリビン、フルダラビン、フロクスウリジン、ペメトレキセド、ペントスタチン、ラルチトレキセド、デキサメタゾン、プレドニゾン、アルデスロイキン、セジラニブ、ダサチニブ、イマチニブ、ニロチニブ、パゾパニブ、ソラフェニブ、スニチニブ、バンデタニブ、イキサベピロン、ナノ粒子パクリタキセル、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビン、エベロリムス、シロリムス、テムシロリムス、l-アルパラギナーゼ、オクトレオチド、アバレリックス、アフィモキシフェン、アナストロゾール、ビカルタミド、ブセレリン、セトロレリックス、エキセメスタン、フルタミド、フルベストラント、ゴセレリン、リュープロリド、メゲストロール、エストラジオール、メドロキシプロゲステロン、ナンドロロン、ニルタミド、トレミフェン、トリプトレリンパモ酸塩、エンザスタウリン、ロスコビチン、アルボシジブ、ロナファルニブ、およびそれらの誘導体からなる群より選択される一つまたは複数の治療剤と組み合わせて投与することにより哺乳動物を治療するためのものである、請求項28〜32のいずれか一項記載の使用。
- 一つまたは複数の治療剤がトラツズマブである、請求項33記載の使用。
- 哺乳動物がヒトである、請求項28〜34のいずれか一項記載の使用。
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