JP5972915B2 - Fc変異体 - Google Patents

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Description

本願は、2011年3月16日に出願された米国仮出願第61/453,433号の利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、ヘテロ二量体であり得、かつアミノ酸置換を含有し得る変異体Fc領域を含むポリペプチドに関する。本発明はさらに、そのようなポリペプチドを作製および使用する方法に関する。
治療用モノクローナル抗体の様々な腫瘍適応症における使用が成功を収めている。例えば、Reichert et al.(2007),Nature Rev.Drug Discovery6:349−356を参照されたい。有効性は、補体依存性細胞毒性(CDC)、抗体依存性細胞性細胞毒性(ADCC)、および/もしくは抗体依存性細胞媒介食作用(ADCP)等の抗体のエフェクター機能、またはある場合にアポトーシスを誘導し得る腫瘍細胞表面上での抗原の複合体の抗体誘導形成に依存し得る。例えば、Deans et al.(2002),Immunology107:176−182を参照されたい。一部の抗体の抗腫瘍活性は、治療用抗体とFcγ受容体(FcγR)との間の相互作用に依存する。de Haij et al.(2010),Cancer Res.70(8):3209−3217。いくつかの異なるFcγRが存在し、その一部は、細胞毒性、サイトカイン放出、および食作用/飲食作用、続いて抗原提示をもたらす細胞活性をもたらす細胞内シグナル伝達事象を媒介する。他のFcγRは、修飾タンパク質を介してそのような活性を媒介する。当該技術分野において、ADCC、CDC、および/またはADCPを含むエフェクター機能をより効果的に誘発する抗体が必要とされている。
Reichert et al.(2007),Nature Rev.Drug Discovery6:349−356 Deans et al.(2002),Immunology107:176−182 de Haij et al.(2010),Cancer Res.70(8):3209−3217
本明細書において、改変されていないFc領域を有する類似のタンパク質と比較して、強化されたエフェクター機能を有し得る改変されたヘテロ二量体Fc領域を含有するFc含有タンパク質が説明される。一実施形態では、本発明は、それぞれが野生型ヒトFcポリペプチド鎖に対して1〜10個のアミノ酸置換を含む、A鎖およびB鎖を含むヘテロ二量体ヒトIgG Fc領域を含み、Fc含有タンパク質は、第2のタンパク質がヒトFcγRIIIA−158Vおよび/またはFcγRIIIA−158Fに結合するKの5分の1以下のKでヒトFcγRIIIA−158Vおよび/またはFcγRIIIA−158Fに結合し、第2のタンパク質は、置換なしの野生型ヒトIgG Fc領域を含有することを除き、Fc含有タンパク質と同一である。ヒトIgG Fc領域は、ヒトIgG1またはIgG3 Fc領域であり得る。一部の実施形態では、Fc含有タンパク質は、第2のタンパク質がヒトFcγRIIIA−158Vおよび/もしくはFcγRIIIA−158Fに結合するKの10分の1または20分の1以下のKでヒトFcγRIIIA−158Vおよび/またはFcγRIIIA−158Fに結合し得る。Fc含有タンパク質のIgG Fc領域はIgG1 Fc領域であり得、Fc領域は脱フコシル化され得る。一部の実施形態では、Fc含有タンパク質のA鎖およびB鎖はそれぞれ、野生型ヒトFcポリペプチド鎖に対して1〜6個のアミノ酸置換を含む。それらの置換の少なくとも1つは、ヘテロ二量体化改変であり得る。A鎖およびB鎖はそれぞれ、ヘテロ二量体化改変である少なくとも2個のアミノ酸置換を含有し得、例えば、ヘテロ二量体化改変である2個または3個の置換を含有し得る。ヘテロ二量体化改変は、A鎖の置換K392DおよびK409D、並びにB鎖の置換E356KおよびD399K、またはその逆等の電荷対突然変異であり得る。あるいは、ヘテロ二量体化改変は、ノブホール(knobs and holes)置換対であり得る。
さらなる態様では、Fc含有タンパク質は、以下の置換が存在するFc領域を含み得る:(a)A鎖がQ311MおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、E294L、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(b)A鎖がE233L、Q311M、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、E294L、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(c)A鎖がL234I、Q311M、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、E294L、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(d)A鎖がS298TおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(e)A鎖がA330MおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(f)A鎖がA330FおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(g)A鎖がQ311M、A330M、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、E294L、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(h)A鎖がQ311M、A330F、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、E294L、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(i)A鎖がS298T、A330M、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(j)A鎖がS298T、A330F、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(k)A鎖がS239D、A330M、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(l)A鎖がS239D、S298T、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(m)A鎖がK334V置換を含み、B鎖がY296WおよびS298C置換を含むか、またはその逆である、(n)A鎖がK334V置換を含み、B鎖がL234Y、Y296W、およびS298C置換を含むか、またはその逆である、(o)A鎖がL235S、S239D、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(p)A鎖がL235S、S239D、およびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、Y296W、およびS298C置換を含むか、またはその逆である、(q)A鎖がQ311MおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、F243V、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(r)A鎖がQ311MおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K296W、およびS298C置換を含むか、またはその逆である、(s)A鎖がS239DおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、Y296W置換を含むか、またはその逆である、(t)A鎖がS239DおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、Y296W、およびS298C置換を含むか、またはその逆である、(u)A鎖がF243VおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(v)A鎖がF243VおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、Y296W、およびS298C置換を含むか、またはその逆である、(w)A鎖がE294LおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、K290Y、およびY296W置換を含むか、またはその逆である、(x)A鎖がE294LおよびK334V置換を含み、B鎖がL234Y、Y296W、およびS298C置換を含むか、またはその逆である、(y)A鎖がA330MおよびK334V置換を含み、B鎖がL234YおよびY296W置換を含むか、またはその逆である、あるいは(z)A鎖がA330MおよびK334V置換を含み、B鎖がK290YおよびY296W置換を含むか、またはその逆である。一部の実施形態では、A鎖は、配列番号8、12、14、16、20、22、24、26、28、30、32、34、または37のアミノ酸配列を含み得、B鎖は、配列番号10、18、39、または41のアミノ酸配列を含み得る。一部の実施形態では、B鎖は、配列番号8、12、14、16、20、22、24、26、28、30、32、または34のアミノ酸配列を含み得、A鎖は、配列番号8、10、または18のアミノ酸配列を含み得る。
上記または以下に記載のFc含有タンパク質のいずれも脱フコシル化され得る。
Fc含有タンパク質は、以下のアミノ酸配列の組み合わせ:配列番号8および配列番号10、配列番号16および配列番号18、配列番号12および配列番号10、配列番号14および配列番号10、配列番号20および配列番号18、配列番号22および配列番号18、配列番号24および配列番号10、配列番号26および配列番号10、配列番号28および配列番号18、配列番号30および配列番号18、配列番号32および配列番号18、配列番号34および配列番号18、配列番号37および配列番号39、または配列番号37および配列番号41のうちの1つを含み得る。
本明細書に記載のFc含有タンパク質のうちのいずれかは、抗体またはFc融合タンパク質であり得、CHO細胞、HEK293細胞、またはNS0細胞内で作製され得る。そのような抗体は、単一特異性、二重特異性、三重特異性、もしくは多選択性であり得、かつ/または一価または二価もしくは四価を含む多価であり得る全長ヒトIgG1抗体であり得る。Fc含有タンパク質は、WT1、MUC1、LMP2、EGFRvIII、HER−2/neu、MAGE−A3、NY−ESO−1、PSMA、GM2/GD2シンターゼ、CEA、MLANA/MART1、gp100、サバイビン、前立腺特異的抗原(PSA)、テロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、肉腫転位限界点、EPHA2、前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、アポトーシスのメラノーマ阻害剤(ML−IAP)、α−フェトプロテイン(AFP)、上皮細胞接着分子(EpCAM)、ERG、NA17.A2ペプチド(VLPDVFIRC)、ペアードボックス3(PAX3)、未分化リンパ腫キナーゼ(ALK)、アンドロゲン受容体、クローディン3、クローディン4、クローディン6、クローディン9、サイクリンB1、ポリシアル酸、rho関連GTP結合タンパク質RhoC、v−myc骨髄球腫症ウイルス関連癌遺伝子(MYCN)、TRP−2、GD3ガングリオシド、フコシルGM1、メソテリン、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、MAGE−A1、CYP1B1、PLAC1、GM3、BORIS、テトラネクチン(TN)、ETV6−AML1(特に、限界点を含むペプチド)、NY−BR−1、RGS5、SART3、STn、炭酸脱水酵素IX、PAX5、プロアクロシン結合タンパク質sp32前駆体(OY−TES−1)、精子タンパク質17(Sp17)、LCK、高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA、メラノーマコンドロイチン硫酸プロテオグリカンとしても知られる)、AKAP−4、SSX2、XAGE−1、B7H3(CD276としても知られる)、レグマイン、TIE2、前立腺関連遺伝子4タンパク質(PAGE−4)、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)、プロタミン2(MAD−CT−1としても知られる)、グロムリン(FAPとしても知られる)、PDGFR−β、SSX2、SSX5、Fos関連抗原1、CD20、インテグリンαvβ3、5T4癌胎児性抗原、CA IX、CD5、CD19、CD22(Siglec−2としても知られる)、CD30(TNFRSF8としても知られる)、CD33(Siglec−3としても知られる)、CD38、CD138、CD40、CD44V6、CD55、CD56(NCAMとしても知られる)、CTLA−4(CD152としても知られる)、EGFR、GD2、HER2、HLA−DR10(MHC II)、IGF1R、IL−6、シアリルルイスY、メソテリン、TAG−72、TAL6、TRAILR2、VEGF、CD52(CAMPATH−1としても知られる)、CD4、CD73、CA125(MUC16としても知られる)、CD66e、CD80(B7−1としても知られる)、PDGFRβ、前立腺特異的膜抗原(PSMA、多くの他の名前の中でもグルタメートカルボキシペプチダーゼ2としても知られる)、ヘルペスウイルス4タンパク質LMP2、ヒトパピローマウイルスタンパク質E6およびE7、ならびにグリコセラミドグロボH、α4β1およびα4β7インテグリンのα4サブ単位、α4β7インテグリン、BAFF、APRIL、CD2、CD3、CD20、CD52、CD80、CD86、C補体タンパク質、IgE、IL−1β、IL−5、IL−6R、IL−12、IL−23、ならびに腫瘍壊死因子α(TNFα)から成る群から選択される1つ以上の標的分子に結合し得る。特定の実施形態では、本明細書に記載のFc含有タンパク質は、HER−2/neuまたはメソテリンに結合することができるか、またはCD38とCD138の両方、CDH19、CDH3、BCMA、およびIL13RA2に結合することができる。
さらなる実施形態では、本発明は、治療有効量の上記および以下に記載のFc含有タンパク質のうちのいずれか、ならびに薬学的に許容される担体を含む薬学的組成物を含む。
別の実施形態では、上記および以下に記載のFc含有タンパク質のうちのいずれかをコードする核酸、ならびにそのような核酸を含有する宿主細胞が、本明細書に記載される。一部の実施形態では、A鎖およびB鎖が、別個の核酸分子によってコードされるが、他の実施形態では、A鎖およびB鎖は、同一の核酸分子上にコードされ得る。宿主細胞は、CHO細胞、HEK293細胞、またはNS0細胞であり得る。さらに、ヘテロ二量体Fc領域を含むFc含有タンパク質を作製する方法が本明細書に記載されており、該方法は、Fc含有タンパク質が発現するような条件下で宿主細胞を培養すること、および一部の実施形態において、細胞集団または培養培地からポリペプチドを回収することを含む。
ヘテロ二量体Fc領域を含有するFc含有タンパク質を含む薬学的組成物を作製する方法も本明細書に記載されており、該方法は、(a)Fc含有タンパク質が発現するような条件下で、本明細書に記載のヘテロ二量体Fc含有タンパク質をコードする1つ以上の核酸を含有する宿主細胞を培養するステップ、(b)細胞集団または培養培地からFc含有タンパク質を回収するステップ、および(c)Fc含有タンパク質を薬学的に許容される担体共に製剤化するステップを含む。
ヘテロ二量体Fc領域を含有するFc含有タンパク質を作製する方法も本明細書に記載されており、該方法は、(a)ヘテロ二量体ヒトIgG Fc領域および結合領域を含むFc含有タンパク質をコードする1つ以上の核酸を含有する宿主細胞を提供するステップであって、Fc領域が、それぞれが野生型ヒトFcポリペプチド鎖に対して1〜10個のアミノ酸置換を含む、A鎖およびB鎖を含み、Fc含有タンパク質が、第2のタンパク質がヒトFcγRIIIA−158FまたはFcγRIIIA−158Vに結合するKの5分の1以下のKを有するヒトFcγRIIIA−158Fおよび/またはFcγRIIIA−158Vに結合し、第2のタンパク質が、置換なしの野生型ヒトIgG Fc領域を含有することを除き、Fc含有タンパク質と同一である、ステップ、(b)Fc含有タンパク質が発現するような条件下でヘテロ二量体Fc含有タンパク質をコードする1つ以上の核酸を含有する宿主細胞を培養するステップ、ならびに(c)細胞集団または培養培地からFc含有タンパク質を回収するステップを含む。さらに、Fc含有タンパク質は、薬学的組成物を作製するために、薬学的に許容される担体と共に製剤化され得る。
別の態様では、癌を治療するための方法が本明細書に記載されており、該方法は、治療有効量の上記または以下に記載のFc含有タンパク質または薬学的組成物を、それを必要とする患者に投与することを含み、該Fc含有タンパク質は、癌細胞上に表示される分子に結合する。化学療法剤または非化学療法抗新生物薬は、患者に、Fc含有タンパク質の投与前、投与後、または投与と同時に投与され得る。癌は、中皮腫、扁平上皮細胞癌、骨髄腫、骨肉腫、膠芽腫、膠腫、癌、腺癌、メラノーマ、肉腫、急性および慢性白血病、リンパ腫、髄膜腫、ホジキン病、セザリー症候群、多発性骨髄腫、ならびに肺癌、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、咽頭癌、乳癌、頭頚部癌、膀胱癌、卵巣癌、皮膚癌、前立腺癌、子宮頸癌、膣癌、胃癌、腎細胞癌、腎臓癌、膵臓癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、食道癌、肝胆道癌、骨癌、皮膚癌、および血液癌、ならびに鼻腔および副鼻腔、鼻咽頭、口腔、中咽頭、咽頭、咽頭下部、唾液腺、縦隔、胃、小腸、結腸、直腸および肛門領域、尿管、尿道、陰茎、精巣、外陰部、内分泌系、中枢神経系、ならびに血漿細胞の癌から成る群から選択され得る。
別の態様では、ヒト疾患、例えば、自己免疫疾患、喘息、全身性エリテマトーデス、感染性疾患、もしくは癌等の細胞増殖性疾患の治療、または薬剤の製造における、上記または以下に記載のFc含有タンパク質または薬学的組成物の使用が本明細書に記載されており、該薬剤は、癌、喘息、全身性エリテマトーデス、または感染性疾患を治療するためのものであり得る。
Fc領域に結合するFcγRIIIBの三次構造図。この図は、FcγRIIIBの細胞外領域および二量体Fc領域を含むFc−FcγRIIIB(タンパク質データバンクコード:1T83)複合体のX線の結晶構造の描写である。FcγRIIIB構造は、上記のワイヤモデルで示される。Fc鎖AおよびFc鎖Bは、リボンモデルで以下に示される。FcγRIIIAおよびFcγRIIIBの細胞外領域の三次構造は、これらの2つの細胞外領域内の176個のアミノ酸のうち5個しか異ならないため、類似すると予測される。後に決定されたFc−FcγRIIIA複合体(タンパク質データバンクコード:3SGK)の構造は、このFc−FcγRIIIB複合体構造に非常に類似する。 ヒトIgG1 Fcポリペプチドのアミノ酸配列。ヒンジ領域で開始し、CH3領域のカルボキシル末端で終始するヒトIgG1 Fc領域のアミノ酸配列は、一文字表記で示され、Edelman et al.(1969),Proc.Natl.Acad.Sci.63:78−85のEUシステムに従って番号付けされている。下線が引かれ、かつ太字の活字のアミノ酸は、実施例1に記載のライブラリの構築時にランダム化された。それらのアミノ酸のそれぞれの下に「1」、「2」、または「3」が付されており、これは、実施例1に記載の対応する部位で変異体をコードするDNAが、列1、2、または3のライブラリに含まれたことを示す。 FcγRIIIAへの結合を強化する置換に関する一次スクリーニングおよび初期のコンビナトリアルスクリーニングを示す図。長方形の表示「SIG」は、哺乳類細胞由来のタンパク質分泌を促進するシグナル配列をコードするポリヌクレオチドを表す。ヒンジ領域をコードする領域は、「ヒンジ」と標識される横線によって表される。長方形の表示「Fcポリペプチド」は、Fcポリペプチド鎖をコードするポリヌクレオチドを表す。5点星および4点星は、Fcポリペプチド鎖をコードするポリヌクレオチドが実施例1に記載の選択された位置で、ランダム化されたコドンをそれぞれの分子に1つ含有することを意味する。円形の表示「VH」および「VL」は、それぞれ、重鎖可変領域および軽鎖可変領域をコードする領域を表す。長方形の表示「Fcポリペプチド」内の「++」および「−−」の記号は、それらの領域が、コードされたFcポリペプチド鎖がそれぞれ、E356K、D399K、およびK392D、K409D置換を有するような突然変異を含むことを意味する。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体によるAlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害。グラフは、競合物の濃度の関数として、AlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害を示す。ヒトIgG1抗体である様々な競合物は、グラフでは別名で示され、それぞれの競合物に含有される置換は、表3に示される。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体によるAlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害。グラフは、競合物の濃度の関数として、AlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害を示す。ヒトIgG1抗体である様々な競合物は、グラフでは別名で示され、それぞれの競合物に含有される置換は、表3に示される。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体によるAlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害。グラフは、競合物の濃度の関数として、AlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害を示す。ヒトIgG1抗体である様々な競合物は、グラフでは別名で示され、それぞれの競合物に含有される置換は、表3に示される。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体によるパーセント細胞死滅。グラフは、抗体依存性細胞性細胞毒性(%ADCC)に関するアッセイにおいて死滅した細胞の割合対抗体濃度を示す。それらのアッセイで使用された様々なヒトIgG1抗体は、グラフでは別名で示され、それぞれの抗体に含有される置換は、表3に示される。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体によるパーセント細胞死滅。グラフは、抗体依存性細胞性細胞毒性(%ADCC)に関するアッセイにおいて死滅した細胞の割合対抗体濃度を示す。それらのアッセイで使用された様々なヒトIgG1抗体は、グラフでは別名で示され、それぞれの抗体に含有される置換は、表3に示される。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体によるパーセント細胞死滅。グラフは、抗体依存性細胞性細胞毒性(%ADCC)に関するアッセイにおいて死滅した細胞の割合対抗体濃度を示す。それらのアッセイで使用された様々なヒトIgG1抗体は、グラフでは別名で示され、それぞれの抗体に含有される置換は、表3に示される。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体によるヒトFcγR IIIA(158F)対立遺伝子変異体への結合に関するAlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害。グラフは、競合物濃度の対数の関数として、AlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害を示す。ヒトIgG1抗体である様々な競合物は、グラフでは別名で示され、それぞれの競合物に含有される置換は、表3および4に示される。別名に先行する表記「AFUCO」は、抗体がフコースを欠如することを意味する。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体によるヒトFcγR IIIA(158V)対立遺伝子変異体への結合に関するAlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害。グラフは、競合物濃度の対数の関数として、AlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害を示す。ヒトIgG1抗体である様々な競合物は、グラフでは別名で示され、それぞれの競合物に含有される置換は、表3および4に示される。別名に先行する表記「AFUCO」は、抗体がフコースを欠如することを意味する。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体により高レベルの抗原を発現する細胞のパーセント細胞溶解。グラフは、抗体依存性細胞性細胞毒性(%特異的溶解)に関するアッセイにおいて死滅した細胞の割合対抗体濃度(pM)の対数を示す。それらのアッセイに使用される様々なヒトIgG1抗体は、グラフでは別名で示され、それぞれの競合物に含有される置換は、表3および4に示される。 変異体Fc領域を含有する全長IgG1抗体により中程度レベルの抗原を発現する細胞のパーセント細胞溶解。グラフは、抗体依存性細胞性細胞毒性(%特異的溶解)に関するアッセイにおいて死滅した細胞の割合対抗体濃度(pM)の対数を示す。それらのアッセイに使用される様々なヒトIgG1抗体は、グラフでは別名で示され、それぞれの競合物に含有される置換は、表3および4に示される。 野生型または変異体Fc領域を含有するIgG1抗体のフコシル化および脱フコシル化調製物のADCC活性の比較。グラフは、抗体依存性細胞性細胞毒性(%特異的溶解)に関するアッセイにおいて死滅した細胞の割合対抗体濃度[pM]の対数を示す。上のパネルでは、抗体が結合する高レベルの抗原を発現する細胞系が標的細胞(SKBR3)として使用された。下のパネルでは、中程度の抗原を発現する細胞系が標的細胞(JIMT1)として使用された。それらのアッセイで使用された様々なヒトIgG1抗体は、以下のようにグラフに示される:「M01」は、抗原に結合する野生型Fc領域を含有するIgG1抗体を示し、「AFUCO−M01」は、フコースを含有しない同一のIgG1抗体の調製物を示し、「W117」は、抗原に結合し、かつW117変異体Fc領域を含有するIgG1抗体を示し、「AFUCO−W117」は、フコースを含有しないW117の調製物を示し、「W125」は、抗原に結合し、かつW125変異体Fc領域を含有するIgG1抗体を示し、「AFUCO−W125」は、フコースを含有しない「W125」の調製物を示す。
Figure 0005972915
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標的分子に結合し、かつADCC、CDC、および/またはADCP等のFc含有タンパク質に関連するエフェクター機能の強化により、治療薬として改善された活性を有する治療用ポリペプチドの必要性が当該技術分野において存在する。そのようなタンパク質は、癌、自己免疫疾患および感染性疾患、ならびに/または特定の標的分子を発現する細胞の選択的死滅が有益である任意の状態を治療するのに特に有用であり得る。ADCCは、Fcγ受容体(FcγRs)、特にヒトにおけるFcγRIIIAと、抗体またはFc含有タンパク質のFc領域との相互作用に依存する。図1に示されるように、ヒトFcγRIIIAのヒトFc領域との相互作用は非対称であり、つまり、FcγRIIIAは、Fc領域を構成する2つのFcポリペプチド鎖上の異なるアミノ酸残基と接触する。Sondermann et al.(2000),Nature 406:267−273も参照されたい。IgG Fc領域上のFcγRの結合部位が詳細にマッピングされている。Shields et al.(2001),J.Biol.Chem.276(9):6591−6604。具体的には、X線結晶学により決定されるように、FcγRIIIAの一部は、一方のFcポリペプチド鎖上のアミノ酸残基L235、S239、D265、L328、P329、A330、およびI332、ならびにもう一方の鎖上のアミノ酸残基L235、P238、S239、D265、S267、D270、Y296、N297、S298、T299、およびA327の5.0Å以内にある。したがって、FcγRIIIAのFc含有タンパク質のFc領域との相互作用を最大限に強化し、ひいてはADCCを強化するために、Fc領域の非対称改変が必要とされ得る。別の態様では、そのようなヘテロ二量体Fc領域は、それぞれのFcポリペプチド鎖に付着される異なる結合領域も有し、ひいてはその2つの結合アーム上のそれぞれに異なる結合特異性を有することができる分子を作りだすことができる。本発明は、それらのFc領域にそのような非対称置換を含み、FcγRIIIAへの増加した結合、および強化されたADCC活性を有するFc含有タンパク質を提供する。いくつかの場合には、そのようなポリペプチドは、二重特異性または多選択性でもあり得、つまり、それらは2つ以上の異なる標的分子に結合し得る。
定義
IgG定常領域のアミノ酸残基の番号付けはすべて、Edelman et al.(1969),Proc.Natl.Acad.Sci.63:78−85のEU番号付けシステムに従って番号付けされる。この番号付けシステムに記載および/または図示されるこの参照の一部は、参照により本明細書に組み込まれる。このシステムは、ヒトIgG1抗体のアミノ酸の連続的な番号付けである。図2は、EUシステムに従って番号付けされたヒトIgG1抗体のFc領域の配列を示す。抗体のIgG1定常領域の特定のアミノ酸残基は、アミノ酸の一文字コードおよびEU番号付けシステムを用いて記録される。例えば、「D399」は、399位で野生型IgGに存在するアスパラギン酸を指す。特定の残基での突然変異も同様に記録される。例えば、「D399K」は、399位で野生型IgG1に存在するアスパラギン酸がリジンに変更されたことを意味する。
「ADCC」は、主にヒトのナチュラルキラー(NK)細胞によって媒介される免疫応答である、抗体依存性細胞性細胞毒性と呼ばれるプロセスを指す。ADCCにおいて、NK細胞の表面上のFcγRIIIは、標的細胞の表面上に表示される抗原に結合される抗体のFc領域を認識する。これは、パーフォリンおよびグランザイムを放出するNK細胞を活性化し、標的細胞の溶解およびアポトーシスをもたらす。
「CDC」は、2つの主な経路のいずれかを介して作用することができるタンパク質のカスケードの作用を介して細胞死滅をもたらすことができる、補体依存性細胞毒性と呼ばれる複合プロセスを指す。例えば、Liszewski and Atkinson,Ch.26in Fundamental Immunology,3rded.,Paul,ed.,Raven Press,New York,1993,pp.917−940を参照されたい。CDCを記載するその一部は、参照により本明細書に組み込まれる。
「ADCP」は、抗体依存性細胞媒介食作用と呼ばれるプロセスを指す。このFc受容体媒介プロセスにおいて、抗体が結合する標的細胞はマクロファージ、単球、好中球、および樹状細胞等の食作用性細胞によって貪食される。複数のFc受容体がこのプロセスに関与する。Richards et al.,Mol Cancer Ther.7(8):2517−2527(2008)が、ADCPの生体外アッセイを説明している。このアッセイを説明しているRichardsらの一部は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で意味する「抗体」は、少なくとも1つの重鎖または軽鎖免疫グロブリン可変領域、多くの場合、重鎖および軽鎖可変領域を含有するタンパク質である。したがって、「抗体」という用語は、単鎖Fv抗体(scFv、リンカーによって接合される重鎖および軽鎖可変領域を含有する)、Fab、F(ab)’、Fab’、scFv:Fc抗体(Carayannopoulos and Capra,Ch.9 in Fundamental Immunology,3rded.,Paul, ed.,Raven Press,New York,1993,pp.284−286に記載される)、または哺乳類に見られる天然に生じるIgG抗体等、2つの全長重鎖および2つの全長軽鎖を含有する全長抗体を包含する。同文献。そのようなIgG抗体は、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4イソ型のものであり得、ヒト抗体であり得る。抗体の構造を説明したCarayannopoulos and Capraの一部は、参照により本明細書に組み込まれる。さらに、「抗体」という用語は、ラクダおよび他のヒトコブラクダ種並びにサメに見られる天然に生じる抗体等、2つの重鎖を含み、軽鎖を含まない二量体抗体を含む。例えば、Muldermans et al.,2001,J.Biotechnol.74:277−302、Desmyter et al.,2001,J.Biol.Chem.276:26285−90、Streltsov et al.(2005),Protein Science14:2901−2909を参照されたい。抗体は、単一特異性(つまり、1種類の抗原にのみ結合する)、または多選択性(つまり、2つ以上の種類の抗原に結合する)であり得る。一部の実施形態では、抗体は、二重特異性(つまり、2つの異なる種類の抗原に結合する)であり得る。さらに、抗体は、一価、二価、または多価であり得、一度に1つまたは2つ以上の抗原分子に結合することができることを意味する。そのような抗体の可能な形式のいくつかは、多くの他の可能な抗体形式の中でも、単一特異性もしくは二重特異性全長抗体、それらが結合する分子を阻害または活性化してよい単一特異性一価抗体(国際出願第WO2009/089004号および米国公開第2007/0105199号に記載され、その関連する一部は、参照により本明細書に組み込まれる)、二価単一特異性もしくは二重特異性二量体Fv−Fc、scFv−Fc、またはダイアボディFc、単一特異性一価scFv−Fc/Fc、ならびに米国公開第2009/0311253号(その関連する一部は、参照により本明細書に組み込まれる)に記載される多選択性結合タンパク質および二重可変ドメイン免疫グロブリンを含む。
本明細書で意味する「Fc融合タンパク質」は、標的分子に結合する結合領域を含み、抗体の重鎖または軽鎖可変領域を含まない別のポリペプチドに融合されるFcポリペプチド鎖を含有するタンパク質である。Fc融合タンパク質の結合領域は、受容体の可溶性部分もしくは標的分子に結合する(例えば、米国特許第7,820,790号に論じられるように選択され得る標的タンパク質に結合する、米国特許第7,820,790号に定義される「単量体ドメイン」等)1つ以上のペプチド等の非免疫グロブリンポリペプチド、または他のポリペプチドを含むことができる。単量体ドメインおよびそれらがどのように選択されるかを記載する米国特許第7,820,790号の一部は、参照により本明細書に組み込まれる。Fc融合タンパク質の結合領域の一部であり得る他のポリペプチドは、ある位置にランダム化され、ある標的分子への結合のために選択を受けた足場ドメインを含むポリペプチドを含む。そのような足場ドメインは、例えば、T−リンパ球関連タンパク質−4(CTLA−4;Nuttall et al.(1999),Proteins36:217−227)、ブドウ球菌タンパク質1のZドメイン(Nord et al.(1995),Protein Eng.8:601−608)、緑色蛍光タンパク質、およびヒトフィブロネクチンの10番目のIII型ドメイン(FN3;Koide et al.(1998),J.Mol.Biol.284:1141−1151、Karatan et al.(2004),Chem.&Biol.11:835−844)を含む。足場ドメインおよび結合ドメインを発生させるためのそれらの使用を記載するそれらの参照の一部は、参照により本明細書に組み込まれる。Fc融合タンパク質は、Fcポリペプチド鎖を含有する他のタンパク質と同様、一般に、二量体であり得る多量体を形成する。本明細書に記載のFc領域は、一般にヘテロ二量体であるため、そのようなFc融合タンパク質は、ヘテロ二量体を形成することができる。そのような場合、Fcポリペプチド鎖に融合されるポリペプチドは、一緒にヘテロ二量体を形成するポリペプチド鎖のそれぞれにおいて異なってよい。したがって、Fc融合タンパク質は、ヘテロ二量体、および二重特異的、または単一特異的、または多選択性であり得る。
本明細書で意味する「結合領域」は、例えば、癌細胞上で、自己免疫もしくは炎症状態を媒介する細胞上で、感染細胞上で、病原菌上で、または免疫エフェクター機能を媒介する細胞(例えばNK細胞)上で、高レベルで発現するタンパク質等、標的分子に結合する、本明細書に記載のFc含有タンパク質の領域である。結合領域は、重鎖もしくは軽鎖免疫グロブリン可変領域または非免疫グロブリンポリペプチドを含有することができる。
本明細書で意味する「scFv−Fc」は、抗体のFcポリペプチド鎖、任意にIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4抗体等のヒトIgG抗体のFc領域が続くリンカーによって接合された抗体の重鎖および軽鎖可変領域から成るポリペプチドである。
本明細書で意味する全長「重鎖」は、重鎖可変領域(V)、第1の重鎖定常ドメイン(C1)、ヒンジドメイン、第2の重鎖定常ドメイン(C2)、および第3の重鎖定常ドメイン(C3)を含む。
本明細書で意味する全長「軽鎖」は、軽鎖可変領域(V)および軽鎖定常ドメイン(C)を含む。
本明細書で意味する「Fc領域」は、1つ以上のジスルフィド結合により接合される2つのポリペプチド鎖から成る二量体であり、それぞれの鎖は、ヒンジドメインの一部またはすべて、ならびにC2およびC3ドメインを含む。ポリペプチド鎖のそれぞれは、「Fcポリペプチド鎖」と称される。2つのFcポリペプチド鎖を区別するために、一方は、本明細書において「A鎖」と称され、もう一方は「B鎖」と称される。より具体的には、本発明で使用することが想定されるFc領域は、哺乳類またはヒトIgG1、IgG2、IgG3、もしくはIgG4 Fc領域であり得るIgG Fc領域である。ヒトIgG1 Fc領域の中でも、少なくとも2つの対立遺伝子型が公知である。対立遺伝子型の一方は、図2に示される配列を有する(配列番号2)。もう一方は、図2の配列に対して2つの置換、即ち、E356DおよびM358Lを有する。別の天然に生じるヒトIgG1では、431位(配列番号2の216位に対応する)のアラニンはグリシンである。本明細書で意味するヒトIgG1 Fc領域は、それらのアミノ酸配列の変型のいずれかを含有することができる。
本明細書で意味する「Fc含有タンパク質」は、本明細書に記載するFc領域および標的分子に結合する結合領域を含むタンパク質である。「Fc含有タンパク質」という用語は、Fc領域を含有する抗体またはFc融合タンパク質を包含する。
「FcγRIIIA−158V」は、配列番号35に示されるFcγRIIIAのアミノ酸配列の158位でバリンを有するヒトFcγRIIIAの対立遺伝子変異体を指す。同様に、「FcγRIIIA−158F」は、FcγRIIIAのアミノ酸配列の158位でフェニルアラニンを有するヒトFcγRIIIAの対立遺伝子変異体を指す。17アミノ酸シグナルペプチドを含むヒトFcγRIIIA−158Fの配列は、NCBI受入番号NP_001121065に報告され、参照により本明細書に組み込まれる。この配列は、成熟タンパク質に不在のシグナルペプチドを含むため、158位はアミノ酸176と等しい。配列番号35は、FcγRIIIA−158Vの成熟形態のアミノ酸配列を含有する。
本明細書で意味する「ヘテロ二量体」Fc領域は、Fc領域のA鎖およびB鎖が、同一のアミノ酸配列ではなく、異なるアミノ酸配列を有するものである。
「scFv−Fc/Fc」は、本質的にscFv−FcとFcポリペプチド鎖(本明細書において「ダミーFc」と称される)から成る二量体タンパク質である。scFv−Fcは、1つ以上のジスルフィド架橋を介してダミーFcに連結され得る。さらに、Fc領域は、以下に記載する1つ、2つ、3つ以上の電荷対置換対等、C3ドメインに「ヘテロ二量体化改変」を含有することができる。
「C3−C3接合点」は、Fc領域および/または全長抗体に関連して、他のC3領域の残基と密接に接触するC3領域のこれらのアミノ酸から成る。より具体的には、それらの残基は、Fc領域に関連して、他のC3領域上のアミノ酸残基の4.5Å以内にある。IgG1抗体において、それらは以下の位置で残基である(EU残基番号の後にカッコに配列番号2の位置が続く):347(132)、349(134)、350(135)、351(136)、352(137)、353(138)、354(139)、355(140)、356(141)、357(142)、360(145)、364(149)、366(151)、368(153)、370(155)、390(175)、392(177)、393(178)、394(179)、395(180)、397(182)、398(183)、399(184)、400(185)、405(190)、407(192)、408(193)、409(194)、および439(224)。
本明細書で使用される「化学療法]は、癌患者を、癌細胞に対して細胞毒性または細胞増殖抑制作用を有する「化学療法剤」で治療することを意味する。「化学療法剤」は、細胞分裂に関与する細胞を特異的に標的とし、細胞分裂に関与しない細胞を標的としない。化学療法剤は、例えば、DNA複製、RNA合成、タンパク質合成、組み立て、分解、もしくは紡錘体の機能等の細胞分裂に密接に関連するプロセス、および/またはヌクレオチドもしくはアミノ酸等のそれらのプロセスに機能を果たす分子の合成または安定性に直接干渉する。したがって、化学療法剤は、細胞分裂に関与する癌細胞および他の細胞の両方に細胞毒性または細胞増殖抑制作用を有する。化学療法剤は、当該技術分野において周知であり、多くの当該技術分野において既知の中でも、例えば、アルキル化剤(例えば、ブスルファン、テモゾロミド、シクロホスファミド、ロムスチン(CCNU)、メチルロムスチン、ストレプトゾトシン、シス−ジアミンジ−クロロプラチナム、アジリジニルベンゾ−キノン、およびチオテパ)、無機イオン(例えば、シスプラチンおよびカルボプラチン)、ナイトロジェンマスタード(例えば、メルファラン塩酸塩、イフォスファミド、クロラムブシル、およびメクロレタミンHCl)、ニトロソ尿素(例えば、カルムスチン(BCNU))、抗新生物抗生物質(例えば、アドリアマイシン(ドキソルビシン)、ダウノマイシン、マイトマイシンC、ダウノルビシン、イダルビシン、ミトラマイシン、およびブレオマイシン)、植物誘導体(例えば、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビノレルビン、パクリタキセル、ドセタキセル、ビンデシン、VP−16、およびVM−26)、代謝拮抗薬(例えば、ロイコボリンを伴う、または伴わないメトトレキサート、ロイコボリンを伴う、または伴わない5−フルオロウラシル、5−フルオロデオキシウリジン、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、5−アザシチジン、ヒドロキシ尿素、デオキシコホルマイシン、ゲムシタビン、およびフルダラビン)、ポドフィロトキシン(例えば、エトポシド、イリノテカン、およびトポテカン)、ならびにアクチノマイシンD、ダカルバジン(DTIC)、mAMSA、プロカルバジン、ヘキサメチルメラミン、ペンタメチルメラミン、L−アスパラギナーゼ、およびミトキサントロンを含む。例えば、Cancer:Principles and Practice of Oncology,4th Edition,DeVita et al.,eds.,J.B.Lippincott Co.,Philadelphia,PA(1993)を参照されたい。その関連する一部は、参照により本明細書に組み込まれる。アルキル化剤およびナイトロジェンマスタードは、DNAをアルキル化することにより作用し、これは鎖の巻き出しおよび複製を制限する。メトトレキサート、シタラビン、6−メルカプトプリン、5−フルオロウラシル、およびゲムシタビンは、ヌクレオチド合成に干渉する。パクリタキセルおよびビンブラスチン等の植物誘導体は、紡錘体毒である。ポドフィロトキシンはトポイソメラーゼを阻害し、したがって、DNA複製に干渉する。抗生物質のドキソルビシン、ブレオマイシン、およびマイトマイシンは、それぞれ、DNAの塩基間に介在し(巻き出しを阻害)、鎖切断をもたらし、DNAをアルキル化することによりDNA合成に干渉する。他の作用機構は、アミノ酸(ロムスチン、カルムスチン)のカルバモイル化、およびアスパラギンプール(アスパラギナーゼ)の枯渇を含む。Merck Manual of Diagnosis and Therapy,17th Edition,Section11,Hematology and Oncology,144.Principles of Cancer Therapy,Table144−2(1999)。化学療法剤の中でも、上記に列挙される化学療法剤によって直接影響を受ける同一の細胞プロセスに直接影響を及ぼすものが特に含まれる。
「非化学療法抗新生物薬」は、化学療法剤以外の、癌細胞に対して細胞毒性もしくは細胞増殖抑制作用を有する化学剤、化合物、または分子である。しかしながら、非化学療法抗新生物薬は、ホルモンまたは成長因子の受容体を含む、細胞表面受容体等の細胞分裂に間接的に影響を及ぼす分子と直接相互作用することを標的とし得る。しかしながら、非化学療法抗新生物薬は、例えば、DNA複製、RNA合成、タンパク質合成、または紡錘体機能、組み立て、または分解等の細胞分裂に密接に関連するプロセスに直接干渉しない。非化学療法抗新生物薬の例としては、多くの可能な非化学療法抗新生物薬の中でも、Bcl2の阻害剤、ファルネシルトランスフェラーゼの阻害剤、タモキシフェン等の抗エストロゲン剤、抗アンドロゲン化合物、インターフェロン、ヒ素、レチノイン酸、レチノイン酸誘導体、腫瘍特異的抗原を標的とする抗体、およびBcr−Ablチロシンキナーゼの阻害剤(例えば、Novartis,New York and New Jersey,USAおよびBasel,Switzerlandから商標名GLEEVEC(商標)で販売されている小分子STI−571)が挙げられる。
「ヘテロ二量体化改変」は、一般に、ヘテロ二量体Fc領域、つまり、Fc領域のA鎖およびB鎖が同一のアミノ酸配列を持たないFc領域の形成を促進するFc領域のA鎖およびB鎖における改変を指す。ヘテロ二量体化改変は、非対称であり得、つまり、ある改変を有するA鎖は、異なる改変を有するB鎖と対合し得る。それらの改変はヘテロ二量体化を促進し、ホモ二量体化は不利である。ヘテロ二量体またはホモ二量体が形成されたか否かは、一方のポリペプチド鎖がダミーFCであり、もう一方がscFv−Fcである場合、ポリアクリルアミドゲル電気泳動により決定される大きさの相違によって評価され得る。そのような対合したヘテロ二量体化改変の例の1つは、いわゆる「ノブホール(knobs and holes)」置換である。例えば、米国特許第7,695,936号および米国特許出願公開第2003/0078385号を参照されたい。そのような突然変異を記載するそれらの一部は、参照により本明細書に組み込まれる。本明細書で意味する、1対のノブホール置換対を含有するFc領域は、A鎖に置換を1つ、そしてB鎖に別に1つ含有する。例えば、IgG1 Fc領域のA鎖およびB鎖の以下のノブホール置換は、未修飾のA鎖およびB鎖で見られるものと比較して、ヘテロ二量体形成を増加させることが分かった:1)一方の鎖にY407T、もう一方の鎖にT366Y;2)一方の鎖にY407A、もう一方の鎖にT366W;3)一方の鎖にF405A、もう一方の鎖にT394W;4)一方の鎖にF405W、もう一方の鎖にT394S;5)一方の鎖にY407T、もう一方の鎖にT366Y;6)一方の鎖にT366YおよびF405A、もう一方の鎖にT394WおよびY407T;7)一方の鎖にT366WおよびF405W、もう一方の鎖にT394SおよびY407A;8)一方の鎖にF405WおよびY407A、もう一方の鎖にT366WおよびT394S;ならびに9)Fcの一方のポリペプチドにT366W、もう一方の鎖にT366S、L368A、およびY407V。あるいは、またはそのような改変に加えて、新しいジスルフィド架橋を作り出す置換は、ヘテロ二量体形成を促進することができる。例えば、米国特許出願公開第2003/0078385号を参照されたい。そのような突然変異を記載するその一部は、参照により本明細書に組み込まれる。IgG1 Fc領域のそのような改変は、例えば以下の置換を含む:一方のFcポリペプチド鎖にY349C、もう一方のFcポリペプチド鎖にS354C;一方のFcポリペプチド鎖にY349C、もう一方のFcポリペプチド鎖にE356C;一方のFcポリペプチド鎖にY349C、もう一方のFcポリペプチド鎖にE357C;一方のFcポリペプチド鎖にL351C、もう一方のFcポリペプチド鎖にS354C;一方のFcポリペプチド鎖にT394C、もう一方のFcポリペプチド鎖にE397C;または一方のFcポリペプチド鎖にD399C、もう一方のFcポリペプチド鎖にK392C。同様に、例えば、C3−C3接合点における1つ以上の残基の電荷を変更する置換は、第WO2009/089004号に説明されるヘテロ二量体形成を強化することができ、そのような置換を記載する一部は、参照により本明細書に組み込まれる。そのような置換は、本明細書において「電荷対置換」と称され、1対の電荷対置換対を含有するFc領域は、A鎖に置換を1つ、そしてB鎖に異なる置換を含有する。電荷対置換の一般例としては、以下のものが挙げられる:1)一方の鎖にK409DまたはK409E、もう一方の鎖にD399KまたはD399R;2)一方の鎖にK392DまたはK392E、もう一方の鎖にD399KまたはD399R;3)一方の鎖にK439DまたはK439E、もう一方の鎖にE356KまたはE356R;および4)一方の鎖にK370DまたはK370E、もう一方の鎖にE357KまたはE357R。加えて、両鎖の置換R355D、R355E、K360D、またはK360Rは、他のヘテロ二量体化改変と共に使用されるとき、ヘテロ二量体を安定させることができる。特定の電荷対置換は、単独で使用するか、または他の電荷対置換と共に使用するかのいずれかが可能である。単一対の電荷対置換およびその組み合わせの特定の例としては、以下のものが挙げられる:1)一方の鎖にK409E、もう一方の鎖にD399K;2)一方の鎖にK409E、もう一方の鎖にD399R;3)一方の鎖にK409D、もう一方の鎖にD399K;4)一方の鎖にK409D、もう一方の鎖にD399R;5)一方の鎖にK392E、もう一方の鎖にD399R;6)一方の鎖にK392E、もう一方の鎖にD399K;7)一方の鎖にK392D、もう一方の鎖にD399R;8)一方の鎖にK392D、もう一方の鎖にD399K;9)一方の鎖にK409DおよびK360D、もう一方の鎖にD399KおよびE356K;10)一方の鎖にK409DおよびK370D、もう一方の鎖にD399KおよびE357K;11)一方の鎖にK409DおよびK392D、もう一方の鎖にD399K、E356K、およびE357K;12)一方の鎖にK409DおよびK392D、もう一方の鎖にD399K;13)一方の鎖にK409DおよびK392D、もう一方の鎖にD399KおよびE356K;14)一方の鎖にK409DおよびK392D、もう一方の鎖にD399KおよびD357K;15)一方の鎖にK409DおよびK370D、もう一方の鎖にD399KおよびD357K;16)一方の鎖にD399K、もう一方の鎖にK409DおよびK360D;ならびに17)一方の鎖にK409DおよびK439D、もう一方の鎖にD399KおよびE356K。それらのヘテロ二量体化改変のいずれも、改変されていないFc領域を有する類似のポリペプチドより低いKでFcγRIIIAに結合する、本明細書に記載の変異体F領域を含むポリペプチドに使用され得る。
本明細書で意味する「標的分子」は、本明細書に記載のFc含有タンパク質の結合領域が結合する分子である。一部の実施形態では、標的分子は、例えば、癌細胞上で、自己免疫もしくは炎症状態を媒介する細胞上で、感染細胞上で、病原菌上で、または免疫エフェクター機能を媒介する細胞(例えばNK細胞)上で、高レベルで発現するタンパク質である。
「腫瘍負荷」は、癌に罹患する患者の生存癌細胞の数、腫瘍部位の数、および/または腫瘍(複数可)の大きさを指す。腫瘍負荷の減少は、例えば、腫瘍関連抗原または患者の血液もしくは尿中のタンパク質の量の減少、腫瘍細胞もしくは腫瘍部位の数の減少、および/または1つ以上の腫瘍の大きさの減少として観察することができる。
本明細書に記載の変異体Fc領域を含むタンパク質の「治療有効量」は、例えば、癌患者の腫瘍負荷を減少させるか、もしくは排除するか、またはタンパク質を用いて治療される任意の疾患状態の症状を減少させるか、もしくは排除する作用を有する量である。治療有効量は、状態のすべての症状を完全に排除する必要はないが、1つ以上の症状の重症度を減少させるか、または治療された状態後にある頻度で生じ得るより重篤な症状もしくはより重篤な疾患の開始を遅延することができる。
本明細書に記述されるいずれかの疾患の「治療」は、疾患の少なくとも1つの症状を軽減する、疾患の重症度を減少させる、またはいくつかの場合において、疾患を伴う、もしくは少なくとも1つの他の疾患をもたらす可能性があるより重篤な症状への疾患の進行を遅延または防止することを包含する。治療は、疾患が完全に治癒することを意味する必要はない。有用な治療薬は、単に、疾患の重症度を減少させるか、疾患もしくはその治療に関連する1つ以上の症状の重症度を減少させるか、または治療された状態後にある頻度で生じ得るより重篤な症状もしくはより重篤な疾患の開始を遅延させることを必要とする。
変異体FC領域を含有するタンパク質
本発明は、標的分子および変異体Fc領域に結合する結合領域を含むFc含有タンパク質を包含する。それらは、ヒトもしくはヒト以外の未変更FC領域と比較して、選択されたアミノ酸残基で改変され、ヒトもしくはヒト以外の未変更FC領域と比較して強化された親和性でFcγRIIIAに結合する、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 Fc領域であり得る、ヒトもしくはヒト以外のIgG Fc領域を含有する抗体およびFc融合タンパク質を含む。FcγRIIIAは、非対称様式でFc領域と相互作用する、即ち、Fc領域を構成する2つのFcポリペプチド鎖の異なるアミノ酸残基と接触するため、本明細書に記載の非対称的に改変されたFc領域は、FcγRIIIAへの親和性の強化、よってADCCに特に有効であり得る。本明細書に記載の改変されたヒトFc領域は、Fc領域を構成する2つのFcポリペプチド鎖、つまりA鎖およびB鎖の配列が異なるように改変され得る。そのように非対称的に改変されたFc領域の形成を促進するために、それらのFc領域は、ホモ二量体Fc含有タンパク質の形成を妨げ、ヘテロ二量体Fc含有タンパク質の形成を助長する、A鎖とB鎖で異なるヘテロ二量体化改変も含有することができる。改変されたFc領域を含有するタンパク質は、改変されていないFc領域を含むタンパク質、またはヘテロ二量体化改変のみを含有するFc領域と比較して、FcγRIIIAへの結合およびADCCの誘発にさらに有効であり得、例えば、腫瘍適応症もしくは新生物適応症、および/または自己免疫状態もしくは感染状態の治療における生体内治療薬として増加した有効性を有し得る。本明細書に記載の抗体およびFc融合タンパク質の中でも、それぞれのFcポリペプチド鎖が異なるタンパク質に融合されるヘテロ二量体が含まれる。そのようなFc融合タンパク質は、二価および二重特異性である。二価および単一特異性Fc融合タンパク質も含まれる。同様に、単一特異性もしくは二重特異性全長抗体、一価の抗体、および二重特異性もしくは単一特異性scFv−Fcは、本明細書に記載の改変されたFc領域を含有し得る多くの他の種類のタンパク質の一部である。本発明は、改変されたFc領域にFcポリペプチド鎖をコードする核酸、およびそれらのFcポリペプチド鎖を含有するタンパク質も包含する。様々なヒト状態を治療するために、それらのタンパク質を作製する方法およびそれらのタンパク質を使用する方法も提供する。
IgG抗体のヒトFcγ受容体(FcγRs)には、FcγRI、FcγRII、およびFcγRIIIの3つの異なるクラスがある。Abes et al.(2009),Expert Rev.Clin.Immunol.5(6):735−747。7つのサブクラス、つまりFcγRIA、FcγRIB、FcγRIIA、FcγRIIB、FcγRIIC、FcγRIIIA、およびFcγRIIIBが特徴付けされている。同文献。それらのサブクラスは、選択的スプライシングに起因するイソ型にさらに分類され、様々なIgGサブクラスに結合する異なる能力を有するいくつかの対立遺伝子変異体、およびトリガーエフェクター機能も発見された。同文献。それらの受容体の大半は、IgG抗体、特にIgG1またはIgG3抗体によるそれらの会合後に細胞を活性化し、細胞毒性、サイトカイン放出、および食作用/飲食作用をもたらし、その後抗原提示が続く。活性化は、FcγRの細胞内ドメインまたは修飾シグナル伝達タンパク質の細胞内部分のいずれかに存在する免疫受容体チロシン系活性化モチーフ(ITAM)を通して媒介される。同文献。FcγRIIB受容体は、唯一公知のヒト阻害性FcγRであり、細胞活性化の阻害を媒介する細胞内ドメインに免疫受容体チロシン系阻害性モチーフ(ITIM)を含有する。同文献。
FcγRIIIAに関する抗体の親和性の強化は、腫瘍適応症における臨床有効性の強化を示し得る。アミノ酸158でバリンまたはフェニルアラニンのいずれかを有するFcγRIIIAの対立遺伝子変異体は、それぞれ、IgGへの高親和性結合または低親和性結合と関連している。Koene et al.(1997),Blood 90(3):1109−1114。それらの対立遺伝子の相違も、リツキシマブ(IgG1抗CD20モノクローナル抗体)で治療された濾胞性リンパ腫を有する患者、およびセツキシマブ(キメラIgG1抗上皮増殖因子受容体モノクローナル抗体)またはトラスツズマブ(IgG1抗上皮増殖因子受容体2モノクローナル抗体)のいずれかで治療された固体腫瘍を有する患者で観察された臨床有効性とかなり相関する。Abes et al.(2009),Expert Rev.Clin.Immunol.5(6):735−747。本明細書において、FcγRIIIAの両方の対立遺伝子に関して強化された親和性を有し、したがって、腫瘍適応症における治療薬として強化された有効性も有し得るFc含有タンパク質を提供する。
Fcポリペプチド鎖のそれぞれ、つまり、本発明の改変されたFc領域を一緒に構成するA鎖およびB鎖は、ヒトIgG Fcポリペプチド鎖の配列に対するアミノ酸置換のため、異なるアミノ酸配列を有することができる。Fcポリペプチド鎖は、ヒトIgG1またはIgG3 Fcポリペプチドのものであり得る。一部の実施形態では、それぞれのFcポリペプチド鎖は、天然に生じるヒトFc配列に対して、1〜20個、1〜10個、または1〜5個のアミノ酸置換を含む。他の実施形態では、Fcポリペプチド鎖は、天然に生じるヒトFcポリペプチド鎖に対して、0個、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、または10個のアミノ酸置換を含むことができる。一部の実施形態では、Fcポリペプチド鎖は、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、または15個以下のアミノ酸置換を含むことができる。置換は、例えば、Fcポリペプチド鎖の以下の部位の1つ以上で生じ得る:E233、L234、L235、S239、F241、F243、K246、K248、D249、L251、M252、I253、S254、R255、T256、E258、T260、V264、D265、S267、H268、E269、D270、E272、K274、F275、N276、Y278、V279、D280、V282、E283、V284、H285、N286、A287、K288、T289、K290、R292、E293、E294、Q295、Y296、S298、Y300、R301、V302、V303、V305、T307、L309、H310、Q311、D312、W313、L314、N315、K317、E318、K320、K322、S324、K326、A327、L328、A330、I332、E333、K334、T335、I336、S337、K338、A339、K340、R355、E356、D356、E357、K360、K362、K370、K392、D399、K409、D413、および/またはK439。上記に列挙される、異なる、もしくは同一の個々の置換、またはそれらの置換の組み合わせは、Fc領域のA鎖およびB鎖で使用され得る。変異体Fc領域は、上記に列挙されるものに加えて、部位での改変を含むことができる。
特に、Fc領域を含む、本明細書に記載の抗体またはFc融合タンパク質は、Fc領域を構成するA鎖およびB鎖のうちの1つまたはその両方に以下の特定のアミノ酸置換のうちの1つ以上を含有することができる:E233L、L234I、L234Y、L235S、G236Y、S239D、S239E、S239N、S239T、F243M、F243L、F243V、F243I、K246W、K246E、K246S、K246V、K248Y、K248L、M252D、I253V、I253K、R255S、R255N、T256V、T256Q、E258S、E258V、H268E、H268K、A287F、K288T、K288I、K290G、K290F、K290S、K290W、K290Q、K290Y、E294L、Y296W、Y296L、S298A、S298C、S298T、V302Q、T307P、T307S、T307E、T307G、L309C、L309S、L309K、L309E、Q311M、N315A、N315S、A330H、A330F、A330M、I332E、K334L、K334V、K334A、K334M、A339T、K340N、R355D、R355E、E356K、E356R、D356K、D356R、E357K、E357R、K360D、K360E、K370D、K370E、K392D、K392E、D399K、D399R、K409D、K409E、D413N、K439D、およびK439E。加えて、上記のタンパク質のいずれもヘテロ二量体化改変等のさらなる改変を含むことができる。例えば、それらは、一方のFcポリペプチド鎖にK392DおよびK409D、もう一方のFcポリペプチド鎖にE356KおよびD399Kを含むことができる。
より具体的には、本発明のタンパク質は、A鎖およびB鎖が以下の置換を含むFc領域を含むことができる:(1)一方のFcポリペプチド鎖にK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にY296WおよびS298C;(2)一方のFcポリペプチド鎖にK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびS298C;(3)一方のFcポリペプチド鎖にL235S、S239D、およびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(4)一方のFcポリペプチド鎖にL235S、S239D、およびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびS298C;(5)一方のFcポリペプチド鎖にQ311MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、F243V、およびY296W;(6)例えば、それぞれ、配列番号8および配列番号10のように、一方のFcポリペプチド鎖にQ311MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、E294L、およびY296W;(7)一方のFcポリペプチド鎖にQ311MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびS298C;(8)一方のFcポリペプチド鎖にS239DおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(9)一方のFcポリペプチド鎖にS239DおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびS298C;(10)一方のFcポリペプチド鎖にF243VおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(11)一方のFcポリペプチド鎖にF243VおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびS298C;(12)一方のFcポリペプチド鎖にE294LおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(13)一方のFcポリペプチド鎖にE294LおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびS298C;(14)一方のFcポリペプチド鎖にK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234YおよびY296W;(15)一方のFcポリペプチド鎖にK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234YおよびS298C;(16)一方のFcポリペプチド鎖にK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にE294LおよびY296W;(17)一方のFcポリペプチド鎖にK334VおよびS298C、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234YおよびY296W;(18)一方のFcポリペプチド鎖にK334VおよびS298I、もう一方の一方のFcポリペプチド鎖にL234YおよびY296W;(19)一方のFcポリペプチド鎖にK334VおよびS298T、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234YおよびY296W;(20)一方のFcポリペプチド鎖にK334VおよびS298V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234YおよびY296W;(21)一方のFcポリペプチド鎖にK334VおよびS298C、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびK290Y;(22)一方のFcポリペプチド鎖にK334VおよびS298I、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびK290Y;(23)一方のFcポリペプチド鎖にK334VおよびS298T、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびK290Y;(24)一方のFcポリペプチド鎖にK334VおよびS298V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、Y296W、およびK290Y;(25)例えば、それぞれ、配列番号16および配列番号18のように、一方のFcポリペプチド鎖にS298TおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(26)一方のFcポリペプチド鎖にA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(27)一方のFcポリペプチド鎖にA330FおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(28)一方のFcポリペプチド鎖にQ311MおよびA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、E294L、およびY296W;(29)一方のFcポリペプチド鎖にQ311MおよびA330FおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、E294L、およびY296W;(30)一方のFcポリペプチド鎖にS298TおよびA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(31)一方のFcポリペプチド鎖にS298TおよびA330FおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(32)一方のFcポリペプチド鎖にS239DおよびA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(33)一方のFcポリペプチド鎖にS239DおよびS298TおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(34)一方のFcポリペプチド鎖にA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にK290YおよびY296W;(35)一方のFcポリペプチド鎖にA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にE294LおよびY296W;(36)一方のFcポリペプチド鎖にA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234YおよびY296W;(37)一方のFcポリペプチド鎖にE233LおよびQ311MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、E294L、およびY296W;(38)一方のFcポリペプチド鎖にL234IおよびQ311MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、E294L、およびY296W;(39)一方のFcポリペプチド鎖にE233LおよびA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(40)一方のFcポリペプチド鎖にL234IおよびQ311MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234Y、K290Y、およびY296W;(41)一方のFcポリペプチド鎖にA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にL234YおよびY296W;または(42)一方のFcポリペプチド鎖にA330MおよびK334V、もう一方のFcポリペプチド鎖にK290YおよびY296W。上記のタンパク質のいずれも、上述のヘテロ二量体化改変を含むことができる。一部の実施形態では、それらは、一方のFcポリペプチド鎖にK392DおよびK409D、もう一方のFcポリペプチド鎖にE356KおよびD399Kをさらに含むことができる。
本明細書に記載するFcポリペプチド鎖のアミノ酸配列の例としては、配列番号8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、37、39、および41が挙げられる。それらの配列は、FcγRIIIAへの結合を強化するヘテロ二量体化改変および置換を含有する。
本発明のFc含有タンパク質は、ヘテロ二量体ヒトIgG1 Fc領域を含有することができる。つまり、2つのFcポリペプチド鎖が、それぞれが異なるアミノ酸配列を有するFc領域を一緒に構成する。一部の実施形態では、本発明のヘテロ二量体Fc領域は、ヘテロ二量体化改変(上記に定義される)を含有し、したがって、ヘテロ二量体Fcを含有するタンパク質の生成を非常に促進する。
IgG Fc領域は、一般に、哺乳類細胞によって生成されるとき、N297でグリコシル化され、この炭水化物におけるフコースの不在は、FcγRIIIへの結合およびIgG抗体がADCCを誘発する能力を増加させることができる。Malphettes et al.(2010),Biotechnol.Bioeng.106(5):774−783。抗体を生成するためのCHO細胞系Lec13の使用、α−1,6−フコシルトランスフェラーゼ(FUT8)遺伝子もしくはGDP−フコース輸送体(GFT)遺伝子が破壊された抗体生成のための細胞系の使用、FUT8遺伝子もしくはGDP−マンノース4,6−デヒドラターゼ遺伝子に対する低干渉RNAを含有する抗体生成のための細胞系の使用、またはβ−1,4−N−アセチルグルコアミニルトランスフェラーゼIII(GnT−III)およびGolgiα−マンノシダーゼII(ManII)の抗体生成細胞系における同時発現を含む、脱フコシル化抗体を生成するためのいくつかのアプローチが探求されている。Ishiguro et al.(2010),Cancer Sci101:2227−2233。本明細書に記載の抗体およびFc融合タンパク質を含むFc含有タンパク質は、「脱フコシル化」され得る、つまり、本質的にフコースを含まない、または少量のフコースを含むのみである。本明細書で意味する、脱フコシル化タンパク質調製物から放出される少なくとも約85%、90%、または95%のグリカンは、フコースを含有しない。「脱フコシル化」および「アフコシル化(afucosylated)」という用語は、本明細書において互換的に使用される。そのようなタンパク質は、例えば、FUT8−/−またはGFT−/−CHO細胞内で、上述のように生成され得る。タンパク質のフコース含量は、Ishiguro et al.(2010),Cancer Sci101:2227−2233,at 2228−2229により記載されるように決定され得、その関連する一部は参照により本明細書に組み込まれる。
癌細胞上、自己免疫もしくは炎症性状態を媒介する細胞上、または病原菌もしくは感染細胞上で、高レベルで発現する多くのタンパク質が公知である。そのようなタンパク質は、本明細書に記載の治療用Fc含有タンパク質のための潜在的な標的分子である。そのような潜在的な標的タンパク質に結合する抗体またはFc融合タンパク質は、本発明と共に使用するのに特に適切である。ヒト癌細胞上で発現することが知られている潜在的な標的タンパク質は、以下のヒトタンパク質を含む:WT1、MUC1、LMP2、EGFRvIII、HER−2/neu、MAGE−A3、NY−ESO−1、PSMA、GM2/GD2シンターゼ、CEA、MLANA/MART1、gp100、サバイビン、前立腺特異的抗原(PSA)、テロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、肉腫転位限界点、EPHA2、前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、アポトーシスのメラノーマ阻害剤(ML−IAP)、α−フェトプロテイン(AFP)、上皮細胞接着分子(EpCAM)、ERG、NA17.A2ペプチド(VLPDVFIRC)、ペアードボックス3(PAX3)、未分化リンパ腫キナーゼ(ALK)、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、ポリシアル酸、rho関連GTP結合タンパク質RhoC、v−myc骨髄球腫症ウイルス関連癌遺伝子(MYCN)、TRP−2、GD3ガングリオシド、フコシルGM1、メソテリン、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、MAGE−A1、CYP1B1、PLAC1、GM3、BORIS、テトラネクチン(TN)、ETV6−AML1(特に、限界点を含むペプチド)、NY−BR−1、RGS5、SART3、STn、炭酸脱水酵素IX、PAX5、プロアクロシン結合タンパク質sp32前駆体(OY−TES−1)、精子タンパク質17(Sp17)、LCK、高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA、メラノーマコンドロイチン硫酸プロテオグリカンとしても知られる)、AKAP−4、SSX2、XAGE−1、B7H3(CD276としても知られる)、レグマイン、TIE2、前立腺関連遺伝子4タンパク質(PAGE−4)、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)、プロタミン2(MAD−CT−1としても知られる)、グロムリン(FAPとしても知られる)、PDGFR−β、SSX2、SSX5、Fos関連抗原1、CD20、インテグリンαvβ3、5T4癌胎児性抗原、CA IX、CD5、CD19、CD22(Siglec−2としても知られる)、CD30(TNFRSF1としても知られる)、CD33(Siglec−3としても知られる)、CD40、CD44V6、CD55、CD56(NCAMとしても知られる)、CTLA−4(CD152としても知られる)、EGFR、GD2、HER2、HLA−DR10(MHC II)、IGF1R、IL−6、シアリルルイスY、TAG−72、TAL6、TRAILR2、VEGF、CD52(CAMPATH−1としても知られる)、CD4、CD73、CA125(MUC16としても知られる)、CD66e、CD80(B7−1としても知られる)、PDGFRβ、前立腺特異的膜抗原(PSMA、多くの他の名前の中でもグルタメートカルボキシペプチダーゼ2としても知られる)。癌抗原は、ヒトヘルペスウイルス4タンパク質LMP2、ヒトパピローマウイルスタンパク質E6およびE7、ならびにグリコセラミドグロボH(Gilewski et al.(2001),Proc.Natl.Acad.Sci.98(6):3270−3275に記載される、グロボHを記載する一部は、参照により本明細書に組み込まれる)、α4β1およびα4β7インテグリンのα4サブ単位、α4β7インテグリン、BAFF、APRIL、CD2、CD3、CD20、CD52、CD73、CD80、CD86、C補体タンパク質、IgE、IL−1β、IL−5、IL−6R、IL−12、IL−23、ならびに腫瘍壊死因子α(TNFα)も含む。
他の標的は、ウイルス、細菌(多くの他の種の中でもボレリア、ブドウ球菌、エシェリキアの種を含む)、真菌(酵母を含む)、ジアルジア、アメーバ、マラリア原虫属の真核原生生物、繊毛虫、トリパノソーマ、線虫、および他の真核寄生生物を含む、病原生物の表面上に見られるタンパク質または他の分子を含む。
Fc含有タンパク質が単一特異性または二重特異性または多選択性である実施形態では、Fc含有タンパク質は、シグナル伝達経路を拮抗する、もしくは刺激するために、または標的分子と別の分子(標的分子であっても、なくてもよい)との間の相互作用の活性もしくは特異性を増加させるために、同一の細胞または異なる種類の細胞上で、同一もしくは異なる標的分子であり得、単量体もしくは多量体であり得る1つまたは2つまたは複数の標的分子に結合することができる。別の態様では、二重特異性または多選択性Fc含有タンパク質は、上段に記述するもの等の標的分子、および例えば、NK細胞上のNKG2DまたはT細胞上のCD3もしくはT細胞受容体等の免疫系による細胞毒性応答の媒介に関与する細胞上で高レベルで発現する、同様に標的分子であり得る別の分子に結合することができる。上記に説明されるように、標的分子は、例えば以下のうちの1つであり得る:(1)癌細胞上に選択的に発現するヒトタンパク質、(2)病原体の表面もしくは病原体感染宿主細胞の表面上に高度に発現するウイルスまたは他の病原体のタンパク質、あるいは(3)自己免疫疾患または炎症性疾患等の状態を媒介するヒト細胞型の表面上に選択的に発現するヒトタンパク質。
改変されたFc領域を含有するタンパク質をコードする核酸
本明細書に記載のFc含有タンパク質のFcポリペプチド鎖をコードする核酸も提供される。一態様では、以下のアミノ酸配列:配列番号8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、37、39、または41のうちの1つ以上を含む、Fcポリペプチド、および/またはそれらを含むFc含有タンパク質をコードする核酸を提供する。そのようなFcポリペプチド鎖をコードする配列の例としては、配列番号7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、36、38、および40が挙げられる。それらの核酸は、それぞれ、配列番号8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、37、39、および41のアミノ酸配列をコードする。本明細書に記載の多くの変異体Fcポリペプチド鎖をコードする多くのさらなる核酸配列も本発明に包含される。それらの核酸は、とりわけ、本明細書に記載の改変されたFcポリペプチド鎖を含有する組み換えタンパク質を生成するのに有用である。それらの改変されたFcポリペプチド鎖は、野生型Fc領域よりも低いKで結合することにより示される、強化された親和性でFcγRIIIAに結合するヘテロ二量体Fc領域の一部であり得る。そのような核酸は、哺乳類細胞におけるタンパク質の分泌を促進するシグナル配列および/または標的分子に結合する結合領域をコードすることもできる。シグナル配列は、成熟中にタンパク質の残部から切断され、それらはタンパク質をコードする核酸にコードされるが、成熟タンパク質の一部ではないことが、当技術分野では理解される。シグナル配列は、例えば、Kertein et al.(2000),Bioinformatics16(8):741−742、Nielsen and Krogh(1998),Proc.Sixth Int.Conf.on Intelligent Systems for Molecular Biol(AAAI Press):122−130、Nielsen et al.(1997),Protein Eng.10(1):1−6、およびNielsen et al.(1997),Int.J.Neural Systems8(5&6):581−599に記載されるように、容易に識別され得る。参照の関連部分は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明の核酸は、1本鎖および2本鎖形態のDNAおよびRNAを含む。一部の実施形態では、ヘテロ二量体Fc含有タンパク質の両方のポリペプチド鎖は、単一核酸分子上にコードされる。他の実施形態では、ヘテロ二量体Fc含有タンパク質は、2つ、3つ、またはそれ以上の核酸分子上にコードされ得る。
本明細書で意味する「単離された核酸」は、核酸が最初に単離された生物のゲノムに存在する隣接する配列から分離された核酸である。例えば、核酸が改変されたヒトIgG1 Fc領域をコードする場合、隣接する配列は、ヒトゲノムにIgG1 Fcをコードする配列に隣接する配列であろう。化学的に合成されたか、またはPCRにより酵素学的に生成された核酸は、本明細書で意味する「単離された核酸」であることを理解されたい。単離された核酸分子は、別個の断片の形態の、またはより大きい核酸構築物の構成要素としての核酸分子を指す。
変異体Fc領域を伴うFc含有タンパク質の作製方法
本明細書により包含される抗体および融合タンパク質等のFc含有タンパク質は、当該技術分野において既知の方法により作製され得る。より具体的には、本明細書に記載の改変されたFcポリペプチド鎖を含むFc含有タンパク質をコードする核酸は、宿主細胞内に導入され得るベクター内に導入され得る。本明細書に記載のヘテロ二量体Fc含有タンパク質は、少なくとも2つのポリペプチド鎖を必ず含有するため、それらの鎖をコードする核酸は、単一ベクターまたは2つ以上のベクターのいずれか上に存在し得る。2つ以上のベクターが使用される場合、それらのベクターは、宿主細胞内に一緒に導入され得る。そのようなタンパク質をコードする核酸を含むベクターおよび宿主細胞は、本発明により包含される。Fc含有タンパク質をコードする核酸を含有する宿主細胞は、タンパク質が発現するような条件下で培養され得る。次いで、発現したタンパク質は、細胞が培養された培地から、または細胞自体から得ることができ、当該技術分野において既知の多くの適切な手段のいずれかにより精製され得る。加えて、タンパク質を生成するための遺伝子操作方法は、既知の方法に従う無細胞発現系、細胞宿主、組織、および動物モデルにおけるポリヌクレオチド分子の発現を含む。
ベクターは、宿主における増殖のために、選択マーカーおよび複製元を含むことができる。ベクターは、タンパク質をコードする核酸に操作可能に連結される、哺乳類、鳥類、微生物、ウイルス、植物、または昆虫遺伝子に由来するもの等、好適な転写調節配列および翻訳調節配列をさらに含むことができる。そのような調節配列の例としては、転写プロモーター、オペレーター、またはエンハンサー、mRNAリボソーム結合部位、および転写および翻訳を制御する適切な配列が挙げられる。ヌクレオチド配列は、調節配列が標的タンパク質をコードするDNAに機能的に関連するとき、操作可能に連結される。したがって、プロモーターヌクレオチド配列は、プロモーターヌクレオチド配列が核酸配列の転写を指示する場合、核酸配列に操作可能に連結される。
本明細書に記載の抗体またはFc融合タンパク質の発現に好適な宿主細胞は、原核生物細胞、酵母細胞、植物細胞、昆虫細胞、および哺乳類または鳥類細胞を含む高等真核生物細胞を含む。ベクターの調節配列は、それらが宿主細胞で操作可能であるように選択される。好適な原核生物宿主細胞は、エシェリキア属、バチルス属、およびサルモネラ菌属の細菌、ならびにシュードモナス属、ストレプトミセス属、およびブドウ球菌属のメンバーを含む。原核生物細胞、例えば大腸菌における発現において、タンパク質をコードするポリヌクレオチド分子は、好ましくは、組み換えポリペプチドの発現を促進するために、N末端メチオニン残基を含む。N末端メチオニンは、任意に、発現したポリペプチドから切断され得る。好適な酵母宿主細胞は、サッカロミセス、ピキア、およびクルベロミセス(Kluveromyces)を含む属の細胞を含む。好ましい酵母宿主は、出芽酵母およびピキアパストリスである。昆虫宿主細胞における発現に好適な系は、例えば、Luckow and Summers((1988),BioTechnology6:47)による概説に記載されており、その関連部分は、参照により本明細書に組み込まれる。好適な哺乳類宿主細胞は、サルの腎細胞のCOS−7系(Gluzman et al.(1981),Cell23:175−182)、仔ハムスター腎(BHK)細胞、チャイニーズハムスター卵(CHO)細胞(Puck et al.(1958),PNAS USA 60:1275−1281)、CV−1(Fischer et al.(1970),Int.J.Cancer5:21−27)、ヒト胚腎臓(American Type Culture Collection (ATCC(登録商標))カタログ番号CRL−1573)からのHEK293細胞、およびヒト頚部癌細胞(HELA)(ATCC(登録商標)CCL 2)を含む。本段落で参照される参考文献の関連部分は、参照により本明細書に組み込まれる。多くの他の宿主細胞は、当該技術分野において既知である。
細胞宿主に使用する発現ベクターは、一般に、1つ以上の表現型選択マーカー遺伝子を含む。そのような遺伝子は、例えば、抗生物質耐性を付与するか、または栄養要求条件を供給するタンパク質をコードする。多種多様のそのようなベクターは、市販供給源から容易に入手可能である。例としては、pGEM(登録商標)ベクター(Promega)、pSPORTベクター、およびpPROEX(商標)ベクター(InVitrogen,Life Technologies,Carlsbad,CA)、Bluescriptベクター(Stratagene)、およびpQEベクター(Qiagen)が挙げられる。酵母ベクターは、2μの酵母プラスミドからの複製配列元、自己複製配列(ARS)、プロモーター領域、ポリアデニル化のための配列、転写終止のための配列、および選択マーカー遺伝子を含有することが多い。酵母および大腸菌の両方で複製可能なベクター(シャトルベクターと称される)も使用することができる。酵母ベクターの上述の特徴に加え、シャトルベクターは、大腸菌における複製および選択のための配列も含む。酵母宿主で発現する標的ポリペプチドの直接分泌は、Fc含有タンパク質の5’端に酵母α因子リーダー配列をコードするヌクレオチド配列を含むことにより達成され得る。Brake(1989),Biotechnology13:269−280。
哺乳類宿主細胞での使用に好適な発現ベクターの例としては、pcDNA3.1/Hygro(Invitrogen)、pDC409(McMahan et al.(1991),EMBO J.10:2821−2832)、およびpSVL(Pharmacia Biotech)が挙げられる。哺乳類宿主細胞で使用するための発現ベクターは、ウイルス性ゲノムに由来する転写制御配列および翻訳制御配列を含むことができる。本明細書に記載のタンパク質をコードするRNAの転写を促進するために使用され得る一般的に使用されるプロモーター配列およびエンハンサー配列は、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)、アデノウイルス2、ポリオーマウイルス、およびサルウイルス40(SV40)に由来するものを含むが、これらに限定されない。哺乳類発現ベクターを構築するための方法は、例えば、Okayama and Berg((1982)Mol.Cell.Biol.2:161−170)、Cosman et al.((1986)Mol.Immunol.23:935−941)、Cosman et al.((1984)Nature 312:768−771)、EP−A−0 367 566、および第WO91/18982号に開示されている。それらの参考文献の関連部分は、参照により本明細書に組み込まれる。
強化されたFcγRIIIA結合を伴うFc含有タンパク質の使用
抗体およびFc融合タンパク質等の本発明のFc含有タンパク質は、特に、特定の標的分子が表示される細胞の選択的死滅が望ましい疾患状況において、治療薬として使用され得る。しかしながら、本発明のFc含有タンパク質は、可溶性リガンド、ウイルス、または外来病原性細胞を排除するのに有用でもあり得る。例えば、癌患者において、本明細書に記載のFc含有タンパク質によって標的とされ得る、あるタンパク質を選択的に発現し得る癌細胞を死滅させることが望ましい。したがって、そのような癌標的タンパク質に結合し、強化された細胞死滅特性を有する抗体またはFc融合タンパク質は、癌適応症において望ましい治療薬であり得る。さらに、癌標的タンパク質に結合する、本明細書に記載の二重特異性Fc含有タンパク質、つまり、癌細胞上に発現するタンパク質、および細胞毒性細胞上に発現するタンパク質を使用して、癌細胞および細胞毒性細胞を相互に密接に近接させることも有用であり得る。例えば、NK細胞上に発現するCD16、または細胞毒性T細胞およびNK細胞上に発現するNKG2Dは、標的タンパク質であり得る細胞毒性細胞上に発現するタンパク質である。炎症性状態である喘息において、気道において細胞の損傷を媒介し、応答性亢進および粘液分泌過多を誘発する好酸球を死滅させることは、有用であり得る。Kolbeck et al.(2010),J.Allergy Clin.Immunol.125:1344−1353。したがって、好酸球上に優先的に発現する抗原に対して強化された細胞死滅特性を有するFc含有タンパク質は、喘息において有用であり得る。同様に、ウイルス、外来病原性細胞、または感染宿主細胞も、本明細書に記載の抗体またはFc融合タンパク質によって標的とされ得る。
本発明は、様々な形態の癌を含む細胞増殖疾患に罹患する患者を、本明細書に記載のFc含有タンパク質、または改変されたFc領域を含むFc含有タンパク質と他の治療剤を含む組み合わせで治療するための方法も想定する。患者はヒトであり得るが、本方法は、ペットおよび農業動物等の家畜を含む、あらゆる哺乳類に適用され得る。改変されたFc領域を含有する治療有効量のタンパク質、および一部の場合において、治療有効量の別の治療剤と好適な希釈剤、賦形剤、または担体を含む、そのような方法に使用するための組成物も提供する。
本明細書に記載のFc含有タンパク質は様々な薬剤を用いて投与され得、治療は、例えば、化学療法剤、非化学療法、抗新生物薬、および/または放射線等の癌治療に幅広く利用されている。例えば、化学療法および/または放射線は、本明細書に記載のいずれかの治療前、治療中、および/または治療後に生じ得る。化学療法剤の例としては、シスプラチン、タキソール、エトポシド、ミトキサントロン(Novantrone(登録商標))、アクチノマイシンD、シクロヘキシミド、カンプトテシン(またはその水溶性誘導体)、メトトレキサート、マイトマイシン(例えば、マイトマイシンC)、ダカルバジン(DTIC)、アドリアマイシン(ドキソルビシン)およびダウノマイシン等の抗新生物抗生物質、ならびに上述のすべての化学療法剤が挙げられるが、これらに限定されない。
Cancer,Principles and Practice of Oncology,4th Edition,DeVita et al.,Eds.J.B.Lippincott Co.,Philadelphia,PA(1993)は、癌療法のガイダンスを提供する文書の1つである。適切な治療アプローチは、関連分野で認識される、特定の種類の癌、および患者の一般状態等の他の因子により選択される。本明細書に記載の抗体またはFc融合タンパク質を使用する、本明細書に記載の治療は、癌患者の治療に他の抗新生物薬を使用する療法レジメンに加えることができる。
本明細書に記載するFc含有タンパク質は、癌細胞の新しい領域への浸潤、即ち転移を可能にできる、隣接する組織および新生血管の成長の破壊を時折伴う細胞の未調節および/または不適切な増殖に関与する、癌を含む細胞増殖疾患を治療するために使用され得る。結腸直腸ポリープ、大脳虚血、肉眼的嚢胞性疾患、多発性嚢胞腎疾患、良性前立腺肥大症、および子宮内膜症を含む、不適切な細胞成長に関与する非悪性状態が、本明細書に記載のタンパク質で治療可能な状態の範囲に含まれる。本発明のタンパク質を使用して治療され得る他の細胞増殖疾患は、例えば、中皮腫、扁平上皮細胞癌、骨髄腫、骨肉腫、膠芽腫、膠腫、癌、腺癌、メラノーマ、肉腫、急性および慢性白血病、リンパ腫、髄膜腫、ホジキン病、セザリー症候群、多発性骨髄腫、ならびに肺癌、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、咽頭癌、乳癌、頭頚部癌、膀胱癌、卵巣癌、皮膚癌、前立腺癌、子宮頸癌、膣癌、胃癌、腎細胞癌、腎臓癌、膵臓癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、および食道癌、肝胆道癌、骨癌、皮膚癌、および血液癌、ならびに鼻腔および副鼻腔、鼻咽頭、口腔、中咽頭、咽頭、咽頭下部、唾液腺、縦隔、胃、小腸、結腸、直腸および肛門領域、尿管、尿道、陰茎、精巣、外陰部、内分泌系、中枢神経系、ならびに血漿細胞の癌である。
本明細書に記載のFc含有タンパク質は、ある細胞の種類を枯渇させるのに有益である他の種類の状態にさらに役立つ場合がある。例えば、喘息におけるヒト好酸球の枯渇、全身性エリテマトーデスにおける過剰なヒトB細胞、自己免疫状態における過剰なヒトTh2T細胞、または感染疾患における病原体感染細胞は有益であり得る。
薬学的組成物
本発明は、抗体またはFc融合タンパク質等の、本明細書に記載のFc含有タンパク質を含む薬学的組成物を含む。そのような組成物は、生理学的に許容される担体、賦形剤、または希釈剤等の1つ以上のさらなる構成成分を含む改変されたFc領域を有する、治療有効量のFc含有タンパク質を含む。そのようなさらなる構成成分は、多くの可能性の中でも、緩衝剤、炭水化物、ポリオール、アミノ酸、キレート化剤、安定剤、および/または防腐剤を含むことができる。
投薬および投与方法
上述の改変されたFc領域を含むFc含有タンパク質を含む組成物は、非経口、局所、経口、鼻、膣、直腸、または肺(吸入による)投与を含むいずれの適切な手段により投与され得るが、これらに限定されない。注射の場合、組成物(複数可)は、ボーラス注入または連続注入により、関節内、静脈内、動脈内、筋肉内、関節内、腹腔内、皮下投与され得る。経皮送達および移植片または皮膚パッチからの持続放出のような、局部投与、つまり、腫瘍内への直接注射等の疾患の部位の投与が想定される。吸入による送達は、例えば鼻または経口吸入、ネブライザ、エアロゾル形態等の吸入の使用を含む。身体空洞内に挿入される坐剤を介した投与は、例えば、固体形態の組成物を選択した身体空洞に挿入し、それを溶解させることにより達成され得る。他の代替えは、点眼剤、ならびにピル、ロゼンジ剤、シロップ、およびチューインガム等の経口調製物、ならびにローション、ゲル、スプレー、および軟膏等の局所調製物を含む。多くの場合、本明細書に記載されるもの等のポリペプチドである治療用分子は、局所的に、または注射もしくは吸入により投与され得る。
本明細書に記載のFc含有タンパク質は、治療される状態を治療するのに有効である、あらゆる用量、頻度、および持続期間で投与され得る。治療有効量は、Fc含有タンパク質の分子の性質および治療される障害の性質に依存する。治療は、所望の結果を達成するのに必要な限り継続することができる。Fc含有タンパク質は、他の可能な用量レジメンの中でも、1日に複数回、毎日、2日に1回、1週間に2回、1週間に3回、毎週、2週間に1回、毎月、6週間に1回、2ヶ月に1回、3、4、5、または6ヶ月に1回、単一用量または周期的に与えられる一連の用量として投与することができる。治療の周期は、治療期間にわたって一定であっても、そうでなくてもよい。例えば、治療を、最初は週間隔で行ってもよく、後に、2週間に1回または上述より長い間隔で行ってもよい。数日、数週間、数ヶ月、または数年の期間を有する治療は、本発明により包含される。治療は、中断され、その後、再開されてもよい。維持量は、最初の治療後に投与され得る。
用量は、体重の1キログラム当たりのミリグラムとして(mg/kg)、または皮膚表面の1立法メートル当たりのミリグラム(mg/m)として、または身長もしくは体重に関係なく固定量として測定され得る。それらのすべては、当該技術分野において標準用量単位である。個人の皮膚表面積は、標準式を使用して、個人の身長および体重から計算される。本明細書に記載の改変されたFc領域を含有するタンパク質に関して、用量は、約0.01mg/kg〜約70mg/kg、任意に約0.1mg/kg〜約20mg/kg、約0.1mg/kg〜約5mg/kg、約0.3mg/kg〜約3mg/kg、または約2.5mg/kgの範囲であり得る。あるいは、あらゆる大きさの患者が、約1mg〜約500mg、任意に約10mg〜約100mg、約25mg〜約50mg、約100mg〜約300mg、または約100mg〜約200mgの範囲である、同一の用量を受容することができる。あるいは、用量は、約5mg/m〜約800mg/m、約10mg/m〜約600mg/m、または約25mg/m〜約500mg/mであり得る。用量は、治療継続期間を通して一定であっても、そうでなくてもよい。例えば、用量は、治療継続期間を通して徐々に増大してもよい。あるいは、最初の投与量は、後続の投与量よりも多くてもよい。さらなる代替えとして、用量は、治療の後段階で減らすことができる。
先行の特定の実施形態の説明は、本発明の一般的な性質を明らかにし、したがって、本明細書に提示される一般的な概念から逸脱することなく、他の者は、様々な用途のためにそのような実施形態を容易に修正および/適合させることができる。いずれのそのような適合または修正は、開示される実施形態の等価物の規定および範囲内に入ることが意図される。以下の実施例は、例示にすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。それらの実施例に採用される句および用語は、説明の目的のためであり、制限するものではない。
実施例
実施例1:Fcヘテロ二量体として改変されたFc領域のライブラリの構築およびスクリーニング
ライブラリ構築および一次スクリーニング
Fcコード領域内の選択された部位でさらなる改変を有する、電荷対置換E356KおよびD399Kを含有するscFv−Fc、または電荷対置換K392DおよびK409Dを含有するFcポリペプチド鎖(「ダミーFc」)のいずれかをコードする核酸のライブラリは、PCRを使用して作製された。置換のために選択されたFc内のそれぞれの部位において、核酸は、選択された部位で20すべての異なるアミノ酸を有するFc領域が発生するように変更された。核酸のそれぞれのコドンは、得られたライブラリの核酸分子がそれぞれ潜在的に1つのコドン内でのみ修飾されるように、独立してランダム化された。1つの群の部位は、完全に下のヒンジ領域(残基230、231、232、233、234、235、236、237、および238、図2を参照)内にあった。それらの残基をコードする部位で突然変異を有する核酸を含有するライブラリは、「列1」ライブラリと称された。別の群の部位は、C2領域内にあり、FcγRIIIA(239、241、255、256、258、264、265、267、268、269、270、272、276、280、285、286、290、294、295、296、298、300、307、309、315、326、327、328、330、332、333、334、337、および339、図2を参照)に接触する場所に隣接するか、またはその一部のいずれかであった。それらの残基をコードする部位で突然変異を有する核酸を含有するライブラリは、「列2」ライブラリと称された。第3の群は、溶剤に曝露されたC2領域内の部位に含まれたが、FcγRIIIA(243、246、248、249、251、252、253、254、260、274、275、278、279、282、283、284、287、288、289、292、293、301、302、303、305、310、311、312、313、314、317、318、320、322、324、335、336、338、および340、図2を参照)に接触する場所に隣接しない、またはその一部ではなかった。それらの残基をコードする部位で突然変異を有する核酸を含有するライブラリは、「列3」ライブラリと称された。図2は、ヒトIgG1 Fc領域内のそれらの部位の位置を示す。
より詳細には、C3ドメインにE356KおよびD399K電荷対突然変異を有するヒトIgG1 Fcポリペプチドに融合されたM315抗体(ラット抗マウスNKG2D抗体)のscFvをコードするDNA断片は、哺乳類発現ベクターpTT5内にサブクローン化された。Zhang et al.(2009),Protein Expression and Purification 65(1):77−82。C3ドメインにK392DおよびK409D電荷対突然変異を有するhuIgG1 FcポリペプチドをコードするDNA断片も、pTT5内にサブクローン化された。上述の6つの小さいFcライブラリは、以下に記載されるポリメラーゼ連鎖反応(PCRによるSOE)により、スプライスオーバーハング伸長(splice overhang extension)を使用して作製された。例えば、Warrens et al.(1997),Gene186:29−35を参照されたい。本方法を記載するその一部は、参照により本明細書に組み込まれる。
ライブラリは以下のように作製された。それぞれのFcコード領域内の82の選択されたコドンのそれぞれにおいて、コドンの最初に2つの位置でランダム化され、第3の位置でGまたはCのいずれかを有する(「NNG/Cコドン)オリゴヌクレオチドを作製した(「NNG/Cオリゴヌクレオチド」)。このNNG/Cコドンは、上流および下流に伸長する約21の塩基を有するNNG/Cオリゴヌクレオチドの中央に配置された。NNG/Cオリゴヌクレオチドは、Fcコード領域においてその5’端が3’端の上流であるように配置された。したがって、NNG/Cオリゴヌクレオチドの上流の21の塩基に一致する「逆オリゴヌクレオチド」が別に合成された。ユニバーサル下流プライマーをそれぞれのNNG/Cオリゴヌクレオチドと組み合わせ、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に曝し、下流断片を生成した。同様に、ユニバーサル上流オリゴヌクレオチドおよびそれぞれの逆オリゴヌクレオチドを組み合わせ、PCR反応に曝し、上流DNA断片を作製した。あるいは、NNG/Cオリゴヌクレオチドは、上流を向くことができ、逆プライマーは下流を向くことができる。この場合、上述の初期のPCR反応は、1つのPCR反応にNNG/Cオリゴヌクレオチドと上流オリゴヌクレオチドを含み、上流断片を生成し、別のPCR反応に逆オリゴヌクレオチドおよび下流オリゴヌクレオチドを含み、下流断片を生成する。上流および下流PCR断片はアガロースゲルを使用して精製され、それらのPCR生成物の量が定量化された。2回目のPCR反応用に、同一のモル量の個々の上流および下流DNA断片を、ユニバーサル上流および下流プライマーと組み合わせ、全長PCR生成物を組み立てた。次いで、全長PCR断片は、アガロースゲルから精製され、列から等量の個々の全長断片を組み合わせ、制限酵素Sal IおよびBamH Iで消化し、発現ベクター内に挿入した。
合計6つのライブラリを作成した。scFv−Fcをコードする核酸に突然変異を有する列1、列2、および列3のライブラリの3つのライブラリを作成した。同様に、ダミーFcをコードする核酸のFcコード領域内の同一の位置に突然変異を有する列1、列2、および列3のライブラリを作成した。図3に模式的に図示するように、初期のスクリーニングは以下のように実施された。ライブラリを大腸菌内に導入し、ライブラリに異なる変異体が存在するため、少なくとも3倍多いコロニーが選ばれるように十分な個々のコロニーを選んだ。例えば、それぞれの列1ライブラリは、それぞれの9つの部位で20の異なるアミノ酸を含有し、異なる変異体は合計180であった。この場合、10個の微量滴定プレートのコロニー(96ウェル/プレートで合計約960)を選び、成長させた。プラスミドDNAを単離した。それぞれの列2および列3のライブラリは、34および39部位のそれぞれで20の異なるアミノ酸を含有し、異なる変異体は、それぞれ、合計680および780であった。したがって、それぞれの列2および列3ライブラリ用に45個のプレートのコロニー(合計4320)を選び、プラスミドDNAを単離した。それらの突然変異させたプラスミドDNAを、改変されていないDNA(図2に示されるように、改変されたDNAがscFv−Fcである場合、改変されていないDNAはダミーFcであり、またその逆であった)と組み合わせ、HEK293細胞(形質転換されたヒト胚腎細胞系)を形質移入するために使用した。形質移入体を培養し、Perkin Elmer(カタログ番号6760002およびAL109M)から購入した試薬を使用して、AlphaLISA(登録商標)アッセイを使用して培養培地をアッセイした。
簡潔に、AlphaLISA(登録商標)アッセイは以下のように実施された。形質移入されたHEK293細胞からの細胞培養培地を、ストレプトアビジンコーティングされたドナービーズ(Perkin Elmer、カタログ番号6760002)、ビオチン化ヒトIgG抗体(ストレプトアビジン−ビオチン相互作用を介してドナービーズに結合する)、抗グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)抗体に抱合された受容ビーズ(Perkin Elmer、カタログ番号AL109M)、GSTタグ付けされた変型のヒトFcγRIIIA(GST−抗−GST抗体相互作用を介して受容ビーズに結合し、FcγRIIIAとビオチン化ヒトIgG抗体の相互作用を介してドナービーズに結合する)を含有するウェルに添加した。競合物(scFv−Fc/Fc等)の不在下、ウェルが680nmの光で照射されたとき、ドナービーズは活性化される。受容ビーズが活性化ドナー細胞に物理的に近接する場合、それらはドナービーズによって活性化され、約615nmで蛍光を発する。FcγRIIIAに結合する競合物(scFv−Fc/Fc等)の存在下、ビオチン化ヒトIgG抗体ではなく競合物がFcγRIIIAに結合するとき、特に、競合物がビオチン化ヒトIgG抗体より効率的にFcγRIIIAに結合する場合、このシグナルは、ドナーおよび受容ビーズが離れるため減少するだろう。
未変異(本ライブラリにも含まれる電荷対突然変異を除く)変型のscFv−FcおよびダミーFcを形質移入された細胞からの上清より大幅にシグナルを阻害した細胞培養上清は、それらが陽性であることを確認するためにさらに2回、再試験された。試験の3回目に、試験は2組で実施された。陽性シグナルをもたらしたそれらのscFv−FcまたはダミーFcをコードするプラスミドのFcコード領域を配列決定した。
下の表1および2は、それぞれ、scFv−Fc−およびダミーFcコード核酸で突然変異させた列1、2、および3のライブラリから得られたそれらの陽性形質移入体からのデータのみを示す。
Figure 0005972915
Figure 0005972915
計算により、scFv−Fcコード列1、2、および3を合わせたライブラリに、合計約1640の異なる変異体が含まれた。ダミーFcコード列1、2、および3を合わせたライブラリに、同一の数の変位型が含まれた。試験した変異体の数を考えると、すべての変異体は、試験された形質移入体の間で少なくとも1回提示された可能性があった。しかしながら、37の異なるscFv−Fcおよび34の異なるダミーFcのみがこの一次スクリーニングにおいて陽性シグナルを生じた。それらの変異体の多くが複数回、回収された。したがって、全体で、本ライブラリに含まれた1640の異なる変異体の約2%のみが陽性シグナルをもたらした。
陽性ヒットのコンビナトリアルスクリーニング
ダミーFcライブラリの一次スクリーニングで識別された置換のすべて(表2に示される)を、scFv−Fcライブラリの一次スクリーニングで識別されたすべての置換(表1に示される)と組み合わせ、より効率的にFcγRIIIAに結合する組み合わせを識別した。したがって、合計37×34=1258の組み合わせが試験された。意外にも、AlphaLISA(登録商標)アッセイにおいて、試験された1258の組み合わせのうちの以下の21のみがビオチン−huIgG1/FcγIIIA相互作用に対して強い競合を示した:(1)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのE294L、(2)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのY296L、(3)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのK290G、(4)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのK290S、(5)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのS298A、(6)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのT307G、(7)ダミーFcのT307PおよびscFv−FcのT307G、(8)ダミーFcのT307PおよびscFv−FcのK290G、(9)ダミーFcのT307PおよびscFv−FcのY296L、(10)ダミーFcのT307PおよびscFv−FcのK290S、(11)ダミーFcのR255SおよびscFv−FcのS298C、(12)ダミーFcのT307PおよびscFv−FcのS298C、(13)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのS298C、(14)ダミーFcのK334VおよびscFv−FcのK290Y、(15)ダミーFcのT307PおよびscFv−FcのL309E、(16)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのL309E、(17)ダミーFcのT307PおよびscFv−FcのL234Y、(18)ダミーFcのE294LおよびscFv−FcのL234Y、(19)ダミーFcのQ311MおよびscFv−FcのY296W、(20)ダミーFcのQ311MおよびscFv−FcのL234Y、ならびに(21)ダミーFcのK334VおよびscFv−FcのY296W。したがって、試験した非常に少ない数のFc突然変異のみが、FcγIIIAへの高い相乗的結合を示した。
実施例2:IgG形式での組み合わせ変異体の構築および特徴付け
それらのFc領域に置換を含有する全長抗体がFcγRIIIAにより効率的に結合するように機能するか否かを決定するために、上述の技法を使用して、全長ヒト抗タンパク質X IgG1抗体において、置換の組み合わせを作製した。Chemical Computing Group,Inc.Montreal CA.の分子モデリングプログラムの分子操作環境(MOE)を使用して、すべての主なヒット(表1および2を参照)をFc:FcγRIIIB共結晶構造上にマッピングした。タンパク質データバンクコード1T83を参照されたい。上記の図1の説明文に記述されるように、この構造にあるFcγRIIIBの細胞外領域(図1に示される)は、一次アミノ酸配列においてFcγRIIIAに非常に類似しているため、Fc:FcγRIIIB共結晶構造からの情報は、Fc:FcγRIIIA相互作用に関する可能性があると考えられた。一次スクリーニングおよび/またはコンピュータ支援分子モデリングの結果に基づいてさらに操作するために、Fc:FcγRIIIB相互作用で突然変異を有した候補置換(即ち、(図2に示される列2の位置)が選択された。Fc:FcγRIIIA相互作用をさらに強化するために、Fcポリペプチドの別の部分のさらなる置換が列2置換に加えられた。具体的には、いずれかのFc鎖のN−グリコシル化部位(N297−S298−T299)内および/またはP329部位付近の置換が、分子モデリングを使用して調査された。それらの両場所(即ち、S298C、S298A、A330M、およびA330V)内の置換は、一次スクリーニングで発見された。以下に論じられる分子モデリングに基づいて好ましいと思われる組み合わせが構築され、FcγRIIIAへの結合について、およびいくつかの場合において、ADCCアッセイにおける活性について試験された。
置換の候補組み合わせにたどり着き、製造可能性問題(例えば、別のアミノ酸をシステインで置換する)を引き起こす可能性がある置換を排除するために、Fc−FcγRIIIB結晶構造(タンパク質データバンクコード:1T83、1T89、および1E4K)を使用して構造解析を実施し、タンパク質設計用遺伝子アルゴリズム(Genetic Algorithm for Protein Design)(EGAD)を使用して、結合エネルギー計算を行った。Pokala,N and Handel,TM,J Mol Biol.347(1):203−227.(2005)、その関連部分は、参照により本明細書に組み込まれる。EGADは、タンパク質の1つ以上のアミノ酸残基が置換されるとき、タンパク質安定性における変化を予測する計算タンパク質設計アルゴリズムである。
EGADを使用して、FcγRIIIへのFc結合を改善する可能性があるS298位、A327位、およびA330位での置換が識別された。これら3つの位置のそれぞれは、コンピュータ内ですべての他の19のアミノ酸に変更され、Fc−FcγRIII相互作用の安定性における変化が予測された。上記に報告されたデータにより、FcγRに良好に結合した突然変異の組み合わせのいくつかを解析するためにも、EGADを使用した。EGADが予測したFcγRIIIAへの結合を強化する可能性のある置換の例としては、S298C、S298I、S298V、S298T、A327Y、A327W、A327F、A327H、A330H、A330F、およびA330Mが挙げられる。AlphaLISA(登録商標)アッセイは、S298位およびA330位での予測された突然変異のいくつかがFcγRへの改善された結合を示したことを確認した。例えば、一方の鎖にL234Y、K290Y、およびY296W突然変異を有し、もう一方の鎖にS298TおよびK334V突然変異を有した「W23」と示される組み合わせは、このアプローチから得た。
有益な組み合わせが選択され、上述のPCR法によるSOEを使用して、抗ヒトタンパク質X huIgG1重鎖をコードするDNA内に組み込まれた。小規模でHEK293細胞を一過性に形質移入することにより、ヘテロ二量体huIgG1を作製した。粗上清を濃縮し、緩衝液を交換した。そのような方式で、多数の置換を有する新しいFc変異体を含有するヘテロ二量体huIgG1のパネルを作り出した。
それらの置換された抗体は、AlphaLISA(登録商標)アッセイを使用して、様々な濃度で、生体外でADCCを媒介するそれらの能力、およびFcγRIIIAに結合する能力について試験された。図4〜6は、競合物である抗体の濃度の関数として、AlphaLISA(登録商標)シグナルのパーセント阻害を示す。下の表3および4において、そのようなデータは、AlphaLISA(登録商標)シグナルの最大阻害の半分が達成される抗体の濃度である「EC50」として表される。
ADCCアッセイは、以下のように実施された。高い(腫瘍細胞系SKBR3)、中程度(腫瘍細胞系JIMT1)、および低い(腫瘍細胞系MCF7)タンパク質X発現を有する細胞系を使用した。それらのタンパク質X発現標的細胞を、カルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(CFSE)で標識し、次いでV字型ウェルを備えた96ウェル微量滴定プレート内に堆積させる前に、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で1回洗浄した。FcγRIIIA158F/158Fドナーからの精製したNK細胞をそれぞれのウェルに加えた。ヘテロ二量体ヒト抗タンパク質X IgG1抗体およびイソ型一致対照抗体を、1:3系列で希釈し、それぞれのウェルに加えた。細胞を、5%COで、37℃で3.5時間インキュベートした。T細胞を遠心し、蛍光活性化細胞選別法(FACS)で分析する前に、死細胞を染色する染料TO−PRO(登録商標)−3ヨウ化物(Molecular Probes,Inc.Corporation,Oregon,USA)と共に1×FACS緩衝液(0.5%のウシ胎児血清(FBS)を含有する1×リン酸緩衝生理食塩水(PBS))に再懸濁した。細胞死滅の割合は、死細胞の数(染色されたTO−PRO(登録商標)−3ヨウ化物)を細胞の合計数(CFSEで染色)で割ることによって計算された。
図7〜9は、抗体濃度の関数として、死滅した細胞の割合を示す。そのようなデータから決定されたEC50を表3に示す。それらのデータは、変異体Fc領域を含有する抗体の14すべてが腫瘍細胞の死滅に非常に有効であることを示し、それぞれ、改変されていない抗体または電荷対突然変異のみを含有する抗体のEC50より非常に低い約1pMのEC50を有した。表3。さらに、ADCCに関する低いEC50は、一般に、FcγRIIIA結合に関する低いEC50と相関し、これは、FcγRIIIAへの結合がこのADCCアッセイにおける活性の前提条件であるため、予測された。
Figure 0005972915
Figure 0005972915
Fc変異体のいくつかの、組み換えヒトおよびマウスFcγRへの結合は、Sensor Chip CM5(Biacore)に取り付けられたマウス抗His抗体を使用してHisタグ付けされたFcγRを捕獲することによる、Biacore(商標)技術を使用して試験された。別個の実験では、131位でヒスチジンを有するFcγRIIA、158位でバリンを有するFcγRIIIA、および158位でフェニルアラニンを有するFcγRIIIAが試験された。変異体Fc領域を含有するヒトIgG1抗体を、Fcγ受容体が係留され、規定の時間の間、Fcγ受容体に会合させ、それから解離させることができるSensor Chip CM5の表面上に注入した。それらのデータは、結合定数、つまり、kon(1/Ms)、koff(1/s)、およびK(nM)を決定するために使用され、これらは、BIAevaluation(商標)ソフトウェア上の1:1動態結合モデルを使用して、全体的なフィッティングから計算された。一般に、改変されたFc領域を含有する抗体は、FcγRIIIA158Fおよび158V対立遺伝子の両方に対して、2桁台前半のnMのK値を有した。
Figure 0005972915
「ND」は、決定されなかったことを意味する。
それらの速度のすべては、1回のみ決定されたM75のものを除き、独立して2回決定された。すべての他のサンプルについて示される値は、2つの測定値の平均である。
これらのデータは、電荷対置換を導入しても、試験したFcγRのいずれかに対する結合の平衡解離定数(K)に関して検出可能な相違がなかったことを示す。列M01から列M04を比較。さらに、試験した様々な非対称Fc改変は、FcγRIIIAの両方の対立遺伝子変異体への結合に関して、Kを劇的に減少させた(すべての場合において、10倍超)が、FcγRIIAまたはFcγRIIBへの結合に関して、Kに対する作用はほとんど、または全くなかった。したがって、表5に列挙される変異体IgG1抗体のFc領域における置換は、それらのFc領域のFcγRIIIAへの結合の結合活性を劇的に増加させた。
実施例3:さらなるFc変異体の競合アッセイ
いくつかのさらなるFc変異体の、FcγRIIIAの158Vおよび158L対立遺伝子変異体への相対結合親和性を決定するために、本質的に実施例1に上述されるように、AlphaLISA(登録商標)アッセイを実施した。アッセイされた全長ヒト抗タンパク質X IgG1抗体を、形質移入したHEK293細胞上清から精製した。いくつかの場合において、抗体調製物は、フコースを欠如していた。結果を図10(FcγRIIIA158F対立遺伝子変異体)および11(FcγRIIIA158V対立遺伝子変異体)に示す。
それらのデータは、Fc変異体を含むすべての試験した抗体がFcγRIIIAへの結合について野生型Fcを含む抗体より効率的にビオチン化IgG1と競合したことを示す。例えば、図10は、ヒト野生型IgG1 Fc(M01)が試験した最高濃度(360nM)で約25%のみFcγRIIIA(158F)に結合するIgG1を阻害することを示す。ヘテロ二量体化改変(一方のFcポリペプチド鎖にK392D+K409D、およびもう一方の鎖にE356K+D399K)を含有するIgG1抗体であるM04は、M01よりわずかに効率的なだけであった。M01およびM04と比較して、W117、W125、およびアフコシル化野生型ヒトIgG1は、曲線の左へのシフトにより証明されるように、非常に強く競合した。図10のW117、W125、およびAFUCO−M01を参照されたい。W117およびW125のアフコシル化調製物(AFUCO−W117およびAFUCO−W125)は、それらの2つの調製物が図10において左端曲線を生成したため、ヒトFcγRIIIA158Fに関して非常に高い親和性を示した。Fc変異体W157およびW165は、強い競合も呈した。
FcγRIIIA(158V)への結合に関して、類似の結果が図11に示される。M01およびM04は、FcγRIIIA(158V)への結合に関して、弱い競合を呈した。図10と同様に、AFUCO−W117およびAFUCO−W125は、最も有効な競合物であり、W157およびW165が続く。W117およびAFUCO−IgG1、続いてW125は、あまり有効ではないが、それでもM01および M04よりははるかに有効であった。それらのデータは、FcγRIIIAへの結合の相乗的強化がIgG1ヘテロ二量体変異体の脱フコシル化調製物を使用して達成され得ることを示す。
実施例4:変異体Fc領域を含有する抗体のADCCアッセイ
さらなる変異体Fc領域を含有する全長ヒト抗タンパク質X抗体のADCC活性を決定するために、1つが高レベルのタンパク質X(SKBR3)を発現し、もう一方が中程度レベルのタンパク質X(JIMT1)を発現する、標的細胞として上述した2つの異なる細胞系を使用して、細胞に基づくADCCアッセイを行った。アッセイは、実施例2に記載されるように実施された。図12および13は、SKBR3細胞を使用して得られた結果を示す。
対照抗体M01(野生型Fc領域を有する)およびM04(ヘテロ二量体化改変のみを含有するFc領域を有する)は、試験した抗体の最高濃度(2,667pM)で約60%〜75%の死滅を呈した。細胞死滅は、M01およびM04の低抗体濃度で急激に下がった。しかしながら、W23、W117、W125、W141、W144、W165、W168、およびW187を含む変異体Fc領域を含有する抗体は、ほとんどの抗体濃度でM01またはM04のいずれかよりも高レベルの細胞死滅を呈した。変異体W187は、このアッセイで最も高い活性を呈し、ヒトFcγRIIIAに対して最も高い親和性も呈した事実と相関した。表4。変異体W117、W125、W165、およびW168も、このアッセイで強いADCC活性を誘発した。
図14は、全長ヒトIgG1抗タンパク質X抗体、および中程度レベルのタンパク質Xを発現するJIMT1細胞を使用して行われたADCCアッセイの結果(パーセント特異的細胞溶解)を示す。M01抗体(野生型Fc領域を含有する)は、試験した最高抗体濃度で約64パーセントのみの細胞溶解を達成し、このアッセイにおけるM01抗体のEC50は98pMであった。M01抗体の脱フコシル化調製物は、このアッセイで、試験した最高濃度で86%の特異的細胞溶解を達成し、0.274pMのEC50を有した。Fc変異体W117を含有する抗体は、M01抗体と比較して強化されたADCC死滅を呈し、約85%の最大特異的溶解に達し、85.5倍低いEC50(1.15pM)を有した。同一の抗体(AFUCO−W117)の脱フコシル化調製物は、このアッセイで、さらに高い死滅活性を示し、非常に低いEC50(0.015pM)を有した。図14、上側パネル。
ADCC活性における類似の増加は、フコシル化調製物(EC50は3.99pM)と比較して、W125変異体Fc領域を含有する抗体の脱フコシル化調製物(EC50は0.061pM)において観察された。図14、下側パネル。W117またはW125Fc領域のいずれかを含有するIgG1抗体の脱フコシル化変型は両方とも、それらの抗体のフコシル化変型より非常に高い活性を有したため、それらのデータは、IgG1抗体のFc領域が脱フコシル化され、FcγRIIIAに対するその親和性を増加するアミノ酸変化も含有するとき、ADCC活性において相乗的改善を示す。
実施例5:さらなる変異体Fc領域を含有する抗体の結合定数
さらなる変異体Fc領域を有するいくつかのヒトIgG1抗体の、ヒトFcγRIIIAの158Vおよび158F対立遺伝子変異体およびマウスFcγRIVへの結合会合速度および解離速度は、実施例2に記載されるBiacore(商標)技術を使用して決定された。簡潔に、ポリヒスチジンでタグ付けされたFcγRは、CM5 Sensor Chip(Biacore(商標))上に捕獲された。ヒトIgG1抗体は、FcγRが係留され、規定の時間の間、Fcγに会合し、それから解離させることができるCM5チップの表面上に注入された。得られたデータは、BIAevaluation(商標)ソフトウェアにより表6に報告される結合定数を決定するために使用された。それらのデータを下の表6に示す。
Figure 0005972915
B50変異体Fc領域は、一方のFcポリペプチドに改変K392D、K409D、L234I、A330M、およびK334V、もう一方のFcポリペプチドにE356K、D399K、L234Y、K290Y、およびY296Wを有する。
Fc領域を含有する抗体は、158Fおよび158V対立遺伝子変異体を含むヒトFcγRIIIAへの結合に関して、6.4nM〜143nMの範囲のK値を有した。上記に論じられるADCCと組み合わされたそれらのデータは、フコシル化調製物と比較して、ADCCアッセイにおいて、W125またはW117Fc領域を含有する抗体の脱フコシル化調製物による細胞死滅の増加が、会合速度の増加および解離速度の減少、即ち、Kの減少と相関することを示す。実施例4のデータと統合すると、フコシル化W125抗体と比較して、脱フコシル化のヒトFcγRIIIA(158F)への結合に関する約10倍のKの減少(15.0nMと143nMを比較)は、実施例4に記載されるADCCアッセイのEC50における約50倍の減少(0.061pMと3.99pMを比較)と相関した。同様に、W117抗体に関して、脱フコシル化調製物は、ヒトFcγRIIIA(158F)への結合に関してフコシル化調製物より約11倍低いK(9.0nMと105nMを比較)を有し、実施例4に記載されるADCCアッセイにおいて、約100倍低いEC50(0.015pMと1.15pMを比較)を有した。したがって、W117およびW125抗体の脱フコシル化対フコシル化調製物のADCCアッセイにおける活性の増加は、それらがFcγRIIIA(158F)への結合親和性の増加に基づく予測を超えたため、相乗的であった。同様に、W117およびW125の脱フコシル化調製物が実施例4に記載されるADCCアッセイにおいてそれらの抗体のフコシル化調製物または野生型Fc領域を有する抗体の脱フコシル化調製物(M01)より非常に高い活性を有した事実は、さらなる相乗的活性の指標であった。

Claims (20)

  1. ヘテロ二量体ヒトIgG Fc領域および結合領域を含むFc含有タンパク質であって、前記Fc領域が、A鎖およびB鎖を含み、前記A鎖およびB鎖が野生型ヒトFcポリペプチド鎖に比して、EUシステムに従って番号付けした以下のアミノ酸置換を含み:
    (a) 前記A鎖が、Q311MおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、E294L、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (b) 前記A鎖が、E233L、Q311M、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、E294L、およびY296W置換を含む、
    (c) 前記A鎖が、L234I、Q311M、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、E294L、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (d) 前記A鎖が、S298TおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (e) 前記A鎖が、A330MおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (f) 前記A鎖が、A330FおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (g) 前記A鎖が、Q311M、A330M、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、E294L、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (h) 前記A鎖が、Q311M、A330F、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、E294L、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (i) 前記A鎖が、S298T、A330M、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (j) 前記A鎖が、S298T、A330F、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (k) 前記A鎖が、S239D、A330M、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (l) 前記A鎖が、S239D、S298T、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (m) 前記A鎖が、K334V置換を含み、前記B鎖が、Y296WおよびS298C置換を含む、もしくはその逆である、
    (n) 前記A鎖が、K334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、Y296W、およびS298C置換を含む、もしくはその逆である、
    (o) 前記A鎖が、L235S、S239D、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (p) 前記A鎖が、L235S、S239D、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、Y296W、およびS298C置換を含む、もしくはその逆である、
    (q) 前記A鎖が、Q311MおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、F243V、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (r) 前記A鎖が、Q311MおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K296W、およびS298C置換を含む、もしくはその逆である、
    (s) 前記A鎖が、S239DおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (t) 前記A鎖が、S239DおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、Y296W、およびS298C置換を含む、もしくはその逆である、
    (u) 前記A鎖が、F243VおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (v) 前記A鎖が、F243VおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、Y296W、およびS298C置換を含む、もしくはその逆である、
    (w) 前記A鎖が、E294LおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (x) 前記A鎖が、E294LおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、Y296W、およびS298C置換を含む、もしくはその逆である、
    (y) 前記A鎖が、A330MおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234YおよびY296W置換を含む、もしくはその逆である、または
    (z) 前記A鎖が、A330MおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、K290YおよびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    記Fc含有タンパク質が、第2のタンパク質がヒトFcγRIIIA−158Fおよび/またはFcγRIIIA−158Vに結合するKの5分の1以下のKでヒトFcγRIIIA−158Fおよび/またはFcγRIIIA−158Vに結合し、前記第2のタンパク質が、置換なしの野生型ヒトIgG Fc領域を含有することを除き、前記Fc含有タンパク質と同一である、Fc含有タンパク質。
  2. 前記Fc含有タンパク質が、前記第2のタンパク質がヒトFcγRIIIA−158Fおよび/またはFcγRIIIA−158Vに結合するKの10分の1以下のKでヒトFcγRIIIA−158Fおよび/またはFcγRIIIA−158Vに結合する、請求項に記載のFc含有タンパク質。
  3. (a)前記A鎖が、S298T、A330M、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、
    (b)前記A鎖が、S298T、A330F、およびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234Y、K290Y、およびY296W置換を含む、もしくはその逆である、または
    (c)前記A鎖が、A330MおよびK334V置換を含み、前記B鎖が、L234YおよびY296W置換を含む、もしくはその逆である
    請求項1または2に記載のFc含有タンパク質。
  4. 前記A鎖が、配列番号8、12、14、16、20、22、24、26、28、30、32、34、もしくは37のアミノ酸配列を含み、前記B鎖が、配列番号10、18、39、もしくは41のアミノ酸配列を含む、もしくはその逆である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質。
  5. 配列番号8および配列番号10、配列番号16および配列番号18、配列番号12および配列番号10、配列番号14および配列番号10、配列番号20および配列番号18、配列番号22および配列番号18、配列番号24および配列番号10、配列番号26および配列番号10、配列番号28および配列番号18、配列番号30および配列番号18、配列番号32および配列番号18、配列番号34および配列番号18、配列番号37および配列番号39、および配列番号37および配列番号41から成る群から選択されるアミノ酸配列対を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質。
  6. 脱フコシル化されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質。
  7. CHO細胞内で作製される、請求項1〜5のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質。
  8. 抗体である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質。
  9. Fc融合タンパク質である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質。
  10. 前記Fc含有タンパク質が二重特異性抗体であり、かつ/または全長ヒトIgG1抗体である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質。
  11. 前記Fc含有タンパク質が、HER−2/neuに結合するか、CD38およびCD138に結合する二重特異性抗体であるか、またはメソテリンに結合する、請求項1〜10のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の治療有効量のFc含有タンパク質および薬学的に許容される担体を含む、医薬組成物。
  13. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質をコードする、核酸。
  14. 配列番号7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、3、38、または40のヌクレオチド配列を含む、核酸。
  15. 請求項13または14に記載の核酸を含む、宿主細胞。
  16. CHO細胞である、請求項15に記載の宿主細胞。
  17. ヘテロ二量体Fc領域を含有するFc含有タンパク質を作製する方法であって、
    (a)請求項13または14に記載の1つ以上の核酸を含有する宿主細胞を提供するステップと、
    (b)前記Fc含有タンパク質が発現するような条件下で前記宿主細胞を培養するステップと、
    (c)前記Fc含有タンパク質を細胞集団または培養培地から回収するステップ
    とを含む、方法。
  18. 癌の治療のための請求項1〜11のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質または請求項12に記載の医薬組成物。
  19. 医薬の製造における、請求項1〜12のいずれか1項に記載のFc含有タンパク質または医薬組成物の使用。
  20. 前記医薬が、癌を治療するためのものである、請求項19に記載の使用。
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