JP6181089B2 - 条件依存活性抗上皮細胞増殖因子受容体抗体およびその使用方法 - Google Patents

条件依存活性抗上皮細胞増殖因子受容体抗体およびその使用方法 Download PDF

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Description

関連出願
優先権の利益を、2012年3月8日出願の“条件依存活性抗上皮細胞増殖因子受容体抗体およびその使用方法”なる表題の、米国仮出願番号61/685,089に基づいて主張する。
本出願は、これと同日付出願の、米国仮出願番号61/685,089に基づく優先権を主張する、“条件依存活性抗上皮細胞増殖因子受容体抗体およびその使用方法”なる表題の米国特許出願番号13/815,553と関連する。
本出願はまた、2011年9月27日出願の“条件依存活性治療的タンパク質の評価および同定または進展のための方法”なる表題の、Lalitha Kodandapani、Louis Howard Bookbinder、Gregory I. Frost、Philip Lee Sheridan、Harold Michael Shepard、Ge WeiおよびLei Huangの米国出願番号13/200,666にも関連し、これは、2011年9月8日出願の、“条件依存活性治療的タンパク質の評価および同定または進展のための方法”なる表題のLalitha Kodandapani、Louis Howard Bookbinder、Gregory I. Frost、Philip Lee Sheridan、Harold Michael Shepard、Ge WeiおよびLei Huangの国際出願番号PCT/US11/50891の一部継続出願であり、これは、2010年9月8日出願の、“条件依存活性治療的タンパク質の評価および同定または進展のための方法および条件依存活性治療的タンパク質”なる表題のLalitha Kodandapani、Philip Lee Sheridan、Harold Michael Shepard、Louis H. BookbinderおよびGregory I. Frostの米国仮出願番号61/402,979に基づく優先権を主張する。
上記出願の各々の主題を、引用によりその全体を本明細書に包含させる。
電子的に提出した配列表の引用による取り込み
配列表の電子版はこれと共に提出し、その内容を引用によりその全体を本明細書に包含させる。電子ファイルは2013年3月8日に準備し、1237キロバイトサイズであり、名称3104seqPC1.txtである。
発明の分野
ここに提供されるのは、修飾抗EGFR抗体を含む条件依存活性抗EGFR抗体および修飾抗EGFR抗体を含む条件依存活性抗EGFR抗体をコードする核酸分子である。また提供されるのは、条件依存活性抗EGFR抗体を使用する処置方法である。
背景
抗EGFR抗体は、ヒト疾患、例えば癌の処置および診断のために臨床の現場で使用される。例えば、治療用抗体の例はセツキシマブを含む。セツキシマブは、再発または転移性頭頸部癌、結腸直腸癌および他の疾患および状態の処置に対して承認されている。EGFRの過発現またはEGFRの異常シグナル伝達または活性化が関与する他の疾患または状態の処置にも使用できる。投与された抗EGFR抗体は、健常細胞および組織におけるEGFRと結合できる。これは、投与できる投与量を制限する。それゆえに、セツキシマブおよび他の抗EGFR抗体は、患者に投与するとき限界がある。従って、改善された抗EGFR抗体の提供が、とりわけ本発明における目的である。
要約
提供されるのは、条件依存活性抗上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)抗体およびその抗原結合フラグメントである。抗体およびそのフラグメントは、例えば、約7〜7.2の中性pHを有する皮膚の基底層で生じるような、非標的組織、例えば非腫瘍組織環境よりも、酸性pHを有する標的組織、例えば腫瘍微小環境で大きな活性を示すように条件依存活性である。一般に、抗腫瘍治療剤として使用される抗EGFR抗体は、EGFR受容体と結合し、そのリガンドとの結合により起こるEGFR介在活性を阻害する。その結果、それらは腫瘍を阻害し、または処置できる。腫瘍以外の組織、例えば皮膚における組織がEGFRを発現するため、抗EGFR抗体はこれらの受容体の活性を阻害し、それにより望ましくない副作用を起こす。ここに提供される抗体は、条件依存活性ではない抗体と比較しておよび/または腫瘍微小環境におけるそれらの活性と比較して、非腫瘍微小環境(例えば中性pHを有する)で活性の低下を示す点で、条件依存活性である。腫瘍微小環境への選択性により、それらは望ましくない副作用が少なくまたは軽度でありおよび/または高投与量で投与できるために改善された効果を示す。
ここに提供されるのは、腫瘍微小環境の条件下で条件依存活性である、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントであり、ここで、該抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、非腫瘍環境条件下と比較して、腫瘍環境におけるヒト上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)またはその可溶性フラグメントへの少なくとも3.0の結合活性比を示す。このような例において、腫瘍環境における条件は、正確にまたは約5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLのタンパク質濃度を含み、非腫瘍環境の条件は、正確にまたは約7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLのタンパク質濃度を含む。例えば、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、正確にまたは約7.0〜7.8のpHを含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約5.6〜6.8のpHを含む腫瘍微小環境において存在する条件下で、該活性比を示す。他の例において、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、約7.4のpHを含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、約6.0〜6.5のpHを含む腫瘍微小環境において存在する条件下で、該活性比を示す。いくつかの例において、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度を含む腫瘍微小環境において存在する条件下で、該活性比を示す。ここでの具体例において、上記本発明の抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、7.0〜7.4のpH(両端を含む)および0.5mM〜2mMの乳酸濃度を含む非腫瘍微小環境の条件下と比較して、6.0〜6.5のpHおよび10mM〜20mMの乳酸濃度を含む腫瘍微小環境の条件下で、該活性比を示す。
このような例のいずれかで、正確にまたは約10mg/mL〜50mg/mLのタンパク質濃度の存在下で該結合活性比を示しまたは与え、ここで、腫瘍微小環境下および非腫瘍微小環境下の該タンパク質濃度は実質的に同一または同一である。例えば、タンパク質濃度は少なくとも12mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mLまたは50mg/mLである。タンパク質は血清アルブミン、例えばヒト血清アルブミンであり得る。タンパク質は血清、例えばヒト血清中に提供される。例えば、血清の濃度は20%(vol/vol)〜90%(vol/vol)、20%(vol/vol)〜50%(vol/vol)または20%(vol/vol)〜40%(vol/vol)であり、例えば90%(vol/vol)未満であり、約または正確に少なくともまたは20%(vol/vol)、25%(vol/vol)、30%(vol/vol)、35%(vol/vol)、40%(vol/vol)、45%(vol/vol)または50%(vol/vol)である。具体例において、該活性比は、正確にまたは約25%(vol/vol)である血清濃度、例えばヒト血清濃度を含む条件下で存在する。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの上記のあらゆる例において、該結合活性比は、ヒトEGFRまたはその可溶性フラグメントに対する結合活性の測定または評価が可能ないずれかのアッセイで決定して、非腫瘍微小環境における条件下と比較した、腫瘍微小環境における条件下の活性比である。例えば、結合活性は、インビトロで固相結合アッセイにより決定できる。固相結合アッセイは、免疫アッセイ、例えば酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)であり得る。このような例において、結合活性は結合の分光光度的測定値であり、結合活性比は、同一濃度の抗体、例えば正確にまたは約1ng/mL〜100ng/mLである濃度の抗体で、非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較した、腫瘍微小環境において存在する条件下での結合に対する分光光度的測定値の比である。
他の例において、結合活性はバイオセンサーを使用して決定した解離定数(K)であり、抗体またはその抗原結合フラグメントは、非腫瘍微小環境における条件下と比較して、腫瘍微小環境における条件下で、少なくとも3倍緊密な親和性があるならば、少なくとも3の比率を示す。このような例において、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、典型的に、腫瘍微小環境に存在する条件下で、1×10−8M、5×10−9M、1×10−9M、5×10−10M、1×10−10M、5×10−11M、1×10−11M未満またはそれ以下の解離定数(K)を示す。さらなる例において、結合活性はバイオセンサーを使用して決定するオフ速度であり、抗体またはその抗原結合フラグメントは、オフ速度が非腫瘍微小環境下に存在する条件下と比較して、腫瘍微小環境に存在する条件下で少なくとも3倍遅いならば、少なくとも3の比を示す。バイオセンサーを使用するこのような例のいずれかで、バイオセンサーはBiacoreセンサーまたはOctetセンサーまたは当業者に知られる他の類似のバイオセンサーであり得る。
ここでのさらなる例において、結合活性は、インビボで、対象においてEGFRを発現する腫瘍微小環境またはEGFRを発現する非腫瘍微小環境において評価する。このような例において、非腫瘍微小環境はヒトEGFRを発現する皮膚の基底層である。このようなインビボ結合活性は、腫瘍微小環境がヒトEGFRを発現するヒト腫瘍異種移植片であり、非腫瘍微小環境がヒトEGFRを発現するヒト皮膚異種移植片である、非ヒト動物である対象で決定できる。例えば、ヒト腫瘍異種移植片はA431異種移植片である。このような例において、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、蛍光標識され、両条件下の結合活性を蛍光シグナル強度として決定でき、これをコントロールIgGに対して規準化できる。
ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのあらゆる例において、該活性比は少なくとも3.5、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60またはそれ以上である。
ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのあらゆる例において、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、最も近いヒトV遺伝子断片生殖系列配列に対して少なくとも56%配列同一性を示す可変重鎖;および最も近いヒトV遺伝子断片生殖系列配列に対して少なくとも75%配列同一性を示す軽鎖を含む。
例えば、ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントにとりわけ含まれるのは、配列番号495、1062、1112、1114〜1118、1124〜1126、1128〜1130、1134〜1137または1146〜1152に示すアミノ酸の配列または配列番号495、1062、1112、1114〜1118、1124〜1126、1128〜1130、1134〜1137または1146〜1152のいずれかと少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する可変重(V)鎖および配列番号4、10、1138〜1145、1153〜1159または1186に示すアミノ酸の配列または配列番号4、10、1138〜1145、1153〜1159または1186と少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する可変軽(V)鎖を含む、抗体である。
例えば、ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの非限定的例は、次のものを含む抗体である:
a) 配列番号495に示す可変重鎖または配列番号495に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
b) 配列番号1062に示す可変重鎖または配列番号1062に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
c) 配列番号1112に示す可変重鎖または配列番号1112に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
d) 配列番号1114に示す可変重鎖または配列番号1114に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
e) 配列番号1115に示す可変重鎖または配列番号1115に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
f) 配列番号1116に示す可変重鎖または配列番号1116に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
g) 配列番号1117に示す可変重鎖または配列番号1117に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
h) 配列番号1124に示す可変重鎖または配列番号1124に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
i) 配列番号1125に示す可変重鎖または配列番号1125に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
j) 配列番号1126に示す可変重鎖または配列番号1126に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
k) 配列番号1128に示す可変重鎖または配列番号1128に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
l) 配列番号1129に示す可変重鎖または配列番号1129に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
m) 配列番号1130に示す可変重鎖または配列番号1130に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
n) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1138に示す可変軽鎖または配列番号1138に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
o) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1139に示す可変軽鎖または配列番号1139に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
p) 配列番号1135に示す可変重鎖または配列番号1135に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1138に示す可変軽鎖または配列番号1138に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
q) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1140に示す可変軽鎖または配列番号1140に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
r) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1141に示す可変軽鎖または配列番号1141に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
s) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
t) 配列番号1135に示す可変重鎖または配列番号1135に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
u) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1143に示す可変軽鎖または配列番号1143に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
v) 配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
w) 配列番号1137に示す可変重鎖または配列番号1137に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1144に示す可変軽鎖または配列番号1144に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
x) 配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1144に示す可変軽鎖または配列番号1144に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
y) 配列番号1137に示す可変重鎖または配列番号1137に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1145に示す可変軽鎖または配列番号1145に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
z) 配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1145に示す可変軽鎖または配列番号1145に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
aa) 配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1153に示す可変軽鎖または配列番号1153に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
bb) 配列番号1147に示す可変重鎖または配列番号1147に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1153に示す可変軽鎖または配列番号1153に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
cc) 配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1154に示す可変軽鎖または配列番号1154に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
dd) 配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1154に示す可変軽鎖または配列番号1154に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
ee) 配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1155に示す可変軽鎖または配列番号1155に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
ff) 配列番号1151に示す可変重鎖または配列番号1151に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
gg) 配列番号1146に示す可変重鎖または1148または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列または1148および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
hh) 配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
ii) 配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
jj) 配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
kk) 配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
ll) 配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
mm) 配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
nn) 配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
oo) 配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
pp) 配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
qq) 配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1158に示す可変軽鎖または配列番号1158に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
rr) 配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1159に示す可変軽鎖または配列番号1159に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
ss) 配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1159に示す可変軽鎖または配列番号1159に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
tt) 配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
uu) 配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;および
vv) 配列番号1118に示す可変重鎖または配列番号1118に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号4または10に示す可変軽鎖または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列。
上記の抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントであって、ここで、配列同一性は少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、98%、99%またはそれ以上である。
ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれにも含まれるのは、本抗体をコードする核酸を含む哺乳動物細胞において、少なくとも1mg/mL、例えば少なくとも1.5mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mLまたはそれ以上の濃度で発現され得る抗体またはその抗原結合フラグメントである。
ここに提供する抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントのいずれも、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントである抗体である。例えば、とりわけここで提供される条件依存活性抗EGFR抗体は、この条件依存活性を示さないまたは条件依存活性を示す程度が低い、抗EGFR抗体の変異体である抗EGFR抗体およびその抗原結合フラグメントである。それゆえに、提供されるのは、セツキシマブと命名された治療用抗体の修飾形態およびセツキシマブの他の変異体、例えばそのヒト化変異体および他の形態である抗体である(例えば、抗EGFR抗体を記載する公開国際PCT出願番号WO2011059762、WO2005056606A2、WO2006009694、WO2010080463、WO2012020059、WO2008152537、WO9640210および米国特許番号7,060,808、7,723,484および7,930,107参照)。それゆえに、非修飾抗体は、アミノ酸置換を含まず、EGFRに特異的に結合するセツキシマブ抗体、その抗原結合フラグメントおよびその変異体であり得る(例えば、公開国際PCT出願番号WO2011059762、WO2005056606A2、WO2006009694、WO2010080463、WO2012020059、WO2008152537、WO9640210および米国特許番号7,060,808、7,723,484および7,930,107および出願/特許の他のファミリーメンバーのいずれかに記載された抗EGFR抗体参照)。修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントは、腫瘍微小環境において条件依存活性である。
条件依存活性抗体、例えば修飾、抗EGFR抗体およびその抗原結合フラグメントは、非修飾抗体の可変重鎖、可変軽鎖もしくは両者またはその抗原結合フラグメント中のこのような領域にアミノ酸置換を有するものを含む。ある例において、非修飾抗EGFR抗体はアミノ酸置換を含まず、EGFRに特異的に結合するセツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体である。具体例において、修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントは、pHの差以外同一条件下で測定したとき、正確にまたは約pH7.4と比較して、正確にまたは約pH6.0〜pH6.5で、少なくとも2.0のEGFRに対する結合活性比を示すことができる。ある例において、修飾抗EGFR抗体は、同一条件下で測定したとき、pH7.4での非修飾抗体と比較して、pH7.4でEGFRに対する40%未満の結合活性を示すが、ただし、修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントはa)N31I、N31V、V50L、Y59EおよびT64Nから選択されるアミノ酸置換を含む可変重鎖;またはb)アミノ酸置換L4Cを含む可変軽鎖を含まない。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントのあらゆる例において、修飾抗EGFR抗体は、同一条件下で測定したとき、pH6.0〜pH6.5での非修飾抗体と比較して、正確にまたは約pH6.0〜pH6.5で、EGFRに対する少なくとも20%の結合活性を示す。
修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントのあらゆる例において、可変重鎖またはその一部は、配列番号3に示すアミノ酸位置に対応して、HC−V24E、HC−V24I、HC−V24L、HC−S25C、HC−S25H、HC−S25R、HC−S25A、HC−S25D、HC−S25G、HC−S25M、HC−S25Q、HC−S25V、HC−S25L、HC−S28C、HC−L29H、HC−N31H、HC−G54D、HC−G54S、HC−F63R、HC−F63C、HC−F63M、HC−F63P、HC−F63S、HC−T64V、HC−L67G、HC−D72L、HC−D72P、HC−D72W、HC−N73Q、HC−K75H、HC−K75G、HC−K75P、HC−K75W、HC−S76I、HC−S76V、HC−Q77E、HC−T100P、HC−Y104D、HC−Y104S、HC−Y104V、HC−Q111I、HC−Q111Vから選択されるアミノ酸置換に対応するアミノ酸置換を含む。対応するアミノ酸位置は本抗体のV鎖と、配列番号3に示すV鎖のアラインメントにより同定できる。その一部は、抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含み得る。ある例において、修飾可変軽鎖またはその一部は、配列番号4に示すアミノ酸位置に対応して、LC−L4F、LC−L4V、LC−T5PおよびLC−R24Gから選択されるアミノ酸置換に対応するアミノ酸置換を含む。対応するアミノ酸位置は本抗体のV鎖と配列番号4に示すV鎖のアラインメントにより同定でき、その一部は、抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含み得る。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体およびその抗原結合フラグメントにまた含まれるのは、非修飾抗体の可変軽鎖の相補性決定領域(CDR)L2において1個以上のアミノ酸残基のアミノ酸置換を含む。ここに提供する修飾抗EGFR抗体およびその抗原結合フラグメントにおいて、可変軽鎖またはその一部は、配列番号4に示すアミノ酸残基に対応して、LC−A51T、LC−A51L、LC−S52A、LC−S52C、LC−S52D、LC−S52E、LC−S52G、LC−S52I、LC−S52M、LC−S52Q、LC−S52V、LC−S52W、LC−S52R、LC−S52K、LC−E53G、LC−S54M、LC−I55A、LC−I55F、LC−S56G、LC−S56L、LC−S56A、LC−S56C、LC−S56D、LC−S56E、LC−S56F、LC−S56N、LC−S56P、LC−S56Q、LC−S56V、LC−S56W、LC−S56H、LC−S56RおよびLC−S56Kから選択されるアミノ酸置換に対応するアミノ酸置換を含み得る。その一部は、抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含み得る。ここに提供する修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントのいずれかのある例において、修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントは腫瘍微小環境において条件依存活性である。
また修飾抗EGFR抗体およびその抗原結合フラグメントに含まれるのは、非修飾抗体の可変重(V)鎖、可変軽(V)鎖または両者が修飾されていない抗体にアミノ酸置換を含むものすべてである。ここに提供する修飾抗EGFR抗体のある例において、非修飾抗EGFR抗体は、アミノ酸置換を含まず、EGFRと特異的に結合するセツキシマブ、抗原結合フラグメントまたはその変異体である。V鎖におけるアミノ酸置換残基は、配列番号3に示すアミノ酸位置と対比して、対応するアミノ酸位置は抗体のV鎖と配列番号3に示すV鎖のアラインメントにより同定して、例えば、26位、36位、66位、69位、75位、93位、94位、109位、110位、111位および112位から選択されるアミノ酸残基に対応するアミノ酸位置に出現してよい。ある例において、V鎖におけるアミノ酸置換は、配列番号4に示すアミノ酸位置に対して、対応するアミノ酸位置は抗体のV鎖と配列番号4に示すV鎖のアラインメントにより同定して、29位、48位、51位、52位、53位、55位、56位、86位および98位から選択されるアミノ酸残基に対応するアミノ酸位置に出現してよい。ここに提供する修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントのいずれかのある例において、修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントは腫瘍微小環境において条件依存活性である。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖またはその一部が、配列番号3に示すアミノ酸残基に対応して、G26H、G026R、G026D、G026F、G026M、G026N、G026P、G026Q、G026S、G026Y、G026L、W036K、W036A、W036I、W036V、W036Y、R066L、R066A、R066C、R066E、R066F、R066N、R066P、R066Q、R066S、R066T、R066V、R066G、I069A、I069C、I069G、I069Y、K075H、K075R、K075L、K075A、K075C、K075E、K075F、K75G、K075M、K75P、K075Q、K075T、K075V、K075W、K075Y、Y093H、Y093V、Y093W,Y094R、Y094L、W109I、W109M、W109Y、G110R、G110A、G110M、G110P、G110T、Q111K、Q111H、Q111R、Q111L、Q111D、Q111E、Q111G、Q111I、Q111M、Q111P、Q111S、Q111T、Q111V、Q111W、Q111Y、G112A、G112N、G112P、G112S、G112TおよびHC−G112Yから選択されるアミノ酸置換に対応するアミノ酸置換を有し、その一部は抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含む;および/または可変軽鎖またはその一部が、配列番号4に示すに対応して、I029A、I029E、I029F、I029S、I029T、I029R、I048M、I048S、I048L、I048K、A051T、A051L、S052A、S052C、S052D、S052E、S052G、S052I、S052M、S052Q、S052V、S052W、S052R、S052K、E53G、I055A、I055F、S056G、S056L、S056A、S056C、S056D、S056E、S056F、S056N、S056P、S056Q、S056V、S056W、S056H、S056R、S056K、Y086F、Y086M、Y086H、F098A、F098M、F098S、F098VおよびF098Yから選択されるアミノ酸置換に対応するアミノ置換を有し、その一部は抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含むあらゆるものを含む。
ここでのあらゆる例において、正確にまたは約pH7.4と比較した、pH6.0またはpH6.5での修飾抗EGFR抗体およびその抗原結合フラグメントの結合活性比は、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、4.0、4.5、5.0またはそれより大きい。ここでのあらゆる例において、ここで提供される修飾抗EGFR抗体およびその抗原結合フラグメントは、pHの差以外同一条件下で測定したとき、正確にまたは約pH7.4と比較して、正確にまたは約pH6.0〜pH6.5で、EGFRに対して少なくとも2.0より大きい結合活性比を示す。
ここでのあらゆる例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、pH7.4での配列番号3に示す可変重鎖および配列番号4または配列番号10に示す可変軽鎖を含むセツキシマブ抗体の対応する形態と比較して、結合活性は同一条件下で測定して、pH7.4でEGFRに対する結合活性が減少してよい。例えば、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、セツキシマブ抗体の対応する形態の90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%未満またはそれ以下の結合活性を示し得る。
ここでのあらゆる例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、pH7.4で配列番号3に示す可変重鎖および配列番号4または配列番号10に示す可変軽鎖を含むセツキシマブ抗体の対応する形態と比較して、結合活性は同一条件下で測定して、正確にまたは約pH6.0〜6.5でEGFRに対して高い結合活性を示し得る。例えば、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、セツキシマブ抗体の対応する形態の110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、500%を超えるまたはそれ以上の結合活性を示し得る。
またここに提供される抗EGFR抗体に含まれるのは、非修飾抗体の可変重(V)鎖、可変軽(V)鎖または両者が修飾されていない抗体におけるアミノ酸置換を含む、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントである。ある例において、非修飾抗EGFR抗体は、アミノ酸置換を含まず、EGFRと特異的に結合するセツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体である。V鎖またはその一部は、配列番号3に示すアミノ酸位置に対して、対応するアミノ酸位置は抗体のV鎖と配列番号3に示すV鎖のアラインメントにより同定して、T023H、T023R、T023C、T023E、T023G、T023I、T023M、T023N、T023P、T023S、T023V、T023W、T023L、V024R、V024F、V024G、V024I、V024M、V024P、V024S、V024T、V024L、S025H、S025R、S025A、S025D、S025E、S025F、S025G、S025I、S025M、S025P、S025Q、S025T、S025V、S025L、G026H、G026R、G026D、G026F、G026M、G026N、G026P、G026Q、G026S、G026Y、G026L、F027H、F027R、F027A、F027D、F027E、F027M、F027P、F027Q、F027S、F027T、F027V、F027W、F027Y、F027L、S028K、S028H、S028R、S028A、S028D、S028I、S028M、S028P、S028Q、S028V、S028W、S028L、L029K、L029H、L029A、L029D、L029G、L029M、L029N、L029S、L029V、T030H、T030R、T030D、T030G、T030I、T030M、T030N、T030P、T030V、T030W、T030Y、N031K、N031H、N031E、N031G、N031L、Y032H、Y032C、Y032M、Y032N、Y032T、Y032V、Y032L、G033M、G033S、G033T、V034A、V034C、V034I、V034M、V034P、H035I、H035Q、W036K、W036A、W036I、W036V、W036Y、V050K、V050H、V050A、V050D、V050G、V050T、I051K、I051H、I051E、I051N、I051Y、I051L、W052I、W052N、S053H、S053R、S053A、S053C、S053G、S053I、S053M、S053P、S053L、S053V、S053Y、G054H、G054R、G054A、G054C、G054D、G054P、G054S、G055R、G055M、G055S、G055Y、N056K、N056P、N056V、T057H、T057R、T057L、T057C、T057F、T057M、T057N、T057Q、T057W、T057Y、D058L、D058G、D058M、D058Q、Y059R、Y059D、Y059I、Y059T、Y059V、N060K、N060C、N060F、N060G、N060P、N060Q、N060S、N060T、N060Y、T061N、T061Q、P062G、F063H、F063R、F063A、F063C、F063D、F063G、F063M、F063N、F063Q、F063S、T064R、T064L、T064C、T064F、T064G、T064Q、T064V、S065H、S065R、S065L、S065C、S065E、S065F、S065I、S065M、S065N、S065P、S065Q、S065T、S065W、S065Y、R066L、R066A、R066C、R066E、R066F、R066N、R066P、R066Q、R066S、R066T、R066V、R066G、L067A、L067C、L067D、L067E、L067I、L067M、L067Q、L067S、L067T、L067Y、S068K、S068H、S068R、S068L、S068C、S068D、S068E、S068F、S068G、S068I、S068N、S068Q、S068V、I069A、I069C、I069G、I069Y、N070H、N070R、N070L、N070D、N070E、N070F、N070G、N070I、N070P、N070Q、N070V、N070Y、K071H、K071R、K071L、K071C、K071F、K071G、K071Q、K071S、K071T、K071W、K071Y、D072K、D072H、D072R、D072L、D072A、D072G、D072I、D072M、D072N、D072Q、D072S、D072V、D072W、D072Y、N073H、N073R、N073L、N073A、N073C、N073G、N073I、N073M、N073P、N073Q、N073S、N073V、N073W、N073Y、S074K、S074H、S074R、S074L、S074C、S074D、S074E、S074G、S074I、S074M、S074P、S074T、S074V、S074Y、K075H、K075R、K075L、K075A、K075C、K075E、K075F、K075M、K075Q、K075T、K075V、K075W、K075Y、S076H、S076R、S076L、S076A、S076C、S076D、S076E、S076F、S076M、S076P、S076Q、S076T、S076Y、Q077H、Q077R、Q077L、Q077A、Q077E、Q077G、Q077I、Q077M、Q077N、Q077V、Q077W、Q077Y、Y093H、Y093V、Y093W、Y094R、Y094L、R097H、R097W、A098P、L099N、L099W、T100H、T100L、T100I、T100N、T100P、T100Q、T100S、T100V、T100Y、Y101H、Y101E、Y101F、Y101M、Y102R、Y102D、Y102I、Y102N、Y102W、D103R、D103L、D103A、D103I、D103Q、D103Y、D103P、Y104H、Y104L、Y104D、Y104F、Y104I、Y104M、Y104S、Y104V、E105H、E105T、F106L、F106V、F106W、A107K、A107H、A107R、A107L、A107E、A107G、A107N、A107S、A107T、A107Y、A107D、Y108K、Y108H、Y108R、Y108L、Y108I、Y108N、Y108S、Y108T、Y108V、Y108W、W109I、W109M、W109Y、G110R、G110A、G110M、G110P、G110T、Q111K、Q111H、Q111R、Q111L、Q111D、Q111E、Q111G、Q111M、Q111P、Q111S、Q111T、Q111W、Q111Y、G112A、G112N、G112P、G112S、G112T、G112Y、V24E、S28C、F63P、L67G、D72P、K75G、K75P、S76I、S76V、Q111IおよびQ111Vから選択されるアミノ酸置換に対応する1個以上のアミノ酸置換を含んでよく;そしてその一部は抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含む。ある例において、V鎖またはその一部は、配列番号4に示すアミノ酸位置に対して、対応するアミノ酸位置は抗体のV鎖と配列番号4に示すV鎖のアラインメントにより同定して、D001W、I002V、I002W、L003D、L003F、L003G、L003S、L003W、L003Y、L003R、L004E、L004F、L004I、L004P、L004S、L004T、L004V、L004W、L004K、L004H、L004R、T005A、T005D、T005E、T005F、T005G、T005N、T005S、T005W、T005L、T005K、T005H、T005R、R024A、R024C、R024F、R024L、R024M、R024S、R024W、R024Y、A025G、S026A、S026C、S026I、S026M、S026N、S026V、S026W、S026L、S026G、S026H、S026R、Q027A、Q027D、Q027I、Q027M、Q027N、Q027P、S028A、S028D、S028N、S028Q、S028L、S028K、S028H、I029A、I029E、I029F、I029S、I029T、I029R、G030E、G030I、G030P、G030V、G030L、T031A、T031F、T031G、T031M、T031S、T031W、T031L、T031K、T031H、N032G、I033F、I033G、I033M、I033T、I033V、I033H、I048M、I048S、I048L、I048K、K049A、K049E、K049G、K049N、K049Q、K049S、K049T、K049V、K049L、K049H、K049R、A051T、A051L、S052A、S052C、S052D、S052E、S052G、S052I、S052M、S052Q、S052V、S052W、S052R、S052K、E053G、S054M、I055A、I055F、S056G、S056L、S056A、S056C、S056D、S056E、S056F、S056N、S056P、S056Q、S056V、S056W、S056H、S056R、S056K、Y086F、Y086M、Y086H、Y087L、Y087C、Y087D、Y087F、Y087G、Y087I、Y087N、Y087P、Y087T、Y087V、Y087W、Y087K、Y087H、Y087R、Q089E、N091A、N091I、N091M、N091S、N091T、N091V、N091H、N091R、N092D、N092S、N092T、N092V、N092W、N092R、N093T、T096M、T096V、T097V、F098A、F098M、F098S、F098V、F098Y、G099L、G099D、G099E、G099F、G099I、G099M、G099N、G099S、G099T、G099V、G099K、G099H、Q100C、Q100D、Q100E、Q100F、Q100I、Q100M、Q100N、Q100P、Q100T、Q100V、Q100W、Q100Y、Q100K、Q100HおよびQ100Rから選択されるアミノ酸置換に対応するアミノ酸置換を含んでよく;そしてその一部は抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含む。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのあらゆる例において、可変重鎖またはその一部は、V024I、V024E、V024L、S025C、S025G、S025I、S025Q、S025T、S025L、S025V、F027R、T030F、Y032T、S053G、G054R、G054C、G054P、D058M、F063R、F063C、F063G、F063M、D072K、D072M、D072W、D072L、S074H、S074R、S074D、S074G、S074Y、K075H、K075W、Q077R、N091V、R097H、T100I、Y104D、Y104F、F027R、L029S、R097HおよびQ111Pから選択されるアミノ酸置換を含んでよく;および/または可変軽鎖またはその一部はアミノ酸置換L4VまたはI29Sを含み得る。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのここでの具体例において、可変重鎖またはその一部は、V24E、V24I、V24L、S25C、S25H、S25R、S25A、S25D、S25G、S25M、S25Q、S25V、S25L、S28C、L29H、N31H、G54D、G54S、F63R、F63C、F63M、F63P、F63S、T64V、L67G、D72L、D72P、D72W、N73Q、K75H、K75G、K75P、K75W、S76I、S76V、Q77E、T100P、Y104D、Y104S、Y104V、Q111I、Q111Vから選択されるアミノ酸置換を含んでよく、さらにアミノ酸置換V24E、S25C、S25V、F27R、T30F、S53G、D72L、R97H、Y104DおよびQ111Pを含んでよい。修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖、可変軽鎖または両者に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、15個、16個、17個、18個、19個、20個またはそれ以上のアミノ酸置換を含み得る。例えば、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、アミノ酸置換を含まず、EGFRと特異的に結合するセツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体に少なくとも2個のアミノ酸置換を含み、ここで、配列番号3に示すアミノ酸位置にして、V鎖におけるアミノ酸置換はV24E、S25C、S25V、F27R、T30F、S53G、D72L、R97H、Y104DおよびQ111Pから選択されるアミノ酸置換に対応し、ここで、対応するアミノ酸位置は抗体のV鎖と配列番号3に示すV鎖のアラインメントにより同定する;そして、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、V鎖におけるアミノ酸置換はアミノ酸置換I29Sに対応し;ここで、対応するアミノ酸位置は抗体のV鎖と配列番号4に示すV鎖のアラインメントにより同定する。例えば、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、アミノ酸置換HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25C/HC−Y104D;HC−Y104D/LC−I29S;HC−Y104D/HC−Q111P/LC−I29S;HC−S53G/HC−Y104D;HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25V/HC−Y104D;HC−S25V/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25V/HC−S53G/HC−Y104D;HC−S25V/HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−T30F/HC−Y104D;HC−T30F/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−T30F/HC−S53G/HC−Y104D;HC−T30F/HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−D72L/HC−Y104D;HC−D72L/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S53G/HC−D72L/HC−Y104D;HC−S53G/HC−D72L/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25C/HC−Q111P;HC−V24E/HC−F27R/HC−R97H/HC−Q111P;HC−S25C/LC−I29S;またはHC−Q111P/LC−I29Sを含む。このような例のいずれかで、修飾抗EGFR抗体またはそのフラグメントは、正確にまたは約pH7.4と比較して、正確にまたは約pH6.0〜pH6.5で、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、4.0、4.5、5.0またはそれより大きいEGFRに対する結合活性比を示す。
具体例において、修飾抗EGFR抗体またはそのフラグメントは、ここに記載するとおり正確にまたは約pH7.4と比較して、正確にまたは約pH6.0〜pH6.5で少なくとも2.0および一般に少なくとも3.0またはそれより高いEGFRに対する結合活性比を示す。このような例において、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、アミノ酸置換Y104Dを含む。例えば、アミノ酸置換は、HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25C/HC−Y104D;HC−S53G/HC−Y104D;HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25V/HC−Y104D;HC−S25V/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25V/HC−S53G/HC−Y104D;HC−S25V/HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−T30F/HC−Y104D;HC−T30F/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−T30F/HC−S53G/HC−Y104D;HC−T30F/HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−D72L/HC−Y104D;HC−D72L/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S53G/HC−D72L/HC−Y104D;またはHC−S53G/HC−D72L/HC−Y104D/HC−Q111Pである。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのあらゆる例において、非修飾セツキシマブ抗体、その抗原結合フラグメントまたはその変異体は、a)配列番号1に示すアミノ酸の配列または配列番号1に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号2に示すアミノ酸の配列または配列番号2に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する軽鎖;またはb)配列番号8に示すアミノ酸の配列または配列番号8に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号9に示すアミノ酸の配列または配列番号9に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する軽鎖を含む。
ここに提供するあらゆる例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、非修飾セツキシマブがヒト化されている変異体であるものを含む。例えば、ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのあらゆる例において、非修飾セツキシマブは、配列番号28に示す可変重鎖および配列番号29に示す可変軽鎖を含む。
ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントのあらゆる例において、抗体は完全長抗体または抗原結合フラグメントである。例えば、抗原結合フラグメントは、Fab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントから選択される。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのあらゆる例において、非修飾セツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体はその抗原結合フラグメントであり、該抗原結合フラグメントはFab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントから選択される。例えば、非修飾セツキシマブは、配列番号5に示すアミノ酸の配列または配列番号5に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号2に示すアミノ酸の配列または配列番号2に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する軽鎖を含むFabフラグメントであり得る。
ここに提供されるのは:a)配列番号31〜32、35〜57、59〜85、87〜112、114〜125、127〜131、133〜134、138〜139、141〜149、148〜168、170、174、176〜177、180、182、186〜189、191〜198、200、202〜205、207〜210、212〜216、218、220〜224、226、228〜236、238〜240、243、246、250〜251、253、255、257〜268、270〜277、279〜283、285〜292、294〜322、324〜336、338〜352、355〜359、361〜366、368〜394、396〜402、404〜448、450〜465、467〜477、479、481〜483、485〜487、489〜505、507〜510、512〜523、525〜557、1062、1063、1093、1098〜1107および1112〜1113のいずれかに示す可変重(V)鎖または配列番号31〜32、35〜57、59〜85、87〜112、114〜125、127〜131、133〜134、138〜139、141〜149、148〜168、170、174、176〜177、180、182、186〜189、191〜198、200、202〜205、207〜210、212〜216、218、220〜224、226、228〜236、238〜240、243、246、250〜251、253、255、257〜268、270〜277、279〜283、285〜292、294〜322、324〜336、338〜352、355〜359、361〜366、368〜394、396〜402、404〜448、450〜465、467〜477、479、481〜483、485〜487、489〜505、507〜510、512〜523、525〜557、1062、1063、1093、1098〜1107および1112〜1113のいずれかと少なくとも75%配列同一性を示し、アミノ酸置換を含むアミノ酸の配列;および/またはb)配列番号558、560〜565、568〜570、572〜583、585〜603、605、608〜609、611〜621、624〜627、629〜641、643、645、647、649〜650、652、656〜660、662〜678、680〜685、687〜733、735〜741、743、745〜751、753、756〜759、764〜768、775、778〜809、810、812〜817、820〜822、824〜835、837〜855、857、860〜861、863〜873、876〜879、881〜893、895、897、899、901〜902、904、908〜912、914〜930、932〜937、939〜985、987〜993、995、997〜1003、1005、1008〜1011、1016〜1020、1027、1030〜1061のいずれかに示す可変(V)鎖または配列番号558、560〜565、568〜570、572〜583、585〜603、605、608〜609、611〜621、624〜627、629〜641、643、645、647、649〜650、652、656〜660、662〜678、680〜685、687〜733、735〜741、743、745〜751、753、756〜759、764〜768、775、778〜809、810、812〜817、820〜822、824〜835、837〜855、857、860〜861、863〜873、876〜879、881〜893、895、897、899、901〜902、904、908〜912、914〜930、932〜937、939〜985、987〜993、995、997〜1003、1005、1008〜1011、1016〜1020、1027、1030〜1061のいずれかと少なくとも75%配列同一性を示し、アミノ酸置換を含むアミノ酸の配列を含む、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントである。
ある例において、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、a)配列番号31〜32、35〜57、59〜85、87〜112、114〜125、127〜131、133〜134、138〜139、141〜149、148〜168、170、174、176〜177、180、182、186〜189、191〜198、200、202〜205、207〜210、212〜216、218、220〜224、226、228〜236、238〜240、243、246、250〜251、253、255、257〜268、270〜277、279〜283、285〜292、294〜322、324〜336、338〜352、355〜359、361〜366、368〜394、396〜402、404〜448、450〜465、467〜477、479、481〜483、485〜487、489〜505、507〜510、512〜523、525〜557、1062、1063、1093、1098〜1107および1112〜1113のいずれかに示す可変重(V)鎖または配列番号31〜32、35〜57、59〜85、87〜112、114〜125、127〜131、133〜134、138〜139、141〜149、148〜168、170、174、176〜177、180、182、186〜189、191〜198、200、202〜205、207〜210、212〜216、218、220〜224、226、228〜236、238〜240、243、246、250〜251、253、255、257〜268、270〜277、279〜283、285〜292、294〜322、324〜336、338〜352、355〜359、361〜366、368〜394、396〜402、404〜448、450〜465、467〜477、479、481〜483、485〜487、489〜505、507〜510、512〜523、525〜557、1062、1063、1093、1098〜1107および1112〜1113のいずれかと少なくとも75%配列同一性を示し、アミノ酸置換を含むアミノ酸の配列;およびb)配列番号4または配列番号10に示す可変軽(V)鎖または配列番号4または配列番号10に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を含む。
ある例において、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、a)配列番号3に示す可変重(V)鎖または配列番号3に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列;およびb)配列番号558、560〜565、568〜570、572〜583、585〜603、605、608〜609、611〜621、624〜627、629〜641、643、645、647、649〜650、652、656〜660、662〜678、680〜685、687〜733、735〜741、743、745〜751、753、756〜759、764〜768、775、778〜809、810、812〜817、820〜822、824〜835、837〜855、857、860〜861、863〜873、876〜879、881〜893、895、897、899、901〜902、904、908〜912、914〜930、932〜937、939〜985、987〜993、995、997〜1003、1005、1008〜1011、1016〜1020、1027、1030〜1061のいずれかに示す可変軽鎖(V)または配列番号558、560〜565、568〜570、572〜583、585〜603、605、608〜609、611〜621、624〜627、629〜641、643、645、647、649〜650、652、656〜660、662〜678、680〜685、687〜733、735〜741、743、745〜751、753、756〜759、764〜768、775、778〜809、810、812〜817、820〜822、824〜835、837〜855、857、860〜861、863〜873、876〜879、881〜893、895、897、899、901〜902、904、908〜912、914〜930、932〜937、939〜985、987〜993、995、997〜1003、1005、1008〜1011、1016〜1020、1027、1030〜1061のいずれかと少なくとも75%配列同一性を示し、アミノ酸置換を含むアミノ酸の配列を含む。
ここに記載するとおり、重鎖にY104Dに対応するアミノ酸置換を含み、少なくとも2.0の結合活性比を示す、修飾抗EGFR抗体を含む条件依存活性抗EGFR抗体のここでの具体例において、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号495、1062、1112、1114、1115、1116、1117、1118、1119、1124、1125、1126、1127、1128、1129、1130または1131に示すアミノ酸配列または配列番号495、1062、1112、1114、1115、1116、1117、1118、1119、1124、1125、1126、1127、1128、1129、1130または1131のいずれかに対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する可変重(V)鎖;および配列番号4または10に示すアミノ酸の配列または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する可変軽(V)鎖を含む。例えば、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号1062または1125に示すアミノ酸の配列または配列番号1062または1125のいずれかに対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列を含む可変重(V)鎖;および配列番号4または10に示すアミノ酸の配列または配列番号4または10に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する可変軽(V)鎖を含む。
ここでのあらゆる例において、抗EGFRまたはその抗原結合フラグメントはヒト化されている。典型的に、このような例において、抗EGFRまたはその抗原結合フラグメントは条件依存活性を保持し、非腫瘍微小環境と比較して、腫瘍微小環境において少なくとも2.0および一般に少なくとも3.0またはそれより高い活性比を示す。ここに提供するヒト化抗体のいくつかの場合において、可変重鎖は配列番号3に示す可変重鎖に対して85%未満の配列同一性かつ配列番号3に示す可変重鎖に対して65%を超える配列同一性を示し;そして可変軽鎖は配列番号4に示す可変軽鎖に対して85%未満の配列同一性かつ配列番号4に示す可変軽鎖に対して65%を超える配列同一性を示す。このような抗体の例は、下記のアミノ酸の配列を含むいずれかのものである:
a) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1138に示す可変軽鎖または配列番号1138に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
b) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1139に示す可変軽鎖または配列番号1139に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
c) 配列番号1135に示す可変重鎖または配列番号1135に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1138に示す可変軽鎖または配列番号1138に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
d) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1140に示す可変軽鎖または配列番号1140に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
e) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1141に示す可変軽鎖または配列番号1141に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
f) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
g) 配列番号1135に示す可変重鎖または配列番号1135に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
h) 配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1143に示す可変軽鎖または配列番号1143に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
i) 配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
j) 配列番号1137に示す可変重鎖または配列番号1137に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1144に示す可変軽鎖または配列番号1144に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
k) 配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1144に示す可変軽鎖または配列番号1144に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
l) 配列番号1137に示す可変重鎖または配列番号1137に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1145に示す可変軽鎖または配列番号1145に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
m) 配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1145に示す可変軽鎖または配列番号1145に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
n) 配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1153に示す可変軽鎖または配列番号1153に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
o) 配列番号1147に示す可変重鎖または配列番号1147に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1153に示す可変軽鎖または配列番号1153に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
p) 配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1154に示す可変軽鎖または配列番号1154に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
q) 配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1154に示す可変軽鎖または配列番号1154に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
r) 配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1155に示す可変軽鎖または配列番号1155に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
s) 配列番号1151に示す可変重鎖または配列番号1151に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
t) 配列番号1146に示す可変重鎖または1148または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列または1148および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
u) 配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
v) 配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
w) 配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
x) 配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
y) 配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
z) 配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
aa) 配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
bb) 配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
cc) 配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
dd) 配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1158に示す可変軽鎖または配列番号1158に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
ee) 配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1159に示す可変軽鎖または配列番号1159に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
ff) 配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1159に示す可変軽鎖または配列番号1159に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
gg) 配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;and
hh) 配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列。
ここに提供するあらゆる例において、修飾抗EGFR抗体を含む条件依存活性抗EGFR抗体は完全長IgG抗体である。例えば、修飾抗EGFR抗体を含む条件依存活性抗EGFR抗体は、配列番号22〜25、1069および1070のいずれかに示す重鎖定常領域またはそれと少なくとも75%配列同一性を示すその変異体;および配列番号1072〜1073のいずれかに示す軽鎖定常領域またはそれと少なくとも75%配列同一性を示すその変異体を含み得る。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体および抗原結合フラグメントを含む、ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体のあらゆる例において、抗原結合フラグメントはFab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントから選択され得る。ある例において、条件依存活性抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントはFabまたはscFvである。
ここでのあらゆる例において、例えば、修飾抗EGFR抗体または非修飾セツキシマブにおけるアミノ酸の配列のような、ここに提供する参照配列またはある配列番号のものに配列同一性を示すアミノ酸の配列は、それと少なくとも80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%配列同一性を示す。配列同一性ギャップ有りまたは無しでグローバル・アライメントを使用して決定できる。
修飾抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントを含むここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体のあらゆる例において、抗体または抗原結合フラグメントはまたa)配列番号1または3に示すアミノ酸位置を参照し、対応するアミノ酸位置は、抗体のV鎖と配列番号3に示すV鎖のアラインメントにより同定して、1位のグルタミン(Q)のグルタミン酸(E)での置換、Q1C、V2C、Q3T、Q3C、L4C、K5Q、K5V、K5L、K5C、Q6E、Q6C、S7C、G8C、P9A、P9G、P9C、G10V、G10C、L11C、V12C、Q13K、Q13R、Q13C、P14C、S15G、S15T、S15C、Q16G、Q16R、Q16E、Q16C、S17T、S17C、L18C、S19K、S19R、S19T、S19C、I20L、I20C、T21S、T21C、T23A、T23K、T23C、V24A、V24C、S25C、F27G、S28N、S28T、L29I、T30S、T30K、N31V、N31D、N31I、N31T、N32S、Y32R、Y32W、G33A、G33D、G33E、G33Y、V34L、V34N、V34E、V34Q、V34S、V34W、H35S、V37I、S40A、S40P、P41T、G44A、L48V、L48I、G49S、G49A、V50L、V50Q、V50E、V50I、V50Y、V50N、I51G、I51M、I51S、I51Q、I51A、I51C、I51V、W52F、W52Y、W52G、W52T、S53Q、S53T、S53N、S53Y、G54A、G54V、G54L、G54I、G54S、G55D、G55A、G55E、G55H、G55F、N56A、N56G、N56S、N56T、T57A、T57D、T57G、T57S、T57E、T57P、D58Y、D58N、Y59A、Y59C、Y59E、Y59F、Y59G、Y59S、Y59W、T59H、Y59P、Y59Q、N60D、N60A、T61E、T61P、P62S、F63L、F63V、T64K、T64E、T64A、T64N、T64D、S65G、L67F、L67V、S68T、N70S、N70T、K71V、D72E、N73T、S74A、S76N、Q77T、Q77S、V78L、V78F、V78A、F79Y、F79S、F79V、F80L、F80M、K81Q、K81T、K81E、K81Q、M82L、N83T、N83S、S84N、L85M、L85V、Q86R、Q86D、Q86T、S87A、S87P、N88E、N88V、N88G、N88A、N88D、I92T、I92V、A96C、R97C、A98C、L99C、L99E、T100D、T100C、T100A、Y101C、Y101W、Y101A、Y102C、Y102F、Y102A、Y102W、D103E、D103P、D103C、Y104C、E105C、E105N、E105D、E105Y、F106C、F106D、F106Y、A107C、A107D、Y108CおよびY108Fから選択される、アミノ酸置換に対応する可変重鎖におけるアミノ酸置換;および/またはb)配列番号2または4に示すアミノ酸位置を参照して、対応するアミノ酸位置は、抗体のV鎖と配列番号4に示すV鎖のアラインメントにより同定して、1位のアスパラギン酸(D)のグルタミン酸(E)での置換、D1C、I2T、I2C、L3V、L3T、L3C、L4C、T5C、Q6C、S7C、P8C、V9C、V9A、V9D、V9G、V9P、V9S、I10T、I10S、I10F、I10C、L11Q、L11C、S12A、S12C、V13L、V13M、V13S、V13A、V13C、S14T、S14C、P15V、P15L、P15C、G16K、G16C、E17D、E17K、E17C、R18V、R18K、R18C、V19A、V19T、V19C、S20T、S20C、S20A、F21I、F21L、F21C、S22T、S22C、R24P、A25V、A25S、A25I、A25P、A25T、A25Y、A25C、A25F、A25M、A25L、A25W、S26D、Q27W、Q27E、Q27F、Q27Y、Q27T、Q27H、S28R、S28F、G30Y、G30C、G30H、G30K、G30Q、G30R、G30W、G30F、G30T、G30M、G30S、G30A、T31E、T31V、T31D、T31R、N32H、I33L、H34C、Q38K、R39K、T40P、T40S、N41G、N41D、G42Q、G42K、G42E、S43A、S43P、R45K、K49Y、K49F、Y50G、S53V、S60D、S60A、G64S、G64A、D70E、D70V、F71Y、S74T、N76S、N76T、S77R、S77G、V78L、E79Q、S80P、S80A、E81A、I83F、I83S、I83V、I83A、D85V、D85T、D85I、D85M、Y87S、Q89C、Q89H、Q90C、N91C、N91Q、N91L、N92C、N92L、N92R、N92K、N92M、N92Y、N92H、N92E、N92F、N93A、N93D、N93E、N93V、N93K、N93C、W94F、W94Y、P95C、T96C、T96L、T96E、T97C、T97A、T97D、T97E、T97P、T97K、T97N、T97Q、T97I、T97G、T97L、T97H、T97R、T97S、G99A、A100G、A100Q、K103T、L104VおよびL106Iから選択されるアミノ酸置換に対応する可変軽鎖におけるアミノ酸置換;および/またはc)EUインデックスナンバリングに従い、230位のプロリン(P)のアラニン(A)での置換、E233D、L234D、L234E、L234N、L234Q、L234T、L234H、L234Y、L234I、L234V、L234F、L235D、L235S、L235N、L235Q、L235T、L235H、L235Y、L235I、L235V、L235F、S239D、S239E、S239N、S239Q、S239F、S239T、S239H、S239Y、V240I、V240A、V240T、V240M、F241W、F241L、F241Y、F241E、F241R、F243W、F243L、F243Y、F243R、F243Q、P244H、P245A、P247V、P247G、V262I、V262A、V262T、V262E、V263I、V263A、V263T、V263M、V264L、V264I、V264W、V264T、V264R、V264F、V264M、V264Y、V264E、D265G、D265N、D265Q、D265Y、D265F、D265V、D265I、D265L、D265H、D265T、V266I、V266A、V266T、V266M、S267Q、S267L、S267T、S267H、S267D、S267N、E269H、E269Y、E269F、E269R、E269T、E269L、E269N、D270Q、D270T、D270H、E272S、E272K、E272I、E272Y、V273I、K274T、K274E、K274R、K274L、K274Y、F275W、N276S、N276E、N276R、N276L、N276Y、Y278T、Y278E、Y278K、Y278W、E283R、Y296E、Y296Q、Y296D、Y296N、Y296S、Y296T、Y296L、Y296I、Y296H、N297S、N297D、N297E、S298H、T299I、T299L、T299A、T299S、T299V、T299H、T299F、T299E、V302I、W313F、E318R、K320T、K320D、K320I、K322T、K322H、V323I、S324T、S324D、S324R、S324I、S324V、S324L、S324Y、N325Q、N325L、N325I、N325D、N325E、N325A、N325T、N325V、N325H、K326L、K326I、K326T、A327N、A327L、A327D、A327T、L328M、L328D、L328E、L328N、L328Q、L328F、L328I、L328V、L328T、L328H、L328A、P329F、A330L、A330Y、A330V、A330I、A330F、A330R、A330H、A330S、A330W、A330M、P331V、P331H、I332D、I332E、I332N、I332Q、I332T、I332H、I332Y、I332A、E333T、E333H、E333I、E333Y、K334I、K334T、K334F、T335D、T335R、T335Y、D221K、D221Y、K222E、K222Y、T223E、T223K、H224E、H224Y、T225E、T225E、T225K、T225W、P227E、P227K、P227Y、P227G、P228E、P228K、P228Y、P228G、P230E、P230Y、P230G、A231E、A231K、A231Y、A231P、A231G、P232E、P232K、P232Y、P232G、E233N、E233Q、E233K、E233R、E233S、E233T、E233H、E233A、E233V、E233L、E233I、E233F、E233M、E233Y、E233W、E233G、L234K、L234R、L234S、L234A、L234M、L234W、L234P、L234G、L235E、L235K、L235R、L235A、L235M、L235W、L235P、L235G、G236D、G236E、G236N、G236Q、G236K、G236R、G236S、G236T、G236H、G236A、G236V、G236L、G236I、G236F、G236M、G236Y、G236W、G236P、G237D、G237E、G237N、G237Q、G237K、G237R、G237S、G237T、G237H、G237V、G237L、G237I、G237F、G237M、G237Y、G237W、G237P、P238D、P238E、P238N、P238Q、P238K、P238R、P238S、P238T、P238H、P238V、P238L、P238I、P238F、P238M、P238Y、P238W、P238G、S239Q、S239K、S239R、S239V、S239L、S239I、S239M、S239W、S239P、S239G、F241D、F241E、F241Y、F243E、K246D、K246E、K246H、K246Y、D249Q、D249H、D249Y、R255E、R255Y、E258S、E258H、E258Y、T260D、T260E、T260H、T260Y、V262E、V262F、V264D、V264E、V264N、V264Q、V264K、V264R、V264S、V264H、V264W、V264P、V264G、D265Q、D265K、D265R、D265S、D265T、D265H、D265V、D265L、D265I、D265F、D265M、D265Y、D265W、D265P、S267E、S267Q、S267K、S267R、S267V、S267L、S267I、S267F、S267M、S267Y、S267W、S267P、H268D、H268E、H268Q、H268K、H268R、H268T、H268V、H268L、H268I、H268F、H268M、H268W、H268P、H268G、E269K、E269S、E269V、E269I、E269M、E269W、E269P、E269G、D270R、D270S、D270L、D270I、D270F、D270M、D270Y、D270W、D270P、D270G、P271D、P271E、P271N、P271Q、P271K、P271R、P271S、P271T、P271H、P271A、P271V、P271L、P271I、P271F、P271M、P271Y、P271W、P271G、E272D、E272R、E272T、E272H、E272V
、E272L、E272F、E272M、E272W、E272P、E272G、K274D、K274N、K274S、K274H、K274V、K274I、K274F、K274M、K274W、K274P、K274G、F275L、N276D、N276T、N276H、N276V、N276I、N276F、N276M、N276W、N276P、N276G、Y278D、Y278N、Y278Q、Y278R、Y278S、Y278H、Y278V、Y278L、Y278I、Y278M、Y278P、Y278G、D280K、D280L、D280W、D280P、D280G、G281D、G281K、G281Y、G281P、V282E、V282K、V282Y、V282P、V282G、E283K、E283H、E283L、E283Y、E283P、E283G、V284E、V284N、V284T、V284L、V284Y、H285D、H285E、H285Q、H285K、H285Y、H285W、N286E、N286Y、N286P、N286G、K288D、K288E、K288Y、K290D、K290N、K290H、K290L、K290W、P291D、P291E、P291Q、P291T、P291H、P291I、P291G、R292D、R292E、R292T、R292Y、E293N、E293R、E293S、E293T、E293H、E293V、E293L、E293I、E293F、E293M、E293Y、E293W、E293P、E293G、E294K、E294R、E294S、E294T、E294H、E294V、E294L、E294I、E294F、E294M、E294Y、E294W、E294P、E294G、Q295D、Q295E、Q295N、Q295R、Q295S、Q295T、Q295H、Q295V、Q295I、Q295F、Q295M、Q295Y、Q295W、Q295P、Q295G、Y296K、Y296R、Y296A、Y296V、Y296M、Y296G、N297Q、N297K、N297R、N297T、N297H、N297V、N297L、N297I、N297F、N297M、N297Y、N297W、N297P、N297G、S298D、S298E、S298Q、S298K、S298R、S298I、S298F、S298M、S298Y、S298W、T299D、T299E、T299N、T299Q、T299K、T299R、T299L、T299F、T299M、T299Y、T299W、T299P、T299G、Y300D、Y300E、Y300N、Y300Q、Y300K、Y300R、Y300S、Y300T、Y300H、Y300A、Y300V、Y300M、Y300W、Y300P、Y300G、R301D、R301E、R301H、R301Y、V303D、V303E、V303Y、S304D、S304N、S304T、S304H、S304L、V305E、V305T、V305Y、K317E、K317Q、E318Q、E318H、E318L、E318Y、K320N、K320S、K320H、K320V、K320L、K320F、K320Y、K320W、K320P、K320G、K322D、K322S、K322V、K322I、K322F、K322Y、K322W、K322P、K322G、S324H、S324F、S324M、S324W、S324P、S324G、N325K、N325R、N325S、N325F、N325M、N325Y、N325W、N325P、N325G、K326P、A327E、A327K、A327R、A327H、A327V、A327I、A327F、A327M、A327Y、A327W、A327P、L328D、L328Q、L328K、L328R、L328S、L328T、L328V、L328I、L328Y、L328W、L328P、L328G、P329D、P329E、P329N、P329Q、P329K、P329R、P329S、P329T、P329H、P329V、P329L、P329I、P329M、P329Y、P329W、P329G、A330E、A330N、A330T、A330P、A330G、P331D、P331Q、P331R、P331T、P331L、P331I、P331F、P331M、P331Y、P331W、I332K、I332R、I332S、I332V、I332F、I332M、I332W、I332P、I332G、E333L、E333F、E333M、E333P、K334P、T335N、T335S、T335H、T335V、T335L、T335I、T335F、T335M、T335W、T335P、T335G、I336E、I336K、I336Y、S337E、S337N、S337H、S298A、K326A、K326S、K326N、K326Q、K326D、K326E、K326W、K326Y、E333A、E333S、K334A、K334E、Y300I、Y300L、Q295K、E294N、S298N、S298V、S298D、D280H、K290S、D280Q、D280Y、K290G、K290T、K290Y、T250Q、T250E、M428L、M428F、S239D、S239E、S239N、S239Q、S239T、V240I、V240M、V264I、V264T、V264Y、E272Y、K274E、Y278T、N297D、T299A、T299V、T299I、T299H、K326T、L328A、L328H、A330Y、A330L、A330I、I332D、I332E、I332NおよびI332Qから選択される重鎖定常領域におけるアミノ酸置換から選択される、アミノ酸置換も含み得る。
ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのあらゆる例は、EGFRと免疫特異的に結合できる。
またここに提供されるのは、標的剤と直接的または間接的に結合したここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかを含むコンジュゲートである。コンジュゲートは次の成分を含み得る:(Ab)、(L)および(標的剤)(ここで:
AbはEGFRと結合する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントであり;
LはAbを標的剤に結合するリンカーであり;
mは少なくとも1、例えば少なくとも1〜8であり;
qは0またはそれ以上、例えば、得られたコンジュゲートがEGFRに結合する限り、0〜8である);そして
得られたコンジュゲートはEGFRに結合する。
ここに提供するコンジュゲートのあらゆる例において、標的剤はタンパク質、ペプチド、核酸または小分子であり得る。例えば、標的剤は治療部分であり得る。治療部分は細胞毒性部分、放射性同位体、化学療法剤、溶菌性ペプチドまたはサイトカインであり得る。ここでのコンジュゲートにおける治療部分の非限定的例は、タキソール;サイトカラシンB;グラミシジンD;臭化エチジウム;エメチン;マイトマイシン;エトポシド;テニポシド;ビンクリスチン;ビンブラスチン;コルヒチン;ドキソルビシン;ダウノルビシン;ジヒドロキシアントラシンジオン;マイタンシンまたはその類似体もしくは誘導体;オーリスタチンまたはその機能的ペプチド類似体もしくは誘導体;ドラスタチン10または15またはその類似体;イリノテカンまたはその類似体;ミトキサントロン;ミトラマイシン;アクチノマイシンD;1−デヒドロテストステロン;グルココルチコイド;プロカイン;テトラカイン;リドカイン;プロプラノロール;ピューロマイシン;カリチアマイシンまたはその類似体もしくは誘導体;代謝拮抗剤;アルキル化剤;白金誘導体;デュオカルマイシンA、デュオカルマイシンSA、ラシェルマイシン(CC−1065)またはその類似体もしくは誘導体;抗生物質;ピロロ[2,l−c][1,4]−ベンゾジアゼピン類(PDB);毒素;リボヌクレアーゼ(RNase);DNase I、ブドウ球菌エンテロトキシンA;またはヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質であり得る。
例えば、治療部分は、アンサマイトシンまたはメルタンシン(DM1)から選択されるマイタンシノイドであるマイタンシン誘導体である。他の例において、治療部分は、オーリスタチンまたはモノメチルオーリスタチンE(MMAE)またはF(MMAF)であるその機能的ペプチド類似体もしくは誘導体である。他の例において、治療部分は、メトトレキサート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、フルダラビン、5−フルオロウラシル、ダカルバジン、ヒドロキシウレア、アスパラギナーゼ、ゲムシタビンおよびクラドリビンから選択される代謝拮抗剤である。他の例において、治療部分は、クロレタミン、チオテパ、クロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BCNU)、ロムスチン(CCNU)、シクロホスファミド、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、ダカルバジン(DTIC)、プロカルバジンおよびマイトマイシンCから選択されるアルキル化剤である。他の例において、治療部分は、シスプラチンまたはカルボプラチンである白金誘導体である。他の例において、治療部分は、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、ミトラマイシン、マイトマイシン、ミトキサントロン、プリカマイシンおよびアントラマイシン(AMC)から選択される抗生物質である。他の例において、治療部分は、ジフテリア毒素およびその活性フラグメントおよびハイブリッド分子、リシン毒素、コレラ毒素、志賀毒素様毒素、LT毒素、C3毒素、志賀毒素、百日咳毒素、破傷風毒素、ボウマン・バーク大豆プロテアーゼインヒビター、シュードモナス外毒素、アロリン、サポリン、モデシン、ガラニン、アブリンA鎖、モデシンA鎖、アルファ−サルシン、シナアブラギリタンパク質、ジアンチンタンパク質、ヨウシュヤマゴボウタンパク質、ニガウリ阻害剤、クルシン、クロチン、ゲロニン、ミトギリン、レストリクトシン、フェノマイシンおよびエノマイシン毒素から選択される毒素である。
ここに提供するコンジュゲートのあらゆる例において、抗体と標的剤は直接的に結合する。例えば、抗体と標的剤はリンカーを介して連結する。リンカーはペプチドまたはポリペチドであってよく、または化学的リンカーである。リンカーは開裂可能リンカーまたは非開裂可能リンカーであり得る。リンカーは、抗体上の1個以上の遊離チオールにコンジュゲートでき、または1個以上の1級アミンにコンジュゲートできる。
ここに提供されるのは、ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの1個以上の重鎖をコードするヌクレオチドの配列を含む核酸分子である。またここに提供されるのは、ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの1個以上の軽鎖をコードするヌクレオチドの配列を含む、核酸分子である。またここに提供されるのは、ここに提供する核酸分子を含むベクターおよびここに提供するベクターを含む細胞である。ここに提供する細胞の例は、原核生物および真核生物細胞を含む。
ここに提供されるのは、ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、例えば修飾抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントおよび化学療法剤を含む組み合わせ剤である。化学療法剤は、アルキル化剤、ニトロソウレア類、トポイソメラーゼ阻害剤および抗体から選択され得る。ある例において、化学療法剤は第一抗体と異なる付加的抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントである。ある例において、付加的抗EGFR抗体はセツキシマブ、パニツムマブ、ニモツズマブおよびその抗原結合フラグメントまたはその変異体から選択される。
ここに提供されるのは、1個以上の容器中に、ここに提供する抗体または抗原結合フラグメントまたはここに提供する組み合わせ剤および使用指示を含む、キットである。
ここに提供されるのは、ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントのいずれか、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントのいずれかおよび薬学的に許容される担体または添加物を含む、医薬組成物である。医薬組成物はまたここに提供する抗体または抗原結合フラグメントおよび1種または複数種の付加的薬剤を含む、ここに提供する組み合わせ剤のいずれも含み得る。ここに提供する医薬組成物は、ゲル剤、軟膏剤、液剤、懸濁液剤、エアロゾル剤、錠剤、丸剤または粉剤として製剤できおよび/または全身投与、非経腸投与、局所投与、経口投与、粘膜投与、鼻腔内投与、皮下投与、エアロゾル化投与、静脈内投与、気管支投与、肺投与、膣投与、外陰膣投与、食道投与または口腔食道投与のために製剤できる。ここに提供する医薬組成物は単回投与量投与または多回投与量投与に製剤できる。ある例において、ここに提供する医薬組成物は、徐放性製剤である。
ここに提供されるのは、抗EGFR抗体での処置に応答性の状態の処置方法である。ある例において、方法は対象における抗EGFR抗体での処置に応答性の状態の処置のためであり、ここに提供する医薬組成物のいずれかの薬学的に有効量を対象に投与することを含む。
またここに提供されるのは、抗EGFR抗体での処置に応答性の状態の処置方法である。ある例において、方法は対象における抗EGFR抗体での処置に応答性の状態の処置のためであり:a)抗EGFR抗体での処置に応答性の状態を有する対象を同定し、かつ該対象が抗EGFR抗体の投与と関連する副作用を示し;およびb)条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントを対象に投与することを含む。このような例において、条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、非修飾抗EGFR抗体の可変重鎖、可変軽鎖または両者にアミノ酸置換を含む修飾抗体であり、該修飾抗EGFR抗体は腫瘍微小環境において条件依存活性である。ある例において、非修飾抗EGFR抗体は、アミノ酸置換を含まず、EGFRに特異的に結合するセツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体である。
ここでの方法において、条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、pHの差以外同一条件下で測定したとき、正確にまたは約pH7.4と比較して、正確にまたは約pH6.0〜pH6.5でEGFRに対する高い結合活性比を示し得る。ここでの方法において、条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、pHの差以外同一条件下で測定したとき、正確にまたは約pH7.4と比較して、正確にまたは約pH6.0〜pH6.5で少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0またはそれ以上のEGFRに対する結合活性比を示し得る。
ここでの方法のある例において、条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、非修飾抗体よりも、pH6.0〜pH7.0から選択されるpHで、pH7.4で高い活性を有する修飾抗EGFR抗体またはそのフラグメントであるか;または修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントは、非修飾抗体と比較して、pH6.0〜pH7.0から選択されるpHで、pH7.4より低い活性を有する。
ここに提供する方法において、治療的投与のために、条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの投与量は、腫瘍微小環境における対照物質または非修飾抗体に対するその相対的活性により調節できる。それゆえに、投与量は、特に対照条件依存活性(例えば修飾抗体)が対照物質または非修飾抗体よりも腫瘍微小環境で活性であるならば低くてもよい。投与量が低いとき、副作用の減少が低投与量によりもたらされ得る。ある面において、腫瘍微小環境に対して高い選択性を示す条件依存活性抗体は、現存する類似治療剤より高投与量で投与でき、その結果効果が上がる。投与量は、当業者が容易に経験的に決定できる。
ここに提供するあらゆる方法の例において、抗体またはそのフラグメントが投与されている対象は、基底ケラチン生成細胞における抗EGFR抗体のEGFR受容体への結合と関連する副作用を示すことが同定されたものである。副作用は、例えば、ざ瘡様発疹、丘疹小水疱性皮疹、発毛異常、皮膚乾燥および掻痒および圧痛を伴う爪周囲炎症、毛細血管拡張症、色素増加症、発疹を伴わない掻痒、紅斑、口腔口唇潰瘍、アナフィラキシー反応、呼吸困難、咳、喘鳴、肺炎、低酸素血症、呼吸不全、肺塞栓、胸水および非特異的呼吸器障害、発熱、悪寒、無力症/倦怠感、粘膜表面問題、悪心、消化器問題、腹痛、頭痛および低マグネシウム血症を含むが、これらに限定されない。
ここに提供する方法の実施のあらゆる例において、条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは修飾抗EGFRまたはその抗原結合フラグメントである。修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのV鎖またはその一部は、配列番号1または3に示すアミノ酸位置を参照し、対応するアミノ酸位置は、抗体のV鎖と配列番号3に示すV鎖のアラインメントにより同定して、T023K、T023H、T023R、T023A、T023C、T023E、T023G、T023I、T023M、T023N、T023P、T023S、T023V、T023W、T023L、V024R、V024A、V024F、V024G、V024I、V024M、V024P、V024S、V024T、V024L、V024E、S025H、S025R、S025A、S025C、S025D、S025E、S025F、S025G、S025I、S025M、S025P、S025Q、S025T、S025V、S025L、G026H、G026R、G026D、G026F、G026M、G026N、G026P、G026Q、G026S、G026Y、G026L、F027H、F027R、F027A、F027D、F027E、F027G、F027M、F027P、F027Q、F027S、F027T、F027V、F027W、F027Y、F027L、S028K、S028H、S028R、S028A、S028D、S028I、S028M、S028P、S028Q、S028V、S028W、S028L、L029K、L029H、L029A、L029D、L029G、L029I、L029M、L029N、L029S、L029V、T030H、T030R、T030D、T030G、T030I、T030M、T030N、T030P、T030S、T030V、T030W、T030Y、N031K、N031H、N031D、N031E、N031G、N031I、N031T、N031V、N031L、Y032H、Y032R、Y032C、Y032M、Y032N、Y032T、Y032V、Y032L、G033E、G033M、G033S、G033T、G033Y、V034A、V034C、V034I、V034M、V034P、V034L、H035I、H035Q、W036K、W036A、W036I、W036V、W036Y、V050K、V050H、V050A、V050D、V050E、V050G、V050I、V050N、V050Q、V050T、V050L、I051K、I051H、I051A、I051C、I051E、I051G、I051N、I051Q、I051S、I051V、I051Y、I051L、W052I、W052N、W052Y、S053H、S053R、S053A、S053C、S053G、S053I、S053M、S053P、S053Q、S053L、S053T、S053V、S053Y、G054H、G054R、G054A、G054C、G054D、G054P、G054S、G055H、G055R、G055M、G055S、G055Y、N056K、N056A、N056P、N056S、N056V、N056G、T057H、T057R、T057L、T057A、T057C、T057D、T057F、T057M、T057N、T057Q、T057W、T057Y、D058L、D058G、D058M、D058N、D058Q、Y059H、Y059R、Y059A、Y059C、Y059D、Y059E、Y059G、Y059I、Y059P、Y059Q、Y059S、Y059T、Y059V、Y059W、N060K、N060A、N060C、N060D、N060F、N060G、N060P、N060Q、N060S、N060T、N060Y、T061N、T061Q、P062G、F063H、F063R、F063L、F063A、F063C、F063D、F063G、F063M、F063N、F063Q、F063S、F063V、T064R、T064L、T064C、T064F、T064G、T064N、T064Q、T064V、S065H、S065R、S065L、S065C、S065E、S065F、S065G、S065I、S065M、S065N、S065P、S065Q、S065T、S065W、S065Y、R066L、R066A、R066C、R066E、R066F、R066N、R066P、R066Q、R066S、R066T、R066V、R066G、L067A、L067C、L067D、L067E、L067I、L067M、L067Q、L067S、L067T、L067V、L067Y、S068K、S068H、S068R、S068L、S068C、S068D、S068E、S068F、S068G、S068I、S068N、S068Q、S068T、S068V、I069A、I069C、I069G、I069Y、N070H、N070R、N070L、N070D、N070E、N070F、N070G、N070I、N070P、N070Q、N070S、N070T、N070V、N070Y、K071H、K071R、K071L、K071A、K071C、K071F、K071G、K071Q、K071S、K071T、K071V、K071W、K071Y、D072K、D072H、D072R、D072L、D072A、D072G、D072I、D072M、D072N、D072Q、D072S、D072V、D072W、D072Y、N073H、N073R、N073L、N073A、N073C、N073G、N073I、N073M、N073P、N073Q、N073S、N073T、N073V、N073W、N073Y、S074K、S074H、S074R、S074L、S074A、S074C、S074D、S074E、S074G、S074I、S074M、S074P、S074T、S074V、S074Y、K075H、K075R、K075L、K075A、K075C、K075E、K075F、K075M、K075Q、K075T、K075V、K075W、K075Y、S076H、S076R、S076L、S076A、S076C、S076D、S076E、S076F、S076M、S076P、S076Q、S076T、S076Y、Q077H、Q077R、Q077L、Q077A、Q077E、Q077G、Q077I、Q077M、Q077N、Q077S、Q077V、Q077W、Q077Y、Y093H、Y093V、Y093W、Y094R、Y094L、R097H、R097W、A098P、L099N、L099W、T100H、T100L、T100A、T100D、T100I、T100N、T100P、T100Q、T100S、T100V、T100Y、Y101H、Y101E、Y101F、Y101M、Y101W、Y102R、Y102C、Y102D、Y102I、Y102N、Y102W、D103R、D103L、D103A、D103C、D103I、D103P、D103Q、D103Y、Y104H、Y104L、Y104D、Y104F、Y104I、Y104M、Y104S、Y104V、E105H、E105T、F106L、F106V、F106W、F106Y、A107K、A107H、A107R、A107L、A107C、A107D、A107E、A107G、A107N、A107S、A107T、A107Y、Y108K、Y108H、Y108R、Y108L、Y108C、Y108F、Y108I、Y108N、Y108S、Y108T、Y108V、Y108W、W109I、W109M、W109Y、G110R、G110A、G110M、G110P、G110T、Q111K、Q111H、Q111R、Q111L、Q111D、Q111E、Q111G、Q111M、Q111P、Q111S、Q111T、Q111W、Q111Y、Q111V、G112A、G112N、G112P、G112S、G112T、G112Y、Y104D/Q111PおよびV24E/F27R/R97H/Q111Pから選択されるアミノ酸置換に対応する1個以上のアミノ酸置換を含み、その一部は抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含む;および/または修飾V鎖またはその一部は、配列番号2または4に示すアミノ酸位置を参照して、対応するアミノ酸位置は、抗体のV鎖と配列番号4に示すV鎖のアラインメントにより同定して、D001W、I002C、I002V、I002W、L003D、L003F、L003G、L003S、L003T、L003V、L003W、L003Y、L003R、L004C、L004E、L004F、L004I、L004P、L004S、L004T、L004V、L004W、L004K、L004H、L004R、T005A、T005C、T005D、T005E、T005F、T005G、T005N、T005S、T005W、T005L、T005K、T005H、T005R、T005P、R024A、R024C、R024F、R024L、R024M、R024S、R024W、R024Y、R024G、A025C、A025G、A025L、A025V、S026A、S026C、S026D、S026I、S026M、S026N、S026V、S026W、S026L、S026G、S026H、S026R、Q027A、Q027D、Q027E、Q027F、Q027I、Q027M、Q027N、Q027P、Q027T、S028A、S028D、S028N、S028Q、S028L、S028K、S028H、I029A、I029E、I029F、I029S、I029T、I029R、G030A、G030E、G030F、G030I、G030M、G030P、G030Q、G030S、G030V、G030Y、G030L、G030K、G030H、G030R、T031A、T031F、T031G、T031M、T031S、T031V、T031W、T031L、T031K、T031H、N032G、I033F、I033G、I033M、I033T、I033V、I033H、I048M、I048S、I048L、I048K、K049A、K049E、K049F、K049G、K049N、K049Q、K049S、K049T、K049V、K049Y、K049L、K049H、K049R、A051T、A051L、S052A、S052C、S052D、S052E、S052G、S052I、S052M、S052Q、S052V、S052W、S052R、S052K、E053G、S054M、I055A、I055F、S056G、S056L、S056A、S056C、S056D、S056E、S056F、S056N、S056P、S056Q、S056V、S056W、S056H、S056R、S056K、Y086F、Y086M、Y086H、Y087L、Y087C、Y087D、Y087F、Y087G、Y087I、Y087N、Y087P、Y087S、Y087T、Y087V、Y087W、Y087K、Y087H、Y087R、Q089E、N091L、N091A、N091C、N091I、N091M、N091S、N091T、N091V、N091H、N091R、N092C、N092D、N092L、N092M、N092S、N092T、N092V、N092W、N092Y、N092H、N092K、N092R、N093T、T096L、T096C、T096M、T096V、T097L、T097A、T097D、T097G、T097Q、T097S、T097V、T097K、T097R、F098A、F098M、F098S、F098V、F098Y、G099L、G099D、G099E、G099F、G099I、G099M、G099N、G099S、G099T、G099V、G099K、G099H、Q100C、Q100D、Q100E、Q100F、Q100I、Q100M、Q100N、Q100P、Q100T、Q100V、Q100W、Q100Y、Q100K、Q100HおよびQ100Rから選択されるアミ
ノ酸置換に対応するアミノ酸置換を含んでよく、その一部は抗原結合部位の形成に十分であり、アミノ酸置換を含む。
ここに提供する方法の例において、非修飾抗EGFR抗体またはその変異体は、配列番号1に示すアミノ酸の配列または配列番号1に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号2に示すアミノ酸の配列または配列番号2に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する軽鎖;または配列番号8に示すアミノ酸の配列または配列番号8に示すアミノ酸の配列と少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号9に示すアミノ酸の配列または配列番号9に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する軽鎖を含み得る。
ここに提供する方法のある例において、非修飾抗体、その抗原結合フラグメントまたはその変異体はヒト化されている。ここに提供する方法のある例において、非修飾抗体、その抗原結合フラグメントまたはその変異体は、配列番号28に示す可変重鎖および配列番号29に示す可変軽鎖を含む。ここに提供する方法のある例において、非修飾抗体、その抗原結合フラグメントまたはその変異体はその抗原結合フラグメントであり、該抗原結合フラグメントはFab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントから選択される。
ここに提供する方法のある例において、非修飾抗EGFR抗体、その抗原結合フラグメントまたはその変異体は、配列番号5に示すアミノ酸の配列または配列番号5に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号2に示すアミノ酸の配列または配列番号2に示すアミノ酸の配列に対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を有する軽鎖を含むFabフラグメントである。
ここに提供するあらゆる方法の例において、条件依存活性抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号30〜557、1063、1064、1062、1093、1098〜1107、1112〜1131、1134〜1137または1146〜1152のいずれかに示す可変重(V)鎖または配列番号30〜557、1063、1064、1062、1093、1098〜1107、1112〜1131、1134〜1137または1146〜1152のいずれかに対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列;および/または配列番号810〜1061、1067〜1068、1138〜1145または1153〜1159のいずれかに示す可変(V)鎖または配列番号810〜1061、1067〜1068、1138〜1145または1153〜1159のいずれかに対して少なくとも75%配列同一性を示すアミノ酸の配列を含み得る。
ここに提供するあらゆる方法の例において、抗EGFR抗体での処置に応答性の状態は、腫瘍、癌または転移である。抗EGFR抗体での処置に応答性の状態の例は、頭頸部癌、非小細胞性肺癌または結腸直腸癌である。ここに提供する方法において、抗体を投与する対象は、例えば、ヒトのような哺乳動物を含む。
ここに提供する方法の例において、医薬組成物は、局所的、非経腸的、局所的、全身的に投与できる。ある例において、医薬組成物は鼻腔内、筋肉内、皮内、腹腔内、静脈内、皮下、経口または肺投与により投与される。
ここに提供する方法は、他の抗腫瘍治療、例えば手術、放射線、化学療法、ウイルス治療および他の抗腫瘍抗体が、抗体治療と共に、前に、途中で、後におよび間欠的に適用される、組み合わせ治療を含む。組み合わせ治療で投与できる化学療法剤は、例えば、イリノテカン、シンバスタチンおよび5−フルオロウラシル(5−FU)を含むが、これらに限定されない。ここに提供する方法は、1種以上の付加的抗EGFR抗体およびその抗原結合フラグメントの投与を含み得る。付加的抗EGFR抗体の非限定的例はセツキシマブ、パニツムマブ、ニモツズマブおよびその抗原結合フラグメントを含む。
ここに提供する方法において、医薬組成物および抗癌剤を、単一組成物としてまたは別の組成物として製剤できる。医薬組成物および抗癌剤を逐次的に、同時にまたは間欠性に投与してよい。
ここに提供する方法において、抗体は、約または正確に0.1mg/kg〜約または正確に100mg/kg、例えば、例えば、約または正確に0.5mg/kg〜約または正確に50mg/kg、約または正確に5mg/kg〜約または正確に50mg/kg、約または正確に1mg/kg〜約または正確に20mg/kg、約または正確に1mg/kg〜約または正確に100mg/kg、約または正確に10mg/kg〜約または正確に80mg/kgまたは約または正確に50mg/kg〜約または正確に100mg/kgまたはそれ以上の投与量;または約または正確に0.01mg/m〜約または正確に800mg/mまたはそれ以上、例えば、約または正確に0.01mg/m、約または正確に0.1mg/m、約または正確に0.5mg/m、約または正確に1mg/m、約または正確に5mg/m、約または正確に10mg/m、約または正確に15mg/m、約または正確に20mg/m、約または正確に25mg/m、約または正確に30mg/m、約または正確に35mg/m、約または正確に40mg/m、約または正確に45mg/m、約または正確に50mg/m、約または正確に100mg/m、約または正確に150mg/m、約または正確に200mg/m、約または正確に250mg/m、約または正確に300mg/m、約または正確に400mg/m、約または正確に500mg/m、約または正確に600mg/m、約または正確に700mg/mまたは約または正確に800mg/mまたはそれ以上の投与量で投与できる。
ここでの方法のある面において、対象は、抗EGFR治療に対する耐性に寄与するマーカーを含まず、例えばマーカーが、KRAS、NRASまたはBRAFにおける変異であるときである。例えば、対象は、KRAS変異陰性上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)発現結腸直腸癌を有する。
ここでの方法の他の例において、対象は、抗EGFR治療に対する耐性に寄与するマーカー、例えばKRAS、NRASまたはBRAFにおける変異であるマーカーを有する腫瘍を含み、本抗体またはそのフラグメントは、このようなマーカーを有する腫瘍に対して有効である。
ここに提供する組成物はあらゆる抗EGFR抗体での処置に応答性の状態、例えば、例えば、腫瘍、癌および転移の処置のためである。ある例において、抗EGFR抗体での処置に応答性の状態は頭頸部癌、非小細胞性肺癌または他の肺癌または結腸直腸癌である。
モノクローナル抗体セツキシマブ(アービタックス(登録商標))の配列。図1はセツキシマブの配列を示す(配列番号1および2)。図1Aは重鎖の配列を示す。図1Bは軽鎖の配列を示す。可変鎖は下線を引き、修飾のために選択される残基は太字、斜体で示す。 抗EGFR抗体のアラインメント。図2は、セツキシマブ重鎖および軽鎖と他の抗EGFR抗体のアラインメントの例を示す。“*”は、整列した残基が同一であることを意味し、“:”は、整列した残基が同一ではないが、類似しており、保存的アミノ酸残基を整列した位置に含むことを意味し、“.”は、整列した残基が類似しており、整列した位置に半保存的アミノ酸残基を含むことを意味する。アミノ酸置換の例示的、非限定的な、対応する位置は強調表示により示す。例えば、図2Aは、セツキシマブ重鎖可変領域(V;配列番号3および軽鎖可変領域(V;配列番号4)と、Hu225、配列番号28に示すVおよび配列番号29に示すVのアラインメントを示す。図2Bは、セツキシマブ重鎖可変領域(V;配列番号3および軽鎖可変領域(V;配列番号4)と、参照抗EGFR抗体、配列番号3に示すVおよび配列番号10に示すVのアラインメントを示す。 EGFRのEGF抗原誘発リン酸化の阻害。図3は、セツキシマブおよびHC−Y104D修飾抗EGFR抗体によるEGFRリン酸化の阻害を示す。図3Aは、A431細胞のEGF誘発リン酸化の阻害を示す。図3Bは、抗体(セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体)の濃度に対してプロットしたリン酸化EGFRの濃度を用いる用量依存的阻害効果を示す。図3Cは、新生児ケラチン生成細胞のEGF誘発リン酸化の阻害を示す。 セツキシマブまたは修飾HC−Y104D抗EGFR抗体存在下の成人ケラチン生成細胞またはヒト新生児ケラチン生成細胞の細胞増殖阻害。図4は、セツキシマブまたはHC−Y104D修飾抗EGFR抗体を用いた成人ケラチン生成細胞またはヒト新生児ケラチン生成細胞の増殖を示す。図4Aは、セツキシマブまたはHC−Y104D修飾抗EGFR抗体を用いた成人ケラチン生成細胞の増殖を示す。図4Bは、セツキシマブまたはHC−Y104D修飾抗EGFR抗体を用いたヒト新生児ケラチン生成細胞の増殖を示す。 セツキシマブまたは修飾HC−Y104D抗EGFR抗体を投与されたインビボ動物モデル。図5は、マウス異種移植腫瘍モデルにおけるセツキシマブおよびHC−Y104D修飾抗EGFR抗体による腫瘍増殖阻害を示す。 セツキシマブと修飾HC−Y104D抗EGFR抗体の間の腫瘍および皮膚結合の差異。図6は、7日間経時変化における、抗体1回i.v.投与後、ヒト皮膚移植片に対する異種移植腫瘍のDL755標識セツキシマブおよび修飾HC−Y104D抗体結合の比を示す。
詳細な記載
概要
A. 定義
B. EGFRおよび抗EGFR抗体
1. EGFR
2. 抗EGFR抗体および副作用
3. セツキシマブ
a. 構造
b. 機能
C. 修飾抗EGFR抗体および条件依存活性抗EGFR抗体
1. 修飾抗EGFR抗体
a. 重鎖修飾
b. 軽鎖修飾
c. 修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントの例
2. ヒト化抗EGFR抗体
3. 付加的修飾
4. コンジュゲート
a. 標的剤
i. マイタンシノイド薬物部分
ii. オーリスタチンおよびドラスタチン薬物部分
iii. 細胞毒素部分
iv. 標的送達のための核酸
b. リンカー
i. ペプチドリンカー
ii. 化学的リンカー
D. 抗EGFR抗体特性および活性の同定および評価のための方法
1. 結合アッセイ
a. 固相支持体結合アッセイ
i. 表面プラズモン共鳴
ii. バイオレイヤー干渉法
iii. 免疫アッセイ
a)ELISA
b)免疫沈殿
c)ウェスタンブロット
d)免疫組織化学
e)放射免疫アッセイ
b. 溶液結合アッセイ
i. 等温滴定熱量測定(ITC)
ii. スペクトルアッセイ
2. 細胞アッセイ
3. 動物モデル
a. 副作用評価
4. 薬物動態および薬力学アッセイ
E. 抗EGFR抗体の同定、産生および製造のための方法
1. 条件依存治療的タンパク質の同定
2. 抗EGFR抗体の産生および製造
a. ベクター
b. 細胞および発現系
i. 原核生物発現
ii. 酵母
iii. 昆虫
iv. 哺乳動物細胞
v. 植物
3. 精製
F. 医薬組成物、製剤、キット、製品および組み合わせ剤
1. 医薬組成物および製剤
2. 製品/キット
3. 組み合わせ剤
G. 治療的使用
1. 疾患および状態の例
a. 癌
b. 非癌過増殖性疾患
c. 自己免疫性疾患または障害
d. 炎症性障害
e. 感染症
f. 他の疾患および状態
2. 治療対象
a. EGFRを過発現する対象の選択
b. EGFR関連多型性を示す対象の選択
c. 抗EGFR関連副作用を示す対象の同定
i. 皮膚毒性
ii. 低マグネシウム血症
d. 処置対象の選択または同定のための他の方法
3. 投与量
4. 投与経路
5. 組み合わせ治療
H. 実施例
A. 定義
特に断らない限り、ここで使用する全ての技術および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般に理解されるものと同一意味を有する。本明細書の全体にわたり記載されている全ての特許、特許出願、公開された出願および刊行物、Genbank配列、データベース、ウェブサイトおよび他の公開された資料は、特に断らない限り、その全体を引用により本明細書に包含させる。ここでの用語について複数の定義が存在するならば、本章のものが優先する。URLまたは他のそのような識別子またはアドレスが引用されているとき、このような識別子は変わることがあり、インターネット上の特定の情報は導入され、また削除され得るが、同等の情報をインターネットでの検索により取得することができる。それらの引用は、当該情報の利用可能性および公衆への流布を証するものである。
ここで使用する条件依存活性タンパク質は、一つの環境、特に一つのインビボ環境で、第二の環境と比較してより活性である。例えば、条件依存活性タンパク質は、非腫瘍環境、例えば皮膚、消化管または他の非腫瘍環境における非腫瘍環境よりも、腫瘍環境でより活性であり得る。
ここで使用する、“腫瘍微小環境における条件依存活性”を有する治療剤または“腫瘍微小環境において条件依存活性”である治療剤またはその異形は、非腫瘍微小環境(例えば健康なまたは非病的組織または細胞、例えば皮膚の基底層)下よりも、腫瘍微小環境下で治療剤として活性である、ここに提供する治療剤、例えば抗EGFR抗体(例えば修飾抗EGFR抗体)である。腫瘍微小環境における条件依存活性はインビボまたはインビトロで評価できる。例えば、腫瘍微小環境における条件依存活性は、インビトロで、非腫瘍環境において存在する条件、例えば中性pH(例えば7.0〜7.4)または低乳酸濃度(例えば1mM〜5mM)と比較した、腫瘍微小環境において存在する条件下、例えば低pH(例えばpH6.0〜6.5)または高乳酸濃度(例えば10mM〜20mM)でのEGFRの結合に対する結合アッセイにおいて評価できる。活性比(例えば結合活性)が非腫瘍環境の条件下(例えばpH7.0〜7.4および1mM〜5mM乳酸)よりも腫瘍環境の条件下(例えばpH6.0〜6.5および/または10mM〜20mM乳酸)で大きいならば、条件依存活性が存在する。例えば、活性比が少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0またはそれ以上ならば、腫瘍環境における条件依存活性が存在する。いくつかの例では、活性比が5.0より大きい、例えば少なくとも6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、16.0、17.0、18.0、19.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上であるならば、腫瘍環境における条件依存活性が存在する。
腫瘍微小環境において条件依存活性であるここに提供する抗EGFR抗体に包含されるのは、修飾がない同一抗体と比較して、1個以上の修飾(例えばアミノ酸置換、挿入または欠失)を含み、該修飾により、非腫瘍微小環境よりも腫瘍微小環境でより活性である抗体である。例えば、条件依存活性をするために修飾された抗体は、一般にセツキシマブまたはその抗原結合フラグメントまたはその変異体における1個以上の修飾を含む。変異体は、ここに提供する修飾以外の、例えば免疫原性を低下させるためのヒト化による、修飾をされたものを含む。典型的に、ここに提供される修飾抗EGFR抗体は、非修飾セツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体の対応する形態と比較して、非腫瘍微小環境よりも腫瘍微小環境においてより活性である(すなわち大きなまたは増加した活性を示す)。例えば、条件依存活性は、腫瘍環境において、非修飾抗体と同等のまたは非修飾抗体より増加した活性を保持または発揮しながら、非修飾抗体と比較して、非腫瘍環境における修飾抗EGFR抗体の活性(例えばEGFRに対する結合活性)を減少させることに起因し得る。
ここで使用する病的または非病的微小環境を“模倣する条件”は、インビボでの環境において存在する1個以上の条件に対応するインビトロまたはインビボアッセイ条件をいう。例えば、微小環境が低pHにより特徴付けられているならば、微小環境を模倣する条件は、低pHを有する緩衝液またはアッセイ条件を含む。
ここで使用する、腫瘍微小環境において存在する条件は、非腫瘍微小環境(例えば健常または非病的細胞または組織)と対比した、前者に存在する条件をいう。腫瘍微小環境に存在する条件は、血管新生増加、低酸素、低pH、乳酸濃度増加、ピルビン酸濃度増加、間質液圧上昇および代謝物変化または腫瘍を示す代謝を含む。例えば、腫瘍微小環境において存在する条件は、7.4未満の低pH、典型的に正確にまたは約5.6〜6.8、例えば高くてもまたは約または正確にpH5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7または6.8である。他の例において、腫瘍微小環境において存在する条件は、高乳酸濃度、正確にまたは約5mM〜20mM乳酸、例えば10mM〜20mM乳酸、例えば15mM〜18mM、特に少なくともまたは少なくとも約または正確に16mM、16.5mMまたは17mM乳酸である。
ここで使用する非腫瘍微小環境において存在する条件は、腫瘍微小環境に存在しない1個以上の条件を含む。ここでの目的のために、1個以上の条件は、腫瘍微小環境および非腫瘍環境に存在する、相互に対応するが、二つの微小環境で異なる特性または特徴、例えばpH、乳酸濃度またはピルビン酸濃度である。非腫瘍微小環境(例えば皮膚の基底層)において存在する条件は、約7.0〜約7.8のpH、例えば少なくともまたは約または正確にpH7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7または7.8(例えば、米国特許番号7781405参照)、ある例においてpH7.4である。例えば、pHは、正確にまたは約7.0〜7.4の中性pHである。非腫瘍微小環境(例えば皮膚の基底層)において存在する条件は、0.5〜5mM乳酸、例えば、例えば0.2mM〜4mM乳酸、例えば0.5mM、1mM、2mM、3mM、4mMまたは5mM乳酸である乳酸濃度である。
ここで使用する“低pH”は、約5.6〜約6.8の範囲のpH、例えば高くてもまたは約または正確にpH5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7または6.8である。
ここで使用する、タンパク質を“同一条件下で比較する”との記述は、異なるタンパク質を、タンパク質または薬剤の活性または特性に影響し得る任意の1個以上の条件が、試験薬間で変わらないまたは実質的に変わらないように、同一または実質的に同一に処理することを意味する。例えば、修飾抗EGFR抗体の活性を非修飾抗EGFR抗体と比較するとき、任意の1個以上の条件、例えばポリペチドの量または濃度;製剤中の添加物、担体または他の活性剤以外の他の成分の存在(量を含む)(例えば修飾抗EGFR抗体);温度;pH、保存時間;保存容器;保存条件(例えば撹拌)および/または暴露または使用と関連する他の条件が、比較するポリペチド間で同一または実質的に同一である。
ここで使用する“有害作用”または“副作用”または“有害事象”または“有害副作用”は、治療剤投与と関連する害を及ぼす、有害なおよび/または望ましくない効果をいう。例えば、抗EGFR抗体、例えばセツキシマブ投与と関連する副作用は当業者に知られ、ここに記載されている。このような副作用は、例えば、皮膚毒性、例えば発疹である。副作用または有害作用は毒性で類別され、各グレードの定義を提供する種々の毒性スケールが存在する。このようなスケールの例は、国立がん研究所共通毒性基準バージョン2.0、世界保健機関の毒性スケールまたは有害事象共通用語基準(CTCAE)スケールである。一般に、スケールは次のとおりである:グレード1=軽度副作用;グレード2=中程度副作用;グレード3=重度副作用;グレード4=生命を危うくするまたは身体障害性副作用;グレード5=致死。重症度のグレードの割り当ては医師または他の医療従事者の経験の範囲内である。
ここで使用する上皮細胞増殖因子受容体(EGFR;Uniprot Accession No. P00533配列番号6に示す)は、受容体チロシンキナーゼのErbBファミリーのメンバーであり、リガンド、例えば上皮細胞増殖因子(EGF)、ならびにTGF−α、アンフィレギュリン、ヘパリン結合EGF(HB−EGF)およびベータセルリンを含む他の内在性EGF様リガンドと結合し、活性化されるチロシンキナーゼ増殖因子受容体である。活性化されると、EGFRは細胞増殖、増殖、生存および運動性に重要なシグナル伝達カスケードに包含される。腫瘍細胞への存在に加えて、上皮細胞増殖因子受容体は遍在性であり、造血細胞および上皮起源の細胞を除く正常細胞の表面上に無作為に分散している。例えば、EGFRは皮膚ケラチン生成細胞で発現される。
ここで使用する抗EGFR抗体は、EGFRと特異的に結合し、リガンドのEGFRへの結合を遮断し、それによりEGFRの競合的阻害およびEGFR活性化の阻害を起こす、あらゆる抗体をいう。それゆえに、抗EGFR抗体はEGFR阻害剤である。ここでの抗EGFR抗体の記載は、EGFRと特異的に結合する完全長抗体およびその抗原結合フラグメントを含む。
ここで使用するセツキシマブ(225、アービタックスとしても知られ、かつ販売されている)は、EGFR阻害剤であるキメラ(マウス/ヒト)モノクローナル抗体である、抗EGFR抗体である。セツキシマブは、配列番号1(重鎖)および配列番号2(軽鎖)に示すアミノ酸の配列を含む。
ここで使用するセツキシマブの抗原結合フラグメントは、セツキシマブに由来するが、セツキシマブの完全長より短いが、しかし少なくとも抗原結合部位を形成するのに十分な該抗体の可変領域の一部(例えば1個以上のCDR)を含み、それゆえにセツキシマブの結合特異性および/または活性を保持する抗体をいう。セツキシマブの抗原結合フラグメントの例は、配列番号3に示すアミノ酸の配列(可変重鎖)および配列番号4に示すアミノ酸の配列(可変軽鎖)または抗原と結合するのに十分な配列番号3および配列番号4の一部を含む抗体を含む。例えば、セツキシマブの抗原結合フラグメントの例は、配列番号5(V−C1)および配列番号2(軽鎖V−C)に示すアミノ酸の配列を含むFab抗体である。
ここで使用するセツキシマブの変異体は、セツキシマブにおいてここに提供する修飾以外の1個以上の修飾を示し、EGFRと特異的に結合する、セツキシマブまたはその抗原結合フラグメント由来の抗体である。例えば、セツキシマブの変異体は、毒性を減らすためのヒト化変異体を含む。セツキシマブの変異体の例は、可変重鎖について配列番号3に示すアミノ酸の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示すアミノ酸の配列および/または可変軽鎖について配列番号4に示すアミノ酸の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示すアミノ酸の配列を有し、ここに提供する修飾を含まず(その修飾前に)、EGFRと特異的に結合するものを含む。例えば、ここに提供するセツキシマブ変異体の例は、配列番号1に示す可変重鎖および配列番号10に示す可変軽鎖を有する抗体または配列番号28に示す可変重鎖および配列番号29に示す可変軽鎖を有する抗体または配列番号8に示す重鎖および配列番号9に示す軽鎖を有する抗体およびその対応する抗体形態である。最初にここで提供した修飾を含まないセツキシマブの変異体は、非修飾抗体として使用でき、さらにここに提供する修飾を含むように修飾できると理解される。
可変重鎖、可変軽鎖または両者における修飾と関連してここで使用する“両者”は、抗体が、抗体において可変重鎖における1個以上の修飾および可変軽鎖における1個以上の修飾を含むことを意味する。
ここで使用する“非修飾抗体”は、ここに提供する修飾のために選択される出発ポリペチド重鎖および軽鎖またはそのフラグメントをいう。出発標的ポリペチドは、活性を評価する優勢参照ポリペチドである、抗体の野生型または参照形態をいう。例えば、セツキシマブは、ここでの修飾のための優勢または参照ポリペチドである。非修飾または出発標的抗体を、抗体の優勢または参照形態と異なるように改変または変異してよいが、それにもかかわらずここでは、ここで産生されるその後に修飾されたポリペチド(例えば抗原結合フラグメントまたはセツキシマブの変異体)に対して、出発非修飾標的タンパク質という。それゆえに、非修飾参照タンパク質と比較して、特定の活性または特性の所望の増加または減少を有するように修飾されている当分野で知られる現存するタンパク質を出発非修飾標的タンパク質として選択し、使用できる。例えば、1個以上の1アミノ酸置換により優勢または参照形態から修飾されており、所望の特性が増加または減少している、例えば免疫原性が減少しているタンパク質は標的タンパク質であってよく、ここでは、同一または異なる特性をさらに修飾するための、非修飾をいう。
ここで使用する“修飾抗EGFR抗体”または“変異体抗EGFR抗体”は、参照または非修飾抗EGFR抗体と比較して、そのアミノ酸の配列に、ここに記載する少なくとも1アミノ酸付加、欠失または置換を含む抗EGFR抗体をいう。参照または非修飾抗EGFR抗体の例は、配列番号1(重鎖)および2(軽鎖)または配列番号8(重鎖)および配列番号9(軽鎖)に示す完全長抗EGFR抗体ポリペチド;またはその抗原結合フラグメント、例えば配列番号3(可変重鎖)および配列番号4(可変軽鎖)、配列番号5(V−C1)および配列番号2(V)または配列番号3(可変重鎖)および配列番号10(可変軽鎖)に示す抗EGFR抗体ポリペチドまたは任意の記載した配列番号のものと少なくとも68%、69%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%配列同一を示す重鎖または軽鎖またはその一部を示し、それにより得られた抗体は、EGFRに特異的に結合するその抗体変異体である。修飾抗EGFR抗体は、得られた修飾抗EGFR抗体がEGFRへの結合を示す限り、最大150個のアミノ酸置換を含み得る。典型的に、修飾抗EGFR抗体は、1個、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、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個または50個のアミノ酸置換を含む。修飾抗EGFR抗体はまた、ここに記載されているとおり、少なくとも1アミノ酸付加、欠失または置換に加えて、任意の1個以上の他の修飾も含み得ることは理解される。
ここで使用する“修飾”は、ポリペチドのアミノ酸の配列または核酸分子におけるヌクレオチドの配列の修飾をいい、それぞれアミノ酸およびヌクレオチドの欠失、挿入および置換を含む。ポリペチドを修飾する方法は当業者に慣用であり、例えば組み換えDNA方法の使用による。
ここで使用する“欠失”は、核酸またはポリペチド配列についていうとき、標的ポリヌクレオチドまたはポリペチドまたは天然または野生型配列のような配列と比較して、1個以上のヌクレオチドまたはアミノ酸の削除をいう。
ここで使用する“挿入”は、核酸またはポリペチド配列についていうとき、標的、天然、野生型または他の関連配列内の1個以上の追加のヌクレオチドまたはアミノ酸の挿入をいう。それゆえに、野生型配列と比較して、1個以上の挿入を含む核酸分子は、配列の直線長内に1個以上の追加のヌクレオチドを含む。ここで使用する核酸およびアミノ酸配列への“付加”は、他の配列と比較して、いずれかの末端へのヌクレオチドまたはアミノ酸の追加をいう。
ここで使用する“置換”または“交換”は、分子の長さ(残基の数により記載)を変えることなく、天然、標的、野生型または他の核酸またはポリペチド配列の1個以上のヌクレオチドまたはアミノ酸を、別のヌクレオチドまたはアミノ酸に置き換えることを意味する。それゆえに、分子における1個以上の置換は、分子のアミノ酸残基またはヌクレオチドの数を変えない。特定のポリペチドと比較したアミノ酸置換は、ポリペチド配列の長さに従ったアミノ酸残基の番号の点で表すことができる。例えば、イソロイシン(Ile;I)からシステイン(Cys;C)への置換であるアミノ酸配列の19位のアミノ酸に修飾を有する修飾ポリペチドは、修飾された19位のアミノ酸がシステインであることを示すために、I19C、Ile19Cysまたは単にC19と表すことができる。この例において、置換を有する分子は、非修飾ポリペチドのIle19に修飾を有する。ここでの目的のために、修飾が抗体の重鎖(HC)または軽鎖(LC)中であるため、修飾をまた改変されたポリペチドの鎖を示すために、HC−またはLC−を付して示すこともできる。
ここで使用する“に対応する位置”または配列表に示されるような、開示された配列におけるヌクレオチドまたはアミノ酸位置と“対応する”ヌクレオチドまたはアミノ酸位置なる記述は、標準的アラインメントアルゴリズム、例えばGAPアルゴリズムを使用して、同一性を最大化するために開示された配列とのアラインメントにより同定されたヌクレオチドまたはアミノ酸の位置である。ここでの目的のために、ここで提供される修飾のための残基は、配列番号3に記載された可変重鎖および配列番号4に記載された可変軽鎖にされたアミノ酸の位置で示す。それゆえに、対応する残基は、参照重鎖配列またはその一部と配列番号3に示す配列のアラインメントおよび/または対応する軽鎖配列またはその一部と配列番号4に示す配列のアラインメントにより決定できる。配列を整列することにより、当業者は、例えば、ガイドとして保存および同一アミノ酸残基を使用して、対応する残基を同定できる。一般に、対応する位置を同定するために、アミノ酸の配列を、最高次数のマッチが得られるように整列する(例えば:Computational Molecular Biology, Lesk, A.M., ed., Oxford University Press, New York, 1988; Biocomputing: Informatics and Genome Projects, Smith, D.W., ed., Academic Press, New York, 1993; Computer Analysis of Sequence Data, Part I, Griffin, A.M., and Griffin, H.G., eds., Humana Press, New Jersey, 1994; Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press, 1987; and Sequence Analysis Primer, Gribskov, M. and Devereux, J., eds., M Stockton Press, New York, 1991; Carrillo et al. (1988) SIAM J Applied Math 48:1073参照)。アラインメントの例を図2に示し、対応する整列した残基に基づくアミノ酸置換の例を表5および表7に示す。
ここで使用する配列のアラインメントは、ヌクレオチドまたはアミノ酸の2個以上の配列の整列のための相同性の使用をいう。典型的に、50%以上の同一性で関連する2個以上の配列を整列する。整列した一組の配列を、対応する位置で整列した2個以上の配列といい、ゲノムDNA配列と整列したRNA、例えばESTおよび他のcDNA由来の整列配列を含み得る。関連または変異体ポリペチドまたは核酸分子は、当業者に知られる任意の方法で整列できる。このような方法は、典型的にマッチを最大化し、手動アラインメントの使用および多数の利用可能なアラインメントプログラム(例えば、BLASTP)および当業者に知られるその他のような方法を含む。ポリペチドまたは核酸の配列を整列することにより、当業者は、保存および同一アミノ酸残基をガイドとして使用して、類似部分または位置を同定できる。さらに、当業者はまたヒトおよび非ヒト配列間での対応するアミノ酸またはヌクレオチド残基を発見するためにガイドとして保存アミノ酸またはヌクレオチド残基を使用できる。対応する位置はまた、例えばコンピューター・シミュレーションしたタンパク質構造のアラインメントの使用により、構造的アラインメントにも基づき得る。他の例において、対応する領域を同定できる。当業者はまたヒトおよび非ヒト配列間での対応するアミノ酸残基を発見するためにガイドとして保存アミノ酸残基を用いることができる。
ここで使用するポリペチド、例えば抗体の“特性”は、結合特異性、構造的配置または配座、タンパク質安定性、タンパク質分解に対する抵抗性、立体配座安定性、熱耐性およびpH条件に対する耐性を含むが、これらに限定されないポリペチドにより示されるあらゆる特性をいう。特性の変化は、ポリペチドの“活性”を変え得る。例えば、抗体ポリペチドの結合特異性の変化は、ポリペチドの抗原に結合する能力および/または種々の結合活性、例えば親和性またはアビディティまたはインビボ活性を変え得る。
ここで使用するポリペチド、例えば抗体の“活性”または“機能的活性”は、ポリペチドにより示されるあらゆる活性をいう。このような活性は経験的に決定できる。活性の例は、例えば、抗原結合、DNA結合、リガンド結合または二量体化を介して生体分子と相互作用する能力、酵素活性、例えば、キナーゼ活性またはタンパク分解活性を含むが、これらに限定されない。抗体(抗体フラグメントを含む)に関して、活性は、特定の抗原と特異的に結合する能力、抗原結合親和性(例えば高または低親和性)、抗原結合のアビディティ(例えば高または低アビディティ)、オン速度、オフ速度、エフェクター機能、例えば抗原中和またはクリアランスを促進する能力、ウイルス中和およびインビボ活性、例えば病原体の感染または侵襲を阻止するまたはクリアランスを促進するまたは体内の特定の組織または体液または細胞に浸透する能力を含むが、これらに限定されない。活性は、インビトロまたはインビボで、認知されたアッセイ、例えばELISA、フローサイトメトリー、表面プラズモン共鳴またはオンまたはオフ速度を測定するための同等なアッセイ、免疫組織化学および免疫蛍光組織学および顕微鏡、細胞アッセイ、フローサイトメトリーおよび結合アッセイ(例えば、パニングアッセイ)を使用して評価できる。例えば、抗体ポリペチドについて、活性は、結合親和性、アビディティおよび/または結合係数(例えば、オン/オフ速度について)および他の活性の測定によりインビトロでまたは種々の効果をインビボで測定することにより、例えば免疫効果、例えば抗原クリアランス、組織への抗体の浸透または局所化、疾患、例えば感染からの保護、血清または他の流体抗体力価または当分野で周知の他のアッセイにより評価できる。ポリペチドが活性を示すことを示すこのようなアッセイの結果を、インビボのポリペチドの活性と相関させることができ、ここで、インビボ活性は治療活性または生物学的活性ということができる。修飾ポリペチドの活性は、非修飾ポリペチドと比較して1%の活性、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、200%、300%、400%、500%またはそれ以上を含むが、これらに限定されない、非修飾ポリペチドの任意の活性パーセンテージのレベルであり得る。修飾(例えば変異体)抗体の機能性または活性を決定するためのアッセイは当分野で周知である。
ここで使用する“少なくとも1個の活性を示す”または“少なくとも1個の活性を保持する”は、修飾を含まない標的または非修飾ポリペチドと比較して、修飾ポリペチド、例えば変異体抗体または他の治療的ポリペチド(例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント)により示される活性をいう。標的ポリペチドの活性を保持する修飾または変異体ポリペチドは、非修飾ポリペチドの改善された活性、減少した活性または維持された活性を示し得る。いくつかの例において、修飾または変異体ポリペチドは、標的または非修飾ポリペチドと比較して増加した活性を保持し得る。いくつかの例では、修飾または変異体ポリペチドは、非修飾または標的ポリペチドと比較して、減少した活性を保持し得る。修飾または変異体ポリペチドの活性は、非修飾または標的ポリペチドの1%の活性、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、200%、300%、400%、500%またはそれ以上の活性を含むが、これらに限定されない、非修飾または標的ポリペチドの任意の活性パーセンテージのレベルであり得る。他の態様において、活性の変化は、非修飾または標的ポリペチドより少なくとも約2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、200倍、300倍、400倍、500倍、600倍、700倍、800倍、900倍、1000倍またはそれ以上の倍率で高い。活性の保持についてのアッセイは、保持する活性による。このようなアッセイはインビトロまたはインビボで実施できる。活性は、例えば、当分野で知られ、下記活性についての実施例に記載するアッセイ、例えばELISAおよびパニングアッセイであるがこれらに限定されないアッセイを使用して測定できる。非修飾または標的ポリペチドと比較した修飾または変異体ポリペチドの活性もまたインビボ治療的または生物学的活性あるいはポリペチド投与後の結果に関して評価できる。
ここで使用する修飾抗EGFR抗体に対する“増加した活性”は、同一条件下で試験したとき、修飾抗EGFR抗体がアミノ酸置換を含まない非修飾抗EGFR抗体と比較して、大きな活性を示すことをいう。例えば、修飾抗EGFR抗体は、非修飾または参照抗EGFR抗体の少なくともまたは少なくとも約110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、400%、500%、600%、700%、800%、900%、1000%またはそれ以上の活性を示す。
ここで使用する“結合”、“結合した”またはその文法的変形は、分子の他分子との引力相互作用への参加し、2個の分子が互いに近接した安定な結合を生じることを意味する。結合は、非共有結合、共有結合(例えば可逆性および不可逆性共有結合)を含むが、これらに限定されず、例えば、タンパク質、核酸、炭水化物、脂質および小分子、例えば薬物を含む化合物であるが、これらに限定されない分子間の相互作用を含む。結合の例は、抗体-抗原相互作用および受容体-リガンド相互作用である。抗体が特定の抗原と“結合”するとき、結合は、抗体結合部位での、同系の抗体-抗原相互作用を介する抗体による抗原の特異的認識を意味する。結合はまた、ポリペチドの複数鎖の結合、例えばジスルフィド結合を介して相互作用する抗体鎖を含み得る。
ここで使用する結合活性は、1個以上の結合パートナーと結合するか否か、どのように結合するかに関する、分子、例えばポリペチドの特徴である。結合活性は、結合パートナーと結合する能力、結合パートナーと結合する親和性(例えば高親和性)、結合パートナーと結合するアビディティ、結合パートナーとの結合の強度および/または結合パートナーとの結合の特異性を含む。
ここで使用する“親和性”または“結合親和性”は、2個以上の分子、例えば結合パートナーの間の相互作用の強度、典型的に2個の結合パートナー間の非共有結合的相互作用の強度を記載する。抗原エピトープに対する抗体またはその抗原結合フラグメントの親和性は、単一抗体結合部位とエピトープの間の全非供給結合的相互作用の強度の指標である。低親和性抗体-抗原相互作用は弱く、分子は急速に解離する傾向にあり、一方高親和性抗体-抗原結合は強く、分子は長時間結合したままである。親和性の計算方法、例えば結合/解離定数を決定する方法は周知である。例えば、高抗体親和性は、約10-1以上、約10-1以上、約10-1以上または約10-1、1010-1、1011-1または1012-1以上の平衡結合定数(K)で抗体特異的が標的タンパク質に結合することを意味する。抗体はまた、10-4M、10-6M〜10-7Mまたは10-8M、10-10M、10-11Mまたは10-12Mまたはそれ以下の平衡解離定数(K)により特徴付けられる。親和性は経験的に概算でき、または親和性を、例えば、特定の抗原に対してある抗体と他の抗体の親和性を比較することにより、比較上決定できる。例えば、このような親和性は、慣用技術を使用して、例えば平衡透析により;製造業者の一般的取扱法に従ってBiacore 2000装置を使用して;放射標識標的抗原を使用する放射免疫アッセイにより;または当業者に知られる他の方法により容易に決定できる。親和性データを、例えば、Scatchard et al., Ann N.Y. Acad. Sci., 51:660 (1949)の方法により分析できる。
ここで使用する抗体アビディティは、多価抗体とその同族抗原の複数相互作用、例えば反復エピトープまたはエピトープアレイを有する抗原と結合する、複数結合部位を含む抗体の強度をいう。高アビディティ抗体は、低アビディティ抗体と比較して、高強度のこのような相互作用を有する。
ここで使用する“親和性定数”は、抗原に対する抗体の親和性を測定するために使用する結合定数(K)をいう。親和性定数が高いほど、抗体の抗原に対する親和性が大きい。親和性定数は、モル濃度の逆数の単位(すなわちM-1)で表し、抗体反応のための標準的動力学的方法(例えば、免疫アッセイ、表面プラズモン共鳴または当分野で知られる他の動力学的相互作用アッセイ)により測定した結合-解離反応の速度定数から計算できる。抗体の結合親和性はまた解離定数またはKdとして表し得る。解離定数は結合定数の逆数、K=1/Kである。それゆえに、親和性定数はまたKで表し得る。
ここで使用する用語“同一”は、抗体結合親和性について使用するとき、結合定数(K)または解離定数(K)が対照抗体の約1〜100倍または1〜10倍以内であることを意味する(対照抗体より1〜100倍大きな親和性または1〜100分の1低い親和性またはこのような範囲内の任意の数値または範囲または値)。
ここで使用する“実質的に同一”は、結合定数(K)または解離定数(K)について使用するとき、結合定数が参照抗体の結合定数、Kaの約5〜5000倍大きいまたは小さいことを意味する(参照抗体より5〜5000倍大きいまたは5〜5000分の1小さい)。
ここで使用する抗体またはその抗原結合フラグメントに関する“特異的に結合”または“免疫特異的に結合”はここでは交換可能に使用し、抗体の抗体結合部位と抗原の間の非共有結合的相互作用により、同族抗原との1個以上の非共有結合を形成する抗体または抗原結合フラグメントの能力をいう。典型的に、EGFRと免疫特異的に結合(または特異的に結合)する抗体は、約または正確に1×10-1または1×10-1またはそれより大きい親和性定数Ka(または1×10-7Mまたは1×10-8Mまたはそれより小さい解離定数(Kd))でEGFRと結合する。親和性定数は、抗体反応のための標準的動力学的方法、例えば、免疫アッセイ、表面プラズモン共鳴(SPR)(Rich and Myszka (2000) Curr. Opin. Biotechnol 11:54; Englebienne (1998) Analyst. 123:1599)、等温滴定熱量測定(ITC)または当分野で知られる他の動力学的相互作用アッセイ(例えば、Paul, ed., Fundamental Immunology, 2nd ed., Raven Press, New York, pages 332-336 (1989)参照);また抗体の結合親和性の計算のためのSPRおよびITC方法の例の記載について米国特許番号7,229,619も参照のこと)により決定できる。リアルタイム検出および結合率のモニタリングのための計測手段および方法は知られており、市販されている(例えば、Biacore 2000、Biacore AB, Upsala, SwedenおよびGE Healthcare Life Sciences; Malmqvist (2000) Biochem. Soc. Trans. 27:335)。特定の抗原(例えばEGFR)と免疫特異的に結合する抗体または抗原結合フラグメントは、例えば、免疫アッセイ、例えば放射免疫アッセイ(RIA)、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、表面プラズモン共鳴または他の当業者に知られる他の技法により同定できる。
ここで使用する用語“表面プラズモン共鳴”は、例えば、Biacoreシステム(GE Healthcare Life Sciences)を使用する、バイオセンサーマトリックス内のタンパク質濃度の変更の検出によりリアルタイム相互作用の分析を可能にする光学現象である。
ここで使用する“抗体”は、天然であれ、一部もしくは完全に合成により、例えば組み換えにより産生されたものであれ、免疫グロブリンおよび免疫グロブリンフラグメントをいい、抗原結合部位を形成するのに十分である免疫グロブリン分子の可変重鎖および軽鎖領域の少なくとも一部を含み、集合したとき、抗原と特異的に結合するあらゆるフラグメントを含む。それゆえに、抗体は、免疫グロブリン抗原結合ドメイン(抗体結合部位)と相同または実質的に相同である結合ドメインを有するあらゆるタンパク質を含む。例えば、抗体は、2個の重鎖(HおよびH’と示し得る)および2個の軽鎖(LおよびL’と示し得る)を含み、ここで、各重鎖が完全長免疫グロブリン重鎖であるかまたは抗原結合部位を形成するのに十分なその一部(例えば重鎖はV鎖、V-C1鎖およびV-C1-C2-C3鎖を含むが、これらに限定されない)であり、各軽鎖は完全長軽鎖または抗原結合部位を形成するのに十分なその一部(例えば軽鎖は、V鎖およびV-C鎖を含むが、これらに限定されない)であり得る、抗体を含む。各重鎖(HおよびH’)は1個の軽鎖(それぞれLおよびL’)と対形成する。典型的に、抗体は最小限可変重(V)鎖および/または可変軽(V)鎖の全てまたは少なくとも一部を含む。抗体はまた定常領域の全てまたは一部も含み得る。
ここでの目的のために、用語抗体は、完全長抗体および抗体フラグメント、例えば抗EGFR抗体フラグメントを含むその一部を含む。抗体フラグメントは、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)フラグメント、Fvフラグメント、ジスルフィド結合したFvs(dsFv)、Fdフラグメント、Fd’フラグメント、一本鎖Fvs(scFv)、一本鎖Fabs(scFab)、二重特異性抗体、抗イディオタイプ(抗Id)抗体または上記のいずれかの抗原結合フラグメントを含むが、これらに限定されない。抗体はまた、合成抗体、組み換えにより産生した抗体、多特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、ヒト抗体、非ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体および細胞内抗体を含む。ここに提供する抗体は、あらゆる免疫グロブリンタイプ(例えば、IgG、IgM、IgD、IgE、IgAおよびIgY)、あらゆるクラス(例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2)またはサブクラス(例えば、IgG2aおよびIgG2b)のメンバーを含む。
ここで使用する抗体の形態は、抗体の特定の構造をいう。ここでの抗体は、完全長抗体およびその一部、例えば、例えば、Fabフラグメントまたは他の抗体フラグメントを含む。それゆえに、Fabは特定の抗体の形態である。
ここで使用する抗体の“対応する形態”への言及は、2抗体の特性または活性を比較するとき、特性を同一抗体の形態を使用して比較することをいう。例えば、抗体が第一抗体の対応する形態の活性と比較して活性が低いと記載されているとき、特定の形態、例えばその抗体のFabが第一抗体のFabと比較して活性が低いことを意味する。
ここで使用する完全長抗体は、2個の完全長重鎖(例えばV-C1-C2-C3またはV-C1-C2-C3-C4)および2個の完全長軽鎖(V-C)およびヒンジ領域を有する抗体、例えば抗体分泌B細胞により産生されたヒト抗体および合成により産生された同一ドメインを有する抗体である。
ここで使用する抗体フラグメントまたは抗体部分は、完全長より短いが、少なくとも抗原結合部位を形成するのに十分な該抗体の可変領域の一部(例えば1個以上のCDR)を含み、それゆえに完全長抗体の結合特異性および/または活性を保持する完全長抗体の任意の部分をいい;抗体フラグメントは、完全長抗体の酵素処理により産生された抗体誘導体、ならびに合成的に、例えば組み換えにより産生した誘導体を含む。抗体フラグメントの例は、Fab、Fab’、F(ab)、一本鎖Fvs(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFdフラグメントを含むが、これらに限定されない(例えば、Methods in Molecular Biology, Vol 207: Recombinant Antibodies for Cancer Therapy Methods and Protocols (2003); Chapter 1; p 3-25, Kipriyanov参照)。フラグメントは、例えばジスルフィド架橋および/またはペプチドリンカーにより、互いに結合した複数鎖を含み得る。抗体フラグメントは、一般に少なくとも約50アミノ酸および典型的に少なくとも200アミノ酸を含む。
ここで使用するFv抗体フラグメントは、非共有結合的相互作用により結合した1個の可変重ドメイン(V)および1個の可変軽(V)ドメインから成る。
ここで使用するdsFvは、V-V対を安定化させる操作された分子間ジスルフィド結合を有するFvをいう。
ここで使用するFdフラグメントは、抗体重鎖の可変ドメイン(V)および1個の定常領域ドメイン(C1)を含む抗体のフラグメントをいう。
ここで使用するFabフラグメントは、パパインによる完全長免疫グロブリンの消化により生じる抗体フラグメントまたは合成的に、例えば組み換え方法により産生される同一構造を有するフラグメントを言う。Fabフラグメントは軽鎖(VおよびCを含む)および重鎖の可変ドメイン(V)および重鎖の1個の定常領域ドメイン(C1)を含む他の鎖を含む。
ここで使用するF(ab’)フラグメントは、免疫グロブリンのペプシンによるpH4.0〜4.5での消化により生じる抗体フラグメントまたは合成的に、例えば組み換え方法により産生される同一構造を有するフラグメントをいう。F(ab’)フラグメントは、本質的に2個のFabフラグメントを含み、ここで、各重鎖部分は、2個のフラグメントを連結するジスルフィド結合を形成するシステイン残基を含む、付加的数アミノ酸を含む。
ここで使用するFab’フラグメントは、F(ab’)フラグメントの半分(1個の重鎖および1個の軽鎖)を含むフラグメントである。
ここで使用するFd’フラグメントは、F(ab’)フラグメントの1個の重鎖部分を含む抗体のフラグメントである。
ここで使用するFv’フラグメントは、抗体分子のVおよびVドメインのみを含むフラグメントである。
ここで使用するhsFvは、Fabフラグメントに通常存在する定常ドメインがヘテロ二量体コイルド-コイル-ドメインで置き換わっている抗体フラグメントをいう(例えば、Arndt et al. (2001) JMol Biol. 7:312:221-228参照)。
ここで使用するscFvフラグメントは、任意の順番でポリペチドリンカーにより共有結合的結合した可変軽鎖(V)および可変重鎖(V)を含む抗体フラグメントをいう。リンカーは、2個の可変ドメインが実質的干渉なしに架橋するような長さのものである。リンカーの例は(Gly-Ser)残基であり、数個のGluまたはLys残基が溶解度を上げるために全体に分散している。
ここで使用する二重特異性抗体は、二量体cFvをいい、二重特異性抗体は、典型的にscFvsより短いペプチドリンカーを有し、優先的に二量体化する。
ここで使用するポリペチド“ドメイン”は、構造的におよび/または機能的に区別可能または定義可能であるポリペチドの一部(3個またはそれ以上、一般に5個、10個またはそれ以上のアミノ酸)である。ポリペチドドメインの例は、1個以上の構造的モチーフから成るポリペチド内の独立して折りたたまれた構造を形成できる(例えばループ領域により結合したアルファらせんおよび/またはベータ鎖の組み合わせ)および/または特定の機能的活性、例えば酵素活性、二量体化または抗原結合により認識されるポリペチドの一部である。ポリペチドは1個以上、典型的に1個を超える、異なるドメインを有し得る。例えば、ポリペチドは1個以上の構造的ドメインおよび1個以上の機能的ドメインを有し得る。単一ポリペチドドメインは、構造および機能により区別できる。ドメインは、アミノ酸の連続的直線的配列を含み得る。あるいは、ドメインは、ポリペチドのアミノ酸の直線状配列をとおして非連続的である、複数の非連続的アミノ酸部分を包含できる。典型的に、ポリペチドは、多数のドメインを含む。例えば、抗体分子の各重鎖および各軽鎖は、各約110アミノ酸長の多数の免疫グロブリン(Ig)ドメインを含む。当業者はポリペチドドメインを熟知し、構造的および/または機能的相同性により、他のこのようなドメインから同定できる。ここでの例のために、定義を記載しているが、特定のドメインを名称により認識することは十分に当分野技術の範囲内である。必要であれば、ドメインの同定のために適当なソフトウェアを用い得る。
ここで使用するポリペチドの機能的領域は、少なくとも1個の機能的ドメイン(例えば、抗原結合、DNA結合、リガンド結合または二量体化を介して生体分子と相互作用する能力のような特定の機能または酵素活性、例えば、キナーゼ活性またはタンパク分解活性を与える)を含むポリペチドの領域であり、ポリペチドの機能的領域の例は、抗体ドメイン、例えばCDR1、CDR2およびCDR3または抗原結合部分、例えば抗体結合部位を含む、V、V、C、Cおよびその一部、例えばCDRである。
ここで使用するポリペチドの構造的領域は、少なくとも1個の構造的ドメインを含むポリペチドの領域である。
ここで使用するIgドメインは、各々ループにより結合されたアミノ酸の逆平行ベータ鎖を含む、2個のベータ-プリーツシートを含む、免疫グロブリン(Ig)折りたたみと呼ばれる構造により区別される、当業者によりそのようなものとして認識されたドメインである。Ig折りたたみ中の2個のベータシートは、疎水性相互作用および保存的鎖内ジスルフィド結合によりサンドイッチされている。抗体鎖内の個々の免疫グロブリンドメインは、さらに機能に基づき区別できる。例えば、軽鎖は1個の可変領域ドメイン(V)および1個の定常領域ドメイン(C)を含むが、重鎖は1個の可変領域ドメイン(V)および3個または4個の定常領域ドメイン(C)を含む。各V、C、VおよびCドメインは免疫グロブリンドメインの例である。
ここで使用する、抗体を参照した可変ドメインは、抗体毎に変わるアミノ酸の配列を含む、抗体重鎖または軽鎖の特異的Igドメインをいう。各軽鎖および各重鎖は、1個の可変領域ドメイン(VおよびV)を含む。可変ドメインは抗原特異性を提供し、従って抗原認識を担う。各可変領域は、抗原結合部位ドメインおよびフレームワーク領域(FR)の一部であるCDRを含む。
ここで使用する“超可変領域”、“HV”、“相補性決定領域”、“CDR”および“抗体CDR”は、一体となって抗体の抗原結合部位を結合する、各可変領域内の多数の部分の一つをいうために交換可能に使用される。各可変領域ドメインはCDR1、CDR2およびCDR3と呼ばれる3個のCDRを含む。3個のCDRは、直線状アミノ酸配列をとおして非連続的であるが、折りたたまれたポリペチドでは近接している。CDRは、可変ドメインのベータシートの平行鎖を結合するループ内に位置する。
ここで使用する“抗原結合ドメイン”、“抗原結合部位”、“抗原結合部位”および“抗体結合部位”は、同族抗原を認識し、物理的に相互作用する抗体内のドメインをいうために同義で使用する。天然の通常の完全長抗体分子は、各々重鎖可変領域の一部および軽鎖可変領域の一部を含む、2個の通常の抗原結合部位を含む。通常の抗原結合部位は、可変領域ドメイン内の逆平行ベータ鎖を結合するループを含む。抗原結合部位は、可変領域ドメインの他の部分を含み得る。各通常の抗原結合部位は、重鎖からの3個の超可変領域および軽鎖からの3個の超可変領域を含む。超可変領域は相補性決定領域(CDR)とも呼ばれる。
ここで使用する、抗体重鎖または軽鎖または可変重鎖または軽鎖に関する“その一部”は、重鎖および軽鎖を含む抗体に集合したとき、全6個のCDRを含む対応する完全長抗体の結合特異性の少なくとも一部を保持するのに十分である、可変重(V)および可変軽(V)鎖の少なくとも1個または2個、典型的に3個、4個、5個または全6個のCDRを含むように、抗原結合部位を形成するのに十分であるその連続的一部である。一般に、十分な抗原結合部位は、重鎖のCDR3(CDRH3)を必要とする。典型的にさらに軽鎖のCDR3(CDRL3)を必要とする。ここに記載するとおり、当業者は、CDRを知っており、KabatまたはChothiaナンバリングに基づき同定できる(例えば、Kabat, E.A. et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242, and Chothia, C. et al. (1987) J. Mol. Biol. 196:901-917参照)。
ここで使用するフレームワーク領域(FR)は、ベータシート内に位置する抗体可変領域ドメインのドメインであり、FR領域は、アミノ酸配列の点で、超可変領域と比較して、より保存されている。
ここで使用する定常領域ドメインは、抗体の中で可変領域ドメインと比較して、より保存されているアミノ酸の配列を含む、抗体重鎖または軽鎖におけるドメインである。各軽鎖は単一軽鎖定常領域(C)ドメインを含み、各重鎖は1個以上の重鎖定常領域(C)ドメインを含み、これは、C1、C2、C3およびC4を含む。完全長IgA、IgDおよびIgGアイソタイプはC1、C2、C3およびヒンジ領域を含み、一方IgEおよびIgMはC1、C2、C3およびC4を含む。C1およびCドメインは抗体分子のFabアームを伸ばし、そうして、抗原との相互作用および抗体アームの回転に寄与する。抗体定常領域は、例えば、抗体が、例えば種々の細胞、生体分子および組織との相互作用を介して、特異的に結合する、抗原、病原体および毒素のクリアランスを含むが、これらに限定されないエフェクター機能を発揮し得る。
ここで使用する“Kabatナンバリング”は、IgG1 Kabat抗体のインデックスナンバリングをいう(例えば、Kabat, E.A. et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242参照)。例えば、Kabatナンバリングに基づき、CDR-LIは残基L24〜L34に対応し;CDR-L2は残基L50〜L56に対応し;CDR-L3は残基L89〜L97に対応し;CDR-H1は長さによって残基H31〜H35、35aまたは35bに対応し;CDR-H2は残基H50〜H65に対応し;CDR-H3は残基H95〜H102に対応する。当業者は、Kabatを使用して定常領域の領域を同定できる。表1および2は、抗体例であるセツキシマブのKabatナンバリングおよびEUナンバリングスキームを使用した対応する残基を示す。
ここで使用する“EUナンバリング”または“EUインデックス”は、Edelman et al., Proc Natl. Acad. Sci. USA 63 (1969) 78-85に記載されたEU抗体のナンバリングスキームをいう。“KabatにおけるようなEUインデックス”は、Kabat, E.A. et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242に示されたヒトIgG1 Kabat抗体のEUインデックスナンバリングをいう。EUナンバリングまたはKabatにおけるようなEUナンバリングは、しばしば軽および重抗体鎖のFc領域のアミノ酸残基番号をいうために当業者に使用される。例えば、当業者は、EUナンバリングを使用して、定常領域の領域を同定できる。例えば、Cドメインは、Kabatナンバリングに従い残基L108〜L216またはEUナンバリングに従いL108〜L214に対応する。C1は、残基118〜215(EUナンバリング)または114〜223(Kabatナンバリング)に対応し;C2は残基231〜340(EUナンバリング)または244〜360(Kabatナンバリング)に対応し;C3は残基341〜446(EUナンバリング)または361〜478(Kabatナンバリング)ドメインに対応し;CDR-L2は残基L50〜L56に対応し;CDR-L3は残基L89〜L97に対応し;CDR-H1は長さにより残基H31-H35、35aまたは35bに対応し;CDR-H2は残基H50〜H65に対応し;CDR-H3は残基H95〜H102に対応する。表1および2は、抗体例であるセツキシマブのKabatおよびEUナンバリングを使用した対応する残基を示す。最上行(太字)はアミノ酸残基番号を示し;2番目の行(太字)は最上行に示す番号により同定される位置でのアミノ酸残基を一文字表記で示し;3番目の行(斜体)は、Kabatナンバリングに従う対応するKabat番号を示し;4番目の行(太字ではなく、斜体ではない)は、EUナンバリングに従う対応するEUインデックス番号を示す。
ここで使用する“抗体ヒンジ領域”または“ヒンジ領域”は、ガンマ、デルタおよびアルファ抗体アイソタイプの重鎖中に、他の抗体ドメインと相同性を有しないC1とC2ドメインの間に天然起源ポリペチド領域である。この領域はプロリン残基に富み、IgG、IgDおよびIgA抗体を柔軟性にし、抗原と結合するときに互いの種々の角度を想定して、Fab部分の2個の“アーム”(各々1個の抗体結合部位を含む)を可動性にする。この柔軟性により、Fabアームは移動性となり、細胞表面上のエピトープまたは他の抗原と相互作用するために抗体結合部位を整列させる。ヒンジ領域内の2個の鎖間ジスルフィド結合が2個の重鎖間の相互作用を安定化させる。ここに提供するいくつかの態様において、合成により産生した抗体フラグメントは、例えば、2個の抗体鎖間の相互作用を介して安定性を促進するために、1個以上のヒンジ領域を含む。ヒンジ領域は二量体化ドメインの例である。
ここで使用する用語“由来する”は、他の抗体、例えばモノクローナル抗体由来の抗体フラグメントをいうとき、元の抗体の結合特異性を保持する抗体フラグメント(例えば、Fab、F(ab’)、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメント)の操作をいう。このようなフラグメントは、酵素開裂、化学的架橋、組み換え手段またはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない当分野で知られる多様な方法により誘導できる。一般に、誘導した抗体フラグメントは、本抗体フラグメントと親抗体が同一エピトープに結合するように、親抗体の同一または実質的に同一の重鎖可変領域(V)および軽鎖可変領域(V)を共有する。
ここで使用する“親抗体”または“源抗体”は、抗体フラグメント(例えば、Fab、F(ab’)、F(ab)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメント)を誘導した抗体をいう。
ここで使用する用語“エピトープ”は、抗体のパラトープが結合する抗原上の抗原決定基のいずれかをいう。エピトープ決定基は、典型的に化学的に活性な分子の表面集団、例えばアミノ酸または糖側鎖を含み、典型的に特異的三次元構造的特徴、ならびに特異的電荷特徴を有する。
ここで使用するヒト化抗体は、ヒトへの投与が免疫応答を誘発しないような、“ヒト”アミノ酸の配列を包含させる修飾をした抗体である。ヒト化抗体は、典型的に非ヒト種免疫グロブリンに由来する相補性決定領域(CDRまたは超可変ループ)を含み、抗体分子の残りは主としてヒト免疫グロブリン由来である。このような抗体の製造方法は知られている。例えば、モノクローナル抗体をコードするDNAは、非可変領域のアミノ酸組成がヒト抗体に基づく、抗体をコードするために組み換えDNA技術により改変できる。このような領域を同定する方法は知られており、免疫グロブリンの可変および非可変領域の同定のために設計されたコンピュータープログラムを含む。それゆえに、一般に、ヒト化抗体は、可変ドメインの少なくとも一方および典型的に2個の実質的に全てを含み、ここで、全てまたは実質的に全ての超可変ループは非ヒト免疫グロブリンに対応し、全てまたは実質的に全てのFRはヒト免疫グロブリン配列のものである。ヒト化抗体は、所望によりまた免疫グロブリン、典型的にヒト免疫グロブリンの定常領域(Fc)の少なくとも一部を含む。可変領域に関して、ヒト化抗体は、典型的にヒトV遺伝子断片に由来する最も近いV領域と56%を超える配列同一性、例えば少なくとも57%、58%、59%、60%、65%、70%またはそれ以上の配列同一性を示し、ヒトV遺伝子断片に由来する最も近いV領域と少なくとも75%配列同一性、例えば少なくとも76%、77%、78%、79%、80%、85%またはそれ以上の配列同一性を有する。それゆえに、ヒト化抗体は、ヒト化前の親または参照または非修飾抗体よりも、その最も近いV生殖系列断片に由来するヒトV領域と、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%またはそれ以上の配列同一性を示す。
ここで使用する生殖系列遺伝子断片は、免疫グロブリン重または軽(カッパおよびラムダ)鎖をコードする、生殖系列からの免疫グロブリン(Ig)可変(V)、多様性(D)および接合部(J)または定常(C)遺伝子をいう。生殖系列には複数のV、D、JおよびC遺伝子断片があるが、遺伝子再構成により、各1個の断片のみが各機能的に再構成された遺伝子に生じる。例えば、機能的に再構成された重鎖は1個のV、1個のDおよび1個のJを含み、機能的に再構成された軽鎖遺伝子は1個のVおよび1個のJを含む。それゆえに、これらの遺伝子断片は胚細胞に運ばれるが、機能的遺伝子に構成されるまで重鎖および軽鎖に転写および翻訳され得ない。骨髄でのB細胞分化中、これらの遺伝子断片は、1010を超える特異性を産生できる動的遺伝システムにより無作為に組み換えられる。ここでの目的のために、遺伝子断片は、個々の生殖系列断片の組み合わせまたは編集によりインビトロで再構成される。
ここでの可変生殖系列断片の記載は、V、DおよびJ群、亜群、遺伝子またはそのアレルをいう。遺伝子断片配列は、既知データベースから入手できる(例えば、National Center for Biotechnology Information (NCBI), the international ImMunoGeneTics information system(登録商標)(IMGT), the Kabat database and the Tomlinson's VBase database (Lefranc (2003) Nucleic Acids Res., 31:307-310; Martin et al., Bioinformatics Tools for Antibody Engineering in Handbook of Therapeutic Antibodies, Wiley-VCH (2007), pp. 104-107参照;また公開国際PCT出願番号WO2010/054007も参照)。
ここで使用する、生殖系列断片に関連した“群”は、免疫グロブリンからのコアコーディング領域、すなわち重鎖または軽鎖をコードする可変(V)遺伝子、多様性(D)遺伝子、連結(J)遺伝子または定常(C)遺伝子をいう。生殖系列断片群の例は、V、D、J、V(VκまたはVλ)およびJ(JκまたはJλ)を含む。
ここで使用する、生殖系列断片に関連した“亜群”は、ヌクレオチド配列類似性または同一性により規定される一組の配列をいう。一般に、亜群は、ある種で同一群[V、D、JまたはC]に属する一組の遺伝子であり、少なくともヌクレオチドレベルで75%同一性を有する。亜群は、IMGT命名法に基づき分類される(imgt.cines.fr;例えば、Lefranc et al. (2008) Briefings in Bioinformatics, 9:263-275参照)。一般に、亜群は多遺伝子ファミリーを表す。
ここで使用する遺伝子のアレルは、参照遺伝子配列と比較して、コーディング領域に1個以上のヌクレオチド相違(例えば置換、挿入または欠失)により、配列多型性を有する生殖系列配列をいう。それゆえに、同一亜群に属するIG配列はそのコーディング配列は極めて類似しているが、それにもかかわらず高多型性を示し得る。亜群アレルは、アスタリスク(*)とその後の2個の数字番号を用いて、IMGT命名法に基づき分類される。
ここで使用する、生殖系列断片に関連した“ファミリー”は、アミノ酸配列類似性または同一性により規定される生殖系列断片配列の組をいう。一般に、生殖系列ファミリーは全ての遺伝子のアレルを含む。
ここで使用する“生殖系列断片に由来する”V遺伝子断片は、組換え現象により、V生殖系列遺伝子(VまたはV生殖系列断片)に由来する、VまたはV核酸配列における対応するヌクレオチドをいう。
ここで使用する、抗体重鎖(V領域)または軽鎖(V領域)またはその一部またはフラグメントにおけるV領域の記載は、組換え現象により、対応するV生殖系列断片遺伝子に由来するヌクレオチドによりコードされるアミノ酸をいう。
ここで使用する多量体化ドメインは、ポリペチド分子と1個以上の付加的ポリペチド分子の安定な相互作用を促進するアミノ酸の配列であり、各々相補性多量体化ドメインを含み、これは、第一ドメインとの安定な多量体を形成するために同一または異なる多量体化ドメインであり得る。一般に、ポリペチドは、直接的または間接的に多量体化ドメインと結合する。多量体化ドメインの例は、免疫グロブリン配列またはその一部、ロイシンジッパー、疎水性領域、親水性領域および適合性タンパク質-タンパク質相互作用ドメインである。多量体化ドメインは、例えば、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4サブタイプを含むIgG、IgA、IgE、IgDおよびIgMおよびその修飾形態からのFcドメインまたはその一部のような、例えば、免疫グロブリン定常領域またはドメインであり得る。
ここで使用する二量体化ドメインは、2個のポリペチド配列間(例えば、抗体鎖であるが、これに限定されない)の相互作用を促進する多量体化ドメインである。二量体化ドメインは、2個のポリペチド配列間、例えば完全長抗体ヒンジ領域の全てまたは一部のジスルフィド結合の形成を促進するシステイン残基を含むアミノ酸配列またはポリペチド間の相互作用を促進することが知られているアミノ酸の配列である1個以上の二量体化配列(例えば、ロイシンジッパー、GCN4ジッパー)を含むが、これらに限定されない。
ここで使用する“Fc”または“Fc領域”または“Fcドメイン”は、第一定常領域免疫グロブリンドメインを除く、抗体重鎖の定常領域を含むポリペチドをいう。それゆえに、Fcは、IgA、IgDおよびIgEの最後の2個の定常領域免疫グロブリンドメインまたはIgEおよびIgMの最後の3個の定常領域免疫グロブリンドメインをいう。所望により、Fcドメインは、これらのドメインのN末端に可動性ヒンジの全てまたは一部を含み得る。IgAおよびIgMについて、FcはJ鎖を含み得る。IgGのFcドメインの例として、Fcは免疫グロブリンドメインCγ2およびCγ3および、所望により、Cγ1とCγ2の間にヒンジの全てまたは一部を含む。Fc領域の境界は変わり得るが、典型的に、少なくともヒンジ領域の一部を含む。さらに、Fcはまた対立遺伝子または種変異体のいずれかまたは変異体または修飾形態のいずれか、例えばFcRへの結合またはFc介在エフェクター機能を変える変異体または修飾形態のいずれかをも含む。
ここで使用する“Fcキメラ”は、1個以上のポリペチドが、直接的または間接的に、Fc領域またはその誘導体に結合しているキメラポリペチドをいう。典型的に、Fcキメラは、免疫グロブリンのFc領域と他のポリペチドを併せる。Fcポリペチドの誘導体または修飾Fcポリペチドは当業者に知られる。
ここで使用するキメラポリペチドは、少なくとも2個の異なるポリペチドからの部分または単一ポリペチドの2個の非連続的部分からの部分を含むポリペチドをいう。それゆえに、キメラポリペチドは、一般に1個のポリペチドの全てまたは一部からのアミノ酸の配列残基および他の異なるポリペチドの全てまたは一部からのアミノ酸の配列を含む。2個の部分を直接的または間接的に結合でき、キメラポリペチドの実質的部分の完全性を、平衡条件および生理的条件下、例えば等張pH7緩衝化食塩水中で維持するのに十分な強度のペプチド結合、他の共有結合または他の非共有結合性相互作用を介して結合できる。
ここで使用する融合タンパク質は、2個の異なるポリペチドに対応するアミノ酸の配列を含むように操作されたポリペチドであり、これらは、例えば、ベクターの長さに沿って、近接して、例えば、隣接して互いに2個のポリペチドをコードする、2個の核酸を含むベクターからの融合タンパク質の発現により互いに結合される。従って、融合タンパク質は、ペプチド結合を介して直接的または間接的に結合した2個以上の、または2個以上の部分由来のタンパク質またはペプチドを含むキメラタンパク質をいう。2個の分子は、構築物で隣接しているかまたはリンカーまたはスペーサーポリペチドにより離れていてよい。
ここで使用する“リンカー”または“スペーサー”ペプチドは、2個のポリペチド配列を連結する短いアミノ酸の配列(またはこのようなアミノ酸配列をコードする核酸)をいう。“ペプチドリンカー”は、2個のポリペチド配列を連結する短いアミノ酸の配列をいう。ポリペチドリンカーの例は、ペプチド形質導入ドメインを抗体に連結するリンカーまたは合成抗体フラグメント、例えばscFvフラグメント中の2個の抗体鎖を連結するリンカーである。リンカーは周知であり、あらゆる知られたリンカーを提供する方法において使用できる。ポリペチドリンカーの例は(Gly-Ser)アミノ酸配列であり、数個のGluまたはLys残基が溶解度を上げるために全体に分散している。他のリンカーの例はここに記載し、これらおよび他の知られたリンカーのいずれも提供する組成物および方法と共に使用できる。
ここで使用する“タグ”または“エピトープタグ”は、典型的にポリペチド、例えばここに提供する抗体のN-またはC-末端に付加するアミノ酸の配列をいう。ポリペチドと融合したタグの挿入は、ポリペチド精製および/または検出を容易にし得る。典型的に、タグまたはタグポリペチドは、抗体により認識されるエピトープを提供するのに十分な残基を有するまたは検出または精製のために働き得るが、結合しているポリペチドの活性を妨害しないように十分短いポリペチドをいう。タグポリペチドは、典型的に、それと特異的に結合している抗体が、結合するポリペチドのエピトープと実質的に交差反応しないように、十分に独特である。適切なタグポリペチドは、一般に少なくとも5または6アミノ酸残基、通常約8〜50アミノ酸残基、典型的に9〜30残基である。タグは、多量体で1個以上のキメラポリペチドと結合し、多量体の検出またはサンプルまたは混合物からのその回収を可能にし得る。このようなタグは周知であり、容易に合成し、設計できる。グポリペチドの例は親和性精製に使用するものを含み、FLAGタグ、Hisタグ、インフルエンザ赤血球凝集素(HA)タグポリペチドおよびその抗体12CA5(Field et al. (1988) Mol. Cell. Biol. 8:2159-2165);c-mycタグおよびその8F9、3C7、6E10、G4、B7および9E10抗体(例えば、 Evan et al. (1985) Molecular and Cellular Biology 5 :3610-3616参照);および単純ヘルペスウイルス糖タンパク質D(gD)タグおよびその抗体(Paborsky et al. (1990) Protein Engineering 3:547-553)を含む。エピトープタグ付き抗体の検出に使用する抗体は、典型的にここでは二次抗体と呼ぶ。
ここで使用する標識または検出可能部分は、検出可能マーカー(例えば、蛍光分子、化学発光分子、生物発光分子、造影剤(例えば、金属)、放射性核種、発色団、検出可能ペプチドまたは検出可能生成物の形成を触媒する酵素)であり、これは、分子(例えば、抗体またはその抗原結合フラグメント、例えばここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント)に直接的または間接的に接着または結合できまたはそれと会合し、インビボおよび/またはインビトロで検出できる。検出方法は、知られる検出のインビボおよび/またはインビトロ方法を含む、当分野で知られるあらゆる方法であり得る(例えば、目視、磁気共鳴(MR)スペクトロスコピー、超音波シグナル、X線、ガンマ線スペクトロスコピー(例えば、陽電子放出断層撮影(PET)走査、単光子放射型コンピュータ断層撮影法(SPECT))、蛍光スペクトロスコピーまたは吸収による造影)。間接的検出は、検出可能部分と直接的または間接的に結合する原子、分子または組成物の物理的現象、例えば、エネルギーまたは粒子放出または吸収の測定をいう(例えば、一次抗体(例えば、ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント)と結合する標識二次抗体またはその抗原結合フラグメントの検出)。
ここで使用する“核酸”は、典型的にホスホジエステル結合により連結した、デオキシリボ核酸(DNA)およびリボ核酸(RNA)を含む、少なくとも2個の結合したヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体をいう。用語“核酸”にまた含まれるのは、核酸の類似体、例えばペプチド核酸(PNA)、ホスホロチオエートDNAおよび他のこのような類似体および誘導体またはそれらの組み合わせである。核酸はまた、例えば、ヌクレオチド類似体またはホスホジエステル結合以外の“主鎖”結合、例えば、ホスホトリエステル結合、ホスロアミデート結合、ホスホロチオエート結合、チオエステル結合またはペプチド結合(ペプチド核酸)を含む、DNAおよびRNA誘導体も含む。本用語はまた、等価物として、ヌクレオチド類似体、一本鎖(センスまたはアンチセンス)および二本鎖核酸から成るRNAまたはDNAの誘導体、変異体および類似体も含む。デオキシリボヌクレオチドは、デオキシアデノシン、デオキシシチジン、デオキシグアノシンおよびデオキシチミジンを含む。RNAについて、ウラシル塩基はウリジンである。
ここで使用する単離核酸分子は、核酸分子の天然源に存在する他の核酸分子から分離されたものである。“単離”核酸分子、例えばcDNA分子は、組み換え技術により製造したとき他の細胞性物質または培養培地を実質的に含まずまたは化学的に合成したとき、化学的前駆体または他の化学物を実質的に含まない。ここに提供する単離核酸分子の例は、ここに提供する抗体または抗原結合フラグメントをコードする単離核酸分子である。
ここで使用する、核酸配列、領域、エレメントまたはドメインに関連した“操作可能に結合”は、核酸領域が互いに機能的に関連することを意味する。例えば、リーダーペプチドをコードする核酸は、ポリペチドをコードする核酸に操作可能に結合でき、それにより本核酸は転写および翻訳されて、機能的融合タンパク質を発現でき、ここで、該リーダーペプチドは融合ポリペチドの分泌に作用する。いくつかの例において、第一ポリペチド(例えば、リーダーペプチド)をコードする核酸を、第二ポリペチドをコードする核酸と操作可能に結合し、核酸を単一mRNA転写物として転写させるが、mRNA転写物の翻訳は、2個のポリペチドの一方の発現をもたらし得る。例えば、アンバー終止コドンを、部分的アンバーサプレッサー細胞に導入されたとき、得られた単一mRNA転写物が翻訳されて、第一および第二ポリペチドを含む融合タンパク質を生じ得るかまたは翻訳されて第一ポリペチドのみを生じ得るように、第一ポリペチドをコードする核酸と第二ポリペチドをコードする核酸の間に導入できる。他の例において、プロモーターを、ポリペチドをコードする核酸と操作可能に結合でき、それによりプロモーターは核酸の転写を制御または仲介する。
ここで使用する、例えば、合成核酸分子または合成遺伝子または合成ペプチドに関連した“合成”は、組み換え方法および/または化学的合成方法により産生する核酸分子またはポリペチド分子をいう。
ここで使用する天然起源α-アミノ酸の残基は、自然に見られる20個のα-アミノ酸の残基であり、これは、ヒトにおいて荷電tRNA分子の特異的認識により、その同族mRNAコドンと共にタンパク質に取り込まれる。
ここで使用する“ポリペチド”は、共有結合的に結合した2個以上のアミノ酸をいう。用語“ポリペチド”および“タンパク質”はここでは交換可能に使用する。
ここで使用する“ペプチド”は、2〜約または正確に40アミノ酸長のポリペチドをいう。
ここで使用する“アミノ酸”は、アミノ基およびカルボン酸基を含む有機化合物をいう。ポリペチドは2個以上のアミノ酸を含む。ここでの目的のために、提供する抗体に含まれるアミノ酸は、20種の天然起源アミノ酸(表3)、非天然アミノ酸およびアミノ酸類似体(例えば、α-炭素が側鎖を有するアミノ酸)を含む。ここで使用する、ここに現れるポリペチドの種々のアミノ酸配列に存在するアミノ酸は、その周知の、三文字または一文字略号で同定する(表3参照)。種々の核酸分子およびフラグメントに存在するヌクレオチドは、当分野で日常的に使用されている標準的一文字記号表示により指定する。
ここで使用する“アミノ酸残基”は、ポリペチドのそのペプチド結合での化学的消化(加水分解)により形成されるアミノ酸をいう。ここに記載するアミノ酸残基は、一般に“L”異性体である。“D”異性体の残基は、所望の機能的特性がポリペチドにより保持されている限り、任意のL-アミノ酸残基に置き換わり得る。NHは、ポリペチドのアミノ末端に存在する遊離アミノ基をいう。COOHは、ポリペチドのカルボキシル末端に存在する遊離カルボキシ基をいう。J. Biol. Chem., 243:3557-59 (1968)に記載され、37 C.F.R. §§ 1.821 - 1.822で採択さた標準的ポリペチド命名法を遵守して、アミノ酸残基の略号を表3に示す。
ここに式により示す全てのアミノ酸の配列残基は、通常のアミノ末端からカルボキシル末端方向で左から右方向である。さらに、用語“アミノ酸残基”は、対応表(表3)に記載のアミノ酸、修飾、非天然および異常アミノ酸を包含すると規定される。さらに、アミノ酸残基配列の開始または終了時のダッシュ記号は、1個以上のアミノ酸残基のさらなる配列へのペプチド結合またはアミノ末端基、例えばNHまたはカルボキシル末端基、例えばCOOHへのペプチド結合を示す。
ペプチドまたはタンパク質において、アミノ酸の適切な保存的置換は当業者に知られ、一般に得られる分子の生物学的活性を変えることなく行い得る。当業者は、一般に、ポリペチドの非必須領域における一アミノ酸置換は、生物学的活性を実質的に変えないことを認識する(例えば、Watson et al., Molecular Biology of the Gene, 4th Edition, 1987, The Benjamin/Cummings Pub. co., p.224参照)。
このような置換は、下記表4に示す置換の例に従い、行い得る。
他の置換も許容でき、経験的にまたは他の知られる保存的または非保存的置換に従い決定できる。
ここで使用する“天然起源アミノ酸”は、ポリペチドに存在する20個のL-アミノ酸をいう。
ここで使用する用語“非天然アミノ酸”は、天然アミノ酸を模倣する構造を有するが、天然アミノ酸の構造および反応性を模倣するように構造的に修飾されている有機化合物をいう。非天然起源アミノ酸は、それゆえに、例えば、20個の天然起源アミノ酸以外のアミノ酸またはアミノ酸の類似体を含み、アミノ酸のD-立体異性体を含むが、これに限定されない。非天然アミノ酸の例は当業者に知られ、2-アミノアジピン酸(Aad)、3-アミノアジピン酸(Baad)、β-アラニン/β-アミノ-プロピオン酸(Bala)、2-アミノ酪酸(Abu)、4-アミノ酪酸/ピペリジン酸(4Abu)、6-アミノカプロン酸(Acp)、2-アミノヘプタン酸(Ahe)、2-アミノイソ酪酸(Aib)、3-アミノイソ酪酸(Baib)、2-アミノピメリン酸(Apm)、2,4-ジアミノ酪酸(Dbu)、デスモシン(Des)、2,2’-ジアミノピメリン酸(Dpm)、2,3-ジアミノプロピオン酸(Dpr)、N-エチルグリシン(EtGly)、N-エチルアスパラギン(EtAsn)、ヒドロキシリシン(Hyl)、アロ-ヒドロキシリシン(Ahyl)、3-ヒドロキシプロリン(3Hyp)、4-ヒドロキシプロリン(4Hyp)、イソデスモシン(Ide)、アロ-イソロイシン(Aile)、N-メチルグリシン、サルコシン(MeGly)、N-メチルイソロイシン(MeIle)、6-N-メチルリシン(MeLys)、N-メチルバリン(MeVal)、ノルバリン(Nva)、ノルロイシン(Nle)およびオルニチン(Orn)を含むが、これらに限定されない。
ここで使用するDNA構築物は、天然で見られない方法で組み合わせおよび並置された、DNAの断片を含む一本鎖または二本鎖、直鎖状または環状DNA分子である。DNA構築物は、ヒト操作の結果存在し、操作された分子のクローンおよび他のコピーを含む。
ここで使用するDNA断片は、特定化された性状を有する大きなDNA分子の一部である。例えば、特定化ポリペチドをコードするDNA断片は、長いDNA分子、例えばプラスミドまたはプラスミドフラグメントの一部であり、5’から3’方向で読んだとき、特定化ポリペチドのアミノ酸の配列をコードする。
ここで使用する用語ポリヌクレオチドは、5’から3’末端に読むデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチド塩基の一本鎖または二本鎖ポリマーを意味する。ポリヌクレオチドはRNAおよびDNAを含み、天然源から単離でき、インビトロで合成できまたは天然および合成分子の組み合わせにより製造できる。ポリヌクレオチド分子の長さは、ここでは、ヌクレオチド(略称“nt”)または塩基対(略称“bp”)の点で示す。用語ヌクレオチドは、文脈がそれを許すとき、一本鎖および二本鎖分子について使用する。本用語が二本鎖分子に適用されるとき、それは全体的長さを表示するために使用し、用語塩基対に等しいと理解されるべきである。二本鎖ポリヌクレオチドの2個の鎖はわずかに長さが異なり、その末端はずれていることがあり、それ故に、二本鎖ポリヌクレオチド分子内の全ヌクレオチドは対形成されないことは当業者に認識される。このような不対末端は、一般に、20ヌクレオチド長を超えない。
ここで使用する組み換えによる産生は、クローン化DNAによりコードされるタンパク質の発現のための分子生物学の周知の方法を使用する、組み換えDNA方法手段の使用を意味する。
ここで使用する“発現”は、ポリペチドがポリヌクレオチドの転写および翻訳により産生される過程をいう。ポリペチドの発現のレベルは、例えば、宿主細胞で産生されるポリペチドの量を決定する方法を含む、当分野で知られるあらゆる方法を使用して、評価できる。このような方法は、ELISA、クーマシーブルー染色とその後のゲル電気泳動、ローリータンパク質アッセイおよびブラッドフォードタンパク質アッセイによる細胞ライセート中のポリペチドの定量を含む。
ここで使用する“宿主細胞”は、ベクターを受容し、維持し、繁殖し、増幅するために使用する細胞をいう。宿主細胞はまたベクターによりコードされるポリペチドの発現にも使用できる。ベクターに含まれる核酸は、宿主細胞が分割したとき複製され、それにより核酸を増幅する。
ここで使用する“ベクター”は、ベクターが適当な宿主細胞に形質転換されたとき、1個以上の異種性タンパク質が発現され得る、複製可能核酸である。ベクターの記載は、ポリペチドをコードする核酸またはそのフラグメントを、典型的に制限消化およびライゲーションにより導入できる、ベクターを含む。ベクターの記載はまた、ポリペチド、例えば修飾抗EGFR抗体をコードする核酸を含むベクターを含む。ベクターは、ポリペチドをコードする核酸を、核酸増幅または核酸によりコードされるポリペプチドの発現/表示のために、宿主細胞に導入するために使用する。ベクターは、典型的にエピソームのままであるが、染色体のゲノムに遺伝子またはその一部を組込むために設計し得る。また意図されるのは、人工染色体、例えば酵母人工染色体および哺乳動物人工染色体であるベクターである。このような媒体の選択および使用は当業者に周知である。ベクターはまた“ウイルスベクター”または“ウイルスベクター”を含む。ウイルスベクターは、外来遺伝子を細胞に伝達(媒体またはシャトルとして)するために、外来遺伝子に操作可能に結合した操作されたウイルスである。
ここで使用する“発現ベクター”は、DNAの発現が可能なベクターであり、これは、このようなDNAフラグメントの発現を起こすことができる制御配列、例えばプロモーター領域と操作可能に結合している。このような付加的セグメントはプロモーターおよびターミネーター配列を含み、所望により1個以上の複製起点、1個以上の選択可能マーカー、エンハンサー、ポリアデニル化シグナルなどを含み得る。発現ベクターは、一般にプラスミドまたはウイルスDNAに由来しまたは両者のエレメントを含み得る。それゆえに、発現ベクターは、適当な宿主細胞への導入により、クローン化DNAの発現を」もたらす、組み換えDNAまたはRNA構築物、例えばプラスミド、ファージ、組み換えウイルスまたは他のベクターをいう。適当な発現ベクターは当業者に周知であり、真核生物細胞および/または原核生物細胞で複製可能なものおよびエピソームに残るものまたは宿主細胞ゲノムに統合されるものを含む。
ここで使用する“一次配列”は、ポリペチドにおけるアミノ酸の配列残基または核酸分子におけるヌクレオチドの配列をいう。
ここで使用する“配列同一性”は、試験および参照ポリペチドまたはポリヌクレオチド間の比較による、同一または類似アミノ酸またはヌクレオチド塩基の数をいう。配列同一性は、類似性または同一性の領域を同定するための核酸またはタンパク質配列の配列アラインメントにより決定できる。ここでの目的のために、配列同一性は、一般に同一残基の同定のためのアラインメントにより同定される。アラインメントは局所的でも網羅的でもよい。マッチ、ミスマッチおよびギャップを比較配列間で同定できる。ギャップは、同一または類似特徴が整列されるように、整列した配列の残基間に挿入されたヌルアミノ酸またはヌクレオチドである。一般に、内部および末端ギャップがあり得る。ギャップペナルティを使用するとき、配列同一性は、末端ギャップについてペナルティ無しで決定できる(例えば末端ギャップは罰せられない)。あるいは、配列同一性を、ギャップを考慮せず、同一位置の数/整列した配列全体の長さ×100として決定できる。
ここで使用する“網羅的アラインメント”は、始めから終わりまで2個の配列を整列するアラインメントであり、各配列の各文字を1回のみ整列させる。アラインメントは、配列間に類似性または同一性があろうがなかろうが生じる。例えば、“網羅的アラインメント”に基づく50%配列同一性は、各々100ヌクレオチド長の2個の比較配列の全配列のアラインメントにおいて、50%の残基が同一であることを意味する。網羅的アラインメントはまた、整列した配列の長さが同一ではないときでさえ、配列同一性の決定に使用できることは理解される。配列の末端の相違は、“末端ギャップについてペナルティなし”を選択しない限り、配列同一性の決定の考慮にいれる。一般に、網羅的アラインメントは、その長さのほとんどにおいて相当な類似性を共有する配列で使用する。網羅的アラインメントの実施のためのアルゴリズムの例は、ニードルマン-ウンシュアルゴリズムを含む(Needleman et al. J. Mol. Biol. 48: 443 (1970))。網羅的アラインメントを実施するためのプログラムの例は公的に利用可能であり、National Center for Biotechnology Information (NCBI)ウェブサイト(ncbi.nlm.nih.gov/)で入手可能なGlobal Sequence Alignment Toolおよびdeepc2.psi.iastate.edu/aat/align/align.htmlで入手可能なプログラムを含む。
ここで使用する“局所的アラインメント”は、2個の配列を整列するが、これらの配列の類似性または同一性を有する部分のみを整列するアラインメントである。それゆえに、局所的アラインメントは、一方の配列のサブセグメントが他方の配列に存在するかを決定する。類似性がないとき、アラインメントは帰ってこない。局所的アラインメントアルゴリズムはBLASTまたはスミス-ウォーターマンアルゴリズムを含む(Adv. Appl. Math. 2:482 (1981))。例えば、“局所的アラインメント”に基づく50%配列同一性は、任意の長さの2個の比較配列の完全配列のアラインメントにおいて、100ヌクレオチド長の類似性または同一性の領域が、類似性または同一性の領域で同一である50%の残基を有することを意味する。
ここでの目的のために、配列同一性は、各供給者が確立したデフォルトギャップペナルティを用いて使用する標準的アラインメントアルゴリズムプログラムにより決定できる。ギャッププログラムのデフォルトパラメータは、(1)Schwartz and Dayhoff, eds., Atlas of Protein Sequence and Structure, National Biomedical Research Foundation, pp. 353-358 (1979)により記載されている、Gribskov et al. Nucl. Acids Res. 14: 6745 (1986)の単項比較マトリックス(同一のための値1および非同一のための値0を含む)および重み付き比較マトリックス;(2)各ギャップのペナルティ3.0および各ギャップにおける各記号の付加的0.10ペナルティ;および(3)末端ギャップについてペナルティなしを含む。少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%“同一”または同一性パーセントを記載する他の類似変数を、任意の2個の核酸分子のヌクレオチド配列または任意の2個のポリペチドのアミノ酸配列が有するかを、局所的または網羅的アラインメントに基づく既知コンピューターアルゴリズムにより決定できる(例えば、多数の知られたそして公的に利用可能なアラインメントデータベースおよびプログラムへのリンクを提供するwikipedia.org/wiki/Sequence_alignment_software参照)。一般に、ここでの目的のために配列同一性は、網羅的アラインメント、例えば、NCBI/BLAST(blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?CMD=Web&Page_TYPE=BlastHome)から入手可能なニードルマン-ウンシュ網羅的配列アラインメントツール;LAlign(HuangおよびMillerアルゴリズムを実行するWilliam Pearson(Adv. Appl. Math. (1991) 12:337-357));およびdeepc2.psi.iastate.edu/aat/align/align.htmlから入手可能なXiaoqui Huangのプログラムに基づくコンピューターアルゴリズムを使用して決定する。典型的に、比較するポリペチドまたはヌクレオチドの各々の完全長配列を、網羅的アラインメントにおいては各配列の完全長にわたり整列する。局所的アラインメントもまたコンピュータ処理する配列が実質的に同一長さであるとき、使用できる。
それゆえに、ここで使用する用語“同一性”は、試験および参照ポリペチドまたはポリヌクレオチドの間の比較またはアラインメントをいう。一つの非限定的例において、“と少なくとも90%同一”は、参照ポリペチドまたはポリヌクレオチドに対する90〜100%の同一性パーセントをいう。90%またはそれ以上のレベルの同一性は、例示目的を過程すれば、100アミノ酸またはヌクレオチド長の試験および参照ポリペチドまたはポリヌクレオチドを比較し、試験ポリペチドまたはポリヌクレオチド中の10%(すなわち、100中10個)を超えないアミノ酸またはヌクレオチドが参照ポリペチドと異なるとの事実の指標である。類似比較を試験および参照ポリヌクレオチドで行い得る。このような相違は、アミノ酸配列の全長にわたり無作為に分散されている点変異として示され得るかまたは最大許容までの種々の長さ、例えば、10/100アミノ酸差異(約90%同一性)の1個以上の位置に固まり得る。相違はまたアミノ酸残基の欠失または短縮化によるものであり得る。相違は核酸またはアミノ酸置換、挿入または欠失として定義される。比較配列の長さによって、約85〜90%を超える相同性または同一性のレベルで、結果はプログラムおよびギャップパラメータ設定と無関係であり得て、このような高レベルの同一性は、容易に、しばしばソフトウェアを頼ることなく評価できる。
ここで使用するジスルフィド結合(S-S結合またはジスルフィド架橋ともいう)は、チオール基のカップリングに由来する共有結合性単結合である。タンパク質のジスルフィド結合は、システイン残基のチオール基間で形成され、ポリペチドドメイン、例えば抗体ドメイン間の相互作用を安定化する。
ここで使用する“結合”または“コンジュゲート”は、共有結合または非共有結合的相互作用を介する結合を意味する。
ここで使用する用語“抗体へのコンジュゲート”または“抗体への結合”またはその文法的変異は、ある部分の抗体またはその抗原結合フラグメントへの結合、例えば診断または治療部分をいうとき、該部分が抗体またはその抗原結合フラグメントに、例えば、組み換え手段による融合タンパク質の産生または化学的手段による翻訳後の融合タンパク質の産生のような、ペプチドの結合のためのあらゆる知られた手段により結合していることを意味する。コンジュゲーションはペプチドまたは化合物リンカーまたは化学的架橋剤を含むが、これらに限定されない、コンジュゲーションを行うための多様な結合剤のいずれかを用い得る。
ここで使用する“マイタンシノイド薬物部分”は、マイタンシン化合物の構造を有する抗体-薬物コンジュゲートの部分構造をいう。マイタンシンは、最初に東アフリカの灌木メイテナス・セラタ(Maytenus serrate)から単離された(米国特許番号3,896,111)。その後、ある種の微生物もマイタンシノイド類、例えばマイタンシノールおよびC-3マイタンシノールエステルを産生することが発見された(米国特許番号4,151,042)。合成マイタンシノールおよびマイタンシノール類似体が報告されている。米国特許番号4,137,230;4,248,870;4,256,746;4,260,608;4,265,814;4,294,757;4,307,016;4,308,268;4,308,269;4,309,428;4,313,946;4,315,929;4,317,821;4,322,348;4,331,598;4,361,650;4,364,866;4,424,219;4,450,254;4,362,663;および4,371,533およびKawai et al (1984) Chem. Pharm. Bull. 3441-3451)参照。
“遊離システインアミノ酸”は、チオール官能基(SH)を有し、分子内または分子間ジスルフィド架橋として対形成していないシステインアミノ酸残基をいう。親抗体に操作して導入できる。
ここで使用する“リンカー”、“リンカー単位”または“結合”は、抗体を薬物部分または治療部分に共有結合により結合する原子の鎖を含むペプチドまたは化学的部分をいう。
ここで使用する“抗体依存性細胞介在細胞毒性”および“ADCC”は、Fc受容体(FcRs)を発現する非特異的細胞毒性細胞(例えば、ナチュラル・キラー(NK)細胞、好中球およびマクロファージ)が標的細胞への抗体の結合を認識し、続いて標的細胞の溶解を起こす細胞介在反応をいう。ADCCを仲介する一次細胞であるNK細胞はFcγRIIIのみを発現するが、単球はFcγRI、FcγRIIおよびFcγRIIIを発現する。造血細胞上のFcR発現は、Ravetch and Kinet, (1991) Annu. Rev. Immunol, 9:457-92の464頁の表3に要約されている。目的の分子のADCC活性を評価するために、インビトロADCCアッセイを実施し得る(米国特許番号5,500,362;米国特許番号5,821,337)。このようなアッセイのための有用なエフェクター細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)およびナチュラル・キラー(NK)細胞である。これとは別にまたはこれに加えて、目的の分子のADCC活性は、インビボで、例えば、Clynes et al (1998) PNAS (USA), 95:652-656に記載のような動物モデルで評価し得る。
ここで使用する“治療活性”は、治療的ポリペチドのインビボ活性をいう。一般に、治療活性は、疾患または状態の処置に関係する活性である。例えば、抗EGFR抗体の治療活性は、EGFRリン酸化、シグナル伝達および細胞増殖に対する阻害活性、特に腫瘍細胞増殖に対する阻害活性を含む。治療的修飾ポリペチドの活性は、非修飾ポリペチドと比較して、1%の活性、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、200%、300%、400%、500%またはそれ以上の治療活性を含むが、これに限定されない、非修飾ポリペチドの治療活性のあらゆるパーセンテージのレベルであり得る。
ここで使用する用語“評価”は、サンプル中に存在するタンパク質、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの活性の絶対値を得るおよびまた活性のレベルの指標である指数、比、パーセンテージ、ビジュアルまたは他の値を得る意味で、定量的および決定を含むことを意図する。評価は直接的でも間接的でもよい。
ここで使用する“疾患または障害”は、感染、後天性の状態、遺伝性の状態を含むが、これらに限定されない原因または状態に由来し、同定可能な症状により特徴付けられる生物における病態をいう。
ここで使用する“EGFR関連疾患または状態”または“抗EGFR抗体での処置に応答性の状態”は、異常EGFRシグナル伝達またはEGFR過発現と関連するまたはそれが原因である疾患または状態のいずれかをいう。このような疾患および状態は当業者に知られており、このようなものの例はここに記載されている。例えば、EGFR関連疾患または状態または抗EGFR抗体での処置に応答性の状態は、癌、例えば、結腸直腸癌、頭頸部の扁平上皮細胞癌および非小細胞肺癌であるが、これらに限定されない。
ここで使用する、疾患または状態を有する対象の“処置”は、処置後に対象の症状が部分的にまたは完全に軽減するかまたは静的なままであることを意味する。それゆえに、処置は予防、治療および/または治癒を含む。予防は、潜在的疾患の予防および/または症状悪化または疾患進行の予防を含む。処置はまたここに提供する抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかまたはここに提供する組成物の医薬的使用のいずれかも包含する。
ここで使用する“予防”または予防法およびその文法的同等物は、疾患または状態を発症する危険性を低下させる、方法をいう。
ここで使用する“薬学的に効果的な薬物”は、例えば、小分子薬物および治療的タンパク質を含む、麻酔剤、血管収縮剤、分散剤、慣用の治療剤を含むが、これらに限定されないあらゆる治療剤または生物活性剤を含む。
ここで使用する“治療効果”は、疾患または状態の症状を変える、典型的に改善または回復させるまたは疾患または状態を治癒する、対象の処置により得られる効果である。
ここで使用する“治療有効量”または“治療有効投与量”は、対象への投与後に治療効果を生じるのに少なくとも十分な薬剤、化合物、物質または化合物を含む組成物の量をいう。それゆえに、疾患または障害の症状の予防、治癒、軽減、抑止または一部抑止に必要な量である。
ここで使用する“治療有効性”は、薬剤、化合物、物質または化合物を含む組成物が投与された対象において治療効果を生じる薬剤、化合物、物質または化合物を含む組成物の能力をいう。
ここで使用する“予防有効量”または“予防有効投与量”は、対象に投与したとき、意図する予防効果を有する、例えば、疾患または症状の発症または再発を予防または遅延する、疾患または症状の発症または再発の可能性を減らすまたはウイルス感染の発生率を減らす、薬剤、化合物、物質または化合物を含む組成物の量をいう。完全な予防効果は、1投与量投与で達成される必要はなく、一連の投与後にのみ達成され得る。それゆえに、予防有効量は、1回以上の投与であり得る。
ここで使用する、処置による、例えば医薬組成物または他の治療剤の投与による、特定の疾患または障害の症状の改善は、組成物または治療剤の投与に起因し得るまたは関連し得る、永続性であれ、一時的であれ、持続性であれ、一過性であれ、症状の何らかの軽減をいう。
ここで使用する“プロドラッグ”は、親薬物と比較して腫瘍細胞に対する細胞毒性が低く、より活性な親形態に酵素により活性化されるかまたは変換される、薬学的活性物質の前駆体または誘導体形態である(例えば、Wilman, 1986, Biochemical Society Transactions, 615th Meeting Belfast, 14:375-382; and Stella et al., “Prodrugs: A Chemical Approach to Targeted Drug Delivery,” Directed Drug Delivery, Borchardt et al., (ed.): 247-267, Humana Press, 1985参照)。
ここで使用する“抗癌剤”は、悪性細胞および組織に対して破壊性であるまたは毒性であるあらゆる薬剤をいう。例えば、抗癌剤は、癌細胞を殺すかまたは腫瘍または癌細胞の増殖を他に阻害または障害させる薬剤を含む。抗癌剤の例は化学療法剤である。
ここで使用する“抗血管形成剤”または“血管形成阻害剤”は、血管の発生を遮断または妨害する化合物である。
ここで使用する“過増殖性疾患”は、受容体のEGFRファミリーのメンバーを発現する非癌細胞の過剰な増殖が原因の状態である。
ここで使用する用語“対象”は、哺乳動物、例えばヒトを含む動物をいう。
ここで使用する患者はヒト対象をいう。
ここで使用する動物は、動物のいずれか、例えば、ヒト、ゴリラおよびサルを含む霊長類;齧歯類、例えばマウスおよびラット;家禽、例えばニワトリ;反芻動物、例えばヤギ、ウシ、シカ、ヒツジ;ブタおよび他の動物であるが、これらに限定されない。非ヒト動物は、意図する動物からヒトを除外する。ここに提供されるポリペチドは、任意の源、動物、植物、原核生物および真菌由来である。ほとんどのポリペチドは、哺乳動物起源を含む動物起源である。
ここで使用する“組成物”はあらゆる混合物をいう。溶液、懸濁液、液体、粉末、ペースト、水性、非水性またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
ここで使用する“組み合わせ”は、2個以上の物質の何らかの結合をいう。組み合わせは2個以上の別々のもの、例えば2個の組成物または2個のコレクションであってよく、それらの混合物、例えば2個以上の物質の単混合物またはこれらのあらゆる変形であってよい。組み合わせの要素は一般に機能的に連合または関連する。
ここで使用する組み合わせ治療は、2種以上の異なる治療剤、例えば抗EGFR抗体(またはその抗原結合フラグメント)および1種以上の治療剤の投与をいう。異なる治療剤は別々に、逐次的に間欠性に提供され、投与されてよく、または単一組成物で提供されてよい。
ここで使用するキットは、生物学的活性または特性の、活性化、投与、診断および評価を含むが、これらに限定されない目的のための、所望により他のエレメント、例えば付加的試薬およびその組み合わせまたはエレメントの使用指示を含む、包装された組み合わせをいう。
ここで使用する“単位投与形態”は、ヒトおよび動物対象への投与に適し、当分野でされるとおり個々に包装された、物理的に分かれた単位をいう。
ここで使用する“単回投与量製剤”は、直接投与用製剤をいう。
ここで使用する多投与量製剤は、治療剤の多投与量を含み、治療剤の一投与量を数回提供するために直接できる製剤である。投与量は、分、時間、週、日または月にわたり投与され得る。多投与量製剤は投与量調節、投与量保存および/または投与量分割が可能である。多投与量製剤は長期にわたり使用されるため、一般に微生物増殖を予防するための1種以上の防腐剤を含む。
ここで使用する“製品”は、製造され、販売されている製品である。本明細書で使用するとき、本用語は、包装材に包含されるここに提供する組成物のいずれかを包含することを意図する。
ここで使用する“流体”は、流動できるあらゆる組成物をいう。それゆえに、流体は半固体、ペースト、溶液、水性混合物、ゲル、ローション、クリームの形である組成物および他のこのような組成物を包含する。
ここで使用する単離または精製ポリペチドまたはタンパク質(例えば単離抗体またはその抗原結合フラグメント)または生物学的に活性なその一部(例えば単離抗原結合フラグメント)は、タンパク質が由来する細胞または組織からの細胞性物質または他の混入タンパク質が実質的にないかまたは化学的に合成したとき化学的前駆体または他の化学物質が実質的にない。当業者がこのような純度を評価するために使用する、標準的分析方法、例えば薄層クロマトグラフィー(TLC)、ゲル電気泳動および高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で容易に検出可能な不純物がないように見えるときまたはさらなる精製が物質の物理的および化学的特性、例えば酵素および生物学的活性に検出可能な変化を起こさないとき、調製物は実質的に含まないと決定できる。実質的に化学的に純粋な化合物を製造するための化合物の精製方法は当業者に知られる。実質的に化学的に純粋な化合物は、しかしながら、立体異性体の混合物であり得る。このような場合、さらなる精製が化合物の比活性を高めるかもしれない。ここで使用する“細胞抽出物”または“ライセート”は、溶解または破壊した細胞から製造した調製物またはフラクションをいう。
ここで使用する“コントロール”は、試験パラメータに関して処置されていない点を除けば試験サンプルと実質的に同一であるサンプルであるか、または、血漿サンプルであるならば、目的の状態による影響を受けていない正常ボランティア由来であり得る。コントロールは内部コントロールであり得る。
ここで使用する単数表現は、文脈から他の解釈が必要でない限り、複数も含む。それゆえに、例えば、“免疫グロブリンドメイン”を含むポリペチドは、1個または複数個の免疫グロブリンドメインを含むポリペチドを含む。
ここで使用する用語“または”は、明示的に代替物しか示さないまたは代替物が相互排他的ではない限り、“および/または”を含む。
ここで使用する範囲および量は、“約”特定の値または範囲として表すことができる。約はまた正確な量も含む。それゆえに、“約5塩基”は“約5塩基”およびまた“5塩基”を意味する。
ここで使用する“任意”または“所望により”は、その後に記載された事象または条項が起こるかまたは起こらないことを意味し、本記載は該事象または状況が起こる例および起こらない例を含む。例えば、所望により変異体部分は、該部分が変異体または非変異体であることを意味する。
ここで使用するあらゆる保護基、アミノ酸類および他の化合物についての略語は、特に断らない限り、その一般的使用、認識された略語またはIUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature(Biochem. (1972) 11(9):1726-1732参照)に従う。
開示を明確にするために、そして限定せずに、詳細な記載は下記小区分に分ける。
B. EGFRおよび抗EGFR抗体
抗EGFR抗体は知られ、転移結腸直腸癌(MCRC)、頭頸部の扁平上皮細胞癌(SCCHN)および非小細胞性肺癌(NSCLC)を含む種々の適応症に承認されている。抗EGFR抗体は、アービタックス(登録商標)(セツキシマブ、C225またはIMC-C225)、Zhuの11F8(WO2005/090407)、EMD 72000(マツズマブ)、ベクティビックスTM(パニツムマブ;ABX-EGF)、TheraCIM(ニモツズマブ)およびHu-Max-EGFR(ザルツムマブ)を含むが、これらに限定されない。しかしながら、対象に投与されたとき、これらの治療用抗体は対象に有害副作用をもたらす(Eng C. (2009) Nat. Rev. Clin. Oncol., 6:207-218)。これはその使用を制限する。例えば、抗EGFR抗体は、しばしば投与の中断および処置の中止に至る、皮膚毒性および消化器障害(悪心、嘔吐、下痢を含む)を含む顕著で、特徴的有害事象と関連する。例えば、EGFRは皮膚のプレケラチノサイトおよび基底細胞で高度に発現される。皮膚前駆体における抗EGFR抗体によるEGFRシグナル伝達遮断は、皮膚前駆体増殖阻害、アポトーシスおよび炎症に至る。これは皮膚毒性、例えば発疹および他の皮膚損傷をもたらし得る。
本発明により、標的化疾患組織、例えば腫瘍で高い活性を示すが、非疾患組織または臓器、特に有害事象と関連する組織部位(例えば皮膚の基底層または真皮)で低い活性を示す抗体の提供により、副作用を軽減できることが判明した。治療剤として、抗EGFR抗体の活性は主に腫瘍環境が標的化され、それは酸性pHおよび高乳酸レベル、例えば、10〜15mM乳酸を示す。
対照的に、多くの副作用が局在化する場所である真皮は中性pHおよび正常乳酸レベルを示す。固形腫瘍を特徴付ける条件の相違、例えば低pHおよび低酸素症が、腫瘍の病的微小環境でより活性である抗体の提供に利用できる。それゆえに、ここに提供されるのは、腫瘍微小環境で条件依存活性であり、正常組織と比較して、腫瘍微小環境に存在する条件下で、改変された活性または増加した活性を示す、修飾抗EGFR抗体である。例えば、ここに提供される抗体は、中性pHまたは低乳酸よりも低pHおよび/または高乳酸で活性である。この改変された活性の結果、本抗体で処置された対象は少ないおよび/または減少した副作用を示す。
特に、ここに提供されるのは、低pH、例えば、pH5.8〜6.8、例えば腫瘍の酸性pH環境と比較して、中性pHで活性、例えば結合活性が低い抗EGFR抗体である。他の例において、修飾抗EGFR抗体は、高乳酸濃度、例えば濃度10〜15mM乳酸で活性、例えば結合活性が高い。さらに別の例において、ここに提供する抗EGFR抗体は、低pHかつ高乳酸レベルで高い活性、例えば結合活性で結合する。ここに提供する抗EGFR抗体は、投与されたとき減少したまたは少ない副作用をもたらすように、改変された活性を示す。
1. EGFR
上皮細胞増殖因子受容体(Uniprot Accession No. P00533;配列番号6)は、170kDAI型糖タンパク質である。EGFRはHER2/c−neu(ErbB−2)、Her3(ErbB−3)およびHer4(ErbB−4)を含む受容体チロシンキナーゼ群のErbBファミリーのメンバーである。EGFRは細胞表面上に発現され、細胞外リガンド結合ドメイン、細胞内チロシンキナーゼドメインおよび膜貫通型親油性セグメントを含む3個のドメインを含む。腫瘍細胞への存在に加えて、上皮細胞増殖因子受容体は遍在性であり、造血細胞および上皮起源の細胞以外の正常細胞に無作為に分布している。
上皮細胞増殖因子受容体(EGFR;受容体チロシン−タンパク質キナーゼerbB−1、ErbB−1、HER1としても知られる)は、細胞増殖、増殖、生存および運動性に重要なシグナル伝達カスケードに関与するチロシンキナーゼ増殖因子受容体である。EGFR活性は、内在性リガンド、例えば上皮細胞増殖因子(EGF)、ならびにTGF−α、アンフィレギュリン、ヘパリン結合EGF(HB−EGF)およびベータセルリンを含む他の内在性EGF様リガンドの結合により刺激または活性化される。リガンド結合により、リガンド−EGFR複合体は二量体化および細胞への内部移行に付される。EGFRは他の単量体EGFR分子とホモ二量体化、あるいは、他のHER受容体、例えばHER2、ErbB−3またはErbB−4とヘテロ二量体化できる。EGFR二量体化は内因性細胞内タンパク質−チロシンキナーゼ活性を開始させる。それゆえに、二量体化は、細胞質側末端におけるチロシン残基の自己リン酸化を介して細胞内タンパク質キナーゼを活性化する。これらのホスホチロシン残基は、下流エフェクター、例えばアダプター分子および酵素のドッキング部位として働き、マイトージェン−活性タンパク質キナーゼ(MAPK)、Akt/ホスファチジルイノシトール−3−OHキナーゼ(PI3K)およびc−JunN末端キナーゼ(JNK)を含む多様なシグナル伝達経路を開始させ、それによりDNA合成、細胞増殖、細胞遊走、細胞生存および細胞接着に関与する多様な分裂促進的機構を制御する。
活性化増殖因子受容体を介する異常シグナル伝達は多くの固形腫瘍で共通する(Yarden and Sliwkowski (2001) Nat Rev Mol Cell Biol 2:127-137)。EGFRは神経膠腫および結腸癌、頭頸部癌、膵癌、非小細胞肺癌、乳癌、腎癌、卵巣癌および膀胱癌を含む多様なヒト固形腫瘍で観察されている(Herbst and Hong (2002) Seminars in Oncology 29(5) Suppl. 14: 18-30)。そのようなものとして、EGFRは抗癌治療剤の魅力的な標的である。EGFRは細胞生存およびアポトーシス、血管形成、細胞運動性および転移の制御に重要である(Herbst et al. (2001) Expert Opin. Biol. Ther. 1(4):719-732)。異常EGFRシグナル伝達およびEGFR過発現が種々の癌で観察されており、予後不良および侵襲性または転移性疾患の危険性増加と相関する(Herbst et al. (2001) Expert Opin. Biol. Ther. 1(4):719-732)。EGFR活性化は腫瘍血管形成の刺激因子である血管内皮細胞増殖因子の分泌の顕著な上方制御と関連する(Petit at al. (1997) Am J Pathol 151:1523-1530)。
2. 抗EGFR抗体および副作用
異常EGFRシグナル伝達を標的とし、阻害する治療剤は抗EGFR抗体を含む。抗EGFR抗体は、上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)への結合により作用する。抗EGFR抗体は、リガンド、例えばEGFの、細胞外リガンド結合ドメインへの結合の競合および阻害により作用する。この結果は、細胞質ドメインリン酸化であり、得られたシグナル伝達事象が阻害される。それゆえに、抗EGFR抗体は、EGFR介在細胞シグナル伝達および細胞増殖の遮断により治療剤として有効であり得る。
しかしながら、抗EGFR抗体は癌細胞と正常細胞を区別できず、それゆえに有害副作用が一般的である。例えば、EGFRは上皮性組織に広く分布しており、その結果が多くのEGFR阻害剤で共通の皮膚毒性である(Herbst and Hong (2002) Seminars in Oncology 29(5) Suppl. 14: 18-30)。ヒト皮膚において、EGFRは基底ケラチン生成細胞で発現され、上皮増殖刺激、分化阻害および創傷治癒加速ができる(Lacouture and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12, 1-5; Nanney et al. (1990) J. Invest. Dermatol 94(6):742-748; Lacouture, M.E. (2006) Nat Rev Cancer 6:803-812)。EGFR機能の阻害は、ケラチン生成細胞の増殖および遊走を障害し、炎症性ケモカイン発現、発疹に至り得る(Lacouture, M.E. (2006) Nat Rev Cancer 6:803-812)。EGFR阻害剤の処置によるケラチン生成細胞のアポトーシスの増加は、EGFR阻害剤で処置した対象における発疹の発症と相関する(Lacouture, M.E. (2006) Nat Rev Cancer 6:803-812)。ケラチン生成細胞は、7.0〜7.2のpHを有する、皮膚の最も深い層である基底層に位置する。真皮の血管が表皮のための栄養分の供給と廃棄物除去を行い、そうして表皮、特に基底層は全身を循環する抗EGFR治療に最も感受性である。
抗EGFR抗体、例えばセツキシマブと関連する最も一般的副作用は皮膚反応であり、これは患者の45〜100%で見られる(Le and Perez-Soler (2009) Target Oncol 4:107-119)。一般的皮膚反応は、ざ瘡様発疹、丘疹小水疱性皮疹、発毛異常、皮膚乾燥および掻痒および圧痛を伴う爪周囲炎症を含む(Eng (2009) Nat Rev Clin Oncol 6:207-218; Monti et al. (2007) Int J Biol Markers 22:S53-S61; Saif and Kim (2007) Expert Opin Drug Saf 6:175-182)。付加的皮膚反応は、毛細血管拡張症、色素増加症、発疹を伴わない掻痒、紅斑および口腔口唇潰瘍を含む(Eng (2009) Nat Rev Clin Oncol 6:207-218)。セツキシマブは患者の約5〜15%に免疫応答を惹起し、重篤なアナフィラキシー反応が報告されている患者もある(Chung et al. (2008) N Engl JMed 358:1109-1117)。これらの過敏症反応は、IgG抗体の産生を誘発するセツキシマブのガラクトース−アルファ−1,3−ガラクトースオリゴ糖と結び付けられている(Chung et al. (2008) N Engl JMed 358:1109-1117)。さらなる副作用は、呼吸困難、咳、喘鳴、肺炎、低酸素血症、呼吸器機能不全/不全、肺塞栓、胸水および非特異的呼吸器障害を含む肺毒性を含む(Hoag et al. (2009) J Experimental & Clinical Cancer Research 28:113)。他の副作用は発熱、悪寒、無力症/倦怠感、粘膜表面問題、悪心、消化器問題、腹痛、頭痛および低マグネシウム血症を含む(Eng (2009) Nat Rev Clin Oncol 6:207-218; Fakih and Vincent, (2010) Curr. Oncol. 17(S1):S18-S30;国際特許番号WO2011059762)。
ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体は、非腫瘍細胞標的、例えば基底ケラチン生成細胞および他の基底細胞と比較して、腫瘍細胞に選択性を有する。それゆえに、条件依存活性抗EGFR抗体は、現在利用可能な抗EGFR抗体と比較して、患者に投与されたとき、皮膚毒性を含む全身副作用の排除、最小化または減少を含む、副作用を減少でき、一方で、EGFRシグナル伝達を遮断する能力を維持する。現存する治療剤と比較して、高い効果を達成するための投与を可能にする。
3. セツキシマブ
ここに提供される条件依存活性抗EGFR抗体に含まれるのは、抗EGFR抗体セツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体と比較して、修飾されている修飾抗EGFR抗体である(例えばセツキシマブのヒト化形態、例えばHu225)。セツキシマブ(C225またはIMC−C225としても知られる)は、ヒト上皮細胞増殖因子受容体に結合するマウス/ヒトキメラ、IgG1モノクローナル抗体である。セツキシマブは、免疫原としてヒトA431類表皮癌細胞からEGFRを使用して同定されたM225に由来する(Gill et al. (1984) J Biol Chem 259:7755-7760; Sato et al., (1983) Mol Biol Med 1:511-529; Masui et al., (1984) Cancer Res 44:1002-1007; Kawamoto et al. (1983) Proc Natl Acad Sci USA 80:1337-1341)。M225は上皮細胞増殖因子のEGF受容体への結合を阻害し、インビボでEGF刺激チロシンキナーゼ活性のアンタゴニストである(Gill et al. (1984) J Biol Chem 259:7755-7760)。
a. 構造
セツキシマブは完全長マウス/ヒトキメラIgG1抗体である。完全長抗体は、2個の同一重(H)鎖(各々通常約440アミノ酸含む)および2個の同一軽(L)鎖(各々約220アミノ酸を含む)の4個のポリペチド鎖を含む。軽鎖は、カッパ(κ)およびラムダ(λ)と呼ばれる2この異なる形態で存在する。各鎖は、免疫グロブリン(Ig)ドメインとして組織化される一連のドメインに組織化される。Igドメインは、各々ループにより結合されたアミノ酸の逆平行ベータ鎖を含む、2個のベータ−プリーツシートを含む、Ig折りたたみと呼ばれる構造を特徴とする。Ig折りたたみの2個のベータシートは、疎水性相互作用および保存鎖内ジスルフィド結合によりサンドイッチされている。抗体鎖の複数のIgドメインが可変(V)および定常(C)領域ドメインに組織化される。可変ドメインは、相補性決定領域(CDR)または超可変(HV)領域と呼ばれる3個の部分を介して、抗体に抗原特異性を付与する。CDR領域は厳密に規定され、抗体で普遍的に番号付けされる(例えば、Kabat, E.A. et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242, and Chothia, C. et al. (1987) J. Mol. Biol. 196:901-917; AbM (Martin et al. (1989) Proc Natl Acad Sci USA 86:9268-9272; Martin et al. (1991) Methods Enzymol 203:121-153; Pederson et al. (1992) Immunomethods 1:126参照)併せて、3個の重鎖CDRおよび3個の軽鎖CDRが抗体の抗原結合部位(抗体結合部位)を構成し、これは、同族抗原と物理的に相互作用し、抗体の特異性を付与する。定常領域は、補体およびエフェクター細胞の活性化を促進する。CDR領域と同様、定常領域は厳密に定義され、EUインデックスおよびKabatナンバリングスキームを使用して抗体において普遍的に番号付けされる(例えば、Kabat, E.A. et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242参照)。軽鎖は、C領域(C)およびV領域(V)に対応する2個のドメインを有する。重鎖は、V領域(V)およびC領域に3個または4個のドメイン(C1、C2、C3およびC4)、および、いくつかの例では、ヒンジ領域の4個のドメインを有する。各重鎖は、ジスルフィド結合により軽鎖と結合し、2個の重鎖は互いにジスルフィド結合により結合する。重鎖の結合は、ヒンジ領域として知られる重鎖の可動性領域が介在する。
セツキシマブは、マウスモノクローナル抗体225(M225)からの可変領域およびヒトIgG1重鎖定常領域(配列番号1069)およびヒトCκ軽鎖定常領域(配列番号1071)を含むヒト定常領域を含む。セツキシマブの完全重鎖は、配列番号1111に示すヌクレオチドの配列によりコードされる配列番号1に示すアミノ酸の配列を有し、軽鎖は配列番号1110に示すヌクレオチドの配列によりコードされる配列番号2に示すアミノ酸の配列を有する。重鎖は、マウス可変ドメイン(V、配列番号1のアミノ酸残基1〜119、配列番号3に示す)およびC1(配列番号1のアミノ酸残基120〜222)、ヒンジ領域(配列番号1のアミノ酸残基223〜238)、C2(配列番号1のアミノ酸残基239〜342)およびC3(配列番号1のアミノ酸残基343〜449)を含むヒト定常ドメインC1−C2−ヒンジ−C3から成る。軽鎖は、マウス可変ドメイン(V、配列番号2のアミノ酸残基1〜107、配列番号4に示す)およびヒトカッパ軽定常領域(Cκ、配列番号2のアミノ酸残基108〜213)から成る。
セツキシマブのCDRは、V CDR1(アミノ酸残基26〜35、AbM定義による(Martin et al. (1989) Proc Natl Acad Sci USA 86:9268-9272; Martin et al. (1991) Methods Enzymol 203:121-153; Pedersen et al. (1992) Immunomethods 1:126)または配列番号3のアミノ酸残基31〜35、Kabat定義による、それぞれ配列番号14および15に示す);V CDR2(配列番号3のアミノ酸残基50〜65、配列番号16に示す);V CDR3(配列番号3のアミノ酸残基98〜108、配列番号17に示す);V CDR1(配列番号4のアミノ酸残基24〜34、配列番号18に示す);V CDR2(配列番号4のアミノ酸残基50〜56、配列番号19に示す);およびV CDR3(配列番号4のアミノ酸残基89〜97、配列番号20に示す)を含む。
KabatナンバリングKabat, E.A. et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242)によると、セツキシマブのCDRはV CDR1(アミノ酸残基26〜35、AbM定義に従うまたはアミノ酸残基31〜35、Kabat定義に従う);V CDR2(アミノ酸残基50〜65);V CDR3(アミノ酸残基95〜102);V CDR1(アミノ酸残基24〜34);V CDR2(アミノ酸残基50〜56);およびV CDR3(アミノ酸残基89〜97)を含む。
EGFR(sEGFR)の細胞外ドメインに結合するセツキシマブFabの結晶構造は先に決定されている(Li et al., (2005) Cancer Cell 7:301-311)。セツキシマブは上皮細胞増殖因子受容体のドメインIII(配列番号6のアミノ酸310〜514)と結合し、天然リガンド上皮細胞増殖因子と一部重複するエピトープを有する。セツキシマブの残基L27Gln、L50Tyr、L94Trp、H52Trp、H58Asp、H101Tyr、H102Tyr、H103AspおよびH104TyrがsEGFRのドメインIIIと接触する。セツキシマブの軽鎖はEGFRのC末端ドメインと結合し、セツキシマブのV CDR1残基L27GlnはsEGFRの残基N473と結合する。V CDR3残基H102Tyrは、ドメインIIIの大βシートの表面上の疎水性ポケットに突出し、sEGFRのQ384およびQ408のグルタミン側鎖と水素結合する。V CDR2およびV CDR3は疎水性ポケット上に位置し、sEGFRのH52TrpおよびS418とsEGFRのH104TyrおよびS468の間の側鎖水素結合、H54GlyおよびH103Aspカルボニル酸素およびsEGFR S440およびR353の間の側鎖から主鎖相互作用およびsEGFRのH56AsnおよびS418およびQ384の間の間接的水素結合により側鎖に固定される。EGFのsEGFRへの結合の遮断に加えて、セツキシマブの可変重鎖はドメインIを立体的に遮断し、それによりドメインIIが二量体化に必要な立体配座を取ることを妨げる。
セツキシマブの他の変異体が報告されており、知られている。セツキシマブのヒト化バージョンであるHu225は、配列番号28に示すアミノ酸の配列を有する可変重鎖および配列番号29に示すアミノ酸の配列を有する可変軽鎖を有する。セツキシマブ(225)と比較して、Hu225は、配列番号4に示すアミノ酸の配列(Hu225配列番号29に示すV)における9位のバリン(V)の置換、I10T、V13L、V19A、S20T、F21L、R39K、T40P、N41G、G42Q、S43A、S60D、S74T、N76S、S77R、V78L、S80P、I83F、D85V、A100QおよびL106Iおよび配列番号3に示すアミノ酸の配列(Hu225配列番号28に示すV)に対応する位置での可変軽鎖(V)におけるグリシン(G)での交換(置換)における1位におけるグルタミン(Q)に対応する位置でのグルタミン酸(E)での置換、K5V、Q6E、P9G、S16G、Q17G、S19R、I20L、T21S、T23A、V24A、S40A、S68T、S76N、Q77T、F79Y、F80L、K81Q、Q86R、S87A、N88E、I92VおよびA119Sに対応する可変重鎖(V)での交換(置換)を含む、フレームワーク領域におけるアミノ酸残基でのアミノ酸置換を有する。付加的セツキシマブ変異体は、配列番号8に示す重鎖および配列番号9に示す軽鎖を有するものを含む。さらに多くの他の変異体が記載されており、当分野で知られる(例えば米国特許番号7,657,380、7,930,107、7,060,808、7,723,484、米国特許公開番号2011014822、2005142133、2011117110、国際特許公開番号WO2012003995、WO2010080463、WO2012020059、WO2008152537およびLippow et al. (2007) Nat Biotechnol. 25(10):1171-1176参照)。ここで記載する修飾は、当分野で知られるあらゆるものを含む、あらゆるセツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体におけるものであり得る。
b. 機能
セツキシマブは、正常細胞および腫瘍細胞の両者のEGFR上の細胞外ドメインと結合し、リガンド結合およびその後の活性化を阻止する(Li et al., (2005) Cancer Cell 7:301-311; Blick et al., (2007) Drugs 67(17):2585-2607)。セツキシマブは、上皮細胞増殖因子およびトランスフォーミング増殖因子アルファ(TGF−アルファ)の結合を競合的に阻害し、細胞増殖および転移拡散を阻止する。すなわち、セツキシマブの結合がチロシン−受容体キナーゼのリン酸化および活性化を遮断し、細胞増殖阻害、アポトーシス誘発、マトリックスメタロプロテアーゼ分泌減少および血管内皮細胞増殖因子産生減少に至る。セツキシマブはまた血管形成阻害を介して、抗腫瘍効果も誘発できる。セツキシマブは用量依存的方法で、高度に転移性のヒトTCC 253JB−V細胞におけるVEGF、IL−8およびbFGFの発現を阻害し、微小血管密度を低下させる(Perrotte et al. (1999), Clin. Cancer Res., 5:257-264)。セツキシマブはインビトロおよびインビボで腫瘍細胞におけるVEGF発現を下方制御できる(Petit et al. (1997), Am. J. Pathol., 151:1523-1530; Prewett et al. (1998), Clin. Cancer Res.4:2957-2966)。セツキシマブはまた抗体依存性細胞毒性(ADCC)および受容体内部移行にも関与する。
C. 修飾抗EGFR抗体および条件依存活性抗EGFR抗体
ここに提供されるのは、非病的または非腫瘍微小環境、例えば皮膚または皮膚の基底層よりも、腫瘍微小環境で高いまたは大きな活性を示す、条件依存活性抗EGFR抗体または抗原結合フラグメント、例えば修飾または変異体抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントである。このような抗体は非腫瘍微小環境において存在する条件下(例えば皮膚の基底層)と比較して、腫瘍環境において存在する条件下、ヒト上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)またはその可溶性フラグメントに対して高い結合活性を示すあらゆるものである。腫瘍微小環境で大きな結合活性を示すために、ここに提供する抗EGFR抗体は、腫瘍に対する選択的活性を示し、非腫瘍微小環境における細胞への結合活性が低い。条件依存結合活性により達成されるこのような選択性は、非腫瘍細胞、例えば皮膚の基底ケラチン生成細胞に対する望ましくない活性を最小化する。それゆえに、ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、対象に投与したとき、減少したまたは少ない副作用を提供する。
変更されたpH微小環境は、腫瘍微小環境で見られる最も一般的な微小環境である(例えばFogh Andersen et al. (1995) Clin. Chem., 41:1522-1525; Bhujwalla et al. (2002) NMR Biomed., 15:114-119; Helmlinger et al. (1997) Nature Med., 3:177; Gerweck and Seetharaman (1996), Cancer Res. 56(6):1194-1198参照)。例えば、多くの腫瘍において、‘ワールブルク効果’により、5.6〜6.8範囲のpHの微小環境が作られる。また、高乳酸レベルが、頭頸部、転移結腸直腸癌、子宮頸癌および扁平上皮細胞癌を含むが、これらに限定されない多様な腫瘍と関連することが判明している(例えば、Walenta et al. (1997) American Journal of Pathology 150(2): 409-415; Schwickert et al. (1995) Cancer Research 55: 4757-4759; Walenta et al. (2000) Cancer Research 60: 916-921; Guo et al. (2004) J Nucl Med 45: 1334-1339; Mathupala et al. (2007) J Bioenerg Biomembr 39: 73-77; Holroyde et al. (1979) Cancer Research 39: 4900-4904; Schurr and (2007) Neuroscience 147: 613-619; Quenneta et al. (2006) Radiotherapy and Oncology 81: 130-135)。多くの腫瘍で、‘ワールブルク効果’により、10〜15mMの乳酸濃度の微小環境が作られる。腫瘍微小環境と対照的に、抗EGFR抗体の投与による多くの副作用が局在化する場所である真皮は、中性pHおよび正常乳酸レベルを示す。
あらゆる抗EGFR抗体の修飾抗EGFR抗体および抗原結合フラグメントを含むここに提供する抗EGFR抗体は、正確にまたは約pH5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度の一方または両者を含む腫瘍微小環境において存在する条件下、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、高い結合活性でEGFR(特にヒトEGFR)と結合する。非腫瘍微小環境における条件下と比較して、腫瘍微小環境における条件下での結合活性は、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上の活性比を有し得る。
一般に、活性比は、生理学的レベルのタンパク質存在下で示される。インビボまたは生理学的環境において、間質性タンパク質濃度(例えばアルブミン)は血漿の20〜50%の間である。血清は約60〜80g/Lタンパク質を含み、種々の組織は12mg/mL〜40mg/mL 間質性タンパク質を含むことが証明されている(例えばAukland and Reed (1993) Physiological Reviews, 73:1-78参照)。それゆえに、これらの条件下、インビボで選択的および条件依存活性を示す抗EGFR抗体は、例えば、血清、例えばヒト血清中にまたは血清アルブミン、例えばヒト血清アルブミンまたは抗体または受容体と相互作用しないまたは他に直接抗体−受容体相互作用を変える他のタンパク質として提供され得る、10mg/mL〜50mg/mLタンパク質、例えば少なくとも少なくとも12mg/mL〜40mg/mLタンパク質(例えば少なくとも12mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mLまたは40mg/mLタンパク質)の存在下で活性比を示す。例えば、タンパク質は血清中に提供され、抗EGFR抗体を選択または特徴付けするためのアッセイおよび方法は20%〜50%血清(vol/vol)、例えば20%〜50%ヒト血清、例えば少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%血清(vol/vol)の存在下で行う。それゆえに、ここでの具体例において、あらゆる抗EGFR抗体の修飾抗EGFR抗体および抗原結合フラグメントを含むここに提供する抗EGFR抗体、は、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約pH5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)腫瘍微小環境において存在する条件下で高い結合活性でEGFR(特にヒトEGFR)と結合する。非腫瘍微小環境における条件下と比較して、腫瘍微小環境における条件下での高い結合活性は、一般に腫瘍微小環境における条件下および非腫瘍微小環境における条件下のタンパク質濃度が実質的に同一または同一である条件下で存在する。具体例において、活性比は少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上であり得る。
特に、ここに提供する抗体は、10mg/mL〜50mg/mLタンパク質、例えば少なくとも12mg/mL〜40mg/mLタンパク質(例えば少なくとも12mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mLまたは40mg/mLタンパク質)存在下、中性pH(例えば7.4)よりもpH6.0〜pH6.5で高い結合活性で上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)と結合するものを含む。例えば、ここに提供する抗体は、20%〜50%血清(vol/vol)、例えば20%〜50%ヒト血清、例えば少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%血清(vol/vol)の存在下、中性pH(例えば7.4)よりも、pH6.0〜pH6.5で高い結合活性で上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)と結合するものを含む。例えば、中性pH(例えばpH7.4)の条件下と比較したpH6.0〜pH6.5の条件下での結合活性比は1.0を超え、例えば、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上である。
ここでの修飾抗EGFR抗体を含むここに提供する条件依存活性抗体に含まれるのは、10mg/mL〜50mg/mLタンパク質、例えば少なくとも12mg/mL〜40mg/mLタンパク質(例えば少なくとも12mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mLまたは40mg/mLタンパク質)の存在下、0.5mM〜5mMの乳酸濃度よりも、10〜20mMの高乳酸濃度で高い結合活性で上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)に結合するものである。例えば、ここでの修飾抗EGFR抗体を含むここに提供する条件依存活性抗体は、20%〜50%血清(vol/vol)、例えば20%〜50%ヒト血清、例えば少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%血清(vol/vol)の存在下、0.5mM〜5mMの乳酸濃度よりも、10〜20mMの高乳酸濃度で高い結合活性で上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)に結合するものである。例えば、1mM〜5mMの条件下と比較した10〜20mM乳酸、例えば正確にまたは約16mMの条件下の結合活性比は1.0を超え、例えば、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上またはそれ以上である。
ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体は、10mg/mL〜50mg/mLタンパク質、例えば少なくとも12mg/mL〜40mg/mLタンパク質(例えば少なくとも12mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mLまたは40mg/mLタンパク質)の存在下、中性pH(約pH7.4)および1mM〜5mMの乳酸濃度の条件下よりも、pH6.0またはpH6.5および10mM〜20mMの乳酸濃度の条件下で高い結合活性を示す。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体は、20%〜50%血清(vol/vol)、例えば20%〜50%ヒト血清、例えば少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%血清(vol/vol)の存在下、中性pH(約pH7.4)および1mM〜5mMの乳酸濃度の条件下よりもpH6.0またはpH6.5および10mM〜20mMの乳酸濃度の条件下で高い結合活性を示す。例えば、中性pH(例えば7.4)および1mM〜5mMの乳酸の条件下と比較したpH6.0または6.5および10〜20mM、例えばまたは約16mMの乳酸の条件下の結合活性比は1.0を超え、例えば、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上またはそれ以上である。
非腫瘍微小環境における条件下と比較した腫瘍微小環境条件における上記条件下の結合活性比は、抗体または抗原結合フラグメントのEGFR(例えばヒトEGFR)への結合を評価するための当業者に知られるあらゆる方法に基づき決定または評価できる。このようなアッセイの例はセクションDに記載する。一例において、結合活性は、腫瘍微小環境における上記条件のいずれかの下および非腫瘍微小環境における上記条件のいずれかの下のインビトロで固相結合アッセイ、例えば免疫アッセイ(例えば酵素結合免疫吸着検定法;ELISA)で決定できる。このような例において、結合活性は、分光光度的測定値(例えば用いる特定の検出方法に適合した光学密度および吸光度波長)として表すことができ、結合活性比は、同一濃度の抗体(例えば1ng/mL〜100ng/mLの抗体濃度)での、非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較した結合腫瘍微小環境において存在する条件下での分光光度的測定値の比であり得る。これは、ここでの実施例に例示する。抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、固相免疫アッセイにおける分光光度的測定値または他の類似定量的指標で決定して、活性比が1.0を超え、例えば、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上またはそれ以上であるならば、条件依存活性抗体である。
他の例において、結合活性は、腫瘍微小環境における上記条件のいずれかの下および非腫瘍微小環境における上記条件のいずれかの下、結合の動力学的尺度(例えば解離定数、K、結合定数K、オフ速度または結合親和性の他の動力学的パラメータ)として決定する。このような尺度は、当業者に知られるあらゆる結合アッセイを使用して決定できる。具体例において、親和性ベースのバイオセンサーテクノロジーを結合親和性の尺度として使用する。バイオセンサーテクノロジーの例は、例えば、Biacoreテクノロジー、BioRad ProteOn、Reichert、GWCテクノロジー、IBIS SPIR造影、Nomadics SensiQ、Akubio RAPid、ForteBio Octet、IAsys、Nanofilmおよびその他を含む(例えばRich et al. (2009) Analytical Biochemistry, 386:194-216参照)。このような例において、結合活性は解離定数(K)として示すことができ、結合活性比は、非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較した、腫瘍微小環境において存在する条件下での緊密な親和性結合の比であり得る。例えば、少なくとも2.0の結合活性比は少なくとも2倍緊密な親和性があることを意味し、少なくとも3.0の結合活性比は少なくとも3倍緊密な親和性があることを意味し、少なくとも4.0の結合活性比は少なくとも4倍緊密な親和性があることを意味し、少なくとも5.0の結合活性比は少なくとも5倍緊密な親和性があることを意味し、少なくとも10.0の結合活性比は少なくとも10倍緊密な親和性があることを意味し、ここで、各比は、非腫瘍微小環境における条件下と比較した腫瘍微小環境における条件下である。ここに提供する抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントは、典型的に結合EGFR(例えばヒトEGFR)またはその可溶性フラグメントに対して、腫瘍微小環境において存在する条件下、1×10−8M、5×10−9M、1×10−9M、5×10−10M、1×10−10M、5×10−11M、1×10−11M未満またはそれ以下である解離定数(K)を示す。他の例において、結合活性はオフ速度として表すことができ、結合活性比は、非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較した、腫瘍微小環境において存在する条件下のkoffの比であり得る。例えば、少なくとも2.0の結合活性比は抗体が少なくとも2倍遅いオフ速度を示すことを意味し、少なくとも3.0の結合活性比は抗体が少なくとも3倍遅いオフ速度を示すことを意味し、少なくとも4.0の結合活性比は抗体が少なくとも4倍遅いオフ速度を示すことを意味し、少なくとも5.0の結合活性比は抗体が少なくとも5倍遅いオフ速度を示すことを意味し、少なくとも10.0の結合活性比は抗体が少なくとも10倍遅いオフ速度を示すことを意味し、ここで、各比は、非腫瘍微小環境における条件下と比較した腫瘍微小環境における条件下である。これは、ここでの実施例に例示する。抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、結合の動力学的測定を使用して決定して、活性比が1.0を超え、例えば、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上またはそれ以上であるとき、条件依存活性抗体である。
さらなる例において、結合活性は、腫瘍微小環境における結合および非腫瘍微小環境における結合を評価するインビボ結合活性アッセイで決定する。非腫瘍微小環境の例は、抗体のケラチン生成細胞を含む皮膚の基底層への結合である。結合アッセイは、各環境において、EGFRを発現する細胞を含むことが知られる動物モデルを使用して実施できる。特に、動物モデルはヒトEGFRを発現する。例えば、ヒトEGFRを発現する腫瘍または非腫瘍細胞を含むように微小環境を操作する異種移植により産生したマウス動物モデルまたは他の哺乳動物モデルを使用できる。これは、ここでは、腫瘍異種移植法(例えばA431細胞または他のヒト腫瘍細胞を用いる)および皮膚異種移植法を使用して例示する。このような例において、抗体またはその抗原結合フラグメントは検出可能に標識され、例えば蛍光標識されている。このような例において、結合活性は、生じる検出可能シグナル(例えば蛍光シグナルの強度)として表すことができ、結合活性比は、結合非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較した、腫瘍微小環境において存在する条件下の検出可能シグナル(例えば蛍光シグナル)の強度の比であり得る。染色強度を、コントロールまたは参照抗体の染色に対する規準化により規準化できる。これは、ここでの実施例に例示する。抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、2環境でインビボ結合で決定した活性比が1.0を超え、例えば、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上またはそれ以上であるならば、条件依存活性抗体である。
腫瘍微小環境における条件依存活性、例えば腫瘍微小環境において存在する条件下(例えば低pH、例えばpH6.0および高乳酸、例えば10〜20mM)、増加した結合活性のために、ここに提供する抗体は、非病的環境と比較して、腫瘍微小環境においてEGFRに対して増加した阻害活性を示す。このような阻害活性は、リガンド誘発リン酸化、二量体化および/または細胞増殖の阻害を含むが、これらに限定されない。このような活性の結果、ここに提供する抗体は、腫瘍、例えば固形腫瘍を有する対象にインビボで投与されたとき、腫瘍増殖阻害を示す。腫瘍増殖は、投与された抗体の非存在下の腫瘍増殖と比較して、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%またはそれ以上阻害される。ここに提供する抗EGFR抗体の機能的活性は、腫瘍モデルで評価したとき、非病的組織における活性が低下している限り(例えば皮膚発疹の発生率)、現存する抗EGFR治療、例えばセツキシマブでの治療より低い、同等または大きくてよい。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体は、ここに記載するとおり、インビボ動物腫瘍モデル、例えばA431モデルで、セツキシマブより低い結合親和性(高いK)で、セツキシマブと同等の効果をインビボで示す。
ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体は、対象に投与したとき、他の現存する抗EGFR治療を投与された、例えばセツキシマブでの治療をされた(例えば配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態)対象と比較して、対象が減少したまたは少ない副作用を示すように、条件依存および選択的腫瘍特異的活性を示す。例えば、提供される抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは低い皮膚毒性を示す。皮膚毒性、例えば皮膚発疹は当業者に知られる標準的アッセイで評価でき、ここに記載されている。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、例えば、霊長類モデルで評価して、少なくとも1.5分の1、2分の1、2.5分の1、3分の1、4分の1、5分の1またはそれ以上発疹が少ない。
ここに記載されているとおり、非腫瘍微小環境よりも腫瘍微小環境で大きな活性を示す条件依存活性抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントを同定または産生する方法は当業者のレベルの範囲内である。例えば、抗EGFR抗体は、修飾抗EGFR抗体のライブラリーを含み製造でき、ここにセクションDに記載する工程および方法を使用してスクリーニングできる。下記サブサブセクションにおいて、上記の改変された特性および活性を示す、セツキシマブまたは抗原結合フラグメントまたはその変異体由来の修飾抗EGFR抗体の例を含む抗EGFR抗体の例を示す。得られた抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、抗体に集合したとき、最小限EGFR抗原(例えばヒトEGFR)またはその可溶性フラグメントと結合するのに十分な可変重鎖および可変軽鎖またはその一部を含むことは理解される。
1. 修飾抗EGFR抗体
ここに提供されるのは、修飾または変異体抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントである。修飾抗EGFR抗体に包含されるのは、非病的環境、例えば皮膚または皮膚の基底層よりも、腫瘍微小環境において高いまたは大きな活性を示すような条件依存活性である抗体である。ここに提供される抗体は、抗EGFR抗体セツキシマブまたはその誘導体の変異体である。得られた抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、抗体に集合したとき、最小限EGFR抗原(例えばヒトEGFR)またはその可溶性フラグメントと結合するのに十分な可変重鎖および可変軽鎖またはその一部を含むことは理解され、それにより可変重鎖または軽鎖の一方または両者は修飾されている。上記のとおり、このような修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントに包含されるのは、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpH(例えば7.0〜7.4のpH)または正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度(例えば1mM〜4mM)の一方または両者を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約pH5.6〜6.8のpH(例えばpH6.0〜6.5)または正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度(例えば10mM〜20mM、例えば少なくとも16mM)の一方または両者を含む腫瘍微小環境において存在する条件下、高い結合活性でEGFR(特にヒトEGFR)と結合する抗体である。非腫瘍微小環境における条件下と比較して、腫瘍微小環境における条件下での高い結合活性は、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上の活性比であり得る。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態よりも、pH6.0またはpH6.5で高いまたは減少したまたは同等な結合活性を示す。ある例において、抗体は、配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態よりも、pH6.0で少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%またはそれ以上の結合活性を示す。一般に、ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、非修飾セツキシマブ抗体、その抗原結合フラグメントまたはその変異体、例えば配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態の結合活性と比較して、pH6.0またはpH6.5で100%〜500%、例えば少なくとも100%またはそれ以上の(すなわち増加した)結合活性、例えば正確にまたは約または少なくとも100%、105%、110%、115%、120%、125%、130%、135%、140%、145%、150%、155%、160%、165%、170%、175%、180%、185%、190%、195%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%またはそれ以上の結合活性を示す。
ある例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、pH7.4で、非修飾セツキシマブ、その抗原結合フラグメントまたはその変異体、例えば配列番号1に示す重鎖および配列番号2に示す軽鎖または配列番号8に示す重鎖および配列番号9に示す軽鎖を有するセツキシマブの対応する形態の、30%〜95%のEGFR結合活性を示す。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体は、中性pH(例えばpH7.4)で、アミノ酸修飾(例えば置換)を含まない参照または非修飾セツキシマブの、少なくとも30%の結合活性、例えば正確にまたは約または少なくとも30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%または95%の結合活性を示す。具体例において、ここに提供する抗体は、pH6.0またはpH6.5で、同一条件下の非修飾セツキシマブ抗体または抗原結合フラグメントまたはその変異体の結合活性と比較して、同等なまたは高い結合活性を示すかまたは維持するが、中性pH(例えばpH7.4)で、配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態よりも、pH7.4で低い、例えば20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%の結合活性を示す。例えば、ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、pH7.4で、修飾を含まない参照抗EGFR抗体、例えば配列番号1に示す重鎖および配列番号2に示す軽鎖または配列番号8に示す重鎖および配列番号9に示す軽鎖を有するセツキシマブの対応する形態の30%〜95%のEGFR結合活性を示し、pH6.0で100%〜500%のEGFR結合活性を示すものを含む。
ここに提供される修飾抗EGFR抗体に包含されるのは、高乳酸レベル、例えば、10〜20mM乳酸で減少した、増加したまたは同等のEGFR結合活性を示すものである。一般に、抗体は、10〜20mM乳酸濃度の条件下で、配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態の少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%またはそれ以上の結合活性を示す。いくつかの例では、抗体は、10〜20mM乳酸濃度の条件下、増加した結合活性、例えば非修飾セツキシマブ抗体、抗原結合フラグメントまたはその変異体、例えば配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態の100%〜500%の活性、例えば100%を超える結合活性、例えば少なくともまたは少なくとも約110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、300%、400%、500%またはそれ以上の結合活性を示す。
ある例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、非修飾セツキシマブ抗体、抗原結合フラグメントまたはその変異体、例えば配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態と比較して、正常乳酸レベル(例えば、0〜5mM乳酸)で30%〜95%のEGFR結合活性を示す。例えば、ここに提供する抗体は、10〜20mM乳酸の条件下で、同一条件下のセツキシマブの結合活性と同等の結合活性を保持するまたは示すが、1mM〜5mM乳酸の条件下、1mM〜5mM乳酸の条件下結合活性が減少し、例えば配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態の20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%またはそれ以上の結合活性を示す。さらに別の例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、修飾を含まない参照または非修飾抗EGFR抗体、例えば配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態と比較して、正常乳酸レベル(例えば、0〜5mM乳酸)で30%〜95%のEGFR結合活性を示し、高乳酸レベル(例えば、10〜20mM乳酸)で100%〜500%のEGFR結合活性を示す。
ここに示す例示的実施例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、修飾を含まない参照抗EGFR抗体、例えば配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態と比較して、pH7.4で30%〜95%のEGFR結合活性、pH6.0で100%〜500%のEGFR結合活性、正常乳酸レベル(例えば、0〜5mM乳酸)で30%〜95%のEGFR結合活性および高乳酸レベル(例えば、10〜20mM乳酸)で100%〜500%のEGFR結合活性を示す。例えば、ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、酸性pH(例えば、pH6.0)でEGFRへの結合が増加し、高乳酸レベル(例えば、16.6mM乳酸)でEGFRへの結合が増加し、中性pH(例えば、pH7.4)でEGFRへの結合が減少しおよび/または正常乳酸レベル(例えば1mM乳酸)でEGFRへの結合が減少する。
結合活性が腫瘍微小環境において存在する条件下で増加している例において、提供される抗体は、非修飾セツキシマブまたは抗原結合フラグメントまたはその変異体、例えば配列番号1に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号2に示す軽鎖アミノ酸の配列または配列番号8に示す重鎖アミノ酸の配列および配列番号9に示す軽鎖アミノ酸の配列を有する野生型セツキシマブの対応する形態と比較して、pH6.0またはpH6.5でEGFRへの結合親和性が増加しおよび/または中性pH(例えばpH7.4)で結合親和性が減少する。具体例において、ここに提供する抗EGFR抗体は、インビトロでpH7.4で結合親和性(例えば、K)が少なくとも1.5分の1、2分の1、2.5分の1、3分の1、4分の1、5分の1またはそれ以上減少するが、pH6.0で同等なEGFRへの結合を保持する。
ここに提供される抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの例は、配列番号1、3、5、8または28のいずれかに示す重鎖および配列番号2、4、9、10または29のいずれかに示す軽鎖または配列番号1、3、5、8または28のいずれかと少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一なアミノ酸配列を有する重鎖および配列番号2、4、9、10または29のいずれかと少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一なアミノ酸配列を有する軽鎖を有する参照抗EGFR抗体と比較して、修飾を含むものである。ここに提供される修飾抗EGFR抗体に包含されるのは、セツキシマブと比較して改変された特性を有する抗EGFR抗体セツキシマブの変異体である。例示的態様において、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、腫瘍と関連するまたは腫瘍に特異的な1個以上の条件下、例えば、結合EGFRにより、腫瘍環境に標的化されるように修飾される。
ここに記載する修飾は、セツキシマブ抗EGFR抗体またはその変異体抗体のいずれにおいてでもあり得る。例えば、修飾は、配列番号1に示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号2に示す配列を有する軽鎖または配列番号8に示すアミノの配列を有する重鎖および配列番号9に示すアミノ酸の配列を有する軽鎖または重鎖または軽鎖に少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列番号1または8に示す重鎖および/または配列番号2または9に示す軽鎖の配列変異体を含むセツキシマブ抗体に成す。ある例において、修飾は、配列番号28に示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号29に示すアミノ酸の配列を有する軽鎖;または配列番号28に示す重鎖および/または配列番号29に示す軽鎖に少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列変異体を含むヒト化セツキシマブ抗体に成す。
一般に、修飾はこのような抗体の可変領域に成す。例えば、修飾は、このようなセツキシマブ抗体の重および/または軽鎖可変領域、例えば、配列番号3に示す可変重鎖配列および配列番号4に示す可変軽鎖配列;または配列番号3に示す可変重鎖配列および配列番号10に示す可変軽鎖配列を含む配列において成す。得られた修飾抗EGFR抗体は完全長IgG1抗体であってよくまたはそのフラグメント、例えば、Fab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントであってよい。さらに、得られた修飾抗EGFR抗体は、IgG1以外のドメインを含み得る。
修飾は、単一アミノ酸修飾、例えば一アミノ酸交換(置換)、挿入または欠失または多アミノ酸修飾、例えば多アミノ酸置換、挿入または欠失であり得る。修飾の例は、一または多アミノ酸置換を含むアミノ酸置換である。ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、修飾を含まない抗EGFR抗体と比較して、少なくともまたは1個、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、15個、16個、17個、18個、19個、20個またはそれ以上の修飾位置を含み得る。ある例において、提供される修飾抗EGFR抗体は、非修飾セツキシマブまたは抗原結合フラグメントまたはその変異体と比較して、1個のみまたは2個のみのアミノ酸置換を含む。アミノ酸置換は、例えば、表4に示す保存的置換または非保存的置換、例えばここに記載されているあらゆるものであり得る。ここに記載するとおり条件依存活性を提供するここでの修飾の例を含む抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、得られた抗体が非腫瘍微小環境と比較して、腫瘍微小環境における条件依存活性を保持する限り、記載のとおりヒト化によりさらに修飾してよい。
ここでの目的のために、アミノ酸交換または置換を含む修飾のための位置およびアミノ酸の記載は、配列番号3に示す可変重鎖および配列番号4に示す可変軽鎖を参照する。配列番号1、5、8または28に示すような他の重鎖または配列番号2、9、10または29に示すような他の軽鎖または配列番号1、2、5、8〜10または28〜29のいずれかと少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示すその変異体における対応するアミノ酸残基の同定により、ここに提供する修飾を他の抗EGFR抗体に成すことは当業者のレベルの範囲内である。他の抗EGFR抗体における対応する位置は、抗EGFR抗体重鎖または軽鎖と参照抗EGFRの配列番号3に示す重鎖または配列番号4に示す軽鎖のアラインメントにより同定できる。例えば、図2は、配列番号3および4と抗EGFR抗体のアラインメントおよび対応する位置の同定の例を記載する。修飾(例えばアミノ酸置換)の目的で、対応するアミノ酸残基はアミノ酸残基のいずれかであってよく、配列番号3または4に示す残基と同一である必要はない。典型的に、配列番号3または4における残基とのアラインメントにより同定した対応するアミノ酸残基は、配列番号3または4と同一であるか、その保存的または半保存的アミノ酸残基であるアミノ酸残基である(例えば図2参照)。ここに提供する置換の例は、置換が抗EGFR抗体重鎖または軽鎖の非修飾形態に存在するものと異なる限り、抗EGFR抗体重鎖または軽鎖における対応する残基に成し得ることも理解される。本記載およびここでのあらゆる場所の記載に基づき、記載する変異の1個以上を含む修飾抗EGFR抗体を製造し、ここに記載するとおり、各々特性または活性について試験することは、当業者のレベルの範囲内である。
抗EGFR抗体における修飾は、抗体の可変領域における修飾および抗体の定常領域における修飾、例えば、C1、ヒンジ、C2、C3またはC領域における修飾を含む、他の修飾も含む抗EGFR抗体にも成し得る。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体は、当業者に知られる標準的組み換えDNA技術により製造できる。標的タンパク質の任意の1個以上のアミノ酸に変異を起こすあらゆる既知方法を用いることができる。本方法は、コード化核酸分子の標準的部位特異的または無作為変異誘発または固相ポリペチド合成方法を含む。例えば、抗EGFR抗体の重鎖または軽鎖をコードする核酸分子を変異誘発、例えばコード化核酸の無作為変異誘発、エラープローンPCR、部位特異的変異誘発、重複PCR、遺伝子混合または他の組み換え方法に付し得る。抗EGFR抗体をコードする核酸を、次いで、異種性に発現すべき宿主細胞に導入できる。それゆえに、またここに提供されるのは、ここに提供する修飾抗EGFR抗体のいずれかをコードする核酸分子である。
配列番号3に示す可変重鎖および配列番号4に示す可変軽鎖を参照したセツキシマブ抗体またはその抗原結合フラグメントの可変重鎖および/または可変軽鎖またはその一部の例における非限定的例を下に提供する。
a. 重鎖修飾
ここに提供されるのは、配列番号3に示す可変重鎖を含むセツキシマブ抗体におけるアミノ酸残基に対応する、セツキシマブ抗体、その抗原結合フラグメントまたはその変異体の可変重鎖に修飾、例えばアミノ酸置換を含む修飾抗EGFR抗体である。得られた修飾は、配列番号1、3、5、8または28またはそれと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を有するその変異体に示すような、重鎖またはその一部であり得る。修飾は相補性決定領域(CDR)またはフレームワーク領域中であり得る。
例えば、ここに提供されるのは、配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、23位、24位、25位、26位、27位、28位、29位、30位、31位、32位、33位、34位、35位、36位、50位、51位、52位、53位、54位、55位、56位、57位、58位、59位、60位、61位、62位、63位、64位、65位、66位、67位、68位、69位、70位、71位、72位、73位、74位、75位、76位、77位、93位、94位、97位、98位、99位、100位、101位、102位、103位、104位、105位、106位、107位、108位、109位、110位、111位または112位に対応するに似の位置に少なくとも1アミノ酸交換または置換を有する、可変重鎖またはその一部を含む修飾抗EGFR抗体である。例えば、アミノ酸位置は、配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、23位のスレオニン(T)(T23)、V24、S25、G26、F27、S28、L29、T30、N31、Y32、G33、V34、H35、W36、V50、I51、W52、S53、G54、G55、N56、T57、D58、Y59、N60、T61、P62、F63、T64、S65、R66、L67、S68、I69、N70、K71、D72、N73、S74、K75、S76、Q77、Y93、Y94、R97、A98、L99、T100、Y101、Y102、D103、Y104、E105、F106、A107、Y108、W109、G110、Q111またはG112に対応する位置での置換に対応する位置での置換であり得る。
Kabatナンバリングを参照して、修飾、例えばアミノ酸交換または置換できる重鎖におけるこのような位置は、23位、24位、25位、26位、27位、28位、29位、30位、31位、32位、33位、34位、35位、36位、50位、51位、52位、53位、54位、55位、56位、57位、58位、59位、60位、61位、62位、63位、64位、65位、66位、67位、68位、69位、70位、71位、72位、73位、74位、75位、76位、77位、90位、91位、94位、95位、96位、97位、98位、99位、100位、100a位、100b位、100c位、101位、102位、103位、104位、105位または106位に対応するあらゆる位置を含むが、これらに限定されない。ある例において、上記位置のいずれかに対応する位置で修飾(例えば置換)されているアミノ酸残基は、配列番号3に示すアミノ酸の保存的残基または半保存的アミノ酸残基である(例えば図2参照)。
一例において、ここに提供されるのは、例えば、CDRH1、CDRH2および/またはCDRH3のような1個または複数のCDRに修飾を有する可変重鎖を含むである。例えば、ここに提供されるのは、配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、26位、27位、28位、29位、30位、31位、32位、33位、34位または35位に対応する位置のいずれかでCDR1;配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、50位、51位、52位、53位、54位、55位、56位、57位、58位、59位、60位、61位、62位、63位、64位または65位に対応する位置のいずれかでCDR2;配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、98位、99位、100位、101位、102位、103位、104位、105位、106位、107位または108位に対応する位置のいずれかでCDR3に1個以上のアミノ酸置換を有する可変重鎖を含む修飾抗EGFR抗体である。
他の例において、ここに提供されるのは、フレームワーク領域(FW)重鎖FW1、FW2、FW3またはFW4に修飾を含む可変重鎖を含む修飾抗EGFR抗体である。例えば、ここに提供されるのは、配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、23位、24位または25位に対応する位置のいずれかで重鎖FW1;配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、36位または37位に対応する位置のいずれかでFW2;配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、66位、67位、68位、69位、70位、71位、72位、73位、74位、75位、76位、77位、93位、94位または97位に対応する位置のいずれかでFW3;および配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、109位、110位、111位または112位に対応するいずれかの位置でFW4に1個以上のアミノ酸置換を有する可変重鎖を含む修飾抗EGFR抗体である。
ここに提供されるのは、配列番号3に示す位置を参照して、表5に示す置換に対応する、可変重鎖またはその一部に少なくとも1アミノ酸置換を有する修飾抗EGFR抗体である。
ここに提供する可変重鎖またはその一部に修飾を含む修飾抗EGFR抗体の例は、上に記載するとおり腫瘍環境における条件依存活性を示すものである。例えば、ここに提供する抗体の例は、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者(例えばpH7.4および/または1mM乳酸)および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して正確にまたは約pH5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度(例えばpH6.0および/または16.6mM乳酸)の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む、腫瘍微小環境において存在する条件下、上記のとおり1.0を超え、例えば1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、3.0、4.0、5.0を超えるまたはそれを超える高い結合活性でEGFR(特にヒトEGFR)と結合するものを含む。
例えば、ここに記載するとおり条件依存活性である修飾抗EGFR抗体の例は、配列番号3に示す重鎖アミノ酸位置を参照して、24、25、27、28、29、30、31、32、50、53、54、58、59、63、64、67、68、72、73、74、75、76、77、97、100、101、104、107、111の位置または対応する位置に1個以上のアミノ酸置換を有する可変重鎖を含む。例えば、アミノ酸位置は、配列番号3のいずれかに示すアミノ酸位置を参照して、24位のバリン(V)(V24)、S25、F27、S28、L29、T30、N31、Y32、V50、S53、G54、D58、Y59、F63、T64、L67、S68、D72、N73、S74、K75、S76、Q77、R97、T100、Y101、Y104、A107、Q111での置換に対応する位置の置換であり得る。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体の例は、重鎖置換V24I、V24L、V24E、S25C、S25G、S25I、S25M、S25V、S25Q、S25T、S25L、S25H、S25R、S25A、S25D、F27R、S28C、L29H、T30F、N31H、N31I、N31T、N31V、Y32T、V50L、S53G、G54D、G54S、G54R、G54C、G54P、D58M、Y59E、F63R、F63C、F63G、F63M、F63V、F63P、F63S、T64N、T64V、L67G、S68F、S68Q、D72K、D72L、D72P、D72M、D72W、N73Q、S74H、S74R、S74D、S74G、S74Y、K75H、K75G、K75W、K75P、S76I、S76V、Q77R、Q77E、R97H、T100I、T100P、Y101W、Y104D、Y104F、Y104S、Y105V、A107N、Q111I、Q111P、Q111Vに対応する1個以上のアミノ酸置換を含む。
具体例において、ここに提供する修飾の例は、配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、24位、25位、27位、30位、53位、72位、97位、104位および111位に対応する位置での抗EGFR抗体の重鎖の修飾を含む。例えば、アミノ酸位置は、配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、24位のバリン(V)(V24)、S25、F27、T30、S53、D72、R97、Y104またはQ111の置換に対応する位置での置換であり得る。ここに提供する修飾抗EGFR抗体におけるアミノ酸置換の例は、24に対応する位置のグルタミン酸(E);25に対応する位置のC;25に対応する位置のV;27に対応する位置のR;30位に対応する位置のF;53位に対応する位置のG;72位に対応する位置のL;97に対応する位置のH;104に対応する位置のDまたは111に対応する位置のPを有する重鎖残基の置換を含むが、これらに限定されない。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体は、配列番号3に示すアミノ酸の配列を参照して、V24E、S25C、S25V、F27R、T30F、S53G、D72L、R97H、Y104DまたはQ111Pの重鎖置換に対応する1個以上のアミノ酸置換を含む。抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖に一アミノ酸置換のみを含み得る。典型的に、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖に上記アミノ酸置換の少なくとも2個以上、例えば配列番号3に示すアミノ酸の配列を参照して、V24E、S25C、S25V、F27R、T30F、S53G、D72L、R97H、Y104DまたはQ111Pの、少なくとも2、3、4、5、6、7、8または9アミノ酸置換を含む。抗EGFRまたはその抗原結合フラグメントは、例えばサブセクション3に下記のとおり、重鎖に付加的修飾を含んでよくまたはここに記載する抗体のヒト化の結果である。特に、ここに提供されるのは、重鎖残基Y104、例えばアミノ酸置換Y104D、Y104FまたはY104Sのアミノ酸置換を含む修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントである。
重鎖における非限定的アミノ酸置換を、配列番号3に示すナンバリングを参照して表6に示す。アミノ酸置換を含む可変重鎖の配列番号の例を示す。ここに提供する可変重鎖におけるあらゆるアミノ酸置換について、置換は、配列番号3に示す配列とのアラインメントにより他の抗EGFR抗体における対応する位置で成すことができ(例えば図2参照)、それにより対応する位置は整列した位置である。それゆえに、抗体は重鎖定常領域またはその一部を含み得る。具体例において、アミノ酸置換は、上記のとおり、修飾可変重鎖またはその一部を含む得られた修飾抗体が、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者(例えばpH7.4および/または1mM乳酸)および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約pH5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度(例えばpH6.0および/または16.6mM乳酸)の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む、腫瘍微小環境において存在する条件下で1.0を超える結合活性比を示す限り、配列番号1、3、5、8または28に示すまたはそれと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を有するその変異体のいずれかのようなセツキシマブ重鎖またはその一部の対応する位置であり得る。
b. 軽鎖修飾
ここに提供されるのは、配列番号4に示す可変軽鎖を含むセツキシマブ抗体におけるアミノ酸残基に対応する、セツキシマブ抗体、その抗原結合フラグメントまたはその変異体の可変軽鎖において修飾、例えばアミノ酸置換を含む修飾抗EGFR抗体である。得られた修飾は、配列番号2、4、9、10または29に示す軽鎖またはそれと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を有するその変異体においてであり得る。修飾は相補性決定領域(CDR)またはフレームワーク領域中であり得る。
例えば、ここに提供されるのは、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、1位、2位、3位、4位、5位、24位、25位、26位、27位、28位、29位、30位、31位、32位、33位、48位、49位、51位、52位、53位、54位、55位、56位、86位、87位、89位、91位、92位、93位、96位、97位、98位、99位または100位に対応する位置で、可変軽鎖またはその一部において少なくとも1アミノ酸交換または置換を含む修飾抗EGFR抗体である。例えば、アミノ酸位置は、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、1位のアスパラギン酸(D)(D1)、I2、L3、L4、T5、R24、A25、S26、Q27、S28、I29、G30、T31、N32、I33、I48、K49、A51、S52、E53、S54、I55、S56、Y86、Y87、Q89、N91、N92、N93、T96、T97、F98、G99またはA100の置換に対応する位置での置換であり得る。Kabatナンバリングに関して、例えばアミノ酸交換または置換により修飾できる軽鎖における位置の例は、1位、2位、3位、4位、5位、24位、25位、26位、27位、28位、29位、30位、31位、32位、33位、48位、49位、51位、52位、53位、54位、55位、56位、86位、87位、89位、91位、92位、93位、96位、97位、98位、99位または100位に対応する位置のいずれかを含むが、これらに限定されない。ある例において、上記位置のいずれかに対応する位置で修飾(例えば置換)されているアミノ酸残基は、配列番号2、4、9、10または29のいずれかに示すアミノ酸の保存的残基または半保存的アミノ酸残基である。
一例において、ここに提供されるのは、例えば、CDRL1、CDRL2またはCDRL3のようなCDRに修飾を有する可変軽鎖を含む修飾抗EGFR抗体である。例えば、ここに提供されるのは、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、24位、25位、26位、27位、28位、29位、30位、31位、32位または33位に対応する位置のいずれかでの軽鎖CDR1;配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、51位、52位、53位、54位、55位または56位に対応する位置のいずれかでのCDR2;配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、89位、91位、92位、93位、96位または97位に対応する位置のいずれかでのCDR3に1個以上のアミノ酸置換を含む修飾抗EGFR抗体である。
他の例において、ここに提供されるのは、フレームワーク領域(FW)、例えば、軽鎖FW1、FW2、FW3またはFW4において修飾を含む可変軽鎖を含む、修飾抗EGFR抗体である。例えば、ここに提供されるのは、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、1位、2位、3位、4位または5位に対応する位置のいずれかで軽鎖FW1;配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、48位または49位に対応する位置のいずれかでFW2;配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、86位または87位に対応する位置のいずれかでFW3;および配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、98位、99位または100位に対応する位置のいずれかでFW4に1個以上のアミノ酸置換を含む、修飾抗EGFR抗体である。
ここに提供されるのは、配列番号4に示す位置を参照して表7に示すいずれかに対応する、可変軽鎖またはその一部に少なくとも1アミノ酸置換を含む、修飾抗EGFR抗体である。
ここに提供する可変軽鎖またはその一部において修飾を含む修飾抗EGFR抗体の例は、上に記載するとおり腫瘍環境における条件依存活性を示すものである。例えば、ここに提供する抗体の例は、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者(例えばpH7.4および/または1mM乳酸)および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約pH5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度(例えばpH6.0および/または16.6mM乳酸)の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む、腫瘍微小環境において存在する条件下、上記のとおり1.0を超え、例えば1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、3.0、4.0、5.0を超えるまたはそれを超える、高い結合活性でEGFR(特にヒトEGFR)と結合するものを含む。
例えば、ここに記載するとおり条件依存活性である修飾抗EGFR抗体の例は、配列番号4のいずれかに示す軽鎖アミノ酸位置を参照して、4位、5位、24位、29位、56位または91の位置または対応する位置に1個以上のアミノ酸置換を有する可変軽鎖を含む。例えば、アミノ酸位置は、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、4位のロイシン(L)(L4)、T5、R24、I29、S56またはN91の置換に対応する位置での置換であり得る。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体の例は、軽鎖置換L4C、L4F、L4V、T5P、R24G、I29S、S56HまたはN91Vに対応する1個以上のアミノ酸置換を含む。抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変軽鎖に一アミノ酸置換のみを含み得る。典型的に、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変軽鎖に上記アミノ酸置換の少なくとも2個以上、配列番号4に示すアミノ酸の配列を参照して、L4C、L4F、L4V、T5P、R24G、I29S、S56HまたはN91Vの例えば少なくとも2、3、4、5または6アミノ酸置換を含む。抗EGFRまたはその抗原結合フラグメントは、例えばサブセクション3に下記のとおり、軽鎖に付加的修飾を含んでよく、またはここに記載する抗体のヒト化の結果である。
具体例において、ここに提供する修飾の例は、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、29位に対応する位置での抗EGFR抗体の軽鎖の修飾を含む。例えば、アミノ酸位置は、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、29位のイソロイシン(I)(I29)の置換に対応する位置での置換であり得る。ここに提供する修飾抗EGFR抗体におけるアミノ酸置換の例は29に対応する位置でのセリン(S)を有する軽鎖残基の置換を含むが、これらに限定されない。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体は、配列番号4に示すアミノ酸の配列におけるI29Sの軽鎖置換に対応するアミノ酸置換を含む。
上記の重鎖の修飾のいずれかおよび上記の軽鎖における修飾のいずれかを抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントで組み合わせることができる。このような修飾の非限定的例は、HC−Y104D/LC−I29S;HC−Y104D/HC−Q111P/LC−I29S;HC−S25C/LC−I29S;またはHC−Q111P/LC−I29Sを含む。
ここに提供する可変軽鎖におけるアミノ酸置換のいずれかにおいて、置換は、配列番号4に示す配列とのアラインメントにより他の抗EGFR抗体における対応する位置で成すことができ(例えば図2参照)、それにより対応する位置は整列した位置である。具体例において、アミノ酸置換は、修飾可変軽鎖を有する得られた修飾抗体が、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者(例えばpH7.4および/または1mM乳酸)および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約pH5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度(例えばpH6.0および/または16.6mM乳酸)の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む、腫瘍微小環境において存在する条件下で、上記記するとおり1.0を超える結合活性比を有する限り、配列番号2、4、9、10または29のいずれかに示すセツキシマブ軽鎖またはそれと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を有するその変異体における対応する位置であり得る。
c. 修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントの例
ここに提供する修飾抗EGFR抗体、例えば上記のいずれかは、上記のとおり、抗体に集合したとき、最小限抗原と結合するのに十分な修飾可変重鎖および/または修飾可変軽鎖またはその一部を含む。ここに提供されるのは、配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131のいずれかに示す修飾可変重鎖または配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列;および配列番号4または10に示す可変軽鎖を含む修飾抗EGFR抗体である。他の例において、ここに提供されるのは、配列番号3に示す可変重鎖;および配列番号558〜1061または1065〜1068のいずれかに示す可変軽鎖または配列番号558〜1061または1065〜1068のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列を含む修飾抗EGFR抗体である。
ある例において、ここに提供されるのは、可変重鎖および可変軽鎖の両者に修飾を含む修飾抗EGFR抗体であり、それにより抗EGFR抗体は、配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131のいずれかに示す修飾可変重鎖または配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列;および配列番号558〜1061または1065〜1068のいずれかに示す可変軽鎖または配列番号558〜1061または1065〜1068のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列を含む。具体例において、ここに提供されるのは、配列番号495に示す修飾可変重鎖または配列番号495と少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%を示す配列および配列番号639または配列番号891に示す修飾可変軽鎖または配列番号639または891と少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列を含む修飾抗EGFRである(命名HC−Y104D/LC−I29S)。他の例において、ここに提供されるのは、修飾配列番号1062に示す可変重鎖または配列番号1062および配列番号639と少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%を示す配列または配列番号891に示す修飾可変軽鎖または配列番号639または891と少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列を含む修飾抗EGFRである(命名HC−Y104D/HC−Q111P/LC−I29S)。さらなる例において、ここに提供されるのは、配列番号58に示す修飾可変重鎖または配列番号58と少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%を示す配列および配列番号639または配列番号891に示す修飾可変軽鎖または配列番号639または891と少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列を示す修飾抗EGFRである(命名HC−S25C/LC−I29S)。他の例において、ここに提供されるのは、配列番号547に示す修飾可変重鎖または配列番号547と少なくとも少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%を示す配列および配列番号639または配列番号891に示す修飾可変軽鎖または配列番号639または891と少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列を含む修飾抗EGFRである(命名HC−Q111P/LC−I29S)。
特に、ここに提供されるのは、配列番号495、1062、1112、1114〜1119、1124〜1131に示す可変重鎖または配列番号495、1062、1112、1114〜1119、1124〜1131のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列;および配列番号4または10に示す可変軽鎖を含む修飾抗EGFRである。
ここに提供する抗体は完全長IgG1抗体でも、IgG2、IgG3またはIgG4からの他のサブタイプでもよい。例えば、抗EGFR抗体は、セツキシマブのカッパ軽鎖定常領域(配列番号1071に示す)またはセツキシマブのIgG1重鎖定常領域(配列番号1069に示す)を含む完全長IgG1抗体である。重鎖定常領域はまた配列番号22に示すヒトIgG1重鎖であってよく、Igクラスから、例えばIgG2(配列番号23に示す)、IgG3(配列番号24に示す)またはIgG4(配列番号25に示す)または配列番号26、27または1070に示す修飾IgG1重鎖定常領域であり得る。軽鎖定常領域はまたヒトカッパ軽鎖(配列番号1072に示す)またはヒトラムダ軽鎖(配列番号1073に示す)であり得る。
例えば、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の重鎖は上記修飾可変重鎖および配列番号1069に示すIgG1重鎖を含み得る。他の例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の重鎖は上記修飾可変重鎖および配列番号22に示すIgG1重鎖を含み得る。さらに別の例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の重鎖は上記修飾可変重鎖および配列番号1070に示すIgG1重鎖を含み得る。一例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の軽鎖は、上記修飾可変軽鎖および配列番号1071に示すカッパ軽鎖を含み得る。他の例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の軽鎖は、上記修飾可変軽鎖および配列番号1072に示すカッパ軽鎖を含み得る。
例えば、ここに提供されるのは、配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131のいずれかに示す可変重鎖または配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列、さらに配列番号22、1069または1070のいずれかに示すIgG1定常領域に対応するアミノ酸の配列;および配列番号2または9に示す軽鎖を含む修飾抗EGFR抗体である。ある例において、ここに提供されるのは、配列番号1または8のいずれかに示す可変重鎖;および配列番号558〜1061または1065〜1068のいずれかに示す軽鎖または配列番号558〜1061または1065〜1068のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列、さらに配列番号1071または1072に示すカッパ軽鎖定常領域に対応するアミノ酸の配列を含む修飾抗EGFR抗体である。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体はまた抗体フラグメントを含み、これは、完全長抗体の完全配列より少ないが、完全長抗体の特異的結合能の少なくとも一部、例えば重鎖および軽鎖の可変部分を保持する、完全長抗体の誘導体である。抗体フラグメントはまた、親抗体の結合親和性を保持するために、抗体フレームワーク内に導入された抗体の抗原結合部分(例えば、キメラ抗体)を含み得る。抗体フラグメントの例はFab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントおよび修飾フラグメントを含む他のフラグメントを含むが、これらに限定されない(例えば、Methods in Molecular Biology, Vol. 207: Recombinant Antibodies for Cancer Therapy Methods and Protocols (2003); Chapter 1; p 3-25, Kipriyanov参照)。抗体フラグメント、例えばジスルフィド架橋により互いに結合した複数鎖を含んでよく、組み換え的に製造できる。抗体フラグメントは、2個以上のドメインを結合するための合成リンカー、例えばペプチドリンカーを含み得る。抗原結合フラグメントの製造方法は当分野で周知であり、ここに提供する抗体のいずれかの修飾に使用できる。抗体分子のフラグメントは、例えば、酵素開裂によるように、製造できる。例えば、パパインでのプロテアーゼ開裂により、重鎖定常領域、Fcドメインの二量体が開裂されて、2個のFab領域を形成する(すなわち可変領域含有部分)。
一本鎖抗体は、特異的抗体の重鎖可変領域(V)および軽鎖可変領域(V)の連結により組み換え的に操作できる。可変領域のための特定の核酸配列は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)および他の組み換え核酸テクノロジーによるような、標準的分子生物学方法によりクローン化できる。scFvsの製造方法は、例えば、Whitlow and Filpula (1991) Methods, 2: 97-105; Bird et al. (1988) Science 242:423-426; Pack et al. (1993) Bio/Technology 11:1271-77;および米国特許番号4,946,778、5,840,300、5,667,988、5,658,727、5,258,498)により記載されている。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体のフラグメント、例えば上記のいずれかは、上記のとおり最小限修飾可変重鎖および/または修飾可変軽鎖を含む。また提供されるのは、配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131のいずれかに示す修飾可変重鎖および/または修飾配列番号558〜1061または1065〜1068のいずれかに示す可変軽鎖または配列番号30〜1068、1093または1098〜1131のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を有する可変鎖を含む上記のいずれかの抗原結合フラグメント抗体である。例えば、抗体フラグメントの例は、Fab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントを含むが、これらに限定されない。
例えば、このような抗EGFR抗体は、さらにセツキシマブからの重鎖C1定常領域(配列番号11に示す)またはセツキシマブのカッパ軽鎖定常領域(配列番号1071に示す)を含むFabフラグメントcである。重鎖C1定常領域はまた配列番号1108に示すヒトIgG1 C1定常領域であり得る。一例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の重鎖は、上記修飾可変重鎖、例えば配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131に示すいずれかおよび配列番号11に示すC1重鎖ドメインを含み得る。他の例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の重鎖は、上記修飾可変重鎖、例えば配列番号30〜557、1062〜1064、1093、1098〜1107または1112〜1131に示すいずれかおよび配列番号1108に示すC1重鎖ドメインを含み得る。一例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の軽鎖は、上記修飾可変軽鎖、例えば配列番号558〜1061または1065〜1068に示すいずれかおよび配列番号1071に示すカッパ軽鎖を含み得る。他の例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の軽鎖は、上記修飾可変軽鎖、例えば配列番号558〜1061または1065〜1068に示すいずれかおよび配列番号1072に示すカッパ軽鎖を含み得る。
具体例において、修飾抗EGFR抗体は一本鎖抗体である。一本鎖抗体は、ここに提供する抗EGFR抗体のいずれかの抗原結合ドメインから製造できる。組み換え技術を使用した一本鎖抗体の製造方法は当分野で知られ、例えば、Marasco et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:7889-7893, Whitlow and Filpula (1991) Methods, 2: 97-105; Bird et al. (1988) Science 242:423-426; Pack et al. (1993) Bio/Technology 11:1271-77;および米国特許番号4,946,778、5,840,300、5,667,988、5,658,727に記載されているようなものである。
一本鎖抗体は、ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかの軽鎖可変(V)ドメインまたはその機能的領域および重鎖可変(V)ドメインまたはその機能的領域を含み得る。ある例において、一本鎖抗体のVドメインまたはその機能的領域は、ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの相補性決定領域1(CDR1)、相補性決定領域2(CDR2)および/または相補性決定領域3(CDR3)を含み得る。ある例において、一本鎖抗体のVドメインまたはその機能的領域は、ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかの相補性決定領域1(CDR1)、相補性決定領域2(CDR2)および相補性決定領域3(CDR3)を含み得る。ある例において、一本鎖抗体さらにペプチドリンカーを含む。このような例において、ペプチドリンカーは軽鎖可変ドメイン(V)と重鎖可変ドメイン(V)の間に位置できる。
一本鎖抗体は、抗体の1個以上のドメインの間にペプチドスペーサーまたはリンカーを含み得る。例えば、抗体の軽鎖可変ドメイン(V)は、可動性リンカーペプチドを介して重鎖可変ドメイン(V)に結合できる。種々のペプチドリンカーは当分野で周知であり、提供する方法において用いることができる。ペプチドリンカーは一連のグリシン残基(Gly)またはセリン(Ser)残基を含み得る。ポリペチドリンカーの例は、アミノ酸配列(Gly−Ser)、(GlySer)または(SerGly)(ここで、mは1〜6、一般に1〜4、典型的に2〜4であり、nは1〜30または1〜10、典型的に1〜4である)を有し、溶解度を上げるためにグルタミン酸(Glu)またはリシン(Lys)残基がいくつか分散しているペプチドである(例えば、コンジュゲートに使用するリンカーの例を提供する国際PCT出願番号WO96/06641参照)。ペプチドリンカーの例は、配列(GlySer)(配列番号21)、GGSSRSSSSGGGGSGGGG(配列番号1074)、GSGRSGGGGSGGGGS(配列番号1075)、EGKSSGSGSESKST(配列番号1076)、EGKSSGSGSESKSTQ(配列番号1077)、EGKSSGSGSESKVD(配列番号1078)、GSTSGSGKSSEGKG(配列番号1079)、KESGSVSSEQLAQFRSLD(配列番号1080)およびESGSVSSEELAFRSLD(配列番号1081)のペプチドを含むが、これらに限定されない。一般に、リンカーペプチドは約1〜50アミノ酸長である。ここで使用するリンカーはまた細胞内利用能、血清安定性、特異性および溶解度を増加でき、または柔軟性を増加でき、または立体障害を軽減する。結合部分は、例えば、Huston et al. (1988) Proc Natl Acad Sci USA 85:5879-5883, Whitlow et al. (1993) Protein Engineering 6:989-995およびNewton et al., (1996) Biochemistry 35:545-553に記載されている。他の適切なペプチドリンカーは、引用により本明細書に包含させる米国特許番号4,751,180または4,935,233に記載のものを含む。
2. ヒト化抗EGFR抗体
ここに提供されるのは、ヒトまたはヒト化抗EGFR抗体である。例えば、知られた抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれか、例えば上記セクション1に提供される修飾重鎖および/または修飾軽鎖を含む修飾抗EGFRのいずれかをヒト化できる。ヒト化の方法は当業者に周知である。抗体のヒト化は、マウスまたは他の非ヒト抗体をヒト抗体に進化させるために使用できる。得られた抗体はヒト配列が増加しており、マウスまたは非ヒト抗体配列が減少しているかまたはこれを含まないが、出発抗体と同等の結合親和性および特異性を維持する。
非ヒトまたはヒト抗体を操作またはヒト化する方法は当分野で周知である。一般に、ヒト化または操作された抗体は、例えば、マウス、ラット、ウサギ、非ヒト霊長類または他の哺乳動物であるが、しかしこれらに限定されない非ヒトである、源由来の1個以上のアミノ酸残基を有する。ヒトアミノ酸残基はそれらに移入され、それゆえに、しばしば“移入”残基と呼ばれ、これは、典型的に既知ヒト配列からの“移入”可変、定常または他のドメインから取る。既知ヒトIg配列は、例えば、ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi; atcc.org/phage/hdb.html; sciquest.com/; www.abcam.com/; antibodyresource.com/onlinecomp.html; public.iastate.edu/.about.pedro/research_tools.html; mgen.uni-heidelberg.de/SD/IT/IT.html; whfreeman.com/immunology/CH05/kuby05.htm; library.thinkquest.org/12429/Immune/Antibody.html; hhmi.org/grants/lectures/1996/vlab/; path.cam.ac.uk/.about.mrc7/mikeimages.html; antibodyresource.com/; mcb.harvard.edu/BioLinks/Immunology.html. immunologylink.com/; pathbox.wustl.edu/.about.hcenter/index.html; biotech.ufl.edu/.about.hcl/; www.pebio.com/pa/340913/340913.html; nal.usda.gov/awic/pubs/antibody/; m.ehime-u.ac.jp/.about.yasuhito/Elisa.html; biodesign.com/table.asp; icnet.uk/axp/facs/davies/links.html; biotech.ufl.edu/.about.fccl/protocol.html; isac-net.org/sites_geo.html; aximt1.imt.uni-marburg.de/.about.rek/AEPStart.html; baserv.uci.kun.nl/.about.jraats/links1.html; recab.uni-hd.de/immuno.bme.nwvu.edu/; mrc-cpe.cam.ac.uk/imt-doc/public/INTRO.html; ibt.unam.mx/vir/V_mice.html; imgt.cnusc.fr:8104/; biochem.ucl.ac.uk/.about.martin/abs/index.html; antibody.bath.ac.uk/; abgen.cvm.tamu.edu/lab/wwwabgen.html; unizh.ch/.about.honegger/AHOseminar/Slide01.html; www.cryst.bbk.ac.uk/.about.ubcg07s/; nimr.mrc.ac.uk/CC/ccaewg/ccaewg.htm; path.cam.ac.uk/.about.mrc7/humanisation/TAHHP.html; ibt.unam.mx/vir/structure/stat_aim.html; biosci.missouri.edu/smithgp/index.html; cryst.bioc.cam.ac.uk/.about.fmolina/Web-pages/Pept/spottech.html; jerini.de/fr_products.htm; patents.ibm.con/ibm.html. Kabat et al. Sequences of Proteins of Immunological Interest, U.S. Dept. Health (1983)に開示されている。
このような移入された配列は、免疫原性を低下するためにまたは結合、親和性、オン速度、オフ速度、アビディティ、特異性、半減期または当分野で知られる他の適切な特徴を減少、増加または修飾するために使用できる。一般に非ヒトまたはヒトCDR配列の一部または全ては維持されるが、非ヒト配列の可変領域および定常領域はヒトまたは他のアミノ酸に置き換わる。抗体はまた所望により抗原への高親和性および他の好ましい生物学的特性を維持しながらヒト化もできる。この目的を達成するために、ヒト化抗体は、所望により、親およびヒト化配列の三次元モデルを使用する、親配列および種々の概念的ヒト化産物の分析過程により製造してよい。三次元免疫グロブリンモデルは一般に利用可能であり、当業者は熟知している。選択した、候補免疫グロブリン配列の起こりそうな三次元立体配座構造を説明し、表示するコンピュータープログラムが利用可能である。これらの表示の検査は、候補免疫グロブリン配列の機能における残基の役割の可能性の分析、すなわち、候補免疫グロブリンがその抗原に結合する能力に影響する残基の分析を可能にする。この方法で、FR残基を、所望の抗体特徴、例えば標的抗原への親和性の増加を達成するように、コンセンサスおよび移入配列からの選択および組み合わせができる。一般に、CDR残基は直接的にそして、ほとんど実質的に抗原結合への影響に関与する。本発明の抗体のヒト化または操作は、あらゆる知られた方法、例えば、Winter (Jones et al., Nature 321:522 (1986); Riechmann et al., Nature 332:323 (1988); Verhoeyen et al., Science 239:1534 (1988)), Sims et al., J. Immunol. 151: 2296 (1993); Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196:901 (1987), Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89:4285 (1992); Presta et al., J. Immunol. 151:2623 (1993)、米国特許番号5,723,323、5,976,862、5,824,514、5,817,483、5,814,476、5,763,192、5,723,323、5,766,886、5,714,352、6,204,023、6,180,370、5,693,762、5,530,101、5,585,089、5,225,539;4,816,567、PCT/:US98/16280、US96/18978、US91/09630、US91/05939、US94/01234、GB89/01344、GB91/01134、GB92/01755;WO90/14443、WO90/14424、WO90/14430、EP229246に記載のものであるが、これらに限定されない方法を使用して実施でき、これらは、その全体を、それらに引用されている引用文献を含み、引用により本明細書に包含させる。
典型的に、一般に一部非ヒトであるものであり、ここでヒト化される、出発参照または親抗体は、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者(例えばpH7.4および/または1mM乳酸)および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約pH5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度(例えばpH6.0および/または16.6mM乳酸)の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む、腫瘍微小環境において存在する条件下、上記のとおり、1.0を越える、例えば一般に少なくとも2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、7.0、8.0、9.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、50.0またはそれ以上の結合活性比を有する。このような抗体の例は、配列番号495、1062、1112、1114〜1119、1124〜1131に示す可変重鎖または配列番号495、1062、1112、1114〜1119、1124〜1131のいずれかと少なくとも75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、86%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の配列同一性を示す配列;および配列番号4または10に示す可変軽鎖を含むものである。
例えば、抗体ヒト化は、例えば、個々のヒトフレームワークのプールにフレーム内で融合したヒト化すべき標的抗体の6個のCDRを含むコンビナトリアルライブラリーの合成(例えば上記抗体のいずれか)により、実施できる。例えば、CDRは、配列番号495、1062、1112、1114〜1119、1124〜1131のいずれかに示すCDRH1(アミノ酸残基26〜35、AbM定義に従いまたはアミノ酸残基31〜35、Kabat定義に従う)、CDRH2(アミノ酸残基50〜65)またはCDRH3(アミノ酸残基95−102)のいずれかの1個以上に由来してよくおよび/または配列番号4または10に示すCDRL1(アミノ酸残基24〜34)、CDRL2(アミノ酸残基50〜56)またはCDRL3(アミノ酸残基89〜97)のいずれかの1個以上に由来してよい。全ての知られた重鎖および軽鎖ヒト生殖系列遺伝子を代表する遺伝子を含むヒトフレームワークライブラリーを利用できる。得られたコンビナトリアルライブラリーを、続いて、目的の抗原への結合についてスクリーニングできる。この手法は、親抗体への結合活性の維持の点で、完全にヒトフレームワークの最も好ましい組み合わせの選択を可能にする。ヒト化抗体を、続いて、さらに多様な技術により最適化できる。
当業者がヒト化を行うために成し得るアミノ酸交換または置換の数は、上記のものを含む多くの因子による。一般に言って、抗EGFR抗体、フラグメントまたは変異体のアミノ酸交換(置換)、挿入または欠失の数は、ここに特定するとおり、40個、30個、20個、19個、18個、17個、16個、15個、14個、13個、12個、11個、10個、9個、8個、7個、6個、5個、4個、3個、2個、1個を超えず、例えば1〜30個またはその中の任意の範囲または値である。
機能に必須の抗EGFR抗体におけるアミノ酸は、当分野で知られる方法、例えば部位特異的変異誘発またはアラニン走査変異誘発により決定できる(例えば、Ausubel, supra, Chapters 8, 15; Cunningham and Wells, Science 244:1081-1085 (1989))。後記の方法は、一アラニン変異を、分子における全残基に導入する。得られた変異体分子を、次いで、ここに記載されている方法のいずれかを使用するEGFRへの結合のような、しかしこれに限定されない生物学的活性について試験する。抗体結合に重要な部位も、構造的分析、例えば結晶化、核磁気共鳴または光親和性標識により同定できる(Smith, et al., J. Mol. Biol. 224:899-904 (1992) and de Vos, et al., Science 255:306-312 (1992))。
ここで提供されるヒト化クローンは、その最も近いヒトV遺伝子断片生殖系列配列に少なくとも56%配列同一性、例えば少なくとも57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%またはそれ以上の配列同一性;およびその最も近いヒトV遺伝子断片生殖系列配列に少なくとも75%、76%、77%、78%、79%、80%またはそれ以上の配列同一性を示すものを含む。ヒト生殖系列断片の配列は知られ、当業者に入手可能である。例えば、遺伝子断片配列は既知データベース、例えば、National Center for Biotechnology Information (NCBI), the international ImMunoGeneTics information system (登録商標)(IMGT)、KabatデータベースおよびTomlinson's VBaseデータベースから入手可能である(Lefranc (2003) Nucleic Acids Res., 31:307-310; Martin et al., Bioinformatics Tools for Antibody Engineering in Handbook of Therapeutic Antibodies, Wiley-VCH (2007), pp. 104-107参照;公開国際PCT出願番号WO2010/054007も参照)。さらに、最も近い生殖系列配列を検索できるデータベース、例えばIg配列のV(可変)領域を分析するために設計されたNational Center for Biotechnology InformationからのIgBlast(NCBI; www.ncbi.nlm.nih.gov/igblast/)が利用可能である。このような検索の実施に際し、クエリー配列はV遺伝子断片のある部分を含まなければならない(例えば可変重鎖の残基1〜97;可変軽鎖の残基1〜95)。
一例において、ここに提供されるヒト化クローンは、配列番号1062に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖を有する、Y104D/Q111P(DP)と命名された抗EGFR抗体に由来する。他の例において、ここに提供されるヒト化クローンは、配列番号1125に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖を有するT30F/Y104D/Q111P(FDP)と命名された抗EGFR抗体に由来する。このようなヒト化クローンの非限定的例は表8に示す。表8〜10は、各クローンの可変重鎖および軽鎖の配列番号(SEQ)を示す。表9および10もまた親セツキシマブの可変配列およびIGHV3−33(V)およびIGKV6−21(V)と命名されるその最も近いヒトV領域生殖系列配列に対する、ヒト化クローンの配列同一性を要約する(例えばNagdelaine-Beuzelin et al. (2007) Critical Reviews in Oncology/Hematology (2007) 64:210-225参照)。IgBlastを使用して同定した各クローンの最も近い生殖系列配列も太字で示す。
それゆえに、ここに提供されるのは、次に示すアミノ酸の配列を有する可変重鎖および軽鎖を含む、抗EGFR抗体である:
配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1138に示す可変軽鎖または配列番号1138に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1139に示す可変軽鎖または配列番号1139に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1135に示す可変重鎖または配列番号1135に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1138に示す可変軽鎖または配列番号1138に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1140に示す可変軽鎖または配列番号1140に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1141に示す可変軽鎖または配列番号1141に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1135に示す可変重鎖または配列番号1135に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1134に示す可変重鎖または配列番号1134に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1143に示す可変軽鎖または配列番号1143に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1142に示す可変軽鎖または配列番号1142に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1137に示す可変重鎖または配列番号1137に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1144に示す可変軽鎖または配列番号1144に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1144に示す可変軽鎖または配列番号1144に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1137に示す可変重鎖または配列番号1137に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1145に示す可変軽鎖または配列番号1145に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1136に示す可変重鎖または配列番号1136に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1145に示す可変軽鎖または配列番号1145に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1153に示す可変軽鎖または配列番号1153に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1147に示す可変重鎖または配列番号1147に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1153に示す可変軽鎖または配列番号1153に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1154に示す可変軽鎖または配列番号1154に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1154に示す可変軽鎖または配列番号1154に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1155に示す可変軽鎖または配列番号1155に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1151に示す可変重鎖または配列番号1151に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1156に示す可変軽鎖または配列番号1156に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1148に示す可変重鎖または配列番号1148に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1149に示す可変重鎖または配列番号1149に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1150に示す可変重鎖または配列番号1150に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1158に示す可変軽鎖または配列番号1158に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1152に示す可変重鎖または配列番号1152に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1159に示す可変軽鎖または配列番号1159に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1159に示す可変軽鎖または配列番号1159に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;
配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1157に示す可変軽鎖または配列番号1157に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列;and
配列番号1146に示す可変重鎖または配列番号1146に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列および配列番号1186に示す可変軽鎖または配列番号1186に対して少なくとも85%配列同一性を示すアミノ酸の配列。
上記抗EGFR抗体のいずれも、さらに重鎖定常領域または軽鎖定常領域またはその一部を含み得る。定常領域は免疫グロブリンタイプのいずれか(例えば、IgG、IgM、IgD、IgE、IgAおよびIgY)、クラス(例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2)またはサブクラス(例えば、IgG2aおよびIgG2b)のいずれかであり得る。具体例において、ここに提供する抗体は、さらにIgG1抗体またはIgG2、IgG3またはIgG4からの他のサブタイプからの定常領域を含む、完全長抗体であり得る。例えば、抗EGFR抗体は、セツキシマブのカッパ軽鎖定常領域(配列番号1071に示す)またはセツキシマブのIgG1重鎖定常領域(配列番号1069に示す)を含む、完全長IgG1抗体であり得る。重鎖定常領域はまた、Igクラス、例えばIgG2(配列番号23に示す)、IgG3(配列番号24に示す)またはIgG4(配列番号25に示す)からの、配列番号22に示すヒトIgG1重鎖であってよくまたは配列番号26、27または1070に示す修飾IgG1重鎖定常領域であってよい。軽鎖定常領域はまたヒトカッパ軽鎖(配列番号1072に示す)またはヒトラムダ軽鎖(配列番号1073に示す)であり得る。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体はまた、完全長抗体の完全配列未満を含むが、完全長抗体の特異的結合能の少なくとも一部、例えば重鎖および軽鎖の可変部分を保持する完全長抗体の誘導体である、抗体フラグメントを含む。抗体フラグメントはまた、親抗体の結合親和性を保持するために、抗体フレームワーク内に導入された抗体の抗原結合部分(例えば、キメラ抗体)を含み得る。抗体フラグメントの例はFab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントおよび修飾フラグメントを含む他のフラグメントを含むが、これらに限定されない(例えば、Methods in Molecular Biology, Vol. 207: Recombinant Antibodies for Cancer Therapy Methods and Protocols (2003); Chapter 1; p 3-25, Kipriyanov参照)。抗体フラグメント、例えばジスルフィド架橋により互いに結合した複数鎖を含んでよく、組み換え的に製造できる。抗体フラグメントは、2個以上のドメインを結合するための合成リンカー、例えばペプチドリンカーを含み得る。抗原結合フラグメントの製造方法は当分野で周知であり、ここに提供する抗体のいずれかの修飾に使用できる。抗体分子のフラグメントは、例えば、酵素開裂によるように、製造できる。例えば、パパインでのプロテアーゼ開裂により、重鎖定常領域、Fcドメインの二量体が開裂されて、2個のFab領域を形成する(すなわち可変領域含有部分)。
一本鎖抗体は、特異的抗体の重鎖可変領域(V)および軽鎖可変領域(V)の連結により組み換え的に操作できる。可変領域のための特定の核酸配列は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)および他の組み換え核酸テクノロジーによるような、標準的分子生物学方法によりクローン化できる。scFvsの製造方法は、例えば、Whitlow and Filpula (1991) Methods, 2: 97-105; Bird et al. (1988) Science 242:423-426; Pack et al. (1993) Bio/Technology 11:1271-77;および米国特許番号4,946,778、5,840,300、5,667,988、5,658,727、5,258,498)により記載されている。
上記抗EGFR抗体または抗原結合フラグメント、あらゆる抗EGFR抗体の修飾抗EGFR抗体および抗原結合フラグメントを含むここに提供する抗EGFR抗体は、正確にまたは約pH7.0〜7.8のpHまたは正確にまたは約0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む非腫瘍微小環境において存在する条件下と比較して、正確にまたは約pH5.6〜6.8のpHまたは正確にまたは約5mM〜20mMの乳酸濃度の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLタンパク質(例えば20%〜50%ヒト血清)を含む腫瘍微小環境において存在する条件下、高い結合活性で、EGFR(特にヒトEGFR)に結合する。非腫瘍微小環境における条件下と比較して、腫瘍微小環境における条件下での高い結合活性は、一般にタンパク質濃度腫瘍微小環境における条件下および非腫瘍微小環境における条件下が実質的に同一または同一である条件下で存在する。具体例において、活性比は、少なくともまたは2.0を超え、一般に3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上である。
上記抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれも、特に非ヒト化親抗体と比較して、哺乳動物細胞において製造するとき顕著な生産性を生じる。例えば、上記抗EGFR抗体のいずれかをコードする核酸を含む(例えば表8に示す重鎖および軽鎖をコードする核酸を含む哺乳動物宿主細胞)は、少なくとも正確にまたは少なくとも約または少なくとも1mg/mL、1.5mg/mL、2.0mg/mL、2.5mg/mL、3.0mg/mL、3.5mg/mL、4.0mg/mL、4.5mg/mL、5.0mg/mL、5.5mg/mL、6.0mg/mL、6.5mg/mL、7.0mg/mL、8.0mg/mL、9.0mg/mL、10.0mg/mLまたはそれ以上である濃度で、抗体の発現をする。
3. 付加的修飾
ここに提供する修飾抗EGFR抗体のいずれも、1個以上の付加的修飾を含み得る。修飾(例えばアミノ酸置換)は、重鎖または軽鎖の可変領域または定常領域においてであり得る。ここに提供する修飾抗EGFR抗体に包含し得る付加的修飾の例は、米国特許番号7,657,380、7,930,107、7,060,808、7,723,484、米国特許公開番号2011014822、2005142133、2011117110、国際特許公開番号WO2012003995、WO2010080463、WO2012020059、WO2008152537およびLippow et al. (2007) Nat Biotechnol. 25(10):1171-1176により記載のものを含むが、これらに限定されない。ここに提供する抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかに包含できる、当分野で記載する例示的アミノ酸修飾の非限定的例は、
配列番号4に示すアミノ酸の配列における、1位のアスパラギン酸(D)のグルタミン酸(E)での置換、D1C、I2T、I2C、L3V、L3T、L3C、L4C、T5C、Q6C、S7C、P8C、V9C、V9A、V9D、V9G、V9P、V9S、I10T、I10S、I10F、I10C、L11Q、L11C、S12A、S12C、V13L、V13M、V13S、V13A、V13C、S14T、S14C、P15V、P15L、P15C、G16K、G16C、E17D、E17K、E17C、R18V、R18K、R18C、V19A、V19T、V19C、S20T、S20C、S20A、F21I、F21L、F21C、S22T、S22C、R24P、A25V、A25S、A25I、A25P、A25T、A25Y、A25C、A25F、A25M、A25L、A25W、S26D、Q27W、Q27E、Q27F、Q27Y、Q27T、Q27H、S28R、S28F、G30Y、G30C、G30H、G30K、G30Q、G30R、G30W、G30F、G30T、G30M、G30S、G30A、T31E、T31V、T31D、T31R、N32H、I33L、H34C、Q38K、R39K、T40P、T40S、N41G、N41D、G42Q、G42K、G42E、S43A、S43P、R45K、K49Y、K49F、Y50G、S53V、S60D、S60A、G64S、G64A、D70E、D70V、F71Y、S74T、N76S、N76T、S77R、S77G、V78L、E79Q、S80P、S80A、E81A、I83F、I83S、I83V、I83A、D85V、D85T、D85I、D85M、Y87S、Q89C、Q89H、Q90C、N91C、N91Q、N91L、N92C、N92L、N92R N92K、N92M、N92Y、N92H、N92E、N92F、N93A、N93D、N93E、N93V、N93K、N93C、W94F、W94Y、P95C、T96C、T96L、T96E、T97C、T97A、T97D、T97E、T97P、T97K、T97N、T97Q、T97I、T97G、T97L、T97H、T97R、T97S、G99A、A100G、A100Q、K103T、L104VおよびL106Iに対応する位置での可変軽鎖(V)におけるアミノ酸交換(置換)を含む変異体;
配列番号3に示すアミノ酸の配列における、1位のグルタミン(Q)のグルタミン酸(E)での置換、Q1C、V2C、Q3T、Q3C、L4C、K5Q、K5V、K5L、K5C、Q6E、Q6C、S7C、G8C、P9A、P9G、P9C、G10V、G10C、L11C、V12C、Q13K、Q13R、Q13C、P14C、S15G、S15T、S15C、Q16G、Q16R、Q16E、Q16C、S17T、S17C、L18C、S19K、S19R、S19T、S19C、I20L、I20C、T21S、T21C、T23A、T23K、T23C、V24A、V24C、S25C、F27G、S28N、S28T、L29I、T30S、T30K、N31V、N31D、N31I、N31T、N32S、Y32R、Y32W、G33A、G33D、G33E、G33Y、V34L、V34N、V34E、V34Q、V34S、V34W、H35S、V37I、S40A、S40P、P41T、G44A、L48V、L48I、G49S、G49A、V50L、V50Q、V50E、V50I、V50Y、V50N、I51G、I51M、I51S、I51Q、I51A、I51C、I51V、W52F、W52Y、W52G、W52T、S53Q、S53T、S53N、S53Y、G54A、G54V、G54L、G54I、G54S、G55D、G55A、G55E、G55H、G55F、N56A、N56G、N56S、N56T、T57A、T57D、T57G、T57S、T57E、T57P、D58Y、D58N、Y59A、Y59C、Y59E、Y59F、Y59G、Y59S、Y59W、T59H、Y59P、Y59Q、N60D、N60A、T61E、T61P、P62S、F63L、F63V、T64K、T64E、T64A、T64N、T64D、S65G、L67F、L67V、S68T、N70S、N70T、K71V、D72E、N73T、S74A、S76N、Q77T、Q77S、V78L、V78F、V78A、F79Y、F79S、F79V、F80L、F80M、K81Q、K81T、K81E、K81Q、M82L、N83T、N83S、S84N、L85M、L85V、Q86R、Q86D、Q86T、S87A、S87P、N88E、N88V、N88G、N88A、N88D、I92T、I92V、A96C、R97C、A98C、L99C、L99E、T100D、T100C、T100A、Y101C、Y101W、Y101A、Y102C、Y102F、Y102A、Y102W、D103E、D103P、D103C、Y104C、E105C、E105N、E105D、E105Y、F106C、F106D、F106Y、A107C、A107D、Y108CおよびY108Fに対応する位置での可変重鎖(V)におけるアミノ酸交換(置換)を含む変異体;および
EUインデックスナンバリングに従い、230位のプロリン(P)のアラニン(A)での置換、E233D、L234D、L234E、L234N、L234Q、L234T、L234H、L234Y、L234I、L234V、L234F、L235D、L235S、L235N、L235Q、L235T、L235H、L235Y、L235I、L235V、L235F、S239D、S239E、S239N、S239Q、S239F、S239T、S239H、S239Y、V240I、V240A、V240T、V240M、F241W、F241L、F241Y、F241E、F241R、F243W、F243L、F243Y、F243R、F243Q、P244H、P245A、P247V、P247G、V262I、V262A、V262T、V262E、V263I、V263A、V263T、V263M、V264L、V264I、V264W、V264T、V264R、V264F、V264M、V264Y、V264E、D265G、D265N、D265Q、D265Y、D265F、D265V、D265I、D265L、D265H、D265T、V266I、V266A、V266T、V266M、S267Q、S267L、S267T、S267H、S267D、S267N、E269H、E269Y、E269F、E269R、E269T、E269L、E269N、D270Q、D270T、D270H、E272S、E272K、E272I、E272Y、V273I、K274T、K274E、K274R、K274L、K274Y、F275W、N276S、N276E、N276R、N276L、N276Y、Y278T、Y278E、Y278K、Y278W、E283R、Y296E、Y296Q、Y296D、Y296N、Y296S、Y296T、Y296L、Y296I、Y296H、N297S、N297D、N297E、S298H、T299I、T299L、T299A、T299S、T299V、T299H、T299F、T299E、V302I、W313F、E318R、K320T、K320D、K320I、K322T、K322H、V323I、S324T、S324D、S324R、S324I、S324V、S324L、S324Y、N325Q、N325L、N325I、N325D、N325E、N325A、N325T、N325V、N325H、K326L、K326I、K326T、A327N、A327L、A327D、A327T、L328M、L328D、L328E、L328N、L328Q、L328F、L328I、L328V、L328T、L328H、L328A、P329F、A330L、A330Y、A330V、A330I、A330F、A330R、A330H、A330S、A330W、A330M、P331V、P331H、I332D、I332E、I332N、I332Q、I332T、I332H、I332Y、I332A、E333T、E333H、E333I、E333Y、K334I、K334T、K334F、T335D、T335R、T335Y、D221K、D221Y、K222E、K222Y、T223E、T223K、H224E、H224Y、T225E、T225E、T225K、T225W、P227E、P227K、P227Y、P227G、P228E、P228K、P228Y、P228G、P230E、P230Y、P230G、A231E、A231K、A231Y、A231P、A231G、P232E、P232K、P232Y、P232G、E233N、E233Q、E233K、E233R、E233S、E233T、E233H、E233A、E233V、E233L、E233I、E233F、E233M、E233Y、E233W、E233G、L234K、L234R、L234S、L234A、L234M、L234W、L234P、L234G、L235E、L235K、L235R、L235A、L235M、L235W、L235P、L235G、G236D、G236E、G236N、G236Q、G236K、G236R、G236S、G236T、G236H、G236A、G236V、G236L、G236I、G236F、G236M、G236Y、G236W、G236P、G237D、G237E、G237N、G237Q、G237K、G237R、G237S、G237T、G237H、G237V、G237L、G237I、G237F、G237M、G237Y、G237W、G237P、P238D、P238E、P238N、P238Q、P238K、P238R、P238S、P238T、P238H、P238V、P238L、P238I、P238F、P238M、P238Y、P238W、P238G、S239Q、S239K、S239R、S239V、S239L、S239I、S239M、S239W、S239P、S239G、F241D、F241E、F241Y、F243E、K246D、K246E、K246H、K246Y、D249Q、D249H、D249Y、R255E、R255Y、E258S、E258H、E258Y、T260D、T260E、T260H、T260Y、V262E、V262F、V264D、V264E、V264N、V264Q、V264K、V264R、V264S、V264H、V264W、V264P、V264G、D265Q、D265K、D265R、D265S、D265T、D265H、D265V、D265L、D265I、D265F、D265M、D265Y、D265W、D265P、S267E、S267Q、S267K、S267R、S267V、S267L、S267I、S267F、S267M、S267Y、S267W、S267P、H268D、H268E、H268Q、H268K、H268R、H268T、H268V、H268L、H268I、H268F、H268M、H268W、H268P、H268G、E269K、E269S、E269V、E269I、E269M、E269W、E269P、E269G、D270R、D270S、D270L、D270I、D270F、D270M、D270Y、D270W、D270P、D270G、P271D、P271E、P271N、P271Q、P271K、P271R、P271S、P271T、P271H、P271A、P271V、P271L、P271I、P271F、P271M、P271Y、P271W、P271G、E272D、E272R、E272T、E272H、E272V、E272L、E272F、E272M、E272W、E272P、E272G、K274D、K274N、K274S、K274H、K274V、K274I、K274F、K274M、K274W、K274P、K274G、F275L、N276D、N276T、N276H、N276V、N276I、N276F、N276M、N276W、N276P、N276G、Y278D、Y278N、Y278Q、Y278R、Y278S、Y278H、Y278V、Y278L、Y278I、Y278M、Y278P、Y278G、D280K、D280L、D280W、D280P、D280G、G281D、G281K、G281Y、G281P、V282E、V282K、V282Y、V282P、V282G、E283K、E283H、E283L、E283Y、E283P、E283G、V284E、V284N、V284T、V284L、V284Y、H285D、H285E、H285Q、H285K、H285Y、H285W、N286E、N286Y、N286P、N286G、K288D、K288E、K288Y、K290D、K290N、K290H、K290L、K290W、P291D、P291E、P291Q、P291T、P291H、P291I、P291G、R292D、R292E、R292T、R292Y、E293N、E293R、E293S、E293T、E293H、E293V、E293L、E293I、E293F、E293M、E293Y、E293W、E293P、E293G、E294K、E294R、E294S、E294T、E294H、E294V、E294L、E294I、E294F、E294M、E294Y、E294W、E294P、E294G、Q295D、Q295E、Q295N、Q295R、Q295S、Q295T、Q295H、Q295V、Q295I、Q295F、Q295M、Q295Y、Q295W、Q295P、Q295G、Y296K、Y296R、Y296A、Y296V、Y296M、Y296G、N297Q、N297K、N297R、N297T、N297H、N297V、N297L、N297I、N297F、N297M、N297Y、N297W、N297P、N297G、S298D、S298E、S298Q、S298K、S298R、S298I、S298F、S298M、S298Y、S298W、T299D、T299E、T299N、T299Q、T299K、T299R、T299L、T299F、T299M、T299Y、T299W、T299P、T299G、Y300D、Y300E、Y300N、Y300Q、Y300K、Y300R、Y300S、Y300T、Y300H、Y300A、Y300V、Y300M、Y300W、Y300P、Y300G、R301D、R301E、R301H、R301Y、V303D、V303E、V303Y、S304D、S304N、S304T、S304H、S304L、V305E、V305T、V305Y、K317E、K317Q、E318Q、E318H、E318L、E318Y、K320N、K320S、K320H、K320V、K320L、K320F、K320Y、K320W、K320P、K320G、K322D、K322S、K322V、K322I、K322F、K322Y、K322W、K322P、K322G、S324H、S324F、S324M、S324W、S324P、S324G、N325K、N325R、N325S、N325F、N325M、N325Y、N325W、N325P、N325G、K326P、A327E、A327K、A327R、A327H、A327V、A327I、A327F、A327M、A327Y、A327W、A327P、L328D、L328Q、L328K、L328R、L328S、L328T、L328V、L328I、L328Y、L328W、L328P、L328G、P329D、P329E、P329N、P329Q、P329K、P329R、P329S、P329T、P329H、P329V、P329L、P329I、P329M、P329Y、P329W、P329G、A330E、A330N、A330T、A330P、A330G、P331D、P331Q、P331R、P331T、P331L、P331I、P331F、P331M、P331Y、P331W、I332K、I332R、I332S、I332V、I332F、I332M、I332W、I332P、I332G、E333L、E333F、E333M、E333P、K334P、T335N、T335S、T335H、T335V、T335L、T335I、T335F、T335M、T335W、T335P、T335G、I336E、I336K、I336Y、S337E、S337N、S337H、S298A、K326A、K326S、K326N、K326Q、K326D、K325E、K326W、K326Y、E333A、E333S、K334A、K334E、Y300I、Y300L、Q295K、E294N、S298N、S298V、S298D、D280H、K290S、D280Q、D280Y、K290G、K290T、K290Y、T250Q、T250E、M428L、M428F、S239D、S239E、S239N、S239Q、S239T、V240I、V240M、V264I、V264T、V264Y、E272Y、K274E、Y278T、N297D、T299A、T299V、T299I、T299H、K326T、L328A、L328H、A330Y、A330L、A330I、I332D、I332E、I332NおよびI332Qを含む、例えば、
ヒンジ、C2およびC3領域における、重鎖定常領域におけるアミノ酸交換(置換)を含む変異体を含む。
4. コンジュゲート
またここに提供されるのは、直接的にまたはリンカーを介して1個以上の標的剤と結合した、ここに提供する条件依存活性抗EGFR抗体を含むコンジュゲートである。これらのコンジュゲートは次の抗体(Ab)、(リンカー(L))、(標的剤)の要素を含み、式:Ab−(L)−(標的剤)(ここで、qは0またはそれ以上であり、mは少なくとも1である)で表される。それゆえに、ここで提供されるコンジュゲートは、腫瘍微小環境で条件依存活性または選択的であり、EGFRと結合する、ここに提供する抗体に共有結合により結合した、1個以上の標的剤を含む。
それゆえに、これらのコンジュゲートは、抗体−薬物コンジュゲート(ADC)または免疫コンジュゲートとも呼ばれ、細胞毒性または細胞増殖抑制剤、すなわち、癌の処置において腫瘍細胞を殺すまたは阻害する薬物の標的化送達のために使用できる。このようなコンジュゲートは、非病的細胞から除かれることが望まれる腫瘍細胞に選択性であり、それにより正常細胞に許容されないレベルの毒性をもたらさない。それゆえに、コンジュゲートは、最大効果と同時に最小毒性かつ低副作用を達成する。それゆえに、このような化合物は、癌および他の疾患または障害の診断または処置のためのここに記載する方法で使用できる。
上記のとおり、標的剤の数は変数mにより指定され、ここで、mは1またはそれ以上の整数である。標的剤は、ここに提供する抗体に変数qで指定される数のリンカーによりコンジュゲートし、ここで、qは0または任意の整数である。変数qおよびmは、得られたコンジュゲートが標的細胞、特に、酸性微小環境における腫瘍細胞のEGFRと相互作用し、標的剤が標的細胞により内部移行するように選択する。典型的に、mは1〜8である。qは、結合した標的化および標的剤の数および/またはリンカーの機能により、0またはそれ以上であり、qは一般に0〜4である。1個を超える標的剤がコンジュゲートに存在するとき、標的剤は同一でも異なってもよい。
標的剤は、直接的にまたは1個以上のリンカーを介して、抗EGFR抗体に共有結合により結合できる。得られたコンジュゲートが、結合した標的剤の内部移行が起こるように、標的細胞のEGFRと相互作用する限り、コンジュゲートのエレメントの任意の適切な結合が意図される。それゆえに、ここに提供するコンジュゲートは、融合タンパク質として製造でき、化学的に結合できまたは融合タンパク質部分および化学的に結合した部分またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。
標的剤はまたリンカーおよび/または抗EGFR抗体とのコンジュゲーションにより適するようにまたはその細胞内活性を高めるために、修飾もできる。例えば、ポリペチド標的剤の場合、このような修飾は、N末端またはC末端またはその近辺へのCys残基導入、反応基、例えばチオール基を導入するための誘導体化および標的剤を小胞体に指向させる、好ましくは、標的剤のカルボキシ末端への、ソーティングシグナル、例えば(Xaa−Asp−Glu−Leu)(配列番号1190)(ここで、XaaはLysまたはArg、好ましくはLysであり、nは1〜6、好ましくは1〜3である)の付加 (例えば、Seetharam et al. (1991) J. Biol. Chem. 266:17376-17381; and Buchner et al. (1992) Anal. Biochem. 205:263-270) を含むが、これらに限定されない。
他の例において、標的剤は、例えば、好ましい位置でのより予測可能なチオールコンジュゲーションを提供するために1個以上のシステイン残基を除去するために、修飾できる。得られた修飾標的剤の特異性の変更を、そのような変更が望ましくない限り、避けることに注意しなければならない。全ての例において、特定の修飾を経験的に決定できる。
リンカーLは、共有結合性結合を介して、抗体を標的剤に結合する。リンカーはペプチドまたは非ペプチドであってよく、標的剤の抗EGFR抗体への近接による立体障害を解放または減少するおよび/またはコンジュゲートの他の特性、例えば特異性、毒性、溶解度、血清安定性および/または標的部分の細胞内利用能を増加または変更するおよび/または抗EGFR抗体と標的剤の間の結合の柔軟性を高めるように選択できる。
融合タンパク質が意図されるとき、リンカーを、得られた核酸分子が、腫瘍微小環境において、EGFRと結合し、それを発現する細胞により内部移行され、内部移行タンパク質の全てまたは一部が好ましくは細胞質に輸送される融合タンパク質をコードするように、選択する。数個のリンカーが、各リンカーの有利な特性を用いるために結合できることも意図される。このような場合、コンジュゲートのリンカー部分は50個を超えるアミノ酸残基を含み得る。残基の数は、得られた融合タンパク質が標的細胞のEGFRと結合し、結合した標的剤を、標的剤を細胞質および/または核を輸送する経路を介して内部移行する限り、重要ではない。
標的剤は、腫瘍細胞の選択集団への標的化送達が望ましい、タンパク質、ペプチド、核酸、小分子、治療部分または他の薬剤であり得る。このような標的剤は、細胞毒性剤、DNAおよびRNAヌクレアーゼ類、毒素、薬物または他の薬剤を含むが、これらに限定されない。治療的部分は、細胞毒性部分、放射性同位体、化学療法剤、溶菌性ペプチドおよびサイトカインを含むが、これらに限定されない。治療的部分の例は、タキソール;サイトカラシンB;グラミシジンD;臭化エチジウム;エメチン;マイトマイシン;エトポシド;テニポシド;ビンクリスチン;ビンブラスチン;コルヒチン;ドキソルビシン;ダウノルビシン;ジヒドロキシアントラシンジオン;マイタンシンまたはその類似体もしくは誘導体;オーリスタチンまたはその機能的ペプチド類似体もしくは誘導体;ドラスタチン10または15またはその類似体;イリノテカンまたはその類似体;ミトキサントロン;ミトラマイシン;アクチノマイシンD;1−デヒドロテストステロン;グルココルチコイド;プロカイン;テトラカイン;リドカイン;プロプラノロール;ピューロマイシン;カリチアマイシンまたはその類似体もしくは誘導体;代謝拮抗剤;アルキル化剤;白金誘導体;デュオカルマイシンA、デュオカルマイシンSA、ラシェルマイシン(CC−1065)またはその類似体もしくは誘導体;抗生物質;ピロロ[2,l−c][1,4]−ベンゾジアゼピン(PDB);毒素;リボヌクレアーゼ(RNase);DNase I、ブドウ球菌エンテロトキシンA;およびヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質を含むが、これらに限定されない。
薬物も、これらの方法において標的剤として使用できる。このような薬物は5−フルオロウラシル、ビンカアルカロイドおよび抗生物質例えばダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、メトトレキサート、ミトラマイシン、マイトマイシン、ミトキサントロン、プリカマイシンおよびアントラマイシン(AMC)、ネオカルチノスタチン(Takahashi et al. (1988) Cancer 61:881-888)およびビンデシン(Rowland et al., (1986) Cancer Immunol Immunother 21(3):183-187)を含む。
抗体−毒素コンジュゲートで使用する毒素は、細菌毒素、例えばジフテリア毒素およびその活性フラグメントおよびハイブリッド分子、植物毒素、例えばリシン毒素(米国特許番号4,753,894;米国特許番号5,629,197;米国特許番号4,958,009;米国特許番号4,956,453)、小分子毒素、例えばゲルダナマイシン(Mandler et al. (2000) J. Nat. Cancer Inst. 92(19):1573-1581; Mandler et al. (2000) Bioorg. Med. Chem. Lett. 10:1025-1028; Mandler et al. (2002) Bioconjug. Chem. 13:786-791)、マイタンシノイド系、例えばDM1、DM3およびDM4(EP1391213;Chari (2008) Acc Chem Res 41:98-107; Liu et al., (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:8618-8623), and calicheamicin (Damle (2004) Expert Opin Biol Ther 4:1445-1452; Lode et al. (1998) Cancer Res. 58:2928; Hinman et al. (1993) Cancer Res. 53:3336-3342)を含む。最後に、オーリスタチンペプチド、オーリスタチンE(AE)、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)およびモノメチルオーリスタチンF(MMAF)、ドラスタチンの合成類似体を使用できる(Doronin et al. (2003) Nature Biotechnology 21(7):778-784)。他の毒素は、コレラ毒素、志賀毒素様毒素、LT毒素、C3毒素、志賀毒素、百日咳毒素、破傷風毒素、ボウマン・バーク大豆プロテアーゼインヒビター、シュードモナス外毒素、アロリン、サポリン、モデシン、ガラニン、アブリンA鎖、モデシンA鎖、アルファ−サルシン、シナアブラギリタンパク質、ジアンチンタンパク質、ヨウシュヤマゴボウタンパク質、ニガウリ阻害剤、クルシン、クロチン、ゲロニン、ミトギリン、レストリクトシン、フェノマイシンおよびエノマイシン毒素を含む。毒素は、チューブリン結合、DNA結合またはトポイソメラーゼ阻害を含む機構により、その細胞毒性および細胞増殖抑制効果を生じ得る。
a. 標的剤
標的剤は、腫瘍細胞の選択集団への標的化送達が望ましい、タンパク質、ペプチド、核酸、小分子、治療部分または他の薬剤を含む。このような標的剤は、細胞毒性剤、DNAおよびRNAヌクレアーゼ類、毒素、薬物または他の薬剤を含むが、これらに限定されない。
i. マイタンシノイド薬物部分
マイタンシノイド薬物部分は、米国特許番号8,142,784に記載されている。マイタンシン化合物は、微小管タンパク質であるチューブリンの重合の阻害を介して、有糸分裂中の微小管形成を阻害することにより細胞増殖を阻害する(Remillard et al. (1975) Science 189:1002-1005;米国特許番号5,208,020)。マイタンシンおよびマイタンシノイド系は、高度に細胞毒性であるが、癌治療におけるそれらの臨床的使用は、主として腫瘍への低い選択性に起因する重篤な全身副作用により極めて制限されている。マイタンシンでの治験は、中枢神経系および消化器系に対する重篤な有害作用のために中止されている(Issel et al. (1978) Can. Treatment. Rev. 5:199-207)。
マイタンシノイド薬物部分は、(i)発酵または発酵産物の化学的修飾、誘導体化により相対的に製造しやすい、(ii)抗体への非ジスルフィドリンカーを介するコンジュゲーションに適切な官能基で誘導体化しやすい、(iii)血漿中で安定であるおよび(iv)多様な腫瘍細胞株に対して有効であるために、抗体−薬物コンジュゲートにおける魅力的な薬物部分である。
マイタンシノイド薬物部分として使用するのに適するマイタンシン化合物は当分野で周知であり、遺伝子操作技術を使用して製造した、既知方法に従い天然源から単離できる(Yu et al. (2002) PNAS 99:7968-7973参照)またはマイタンシノールおよびマイタンシノール類似体は、既知方法に従い合成的に製造できる。
マイタンシノイド薬物部分の例は、修飾芳香環、例えば:C−19−デクロロ(米国特許番号4,256,746)(アンサマイトシンP2のリチウムアルミニウムハイドライド還元により製造);C−20−ヒドロキシ(またはC−20−デメチル)+/−C−19−デクロロ(米国特許番号4,361,650および4,307,016)(ストレプトマイセス属またはアクチノミセス属を使用するデメチル化またはLAHを使用する脱塩素により製造);およびC−20−デメトキシ、C−20−アシルオキシ(−OCOR)、+/−デクロロ(米国特許番号4,294,757)(アシルクロライド類を使用するアシル化により製造)を有するもの;および他の位置に修飾を有するものを含む。
マイタンシノイド薬物部分の例はまた、修飾、例えば:マイタンシノールとHSまたはP2S5の反応により製造したC−9−SH(米国特許番号4,424,219);C−14−アルコキシメチル(デメトキシ/CHOR)(米国特許番号4,331,598);ノカルジア属から製造したC−14−ヒドロキシメチルまたはアシルオキシメチル(CHOHまたはCHOAc)(米国特許番号4,450,254);ストレプトマイセス属によるマイタンシノールの変換により製造したC−15−ヒドロキシ/アシルオキシ(米国特許番号4,364,866);トレビア・ヌーディフロラ(Trewia nudiflora)から単離されたC−15−メトキシ(米国特許番号4,313,946および米国特許番号4,315,929);ストレプトマイセス属によるマイタンシノールのデメチル化により製造されたC−18−N−デメチル(米国特許番号4,362,663および米国特許番号4,322,348);およびマイタンシノールの三塩化チタン/LAH還元により製造された4,5−デオキシ(米国特許番号4,371,533)を有するものを含む。
マイタンシン化合物上の多くの位置が、結合のタイプによって、結合位置として有用であることが知られている。例えば、エステル結合形成のために、ヒドロキシル基を有するC−3位置、ヒドロキシメチルで修飾されたC−14位、ヒドロキシル基で修飾されたC−15位およびヒドロキシル基を有するC−20位が全て適切である。
マイタンシノイド薬物部分は、抗EGFR抗体に直接コンジュゲーションによりまたはここに提供するリンカーのいずれかを使用して結合できる。具体例において、細胞毒性または薬物は、DM1(N’−デアセチル−N’−(3−メルカプト−1−オキソプロピル)−マイタンシン)としても知られるメルタンシンである。メルタンシンは、4−メルカプト吉草酸を介して結合できる。エムタンシンコンジュゲートも、リンカー4−(3−メルカプト−2,5−ジオキソ−1−ピロリジニルメチル)−シクロヘキサンカルボン酸(MCCを)使用して、ここでの抗体を用いて形成できる。
ii. オーリスタチンおよびドラスタチン薬物部分
オーリスタチンおよびドラスタチンは、公開米国出願番号US2011/0217321に記載されている。ドラスタチンおよびオーリスタチンは微小管動態、GTP加水分解および核および細胞分裂を妨害することが示されており、(Woyke et al. (2001) Antimicrob. Agents and Chemother. 45(12):3580-3584)、抗真菌活性を有する(Pettit et al. (1998) Antimicrob. Agents Chemother. 42:2961-2965)。さらに、オーリスタチンは、極めて強力で、合成され、安定でかつリンカー結合を可能にするために化学的修飾しやすい(Senter (2009) Curr Opin Chem Biol 13:235-244)。
オーリスタチンが合成物であるため、親薬物の特性を顕著に変えるために、複合的構造的修飾を成し得る。例えば、モノメチルオーリスタチンF(MMAF)は、アミノ酸残基フェニルアラニンで終了し、これは、細胞膜透過性を障害する(Doronina et al., (2006) Bioconjug Chem. 17:114-124)。それゆえに、MMAFのADCへのコンジュゲーションは、抗原陽性細胞による選択的薬物取り込みを促進できる(Doronina et al., (2006) Bioconjug Chem. 17:114-124; Doronina et al., (2003) Nat Biotechnol. 21:778-784)。
ドラスタチンまたはオーリスタチン薬物部分は、ペプチド性薬物部分のN(アミノ)末端またはC(カルボキシル)末端を介して抗体に結合できる(WO2002/088172)。オーリスタチン具体化の例は、N末端およびC末端に結合したモノメチルオーリスタチン薬物部分MMAEおよびMMAFを含む(Senter et al. (2004) “Proceedings of the American Association for Cancer Research,” Volume 45, Abstract Number 623、2004年3月28日発表;米国公開番号2011/0020343)。
ドラスタチンまたはオーリスタチンは、抗EGFR抗体に直接コンジュゲーションによりまたはここに提供するリンカーのいずれかを使用して結合できる。具体例において、ドラスタチンまたはオーリスタチンは、バリン−シトルリン(Val−Cit)のようなペプチドリンカーにより、抗EGFR抗体に結合できる。
iii. 細胞毒素部分
本方法および組成物に使用するのに適する細胞毒素は、小分子、例えばDNA開裂剤および細菌、真菌、植物、昆虫、ヘビおよびクモ毒素を含むが、これらに限定されないタンパク質性細胞毒素を含む。ここに提供されるコンジュゲートへの取り込みが意図される細胞毒素の例のアミノ酸配列を表11に示す。
(a)DNA開裂剤
本方法の実施に際して、キメラリガンド−毒素における細胞毒素として包含させるのに適切なDNA開裂剤の例は、アントラキノン−オリゴピロール−カルボキサミド、ベンゾイミダゾール、レイナマイシン;ジネマイシンA;エンジイン;ならびに生物学的に活性なその類似体または誘導体(すなわち、実質的に等価な生物学的活性を有するもの)を含むが、これらに限定されない。既知類似体および誘導体は、例えば、Islam et al., J. Med. Chem. 34 2954-61, 1991; Skibo et al., J. Med. Chem. 37:78-92, 1994; Behroozi et al., Biochemistry 35:1568-74, 1996; Helissey et al., Anticancer Drug Res. 11:527-51, 1996; Unno et al., Chem. Pharm. Bull. 45:125-33, 1997; Unno et al., Bioorg. Med. Chem., 5:903-19, 1997; Unno et al., Bioorg. Med. Chem., 5: 883-901, 1997; およびXu et al., Biochemistry 37:1890-7, 1998に開示されている。他の例は、エンジインキノンイミン類(米国特許番号5,622,958);2,2r−ビス(2−アミノエチル)−4−4’−ビチアゾール(Lee et al., Biochem. Mol. Biol. Int. 40:151-7, 1996);エピリチシン(epilliticine)−サレン銅コンジュゲート(Routier et al., Bioconjug. Chem., 8:789-92, 1997)を含むが、これらに限定されない。
(b)代謝拮抗剤
キメラリガンド−毒素の細胞毒素として包含させるのに有用な代謝拮抗剤の例は、5−フルオロウラシル、メトトレキサート、メルファラン、ダウノマイシン、ドキソルビシン、窒素マスタードおよびマイトマイシンcを含むが、これらに限定されない。
(c)タンパク質性細胞毒素
本方法において使用するキメラリガンド−毒素に取り込むのに有用なタンパク質性細胞毒素の例は、タイプ1およびタイプ2リボソーム不活性化タンパク質(RIP)を含むが、これらに限定されない。有用なタイプ1植物RIPは、ジアンチン30、ジアンチン32、リクニン(lychnin)、サポリン1〜9、ヨウシュヤマゴボウ活性化タンパク質(PAP)、PAP II、PAP−R、PAP−S、PAP−C、マパルミン(mapalmin)、ドデカンドリン、ブリオジン−L、ブリオジン、コリシン1および2、ルフィン−A、ルフィン−B、ルフィン−S、19K−タンパク質合成阻害タンパク質(PSI)、15K−PSI、9K−PSI、アルファ−キリロウィン、ベータ−キリロウィン、ゲロニン、モモルジン、モモルジン−II、モモルジン−Ic、MAP−30、アルファ−モモルカリン、ベータ−モモルカリン、トリコサンチン、TAP−29、トリコキリン;オオムギRIP;アマRIP、トリチン、トウモロコシRIP、アスパリン(Asparin)1および2(Stirpe et al., Bio/Technology 10:405-12, 1992)を含むが、これらに限定されない。有用なタイプ2RIPは、ボルケンシン、リシン、ニグリン−b、CIP−29、アブリン、モデシン、エブリチン−α、エブリチン−β、エブリチン−γ、ヴィルクミン(vircumin)、ポレクチン(porrectin)、ならびにその生物学的に活性な酵素サブユニットを含むが、これらに限定されない(Stirpe et al., Bio/Technology 10:405-12, 1992; Pastan et al., Annu. Rev. Biochem. 61:331-54; Brinkmann and Pastan, Biochim. et Biophys. Acta 1198:27-45, 1994; and Sandvig and Van Deurs, Physiol. Rev. 76:949-66, 1996)。
(d)細菌毒素
細胞毒素として有用な細菌毒素の例は、志賀毒素および志賀毒素様毒素(すなわち同一活性または構造を有する毒素)、ならびにその触媒サブユニットおよび生物学的に機能的なフラグメントを含むが、これらに限定されない。これらの細菌毒素はまたタイプ2RIPでもある(Sandvig and Van Deurs, Physiol. Rev. 76:949-66, 1996; Armstrong, J. Infect. Dis., 171:1042-5, 1995; Kim et al., Microbiol. Immunol. 41:805-8, 1997, and Skinner et al., Microb. Pathog. 24:117-22, 1998)。有用な細菌毒素の付加的例は、シュードモナス外毒素およびジフテリア毒素を含むが、これらに限定されない(Pastan et al., Annu. Rev. Biochem. 61:331-54; and Brinkmann and Pastan, Biochim. et Biophys. Acta 1198:27-45, 1994)。毒素酵素サブユニットの切断型および変異体も細胞毒素部分として使用できる(Pastan et al., Annu. Rev. Biochem. 61:331-54; Brinkmann and Pastan, Biochim. et Biophys. Acta 1198:27-45, 1994; Mesri et al., J. Biol. Chem. 268:4853-62, 1993; Skinner et al., Microb. Pathog. 24:117-22, 1998;および米国特許番号5,082,927)。他の標的剤は、コリシンA、B、D、E1−9、クロアシンDF13および真菌RNase、α−サルシンを含む、34を超えるRNase毒素の記載されているコリシンファミリーを含むが、これらに限定されない(Ogawa et al. Science 283:2097-100, 1999; Smarda et al., FoliaMicrobiol (Praha) 43:563-82, 1998; Wool et al., Trends Biochem. Sci., 17:266-69, 1992)。
(e)ポルフィリンおよび他の軽活性化毒素
ポルフィリンは、タンパク質に容易に架橋できる周知の光活性化可能毒素である(例えば、米国特許番号5,257,970;米国特許番号5,252,720;米国特許番号5,238,940;米国特許番号5,192,788;米国特許番号5,171,749;米国特許番号5,149,708;米国特許番号5,202,317;米国特許番号5,217,966;米国特許番号5,053,423;米国特許番号5,109,016;米国特許番号5,087,636;米国特許番号5,028,594;米国特許番号5,093,349;米国特許番号4,968,715;米国特許番号4,920,143および国際出願WO93/02192参照)。
iv. 標的送達のための核酸
ここに提供するコンジュゲートはまた、核酸の標的細胞への送達に使用できる。核酸は、細胞のゲノムの修飾を意図し、それにより遺伝子治療を行うDNAならびにアンチセンス剤として使用するためのDNAおよびRNAを含む。核酸は、アンチセンス剤としての使用が意図されるアンチセンスRNA、DNA、リボザイムおよび他のオリゴヌクレオチドを含む。核酸はまたRNA輸送シグナル、例えばウイルスパッケージング配列も含み得る(例えば、Sullenger et al. (1994) Science 262:1566-1569参照)。核酸はまた無傷遺伝子または遺伝子治療への使用が意図されるタンパク質をコードするDNA分も含む。
遺伝子治療を行うために細胞に送達され得るDNA(またはRNA)は、腫瘍特異的細胞毒性分子、例えば腫瘍壊死因子、ウイルス抗原および細胞を抗癌剤に感受性とする他のタンパク質をコードするDNAおよび欠損遺伝子を置き換えるための嚢胞性線維症と関連する欠損遺伝子(CFTR)のような遺伝子をコードするDNAを含む(例えば、米国出願番号07/745,900に基づく国際出願WO93/03709;およびRiordan et al. (1989) Science 245:1066-1073参照)。
ここに記載するとおり使用するための核酸およびオリゴヌクレオチドは、当業者に知られるあらゆる方法により合成できる(例えば、米国出願番号07/723,454に基づくWO93/01286;米国特許番号5,218,088;米国特許番号5,175,269;米国特許番号5,109,124参照)。アンチセンス剤として使用するためのオリゴヌクレオチドおよびリボザイムの同定は十分に当分野の技術の範囲内である。遺伝子治療のための標的化送達のための遺伝子をコードするDNAの選択も十分に当分野の技術レベルの範囲内である。例えば、このようなオリゴヌクレオチドの望ましい特性、長さおよび他の特徴は周知である。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、内在性核酸分解酵素による分解に耐えるように設計され、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、スルホン、スルフェート、ケチル、ホスホロジチオエート、ホスロアミデート、ホスフェートエステルおよび他のこのような結合を含むが、これらに限定されない(例えば、Agrawal et al. (1987) Tetrahedron Lett. 28:3539-3542; Miller et al. (1971) J. Am. Chem. Soc. 93:6657-6665; Stec et al. (1985) Tetrahedron Lett. 26:2191-2194; Moody et al. (1989) Nucl. Acids Res. 17:4769-4782; Letsinger et al. (1984) Tetrahedron 40:137-143; Eckstein (1985) Annu. Rev. Biochem. 54:367-402; Eckstein (1989) Trends Biochem. Sci. 14:97-100; Stein (1989) In: Oligodeoxynucleotides. Antisense Inhibitors of Gene Expression, Cohen, ed, Macmillan Press, London, pp. 97-117; Jager et al. (1988) Biochemistry 27:7237-7246参照)。
(a)アンチセンスオリゴヌクレオチド;三重分子;ダンベルオリゴヌクレオチド;DNA;細胞外タンパク質結合オリゴヌクレオチド;および小ヌクレオチド分子を含むアンチセンスヌクレオチド
アンチセンスヌクレオチドは、相補性配列を有するmRNAに特異的に結合し、それによりmRNAの翻訳を阻止するオリゴヌクレオチドである(例えば、ダンベルアンチセンスオリゴヌクレオチドを記載するAltman et al.の米国特許番号5,168,053、Inouyeの米国特許番号5,190,931、Burchの米国特許番号5,135,917;Smithの米国特許番号5,087,617およびClusel et al. (1993) Nucl. Acids Res. 21:3405-3411参照)。三重分子は、二本鎖DNAを標的とし、それにより転写を阻止する一DNA鎖をいう(例えば、二本鎖DNA上の標的部位に結合する合成オリゴヌクレオチドの製造法を記載する、Hogan et al. の米国特許番号5,176,996参照)。
(b)リボザイム
リボザイムは、メッセンジャーRNAを特異的に開裂するRNA構築物である。RNA鎖の開裂および/またはライゲーションに関与することが知られている少なくとも5クラスのリボザイムがある。リボザイムは、RNA転写物のいずれかに標的化でき、このような転写物を触媒的に開裂できる(例えば、リボザイムおよびその産生方法を記載する米国特許番号5,272,262;米国特許番号5,144,019;およびCech et al. の米国特許番号5,168,053、5,180,818、5,116,742および5,093,246参照)。このようなリボソームのいずれかを、酸性条件下、EGFR関連細胞への送達のために条件依存活性抗EGFR抗体と結合できる。
リボザイムは、核への挿入により、リボザイムが直接的に転写されるように、真核生物プロモーター、例えば真核生物ウイルスプロモーター、一般に後期プロモーターと結合したリボザイムをコードするDNAとして標的細胞に送達され得る。このような場合、構築物もまた、結合した核酸の核への送達に適するものとするために、一般に標的剤の一部としてまたはリンカーの一部として、核移行配列にも包含される。
(c)標的化送達のための治療産物をコードする核酸
とりわけ使用を意図する治療産物をコードするDNAは、EGFR関連腫瘍細胞に正確なコピー抗癌剤、例えば腫瘍壊死因子および細胞毒性剤、例えば志賀A1毒素またはサポリンをコードするDNAである。コンジュゲートは核移行配列(NTS)を含むべきである。コンジュゲートが、標的剤および結合したDNAが細胞質内で開裂されるように設計されるならば、NTSは、内部移行により、コンジュゲートが核に輸送されるように、DNAと結合したままであるリンカーの部分に包含されるべきである。核移行配列(NTS)は異種性配列であってよくまたは選択したケモカイン受容体標的剤由来であってよい。典型的コンセンサスNTS配列は、アミノ末端プロリンまたはグリシン、続く少なくとも3個の塩基性残基を、7〜9アミノ酸のアレイで含む(例えば、Dang et al. (1989) J. Biol. Chem. 264:18019-18023, Dang et al. (1988) Mol. Cell. Biol. 8:4048-4054参照)。
(d)核酸のタンパク質へのカップリング
ここでの化学的コンジュゲーションを実施するために、標的剤を、核酸に直接的にまたは1個以上のリンカーを介して結合する。核酸を5’末端、3’末端および他のどこかでタンパク質のアミノおよびカルボキシル末端および他の部位とコンジュゲートする方法は当業者に知られる(レビューのために例えば、Goodchild, (1993) In: Perspectives in Bioconjugate Chemistry, Mears, Ed., American Chemical Society, Washington, D.C. pp. 77-99参照)。例えば、タンパク質は、核酸に紫外線照射(Sperling et al. (1978) Nucleic Acids Res. 5:2755-2773; Fiser et al. (1975) FEBS Lett. 52:281-283)、二機能性化学物質(Baeumert et al. (1978) Eur. J. Biochem. 89:353-359; and Oste et al. (1979) Mol. Gen. Genet. 168:81-86)および光化学的架橋(Vanin et al. (1981) FEBS Lett. 124:89-92; Rinke et al. (1980) J.Mol.Biol. 137:301-304; Millon et al. (1980) Eur. J. Biochem. 110:485-492)を使用して結合している。
特に、反応材(N−アセチル−N’−(p−グリオキシルイルベンベンゾリル)シスタミンおよび2−イミノチオランは、DNAをタンパク質、例えばαマクログロブリン(αM)に、混合ジスルフィド形成を介してカップリングするために使用されている(Cheng et al. (1983) Nucleic Acids Res. 11:659-669参照)。N−アセチル−N’−(p−グリオキシルイルベンベンゾリル)シスタミンは、非対グアニン残基と特異的に反応し、還元により、遊離スルフヒドリル基を産生する。2−イミノチオランはタンパク質と反応してスルフヒドリル基を産生し、これは、次いで、誘導体化DNAと、分子間ジスルフィド交換反応によりコンジュゲートする。コンジュゲートの内部移行により、標的化核酸が活性である限り、あらゆる結合を使用し得る。それゆえに、結合の開裂が必要であることが予測されるが、いくつかの反応材、例えばプロモーターと結合したリボザイムをコードするDNAまたは核への送達のための治療剤をコードするDNAについて、このような開裂は必ずしも必要ではないことが予期される。
チオール結合は、ヘテロ二機能性反応材を使用して容易に形成できる。アミンはまた、水溶液中の非保護オリゴヌクレオチドまたは核酸の末端5’ホスフェートに、核酸と水可溶性カルボジイミド、例えば1−エチル−3’[3−ジメチルアミノプロピル]カルボジイミド(EDC)またはN−エチル−N’(3−ジメチルアミノプロピルカルボジイミドヒドロクロライド(EDCI)を、イミダゾール緩衝液中、pH6で反応させて、5’ホスホロイミダゾリドを形成させることにより結合されている。5’ホスホロイミダゾリドとアミン含有分子およびエチレンジアミンの接触により、安定なホスロアミデートとなる(例えば、Chu et al. (1983) Nucleic Acids Res. 11:6513-6529;および米国が指定されているWO88/05077参照)。特に、DNAの溶液を、EDCで、pH6で飽和させ、撹拌しながら4℃で一夜インキュベートする。次いで、得られた溶液を、例えば約3体積の100mM クエン酸緩衝液の添加によりpH8.5に緩衝化し、約5μg〜約20μgのケモカイン受容体標的剤を添加し、得られた混合物を4℃で約48時間撹拌する。未反応タンパク質を、カラムクロマトグラフィー、例えば、溶出緩衝液として、0.1M炭酸アンモニウム溶液、pH7.0を使用するSEPHADEX G75(Pharmacia)を使用して、混合物から除去し得る。単離コンジュゲートを凍結乾燥し、使用するまで保存してよい。
米国特許番号5,237,016は、5’末端でブロムアセチル化されたヌクレオチドの製造方法および得られたオリゴヌクレオチドとチオール基の反応を記載する。5’末端ブロモアセチル基で誘導体化されたオリゴヌクレオチドは、米国特許番号5,237,016に記載のとおり、5’−アミノヘキシル−ホスロアミデートオリゴヌクレオチドとブロモ酢酸−N−ヒドロキシスクシンイミドエステルの反応により製造できる。米国特許番号5,237,016はまたチオール誘導体化ヌクレオチドの製造方法も記載し、これは、続いて、選択増殖因子上のチオール基と反応できる。簡単に言うと、チオール誘導体化ヌクレオチドは、5’−リン酸化ヌクレオチドを、(1)1反応工程でのジイミド存在下でのホスフェート基とイミダゾールの反応およびイミダゾール脱離基のシスタミンでの置換;およびジチオスレイトールでのシスタミンリンカーのジスルフィド結合の還元の2工程を含む(また、類似法を記載するChu et al. (1988) Nucl. Acids Res. 16:3671-3691も参照)。5’−リン酸化出発オリゴヌクレオチドは、当業者に知られた方法により製造できる(例えば、Maniatis et al. (1982) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, p. 122参照)。
アンチセンスオリゴマーまたは核酸、例えばメチルホスホネートオリゴヌクレオチド(MP−オリゴマー)は、SPDPまたはSMPBとの反応により誘導体化できる。得られたMP−オリゴマーをHPLCにより精製し、ケモカイン受容体標的剤とカップリングし得る。MP−オリゴマー(約0.1μM)を約40〜50μlの1:1アセトニトリル/水に溶解し、そこにリン酸緩衝液(pH7.5、最終濃度0.1M)および約1mlリン酸緩衝化食塩水中の1mg MP−オリゴマーを添加する。反応を約5〜10時間、室温で進行させ、続いて、約15μL 0.1ヨードアセトアミドで反応停止させる。コンジュゲートを、ヘパリンセファロースHi Trapカラム(1ml、Pharmacia)で精製し、線上または段階勾配で溶出し得る。コンジュゲートは0.6M NaClに溶出するはずである。
b. リンカー
リンカーLは、共有結合性結合を介して抗体を標的剤に結合する。リンカーは、1個以上の標的剤を抗EGFR抗体に結合し、抗体−薬物コンジュゲート(ADC)を形成するのに使用できる二官能性または多官能性部分である。ADCは、標的剤および抗EGFR抗体に結合するための反応性官能基を有するリンカーを使用して、容易に製造できる。抗EGFR抗体のシステインチオール基またはアミン基、例えば、N末端またはリシン側鎖は、リンカー剤、標的剤または標的剤−リンカー剤の官能基と結合を形成できる。
リンカーは、好ましくは標的細胞に輸送または送達される前、抗体−薬物コンジュゲート(ADC)が安定であり、無傷なままである、すなわち、抗体が標的剤に結合したままであるように、細胞外環境で安定である。それゆえに、リンカーは標的細胞外で安定であり、細胞内に入ると、抗体および標的剤をある効果的速度で開裂し得るかまたは解離可能である。意図されるリンカーは、(i)抗体の特異的結合特性を妨害しない;(ii)コンジュゲートまたは標的剤の細胞内送達を可能にする;(iii)コンジュゲートがその標的化部位に送達または輸送されるまで、安定かつ無傷である、すなわち、開裂されない;そして(iv)標的剤の細胞毒性、殺細胞効果または細胞増殖抑制効果を妨害しない。ADCの安定性は、標準的分析技術、例えばマススペクトロメトリーおよび/またはHPLCにより測定し得る。
リンカーは、抗体および標的剤の両者への共有結合性結合を可能にするための2個の反応性官能基を有し、それ故に、反応性の意味で二価性を示す。2個以上の官能部分または生物学的に活性な部分、例えばペプチド、核酸、薬物、毒素、抗体、ハプテンおよびレポーター基の結合に有用なこのような化学的架橋剤は知られ、コンジュゲートの産生におけるその使用について方法は記載されている(Hermanson, G. T. (1996) Bioconjugate Techniques; Academic Press: New York, p234-242)。
ある例において、リンカーは、抗体上に存在する求電子基に反応性である求核性基を有する反応性官能基を有する。抗体上の有用な求電子基は、アルデヒド基およびケトンカルボニル基を含むが、これらに限定されない。リンカーの求核性基のヘテロ原子が抗体の求電子基と反応し、抗体単位に結合する共有結合性を形成できる。リンカー上の有用な求核性基は、ヒドラジド、オキシム、アミノ、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシレートおよびアリールヒドラジドを含むが、これらに限定されない。抗体上の求電子基は、リンカーへの結合のための好都合な位置を提供する。
i. ペプチドリンカー
リンカーは、1個以上のアミノ酸単位を含むペプチド性であり得る。ペプチドリンカー剤は、固相または液相合成方法により製造でき(E. Schroder and K. Lubke, The Peptides, volume 1, pp 76-136 (1965) Academic Press)、これはペプチド化学の分野で周知であり、自動化合成機、例えばRainin Symphony Peptide Synthesizer(Protein Technologies, Inc.)またはモデル433(Applied Biosystems)上でのt−BOC化学(Geiser et al. “Automation of solid-phase peptide synthesis” in Macromolecular Sequencing and Synthesis, Alan R. Liss, Inc., 1988, pp. 199-218)およびFmoc/HBTU化学(Fields, G. and Noble, R. (1990) “Solid phase peptide synthesis utilizing 9-fluorenylmethoxycarbonyl amino acids”, Int. J. Peptide Protein Res. 35:161-214)を含む。ペプチドベースのリンカーは、タンパク質分解が酵素的であり、酵素が腫瘍細胞内での優先的発現について選択可能であるため、加水分解的または還元的に不安定であるリンカーを超える利益を提供する。カテプシンB開裂可能ペプチドリンカー、バリン−シトルリン(Val−Cit)およびその修飾、例えばマレイミドカプロイル−バリン−シトルリン(mc−vc)、フェニルアラニン−リシン、Ala−Leu−Ala−Ala(配列番号1201)、他のトリ/テトラペプチドが、ADCにおいて用いられているペプチドリンカーの例である(Dosio et al., (2010) Toxins 3:848-883; Doronina et al., (2006) Bioconjug Chem. 17:114-124; Doronina et al., (2003) Nat Biotechnol. 21:778-784; Sanderson et al., (2005) Clin Cancer Res 11:843-852; Ducry and Stump (2010) Bioconjug Chem. 21:5-13)。非開裂可能ペプチドリンカーの例は、N−メチル−バリン−シトルリンを含む。他のペプチドリンカーは、米国公開番号2011/0020343に記載されている。
好ましいペプチドリンカーは、融合タンパク質内に包含でき、宿主細胞、例えば大腸菌で発現されるものである。このようなリンカーは、酵素基質、例えばカテプシンB基質、カテプシンD基質、トリプシン基質、トロンビン基質、スブチリシン基質、第Xa因子基質およびエンテロキナーゼ基質;(glyser)および(sermgly)(ここで、mは1〜6、好ましくは1〜4、より好ましくは2〜4であり、nは1〜6、好ましくは1〜4、より好ましくは2〜4である)のようなリンカーを含む、溶解度、柔軟性および/または細胞内開裂性を高めるリンカーを含む(例えば、コンジュゲートで使用するためのリンカーの例を提供する国際PCT出願番号WO96/06641参照)。ある態様において、数種のリンカーを、各リンカーの所望の特性を利用するために包含させ得る。
ii. 化学的リンカー
ADCはまた、非開裂可能部分または化学的架橋剤であるリンカーを使用しても製造できる。非開裂可能リンカーの例は、アミドリンカーおよびアミド結合およびエステル結合とスクシネートスペーサーを含む(Dosio et al., (2010) Toxins 3:848-883)。化学的架橋リンカーの例は、SMCC(スクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート)およびSIAB(スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート)を含む。SMCCは、中程度の長さのシクロヘキサン安定化スペーサーアームの逆末端にNHS−エステル反応基およびマレイミド反応基を含む、アミン−から−スルフヒドリルクロスリンカーである。SIABは短い、アミン−から−スルフヒドリルコンジュゲーションのためのNHS−エステルおよびヨードアセチルクロスリンカーである。架橋剤の他の例は、チオエーテルリンカー、化学的に不安定なヒドラゾンリンカー、4−メルカプト吉草酸、BMPEO、BMPS、EMCS、GMBS、HBVS、LC−SMCC、MBS、MPBH、SBAP、SIA、SMPB、SMPH、スルホ−EMCS、スルホ−GMBS、スルホ−KMUS、スルホ−MBS、スルホ−SIAB、スルホ−SMCCおよびスルホ−SMPBおよびSVSB(スクシンイミジル−(4−ビニルスルホン)ベンゾエート)およびビス−マレイミド剤、例えば市販のDTME、BMB、BMDB、BMH、BMOE、BM(PEO)およびBM(PEO)(Pierce Biotechnology, Inc.)を含むが、これらに限定されない。ビス−マレイミド剤は、抗体のシステイン残基の遊離チオール基の、チオール含有標的剤またはリンカー中間体への、連続的または同時的形式での結合を可能にする。他のチオール反応性官能基は、マレイミド以外に、ヨードアセトアミド、ブロモアセトアミド、ビニルピリジン、ジスルフィド、ピリジルジスルフィド、イソシアネートおよびイソチオシアネートを含む。他のリンカーの例および使用方法は、米国公開番号2005/0276812およびDucry and Stump (2010) Bioconjug Chem. 21:5-13に記載されている。
リンカーは、所望により溶解度または反応性を調節する基で置換されていてよい。例えば、スルホネート置換基は、反応材の水溶解度を上げ、ADCの製造に用いる合成経路によって、リンカー剤と抗体または薬物部分とのカップリング反応を促進しまたは抗EGFR Ab−Lと標的剤または標的剤−Lと抗EGFR Abのカップリング反応を促進する。
他のリンカー剤は、業者、例えばMolecular Biosciences Inc.(Boulder, Colo.)から得ることができ、またはToki et al. (2002) J. Org. Chem. 67:1866-1872;米国特許番号6,214,345;WO02/088172;米国2003130189;米国2003096743;WO03/026577;WO03/043583;およびWO04/032828に記載の方法により合成できる。例えば、リンカー剤、例えばDOTA−マレイミド(4−マレイミドブチラミドベンジル−DOTA)は、アミノベンジル−DOTAとクロロギ酸イソプロピル(Aldrich)で活性化した4−マレイミド酪酸(Fluka)の、Axworthy et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97(4):1802-1807)に記載の方法に従う反応により製造できる。DOTA−マレイミド剤は、システイン操作された抗体の遊離システインアミノ酸と反応し、抗体上に金属錯化リガンドを提供する(Lewis et al. (1998) Bioconj. Chem. 9:72-86)。キレート化リンカー標識剤、例えばDOTA−NHS(1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−テトラ酢酸モノ(N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)は市販されている(Macrocyclics, Dallas, Tex.)。
リンカーは、分枝した、多官能性リンカー部分を介して、1個を越える薬物部分を抗体に共有結合性結合するための樹状型リンカーであり得る(Sun et al. (2002) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 12:2213-2215; Sun et al. (2003) Bioorganic & Medicinal Chemistry 11:1761-1768; King et al. (2002) Tetrahedron Letters 43:1987-1990)。樹状リンカーは、標的剤対抗体のモル比、すなわち、負荷を上げることができ、これはADCの効果を高め得る。それゆえに、抗体が1個しか反応性システインチオール基を有しないとき、多数の薬物部分を樹状リンカーを介して結合できる。樹状リンカー剤の例は、米国特許公開番号2005/0276812に記載されている。
D. 抗EGFR抗体特性および活性の同定および評価のための方法
ここに提供される抗EGFR抗体は、非腫瘍微小環境と比較した、腫瘍微小環境における選択的およびゆえに条件依存活性の発現に基づき選択する。このような抗体は、2個の異なる腫瘍微小環境または非腫瘍微小環境において存在する条件を模倣または反映する条件下の、抗体の活性を比較するまたは抗体の採集をする、スクリーニング方法または他の方法により同定できる。同定された抗体またはその抗原結合フラグメントを、例えば、治療有効性、EGFRに対する親和性、毒性、副作用、薬物動態および薬力学のような臨床的特性を評価するために、当業者に知られる多様なアッセイでさらに特徴付けできる。
ここに記載するとおり、固形腫瘍で特徴的条件、例えば低pHおよび低酸素における相違は、腫瘍の病的微小環境においてより活性である抗体の提供に影響する。このようなアッセイまたは方法の実施において、他のタンパク質の濃度が、選択および条件依存活性に影響を与えるまたは影響する条件であり、それゆえに、スクリーニングアッセイにおいて使用されるパラメータであることも判明した。例えば、実施例3に示すとおり、添加タンパク質の非存在下と比較して、添加タンパク質存在下で、選択抗体の活性比または条件依存活性は上昇し、この差異は、生理学的濃度のタンパク質(例えば25%ヒト血清)で大きい。インビボまたは生理学的環境において、間質性タンパク質濃度(例えばアルブミン)は、20〜50%の血漿のどこかである。血清は約60〜80g/Lタンパク質を含み、種々の組織は12mg/mL〜40mg/mL間質性タンパク質を含むことが証明されている(例えばAukland and Reed (1993) Physiological Reviews, 73:1-78参照)。それゆえに、これらの環境を模倣するために、抗EGFR抗体を選択または特徴付けするためのアッセイおよび方法は10mg/mL〜50mg/mLタンパク質の存在下で実施し、これは、例えば、血清、例えばヒト血清中、または血清アルブミン、例えばヒト血清アルブミンまたは抗体または受容体と相互作用しないまたは他に直接的に抗体−受容体相互作用を変えない他のタンパク質として提供できる。ある例において、抗EGFR抗体を選択または特徴付けするためのアッセイおよび方法は、12〜40mg/mLタンパク質、例えば少なくとも12mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mLまたは40mg/mLタンパク質存在下で行う。他の例において、タンパク質は血清中に提供し、抗EGFR抗体を選択または特徴付けするためのアッセイおよび方法は、20%〜50%血清(vol/vol)、例えば20%〜50%ヒト血清、例えば少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%血清(vol/vol)存在下で行う。
特に、抗EGFRの条件依存活性は、2重形式でアッセイを実施することにより決定でき、それにより各アッセイを2回、異なる条件下、例えば異なるpHおよび/または乳酸濃度および生理学的濃度の総タンパク質の存在下で行う。それゆえに、腫瘍微小環境において条件依存活性である抗EGFR抗体の評価または選択方法は、20〜50%血清(vol/vol)または10〜50mg/mLタンパク質(例えば血清アルブミン)および約5.8〜6.8の酸性pHおよび/または10mM〜20mMの高乳酸レベルを含む、第一組の条件(例えば腫瘍微小環境において存在する条件)下、活性を評価するあらゆるアッセイまたは方法を含む。例えば、第一組の条件は、少なくとも25%血清(vol/vol)または12〜40mg/mLタンパク質(例えば血清アルブミン)および約6.0〜6.5の酸性pHおよび/または15mM〜20mMの高乳酸レベルを含み得る。このような方法において、抗EGFR抗体をまた20〜50%血清(vol/vol)または10〜50mg/mLタンパク質(例えば血清アルブミン)および約7.0〜7.4のほぼ中性pHまたは中性pHおよび/または0.5〜5mMの乳酸濃度を含む、第二組の条件下、活性を測定する。例えば、第二組の条件は、少なくとも25%血清(vol/vol)または12〜40mg/mLタンパク質(例えば血清アルブミン)および約7.0〜7.2のpHおよび/または1mM〜4mMの乳酸濃度を含む。このような例において、生理的環境を模倣するために添加したタンパク質(例えば血清タンパク質)の量は、典型的に両者の組の条件で同一または実質的に同一であるが、互いに±25%またはそれ未満変わり得る。
第二組の条件と比較して第一組の条件下で大きな活性を示す抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントを、腫瘍微小環境で条件依存活性または選択的である抗EGFR抗体として選択する。例えば、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、第二組の条件と比較して、第一組の条件下、少なくとも1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0またはそれ以上の活性比を示すものを選択する。典型的に、腫瘍微小環境に対して選択的治療剤として使用するために、少なくとも、抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、第二組の条件(例えば非腫瘍微小環境において存在する条件)と比較して、第一組の条件(例えば腫瘍微小環境において存在する条件)下、少なくとも3.0またはそれ以上の活性比を示すものである。
ここに記載する腫瘍微小環境における条件依存活性に対してスクリーニングおよび/または評価できるEGFRに特異的な抗EGFR抗体は、EGFRに特異的であるあらゆる抗体を含む。このような抗体は、例えば、適当な宿主動物の免疫化またはインビトロでのリンパ球の免疫化、続くハイブリドーマ産生のための骨髄腫細胞との融合による、ハイブリドーマ方法により製造できる(例えばKohler et al. (1975) Nature, 256:495, Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, pp. 59-103 (Academic Press, 1986))。例えば、抗体を、EGFR発現細胞、EGFR由来ペプチドまたは他の抗原で免疫化できる。抗原は、その免疫原性を高めるために担体とともに提供でき、アジュバントとの製剤として提供および投与できおよび/または複数注射で投与できる。抗体はまた組み換えDNA方法により製造できる(例えば米国特許番号4,816,567)。
抗EGFR抗体はまた修飾抗EGFR抗体を含む。修飾抗EGFR抗体はあらゆる知られた抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントに由来し得る。例えば、抗EGFR抗体の例は、例えば、アービタックス(登録商標)(セツキシマブ、C225またはIMC-C225)、Hu225、Zhuの11F8(WO2005/090407)、EMD 72000(マツズマブ)、ベクティビックスTM(パニツムマブ;ABX-EGF)、TheraCIM(ニモツズマブ)およびHu-Max-EGFR(ザルツムマブ)を含む。このような抗体の突然変異体および変異体形態のライブラリーまたはコレクションは、参照非修飾抗体へのアミノ酸置換、付加または欠失を導入するための当分野で知られる方法により産生できる。ここでの方法において使用するための修飾または変異体タンパク質の産生は当業者のレベルの範囲内である。変異誘発の方法は当分野で周知であり、例えば、QuikChange(Stratagene)または飽和変異誘発のような部位特異的変異誘発を含む。変異誘発方法は、部位特異的変異誘発、PCR変異誘発、カセット変異誘発、部位特異的変異誘発、無作為点変異誘発、ウラシル含有鋳型を使用する変異誘発、オリゴヌクレオチド特異的変異誘発、ホスホロチオエート修飾DNA変異誘発、ギャップ二本鎖DNAを使用した変異誘発、点ミスマッチ修復、修復欠損宿主株を使用する変異誘発、制限選択および制限精製、欠失変異誘発、全遺伝子合成による変異誘発、二本鎖切断修復および当業者に知られる多くの他のものを含むが、これらに限定されない。ここでの方法において、変異誘発は、タンパク質の完全長にわたりまたはタンパク質の領域内で実施できる。変異は合理的または無作為にできる。製造されたコレクションまたはライブラリーのある例において、置換されている各アミノ酸は、独立して19個の残りのアミノ酸で置換されているかまたは各位置または位置の一部で19個未満の残りのアミノ酸、例えば10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個または18個の残りのアミノ酸で置換されている。
抗体の完全長または抗原結合フラグメントを、ここに記載される条件依存活性について評価またはスクリーニングできる。それゆえに、抗体は、最小限免疫特異的にEGFRと結合するための可変重鎖の十分な部分および可変軽鎖の十分な部分を含む限り、抗体の任意の形態であり得る。ある例において、抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体のフラグメントまたは変異体、例えば、ここに記載するまたは当分野で知られる変異体またはフラグメントのいずれかを、ここに提供するアッセイに使用できる。
さらに、インビトロアッセイおよびインビボ動物モデル、例えばここに提供するものを、修飾抗EGFR抗体の活性および/または副作用測定に使用できる。ここに提供するアッセイは、検出可能または他の点で測定可能な方法で抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性を試験または評価できる、あらゆるアッセイを含む。ここに提供するアッセイは、多数の抗EGFR抗体、例えばタンパク質変異体の活性を、同時に2重形式で評価するためのハイスループット形式で開発できる。
このようなアッセイはインビトロまたはインビボで実施できる。活性評価は、抗EGFR抗体のあらゆる活性、例えばEGFRへの結合、細胞増殖阻害(CGI)活性または腫瘍増殖阻害活性であり得る。例えば、インビトロ結合アッセイは、結合を上記条件下で行う、固相支持体結合アッセイまたは溶液結合アッセイを使用して実施できる。他の例において、結合アッセイは、結合を腫瘍に存在する細胞対非腫瘍に存在する細胞で比較する、インビボで実施できる。特に、インビボ結合アッセイは、投与された抗体の腫瘍細胞対基底皮膚ケラチン生成細胞の結合または局在化の評価により実施できる。これは、ここで、異種移植片または皮膚移植モデルを使用して例示される。他のモデルも用いることができる。
ここに提供されるのは、アッセイの例である。アッセイは、限定的であることを意味しない。結合を検出するアッセイ、機能的アッセイ、インビボアッセイ、動物モデルおよび臨床的アッセイを含む、当業者に知られるあらゆるアッセイを、ここに提供する方法において抗EGFR抗体の同定、選択または特徴付けに使用することが意図される。アッセイ例の記載を下に提供する。
1. 結合アッセイ
例えば、抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、EGFRに結合する能力についてアッセイできる。ここに提供する抗EGFR抗体は、当業者に知られるあらゆる方法により、EGFRと結合するそれらの能力を評価できる。アッセイの例をここで下に記載する。ある例において、EGFRのフラグメントまたは変異体をここに提供するアッセイに使用できる。例えば、EGFRは可溶性タンパク質として発現できる。例えば、ここに記載するアッセイで使用できる可溶性EGFRは、可溶性EGF受容体細胞外ドメイン(sECD)である。
結合アッセイを溶液、懸濁液または固相支持体上で実施できる。例えば、EGFRを固相支持体(例えば炭素または可塑性表面、組織培養皿またはチップ)に固定化し、抗体と接触させ得る。未結合抗体または標的タンパク質を洗い出すことができ、次いで結合複合体を検出できる。結合アッセイは、非特異的結合を減らすための条件下、例えば高イオン強度緩衝液(例えば0.3〜0.4M NaCl)と非イオン性洗剤(例えば0.1%Triton X-100またはTween 20)の使用および/またはタンパク質(例えばウシ血清アルブミンまたはゼラチン)の遮断により、実施できる。ネガティブコントロールも、背景結合の測定としてこのようなアッセイに包含できる。結合親和性はスキャッチャード分析(Munson et al., (1980) Anal. Biochem., 107:220)、表面プラズモン共鳴、等温熱量測定、定量的ELISAまたは当業者に知られる他の方法を使用して決定できる(例えば、Liliomet al. (1991) J. Immunol Methods. 143(1):119-25)。
ここに記載するアッセイは、二重アッセイ比較方法を含み、それにより結合を2個の異なる結合条件下で決定する。異なる結合条件の非限定的例は、例えば、pH、例えば低pH(例えば、pH6.0またはpH6.5)対中性pH(例えば、pH7.4)または乳酸濃度、例えば高乳酸濃度(10〜20mM)対低乳酸濃度(0〜5mM)を含む。20〜50%血清(vol/vol)または10〜50mg/mLタンパク質(例えば血清アルブミン)を含むタンパク質濃度も包含できる。ここに記載するアッセイの工程のいずれも2個の異なる結合条件を模倣するため2重条件下で実施できる。例えば、アッセイがELISAであるとき、ELISAの任意の工程、例えばコーティング、ブロッキング、試験分子とのインキュベーション(例えば治療用抗体または抗原結合フラグメントまたはその変異体)または検出を、ここに記載する条件下で実施できる。本アッセイにおいて、各修飾抗EGFR抗体を、両模倣条件下、個々におよび別々に同族結合パートナー(例えばEGFR)への結合について評価できる。同族結合パートナー(例えばEGFR)への修飾抗EGFR抗体の結合活性を評価および比較できる。結合を測定するアッセイの例は、溶液結合アッセイおよび固相支持体結合アッセイ、例えば表面プラズモン共鳴および免疫アッセイ、例えばELISAを含む。
ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体は、種々のpH条件、例えば低pHおよび中性pHで、免疫特異的にEGFRと結合する能力についてアッセイできる。ある例において、アッセイは、中性pHよりも低pHで高い活性、例えば結合活性を有する修飾抗EGFR抗体を同定できる。ここでの具体例において、修飾抗EGFR抗体またはその変異体のEGFRまたは可溶性EGFRへの結合活性を、低pH(<7.4)および高乳酸濃度の条件下および約7.3〜7.4の生理的pHおよび低乳酸濃度の条件下で評価できる。さらに、ヒト血清(例えば、5%または25%ヒト血清)を、さらに天然環境を模倣するために、結合アッセイに包含できる。
このようなアッセイを、例えば、溶液中(例えば、Houghten (1992) Bio/Techniques 13:412-421)、ビーズ上(Lam (1991) Nature 354:82-84)、チップ上(Fodor (1993) Nature 364:555-556)、細菌上(米国特許番号5,223,409)、胞子上(米国特許番号5,571,698;5,403,484;および5,223,409)、プラスミド上(Cull et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:1865-1869)またはファージ上(Scott and Smith (1990) Science 249:386-390; Devlin (1990) Science 249:404-406; Cwirla et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:6378-6382; and Felici (1991) J. Mol. Biol. 222:301-310)で実施できる。
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、結合活性が評価および決定できるように、標識できる。例えば、結合を検出するために、抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、検出を促進するために検出可能部分またはタグで標識できる。当業者は、アッセイ条件のための適当な検出可能部分またはタグを選択できる。例えば、ある二次試薬、例えば抗Ig抗体を、ヒト血清を含む溶液中の抗体である修飾タンパク質の結合の検出に使用できない。さらに、抗IgG抗体を、抗体である生体分子の結合の検出に使用できない。
検出または同定され得る当業者に知られる任意の検出可能部分または他の部分を使用できる。部分またはタグは、試験分子、例えば治療的タンパク質または抗体に、直接的にまたは間接的に、例えばリンカーを使用して、結合できる。結合は治療用抗体のN末端またはC末端であり得る。ここでの方法に使用できるタグおよび部分は、表12に示すものを含むが、これらに限定されない。
検出可能部分をここに記載する治療用抗体に結合できる当業者に知られるあらゆるリンカーを使用できる。リンカーの例は、グリシン・リッチ可動性リンカー(−GS−)(ここで、nは正の整数、例えば1(配列番号1094)、2(配列番号1095)、3(配列番号21)、4(配列番号1096)、5(配列番号1097)またはそれ以上である)を含む。
結合アッセイは、溶液中、修飾抗EGFR抗体を固相支持体に取り付けることによりまたはEGFRを固相支持体に取り付けることにより実施できる。修飾抗EGFR抗体とEGFRの間の結合の測定に使用できるアッセイの例の記載を、次のサブセクションに提供する。
a. 固相支持体結合アッセイ
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性を評価するためのアッセイは、抗EGFR抗体のEGFRへの結合を一方または両者が固相支持体に結合する条件下で測定する結合アッセイを含む。例えば、溶液中の抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、固相支持体に固定したEGFRと相互作用させてよくまたは溶液中のEGFRを固相支持体に固定化した修飾抗EGFR抗体と相互作用させてよい。固相支持体結合アッセイは、固相への固定化が、結合抗EGFR抗体の未結合抗EGFR抗体からの分離を容易にするため、溶液結合アッセイと比較して有利であり得る。表面プラズモン共鳴、バイオレイヤー干渉法およびELISAを含む、当業者に知られるあらゆる固相支持体結合アッセイがここに提供する方法における使用が意図される。
i. 表面プラズモン共鳴
表面プラズモン共鳴(SPR)は、サンプル中の分析物分子の固定化分子への分子結合により起こる、屈折率変化の測定により、高度に感受性のアッセイにおいて未標識分子の結合を検出できる(Piliarik et al., (2009) Methods Mol Biol. 503:65-88)。SPRは、表面プラスモンが波打つときに起こり、これは、金属における電子の集団振動であり、金属/誘電体界面で励起する。SPRは、角度および波長の特異的組み合わせで、反射光強度を減少させる。分子結合は、金属フィルム上の極薄有機(誘電体)層の屈折率および厚さを変えることができ、これはSPR共鳴条件を変える。
ある例において、SPR動力学的分析を、修飾抗EGFR抗体のEGFRへの結合オン速度およびオフ速度を決定するために使用できる(例えば、BiaCore 2000, Biacore AB, Upsala, Sweden and GE Healthcare Life Sciences; Malmqvist et al. (1993) Curr Opin Immunol. 5(2):282-6; Garcia-Ojeda et al. (2004) Infect Immun. 72(6):3451-60参照)。SPR動力学的分析は、表面に固定化抗体を備えたチップへの抗原の結合および解離の分析を含む。抗EGFR抗体のEGFRの可溶性細胞外ドメインへの結合の測定へのSPRの使用は当業者の能力の範囲内である(例えば、Saxena et al. (2011), J. Clin. Oncol. 29(suppl):e13030)。
例えば、1個以上の抗EGFR抗体、例えば1個以上の修飾抗EGFR抗体を有する溶液を、固定化EGFR上を通過させてよくまたはEGFRを有する溶液を、固定化抗EGFR抗体または抗体上を通過させてよい。会合速度を、時間の関数としてSPRシグナルを測定することにより測定できる。会合後、緩衝液溶液を固相支持体上を通し、時間の関数として解離速度を測定できる。会合および解離速度から、平衡結合定数を計算できる(Jecklin et al. (2009), J. Mol. Recognit. 22(4):319-29; Nguyen et al, (2007) Methods. 42(2):150-61; Tanious et al. (2008), Methods Cell Biol. 84:53-77)。SPRを使用するEGFRへの結合の検出による抗EGFR抗体の活性の測定は当業者の能力の範囲内である(例えば、Alvarenga et al. (2012) Anal. Biochem 421(1):138-151参照)。
ii. バイオレイヤー干渉法
ここに提供する修飾抗EGFR抗体の活性を、バイオレイヤー干渉法による抗体のEGFRへの結合の測定により評価できる。バイオレイヤー干渉法は、バイオセンサーチップ上の固定化生体分子層および内部参照層の2個の表面から反射される可視光の干渉パターンを測定することにより、生体分子相互作用を検出するための、無標識方法である。溶液での分子の固定化生体分子への結合は生体分子層の厚さを増加させ、これが波長シフトをもたらす。結合後、固定化生体分子を緩衝液溶液と接触させ、分子の解離を測定できる。固定化生体分子への結合はリアルタイムに測定でき、会合速度定数、解離速度定数、結合親和性および結合特異性を決定できる。例えば、ストレプトアビジンをバイオレイヤーに結合でき、ビオチニル化sEGFRをストレプトアビジンバイオレイヤーと結合できる。適切な緩衝液中の抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体をバイオレイヤーに添加し、sEGFRと接触させ得る。抗EGFR抗体の濃度を経験的にまたは当業者に知られた因子、例えば近接予測解離定数、抗体の溶解度、温度および緩衝液条件に基づき選択できる。sEGFRと抗EGFR抗体の結合は、光学層およびバイオレイヤーから反射された光から産生された干渉パターンの変化の測定により定量できる。結合動態は、結合速度定数の計算のために測定する。解離速度定数の測定のために、センサーを適切な緩衝液中でインキュベートし、抗EGFR抗体およびEGFRの解離を測定し得る。抗EGFR抗体の結合親和性を、動力学的解離速度定数と動力学的会合速度定数の比として計算できる。修飾抗EGFR抗体とEGFRの間の解離定数を測定するためのバイオレイヤー干渉法アッセイの例を実施例5に記載する。
iii. 免疫アッセイ
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の結合の分析に使用できる免疫アッセイは、ウェスタンブロット、放射免疫アッセイ、ELISA(酵素結合免疫吸着検定法)、メソスケールディスカバリー(MSD, Gaithersburg, Maryland)、“サンドイッチ”免疫アッセイ、免疫沈殿アッセイ、ELISPOT、沈降素反応、ゲル拡散沈降素反応、免疫拡散アッセイ、凝集アッセイ、補体固定化アッセイ、免疫放射測定アッセイ、蛍光免疫アッセイ、タンパク質A免疫アッセイ、免疫組織化学または免疫電子顕微鏡のような、しかしこれらに限定されない技術を使用する、競合的および非競合的アッセイ系を含む。このようなアッセイは日常的であり、当分野で周知である(例えば、その全体を引用により本明細書に包含させるAusubel et al., Eds, 1994, Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 1, John Wiley & Sons, Inc., New York参照)。他のアッセイ形式は、特異的分子(例えば、抗体)と結合し、被包試薬またはマーカーを放出するために設計されたリポソームを使用する、リポソーム免疫アッセイ(LIA)を含む。次いで、放出された化学物を標準技術に従い検出する(Monroe et al., (1986) Amer. Clin. Prod. Rev. 5:34-41参照)。限定することを意図しない免疫アッセイの例を、下に簡単に記載する。
a)ELISA
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体とEGFRの間の結合を、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)により検出できる。ELISAは、タンパク質/リガンド相互作用、例えば抗体/抗原相互作用検出のために使用できる免疫学的アッセイである。典型的に、ELISAにおいて、抗体/抗原相互作用を、抗体/抗原複合体に直接的または間接的に結合した酵素マーカーからのシグナルの測定により検出する。
例えば、ELISAは:1)EGFRまたはその変異体での固相のコーティング;2)固相上の非特異的結合部位を遮断するための固相とブロッキング剤のインキュベーション;3)固相と修飾抗EGFR抗体のインキュベーション;4)修飾抗EGFR抗体を検出できるが、修飾抗EGFR抗体と結合し得るアッセイ緩衝液に含まれるヒト血清を検出しない、二次検出剤、例えば標識二次抗体とのインキュベーション;および5)二次検出剤の検出を含む。さらに、1回以上の洗浄工程(例えば、1回、2回、3回、4回またはそれ以上の洗浄工程)が、本方法の任意の工程の間に包含され得る。
2重形式または二重アッセイにおいて、EGFRを、同一である標準的条件下に固定化できる。典型的に、両条件下での吸着または固定化を促進するために使用する緩衝液は中性または生理的緩衝液である。生理的緩衝液の例は、リン酸緩衝化食塩水(PBS)、ハンクス平衡塩溶液(HBSS)、リンゲルまたはクレブスを含むが、これらに限定されない。pHおよび緩衝能はアッセイ条件の関数であり、当業者により経験的に決定または選択できる。生理的緩衝液の例は、クレブス−リンゲル重炭酸(KRB)緩衝液(Sigma Aldrich, Catalog No. K4002)である。さらに、固定化剤、典型的に同族結合パートナーの固相支持体上への吸着または固定化を、ヒト血清を天然環境条件を模倣するために接触工程またはスクリーニングにおいて使用するために、ヒト血清を含まない緩衝液中で行う。
KRB緩衝液または他の類似生理的緩衝液中の様々な濃度のEGFRを固相支持体に吸着できる。例えば、正確にまたは約1〜50nM、例えば、3〜30nM、例えば5〜20nM、例えば、正確にまたは約3nM、6nM、9nM、12nM、13nM、14nM、15nM、16nM、17nM、18nM、19nM、20nM、25nM、30nM、35nM、40nMまたは50nMを吸着できる。吸着するEGFRの量は結合剤の関数であり、例えば、標的抗原への結合が知られたコントロールの使用により、経験的に決定できる。吸着は、固相支持体上の結合部位への同族結合タンパク質の結合を可能にする任意の所望の長さの時間および温度で進むことができる。例えば、吸着は、一般に4℃〜37℃、例えば4℃、室温(すなわち、22℃)または37℃で行う。吸着の時間は一般に30分〜48時間またはそれ以上であり、温度の関数として変わり得る。
EGFRの支持体への付加後、本方法の次工程を2個の別々のアッセイとして行い得る。例えば、支持体を、2個の異なるアッセイ条件、例えば低pHおよび中性pH下での結合アッセイの実行のために別々に処理する。条件はまた20〜50%血清(vol/vol)または10〜50mg/mLタンパク質(例えば血清アルブミン)を含み得る。ある例において、別々のアッセイの実施に際し、変える条件は緩衝液条件に関するもののみであることは理解される。時間および温度インキュベーション条件は、一般に平行アッセイで同一である。
ある例において、抗EGFR抗体の添加前に、固相支持体表面上の非特異的タンパク質結合部位を、典型的に遮断する。それゆえに、抗EGFR抗体とEGFRを接触させる工程は、典型的にブロッキング後に実施できる。固相支持体のブロッキングは、固相支持体への非特異的結合を減らし、背景シグナルを減らし、吸着タンパク質への非特異的結合を減らし、吸着タンパク質を安定化する。ブロッキング条件の選択は当業者の能力の範囲内である。当分野で記載されているあらゆるブロッキング条件をここに提供する方法において使用できる。
典型的に、インキュベーション反応を、抗EGFR抗体をEGFRに結合させる任意の所望の長さの時間および温度で実施できる。例えば、結合は、一般に4℃〜37℃、例えば4℃、室温または37℃で実施する。結合の時間は一般に30分〜48時間またはそれ以上であり、温度の関数であり得る。例えば、接触を1mM乳酸、pH7.4および25%ヒト血清と行い得る。別に、接触工程を16.5mM乳酸、pH6.0、25%ヒト血清で行い得る。各接触反応において、接触は1時間、室温(すなわち、22℃)であり得る。固相支持体を、結合に使用したのと同一緩衝液で洗浄し、未結合標的抗原を除去し得る。ある例において、ELISAアッセイを、種々の濃度の修飾抗EGFR抗体の存在下で実施できる。一般に、種々の濃度を連続希釈で試験する。全上清、希釈上清または精製タンパク質を試験できる。
EGFRと結合する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、当業者に知られるあらゆるアッセイまたは方法を使用して、選択または同定できる。典型的に、反応を、結合分子またはタンパク質の検出を可能にする任意の所望の長さの時間および温度で実施できる。例えば、検出は、一般に4℃〜37℃、例えば4℃、室温または37℃で行う。結合の時間は、一般に30分〜48時間またはそれ以上であり、温度の関数である。典型的に、結合分子またはタンパク質の結合は、室温で、正確にまたは約30分〜4時間、例えば1時間〜2時間、例えば約1時間である。固相支持体を、結合に使用したのと同一緩衝液で洗浄し、未結合標的抗原を除去できる。
結合活性を各アッセイ条件下で決定したら、第一条件(例えば低pHおよび/または高乳酸濃度)および第二条件(例えば正常pHおよび/または低乳酸濃度)下の結合活性を比較する。例えば、各ウェルの光学密度(または2個以上のウェルの平均)を比較できる(例えば、表15および16参照)。ある例において、各ウェルの光学密度(または2個以上のウェルの平均)を修飾抗EGFR抗体の濃度で割り、比活性を計算する。ある例において、比活性を、修飾抗EGFR抗体の比活性を、例えば、セツキシマブを含む参照抗体、例えば抗EGFR親抗体の比活性で割ることにより、各修飾抗EGFR抗体について規準化比活性(NSA)を得るために規準化する(例えば、表16参照)。
中性pHよりも低pHで大きな活性を有する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を同定できる。ある例において、中性pHよりも低pHで高い結合活性を有する修飾抗EGFR抗体を同定できる。例えば、中性pHでのNSAよりも低pHで大きなNSAを有する抗EGFR抗体を同定できる。ある例において、抗EGFR抗体は、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、7.0、8.0またはそれ以上である(低pHでのNSA)/(中性pHでのNSA)の比を有する。ある例において、閾値、例えば0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0またはそれ以上を超える、(低pHでのNSA)を有する抗EGFR抗体を同定する。ある例において、カットオフ値、例えば0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0またはそれ以上より低い(中性pHでのNSA)を有する抗EGFR抗体を同定する。中性pHよりも低pHで活性名抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は、1個以上のこれらに基準に合う抗EGFR抗体を含み得る。ある例において、低pHはpH6.0またはpH6.5である。ある例において、中性pHはpH7.4である。
ここに記載するELISA方法を実施例1に例示する。ELISA方法の工程および本方法の要素のさらなる記載を下に提供する。
ここに提供する結合アッセイで使用できる固相支持体は、分子、例えば試験分子またはタンパク質の同族結合パートナー、例えばリガンド、受容体または抗原を添付できるあらゆる担体を含む。典型的に、変異体試験分子(例えば抗体変異体、例えば抗EGFR抗体変異体のライブラリーまたはコレクション)のハイスループットスクリーニングを促進するために、同族結合パートナーを固相支持体に添付する。ここに提供する方法において固相支持体として使用するための担体の例は、ガラス、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、アミロース類、天然および修飾セルロース類、ポリアクリルアミド類、アガロース類および磁気固相支持体、例えばマグネタイトを含む固相支持体を含むが、これらに限定されない。固相支持体は、1個以上のビーズまたは粒子、マイクロスフェア、チューブまたはプレートの表面、フィルター膜および当分野で知られる他の固相支持体であり得る。固相支持体系の例は、多ウェルプレートまたは膜を含む、例えば、ガラス、シリコン、金属、ナイロン、セルロース、可塑性または混合物から構築された、平面を含むがこれらに限定されず;またはビーズ、例えばシリカゲル、制御された細孔ガラス、磁気(Dynabead)またはセルロースビーズの形であり得る。さらに、このような方法は、懸濁液での使用に適合できまたはカラムの形であり得る。
特定のアッセイ条件によって、適切な固相支持体を選択するのは当業者のレベルの範囲内である。例えば、ニッケル被覆マイクロプレートは、緩衝液pHが高結合型ではなくNi被覆プレートへの抗原コーティングに影響を与え得るために、Hisタグ付きタンパク質の結合にあまり適さない。固相支持体が種々のpH条件で使用するのに適するか否かを決定するのは、当業者のレベルの範囲内である。
試験分子または同族結合パートナーを、当業者に知られるあらゆる方法により固相支持体に固定化できる。結合のための共有結合または非共有結合方法を使用できる。典型的に、試験分子または同族結合パートナー(例えばリガンドまたは抗原)を、水性媒体からの吸着により固定化する。ある例において、吸着は、病的微小環境(例えば腫瘍または癌微小環境)を模倣する条件下、正常微小環境を模倣する条件下または当業者に知られる標準的条件下に実施できる。例えば、吸着は、正確にまたは約6.0〜7.4のpH範囲、ある例において正確にまたは約pH7.4の緩衝液を使用して実施できる。特に、吸着を行うために、高結合型マイクロプレートを固相支持体として使用できる。高結合型プレートは当業者に知られ、種々の製造者から容易に入手可能である(例えば、eBioscience, San Diego, CA, Cat. No. 44-2404-21から入手可能なNuncMaxisorp平底プレート;Costar 96-well EIA/RIA Stripwell plate, Costar 2592参照)。
他のモードの付加、例えば共有結合性カップリングまたは他の周知の 標的タンパク質を固体マトリックスに付加する方法も使用できる。治療的タンパク質および/または同族結合パートナーの結合の共有結合方法は化学的架橋方法を含む。反応性試薬は、支持体とタンパク質または同族結合パートナーの官能基の間に共有結合を形成できる。化学的に反応できる官能基の例は、アミノ基、チオール基およびカルボキシル基である。N−エチルマレイミド、ヨードアセトアミド、N−ヒドロスクシンイミドおよびグルタラルデヒドは、官能基と反応する試薬の例である。他の例において、試験分子および/または同族結合パートナーは、例えば、免疫親和性またはリガンド−受容体相互作用(例えばビオチン−ストレプトアビジンまたはグルタチオンS−トランスフェラーゼ−グルタチオン)であるが、これらに限定されない方法により、固相支持体に間接的に結合できる。例えば、試験分子は、ELISAプレートまたは他の類似アドレス可能アレイに被覆できる。
ブロッキング溶液は、ヒト、ウシ、ウマまたは他の血清アルブミンのものを含む。典型的に、ブロッキング溶液はヒト血清を含む。固相支持体、例えばプレートのブロッキングは、1個以上のブロッキング剤を添加する結合アッセイ緩衝液を使用して実施できる。ブロッキング剤の例は、1〜5%ウシ血清アルブミン、1〜5%脱脂粉乳および25%ヒト血清を含む。洗剤、例えばTween-20および防腐剤、例えばチメロサールをブロッキング溶液に添加できる。結合アッセイ緩衝液は、すなわち、腫瘍微小環境緩衝液または正常生理的緩衝液を含む。水性タンパク質溶液−固相支持体混合物は、典型的に30分、1時間またはそれより長い時間維持され、温度の関数として変わり得る。ブロッキング反応は任意の温度で実施でき、一般に4℃〜37℃、例えば4℃、室温(すなわち、22℃)または37℃で実施できる。ある例において、反応を少なくとも1個の時間、約4℃〜37℃の温度で進行させる。例えば、ブロッキングを、室温で1時間で達成できる。インキュベーションおよびブロッキング後、得られた固相を、その後未結合タンパク質がなくなるようにすすぎ、その後試験分子(例えば治療的タンパク質または抗体またはその変異体)と接触させる。
酵素標識の例は、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼおよびベータ−D−ガラクトシダーゼを含む。シグナル発生のために添加できる酵素基質の例は、Sureblue TMB Microwell Peroxidase Substrate 1-component(KPL, #52-00-03)を含む、PNPP(p−ニトロフェニルホスフェート、二ナトリウム塩)、ABTS(2,2’−アジノビス[3−エチルベンゾチアゾリン−6−スルホン酸]−ジアンモニウム塩)、OPD(o−フェニレンジアミンジヒドロクロライド)およびTMB(3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン)(SOMA Labs, Romeo, Mich.)を含む。反応を停止試薬(例えばTMB停止溶液)の添加により停止できる。適切な波長(すなわち450nm)での吸光度を決定できる。
蛍光のために、多数の蛍光光度計が利用可能である。化学発光体、例えばホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)のために、ルミノメーターまたはフィルムが利用可能である。酵素を用いて、蛍光、化学発光または着色産物を、蛍光定量的、発光定量的、分光光度的または視覚的に決定または測定できる。例えば、抗タグ剤を、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)または他の検出可能剤とコンジュゲートできる。
蛍光、放射性または他の検出可能部分の存在により、検出を促進できる。典型的に、抗EGFR抗体がタグ付けされているために、検出を抗タグ剤を使用して行う。抗タグ剤の選択は、結合分子またはタンパク質と用いるタグの関数である。さらに、アッセイで使用する環境条件(例えばpH)と適合性である抗タグ剤を選択する。このような試薬の同定または選択およびアッセイ条件とのその適合性の試験は当業者のレベルの範囲内である。例えば、実施例はこのような方法を例示する。
抗タグ剤は、例えば商業的起源または他の起源から容易に入手可能である。ここでの方法における検出で使用可能な抗タグ剤の例は、抗FLAG抗体または抗Myc抗体(Abcam, Cambridge, MA; GeneTex, Irvine, CAのような業者から入手可能)を含むが、これらに限定されない。
典型的に、ここでの方法において、結合複合体の検出方法は、活性のレベルを評価できるように、定量化され得るものである。例えば、標識は、シグナル、例えば発色シグナル、化学発光シグナル、化学蛍光シグナルまたは放射性シグナルを生じ得る。標識の性質によって、標識を検出または検出し、定量するための種々の技術を用い得る。例えば、定量化方法は、分光光度的方法、蛍光方法および放射性方法を含むが、これらに限定されない。
b)免疫沈殿
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性を、免疫沈殿によるEGFRへの結合の検出により評価できる。免疫沈殿プロトコルは、一般に溶解緩衝液、例えば1%NP-40 Alternative、20mM Tris(pH8.0)、137mM NaCl、10%グリセロール、2mM EDTA、1mM活性化オルトバナジン酸ナトリウム、10μg/mL アプロチニン、10μg/mL ロイペプチン;またはRIPA緩衝液(1%NP−40またはTriton X-100、1%デオキシコール酸ナトリウム、0.1%SDS、0.15M NaCl、0.01M リン酸ナトリウム、pH7.2、1%トラジロール)で細胞集団を溶解することを含む。溶解緩衝液は、タンパク質ホスファターゼおよび/またはプロテアーゼ阻害剤(例えば、EDTA、PMSF、アプロチニン、バナジン酸ナトリウム)を補い得る。付加的工程は、修飾抗EGFR抗体の細胞ライセートへの添加、および一定時間(例えば、1〜4時間)、40℃でのインキュベーション、タンパク質Aおよび/またはタンパク質Gセファロースビーズの細胞ライセートへの添加、約1時間またはそれ以上、40℃でのインキュベーション、ビーズの溶解緩衝液での洗浄およびビーズのSDS/サンプル緩衝液への再懸濁を含む。修飾抗EGFR抗体がEGFRを免疫沈殿させる能力を、例えば、ウェスタンブロット分析により評価できる。当業者は、抗体の抗原への結合を高め、背景を下げるために修飾できるパラメータについて熟知している(例えば、細胞ライセートのセファロースビーズでの予洗)。免疫沈殿プロトコルに関するさらなる議論について、例えば、Ausubel et al., Eds, 1994, Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 1, John Wiley & Sons, Inc., New York at 10.16.1参照。
c)ウェスタンブロット
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性を、EGFRへの結合をウェスタンブロットで検出することにより評価できる。ウェスタンブロット分析は、一般に抽出物サンプルの調製(例えばEGFRを発現する組織または抗EGFR抗体の投与により処置できる疾患または障害、例えばここに記載する疾患または障害を有する対象または患者からの組織)を含む。付加的工程は、ポリアクリルアミドゲル(例えば、抗原分子量によって8%〜20%SDS−PAGE)または2−Dゲル電気泳動(例えば、WO04/043276参照)でのサンプルの電気泳動、サンプルのポリアクリルアミドゲルから膜、例えばニトロセルロース、PVDFまたはナイロンへの移動、膜のブロッキング溶液(例えば、3%BSAまたは脱脂乳含有PBS)でのブロッキング、膜の洗浄緩衝液(例えば、PBS−Tween 20)での洗浄、膜のブロッキング緩衝液で希釈した一次抗体(すなわち目的の抗体)でのプロービング、膜の洗浄緩衝液での洗浄、膜の、ブロッキング緩衝液で希釈した酵素基質(例えば、ホースラディッシュペルオキシダーゼまたはアルカリホスファターゼ)または放射性分子(例えば、32Pまたは125I)とコンジュゲートした二次抗体(一次抗体を認識する、例えば、抗ヒト抗体)でのプロービング、膜の洗浄緩衝液での洗浄および抗原の存在の検出を含む。当業者は、検出シグナルを高め、背景ノイズを下げるために修飾できるパラメータについて熟知している。ウェスタンブロットプロトコルに関するさらなる議論について、例えば、Ausubel et al., Eds, 1994, Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 1, John Wiley & Sons, Inc., New York at 10.8.1参照。
d)免疫組織化学
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性は、EGFRへの結合の免疫組織化学による検出により評価できる。免疫組織化学は、一般に組織サンプルの調製(例えばEGFRを発現する組織または抗EGFR抗体の投与により処置できる疾患または障害、例えばここに記載する疾患または障害を有する対象または患者からの組織から)、タンパク質分子をその天然立体配座に保存するための組織の固定、組織を透過するためのサンプルの透過処理試薬(例えばTween、Nonidet P40)への入浴、サンプルのブロッキング溶液(例えば、3%BSAまたは脱脂乳含有PBS)でのブロッキング、サンプルの洗浄緩衝液(例えば、PBS−Tween 20)での洗浄、サンプルの、ブロッキング緩衝液で希釈した抗EGFR抗体(例えばここに記載する修飾抗EGFR抗体)でのプロービング、サンプルの洗浄緩衝液での洗浄、サンプルの、ブロッキング緩衝液で希釈した蛍光色素(例えばフルオレセインイソチオシアネート、Alexa fluor、ローダミン)とコンジュゲートした二次抗体(抗EGFR抗体を認識)でのプロービング、サンプルの洗浄緩衝液での洗浄および蛍光顕微鏡を介する抗原の存在の検出を含む。当業者は、検出シグナルを高め、背景ノイズを下げるために修飾できるパラメータについて熟知している。
e)放射免疫アッセイ
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性を、EGFRへの結合の放射免疫アッセイによる検出により評価できる。修飾抗EGFR抗体の抗原、例えばEGFRへの結合親和性および抗体−抗原相互作用のオフ速度を、例えば、競合的結合アッセイにより決定できる。競合的結合アッセイの一例は、存在する未標識抗原の量を増やしながら、目的の抗体と標識抗原(例えば、Hまたは125I)をインキュベーションし、標識抗原に結合した抗体を検出することを含む、放射免疫アッセイである。ここに提供する抗EGFR抗体のEGFRに対する親和性および結合オフ速度を、スキャッチャードプロット分析によりデータから決定できる。第二抗体との競合はまた放射免疫アッセイを使用しても決定できる。この場合、EGFR抗原、例えばEGFR可溶性フラグメントを、存在する未標識第二抗体の量を増やしながら、標識化合物(例えば、Hまたは125I)とコンジュゲートしたここに提供する抗EGFR抗体とインキュベートする。
b. 溶液結合アッセイ
溶液結合アッセイを、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性の測定に使用できる。ある例において、溶液結合アッセイを、抗EGFR抗体のEGFRまたはフラグメントまたはその変異体、例えば可溶性EGFRフラグメントへの結合の測定に使用する。当業者はここに提供する修飾抗EGFR抗体の結合を測定するために溶液結合アッセイを選択できる。以下は、使用できる溶液結合アッセイの例の簡単な記載である。しかしながら、これらは限定的であることを意味せず、当業者に知られるあらゆる溶液結合アッセイが、ここに提供する方法における使用のために意図され、平衡透析、競合的結合アッセイ(例えば、Myers et al., (1975) Proc. Natl. Acad. Sci. USA)、放射標識結合アッセイ(例えば、Feau et al., (2009) J. Biomol. Screen. 14(1):43-48)、熱量測定(等温滴定熱量測定(ITC)および示差走査熱量測定(例えば、Perozzo et al., (2004) J. Recept Signal. Transduct Res. 24(1-2):1-52; Holdgate (2001) Biotechniques 31(1):164-166, 168, 170), Celej et al. (2006) Anal. Biochem. 350(2):277-284)を含む)および蛍光共鳴エネルギー移動アッセイを含むスペクトル蛍光アッセイを含む。結合活性を溶液で測定するときのここでの方法の条件は、本明細書の記載に基づき当業者が決定できる。例えば、条件は、固相支持体上で実施する結合アッセイについて上記した条件から適合できる。
i. 等温滴定熱量測定(ITC)
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性を、EGFRへの結合の等温滴定熱量測定(ITC)による検出により評価できる。ITCにおいて、一結合パートナーを、他の結合パートナーを含む溶液中に滴定し、それにより発熱または吸熱がおこり、これを熱量計で定量する。ITCは、ナノモルまたはそれ未満の量の反応物からの熱効果の検出に使用できる。例えば、等温滴定熱量測定アッセイを、治療的タンパク質の同族結合パートナーへの結合に関与する、結合の自由エネルギー(ΔG)、結合のエンタルピー(ΔH)およびエントロピー(ΔS)および熱容量変化(ΔCp)を含む、全熱力学的パラメータの測定に使用できる。これらの特性の分析は、修飾抗EGFR抗体とEGFRの間の結合の活性および熱力学的パラメータの解明を助ける(Perozzo et al., (2004) J. Recept. Signal. Transduct. Res. 24(1-2):1-52)。ITCを使用したEGFRへの結合の検出による抗EGFR抗体の活性の測定は当業者の能力の範囲内である(例えば、Alvarenga et al. (2012) Anal. Biochem 421(1):138-151参照)。
ii. スペクトルアッセイ
スペクトルアッセイを、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性測定に使用できる。抗EGFR抗体およびEGFRの結合は、UV−visスペクトル技術、蛍光アッセイ例えば蛍光共鳴エネルギー移動アッセイおよび蛍光消光アッセイを含む、当業者に知られるあらゆるスペクトルアッセイにより検出できる(Wu et al. (2007), J. Pharm. Biomed. Anal.44(3):796-801)。例えば、抗EGFR抗体EGFRへの結合の結果としての蛍光またはUV/vis吸収の変化、例えば固有蛍光の消光を検出できる。ある例において、抗EGFR抗体および/またはEGFRを、蛍光標識またはUV/vis標識で標識できる。抗EGFR抗体の標識は当業者の能力の範囲内である(例えば、Gleysteen et al. (2008) Head & Neck 30(6):782-789; Rosenthal et al. (2007) Mol. Cancer Ther. 6:1230-1238参照)。スペクトルシグナル測定後、観察された結合定数を計算できる(例えば、Zhang et al. (2009) Spectrochim Acta A Biomol. Spectrosc. 72(3):621-626)。
2. 細胞アッセイ
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性を測定するためのアッセイは、細胞アッセイを含む。使用できる細胞株は、文献に記載されたあらゆる細胞株または寄託機関、例えばAmerican Type Culture Collection(ATCC)から得ることができる細胞株を含む。当業者は、所望の特性の細胞株を選択できる。一般に、アッセイは、EGFRを発現することが知られた細胞株を使用して行う。このような細胞は当業者に知られる。例えば、細胞株を同定するために、ATCCカタログ(atcc.org)を参考とし得る。また、特定の細胞型が望ましいならば、このような細胞および/またはその直ちに入手可能な起源を得る手段は当業者に知られる。科学論文の分析は、EGFRを発現する細胞の適当な選択を容易に明らかにし得る。ここに提供する抗EGFR抗体をスクリーニングする細胞アッセイにおいて使用できるEGFRを発現する細胞株の例は、DiFiヒト結腸直腸癌細胞、A431細胞(ATCC CRL−1555)、Caco−2結腸直腸腺癌細胞(ATCC HTB−37)、HRT−18結腸直腸腺癌細胞(ATCC CCL−244)、HT−29結腸直腸腺癌細胞(ATCC HTB−38)、ヒト新生児ケラチン生成細胞およびMCF10A上皮性細胞(ATCC CRL−10317)を含む(例えば、Olive et al. (1993) In Vitro Cell Dev Biol. 29A(3 Pt 1):239-248; Wu et al. (1995) J. Clin. Invest. 95(4): 1897-1905参照)。ここに記載する細胞アッセイで使用できる細胞の例は、例えば、ここに記載されている腫瘍または癌細胞を含む、ここに記載するまたは当分野で知られるあらゆる細胞を含む。
ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体、例えばここに記載するアッセイの活性を測定するためのアッセイは、抗EGFR抗体の副作用、例えばここに記載するまたは当分野で知られる副作用のいずれかと関連する組織からの細胞株を使用して行う。例えば、アッセイを皮膚細胞株を使用して実施できる。EGFRは、ケラチン生成細胞、例えば基底ケラチン生成細胞および毛包の外毛根鞘;およびエクリンおよび皮脂腺の細胞を含む数細胞型で発現される(Albanell et al. (2002) J. Clin. Oncol. 20(1):110-124; Lacouture, and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12, 1-5; Nanney et al. (1990) J. Invest. Dermatol 94(6):742-748)。ある例において、ここに提供される抗EGFR抗体の活性を測定するための細胞アッセイは、ケラチン生成細胞、例えば、例えば、ヒト新生児ケラチン生成細胞;毛包の外毛根鞘からの細胞;およびエクリンおよび皮脂腺の細胞を使用して実施する。ここに提供する抗EGFR抗体の活性を測定する細胞アッセイにおいて使用できる他の細胞は、例えば、メラニン形成細胞、例えば、例えば、新生児メラニン形成細胞;ランゲルハンス細胞;線維芽細胞;メルケル細胞;神経細胞;腺細胞;皮脂腺細胞(脂腺細胞);および例えば皮膚線維芽細胞および創傷線維芽細胞のような線維芽細胞を含む。このような細胞の培養方法は当業者の能力の範囲内である(例えば、Limat and Hunziker (1996) Methods Mol Med. 2:21-31; Abdel-Naser et al. (2005) Egypt. Dermatol. Online J. 1(2):1参照)。
EGFRを発現する細胞株は、一過性または安定トランスフェクションにより産生できる。さらに、任意の一次細胞または細胞株を、例えば蛍光標識され抗EGFR抗体および蛍光活性化細胞ソーティング(FACS)の使用により、EGFRの発現について評価できる。細胞株の例はA549(肺)、HeLa、ジャーカット、BJAB、Colo205、H1299、MCF7、MDA−MB−231、PC3、HUMEC、HUVECおよびPrECを含む。
ある例において、精製または未精製の、抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体、を細胞に外的に添加する。ある例において、修飾抗EGFR抗体をコードする1個以上の核酸を、細胞、例えばここに記載されている細胞での発現に適するベクターに導入する。細胞を、ベクターで遺伝子導入し、抗EGFR抗体治療的タンパク質が細胞により発現される。抗EGFR抗体は分泌型、可溶性分子または細胞内抗体として発現され得る。トランスフェクションの方法は当業者に知られ(例えば、Kaufman R.J. (1990) Methods in Enzymology 185:537-566; Kaufman et al. (1990) Methods in Enzymology 185:537-566; Hahn and Scanlan (2010) Top. Curr. Chem. 296:1-13参照)、例えば、化学的方法、例えばポリカチオン性シクロデキストリンベクター(例えば、Cryan et al, (2004) Eur J Pharm Sci. 21(5):625-33)およびカチオン性リポソームを含むリポソーム複合体を含む(例えばGao and Huang (1995) Gene Ther. 2(10):710-722参照)。使用できるカチオン性リポソームの例は、米国特許番号7,989,606に記載のものを含み、3−ベータ−[N−(N’,N’−ジメチル−アミノエタン)−1−カルバモイル]−コレステロール(DC−Chol)、1,2−ビス(オレオイルオキシ−3−トリメチルアンモニオ−プロパン(DOTAP)(例えば、国際特許公開番号WO98/07408参照)、リシニルホスファチジルエタノールアミン(L−PE)、リポポリアミン類、例えばリポスペルミン、N−(2−ヒドロキシエチル)−N,N−d−ジメチル−2,3−ビス(ドデシルオキシ)1−プロパンアミニウムブロマイド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロマイド(DDAB)、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、ジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)、N(1,2,3−ジオレイルオキシ)プロピル−N,N,N−トリエチルアンモニウム(DOTMA)、DOSPA、DMRIE、GL−67、GL−89、リポフェクチンおよびリポフェクタミンを含む(Thiery, et al. Gene Ther. (1997); Felgner, et al., Annals N.Y. Acad. Sci. (1995); Eastman, et al., Hum. Gene Ther. (1997))。トランスフェクションの方法はまた非化学的方法、例えばエレクトロポレーション(Chu et al. (1987), Nucl. Acid. Res. 15(3) 1311-1326)、ソノポレーション(例えば、Kumon, et al (2009), Ultrasound Med Biol. 35(3):494-506)、遺伝子銃(例えば、O'Brien and Lummis (2004) Methods 33(2):121-125)およびウイルス形質導入(例えば、Flotte and Carter (1995) Gene Ther. 2(6):357-362)も含む。
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性は、例えば、細胞の表面への結合を検出できるあらゆるアッセイを使用して評価できる。活性はまた抗EGFR抗体の機能的活性の評価により評価できる。ある例において、アッセイは、抗EGFR抗体がEGFRと結合し、ある生化学的事象、例えば細胞溶解、食作用、リガンド/受容体結合阻害、成長および/または増殖の阻害およびアポトーシスのようなエフェクター機能を仲介する生物学の能力に基づき得る。
このようなアッセイは、しばしば、修飾抗EGFR抗体に対する細胞応答、例えば細胞生存、細胞死、細胞食作用、細胞溶解、細胞形態学の変化または転写活性化、例えば天然遺伝子またはレポーター遺伝子の細胞発現のモニタリングを含む。例えば、細胞増殖アッセイ、細胞死アッセイ、フローサイトメトリー、細胞分離技術、蛍光活性化細胞ソーティング(FACS)、相顕微鏡、蛍光顕微鏡、受容体結合アッセイ、細胞シグナル伝達アッセイ、免疫細胞化学、レポーター遺伝子アッセイ、細胞形態学(例えば、細胞体積、核体積、細胞周囲長および核周囲長)、リガンド結合、基質結合、ヌクレアーゼ活性、アポトーシス、走化性または細胞遊走、細胞表面マーカー発現、細胞増殖、GFP陽性および色素希釈アッセイ(例えば、細胞膜に結合する色素での細胞トラッカーアッセイ)、DNA合成アッセイ(例えば、3H−チミジンおよび蛍光DNA結合色素、例えばBrdUまたはHoechst色素とFACS分析)および核内フォーカスアッセイは全て、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の活性測定に適切なアッセイである。測定できる他の機能的活性は、リガンド結合、基質結合、エンドヌクレアーゼおよび/またはエキソヌクレアーゼ活性、既知および非特徴付け遺伝子マーカーの両者に対する転写変化(例えば、ノーザンブロット)、細胞代謝変化、細胞増殖、細胞表面マーカー発現、DNA合成、マーカーおよび色素希釈アッセイ(例えば、GFPおよび細胞トラッカーアッセイ)に関連する変化、接触阻害、ヌードマウスにおける腫瘍増殖およびその他を含むが、これらに限定されない。
例えば、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は、EGFRを発現することが知られる細胞の1個以上の表現型の調節について評価できる。その使用のための表現型アッセイ、キットおよび試薬は当業者に周知であり、ここで、修飾抗EGFR抗体の活性測定に使用する。いくつかの業者の一つから購入できる代表的表現型アッセイは、細胞生存能、細胞毒性、増殖または細胞生存を決定するためのもの(Molecular Probes, Eugene, Oregon; PerkinElmer, Boston, Mass.)、酵素アッセイを含むタンパク質ベースのアッセイ(Panvera, LLC, Madison, Wis.; BD Biosciences, Franklin Lakes, N.J.; Oncogene Research Products, San Diego, Calif.)、細胞制御、シグナル形質導入、炎症、酸化的過程およびアポトーシス(Assay Designs Inc., Ann Arbor, Mich.)、トリグリセリド蓄積(Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.)、血管形成アッセイ、管形成アッセイ、サイトカインおよびホルモンアッセイおよび代謝アッセイ(Chemicon International Inc., Temecula, Calif.; Amersham Biosciences, Piscataway, N.J.)を含む。
特定の表現型アッセイに適すると決定された細胞(すなわち、ここに記載するまたはEGFRを発現することが当分野で知られる任意の細胞)を抗EGFR抗体ならびにコントロール抗体で処理できる。ある例において、EGFまたはそのフラグメントを、受容体の活性化が起こるように包含させる。処理期間の最後に、処理および未処理細胞を、ここに記載するまたは当分野で知られる1個以上の方法で分析できる。ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体の活性を、細胞形態学の変化の測定、EGFRリン酸化または細胞増殖の測定により評価できる。
アッセイは、EGFRおよび/またはEGFRを発現する細胞に対する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の効果を評価するために実施できる。ある例において、EGFRの活性は、抗体がEGFまたは他の刺激剤の作用を調節(例えば阻害)するならば、ここに提供する抗EGFR抗体の存在下または存在下、EGFまたは他の刺激剤の存在下で刺激され得る。例えば、抗EGFR抗体は、EGFがEGFRと相互作用するのブロッキングにより作用できる。それゆえに、ここでのスクリーニング方法は、アンタゴニスト抗EGFR抗体の同定を可能にする。
例えば、EGFRリン酸化アッセイを、ここに提供する抗EGFR抗体のEGFRのリン酸化を阻害する能力の測定に使用できる。EGFの、EGFRの細胞外ドメインへの結合体は受容体二量体化およびチロシンリン酸化を誘発し、非制御の増殖を生じ得る(Seshacharyulu et al. (2012) Expert. Opin. Ther. Targets. 16(1):15-31)。抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体はEGFのEGFRへの結合を阻害し、EGFRリン酸化を減少できる(例えば、米国特許番号8,071,093参照)。それゆえに、ここに提供する抗EGFR抗体の活性は、リン酸化EGFRの検出により評価できる。ある例において、リン酸化EGFRを、当分野で知られるまたはここに記載する方法を使用するELISAアッセイにより、細胞ライセートで検出できる(例えば、実施例6および図3参照)。阻害効果に対する修飾抗EGFR抗体の用量依存性を、リン酸化EGFRの濃度を修飾抗EGFR抗体の濃度に対してプロットすることにより決定できる。EGFRのチロシンリン酸化形態は、例えば、Sigma-Aldrich(St. Louis, Mo.)、RAYBIO(Norcross, Ga)またはThermo Scientific(Rockford, IL)から入手可能な、EGFRホスホELISAキットを使用して検出できる。
増殖アッセイを、修飾抗EGFR抗体の活性の測定に使用できる。アッセイは、抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体によるEGFRを発現する細胞の増殖阻害を測定できる。細胞を、細胞増殖に十分な時間インキュベートし得る(例えば、12時間または1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間またはそれより長い)。細胞増殖を、当分野で知られるあらゆる方法で測定でき、H−チミジン取り込みアッセイ、5−ブロモ−2−デオキシウリジン(BrdU)ELISA、テトラゾリウムマイクロプレートアッセイおよび酸ホスファターゼアッセイを含む(例えば、Maghni et al. (1999) J. Immunol. Method. 223(2):185-194)。細胞増殖はまたInvitrogen(Cyquant NF cell proliferation assay kit)、Cambrex(ViaLight HS(high sensitivity) BioAssay)、Promega(CellTiter-Glo Luminescent Cell Viability Assay、Guava Technologies(CellGrowth assay)、Stratagene(Quantos cell proliferation assay)から入手可能なキットを使用して測定できる(例えば、Assays for Cell Proliferation Studies, Genetic Eng. Biotechnol. News. 26(6))。ある例において、細胞増殖を、抗体無しの細胞増殖に対して規準化できる。増殖アッセイの例において、アッセイする抗EGFR抗体を含む通常の増殖培地中の細胞を96ウェルプレートのウェルにで添加できる。細胞増殖アッセイの例を実施例7に記載する。
3. 動物モデル
動物モデルを使用するインビボを、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の治療活性を評価するために実施できる。抗EGFR抗体を、抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体での治療が考慮される疾患および状態の動物モデルに投与し得る。このような動物モデルは当分野で知られ、ヒト癌外植片または継代された異種移植片組織が免疫無防備状態動物、例えばヌードまたはSCIDマウスに導入された異種間癌モデルを含むが、これに限定されない(例えば、Klein. et al. (1997) Nature Medicine 3:402-408参照)。有効性を、腫瘍形成、腫瘍収縮または転移の阻害を測定するアッセイを使用して、予測できる。動物モデルはまた、ここに提供する抗EGFR抗体の副作用の評価にも使用できる。
種々の腫瘍細胞株または腫瘍動物モデルは当業者に知られ、ここに記載されている。例えば、抗EGFR抗体を腫瘍担持動物に投与し、体重および腫瘍体積をモニターできる。さらなる例において、有害副作用を評価するために、抗EGFR抗体を正常動物に投与し、体重をモニターできる。抗EGFR抗体の活性を、抗EGFR抗体の投与により処置できる疾患または状態の処置の指標であるパラメータのモニタリングにより評価できる。例えば、抗腫瘍形成能の指標であるパラメータは腫瘍サイズの収縮および/または腫瘍進行遅延である。それゆえに、例えば、抗EGFR抗体を、腫瘍増殖またはサイズを減少させるものの同定のために評価できる。腫瘍サイズは、抗EGFR抗体で処置した腫瘍担持ヒトまたは動物モデルでインビボで評価できる。腫瘍収縮または腫瘍サイズは、当分野で知られる種々のアッセイ、例えば、体重、体積または物理的測定により評価できる。
腫瘍担持動物モデルを産生できる。インビボ腫瘍を、免疫欠損齧歯類への腫瘍細胞の接種または移植(例えば皮下注射による)により産生された異種移植腫瘍、対応する免疫適格性マウスまたはラット系へのマウスまたはラット腫瘍細胞株の接種(例えば皮下注射による)により産生された同質遺伝子的腫瘍モデル、動物モデルに移植された一次腫瘍の転移により産生された転移腫瘍、腫瘍細胞の起源と同一種への腫瘍細胞の移植により産生された同種移植片腫瘍および動物の遺伝子操作により産生された自然発症腫瘍を含む、あらゆる知られた方法により産生できる。腫瘍モデルを、同所性に、腫瘍細胞をその起源の組織または臓器に注射することにより、例えば、乳房腫瘍細胞をマウス乳房脂肪体に移植することにより産生できる。ある例において、異種移植モデルまたは同質遺伝子的モデルを使用する。例えば、腫瘍を、免疫適格性宿主(同質遺伝子的)または免疫欠損宿主(例えばヌードまたはSCIDマウス;異種移植片)に腫瘍細胞懸濁液(例えば1×10〜5×10細胞/動物)を皮下注射することにより、右腋窩に確立できる。動物モデルは、例えば、サルおよびマウスを含む哺乳動物のような、ここに記載するまたは当分野で知られるあらゆる生物におけるモデルを含む。
腫瘍は同質遺伝子的、同種異系間または異種間であり得る。腫瘍は、内在性または外来性EGFRを発現し得る。外来性EGFR発現は、適当な核酸を含む細胞のトランスフェクションまたは形質導入を介して、当分野で知られたまたはここに記載する組み換え発現の方法を使用して達成できる。細胞株の例は、EGFR遺伝子導入NIH3T3、MCF7(ヒト乳房)、ヒト類表皮扁平上皮癌A431、口内扁平上皮細胞癌(OSCC)細胞株BcaCD885、COLO 356/FG膵細胞株およびLS174T結腸直腸腫瘍を含む(例えば、Santon et al., (1986) Cancer Res. 46:4701-05 and Ozawa et al., (1987) Int. J. Cancer 40:706-10;米国特許公開番号20110111059;Reusch et al. (2006) Clin. Cancer Res. 12(1):183-190; and Yang et al. (2011) Int. J. Nanomedicine 6:1739-1745参照)。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、多様な同所性腫瘍モデルで試験できる。これらの動物モデルは、当業者により、例えば、膵癌、前立腺癌および乳癌のような、高悪性度癌の病態生理の研究および治療に使用される。無胸腺ヌードまたはSCIDマウスを含むが、これらに限定されない免疫欠乏マウスを、ドナー患者のヒト腫瘍細胞またはフラグメントの臓器内注射部位(例えば膵臓、前立腺または乳腺)から広がった局所および全身腫瘍のスコアリングに使用できる。
ある例において、抗EGFR標的タンパク質の試験は、EGFR抗原を有する特異的標的細胞の枯渇の評価を容易にするために、霊長類(例えばカニクイザルモデル)における効果の試験を含み得る。さらなる霊長類モデルは、アカゲザルを含むが、これに限定されない。
例えば、腫瘍のレシピエントは、適切なマウス系のいずれかであり得る。レシピエントは、1個以上の免疫関連機能において免疫適格性または免疫無防備状態であってよく、nu/nu、SCIDおよびベージュマウスを含むが、これらに限定されない。腫瘍細胞を移植できる動物の例は、BALB/cマウス、C57BL/6マウス、重症複合免疫不全/ベージュマウス(SCID−ベージュ)を含む(例えば、米国特許公開番号20110111059;Reusch et al. (2006) Clin. Cancer Res. 12(1):183-190; Yang et al. (2011) Int. J. Nanomedicine 6:1739-1745参照)。他の例は、ヌードマウス、SCIDマウス、異種移植片マウスおよびトランスジェニックマウス(ノックインおよびノックアウトを含む)を含む。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体を、マウス癌モデル、例えば異種移植片マウスで試験できる。この方法において、腫瘍または腫瘍細胞株を、マウスに移植または注射し、その後マウスを抗EGFR抗体で処置して、抗EGFR抗体が癌増殖および転移を減少させるまたは阻害する能力を決定する。また意図されるのは、免疫欠損マウスにヒト末梢血リンパ球(PBLs)を注射するSCIDマウスモデルである。
マウス、例えばヌードまたはSCIDマウスにおけるヒト腫瘍異種移植モデルの例は、ヒト肺癌(A549細胞、ATCC No. CCL-185);ヒト乳房腫瘍(GI-101A細胞、Rathinavelu et al., (1999) Cancer Biochem. Biophys., 17:133-146);ヒト卵巣癌(OVCAR-3細胞、ATCC No. HTB-161);ヒト膵癌(PANC-1細胞、ATCC No. CRL-1469およびMIA PaCa-2細胞、ATCC No. CRL-1420);DU145細胞(ヒト前立腺癌細胞、ATCC No. HTB-81);ヒト前立腺癌(PC-3細胞、ATCC# CRL-1435);結腸癌(HT-29細胞);ヒト黒色腫(888-MEL細胞、1858-MEL細胞または1936-MEL細胞;例えばWang et al., (2006) J. Invest. Dermatol. 126:1372-1377参照);およびヒト線維肉腫(HT-1080細胞、ATCC No. CCL-121)およびヒト中皮腫(MSTO-211H細胞)を含むが、これらに限定されない。マウスにおけるラット腫瘍異種移植モデルの例は、神経膠腫腫瘍(C6細胞;ATCC No. CCL-107)を含むが、これに限定されない。マウス腫瘍同種移植片モデルの例は、マウス黒色腫(B16-F10細胞;ATCC No. CRL-6475)を含むが、これに限定されない。マウスにおけるネコ腫瘍異種移植モデルの例は、ネコ線維肉腫(FC77.T細胞;ATCC No. CRL-6105)を含むが、これに限定されない。マウスにおけるイヌ腫瘍異種移植モデルの例は、イヌ骨肉腫(D17細胞;ATCC No. CCL-183)を含むが、これに限定されない。ヒト異種移植モデルおよび同質遺伝子的腫瘍モデルの非限定的例を下の表13および14に示す。
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の投与経路は、ここに記載するまたは当分野で知られた任意の投与経路、例えば腹腔内、腫瘍内または静脈内であり得る。抗EGFR抗体は、ここに記載するまたは当分野で知られる種々の投与量で投与できる。例えば、修飾抗EGFR抗体は、腫瘍担持動物に、例えば、約0.1mg/kg、0.15mg/kg、0.2mg/kg、0.25mg/kg、0.30mg/kg、0.35mg/kg、0.40mg/kg、0.45mg/kg、0.5mg/kg、0.55mg.kg、0.6mg/kg、0.7mg/kg、0.8mg/kg、0.9mg/kg、1.0mg/kg、1.1mg/kg、1.2mg/kg、1.3mg/kg、1.4mg/kg、1.5mg/kg、1.6mg/kg、1.7mg/kg、1.8mg/kg、1.9mg/kg、2mg/kg、2.5mg/kg、3mg/kg、3.5mg/kg、4mg/kg、4.5mg/kg、5mg/kg、5.5mg/kg、6mg/kg、6.5mg/kg、7mg/kg、7.5mg/kg、8mg/kg、8.5mg/kg、9mg/kg、9.5mg/kg、10mg/kg、11mg/kg、12mg/kg、13mg/kg、14mg/kg、15mg/kg、16mg/kg、17mg/kg、18mg/kg、19mg/kg、20mg/kg、21mg/kg、22mg/kg、23mg/kg、24mg/kg、25mg/kg、30mg/kg、40mg/kg、50mg/kg、60mg/kg、70mg/kg、80mg/kg、90mg/kg、100mg/kgまたはそれ以上またはその間である。ある例において、投与量の例は、約または正確に0.01mg/m〜約または正確に800mg/m、例えば例えば、約または正確に0.01mg/m、約または正確に0.1mg/m、約または正確に0.5mg/m、約または正確に1mg/m、約または正確に5mg/m、約または正確に10mg/m、約または正確に15mg/m、約または正確に20mg/m、約または正確に25mg/m、約または正確に30mg/m、約または正確に35mg/m、約または正確に40mg/m、約または正確に45mg/m、約または正確に50mg/m、約または正確に100mg/m、約または正確に150mg/m、約または正確に200mg/m、約または正確に250mg/m、約または正確に300mg/m、約または正確に400mg/m、約または正確に500mg/m、約または正確に600mg/mおよび約または正確に700mg/mを含むが、これらに限定されない。当業者は、mg/kgおよびmg/mの単位で投与量を認識し、変換できると理解される(例えば、Michael J. Derelanko, TOXICOLOGIST'S POCKET HANDBOOK, CRC Press, p.16 (2000)参照)。
腫瘍サイズおよび体積を当業者に知られた技術に基づきモニターできる。例えば、腫瘍サイズおよび体積を、X線検査、超音波造影、剖検、ノギスの使用により、マイクロCTまたは18F−FDG−PETによりモニターできる。腫瘍サイズはまた目視で評価できる。。具体例において、腫瘍サイズ(直径)をノギスを使用して直接的に測定する。他の例において、腫瘍体積を、ノギスまたは超音波評価により得た腫瘍直径(D)の測定の平均を使用して、測定できる。体積を、式V=D×π/6(ノギスを使用して測定した直径について);式V=[長さ×(幅)]/2(ここで、長さは最長直径であり、幅は長さに垂直の最短直径である);またはV=D×d×π/6(超音波を使用して測定した直径について、ここで、dは深さまたは厚さである)から決定できる。例えば、ノギス測定は腫瘍長さ(l)および幅(w)から成り、腫瘍体積を長さ×幅×0.52として計算できる。他の例において、マイクロCTスキャンを腫瘍体積測定に使用できる(例えばHuang et al. (2009) PNAS, 106:3426-3430参照)。このような例において、マウスにOptiray Pharmacy ioversol注射74%造影剤(例えば741mgのイオベルソール/mL)を注射し、マウスを麻酔し、CT走査をMicroCat 1Aスキャナーまたは他の類似スキャナー(例えばIMTek)を使用して行う(40kV、600μA、196回転工程、総角度または回転=196)。画像をソフトウェア(例えばRVA3ソフトウェアプログラム;ImTek)を使用して再構築できる。腫瘍体積を、利用可能なソフトウェア(例えばAmira 3.1 software; Mercury Computer Systems)を使用して決定できる。ある例において、腫瘍を0日目に皮下注射し、一次腫瘍の体積を指定時点で測定できる。
移植腫瘍が予定サイズまたは体積に達したら、修飾抗EGFR抗体を投与できる。進行性の腫瘍を可視化でき、腫瘍サイズおよび腫瘍体積を当業者に知られるあらゆる技術を使用して測定できる。例えば、腫瘍体積または腫瘍サイズをここに記載されている技術のいずれかを使用して測定できる。腫瘍体積およびサイズを、移植後、例えば、1時間毎、6時間毎、12時間毎、24時間毎、36時間毎、2日毎、3日毎、4日毎、5日毎、6日毎、7日毎、毎週、3週毎、毎月またはそれ以上のような、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の投与後、一定期間、一定間隔で評価または測定できる。経時的な腫瘍体積の中央変化のグラフを作成できる。これを実施例8に例示する。総曲線下面積(AUC)を計算できる。治療指数も式AUC未処置動物−AUC処置動物/AUC未処置×100を使用して計算できる。
一般に、同一方法で、同一時間に、同一タイプの腫瘍細胞を用いて産生された腫瘍担持動物をコントロールとして使用する。このようなコントロール腫瘍担持動物は、未処置のままであるもの(修飾抗EGFR抗体が投与されない)を含む。付加的コントロール動物は、当分野で知られる抗EGFR抗体が投与されたものを含む。このような抗EGFR抗体の例はセツキシマブである。腫瘍担持動物に既知抗EGFR抗体をコントロールとして投与する例において、コントロール抗体の投与量は、修飾抗EGFR抗体の量と同一であり得る。
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の活性の評価は、コントロール処置または未処置腫瘍担持動物と比較した、腫瘍サイズ(例えば直径)、体積または重量の減少を仲介する抗体の同定を含み得る。コントロール処置または未処置腫瘍担持動物と比較した腫瘍サイズ、体積または重量の減少は、コントロール処置または未処置腫瘍担持動物と比較して、抗EGFR抗体自体が腫瘍退縮または収縮を仲介するまたは抗EGFR抗体が腫瘍進行遅延を仲介することを意味することは理解される。腫瘍収縮または腫瘍進行遅延は、抗腫瘍形成能の指標であるパラメータである。
例えば、抗EGFR抗体を、コントロール処置または未処置腫瘍担持動物と比較して、動物における腫瘍サイズの目視評価に基づき、腫瘍サイズまたは体積の減少を仲介するとして選択できる。他の例において、抗EGFR抗体を、未処置腫瘍担持動物と比較してまたは参照抗EGFR抗体で処置した腫瘍担持動物と比較して、当分野で知られるあらゆる測定(例えばノギスの使用)により評価して、腫瘍サイズが直径で減少しているならば、腫瘍サイズまたは体積の減少を仲介するとして選択する。腫瘍サイズまたは体積の比較は、移植後の任意の予定時間に行うことができ、当業者により経験的に決定できると理解される。ある例において、比較は、未処置コントロールを殺す日に行い得る。他の例において、総AUCの分析を行い、経時的に腫瘍のサイズおよび体積の指標としてAUC値を比較する。
腫瘍サイズまたは体積に対する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の効果を、抗EGFR抗体処置動物と比較したコントロール処置動物の投与後指定時間の腫瘍サイズまたは体積の非として表す(コントロール処置動物腫瘍サイズまたは体積/修飾抗EGFR抗体処置動物腫瘍サイズまたは体積)。評価は、動物における1.0を超え、例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50またはそれ以上である腫瘍収縮の比を示す結果をもたらす抗EGFR抗体の同定を含み得る。具体例において、結果を、処理経過中の総AUC面積の比として表す(コントロール処置動物の腫瘍サイズまたは体積のAUC/修飾抗EGFR抗体処置動物の腫瘍サイズまたは体積のAUC)。抗EGFR抗体は、対象において、AUCで測定して、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50またはそれ以上である腫瘍収縮の比をもたらすものを選択できる。1.2または5の比は、修飾抗EGFR抗体が腫瘍サイズまたは体積減少に有効であり、参照またはコントロールと比較して、120%または500%抗腫瘍形成能活性をもたらすことを意味すると理解される。
具体例において、治療指数を、腫瘍サイズまたは体積に対する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の効果の指標として決定する。抗EGFR抗体は、コントロール抗EGFR抗体の治療指数と比較して、少なくともまたは少なくとも約または120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、400%、500%、600%、700%、800%またはそれ以上である治療指数を有し得る。
付加的例において、腫瘍を動物から回収し、秤量できる。抗EGFR抗体の投与は、コントロール腫瘍担持動物から回収した腫瘍と比較して、腫瘍重量の減少をもたらし得る。重量を、投与後同一時間のコントロール処置動物から回収した腫瘍とも比較できる。重量の変化を腫瘍重量比として表し得る(コントロール処置動物腫瘍重量/抗EGFR処置動物腫瘍重量)。抗EGFR抗体は、対象において、1.0を超え、例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50またはそれ以上である、腫瘍重量の比を示すことをもたらし得る。1.2または5である腫瘍重量の比は、抗EGFR抗体が腫瘍重量の減少に有効であり、参照またはコントロールと比較して、120%または500%抗腫瘍形成能活性をもたらすことを意味すると理解される。
具体例において、動物における他の臓器または組織に対する抗EGFR抗体の効果を評価できる。例えば、他の臓器を動物から回収し、秤量および/または試験できる。
a. 副作用評価
安全性および耐容性を評価するための試験も当業者に知られており、ここで使用できる。抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の投与後、あらゆる有害反応、例えばここに記載するまたは当分野で知られるあらゆる有害反応をモニターできる。動物試験を、有害副作用、例えば標準的薬理学プロファイルで評価できないまたは修飾抗EGFR抗体の反復投与後にしか生じない副作用の評価のために実施できる。ある例において、このようなアッセイを2種 −− 例えば、齧歯類および非齧歯類 −− で行い、何らかの予期されない有害作用が見過ごされてないことを隔日にする。一般に、これらのモデルは、遺伝毒性、慢性毒性、免疫原性、生殖/発生毒性、発癌性を含む多様な毒性を測定できる。
副作用評価のために測定できる他のパラメータは、摂食量、体重、抗体形成、臨床的化学および巨視的および標準的臓器/組織の顕微鏡的試験(例えば心臓毒性)の標準的測定を含む。測定の付加的パラメータは、注射部位外傷および何らかの中和抗体の測定を含む。抗EGFR抗体は、正常組織、免疫原性/抗体産生およびコンジュゲートまたはリンカー毒性との交差反応性も評価できる。このようなは、特異的懸念の処置について個別化され、ICH S6に設定されたガイダンスに従う(例えば、“Preclinical Safety Evaluation Of Biotechnology-Derived Pharmaceuticals,” International Conference on Harmonisation Of Technical Requirements For Registration of Pharmaceuticals For Human Use, July 1997 (addendum June 2011)参照)。そのようなものとして、一般的原則は、製品が十分に特徴がはっきりしていることおよびそれについて不純物/汚染物が除かれていること、試験物質が開発を通して同等であることおよびGLPコンプライアンスを含む。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は、対象において減少したおよび/または少ない副作用、例えば有害副作用を示すものの同定のために評価できる。例えば、抗EGFR抗体を、その副作用の指標であるパラメータについて試験できる。修飾抗EGFR抗体の副作用の減少は、ここに記載するまたは当分野で知られる抗EGFR抗体の副作用のいずれかを含み得る。副作用を、健常動物モデルまたは疾患または状態の動物モデル、例えばここに記載されている動物モデルで評価できる。
ある例において、対象は、皮膚毒性および低マグネシウム血症を含む、抗EGFR抗体の副作用、例えばここに記載するまたは当分野で知られる副作用の指標である特性について評価する。例えば、セツキシマブの副作用は、症候性低マグネシウム血症、爪囲炎、発熱、皮膚科学的毒性、顔面および躯幹上部の丘疹小水疱性皮疹、発毛異常、頭毛喪失、顔面の毛および睫毛の成長増加、皮膚乾燥および掻痒および圧痛を伴う爪周囲炎症を含む、ここに記載するおよび/または当業者に知られるあらゆるものである(Eng (2009) Nat. Rev. 6:207-218; Schrag et al. J. Natl. Cancer Inst. 97(16):1221-1224; Lacouture, and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12:1-5)。ある例において、セツキシマブの副作用は、丘疹膿疱性発疹、皮膚乾燥、掻痒、眼および爪変化、ざ瘡様皮膚反応、ざ瘡様発疹、ざ瘡様濾胞性発疹、アクネ様発疹、斑点状丘疹皮膚発疹、単形性膿疱性損傷、丘疹膿疱性反応を含む皮膚毒性を含む(Lacouture, and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12, 1-5)。抗EGFR抗体、例えばセツキシマブ投与と関連する他の皮膚毒性は、掻痒、紅斑および爪囲炎を含む(Lacouture, and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12, 1-5)。
このような副作用の同定および分類は当業者の能力の範囲内である。ある例において、ここに提供される抗EGFR抗体の副作用を、動物における皮膚毒性の評価により評価する。例えば、本明細書の他のどこかに記載するとおり、低マグネシウム血症を、血清マグネシウムレベル測定により診断および/または評価できる。丘疹小水疱性皮疹およびざ瘡様発疹は、丘疹(小さく、盛り上がった面皰)および膿疱(小さく、膿が詰まった疱疹)から成る発疹の観察により、動物モデル、例えばマウスモデルおよびカニクイザルモデルで特徴付けられ得る。皮膚乾燥は、鱗状およびくすんだ肌、細孔および紙のような薄い皮膚肌目により特徴付けられ得る。皮膚色素増加症は、過剰メラニン沈着による皮膚の黒ずみにより特徴付けられ得る。掻痒は、動物のひっかき行動観察により評価できる。爪囲炎は試験により評価できる。例えば、皮膚毒性の存在を、ヒト皮膚がマウス上に移植されたマウスモデルで評価できる(例えば、Nanney et al.(1996) J. Invest. Dermatol. 106(6):1169-1174参照)。さらに、皮膚科学的副作用を他の動物モデルで評価できる。例えば、カニクイザルにおいて、セツキシマブ投与後の注射部位の炎症および外的外皮落屑を評価できる。類似効果は、鼻道、食道および舌の上皮性粘膜および尿細管上皮の変性変化において観察できる。評価できる他の上皮性毒性は、結膜炎、目の赤みおよび腫脹および消化器系障害の徴候を含む(例えば、Lutterbuese et al. (2010) Proc. Natl. Acad. Sci. 107(28):12605-12610; European Medicines Agency (2009) Summary of product characteristics (Erbitux)参照)。
動物モデルで評価できる他の有害反応は、皮膚発疹、注射部位反応、例えば浮腫または腫脹、頭痛、発熱、疲労、悪寒、紅潮、めまい、蕁麻疹、喘鳴または胸部絞扼感、悪心、嘔吐、悪寒、背痛、胸痛、筋肉痙攣、発作または痙攣、血圧変化およびアナフィラキシーまたは重篤な過敏症応答を含む。ある例において、修飾抗EGFR抗体の副作用の指標である特性は、対象の生存、体重減少、副作用、例えば発熱、発疹または他のアレルギー、疲労または腹痛の存在、対象における免疫応答誘発、抗体の組織分布のような1個以上の特性を含む。典型的に、投与における抗EGFR抗体の濃度増加または減少の効果を評価するために、安全性および耐容性の試験において、一定範囲の投与量および種々の投与頻度で投与できる。
ここに提供する抗EGFR抗体の投与後に患者または対象で発症する有害反応のタイプおよび重症度を評価し、他の抗EGFR抗体、例えば当分野で知られるまたはここに記載されている抗EGFR抗体のいずれかの投与後の患者または対象において発症する有害反応と比較できる。ここに提供する抗EGFR抗体と、他の抗EGFR抗体の投与に発症する有害反応の相違を評価できる。
それゆえに、ここに記載するパラメータのいずれかを、抗EGFR抗体の毒性/安全性の指標として評価できる。抗EGFR抗体は、対象において最小毒性の発現を示すものを選択できる。副作用を評価するための動物モデルにおいて、ここに提供する抗EGFR抗体の投与量および投与方法は、ここに記載するあらゆる投与量および投与方法を含み得る。抗EGFR抗体を投与されていないまたは投与された参照抗EGFR抗体、例えばセツキシマブまたはその変異体を投与されたコントロール対象を包含できる。
4. 薬物動態および薬力学アッセイ
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の薬物動態(PK)および薬力学(PD)アッセイを、ここに記載するまたは当分野で知られた方法を使用して実施できる(例えば、Klutchko, et al., (1998) J. Med. Chem. 41:3276-3292参照)。測定パラメータの例は、一般に投与後の最大(ピーク)血漿濃度(Cmax)、ピーク時間(すなわち最大血漿濃度が生じるとき;Tmax)、最小血漿濃度(すなわち投与間の最小血漿濃度;Cmin)、排出半減期(T1/2)および曲線下面積(すなわち時間対血漿濃度のプロットにより作成した曲線下面積;AUC)を含む。投与された修飾抗EGFR抗体の絶対バイオアベイラビリティを、皮下送達後の曲線下面積(AUCsc)と静脈内送達後のAUC(AUCiv)の比較により決定できる。絶対バイオアベイラビリティ(F)を式:F=([AUC]sc×投与量sc)/([AUC]iv×投与量iv)を使用して計算できる。投与後の血漿中の抗EGFR抗体の濃度を、血液サンプル中の抗体の濃度の評価に適する当分野で知られるあらゆる方法を使用して測定できる。方法の例は、ELISAおよび比濁分析を含むが、これらに限定されない。付加的測定パラメータは、i.v.投与後に得た濃度−時間データおよびバイオアベイラビリティのコンパートメント解析を含む。体内分布、線量測定(放射標識抗体またはFc融合物について)およびPK試験も、齧歯類モデルを含む、ここに記載するまたは当分野で知られる動物モデルを含む動物モデルで実施できる。このような試験は、投与されたいくつかのまたは全投与量の耐容性、局所組織への毒性、齧歯類異種移植片動物モデルへの優先的局在化および標的細胞(例えばCD20陽性細胞)の枯渇を評価できる。薬力学的試験は、特異的腫瘍細胞標的またはシグナル伝達機構ブロッキング、EGFR発現細胞またはシグナルの枯渇を含み得るが、これらに限定されない。
PKおよびPDアッセイは、健常動物モデル、病的動物モデルおよびヒトを含む、ここに記載するまたは当分野で知られた任意の動物モデルで実施できる。PDおよび/またはPK特性についての修飾抗EGFR抗体のスクリーニングは、修飾抗EGFR抗体により提供されるPD、PKおよび治療有効性の最適バランスの定義に有用であり得る。例えば、Fc受容体のアレイは種々の免疫細胞型、ならびに種々の組織で差次的に発現することが当分野で知られている。Fc受容体の差次的組織分布は、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の薬力学(PD)および薬物動態(PK)特性に影響し得る。
一定範囲の投与量および種々の投与頻度の投与量を、投与量における修飾抗EGFR抗体の濃度の増加または減少の効果を評価するために、薬物動態試験において投与できる。投与された修飾抗EGFR抗体の薬物動態特性、例えばバイオアベイラビリティを、ここに記載されている治療剤またはレジメンの併用投与の有無で評価できる。例えば、イヌ、例えばビーグル犬に、修飾抗EGFR抗体を単独でまたはここに記載されている1種以上の治療剤またはレジメンと共に投与し得る。修飾抗EGFR抗体を治療剤またはレジメンの投与前、途中または後に投与してよい。次いで、血液サンプルを種々の時点で採り、血漿中の修飾抗EGFR抗体の量を、例えば比濁分析により決定できる。次いで、AUCを測定し、付加的治療剤またはレジメンの併用投与の有無で投与された修飾抗EGFR抗体のバイオアベイラビリティを決定できる。このような試験を、投与された抗EGFR抗体の薬物動態特性、例えばバイオアベイラビリティに対する併用投与の効果の評価のために実施できる。
修飾抗EGFR抗体の1回または反復投与を、血漿濃度およびクリアランスを使用する半減期の評価のために、約6000倍(約0.05〜300mg/kg)の投与範囲にわたり実施でき、ならびに定常状態の分布体積および全身吸収のレベルを測定できる。
E. 抗EGFR抗体の同定、産生および製造のための方法
1. 条件依存性治療用タンパク質の同定
非病的微小環境(例えば健常または正常環境)よりも病的微小環境で活性である条件依存活性治療用タンパク質、例えば抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体を、種々の環境において存在する条件下、活性の定量および評価を可能にするあらゆるアッセイにより同定できる。このようなアッセイは上のセクションDに記載する。活性を比較し、正常環境(または非病的または正常環境において存在する条件下)よりも病的微小環境(または病的環境において存在する条件下)で活性である治療用タンパク質を同定できる。結果は、望まない全身効果、例えば副作用または望まない活性が減少または最小化されるように、活性が病的微小環境に条件依存標的化されている治療用タンパク質の同定である。
セクションDに詳述するとおり、このようなアッセイをインビボまたはインビトロで実施できる。例えば、条件依存活性分子を同定するためのアッセイを、インビトロで、非病的または健常または正常環境に存在するものと異なる病的微小環境において存在する1個以上の条件を含むまたは模倣するように緩衝液の1個以上の条件の操作により実施できる。腫瘍環境について、これらの条件は低または酸性pH、例えばpH5.8〜6.8(例えばpH6.0〜6.5)および/または高乳酸濃度(例えば10mM〜16mM)を含む。対照的に、非腫瘍微小環境における条件は中性pH(例えばpH7.0〜7.4)および/または1mM〜5mM乳酸濃度を含む。条件依存活性治療用タンパク質を同定するこのようなアッセイの例は米国出願番号13/200,666および国際出願番号PCT/US11/50891に記載されている。また、条件は、20〜50%血清(vol/vol)または10〜50mg/mLタンパク質(例えば血清アルブミン)を含むように、生理的条件を模擬または模倣するようにモデル化できる。このような方法は、条件依存活性抗体、例えば抗EGFR抗体および他の薬剤を含む条件依存活性抗癌剤の同定に使用でき、その結果このような薬剤は腫瘍でより活性である。類似方法を、全身免疫抑制性活性を減らすためにあらゆる条件依存活性治療用タンパク質、例えば抗炎症剤、例えば、インフリキシマブ(レミケード)、エタネルセプト(エンブレル)および他の類似薬剤の同定のために実施できる。
2. 抗EGFR抗体の産生および製造
抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体を標準的細胞培養および当分野で知られる他の発現系で発現できる。ここに提供する方法において使用する前に、タンパク質を精製してよい。あるいは、全上清または希釈上清を、ここでの二重アッセイでスクリーニングしてよい。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、当業者の範囲内である組み換えDNA方法により製造できる。抗EGFR抗体をコードするDNAを合成により産生できまたは慣用法を使用して容易に単離および配列決定できる(例えば抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子に特異的結合できるオリゴヌクレオチドプローブの使用により)。例えば、抗EGFR抗体を産生または発現することが知られるあらゆる細胞源が、このようなDNAの好ましい起源として利用し得る。他の例において、抗EGFRをコードするDNAの配列が決定されたら、核酸配列を遺伝子合成技術を使用して構築できる。
さらに、変異誘発技術も、抗EGFR抗体の修飾形態の産生に用いることができる。DNAも修飾され得る。例えば、遺伝子合成または日常的分子生物学技術をヌクレオチドの挿入、欠失、付加または置換の実施に使用できる。例えば、付加的ヌクレオチド配列を核酸配列と連結できる。一例において、ベクター、例えば、タンパク質発現ベクターへの抗体遺伝子のクローニングの目的で、リンカー配列、例えば制限エンドヌクレアーゼ部位を含む配列を付加できる。さらに、機能的DNAエレメントを特定化する付加的ヌクレオチド配列を、核酸分子に操作可能に結合できる。このような配列の例は、細胞内タンパク質発現を促進するために設計されたプロモーター配列およびタンパク質分泌を促進するために設計されたリーダーペプチド配列を含むが、これらに限定されない。
抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体は、完全長タンパク質または完全長より短いタンパク質として発現され得る。例えば、抗体フラグメントは発現できる。ここに提供する核酸分子およびタンパク質は当業者に知られるあらゆる方法により製造できる。このような方法は日常的であり、当業者に周知である。遺伝子合成、PCR、ライゲーション、クローニング、トランスフェクションおよび精製技術を含む、日常的分子生物学技術を含む。このような方法の記載を下に提供する。
単離したら、DNAを発現ベクターに入れ、次いで、宿主細胞に遺伝子導入し得る。ベクターの選択は所望の適用に依存し得る。例えば、核酸挿入後、ベクターは、典型的に、例えば、複製および/または発現のためのタンパク質遺伝子の増幅のために宿主細胞の形質転換に使用される。このような例において、高レベル発現に適するベクターを使用する。
抗体発現のために、一般に、抗体の重鎖をコードする核酸をベクターにクローン化し、抗体の軽鎖をコードする核酸をベクターにクローン化する。遺伝子は、その二重発現のために単一ベクターにまたは別々のベクターにクローン化され得る。所望により、ベクターはまた他の抗体形態を産生するために、さらに付加的定常領域またはヒンジ領域をコードする配列を含み得る。ベクターを遺伝子導入し、宿主細胞で発現できる。発現は当業者に知られた任意の細胞発現系においてであり得る。例えば、宿主細胞は、組み換え宿主細胞中で抗体の合成をさせるために、そうでなければ免疫グロブリンタンパク質を産生しない細胞を含む。例えば、宿主細胞は、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、293FS細胞、HEK293−6E細胞、NSO細胞または他の骨髄腫細胞を含むが、これらに限定されない。他の発現ベクターおよび宿主細胞はここに記載されている。
一例において、抗体の重鎖をコードする核酸を第一発現ベクターにライゲートし、抗体の軽鎖をコードする核酸を第二発現ベクターにライゲートする。発現ベクターは同一でも異なってもよいが、一般にそこからのタンパク質(重鎖および軽鎖)の同等な発現を可能にするために十分に適合性である。第一および第二発現ベクターを、一般に、典型的に1:1比で、宿主細胞に同時遺伝子導入する。ベクターの例は、pγ1HCおよびpκLCを含むが、これらに限定されない(Tiller et al. (2008) J Immunol. Methods, 329:112-24)。他の発現ベクターは、軽鎖発現ベクターpAG4622および重鎖発現ベクターpAH4604を含む(Coloma et al. (1992) J Immunol. Methods, 152:89-104)。pAG4622ベクターは、ヒトκ L鎖のC領域ドメインおよびgpt選択可能マーカーをコードするゲノム配列を含む。pAH4604ベクターはhisD選択可能マーカーおよびヒトH鎖γ1 C領域ドメインをコードする配列を含む。他の例において、重鎖および軽鎖を重鎖および軽鎖両者のための発現カセットを有する単一ベクターにクローン化できる。
それゆえに、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、完全長抗体または、例えば、Fab、Fab’、Fabヒンジ、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、scFvタンデム、Fv、dsFv、scFvヒンジ、scFvヒンジ(ΔE)二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントのようなその抗原結合フラグメントを含むが、これらに限定されない完全長より短い抗体として産生または発現できる。種々の技術が、抗体フラグメント産生のために開発されている。伝統的に、これらのフラグメントを、無傷抗体のタンパク分解消化を介して誘発した(例えばMorimoto et al. (1992) Journal of Biochemical and Biophysical Methods, 24:107-117; Brennance et al. (1985) Science, 229:81参照)。フラグメントはまた組み換え宿主細胞により直接的に産生され得る。例えば、Fab、FvおよびscFv抗体フラグメントは全て宿主細胞、例えば大腸菌内で発現および分泌されることができ、そうして大量のこれらのフラグメントの容易な産生を可能しる。また、Fab’−SHフラグメントを化学的にカップリングして、F(ab’)フラグメントを形成し得る(Carter et al. (1992) Bio/Technology, 10:163-167)。他の手法によると、F(ab’)フラグメントを直接的に組み換え宿主細胞培養から単離できる。ある例において、修飾抗EGFR抗体は一本鎖Fvフラグメント(scFv)である(例えばWO93/16185;米国特許番号5,571,894および米国特許番号5,587,458参照)。FvおよびscFvは、定常領域を欠く無傷結合部位を有する唯一の種であり、それゆえに、インビボ使用中の非特異的結合を低減させるのに適する。scFv融合タンパク質を構築して、scFvのアミノ末端またはカルボキシ末端いずれかのエフェクタータンパク質の融合を産生できる。抗体フラグメントは直鎖状抗体でもあり得る(例えば米国特許番号5,641,870参照)。このような直鎖状抗体フラグメントは単一特異性または二重特異性であり得る。抗体フラグメント産生のための他の技術は当業者に知られる。
例えば、発現により、抗体重鎖および軽鎖はジスルフィド結合により対形成して、完全長抗体またはそのフラグメントを形成する。例えば、完全長Ig発現のために、V−C1−ヒンジ−C2−C3をコードする配列を第一発現ベクターにクローン化でき、V−Cドメインをコードする配列を第二発現ベクターにクローン化できる。V−Cドメインをコードする第二発現ベクターの共発現により、完全長抗体が発現される。他の例において、Fabを産生するために、V−C1をコードする配列を第一発現ベクターにクローン化でき、V−Cドメインをコードする配列を第二発現ベクターにクローン化できる。重鎖は軽鎖と対形成し、Fabモノマーが産生される。種々のIgGサブタイプのC1、ヒンジ、C2および/またはC3の配列は当業者に知られる(例えば米国公開出願番号20080248028参照)。同様に、C、ラムダまたはカッパの配列も知られる(例えば米国公開出願番号20080248028参照)。このような配列の例をここに提供する。
全抗体および抗体フラグメントの発現のためにベクターに挿入できる配列の例は、ここに記載する抗体フラグメントの配列を含む(例えば配列番号30〜1068、1093、1098〜1107、1112〜1131および1134〜1159参照)。例えば、セツキシマブの可変重鎖および可変軽鎖配列(それぞれ配列番号3および4)またはここに記載する任意の抗体の可変重鎖および可変軽鎖配列(例えば、それぞれ配列番号30〜1068、1093、1098〜1107、1112〜1131および1134〜1159)を、ここに記載するまたは当業者に知られる適切な発現ベクターに挿入できる。重鎖または軽鎖の定常領域の全てまたは一部もIgG抗体またはそのフラグメントの発現のためのベクターに挿入してよくまたは含まれていてよい。さらに、V−C1およびV−C配列を、Fab分子の発現のための適切な発現ベクターに挿入できる。抗体の可変重鎖および可変軽鎖ドメイン(すなわち、それぞれ配列番号30〜1068、1093、1098〜1107、1112〜1131および1134〜1159)を、一本鎖抗体を産生するために、適切な発現ベクター、例えば可変重鎖と可変軽鎖の間にリンカーをコードするベクターに発現できる。リンカーの例は、グリシン・リッチ可動性リンカー(−GS−)(ここで、nは正の整数、例えば1(配列番号1094)、2(配列番号1095)、3(配列番号21)、4(配列番号1096)、5(配列番号1097)またはそれ以上である)を含む。
a. ベクター
ベクターの選択は所望の適用に依存し得る。抗EGFR抗体またはその一部、例えば抗原結合フラグメントの発現のために、多くの発現ベクターが利用可能であり、当業者に知られる。発現ベクターの選択は、宿主発現系の選択に影響を受ける。このような選択は十分に当業者のレベルの範囲内である。一般に、発現ベクターは転写プロモーターおよび所望によりエンハンサー、翻訳シグナルおよび転写および翻訳終止シグナルを含み得る。安定な形質転換に使用する発現ベクターは、典型的に形質転換細胞の選択および維持を可能にする選択可能マーカーを有する。いくつかの例では、複製起点を、細胞内のベクターのコピー数の増幅に使用できる。ベクターはまた一般にライゲートした核酸分子と列操作可能に結合した付加的ヌクレオチド配を含み得る(例えばHisタグ、Flagタグ)。抗体での適用のために、ベクターは、一般には、定常領域をコードする配列を含む。それゆえに、抗体またはその一部はまたタンパク質融合体として発現され得る。例えば、融合体を、ポリペチドに付加的機能性を付加するために産生できる。融合タンパク質の例は、シグナル配列、例えば局在化のための、エピトープタグ、例えばHisタグまたはmycタグまたは精製のためのタグ、例えば、GST融合体およびタンパク質分泌および/または膜結合を指向する配列の融合体をい含むが、これらに限定されない。
例えば、抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の発現は、当分野で知られる任意のプロモーター/エンハンサーにより制御できる。適切な細菌プロモーターは当分野で周知であり、下に記載する。哺乳動物細胞、酵母細胞および昆虫細胞のための他の適切なプロモーターは当分野で周知であり、いくつかの下に例示する。異種性核酸発現の指示に使用するプロモーターの選択は特定の適用による。使用できるプロモーターは、SV40早期プロモーター(Bernoist and Chambon, Nature 290:304-310 (1981))、ラウス肉腫ウイルスの3’末端反復配列に含まれるプロモーター(Yamamoto et al. Cell 22:787-797 (1980))、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Wagner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:1441-1445 (1981))、メタロチオネイン遺伝子の制御配列(Brinster et al., Nature 296:39-42 (1982))を含む真核生物発現ベクター;原核生物発現ベクター、例えばβ−ラクタマーゼプロモーター(Jay et al., (1981) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:5543)またはtacプロモーター(DeBoer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:21-25 (1983));また“Useful Proteins from Recombinant Bacteria”: in Scientific American 242:79-94 (1980))も参照のこと;ノパリンシンテターゼプロモーター(Herrera-Estrella et al., Nature 303:209-213 (1984))またはカリフラワーモザイクウイルス35S RNAプロモーター(Gardner et al., Nucleic Acids Res. 9:2871 (1981)))および光合成酵素リブロースビスホスフェートカルボキシラーゼのプロモーター(Herrera-Estrella et al., Nature 310:115-120 (1984))を含む植物発現ベクター;酵母および他の真菌由来のプロモーターエレメント、例えばGal4プロモーター、アルコールデヒドロゲナーゼプロモーター、ホスホグリセロールキナーゼプロモーター、アルカリホスファターゼプロモーターおよび組織特異性を示し、トランスジェニック動物で使用されている次の動物転写制御領域:膵臓腺房細胞で活性なエラスターゼI遺伝子制御領域(Swift et al., Cell 38:639-646 (1984); Ornitz et al., Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 50:399-409 (1986); MacDonald, Hepatology 7:425-515 (1987));膵臓ベータ細胞で活性なインスリン遺伝子制御領域(Hanahan et al., Nature 315:115-122 (1985))、リンパ系細胞で活性な免疫グロブリン遺伝子制御領域(Grosschedl et al., Cell 38:647-658 (1984); Adams et al., Nature 318:533-538 (1985); Alexander et al., Mol. Cell Biol. 7:1436-1444 (1987))、精巣、乳房、リンパ系および肥満細胞で活性なマウス乳房腫瘍ウイルス制御領域(Leder et al., Cell 45:485-495 (1986))、肝臓で活性なアルブミン遺伝子制御領域(Pinkert et al., Genes and Devel. 1:268-276 (1987))、肝臓で活性なアルファ−フェトプロテイン遺伝子制御領域(Krumlauf et al., Mol. Cell. Biol. 5:1639-1648 (1985); Hammer et al., Science 235:53-58 1987))、肝臓で活性なアルファ−1抗トリプシン遺伝子制御領域(Kelsey et al., Genes and Devel. 1:161-171 (1987))、骨髄球性細胞で活性なベータグロビン遺伝子制御領域(Magram et al., Nature 315:338-340 (1985); Kollias et al., Cell 46:89-94 (1986))、脳のオリゴデンドロサイト細胞で活性なミエリン塩基性タンパク質遺伝子制御領域(Readhead et al., Cell 48:703-712 (1987))、骨格筋で活性なミオシン軽鎖−2遺伝子制御領域(Shani, Nature 314:283-286 (1985))および視床下部の性腺刺激ホルモン分泌細胞で活性な性腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子制御領域(Mason et al., Science 234:1372-1378 (1986))を含むが、これらに限定されない。
プロモーターに加えて、発現ベクターは、典型的に、宿主細胞での抗体またはその一部の発現に必要な付加的エレメントの全てを含む転写単位または発現カセットを含む。典型的発現カセットは、タンパク質をコードする核酸配列に操作可能に結合したプロモーターおよび転写物の効率的ポリアデニル化、リボソーム結合部位および翻訳終止に必要なシグナルを含む。カセットの付加的エレメントは、エンハンサーを含み得る。さらに、カセットは、典型的に効率的終止を提供するために構造的遺伝子の下流に転写終止領域を含む。終止領域は、プロモーター配列と同一遺伝子から得てよくまたは異なる遺伝子から得てよい。
ある発現系は、遺伝子増幅を提供するマーカー、例えばチミジンキナーゼおよびジヒドロ葉酸レダクターゼを有する。あるいは、例えば、ポリヘドロンプロモーターまたは他の強力なバキュロウイルスプロモーターの指示の下、タンパク質をコードする核酸配列と共に、昆虫細胞においてバキュロウイルスベクターを使用する、遺伝子増幅を含まない高収率発現系も適切である。
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の発現のためのここでの目的のために、ベクターは、抗体の可変領域をコードする核酸配列に操作可能に結合した抗体の定常領域をコードするヌクレオチドの配列を含み得る。ベクターは、C1、C2、ヒンジ、C3またはC4および/またはCの1個または全ての配列を含み得る。一般に、例えばFabsのために、ベクターはC1またはC(カッパまたはラムダ軽鎖)のは家rつを含む。定常領域またはヒンジ領域の配列は当業者に知られる(例えば米国公開出願番号20080248028参照)。このような配列の例をここに提供する。
発現ベクターの例は、例えば、pCMVのような任意の哺乳動物発現ベクターを含む。細菌発現のために、このようなベクターは、pBR322、pUC、pSKF、pET23Dおよび融合ベクター、例えばMBP、GSTおよびLacZを含む。他の真核生物ベクター、例えば真核生物ウイルスからの制御エレメントを含むあらゆるものを真核生物発現ベクターとして使用できる。これらは、例えば、SV40ベクター、パピローマウイルスベクターおよびエプスタイン・バーウイルス由来のベクターを含む。真核生物ベクターの例は、pMSG、pAV009/A+、pMT010/A+、pMAMneo−5、バキュロウイルスpDSCEおよびCMVプロモーター、SV40早期プロモーター、SV40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳房腫瘍ウイルスプロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、ポリヘドロンプロモーターまたは真核生物の発現で有効性が示される他のプロモーターの指示下にタンパク質発現を可能にする任意の他のベクターを含む。
ベクターへのDNAフラグメント挿入のための当業者に知られるあらゆる方法を使用して、タンパク質または抗体鎖をコードする核酸を含む発現ベクターを構築できる。これらの方法はインビトロ組み換えDNAおよび合成技術およびインビボ組み換え(遺伝的組み換え)を含み得る。クローニングベクターへの挿入は、例えば、DNAフラグメントを、相補性粘着性末端を有するクローニングベクターにライゲートすることにより達成できる。DNAのフラグメントに使用するための相補性制限部位がクローニングベクターに存在しないならば、DNA分子末端を酵素的に修飾してよい。あるいは、所望の任意の部位を、ヌクレオチド配列(リンカー)をDNA末端にライゲートすることにより製造でき、kぉれらのライゲートしたリンカーは、制限エンドヌクレアーゼ認識配列をコードする特異的化学的合成核酸を含み得る。
b. 細胞および発現系
一般に、異種性DNAを発現するように操作でき、分泌経路を有する細胞型のいずれかが、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の発現に適する。発現宿主は、原核生物および真核生物、例えば細菌細胞(例えば大腸菌)、酵母細胞、真菌細胞、古細菌、植物細胞、昆虫細胞およびヒト細胞を含む動物細胞を含む。発現宿主は、タンパク質産生レベルならびに発現タンパク質上に存在する翻訳後修飾にタイプが異なり得る。さらに、発現宿の選択は、しばしば使用するベクターおよび転写および翻訳エレメントの選択に関連する。例えば、発現宿主の選択は、しばしば、しかし常にではないが、使用する前駆体配列の選択による。例えば、多くの異種性シグナル配列は、同一種の宿主細胞においてしか発現できない(すなわち、昆虫細胞シグナル配列は昆虫細胞中で至適に発現される)。対照的に、例えば、酵母、昆虫または哺乳動物宿主細胞で十分に作用するヒト血清アルブミン(hHSA)シグナル配列および昆虫および哺乳動物細胞で機能的であることが証明されている組織プラスミノーゲンアクティベータープレ/プロ配列のような、他のシグナル配列を異種性宿主で使用できる(Tan et al., (2002) Protein Eng. 15:337)。発現宿主の選択はこれらおよび他の因子、例えば制御および安全性考察、生産費用および精製の必要性および方法に基づきなし得る。それゆえに、ベクター系は、使用する宿主細胞と適合性でなければならない。
真核生物宿主における発現は、酵母、例えばサッカロマイセス・セレビシエおよびピキア・パストリス、昆虫細胞、例えばショウジョウバエ細胞および鱗翅目細胞、植物および植物細胞、例えばタバコ、トウモロコシ、イネ、藻類およびアオウキクサ属での発現を含み得る。発現のための真核生物細胞は、哺乳動物細胞株、例えばチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞またはベビーハムスター腎臓(BHK)細胞を含む。真核生物発現宿主はまた、例えば、血清、乳および卵での産生を含む、トランスジェニック動物における産生も含む。
組み換え分子は、遺伝子配列の多くのコピーが賛成さえるように、宿主細胞に、例えば、形質転換、トランスフェクション、感染、エレクトロポレーションおよびソノポレーションを介して導入できる。一般に、標準的トランスフェクション方法を使用して大量の抗体鎖を発現する細菌、哺乳動物、酵母または昆虫細胞株を産生し、これを続いて標準技術を使用して精製できる(例えば、Colley et al. (1989) J. Biol. Chem., 264:17619-17622; Guide to Protein Purification, in Methods in Enzymology, vol. 182 (Deutscher, ed.), 1990参照)。真核生物および原核生物細胞の形質転換を標準技術に従い実施する(例えば、Morrison (1977) J. Bact. 132:349-351; Clark-Curtiss and Curtiss (1983) Methods in Enzymology, 101, 347-362参照)。例えば、外来ヌクレオチド配列を宿主細胞に導入する周知方法のいずれかを使用できる。これらはリン酸カルシウムトランスフェクション、ポリブレン、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、微粒子銃、リポソーム、微量注入、プラズマベクター、ウイルスベクターおよびクローン化ゲノムDNA、cDNA、合成DNAまたは他の外来遺伝的物質を宿主細胞に導入するあらゆる他の周知の方法の使用を含む。一般に、抗体発現の目的で、宿主細胞は、少なくともV鎖をコードする第一ベクターおよび少なくともV鎖をコードする第二ベクターで遺伝子導入する。それゆえに、使用する特定の遺伝子操作法は、少なくとも両遺伝子の、抗体ポリペチドまたはその修飾形態の発現が可能な宿主細胞への導入が成功できることのみを必要である。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は、例えば、抗体をコードする核酸分子の宿主細胞または宿主動物への導入および組み換え抗体をコードする核酸分子のインビトロでの発現のゆな、インビトロおよびインビボ方法を含むタンパク質産生のための当分野で知られるあらゆる方法により産生できる。原核生物、特に大腸菌は、大量の再会合抗体またはその一部の産生のためのシステムを提供し、特にタンパク質の発現および精製の適用において望ましい。大腸菌の形質転換は、当業者に周知の単純かつ迅速な技術である。ハイスループット発現のための大腸菌宿主株は、BL21(EMD Biosciences)およびLMG194(ATCC)を含むが、これらに限定されない。このような大腸菌宿主株の例はBL21である。ハイスループット発現のためのベクターは、pBR322およびpUCベクターを含むが、これらに限定されない。
i. 原核生物発現
原核生物、特に大腸菌は、大量の修飾抗EGFR抗体またはその一部を産生するシステムを提供する。大腸菌の形質転換は、当業者に周知の単純かつ迅速な技術である。大腸菌の発現ベクターは、高レベルのタンパク質発現誘発および宿主細胞に幾分毒性であるの発現に有用である誘導型プロモーターを含む。誘導型プロモーターの例は、lacプロモーター、trpプロモーター、ハイブリッドtacプロモーター、T7およびSP6 RNAプロモーターおよび温度制御λPプロモーターを含む。
抗体またはその一部は、大腸菌の細胞質環境で発現できる。細胞質は還元性環境であり、ある抗体にとって、これは、不溶性封入体の形成をもたらし得る。還元剤、例えばジチオスレイトールおよびβ−メルカプトエタノールおよび変性剤(例えば、例えばグアニジン−HClおよびウレア)を抗体の再可溶化に使用できる。別の手法の例は、細菌細胞膜周辺腔における組み換え抗体またはそのフラグメントの発現であり、これは酸化環境を提供し、シャペロニン様およびジスルフィドイソメラーゼが可溶性タンパク質の産生を起こす。典型的に、タンパク質を周辺質に指向するリーダー配列を発現すべきタンパク質に融合させる。次いで、リーダーは周辺質内でシグナルペプチダーゼにより除去される。発現タンパク質を周辺質に転座させる経路の例は、Sec経路、SRP経路およびTAT経路である。周辺質−標的リーダー配列は、ペクチン酸リアーゼ遺伝子からのpelBリーダー、StIIリーダー配列およびDsbリーダー配列を含む。いくつかの例では、周辺質発現は、発現タンパク質の培養培地への漏出を可能にする。抗体の分泌は、培養上清からの迅速で、単純な精製を可能にする。分泌されない抗体は、周辺質から、浸透圧性溶解により得ることができる。細胞質発現と同様、いくつかの例ではタンパク質は不溶性となる可能性があり、変性剤および還元剤を、可溶化および再折りたたみの促進に使用できる。誘導および増殖の温度も発現レベルおよび溶解度に影響し得る。典型的に、25℃〜37℃の温度を使用する。変異も発現タンパク質の溶解度の上昇のために使用できる。典型的に、細菌は無グリコシル化タンパク質を産生する。それゆえに、グリコシル化を、宿主細胞からの精製後に、インビトロで付加し得る。
ii. 酵母
酵母、例えばサッカロマイセス・セレビシエ、シゾサッカロミセス・ポンベ、ヤロウイア・リポリティカ、クルイベロミセス・ラクチスおよびピキア・パストリスは、組み換え抗体またはその一部のための有用な発現宿主である。酵母を、エピソーム複製ベクターでまたは相同組み換えによる安定な染色体組込みにより形質転換できる。典型的に、誘導型プロモーターを遺伝子発現制御に使用する。このようなプロモーターの例は、AOX1、GAL1、GAL7およびGAL5およびメタロチオネインプロモーター、例えばCUP1を含む。発現ベクターは、しばしば、形質転換DNAの選択および維持のための選択可能マーカー、例えばLEU2、TRP1、HIS3およびURA3を含む。酵母でのタンパク質発現は可溶性である。シャペロニン、例えばBipおよびタンパク質ジスルフィドイソメラーゼとの共発現は発現レベルおよび溶解度を改善できる。さらに、酵母でのタンパク質発現は、分泌シグナルペプチド融合体、例えばサッカロマイセス・セレビシエからの酵母接合型アルファ−因子分泌シグナルおよび酵母細胞表面タンパク質、例えばAga2p接合接着受容体またはArxula adeninivoransのグルコアミラーゼとの融合体を使用して、分泌を指示できる。例えばKex−2プロテアーゼのためのプロテアーゼ開裂部位を、分泌経路に存在するために、発現ポリペチドからの融合配列を除去するために操作できる。酵母はまたAsn−X−Ser/Thrモチーフでグリコシル化できる。
iii. 昆虫
特にバキュロウイルス発現を使用する昆虫細胞は、修飾抗EGFR抗体またはその一部の発現に有用である。昆虫細胞は高レベルのタンパク質を発現し、高級真核生物で使用されるほとんどの翻訳後修飾が可能である。バキュロウイルスは、拘束性宿主範囲を有し、これは真核生物発現の安全性を高め、制御懸念を減らす。典型的発現ベクターは、高レベル発現のためのプロモーター、例えばバキュロウイルスのポリヘドリンプロモーターおよびp10プロモーターを使用する。一般に使用されるバキュロウイルス系は、バキュロウイルス、例えばキンウワバ科核多核体病ウイルス(AcNPV)およびカイコ核多核体病ウイルス(BmNPV)および昆虫細胞株例えばヨトウガ由来のSf9およびイラクサギンウワバ由来のTNを含む。高レベル発現のために、発現する分子のヌクレオチド配列を、ウイルスのポリヘドリン開始コドンの直ぐ下流に融合できる。ヒト抗体を発現できるバキュロウイルス組み換え体の産生のために、デュアル発現伝達、例えばpAcUW51(Phar Mingen)を使用する。哺乳動物分泌シグナルは、昆虫細胞で的確に処理され、発現タンパク質の培養培地への分泌に使用できる。
ここに提供する修飾抗EGFR抗体の発現のための昆虫細胞における別の発現系は、安定に形質転換された細胞の使用である。細胞株、例えばヨトウガのSf9由来細胞およびイラクサギンウワバのTN由来細胞を発現に使用できる。バキュロウイルス最初期遺伝子プロモーターIE1を、一貫したレベルの発現の誘発のために使用できる。典型的発現ベクターは、pIE1−3およびpI31−4伝達ベクター(Novagen)を含む。発現ベクターは、典型的に選択可能マーカー、例えばネオマイシンおよびハイグロマイシンの使用により維持する。
iv. 哺乳動物細胞
哺乳動物発現系を、その抗原結合フラグメントを含む抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の発現に使用できる。発現構築物は、ウイルス感染、例えばアデノウイルスまたは直接DNA伝達、例えばリポソーム、リン酸カルシウム、DEAE−デキストランおよび物理的手段、例えばエレクトロポレーションおよび微量注入により哺乳動物細胞に伝達される。哺乳動物細胞のための発現ベクターは、典型的にmRNAキャップ部位、TATAボックス、翻訳開始配列(コザック・コンセンサス配列)およびポリアデニル化エレメントを含む。このようなベクターはしばしば高レベル発現のための転写プロモーター−エンハンサー、例えばSV40プロモーター−エンハンサー、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)プロモーターおよびラウス肉腫ウイルスの末端反復配列(RSV)を含む。これらのプロモーター−エンハンサーは多くの細胞型で活性である。組織および細胞タイプ・プロモーターおよびエンハンサー領域も発現に使用できる。プロモーター/エンハンサー領域の例は、エラスターゼI、インスリン、免疫グロブリン、マウス乳房腫瘍ウイルス、アルブミン、アルファフェトプロテイン、アルファ1抗トリプシン、ベータグロビン、ミエリン塩基性タンパク質、ミオシン軽鎖2および性腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子制御のような遺伝子由来のものを含むが、これらに限定されない。選択可能マーカーを使用して、発現構築物を有する細胞を選択および維持できる。選択可能マーカー遺伝子の例は、ハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ、アデノシンデアミナーゼ、キサンチン−グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ、アミノグリコシドホスホトランスフェラーゼ、ジヒドロ葉酸レダクターゼおよびチミジンキナーゼを含むが、これらに限定されない。修飾抗EGFR抗体は、例えば、NEO/G418系、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)系またはグルタミンシンテターゼ(GS)系を使用して産生できる。GSシステム使は、共同発現ベクター、例えばpEE12/pEE6を使用し、重鎖および軽鎖の両者を発現する。細胞表面シグナル伝達分子、例えばTCR−ζおよびFcεRI−γとの融合は、細胞表面上に活性状態のタンパク質の発現を指示できる。
マウス、ラット、ヒト、サル、ニワトリおよびハムスター細胞を含む多くの細胞株が哺乳動物発現に利用可能である。細胞株の例は、例えば、CHO、Balb/3T3、HeLa、MT2、マウスNS0(非分泌)および他の骨髄腫細胞株、ハイブリドーマおよびヘテロハイブリドーマ細胞株、リンパ球、線維芽細胞、Sp2/0、COS、NIH3T3、HEK293、293S、2B8およびHKB細胞のような、当分野で知られるまたはここに記載するあらゆるものを含む。細胞培養培地からの分泌タンパク質の精製を促進する、無血清培地に適応させた細胞株も利用可能である。一つのこのような例は、無血清EBNA−1細胞株である(Pham et al., (2003) Biotechnol. Bioeng. 84:332-42)。
v. 植物
トランスジェニック植物細胞および植物を、ここに記載されている抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体またはその一部の発現に使用できる。発現構築物は、典型的に直接DNA伝達、例えば微粒子銃およびプロトプラストへのPEG介在伝達およびアグロバクテリウム介在形質転換を使用して、植物に伝達される。発現ベクターはプロモーターおよびエンハンサー配列、転写終止エレメントおよび翻訳制御エレメントを含み得る。発現ベクターおよび形質転換技術は、通常双子葉植物宿主、例えばアラビドプシス属およびタバコおよび単子葉植物宿主、例えばトウモロコシおよびイネを分ける。発現に使用する植物プロモーターの例は、カリフラワーモザイクウイルスCaMV 35Sプロモーター、ノパリンシンターゼプロモーター、リボースビスホスフェートカルボキシラーゼプロモーターおよびメイズユビキチン−1(ubi−1)プロモータープロモーターを含む。選択可能マーカー、例えばハイグロマイシン、ホスホマンノースイソメラーゼおよびネオマイシンホスホトランスフェラーゼはしばしば形質転換細胞の選択および維持を促進するために使用される。形質転換植物細胞は、細胞、凝集体(カルス組織)または全植物に再生されて培養に維持できる。トランスジェニック植物細胞はまたプロテアーゼまたは修飾プロテアーゼの産生のために操作された藻類を含む(例えば、Mayfield et al. (2003) PNAS 100:438-442参照)。植物が哺乳動物細胞と異なるグリコシル化パターンを有するため、これは、これらの宿主で産生するタンパク質の選択に影響し得る。
3. 精製
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体およびその抗原結合部分は、当業者に知られるまたはここに記載されているあらゆる方法により精製できる。タンパク質は、SDS−PAGE、サイズフラクションおよびサイズ排除クロマトグラフィー、硫酸アンモニウム沈殿、キレートクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーまたはカラムクロマトグラフィーを含むが、これらに限定されない、当分野で知られる標準的タンパク質精製技術を使用して、相当な純度まで精製できる。例えば、抗体は、カラムクロマトグラフィーにより精製できる。ここに提供する抗EGFR抗体を精製する方法の例は、カラムクロマトグラフィーを使用するものであって、ここで、固相支持体カラム物質が、免疫グロブリンと高親和性で結合する、ストレプトコッカス属の細胞表面関連タンパク質であるタンパク質Gに結合している。ある例において、抗EGFR抗体はカラムクロマトグラフィーにより精製でき、ここで、固相支持体カラム物質は、免疫グロブリン、例えばIgG抗体と高親和性で結合するスタフィロコッカス属の細胞表面関連タンパク質であるタンパク質Aと結合している(例えば、Liu et al. (2010) MAbs 2(5):480-499参照)。ここに提供する抗EGFR抗体の精製に使用できる他の免疫グロブリン結合細菌タンパク質は、タンパク質Aおよびタンパク質GのIgG結合ドメインを合わせた組み換え融合タンパク質であるタンパク質A/G;およびペプトストレプトコッカス属の表面タンパク質であるタンパク質Lを含む(Bjorck (1988) J. Immunol., 140(4):1194-1197; Kastern, et al. (1992) J. Biol. Chem. 267(18):12820-12825; Eliasson et al. (1988) J. Biol. Chem. 263:4323-4327)。
抗EGFR抗体は、60%、70%、80%純度および典型的に少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%純度まで精製できる。純度は、標準的方法、例えばSDS−PAGEおよびクーマシー染色により評価できる。
宿主細胞由来の抗体またはその一部を含む抗EGFR抗体の精製方法は、選択した宿主細胞および発現系による。分泌された分子について、タンパク質は、一般に細胞除去後、培養培地から精製される。細胞内発現について、細胞を溶解し、タンパク質を抽出物から精製し得る。トランスジェニック生物、例えばトランスジェニック植物および動物を発現に使用するとき、組織または臓器を、溶解細胞抽出物製造のための出発物質として使用できる。さらに、トランスジェニック動物産生は、乳または卵中のポリペチドの産生を含み、これは回収でき、必要であれば、さらにタンパク質を抽出し、さらに当分野で標準的な方法を使用して精製できる。
タンパク質が形質転換細菌で大量に発現されるとき、これは、典型的に、プロモーター誘導後であるが、発現は構成的であってよく、ポリペチドは不溶性凝集体を形成し得る。当業者に知られるポリペチド封入体の精製に適する数種のプロトコルがある。多数の変法が当業者に明らかである。
例えば、一つの方法において、細胞懸濁液を一般に遠心分離し、封入体を含むペレットを緩衝液に再懸濁し、これは、封入体を溶解しないが、洗浄する、例えば、20mM Tris−HCl(pH7.2)、1mM EDTA、150mM NaClおよび2%Triton-X 100(非イオン性洗剤)である。できるだけ多くの細胞残骸を除去するために、洗浄を繰り返す必要があるかもしれない。残った封入体のペレットを適当な緩衝液(例えば、20mMリン酸ナトリウム、pH6.8、150mM NaCl)に再懸濁し得る。他の適当な緩衝液は当業者に明らかである。
あるいは、抗体を細菌周辺質から精製できる。抗体が細菌の周辺質に搬出されるとき、細菌の周辺質フラクションを、当業者に知られる他の方法に加えて、冷浸透圧性ショックにより単離できる。例えば、一つの方法において、組み換えポリペチドを周辺質から単離するために、細菌細胞を遠心分離してペレットを形成する。ペレットを、20%スクロースを含む適切な緩衝液に再懸濁できる。細胞を溶解するために、細菌を遠心分離し、ペレットを氷冷5mM MgSOに再懸濁し、氷浴上に約10分維持する。細胞懸濁液を遠心分離し、上清をデカントし、保存する。上清に存在する組み換え抗EGFR抗体を、宿主タンパク質から、当業者に周知の標準的分離技術、例えばここに記載されている分離技術により分離できる。これらの方法は、次の、溶解度差次的分画、サイズ差次的濾過およびカラムクロマトグラフィーの工程を含むが、これらに限定されない。
F. 医薬組成物、製剤、キット、製品および組み合わせ剤
1. 医薬組成物および製剤
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかの医薬組成物が投与のためにここで提供される。薬学的に許容される組成物は、動物およびヒトにおける使用のための一般に認識されている薬局方に従い製造された、規制当局または他の機関の承認を考慮して製造される。典型的に、化合物は、当分野で周知の技術および方法を使用して、医薬組成物に製剤される(例えば、Ansel Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, Fourth Edition, 1985, 126参照)。
医薬組成物は治療剤、予防および/または診断適用に使用できる。ここに提供する抗EGFR抗体は、薬学的に許容される担体または希釈剤とともに製剤できる。一般に、このような医薬組成物は、抗体の生物学的特性、例えばその特異的エピトープへの結合(例えばEGFRへの結合)を顕著に妨害しない成分を利用する。各成分は、他の成分と適合性であり、患者に有害でない点で、薬学的におよび生理学的に許容される。製剤は、好都合には単位投与量形態で提示でき、医薬分野で周知の方法で製造でき、錠剤、丸剤、粉末剤、液体溶液剤または懸濁液剤(例えば、注射可能な、摂取可能なおよび局所の製剤(例えば、点眼剤、ゲル剤、ペースト剤、クリーム剤または軟膏剤)、エアロゾル剤(例えば、経鼻スプレー剤)、リポソーム剤、坐薬剤、腟坐剤、注射可能および点滴可能溶液剤および徐放性製剤を含むが、これらに限定されない。例えば、Gilman, et al. (eds. 1990) Goodman and Gilman's: The Pharmacological Bases of Therapeutics, 8th Ed., Pergamon Press; and Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th ed. (1990), Mack Publishing Co., Easton, Pa.; Avis, et al. (eds. 1993) Pharmaceutical Dosage Forms: Parenteral Medications Dekker, NY; Lieberman, et al. (eds. 1990) Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets Dekker, NY; and Lieberman, et al. (eds. 1990) Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse Systems Dekker, NY参照。全身性に投与されるとき、治療的組成物は無菌、発熱性物質除去、一般に無微粒子状物質であり、pH、等張性および安定性に関する責を有する、非経腸的に許容される溶液中である。これらの条件は当業者に知られる。非経腸的に投与可能な組成物の製造方法は当業者に周知であるか、明らかであり、例えば、“Remington: The Science and Practice of Pharmacy (以前はRemington's Pharmaceutical Sciences)”, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa. (1995)により詳細に記載されている。
ここに提供する医薬組成物は種々の形態、例えば、固体、半固体、液体、粉末、水性または凍結乾燥形態であり得る。適切な医薬担体の例は当分野で知られ、とりわけ水、緩衝剤、食塩水溶液、リン酸緩衝化食塩水溶液、種々のタイプの湿潤剤、無菌溶液、アルコール類、アラビアゴム、植物油、ベンジルアルコール類、ゼラチン、グリセリン、炭水化物例えばラクトース、スクロース、アミロースまたはデンプン、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ケイ酸、粘稠性パラフィン、香油、脂肪酸モノグリセリドおよびジグリセリド、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル類、ヒドロキシメチルセルロース、粉末を含むが、これらに限定されない。ここに提供する医薬組成物は、とりわけ、例えば、抗酸化剤、防腐剤、抗微生物剤、鎮痛剤、結合剤、崩壊剤、着色料、希釈剤、添加物、増量剤、流動促進剤、可溶化剤、安定化剤、張性剤、媒体、粘性剤、風味剤、エマルジョン、例えば油/水エマルジョン、乳化および懸濁化剤、例えばアカシア、寒天、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、ベントナイト、カルボマー、カラゲナン、カルボキシメチルセルロース、セルロース、コレステロール、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、オクトキシノール9、オレイルアルコール、ポビドン、プロピレングリコールモノステアレート、ラウリル硫酸ナトリウム、ソルビタンエステル類、ステアリルアルコール、トラガカント、キサンタンゴムおよびその誘導体、溶媒および雑多な成分、例えば結晶セルロース、微結晶セルロース、クエン酸、デキストリン、デキストロース、液体グルコース、乳酸、ラクトース、塩化マグネシウム、メタリン酸カリウム、デンプンを含む、他の添加物を含み得る(一般に、Alfonso R. Gennaro (2000) Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Edition. Baltimore, MD: Lippincott Williams & Wilkins参照)。このような担体および/または添加物は慣用の方法で製剤でき、対象に適切な投与量で投与できる。安定化剤、例えば脂質、ヌクレアーゼ阻害剤、ポリマーおよびキレート剤は、組成物が体内で分解するのを阻止し得る。
抗体投与経路は既知方法に従い、例えば、下記静脈内、腹腔内、脳内、筋肉内、皮下、眼内、動脈内、髄腔内、吸入または病巣内経路による注射または注入、局所または徐放系による。抗体は、典型的に、連続的に点滴によりまたはボーラス注射により投与される。抗体を局所または全身様式で投与できる。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗体は、薬学的に許容される担体と混合物で製造できる。化合物の製剤および投与のための技術は当業者に知られる(例えば“Remington's Pharmaceutical Sciences,” Mack Publishing Co., Easton, Pa.参照)。この治療的組成物は、静脈内または鼻または肺を通して、好ましくは液体または粉末エアロゾル(凍結乾燥物)として投与できる。組成物はまた、所望により非経腸的にまたは皮下に投与できる。全身性に投与するとき、治療的組成物は、無菌、発熱性物質除去、一般に無微粒子状物質であり、pH、等張性および安定性に関する責を有する、非経腸的に許容される溶液中である。これらの条件は当業者に知られる。
使用に適する医薬組成物は、1種以上の抗EGFR抗体が意図する目的の達成に有効な量で包含される組成物を含む。治療有効量の決定は、十分に当業者の能力の範囲内である。治療有効投与量は、ここに記載するとおり、インビトロおよびインビボ方法を使用して決定できる。従って、ここに提供する抗EGFR抗体は、医薬製剤中にあるとき、投与用の単位投与形態で存在できる。
治療的製剤は、多くの慣用の投与量製剤で投与できる。簡単に言うと、ここに提供される抗体の投与量製剤は、所望の程度の純度を有する化合物と生理学的に許容される担体、添加物または安定化剤の混合により、保存または投与のために製造される。このような物質は、用いる投与量および濃度でレシピエントに非毒性であり、緩衝液、例えばTRIS HCl、ホスフェート、シトレート、アセテートおよび他の有機酸塩;抗酸化剤、例えばアスコルビン酸;低分子量(約10残基未満)ペプチド、例えばポリアルギニン、タンパク質、例えば血清アルブミン、ゼラチンまたは免疫グロブリン;親水性ポリマー、例えばポリビニルピロリジノン;アミノ酸、例えばグリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸またはアルギニン;単糖類、二糖類およびセルロースまたはその誘導体、グルコース、マンノースまたはデキストリン類を含む他の炭水化物;キレート剤、例えばEDTA;糖アルコール類、例えばマンニトールまたはソルビトール;カウンターイオン、例えばナトリウムおよび/または非イオン性界面活性剤、例えばTWEEN、PLURONICSまたはポリエチレングリコールを含み得る。
インビボ投与に使用するとき、修飾抗EGFR抗体製剤は無菌でなければならず、慣用の薬務に従い製剤できる。これは、凍結乾燥および再構成前または後の無菌濾過膜を介する濾過により容易に達成される。抗体は、通常凍結乾燥形態または溶液で保存される。他の媒体、例えばゴマ油、ピーナッツ油または綿実油のような天然起源植物油またはオレイン酸エチルのような合成脂肪媒体など望まれ得る。緩衝液、防腐剤、抗酸化剤などを、承認された薬務に従い包含できる。
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は、例えば正確にまたは約0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL、0.4mg/mL、0.5mg/mL、0.6mg/mL、0.7mg/mL、0.8mg/mL、0.9mg/mL、1.0mg/mL、1.5mg/mL、2.0mg/mL、2.5mg/mL、3.0mg/mL、3.5mg/mL、4.0mg/mL、4.5mg/mL、5.0mg/mL、5.5mg/mL、6.0mg/mL、6.5mg/mL、7.0mg/mL、7.5mg/mL、8.0mg/mL、8.5mg/mL、9.0mg/mL、9.5mg/mL、10mg/mLまたはそれ以上のような、正確にまたは約0.1〜10mg/mLの濃度で提供され得る。溶液の体積は、例えば、正確にまたは約0.5mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、10mL、15mL、20mL、25mL、30mL、35mL、40mL、45mL、50mL、55mL、60mL、65mL、70mL、75mL、80mL、85mL、90mL、95mL、100mLまたはそれ以上のような、正確にまたは約1〜100mLであり得る。ある例において、抗EGFR抗体は、リン酸緩衝化食塩水中に供給される。例えば、抗EGFR抗体は、リン酸緩衝化食塩水中に2mg/mL濃度で100mgの抗EGFR抗体を含む50mL、頓用バイアルとして供給できる。
ここに提供する抗EGFR抗体は、保存のために凍結乾燥され、使用前に適切な担体で再構成され得る。この技術は、慣用の免疫グロブリンおよびタンパク質製剤で有効であることが示されており、分野で知られる凍結乾燥および再構成技術を用いることができる。
ここに提供する抗EGFR抗体は、放出制御または徐放組成物として提供できる。重合体物質が、ここに提供する抗体の放出制御または徐放を達成できる丸剤およびカプセル剤の製剤のために当分野で知られている(例えば、Medical Applications of Controlled Release, Langer and Wise (eds.), CRC Pres., Boca Raton, Fla. (1974); Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen and Ball (eds.), Wiley, New York (1984); Langer and Peppas (1983) J. Macromol. Sci. 23:61; see also Levy et al. (1985) Science 228:190; During et al. (1989) Ann. Neurol. 25:351; Howard et al. (1989) J. Neurosurg. 71:105;米国特許番号5,679,377、5,916,597、5,912,015、5,989,463、5,128,326;およびPCT公開番号WO99/15154およびWO99/20253参照)。徐放製剤で使用するポリマーの例は、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(エチレン−コ−ビニルアセテート)、ポリ(メタクリル酸)、ポリグリコリド(PLG)、ポリ無水物、ポリ(N−ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(エチレングリコール)、ポリラクチド(PLA)、ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)(PLGA)およびポリオルトエステル類を含む。一般に、徐放性製剤で使用するポリマーは不活性であり、浸出可能不純物がなく、保存に安定であり、無菌および生分解性である。徐放製剤の製造のための当分野で知られるあらゆる技術を、1種以上のここに提供する抗EGFR抗体を含む徐放性製剤の製造に使用できる。
ある例において、医薬組成物は、ここに提供する抗EGFR抗体および1種以上の付加的抗体を含む。ある例において、1種以上の付加的抗体は、例えば、ABX−EGFまたはセツキシマブのような、ここに記載するまたは当分野で知られる抗EGFR抗体である。
2. 製品/キット
抗EGFR抗体または抗EGFR抗体またはその誘導体または生物学的に活性な一部をコードする核酸の医薬組成物は、パッケージング物質、抗EGFR抗体の投与により処置できる疾患または状態、例えばここに記載するまたは当分野で知られる疾患および状態の処置に有効である医薬組成物および抗体または核酸分子が感染、疾患または障害の処置に使用するものであることを示すラベルを含む製品として包装できる。医薬組成物は、一回投与量または多回投与量のための医薬組成物の一定量を含む単位投与形態で包装できる。包装された組成物は、投与前に再構成(例えば水または食塩水で)できる、提供される修飾抗EGFR抗体を含む医薬組成物の凍結乾燥粉末を含み得る。
ここに提供する製品はパッケージング物質を含む。医薬品のパッケージングに使用するパッケージング物質は当業者に周知である。例えば、各々引用によりその全体を本明細書に包含させる米国特許番号5,323,907、5,052,558および5,033,252参照。医薬パッケージング物質の例は、ブリスターパック、ビン、チューブ、吸入器(例えば、加圧式定量吸入器(MDI)、乾燥粉末吸入器(DPI)、ネブライザー(例えば、ジェットまたは超音波ネブライザー)および他の一回吸入液体システム)、ポンプ、バッグ、バイアル、容器、シリンジ、および選択製剤および意図する投与方法および処置に適する任意のパッケージング材を含むが、これらに限定されない。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体、その抗体をコードする核酸分子、医薬組成物または組み合わせ剤はまたキットとして提供できる。キットは、所望により1個以上の要素、例えば使用指示、デバイスおよび付加的試薬(例えば、組成物希釈および/または凍結乾燥タンパク質再構成のための滅菌水または食塩水溶液)および、本方法実施のためのチューブ、容器およびシリンジのような要素を含んでよい。キットの例は、ここに提供する抗EGFR抗体を含んでよく、所望により使用指示、対象に抗EGFR抗体を投与するためのデバイス、対象における抗EGFR抗体を検出するためのデバイス、対象から得たサンプルにおける抗EGFR抗体を検出するための対象に付加的治療剤を投与するためのデバイスを含んでよい。
キットは、所望により、指示を含んでよい。指示は、典型的に、キットに含まれる修飾抗EGFR抗体および、所望により、他の要素および対象における適当な状態を決定する方法、適当な投与量、投与レジメンおよび抗EGFR抗体を投与するための適当な投与方法を含む投与方法を記載する理解できる表現を含む。指示はまた処置経過中の対象のモニタリングのためのガイダンスも含み得る。
キットはまたここに記載する医薬組成物および診断用アイテムを含み得る。例えば、このようなキットは、対象における選択抗EGFR抗体の濃度、量または活性を測定するためのアイテムを含み得る。
ある例において、抗EGFR抗体は、単離した生物学的サンプルにおけるEGFRの検出用診断キットに提供される(例えば、腫瘍細胞、例えば対象から得た循環腫瘍細胞または対象から摘出した腫瘍細胞)。ある例において、診断キットは、一団の1個以上の抗EGFR抗体および/または1個以上のコントロール抗体(すなわち当分野で知られる非EGFR結合抗体またはEGFR抗体、例えばセツキシマブ)を含み、ここで、一団中の1個以上の抗体がここに提供する修飾抗EGFR抗体である。
ここに提供するキットはまた対象に抗EGFR抗体を投与するためのデバイスを含み得る。対象への医薬の投与について当分野で知られる多様なデバイスのいずれかをここに提供するキットに包含できる。デバイスの例は、皮下針、静脈内針およびカテーテルを含むが、これらに限定されない。典型的にキットの修飾抗EGFR抗体を投与するためのデバイスは、修飾抗EGFR抗体の所望の投与方法と適合性である。
3. 組み合わせ剤
提供されるのは、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体および第二剤、例えば第二抗EGFR抗体または他の治療剤または診断剤の組み合わせ剤である。組み合わせ剤は、ここに提供する方法に従い治療を行うための任意の抗EGFR抗体または試薬を含み得る。例えば、組み合わせ剤は、任意の抗EGFR抗体および化学療法剤を含み得る。組み合わせ剤はまたここに提供する抗EGFR抗体と1種以上の付加的治療用抗体も含み得る。例えば、付加的治療剤は抗癌剤、例えばセクションGに記載するような化学療法剤である。提供される修飾抗EGFR抗体の組み合わせ剤は、ここに記載する抗EGFR抗体または抗EGFR抗体をコードする核酸を含む宿主細胞を含む医薬組成物を含む。ここに提供する組み合わせ剤は、単一組成物または別々の組成物として製剤できる。
G. 治療的使用
ここに提供する抗EGFR抗体またはそのフラグメントは、抗EGFR抗体の使用について当業者に知られるあらゆる目的のために使用できる。例えば、ここに記載する抗EGFR抗体は、治療、診断、産業および/または研究目的の一つ以上のために使用できる。特に、ここに提供する方法は、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の治療的使用のための方法を含む。ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体は、EGFRを含む標的細胞、例えば、例えば癌細胞を死滅させるために使用できる。ある例において、抗EGFR抗体はEGFRを遮断、アンタゴナイズまたはアゴナイズできる。このような活性により、ここに提供する抗EGFR抗体またはそのフラグメントは、腫瘍、癌または転移を含むが、これらに限定されない抗EGFR抗体での処置に応答性の状態のいずれかの処置のために、患者または対象に投与できる。治療的使用は、治療有効量の抗EGFR抗体の、単独または他の処置または薬剤と組み合わせた投与を含む。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントは、現存する抗EGFR抗体、例えばセツキシマブを使用する疾患または状態のいずれかの処置のための治療剤として使用できる。抗EGFR抗体は、投与されたとき、対象において、他の抗EGFR抗体の投与後に観察され得る副作用と比較して、減少したまたは少ない副作用の発生をもたらす。本明細書の他のどこかに記載するとおり、現存する抗EGFR抗体、例えばセツキシマブは、投与されたとき、対象において局所および全身副作用、特に皮膚副作用の発生をもたらし得る。これらの副作用は、治療的使用を制限し得る。多くの場合、これらの副作用は、中性生理的pH環境、例えば皮膚真皮でのEGFRへの結合と関連する。ここに提供する方法は、ここに提供する抗EGFRの投与を含み、これは、中性pH、例えば約6.8〜約7.6の範囲のpH、例えば高くてもまたは約または正確にpH6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5または7.6よりも、低pH、例えば約5.6〜約6.8の範囲のpH、例えば高くてもまたは約または正確にpH5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7または6.8で活性である。所望により、低pHでの条件は、高乳酸濃度、例えば約10mM〜約30mM、例えば10mM、11mM、12mM、13mM、14mM、15mM、16mM、17mM、18mM、19mM、20mM、25mM、30mMまたはそれ以上を含み得る。例えば、ここに提供する抗EGFR抗体は、抗EGFR抗体の1個以上の副作用と関連する中性生理的環境、例えば皮膚基底層よりも、腫瘍環境(低pHおよび/または高乳酸濃度を有し得る)で大きな活性を有し得る。これは、局所および全身副作用を含む副作用を減少または予防するために、病的組織、例えば腫瘍組織のみを標的治療とすることにより、利点であり得る。
少ない副作用と関連する抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体は、高投与量レジメンで投与でき、改善された効果および安全性を有し得る。現存する抗EGFR抗体治療剤、例えばセツキシマブで観察されるものと比較して減少し得る副作用は、ここに記載するまたは当分野で知られる望ましくない非治療効果のいずれか、例えば悪心、嘔吐、胸部絞扼感、頭痛および関連心血管効果、例えば血圧不安定性および動脈性狭窄、皮膚毒性、骨髄抑制、心臓毒性、脱毛、腎機能不全、口内炎、貧血、発作、免疫反応、例えば急性アナフィラキシー、血清病、抗体産生、感染、癌、自己免疫性疾患および心臓毒性を含む。
ある例において、現存する抗EGFR抗体治療剤、例えばセツキシマブが原因の副作用と比較して、ここに提供する抗EGFR抗体の投与は、1個以上の副作用の重症度を、非修飾EGFR抗体の1個以上の副作用の重症度に対して少なくともまたは約99%、少なくともまたは約95%、少なくともまたは約90%、少なくともまたは約85%、少なくともまたは約80%、少なくともまたは約75%、少なくともまたは約70%、少なくともまたは約65%、少なくともまたは約60%、少なくともまたは約55%、少なくともまたは約50%、少なくともまたは約45%、少なくともまたは約40%、少なくともまたは約35%、少なくともまたは約30%、少なくともまたは約25%、少なくともまたは約20%、少なくともまたは約15%または少なくともまたは約10%減少させる。
本方法は、例えば対象の処置前の、例えば患者または対象がEGFR依存性疾患または状態を有するか否かを決定するための、処置のための患者または対象の選択を含み得る。ある例において、ここに提供する方法は、抗EGFR抗体、例えばセツキシマブの投与が原因の有害副作用を経験したか、または経験している患者または対象を同定する段階を含む。当業者はは、当業者に知られるおよび/またはここに記載されている試験およびアッセイを使用して、このような状態、障害および副作用を容易に診断できる。
抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体での疾患および状態の処置は、注入、皮下注射、筋肉内、皮内、経口および局所および経皮投与を含むが、これらに限定されない、ここに記載する適切な製剤を使用して、任意の適切な投与経路により実施できる。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体および抗体フラグメントは、投与されたとき、対象において、他の抗EGFR抗体、例えばセツキシマブと比較して、少ないまたは減少した副作用の発現をもたらし得るが、ある程度の副作用は投与により生じ得ることは理解される。容認できる副作用の数および程度は化合物を投与する状態によることは理解される。例えば、ある種の毒性および望ましくない副作用は、生命を危うくする病気の処置のときには許容されるが、それは、結果がそれほど悪くない障害の処置には居ようされない。療的使用に有効な量は、疾患の重症度および対象の体重および一般的状態ならびに投与経路に依存し得る。治療剤の局所投与は、典型的に、任意の全身投与の方法よりも少ない投与量を必要するが、治療剤の局所濃度は、いくつかの例では、全身投与により安全性を伴い達成できるものより局所投与のほうが高いことがある。
このセクションは、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の使用および投与方法の例を記載する。これらの記載する使用は例であり、ここに記載されている方法の使用を制限しない。このような方法は、抗EGFR抗体の投与により処置できる状態または疾患のいずれかの処置方法を含むが、これに限定されない。このような疾患または状態の同定は、担当医の技術の範囲内である。
1. 疾患および状態の例
ここに記載する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は、抗体、例えば抗EGFR抗体を使用できる任意の治療的目的に使用できる(例えば、Reeves et al. (2011) Otolaryngol Head Neck Surg. 144(5):676-84; Adams et al. (2008) Expert Rev Anticancer Ther. 8(8):1237-45; Belda-Iniesta et al. (2006) Cancer Biol Ther. 5(8):912-4; Liu et al. (2010) Cancer Chemother Pharmacol. 65(5):849-61参照)。ある例において、抗EGFR抗体は、抗EGFR抗体で処置できる疾患または障害を有する患者に投与する。ある例において、疾患の処置は、疾患の症状に対抗するための、疾患の臨床的顕在化後のここに記載する抗EGFR抗体の投与を含む。ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体の投与は、疾患根絶のために投与する。ここに記載する修飾抗EGFR抗体で処置できる疾患または障害の例は、自己免疫性および炎症性疾患、感染症および癌を含む。
a. 癌
EGFRは、多様なヒト悪性腫瘍、例えば肺癌、頭頸部癌、結腸癌、乳癌、卵巣癌および神経膠腫における癌発生および進行と関連する。EGFR関連分子因子、例えばコピー数および遺伝子変異が、癌の予後および予測因子として同定されている(例えば、Bronte et al. (2011) Front Biosci. 3:879-887; Harding and Burtness (2005) Drugs Today 41(2):107-127参照)。例えば、高EGFR発現は、頭頸部扁平上皮細胞癌(HNSCC)の患者の予後不良と関連する(Szabo et al. (2011) Oral Oncol. 47(6):487-496)。
抗EGFR抗体、例えばここに記載する修飾抗EGFR抗体はEGF受容体と結合し、刺激を阻止できる。例えば、修飾抗EGFR抗体の受容体への結合は、上皮細胞増殖因子(EGF)の結合を阻害しおよび/または抗体−受容体複合体の内部移行をもたらすことができる(Harding and Burtness, Drugs Today (Barc))。それゆえに、抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体は、例えば、受容体リン酸化および受容体関連キナーゼ活性の活性化を阻害し、最終的に受容体介在細胞シグナル伝達を遮断できる。
低pHおよび/または高乳酸濃度でのここに提供する抗EGFR抗体の増加した活性のために、抗EGFR抗体は、非標的細胞または組織と比較して、腫瘍微小環境で優先的活性であり得る。ここに記載する修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントは、EGFRを発現する、固形腫瘍を含む腫瘍の処置に使用できる。EGFR発現腫瘍は、その局所微小環境に存在するEGFに感受性であり得て、さらに腫瘍産生EGFまたはトランスフォーミング増殖因子−アルファ(TGF−α)により刺激され得る。本方法により処置または予防できる疾患および状態は、例えば、腫瘍増殖がEGFR傍分泌および/または自己分泌ループを介して刺激されるものを含む。ここに記載する方法は、それゆえに血管が新生されていないまたはまだ実質的に血管が新生されていない腫瘍の処置に有用なであり得る。さらに、抗EGFR抗体、例えばここに記載する修飾抗EGFR抗体は、腫瘍関連血管形成を阻止できる。血管内皮のEGFR刺激は、腫瘍の血管新生と関連する。典型的に、血管内皮は、他の源(例えば腫瘍細胞)からのEGFおよび/またはTGF−αにより傍分泌形態で刺激される。従って、抗EGFR抗体、例えばここに記載する修飾抗EGFR抗体は、血管が新生された腫瘍または新生物の処置に有用であり得る。
変更されたpH微小環境は、疾患状態で見られる最も一般的な微小環境、例えば腫瘍微小環境であり、他の特性、例えば低酸素と比較して、疾患微小環境で最も均一である(例えばFogh Andersen et al. (1995) Clin. Chem., 41:1522-1525; Bhujwalla et al. (2002) NMR Biomed., 15:114-119; Helmlinger et al. (1997) Nature Med., 3:177; Gerweck and Seetharaman (1996), Cancer Res. 56(6):1194-1198参照)。例えば、多くの腫瘍において、‘ワールブルク効果’が、約5.6〜約6.8の範囲のpH、例えば高くてもまたは約または正確にpH5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7または6.8の微小環境を産生する。それゆえに、中性pHよりも酸性pHで活性な抗EGFR抗体、例えばここに記載する修飾抗EGFR抗体は、非標的疾患細胞または組織での活性を最小化しながら、EGFR発現腫瘍の処置に使用できる。
さらに、多くの腫瘍において、‘ワールブルク効果’は、10〜15mMの乳酸濃度の微小環境を産生する。高乳酸レベルは、頭頸部、転移結腸直腸癌、子宮頸癌および扁平上皮細胞癌を含むが、これらに限定されない、多様な腫瘍と関連することが判明している(例えば、Correlation of High Lactate Levels in Head and Neck Tumors with Incidence of Metastasis. Stefan Walenta, Ahmad Salameh, Heidi Lyng, Jan F. Evensen, Margarethe Mitze, Einar K. Rofstad, and Wolfgang Mueller-Klieser. (1997) American Journal of Pathology 150(2): 409-415; Correlation of High Lactate Levels in Human Cervical Cancer with Incidence of Metastasis. Georg Schwickert, Stefan Walenta, Kolbein Suiulfor. Einar K. Rofstad, and Wolfgang Mueller-Klieser. (1995) Cancer Research 55: 4757-4759; High Lactate Levels Predict Likelihood of Metastases, Tumor Recurrence, and Restricted Patient Survival in Human Cervical Cancers. Stefan Walenta, Michael Wetterling, Michael Lehrke, Georg Schwickert, Kolbein Sundfor, Einar K. Rofstad, and Wolfgang Mueller-Klieser. (2000) Cancer Research 60: 916-921; In Vitro Proton Magnetic Resonance Spectroscopic Lactate and Choline Measurements, 18F-FDG Uptake, and Prognosis in Patients with Lung Adenocarcinoma. JianFei Guo, Kotaro Higashi, Hajime Yokota, Yosinobu Nagao, Yoshimichi Ueda, Yuko Kodama, Manabu Oguchi, Suzuka Taki, Hisao Tonami, and Itaru Yamamoto. (2004) J Nucl Med 45: 1334-1339; Lactate and malignant tumors: A therapeutic target at the end stage of glycolysis. Saroj P. Mathupala, Chaim B. Colen, Prahlad Parajuli, Andrew E. Sloan (2007) J Bioenerg Biomembr 39: 73-77; Lactate Metabolism in Patients with Metastatic Colorectal Cancer. Christopher P. Holroyde, Rita S. Axelrod, Charles L. Skutches, Agnes C. Haff, Pavle Paul, and George A. Reichard. (1979) Cancer Research 39: 4900-4904; Lactate, not pyruvate, is neuronal aerobic glycolysis end product: an in vitro electrophysiological study. A Schurr and R.S. Payne. (2007) Neuroscience 147: 613-619; Tumor lactate content predicts for response to fractionated irradiation of human squamous cell carcinomas in nude mice. Verena Quennet, Ala Yarominab, Daniel Zipsb, Andrea Rosnerb, Stefan Walentaa, Michael Baumannb, Wolfgang Mueller-Kliesera. (2006) Radiotherapy and Oncology 81: 130-135参照)。それゆえに、正常生理的乳酸濃度よりも高乳酸濃度で活性な抗EGFR抗体、例えばここに記載する修飾抗EGFR抗体は、非標的疾患細胞または組織での活性を最小化しながら、EGFR発現腫瘍の処置に使用できる。
処置できる腫瘍は、原発腫瘍および転移腫瘍、ならびに難治性腫瘍を含む。難治性腫瘍は、化学療法剤単独、抗体単独、放射線単独またはそれらの組み合わせでの処置に応答しないまたは耐性である腫瘍を含む。難治性腫瘍はまたこのような薬剤での処置により阻止されたように見えるが、処置中止後、最大5年間、ときどき最大10年間またはそれより後で再発する腫瘍を含む。腫瘍は、EGFRを正常レベルで発現してよくまたはEGFRを、例えば、正常レベルの少なくとも10倍、100倍または1000倍であるレベルで過発現してよい。
EGFRを発現し、ここに提供する修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントで処置できる腫瘍の例は、癌、神経膠腫、肉腫(脂肪肉腫を含む)、腺癌、腺肉腫および腺腫を含む。このような腫瘍は、例えば、乳房、心臓、肺、小腸、結腸、脾臓、腎臓、膀胱、頭頸部、卵巣、前立腺、脳、膵臓、皮膚、骨、骨髄、血液、胸腺、子宮、精巣、子宮頸または肝臓を含む、体の実質的に全ての部分で生じ得る。
抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体およびそのフラグメントで処置できる腫瘍の例は、EGFRを過発現するものである。処置できるEGFRを過発現することが観察されているいくつかの腫瘍は、結腸直腸および頭頸部腫瘍、特に頭頸部の扁平上皮細胞癌、脳腫瘍例えば神経膠芽腫および肺、乳房、膵臓、食道、膀胱、腎臓、卵巣、子宮頸および前立腺の腫瘍を含むが、これらに限定されない。
ここに提供する抗EGFR抗体および抗体そのフラグメントにより処置できる腫瘍の他の例は、カポジ肉腫、CNS新生物、神経芽腫、毛細血管芽腫、髄膜腫および脳転移腫瘍、黒色腫、消化器および腎癌および肉腫、横紋筋肉腫、神経膠芽腫(例えば多形神経膠芽腫)および平滑筋肉腫を含む。EGFRを発現し得る癌の例は、リンパ腫、芽細胞腫、神経内分泌腫瘍、中皮腫、シュワン腫、髄膜腫、黒色腫および白血病またはリンパ系悪性腫瘍を含むが、これらに限定されない。このような癌の例は、血液系腫瘍、例えばホジキンリンパ腫;非ホジキンリンパ腫(バーキットリンパ腫、小リンパ性リンパ腫/慢性リンパ性白血病、菌状息肉症、マントル細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、汎発性大B細胞リンパ腫、辺縁帯リンパ腫、ヘアリー細胞白血病およびリンパ形質細胞性白血病)、B細胞急性リンパ芽球性白血病/リンパ腫およびT細胞急性リンパ芽球性白血病/リンパ腫を含むリンパ球前駆体細胞の腫瘍、胸腺腫、末梢T細胞白血病、成人T細胞白血病/T細胞リンパ腫および大顆粒リンパ性白血病を含む成熟TおよびNK細胞の腫瘍、ランゲルハンス細胞組織球増殖症、骨髄球性腫瘍、例えば成熟を伴うAML、分化なしのAML、急性前骨髄球性白血病、急性骨髄単球性白血病および急性単球性白血病を含む急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病を含む骨髄異形成症候群および慢性骨髄増殖性障害;中枢神経系の腫瘍、例えば神経膠腫、神経膠芽腫、神経芽腫、星状細胞腫、髄芽腫、上衣腫および網膜芽細胞腫;頭頸部(例えば、鼻咽頭癌、唾液腺癌および食道癌)、肺(例えば、小細胞肺癌、非小細胞性肺癌、肺の腺癌および肺の扁平上皮癌)、消化管(例えば、消化器癌を含む胃または胃部の癌、胆道または胆管の癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌および肛門の癌)、生殖器系(例えば、精巣、肛門陰茎または前立腺癌、子宮、膣、外陰、子宮頸部、卵巣および子宮内膜癌)、皮膚(例えば、黒色腫、基底細胞癌、扁平上皮細胞癌、光線性角化症)、肝臓(例えば、肝癌、肝癌、肝細胞癌および肝細胞腫)、骨(例えば、骨巨細胞腫および溶骨性骨癌)、付加的組織および臓器の固形腫瘍(例えば、膵癌、膀胱癌、腎臓または腎癌、甲状腺癌、乳癌、腹膜の癌およびカポジ肉腫)および血管系の腫瘍(例えば、血管肉腫および血管外皮腫)を含むが、これらに限定されない。
b. 非癌過増殖性疾患
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体および抗体そのフラグメントは、対象における非癌過増殖性疾患の処置に使用できる。EGFRは、Gタンパク質共役受容体(GPCR)、サイトカイン、受容体チロシンキナーゼおよびインテグリンから多様な細胞応答、例えばマイトジェン活性化タンパク質キナーゼ活性化、遺伝子転写および増殖へのシグナル伝達における重要な経路要素である。リガンドEGFRへの結合は、細胞質チロシン残基の自己リン酸化を誘発し、これは、細胞増殖に至る細胞経路を活性化できる。過発現および/または過刺激が超増殖を起こし得る。例えば、EGFRvIII変異により、EGFR受容体が構成的に活性なキナーゼ機能を有し、細胞増殖を刺激する。抗EGFR抗体が非癌過増殖性障害を処置できることは当分野で知られている。例えば、胃の希な、前悪性、非癌性、過増殖性障害であるメネトリエ病はセツキシマブで処置できる(Fiske et al. (2009) Sci Trasl. Med. 1(8): 8ra18; Myers et al.(2012) Mol. Cell. Proteomics 11:10.1074/mcp.M111.015222, 1-15)。
ここに提供する抗EGFR抗体により処置できる過増殖性疾患の例は、抗EGFR抗体の投与により処置できる過増殖性疾患のいずれかを含み、例えば、乾癬、日光角化症および脂漏性角化症、疣贅、ケロイド瘢痕および湿疹を含む。また包含されるのは、ウイルス感染、例えばパピローマウイルス感染が原因の過増殖性疾患である。種々のタイプの乾癬は、例えば膿汁様ブリスター(膿疱性乾癬)、重篤な皮膚脱落(紅皮症乾癬)、液滴様点(滴状乾癬)および滑らかな炎症損傷(逆乾癬)のような特徴を示し得る。乾癬の処置は、全てのタイプの乾癬(例えば、尋常性乾癬、膿疱性乾癬、乾癬性紅皮症、関節症性乾癬、類乾癬、掌蹠膿疱症)の処置を含むと理解される。
c. 自己免疫性疾患または障害
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体および抗体そのフラグメントは、自己免疫性疾患または障害の処置に使用できる。ここに記載する抗EGFR抗体で処置できる自己免疫性疾患または障害の例は、同種異系間島移植拒絶反応、円形脱毛症、強直性脊椎炎、抗リン脂質抗体症候群、自己免疫性アジソン病、抗好中球細胞質自己抗体(ANCA)、副腎の自己免疫性疾患、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、自己免疫性心筋炎、自己免疫性好中球減少症、自己免疫性卵巣炎および精巣炎、自己免疫性血小板減少症、自己免疫性蕁麻疹、ベーチェット病、類天疱瘡、心筋症、キャッスルマン症候群、セリアックスプルー皮膚炎、慢性疲労免疫機能不全症候群、慢性炎症性脱髄性ポリニューロパシー、チャーグ・ストラウス症候群、瘢痕性類天疱瘡、クレスト症候群、寒冷凝集素疾患、クローン病、皮膚筋炎、円板状エリテマトーデス、必須混合型クリオグロブリン血症、第VIII因子不全、線維筋痛症−線維筋炎、糸球体腎炎、グレーブス病、ギラン・バレー、グッドパスチャー症候群、移植片−対−宿主疾患(GVHD)、橋本甲状腺炎、血友病A、特発性肺線維症、特発性血小板減少性紫斑病(ITP)、IgAニューロパシー、IgM多発神経障害、免疫仲介血小板減少症、若年性関節炎、川崎病、扁平苔癬、エリテマトーデス、メニエール病、混合型結合組織疾患、多発性硬化症、I型糖尿病、重症筋無力症、尋常性天疱瘡、悪性貧血、結節性多発性動脈炎、多発性軟骨炎、ポリ腺症候群、リウマチ性多発筋痛症、ポリ筋炎および皮膚筋炎、原発性無ガンマグロブリン血症、原発性胆汁性肝硬変、乾癬、乾癬性関節炎、レイノー現象、ライター症候群、リウマチ性関節炎、サルコイドーシス、強皮症、シェーグレン症候群、固体臓器移植片拒絶、スティッフマン症候群、全身エリテマトーデス、高安動脈炎、側頭動脈炎/巨細胞性動脈炎、血栓性血小板減少性紫斑病、潰瘍性大腸炎、ブドウ膜炎、脈管炎、例えば疱疹状皮膚炎、脈管炎、白斑症およびウェゲナー肉芽腫症を含むが、これらに限定されない。
d. 炎症性障害
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体および抗体そのフラグメントは、炎症性疾患または障害の処置に使用できる。ここに提供する修飾抗EGFR抗体により処置できる炎症性障害は、急性呼吸促迫症候群(ARDS)、急性敗血症性関節炎、アレルギー性脳脊髄炎、アレルギー性鼻炎、アレルギー性脈管炎、アレルギー、喘息、アテローム性動脈硬化症、慢性細菌またはウイルス感染による慢性炎症、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、冠動脈疾患、脳炎、炎症性腸疾患、炎症性骨溶解、急性および遅延性過敏症反応と関連する炎症、腫瘍と関連する炎症、末梢神経傷害または脱髄性疾患、組織外傷、例えば熱傷および虚血と関連する炎症、髄膜炎による炎症、多臓器傷害症候群、肺線維症、敗血症および敗血症性ショック、スティーブンス・ジョンソン症候群、未分化関節症および未分化脊椎関節症を含むが、これらに限定されない。
e. 感染症
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体および抗体そのフラグメントは、感染症の処置に使用できる。ここに記載する抗EGFR抗体で処置できる感染症は、病原体、例えばウイルス、細菌、真菌、原虫および寄生虫が原因の疾患を含むが、これらに限定されない。感染症は、アデノウイルス、サイトメガロウイルス、デング、エプスタイン・バー、ハンタ、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、I型単純ヘルペス、II型単純ヘルペス、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、ヒトパピローマウイルス(HPV)、インフルエンザ、麻疹、ムンプス、パポーバウイルス、ポリオ、呼吸器多核体ウイルス、牛疫、ライノウイルス、ロタウイルス、風疹、SARSウイルス、天然痘およびウイルス性髄膜炎を含むウイルスが原因であり得る。感染症はまた、バチルス・アントラシス、ボレリア・ブルグドルフェリ、カンピロバクター・ジェジュニ、クラミジア・トラコマチス、クロストリジウム・ボツリヌム、クロストリジウム・テタニ、ジフテリア、大腸菌、レジオネラ、ヘリコバクター・ピロリ、マイコバクテリウム・リケッチア、マイコプラズマ、ナイセリア、百日咳、シュードモナス・エルジノーサ、シュードモナス・ニューモニア、ストレプトコッカス属、スタフィロコッカス属、ビブリオ・コレラエおよびエルシニア・ペスチスを含む細菌が原因でもある。感染症はまた真菌、例えばアスペルギルス・フミガーツス、ブラストミセス・デルマチチジス、カンジダ・アルビカンス、コクシジオイデス・イミチス、クリプトコッカス・ネオフォルマンス、ヒストプラズマ・カプスラーツムおよびペニシリウム・マルネッフェイが原因でもあり得る。感染症はまた原虫および寄生虫、例えばクラミジア、コクシジウム(kokzidiose)、リーシュマニア、マラリア、リケッチアおよびトリパノソーマが原因であり得る。
f. 他の疾患および状態
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体および抗体そのフラグメントは、EGFR発現と関連するおよび/または現存する抗EGFR抗体、例えばセツキシマブが処置することが知られている他の疾患および状態の処置に使用できる。ここに記載する抗EGFR抗体で処置できる他の疾患および状態は、心臓状態、例えば鬱血性心不全(CHF)、心筋炎および心筋の他の常態;皮膚状態、例えば酒さ、アクネおよび湿疹;骨および歯の状態、例えば骨喪失、骨粗鬆症、ページェット病、ランゲルハンス細胞組織球増殖症、歯周病、廃用性骨減少症、骨軟化症、単骨性線維性骨異形成症、多骨性線維性骨異形成症、骨転移、骨疼痛管理、液性悪性高カルシウム血症、歯周再建、脊髄傷害および骨折;代謝状態、例えばゴーシェ病;内分泌状態、例えばクッシング症候群;および神経学状態を含むが、これらに限定されない。
2. 治療対象
抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体での治療の対象または候補は、抗EGFR抗体の投与により処置できる疾患または状態、例えばここに記載するまたは当分野で知られる疾患または状態を有する対象、例えばヒト患者を含むが、これらに限定されない。
a. EGFRを過発現する対象の選択
ある例において、治療の対象または候補を、例えば膜上のウェスタンブロッティング(WB)および全ホモジネートおよび組織マイクロアレイ上の免疫組織化学(IHC)のような、当分野で知られる方法を使用するEGFR発現の陽性の証拠について試験する。さらに、リン酸化EGFR(pEGFR)を、膜上のウェスタンブロッティングにより測定できる(例えば、Thariat et al. (2012) Clin. Cancer Res. 18:1313参照)。EGFR評価を、例えば、EGFRPHARMDXスコアリング・ガイドライン(Dako, Glostrup, Denmark)を使用して評価できる。EGFR発現cは、EGFR陽性細胞を最大密度で含み得る、腫瘍侵襲の最深領域を含む切片上で評価できる。このような方法は当業者の能力の範囲内である(例えば、Ervin-Haynes et al. (2006) J. Clin. Oncol. ASCO Annual Meeting Proceedings Part I. Vol. 24, No. 18S (June 20 Supplement)13000; Goldstein and Armin (2001) Cancer 92(5):1331-1346; Bibeau et al. (2006) Virchows Arch. 449(3):281-287参照)。
b. EGFR関連多型性を示す対象の選択
ある例において、治療の対象または候補を、ここに提供する抗EGFR抗体の効果を予測するために、1個以上の多型性についてスクリーニングする。抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾EGFR抗体と相互作用できる多くの受容体、ヒト集団で多型である。ある患者または患者の集団について、ここに提供する修飾抗EGFR抗体の効果は、タンパク質における特異的多型性の存在または非存在により影響を受け得る。例えば、FcγRIIIaは158位で多型であり、一般にV(高親和性)またはF(低親和性)のいずれかである。V/Vホモ接合型遺伝子型を有する患者は、強いナチュラル・キラー(NK)応答を開始し、抗CD20抗体リツキサン(登録商標)(リツキシマブ)での処置に良好な臨床的応答を有することが観察されている(Dall'Ozzo et. al. (2004) Cancer Res. 64:4664-4669)。さらなる多型性は、FcγRIIa R131またはH131を含み、このような多型性は、多型性によってFc結合およびその後の生物学的活性を高めるまたは強めることが知られtいる。
ある例において、治療の対象または候補を、ここに提供する抗EGFR抗体の効果を予測するために1個以上の多型性についてスクリーニングする。このような方法は当業者の能力の範囲内である。この情報を、例えば、治験に包含するまたは除外する患者を選択するためにまたは承認後医師および患者に適当な投与量および処置選択肢に関するガイダンスを提供するために使用できる。例えば、FcγRIIIa 158Fがホモ接合型またはヘテロ接合型である患者では、抗体薬物、例えば抗CD20 mAbリツキシマブは効果が下がり得る(Carton 2002 Blood 99: 754-758; Weng 2003 J. Clin. Oncol. 21:3940-3947);このような患者は、ここに提供する修飾抗EGFR抗体にはるかに良好な臨床的応答を示し得る。
c. 抗EGFR関連副作用を示す対象の同定
ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体で治療するための対象または候補は、抗EGFR抗体、例えば当分野で知られるあらゆる抗EGFR抗体の投与が原因の1個以上の副作用を経験している対象、例えばヒト患者であるが、これに限定されない。対象に副作用を起こした抗EGFR抗体治療に換えてここに提供する抗EGFRを投与することは、同等なまたは改善された治療有効性をもたらし、同時に減少したまたは少ない副作用をもたらし得る。それゆえに、このような方法において、ここに提供する抗EGFR抗体以外の抗EGFR抗体治療剤を投与され、該治療剤の投与と関連する1個以上の症状または副作用を経験する対象を同する。次いで、同定された患者に、ここに提供する抗EGFR抗体を投与し、治療を継続する。ここに提供する抗EGFRの投与量および投与頻度を含む投与レジメは、先の抗EGFR抗体治療と同一でも異なってもよい。いくつかの例では、投与量を増加しても減少してもよい。特定の処置する対象、疾患または状態の性質、現存する症状または副作用の性質および投与する特定のここに提供する修飾抗EGFR抗体のような因子に基づき投与レジメを決定するのは、担当医の技術範囲内である。
本明細書の他のどこかに記載するとおり、EGFRは、多くの正常ヒト組織で発現する(Lacouture, and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12, 1-5)。それゆえに、多くの治療剤抗EGFR抗体、例えばセツキシマブの投与は望ましくない反応を起こす。このような副作用は当業者に周知であり、評価または同定できる。抗EGFR抗体治療剤が原因の副作用を同定する方法は、ここに記載するあらゆる方法、例えば患者問診、患者試験および血液試験を含む。評価できる副作用は、例えば、セツキシマブの投与と関連する副作用のような、ここに記載するあらゆる副作用を含む、抗EGFR抗体の投与と関連することが当業者に知られるあらゆる副作用であり得る。
例えば、セツキシマブの副作用は、症候性低マグネシウム血症、爪囲炎、発熱、皮膚科学的毒性、顔面および躯幹上部の丘疹小水疱性皮疹、発毛異常、頭毛喪失、顔面の毛および睫毛の成長増加、皮膚乾燥および掻痒および圧痛を伴う爪周囲炎症を含む、ここに記載するおよび/または当業者に知られるあらゆるものを含む(Eng (2009) Nat. Rev. 6:207-218; Schrag et al. (2005) J. Natl. Cancer Inst. 97(16):1221-1224; Lacouture and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12:1-5)。ある例において、セツキシマブの副作用は丘疹膿疱性発疹、皮膚乾燥、掻痒、眼および爪変化、ざ瘡様皮膚反応、ざ瘡様発疹、ざ瘡様濾胞性発疹、アクネ様発疹、斑点状丘疹皮膚発疹、単形性膿疱性損傷、丘疹膿疱性反応を含む皮膚毒性を含む(Lacouture and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12:1-5)。副作用は外部事象により誘発され得および/または経時的に発症し得る。例えば、皮膚発疹は日光暴露により誘発され得、段階的に、例えば感覚障害、紅斑および浮腫(例えば、第1週);丘疹膿疱性発疹(例えば、第2週);および痂皮(例えば、第4週)と進行し得る。発疹の処置が成功したら、紅斑および皮膚乾燥は、先に丘疹膿疱性発疹(例えば、第4〜6週)に冒された領域で見られ得る。抗EGFR抗体、例えばセツキシマブの投与と関連し得る他の皮膚毒性は、掻痒、紅斑および爪囲炎を含む(Lacouture, and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12, 1-5)。例えば、セツキシマブは、患者の約5%に免疫応答を誘発する。このような免疫応答は、抗体またはフラグメントの循環からの免疫複合体介在クリアランスを生じ、反復投与を治療に不適とし、それにより患者の治療利益を減らし、抗体再投与を限定し得る。
ある例において、副作用の重症度をNational Cancer Institute Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) v4.0に従い評価でき、これは、副作用の重症度の類別基準を設定する。CTCAEは、各有害作用の重症度の独特な臨床的記載を示すグレード1〜5を含む。CTCAEの一般的ガイドラインの下、グレード1有害事象は軽度、無症候性または軽度の症状、臨床的または診断的観察のみであり、介入は示されていない。グレード2有害事象は中程度の、最小の、局所的または非侵襲性介入が示され、年相応の手段的日常生活動作(ADL)を制限する。グレード3有害事象は重篤なまたは医学的に顕著な、しかし、直ちに生命を危うくするものではなく、入院または長期入院が示され、セルフケアADLを無能および制限する。グレード4有害事象は、生命を危うくする結果であり、緊急の介入が指示される。グレード5有害事象は、有害事象と関連する死と分類される。それゆえに、例えば、ここに提供する抗EGFR抗体を、特定のグレードの副作用を有すると同定された対象に投与したとき、CTCAE v4.0下で分類する副作用のグレードの減少により特徴付けられる副作用をもたらし得る。ある例において、副作用の減少は、ここに記載するまたは当業者に知られるあらゆる症状を含む、副作用と関連する症状の重症度の減少により特徴付けられる。
抗EGFR抗体の副作用を示す患者の他の道程方法は当業者に知られ、クオリティ・オブ・ライフ質問表を含む(例えば、Jonker et al. (2007) N. Engl. J. Med. 357:2040-2048)。抗EGFR抗体の副作用および副作用の重症度を同定するために当業者に知られる方法の例を下に記載する。これらの副作用は例であり、限定的であることを意図しない。抗EGFR抗体、例えばセツキシマブの投与と関連する当分野で知られるまたは個々に記載するあらゆる副作用を対象で同定でき、それにより対象を、そのような副作用がさらに増悪しないおよび/または減少するように、続いてここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体で処置できる。
i. 皮膚毒性
ヒト皮膚において、EGFRは基底ケラチン生成細胞で発現され、上皮増殖を刺激し、分化を阻害し、創傷治癒を加速し得る(Lacouture, and Melosky (2007) Skin Therapy Lett. 12:1-5; Nanney et al. (1996) J. Invest. Dermatol 94(6):742-748)。EGFR機能の阻害はケラチン生成細胞の増殖および遊走を阻害し、炎症性ケモカイン発現を起こし得る。これらの効果は炎症性細胞動員および続く皮膚傷害に至り得て、これはここに記載する副作用のような副作用をもたらし得る。皮膚基底層環境のpHは中性である(例えば、正確にまたは約pH7.0〜7.2)。それゆえに、中性pHよりも低pHで活性が上昇した抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体、例えばここに提供する抗EGFR抗体は皮膚毒性を減少させ、副作用を減少させ得る。皮膚におけるEGFR阻害が原因の副作用およびその同定および分類方法の例を下に記載する。
丘疹(小さく、盛り上がった面皰)および膿疱(小さく、膿が詰まった疱疹)から成る皮疹により特徴付けられる丘疹小水疱性皮疹およびざ瘡様発疹は、典型的に顔面、頭皮および胸上部および背中に現れる。アクネと異なり、丘疹小水疱性皮疹は白色頭または黒色頭を有さず、掻痒または圧痛のある損傷を伴い、症候性であり得る(CTCAE v. 4.03, U.S. Department of Health and Human Services, published June 14, 2010)。丘疹小水疱性皮疹およびざ瘡様発疹は、患者試験および/または臨床的問診により同定および分類できる。グレード1丘疹小水疱性皮疹またはざ瘡様発疹は、<10%体表面積(BSA)を覆う丘疹および/または膿疱と分類され、これは、掻痒または圧痛の症状と関連し得る。グレード2丘疹小水疱性皮疹またはざ瘡様発疹は、10〜30%BSAを覆う丘疹および/または膿疱と分類され、これは掻痒または圧痛の症状と関連し得る;心理社会的影響と関連し;的手段的日常生活動作(ADL)を限定する。グレード3丘疹小水疱性皮疹またはざ瘡様発疹は、>30%BSAを覆う丘疹および/または膿疱と分類され、これは、掻痒または圧痛の症状と関連し得る;セルフケアADLを限定する;そして、経口抗生物質指示を伴う局所重感染と関連し得る。グレード4丘疹小水疱性皮疹またはざ瘡様発疹は、BSAのあらゆるパーセントを覆う丘疹および/または膿疱と分類され、掻痒または圧痛の症状と関連し得て、IV抗生物質の指示を伴う広範な重感染と関連し;生命を危うくする結果である。グレード5丘疹小水疱性皮疹またはざ瘡様発疹は死をもたらすと分類される(CTCAE v. 4.03, U.S. Department of Health and Human Services, published June 14, 2010; Schrag J. Natl. Cancer. Inst. 97(16):1221-1224)。
抗EGFR抗体、例えばセツキシマブの副作用の例は皮膚乾燥であり、これは、鱗状およびくすんだ肌;細孔および紙のような薄い皮膚肌目により特徴付けられる障害である。皮膚乾燥は患者の試験および/または臨床的問診により同定および分類できる。グレード1皮膚乾燥は<10%BSAを覆い、関連する紅斑または掻痒がないとして分類される。グレード2皮膚乾燥は、10%〜30%BSAを覆い、紅斑または掻痒を伴い、手段的ADLの制限があると分類される。グレード3皮膚乾燥は>30%BSAを覆い、掻痒およびセルフケアADLの制限と関連すると分類される(CTCAE v. 4.03, U.S. Department of Health and Human Services, published June 14, 2010; Schrag J. Natl. Cancer. Inst. 97(16):1221-1224)。
皮膚色素増加症は、過剰なメラニン沈着による皮膚の黒ずみにより特徴付けられる副作用である。皮膚色素増加症は患者の試験および/または臨床的問診により同定および分類できる。グレード1皮膚色素増加症は、<10%BSAを覆う色素増加症、心理社会的影響なしと分類される。グレード2皮膚色素増加症は、>10%BSAを覆う色素増加症および心理社会的影響と関連すると分類される(CTCAE v. 4.03, U.S. Department of Health and Human Services, published June 14, 2010; Schrag J. Natl. Cancer. Inst. 97(16):1221-1224)。
掻痒は、激しい掻痒感により特徴付けられる副作用である。掻痒は患者試験および/または臨床的問診により評価できる。グレード1掻痒は、軽度のまたは局所的掻痒として分類され、局所介入が示される。グレード2掻痒の症状は、激しいまたは広汎性の掻痒、間欠性掻痒、ひっかき行動による皮膚変化(例えば、浮腫、丘疹形成、剥脱、苔癬化、滲出/痂皮)、手段的ADLの制限を含み、経口介入が示され得る。グレード3掻痒の症状は、激しい、広汎性のおよび/または常時の掻痒、セルフケアADLの制限または睡眠の制限を含み、経口コルチコステロイドまたは免疫抑制性治療が示され得る(CTCAE v. 4.03, U.S. Department of Health and Human Services, published June 14, 2010; Schrag J. Natl. Cancer. Inst. 97(16):1221-1224)。
爪囲炎は、爪周囲の軟組織が含まれる、感染過程により特徴付けられる副作である。爪囲炎は患者試験および/または臨床的問診により評価できる。グレード1爪囲炎は、爪郭浮腫または紅斑および角質破壊の症状を含むとして分類される。グレード2爪囲炎の症状は、局所介入が示され得て、経口介入(例えば、抗生物質、抗真菌、抗ウイルス)が示され、疼痛を伴う爪郭浮腫または紅斑、分泌物または爪プレート分離および手段的ADLの制限を含み得る。グレード3爪囲炎の症状はセルフケアADLの制限を含み得て、外科的介入またはIV抗生物質が示される。
ii. 低マグネシウム血症
EGFRは腎臓、特に、70%の濾過マグネシウムが再吸収される場所であるヘンレループの上行性肢で高度に発現される。それゆえに、EGFRと相互作用する抗体はマグネシウム輸送を妨害し得る。血中マグネシウムが低濃度である低マグネシウム血症は、抗EGFR抗体の投与の副作用であり得る。ある研究において、セツキシマブ治療を受けた患者の5%がグレード3または4低マグネシウム血症を示した。
ヘンレループは中性pH(例えば、pH6.9〜7.4)を有する(Dieleman et al.(2001) J. Acquir Immune Defic Syndr. 28(1):9-13; Dantzler et al. (2000) Pflugers Arch. 440(1):140-148)。それゆえに、中性pHよりも低pHで活性が増加した修飾抗EGFR抗体、例えばここに提供する修飾抗EGFR抗体は低マグネシウム血症を減少し得る。
低マグネシウム血症は、血清マグネシウムレベルの測定により診断および/または評価できる。例えば、CTCAEは、グレード1低マグネシウム血症を、<正常下限(LLN)−1.2mg/dLの血清マグネシウム濃度;グレード2低マグネシウム血症を、1.2〜0.9mg/dL血清マグネシウム;グレード3低マグネシウム血症を、<0.9〜0.7mg/dL血清マグネシウム、グレード4低マグネシウム血症を、<0.7mg/dL血清マグネシウムおよび生命を危うくする結果を伴い得る、そしてグレード5低マグネシウム血症を死に至ると分類する。さらに、低マグネシウム血症の症状は当業者に知られ、疲労、錯感覚および低カルシウム血症を含む(CTCAE v. 4.03, U.S. Department of Health and Human Services, published June 14, 2010; Schrag J. Natl. Cancer. Inst. 97(16):1221-1224)。
d. 処置対象の選択または同定のための他の方法
当分野で知られる治療候補の他のスクリーニング方法が意図される。例えば、カーステンラット肉腫ウイルス癌遺伝子ホモログ(KRAS)変異状態が、結腸直腸癌におけるセツキシマブ治療に対する応答の予測であることが最近示されている(Van Cutsem et al. (2008) J. Clin. Oncol 26 (May 20 suppl): Abstract 2)。KRASは、多くのシグナル伝達経路において役割を有するGTPaseである。KRASをコードする遺伝子の変異は、25%を超える結腸直腸癌に存在し、EGFR阻害薬物の成功の予測である。変異KRAS遺伝子の発現は、EGFR阻害剤治療に対する応答の低下をもたらす。KRAS変異は、市販の検査診断で検出できる。
3. 投与量
ここに提供する方法において、抗EGFR抗体または抗体フラグメントの治療有効量を投与できる。このような投与量は当業者により、例えば担当医により経験的に決定できる。ある例において、投与する投与量は、特定の疾患または状態に対する既知抗EGFR抗体、例えばセツキシマブの投与量を参照する。ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の治療有効濃度は、例えばここに提供するまたは当分野で知られるアッセイを使用する、既知インビトロおよびインビボ系における抗EGFR抗体の試験により経験的に決定できる。
治療的に投与される抗EGFR抗体の有効量は、例えば、治療的目標、投与経路および患者の状態による。さらに、担当医は、疾患の重症度およびタイプ、患者の健康、体重、性別、食習慣、時間および投与経路、他の医薬および他の関連臨床的因子を含む、薬物の作用を修飾することが知られる種々の因子を考慮できる。さらに、治療専門家は、副作用、例えばここに記載するまたは当分野で知られる副作用の発生率およびその重症度を考慮できる。従って、治療専門家は、必要に応じて、至適治療効果が得られ、かつ望ましくない副作用を最小化するために必要な抗体またはその抗原結合フラグメントの投与量をタイトレーションし、投与経路を修飾できる。臨床医は、抗体を投与量が所望の効果を達成するものに到達するまで投与できる。この治療の進展を、ここに記載するまたは当分野で知られる慣用のアッセイによりモニターできる。修飾抗EGFR抗体の投与量は、活性を達成し、同時に作副用を減らしまたは排除するのに必要な至適または最小投与量の同定により変わり得る。
一般に、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体の投与の投与量範囲は、抗EGFR抗体での処置に応答性の状態の症状が回復する、所望の治療効果を生じるのに十分多いものである。一般に、投与量は患者の年齢、状態、性別および疾患の程度により変わり、当業者により決定できる。ある例において、投与量は有害副作用を起こすほど多くない。投与量は、個々の医師が何らかの有害副作用の出現の場合には調節できる。投与量の例は、約または正確に0.1mg/kg〜100mg/kg、例えば少なくとも約または約0.1mg/kg、約または正確に0.15mg/kg、約または正確に0.2mg/kg、約または正確に0.25mg/kg、約または正確に0.30mg/kg、約または正確に0.35mg/kg、約または正確に0.40mg/kg、約または正確に0.45mg/kg、約または正確に0.5mg/kg、約または正確に0.55mg.kg、約または正確に0.6mg/kg、約または正確に0.7mg/kg、約または正確に0.8mg/kg、約または正確に0.9mg/kg、約または正確に1.0mg/kg、約または正確に1.1mg/kg、約または正確に1.2mg/kg、約または正確に1.3mg/kg、約または正確に1.4mg/kg、約または正確に1.5mg/kg、約または正確に1.6mg/kg、約または正確に1.7mg/kg、約または正確に1.8mg/kg、約または正確に1.9mg/kg、約または正確に2mg/kg、約または正確に2.5mg/kg、約または正確に3mg/kg、約または正確に3.5mg/kg、約または正確に4mg/kg、約または正確に4.5mg/kg、約または正確に5mg/kg、約または正確に5.5mg/kg、約または正確に6mg/kg、約または正確に6.5mg/kg、約または正確に7mg/kg、約または正確に7.5mg/kg、約または正確に8mg/kg、約または正確に8.5mg/kg、約または9mg/kg、約または9.5mg/kg、約または正確に10mg/kg、約または正確に11mg/kg、約または正確に12mg/kg、約または正確に13mg/kg、約または正確に14mg/kg、約または正確に15mg/kg、約または正確に16mg/kg、約または正確に17mg/kg、約または正確に18mg/kg、約または正確に19mg/kg、約または正確に20mg/kg、約または正確に21mg/kg、約または正確に22mg/kg、約または正確に23mg/kg、約または正確に24mg/kg、約または正確に25mg/kg、約または正確に30mg/kg、約または正確に40mg/kg、約または正確に50mg/kg、約または正確に60mg/kg、約または正確に70mg/kg、約または正確に80mg/kg、約または90mg/kg、約または正確に100mg/kgまたはそれ以上を含むが、これらに限定されない。ある例において、投与量の例は、約または正確に0.01mg/m〜約または正確に800mg/m、例えば例えば、少なくとも約または約または正確に0.01mg/m、約または正確に0.1mg/m、約または正確に0.5mg/m、約または正確に1mg/m、約または正確に5mg/m、約または正確に10mg/m、約または正確に15mg/m、約または正確に20mg/m、約または正確に25mg/m、約または正確に30mg/m、約または正確に35mg/m、約または正確に40mg/m、約または正確に45mg/m、約または正確に50mg/m、約または正確に100mg/m、約または正確に150mg/m、約または正確に200mg/m、約または正確に250mg/m、約または正確に300mg/m、約または正確に400mg/m、約または正確に500mg/m、約または正確に600mg/mおよび約または正確に700mg/mを含むが、これらに限定されない。当業者は、mg/kgおよびmg/mの単位で投与量を認識し、変換できると理解される(例えば、Michael J. Derelanko, TOXICOLOGIST'S POCKET HANDBOOK, CRC Press, p.16 (2000)参照)。
疾患または状態の処置のために、抗EGFR抗体の投与量は疾患のタイプおよび重症度により変わり得る。抗EGFR抗体は、一回投与、複数の別々の投与または持続輸注により投与できる。数日間またはそれより長い期間の反復投与について、状態によって、処置は、疾患症状の所望の抑制が起こるまたは患者の状態の所望の改善が達成されるまで反復できる。反復投与は、処置の進行に応じて、抗EGFR抗体の量の増加または減少を含み得る。例えば、初期負荷投与量は維持投与量より多くてよい。ある例において、初期負荷投与量は400mg/mであり、維持投与量は250mg/mである。
他の投与レジメンもまた意図される。例えば、投与レジメは変わり得る。副作用が減少した抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は高投与レジメンで使用できる。さらに、病的組織で活性が増加した抗EGFR抗体は低投与レジメンで使用できる。ここに記載する修飾抗EGFR抗体を含む抗EGFR抗体の活性の決定方法は当業者に知られ、方法の例はここに記載されている。さらに、投与レジメは経験的に決定できる。開示する抗EGFR抗体の個々の投与の最適な量および間隔は、処置する状態の性質および程度、投与の形態、経路および部位および特定の処置する対象の年齢および状態により、医師は使用すべき適当な投与量を決定できる。この投与量を、適宜何回も反復できる。副作用が生じたら、通常の診療に従い、量および/または投与頻度を変え、または減らし得る。このような試験は当業者のレベルの範囲内である。
ある例において、抗EGFR抗体を1日あたりまたは数日間にわたり1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回またはそれ以上投与する。ある例において、抗EGFR抗体を2回以上の連続投与で投与し、ここで、投与は選択した一定時間離れている。ある例において、選択した時間は、少なくともまたは約1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、1週間、2週間、3週間、1ヶ月間、2ヶ月間または3ヶ月間である。
特定の投与量または投与レジメンの副作用も、抗EGFR抗体の1投与量以上の投与後に、例えば、ここに記載するまたは当分野で知られるあらゆる方法により評価できる。投与量および/または投与頻度は、副作用のタイプおよび重症度により修飾できる。
当業者により理解されるとおり、至適処置レジメンは変わり、至適治療的投与量および投与頻度を決定するために、治療前および1サイクル以上の治療後に、処置下の疾患の状態および患者の一般的健康を評価するのは処置方法の範囲内である。さらに特定の対象のいずれかについて、特異的投与レジメンは、個々の要求および医薬製剤を投与するまたは投与を監督する人の専門的判断に応じて経時的に調節でき、ここに示す投与量は単なる例であり、範囲をそれに限定することを意図しないことは理解される。疾患または状態、例えばここに記載する疾患または状態の処置のために投与する抗EGFR抗体の量は、ここに記載するまたは当業者に知られる標準的臨床的技術により決定できる。さらに、インビトロアッセイおよび動物モデルを用いて、至適投与量範囲の同定の助けとし得る。このようなアッセイは、対象、例えばヒトへの投与のために外挿できる投与量範囲を提供し得る。動物モデルに基づく至適投与量範囲の同定方法は当業者に周知であり、例はここに記載されている。
4. 投与経路
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は、例えば全身または局所投与を含む、ポリペチドの投与について当分野で知られるあらゆる方法により対象に投与できる。抗EGFR抗体は、非経腸(例えば、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下または腔内)、局所、硬膜外または粘膜(例えば鼻腔内、経口、膣、外陰膣、食道、口腔食道、気管支または肺)のような経路で投与できる。抗EGFR抗体は、対象に外的に、局所または経皮作用の発揮のために疾患の部位に投与できる。抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントを含む組成物は、任意の好都合な経路で、例えば輸注またはボーラス注射により、上皮性または皮膚粘膜裏層(例えば、経口粘膜、膣、直腸および腸管粘膜)を介する吸収により投与できる。抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントを含む組成物は、他の生物学的活性剤と共に投与できる。具体例において、抗EGFR抗体は、輸注送達、例えば輸注ポンプまたはシリンジポンプにより投与され、他の治療剤と組み合わせてまたは単剤療法として投与できる。
投与の方法および/または経路は、ここに提供する抗EGFR抗体の投与と関連する有害副作用を軽減するために変わり得る。例えば、患者が軽度または中程度(すなわち、グレード1または2)輸注反応を経験するならば、輸注速度を減速する(例えば10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%またはそれ以上減らす)。患者が重篤な(すなわち、グレード3または4)輸注反応を経験するならば、輸注を一時的にまたは永久に中止し得る。
ある例において、対象が有害副作用、例えば重篤な皮膚毒性、例えば重篤なざ瘡様発疹を経験するならば、処置を調節し得る。例えば、有害副作用発生後、投与を、1〜2週間または有害副作用が改善するまでのように遅らせ得る。ある例において、さらに有害副作用が生じた後、投与量を減らし得る。例えば、投与量が250mg/mであるならば、有害副作用の2回目の発生後、抗EGFR抗体の投与を1〜2週間遅らせてよい。副作用が改善したならば、抗EGFR抗体の投与を250mg/mに量を減らして続けてよい。副作用が3回目に発生した後、抗EGFR抗体の投与を1〜2週間遅らせてよい。副作用が改善したら、抗EGFR抗体の投与を150mg/mに量を減らして続けてよい。有害副作用が数回発生した後、抗EGFR抗体の投与を中止してよい。軽度または中程度皮膚毒性を有する患者において、当業者は、投与量を修飾することなく投与を続け得る。このような決定は当業者の能力の範囲内である。
送達のための適当な方法は、抗EGFR抗体または抗体またはその抗原結合フラグメントを含む医薬組成物の特性に基づき、当業者が選択できる。このような特性は、溶解度、吸湿性、結晶化特性、融点、密度、粘性、流動、安定性および分解プロファイルを含むが、これらに限定されない。
5. 組み合わせ治療
ここに提供する方法において、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、1種以上の他の治療レジメンまたは治療剤の前に、後にまたは同時に投与でき、熟練した医師は、経験的にまたは薬剤の薬物動態および作用機序に基づき、各治療レジメンまたは治療剤の適当な1回または複数回投与量、ならびに適当な投与のタイミングおよび方法を決定できる。付加的治療レジメまたは治療剤は、抗EGFR抗体の効果または安全性を高め得る。ある例において、付加的治療レジメまたは治療剤は、抗EGFR抗体の作用を変えるのではなく、同一疾患または合併性を処置できる。ある例において、付加的治療レジメまたは治療剤は、抗EGFR抗体の投与と関連する当分野で知られるまたはここに記載する1個以上の副作用を改善、低減または回避し得る。
例えば、ここに記載する抗EGFR抗体は、化学療法、放射線治療または化学療法および放射線治療両者と共に投与できる。修飾抗EGFR抗体は、抗体、細胞毒性剤、化学療法剤、サイトカイン、増殖阻害剤、抗ホルモン剤、キナーゼ阻害剤、抗血管形成剤、心保護剤、免疫刺激剤、免疫抑制性剤、血液細胞の増殖を促進する薬剤、血管形成阻害剤、タンパク質チロシンキナーゼ(PTK)阻害剤、付加的抗EGFR抗体、FcγRIIbまたは他のFc受容体阻害剤または他の治療剤を含むが、これらに限定されない1種以上の他の予防剤または治療剤と組み合わせて投与できる。
1種以上の付加的薬剤は、抗EGFR抗体と同時に、逐次的にまたは間欠性にできる。該薬剤は、抗EGFR抗体と、例えば、同一医薬組成物の一部としてまたは同一送達方法で併用できる。ある例において、該薬剤は、抗EGFR抗体と、修飾抗EGFR抗体と同時であるが、異なる送達手段で併用できる。該薬剤はまた抗EGFR抗体の投与と異なる時間であるが、抗EGFR抗体の投与と合わせた予防または治療効果を有するのに十分に近い時間に投与できる。ある例において、1種以上の付加的薬剤は、抗EGFR抗体の投与と一定期間離れて、後にまたは前に投与できる。ある例において、該期間は1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、1週間、2週間、3週間、1ヶ月間、2ヶ月間または3ヶ月間である。ある例において、1種以上の付加的薬剤を複数回投与しおよび/またはここに提供する抗EGFR抗体を複数回投与する。
ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、1種以上の抗体または抗体フラグメントと投与する。抗EGFR抗体は、同一疾患または付加的合併性の処置に効果を有する1種以上の他の抗体と投与できる。例えば、抗EGFR抗体と共に投与する1種以上の抗体は、抗癌抗体、自己免疫性または炎症性疾患を処置するための抗体、移植片拒絶を処置するための抗体、移植変対宿主病(GVHD)を処置するための抗体および感染症を処置するための抗体から選択できる。ある例において、ここに提供される抗EGFR抗体の2種以上を組み合わせて投与する。
ここに提供する抗EGFR抗体と併用できる抗癌抗体の例は、抗17−IA細胞表面抗原抗体、例えばPanorex(登録商標)(エドレコロマブ);抗4−1BB抗体;抗4Dc抗体;抗A33抗体、例えばA33およびCDP−833;抗α1インテグリン抗体、例えばナタリズマブ;抗α4β7インテグリン抗体、例えばLDP-02;抗αVβ1インテグリン抗体、例えばF-200、M-200およびSJ-749;抗αVβ3インテグリン抗体、例えばアブシキシマブ、CNTO-95、Mab-17E6およびVitaxin(登録商標);抗補体因子5(C5)抗体、例えば5G1.1;抗CA125抗体、例えばOvaRex(登録商標)(オレゴボマブ);抗CD3抗体、例えばNuvion(登録商標)(ビジリズマブ)およびRexomab;抗CD4抗体、例えばIDEC-151、MDX-CD4、OKT4A;抗CD6抗体、例えばオンコリシンBおよびオンコリシンCD6;抗CD7抗体、例えばHB2;抗CD19抗体、例えばB43、MT-103およびオンコリシンB;抗CD20抗体、例えば2H7、2H7.v16、2H7.v114、2H7.v115、Bexxar(登録商標)(トシツモマブ)、リツキサン(登録商標)(リツキシマブ)およびZevalin(登録商標)(イブリツモマブチウキセタン);抗CD22抗体、例えばLymphocide(登録商標)(エピラツズマブ);抗CD23抗体、例えばIDEC-152;抗CD25抗体、例えばバシリキシマブおよびZenapax(登録商標)(ダクリズマブ);抗CD30抗体、例えばAC10、MDX-060およびSGN-30;抗CD33抗体、例えばMylotarg(登録商標)(ゲムツズマブオゾガマイシン)、オンコリシンMおよびSmart Ml 95;抗CD38抗体;抗CD40抗体、例えばSGN-40およびトラリズマブ;抗CD40L抗体、例えば5c8、Antova(登録商標)およびIDEC-131;抗CD44抗体、例えばビヴァツヅマブ;抗CD46抗体;抗CD52抗体、例えばCampath(登録商標)(アレムツズマブ);抗CD55抗体、例えばSC-1;抗CD56抗体、例えばhuN901-DM1;抗CD64抗体、例えばMDX-33;抗CD66e抗体、例えばXR-303;抗CD74抗体、例えばIMMU-1 10;抗CD80抗体、例えばガリキシマブおよびIDEC-1 14;抗CD89抗体、例えばMDX-214;抗CD123抗体;抗CD138抗体、例えばB-B4-DM1;抗CD146抗体、例えばAA-98;抗CD148抗体;抗CEA抗体、例えばcT84.66、ラベツズマブおよびPentacea(登録商標);抗CTLA−4抗体、例えばMDX-101;抗CXCR4抗体;抗EGFR抗体、例えばABX-EGF、アービタックス(登録商標)(セツキシマブ)、IMC-C225およびMerck Mab 425;抗EpCAM抗体、例えばCrucellの抗EpCAM、ING-1およびIS-IL-2;抗エフリンB2/EphB4抗体;抗Her2抗体、例えばハーセプチン(登録商標))、MDX-210;抗FAP(線維芽細胞活性化タンパク質)抗体、例えばシブロツズマブ;抗フェリチン抗体、例えばNXT-211;抗FGF−1抗体;抗FGF−3抗体;抗FGF−8抗体;抗FGFR抗体、抗フィブリン抗体;抗G250抗体、例えばWX-G250およびRencarex(登録商標);抗GD2ガングリオシド抗体、例えばEMD-273063およびTriGem;抗GD3ガングリオシド抗体、例えばBEC2、KW-2871およびミツモマブ;抗gpIIb/IIIa抗体、例えばReoPro;抗ヘパリナーゼ抗体;抗Her2/ErbB2抗体、例えばハーセプチン(登録商標)(トラスツマブ)、MDX−210およびペルツズマブ;抗HLA抗体、例えばOncolym(登録商標)、Smart 1D10;抗HM1.24抗体;抗ICAM抗体、例えばICM3;抗IgA受容体抗体;抗IGF−1抗体、例えばCP-751871およびEM-164;抗IGF−1R抗体、例えばIMC-A12;抗IL−6抗体、例えばCNTO-328およびエルシリモマブ;抗IL−15抗体、例えばHuMax(登録商標)-IL15;抗KDR抗体;抗ラミニン5抗体;抗ルイスY抗原抗体、例えばHu3S193およびIGN-311;抗MCAM抗体;抗Muc1抗体、例えばBravaRexおよびTriAb;抗NCAM抗体、例えばERIC-1およびICRT;抗PEM抗原抗体、例えばTheragynおよびTherex;抗PSA抗体;抗PSCA抗体、例えばIG8;抗Ptk抗体;抗PTN抗体;抗RANKL抗体、例えばAMG−162;抗RLIP76抗体;抗SK−1抗原抗体、例えばMonopharm C;抗STEAP抗体;抗タグ72抗体、例えばCC49-SCAおよびMDX-220;抗TGF−β抗体、例えばCAT-152;抗TNF−α抗体、例えばCDP571、CDP870、D2E7、ヒュミラ(登録商標)(アダリムマブ)およびレミケード(登録商標)(インフリキシマブ);抗TRAIL−R1およびTRAIL−R2抗体;抗VE−カドヘリン−2抗体;および抗VLA−4抗体、例えばアンテグレン(登録商標)を含むが、これらに限定されない。さらに、GD3エピトープ抗体BEC2およびgp72エピトープ抗体105AD7を含むが、これらに限定されない抗イディオタイプ抗体を使用できる。さらに、抗CD3/CD20抗体Bi20を含むが、これに限定されない二重特異性抗体を使用できる。
ここに提供する抗EGFR抗体と併用できる自己免疫性または炎症性疾患、移植片拒絶、GVHDを処置できる抗体の例は、抗α4β7インテグリン抗体、例えばLDP-02、抗ベータ2インテグリン抗体、例えばLDP-01、抗補体(C5)抗体、例えば5G1.1、抗CD2抗体、例えばBTI-322、MEDI-507、抗CD3抗体、例えばOKT3、SMART抗CD3、抗CD4抗体、例えばIDEC-151、MDX-CD4、OKT4A、抗CD11a抗体、抗CD14抗体、例えばIC14、抗CD18抗体、抗CD23抗体、例えばIDEC 152、抗CD25抗体、例えばゼナパックス、抗CD40L抗体、例えば5c8、Antova、IDEC-131、抗CD64抗体、例えばMDX−33、抗CD80抗体、例えばIDEC-114、抗CD147抗体、例えばABX-CBL、抗E−セレクチン抗体、例えばCDP850、抗gpIIb/IIIa抗体、例えばReoPro(登録商標)/Abcixima、抗ICAM−3抗体、例えばICM3、抗ICE抗体、例えばVX-740、抗FcγR1抗体、例えばMDX-33、抗IgE抗体、例えばrhuMab-E25、抗IL−4抗体、例えばSB-240683、抗IL−5抗体、例えばSB-240563、SCH55700、抗IL−8抗体、例えばABX-IL8、抗インターフェロンガンマ抗体および抗TNFa抗体、例えばCDP571、CDP870、D2E7、インフリキシマブ、MAK-195F、抗VLA−4抗体、例えばアンテグレンを含むが、これらに限定されない。自己免疫性または炎症性疾患、移植片拒絶およびGVHDの処置に併用できる他のFc含有分子の例は、p75 TNF受容体/Fc融合エンブレル(登録商標)(エタネルセプト)およびRegeneronのIL−1トラップを含むが、これに限定されない。
感染症の処置に併用できる抗体は、抗炭疽抗体、例えばABthrax、抗CMV抗体、例えばCytoGamおよびセビルマブ、抗クリプトスポリジウム抗体、例えばCryptoGAM、Sporidin-G、抗ヘリコバクター抗体、例えばPyloran、抗B型肝炎抗体、例えばHepeX-B、Nabi-HB、抗HIV抗体、例えばHRG-214、抗RSV抗体、例えばフェルビズマブ、HNK−20、パリビズマブ、RespiGamおよび抗スタフィロコッカス抗体、例えばAurexis、Aurograb、BSYX-A110およびSE-Mabを含むが、これらに限定されない。
ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体は、1個以上のFc受容体との結合を競合する1個以上の分子と併用する。例えば、阻害性受容体FcγRIIbの阻害剤の併用は、エフェクター機能を高め得る。同様に、活性化受容体、例えばFcγRIIIaの阻害剤の併用は、望まないエフェクター機能を最小化し得る。Fc受容体阻害剤は、FcγRIIb、FcγRIIIaまたは他のFc受容体との結合について競合的阻害剤として作用するように操作されたFc分子、ならびに他の免疫グロブリン、特に、IVIg(静脈内免疫グロブリン)と呼ばれる処置を含むが、これらに限定されない。一つの態様において、阻害剤を投与し、抗EGFR抗体の投与前に作用させる。逐次投与の効果を達成する別の方法は、Fc受容体阻害剤の速放性投与形態を投与し、その後抗EGFR抗体の徐放性製剤を投与することである。速放性および放出制御製剤は、別々に投与しても、一単位投与量形態に併せてもよい。
ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、1個以上の化学療法剤と投与する。化学療法剤の例は、アルキル化剤、例えばチオテパおよびシクロホスファミド(CYTOXAN(登録商標));アルキルスルホネート類、例えばブスルファン、インプロスルファンおよびピポスルファン;アンドロゲン、例えばカルステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトン;抗副腎類、例えばアミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン;抗アンドロゲン例えばフルタミド、ニルタミド、ビカルタミド、リュープロリドおよびゴセレリン;抗生物質、例えばアクラシノマイシン系、アクチノマイシン、アントラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン系、カクチノマイシン、カリチアマイシン、カルビシン、カルミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン系、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6−ジアゾ−5−オキソ−L−ノルロイシン、ドキソルビシン、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシン系、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン系、ペプロマイシン、ポルフィロマイシン、ピューロマイシン、ケラマイシン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシン;例えばタモキシフェン、ラロキシフェン、アロマターゼ阻害性4(5)−イミダゾール類、4−ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケオキシフェン、LY 117018、オナプリストンおよびトレミフェン(フェアストン)を含む抗エストロゲン類;代謝拮抗剤、例えばメトトレキサートおよび5−フルオロウラシル(5−FU);葉酸類似体、例えばデノプテリン、メトトレキサート、プテロプテリン、トリメトレキサート;アジリジン系、例えばベンゾデパ、カルボコン、メツレデパおよびウレデパ;アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホロアミド、トリエチレンチオホスホロアミドおよびトリメチロールメラミンを含むエチレンイミン系およびメチルメラミン系;葉酸補充剤、例えばフォリン酸;窒素マスタード類、例えばクロラムブシル、クロルナファジン、クロロホスファミド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、メクロレタミンオキシドヒドロクロライド、メルファラン、ノベンビチン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド、ウラシルマスタード;ニトロソウレア類、例えばカルムスチン、クロロゾトシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、ラニムスチン;白金類似体、例えばシスプラチンおよびカルボプラチン;ビンブラスチン;白金;タンパク質、例えばアルギニンデイミナーゼおよびアスパラギナーゼ;プリン類似体、例えばフルダラビン、6−メルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニン;ピリミジン類似体、例えばアンシタビン、アザシチジン、6−アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスウリジン、5−FU;タキサン類、例えばパクリタキセル(タキソール(登録商標)、Bristol-Myers Squibb Oncology, Princeton, N.J.)およびドセタキセル(タキソテール(登録商標))、Rhone-Poulenc Rorer, Antony, France);トポイソメラーゼ阻害剤RFS 2000;チミジル酸シンターゼ阻害剤(例えばTomudex);アセグラトンを含む付加的化学療法剤;アルドホスファミドグリコシド;アミノレブリン酸;アムサクリン;ベストラブシル;ビスアントレン;エダトレキサート;デホスファミド;デメコルチン;ジアジクオン;ジフルオロメチルオルニチン(DMFO);エフロルニチン;酢酸エリプチニウム;エトグルシド;硝酸ガリウム;ヒドロキシウレア;レンチナン;ロニダミン;ミトグアゾン;ミトキサントロン;モピダモール;ニトラクリン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ポドフィリン酸;2−エチルヒドラジド;プロカルバジン;PSK(登録商標);ラゾキサン;シゾフィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジコン;2,2’,2”−トリクロロトリエチルアミン;ウレタン;ビンデシン;ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトール;ピポブロマン;ガシトシン;アラビノシド(“Ara-C”);シクロホスファミド;チオテパ;クロラムブシル;ゲムシタビン;6−チオグアニン;メルカプトプリン;メトトレキサート;エトポシド(VP−16);イホスファミド;マイトマイシンC;ミトキサントロン;ビンクリスチン;ビノレルビン;ナベルビン;ノバントロン;テニポシド;ダウノマイシン;アミノプレリン;ゼローダ;イバンドロン酸;CPT-11;レチノイン酸;エスペラマイシン系;カペシタビン;およびトポイソメラーゼ阻害剤、例えばイリノテカンを含むが、これらに限定されない。上記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸または誘導体を使用できる。ある例において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体をイリノテカンと投与する(例えば、Pfeiffer et al. (2007) Acta. Oncol. 46(5):697-701参照)。
化学療法剤を、プロドラッグとして投与できる。ここに記載する抗EGFR抗体と共に投与できるプロドラッグの例は、ホスフェート含有プロドラッグ、チオホスフェート含有プロドラッグ、スルフェート含有プロドラッグ、ペプチド含有プロドラッグ、D−アミノ酸修飾プロドラッグ、グリコシル化プロドラッグ、ベータ−ラクタム含有プロドラッグ、場合により置換されていてよいフェノキシアセトアミド含有プロドラッグまたは場合により置換されていてよいフェニルアセトアミド含有プロドラッグ、5−フルオロシトシンおよびより活性な細胞毒性遊離剤に変換できる他の5−フルオロウリジンプロドラッグを含むが、これらに限定されない。
ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、1種以上の抗血管形成剤と併用できる。例えば、抗血管形成因子は、血管形成促進に関与する増殖因子または増殖因子受容体と結合した小分子またはタンパク質(例えば、抗体、Fc融合またはサイトカイン)である。抗血管形成剤の例は、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)と結合する抗体またはVEGF−Rと結合する抗体、VEGFまたはVEGF−R発現レベルを減少させるRNAベースの治療剤、VEGF−毒素融合体、RegeneronのVEGF−トラップ、アンジオスタチン(プラスミノーゲンフラグメント)、抗トロンビンIII、アンギオザイム、ABT-627、Bay 12-9566、BeneFin、ベバシズマブ、ビスホスホネート、BMS-275291、軟骨誘発阻害剤(CDI)、CAI、CD59補体フラグメント、CEP-7055、Col 3、コンブレタスタチンA−4、エンドスタチン(コラーゲンXVIIIフラグメント)、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤、フィブロネクチンフラグメント、gro−ベータ、ハロフジノン、ヘパリナーゼ類、ヘパリンヘキササッカライドフラグメント、HMV833、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、IM-862、インターフェロンアルファ、インターフェロンベータ、インターフェロンガンマ、インターフェロン誘導型タンパク質10(IP−10)、インターロイキン−12、クリングル5(プラスミノーゲンフラグメント)、マリマスタット、メタロプロテイナーゼ阻害剤(例えばTIMPs)、2−メトキシエストラジオール、MMI 270(CGS 27023A)、プラスミノーゲンアクティベーター阻害剤(PAI)、血小板因子−4(PF4)、プリノマスタット、プロラクチン16kDaフラグメント、プロリフェリン関連タンパク質(PRP)、PTK 787/ZK 222594、レチノイド類、ソリマスタット、スクアラミン、SS3304、SU5416、SU6668、SU11248、テトラヒドロコルチゾール−S、テトラチオモリブデート、サリドマイド、トロンボスポンジン−1(TSP−1)、TNP470、トランスフォーミング増殖因子ベータ(TGF−β)、バスキュロスタチン、バソスタチン(カルレティキュリンフラグメント)、ZS6126およびZD6474を含むが、これらに限定されない。
ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を1種以上のチロシンキナーゼ阻害剤と共に投与する。チロシンキナーゼ阻害剤の例は、キナゾリン類、例えばPD 153035、4−(3−クロロアニリノ)キナゾリン;ピリドピリミジン類;ピリミドピリミジン類;ピロロピリミジン類、例えばCGP 59326、CGP 60261およびCGP 62706;ピラゾロピリミジン類、4−(フェニルアミノ)−7H−ピロロ(2,3−d)ピリミジン類;クルクミン(ジフェルロイルメタン、4,5−ビス(4−フルオロアニリノ)フタルイミド);ニトロチオフェン部分含有チロホスチン類;PD-0183805(Warner-Lambert);アンチセンス分子(例えばErbBコード化核酸と結合するもの);キノキサリン類(米国特許番号5,804,396);チロホスチン類(米国特許番号5,804,396);ZD6474(Astra Zeneca);PTK−787(Novartis/Schering AG);汎ErbB阻害剤、例えばC1−1033(Pfizer);Affinitac(ISIS 3521; Isis/Lilly);メシル酸イマチニブ(STI571、Gleevec(登録商標);Novartis);PKI 166(Novartis);GW2016(GlaxoSmithKline);C1-1033(Pfizer);EKB−569(Wyeth);セマキシニブ(Sugen);ZD6474(AstraZeneca);PTK−787(Novartis/Schering AG);INC-1 C11(Imclone);または次の広報に記載されているもの:米国特許番号5,804,396;PCT WO99/09016(American Cyanimid);PCT WO98/43960(American Cyanamid);PCT WO97/38983(Warner-Lambert);PCT WO99/06378(Warner-Lambert);PCT WO99/06396(Warner-Lambert);PCT WO96/30347(Pfizer、Inc);PCT WO96/33978(AstraZeneca);PCT WO96/33979(AstraZeneca);PCT WO96/33980(AstraZeneca)、ゲフィチニブ(Iressa(登録商標)、ZD1839、AstraZeneca)およびOSI-774(Tarceva(登録商標)、OSI Pharmaceuticals/Genentech)を含むが、これらに限定されない。
ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を1種以上の免疫調節剤と投与する。このような薬剤は、1個以上のサイトカインの産生を増加または減少でき、自己抗原提示を上方または下方制御でき、MHC抗原をマスクしまたは免疫細胞の1個以上のタイプの増殖、分化、遊走または活性化状態を促進する。免疫調節剤の例は、非ステロイド性抗炎症性薬物(NSAID)、例えばアスピリン、イブプロフェン、セレコキシブ、ジクロフェナク、エトドラク、フェノプロフェン、インドメタシン、ケトロラク、オキサプロジン、スリンダク、トルメチン、ロフェコキシブ、ナプロキセン、ケトプロフェンおよびナブメトン;ステロイド類(例えばグルココルチコイド類、デキサメサゾン、コルチゾン、ヒドロキシコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、アザルフィジン、エイコサノイド類、例えばプロスタグランジン類、トロンボキサン類およびロイコトリエン類;ならびに局所ステロイド類、例えばアントラリン、カルシポトリエン、クロベタゾールおよびタザロテン);サイトカイン、例えばTGFb、IFNa、IFNb、IFNg、IL−2、IL4、IL−10;サイトカイン、ケモカインまたは抗体を含む受容体アンタゴニスト、エンブレル(登録商標)(エタネルセプト)、ヒュミラ(登録商標)(アダリムマブ)およびレミケード(登録商標)(インフリキシマブ)を含む、BAFF、B7、CCR2、CCR5、CD2、CD3、CD4、CD6、CD7、CD8、CD11、CD14、CD15、CD17、CD18、CD20、CD23、CD28、CD40、CD40L、CD44、CD45、CD52、CD64、CD80、CD86、CD147、CD152、補体因子(C5、D)、CTLA4、エオタキシン、Fas、ICAM、ICOS、IFNα、IFNβ、IFNγ、IFNAR、IgE、IL−1、IL−2、IL−2R、IL−4、IL−5R、IL−6、IL−8、IL−9、IL−12、IL−13、IL−13R1、IL−15、IL−18R、IL−23、インテグリン類、LFA−1、LFA−3、MHC、セレクチン類、TGFβ、TNFα、TNFβ、TNF−R1、T細胞受容体に対する、可溶性受容体および受容体−Fc融合物;異種性抗リンパ球グロブリン;他の免疫調節性分子、例えば2−アミノ−6−アリール−5置換ピリミジン類、MHC結合ペプチドおよびMHCフラグメントに対する抗イディオタイプ抗体、アザチオプリン、ブレキナール、ブロモクリプチン、シクロホスファミド、シクロスポリンA、D−ペニシラミン、デオキシスペルグアリン、FK506、グルタラルデヒド、金、ヒドロキシクロロキン、レフルノミド、マロノニトロアミド類(例えばレフルノミド)、メトトレキサート、ミノサイクリン、ミゾルビン、ミコフェノール酸モフェチル、ラパマイシンおよびスルファサラジンを含むが、これらに限定されない。
ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を1個以上のサイトカインと共に投与する。サイトカインの例は、リンホカイン、モノカインおよび伝統的ポリペチドホルモンを含むが、これらに限定されない。とりわけサイトカインに包含されるのは、増殖ホルモン、例えばヒト増殖ホルモン、N−メチオニルヒト増殖ホルモンおよびウシ増殖ホルモン;副甲状腺ホルモン;チロキシン;インスリン;プロインスリン;レラキシン;プロレラキシン;糖タンパク質ホルモン、例えば卵胞刺激ホルモン(FSH)、甲状腺刺激ホルモン(TSH)および黄体ホルモン(LH);肝臓増殖因子;線維芽細胞増殖因子;プロラクチン;胎盤性ラクトゲン;腫瘍壊死因子−アルファおよび−ベータ;ミュラー管抑制物質;マウスゴナドトロピン関連ペプチド;インヒビン;アクチビン;血管内皮細胞増殖因子;インテグリン;トロンボポエチン(TPO);神経増殖因子、例えばNGF−ベータ;血小板増殖因子;トランスフォーミング増殖因子(TGF)、例えばTGF−アルファおよびTGF−ベータ;インシュリン様増殖因子−Iおよび−II;エリスロポエチン(EPO);骨誘導因子;インターフェロン、例えばインターフェロン−アルファ、ベータおよびガンマ;コロニー刺激因子(CSF)、例えばマクロファージ−CSF(M−CSF);顆粒球−マクロファージ−CSF(GM−CSF);および顆粒球−CSF(G−CSF);インターロイキン(IL)、例えばIL−1、IL−1アルファ、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12;IL−15、腫瘍壊死因子、例えばTNF−アルファまたはTNF−ベータ;およびLIFおよびキットリガンド(KL)を含む他のポリペチド因子を含むが、これらに限定されない。
ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、1個以上のサイトカインまたは免疫系の細胞を刺激し、所望のエフェクター機能を増強する他の薬剤と共に投与する。例えば、IL−2を含むが、これに限定されないNK細胞を刺激する薬剤をここに記載する抗EGFR抗体と投与できる。他の態様において、C5a、ホルミルペプチド、例えばN−ホルミル−メチオニル−ロイシル−フェニルアラニン(Beigier-Bompadre et. al. (2003) Scand. J. Immunol. 57: 221-8)を含むが、これらに限定されないマクロファージを刺激する薬剤をここに記載する抗EGFR抗体と投与できる。また、G−CSFおよびGM−CSFを含むが、これらに限定されない好中球を刺激する薬剤をここに記載する抗EGFR抗体と投与できる。さらに、このような免疫刺激性サイトカインの遊走を促進する薬剤をここに記載する抗EGFR抗体と投与できる。またインターフェロンガンマ、IL−3およびIL−7を含むが、これらに限定されない付加的薬剤は、1個以上のエフェクター機能を増強できる。ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体を、1種以上のサイトカインまたはエフェクター細胞機能を阻害する他の薬剤と投与する。
ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体を、アミノグリコシド抗生物質(例えばアプラマイシン、アルベカシン、バンベルマイシン系、ブチロシン、ジベカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、パロモマイシン、リボスタマイシン、シソマイシン、スペクチノマイシン)、アミノシクリトール類(例えばスペクチノマイシン)、アムフェニコール抗生物質(例えばアジダムフェニコール、クロラムフェニコール、フロルフェニコールおよびチアムフェニコール)、アンサマイシン抗生物質(例えばリファミドおよびリファンピシン)、カルバペネム系(例えばイミペネム、メロペネム、パニペネム);セファロスポリン系(例えばセファクロル、セファドロキシル、セファマンドール、セファトリジン、セファゼドン、セフォゾプラン、セフピミゾール、セフラミド、セフピロム、セフプロジル、セフロキシム、セフィキシム、セファレキシン、セフラジン)、セファマイシン系(セフブペラゾン、セフォキシチン、セフミノクス、セフメタゾールおよびセフォテタン);リノコサミド類(例えばクリンダマイシン、リンコマイシン);マクロライド(例えばアジスロマイシン、ブレフェルジンA、クラリスロマイシン、エリスロマイシン、ロキシスロマイシン、トブラマイシン)、モノバクタム系(例えばアズトレオナム、カルモナムおよびチゲモナム);ムピロシン;オキサセフェム系(例えばフロモキセフ、ラタモキセフおよびモキサラクタム);ペニシリン系(例えばアムジノシリン、アムジノシリンピボキシル、アモキシシリン、バカンピシリン、ベンジルペニシリン酸、ベンジルペニシリンナトリウム、エピシリン、フェンベニシリン、フロキサシリン、ペナメシリン、ペネタマートヨウ化水素酸塩、ペニシリンo−ベネタミン、ペニシリンO、ペニシリンV、ペニシリンVベンゾエート、ペニシリンVヒドラバミン、ペニメピサイクリンおよびフェネチシリンカリウム);ポリペチド(例えばバシトラシン、コリスチン、ポリミキシンB、テイコプラニン、バンコマイシン);キノロン系(アミフロキサシン、シノキサシン、シプロフロキサシン、エノキサシン、エンロフロキサシン、フレロキサシン、フルメキン、ガチフロキサシン、ゲミフロキサシン、グレパフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ナリジクス酸、ノルフロキサシン、オフロキサシン、オキソリニン酸、ペフロキサシン、ピペミド酸、ロソクサシン、ルフロキサシン、スパルフロキサシン、テマフロキサシン、トスフロキサシンおよびトロバフロキサシン);リファンピン;ストレプトグラミン系(例えばキヌプリスチン、ダルホプリスチン);スルホンアミド系(スルファニルアミド、スルファメトキサゾール);テトラサイクリン系(クロルテトラサイクリン、塩酸デメクロサイクリン、デメチルクロルテトラサイクリン、ドキシサイクリン、ズラマイシン、ミノサイクリン、ネオマイシン、オキシテトラサイクリン、ストレプトマイシン、テトラサイクリンおよびバンコマイシン)を含むが、これらに限定されない1種以上の抗生物質と共に投与できる。
ある例において、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、アンホテリシンB、シクロピロクス、クロトリマゾール、エコナゾール、フルコナゾール、フルシトシン、イトラコナゾール、ケトコナゾール、ミコナゾール、ニスタチン、テルビナフィン、テルコナゾールおよびチオコナゾールを含むが、これらに限定されない1種以上の抗真菌剤と共に投与できる。ある例において、ここに記載する抗EGFR抗体を、プロテアーゼ阻害剤、逆転写酵素阻害剤およびタイプIインターフェロン、ウイルス融合阻害剤、ノイラミニダーゼ阻害剤、アシクロビル、アデフォビル、アマンタジン、アンプレナビル、クレブジン、エンフュービルタイド、エンテカビル、フォスカーネット、ガンシクロビル、イドクスウリジン、インジナビル、ロピナビル、プレコナリル、リバビリン、リマンタジン、リトナビル、サキナビル、トリフルリジン、ビダラビンおよびジドブジンを含む他のものを含むが、これらに限定されない1種以上の抗ウイルス剤と共に投与する。
ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、他の治療レジメンと組み合わせ得る。例えば、一つの態様において、ここに提供する修飾抗EGFR抗体で処置する患者は、放射線治療を受け得る。放射線治療は、当分野で一般に用いられ、当業者に知られるプロトコルに従い投与できる。このような治療は、セシウム、イリジウム、ヨウ素またはコバルト放射線を含むが、これらに限定されない。放射線治療は全身照射であってよくまたは体内または体の上の特異的部位または組織、例えば肺、膀胱または前立腺に直接局所であってよい。典型的に、放射線治療を、約1〜2週間の期間にわたりパルスで投与する。放射線治療は、しかしながら、長期間にわたり投与できる。例えば、放射線治療を、頭頸部癌を有する患者に約6〜約7週間投与し得る。所望により、放射線治療を一回投与または複数、連続的投与として投与できる。熟練した医師は、ここで有用な放射線治療の適当な1回または複数投与量を経験的に決定できる。ある例において、抗EGFR抗体および所望により、1種以上の他の抗癌治療をエクスビボで癌細胞を処置するために使用する。このようなクスビボ処置は、骨髄移植、特に、自己骨髄移植に有用であることが意図される。例えば、癌細胞を含む細胞または組織の、例えばここに記載する、抗EGFR抗体および1種以上の抗癌治療での治療は、レシピエント患者への移植前に癌細胞を枯渇または実質的に枯渇できる。
放射線治療は、同位体標識された分子、例えば抗体での処置も含み得る。放射免疫療法剤の例は、ゼヴァリン(登録商標)(Y−90標識抗CD20)、LymphoCide(登録商標)(Y−90標識抗CD22)およびベキサール(登録商標)(1−131標識抗CD20)を含むが、これらに限定されない。
さらに、ここに提供する抗EGFR抗体、例えば修飾抗EGFR抗体を、さらに別の他の治療的技術、例えば手術または光線療法と組み合わせて患者または対象に投与できることも意図する。
H. 実施例
次の実施例は、説明目的のみで包含し、本発明の範囲を限定することを意図しない。
実施例1
抗EGFR抗体変異体の産生およびpH依存性活性のスクリーニング
1. 一次スクリーニング
a. ライブラリーの産生
軽鎖(配列番号1110および配列番号9をコード)および重鎖(配列番号1111および配列番号8に示す完全重鎖配列をコード)を含む参照セツキシマブ抗EGFR抗体を産生し、それによりFLAGタグ(配列番号13)を、定常ドメインのC末端に結合し、IgG抗体(配列番号1109に示す完全長DNA配列)をコードするために発現ベクターにクローン化した。セツキシマブ抗EGFR抗体の一点変異体のライブラリーを構築し、部位特異的変異誘発により産生した。ライブラリーはセツキシマブの変異体抗EGFR抗体を含み、それにより各メンバーは、セツキシマブの重鎖(配列番号8と配列番号3に示す可変重鎖)または軽鎖(配列番号19と配列番号10に示す可変軽鎖)の可変領域内に、参照抗体と比較して、100アミノ酸位置の1個に単一アミノ酸変異を含んだ。変更した位置は、セツキシマブ抗EGFR抗体の軽鎖および重鎖の可変領域であり、大多数の位置は、軽鎖または重鎖のCDR内であった(図1参照)。少なくとも15アミノ酸変異を各位置で産生し、それによりアミノ酸ヒスチジンを、各位置で15変異に包含させた。産生したライブラリーの一変異体メンバーの数は1501であった。ライブラリーの各メンバーを配列決定した。ライブラリーのメンバーのグリセロールストックを製造し、−80℃で保存した。
b. ライブラリーメンバーのスクリーニング
スクリーニングのために、ライブラリーの1メンバーをコードする発現ベクターを、IgG抗体として個々にCHO細胞に発現させ、上清を回収した。プラスミドDNAを、製造者のプロトコルに従い、リポフェクタミン2000(Invitrogen, Cat. No. 11668-027)を使用して単層CHO−S細胞(Invitrogen, Cat. No. 11619-012)に遺伝子導入した。簡単に言うと、CHO−S細胞をトランスフェクションの前夜に播種し、10%胎児ウシ血清(FBS)添加DMEM中で増殖させた。翌日、細胞が80%コンフルエントの後、CHO−S細胞の培地をOpti-MEM(Invitrogen)に変えた。プラスミドDNAおよびリポフェクタミン(0.2μg DNAおよび0.5μL リポフェクタミン)の混合物をCHO−S細胞に添加し、一夜インキュベートした。翌日、細胞をCD−CHO無血清培地(Invitrogen, Cat. No. 10743-029)に添加した。遺伝子導入細胞からの上清をトランスフェクション後に回収した(一般にトランスフェクション後72時間)。
上清を、下記2条件下、並行、ハイスループットpH感受性ELISAを使用して、EGF受容体の可溶性細胞外ドメイン(EGFRsECD)に対する結合をアッセイした。EGFRsECDをHisタグとコンジュゲート(sEGFR−H6)し、商業的に得た(Sino Biologics, Cat #10001-H08H)。
簡単に言うと、sEGFR−H6を、緩衝液A(クレブス−リンゲル緩衝液(KRB、Sigma Aldrich, # K4002)、pH7.4、ヒト血清不在)中、12nM(1.32μg/mL)で100μL sEGFR−H6抗原でプレートを、一夜、4℃または2時間、室温(RT)でコーティングすることにより、96ウェルHi結合プレート(Costar #2592)上に固定化した。次いで、プレートを3回緩衝液A250μL/ウェルで洗浄した。次いで、プレートを2群に分け、第一群(pH7.4群)を続いて1時間、RTで250μLのpH7.4緩衝液B(1mM乳酸/25%ヒト血清)で遮断し、第二群(pH6.0群)を、続いて、1時間、RTで250μLのpH6.0緩衝液C(16.6mM乳酸/25%ヒト血清)で遮断し、その間カバーした。
上記セツキシマブ抗EGFR抗体ライブラリーの各変異体メンバーの100μLのFLAGタグ付き抗EGFR抗体変異体上清を、結合sEGFR−H6抗原を含む各々、2枚の96ウェルプレートの別のウェルに、2希釈(希釈1および希釈2)で、添加した(各群1枚、pH6.0群およびpH7.4群)。希釈について、上記浄化上清サンプルを、pH7.4緩衝液B(KRB、pH7.4、1mM乳酸/25%ヒト血清;群1)またはpH6.0緩衝液C(KRB、pH6.0、16.6mM乳酸/25%ヒト血清;群2)で、1:20(希釈1)または1:100(希釈2)に同一緩衝液で希釈した。FLAGタグにコンジュゲートした参照セツキシマブ抗EGFR抗体(抗EGFR−FLAG抗体)を標品として使用し、連続希釈(3×、出発濃度30ng/mL、続いて1:3希釈)をpH7.4緩衝液B(KRB、pH7.4、1mM乳酸/25%ヒト血清)またはpH6.0緩衝液C(KRB、pH6.0、16.6mM乳酸/25%ヒト血清)で調製し、100μLをウェルあたり添加した。希釈後、セツキシマブ抗EGFR−FLAG抗体の濃度は、200pM(30ng/mL)、66.67pM(10ng/mL)、22.22pM(3.33ng/mL)、7.41pM(1.11ng/mL)、2.47pM(0.37ng/mL)、0.82pM(0.123ng/mL)および0であった。
セツキシマブ抗EGFR−FLAG抗体標品および変異体抗EGFR−FLAGサンプルを含むプレートをカバーし、RTで1時間インキュベートした。次いで、プレートを3回250μL/ウェルのpH7.4緩衝液BまたはpH6.0緩衝液Cで洗浄した。pH7.4緩衝液BまたはpH6.0緩衝液C中、500ng/mLの100μL/ウェルヤギ抗FLAG−HRP検出抗体(Abcam, #ab 1238)を各ウェルに添加し、プレートをカバーし、1時間、RTでインキュベートした。次いで、プレートを3回250μL/ウェルのpH7.4緩衝液BまたはpH6.0緩衝液Cで洗浄した。最後に、100μL Sureblue TMB Microwell Peroxidase Substrate 1-component(KPL, #52-00-03)溶液を各ウェルに添加し、プレートを15〜20分、RTで発色させた(遮光)。100μL TMB停止溶液(KPL、#50−85−06)の各ウェルへの添加により反応を停止させ、プレートをマイクロプレート分光光度計(Molecular Devices, Spectra Max M2)を使用して、30分以内にOD450nMを呼んだ。
c. 抗体結合結果
ELISAを二連で行い、二連反応の平均OD値を計算した。OD値に基づき、pH7.4(および1mM乳酸)と比較して、pH6.0(および16.6mM乳酸)でsEGFR−H6に高い結合活性を示す変異体抗EGFR抗体を同定しており、表15に示す。表は希釈1および希釈2での変異体抗体のpH6.0の平均OD(OD6.0)、pH7.4の平均OD(OD7.4)およびpH6.0と7.4の平均OD値比(OD6.0/OD7.4)を示す。表15変異体抗EGFR抗体の重鎖(HC)および軽鎖(LC)の可変領域の配列番号も示す。
HC=重鎖;LC=軽鎖
V=可変
d. 抗体濃度決定
抗体濃度を抗EGFR抗体定量ELISAにより決定した。簡単に言うと、プレートを100μL sEGFR−H6(Sino Biologicals Inc, Cat# 10001-H08H)抗原で、PBS中12nM(1.32μg/mL)でコートし、250μl/ウェルのPBSで3回洗浄し、1時間、室温で5mg/mL BSA含有250μlのPBSで遮断した。抗EGFR−FLAG抗体標品(タンパク質Aカラム精製)の連続希釈を、5mg/mL BSA含有PBSで調製した。出発抗体濃度は100ng/mLであり、続いて記載のとおり1:3希釈した。試験サンプル希釈(1:3希釈)を調製し、100μl/ウェルの標品および試験サンプルをウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。プレートを、3回250μl/ウェルの5mg/mL BSA含有PBSで洗浄した。100μL/ウェルウサギ抗ヒトIgG−Fc−HRPを、PBS/5mg/mL BSA中、1:5000(最終濃度0.2μL/mL)希釈で添加した。プレートを1時間、RTでインキュベートし、3回250μl/ウェルのPBS/5mg/mL BSAで洗浄した。TMB基質を添加し、プレートを上記のとおり読んだ。
e. 比活性計算
比活性(SA)を、平均OD値を抗体濃度で割って計算した。次いで、各変異体について変異体抗EGFR抗体の比活性を参照FLAGタグ付き抗EGFR親抗体の比活性で割って比活性を規準化して、規準化比活性(NSA)を得た。表16は、希釈1および希釈2での上記同定された変異体の各々の規準化比活性を示す。pH6.0でNSA>0.4およびpH7.4でNSA<0.4を有する変異体抗EGFR抗体を同定し、さらなる分析のために選択した。これらの同定された抗体の変異は、軽鎖(LC)変異:L004C、L004V、S056HまたはN091Vを含む抗体;および重鎖(HC)変異:V024I、V024L、S025C、S025G、S025I、S025Q、S025T、S025L、N031I、N031T、N031V、Y032T、V050L、G054R、G054C、G054P、D058M、Y059E、F063R、F063C、F063G、F063M、F063V、T064N、T064V、S068F、S068Q、D072K、D072L、D072M、D072W、N073Q、S074H、S074R、S074D、S074G、S074Y、K075H、K075W、Q077R、Q077E、T100I、T100P、Y101W、Y104D、Y104F、Y104SまたはA107Nを含む抗体である。
HC=重鎖、LC=軽鎖
2. 確認スクリーニング
確認スクリーニングを、5%血清を両pH値で使用した以外、パート1に記載のとおり行った。表17は、希釈1および希釈2で例示的な試験した修飾抗体について、各希釈でのpH6.0のOD(OD6.0)、各希釈でのpH7.4のOD(OD7.4)およびpH6.0と7.4の平均OD値の比(OD6.0/OD7.4)を示す。
HC=重鎖、LC=軽鎖
実施例2
コンビナトリアルライブラリーの産生およびスクリーニング
重鎖に変異LC−I29S、V24E、S25C、F27R、R97H、Y104Dおよび/またはHC−Q111Pの全組み合わせを有する抗体メンバーを含む、抗EGFR変異体メンバーのコンビナトリアルライブラリーを製造した。多点変異体を、実施例1に記載のセツキシマブ抗EGFR参照抗体に部位特異的変異誘発により産生した。ライブラリーはセツキシマブの変異体抗EGFR抗体を含み、それにより各メンバーは、重鎖(配列番号8と配列番号3に示す可変重鎖)または軽鎖(配列番号9と配列番号10に示す可変軽鎖)の可変領域において、参照抗体と比較して1、2、3、4、5、6または7アミノ酸変異を含んだ。産生したコンビナトリアルライブラリーの変異体メンバーの総数は128であった。ライブラリーの各メンバーを配列決定した。ライブラリーのメンバーのグリセロールストックを調製し、−80℃で保存した。スクリーニングのために、ライブラリーの1メンバーをコードする発現ベクターを、IgG抗体としてCHO細胞に個々に発現させ、上清を回収した。
ライブラリーを、25%ヒト血清を添加し、抗体を濃度4ng/mL、2ng/mLおよび1ng/mLに希釈して、実施例1に記載のとおりスクリーニングした。PH7.4と比較して、pH6.0で高結合活性を示す抗体の例を表18に示し、これは、4ng/mL濃度での、修飾抗体およびセツキシマブのpH6.0のOD(OD6.0)、PH7.4のOD(OD7.4)およびpH6.0と7.4の平均OD値比(OD6.0/OD7.4)を示す。最高OD pH6.0/OD pH7.4結合比を有する抗体は、重鎖HC−Y104D/Q111P(配列番号1062)、HC−V24E/F27R/R97H/Q111P(配列番号1093)、HC−S25C/Y104D(配列番号1112)およびHC−S25C/Q111P(配列番号1113)を含むものであった。
実施例3
ELISA上へのヒト血清添加の効果
非修飾(セツキシマブ参照抗体)および変異体抗EGFR抗体(HC−Y104DおよびHC−Y104D/HC−Q111P)の結合に対するヒト血清の効果を定量的ELISAで決定した。
1. 発現および精製
CHO−S細胞を、GlutaMAX(8mM)を添加したCD−CHO培地を使用して、シェーカーフラスコで培養した。トランスフェクションの日、凡その密度1.0×10細胞/mLの300mLのCHO−S細胞を、製造者のプロトコルに従い、375μgのプラスミドDNAと375μLのFreeStyleTMMAX試薬(Invitrogen)を使用して遺伝子導入した。トランスフェクション96時間後、培地を遠心分離(4000g×20’)により回収した。条件培地中の発現抗体を、さらにタンパク質A樹脂(BioRad:Cat# 156-0218)から調製したタンパク質Aカラム(2mL)を使用して、親和性クロマトグラフィーにより精製した。カラムに結合したIgGを、1工程で0.1M グリシン−HCl、pH2.5で溶出した。溶出したIgGを中和し、BCAタンパク質アッセイ(Pierce Biotechnology)を使用してタンパク質決定前に透析した。
安定なHC−Y104D変異体発現細胞株を確立するために、凡その密度1.0×10細胞/mLの30mLのCHO−S細胞を、製造者のプロトコルに従い、37.5μgのプラスミドDNAと37.5μLのFreeStyleTMMAX試薬(Invitrogen)を使用して遺伝子導入した。トランスフェクション72時間後、細胞を、96ウェル丸底プレート(Nunc)の15ウェルに、1次元連続希釈ストラテジーを使用して、GlutaMAX(8mM)および1mg/mL G418添加CD−CHO培地にクローン化した。4週間後、Y104D変異体発現クローンを、検出抗体としてペルオキシダーゼコンジュゲート抗ヒトIgG Fc(Jackson Immonolab)を使用するウェスタンブロット分析(WB)によりスクリーニングした。陽性クローンを段階的に12ウェル、次いで6ウェルプレート、その後T−25およびT−75フラスコおよび最終的にシェーカーフラスコに段階的に拡張した。5mg/LのY104Dで発現する13E3および15D6の2クローンをさらにウェーブバッグ・バイオリアクター産生に拡張して、Y104D変異体のインビトロ、エクスビボおよびインビボの全特徴付けを支持した。
安定なHC−Y104D/Q111P二重変異体発現細胞株を確立するために、凡その密度1.0×10細胞/mLの25×5mLのCHO−S細胞を、製造者のプロトコルに従い、MaxCyte STX装置を使用して、エレクトロポレーションにより25μgのプラスミドDNAを使用して遺伝子導入した。トランスフェクション72時間後、4×5mLの細胞を、96ウェル丸底プレート(Nunc)の25ウェルに、1次元連続希釈ストラテジーを使用して、GlutaMAX(8mM)および1mg/mL G418添加CD−CHO培地にクローン化した。4週間後、Y104D/Q111P変異体を発現するクローンを、検出抗体としてペルオキシダーゼコンジュゲート抗ヒトIgG Fc(Jackson Immonolab)を使用するウェスタンブロット分析(WB)によりスクリーニングした。次いで、陽性クローンを上記のとおりシェーカーフラスコまで段階的に拡張した。2〜5mg/LのY104D/Q111Pで発現する9−1−5Bおよび9−4−6Aの2クローンを、さらにウェーブバッグ・バイオリアクター産生まで拡張して、Y104D/Q111P変異体のインビトロ、エクスビボおよびインビボの全特徴付けを支持した。
2. ELISA上へのヒト血清添加の効果
ELISAアッセイを、実施例1に記載のとおり、いくつか修飾して実施した。セツキシマブ抗EGFR−FLAG参照抗体およびFLAGタグ付き抗EGFRHC−Y104DおよびHC−Y104D/Q111P変異体抗体の3倍連続希釈を出発濃度100ng/mLから調製した。標準および変異体抗体を、血清不含、5%ヒト血清または25%ヒト血清含有pH7.4緩衝液(KRB、pH7.4、1mM乳酸)で調製した。標準および変異体抗体をまた血清不含、5%ヒト血清または25%ヒト血清含有pH6.0緩衝液(KRB、16.6mM乳酸)で調製した。各条件について、抗EGFR−FLAG抗体標品およびHC−Y104DおよびHC−Y104D/Q111P変異体抗体の最終濃度は666.67pM(100ng/mL)、222.22pM(33.33ng/mL)、74.07pM(11.11ng/mL)、24.69pM(3.70ng/mL)、8.23pM(1.23ng/mL)、2.74pM(0.41ng/mL)、0.91pM(0.137ng/mL)および0であった。100μLの各濃度の各抗体を、96ウェルプレートのウェルに添加した。各プレートは、抗EGFR−FLAG抗体標品、ポジティブコントロール(親抗体)およびネガティブコントロール(一次抗体なし)を含んだ。ELISAを3連で行った。
結果は、ヒト血清が変異体抗EGFRのsECD EGFRへの結合を増加させることを示した。ヒト血清不在でのsECD EGFRへの結合と比較して、5%ヒト血清添加は、pH6.0またはpH7.4でHC−Y104DおよびHC−Y104D/HC−Q111P抗EGFR変異体についてODの約3倍増加をもたらした。25%ヒト血清添加は、pH6.0またはpH7.4で、ヒト血清不在での結合と比較して、HC−Y104DおよびHC−Y104D/HC−Q111P抗EGFR変異体でODの約4〜5倍増加をもたらした。セツキシマブについて、pH6.0またはpH7.4で5%または25%ヒト血清添加は、ヒト血清不在でのODと比較して、ODの2倍未満の増加をもたらした。
実施例4
ELISAにおける乳酸濃度の効果
非修飾(セツキシマブ参照抗体)および変異体抗EGFR抗体(HC−Y104DおよびHC−Y104D/HC−Q111P)の結合における乳酸の効果を、アッセイ緩衝液を修飾して、実施例3に記載のとおりpH感受性ELISAで決定した。
セツキシマブ抗EGFR−FLAG参照抗体標品および試験するFLAGタグ付き抗EGFR抗体変異体(HC−Y104DまたはHC−Y104D/HC−Q111P)を、16.7mM乳酸含有または乳酸不含のpH6.0緩衝液(KRB、pH6.0、血清無し)中で調製した。標準および変異体も、16.7mM乳酸含有または乳酸不含pH7.4緩衝液(KRB、血清無し)に調製した。各抗体を、最終濃度666.67pM(100ng/mL)、222.22pM(33.33ng/mL)、74.07pM(11.11ng/mL)、24.69pM(3.70ng/mL)、8.23pM(1.23ng/mL)、2.74pM(0.41ng/mL)、0.91pM(0.137ng/mL)および0に希釈した。100μLの標品および抗体変異体を適当なウェルに添加した。各プレートは、抗EGFR−FLAG抗体標品、ポジティブコントロール(親抗体)およびネガティブコントロール(一次抗体なし)を含んだ。ELISAを3連で行った。結果は、高乳酸の存在は、pH6.0またはpH7.4でセツキシマブまたは抗EGFR変異体のsECD EGFRへの結合に有意な効果がないことを示した。
実施例5
同定されたヒットの結合親和性
バイオレイヤー干渉法を、pH6.5およびpH7.4で変異体抗EGFR抗体のEGFRへの結合を測定するために実施した。sEGFRに対するセツキシマブおよび変異体抗EGFR抗体の解離定数(K)を、Octet QKe装置(ForteBio, Menlo Park, CA)を使用して、96ウェル形式でバイオレイヤー干渉法により測定した。Data Acquisitionソフトウェアを、ビオチニル化sECD EGFRリガンド負荷および抗体結合および解離工程を含む全操作工程で使用した。リガンド負荷および抗体結合および解離工程をpH値の異なる2群で行った(pH6.5群およびpH7.4群)。
ビオチニル化sECD EGFRを、15μLのNHS−PEG4−ビオチン溶液(超純粋水中20mM)(PIERCE, Cat# 21329)を1mgのsEGFRに溶液で添加し、反応混合物を室温で30分インキュベートすることにより製造した。未反応NHS−PEG4−ビオチンを透析により除去し、ビオチニル化sEGFRのタンパク質濃度を、製造者の指示に従い、BCAタンパク質アッセイ(PIERCE, Cat# 23225)により測定した。
1. pH6.5およびpH7.4での抗EGFR変異体の結合親和性
種々のpHでの結合差異を評価するために、リガンド負荷工程について、ビオチニル化sECD EGFRを、PBS(pH6.5またはpH7.4)中、ストレプトアビジンバイオレイヤーと結合させた。ストレプトアビジンセンサーを、PBS(pH6.5またはpH7.4)を含むウェルに1分浸し、次いでセンサーをPBS(pH6.5またはpH7.4)中ビオチニル化sEGFR(50μg/mL)を含むウェルに2分浸した。センサーを、PBS(pH6.5またはpH7.4)を含むウェルで洗浄した。全工程中、プレートを1000rpmで撹拌した。
親和性測定のための抗体結合および解離工程:
会合速度測定のために、固定化したsECD−EGFRセンサーを、pH6.5または7.4のPBS中、22nMまたは66.7nMの抗体(セツキシマブまたは変異体抗EGFR抗体)を含むウェルに2分浸した。解離速度測定のために、抗体結合センサーを、pH6.5または7.4のPBSウェルに4分浸した。sEGFRと抗体(セツキシマブまたは変異体抗EGFR抗体)の結合および解離を、光学層およびバイオレイヤーから反射された光により生じた干渉パターンの変化により定量した。
会合速度、解離速度およびK値を、網羅的曲線近似を使用して、ソフトウェアデータ分析(v. 6.4)で計算した。pH6.5およびpH7.4でのセツキシマブおよび変異体抗EGFR抗体のK値を表19に示す。
2. 抗EGFR変異体の結合親和性に対する緩衝液組成物およびpHの効果
さらなる実験において、PBS、クレブス−リンゲル重炭酸緩衝液(KRB)またはKRBと25%ヒト血清中、pH6.0、6.5およびpH7.4で変異体抗EGFR抗体のsECD EGFRへの結合を、上記方法に順ずるバイオレイヤー干渉法を使用して測定した。結果を下記表20に示す。
各緩衝液条件について、Y104DおよびY104D/Q111P変異体は、pH6.0またはpH6.5よりもpH7.4でsEGFRに対して低親和性(高K値)を示し、pH6.0および6.5では同等の結合親和性であった。セツキシマブのsEGFRに対する結合親和性は、試験した各緩衝液タイプで、pH値をとおして同等であった。pH6.0およびpH6.5条件内で、セツキシマブは、KRBと比較して、PBSでsEGFRに対して親和性がわずかに低く、pH7.4でPBSおよびKRBにおける親和性は同等であった。Y104DおよびY104D/Q111P変異体は、全3pH条件内で、PBSおよびKRBで同等の結合を示した。全3抗体の結合親和性は、25%ヒト血清存在下で最高であった。25%血清存在下、Y104DおよびY104D/Q111P変異体およびセツキシマブは同等な結合速度(kon)を示従、Y104DおよびY104D/Q111P変異体は高い解離速度(koff)を示し、該変異体の結合親和性(K)が減少した。セツキシマブと変異体の解離速度(koff)の差異は、pH7.4で最大であった。
実施例6
EGFRリン酸化
参照セツキシマブ抗体または抗EGFR抗体変異体で処置したヒト新生児ケラチン生成細胞およびA431細胞からのリン酸化EGFRの濃度をELISA(RnD systems reagents, #DYC3570-2)で測定した。
1. サンプル調製
約10,000細胞のヒト新生児ケラチン生成細胞(Invitrogen C-001-5C)またはA431細胞(ATCC CRL 1555)を、96ウェルプレート(BD Falcon #35-3072)のウェルに播種した。一夜、37℃で加湿雰囲気の5%COインキュベーターでインキュベーション後、細胞を無血清ダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)で洗浄し、最懸濁し、一夜同一条件下にインキュベートした。細胞を冷リン酸緩衝化食塩水(PBS;137mM NaCl、2.7mM KCl、8.1mM NaHPO、1.5mM KHPO、pH7.2〜7.4)で洗浄した。次いで、プレート2群に分けた。第一群で、10μg/mL 精製セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体または緩衝液コントロールを、pH7.4に調節したリン酸緩衝液に添加した。第二群で、精製セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体または緩衝液コントロールを、pH6.5に調節したリン酸緩衝液に添加した。A431細胞について、用量−応答も行い、それによりセツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体を、30μg/mL、10μg/mL、3.33μg/mL、1.11μg/mL、0.37μg/mL、0.123μg/mLおよび0.001μg/mL濃度でサンプルに添加した。細胞を15〜30分、37℃でインキュベートした。
抗体とのインキュベーション後、EGF(RnD Systems, catalog no. 236-E)(100μg/mL)も、抗体と同一緩衝液中の細胞に別に添加した。抗体添加無し(EGFのみ)または抗体添加無しまたはEGF添加(Rx無し)のコントロール細胞も試験した。細胞を15〜30分、37℃でインキュベートした。抗原とインキュベーション後、細胞を冷PBSで洗浄し、冷溶解緩衝液(1%NP-40 Alternative、20mM Tris(pH8.0)、137mM NaCl、10%グリセロール、2mM EDTA、1mM活性化オルトバナジン酸ナトリウム、10μg/mLアプロチニン、10μg/mLロイペプチン)を添加した。ライセートを回収し、直ぐにアッセイするかまたは≦−70℃で保存した。
2. ELISA
96ウェルマイクロプレート(Costar #2592)をラット抗ヒト抗ホスホEGFR捕獲抗体(PBS中8.0μg/mL、100μL/ウェル)(R&D SYSTEMS # 842428)で一夜、室温で被覆した。各ウェルを吸引し、洗浄緩衝液(PBS、pH7.2〜7.4中0.05%TWEEN(登録商標)20(R&D Systems # WA126))で計5回洗浄した。プレートを、1〜2時間、室温で300μLの遮断緩衝液(PBS中1%BSA、0.05%NaN、pH7.2〜7.4)で遮断した。ウェルを吸引し、洗浄緩衝液で計5回洗浄した。細胞ライセート(セツキシマブ、Y104D抗EGFR抗体、EGFのみまたはRx無し)を、IC希釈剤(1%NP-40 Alternative、20mM Tris(pH8.0)、137mM NaCl、10%グリセロール、2mM EDTA、1mM活性化オルトバナジン酸ナトリウム)で希釈し、100μLを添加した。吸引および洗浄工程を繰り返し、HRPとコンジュゲートした100μLのマウス抗ヒトホスホ−EGFR(Y1068)抗体(20mM Tris(pH8.0)、137mM NaCl、0.05%TWEEN(登録商標)20、0.1%BSA)を添加した。プレートを密閉し、2時間、室温でインキュベートした。吸引および洗浄工程を繰り返した。基質(Hとテトラメチルベンジジンの1:1混合物(R&D Systems, Catalog # DY999))(100μL)を各ウェルに添加し、プレートを20分、室温でインキュベートした。停止溶液(2N HSO(R&D Systems, Catalog # DY994)(50μL)を添加し、ウェルの光学密度(OD)を、450nmに設定し、540nmまたは570nmでの波長補正を伴うマイクロプレートリーダーで直ぐに測定した。
3. 結果
a) A431細胞
結果は、EGFRのEGF抗原誘発リン酸化を示した(図3A参照)。pH6.5および7.4で抗体で前処理したA431細胞からのサンプルで、結果は、リン酸化EGFR(EGFR−P)のレベルが、EGFで刺激していないコントロール細胞と同等であるように、抗EGFRセツキシマブ抗体の存在がEGFRのEGF誘発リン酸化を阻害したことを示した。細胞と変異体HC−Y104D変異体のプレインキュベーションもEGF誘発リン酸化を阻害従、参照セツキシマブより低い程度であった。変異体HC−Y104DのEGFRのEGF誘発リン酸化を阻害する能力は、pH6.5で大きかった。
抗体の阻害効果は用量依存性であった(図3B)。リン酸化EGFRの濃度を抗体の濃度(セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体)に対してプロットした。参照セツキシマブ抗体(WT)について、阻害効果は、1μg/mLより高い抗体濃度で始まり、10μg/mLより高い濃度でプラトーに達すると観察された。参照セツキシマブ抗体の阻害効果は、pH6.5および7.4で同等であった。HC−Y104Dとプレインキュベートした細胞について、EGF誘発リン酸化の阻害はまた1μg/mLの濃度で始まることが観察されたが、阻害は参照WT抗体より低かった。30μg/mLで阻害はまたプラトーではなかった。しかしながら、結果は、pH6.5でのHC−Y104Dのプレインキュベーションが、pH7.4より大きな阻害効果をもたらすことを示した。
b) 新生児ケラチン生成細胞
同様の結果が、新生児ケラチン生成細胞からのサンプルで観察された(図3C参照)。pH6.5およびpH7.4で、参照セツキシマブ抗体は、EGF誘発リン酸化の同等な阻害をもたらした。pH7.4で、細胞とHC−Y104D抗体のプレインキュベーションは、EGF誘発リン酸化を阻害しなかった。しかしながら、pH6.5で、EGFRのEGF誘発リン酸化は、抗体無しのサンプルと比較して約1/4に減少し、変異体抗体がpH7.4と比較して、pH6.5で大きな活性を示すことを証明した。
実施例7
セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体存在下のヒトおよび新生児ケラチン生成細胞の増殖
ヒト新生児ケラチン生成細胞(Invitrogen C-001-5C)および成人ケラチン生成細胞(Invitrogen C-005-5C)の増殖を、セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体とインキュベーション後に測定した。セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体を、通常の増殖培地(10%FBS、DMEM(pH7.4))に10μg/mL、3.33μg/mL、1.11μg/mL、0.37μg/mL、0.123μg/mL、0.0411μg/mL、0.0137μg/mLおよび0.00457μg/mLの濃度まで添加した。
ヒト新生児ケラチン生成細胞および成人ケラチン生成細胞(1000細胞/ウェル)を、96ウェルプレート(BD Falcon 35-3072)に、セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体を含む通常の増殖培地の存在下で添加した。各条件を、条件あたりn=5ウェルでアッセイした。細胞を5日間、37℃で加湿雰囲気の5%COインキュベーターでインキュベートした。細胞増殖を、CellTiter-Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assay(Promega Cat# G-7571)で測定し、抗体無しで生存したコントロール細胞と比較した生存細胞のパーセントとして表した。
結果を表21および図4に示す。成人ケラチン生成細胞(図4A)および新生児ケラチン生成細胞(図4B)において、セツキシマブは細胞増殖を用量依存的方法で阻害し、生存細胞パーセントは抗体濃度が増えるに連れて減少した。最高濃度のセツキシマブ(10μg/mL)で、23%生存細胞が成人ケラチン生成細胞および新生児ケラチン生成細胞で観察された。成人ケラチン生成細胞および新生児ケラチン生成細胞において、細胞増殖は、HC−Y104D抗EGFR抗体濃度が増えるに連れて減少しなかった。成人ケラチン生成細胞および新生児ケラチン生成細胞において、0.0411μg/mL、0.0137μg/mLおよび0.00457μg/mLの抗体濃度で、HC−Y104Dでのアッセイにおける生存細胞パーセントはセツキシマブでの生存細胞パーセントと同等であった。10μg/mL、3.33μg/mL、1.11μg/mL、0.37μg/mLおよび0.123μg/mLの抗体濃度で、成人ケラチン生成細胞および新生児ケラチン生成細胞において、HC−Y104D抗EGFR抗体での生存細胞パーセントは、セツキシマブでの生存細胞パーセントより有意に高かった。これは、参照抗EGFRセツキシマブ抗体が新生児ケラチン生成細胞の増殖を阻害するが、抗EGFR抗体変異体HC−Y104Dはしないことを証明する。
実施例8
異種移植モデルにおける腫瘍増殖に対するセツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体の効果
FaDu下咽頭癌細胞であるA431類表皮癌細胞ならびにA431細胞由来の操作された細胞株A431LDHAおよびA431CA9を使用して、セツキシマブおよびHC−Y104D抗EGFR抗体の抗腫瘍活性の評価に使用した異種移植腫瘍モデルを作製した。
1. 皮下A431腫瘍
A431類表皮癌異種移植モデルを使用して、セツキシマブおよびHC−Y104D抗EGFR抗体の抗腫瘍活性を評価および比較した。
a. セツキシマブ用量応答
雄、無胸腺NCr−nu/nuマウスに、RPMI−1640培地に懸濁した3.3×10 A431類表皮癌細胞(ATCC CRL1555)を0.1mL皮下(SC)注射により右側腹部に接種した。腫瘍サイズが〜100mmに達したとき、動物を6実験群(n=5/群;計30匹の動物)に無作為化し、これらは媒体(セツキシマブ緩衝液)、1.2mg/kg、4mg/kg、12mg/kg、40mg/kgまたは80mg/kg体重セツキシマブを腹腔内(IP)投与により実験の0日目、5日目、7日目、11日目および14日目に週に2回投与された。腫瘍体積(mm)で測定した腫瘍増殖を、週に2回、デジタル式ノギスを使用して決定し、腫瘍体積を式(1/2*L*W)(ここで、L(長さ)は腫瘍の最長直径であり、W(幅)は、“長さ”の測定に垂直な最長直径である)に従い計算した。具体的に、腫瘍体積を0日目、5日目、7日目、11日目および14日目に測定した。
腫瘍体積は、媒体のみのコントロール動物で実験中経時的に直線状に増加した。セツキシマブを投与されたマウスの腫瘍の腫瘍体積は、媒体のみのコントロールより5日目および7日目で増殖が遅かった。7日目の後、セツキシマブ処置腫瘍の腫瘍増殖は、実験の残りは7日目に測定したサイズ測定で停止した。観察された腫瘍増殖の減少は用量依存性であり、50%減少から80mg/kg体重でセツキシマブを投与したマウスにおける腫瘍増殖ほとんど無しまでの範囲であった。
b. セツキシマブ対HC−Y104D
A431異種移植モデルを上記のとおり製造した。腫瘍サイズが〜100mmに達したとき、動物を5実験群(n=4/群)に無作為化した:(1)群1−媒体(セツキシマブ緩衝液)、(2)群2−0.1mg/マウス(4mg/kg体重)セツキシマブ、(3)群3−1.0mg/マウス(40mg/kg体重)セツキシマブ、(4)群4−0.1mg/マウス(4mg/kg体重)HC−Y104D抗EGFR抗体または(5)群5−1.0mg/マウス(40mg/kg体重)HC−Y104D抗EGFR抗体。マウスに、た0.1mgまたは1.0mgのセツキシマブ参照またはHC−Y104D抗EGFR抗体変異体または媒体コントロールを0日目、4日目、7日目、11日目および14日目の週に2回腹腔内(IP)投与した。腫瘍増殖を上記のとおり0日目、4日目、7日目、11日目、14日目および18日目に測定従、媒体処置動物で最後の腫瘍測定は、動物を殺したために14日目であった。セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR抗体処置群の腫瘍増殖阻害(TGI)を、式:%TGI=[1−(T−T)/(C−C)]×100(式中、Tは処置開始後14日目の処置群の平均腫瘍体積(mm)であり、Tは処置開始前0日目の処置群の平均腫瘍体積(mm)であり、Cは、コントロール群の処置開始14日目の平均腫瘍体積であり、Cは処置前のコントロール群の平均腫瘍体積である)を使用して、計算した(例えば、Teicher BA and Andrews PA: Anticancer Drug Development, Guide: Preclinical Screening, Clinical Trials and Approval, 2nd edition. Humana Press, Totowa, New Jersey, pp. 134, 2004 and T. Friess et al., (2006) Anticancer Research 26:3505-3512参照)。
結果は、抗体非存在下で、腫瘍体積は媒体のみの存在下で経時的に徐々に増殖した(図5)。腫瘍体積wは、両試験濃度で、媒体のみのコントロールと比較して、参照セツキシマブまたはHC−Y104D抗EGFR変異体抗体で処置した動物において同等に減少しており、1.0mgの抗体で処置した動物で腫瘍増殖が最小であった。14日目、0.1mg HC−Y104D抗EGFR抗体および0.1mgセツキシマブで処置した動物は、それぞれ59%および68%腫瘍増殖が阻害された。14日目、1.0mg HC−Y104D抗EGFR抗体および1.0mgセツキシマブで処置した動物は、それぞれ88%および96%腫瘍増殖が阻害された。それゆえに、結果は、HC−Y104D抗EGFR変異体のインビボでの効果は参照セツキシマブ抗体と同等であったことを示す。
2. 皮下FaDu腫瘍
FaDu下咽頭癌異種移植モデルを、セツキシマブおよびHC−Y104D抗EGFR抗体の抗腫瘍活性の評価および比較のために使用した。
a. セツキシマブ用量応答
雄、無胸腺NCr−nu/nuマウスに、RPMI−1640培地に懸濁した5.0×10 FaDu下咽頭癌細胞(ATCC)を右側腹部に0.1mL皮下(SC)注射により接種した。腫瘍サイズが〜100mmに達したとき、動物を6実験群(n=7/群)に無作為化し、これらは、媒体(セツキシマブ緩衝液)、1.2mg/kg、4mg/kg、12mg/kg、40mg/kgまたは80mg/kg体重セツキシマブを、実験の0日目、3日目、7日目、10日目および14日目に週に2回腹腔内(IP)投与により投与した。腫瘍増殖を、上記のとおり、−1日目、3日目、7日目、10日目および14日目に測定した。
媒体のみを投与された動物では、実験の経過中、徐々に増殖を示した。1.2mg/kgセツキシマブを投与した動物の腫瘍は、媒体処置コントロールより約50%遅く増殖した。4mg/kg、12mg/kg、40mg/kgまたは80mg/kgセツキシマブの投与は測定した全時点で、腫瘍増殖を完全に停止させた。これらの結果は、FaDu異種移植モデルがA431異種移植モデルよりもセツキシマブに感受性であることを示す。
b. セツキシマブ対HC−Y104D
e FaDu異種移植モデルを上記のとおり製造した。腫瘍サイズが〜100mmに達したとき、動物を5実験群(n=4/群)に無作為化した:(1)群1 − 媒体(セツキシマブ緩衝液)、(2)群2 − 4mg/kgセツキシマブ、(3)群3 − 40mg/kgセツキシマブ、(4)群4 − 4mg/kgHC−Y104D抗EGFR抗体または(5)群5 − 40mg/kgHC−Y104D抗EGFR抗体。抗体または媒体のみを0日目、3日目、7日目および10日目に週に2回腹腔内(IP)投与した。腫瘍増殖を、上記のとおり、抗体投与直前に−1日目、3日目、7日目、10日目、14日目にノギスを使用して測定した。
媒体のみを投与された動物では、実験の経過中、徐々に増殖を示した。4mg/kgまたは40mg/kgの変異体抗EGFRでの処置は、腫瘍増殖を経時的に徐々に減少させ、14日目でそれぞれ40%および70%減少した。4mg/kgまたは40mg/kgセツキシマブでの処置は、実験の経過中、腫瘍増殖を完全に停止させた。
実施例9
エクスビボでの抗EGFR抗体Y104DのA431皮下腫瘍または皮膚移植片への結合
1. エクスビボでの皮下腫瘍への結合試験
a. 皮下腫瘍におけるEGFR発現
免疫組織化学(IHC)を使用して、実施例8.1に記載のとおりヌードマウスにおける異種移植片として増殖させたA431ヒト腫瘍におけるEGFR発現レベルを評価した。A431皮下腫瘍を回収し、10%中性緩衝化ホルマリン(NBF)に固定化し、パラフィンに包埋した。5μm切片をスライドにマウントし、乾燥した。染色前に、スライドを脱パラフィン処理および再水和した。EGFRIHCキット(Dako, Carpinteria, CA)を使用して、切片を免疫標識した。製造者の指示に従い3,3’−ジアミノベンジジン(DAB)で染色を可視化した。核をヘマトキシリンで対比染色した。顕微鏡写真をInsight FireWireデジタルカメラ(Diagnostic Instruments, Michigan)と連結させたNikon Eclipse TE2000U顕微鏡で撮った。腫瘍細胞におけるEGFRの激しい細胞膜陽性は、A431細胞由来の異種移植腫瘍が高EGFR発現レベルを保持することを確認した。
b. 皮下腫瘍への抗EGFR抗体の結合
免疫蛍光(IF)を使用して、セツキシマブおよびHC−Y104Dがと結合し、それゆえにヒトEGFRを標識する能力を評価した。アービタックスおよびHC−Y104DをDyLight594に、製造者の指示に従いDyLight 594 Antibody Labeling Kit(Thermo Scientific; Rockford, IL)を使用して、PBS中10、5、1、0.3、0.1μg/mLでコンジュゲートした。切断後、A431腫瘍の切片を、10分間、冷アセトンで固定し、1時間、5μg/mLまたは1μg/mLのDyLight594コンジュゲートセツキシマブまたはHC−Y104D抗体とインキュベートした。PBSで洗浄後、切片をDAPI(4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール、ジヒドロクロライド)(Molecular Probes, Eugene)で対比染色した。顕微鏡写真を、20倍および40倍対物でレンズで、Insight FireWireデジタルカメラ(Diagnostic Instruments, Michigan)と連結させたNikon Eclipse TE2000U顕微鏡を、実験条件間の比較を可能にするために各画像について同一設定で使用して撮った。
セツキシマブおよびHC−Y104D抗体のいずれも、A431固形腫瘍の激しい免疫標識を証明した。HC−Y104D抗体の標識強度は、各濃度(5μg/mLおよび1μg/mL)でセツキシマブのものと比較して低かったが、5μg/mL HC−Y104D抗体で得られた強度は、1μg/mLセツキシマブを使用して観察されたものと同等であった。
2. 霊長類皮膚へのエクスビボ結合試験
a. 霊長類皮膚におけるEGFR発現
免疫組織化学(IHC)を使用して、ヒトおよび非ヒト霊長類皮膚サンプルにおけるEGFR発現レベルを評価した。ヒト皮膚サンプルは、地元の外科センターから得て、カニクイザル、マーモセットおよびリスザル皮膚は、Worldwide Primates Inc.(Miami, FL)から得た。ヒト、カニクイザル、マーモセットおよびリスザルのホルムアルデヒド固定サンプルを上記のとおり切断し、EGFRIHCキット(DAKO)でIHCのために処理した。核をヘマトキシリンで対比染色した。顕微鏡写真を20倍および40倍対物レンズで上記のとおり撮った。
予想どおり、基底ケラチン生成細胞の膜は、EGFRについて激しい染色を示した。カニクイザルおよびリスザル皮膚組織の基底ケラチン生成細胞も染色を示し、カニクイザル皮膚染色がヒトおよびリスザル組織で観察されるよりわずかに強度が低かった。マーモセット皮膚は検出可能な染色を、40倍対物レンズ使用時でさえ示さなかった。これらの結果は、マーモセットEGFRではなく、カニクイザルおよびリスザルEGFRが、抗ヒトEGFRモノクローナル抗体により認識されるためにヒトEGFRと十分に類似していることを示す。
b. 凍結皮膚サンプルへの抗EGFR抗体の結合
免疫蛍光(IF)を使用して、セツキシマブおよびHC−Y104Dが皮膚サンプルにおけるヒトEGFRと結合し、それゆえに標識する能力を評価した。ヒト、カニクイザル、マーモセットおよびリスザル(ヒト皮膚は地元の外科センターから得て、カニクイザル、マーモセットおよびリスザル皮膚はWorldwide Primate, Floridaから得た)の凍結切片を、上記のとおり、中性pHで、Alexafluor 594(Thermo Scientific DyLight 594 Antibody Labeling Kit; Rockford, IL)とコンジュゲートした1.0μg/mLセツキシマブまたはHC−Y104Dを使用して、直接的免疫標識した。核をDAPIで対比染色した。顕微鏡写真を、上記のとおり、20倍および40倍対物レンズを使用して撮った。
セツキシマブは、ヒト組織におけるプレケラチノサイトおよび基底細胞での激しい、そして、程度は低いがカニクイザル皮膚サンプルでの免疫標識を証明した。HC−Y104D抗体は、セツキシマブ標識切片と比較して、ヒト皮膚およびカニクイザル皮膚の真皮におけるプレケラチノサイトおよび基底細胞ではるかに低い免疫標識強度を証明した。セツキシマブも、HC−Y104Dも、リスザル皮膚またはマーモセット皮膚で検出可能な標識を示さなかった。
実施例10
インビボでの腫瘍対皮膚での蛍光性標識抗EGFR抗体Y104Dの選択的結合
セツキシマブ、Y104D抗EGFR抗体およびコントロールヒトIgGを、室温で60分、近IR蛍光であるDyLight755 Sulfydryl-Reactive Dye(DL755)(Thermo Scientific, Rockford, IL)で標識した。DL755標識IgG、セツキシマブおよびHC−Y104Dの異種移植腫瘍またはヒトまたはサル皮膚移植への結合を、励起波長745nmおよび発光波長800nmを用いるIVISノギス蛍光造影システムを使用して評価した。画像を抗体投与前および抗体投与後1分、2分、10分、60分、120分、240分、360分、1日および毎日撮った。ヒト皮膚移植モデルにおいて、画像を抗体投与後10日目にも撮った。
1. 皮下A431腫瘍へのセツキシマブおよびHC−Y104D結合
A431異種移植腫瘍を、上の実施例8に記載のとおり、ヌードマウスの右側腹部にA431細胞を注射することにより産生した。移植21日後、マウスに、10μg/マウス(0.5mg/kg)ヒトIgGDL755、HC−Y104DDL755またはセツキシマブDL755(n=4/群)を投与した。DL755標識を、励起波長745nmおよび発光波長800nmを用いるIVISノギス蛍光造影システムを使用して、4動物/群で検出した。画像を抗体投与前および抗体投与4時間後、次いで7日間毎日撮った。
ネガティブコントロール抗体であるヒトIgGDL755の腫瘍塊への結合は、投与4時間後最小であったが、7日間の実験中、徐々に増加した(約3倍)。セツキシマブDL755により正目3位された結合は、実験の最初の4日間Y104DDL755より大きく、4日目にベースラインシグナル(投与4時間後のIgGDL755シグナル)より約13倍高いピーク強度に達した。4日目以降、セツキシマブシグナルはわずかにベースラインシグナルの約11〜11.5倍に減少した。腫瘍結合Y104DDL755のシグナルは、実験中一定して上がり続け、6日目および7日目にベースラインより約11〜11.5倍高かった。両抗EGFR抗体(セツキシマブDL755およびY104DDL755)からのシグナルは、腫瘍の表面全体を覆い、全時点で腫瘍結合IgGDL755で検出されるシグナルよりはるかに大きかった。
検出によるヒトIgGDL755、HC−Y104DDL755およびセツキシマブDL755注射マウスの免疫組織化学的染色を使用して、抗体結合の局在化をさらに詳細に評価した。上記のとおり、ヌードマウスにA431細胞を右側腹部に注射して、A431腫瘍を産生した。A431細胞移植21日後、マウスに、IgGDL755、Y104DDL755またはセツキシマブDL755を1mg/マウス(n=2/群)で一回i.v.投与した。抗体投与48時間後、上記のとおり腫瘍をIVISノギス蛍光造影システムを使用して可視化した。腫瘍造影後、マウスを灌流し、腫瘍を回収し、腫瘍の凍結切片を、上記のとおり標準法を使用して、注射抗体のF領域の検出のためにHRPコンジュゲートヤギ抗ヒトIgG二次抗体とインキュベートした。DABを、可視化を確実にするためにHRP基質として使用した。染色組織を、20倍対物レンズを供えたInsight FireWireデジタルカメラ(Diagnostic Instruments, Michigan)と連結させたNikon Eclipse TE2000U顕微鏡を使用して試験した。
IgGDL755を注射した動物からの腫瘍は汎発性、非特異的IgG染色を示した。対照的に、Y104DDL755またはセツキシマブDL755を注射した腫瘍は、明瞭な、膜特異的結合を示した。これらの結果は、A431腫瘍における細胞膜の表面上のEGFR標的と結合するY104DDL755およびセツキシマブDL755抗体で一貫した。
2. 皮下PC−3腫瘍に対するセツキシマブおよびHC−Y104D結合
PC−3細胞由来の異種移植腫瘍を、100μl無血清Opti-MEM(登録商標)中、2×10 PC−3細胞(Caliper Life Sciences)を、雄ヌードマウスの右前脛骨筋に注射することにより産生した。移植35日後、PC−3腫瘍担持マウスに、10μg/マウス(0.5mg/kg)ヒトIgGDL755、HC−Y104DDL755またはセツキシマブDL755(n=2/群)を投与し、DL755標識を、上記のとおりIVISノギス蛍光造影システムを使用して検出した。画像を抗体投与前、続いて5日間毎日撮った。平行免疫組織化学的研究もPC−3異種移植腫瘍で、上記のとおり、F検出によりヒトIgG(コントロール)、HC−Y104Dまたはセツキシマブの1mg/マウスi.v.投与48時間後に行った。
ヒトIgGDL755を投与したマウスは、腫瘍部位に局在するある低DL755シグナルを示した。HC−Y104DDL755またはセツキシマブDL755を投与したマウスは、ヒトIgGDL755を投与した動物で観察されるよりも腫瘍局所的DL755シグナルを示従、シグナルは、実施例9.2.aで観察された対応するシグナルと比較して減少していた。F検出免疫組織化学的研究は、全3抗体について非特異的染色を確認した。膜特異的染色は観察されず、ヒトIgG、HC−Y104Dおよびセツキシマブは、腫瘍表面への特異的結合よりも、一般にEGFR貧PC3腫瘍内に蓄積され得ることを示す。
皮膚毒性を評価するためのモデルとして、蛍光標識セツキシマブおよびHC−Y104D抗EGFR抗体の、マウスに移植したヒトおよびサル皮膚移植片への結合をインビボで評価した。セツキシマブ、Y104D抗EGFR抗体およびコントロールヒトIgGを室温で60分、近IR蛍光であるDyLight755 Sulfydryl-Reactive Dye(DL755)(Thermo Scientific, Rockford, IL)で標識した。
3. ヒト皮膚移植片へのセツキシマブおよびHC−Y104D抗EGFR抗体の結合
ヒ分層植皮移植(STSG)(ヒト皮膚は地元の外科センターから得た)およびヒト包皮移植(NDRI(1628 JFK Blvd, 8 Penn Center, Philadelphia, PA)から購入)を、Ncr nu/nuマウスの左背側部に外科的に移植した。EGFR発現を、ヒト皮膚移植片中、移植後それぞれ70日目および32日目に、抗EGFRIHCキット(Dako)により確認した。移植32日および36日後、標識抗体を、ヒト皮膚移植片を有するマウスに、300μg/マウスの投与量でi.v.投与した。
ヒトTSGマウスモデルにおいて、循環全身シグナルが投与1時間後に全マウスで観察され、循環標識抗体と一致した。この循環シグナルは約7日間または8日間持続した。DL755標識セツキシマブを投与したマウスにおいて、投与1日後、全身シグナルより大きな強度のシグナルが、皮膚移植部位で検出された。このシグナルは、投与後1〜10日の各日に撮った画像で可視であった。HC−Y104D修飾抗EGFR抗体またはコントロールヒトIgG抗体を投与したマウスにおいて、試験した全時点で、全身シグナルを超える極めて小さいシグナルが皮膚移植位置で観察された。測定した各時点で、腫瘍移植部位のシグナルは、HC−Y104D修飾抗EGFR抗体を投与したマウスより、セツキシマブ抗体を投与したマウスが有意に大きかった。
これらの結果は、移植21日に、ヒト包皮移植を受けたマウスを、同一方法(n=3/群)を使用して、10μg/マウス(0.5mg/kg)ヒトIgGDL755、Y104DDL755またはセツキシマブDL755の静脈内投与前および4時間後、そしてその後計6日間毎日の抗体結合を分析するフォローアップ試験で確認した。投与1日後、全身シグナルより大きな強度のシグナルが、Y104DDL755またはセツキシマブDL755を投与したマウスにおける皮膚移植部位で観察された。皮膚移植結合は、3日目まで上昇し、同一レベルで試験の残りの3日間維持される、セツキシマブDL755投与マウスのグナル強度により証明された。Y104DDL755を投与したマウスにおける皮膚移植結合は、実験の残りの日数、ほぼ1日目で観察されたレベルに維持された。ヒトIgGDL755の皮膚移植への最小結合が実験の経過中に観察された。これらの結果は、セツキシマブDL755が、Y104DDL755よりも、ヒト皮膚におけるエピトープに大きな結合を示すことを示す。IgGDL755、Y104DDL755またはセツキシマブDL755のヒト包皮移植への結合の結果を、免疫組織化学で確認した。移植28日後、ヒト包皮移植を受けたマウスに、IgG、Y104Dまたはセツキシマブを1mg/マウスで1回i.v.投与した。抗体投与48時間後、マウスを灌流し、凍結切片を、HRPコンジュゲートヤギ抗ヒトIgG二次抗体とインキュベートした。DABをHRP基質として使用した。染色組織を、40倍対物レンズを供えるInsight FireWireデジタルカメラ(Diagnostic Instruments, Michigan)と連結させたNikon Eclipse TE2000U顕微鏡を使用して試験した。インビボ試験と一致して、セツキシマブを投与したマウスからの組織は、ヒト皮膚移植への最大結合を示し、Y104Dを投与したマウスからの組織は、セツキシマブ処置切片と比較して、はるかに低い染色を示し、ヒトIgGを投与したマウスの組織で染色は検出不可能であった。
4. サル皮膚移植片へのセツキシマブおよびHC−Y104D抗EGFR抗体の結合
サルSTSG(BioToxから得たカニクイザル皮膚)を、7匹のNcr nu/nuマウスの左背側部に外科的に移植した。EGFR発現を、移植70日および32日後にそれぞれサル皮膚移植片で、抗EGFRIHCキット(Dako)により確認した。移植32日および36日後、標識抗体を、30μg/マウスの投与量でサル皮膚移植モデルを有するマウスにi.v.投与した。
サルSTSG皮膚移植片を含むマウスにおいて、循環全身シグナルが、投与1時間後に全マウスで観察され、循環標識抗体と一致した。この循環シグナルは約5〜7日間持続した。DL755標識セツキシマブを投与したマウスにおいて、全身シグナルを超えるシグナルが、投与1〜9日後の各日に皮膚移植で観察された。HC−Y104D修飾抗EGFR抗体を投与したマウスにおいて、全身シグナルを超えるシグナルが、投与1〜9日後の各日に皮膚移植で観察されたが、全ての日でセツキシマブを投与したマウスで観察されるよりも有意に低い強度が測定された。コントロールヒトIgG抗体を投与したマウスにおいて、投与1〜9日後の各日に、皮膚移植部位でかすかなシグナルのみが観察された。
5. A431腫瘍対皮膚結合
定量化した蛍光シグナル強度を使用して、実施例10.1で決定した腫瘍結合のDL755シグナル強度を、実施例10.2で決定した同一抗体からのヒト皮膚移植結合の対応するDL755シグナル強度で割ることにより、セツキシマブおよびHC−Y104D抗体について抗体腫瘍:皮膚結合の比を決定した(n=2/群)。次いで、比をコントロールIgG投与動物について結合した腫瘍:皮膚結合比に対して規準化した。
結果を図6に示す。セツキシマブ腫瘍結合は、全時点で皮膚結合とほぼ同等であり、各時点で約1の腫瘍:皮膚結合比を生じた。対照的に、HC−Y104D腫瘍結合は、Y104D皮膚結合よりもはるかに大きかった。腫瘍:皮膚結合比は、各時点で約4〜5.5であった。これらの結果は、HC−Y104Dが、皮膚移植片と比較して、優先的におよび選択的に腫瘍細胞と結合することを証明する。
実施例11
皮膚移植モデルにおける皮膚毒性に対するセツキシマブの効果
患者の眼瞼裂からのドナー皮膚を採取し、分層皮膚移植を、4匹のNcr nu/nuマウスに移植した。皮膚移植15日目から出発して、マウスの2匹に、各々2mgセツキシマブ(100mg/kg、HED 60mg/kg)を週に2回、4週間静脈内投与した。セツキシマブ投与後35日目、最終セツキシマブ投与7日後に、皮膚移植片の状態を視覚的評価した。ヒトドナー皮膚移植および宿主マウス皮膚の両者を含むドナー皮膚および移植皮膚の
サンプを回収し、抗EGFR IHCキット(Dako)を使用して、免疫組織化学により分析した。
セツキシマブ処置開始後35日目に、セツキシマブを受けていなかったマウスの皮膚移植片は皮膚に統合された。対照的に、セツキシマブを受けたマウスの皮膚移植片は、処置開始後35日目に、元の皮膚移植サイズの半分未満に収縮し、皮膚移植と宿主皮膚の間の界面は赤く、炎症を起こしており、セツキシマブがヒト組織に対する応答を刺激することを示した。
ドナー皮膚のIHC分析は強いHuEGFR染色を確認した。ヒト移植片およびマウス皮膚のいずれも含む領域の移植部位のIHC分析は、ヒト移植片プレケラチノサイトおよび基底細胞における強いHuEGFR染色を示し、隣接マウス皮膚のマウスプレケラチノサイトまたは基底細胞で染色は示されないことを確認した。
実施例12
抗EGFR抗体および化学療法組み合わせ処置
化学療法剤であるシスプラチンと組み合わせたセツキシマブおよびHC−Y104D抗EGFR抗体の効果を、A431異種移植腫瘍増殖の阻害について評価した。
1. セツキシマブおよびシスプラチン
皮下A431異種移植腫瘍を、上の実施例8に記載のとおり雄ヌードマウスで確立した。腫瘍サイズが約100〜200mmのとき、動物を表22に示す9実験群(n=5/群)に無作為化し、セツキシマブを腹腔内投与により週に2回および/またはシスプラチンを静脈内投与により週に2回投与した。具体的に、試験品を、0日目、4日目、7日目、11日目および14日目に投与した。
*=p<0.05対媒体のみ
腫瘍体積(mm)で測定した腫瘍増殖を、−1日目、4日目、7日目、11日目および14日目に、実施例8に記載するとおりデジタルノギスで測定し、計算した。処置群の腫瘍増殖阻害(TGI)を、式:%TGI=[1−(T−T)/(C−C)]×100(ここで、Tは処置群の14日目の平均腫瘍体積(mm)であり、Tは処置群の1回目の処置前(−1日目)の平均腫瘍体積(mm)であり、Cは媒体のみのコントロール群の14日目の平均腫瘍体積であり、Cは媒体のみのコントロール群の1回目の処置前(−1日目)の平均腫瘍体積である)を使用して、計算した(例えば、Teicher BA and Andrews PA: Anticancer Drug Development, Guide: Preclinical Screening, Clinical Trials and Approval, 2nd edition. Humana Press, Totowa, New Jersey, pp. 134, 2004 and T. Friess et al., (2006) Anticancer Research 26:3505-3512参照)。結果を上記表22に示す。
1.5mg/kgシスプラチンは、それ自体腫瘍増殖を有意に阻害しなかったが、セツキシマブと組み合わせたとき、4mg/kg(セツキシマブ単独の41.8%TGI対組み合わせの53.2%TGI)および12mg/kg(セツキシマブ単独の65.9%TGI対組み合わせの74.1%TGI)でさらなる腫瘍増殖阻害に寄与した。5mg/kgシスプラチン単独での処置は34.2%TGIをもたらし、セツキシマブと組み合わせたとき、4mg/kg(セツキシマブ単独の41.8%TGI対組み合わせの50.2%TGI)および12mg/kg(セツキシマブ単独の65.9%TGI対組み合わせの85.2%TGI)でTGIにさらに寄与した。最大腫瘍増殖阻害は、12mg/kgセツキシマブ+5mg/kgシスプラチンで観察された。
2. セツキシマブ対HC−Y104Dおよびシスプラチン
皮下A431異種移植腫瘍を、上記のとおり雄ヌードマウスに確立した。腫瘍サイズが約100mmのとき、動物を、表23に示すとおり8実験群(n=5/群)に無作為化し、週に2回、セツキシマブまたはHC−Y104DをIP投与および/またはシスプラチンをIV投与された。具体的に、試験品を、0日目、4日目、7日目および11日目に投与した。先に記載のとおり、腫瘍体積(mm)を−1日目、4日目、7日目、11日目および14日目に決定した。
媒体処置動物の平均腫瘍体積は、14日目に約2200mmに達するまで実験の経過中、徐々に増えた。5mg/kgシスプラチン投与は、腫瘍増殖を、14日目までに約45%に減少させた。12mg/kgセツキシマブを受けたマウスの腫瘍は、腫瘍増殖の約80%減少を示した。この実験で、12mg/kgセツキシマブと5mg/kgシスプラチンの組み合わせ処置の相加的効果は観察されなかった。12mg/kg HC−Y104Dを受けたマウスの腫瘍は、媒体コントロール群としてサイズが約55%まで減少した。5mg/kgシスプラチンの付加的処置は、12mg/kg HC−Y104D単独で観察された以上に腫瘍増殖を減少させなかった。HC−Y104Dの量の40mg/kgへの増加は、12mg/kgセツキシマブで観察されたものに類似する腫瘍増殖阻害を生じた。40mg/kg HC−Y104Dを5mg/kgシスプラチンと組み合わせて投与したとき、付加的腫瘍阻害は観察されなかった。
実施例13
腫瘍細胞およびケラチン生成細胞増殖阻害に対する抗EGFR抗体−薬物コンジュゲート(ADC)の効果
抗EGFR抗体−薬物コンジュゲート(ADC)を、薬物の標的細胞内での遊離を可能にするために、ビオチニル化抗体とストレプトアビジン−サポリン(Advanced Targeting Systems Bio, Cat# IT-27)の混合または開裂可能タンパク質架橋剤(Advanced Targeting Systems Bioにより提供されるサービス)のいずれかを使用して、免疫毒素サポリンをセツキシマブ、HC−Y104DおよびHC−Y104D/Q111P抗EGFR抗体に融合させることにより産生した。
ビオチン−ストレプトアビジンベースのADC形成のために、0.1Mリン酸緩衝液、pH7.2中1〜2mg/ml濃度の抗体を酸化し、5mg/mlの最終濃度で過ヨウ素酸ナトリウム(NaIO)を4℃で30分使用することにより抗体糖鎖の隣接ヒドロキシル基をアルデヒド基に変換した。酸化抗体を0.1Mリン酸緩衝液、pH7.2に対して透析した。次いで、透析した抗体を、体積比9対1でDMSO中に調製した50mMヒドラジド−ビオチンと混合し、反応物中5mMヒドラジド−ビオチンとし、室温で2時間インキュベートして、抗体のアルデヒド基とヒドラジド基の間にヒドラゾン結合を形成させた。ビオチニル化抗体を1×PBSに対して透析し、当モル比のストレプトアビジン−サポリンと混合して、抗体−サポリン複合体を形成させた。次いで、ADCを、ヒト腫瘍細胞株であるA431およびMDA−MB−468およびヒトケラチン生成細胞株であるHEK−Nの細胞増殖を阻害する能力について試験した。
1. A431細胞増殖のサポリンADC阻害
A431細胞を、10%胎児ウシ血清(FBS;Mediatech)添加RPMI 1640倍血で培養した。ADC処置前日、A431細胞を、200μL体積中、1,000細胞/ウェルで透明底白色96ウェルプレートに播種した。細胞は未処置のままであるかサポリンコンジュゲートセツキシマブ(Wt−Sap)、サポリンコンジュゲートY104D(Y104D−Sap)、サポリンコンジュゲートY104D/Q111P(YDQP−Sap)またはサポリンコンジュゲートヒトIgGで、1μg/mLから出発して濃度を上げながら処置した。細胞を5日間ADC処置に付した。生存細胞を、5日目に、製造者の指示に従いCell Titer-glo Luminescent kit(Promega)で測定した。生存細胞のパーセンテージを、未処置細胞に対して計算し、EC50値をGraphPad Prismを使用して計算した。結果を下の表24に示す。結果は、A431癌細胞に対して、WT−Sapは、Y104D−SapおよびTDQP−Sapと同等の細胞増殖阻害(CGI)活性を示したことを示す。
2. 新生児ケラチン生成細胞(HEK−N)細胞のサポリンADC阻害
新生児ケラチン生成細胞(HEK−N)細胞を、増殖因子添加Epilife培地(Gibco)で培養した。サポリンADC処置前日、HEK−N細胞を、200μL体積中、1,000細胞/ウェルで透明底白色96ウェルプレートに播種した。細胞は未処置のままであるかサポリンコンジュゲートセツキシマブ(Wt−Sap)、サポリンコンジュゲートY104D(Y104D−Sap)、サポリンコンジュゲートY104DQ111P(YDQP−Sap)またはサポリンコンジュゲートヒトIgGで、1μg/mLから出発して濃度を上げながら処置した。細胞を5日間ADC処置に付した。生存細胞を、5日目に、製造者の指示に従いCell Titer-glo Luminescent kit(Promega)で測定した。生存細胞のパーセンテージを、未処置細胞に対して計算し、EC50値をGraphPad Prismを使用して計算した。結果を下の表24に示す。結果は、ケラチン生成細胞に対して、WT−Sapが、Y104D−SapおよびTDQP−Sapよりはるかに高い(CGI)活性を示したことを示す。
実施例14
第二コンビナトリアルライブラリーの産生およびスクリーニング
組み合わせ抗EGFR抗体変異体の第二世代ライブラリーを製造し、さらに変異体抗EGFR抗体候補を得た。候補を、低pH条件下、選択的結合について試験した。
1. 第二ライブラリー構築
第二コンビナトリアルライブラリーを、実施例2に記載した方法を使用するHC−Y104DおよびHC−Y104D/Q111Pの部位特異的変異誘発により、完全長抗EGFR抗体変異体HC−S053G/Y104DおよびHC−S053G/Y104D/Q111Pから製造した。次いで、新たに産生した変異体および先に産生したHC−Y104DおよびHC−Y104D/Q111Pを親クローンとして使用し、それに対し、変異S025V、F027G、T030FおよびD072Lを個々に付加して、表25に概説する20種の構築物のライブラリーを作製した。全構築物を配列検証した。
2. 第二コンビナトリアルライブラリーのスクリーニング
第二コンビナトリアルライブラリーの構築物およびセツキシマブを、上の実施例1に記載する標準的トランスフェクション方法を使用してCHO細胞に遺伝子導入し、抗体の発現を、先に記載したとおり上清中の濃度の測定により決定した(実施例1)。結果を表25に示す。結果は、ミニCPSライブラリーの多くのクローンが低発現であることを示す。
次いで、実施例1に記載するとおりpH感受性ELISAを使用してpH6.0およびpH7.4でEGFR結合を試験するために、上清の濃度を4ng/mL、2ng/mLおよび1ng/mLに調節した。トランスフェクションおよびpH感受性ELISAを、各構築物で各濃度で2回ずつ行った。スクリーニング結果を表26に示す。クローン2−9および2−10の濃度は極度に低く、非希釈および1:2および1:4希釈で測定した。
セツキシマブは、EGFRに、pH6.0およびpH7.4で同等に結合した。全変異体クローンは、クローンHC−Y104DおよびHC−Y104D/Q111Pと比較して、pH6.0で低い結合を示従、いくつかのクローンは、pH7.4で背景レベルまで減少した結合を証明し、高いpH6.0/pH7.4比をもたらした。
実施例15
Y104D/Q111PおよびT030F/Y104D/Q111P変異体のヒト化およびスクリーニング
HC−Y104D/Q111P(クローン2−2;別名DP)およびHC−T030F/Y104D/Q111P(クローン2−14;別名FDP)の完全長軽鎖および重鎖CDR配列をコードする二本鎖DNAフラグメントを使用して、ヒト化クローンのライブラリーを製造し、次いでこれをpH依存性EGFR結合およびタンパク質発現レベルについてスクリーニングした。
1. ヒト化ライブラリーのスクリーニング
CHO−S細胞を96ウェルプレートに播種し、ヒト化クローンで遺伝子導入した。各プレートはまたポジティブコントロール(HC−Y104D/Q111PまたはHC−T030F/Y104D/Q111P)およびネガティブコントロール(ベクターのみ)を含んだ。上清をトランスフェクション48時間後に回収した。IgG濃度を実施例1に記載のとおり決定した。上清を2ng/mLに調節し、実施例1に記載のとおり、pH感受性ELISAを使用してpH6.0およびpH7.4でのEGFR結合のpH依存性結合を試験した。pH6.0およびpH7.4での結合活性を、同一プレート上のポジティブコントロール(HC−Y104D/Q111PまたはHC−T030F/Y104D/Q111P)の結合活性と比較した。
低発現レベルのクローンを除く一次ヒットを選択し、二次構築および確認スクリーニングに付した。スクリーニングについて、遺伝子導入上清を4ng/mL、2ng/mLおよび1ng/mLの濃度に調節し、実施例1に記載のとおり、pH感受性ELISAを使用してpH6.0およびpH7.4でのEGFR結合のpH依存性結合を試験した。結果を表27に示す。同定されたヒットの配列を決定した。初期スクリーニングにおいて、いくつかのヒットは2個の配列の混合物を含むと同定され、それゆえに、“/”(例えばFDP−h9/FDP−h13)を用いて命名した。混合物内の個々の配列を、その後の確認スクリーニングのために単離した。全てのヒットは親変異Y104DおよびQ111Pおよび/またはT30Fを含んだ。配列分析は、11個の独特の重鎖および16個の独特の軽鎖の存在を示し、ヒットの各々は、ヒト化軽鎖および重鎖の独特の組み合わせを有した。完全長抗体の可変重鎖および軽鎖の配列番号を表に示す。
同定されたヒットのスクリーニングを、30ng/mL、10ng/mL、3.3ng/mL、1.1ng/mLの濃度に調節した遺伝子導入上清を使用して繰り返し、これを、pH6.5条件を追加した以外、実質的に記載のとおりの方法で、実施例1に記載するpH感受性ELISAを使用して、pH6.0、pH6.5およびpH7.4でのEGFRのpH依存性結合を試験した。選択した変異体の結果を表28および29に示す。完全長抗体の可変重鎖および軽鎖の配列番号を表28に示す。
要約すると、結果は、ほとんどの選択したヒットが親ポジティブコントロール(HC−Y104D/Q111PまたはHC−T030F/Y104D/Q111P)と比較して、類似のまたは良好なpH6.0の結合活性対pH7.4の結合活性比を示したことを示す。いくつかの例では、結合活性は、一般に親ポジティブコントロールと比較してpH6.0で減少していたが、選択したヒットのpH6.0での結合活性は親ポジティブコントロールと実質的に同一または増加した。いくつかのヒットについて、pH7.4での結合活性も親ポジティブコントロールと比較して減少していた。
2. 選択ヒト化抗体のCHO−S細胞における発現
上記ヒト化抗体ヒットの発現を、発現レベルについてもスクリーニングした。CHO−S細胞を、実施例1に記載の方法を使用して96ウェルプレートに播種し、上記表28および29に示した選択ヒト化クローンで遺伝子導入した。IgG濃度を実施例1に記載のとおり決定した。結果を表30に示す。結果は、ヒト化クローンの収率が親クローンと比較して実質的に増加することを示す。
修飾が当業者に明らかであるため、本発明は添付する特許請求の範囲によってのみ限定することが意図される。

Claims (37)

  1. 非修飾抗EGFR抗体の可変重鎖における位置104に対応するアミノ酸位置でのアスパラギン酸での置換(Y104D)を含む修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントであって:
    該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントがEGFR抗原と結合するのに十分な可変重鎖および可変軽鎖またはその一部を含み、該可変重鎖単独または該可変重鎖および該可変軽鎖の両者は修飾されており;
    該その一部は抗原結合部位を形成するのに十分であり、かつY104Dアミノ酸置換を含み;
    該対応するアミノ酸位置は、該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの該可変重鎖と配列番号3に示す可変重鎖のアラインメントにより同定し;
    該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)またはその可溶性フラグメントに特異的に結合し、該非修飾抗EGFR抗体においてY104Dを含む最大1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個または11個のアミノ酸置換を含み;
    該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントがY104Dに加えてアミノ酸置換を含むとき、該Y104Dに加えてのアミノ酸置換は、
    (a)該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの該可変重鎖またはその一部において、配列番号3に示すアミノ酸位置を参照して、V24E、V24I、V24L、S25C、S25H、S25R、S25A、S25D、S25G、S25M、S25Q、S25V、S25L、F27R、L29H、T30F、N31H、S53G、F63R、F63C、F63M、F63S、D72L、D72W、N73Q、K75H、K75W、Q77E、T100P、Q111PおよびQ111Vから選択されるアミノ酸置換に対応する少なくとも1つのアミノ酸置換、ここで:
    該対応するアミノ酸位置は、該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの該可変重鎖と配列番号3に示す可変重鎖のアラインメントにより同定し;
    該その一部は抗原結合部位を形成するのに十分であり、かつ該アミノ酸置換を含;および/または
    (b)該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの該可変軽鎖またはその一部において、配列番号4に示すアミノ酸位置を参照して、L4F、L4V、T5PおよびR24Gから選択されるアミノ酸置換に対応する少なくとも1つのアミノ酸置換、ここで:
    該対応するアミノ酸位置は、該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの該可変軽鎖と配列番号4に示す可変軽鎖のアラインメントにより同定し;
    該その一部は抗原結合部位を形成するのに十分であり、かつ該アミノ酸置換を含
    から選択され、
    該非修飾抗EGFR抗体は:
    i)(a) 配列番号3に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖、または
    (b) 配列番号1に示す重鎖および配列番号2に示す軽鎖
    を含むセツキシマブまたはその抗原結合フラグメント;
    ii)配列番号8に示す重鎖および配列番号9に示す軽鎖を含む抗体またはその抗原結合フラグメント
    iii)配列番号5に示す重鎖および配列番号2に示す軽鎖を含むFabフラグメントまたはその抗原結合フラグメント;および
    iv)i)、ii)またはiii)のヒト化形態;
    から選択され、
    該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントは、腫瘍環境において条件依存活性であり、非腫瘍環境の条件下と比較して、腫瘍環境の条件下で、ヒト上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)またはその可溶性フラグメントに少なくとも2.0の結合活性比を示し、
    該腫瘍環境の条件は6.0〜6.5のpHまたは10mM〜20mMの乳酸濃度の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLのタンパク質濃度を含み;
    該非腫瘍環境の条件は7.0〜7.8のpHまたは0.5mM〜5mMの乳酸濃度の一方または両者および10mg/mL〜50mg/mLのタンパク質濃度を含む、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  2. 該結合活性比が少なくとも3.0である、請求項1に記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  3. 該抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントが、7.4のpHを含む非腫瘍環境の条件下と比較して6.0〜6.5のpHを含む腫瘍環境の条件下で該結合活性比を示す、請求項1に記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  4. 該非腫瘍環境の条件が、7.0〜7.4のpH(両端を含む)および0.5mM〜2mMの乳酸濃度を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  5. 該腫瘍環境の条件下および該非腫瘍環境の条件下のタンパク質濃度が同じである、請求項1〜4のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  6. i)a) 配列番号495、1062、1112、1114〜1117、1124〜1126または1128〜1130に示すアミノ酸の配列を含む可変重鎖;および
    b) 配列番号4または10に示すアミノ酸の配列を含む可変軽鎖を含む、抗体;および
    ii)i)の抗体の抗原結合フラグメント
    から選択される、請求項1〜5のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  7. 次のものを含む抗体から選択される、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント:
    a) 配列番号495に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    b) 配列番号1062に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    c) 配列番号1112に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    d) 配列番号1114に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    e) 配列番号1115に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    f) 配列番号1116に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    g) 配列番号1117に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    h) 配列番号1124に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    i) 配列番号1125に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    j) 配列番号1126に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    k) 配列番号1128に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    l) 配列番号1129に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;
    m) 配列番号1130に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖;および
    n) 配列番号1118に示す可変重鎖および配列番号4または10に示す可変軽鎖。
  8. アミノ酸置換がY104Dのみである、請求項1に記載の修飾抗EGFR抗体またはそのフラグメント。
  9. アミノ酸置換がHC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25C/HC−Y104D;HC−S53G/HC−Y104D;HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25V/HC−Y104D;HC−S25V/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S25V/HC−S53G/HC−Y104D;HC−S25V/HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−T30F/HC−Y104D;HC−T30F/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−T30F/HC−S53G/HC−Y104D;HC−T30F/HC−S53G/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−D72L/HC−Y104D;HC−D72L/HC−Y104D/HC−Q111P;HC−S53G/HC−D72L/HC−Y104D;またはHC−S53G/HC−D72L/HC−Y104D/HC−Q111Pのみである、請求項1に記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  10. 非修飾抗EGFR抗体が:
    配列番号1に示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号2に示すアミノ酸の配列を有する軽鎖;または
    配列番号8に示すアミノ酸の配列を有する重鎖および配列番号9に示すアミノ酸の配列を有する軽鎖を含む、
    請求項1〜9のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  11. 該非修飾抗EGFR抗体がヒト化されている、請求項1〜10のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  12. 該非修飾抗EGFR抗体が配列番号28に示す可変重鎖および配列番号29に示す可変軽鎖を含む、請求項11に記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  13. 該非修飾抗EGFR抗体が抗原結合フラグメントであり;
    該抗原結合フラグメントはFab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントから選択される、請求項1〜12のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  14. 完全長IgG抗体であるか、またはFab、Fab’、F(ab’)、一本鎖Fv(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体、FdおよびFd’フラグメントから選択される抗原結合フラグメントである、請求項1〜13のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント。
  15. 標的剤に直接的または間接的に結合した請求項1〜14のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、コンジュゲート。
  16. 該標的剤が治療部分である、請求項15に記載のコンジュゲート。
  17. 該治療部分が細胞毒性部分、放射性同位体、化学療法剤、溶菌性ペプチドまたはサイトカインである、請求項16に記載のコンジュゲート。
  18. 該治療部分がタキソール;サイトカラシンB;グラミシジンD;臭化エチジウム;エメチン;マイトマイシン;エトポシド;テニポシド;ビンクリスチン;ビンブラスチン;コルヒチン;ドキソルビシン;ダウノルビシン;ジヒドロキシアントラシンジオン;マイタンシンまたはその類似体もしくは誘導体;オーリスタチンまたはその機能的ペプチド類似体もしくは誘導体;ドラスタチン10または15またはその類似体;イリノテカンまたはその類似体;ミトキサントロン;ミトラマイシン;アクチノマイシンD;1−デヒドロテストステロン;グルココルチコイド;プロカイン;テトラカイン;リドカイン;プロプラノロール;ピューロマイシン;カリチアマイシンまたはその類似体もしくは誘導体;代謝拮抗剤;アルキル化剤;白金誘導体;デュオカルマイシンA、デュオカルマイシンSA、ラシェルマイシン(CC−1065)またはその類似体もしくは誘導体;抗生物質;ピロロ[2,l−c][1,4]−ベンゾジアゼピン類(PDB);毒素;リボヌクレアーゼ(RNase);DNase I、ブドウ球菌エンテロトキシンA;およびヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質から選択される、請求項17に記載のコンジュゲート。
  19. 該治療部分がアンサマイトシンまたはメルタンシン(DM1)から選択されるマイタンシノイドであるマイタンシン誘導体であるか;または
    オーリスタチンまたはモノメチルオーリスタチンE(MMAE)またはF(MMAF)であるその機能的ペプチド類似体もしくは誘導体であるか;または
    メトトレキサート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、フルダラビン、5−フルオロウラシル、ダカルバジン、ヒドロキシウレア、アスパラギナーゼ、ゲムシタビンおよびクラドリビンから選択される代謝拮抗剤であるか;または
    メクロレタミン、チオテパ、クロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BSNU)、ロムスチン(CCNU)、シクロホスファミド、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、ダカルバジン(DTIC)、プロカルバジンおよびマイトマイシンCから選択されるアルキル化剤であるか;または
    シスプラチンまたはカルボプラチンである白金誘導体であるか;または
    ダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、ミトラマイシン、マイトマイシン、ミトキサントロン、プリカマイシンおよびアントラマイシン(AMC)から選択される抗生物質であるか;または
    ジフテリア毒素およびその活性フラグメントおよびハイブリッド分子、リシン毒素、コレラ毒素、志賀毒素様毒素、LT毒素、C3毒素、志賀毒素、百日咳毒素、破傷風毒素、ボウマン・バーク大豆プロテアーゼインヒビター、シュードモナス外毒素、アロリン、サポリン、モデシン、ガラニン、アブリンA鎖、モデシンA鎖、アルファ−サルシン、シナアブラギリタンパク質、ジアンチンタンパク質、ヨウシュヤマゴボウタンパク質、ニガウリ阻害剤、クルシン、クロチン、ゲロニン、ミトゲリン、レストリクトシン、フェノマイシンおよびエノマイシン毒素から選択される毒素である、
    請求項17または請求項18に記載のコンジュゲート。
  20. 請求項1〜14のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかの重鎖をコードするヌクレオチドの配列を含む、核酸分子;
    L4F、L4V、T5PおよびR24Gから選択されるアミノ酸置換に対応する少なくとも1つのアミノ酸置換を含む請求項1〜5および10〜14のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントのいずれかの軽鎖をコードするヌクレオチドの配列を含む、核酸分子;および
    請求項1〜14のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントをコードするヌクレオチドの配列を含む、核酸分子、
    の1つ以上から選択される、核酸分子。
  21. 該コンジュゲートが融合タンパク質を含む、請求項15〜19のいずれかに記載のコンジュゲートをコードする核酸分子。
  22. 請求項20または請求項21に記載の核酸分子を含む、ベクター。
  23. 請求項22に記載のベクターを含む、単離された細胞または細胞培養物。
  24. 修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの製造方法であって、該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントの重鎖および/または軽鎖を産生する条件下、請求項20に記載の核酸分子を含む細胞または請求項20に記載の核酸分子を含む請求項22に記載のベクターを含む細胞を培養することを含む、方法。
  25. 該重鎖および/または軽鎖を単離することをさらに含む、請求項24に記載の方法。
  26. 該重鎖および軽鎖が単一ベクターにおいて発現され、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントを産生する、請求項24に記載の方法。
  27. 該重鎖が第一ベクターにおいて発現され、該軽鎖が第一ベクターと異なる第二ベクターにおいて発現され、修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントを産生する、請求項24に記載の方法。
  28. 該修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントを回収することをさらに含む、請求項26または請求項27に記載の方法。
  29. ポリペプチドに結合した修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントを含むコンジュゲートの製造方法であって、該コンジュゲートが産生される条件下、請求項21に記載の核酸分子を含む細胞または請求項21に記載の核酸分子を含む請求項22に記載のベクターを含む細胞を培養することを含む、方法。
  30. 請求項1〜14のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントまたは請求項15〜19のいずれかに記載のコンジュゲート;および
    薬学的に許容される担体または添加物
    を含む、医薬組成物。
  31. 腫瘍、癌および/または転移を処置するための使用のための、請求項30に記載の医薬組成物。
  32. 腫瘍、癌または転移の処置のための医薬として製剤された、請求項30または31に記載の医薬組成物。
  33. 腫瘍、癌または転移を処置するための医薬の製造のための、請求項1〜14のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメントまたは請求項15〜19のいずれかに記載のコンジュゲートまたは請求項30〜32のいずれかに記載の医薬組成物の使用。
  34. 請求項1〜14のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体または抗原結合フラグメントまたは請求項15〜19のいずれかに記載のコンジュゲート;および
    化学療法剤または抗癌剤
    を含む、組み合わせ剤。
  35. 該化学療法剤がアルキル化剤、ニトロソウレア類、トポイソメラーゼ阻害剤および抗体から選択される、請求項34に記載の組み合わせ剤。
  36. 1個以上の容器中に請求項1〜14のいずれかに記載の修飾抗EGFR抗体またはその抗原結合フラグメント、請求項15〜19のいずれかに記載のコンジュゲートまたは請求項34または請求項35に記載の組み合わせ剤を含む、キット。
  37. 該コンジュゲートを単離することをさらに含む、請求項29に記載の方法。
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