JP6307085B2 - メソテリン抗体および強力な抗腫瘍活性を惹起するための方法 - Google Patents

メソテリン抗体および強力な抗腫瘍活性を惹起するための方法 Download PDF

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Description

関連出願への相互参照
この出願は、2012年9月27日に出願された米国仮出願第61/706,396号(これは、その全体が参考として本明細書に援用される)の利益を主張する。
分野
本開示は、メソテリンに特異的な単一ドメインモノクローナル抗体などのモノクローナル抗体に関する。本開示は、さらに、癌の検出および処置などのためのかかる抗体の使用に関する。
背景
メソテリンは、悪性中皮腫(Changら,Cancer Res 52:181−186,1992;Chang and Pastan,Proc Natl Acad Sci USA 93:136−140,1996)および他の固形腫瘍(胃癌、扁平上皮癌、前立腺癌、膵臓癌、肺癌、胆管癌、乳癌、および卵巣癌(Hassanら,Clin.Cancer Res.10:3937−3942,2004;McGuireら,N.Engl.J.Med.334:1−6,1996;Arganiら,Clin.Cancer Res.7:3862−3868,2001;Hassanら,Appl.Immunohistochem.Mol.Morphol.13:243−247,2005;Liら,Mol.Cancer Ther.7:286−296,2008;Yuら,J Cancer 1:141−1749,2010;Tchouら,Breast Cancer Res Treat 133(2):799−804,2012;米国特許第7,081,518号)など)で高発現するので、治療標的として提案されている。
メソテリン(MSLN)遺伝子は、約30kDaのN末端タンパク質および約40kDaのC末端膜結合成熟メソテリンにプロセシングされる約70kDaの前駆体タンパク質をコードする(Hassan and Ho,Eur J Cancer 44:46−53,2008)。ここ20年で、多数の抗メソテリンモノクローナル抗体(mAbs)(SS1P免疫毒素およびMORAb−009(アマツキシマブとしても公知)が含まれる)が開発されており、これらは現在中皮腫および他の癌の臨床試験で評価されている(Hassan and Ho,Eur J Cancer 44:46−53,2008;Ho,Biodrugs 25:275−284,2011)。SS1Pは、細胞死滅を媒介する短縮シュードモナス外毒素に融合したマウス抗メソテリンFvからなる組換え免疫毒素である(Pastan and Hassan,Nat Rev Cancer 6:559−565,2006)。化学療法と組み合わせたSS1Pの臨床試験が現在進行中である。MORAb−009(マウスSS1Fvをベースとしたキメラ(マウス/ヒト)抗体)は、メソテリン保有腫瘍細胞に対して抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)を誘発する(Hassanら,Cancer Immun 7:20,2007)。
米国国立がん研究所(NCI)において、最近、メソテリンを認識する2つの完全なヒトmAb(m912およびHN1)が生成された(Fengら,Mol Cancer Ther 8:1113−1118,2009;Hoら,Int J Cancer 128:2020−2030,2011)。HN1ヒトFvは、ファージディスプレイライブラリーから単離され、完全ヒトIgGが生成された。HN1免疫毒素は、短縮シュードモナス外毒素AへのHN1Fvの融合によっても生成された(PE38)(Hoら,Int J Cancer 128:2020−2030,2011)。HN1IgGは、細胞表面会合メソテリンに結合し、非常に強力なADCCで癌細胞を死滅させる。HN1ヒト抗体は、メソテリン中のSS1部位と重複する高次構造エピトープを認識する。これは、HN1をSS1ベースのmAbの完全ヒトバージョン(MORAb−009など)として開発することができることを示している。いくつかの公知のメソテリンmAbが利用可能であるにもかかわらず、腫瘍細胞に対して補体依存性細胞傷害性(CDC)を示すものは存在しなかった。したがって、現在のメソテリン標的療法は、強いCDCを有する抗メソテリンmAbの欠如が足かせとなっている。
CDCは、治療抗体の重要な細胞死滅機構である(Weinerら,Nat Rev Immunol 10:317−327,2010)。癌治療のための第1の承認mAb(リツキシマブ)は、その抗腫瘍活性がCDCに一部依存する。前臨床研究では、その抗腫瘍活性は、C1q欠損マウスにおいて完全に破壊された(Di Gaetanoら,J Immunol 171:1581−1587,2003)。補体の枯渇はまた、B細胞リンパ腫の異種移植片モデルにおいてその活性を減少させた(Cragg and Glennie,Blood 103:2738−2743,2004)。抗体結合部位が細胞膜に近い場合にCDCが起こり得ることが示唆されている(Pawluczkowyczら,J Immunol 183:749−758,2009)。これの証拠として、リツキシマブよりも細胞膜の遙か近くに結合するオファツムマブはCDC活性もはるかに高い(Pawluczkowyczら,J Immunol 183:749−758,2009)。ほとんどすべての既存のメソテリンmAbおよび免疫毒素(HN1およびSS1P/MORAb−009が含まれる)は、領域I(細胞膜から離れて存在すると推定される細胞表面メソテリンのN末端)を認識する(Kanekoら,J Biol Chem 284:3739−3749,2009)。
米国特許第7,081,518号明細書
Changら,Cancer Res(1992)52:181〜186 Chang and Pastan,Proc Natl Acad Sci USA(1996)93:136〜140
概要
メソテリン特異的ヒト単一ドメイン(VH)抗体(SD1およびSD2という)を本明細書中に開示する。SD1抗体は、ヒトメソテリンのC末端で高次構造エピトープに結合し、メソテリン発現腫瘍細胞に対してADCCだけでなく強いCDC活性も示す。SD2は、全長ヒトメソテリンに特異的であるが、メソテリンのC末端メソテリンペプチドに結合しない。
SD1またはSD2の1つ以上の(3つ全てなどの)CDRを含むモノクローナル抗体を本明細書中に提供する。本明細書中に提供した抗体には、免疫グロブリン分子(IgG抗体など)ならびに抗体フラグメントおよび単一ドメイン(VH)抗体が含まれる。例えばメソテリンに特異的に結合する抗体、これらの抗体をコードする核酸分子、核酸分子を含む発現ベクター、および核酸分子を発現する単離宿主細胞を含む組成物をさらに提供する。本明細書中に開示の抗体およびエフェクター分子(毒素など)を含む免疫抱合体も提供する。抗体を含む融合タンパク質(ヒトFcを含む融合タンパク質など)も提供する。
本明細書中に提供した抗体および組成物を、種々の目的(メソテリンを発現する癌(例えば、中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、乳癌(トリプルネガティブ乳癌など)、または卵巣癌)の診断の確認のためなど)のために使用することができる。したがって、癌と診断された被験体由来のサンプルをメソテリンに結合するモノクローナル抗体と接触させること、およびサンプルへの抗体の結合を検出することによる被験体における癌診断の確認方法を本明細書中に提供する。コントロールサンプルへの抗体の結合と比較したサンプルへの抗体の結合の増大により、癌診断が確認される。いくつかの実施形態では、本方法は、メソテリン特異的抗体を特異的に認識する第2の抗体をサンプルと接触させる工程、および第2の抗体の結合を検出する工程をさらに含む。
同様に、被験体におけるメソテリンを発現する癌の検出方法を本明細書中に提供する。本方法は、被験体由来のサンプルを本明細書中に記載のモノクローナル抗体と接触させる工程、およびサンプルへの抗体の結合を検出する工程を含む。コントロールサンプルと比較したサンプルへの抗体の結合の増大により、被験体における癌が検出される。いくつかの実施形態では、本方法は、メソテリン特異的抗体を特異的に認識する第2の抗体をサンプルと接触させる工程、および第2の抗体の結合を検出する工程をさらに含む。
メソテリンを発現する癌を有する被験体を選択すること、および治療有効量のメソテリンに特異的なモノクローナル抗体、または免疫抱合体、融合タンパク質、もしくは抗体を含む組成物を被験体に投与することによる、メソテリン発現癌(例えば、中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、乳癌(トリプルネガティブ乳癌など)、または卵巣癌)を有する被験体の処置方法をさらに提供する。
メソテリンを発現する癌を有する被験体を選択すること、および治療有効量の本明細書中に開示の抗体、免疫抱合体、融合タンパク質、または組成物を被験体に投与することによる、被験体におけるメソテリン発現癌の腫瘍の成長または転移を阻害する方法も提供する。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
ヒトメソテリンに特異的に結合する単離モノクローナル抗体であって、前記抗体のVHドメインは、以下:
(i)配列番号2のアミノ酸残基26〜35、51〜58、および97〜103;
(ii)配列番号2のアミノ酸残基31〜35、51〜66、および99〜102;
(iii)配列番号15のアミノ酸残基26〜33、51〜57、および96〜111;または
(iv)配列番号15のアミノ酸残基31〜35、50〜65、および99〜106
を含む、単離モノクローナル抗体。
(項目2)
前記VHドメインのアミノ酸配列が、配列番号2または配列番号15と少なくとも90%または少なくとも95%同一である、項目1に記載の単離モノクローナル抗体。
(項目3)
前記VHドメインのアミノ酸配列が配列番号2または配列番号15を含む、項目1に記載の単離モノクローナル抗体。
(項目4)
前記抗体が単一ドメイン抗体である、項目1〜3のいずれか1項に記載の単離モノクローナル抗体。
(項目5)
前記抗体が、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab)’ フラグメント、単鎖可変フラグメント(scFv)、またはジスルフィド安定化可変フラグメント(dsFv)である、項目1〜3のいずれか1項に記載の単離モノクローナル抗体。
(項目6)
前記抗体がIgGである、項目1〜3のいずれか1項に記載の単離モノクローナル抗体。
(項目7)
前記抗体がキメラ抗体または合成抗体である、項目1〜6のいずれか1項に記載の単離モノクローナル抗体。
(項目8)
前記抗体が標識されている、項目1〜7のいずれか1項に記載の単離モノクローナル抗体。
(項目9)
前記標識が、蛍光標識、酵素標識、または放射性標識である、項目8に記載の単離モノクローナル抗体。
(項目10)
項目1〜9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体およびエフェクター分子を含む単離免疫抱合体。
(項目11)
前記エフェクター分子が毒素である、項目10に記載の単離免疫抱合体。
(項目12)
前記毒素がシュードモナス外毒素またはそのバリアントである、項目11に記載の単離免疫抱合体。
(項目13)
前記シュードモナス外毒素またはそのバリアントが、配列番号3〜8のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む、項目12に記載の単離免疫抱合体。
(項目14)
項目1〜9のいずれか1項に記載の抗体および異種タンパク質を含む、融合タンパク質。
(項目15)
前記異種タンパク質がヒトFcである、項目14に記載の融合タンパク質。
(項目16)
薬学的に許容され得るキャリア中に治療有効量の項目1〜9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体、項目10〜13のいずれか1項に記載の免疫抱合体、または項目14もしくは項目15に記載の融合タンパク質を含む、組成物。
(項目17)
被験体におけるメソテリン発現癌を処置する方法であって、メソテリン発現癌を有する被験体を選択する工程、および治療有効量の項目1〜9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体、項目10〜13のいずれか1項に記載の免疫抱合体、項目14もしくは項目15に記載の融合タンパク質、または項目16に記載の組成物を前記被験体に投与し、それにより、前記メソテリン発現癌を処置する工程を含む、方法。
(項目18)
被験体におけるメソテリン発現腫瘍の成長または転移を阻害する方法であって、メソテリン発現腫瘍を有する被験体を選択する工程、および治療有効量の項目1〜9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体、項目10〜13のいずれか1項に記載の免疫抱合体、項目14もしくは項目15に記載の融合タンパク質、または項目16に記載の組成物を前記被験体に投与し、それにより、腫瘍の成長または転移を阻害する工程を含む、方法。
(項目19)
被験体が癌を有するかどうかを決定する方法であって、
前記被験体由来のサンプルを項目1〜9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体と接触させる工程;および
前記サンプルへの前記抗体の結合を検出する工程
を含み、
ここで、コントロールサンプルへの前記抗体の結合と比較した場合の前記サンプルへの前記抗体の結合の増大により、前記被験体が癌を有すると同定される、方法。
(項目20)
被験体における癌の診断を確認する方法であって、
癌と診断された被験体由来のサンプルを項目1〜9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体と接触させる工程;および
前記サンプルへの前記抗体の結合を検出する工程
を含み、
ここで、コントロールサンプルへの前記抗体の結合と比較した場合の前記サンプルへの前記抗体の結合の増大により、前記被験体における癌の診断が確認される、方法。
(項目21)
前記癌が、中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、トリプルネガティブ乳癌、または卵巣癌である、項目17〜20のいずれか1項に記載の方法。
(項目22)
項目1〜9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体、項目10〜13のいずれか1項に記載の免疫抱合体、または項目14もしくは項目15に記載の融合タンパク質をコードする、単離核酸分子。
(項目23)
前記モノクローナル抗体のVHドメインをコードするヌクレオチド配列が配列番号1または配列番号14を含む、項目22に記載の単離核酸分子。
(項目24)
プロモーターに作動可能に連結された項目22または項目23に記載の単離核酸分子。
(項目25)
項目22〜24のいずれか1項に記載の単離核酸分子を含む発現ベクター。
(項目26)
項目22〜25のいずれか1項に記載の核酸分子または発現ベクターで形質転換された単離宿主細胞。
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明からより明らかとなるであろう。
図1A〜1D:メソテリンのC末端に対するヒト単一ドメイン抗体の生成。(図1A)ファージディスプレイテクノロジーによるヒト抗体のスクリーニングのために使用したペプチドのデザイン。膜結合メソテリン中の3つの機能的領域を以下に提案する:(配列番号9の)領域I:296〜390;領域II:391〜486;領域III:487〜598。細胞表面メソテリン上の3つの推定N連結グリカン(Asn388、Asn488、およびAsn515)を示す。本研究で使用したペプチドは、メソテリンのC末端の50残基(配列番号9の残基539〜588)を含む。(図1B)操作したヒト抗体ドメイン(VH)ファージディスプレイライブラリーを、C末端メソテリンペプチド(残基539〜588)に対する4ラウンドのファージパニングのために使用した。(図1C)モノクローナルファージELISA実験を、4ラウンドのパニングの終了時に行った。SD1ファージクローン(クローン1)は強いシグナルを伴って全長メソテリンおよびC末端ペプチドの両方に結合するので、これをさらなる分析のために選択した。(図1D)モノクローナルファージELISA実験を、2つの選択された抗体ファージクローン(SD1およびSD2)を使用して行った。SD1クローンは、全長ヒトメソテリン(MSLN)およびメソテリンペプチドの両方に結合する。SD2は、MSLNのみに結合し、ペプチドには結合しない。 図1A〜1D:メソテリンのC末端に対するヒト単一ドメイン抗体の生成。(図1A)ファージディスプレイテクノロジーによるヒト抗体のスクリーニングのために使用したペプチドのデザイン。膜結合メソテリン中の3つの機能的領域を以下に提案する:(配列番号9の)領域I:296〜390;領域II:391〜486;領域III:487〜598。細胞表面メソテリン上の3つの推定N連結グリカン(Asn388、Asn488、およびAsn515)を示す。本研究で使用したペプチドは、メソテリンのC末端の50残基(配列番号9の残基539〜588)を含む。(図1B)操作したヒト抗体ドメイン(VH)ファージディスプレイライブラリーを、C末端メソテリンペプチド(残基539〜588)に対する4ラウンドのファージパニングのために使用した。(図1C)モノクローナルファージELISA実験を、4ラウンドのパニングの終了時に行った。SD1ファージクローン(クローン1)は強いシグナルを伴って全長メソテリンおよびC末端ペプチドの両方に結合するので、これをさらなる分析のために選択した。(図1D)モノクローナルファージELISA実験を、2つの選択された抗体ファージクローン(SD1およびSD2)を使用して行った。SD1クローンは、全長ヒトメソテリン(MSLN)およびメソテリンペプチドの両方に結合する。SD2は、MSLNのみに結合し、ペプチドには結合しない。 図2A〜2B:SD1ヒトFc融合タンパク質の産生および分析。(図2A)非還元条件下および還元条件下での精製SD1−hFc(4μgのタンパク質/レーン)のSDS−PAGE分析。SD1−hFcタンパク質の純度は、95%を超えていた。NR:非還元;R:還元。(図2B)A431/H9(類上皮癌A431細胞株中のメソテリンの強制発現)(Hoら,Clin Cancer Res 11:3814−3820,2005)、NCI−H226(中皮腫)、およびKMBC(胆管癌)の各細胞抽出物中の内因性メソテリンタンパク質の免疫沈降。SD1を使用して、細胞ライセート中の内因性メソテリンタンパク質を免疫沈降させた。C:無関係のVH単一ドメインヒトFc融合物;IP:免疫沈降;インプット:免疫沈降前の全細胞ライセートに対するウェスタンブロット。 図3A〜3D:SD1−hFcの結合特性。(図3A)直接ELISA。SD1−hFcは、全長ヒトメソテリンタンパク質(MSLN)およびペプチドの両方に結合したが、マウスメソテリン(mMSLN)やBSAに結合しなかった。(図3B)競合ELISA。メソテリンペプチドは、SD1−hFcのヒトメソテリンタンパク質への結合を競合したが、SS1P、HN1、または50残基を含む無関係のペプチドは競合しなかった。(図3C)ヒトメソテリンタンパク質に対するSD1−hFcの解離平衡Kは、13.58nMであり、(図3D)ペプチドについては16.08nMであった。 図3A〜3D:SD1−hFcの結合特性。(図3A)直接ELISA。SD1−hFcは、全長ヒトメソテリンタンパク質(MSLN)およびペプチドの両方に結合したが、マウスメソテリン(mMSLN)やBSAに結合しなかった。(図3B)競合ELISA。メソテリンペプチドは、SD1−hFcのヒトメソテリンタンパク質への結合を競合したが、SS1P、HN1、または50残基を含む無関係のペプチドは競合しなかった。(図3C)ヒトメソテリンタンパク質に対するSD1−hFcの解離平衡Kは、13.58nMであり、(図3D)ペプチドについては16.08nMであった。 図4:メソテリン発現癌細胞およびコントロール癌細胞に関するSD1−hFcタンパク質のフローサイトメトリー分析。SD1−hFcは、安定なメソテリンcDNAでトランスフェクトしたA431/H9細胞株に結合したが、A431細胞株には結合しなかった。抗体はまた、本研究で試験した4つのヒト癌細胞株のうちの3つに結合した。OVCAR8:卵巣癌;NCI−H226:中皮腫;EKVXおよびL55:NSCLC;KMBC、Mz−ChA−1、およびHuCCT1:胆管癌。 図5A〜5H:SD1−hFcは、メソテリン発現癌細胞に対してCDCおよびADCCを引き起こした。(図5A、5B)CDCアッセイ。A431/H9細胞(図5A)およびNCI−H226(図5B)細胞を、補体供給源としての正常ヒト血清(NHS、20%vol/vol)の存在下で、漸増濃度のSD1−hFcと共にインキュベートした。補体タンパク質C1qは、SD1−hFcの存在下でH9細胞(図5C)およびNCI−H226細胞(図5D)に結合したが、HN1やコントロールhFc融合タンパク質の存在下では結合しなかった。(図5E〜5H)ADCCアッセイ。新たに単離したPBMCを、漸増濃度のSD1−hFcの存在下で標的細胞であるA431/H9細胞(図5E)またはNCI−H226細胞(図5F)と50:1の比率でインキュベートした。精製ヒトNK細胞を、異なるE:T比で標的細胞であるA431/H9(図5G)またはNCI−H226(図5H)と共に50μg/mlのSD1−hFcを使用してインキュベートした。CDC活性およびADCC活性を、LDHアッセイによって決定した(:p<0.05)。 図5A〜5H:SD1−hFcは、メソテリン発現癌細胞に対してCDCおよびADCCを引き起こした。(図5A、5B)CDCアッセイ。A431/H9細胞(図5A)およびNCI−H226(図5B)細胞を、補体供給源としての正常ヒト血清(NHS、20%vol/vol)の存在下で、漸増濃度のSD1−hFcと共にインキュベートした。補体タンパク質C1qは、SD1−hFcの存在下でH9細胞(図5C)およびNCI−H226細胞(図5D)に結合したが、HN1やコントロールhFc融合タンパク質の存在下では結合しなかった。(図5E〜5H)ADCCアッセイ。新たに単離したPBMCを、漸増濃度のSD1−hFcの存在下で標的細胞であるA431/H9細胞(図5E)またはNCI−H226細胞(図5F)と50:1の比率でインキュベートした。精製ヒトNK細胞を、異なるE:T比で標的細胞であるA431/H9(図5G)またはNCI−H226(図5H)と共に50μg/mlのSD1−hFcを使用してインキュベートした。CDC活性およびADCC活性を、LDHアッセイによって決定した(:p<0.05)。 図6A〜6D:腫瘍成長に及ぼすSD1−hFcの強力な抗腫瘍効果。(図6A)A431/H9細胞を、サイズがおよそ70mmの腫瘍を樹立するためにヌードマウスの側腹部に接種した。7日目から、マウスをSD1−hFc(50mg/kg)またはPBSで1日おきに処置した。下向き矢印は、注射日を示す。各処置群の平均腫瘍サイズを、7〜20日目に計算した(:p<0.05)。(図6B)A431/H9細胞を、マウス補体供給源としてのマウス正常血清(30%vol/vol)の存在下で100μg/mLのSD1−hFcとインキュベートした。CDC活性を、LDHアッセイによって測定した(:p<0.05)。(図6C)A431/H9細胞を、マウスエフェクター細胞の供給源としての精製マウスNK細胞の存在下で100μg/mLのSD1−hFcとインキュベートした。マウスADCC活性を、LDHアッセイによって測定した(:p<0.05)。(図6D)マウスNK細胞の純度。 図7A〜7B:SD1ベースの組換え免疫毒素の産生および分析。(図7A)非還元条件下での精製SD1−PE38(4μgのタンパク質/レーン)のSDS−PAGE分析。SD1−PE38の純度は、95%超であった。IT:免疫毒素。(図7B)SD1−PE38免疫毒素で処置したA431/H9細胞、A431細胞、NCI−H226細胞、およびKMBC細胞に対するWST−8アッセイ。 図7A〜7B:SD1ベースの組換え免疫毒素の産生および分析。(図7A)非還元条件下での精製SD1−PE38(4μgのタンパク質/レーン)のSDS−PAGE分析。SD1−PE38の純度は、95%超であった。IT:免疫毒素。(図7B)SD1−PE38免疫毒素で処置したA431/H9細胞、A431細胞、NCI−H226細胞、およびKMBC細胞に対するWST−8アッセイ。
配列表
添付の配列表に列挙した核酸配列およびアミノ酸配列を、連邦規則法典第37巻第1.822条に定義のヌクレオチド塩基の標準的な略称およびアミノ酸の三文字表記を使用して示す。各核酸配列について1つの鎖のみを示すが、表示の鎖のいずれかを参照することによって相補鎖が含まれることが理解される。配列表を、2013年9月11日に作成したASCIIテキストファイル(26.7KB)として提出し、このファイルは、本明細書中で参考として援用される。添付の配列表中、
配列番号1は、SD1単一ドメイン抗体のヌクレオチド配列である。
配列番号2は、SD1単一ドメイン抗体のアミノ酸配列である。
配列番号3は、シュードモナス外毒素(PE)のアミノ酸配列である。
配列番号4は、PE38のアミノ酸配列である。
配列番号5は、PE−LRのアミノ酸配列である。
配列番号6は、PE−LR/6Xのアミノ酸配列である。
配列番号7は、免疫原性を減少させたPEのアミノ酸配列である。
配列番号8は、PE−LR/8Mのアミノ酸配列である。
配列番号9は、ヒトメソテリンのアミノ酸配列である。
配列番号10〜13は、プライマー配列である。
配列番号14は、SD2単一ドメイン抗体のヌクレオチド配列である。
配列番号15は、SD2単一ドメイン抗体のアミノ酸配列である。
詳細な説明
I.略語
ADCC 抗体依存性細胞媒介性細胞傷害
CAR キメラ抗原受容体
CDC 補体依存性細胞傷害性
cDNA 相補DNA
CDR 相補性決定領域
CTL 細胞傷害性Tリンパ球
ELISA 酵素結合免疫吸着アッセイ
EM エフェクター分子
FACS 蛍光標示式細胞分取
GPI グリコシルホスファチジルイノシトール
hFc ヒトFc
HRP セイヨウワサビペルオキシダーゼ
Ig 免疫グロブリン
i.v. 静脈内
解離定数
LDH 乳酸デヒドロゲナーゼ
mAb モノクローナル抗体
MAC 膜侵襲複合体
mMSLN マウスメソテリン
MSLN メソテリン
NHS 正常ヒト血清
PBMC 末梢血単核球
PCR ポリメラーゼ連鎖反応
PE シュードモナス外毒素
PE フィコエリトリン
pfu プラーク形成単位
RIPA 放射性免疫沈降アッセイ
VH 可変重鎖
VL 可変軽鎖 。
II.用語と方法
別途記載がない限り、従来の用法にしたがって技術用語を使用する。分子生物学における共通の用語の定義は、Benjamin Lewin,Genes V,Oxford University Press発行,1994(ISBN 0−19−854287−9);Kendrewら(eds.),The Encyclopedia of Molicular Biology,Blackwell Science Ltd.発行,1994(ISBN 0−632−02182−9);およびRobert A.Meyers(ed.),Molicular Biology and Biotechnology:a Comprehensive Desk Reference,VCH Publishers,Inc.発行,1995(ISBN 1−56081−569−8)に見出すことができる。
本開示の種々の実施形態の概説を容易にするために、特定の用語について以下に説明する。
抗体:抗原(メソテリンなど)のエピトープまたはそのフラグメントを認識して結合する(特異的に認識して特異的に結合するなど)少なくとも1つの軽鎖または重鎖の免疫グロブリン可変領域を含むポリペプチドリガンド。免疫グロブリン分子は、重鎖および軽鎖から構成され、そのそれぞれが重鎖可変(V)領域および軽鎖可変(V)領域と呼ばれる可変領域を有する。全体として、V領域およびV領域は、抗体によって認識された抗原の結合を担う。
抗体には、インタクトな免疫グロブリンならびに当該分野で周知の抗体のバリアントおよび一部(単一ドメイン抗体(例えば、VHドメイン抗体)、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab)’フラグメント、単鎖Fvタンパク質(「scFv」)、およびジスルフィド安定化Fvドメイン(「dsFv」)など)が含まれる。scFvタンパク質は、免疫グロブリンの軽鎖可変領域および免疫グロブリンの重鎖可変領域がリンカーによって結合した融合タンパク質である一方で、dsFvでは、鎖の会合を安定化するためにジスルフィド結合が導入されるように鎖が変異されている。用語「抗体」には、遺伝子操作された形態(キメラ抗体(例えば、ヒト化マウス抗体)およびヘテロ抱合体抗体(二重特異性抗体など)など)も含まれる。Pierce Catalog and Handbook,1994−1995(Pierce Chemical Co.,Rockford,IL);Kuby,J.,Immunology,第3版,W.H.Freeman & Co.,New York,1997も参照のこと。
典型的には、天然に存在する免疫グロブリンは、ジスルフィド結合によって相互連結された重(H)鎖および軽(L)鎖を有する。2つの軽鎖型(ラムダ(λ)およびカッパ(κ))が存在する。抗体分子の機能的活性を決定づける5つの主な重鎖クラス(すなわち、アイソタイプ)が存在する:IgM、IgD、IgG、IgA、およびIgE。
各重鎖および軽鎖は、定常領域および可変領域(これらの領域は、「ドメイン」としても公知である)を含む。重鎖可変領域および軽鎖可変領域は、共同して、抗原に特異的に結合する。軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、「相補性決定領域」または「CDR」とも呼ばれる3つの超可変領域によって分断された「フレームワーク」領域を含む。フレームワーク領域およびCDRの範囲は、Kabatら(Kabatら,Sequences of Proteins of Immunological Interest,U.S.Department of Health and Human Services,1991を参照のこと)およびImMunoGeneTicsデータベース(IMGT)(Lefranc,Nucleic Acids Res 29:207−9,2001を参照のこと)にしたがって定義されている。IMGTおよびKabatデータベースは、オンラインで利用可能である。異なる軽鎖または重鎖のフレームワーク領域の配列は、種(ヒトなど)内で比較的保存されている。構成成分の軽鎖および重鎖のフレームワーク領域の組み合わせである抗体のフレームワーク領域は、三次元空間中にCDRを位置づけ、そして整列させる働きをする。
CDRは、主に、抗原のエピトープへの結合を担う。各鎖のCDRを、典型的には、N末端から順に番号をつけてCDR1、CDR2、およびCDR3といい、これらはしばしば特定のCDRが存在する鎖によって同定される。したがって、VCDR3(またはH−CDR3)は、これが見出される抗体の重鎖の可変ドメイン中に存在するのに対して、VCDR1(またはL−CDR1)は、これが見出される抗体の軽鎖の可変ドメイン由来のCDR1である。メソテリンに結合する抗体は、例えば、特異的なV領域の配列およびV領域の配列、したがって、特異的CDR配列を有するであろう。異なる特異性(すなわち、異なる抗原のための異なる組み合わせ部位)を有する抗体は、異なるCDRを有する。CDRというのは抗体ごとに異なるものであるにもかかわらず、CDR内の限られた数のアミノ酸の位置のみが抗原結合に直接関与する。CDR内のこれらの位置を、特異性決定残基(SDR)と呼ぶ。
「V」または「VH」という言及は、免疫グロブリン重鎖の可変領域(Fv、scFv、dsFv、またはFabの重鎖の可変領域が含まれる)をいう。「V」または「VL」という言及は、免疫グロブリン軽鎖の可変領域(Fv、scFv、dsFv、またはFabの軽鎖の可変領域が含まれる)をいう。
「モノクローナル抗体」は、Bリンパ球の単一クローンまたは単一抗体の軽鎖遺伝子および/または重鎖遺伝子がトランスフェクトされている細胞によって産生された抗体である。モノクローナル抗体は、当業者に公知の方法(例えば、骨髄腫細胞の免疫脾臓細胞との融合からのハイブリッド抗体形成細胞の作製)によって産生される。モノクローナル抗体には、ヒト化モノクローナル抗体が含まれる。
「キメラ抗体」は、しばしば異なる動物種由来の2つ以上の異なる抗体分子由来の構造エレメントを含む。例えば、キメラ抗体は、ある種(ヒトなど)由来のフレームワーク残基および別の種(メソテリンに特異的に結合するマウス抗体など)由来のCDR(一般に、抗原結合を付与する)を有することができる。
「ヒト」抗体(「完全ヒト」抗体とも呼ばれる)は、ヒトフレームワーク領域およびヒト免疫グロブリン由来の全CDRを含む抗体である。一例を挙げれば、フレームワークおよびCDRは、同一起源のヒト重鎖および/または軽鎖のアミノ酸配列に由来する。しかし、あるヒト抗体由来のフレームワークを、異なるヒト抗体由来のCDRを含むように操作することができる。「ヒト化」免疫グロブリンは、ヒトフレームワーク領域および非ヒト(例えば、マウス、ウサギ、ラット、または合成)免疫グロブリン由来の1つ以上のCDRを含む免疫グロブリンである。CDRを提供する非ヒト免疫グロブリンは「ドナー」と名付けられ、フレームワークを提供するヒト免疫グロブリンは「アクセプター」と名付けられる。1つの実施形態では、全CDRは、ヒト化免疫グロブリン中のドナー免疫グロブリンに由来する。定常領域は存在する必要がないが、存在する場合、定常領域は、ヒト免疫グロブリン定常領域と実質的に同一でなければならない(すなわち、少なくとも約85〜90%(約95%以上など)同一)。それ故、ヒト化免疫グロブリンの全ての部分は、おそらくCDRを除いて、天然のヒト免疫グロブリン配列の対応する部分と実質的に同一である。「ヒト化抗体」は、ヒト化軽鎖免疫グロブリンおよびヒト化重鎖免疫グロブリンを含む抗体である。ヒト化抗体は、CDRを提供するドナー抗体と同一の抗原に結合する。ヒト化免疫グロブリンまたは抗体のアクセプターフレームワークは、ドナーフレームワークから得たアミノ酸と限定数の置換を行うことができる。ヒト化モノクローナル抗体または他のモノクローナル抗体は、抗原結合または他の免疫グロブリン機能に実質的に影響を及ぼさないさらなる保存的アミノ酸置換を有することができる。ヒト化免疫グロブリンを、遺伝子工学によって構築することができる(例えば、米国特許第5,585,089号を参照のこと)。
結合親和性:抗原に対する抗体の親和性。1つの実施形態では、親和性を、Frankelら(Mol.Immunol.,16:101−106,1979)によって記載のスキャッチャード法の修正形態によって計算する。別の実施形態では、結合親和性を、抗原/抗体解離速度によって測定する。別の実施形態では、高結合親和性を、競合放射免疫アッセイによって測定する。別の実施形態では、結合親和性をELISAによって測定する。抗原(メソテリンなど)に「特異的に結合する」抗体は、抗原に高親和性で結合し、他の無関係の抗原に有意には結合しない抗体である。
乳癌:乳房組織(通常、管路(乳頭に乳を運搬する管)および小葉(乳を作製する腺))中に形成される癌の型。トリプルネガティブ乳癌は、癌細胞がエストロゲン受容体や、プロゲステロン受容体や、有意なレベルのHER2/neuタンパク質を発現しない乳癌型をいう。トリプルネガティブ乳癌はまた、ER陰性PR陰性HER2/neu陰性乳癌とも呼ばれる。
化学療法薬:異常細胞の成長によって特徴付けられる疾患の処置で治療有用性を有する任意の化学薬品。かかる疾患には、腫瘍、新生物、癌、ならびに乾癬などの過形成性成長によって特徴付けられる疾患が含まれる。1つの実施形態では、化学療法薬は、中皮腫または別の腫瘍(胃癌、扁平上皮癌、前立腺癌、膵臓癌、肺癌、胆管癌、乳癌(トリプルネガティブ乳癌など)、または卵巣癌など)の処置で用いる薬剤である。1つの実施形態では、化学療法薬は、放射性化合物である。当業者は、有用な化学療法薬を容易に同定することができる(例えば、Slapak and Kufe,Principles of Cancer Therapy,Chapter 86 in Harrison’s Principles of Internal Medicine,14th edition;Perryら,Chemotherapy,Ch.17 in Abeloff,Clinical Oncology 第2版,著作権 2000 Churchill Livingstone,Inc;Baltzer,L.,Berkery,R.(eds.):Oncology Pocket Guide to Chemotherapy,第2版 St.Louis,Mosby−Year Book,1995;Fischer,D.S.,Knobf,M.F.,Durivage,H.J.(eds):The Cancer Chemotherapy Handbook,第4版 St.Louis,Mosby−Year Book,1993を参照のこと)。併用化学療法は、1種を超える癌処置剤の投与である。一例は、放射性化合物または化合物と組み合わせて使用したメソテリンに結合する抗体(または免疫抱合体)の投与である。
胆管癌:肝臓内の胆管に裏打ちされた細胞中に発症する癌の型である。
保存的バリアント:「保存的」アミノ酸置換は、タンパク質の親和性(メソテリンに対する抗体など)に実質的に影響を及ぼしたり親和性を減少させたりしない置換である。例えば、メソテリンに特異的に結合するモノクローナル抗体は、せいぜい約1、せいぜい約2、せいぜい約5、せいぜい約10、またはせいぜい約15の保存的置換を含むことができ、メソテリンポリペプチドに特異的に結合することができる。用語「保存的バリアント」はまた、抗体がメソテリンに特異的に結合するという条件での非置換親アミノ酸の代わりの置換アミノ酸の使用を含む。非保存的置換は、メソテリンの活性またはメソテリンへの結合を減少させる置換である。
機能的に類似するアミノ酸を提供する保存的アミノ酸置換の表は、当業者に周知である。以下の6群は、相互に保存的置換されると見なされるアミノ酸の例である。
1)アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T);
2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);
3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);
4)アルギニン(R)、リジン(K);
5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);および
6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。
相補性決定領域(CDR):全体で天然のIg結合部位の天然のFv領域の結合親和性および特異性を定義するアミノ酸配列。Igの軽鎖および重鎖はそれぞれ3つのCDRを有し、これらのCDRはそれぞれL−CDR1、L−CDR2、L−CDR3ならびにH−CDR1、H−CDR2、H−CDR3と命名されている。
接触:直接的に物理的に関連した位置であり、固体形態および液体形態の両方が含まれる。
細胞傷害性:生物の残りの細胞との対語としての標的にされることが意図された細胞に対する生物の分子の毒性(免疫毒素など)。1つの実施形態では、対照的に、用語「毒性」は、免疫毒素のターゲティング部分によって標的にされることが意図される細胞以外の細胞に対する免疫毒素の毒性をいい、用語「動物毒性」は、免疫毒素によって標的にされることが意図される細胞以外の細胞に対する免疫毒素の毒性による動物に対する免疫毒素の毒性をいう。
縮重バリアント:本開示の文脈では、「縮重バリアント」は、遺伝暗号の結果として縮重する配列を含むメソテリンポリペプチドまたはメソテリンに結合する抗体をコードするポリヌクレオチドをいう。20種の天然アミノ酸が存在し、そのほとんどが1つを超えるコドンによって特定される。したがって、メソテリンポリペプチドまたはヌクレオチド配列によってコードされるメソテリンに結合する抗体のアミノ酸配列が不変である限り、全縮重ヌクレオチド配列が含まれる。
診断:病態(癌などであるが、これに限定されない)の存在または性質の同定。診断法は、感度および特異性で異なる。診断アッセイの「感度」は、試験で陽性の罹患個体の百分率(真陽性の百分率)である。診断アッセイの「特異性」は、1−偽陽性率(ここで、偽陽性率は試験で陽性の罹患していない個体の割合と定義する)である。特定の診断方法では病態の確定診断ができないが、この診断方法が診断に役立つ陽性の表示を提供すればそれで十分である。「予後」は、病態(癌または転移など)の発症(例えば、重症度)の可能性である。
エフェクター分子:キメラ分子が標的にする細胞に所望の影響を及ぼすことが意図されるキメラ分子の部分。エフェクター分子は、エフェクター部分(EM)、治療薬、もしくは診断薬、または類似の用語としても公知である。
治療薬には、核酸、タンパク質、ペプチド、アミノ酸または誘導体、糖タンパク質、放射性同位体、脂質、炭水化物、または組換えウイルスなどの化合物が含まれる。核酸治療部分および核酸診断部分には、アンチセンス核酸、一本鎖または二重鎖DNAと共有結合性に架橋結合するための誘導体化オリゴヌクレオチド、および三重鎖形成オリゴヌクレオチドが含まれる。あるいは、抗メソテリン抗体などのターゲティング部分に連結した分子は、薬物、核酸(アンチセンス核酸など)、または循環系への直接曝露から保護することができる別の治療部分などの治療組成物を含むカプセル封入系(リポソームまたはミセルなど)であり得る。抗体に付着したリポソームの調製手段は、当業者に周知である(例えば、米国特許第4,957,735号;およびConnorら,Pharm Ther 28:341−365,1985を参照のこと)。診断薬または診断部分は、放射性同位体および他の検出可能な標識を含む。かかる目的に有用な検出可能な標識も当該分野で周知であり、放射性同位体(35S、11C、13N、15O、18F、19F、99mTc、131I、H、14C、15N、90Y、99Tc、111In、および125Iなど)、フルオロフォア、化学発光剤、および酵素が含まれる。
エピトープ:抗原決定基。抗原性を示す(すなわち、特異的免疫応答を誘発する)特定の化学基またはペプチド配列が分子上に存在する。抗体は、ポリペプチド(メソテリンなど)上の特定の抗原性エピトープに特異的に結合する。
フレームワーク領域:CDR間に挿入されたアミノ酸配列。フレームワーク領域には、可変軽鎖フレームワーク領域および可変重鎖フレームワーク領域が含まれる。フレームワーク領域は、抗原結合に適切な方向にCDRを保持する働きをする。
宿主細胞:ベクターが増殖することができ、そのDNAが発現される細胞。細胞は、原核細胞または真核細胞であり得る。本用語には、対象とされる宿主細胞の任意の子孫も含まれる。複製中に変異が生じ得るので、全子孫が親細胞と同一でなくて良いと理解される。しかし、かかる子孫は、用語「宿主細胞」が使用される場合に含まれる。
ハイブリドーマ:モノクローナル抗体産生のためのハイブリッド細胞。ハイブリドーマは、抗体産生細胞(免疫化動物(例えば、マウス、ラット、またはウサギ)から得られるB細胞など)と骨髄腫細胞との融合によって産生される。
免疫応答:免疫系細胞(B細胞、T細胞、または単球など)の刺激に対する応答。1つの実施形態では、応答は、特定の抗原に特異的である(「抗原特異的応答」)。1つの実施形態では、免疫応答は、T細胞応答(CD4応答またはCD8応答など)である。別の実施形態では、応答はB細胞応答であり、この応答により特異的抗体が産生される。
免疫抱合体:抗体またはその機能的フラグメントへのエフェクター分子の供給結合性の連結。エフェクター分子は、検出可能な標識または免疫毒素であり得る。毒素の非限定的な具体例には、アブリン、リシン、シュードモナス外毒素(PE(PE35、PE37、PE38、およびPE40など))、ジフテリア毒素(DT)、ボツリヌス毒素、またはその改変毒素、または直接もしくは間接的に細胞成長を阻害するか細胞を死滅させる他の毒物が含まれるが、これらに限定されない。例えば、PEおよびDTは、典型的に肝臓毒性によって死亡させる高度に有毒な化合物である。しかし、PEおよびDTを、毒素の未変性のターゲティング成分(PEのドメインIaおよびDTのB鎖など)の除去および抗体などの異なるターゲティング部分との置換によって免疫毒素用の形態に改変することができる。「キメラ分子」は、エフェクター分子に抱合(カップリング)したターゲティング部分(リガンドまたは抗体など)である。用語「抱合した」または「連結した」は、2つのポリペプチドから1つの連続するポリペプチド分子を作製することをいう。1つの実施形態では、抗体をエフェクター分子に連結する。別の実施形態では、エフェクター分子に連結した抗体を、体内でのその半減期を増大させるために、脂質または他の分子、タンパク質またはペプチドにさらに連結する。化学的手段または組換え手段のいずれかによって連結することができる。1つの実施形態では、連結は化学的連結であり、抗体部分とエフェクター分子との間の反応によって2分子間に共有結合が形成されて1つの分子が形成される。抗体とエフェクター分子との間にペプチドリンカー(短いペプチド配列)を任意選択的に含めることができる。最初に個別の機能性を有する2分子(抗体およびエフェクター分子など)から免疫抱合体が調製されたので、これらの免疫抱合体を時折「キメラ分子」ともいう。したがって、用語「キメラ分子」は、本明細書中で使用する場合、エフェクター分子に抱合(カップリング)したターゲティング部分(リガンドまたは抗体など)をいう。
単離された:「単離された」生物学的構成要素(核酸、タンパク質(抗体が含まれる)、またはオルガネラなど)は、構成要素が天然に存在する環境(細胞など)中の他の生物学的構成要素(すなわち、他の染色体および染色体外のDNAおよびRNA、タンパク質およびオルガネラ)から実質的に分離または精製されている。「単離されている」核酸およびタンパク質には、標準的な精製方法によって精製された核酸およびタンパク質が含まれる。本用語はまた、宿主細胞中での組換え発現によって調製された核酸およびタンパク質ならびに化学合成された核酸を含む。
標識:分子の検出を容易にするために抗体またはタンパク質などの別の分子に直接または間接的に抱合した検出可能な化合物または組成物。標識の非限定的な具体例には、蛍光タグ、酵素結合、および放射性同位体が含まれる。1つの例では、「標識された抗体」は、抗体中への別の分子の組み込みをいう。例えば、標識は、検出可能なマーカー(放射性標識されたアミノ酸の組み込みまたはマークされたアビジン(例えば、光学的方法または比色法によって検出することができる蛍光マーカーまたは酵素活性を含むストレプトアビジン)によって検出することができるビオチニル部分のポリペプチドへの付着など)である。ポリペプチドおよび糖タンパク質の種々の標識方法は当該分野で公知であり、使用することができる。ポリペプチドのための標識の例には、以下が含まれるが、これらに限定されない:放射性同位体または放射性ヌクレオチド(35S、11C、13N、15O、18F、19F、99mTc、131I、H、14C、15N、90Y、99Tc、111In、および125Iなど)、蛍光標識(フルオレセインイソチオシアナート(FITC)、ローダミン、ランタニドリン光体など)、酵素標識(セイヨウワサビペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼなど)、化学発光マーカー、ビオチニル基、二次レポーター(ロイシンジッパー対配列、二次抗体の結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグなど)によって認識される所定のポリペプチドエピトープ、または磁性薬剤(ガドリニウムキレートなど)。いくつかの実施形態では、標識を、潜在的な立体障害を軽減するために種々の長さのスペーサーアームに付着させる。
リンカー:いくつかの場合、リンカーは、可変重鎖を可変軽鎖に間接的に結合させる働きをする抗体結合フラグメント(Fvフラグメントなど)内のペプチドである。「リンカー」はまた、エフェクター分子(細胞毒素または検出可能な標識など)にターゲティング部分(抗体など)を連結するように働くペプチドをいうことができる。
用語「抱合」、「接合」、「結合」、または「連結」は、2つのポリペプチドを1つの連続するポリペプチド分子にすることまたは放射性核種もしくは他の分子をポリペプチド(scFvなど)に共有結合性に付着させることをいう。特定の文脈では、本用語には、エフェクター分子へのリガンド(抗体部分など)の接合への言及が含まれる。化学的手段または組換え手段のいずれかによって連結することができる。「化学的手段」は、抗体部分とエフェクター分子との間の反応であって、2分子間に共有結合が形成されて1つの分子が形成されるような反応をいう。
肺癌:肺組織内、通常は気道の管壁細胞内に形成される癌。2つの主な型は、小細胞肺癌および非小細胞肺癌(NSCLC)である。これらの型を、顕微鏡下での細胞の外観に基づいて診断する。
哺乳動物:本用語には、ヒトおよび非ヒト哺乳動物の両方が含まれる。同様に、用語「被験体」には、ヒト被験体および獣医学的被験体の両方が含まれる。
メソテリン:40kDa細胞表面グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)連結糖タンパク質。ヒトメソテリンタンパク質を、70kDの前駆体として合成し、次いで、タンパク質分解性にプロセシングする。メソテリンの30kDアミノ末端が分泌され、これを巨核球増強因子という(Yamaguchiら,J.Biol.Chem.269:805 808,1994)。40kDカルボキシル末端は、成熟メソテリンとして膜に結合したままである(Changら,Natl.Acad.Sci.USA 93:136 140,1996)。例示的なメソテリンの核酸およびアミノ酸配列は、PCT公開番号WO97/25,068号;米国特許第6,083,502号;Chang and Pastan,Int.J.Cancer 57:90,1994;Chang and Pastan,Proc.Natl.Acad.Sci USA 93:136,1996;Brinkmannら,Int.J.Cancer 71:638,1997;およびChowdhuryら,Mol.Immunol.34:9,1997に記載されている。ヒトメソテリンのアミノ酸配列を、配列番号9として本明細書中に記載する。メソテリンはまた、細胞内に残存するメソテリンタンパク質またはポリペプチドならびに分泌型および/または単離された細胞外のメソテリンタンパク質をいう。
中皮腫:内蔵を覆う厚膜として成長する胸膜および腹膜の管壁細胞に由来し、立方細胞によって裏打ちされた腺様腔を包囲することができる紡錘細胞または線維組織から構成される新生物型。中皮腫は、しばしば、肺、心臓、または腹部を裏打ちする組織に由来する。いくつかの場合、中皮腫は、アスベストへの曝露に起因する。
MORAb−009:メソテリンに対して高い親和性および特異性を有するキメラ(マウス/ヒト)モノクローナルIgG/κ。マウス抗メソテリンscFvのVH領域およびVL領域を、メソテリン陽性細胞に関するメソテリンcDNAで免疫化したマウスの脾臓mRNAから作製したファージディスプレイライブラリーのパニングによって得た。VH領域およびVL領域を、ヒトIgG1およびκ定常領域を用いてインフレームでグラフティングした(Hassan and Ho,Eur J Cancer 44(1):46−53,2008)。
新形成、悪性疾患、癌、または腫瘍:新生物は、過剰な細胞分裂に起因する組織または細胞の異常な成長である。新生物性成長は腫瘍を生成し得る。個体内の腫瘍量は、腫瘍の数、容積、または重量として測定することができる「全身腫瘍組織量」である。転移しない腫瘍は、「良性」といわれる。周囲組織に侵入し、そして/または転移することができる腫瘍は、「悪性」といわれる。血液学的腫瘍の例には、白血病(急性白血病(急性リンパ球性白血病、急性骨髄球性白血病、急性骨髄性白血病、ならびに骨髄芽球性白血病、前骨髄球性白血病、骨髄単球性白血病、単球性白血病、および赤白血病など)、慢性白血病(慢性骨髄性(顆粒球性)白血病、慢性骨髄性白血病、および慢性リンパ球性白血病など)が含まれる)、真性赤血球増加症、リンパ腫、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫(低悪性度形態および高悪性度形態)、多発性骨髄腫、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、重鎖病、骨髄異形成症候群、毛様細胞白血病、および脊髄形成異常が含まれる。
固形腫瘍(肉腫および癌腫など)の例には、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨原性肉腫、および他の肉腫、滑膜腫、中皮腫、胆管癌、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、リンパ系悪性疾患、膵臓癌、乳癌、肺癌、卵巣癌、前立腺癌、肝細胞癌、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、甲状腺髄様癌、甲状腺乳頭癌、クロム親和性細胞腫、脂腺癌、乳頭状癌、乳頭腺癌、髄様癌、気管支原性癌、腎細胞癌、肝細胞癌、胆管癌、絨毛癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、精巣腫瘍、セミノーマ、膀胱癌、およびCNS腫瘍(神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫(craniopharyogioma)、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫(menangioma)、黒色腫、神経芽細胞腫、および網膜芽細胞腫など)が含まれる。
いくつかの例では、癌は、中皮腫、胃癌、扁平上皮癌、前立腺癌、膵臓癌、肺癌、胆管癌、乳癌、または卵巣癌である。
作動可能に連結された:第1の核酸配列が第2の核酸配列と機能的関係にある場合、第1の核酸配列は第2の核酸配列と作動可能に連結されている。例えば、プロモーターがコード配列の転写または発現に影響を及ぼす場合、CMVプロモーターなどのプロモーターはコード配列に作動可能に連結されている。一般に、作動可能に連結されたDNA配列は連続し、2つのタンパク質コード領域を接合する必要がある場合、同一の読み枠内に存在する。
卵巣癌:卵巣組織(卵子(すなわち、卵)が形成される女性生殖腺対のうちの1つ)中に形成される癌。ほとんどの卵巣癌は、卵巣上皮癌(卵巣表面上の細胞内に始まる癌)または悪性胚細胞腫瘍(卵細胞内に始まる癌)のいずれかである。
膵臓癌:悪性(癌)細胞が膵臓組織内に見いだされる疾患。外分泌癌とも呼ばれる。
医薬品:被験体または細胞に適切に投与した場合に所望の治療効果または予防効果を誘導することができる化合物または組成物。
薬学的に許容され得るキャリア:有用な薬学的に許容され得るキャリアは従来のキャリアである。Remington’s Pharmaceutical Sciences,by E.W.Martin,Mack Publishing Co.,Easton,PA,第15版,1975は、本明細書中に開示の抗体の薬学的送達に適切な組成物および処方物を記載している。
一般に、キャリアの性質は、使用される特定の投与様式に依存するであろう。例えば、非経口処方物は、通常、薬学的におよび生理学的に許容され得る流動物(水、生理食塩水、平衡塩類溶液、デキストロース水溶液、またはグリセロールなど)をビヒクルとして含む注射液を含む。固体組成物(散剤、丸薬、錠剤、またはカプセルの形態など)について、従来の非毒性固体キャリアには、例えば、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、またはステアリン酸マグネシウムが含まれ得る。生物学的に中立のキャリアに加えて、投与すべき薬学的組成物は、少量の非毒性補助剤(湿潤剤または乳化剤、防腐剤、およびpH緩衝剤など(例えば、酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウラート)など)を含むことができる。
疾患の防止、処置、または回復:疾患の「防止」は、疾患の完全な発症の抑制をいう。「処置」は、発症し始めた後の疾患または病的状態の兆候または症状を回復する治療的介入(全身腫瘍組織量の減少または転移の数またはサイズの減少など)をいう。「回復」は、癌などの疾患の兆候または症状の数または重症度の減少をいう。
前立腺癌:前立腺(膀胱下部および直腸前部に見いだされる男性生殖系中の腺)の組織内に形成される癌。前立腺癌は、通常、高齢男性で起こる。
精製:用語「精製」は、絶対的な純度を必要とせず、むしろ、相対的用語として意図される。したがって、例えば、精製ペプチド調製物は、ペプチドまたはタンパク質が細胞内の天然の環境に存在するペプチドまたはタンパク質より豊富である調製物である。1つの実施形態では、タンパク質またはペプチドが調製物の総ペプチドまたはタンパク質含有量の少なくとも50%を示すように調製物を精製する。実質的な精製は、他のタンパク質または細胞成分からの精製を示す。実質的に精製されたタンパク質の純度は、少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、または98%である。したがって、1つの非限定的な具体例では、実質的に精製されたタンパク質は、他のタンパク質または細胞成分を90%含まない。
組換え:組換え核酸は、天然に存在しない配列を有するか、2つの別の分離した配列セグメントの人為的組み合わせによって作製された配列を有する核酸である。この人為的組み合わせを、しばしば、化学合成または例えば遺伝子工学技術による核酸の単離セグメントの人為的操作によって行う。
組換え毒素:細胞ターゲティング部分が毒素に融合されたキメラタンパク質(Pastanら,Science、254:1173−1177,1991)。細胞ターゲティング部分が抗体のFv部分である場合、分子を組換え免疫毒素と名付ける(Chaudharyら,Nature,339:394−397,1989)。毒素部分を、一般に、ほとんどの正常細胞上に存在する毒素受容体に結合できないように変更する。組換え免疫毒素は、抗原結合ドメインによって認識される細胞を選択的に死滅させる。これらの組換え毒素および免疫毒素を使用して、癌(例えば、メソテリンが発現される癌)を処置することができる。
サンプル(または生物サンプル):被験体から得たゲノムDNA、RNA(mRNAが含まれる)、タンパク質、またはその組み合わせを含む生物標本。例には、末梢血、組織、細胞、尿、唾液、組織生検、穿刺吸引物、外科標本、および剖検材料が含まれるが、これらに限定されない。1つの例では、サンプルには、腫瘍生検(腫瘍生検など)が含まれる。
配列同一性:アミノ酸配列または核酸配列の間の類似性を、配列間の類似性に関して示し、そうでなければ、配列同一性という。配列同一性は、頻繁に、同一率(または類似性または相同性)に関して測定され、百分率が高いほど2つの配列はより類似する。ポリペプチドまたは核酸分子のホモログまたはバリアントは、標準的な方法を使用してアラインメントした場合に比較的高い配列同一度を有するであろう。
比較のための配列のアラインメント方法は、当該分野で周知である。種々のプログラムおよびアラインメントアルゴリズムは、Smith and Waterman,Adv.Appl.Math.2:482,1981;Needleman and Wunsch,J.Mol.Biol.48:443,1970;Pearson and Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 85:2444,1988;Higgins and Sharp,Gene 73:237,1988;Higgins and Sharp,CABIOS 5:151,1989;Corpetら,Nucleic Acids Research 16:10881,1988;およびPearson and Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 85:2444,1988に記載されている。Altschulら,Nature Genet.6:119,1994は、配列アラインメント法および相同性計算について詳細に考察している。
NCBI Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)(Altschulら,J.Mol.Biol.215:403,1990)は、いくつかの供給元(国立生物工学情報センター(NCBI,Bethesda,MD)およびインターネット上が含まれる)から利用可能であり、配列解析プログラムblastp、blastn、blastx、tblastn、およびtblastxと組わせて使用する。このプログラムを使用した配列同一性の決定方法の説明は、インターネット上のNCBIウェブサイト上で利用可能である。
メソテリンまたはそのフラグメントに特異的に結合する抗体のVまたはVのホモログおよびバリアントを、典型的には、NCBI Blast 2.0、デフォルトパラメーターに設定したギャップを考慮したblastpを使用した抗体のアミノ酸配列と全長アラインメントにわたってカウントした少なくとも約75%、例えば、少なくとも約80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性によって特徴付けられる。約30アミノ酸を超えるアミノ酸配列の比較のために、デフォルトパラメーター(ギャップ存在コスト11および残基ごとのギャップコスト1)に設定したデフォルトBLOSUM62行列を使用したBlast2配列関数を使用する。短いペプチド(およそ30アミノ酸未満)をアラインメントする場合、アラインメントを、デフォルトパラメーター(ギャップ開始ペナルティ9、ギャップ伸長ペナルティ1)に設定したPAM30行列を使用したBlast2配列関数を使用して行うべきである。基準配列に対してなお一層高い類似性を有するタンパク質は、この方法によって評価した場合に同一率が増加するであろう(少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%配列同一性など)。全配列未満が配列同一性について比較される場合、ホモログおよびバリアントは、典型的には、10〜20アミノ酸の短いウィンドウにわたって少なくとも80%配列同一性を有し、基準配列とのその類似性に応じて少なくとも85%または少なくとも90%または95%の配列同一性を有し得る。かかる短いウィンドウにわたる配列同一性の決定方法は、インターネット上のNCBIウェブサイトで利用可能である。当業者は、これらの配列同一性の範囲がガイダンスのみを目的として提供され、この範囲外で非常に有意なホモログを得ることが完全に可能であると認識するであろう。
扁平上皮癌:重層扁平上皮に由来し、腺上皮または円柱上皮が通常存在する気管支粘膜などの部位内にも生じ得る悪性新生物。扁平上皮癌は、最も一般的な皮膚癌型である。
SS1P:細胞死滅を媒介する短縮シュードモナス外毒素に連結した抗メソテリンFv(MORAb−009と同一のFv)からなる組換え免疫毒素(Chowdhury and Pastan,Nat Biotechnol 17:568−572,1999;Pastanら,Nat Rev Cancer 6:559−565,2006)。CAT−5001としても公知のSS1Pは、メソテリンを発現する細胞株に対して細胞傷害性を示し、ヌードマウスにおいてメソテリン発現腫瘍異種移植片を完全に後退させ、ヒト癌患者から得た細胞に対して細胞傷害性を示す(Hassanら,Clin Cancer Res 10:3937−3942,2001;Hassanら,Clin Cancer Res 8:3520−3526,2002)。
胃癌:胃を裏打ちする組織内に形成される癌。胃がんとも呼ばれる。
被験体:生きている多細胞脊椎動物(ヒトおよび獣医学的被験体(ヒトおよび非ヒト哺乳動物が含まれる)が含まれるカテゴリー)。
合成:実験室における人為的手段による産生物(例えば、ハイブリドーマテクノロジーによる産生されたかcDNA構築物から発現したモノクローナル抗体)。
治療有効量:処置される被験体で所望の効果を達成するのに十分な特定の物質の量。例えば、これは、腫瘍成長の阻害または抑制に必要な量であり得る。1つの実施形態では、治療有効量は、腫瘍を排除するか、腫瘍のサイズを減少させるか、腫瘍の転移を防止するのに必要な量である。被験体に投与した場合、一般に、in vitroで所望の効果が達成された標的組織濃度(例えば、腫瘍内)を達成するであろう投薬量を使用するであろう。
毒素:細胞に細胞傷害性を示す分子。毒素には、アブリン、リシン、シュードモナス外毒素(PE)、ジフテリア毒素(DT)、ボツリヌス毒素、サポリン、レストリクトシン、ゲロニン、またはその改変毒素が含まれる。例えば、PEおよびDTは、典型的には肝臓毒性によって死に至る高度に有毒な化合物である。しかし、PEおよびDTを、毒素の未変性のターゲティング成分(PEのドメインIaまたはDTのB鎖など)の除去および異なるターゲティング部分(抗体など)とのその置換によって免疫毒素として使用するための形態に改変することができる。
ベクター:宿主細胞に導入され、それにより、形質転換された宿主細胞が産生される核酸分子。ベクターは、宿主細胞内で複製される核酸配列(複製起点など)を含むことができる。ベクターはまた、1つ以上の選択可能なマーカー遺伝子および当該分野で公知の他の遺伝子エレメントを含むことができる。
別の説明がない限り、本明細書中で使用した全ての技術用語および科学用語は、本開示に属する当業者によって一般に理解される意味を有する。文脈上他の意味を明確に示さない限り、単数を示す用語「a」、「an」、および「the」には、複数形が含まれる。「AまたはBを含む」は、AもしくはBまたはAおよびBを含むことを意味する。核酸またはポリペプチドについて与えられた全ての塩基サイズまたはアミノ酸サイズおよび全ての分子量または分子質量の値は近似値であり、説明のために提供しているとさらに理解すべきである。本明細書中に記載の方法および材料と類似するか等価な方法および材料を本開示の実施または試験で使用することができるにもかかわらず、適切な方法および材料を以下に記載する。本明細書中に言及した全ての刊行物、特許出願、特許、および他の文献は、その全体が参考として援用される。矛盾する場合、用語の説明を含む本明細書を優先するであろう。さらに、材料、方法、および実施例は、例示のみを目的とし、本発明を制限することを意図しない。
III.緒言
メソテリンに対するモノクローナル抗体は、現在、中皮腫および他の複数の癌形態の処置について評価中であり、固形癌の臨床開発で非常に有望である。メソテリンに対する抗体は、腫瘍成長の免疫毒素ベースの阻害および抗体依存性細胞傷害性(ADCC)の誘導を介して作用することが示されている。しかし、腫瘍に対する治療抗体の最も重要な細胞死滅機構の1つと考えられている補体依存性細胞傷害性(CDC)は、かかる抗体について不活性である。SD1(メソテリンに対するヒト単一ドメイン抗体)を同定するためのファージディスプレイ抗体工学技術および合成ペプチドスクリーニングの使用を本明細書中に開示する。SD1は、細胞表面に近いメソテリンのC末端(配列番号9の残基539〜588)で高次構造エピトープを認識する。SD2(全長メソテリンを認識する単一ドメイン抗体)も同定した。潜在的な治療薬としてSD1を調査するために、組換えヒトFc(SD1−hFc)融合タンパク質を生成した。SD1−hFcタンパク質は、メソテリン発現腫瘍細胞に対して、ADCCに加えて、強いCDC活性を示す。さらに、SD1−hFcタンパク質は、ヌードマウスにおいて腫瘍異種移植片の腫瘍成長を有意に阻害する。SD1は、メソテリン発現腫瘍を標的にする第1のヒト単一ドメイン抗体である。本明細書中に開示の結果は、SD1が癌治療薬として使用することができ、且つメソテリン発現腫瘍を標的にする現在の抗体療法を超える有意な利点を示すことを証明している。
IV.メソテリン特異的モノクローナル抗体
SD1およびSD2(メソテリンに特異的なヒト単一ドメイン抗体)を本明細書中に開示する。前述のメソテリン特異的治療抗体と対照的に、SD1は、メソテリンのC末端で高次構造エピトープを認識する。ヒトFcに融合する場合、SD1はメソテリン発現腫瘍細胞に対して強力なCDCおよびADCCを誘発する。メソテリン発現癌のマウス異種移植片モデルにおいてSD1−hFcがin vivoで腫瘍成長を有意に阻害することも本明細書中で証明する。SD2は、全長メソテリンを認識するが、メソテリンC末端フラグメントに結合しない。SD1およびSD2のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を以下に示す。
メソテリン(細胞表面メソテリンまたは可溶性メソテリンなど)に結合する(例えば、特異的に結合する)単離モノクローナル抗体を本明細書中に提供する。いくつかの実施形態では、抗体のVHドメインは、本明細書中に配列番号2または配列番号15として記載のアミノ酸配列の少なくとも一部(IMGTによって決定された配列番号2または配列番号15由来の1つ以上の(3つ全てなどの)CDR配列など)を含む。他の実施形態では、抗体は、Kabat法を使用して決定した配列番号2または配列番号15由来の1つ以上の(3つ全てなどの)CDR配列を含む。
いくつかの実施形態では、抗体のVHドメインは、配列番号2のアミノ酸残基26〜35、51〜58、および97〜103を含む。他の実施形態では、抗体のVHドメインは、配列番号2のアミノ酸残基31〜35、51〜66、および99〜102を含む。いくつかの例では、抗体のVHドメインは、配列番号2と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%同一である。特定の例では、抗体のVHドメインのアミノ酸配列は、配列番号2を含むか配列番号2からなる。
他の実施形態では、抗体のVHドメインは、配列番号15のアミノ酸残基26〜33、51〜57、および96〜111を含む。他の実施形態では、抗体のVHドメインは、配列番号15のアミノ酸残基31〜35、50〜65、および99〜106を含む。いくつかの例では、抗体のVHドメインは、配列番号15と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%同一である。特定の例では、抗体のVHドメインのアミノ酸配列は、配列番号15を含むか配列番号15からなる。
いくつかの実施形態では、メソテリンに結合する(特異的に結合するなど)モノクローナル抗体は単一ドメイン抗体である。
いくつかの実施形態では、メソテリンに結合する(特異的に結合するなど)モノクローナル抗体は、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab)’フラグメント、単鎖可変フラグメント(scFv)、またはジスルフィド安定化可変フラグメント(dsFv)である。他の実施形態では、抗体は、免疫グロブリン分子である。特定の例では、抗体はIgGである。
いくつかの実施形態では、モノクローナル抗体は、キメラ抗体または合成抗体である。
いくつかの実施形態では、開示の抗体は、メソテリン(可溶性メソテリンまたは細胞表面メソテリン)に、約20nM以下(約18nM以下、16nM以下、14nM以下、12nM以下、または10nM以下など)の解離定数(K)で結合する。いくつかの実施形態では、モノクローナル抗体は、メソテリンに、約20nM、約19nM、約17nM、約16nM、約15nM、約14nM、約13nM、約12nM、約11nM、または約10nMの結合親和性で結合する。
本明細書中に開示のモノクローナル抗体を、蛍光標識、酵素標識、または放射性標識などで標識することができる。
本明細書中に開示のモノクローナル抗体およびエフェクター分子を含む免疫抱合体も提供する。エフェクター分子は、例えば、毒素または検出可能な標識であり得る。いくつかの実施形態では、免疫抱合体は、本明細書中に開示のVHドメイン(SD1またはSD2のCDR配列を含むか、配列番号2または配列番号15のアミノ酸配列を含むVHドメインなど)および毒素(PEまたはそのバリアント(したがって、PE38など)など)を含む。特定の例では、免疫抱合体は、PE38に融合したSD1またはSD2のVHを含む。いくつかの例では、毒素は、配列番号4のアミノ酸配列を含むPE38である。免疫抱合体の例は、以下の第VI節でより詳細に考察している。
本明細書中に開示の抗体および異種タンパク質を含む融合タンパク質も提供する。いくつかの例では、異種タンパク質はFcタンパク質である。1つの非限定的な例では、Fcタンパク質はヒトFcタンパク質(ヒトIgGγ1Fcなど)である。
治療有効量の開示の抗体、免疫抱合体、または融合タンパク質および薬学的に許容され得るキャリアを含む組成物を本明細書中にさらに提供する。
開示のモノクローナル抗体、免疫抱合体、および融合タンパク質をコードする単離核酸分子も本明細書中に提供する。いくつかの実施形態では、モノクローナル抗体のVHドメインをコードするヌクレオチド配列は、配列番号1の少なくとも一部(抗体の1つ以上のCDRをコードする部分など)を含む。いくつかの例では、モノクローナル抗体のVHドメインは、配列番号1を含む配列によってコードされる。他の実施形態では、モノクローナル抗体のVHドメインをコードするヌクレオチド配列は、配列番号14の少なくとも一部(抗体の1つ以上のCDRをコードする部分など)を含む。いくつかの例では、モノクローナル抗体のVHドメインは、配列番号14を含む配列によってコードされる。
いくつかの例では、単離核酸分子は、プロモーターに作動可能に連結されている。
本明細書中に開示の単離核酸分子を含む発現ベクターも提供する。核酸分子またはベクターを含む単離宿主細胞も本明細書中に提供する。いくつかの例では、宿主細胞は、T細胞(細胞傷害性Tリンパ球(CTL)など)である。
V.抗体および抗体フラグメント
本明細書中に開示のモノクローナル抗体は、任意のアイソタイプであり得る。モノクローナル抗体は、例えば、IgM抗体またはIgG抗体(IgGまたはIgGなど)であり得る。メソテリンに特異的に結合する抗体クラスを、周知の手順にしたがって、別の抗体クラスにスイッチングすることができる(例えば、IgGをIgMにスイッチングすることができる)。クラススイッチを使用して、一方のIgGサブクラスを別のサブクラスに変換することもできる(IgGからIgGへの変換など)。
抗体フラグメントも本開示に含まれる(単一ドメイン抗体(例えば、VHドメイン抗体)、Fab、F(ab’)、およびFvなど)。これらの抗体フラグメントは、抗原への選択的な結合能力を保持している。これらのフラグメントには、以下が含まれる:
(1)Fab(抗体分子の1価の抗原結合フラグメントを含むフラグメントであって、インタクトな軽鎖および1つの重鎖の一部を生成するための酵素パパインでの全抗体の消化によって産生することができる);
(2)Fab’(抗体分子のフラグメントを、インタクトな軽鎖および重鎖の一部を生成するための全抗体のペプシンでの処理およびその後の還元によって得ることができる。抗体分子あたり2つのFab’フラグメントが得られる);
(3)(Fab’)(その後の還元を行わない酵素ペプシンでの全抗体の処置によって得ることができる抗体のフラグメント。F(ab’)は、2つのジスルフィド結合によって共に保持された2つのFab’フラグメントの二量体である);
(4)Fv(2つの鎖として発現された軽鎖の可変領域および重鎖の可変領域を含む遺伝子操作されたフラグメント);
(5)単鎖抗体(scFvなど)(遺伝子融合された単鎖分子として適切なポリペプチドリンカーによって連結された軽鎖の可変領域、重鎖の可変領域を含む遺伝子操作された分子);
(6)単鎖抗体の二量体(scFV)(scFVの二量体(「ミニ抗体」としても公知)として定義される);および
(7)VH単一ドメイン抗体(重鎖可変ドメインからなる抗体フラグメント)。
これらのフラグメントの作製方法は、当該分野で公知である(例えば、Harlow and Lane,Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York,1988を参照のこと)。
いくつかの場合、抗体フラグメントを、抗体のタンパク質分解性加水分解または宿主細胞(大腸菌など)内でのフラグメントをコードするDNAの発現によって調製することができる。抗体フラグメントを、従来の方法による全抗体のペプシン消化またはパパイン消化によって得ることができる。例えば、抗体フラグメントを、ペプシンでの抗体の酵素切断によって産生することができ、それにより、F(ab’)と命名された5Sフラグメントを得ることができる。このフラグメントを、チオール還元剤および任意選択的にジスルフィド結合の切断に起因するスルフヒドリル基のブロッキング基を使用してさらに切断して、1価の3.5S Fab’フラグメントを産生することができる。あるいは、ペプシンを使用した酵素切断により、2つの1価のFab’フラグメントおよびFcフラグメントが直接産生される(米国特許第4,036,945号および米国特許第4,331,647号を参照のこと)。
フラグメントがインタクトな抗体によって認識される抗原に結合する限り、1価の軽鎖−重鎖フラグメントを形成するための抗体の他の切断方法(重鎖の分離)、フラグメントのさらなる切断、または他の酵素技術、化学的技術、または遺伝学的技術も使用することができる。
当業者は、抗体の保存的バリアントを産生することができると理解するであろう。抗体フラグメント(dsFvフラグメントまたはscFvフラグメントなど)において使用されるかかる保存的バリアントは、V領域とV領域との間の正確な折り畳みおよび安定化に必要な重要なアミノ酸残基を保持し、分子の低pIおよび低毒性を保存するための残基の電荷特性を保持するであろう。収率を増大させるために、V領域および/またはV領域内でアミノ酸置換(せいぜい1個、せいぜい2個、せいぜい3個、せいぜい4個、またはせいぜい5個のアミノ酸置換など)を行うことができる。機能的に類似するアミノ酸を提供する保存的アミノ酸置換表は、当業者に周知である。以下の6群は、相互に保存的置換されると見なされるアミノ酸の例である:
1)アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T);
2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);
3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);
4)アルギニン(R)、リジン(K);
5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);および
6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。
VI.免疫抱合体および融合タンパク質
メソテリンに特異的な開示のモノクローナル抗体を、治療薬またはエフェクター分子に抱合することができる。免疫抱合体には、抗体への治療薬の共有結合性の連結が存在する分子が含まれるが、これらに限定されない。治療薬は、特定の標的分子または標的分子を保有する細胞に施工する特定の生物学的活性を有する薬剤である。当業者は、治療薬には、種々の薬物(ビンブラスチンおよびダウノマイシンなど)、細胞毒素(未変性または改変されたシュードモナス外毒素またはジフテリア毒素など)、封入剤自体が薬理学的組成物を含む封入剤(リポソームなど)、放射性薬剤(125I、32P、14C、H、および35Sなど)、ならびに他の標識、標的部分、およびリガンドが含まれ得ると認識するであろう。
特定の治療薬の選択は、特定の標的分子または標的細胞および所望の生物学的影響に依存する。したがって、例えば、治療薬は、特定の標的細胞(腫瘍細胞など)を死滅させるために使用される細胞毒素であり得る。逆に、非致死性の生物学的応答を生じさせることを望む場合、治療薬を、非致死性の薬理学的物質または非致死性の薬理学的物質を含むリポソームに抱合することができる。
本明細書中に記載の治療薬および抗体を使用して、当業者は、機能的に等価な核酸(配列が異なるが、同一のエフェクター部分または抗体配列をコードする核酸など)を含む種々のクローンを容易に構築することができる。したがって、本開示は、抗体ならびにその抱合体および融合タンパク質をコードする核酸を提供する。
当業者に公知の多数の手段を使用して、エフェクター分子を目的の抗体に連結することができる。共有結合性および非共有結合性の付着手段の両方を使用することができる。エフェクター分子を抗体に付着させる手順は、エフェクターの化学構造によって異なる。ポリペプチドは、典型的には、エフェクター分子を結合させるための抗体上の適切な官能基との反応に利用可能な種々の官能基(カルボン酸基(COOH)、遊離アミン基(−NH)、またはスルフヒドリル基(−SH)など)を含む。あるいは、抗体を、さらなる反応性官能基に曝露または付着するように誘導体化する。誘導体化は、いくつかの公知のリンカー分子のうちのいずれかの付着を含み得る。リンカーは、抗体をエフェクター分子に接合するために使用される任意の分子であり得る。リンカーは、抗体およびエフェクター分子の両方への共有結合を形成することができる。適切なリンカーは当業者に周知であり、直鎖または分枝鎖の炭素リンカー、複素環炭素リンカー、またはペプチドリンカーが含まれるが、これらに限定されない。抗体およびエフェクター分子がポリペプチドである場合、リンカーを、その側鎖基を介して構成アミノ酸に接合することができる(ジスルフィド結合によるシステインへの接合など)か、末端アミノ酸のα炭素アミノ基およびカルボキシル基に接合することができる。
いくつかの状況下では、免疫抱合体がその標的部位に到達した時にエフェクター分子を抗体から遊離させることが望ましい。したがって、これらの状況下では、免疫抱合体は、標的部位付近で切断可能な連結を含むであろう。抗体からエフェクター分子を放出させるためのリンカーの切断を、標的細胞の内側または標的部位付近のいずれかに免疫抱合体が供される酵素活性または酵素条件によって促進することができる。
種々の放射線診断化合物、放射線治療化合物、標識(酵素または蛍光分子など)薬物、毒素、および他の薬物の抗体への付着について報告されている多数の方法を考慮して、当業者は、抗体または他のポリペプチドへの所与の薬剤の適切な付着方法を決定することができるであろう。
本明細書中に開示の抗体または抗体フラグメントを誘導体化するか、別の分子(別のペプチドまたはタンパク質など)に連結することができる。いくつかの場合、抗体または抗体フラグメント(VHドメインなど)を、異種タンパク質(例えば、Fcタンパク質)に融合する。
一般に、誘導体化または標識によって標的抗原への結合が悪影響を受けないように抗体またはその一部を誘導体化する。例えば、抗体を、(化学的カップリング、遺伝子融合、または非共有結合的会合などによって)抗体または抗体部分の別の分子(ストレプトアビジンコア領域またはポリヒスチジンタグなど)との会合を媒介することができる1つ以上の他の分子的実体(別の抗体(例えば、二重特異性抗体または二特異性抗体)、検出剤、医薬品、および/またはタンパク質またはペプチドなど)に機能的に連結することができる。
1つの誘導体化抗体型を、(同型または二重特異性抗体の作製などのための異なる型の)2つ以上の抗体の架橋によって産生する。適切な架橋剤には、適切なスペーサー(m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステルなど)によって分離された2つの反応性が異なる基を有するヘテロ二官能性またはホモ二官能性(スベリン酸ジスクシンイミジルなど)である架橋剤が含まれる。かかるリンカーは市販されている。
メソテリンまたはそのフラグメントに結合する(例えば、特異的に結合する)抗体を、検出可能な部分で標識することができる。有用な検出剤には、蛍光化合物(フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、5−ジメチルアミン−1−ナフタレン(napthalene)スルホニルクロリド、フィコエリトリン、およびランタニドリン光体などが含まれる)が含まれる。生物発光マーカー(ルシフェラーゼ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、黄色蛍光タンパク質(YFP)など)も有用である。抗体を、検出に有用な酵素(セイヨウワサビペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ、およびグルコースオキシダーゼなど)で標識することもできる。抗体を検出可能な酵素で標識する場合、抗体を、識別することができる反応生成物を産生するために酵素を使用するさらなる試薬の添加によって検出することができる。例えば、薬剤セイヨウワサビペルオキシダーゼが存在する場合、過酸化水素およびジアミノベンジジンの添加により、視覚的に検出可能な有色反応生成物が得られる。抗体を、ビオチンで標識し、アビジン結合またはストレプトアビジン結合の間接的な測定によって検出することもできる。アビジン自体を酵素または蛍光標識で標識することができることに留意すべきである。
抗体を、磁性薬剤(ガドリニウムなど)で標識することができる。抗体を、ランタニド(ユウロピウムおよびジスプロシウムなど)およびマンガンで標識することもできる。常磁性粒子(超常磁性酸化鉄など)も標識として有用である。抗体を、二次レポーター(ロイシンジッパー対配列、二次抗体の結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグなど)によって認識される所定のポリペプチドエピトープで標識することもできる。いくつかの実施形態では、標識を、潜在的な立体障害を軽減するために種々の長さのスペーサーアームによって付着させる。
抗体を、放射性標識アミノ酸で標識することもできる。放射性標識を、診断目的および治療目的の両方のために使用することができる。例えば、放射性標識を使用して、X線、発光スペクトル、または他の診断技術によってメソテリンを検出することができる。ポリペプチドのための標識の例には、以下の放射性同位体または放射性ヌクレオチドが含まれるが、これらに限定されない:H、14C、15N、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I。
抗体を、化学基(ポリエチレングリコール(PEG)、メチル基またはエチル基、または炭水化物基など)で誘導体化することもできる。これらの基は、抗体の生物学的特徴の改善(血清半減期の増加または組織結合の増大など)に有用であり得る。
毒素を、本明細書中に記載のモノクローナル抗体と共に使用して免疫毒素を産生することができる。例示的な毒素には、リシン、アブリン、ジフテリア毒素およびそのサブユニット、ならびにボツリヌス毒素A〜Fが含まれる。これらの毒素は、商業的供給元(例えば、Sigma Chemical Company,St.Louis,MO)から容易に利用可能である。意図する毒素には、本明細書中に記載の毒素のバリアントも含まれる(例えば、米国特許第5,079,163号および同第4,689,401号を参照のこと)。1つの実施形態では、毒素はシュードモナス外毒素(PE)である(米国特許第5,602,095号)。本明細書中で使用する場合、「シュードモナス外毒素」は、全長未変性(天然に存在する)PEまたは改変されたPEをいう。かかる改変には、ドメインIaの排除、ドメインIb、II、およびIII内の種々のアミノ酸の欠失、単一のアミノ酸置換、ならびにカルボキシル末端での1つ以上の配列の付加が含まれ得るが、これらに限定されない(例えば、Siegallら,J.Biol.Chem.264:14256−14261,1989を参照のこと)。
本明細書中に記載のモノクローナル抗体と共に使用されるPEには、未変性配列、未変性配列の細胞傷害性フラグメント、ならびに未変性PEの保存的に改変されたバリアントおよびその細胞傷害性フラグメントが含まれ得る。PEの細胞傷害性フラグメントには、標的細胞内でのその後のタンパク質分解性プロセシングまたは他のプロセシングを行うか行わずに細胞傷害性を示すフラグメントが含まれる。PEの細胞傷害性フラグメントには、PE40、PE38、およびPE35が含まれる。PEおよびそのバリアントのさらなる説明については、例えば、米国特許第4,892,827号;同第5,512,658号;同第5,602,095号;同第5,608,039号;同第5,821,238号;および同第5,854,044号;PCT公開番号WO99/51643号;Paiら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:3358−3362,1991;Kondoら,J.Biol.Chem.263:9470−9475,1988;Pastanら,Biochim.Biophys.Acta 1333:C1−C6,1997を参照のこと。
全長PE配列を、本明細書中で配列番号3として記載する。
AEEAFDLWNECAKACVLDLKDGVRSSRMSVDPAIADTNGQGVLHYSMVLEGGNDALKLAIDNALSITSDGLTIRLEGGVEPNKPVRYSYTRQARGSWSLNWLVPIGHEKPSNIKVFIHELNAGNQLSHMSPIYTIEMGDELLAKLARDATFFVRAHESNEMQPTLAISHAGVSVVMAQTQPRREKRWSEWASGKVLCLLDPLDGVYNYLAQQRCNLDDTWEGKIYRVLAGNPAKHDLDIKPTVISHRLHFPEGGSLAALTAHQACHLPLETFTRHRQPRGWEQLEQCGYPVQRLVALYLAARLSWNQVDQVIRNALASPGSGGDLGEAIREQPEQARLALTLAAAESERFVRQGTGNDEAGAANADVVSLTCPVAAGECAGPADSGDALLERNYPTGAEFLGDGGDVSFSTRGTQNWTVERLLQAHRQLEERGYVFVGYHGTFLEAAQSIVFGGVRARSQDLDAIWRGFYIAGDPALAYGYAQDQEPDARGRIRNGALLRVYVPRSSLPGFYRTSLTLAAPEAAGEVERLIGHPLPLRLDAITGPEEEGGRLETILGWPLAERTVVIPSAIPTDPRNVGGDLDPSSIPDKEQAISALPDYASQPGKPPREDLK 。
いくつかの例では、PEは、以下のアミノ酸配列を含むPE38である。
GGSLAALTAHQACHLPLETFTRHRQPRGWEQLEQCGYPVQRLVALYLAARLSWNQVDQVIRNALASPGSGGDLGEAIREQPEQARLALTLAAAESERFVRQGTGNDEAGAANGPADSGDALLERNYPTGAEFLGDGGDVSFSTRGTQNWTVERLLQAHRQLEERGYVFVGYHGTFLEAAQSIVFGGVRARSQDLDAIWRGFYIAGDPALAYGYAQDQEPDARGRIRNGALLRVYVPRSSLPGFYRTSLTLAAPEAAGEVERLIGHPLPLRLDAITGPEEEGGRLETILGWPLAERTVVIPSAIPTDPRNVGGDLDPSSIPDKEQAISALPDYASQPGKPPREDLK(配列番号4) 。
プロテアーゼ耐性PEバリアントおよび免疫原性が減少したPEバリアント(PE−LR、PE−6X、PE−8X、PE−LR/6X、およびPE−LR/8Xなどであるが、これらに限定されない)も本明細書中で意図する(例えば、Weldonら,Blood 113(16):3792−3800,2009;Ondaら,Proc Natl Acad Sci USA 105(32):11311−11316,2008;およびPCT公開番号WO2007/016150号,WO2009/032954号、およびWO2011/032022号を参照のこと)。
いくつかの例では、PEは、以下のアミノ酸配列を有するリソソーム分解耐性を示すバリアント(PE−LRなど)である(Weldonら,Blood 113(16):3792−3800,2009;PCT公開番号WO2009/032954号)。
RHRQPRGWEQLPTGAEFLGDGGDVSFSTRGTQNWTVERLLQAHRQLEERGYVFVGYHGTFLEAAQSIVFGGVRARSQDLDAIWRGFYIAGDPALAYGYAQDQEPDARGRIRNGALLRVYVPRSSLPGFYRTSLTLAAPEAAGEVERLIGHPLPLRLDAITGPEEEGGRLETILGWPLAERTVVIPSAIPTDPRNVGGDLDPSSIPDKEQAISALPDYASQPGKPPREDLK(配列番号5) 。
他の例では、PEは、以下のアミノ酸配列を有するPE−LR/6Xと命名されたバリアントである(PCT公開番号WO2011/032022)。
RHRQPRGWEQLPTGAEFLGDGGDVSFSTRGTQNWTVERLLQAHRQLEEGGYVFVGYHGTFLEAAQSIVFGGVRARSQDLDAIWAGFYIAGDPALAYGYAQDQEPDAAGRIRNGALLRVYVPRSSLPGFYATSLTLAAPEAAGEVERLIGHPLPLRLDAITGPEESGGRLETILGWPLAERTVVIPSAIPTDPRNVGGDLDPSSIPDSEQAISALPDYASQPGKPPREDLK(配列番号6) 。
他の例では、PEバリアントは、免疫原性が減少したPE(以下の配列を有するPEなど)である
RHRQPRGWEQLPTGAEFLGDGGXVSFSTRGTQNWTVERLLQAHRQLEEXGYVFVGYHGTFLEAAQSIVFGGVRARSQDLDAIWXGFYIAGDPALAYGYAQDQEPDAXGRIRNGALLRVYVPRSSLPGFYXTSLTLAAPEAAGEVERLIGHPLPLRLDAITGPEEXGGRLETILGWPLAERTVVIPSAIPTDPRNVGGDLDPSSIPDXEXAISALPDYASQPGKPPREDLK (X=G、A、またはS;配列番号7) 。
他の例では、PEは、以下のアミノ酸配列を有するPE−LR/8Mと命名されたバリアントである(PCT公開番号WO2011/032022号)。
RHRQPRGWEQLPTGAEFLGDGGAVSFSTRGTQNWTVERLLQAHRQLEEGGYVFVGYHGTFLEAAQSIVFGGVRARSQDLDAIWAGFYIAGDPALAYGYAQDQEPDAAGRIRNGALLRVYVPRSSLPGFYATSLTLAAPEAAGEVERLIGHPLPLRLDAITGPEESGGRLETILGWPLAERTVVIPSAIPTDPRNVGGDLDPSSIPDSEAAISALPDYASQPGKPPREDLK(配列番号8) 。
PEの置換を、本明細書中で配列番号3として記載した全長PEのアミノ酸配列を参照して本明細書中に定義する。PEの置換を、特定の位置に存在するアミノ酸残基、残基が特定の置換基で置換されたその後のアミノ酸を参照して本明細書中に記載する。これに関して、PEの特定の実施形態のアミノ酸配列の位置を、本明細書中で、特定の実施形態のアミノ酸配列の位置または配列番号3によって定義した位置という。したがって、置換は、配列番号3の613−アミノ酸配列の表示の位置(各アミノ酸配列中の実際の位置は異なり得ると理解される)に対応するPEの特定の実施形態のアミノ酸配列中のアミノ酸残基の置換をいう。2つ以上の位置での複数の置換事象では、2つ以上の置換は、同一でも異なっていてもよい−他で明確に示さない限り、置換される2つ以上のアミノ酸残基の各アミノ酸残基を、同一または異なるアミノ酸残基で置換することができる。
PEの改変は、任意の前述のバリアント(PEの細胞傷害性フラグメント(例えば、PE38、PE−LR、およびPE−LR/8M)が含まれる)中で生じ得る。改変されたPEは、上記のように、1つ以上のPEのT細胞エピトープおよび/またはB細胞エピトープ内の1つ以上のアミノ酸残基との任意の置換を含み得る。
本明細書中に記載の抗体を使用して、多数の異なる診断化合物または治療化合物がその表面上にメソテリンを発現する細胞を標的にすることもできる。したがって、本開示の抗体を、細胞表面メソテリンを発現する細胞に直接送達させるべき薬物に直接またはリンカーを介して付着させることができる。治療目的、診断目的、または研究目的のためにこれを行うことができる。治療薬には、核酸、タンパク質、ペプチド、アミノ酸または誘導体、糖タンパク質、放射性同位体、脂質、炭水化物、または組換えウイルスなどの化合物が含まれる。核酸治療部分および核酸診断部分には、アンチセンス核酸、単鎖または二重鎖のDNAとの共有結合性の架橋のための誘導体化オリゴヌクレオチド、および三重鎖形成オリゴヌクレオチドが含まれる。
あるいは、抗メソテリン抗体に連結した分子は、治療組成物(薬物、核酸(例えば、アンチセンス核酸)など)または循環系への直接曝露から好ましく保護された別の治療部分含むリポソームまたはミセルなどのカプセル封入システムであり得る。抗体に付着したリポソームの調製方法は当業者に周知である(例えば、米国特許第4,957,735号;Connorら,Pharm.Ther.28:341−365,1985を参照のこと)。
本明細書中に記載の抗体を、検出可能な標識に共有結合的にまたは非共有結合的に連結することもできる。かかる用途に適切な検出可能な標識には、分光学的手段、光化学的手段、生化学的手段、免疫化学的手段、電気的手段、光学的手段、または化学的手段によって検出可能な任意の組成物が含まれる。有用な標識には、磁性ビーズ、蛍光色素(例えば、フルオレセインイソチオシアナート、テキサスレッド、ローダミン、および緑色蛍光タンパク質など)、放射性標識(例えば、H、125I、35S、14C、または32P)、酵素(セイヨウワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、およびELISAで一般に使用される他の酵素など)、および比色分析標識(コロイド金または有色のガラスもしくはプラスチック(ポリスチレン、ポリプロピレン、およびラテックスなど)のビーズなど)が含まれる。
かかる標識の検出手段は、当業者に周知である。したがって、例えば、放射性標識を、写真フィルムまたはシンチレーションカウンターを使用して検出することができ、蛍光マーカーを、照度を検出するための光検出器を使用して検出することができる。酵素標識を、典型的には、酵素への基質の提供および基質上の酵素作用によって生成される反応生成物の検出によって検出し、比色標識を、有色標識の簡潔な視覚化によって検出する。
VII.組成物および使用方法
キャリア中のメソテリンに結合する(例えば、特異的に結合する)1つ以上の開示の抗体を含む組成物を提供する。融合タンパク質、免疫抱合体、または免疫毒素を含む組成物も提供する。組成物を、被験体への投与のための単位投薬形態に調製することができる。投与の量およびタイミングは、所望の結果を達成するために処置を担当する臨床医の裁量になる。抗体を、全身投与または局所投与(腫瘍内投与など)のために処方することができる。1つの例では、抗体を、非経口投与(静脈内投与など)のために処方する。
投与のための組成物は、薬学的に許容され得るキャリア(水性キャリアなど)中に溶解した抗体溶液を含むことができる。種々の水性キャリア(例えば、緩衝化生理食塩水など)を使用することができる。これらの溶液は、無菌であり、一般に、望ましくない物質を含まない。これらの組成物を、従来の周知の滅菌技術によって滅菌することができる。組成物は、生理学的条件に近づけるために必要な薬学的に許容され得る補助剤(pH調整剤および緩衝剤など)および毒性調整剤(例えば、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、および乳酸ナトリウムなど)などを含むことができる。これらの処方物中での抗体濃度は、大きく異なり得、選択された特定の投与様式および被験体のニーズに従って、主に液量、粘度、および体重などに基づいて選択されるであろう。
静脈内投与用の典型的な薬学的組成物は、約0.1〜10mg/被験体/日の抗体を含む。特に循環系やリンパ系ではない隔離された部位(体腔内または器官の管腔内など)に薬剤を投与する場合、0.1mg/被験体/日から約100mg/被験体/日までの投薬量を使用することができる。投与可能な組成物の実際の調製方法は、公知であるか当業者に明らかであり、Remington’s Pharmaceutical Science,第19版,Mack Publishing Company,Easton,PA(1995)などの刊行物により詳細に記載されている。
抗体を凍結乾燥形態で提供し、投与前に滅菌水で再水和することができるが、抗体を、公知の濃度の滅菌溶液中にも提供する。次いで、抗体溶液を、0.9%塩化ナトリウム(USP)を含む輸液バッグに添加し、いくつかの場合、0.5〜15mg/kg体重の投薬量で投与する。1997年のリツキサン(登録商標)の承認以来、米国で市販されている抗体医薬の投与分野において多数の経験が利用可能である。抗体を、静注またはボーラスよりもむしろ低速注入によって投与することができる。1つの例では、より高い負荷量を投与後、より低いレベルの維持量を投与する。例えば、初期負荷量4mg/kgをおよそ90分間にわたって注入し、その後、以前の用量が十分に許容される場合に、2mg/kgの維持量を4〜8週間にわたって毎週30分間注入することができる。
制御放出非経口処方物を、埋没物、油性注射液、または特定の系として作製することができる。タンパク質送達系の概要については、Banga,A.J.,Therapeutic Peptides and Proteins:Formulation,Processing,and Delivery Systems,Technomic Publishing Company,Inc.,Lancaster,PA,(1995)を参照のこと。特定の系には、ミクロスフィア、微粒子、マイクロカプセル、ナノカプセル、ナノスフェア、およびナノ粒子が含まれる。マイクロカプセルは、中心コアとして治療タンパク質(細胞毒素または薬物など)を含む。ミクロスフィアでは、治療薬を、粒子の至る所に分散させる。約1μm未満の粒子、ミクロスフィア、およびマイクロカプセルを、一般に、それぞれ、ナノ粒子、ナノスフェア、およびナノカプセルという。ナノ粒子のみが静脈内投与されるような毛細管の直径はおよそ5μmである。微粒子は、典型的には、直径がおよそ100μmであり、皮下または筋肉内に投与される。例えば、Kreuter,J.,Colloidal Drug Delivery Systems,J.Kreuter,ed.,Marcel Dekker,Inc.,New York,NY,pp.219−342(1994);およびTice & Tabibi,Treatise on Controlled Drug Delivery,A. Kydonieus,ed.,Marcel Dekker,Inc.New York,NY,pp.315−339,(1992)を参照のこと。
ポリマーを、本明細書中に開示の抗体組成物のイオン制御放出のために使用することができる。制御薬物送達で用いる種々の分解性および非分解性のポリマーマトリックスは当該分野で公知である(Langer,Accounts Chem.Res.26:537−542,1993)。例えば、ブロックコポリマー(ポロクサマー(polaxamer)407)は、低温で粘調性を示すが流動性も示す液体として存在するが、体温で半固体ゲルを形成する。これは、組換えインターロイキン−2およびウレアーゼの処方および徐放に有効なビヒクルであることが示されている(Johnstonら,Pharm.Res.9:425−434,1992;およびPecら,J.Parent.Sci.Tech.44(2):58−65,1990)。あるいは、タンパク質の制御放出のためのマイクロキャリアとしてヒドロキシアパタイトが使用されている(Ijntemaら,Int.J.Pharm.112:215−224,1994)。さらに別の態様では、制御放出および脂質カプセル化薬の薬物ターゲティングのためにリポソームが使用される(Betageriら,Liposome Drug Derivery Systems,Technomic Publishing Co.,Inc.,Lancaster,PA(1993))。多数のさらなる治療タンパク質の制御送達系が公知である(米国特許第5,055,303号;同第米国特許第5,188,837号;同第米国特許第4,235,871号;同第米国特許第4,501,728号;同第米国特許第4,837,028号;同第米国特許第4,957,735号;同第米国特許第5,019,369号;同第米国特許第5,055,303号;同第米国特許第5,514,670号;同第米国特許第5,413,797号;同第米国特許第5,268,164号;同第米国特許第5,004,697号;同第米国特許第4,902,505号;同第米国特許第5,506,206号;同第米国特許第5,271,961号;同第米国特許第5,254,342号、および米国特許第5,534,496号を参照のこと)。
A.治療方法
本明細書中に開示の抗体、組成物、融合タンパク質、および免疫抱合体を、腫瘍細胞(中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、乳癌(トリプルネガティブ乳癌など)、または卵巣癌など)の成長を遅延または阻害するか、腫瘍細胞の転移を阻害するために投与することができる。これらの適用では、治療有効量の抗体を、癌細胞の成長、複製、または転移を阻害するか、癌の兆候または症状を阻害するのに十分な量で被験体に投与する。適切な被験体には、メソテリンを発現する癌(中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、トリプルネガティブ(triple native)乳癌、または卵巣癌などであるが、これらに限定されない)と診断された被験体が含まれ得る。
1つの非限定的な実施形態では、メソテリンを発現する癌を有する被験体を選択すること、および本明細書中に開示の治療有効量の抗体、組成物、融合タンパク質、または免疫抱合体を被験体に投与することによる癌を有する被験体の処置方法を本明細書中に提供する。
メソテリンを発現する癌を有する被験体を選択すること、および治療有効量の本明細書中に開示の抗体、組成物、融合タンパク質、または免疫抱合体を被験体に投与することよる、腫瘍の成長または転移を阻害する方法も本明細書中に提供する。
メソテリン特異的抗体、融合タンパク質、組成物、または免疫抱合体の治療有効量は、疾患の重症度および患者の一般的な健康状態に依存するであろう。抗体の治療有効量とは、臨床医または他の資格要件を満たした観察者が留意した場合に症状の主観的軽減または客観的に同定可能な改善のいずれかを提供する量である。
本明細書中に開示の抗体、融合タンパク質、および免疫抱合体(またはその組成物)を、他の抗癌剤の投与または治療上の処置(腫瘍の外科的切除など)と併用することもできる。任意の適切な抗癌剤を、本明細書中に開示の抗体、組成物、融合タンパク質、および免疫抱合体と組み合わせて投与することができる。例示的な抗癌剤には、化学療法薬(例えば、分裂阻止因子、アルキル化剤、代謝拮抗物質、挿入抗生物質、成長因子インヒビター、細胞周期インヒビター、酵素、トポイソメラーゼインヒビター、抗生存剤、生物学的応答調節物質、抗ホルモン(例えば、抗アンドロゲン)、および抗血管形成剤など)が含まれるが、これらに限定されない。他の抗癌処置には、放射線療法および癌細胞を特異的に標的にする他の抗体が含まれる。
アルキル化剤の非限定的な例には、ナイトロジェンマスタード(メクロレタミン、シクロホスファミド、メルファラン、ウラシルマスタード、またはクロラムブシルなど)、スルホン酸アルキル(ブスルファンなど)、ニトロソ尿素(カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、またはダカルバジンなど)が含まれる。
代謝拮抗物質の非限定的な例には、葉酸アナログ(メトトレキサートなど)、ピリミジンアナログ(5−FUまたはシタラビンなど)、およびプリンアナログ(メルカプトプリンまたはチオグアニンなど)が含まれる。
天然物の非限定的な例には、ビンカアルカロイド(ビンブラスチン、ビンクリスチン、またはビンデシンなど)、エピポドフィロトキシン(エトポシドまたはテニポシドなど)、抗生物質(ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシン、またはマイトマイシンCなど)、および酵素(L−アスパラギナーゼなど)が含まれる。
混合型腫瘍薬の非限定的な例には、白金錯体(シスプラチンとしても公知のcis−ジアミン−ジクロロ白金IIなど)、置換尿素(ヒドロキシ尿素など)、メチルヒドラジン誘導体(プロカルバジンなど)、および副腎皮質(adrenocrotical)抑制薬(ミトタンおよびアミノグルテチミドなど)が含まれる。
ホルモンおよびアンタゴニストの非限定的な例には、副腎皮質ステロイド(プレドニゾンなど)、プロゲスチン(カプロン酸ヒドロキシプロゲステロン、酢酸メドロキシプロゲステロン、および酢酸メゲストロール(magestrol acetate)など)、エストロゲン(ジエチルスチルベストロールおよびエチニルエストラジオールなど)、抗エストロゲン(タモキシフェンなど)、およびアンドロゲン(プロピオン酸テストステロン(testerone proprionate)およびフルオキシメステロンなど)が含まれる。最も一般的に使用されている化学療法剤の例には、アドリアマイシン、アルケラン、Ara−C、BiCNU、ブスルファン、CCNU、カルボプラチン(Carboplatinum)、シスプラチン(Cisplatinum)、サイトキサン、ダウノルビシン、DTIC、5−FU、フルダラビン、ハイドレア、イダルビシン、イフォスファミド、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、ナイトロジェンマスタード、タキソール(またはドセタキセルなどの他のタキサン)、ベルバン、ビンクリスチン、VP−16が含まれる一方で、いくつかのより新規の薬物には、ゲムシタビン(ジェムザール)、ハーセプチン、イリノテカン(Camptosar、CPT−11)、ロイスタチン、ナベルビン、リツキサンSTI−571、タキソテール、トポテカン(ハイカムチン)、ゼローダ(カペシタビン)、ゼヴァリン(Zevelin)、およびカルシトリオールが含まれる。
使用することができる免疫調節薬の非限定的な例には、AS−101(Wyeth−Ayerst Labs.)、ブロピリミン(Upjohn)、γインターフェロン(Genentech)、GM−CSF(顆粒球マクロファージコロニー刺激因子;Genetics Institute)、IL−2(CetusまたはHoffman−LaRoche)、ヒト免疫グロブリン(Cutter Biological)、イムレグ(New Orleans,La.のイムレグ由来)、SK&F106528、およびTNF(腫瘍壊死因子;Genentech)が含まれる。
いくつかの癌型のための別の一般的な処置は、外科的処置(例えば、癌または癌の一部の外科的切除)である。別の処置例は、照射療法(例えば、腫瘍の根絶または外科的切除前の腫瘍の縮小を補助するための腫瘍への放射性物質またはエネルギーの投与(遠隔照射治療など))である。
B.診断および検出方法
in vitroまたはin vivoでのメソテリン発現の検出方法を本明細書中に提供する。いくつかの場合、生物サンプル中のメソテリン発現を検出する。サンプルは、任意のサンプル(生検、剖検、および病理標本由来の組織が含まれるが、これらに限定されない)であり得る。生物サンプルには、組織切片、例えば、組織学的目的のために採取した凍結切片も含まれる。生物サンプルには、体液(血液、血清、血漿、痰、脊髄液、または尿など)がさらに含まれる。生物サンプルを、典型的には、哺乳動物(ヒトまたは非ヒト霊長類など)から得る。
1つの実施形態では、被験体由来のサンプルを本明細書中に開示のモノクローナル抗体と接触させること、およびサンプルへの抗体の結合を検出することによって被験体が癌を有するかどうかを決定する方法を提供する。コントロールサンプルへの抗体の結合と比較した場合のサンプルへの抗体の結合の増大により、被験体が癌を有すると同定される。
別の実施形態では、癌診断を受けた被験体由来のサンプルを本明細書中に開示のモノクローナル抗体と接触すること;およびサンプルへの抗体の結合を検出することによる、被験体における癌診断を確認する方法を提供する。コントロールサンプルへの抗体の結合と比較した場合のサンプルへの抗体の結合の増大により、被験体における癌診断が確認される。
開示の方法のいくつかの例では、モノクローナル抗体を直接標識する。
いくつかの例では、本方法は、モノクローナル抗体に特異的に結合する第2の抗体をサンプルと接触させる工程;および第2の抗体の結合を検出する工程をさらに含む。コントロールサンプルへの第2の抗体の結合と比較した場合のサンプルへの第2の抗体の結合の増大により、被験体における癌が検出されるか、被験体における癌診断が確認される。
いくつかの場合、癌は、中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、トリプルネガティブ乳癌、もしくは卵巣癌、またはメソテリンを発現する任意の他の癌型である。
いくつかの例では、コントロールサンプルは、癌を持たない被験体由来のサンプルである。特定の例では、サンプルは、血液サンプルまたは組織サンプルである。
いくつかの場合、メソテリンに結合する(例えば、特異的に結合する)抗体を、検出可能な標識で直接標識する。別の実施形態では、メソテリン(第1の抗体)に結合する(例えば、特異的に結合する)抗体は標識されず、メソテリンに特異的に結合する抗体に結合することができる第2の抗体または他の分子を標識する。当業者に周知のように、第1の抗体の特定の種およびクラスに特異的に結合することができる第2の抗体を選択する。例えば、第1の抗体がヒトIgGである場合、二次抗体は抗ヒトIgGであり得る。抗体に結合することができる他の分子には、プロテインAおよびプロテインGが含まれるが、これらに限定されず、これらは共に市販されている。
抗体または二次抗体に適切な標識は上に記載されており、種々の酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、磁性薬剤、および放射性物質が含まれる。適切な酵素の非限定的な例には、セイヨウワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、またはアセチルコリンエステラーゼが含まれる。適切な補欠分子族複合体の非限定的な例には、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが含まれる。適切な蛍光物質の非限定的な例には、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリド、またはフィコエリトリンが含まれる。発光物質の非限定的な例はルミノールであり、磁性薬剤の非限定的な例はガドリニウムであり、放射性標識の非限定的な例には、125I、131I、35S、またはHが含まれる。
別の実施形態では、生物サンプル中のメソテリンを、検出可能な物質で標識したメソテリン標準およびメソテリンに特異的に結合する非標識抗体を利用した競合免疫アッセイによってアッセイすることができる。このアッセイでは、生物サンプル、標識したメソテリン標準、およびメソテリンに特異的に結合する抗体を組み合わせ、非標識抗体への標識したメソテリン標準の結合量を決定する。生物サンプル中のメソテリン量は、メソテリンに特異的に結合する抗体への標識したメソテリン標準の結合量に反比例する。
本明細書中に開示の免疫アッセイおよび方法を、多数の目的のために使用することができる。1つの実施形態では、メソテリンに特異的に結合する抗体を使用して、細胞培養物中の細胞内のメソテリンの産生を検出することができる。別の実施形態では、抗体を使用して、生物サンプル(組織サンプル、血液サンプル、または血清サンプルなど)中のメソテリン量を検出することができる。いくつかの例では、メソテリンは細胞表面メソテリンである。他の例では、メソテリンは可溶性メソテリン(例えば、細胞培養上清中のメソテリンまたは体液サンプル(血液サンプルまたは血清サンプルなど)中の可溶性メソテリン)である。
1つの実施形態では、生物サンプル(血液サンプルまたは組織サンプルなど)中のメソテリンを検出するためのキットを提供する。例えば、被験体における癌診断を確認するために、生検を行って組織学的試験のための組織サンプルを得ることができる。あるいは、可溶性メソテリンタンパク質またはフラグメントの存在を検出するために血液サンプルを得ることができる。ポリペプチドの検出用キットは、典型的には、メソテリンに特異的に結合するモノクローナル抗体(本明細書中に開示の任意の抗体など)を含むであろう。いくつかの実施形態では、抗体フラグメント(scFvフラグメント、VHドメイン、またはFabなど)がキットに含まれる。さらなる実施形態では、(例えば、蛍光標識、放射性標識、または酵素標識を用いて)抗体を標識する。
1つの実施形態では、キットは、メソテリンに結合する抗体の使用手段を開示する説明書を含む。説明書は、書面、電子的形態(コンピュータディスケットまたはコンパクトディスクなど)、または映像(ビデオファイルなど)であり得る。キットはまた、キットがデザインされた特定の適用を容易にするためのさらなる構成要素を含むことができる。したがって、例えば、キットは、標識の検出手段(酵素標識のための酵素基質、蛍光標識を検出するためのフィルターセット、または適切な二次標識(二次抗体など)など)をさらに含むことができる。キットは、特定の方法の実施のために日常的に使用される緩衝液および他の試薬をさらに含むことができる。かかるキットおよび適切な内容物は、当業者に周知である。
1つの実施形態では、診断キットは免疫アッセイを含む。免疫アッセイの詳細は使用した特定の形式によって異なり得るが、生物サンプル中のメソテリンの検出方法は、一般に、免疫学的反応条件下で生物サンプルをメソテリンポリペプチドに特異的に反応する抗体と接触させる工程を含む。免疫学的反応条件下で抗体を特異的に結合させて免疫複合体を形成させ、免疫複合体(結合抗体)の存在を、直接または間接的に検出する。
細胞表面マーカーの有無の決定方法は、当該分野で周知である。例えば、抗体を、他の化合物(酵素、磁性ビーズ、コロイド性磁性ビーズ、ハプテン、蛍光色素、金属化合物、放射性化合物、または薬物が含まれるが、これらに限定されない)に抱合することができる。抗体を、免疫アッセイ(放射免疫アッセイ(RIA)、ELISA、または免疫組織化学アッセイなどであるが、これらに限定されない)で利用することもできる。抗体を、蛍光標示式細胞分取(FACS)のために使用することもできる。FACSは、細胞を分離または分取するための他のより高度なレベルの検出のうち、複数のカラーチャネル、低角度および鈍角の光散乱検出チャネル、およびインピーダンスチャネルを使用する(米国特許第5,061,620号を参照のこと)。本明細書中に開示のメソテリンに結合する任意のモノクローナル抗体をこれらのアッセイで使用することができる。したがって、抗体を、従来の免疫アッセイ(ELISA、RIA、FACS、組織免疫組織化学、ウェスタンブロット、または免疫沈降が含まれるが、これらに限定されない)で使用することができる。
C.操作細胞傷害性Tリンパ球(CTL)
開示のモノクローナル抗体を使用して、キメラ抗原受容体(CAR;キメラT細胞受容体、人工T細胞受容体、またはキメラ免疫受容体としても公知)を発現するように操作されたCTLを産生することもできる。一般に、CARは、結合部分、細胞外ヒンジおよびスペーサーエレメント、シグナル伝達で役割を果たす膜貫通領域および内部ドメインを含む(Cartellieriら,J Biomed Biotechnol 2010:956304,2010)。多数の例では、結合部分は、モノクローナル抗体の抗原結合フラグメント(scFvなど)である。CARを生成するためにいくつかの異なる内部ドメインが使用されている。例えば、内部ドメインは、免疫受容体チロシンベースの活性モチーフ(ITAM)(CD3ζまたはFcεRIγなど)を有するシグナル伝達鎖からなり得る。いくつかの例では、内部ドメインは、少なくとも1つのさらなる同時刺激ドメイン(CD28および/またはCD137など)の細胞内部分をさらに含む。
CARを発現するCTLを使用して、特定の細胞型(腫瘍細胞など)を標的にすることができる。したがって、本明細書中に開示のモノクローナル抗体を使用して、メソテリン特異的抗体の抗原結合フラグメントを含むCARを発現するCTLを操作し、それにより、操作されたCTLがメソテリン発現腫瘍細胞を標的にすることができる。操作されたT細胞は、以前にいくつかの癌型の養子療法のために使用されている(例えば、Parkら,Mol Ther 15(4):825−833,2007を参照のこと)。CARを発現するCTLがHLA非拘束性であり、したがって、標的抗原を発現した腫瘍を有する任意の患者のために使用することができるので、CARを発現するT細胞の使用は、標準的なCTLベースの免疫療法より普遍的である。
したがって、メソテリン特異的抗体結合フラグメント(scFvなど)を含むCARを本明細書中に提供する。CARをコードする単離核酸分子およびベクターならびに核酸分子またはベクターを含む宿主細胞(CTLなど)も提供する。メソテリン特異的抗体結合フラグメントから構成されるCARを発現するCTLを、メソテリンを発現する癌(中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、乳癌(トリプルネガティブ乳癌など)、または卵巣癌など)の処置のために使用することができる。したがって、メソテリンを発現する癌を有する被験体を選択すること、および治療有効量のメソテリンを標的にするCARを発現するCTLを被験体に投与することによる、癌を有する被験体の処置方法を本明細書中に提供する。
D.二重特異性抗体
二重特異性抗体は、2つの異なるモノクローナル抗体の抗原結合フラグメントから構成される組換えタンパク質である。したがって、二重特異性抗体は、2つの異なる抗原に結合する。二重特異性抗体を、CTL(CD3などのCTL受容体成分など)および腫瘍抗原の両方を同時に標的にすることによる癌免疫療法のために使用することができる。本明細書中に開示のメソテリン特異的モノクローナル抗体を使用して、メソテリンおよびCTLの療法を標的にする二重特異性抗体を生成し、それにより、メソテリン発現癌の処置手段を提供することができる。
メソテリン特異的モノクローナル抗体またはその抗原結合フラグメントを含む二重特異性モノクローナル抗体を本明細書中に提供する。いくつかの実施形態では、二重特異性モノクローナル抗体は、T細胞受容体の成分(CD3など)に特異的に結合するモノクローナル抗体またはその抗原結合フラグメントをさらに含む。二重特異性抗体をコードする単離核酸分子およびベクターならびに核酸分子またはベクターを含む宿主細胞も提供する。メソテリン特異的抗体またはその抗原結合フラグメントを含む二重特異性抗体を、メソテリンを発現する癌(中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、乳癌(トリプルネガティブ乳癌など)、または卵巣癌など)の処置のために使用することができる。したがって、メソテリンを発現する癌を有する被験体を選択すること、および治療有効量のメソテリンを標的にする二重特異性抗体を被験体に投与することによる、癌を有する被験体の処置方法を本明細書中に提供する。
以下の実施例を、一定の特定の特徴および/または実施形態を例示するために提供する。これらの実施例は、本開示を記載の特定の特徴や実施形態を制限すると解釈すべきではない。
実施例1:材料と方法
本実施例は、実施例2に記載の研究のための実験手順を記載する。
細胞培養
ヒト胆管癌(CCA)株(KMBC、Mz−ChA−1、およびHuCCT−1)、ならびにA431細胞(表皮癌)、NCI−H226細胞(中皮腫)、EKVX細胞(ヒト非小細胞肺癌、またはNSCLC)、OVCAR−8細胞(卵巣癌)、およびL55細胞(NSCLC)を、記載のように成長させた(Hoら,Int J Cancer 128:2020−2030,2011;Yuら,J Cancer 1:141−149,2010)。A431/H9は、ヒトメソテリンを安定に発現するトランスフェクトされたA431細胞株である(Hoら,Clin Cancer Res 11:3814−3820,2005)。HEK−293F細胞株(Invitrogen,Carlsbad,CA)を、FreeStyle(商標)無血清培地(Invitrogen)中で成長させた。総継代数を15回未満に減少させるために、細胞株の取得直後に生成した最初の凍結ストックの解凍後に全細胞株を数回しか継代しなかった(1ヶ月未満)。全細胞株を試験して形態および成長速度によって確認し、Mycoplasmaは存在しなかった。
操作したヒト抗体ドメインライブラリーのスクリーニング
m8lと命名した操作したヒト(VH)抗体ドメインライブラリーの推定密度は2.5×1010であった(Chenら,J Mol Biol 382:779−789,2008)。50アミノ酸からなるC末端メソテリンペプチド(VQKLLGPHVEGLKAEERHRPVRDWILRQRQDDLDTLGLGLQGGIPNGYLV;配列番号9の残基539〜588)を合成した(GenScript,Piscataway,NJ)。全長ヒトメソテリンタンパク質(MSLN)を、記載のように調製した(Kanekoら,J Biol Chem 284:3739−3749,2009)。ファージライブラリーを、標準的な実験プロトコールにしたがってヒトメソテリンまたはC末端メソテリンペプチドに関する4ラウンドのパニングに供した(Hoら,J Biol Chem 280:607−617,2005;Ho and Pastan,Methods Mol Biol 525:293−308,2009)。各パニングラウンドの終了時に無作為に選別したクローンを、ファージ酵素結合免疫吸着(ELISA)アッセイによって抗原結合について分析した。
SD1−ヒトFc融合タンパク質の産生
ヒトIgGγ1FcおよびFLAG/Hisタグと融合したSD1ヒト抗体ドメインをコードするVH領域を、2つのプライマー(順方向:GTC ATC ACA ACT TCG ATA TCG CGG TGC AGC GGT GCA GTC TGG GGG AGG CTT GGT A;配列番号10;逆方向:GAA GTT GTG ATG ACT CCG GAG CCC TTA TCG TCA TCG TCC TTG TAG TCG CCG TGG;配列番号11)を使用してPCR増幅した。PCR産物を、ベクターpVRC8400のEcoRV部位およびBspEI部位(下線)に挿入した(Barouchら,J Virol 79:8828−8834,2005;Ofekら,J Virol 84:2955−2962,2010)。最終プラスミド(pMH148と命名)をHEK−293F細胞にトランスフェクトし、プロテインAカラム(GE healthcare,Piscataway,NJ)を使用してタンパク質を精製した。安定な細胞株を、pMH148でのHEK−293F(Invitrogen)細胞のトランスフェクションによって樹立した。安定な株は、培養上清中に高レベルで(70mg/L超)SD1−hFc融合タンパク質を産生した。
免疫沈降およびウェスタンブロット分析
細胞ライセート(1.5mg)を、50μgのSD1または無関係のヒト単一ドメイン抗体と共に500μlのRIPA緩衝液(Cell signaling,Boston,MA)中でインキュベートし、4℃で一晩回転させた。30μlのプロテインAビーズを添加し(Sigma,St.Louis,MO)、4℃で2時間回転させた。ビーズをスピンダウンし、RIPA緩衝液で洗浄した。免疫複合体を、100μlの2×ローディング緩衝液中でのボイルの5分後にビーズから放出させた。標準的な実験プロトコール(Yuら,J Cancer 1:141−149,2010)にしたがって、ウェスタンブロット分析を行った。
ELISA
直接的なELISAおよび親和性測定−以前に記載の手順(Kanekoら,J Biol Chem 284:3739−3749,2009)にしたがって、SD1−hFcの直接的な結合および親和性を、メソテリンペプチド、ヒトメソテリン、またはマウスメソテリン(mMSLN)をコーティングしたELISAプレート上で評価した。
競合ELISA−種々の量のメソテリンペプチド、無関係の50アミノ酸ペプチド、HN1ヒトmAbまたはSS1P免疫毒素を5μg/mlのSD1−hFcと混合し、室温で一晩インキュベートした。次いで、混合物を、5μg/mlのヒトメソテリンタンパク質をコーティングしたELISAプレートに移し、上記手順にしたがって室温でさらに1時間インキュベートした。
フローサイトメトリー
細胞表面会合メソテリンへのSD1抗体の結合を決定するために、標準的なプロトコール(Yuら,J Cancer 1:141−149,2010)にしたがってフローサイトメトリー分析を行った。細胞あたりの平均メソテリン部位数を、BD Quantibrite(商標)PEビーズ(BD Biosciences)を使用したFACSCalibur(BD Biosciences,San Jose,CA)にて測定した。
確立されたプロトコール(Pawluczkowyczら,J Immunol 183:749−758,2009;Liら,Cancer Res 68:2400−2408,2008)にしたがって、C1qおよび抗メソテリン結合アッセイを行った。簡潔に述べれば、A431/H9細胞またはNCI−H226細胞を1×10細胞/mlに懸濁し、異なる濃度のSD1−hFc、コントロールヒトIgG、またはHN1ヒトIgGと氷上で1時間インキュベートした。洗浄後、細胞を、20μg/mlの精製C1q(Complement Technologies,Tyler,TN)と37℃で0.5時間インキュベートした。細胞を再度洗浄し、次いで、FITC標識ヒツジ抗ヒトC1qmAb(AbD Serotec,Raleigh,NC)と氷上で0.5時間インキュベートした。インキュベーションの終了時に、細胞を洗浄し、FACSCaliburを使用して分析した。
ADCCおよびCDC
標準的なプロトコール(Hoら,Int J Cancer 128:2020−2030,2011)にしたがって、LDH検出キット(Roche,Mannheim,Germany)を使用してADCCアッセイを行った。LDH放出アッセイによってSD1−hFcのCDC活性も測定した。簡潔に述べれば、細胞をSD1−hFcと DMEM培養培地中にて5%COインキュベーター中、37℃で1時間インキュベートし、その後に補体供給源として正常ヒト血清(20%vol/vol)または新たに採取したマウス血清(30%vol/vol)を添加した。ヒト正常血清は、Department of Transfusion Medicine,NIH Clinical Center(Bethesda,MD)から提供を受けた。37℃で4時間のさらなるインキュベーション後、培養上清中へのLDHの放出量の測定によって細胞溶解を決定した。最大LDH放出を、1%TritonX−100中の溶解によって決定した。特異的溶解率を、以下の式にしたがって計算した:溶解率%=[実験放出−自発的放出]/[最大放出−自発的放出]×100。
マウスにおける異種移植片抗腫瘍試験
十分に確立されたNCIプロトコール(Hassanら,Cancer Immun 7:20,2007)にしたがって、ヌードマウスにおいてA431/H9異種移植片を使用してSD1−hFcを評価する腫瘍実験を行った。4〜6週齢の雌胸腺欠損ヌードマウスを、実験中は小型隔離ケージに収容した。300万個のA431/H9細胞を、マウスの右脇腹に皮下接種した。カリパスを使用して腫瘍寸法を決定し、以下の式によって腫瘍容積(mm)を計算した:長さ×(幅)×0.5。腫瘍サイズがおよそ70mmに到達した時に処置を開始した。異なる治療レジメンは以下を含んでいた:腫瘍接種の7、9、11、14、17、20日後のPBSおよびSD1−hFc(50mg/kg)のi.v.注射。腫瘍が1000mm超に到達した時にマウスを屠殺した。
組換え免疫毒素の産生
選択されたファージミド由来のSD1抗体ドメインを、NdeI制限部位およびHind−III制限部位(下線)を導入した2つのプライマー(順方向:GTC ATC ACA ACT TCC ATA TGC AGG TGC AGC TGG TGC AGT CT、配列番号12;および逆方向:GAA GTT GTG ATG ACA AGC TTT GGC CGC ACT TGA GGA GAC GGT GAC CAG GGT TC;配列番号13)を使用してPCR増幅した。反応産物を、pRB98にクローン化した。以前に記載のように(Pastan and Ho,“Recombinant immunotoxins for Treating Cancer,” in Antibody Engineering,第II巻,New York:Springer;2010,127−146頁)、最終発現プラスミド(pMH149と命名)を組換え免疫毒素の産生のために使用した。
細胞増殖阻害アッセイ
以前に記載のように(Hoら,Int J Cancer 128:2020−2302,2011;Hoら,J Biol Chem 280:607−617,2005)、細胞成長阻害をWST−8アッセイによって測定した。
実施例2:ヒト単一ドメイン抗体は、癌細胞表面付近のメソテリン中のエピトープのターゲティングによって強力な抗腫瘍活性を誘発する
本実施例は、ヒトメソテリンのC末端エピトープに特異的なヒト単一ドメイン抗体の同定および特徴付けを記載する。
SD1ヒト抗体の発見および産生
細胞表面付近の部位を標的にする新規の抗メソテリンmAbを見出すために、C末端メソテリンペプチドを、小型結合剤(VH)のライブラリーをスクリーニングするためにデザインした。ヒトメソテリン(MSLN)遺伝子は、622アミノ酸の前駆体タンパク質(Genbank受入番号AY743922)をコードする。小胞体への移行の際、N末端シグナルペプチド(残基:1〜33)およびC末端GPIアンカー付加シグナル(推定切断部位:Ser598)を除去し、後者をGPIアンカーと置換する。big−PI Predictorプログラムを使用して、GPI切断部位を、Ser598と予想した。最初に、推定C末端に対応する50アミノ酸ペプチド(残基549〜598)の作製を試みたが、おそらくペプチドの疎水性に起因する凝集後に合成は失敗した。新規のペプチドを消化した(配列番号9の残基539〜588;VQKLLGPHVEGLKAEERHRPVRDWILRQRQDDLDTLGLGLQGGIPNGYLV)(メソテリンのGPI切断部位から10アミノ酸離れている)(図1A)。新規のペプチドを、操作したヒト抗体ドメインのファージディスプレイライブラリーを使用したファージパニングのために使用した(Chenら,J Mol Biol 382:779−789,2008)(表1)。
第4ラウンドのファージパニング後、ファージ力価は有意に増加し(図1B)、95%超のクローンがペプチド結合剤であった。ペプチドだけでなく全長メソテリンにも結合したので、ファージクローンSD1をさらなる分析のために選択した(図1C)。比較すると、同一の単一ドメイン抗体ファージライブラリーをヒトメソテリンについてスクリーニングしたが、クローンSD2のみが富化し、全長ヒトメソテリンに特異的であったが、ペプチドには特異的でなかった(図1D)。ハイブリドーマ(Ondaら,Clin Cancer Res 11:5840−5846,2005)またはファージディスプレイテクノロジーのいずれかによって全長タンパク質についてスクリーニングした場合に、メソテリンのC末端を認識するmAbを得る可能性は低いようである。
各パニングラウンド後のファージ力価を、プラーク形成単位(pfu)として示した。
潜在的治療薬としてSD1を調査するために、SD1を臨床的に関連する分子(ヒトFc(hFc)融合タンパク質)に変換した(図2A)。SD1−hFcヒトタンパク質を、ヒトIgG重鎖γ1の定常領域中のCHおよびCH内にヒトVHを融合することによって生成した。SD1−hFc融合タンパク質を大量産生するために、安定な細胞株を、HEK−293F細胞の培養上清中にて高発現レベル(70mg/L超)で樹立した。SD1−hFcは、抗体様二量体分子(軽鎖なし)であり、非還元条件下でのSDS−PAGEによっておよそ100kDaと推定された。したがって、SD1ヒト抗体ドメインを、ファージディスプレイによってメソテリンのC末端に対して首尾よく単離し、ヒトFc融合物(SD1−hFc)を、潜在的臨床適用のためにSD1VHに基づいて産生した。
SD1ヒト抗体は癌細胞表面会合メソテリンに結合する
癌細胞内のメソテリンタンパク質へのSD1抗体の結合性を分析するために、SD1−hFcまたはコントロールとしての無関係のヒトVH単一ドメインhFc融合タンパク質を使用して、癌細胞ライセートを使用したウェスタンブロットおよびプルダウンアッセイを行った。SD1−hFcを使用した種々の癌細胞ライセートの最初のウェスタンブロット分析は、高メソテリン発現細胞株(A431/H9およびNCI−H226など)においてさえも還元条件下でメソテリンバンドを検出することができなかった。これは、SD1−hFcが変性メソテリンタンパク質を認識しないことを示していた。図2Bに示すように溶液中の内因性メソテリンタンパク質を検出するためのプルダウンアッセイの実施により、SD1−hFcタンパク質は、3つの異なる癌細胞株(A431/H9、NCI−H226、およびKMBC)から成熟メソテリンタンパク質を首尾よくプルダウンした。NCI−H226およびKMBCは、未変性ヒト癌細胞株である。A431/H9は、細胞表面上にメソテリンを過剰発現する操作されたA431株であった(Hoら,Clin Cancer Res 11:3814−3820,2005)。成熟メソテリンの分子量(約40kDa)は、以前の研究と一致した(Yuら,J Cancer 1:141−149,2010;Hoら,Clin Cancer Res 13:1571−1575,2007)。ELISAアッセイでは、SD1−hFcタンパク質は全長ヒトメソテリンタンパク質およびメソテリンペプチドの両方に結合し(図3A)、全長マウスメソテリンタンパク質、BSA、または他の無関係のタンパク質に結合しなかった。予想通り、SS1PおよびHN1は、全長ヒトメソテリンのみに結合し、C末端ペプチドに結合しない。
SD1−hFcがC末端を認識するかどうかを評価するために、本発明者らは、SD1−hFc、HN1、またはSS1Pをメソテリンペプチド(残基539〜588)とプレインキュベートし、ELISAプレート上にコーティングしたヒトメソテリンへの抗体−ペプチド混合物の結合を試験した。競合ELISA(図3B)は、C末端ペプチドは全長ヒトメソテリンへのSD1−hFcの結合を遮断するが、SS1PやHN1への結合を遮断せず、SD1−hFcがC末端配列に結合することを示すこと、および、メソテリンへのSD1結合をSS1PおよびHN1が競合できないことを示していた。全長メソテリンタンパク質およびC末端ペプチドを使用してSD1結合の動態も測定した。SD1−hFcは、ヒトメソテリンタンパク質に13.59nMの解離平衡(K)で結合し、ペプチドに16.08nMのKで結合する。平衡定数およびスキャッチャードプロットを、Windows(登録商標)用Prism(3.02バージョン)(GraphPad software,San Diego,CA)(Kanekoら,J Biol Chem 284:3739−3749,2009)の使用によって決定した。
SD1が癌治療に適切であるかどうかを分析するために、SD1−hFcがヒト腫瘍細胞上の未変性メソテリン分子に結合するかどうかを決定した。フローサイトメトリー分析をメソテリン発現癌細胞パネルに対して行い、細胞あたりの平均メソテリン部位数を、QuantiBRITE蛍光定量システムを使用して実験的に測定した(表2)。SD1−hFcタンパク質は、A431/H9に結合するが、A431に結合しなかった。これは、細胞表面会合メソテリン上のSD1結合が高度に特異的であることを示している(図4)。未変性ヒト腫瘍細胞株パネル上のSD1−hFcの結合も試験した。以前の研究では、悪性中皮腫、卵巣癌(Changら,Cancer Res 52:181−186,1992)、肺腺癌(Hoら,Clin Cancer Res 13:1571−1575,2007)、および胆管癌(Yuら,J Cancer 1:141−149,2010)中でメソテリンが高度に発現されることを示していた。本研究では、SD1−hFcがヒト卵巣癌(OVCAR−8)、中皮腫(NCI−H226)、ヒトNSCLC細胞株(EKVXおよびL55)、および胆管癌細胞株(KMBCおよびMz−ChA−1)に強く結合し、メソテリン陰性株である胆管癌細胞(HuCCT1)に結合しないことが見出された(Yuら,J Cancer 1:141−149,2010)。まとめると、これらの結果は、SD1ヒト抗体が癌細胞表面付近の未変性メソテリンの高次構造エピトープを認識し、細胞表面会合未変性メソテリンタンパク質に高親和性および優れた特異性で結合することを示す。
SD1−hFcの抗腫瘍活性:CDCおよびADCC
癌細胞に対するSD1−hFcの抗腫瘍活性を評価するために、補体供給源としてのヒト血清の存在下でのA431/H9細胞モデルおよびNCI−H226細胞モデルにおける細胞傷害活性を試験した。SD1−hFcは、40%のA431/H9(図5A)および30%超のNCI−H226中皮腫細胞株(図5B)の死滅によって強力なCDC活性を発揮し、メソテリン陰性A431細胞株に対する活性は示さなかった。無関係のコントロール抗体は、同一濃度で活性を示さなかった。MORAb−009(現在臨床試験で評価中のキメラ抗体)が腫瘍細胞に対して有意なCDC活性を示さないので、これは重要な所見である(Hassanら,Cancer Immun 7:20,2007)。メソテリン結合MORAb−009は、補体膜侵襲複合体(MAC)が有効性を示すには細胞表面からあまりに遠く離れている可能性があることが示唆される。細胞表面付近のメソテリンエピトープのターゲティングにより、メソテリン結合SD1−hFcは、癌細胞表面上に有効な補体MACを生じ得る。
SD1−hFcの抗腫瘍活性における補体の役割を分析するために、リツキシマブ、オファツムマブ、および他の抗CD20治療mAbの特徴付けのための十分に確立されたプロトコール(Pawluczkowyczら,J Immunol 183:749−758,2009;Liら,Cancer Res 68:2400−2408,2008)にしたがって、フローサイトメトリーを使用して抗メソテリンヒトmAbと反応した癌細胞へのC1q結合を決定した。MORAb−009と同様に、細胞表面メソテリンの領域I(細胞表面からかけ離れている)に特異的なHN1ヒトmAbはメソテリン発現癌細胞に対するいかなるCDC活性も示さないことが以前に示されている(Hoら,Int J Cancer 128:2020−2030,2011)。図5Cおよび5Dに示すように、C1q補体は、SD1−hFcの存在下でA431/H9細胞またはNCI−H226細胞に結合した。しかし、HN1やコントロールhFc融合タンパク質の存在下ではC1q結合は見出されなかった。さらに、癌細胞へのC1qの結合は、用量−応答様式でのSD1−hFcの細胞結合に関連している。これらの結果は、C末端結合物SD1−hFcはメソテリン発現癌細胞表面にC1qを動員することができるが、N末端結合物HN1ではできないことを証明している。
CDC活性に加えて、腫瘍細胞に対するSD1−hFcのADCC活性を試験した。SD1−hFcをヒト末梢血単核球(PBMC)と共に異なる濃度で使用して高レベルの細胞傷害性が見出された。SD1は、A431/H9細胞(図5E)およびNCI−H226中皮腫細胞(図5F)の両方に対して有意なADCC活性を示した。メソテリン陰性A431細胞に関して活性は見出されなかった。精製ヒトNK細胞を使用した腫瘍細胞に対するSD1−hFcのADCC活性も試験した。ヒトNK細胞を、A431/H9標的細胞またはNCI−H226標的細胞(E:T比5:1、10:1、および20:1で)および50μg/mlのSD1−hFcとインキュベートした。また、SD1は、全てのE:T比でA431/H9細胞およびNCI−H226細胞の両方に対して有意なADCC活性を示した(図5G〜5H)。
まとめると、これらの結果は、SD1−hFcタンパク質がin vitroでメソテリン発現腫瘍細胞に対して強力なCDC抗腫瘍活性およびADCC抗腫瘍活性を有することを示唆している。
マウスにおける抗腫瘍活性
in vivoでのSD1−hFcの抗腫瘍活性を評価するために、前臨床研究においてMORAb−009を評価するために使用した確立されたプロトコール(Hassanら,Cancer Immun 7:20,2007)にしたがって、腫瘍異種移植片を保有する免疫不全マウスを使用した。7日目から、A431/H9腫瘍を保有する胸腺欠損ヌードマウスを、50mg/kgのSD1−hFcで処置した(図6A)。A431/H9中のメソテリン部位数はメソテリンを内因性に発現する悪性中皮腫細胞の部位数に匹敵し、マウスへのその移植によって一貫して侵襲性に腫瘍成長する。腫瘍細胞接種の20日後、SD1−hFcのみで処置したマウスにおける平均腫瘍サイズは、コントロール群(平均1000mm)と比較して有意に減少した(平均300mm)。これらの結果は、SD1−hFcが単剤として非常に活性が高いことを証明している。同一のプロトコールを使用して、単剤としてのMORAb−009はマウスにおいて腫瘍成長阻害を中程度にしか誘導しなかった(Hassanら,Cancer Immun 7:20,2007)。ADCCおよびCDCは、癌治療で使用した抗体によって媒介される重要な腫瘍細胞死滅機構である。SD1−hFcによって腫瘍細胞に対してADCCおよびCDCの両方が生じるが、MORAb−009はADCCのみを誘導し、CDCを誘導しない。したがって、CDCはマウスにおけるその強力な腫瘍成長阻害で重要な役割を果たすと考えられる。
マウスにおけるSD1誘導性CDCを評価するために、マウス血清を使用してCDC活性を試験した。SD1−hFcは、ヌードマウスから新たに採取した30%マウス血清の存在下で11%のA431/H9細胞を死滅させ(図6B)、SD1−hFcに対するマウス補体の活性がヒト補体の活性の1/10であることを示していた(図5)。これは、ヒトFcを有する抗体について、マウス補体がヒト補体より活性が低いことを示す以前の研究(Di Gaetanoら,J Immunol 171:1581−1587,2003)と一致する。HN1は有意なレベルのCDCを誘導しなかった。SD1およびHN1によって誘導されたADCCも評価した。両抗体は、有意なレベルのADCCを誘導することができた(図6C)。マウスNK細胞の純度を図6Dに示す。
結論として、SD1−hFcはマウスにおける強力な腫瘍成長阻害を誘導し、CDCは主な基本機構のようであるということが示された。
考察
SD1(ファージディスプレイテクノロジーによってメソテリンのC末端でエピトープを認識する操作抗体ドメイン)の同定を本明細書中に開示する。このエピトープは、メソテリン標的療法の前臨床開発および臨床開発におけるいかなる現在の治療抗体(SS1P/MORAb−009およびHN1)のエピトープとも重複しない。SD1は、強力なin vitroおよびin vivoでの抗腫瘍活性を示す。in vitroアッセイでは、SD1−hFcタンパク質は、メソテリン発現癌細胞に対して強力なCDC活性を示す。in vivoマウス試験では、SD1−hFcタンパク質は、強力な腫瘍成長阻害を示す。本明細書中に開示の結果は、SD1が新規の抗メソテリンmAbクラスを示し、メソテリン標的療法のための治療抗体として使用することができることを示す。
SD1ドメインを、メソテリンのC末端50残基ペプチドに関するファージパニングによって単離した。フローサイトメトリーおよびプルダウンアッセイによって抗体が癌細胞中の未変性メソテリンタンパク質に結合することが証明された。抗体はウェスタンブロットにおいて変性メソテリンタンパク質に結合せず、このことはSD1ドメインが癌細胞表面付近のメソテリンの高次構造エピトープに結合することを示す。この領域は、いかなる公知の抗メソテリン抗体(SS1P/MORAb−009およびHN1が含まれる)によっても決してアクセスされていなかった。このことは、この領域を標的にする抗体を開発するための重要なストラテジーであると考えられる。CDCは、腫瘍に対する治療抗体の最も強力な細胞死滅機構の1つであるが、細胞膜に近い抗体結合部位が必要であり得る(Pawluczkowyczら,J Immunol 183:749−758,2009)。本データは、HN1(細胞表面からかけ離れたメソテリンのN末端(領域I)に特異的)がCDC活性を示さず、C1qを癌細胞に動員できないので、SD1−hFcによって誘発されるCDCが特異的な新規のエピトープに依存することを証明している。さらに、ほとんど全ての既存のメソテリン抗体(例えば、MORAb−009/アマツキシマブ、SS1P、HN1)は領域Iを認識する。しかし、豊富なムチンMUC16/CA125はまた癌細胞上のメソテリンの領域Iに結合することが以前に示されており(Kanekoら,J Biol Chem 284:3739−3749,2009)、抗体結合を競合し得る。SD1は、メソテリンとMUC16/CA125結合を競合せず、したがって、腫瘍細胞へのSD1の結合および活性はMUC16/CA125によって中和される可能性が低い。
ヌードマウスにおける異種移植腫瘍モデルを用いたin vivo動物試験は、SD1−hFcの強力な抗腫瘍活性を示した。類似のプロトコールを使用して、MORAb−009マウス/ヒトキメラmAbのみの抗腫瘍効果は中程度の抗腫瘍活性しか示さず、これはおそらくMORAb−009が腫瘍細胞に対して有意なCDC活性を生じないからである(Hassanら,Cancer Immun 7:20,2007)。腫瘍微小環境におけるSD1−hFcをさらに評価するために、ヒト腫瘍異種移植片をマウス内に生成し、SD1−hFcが実際にin vivoで非常に活性が高いことを示した。
天然に存在する単一ドメイン抗体(ラクダVHHおよびサメVNARなど)は、癌免疫療法のための新規の治療薬クラスとして示唆されている。ヒトにおける免疫原性の可能性のために、これらの動物抗体を、いくつかの臨床適用のために直接使用することができない。したがって、ヒト単一ドメインVHは、癌治療の魅力的な候補である。しかし、ヒトVHは、典型的には、凝集する傾向がある(Arbabi−Ghahroudiら,Methods Mol Biol 502:341−364,2009)。本研究では、SD1VHをヒトIgGγ1のCHおよびCHに融合して、哺乳動物HEK−293F細胞中に二量体IgG様タンパク質としてSD1−hFcを産生した。用量依存様式でメソテリン陽性腫瘍細胞の増殖を阻害することができるSD1に基づいた組換え免疫毒素も産生した(表2および図7A〜7B)。全組換えタンパク質を、in vitroアッセイおよびin vivoアッセイのために適切に折り畳んだ。
まとめると、メソテリン発現腫瘍に対する第1のヒト単一ドメイン抗体を生成し、CDCおよびADCCによって癌細胞表面付近のエピトープを標的することによってin vitroおよびin vivoで強力な抗腫瘍活性を有することが示された。かかる結合部位は、現在、前臨床研究および臨床研究において任意の公知の抗メソテリン抗体によってアクセスされていない。
実施例3:被験体における癌の検出または被験体における癌の診断の確認のためのメソテリン特異的モノクローナル抗体
本実施例は、被験体における癌の検出のためのメソテリン特異的モノクローナル抗体(本明細書中に開示のモノクローナル抗体(例えば、SD1もしくはSD2またはSD1もしくはSD2のCDR配列を含むモノクローナル抗体)など)の使用を記載する。本実施例は、被験体における癌診断の確認のためのこれらの抗体の使用をさらに記載する。
血液サンプルを、メソテリン陽性癌(すなわち、メソテリンを過剰発現する癌(中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、トリプルネガティブ乳癌、または卵巣癌など))と診断されたか、前記癌を有すると疑われる患者から得る。癌をもたない患者から採取した血液サンプルを、コントロールとして使用することができる。血液サンプル中の可溶性メソテリンの存在を検出するためにELISAを行う。当該分野で周知の方法(例えば、Robinsonら,Lancet 362:1612−1616,2003を参照のこと)にしたがって、血液サンプル(患者サンプルおよびコントロールサンプル)中に存在するタンパク質を、固体支持体(96ウェルプレートなど)に固定する。固定後、蛍光マーカーで直接標識したメソテリン特異的モノクローナル抗体を、タンパク質固定プレートに適用する。プレートを適切な緩衝液(PBSなど)で洗浄して任意の非結合抗体を除去し、抗体の非特異的結合を最小にする。標準的な方法にしたがって、蛍光分析プレートリーダーを使用して蛍光を検出することができる。コントロールサンプルと比較した患者サンプルの蛍光強度の増加は、抗メソテリン抗体が血液サンプル由来のタンパク質に特異的に結合したことを示し、したがって、サンプル中のメソテリンタンパク質の存在を示す。患者サンプル中のメソテリンタンパク質の検出は、患者がメソテリン陽性癌を有することを示すか、被験体中の癌診断が確認される。
実施例4:癌処置のためのメソテリン特異的モノクローナル抗体
本実施例は、メソテリンの過剰発現を示す癌(本明細書中で「メソテリン陽性」癌という)(中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、トリプルネガティブ乳癌、または卵巣癌が含まれるが、これらに限定されない)の処置のためのメソテリン特異的モノクローナル抗体(本明細書中に開示のモノクローナル抗体(例えば、SD1もしくはSD2またはSD1もしくはSD2のCDR配列を含むモノクローナル抗体)など)の使用を記載する。当該分野の標準的手順(例えば、Hassanら,Proc.Am.Soc.Clin.Oncol.21:29a,2002;Kreimanら,Proc.Am.Soc.Clinl Oncol.21:22b,2002を参照のこと)にしたがって、メソテリン陽性癌と診断された患者を処置することができる。
1つの例では、メソテリン陽性癌と診断された患者に、シュードモナス外毒素(PE)に連結したメソテリン特異的モノクローナル抗体を含む免疫抱合体を投与する。PE免疫抱合体の調製は記載されている(例えば、米国特許第7,081,518号および米国特許出願公開第2005/0214304号を参照のこと)。別の例では、メソテリン陽性癌と診断された患者に、CDCおよびADCCの両方を誘導することができ、それにより、毒素に連結することなく腫瘍細胞死滅を媒介することができるSD1またはSD1−hFc融合タンパク質を投与する。
いくつかの患者では、SD1、SD1−hFc、または免疫抱合体を、静脈内ボーラス注射によって1日おきに全部で3〜6回投与する。他の患者では、SD1、SD1−hFc、または免疫抱合体を、持続静脈内注入によって10日間にわたって投与する。SD1、SD1−hFc、または免疫抱合体の患者への投与用量は、患者の体重および性別ならびに投与の様式および時間経過に応じて変化する。処置後、患者を、癌の進行(腫瘍の成長および転移が含まれる)および疾患の他の臨床兆候について評価する。
開示の発明の原理を適用することができる多数の可能な実施形態を考慮して、例示の実施形態が単に本発明の好ましい例であり、本発明の範囲を制限すると解釈すべきでないと認識すべきである。むしろ、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によって定義される。したがって、本発明者らは、本発明が全てこれらの特許請求の範囲の範囲および精神の範疇であると主張する。

Claims (28)

  1. ヒトメソテリンに特異的に結合する単離ヒト可変重鎖(VH)単一ドメインモノクローナル抗体であって、前記抗体は、以下:
    (i)配列番号2のアミノ酸残基26〜35、51〜58、および97〜103;または
    (ii)配列番号2のアミノ酸残基31〜35、51〜66、および99〜102;
    としてそれぞれ示される相補性決定領域(CDR)1、CDR2およびCDR3を含む、単離モノクローナル抗体。
  2. 前記VHドメインのアミノ酸配列が、配列番号2と少なくとも90%同一である、請求項1に記載の単離モノクローナル抗体。
  3. 前記VHドメインのアミノ酸配列が、配列番号2と少なくとも95%同一である、請求項1に記載の単離モノクローナル抗体。
  4. 前記VHドメインのアミノ酸配列が配列番号2を含む、請求項1に記載の単離モノクローナル抗体。
  5. 前記抗体がキメラ抗体または合成抗体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の単離モノクローナル抗体。
  6. 前記抗体が標識されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の単離モノクローナル抗体。
  7. 前記標識が、蛍光標識、酵素標識、または放射性標識である、請求項6に記載の単離モノクローナル抗体。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体およびエフェクター分子を含む単離免疫抱合体。
  9. 前記エフェクター分子が毒素である、請求項8に記載の単離免疫抱合体。
  10. 前記毒素がシュードモナス外毒素またはそのバリアントである、請求項9に記載の単離免疫抱合体。
  11. 前記シュードモナス外毒素またはそのバリアントが、配列番号3〜8のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項10に記載の単離免疫抱合体。
  12. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の抗体および異種タンパク質を含む、融合タンパク質。
  13. 前記異種タンパク質がヒトFcである、請求項12に記載の融合タンパク質。
  14. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体を含むキメラ抗原受容体(CAR)。
  15. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体を含む二重特異性抗体。
  16. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体および治療薬を含む単離免疫抱合体。
  17. 前記治療薬が薬物を含む、請求項16に記載の単離免疫抱合体。
  18. 薬学的に許容され得るキャリア中に治療有効量の請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体とFc領域を含む融合タンパク質、請求項8〜11および16〜17のいずれか1項に記載の免疫抱合体、または請求項13に記載の融合タンパク質を含む、組成物。
  19. 被験体におけるメソテリン発現癌を処置するための組成物であって、治療有効量の請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体とFc領域を含む融合タンパク質、請求項8〜11および16〜17のいずれか1項に記載の免疫抱合体、請求項13に記載の融合タンパク質、または請求項18に記載の組成物を含む、組成物。
  20. 被験体におけるメソテリン発現腫瘍の成長または転移を阻害するための組成物であって、治療有効量の請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体とFc領域を含む融合タンパク質、請求項8〜11および16〜17のいずれか1項に記載の免疫抱合体、請求項13に記載の融合タンパク質、または請求項18に記載の組成物を含む、組成物。
  21. 被験体が癌を有するかどうかを決定するための請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体を含む組成物であって、
    前記被験体由来のサンプルが請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体と接触され、
    前記サンプルへの前記抗体の結合が検出され、
    ここで、コントロールサンプルへの前記抗体の結合と比較した場合の前記サンプルへの前記抗体の結合の増大により、前記被験体が癌を有すると同定されることを特徴とする、組成物。
  22. 被験体における癌の診断を確認するための請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体を含む組成物であって、
    癌と診断された前記被験体由来のサンプルが請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体と接触され、
    前記サンプルへの前記抗体の結合が検出され、
    ここで、コントロールサンプルへの前記抗体の結合と比較した場合の前記サンプルへの前記抗体の結合の増大により、前記被験体における癌の診断が確認されることを特徴とする、組成物。
  23. 前記癌または腫瘍が、中皮腫、前立腺癌、肺癌、胃癌、扁平上皮癌、膵臓癌、胆管癌、トリプルネガティブ乳癌、または卵巣癌である、請求項19〜22のいずれか1項に記載の組成物。
  24. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体、請求項8〜11のいずれか1項に記載の免疫抱合体、または請求項12もしくは請求項13に記載の融合タンパク質をコードする、単離核酸分子。
  25. 前記モノクローナル抗体のVHドメインをコードするヌクレオチド配列が配列番号1を含む、請求項24に記載の単離核酸分子。
  26. プロモーターに作動可能に連結された請求項24または請求項25に記載の単離核酸分子。
  27. 請求項24〜26のいずれか1項に記載の単離核酸分子を含む発現ベクター。
  28. 請求項24〜27のいずれか1項に記載の核酸分子または発現ベクターで形質転換された単離宿主細胞。
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