JP6931072B2 - 抗ceacam1抗体およびその使用 - Google Patents

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Description

技術分野
本発明は、CEACAM1に特異的に結合する抗CEACAM1抗体、およびその使用に関する。
背景技術
膜貫通糖タンパク質である癌胎児性抗原関連細胞接着分子1(以降、CEACAM1と称する)は、癌胎児性抗原(CEA)ファミリーに属する。CEAファミリーメンバーのうち、CEACAM1、CEACAM3、CEACAM4、CEACAM5、CEACAM6、CEACAM7およびCEACAM8はヒトで発現されている。さらに重要なことには、CEACAM1は、活性化T細胞およびナチュラルキラー細胞を含むリンパ球集団で発現されるCEAファミリーの唯一のメンバーである。CEACAM1は、癌細胞で高度に発現されると報告されている。さらに、上皮細胞、内皮細胞および骨髄細胞でも低レベルのCEACAM1発現が観察されている。リンパ球の表面上では、CEACAM1は、免疫応答の調節の役割を果たしている。具体的には、CEACAM1は、ヒト腸上皮内に含まれるT細胞を含む活性化T細胞の阻害受容体であることが判明している(Gray-Owen & Bloomberg, Nat. Rev. Immunol. 2006; 6:433-446; Morales et al., J. Immunol, 1999; 163: 1363-1370)。
特に、CEACAM1は、PD−1およびCTLA−4と同様の免疫チェックポイント分子として認識され、T細胞活性化の調節に重要な役割を果たしている。免疫チェックポイント経路は、非炎症性の生理的条件下で免疫介在損傷から組織を保護する。CEACAM1は、主にCEACAM1−CEACAM1トランス−ホモ親和性係合(engagement)により、Tリンパ球上で活性化されると、それ自体の細胞質ITIMモチーフにホスファターゼを動員することによってTCR介在炎症経路を阻害するためのシグナルを伝達する(Chen et al., J. Immunol. 2008; 180: 6085-6093)。従って、癌において免疫チェックポイント経路の抑制は、有望な抗癌治療戦略として出現した。
いくつかのヒト腫瘍タイプに関連する試験は、腫瘍がCEACAM1を誘導することを免疫により回避できることを報告している。加えて、前臨床動物腫瘍モデルにおいて、モノクローナル抗体(mAb)を用いるCEACAM1相互作用の阻止は、腫瘍に対する免疫応答を増強し、腫瘍抑制を促進し得ることが示されている(Ortenberg et al., Mol. Cancer Ther. 2012; 11(6):1300-1310)。
従来の抗癌剤の最大の問題の1つは、その処置が、限定された抗がん効果と再発率の高さに比べて、有害な副作用をもたらすことである。一方、最近注目されているアプローチである、所謂免疫チェックポイント遮断は、癌細胞を直接殺すのではなく、腫瘍反応性の疲弊したT細胞を再活性化することにより癌を排除する。このタイプのアプローチは、宿主の免疫機能を利用して癌を排除し、無関係な正常細胞に影響を与えないことができるため、比較的安全かつ有効である。Bristol-Myers SquibbのPD−1標的化ニボルマブの場合、毒性プロファイルは、従来の抗癌剤の毒性プロファイルと比較して管理可能な範囲にあるが、その抗癌作用は、従来の薬剤の作用よりも顕著に高くなっている。2015年に刊行された、転移性黒色腫患者の処置における、標準的な化学療法薬であるニボルマブとダカルバジンとの直接比較の第III相治験では、例えば、ニボルマブは、ダカルバジンによる13.9% ORR(95% CI、9.5から19.4)と比較して、40%の客観的奏効率を示した(95% CI、33.3から47.0)。無増悪生存期間の中央値は、ニボルマブ群で5.1月、ダカルバジン群で2.2月であった。また、毒性プロファイルは、ダカルバジンに対するニボルマブの有意性を確信させた(Robert et al., New Engl. J. Med. 2015; 372:320-330)。
一方、CEACAM1ブロッキング抗体は、細胞傷害性T細胞およびナチュラルキラー細胞の表面上に発現するCEACAM1に作用し、腫瘍細胞に過剰発現するCEACAM1と相互作用する。従って、CEACAM1を過剰発現する腫瘍の場合、CEACAM1標的化抗体は、T/NK細胞と腫瘍細胞との間のCEACAM1−CEACAM1ホモ親和性抑制相互作用を阻止し、それにより抗腫瘍T/NK細胞応答を再活性化すると予期される。現在開発中のCEACAM1標的化抗体(2017年2月に第1相臨床治験を早期終結)は、CEACAM1に加えてCEACAM3およびCEACAM5を認識する。このBMSクローンのこのようなオフターゲット(off-target)認識特性は、ヒトCEACAM1、CEACAM3およびCEACAM5間で高度に相同なN−ドメイン内のエピトープ配列に起因し得る。
発明の開示
技術的問題
従って、CEACAM1に特異的に結合する抗CEACAM1抗体を開発するために、本発明者らは、CEACAM1のN−ドメインに結合し、CEACAM3、CEACAM5、CEACAM6またはCEACAM8と交差反応しない、抗CEACAM1抗体を見出そうと努め、本発明を完成させた。
問題の解決策
本発明の1つの目的は、配列番号1〜8からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1;配列番号9〜16からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2;配列番号17〜29からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;配列番号30〜38からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む重鎖CDR1;配列番号39〜46からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む重鎖CDR2;および、配列番号47〜55からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを提供することである。
本発明の別の目的は、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号23で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを提供することである。
さらに、本発明の別の目的は、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを有効成分として含む抗癌剤を提供することである。
さらに、本発明の別の目的は、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを有効成分として含む抗癌アジュバントを提供することである。
また、本発明の別の目的は、上記の抗癌アジュバントおよび細胞療法剤を含む、癌を処置するための組成物を提供することである。
さらに、本発明の別の目的は、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントと接触させたリンパ球を対象に投与することを含む、癌を処置するための方法を提供することである。
さらに、本発明の別の目的は、CEACAM1を発現する腫瘍細胞と抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントとを接触させることを含む、該CEACAM1を発現する腫瘍細胞の増殖を阻害する方法を提供することである。
本発明の有利な効果
本発明の抗CEACAM1抗体は、CEACAM1に特異的に結合し、それにより細胞傷害性T細胞およびナチュラルキラー細胞の抗癌免疫機能を活性化するため、抗癌剤および癌処置用組成物として有効に使用され得る。
図1は、一態様により調製される組換えCEACAMlの構造の概略図である。 図2は、組換えCEACAM1の構成的ドメインに依存する抗CEACAM1抗体の結合能を示す。 図3は、C25の濃度に依存する組換えCEACAM1へのC25の結合の比較結果を示す。 図4は、抗CEACAM1抗体の濃度に応じたCEACAM1への抗CEACAM1抗体の結合を示している。 図5は、C25およびC25由来抗体クローンの濃度に応じた、CEACAM1−Jurkat T細胞株の表面上に発現されるCEACAM1の結合能を示している:(a)C25の濃度に応じたCEACAM1−Jurkat T細胞株の表面上に発現されるCEACAM1の結合能を表す;および(b)C25由来抗体クローンの濃度に応じたCEACAM1−Jurkat T細胞株の表面上に発現されるCEACAM1への結合能を表す。
図6は、CEACAM1に対する抗CEACAM1抗体の親和性を示す表である。親和性は、運動速度定数KonおよびKoffならびに平衡解離定数Kによって得られた。 図7は、C25の等電点を示す写真である。第1、第2および第3レーンは、IEF−マーカー3−10、huIgG4、およびC25それぞれの結果である。 図8は、CD69、CD25およびKi67マーカー発現によって、抗CD3(OKT3;0.1μg/ml)抗体と共にC25によるJurkat E6.1 T細胞株の活性化を示す。C25およびhuIgG4の濃度は10μg/mlであった。 図9は、OKT3(0.1μg/ml)と共にC25により活性化されたJurkat E6.1 T細胞の数およびIL−2の分泌レベルを示すグラフである。C25およびhuIgG4の濃度は10μg/mlであった:(a)OKT3と共にC25により増殖されたJurkat E6.1 T細胞の数を表す;(b)CD69およびKi67マーカーを発現する活性化T細胞の数を示す;および、(c)C25により活性化されたJurkat E6.1 T細胞のIL−2分泌レベルを示す。 図10は、CD69、CD25およびKi67マーカー発現によって、OKT3(0.1μg/ml)と共にC25によるJurkat E6.1 T細胞株の活性化を示す。C25およびhuIgG4の濃度は25μg/mlであった。
図11は、OKT3(0.1μg/ml)と共にC25により活性化されたJurkat E6.1 T細胞の数およびIL−2の分泌レベルを示すグラフである。C25およびhuIgG4の濃度は25μg/mlであった:(a)OKT3と共にC25によって増殖されたJurkat E6.1 T細胞の数を示す;(b)CD69およびKi67マーカーを発現する活性化T細胞の数を示す;および、(c)OKT3と共にC25により活性化されるJurkat E6.1 T細胞のIL−2分泌レベルを示す。OKT3の濃度は0.1μg/mlであった。 図12は、CD69、CD25およびKi67マーカー発現によって、OKT3と共にC25によるCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞株の活性化を示す。OKT3の濃度は0.1μg/mlであった。 図13は、C25により活性化されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞の数およびIL−2の分泌レベルを示すグラフである。OKT3およびC25または対照Abの濃度は、それぞれ0.1μg/mlおよび10μg/mlであった:(a)OKT3と共にC25により増殖したCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞の数を示す;(b)CD69およびKi67マーカーを発現する活性化T細胞の数を示す;および、(c)OKT3と共にC25により活性化されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞のIL−2分泌レベルを示す。 図14は、OKT3と共にC25により活性化されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞の数およびIL−2の分泌レベルを示すグラフである。OKT3およびC25または対照Abの濃度は、それぞれ0.1μg/mlおよび25μg/mlであった:(a)OKT3と共にC25により増殖したCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞の数を示す;(b)CD69およびKi67マーカーを発現する活性化T細胞の数を示す;および、(c)OKT3と共にC25により活性化されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞のIL−2分泌レベルを示す。
図15は、CD69、CD25およびKi67マーカー発現によって、OKT3と共にC25によるCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞株の活性化を示す。OKT3の濃度は、1μg/mlであった。 図16は、OKT3と共にC25により活性化されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞の数およびIL−2の分泌レベルを示すグラフである。OKT3およびC25または対照Abの濃度は、それぞれ0.1μg/mlおよび10μg/mlであった:(a)OKT3と共にC25により増殖されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞の数を示す;(b)CD69およびKi67マーカーを発現する活性化T細胞の数を示す;および、(c)OKT3と共にC25により活性化されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞のIL−2分泌レベルを示す。 図17は、OKT3と共にC25により活性化されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞の数およびIL−2分泌レベルを示すグラフである。OKT3およびC25または対照Abの濃度は、それぞれ1μg/mlおよび25μg/mlであった:(a)OKT3と共にC25により増殖されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞の数を示す;(b)CD69およびKi67マーカーを発現する活性化T細胞の数を示す;および、(c)OKT3と共にC25により活性化されたCEACAM1過剰発現Jurkat E6.1 T細胞のIL−2分泌レベルを示す。
図18は、TCR誘導性NFAT活性化によって、C25処置によるT細胞活性化を示すグラフである。OKT3およびC25または対照Abの濃度は、それぞれ0.05μg/mlおよび10μg/mlであった:(a)CEACAM1を発現しないJurkat−GFP/NFAT−luc細胞をC25で処置することによる、TCR誘導性NFAT活性化の測定結果を示す;および、(b)CEACAM1を過剰発現しているJurkat−CCM1/NFAT−luc細胞のC25での処置によるTCR誘導性NFAT活性化の測定結果を示す。 図19は、TCR誘導性NFAT活性化によって、C25処置によるT細胞活性化の結果である。OKT3およびC25または対照Abの濃度は、それぞれ0.1μg/mlおよび10μg/mlであった:(a)CEACAM1を発現しないJurkat−GFP/NFAT−luc細胞のC25での処置によるTCR誘導性NFAT活性化の測定結果を示す;および、(b)CEACAM1を過剰発現しているJurkat−CCM1/NFAT−luc細胞のC25での処置によるTCR誘導性NFAT活性化の測定結果を示す。 図20は、対照と比較した、C25を含む抗CEACAM1抗体によるT細胞のNFATルシフェラーゼ活性の増加を示すグラフである。OKT3および抗CEACAM抗体または対照Abの濃度は、それぞれ0.1μg/mlおよび10μg/mlであった。
図21は、ヒトおよびサルの正常組織におけるCEACAM1発現の程度を評価するための、C25による染色結果を示す写真である。 図22は、ヒトおよびサルの正常組織におけるhuIgG4による染色結果を示す写真である。 図23は、抗CEACAM1抗体とCEACAMファミリータンパク質との交差反応性を示す。 図24は、抗CEACAM1抗体とCEACAMファミリータンパク質との交差反応性を示す。 図25は、C25(a)およびC25由来抗CEACAM1抗体クローン(b)が、細胞表面上に発現されたCEACAM3、CEACAM5、CEACAM6またはCEACAM8と交差反応しないことを示す。 図26は、C25(a)およびC25由来抗CEACAM1抗体クローン(b)が、細胞表面上に発現されたタンパク質への結合能を試験することにより、ヒトCEACAM1だけでなくサルCEACAM1にも結合することを示す。 図27は、CEACAM1癌細胞に対する、CEACAM1 TALL−104 T細胞の抗癌活性へのC25介在増強効果を示す:(a)TALL−104 T細胞およびCEACAM1 MNK45癌細胞を、C25の存在下、種々のエフェクター:標的(E:T)比で共培養した場合の、癌細胞の生存率を示す;および、(b)TALL−104 T細胞およびCEACAM1 MNK1癌細胞を、C25の存在下、種々のE:T比で共培養した場合の、癌細胞の生存率を示す。
図28は、CEACAM1 癌細胞に対する、CEACAM1 NK92MI NK細胞の抗癌活性へのC25介在増強効果を示すグラフである:(a)CEACAM1 NK92MI NK細胞およびCEACAM1 MNK45癌細胞を、C25の存在下、種々のE:T比で共培養した場合の、癌細胞の生存率を示す;および、(b)CEACAM1 NK92MI NK細胞およびCEACAM1 MNK1癌細胞を、C25の存在下、種々のE:T比で共培養した場合の、癌細胞の生存率を示す。 図29は、CEACAM1 癌細胞に対する、C25およびC25由来抗体クローンにより活性化されたCEACAM1 TALL−104細胞の抗癌活性への増強レベルを示すグラフである:C25およびC25由来抗体クローンによって促進されたTALL−104細胞による癌細胞死は、CEACAM1 TALL−104 T細胞が、1:1のE:T比でCEACAM1 癌細胞(MKN45)と共培養されたとき、対照抗体による癌細胞の生存率と比較して該細胞の生存率として示された。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、配列番号1〜8からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1;配列番号9〜16からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2;配列番号17〜29からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;配列番号30〜38からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む重鎖CDR1;配列番号39〜46からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む重鎖CDR2;および、配列番号47〜55からなる群より選択される1つのアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを提供する。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号17で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号56で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一の場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号106で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号18で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号58で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一の場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
加えて、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号107で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号19で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号60で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号108で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号20で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号62で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号109で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号17で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号64で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号110で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号21で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号66で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号111で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号11で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号22で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号68で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号112で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号17で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号48で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号64で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号88で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号110で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号122で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号17で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号31で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号64で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号90で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号110で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号123で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号2で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号12で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号24で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号32で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号40で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号49で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号72で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号92で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号114で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号124で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号3で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号13で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号25で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号33で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号41で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号50で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号74で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号94で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号115で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号125で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号4で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号14で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号23で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号34で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号42で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号51で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号76で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号96で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号116で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号126で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号5で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号15で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号26で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号35で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号43で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号52で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号78で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号98で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号117で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号127で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号6で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号16で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号27で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号36で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号44で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号53で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号80で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号100で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号118で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号128で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号7で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号14で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号28で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号37で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号45で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号54で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号82で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号102で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号119で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号129で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号8で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号15で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号29で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号38で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号46で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号55で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号84で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号104で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号120で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号130で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
具体的には、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号23で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号70で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
さらに、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号113で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
本明細書で用いる用語“抗体”とは、抗原に結合し、抗原の作用を妨害するか、または抗原を排除する、免疫タンパク質を意味する。IgM、IgD、IgG、IgAおよびIgEの5種類の抗体が存在し、それぞれ重鎖定常領域遺伝子μ、δ、γ、αおよびεから生成された重鎖を含んでいる。抗体技術において、IgGが主に用いられている。IgGの4種のアイソタイプは、IgG1、IgG2、IgG3およびIgG4であり、それらの構造および機能特性は、異なり得る。
また、IgGは、2つの重鎖タンパク質(約50kDa)および2つの軽鎖タンパク質(約25kDa)からなる高度に安定な構造(分子量、約150kDa)のY字型を有する。抗体の軽鎖および重鎖は、抗体間でアミノ酸配列が同一の定常領域と、抗体間でアミノ酸配列が異なる可変領域に分けられる。重鎖定常領域には、CH1ドメイン、H(ヒンジ)ドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインが含まれる。各ドメインは2つのβシートで構成され、分子内のジスルフィド結合によって連結されている。重鎖および軽鎖の2つの可変領域を組み合わせて、抗原結合部位を形成している。抗原結合部位は、抗体の2つのアームに、各アームに1つずつ存在し、ここで、抗原に結合できる部分はFab(抗体結合フラグメント)と呼ばれ、抗原に結合できない部分はFc(結晶化可能フラグメント)と呼ばれる。FabおよびFcは、フレキシブルなヒンジ領域により連結されている。
また、本明細書で用いる用語“CDR”とは、抗体の重鎖および軽鎖可変領域における各抗体について異なるアミノ酸配列を有する部位である超可変領域を意味し、抗原結合部位を意味する。抗体の立体構造に関して、CDRは抗体表面にループ形状を形成し、フレームワーク領域(FR)はCDRを構造的に支持するためにループ下に存在する。重鎖および軽鎖のそれぞれに3つのループ構造があり、これらの6つのループ構造は互いに結合して抗原に直接接触する。
また、抗体フラグメントは、Fab、scFv、F(ab)、およびFvからなる群より選択されるものであり得る。抗体フラグメントは、抗原との結合刺激を細胞または補体などへ伝えるエフェクター機能を果たす、Fc領域を除く抗原結合ドメインを意味し、単一ドメイン抗体またはミニボディなどのような第三世代交代フラグメントが含まれ得る。
さらに、抗体フラグメントは、完全構造IgGと比べてサイズが小さいため、組織および腫瘍への良好な浸透性を有する。細菌内で生産できるため、生産コストが低いという利点があり、Fcがないため、抗原との結合刺激を細胞または補体に伝達する機能が望まれないときに用いられ得る。抗体フラグメントは、ヒト身体での半減期が短いため、インビボ診断に適している。しかしながら、抗体を構成するアミノ酸のうち、いくつかの塩基性、酸性、または中性のアミノ酸が相互に置換されると、等電点(pI)が変わり得る。抗体の等電点の変化は、インビボでの毒性副作用の減少または抗体の水溶性の増加などの変化をもたらす可能性があるため、治療用抗体の場合、完全構造IgGは、その親和性および構造形態を考慮して用いられ得る。
また、本発明の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントの軽鎖可変ドメインは、配列番号56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82または84で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン配列を有し得るか、または上記の軽鎖可変ドメイン配列と97%、98%または99%の相同性を有し得る。
さらに、本発明の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントの重鎖可変ドメインは、配列番号86、88、90、92、94、96、98、102または104で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメイン配列を有し得るか、または上記の重鎖可変ドメイン配列と97%、98%または99%の相同性を有し得る。
さらに、本発明の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、配列番号56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82または84で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン配列、および配列番号86、88、90、92、94、96、98、102または104で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメイン配列と97%、98%または99%の相同性を有し得る。
さらに、抗CEACAM1抗体とは、CEACAM1に結合する抗体を意味する。本明細書で用いる用語“C25”とは、抗CEACAM1抗体の一態様である。C25は、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号23で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。
また、上記の抗体またはそのフラグメントは、配列番号70で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含み得る。本明細書中、重鎖可変ドメインのCDR1、CDR2およびCDR3が同一である場合、フレームワーク部分は改変され得る。とりわけ、フレームワーク部分のいくつかのアミノ酸配列を改変して、ヒト化抗体を作製することができる。
上記のCD25は、配列番号113で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖、および配列番号121で示されるアミノ酸配列を含む重鎖を含み得る。
C25の変異体は、配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9、10もしくは11で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号17、18、19、20、21もしくは22で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30もしくは31で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47もしくは48で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み得る。具体的には、本発明の一態様において、C25の変異体は、表1に1−19、1−23、3−07、3−27、4R9、4R20、4R26、4R9_H2−2および4R9_H4−n20として示されている。
また、上記の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、CEACAM1のN−ドメインおよびB−ドメインをエピトープとして認識する。また、該抗体は、CEACAM3、CEACAM5、CEACAM6またはCAECAM8と交差反応しない。
さらに、本発明の抗CEACAM1抗体は、公知のモノクローナル抗体調製技術により容易に調製することができる。モノクローナル抗体製造法は、免疫動物由来のBリンパ球を用いてハイブリドーマを調製することによるか、またはファージディスプレイ技術を用いることにより実施できるが、これらに限定されない。
本発明はまた、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを有効成分として含む抗癌剤を提供する。
抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを有効成分として含む本発明の抗癌剤は、CEACAM1を過剰発現する癌または腫瘍を処置するために用いられ得る。具体的には、癌細胞の除去に役割を果たす細胞傷害性T細胞のT細胞受容体(TCR)が、癌または腫瘍細胞のエピトープを認識するとき、TCRの1つの構成成分であるCD4(分化のクラスター4)に結合したLCK(リンパ球特異的タンパク質チロシンキナーゼ)タンパク質は、TCRの別の構成成分であるCD3ζ(分化のクラスター 3ζ)をリン酸化する。ZAP70(ゼータ鎖関連タンパク質キナーゼ70)タンパク質がリン酸化CD3ζに結合すると、ZAP70タンパク質の末端部分は、LCKタンパク質により再びリン酸化され、それによりRAS−MAPK(Ras−MAPキナーゼ)シグナル伝達を含むT細胞炎症経路が活性化されるため、T細胞が活性化される。
しかしながら、CEACAM1を過剰発現する癌細胞または腫瘍細胞の場合、SHP1(Src相同性領域2ドメイン含有ホスファターゼ−1)タンパク質は、CEACAM1-CEACAM1相互作用によりTCRのCD4の末端に結合したLCKタンパク質によりリン酸化されるCEACAM1 ITIM(免疫受容体チロシンベースの阻害モチーフ)に結合する。また、CD3ζの末端は、SHP1タンパク質によりZAP70と同様に脱リン酸化されるため、RAS−MAPK経路を含むTCRの下流のシグナル伝達経路は活性化されず、その結果、T細胞は活性化されない。
従って、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントは、細胞傷害性T細胞、ナチュラルキラー細胞および癌細胞で発現されるCEACAM1への結合により、CEACAM1-CEACAM1相互作用を事前に阻止することにより抗癌剤として用いられ得る。
また、本明細書で用いる用語“抗癌(anti-cancer)”には、“予防”および“処置”が包含される。本明細書中、“予防”とは、抗癌剤の投与により癌の増殖を阻止し、癌の進行を遅らせる全ての作用を意味し、“処置”とは、本発明の抗体の投与により、癌の症状を改善または軽減する全ての作用を意味する。
また、本明細書で用いる“癌”は、胃癌、甲状腺癌、膵臓癌、黒色腫、肺癌および骨髄腫からなる群より選択され得るが、これらに限定されない。それには、固形癌および血液の癌が含まれ、受容体としてCEACAM1を有し、その免疫チェックポイント経路が異常である限り、特に限定されない。また、本発明は、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを有効成分として含む抗癌アジュバントを提供する。
加えて、本発明は、上記の抗癌アジュバントおよび細胞療法剤を含む、癌を処置するための組成物を提供する。細胞療法剤は、細胞傷害性T細胞またはナチュラルキラー細胞を含んでもよい。
また、本明細書で用いる用語“細胞療法剤”は、生存している自己細胞、同種細胞および異種細胞をインビトロで増殖および選択して細胞および組織の機能を回復することにより生物学的特性を変化させる一連の作用による予防または処置の目的で用いられる薬剤を意味する。具体的には、それは、細胞傷害性T細胞またはナチュラルキラー細胞であり得る。
また、本発明の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを用いて癌を処置する方法を提供する。具体的には、該方法は、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントと接触させたリンパ球を対象に投与することを含み得る。リンパ球は白血球の一種であり、全ての白血球の約25%を占め、ナチュラルキラー細胞、T細胞およびB細胞であり得る。また、リンパ球は対象から得られてもよい。好ましくは、リンパ球は、細胞傷害性T細胞およびナチュラルキラー細胞の少なくとも1つを含み得る。癌は上記の通りである。
また、本明細書で用いる用語“対象”とは、本発明の抗癌アジュバントを投与することにより疾患を緩和、抑制または処置できる状態にあるヒト、または疾患に罹患しているヒトを意味する。
また、本明細書で用いる用語“接触する”はまた、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントとCEACAM1を発現する細胞とを混合することも意味する。
本明細書で用いる用語“投与”とは、適切な方法による有効量の物質の対象への導入を意味し、本発明の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを含む組成物の投与は、該物質が標的組織に到達するのを可能にする一般的な投与経路を介して実施することができる。具体的には、投与は、意図する用途に応じて非経腸投与(すなわち、静脈内、皮下、腹腔内または局所投与など)であってよく、好ましくは、静脈内投与であり得る。固形腫瘍への投与の場合、抗体の迅速かつ容易なアクセスの観点から局所投与が好ましいであろう。投与量は、患者の体重、年齢、性別、健康状態、食事、投与時間、投与方法、排泄率、および疾患の重篤度によって変わる。単回用量は、約0.001から10mg/kgであり、毎日または毎週投与されてもよい。有効量は、患者を処置する医師の裁量に従って調整され得る。
本発明の癌を処置するための組成物は、癌細胞もしくはそれらの転移を処置するため、または癌の増殖を阻害するために薬学的に有効な量で投与され得る。投与量は、癌の種類、患者の年齢および体重、症状の性質および重篤度、現在の処置の種類、処置回数、投与のタイプおよび経路などによって変わる場合があり、当該分野の専門家により容易に決定され得る。
本発明の組成物に関して、上記の薬理学的または生理学的構成成分は、同時にもしくは連続して投与されてもよく、または追加の従来の治療薬と組み合わせて連続的にもしくは同時に投与されてもよい。かかる投与は、単回投与でも複数回投与でもよい。上記の要因の全てを考慮し、副作用のない最小量で最大の効果をもたらす量を投与することが重要であり、これは当該分野の熟練者によって容易に決定され得る。
また、本発明は、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを用いてCEACAM1を発現する腫瘍細胞の増殖を阻害する方法を提供する。具体的には、CEACAM1を発現する腫瘍細胞を抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントと接触させることを含み得る。
本発明の態様
以降、本発明を実施例により詳しく説明する。以下の実施例は、本発明の範囲を限定することなく、本発明をさらに説明することを意図する。
実施例1.抗CEACAM1抗体(C25)
実施例1.1 抗CEACAM1抗体の調製
pComb3Xベクター(Addgene;カタログ番号63891)に単鎖可変フラグメント(scFv)の形態で挿入された抗体フラグメント遺伝子を、PCRに供し、配列番号57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83または85で表される軽鎖可変領域遺伝子、および配列番号87、89、91、93、95、97、99、101、103または105で表される重鎖可変領域遺伝子を得た(それらには、各制限酵素により認識される配列が含まれる)。重鎖遺伝子はNotIおよびApaI制限酵素で処理され、軽鎖遺伝子はNotIおよびBamHI制限酵素で処理された。
重鎖および軽鎖遺伝子は、重鎖または軽鎖遺伝子と同じ制限酵素で消化されたpcIWベクター(Promega;カタログ番号E1731)中に挿入された。その後、重鎖転写ユニットおよび軽鎖転写ユニットの両方を含むベクターを、制限酵素を用いて選択した。選択されたベクターを、QIAGEN Plasmid Plus Midi Kit(QIAGEN;カタログ番号12943)を用いて抽出し、抽出されたDNAのいくつかを用いた塩基配列分析により、抗体の塩基配列を最終的に同定した。上記の塩基配列に基づいて抗体のアミノ酸配列を分析した。分析した抗体のアミノ酸配列および塩基配列を表1および表2に示す。
Figure 0006931072
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2.5×10細胞/mlの濃度のExpiHEK293F細胞(ThermoFisher scientific;カタログ番号A14527)30mlを処理し、30μgの抗体DNAでトランスフェクトした。トランスフェクションの翌日、エンハンサー(ThermoFisher;カタログ番号A14524)を、トランスフェクトしたExpiHEK293F細胞に添加し、37℃、8% COおよび125rpmの条件下で、7日間、振とうインキュベーターにより培養して、抗CEACAM1抗体を産生した。
培養後、遠心分離により培養液から分離された上清を、100μlのプロテインAビーズ(Repligen;カタログ番号CA−PRI−0100)と共に2時間インキュベートした。その後、ビーズを10mlの結合緩衝液(ThermoFisher Scientific;カタログ番号21019)で洗浄した。その後、200μlの溶出緩衝液(ThermoFisher Scientific;カタログ番号21004)をビーズに添加して、ビーズに結合した抗体を分離した。分離した抗体を、10μlの1.5 M Tris−HCl(pH 8.8)溶液(Bio-Rad;カタログ番号210005897)を添加して中和した。
実施例1.抗CEACAM1抗体の結合能の評価
実施例1.1.CEACAM1ドメインによる抗CEACAM1抗体の結合能の評価
濃度2.5×10細胞/mlのExpiHEK293F細胞(ThermoFisher scientific;カタログ番号A14527)30mlを処理し、30μgの、ヒト免疫グロブリンCカッパドメインと連結したCEACAM1変異タンパク質のDNAでトランスフェクトした。また、エンハンサー(ThermoFisher;カタログ番号A14524)を、トランスフェクトしたExpiHEK293F細胞に添加し、37℃、8% COおよび125rpmの条件下で、7日間、振とうインキュベーターにより培養した。
次いで、上清を培養液から分離し、カッパ選択ビーズ(GE Healthcare;カタログ番号17−5458−01)と共に2時間反応させた。その後、該ビーズを10mlの結合緩衝液で洗浄し、200μlの溶出緩衝液を添加して、ビーズからCEACAM1変異タンパク質を分離、精製した(図1)。
精製したCEACAM1変異タンパク質(2.5μg)それぞれを、1,000μlのPBSに溶解させ、各ウェルに20μl/ウェルで分注し、次いで4℃で16時間反応させた。また、1μlのC25を1,000μlのPBSで希釈し、各ウェルに25μl/ウェルで分注し、次いで、37℃で1時間反応させた。その後、各ウェルを、990μlのPBSで10μlのTween 20(Sigma-Aldrich;カタログ番号P9146)を希釈することにより調製した洗浄緩衝液で3回洗浄した。その後、1μlの西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)と結合させたヒトIgG(HRP結合抗ヒトIgG:Sigma;カタログ番号A0170)を、5000μlのPBSで希釈し、その後、それを各ウェルに25μl/ウェルで分注して、37℃で1時間インキュベートした。
反応完了後、ウェルを洗浄緩衝液で3回洗浄し、25μlのTMB溶液(KPL;カタログ番号52−00−03)を各ウェルに添加して、発色させた。次いで、25μlの2M HSOを各ウェルに添加して反応を停止させ、450nmの波長で吸光度を測定した。
その結果、C25の場合、NドメインおよびBドメインが完全な親和性で結合するために必須の部位であることが見いだされた。A1およびA2は直接結合には必要ないことが見いだされた。従って、C25は主にCEACAM1のNドメインに結合し、完全な親和性での結合にはBドメインがさらに必要とされる。対照的に、C25由来の変異クローンのいくつかは、C25と比較して、完全な親和性での結合についてBドメインへの依存が最小または僅かで、CEACAM1のNドメインに結合する(図2)。
実施例1.2.CEACAM1タンパク質への抗CEACAM1抗体の結合能の評価
2μgの組換えCEACAM1タンパク質を1000μlのPBS中に溶解させ、それを50μl/ウェルで96ウェルプレート(Nunc;カタログ番号467679)に分注し、4℃で16時間インキュベートした。その後、300μlの3%(v/v)ウシ血清アルブミンを各ウェルに添加し、37℃で1時間インキュベートした。C25抗体(0.75μg)を1000μlのPBS中に溶解させた。希釈したC25溶液を、PBSで1:1の体積比で14回連続希釈した。15個の異なる希釈したC25溶液のそれぞれを各ウェルに50μl/ウェルで分注し、37℃で1時間インキュベートした。次いで、各ウェルを、990μlのPBSで10μlのTween 20(Sigma-Aldrich;カタログ番号P9146)を希釈することにより調製した洗浄緩衝液で3回洗浄した。その後、1μlのHRPと結合させたヒトIgGを、5000μlのPBSで希釈し、その後、それを各ウェルに50μl/ウェルで分注して、1時間インキュベートした。ウェルを洗浄緩衝液で3回洗浄し、50μlのTMB溶液を各ウェルに添加して、発色させ、次いで、50μlの2M HSOを各ウェルに添加して反応を停止させた。450nmの波長で吸光度を測定した。
その結果、EC50(50%効果濃度)値は、0.35nMと測定された(図3)。
また、2.5μgの組換えCEACAM−1/CD66aタンパク質(R&D systems;カタログ番号2244−CM)を10mlのPBSに溶解させ、96ウェルプレート(Nunc;カタログ番号467679)に100μl/ウェルで分注して、4℃で一晩インキュベートした。その後、300μlの1%(v/v)ウシ血清アルブミンを各ウェルに添加し、37℃で1時間インキュベートした。
C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C25およびC26抗体(3μg)のそれぞれを、1000μlのPBSに溶解させた。希釈した抗体それぞれを、PBSで1:1の体積比で6回連続希釈した。7種の濃度に希釈された抗体のそれぞれを各ウェルに100μl/ウェルで分注し、それを37℃で1時間インキュベートした。次いで、各ウェルを、990μlのPBSで10μlのTween 20(Sigma-Aldrich;カタログ番号P9146)を希釈することにより調製した洗浄緩衝液で3回洗浄した。その後、2μlのHRPと結合させたヒトIgGを、10mlのPBSで希釈し、その後、それを各ウェルに100μl/ウェルで分注して、1時間インキュベートした。
反応完了後、ウェルを洗浄緩衝液で3回洗浄し、100μlのTMB溶液を各ウェルに添加して発色させた。次いで、100μlの2M HSOを各ウェルに添加して反応を停止させ、450nmの波長で吸光度を測定した。
その結果、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C25およびC26抗体はCEACAM1タンパク質に結合することが見いだされた(図4)。
実施例1.3.細胞表面上に発現されるCEACAM1タンパク質への抗CEACAM1抗体の結合能の評価
Jurkat T細胞(Jurkat E6.1 (ATCC; TIB-152TM))をCEACAM1cDNAでトランスフェクトし、そして700μg/mlの選択用G418抗生物質で処理した。選択されたCEACAM1−Jurkat T細胞株を、2%(v/v)FBSを添加したDPBS(以下、FACS緩衝液と称する)中に再懸濁させ、1,500rpmで遠心分離し、その後、細胞数が3×10/mlとなるようにFACS緩衝液中に再懸濁させた。細胞を、U字底96ウェルプレートの各ウェルに100μl/ウェルで分注した。次いで、細胞を1,500rpmで遠心分離し、上清を廃棄した。回収した細胞を、0.5μlのヒトFcブロック(BD Pharmingen;カタログ番号564220)溶液を添加した50μlのFACS緩衝液に再懸濁させた後、細胞を4℃で15分間インキュベートした(図5)。
抗CEACAM1抗体またはヒトIgG4(Sigma;カタログ番号I4639)を50μlのFACS緩衝液中に希釈して、20μg/ml、10μg/ml、5μg/ml、2.5μg/ml、1.25μg/ml、0.625μg/ml、0.3125μg/mlおよび0.15625μg/mlの濃度を得た。上記希釈された50μlの抗CEACAM1抗体またはヒトIgG4を細胞に添加し、4℃で1.5時間インキュベートした。
抗体と共にインキュベートした細胞を、FACS緩衝液に細胞を再懸濁し、1,500rpmで溶液を遠心分離する洗浄手順を反復して行った。フィコエリトリンで標識されたヤギ抗ヒトF(ab)(以降、PEと称する)(フィコエリトリン結合ヤギ抗ヒトF(ab);(Sigma;カタログ番号P8047))を、1:200の体積比でFACS緩衝液で希釈し、次いで100μlの各溶液を各ウェルに添加し、4℃で30分間、暗所にて、インキュベートした。
細胞を、FACS緩衝液に細胞を再懸濁し、1,500rpmで溶液を遠心分離し、上清を廃棄する洗浄手順を反復して行った。次いで、細胞を100μlの固定緩衝液(BD Cytofix(商標);カタログ番号554655)中に再懸濁させて、4℃で30分間、暗所にて、インキュベートした。
固定緩衝液と共にインキュベートした細胞を、FACS緩衝液に細胞を再懸濁し、1,500rpmで溶液を遠心分離し、上清を廃棄する洗浄手順を反復して行った。洗浄した細胞を200μlのFACS緩衝液に再懸濁し、PE標識細胞の平均蛍光強度(MFI)をFACS LSR−Fortessaで比較した。すべてのFACS分析を、FlowJoソフトウェアを用いて実施した。
5μg/mlの濃度で、標的に結合するC25の最大レベル(MFI 1800以上)に到達したが、その結合能は、5μg/mlの濃度未満では急低下したことが観察された(図5a)。
上記で調製されたCEACAM1−Jurkat T細胞をFcブロック溶液で処理し、15分間インキュベートした。次いで、ヒトIgG4と共に4R9、4R9_H2−2、4R9_H4−n20および4R26を含むC25およびC25由来のクローンを、50μlのFACS緩衝液で濃度25μg/ml、5μg/ml、1μg/ml、0.2μg/ml、0.04μg/ml、0.008μg/ml、0.0016μg/mlおよび0.00032μg/mlにそれぞれ希釈し、次いで、細胞に分注して、4℃で1.5時間インキュベートした。ここで、細胞数は1x10に調整された。抗体と共にインキュベートした細胞を、FACS緩衝液に細胞を再懸濁し、1,500rpmで溶液を遠心分離する洗浄手順を反復して行った
PE結合ヤギ抗ヒトF(ab)(Sigma;カタログ番号P8047)を、FACS緩衝液で1:200の体積比で希釈した後、100μl/ウェルで細胞に添加した。細胞を再懸濁させ、4℃で30分間、暗所にて、インキュベートした。
固定緩衝液と共にインキュベートした細胞を、FACS緩衝液に細胞を再懸濁し、1,500rpmで溶液を遠心分離し、上清を廃棄する洗浄手順を反復して行った。洗浄した細胞を200μlのFACS緩衝液に再懸濁し、PE標識細胞の平均蛍光強度(MFI)をFACS LSR−Fortessaによりモニターした。すべてのFACS分析を、FlowJoソフトウェアを用いて実施した。
図5aの結果と一致して、C25は、5μg/mlの濃度でその標的結合の最大レベル(MFI 8008以上)を示したが、結合能は5μg/mlの濃度未満では急低下した。一方で、C25由来クローン4R9、4R26および4R9_H2−2の標的結合能は、0.2μg/mlの濃度でさえもその最大レベルの80%またはそれ以上まで維持された。加えて、4R9_H4−n20クローンのMFI値は、最大12,000以上に達し、他のクローンのMFI値よりも1.5倍高かった(12,000 vs 8,000)が、C25と同様に、5μg/mlの濃度未満では、その結合能は急低下した(図5b)。
実施例1.4.各抗CEACAM1抗体の標的結合親和性の測定
C25、4R9、4R26、4R9_H2−2、4R9_H4−n20および4R9_H4−n20HC+4R26LCのCEACAM1への定量的結合能を、Octet QK(Pall ForteBio)を用いて測定した。実施例1で単離および精製された濃度400nMの抗体を、1:1で6回に連続希釈し、得られた抗体溶液、濃度400nM、200nM、100nM、50nM、25nM、12.5nMおよび6.25nMを、Greiner 96ウェルプレート(Greiner;カタログ番号655209)に一列に分注した。各列の最後のウェルには、濃度0nMの抗体のサンプルを入れた。組換えヒトCEACAM1タンパク質(R&D Systems;カタログ番号2244−CM)を希釈し、6.25μg/μlの濃度を得て、別のカラムの各ウェルに200μl/ウェルで分注した。
洗浄緩衝液、中和緩衝液、ベースライン緩衝液については、試薬/キネティクス(Kinetics)緩衝液(10X)(Fortebio;カタログ番号18−1092)を1:10で希釈し、200μl/ウェルで一列の各カラムに分注し、再生緩衝液を各ウェルに200μl/ウェルで分注した。Greiner 96ウェルプレートを別に準備し、試薬/キネティクス緩衝液(1X)を、一列に用いられる多数のバイオセンサーの各ウェルに200μl/ウェルで分注し、バイオセンサー/抗His(His1K)(Fortebio;カタログ番号18−5120)カセットを取り付けた。結合および解離時間を、それぞれ300秒および600秒に設定し、K値を測定した。
その結果、CEACAM1に対するそれらの親和性は、1.82nMから39.0nMの親和性(K)値であると決定された(図6)。
実施例2.抗CEACAM1抗体の物性評価
実施例2.1.抗CEACAM1抗体の等電点の決定
20mlのIEFアノード緩衝液(50x)を、980mlの脱イオン水(以降、DWと称する)と混合して、1X IEFアノード緩衝液を作製し、20mlのIEFカソード緩衝液 pH3−10(10X)を180mlのDWと混合して、1X IEFカソード緩衝液を作製した。1X IEFアノード緩衝液および1xIEFカソード緩衝液を4℃に冷却し、用いた。
IEFゲル(Invitrogen/pH 3-10 IEF ゲル;1.0 mm x 10 ウェル/EC6655BOX)を用いて、上部チャンバーに200mlの1X IEFカソード緩衝液を充填し、下部チャンバーに600mlの1X IEFアノード緩衝液を充填した。1.12mg/ml濃度のC25を10μlとIEFサンプル緩衝液(pH3−10、2X)10μlとの混合液を含む20μlの溶液のうち15μlを負荷し、5μlのIEFマーカー 3−10(SERVA/10 mg/mL/SERVA 液体混合物;39212.01)をマーカーとして用いた。
電気泳動を、電圧100V:1時間、200V:1時間および500V:30分の3段階に変えて行い、12%TCA溶液を用いて30分間固定した。固定後、等電点を、クーマシーブルーR−250イントロンバイオテクノロジー(IBS-BC006)を用いて評価した。
その結果、C25の実際の等電点の値は8.0となり、理論値の7.76よりわずかに高くなった(図7)。
実施例3.T細胞活性化に対する抗CEACAM1抗体の効果の測定
実施例3.1.抗CEACAM1抗体によるT細胞活性化の評価
Jurkat E6.1(ATCC; TIB-152TM)細胞を、10%(v/v)ウシ胎仔血清(Gibco;カタログ番号16000044)および1Xペニシリン/ストレプトマイシン(100X; Gibco;カタログ番号15140122)を添加した完全イスコフ改変ダルベッコ培地(IMDM; Invitrogen;カタログ番号12440053)中に、1 × 10/200μlで再懸濁させ、プレートに被覆された抗CD3(OKT3; 0.1μg/ml; eBioscience;カタログ番号16−0037)と共に、10μg/mlおよび25μg/mlのC25の存在下、37℃、5% COで96時間、インキュベートした。HuIgG4を対照として用いた。
96時間後、細胞および培地を回収し、1,500rpmで遠心した。上清をIL−2測定のために取り置き、残留する細胞を回収し、FACS緩衝液で置換し、そして4℃で15分間、Fc受容体を用いるブロッキング工程に供した。
細胞を、抗CD25−PE−Cy7抗体または抗CD69−APC抗体(eBioscience;抗CD25−PE−Cy7:カタログ番号25−0259;抗CD69−APC:カタログ番号17−0699)と共に、4℃で15分間、インキュベートした。
細胞を最大200μlまでのFACS緩衝液で満たし、1,200rpmで5分間遠心して、上清を除去した。細胞を新鮮なFACS緩衝液に再懸濁した後、この手順を3回反復して、結合していない抗体を完全に除去した。細胞を、1%(v/v)パラホルムアルデヒドを添加したDPBSに再懸濁させて、4℃で30分間固定化した。
細胞をlX FoxP3染色緩衝液(eBioscience;カタログ番号00−5523−00)中に再懸濁させ、遠心した。この手順を2回反復した後、異なる色素で標識された抗Ki67抗体(eBioscience;カタログ番号350520)を、1: 100体積比で、1X FoxP3染色緩衝液で希釈し、それを細胞に添加して、総量50μlを得た後、混合物を4℃で30分間インキュベートした。細胞を1X FoxP3染色緩衝液で満たし、遠心した。洗浄を3回繰り返した後、細胞を、FACS LSR−Fortessa装置にて活性化CD25 CD69細胞およびさらにKi67 増殖集団を計数するためにフローサイトメトリーを適用し、FlowJoソフトウェアを用いて分析した(図8および10)。
その結果、Jurkat T細胞を、Jurkat E6.1 T細胞のCCM1誘導条件下(OKT3: 0.1μg/ml、cIMDM中、4日間培養)、10μg/mlおよび25μg/mlの抗体濃度でC25で処理したとき、高レベルの活性化が観察された。より具体的には、huIgG4で処理した対照と比較して、Jurkat T細胞の活性化CD25 CD69 集団の割合および数が2倍以上増加し、増殖するKi67細胞の割合および数も2倍以上増加した(図9bおよび11b)。
実施例3.2.抗CEACAM1抗体によるT細胞のIL−2分泌の評価
抗CEACAM1抗体によるT細胞からのIL−2分泌の変化を評価するために、抗IL−2抗体(捕捉Ab:eBioscience;カタログ番号14−7029−85)を、コーティング緩衝液(50mM 炭酸/重炭酸緩衝液、pH9.6)で最初に希釈した。その後、希釈した抗IL−2抗体溶液を、96ウェルプレートの各ウェルに200μl/ウェルで分注し、4℃で16〜18時間インキュベートした。その後、96ウェルプレートをDPBSで洗浄し、200μlのブロッキング緩衝液(SuperBlock(商標)ブロッキングバッファー:ThermoFisher Scientific;カタログ番号37515)を各ウェルに添加して、室温で30分間インキュベートした。
標準曲線を得るために、IL−2組換えタンパク質(R&D Systems;カタログ番号P60568)をブロッキング緩衝液で希釈して濃度20μg/mlとした。希釈したIL−2組換えタンパク質溶液を1:1の体積比で11回連続希釈した。12個のIL−2組換えタンパク質試料および実施例3.1にて−80℃で貯蔵したJurkat E6.1細胞培養液からの上清を、抗IL−2抗体でコーティングした96ウェルプレートの各ウェルに100μl/ウェルで分注し、室温で2時間インキュベートした。
該96ウェルを、990μlのPBSで10μlのTween 20(Sigma-Aldrich;カタログ番号P9146)を希釈することにより調製した洗浄緩衝液で4回洗浄した後、ビオチン結合抗IL−2抗体(検出抗体:eBioscience;カタログ番号13−7028)をブロッキング緩衝液で1:1,000の体積比で希釈して調製した溶液を、100μl/ウェルずつ各ウェルに分注し、その後、室温で2時間インキュベートした。
96ウェルプレートを洗浄緩衝液で4回洗浄後、ペルオキシダーゼ標識ストレプトアビジン(Sigma;カタログ番号S5512)をブロッキング緩衝液で1:1,000の体積比で希釈して調製した溶液を、100μl/ウェルで各ウェルに分注し、それを室温で2時間インキュベートした。
96ウェルプレートを洗浄緩衝液で再び4回洗浄後、TMBペルオキシダーゼ基質溶液(KPL;カタログ番号52−00−02)を各ウェルに100μl/ウェル分注し、それを10分間インキュベートした。次いで、停止溶液(KPL;カタログ番号50−85−05)を各ウェルに100μl/ウェル添加し、反応を停止させた。分子動力学読み取り装置を用いて450nmの波長でO.D値を測定した。測定値を、SoftMax Pro 5.4.1を用いて分析した。
その結果、細胞を、Jurkat E6.1のCEACAM1誘導条件下(0.1μ/mlのOKT3、4日間培養)、10μg/mlおよび25μg/mlの抗体濃度でC25で処理したとき、上清を用いた測定された分泌IL−2レベルは、対照のそれよりも約3倍高かった(図9cおよび11c)。
実施例3.3.抗CEACAM−1抗体によるCEACAM1を過剰発現するT細胞の活性化の評価
EF1プロモーター−CEACAM1−GFPベクターを、Jurkat E6.1 T細胞中にトランスフェクトし、その後、選択のために、700μg/mlの濃度のG418二硫酸塩溶液(Sigma;G8168)で処理した。GFP CEACAM1細胞を蛍光活性化セルソーターを用いて分離し、CEACAM1を過剰発現するJurkat細胞(CEACAM1-Jurkat T細胞)を構築した。
Jurkat E6.1(ATCC; TIB-152(商標))細胞由来のCEACAM1-Jurkat T細胞を、10%FBSおよび1X ペニシリン/ストレプトマイシンを添加したIMDM200μlに再懸濁して、1×10の細胞数とし、その後、10μg/mlおよび25μg/mlのC25の存在下で48時間、プレートにコーティングしたOKT3(0.1または1μg/ml;eBioscience;16−0037)で刺激した。HuIgG4を対照として用いた。
48時間後、細胞および培地を回収して、1,500rpmで遠心した。上清を、IL−2 ELISAのために−80℃で貯蔵し、残りの細胞を回収し、FACS緩衝液で置換し、そしてFc受容体のブロッキングを4℃で15分間行った。細胞をCD25−PE−Cy7抗体または抗CD69−APC抗体で処理し、4℃で15分間インキュベートした。
細胞を回収し、FACS緩衝液で最大200μlまで満たし、1,200rpmで5分間遠心した。細胞を新鮮なFACS緩衝液に再懸濁後、この手順を3回繰り返し、結合していない抗体を完全に除去した。細胞を、1%(v/v)パラホルムアルデヒドを添加したDPBSに再懸濁させて、4℃で30分間固定化した。
細胞を、lX FoxP3染色緩衝液で最大200μlまで満たし、1,200rpmで5分間遠心して、上清を除去した。この手順を2回繰り返した後、異なる色素で標識した抗Ki67抗体を、1: 100の体積比で希釈して、それを細胞に添加し、最終容量50μlとし、その後、混合物を4℃で30分間インキュベートした。
細胞をlX FoxP3染色緩衝液で最大200μlまで満たし、1,200rpmで5分間遠心して、上清を除去した。この手順を3回繰り返した後、最終的にFACS緩衝液に置き換えて、それらのうち活性化されたCD25 CD69細胞を増殖しているKi67細胞をFACS LSR−Fortessa装置で同定し、FlowJoソフトウェアを用いた分析した(図12および15)。
その結果、抗CEACAM1の存在下で低濃度のOKT3(0.1μg/ml)により、CEACAM1-Jurkat T細胞は、高レベルの活性化を示した。より具体的には、CEACAM1-Jurkat T細胞のCD25 CD69集団は、huIgG4処理群のそれと比較して、1.5倍(25μg/mlのC25)または4倍(10μg/mlのC25)もしくはそれ以上活性化された(図13bおよび14b)。
また、抗CEACAM1の存在下、高濃度のOKT3(1μg/ml)により、CEACAM1-Jurkat T細胞は、高レベルの活性化を示した。より具体的には、CEACAM1-Jurkat T細胞のCD25 CD69集団は、huIgG4処理群のそれと比較して、2倍(25μg/mlのC25)または6倍(10μg/mlのC25)もしくはそれ以上活性化された(図16bおよび17b)。
実施例3.4.抗CEACAM1抗体によるCEACAM1過剰発現T細胞のIL−2分泌の評価
抗CEACAM1抗体により誘導される、CEACAM1過剰発現T細胞のIL−2分泌レベルの変化を評価するために、実施例3.3で−80℃で貯蔵したCEACAM1-Jurkat E6.1 T細胞から分離した上清を、実施例3.2と同じ方法でELISAに適用した。
その結果、CEACAM1を過剰発現するCEACAM1-Jurkat T細胞は、培養条件下(0.1μg/mlの濃度のOKT3、2日間培養)、10μg/mlおよび25μg/mlの抗体濃度でC25で処理したとき、上清を用いて測定されたIL−2分泌レベルは、対照よりも20倍以上高かった(図13cおよび14c)。
さらに、CEACAM1を過剰発現するCEACAM1-Jurkat T細胞を、別の培養条件下(1μg/mlの濃度のOKT3、2日間培養)、10μg/mlおよび25μg/mlの抗体濃度でC25で処理したとき、上清を用いて測定されたIL−2分泌レベルは、対照よりも1.5倍以上高かった(図16cおよび17c)。
実施例3.5.NFAT−ルシフェラーゼアッセイを用いた抗CEACAM1抗体によるT細胞活性化の評価
Jurkat−GFP/NFAT−luc細胞(CEACAM1を発現しない細胞、NFAT−ルシフェラーゼレポーター過剰発現細胞)またはJurkat−CCM1/NFAT−luc細胞(CEACAM1過剰発現細胞、NFAT−ルシフェラーゼレポーター過剰発現細胞)を、各ウェルに6x10の細胞数で再懸濁し、0.05または0.1μg/mlのOKT3でコーティングした96ウェルプレートに分注し、実施例1で調製した10μg/ml濃度の各抗体および抗CD28(28.2;eBioscience;カタログ番号16−0289−85;1μg/ml)を添加した。ヒトIgG4を陰性対照として用いた。
6時間インキュベート後、細胞を回収し、PBSで1回洗浄し、80μlの受動的溶解緩衝液(passive lysis buffer)に溶解させた。20μlの細胞溶解液を白色96ウェルアッセイプレートの各ウェルに分注し、その後、それをルミノメーターデバイスに入れた。ルシフェラーゼ緩衝液をルミノメーターインジェクターにローディングし、80μlのルシフェラーゼ緩衝液を各ウェルに添加して、ルシフェラーゼ活性を測定した。
その結果、CCM1依存性T細胞阻害に対するC25による阻害効果が、6時間の培養条件でCEACAM1を発現しなかったJurkat−GFP/NFAT−lucでは観察されなかったが、6時間の培養中、C25によるTCR誘導性NFAT活性化の増大レベルが、0.05および0.1μg/mlの両濃度でOKT3と共に培養したJurkat−CCM1/NFAT−luc細胞で2倍以上高かった(図18および19)。
また、C25由来抗CEACAM1抗体で処理した試験群は、0.1μg/ml濃度のOKT3でのIgG4処理群の活性よりも、1.5から2倍高いNFAT−lucルシフェラーゼ活性を示し、それは統計学的に有意であった(図20)。
実施例4.ヒトおよびサル組織におけるCEACAM1の発現評価
EZ−Link(商標) Sulo−NHS−LC−LC−ビオチン(ThermoFisher Scientific;カタログ番号21338)の10mM溶液を調製し、1mgのC25あたり13.3μlの溶液を添加し、4℃で2時間、ビオチニル化させた。ヒトおよびサルTMAスライドを、オーブン中、60℃で1時間、脱パラフィン化した。水和を、キシレン(100%)、アルコール(90%)、アルコール(80%)およびアルコール(アルコール−DW)の順に徐々に行った。
抗原賦活化(antigen retrieval)のために、TMAスライドを、1.5LのTris−EDTA(pH9.0)緩衝液を含む水浴中、一定温度で処理し、100℃で20分間インキュベートした。細胞内ペルオキシダーゼ活性を防ぐため、100μlの3%過酸化水素をそれに添加し、6分間インキュベートして、100μlの5%(v/v)正常ウマ血清をそれに添加し、30分間インキュベートした。
一次抗体(ビオチン結合hIgG4またはC25;1mg/ml)を、1:1または1:5の体積比で100μlの染色緩衝液で希釈し、室温にて2時間インキュベートした。100μlのABC試薬を添加し、30分間インキュベートした。DAB基質キット(VECTOR LABORATORIES;カタログ番号SK−4100)を添加し、2分間発色させた後、分析のために、ヘマトキシリンで比較染色した。正常細胞におけるCEACAM1発現レベルは顕著に低いため、抗体は、比較的高濃度で用いた。
カニクイザルの正常組織でのC25の染色強度は、ヒト正常組織でのそれと同様であり、正常組織でのCEACAM1の発現レベルは顕著に低かった。従って、CEACAM1発現は、組織を高濃度のC25で処理したときのみ検出された(図21)。C25の対照として、ヒトIgG4を同じ濃度で用いた(図22)。
実施例5.抗CEACAM1抗体の交差反応性の評価
実施例5.1.ヒトIgG Fab抗体を用いた、CEACAMファミリータンパク質に対する抗CEACAM1抗体の交差反応性の評価
組換えヒトCEACAM−1/CD66aタンパク質(R&D systems;カタログ番号2244−CM、HCCM1)、組換えヒトCEACAM−5/CD66eタンパク質(R&D systems;カタログ番号4128−CM、HCCM5)、組換えヒトCEACAM−6/CD66cタンパク質(R&D systems;カタログ番号3934−CM、HCCM6)、組換えヒトCEACAM−3/CD66dタンパク質(Sino Biological;カタログ番号11933−H08H、HCCM3)、組換えマウスPD−1 Fcキメラタンパク質(R&D systems;カタログ番号1021−PD、mPD−1−Fc)、組換えCEACAM1−Fc(IgG4)タンパク質(Mogam、自社生産、HCCM1−Fc)、組換えヒトCEACAM−1/CD66aタンパク質バルク(R&D systems;カタログ番号2244−CM、HCCM1(bulk))およびマウスCEACAM1/CD66aタンパク質(Sino Biological;カタログ番号50571−M08H、マウスCCM1)(各2.5μg)の全てを、10mlのPBSにそれぞれ溶解させ、100μl/ウェルで96ウェルプレート(Nunc;カタログ番号467679)に分注し、それを4℃で一晩インキュベートした。その後、各ウェルを300μlの1%(v/v)ウシ血清アルブミンで処理し、37℃で1時間インキュベートした。
3μgのC15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C25およびC26抗体を、それぞれ1000μlのPBSに溶解させた。希釈した抗体を、各タンパク質でコーティングした各ウェルに100μl/ウェルで分注し、37℃で1時間インキュベートした。次いで、各ウェルを、990μlのPBSで10μlのTween 20(Sigma-Aldrich;カタログ番号P9146)を希釈することにより調製した洗浄緩衝液で3回洗浄した。その後、2μlのHRP結合ヒト抗IgG−Fab抗体(抗ヒトIgG Fab;Sigma;カタログ番号A0293)を、10mlのPBSで希釈し、100μl/ウェルで各ウェルに添加し、1時間インキュベートした。
反応完了後、ウェルを洗浄緩衝液で3回洗浄し、100μlのTMB溶液を各ウェルに添加して、発色誘導させた。その後、100μlの2M HSOを各ウェルに添加して反応を停止させ、吸光度を450nmの波長で測定した。
その結果、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C25およびC26抗体の全てが、HCCM1、HCCM1(バルク)およびHCCM1−Fcに対して高レベルの結合能を示した。C17、C19、C22を除くCEACAM1抗体は、HCCM3、HCCM5およびHCCM6に対する基底レベルの結合能を示した(図23)。従って、本発明の抗CEACAM抗体はCEACAM1のみに特異的に結合すると結論付けられた。
実施例5.2.ヒトIgG Fc抗体を用いた、CEACAMファミリータンパク質と抗CEACAM1抗体との交差反応性
組換えヒトCEACAM−1/CD66aタンパク質(R&D systems;カタログ番号2244−CM、HCCM1)、組換えヒトCEACAM−5/CD66eタンパク質(R&D systems;カタログ番号4128−CM、HCCM5)、組換えヒトCEACAM−6/CD66cタンパク質(R&D systems;カタログ番号3934−CM、HCCM6)、組換えヒトCEACAM−3/CD66dタンパク質(Sino Biological;カタログ番号11933−H08H、HCCM3)、ヒトB7−H5/Gi24/VISTAタンパク質(Sino Biological;カタログ番号13482−H08H、HVISTA)、組換えヒトCEACAM−1/CD66aタンパク質バルク(R&D systems;カタログ番号2244−CM、HCCM1(bulk))、組換えヒトCEACAM1−Nドメイン−カッパタンパク質(Mogam、自社生産、HCCM1−Nドメイン−カッパ)およびBSAタンパク質(各2.5μg)の全てを、10mlのPBSにそれぞれ溶解させ、100μl/ウェルで96ウェルプレートに分注し、それを4℃で一晩インキュベートした。その後、各ウェルを300μlの1%(v/v)ウシ血清アルブミンで処理し、37℃で1時間インキュベートした。
C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C25およびC26抗体(3μg)の各々を、1000μlのPBSに溶解させた。希釈した抗体を、各タンパク質でコーティングした各ウェルに100μl/ウェルで分注し、37℃で1時間インキュベートした。次いで、各ウェルを、990μlのPBSで10μlのTween 20(Sigma-Aldrich;カタログ番号P9146)を希釈することにより調製した洗浄緩衝液で3回洗浄した。その後、2μlのHRP結合ヒト抗IgG−Fc抗体(抗ヒトIgG Fc;Sigma;カタログ番号A0170)を、10mlのPBSで希釈し、100μl/ウェルで各ウェルに添加し、1時間インキュベートした。
反応完了後、ウェルを洗浄緩衝液で3回洗浄し、各ウェルに100μlのTMB溶液を添加して、発色を誘導した。その後、100μlの2M HSOを各ウェルに添加して反応を停止させ、吸光度を450nmの波長で測定した。
その結果、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C25およびC26抗体の全てが、HCCM1、HCCM1(バルク)およびHCCM1−Nドメイン−カッパに対して高レベルの結合能を示し、かつC17、C19、C22を除くCEACAM1抗体は、HCCM3、HCCM5およびHCCM6に対する基底レベルの結合能を示した(図24)。従って、本発明の抗CEACAM抗体はCEACAM1のみに特異的に結合すると結論付けられた。
実施例5.3.抗CEACAM1抗体を用いた、細胞表面に発現されるCEACAMファミリータンパク質の交差反応性の評価
HEK293細胞に、各10μgの、対照ベクターとしてのpEF1α−AcGFP−N1ベクター(Clontech、カタログ番号631973)、CEACAM1、CEACAM3、CEACAM5、CEACAM6およびCEACAM8プラスミドベクターを添加し、次いで、パルス電圧1,100V、パルス幅20msおよびパルス数2の条件下でトランスフェクションを行った。トランスフェクションの48時間後、GFP発現を蛍光顕微鏡で確認した。細胞を、TrypLE Express溶液(ThermoFisher Scientific;カタログ番号12605010)1mlで処理して分離させ、9mlの10%(v/v)FBSを添加したDMEM(Gibco、カタログ番号11995−065)に再懸濁させて、1,200rpmで5分間遠心して、得られた上清を除去した。
PBSで1回洗浄後、細胞をFACS緩衝液に再懸濁させて5x10細胞/100μl濃度とした。ヒトFcブロック溶液をサンプルに1μl/サンプルで添加し、それを4℃で10分間インキュベートした。細胞をhulgG4または列記した抗CEACAM1クローンのいずれか1つと共に1μg/5x10細胞で処理し、それを4℃で10分間インキュベートした。FACS緩衝液で洗浄後、PE標識したヤギ抗huIgG4抗体を1:200の体積比でFACS緩衝液で希釈し、100μl/サンプルで該サンプルに添加し、それを4℃で30分間インキュベートした。サンプルにFACS緩衝液を最大200μlまで充填し、その後1,200rpmで5分間遠心して、得られた上清を除去した。細胞を再懸濁するために、固定緩衝液(300μl)を添加した。GFPを発現する細胞をFACS LSR−Fortessa装置で選択し、CEACAMメンバーの発現を、各CEACAMメンバーに特異的な抗体(表3)を用いてそれぞれ評価した。また、抗CEACAM1抗体の結合を、PE蛍光チャネルで評価し、FlowJoソフトウェアを用いて分析した。
Figure 0006931072
その結果、C25およびC25由来クローンは、CEACAM1が属するCEACAMメンバーのうちCEACAM1のみに特異的に結合することが見いだされた(図25)。
さらに、HEK293細胞を、それぞれ10μgの対照ベクター、カニクイザルCEACAM1プラスミドベクターおよびヒトCEACAM1プラスミドベクターと混合した後、パルス電圧1,100V、パルス幅20msおよびパルス数2の条件下で、Neonトランスフェクションシステムを用いてトランスフェクションを行った。トランスフェクションの48時間後、GFP発現を蛍光顕微鏡で確認し、細胞を、TrypLE Express溶液で処理して分離させ、FACS緩衝液に置き換えて、反応を停止させた。
PBSで1回洗浄後、細胞をFACS緩衝液に再懸濁させて、5 x 10細胞/100μlの濃度を得た。ヒト Fcブロック溶液をサンプルに1μl/サンプルで添加し、それを4℃で10分間インキュベートした。サンプルを1μg/5x10細胞の濃度のヒトIgG4またはC25で処理し、それを4℃で1時間インキュベートした。FACS緩衝液で洗浄後、PE標識したヤギ抗huIgG4抗体を、1: 200の体積比でFACS緩衝液で希釈し、サンプルに100μl/サンプルで添加し、それを4℃で30分間インキュベートした。サンプルをFACS緩衝液で200μlまで満たし、その後1,200rpmで5分間遠心して、得られた上清を除去した。固定緩衝液(300μl)を加えて細胞を再懸濁させた。GFPを発現する細胞を、FACS LSR−Fortessa装置で選択し、CEACAMメンバーそれぞれの発現を、CEAファミリーの各メンバーに特異的な抗体を用いて評価した。また、C25との結合をPE蛍光チャネルによって評価し、FlowJoソフトウェアを用いて分析した。
その結果、C25は、ヒトCEACAM1のみでなく、サル(カニクイザル)CEACAM1もまた認識することが見いだされた(図26a)。C25由来クローンはまた、カニクイザルのCEACAM1およびヒトタンパク質も認識した(図26b)。
実施例6.抗CEACAM1抗体の抗癌効果の評価
癌細胞(MKN45:JCRB Cell Bank;カタログ番号JCRB0254;MKN1:JCRB Cell Bank;カタログ番号JCRB0252)を、RPMI 1640培地(ThermoFisher Scientific;カタログ番号11875093)に1x10/200μlの濃度で再懸濁させて、96ウェルプレートの各ウェルに200μl/ウェルで分注し、37℃および5% COの条件下で一晩培養した。非結合の細胞を培地と共に除去し、TALL−104(ATCC;カタログ番号CRL−11386TM)またはNK92MI(ATCC;カタログ番号CRL−2408TM)細胞を、癌細胞に対して種々の比(0:1、0.1:1、1:1、10:1)でそれに添加した。本明細書中、C25もまた、10μg/mlの濃度でウェルに添加された。対照として、huIgG4を同様の方法で処理した。
6時間の共培養後、非結合の可溶性細胞を培地と共に除去し、Cell Titer 96 Aqueous One 溶液(Promega;カタログ番号G3582)、MTSアッセイ試薬を、1:4の比でRPMI 1640培地で希釈した。希釈した溶液をウェルに200μl/ウェルで加え、暗所でさらに3時間培養した。その後、各サンプルのO.D値を分光光度計で490nmの波長で測定し、測定値をSoftMax Pro 5.4.1プログラムを用いて分析した。
その結果、CTL(図27:TALL−104)またはNK(図28:NK−92MI)細胞の抗癌効果を、C25のインビトロでの有効性を評価する方法で評価したとき、C25は、CEACAM1を高レベルで発現したMKN45胃癌細胞株の場合、CTLおよびナチュラルキラー細胞の抗癌免疫反応を増加させたが、一方で、CEACAM1発現が検出されなかったMKN1胃癌細胞株の場合、C25の抗癌効果は観察されなかったことを見い出した(図27および28)。
加えて、C25由来抗CEACAM1抗体クローンのインビトロ効果を、上記と同様の方法でCEACAM1 MKN45癌細胞株で試験したとき、抗CEACAM1抗体による癌細胞死は、対照と比較して、40から50%のレベルに低下した(図29)。

Claims (18)

  1. 列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号17で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント、ここで該抗体フラグメントはFab、scFv、F(ab) およびFvからなる群より選択されるものである
  2. 該抗体が、配列番号64で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含む、請求項1に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント。
  3. 列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号11で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号22で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント、ここで該抗体フラグメントはFab、scFv、F(ab) およびFvからなる群より選択されるものである
  4. 該抗体が、配列番号68で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含む、請求項3に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント。
  5. 列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号17で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号48で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント、ここで該抗体フラグメントはFab、scFv、F(ab) およびFvからなる群より選択されるものである
  6. 該抗体が、配列番号64で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号88で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含む、請求項5に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント。
  7. 列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号17で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号31で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント、ここで該抗体フラグメントはFab、scFv、F(ab) およびFvからなる群より選択されるものである
  8. 該抗体が、配列番号64で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号90で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含む、請求項7に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント。
  9. 列番号1で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、配列番号23で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号30で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号39で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、および配列番号47で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む、抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント、ここで該抗体フラグメントはFab、scFv、F(ab) およびFvからなる群より選択されるものである
  10. 該抗体が、配列番号70で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、および配列番号86で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含む、請求項9に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメント。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを有効成分として含む、抗癌剤。
  12. 癌が、胃癌、膵臓癌、黒色腫、肺癌、甲状腺癌および骨髄腫からなる群より選択される、請求項11に記載の抗癌剤。
  13. 請求項1から10のいずれか一項に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを有効成分として含む、抗癌アジュバント。
  14. 請求項13に記載の抗癌アジュバントおよび細胞療法剤を含む、癌処置用組成物。
  15. 該細胞療法剤が、細胞傷害性T細胞またはナチュラルキラー細胞である、請求項14に記載の癌処置用組成物。
  16. 請求項1から10のいずれか一項に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを含む、CEACAM1発現腫瘍細胞の増殖を阻害するための組成物。
  17. 請求項1から10のいずれか一項に記載の抗CEACAM1抗体またはそのフラグメントを含む、癌の予防または処置のための組成物。
  18. 癌の予防または処置用の薬剤を調製するための、請求項1から10のいずれか一項に記載の抗体またはそのフラグメントの使用。
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