JP7034066B2 - 共刺激tnf受容体に対する二重特異性抗体 - Google Patents

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Description

発明の分野
本発明は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む、新規な二重特異性抗原結合分子に関する。本発明は更に、これらの分子を産生する方法及びその使用方法に関する。
腫瘍壊死因子受容体(TNFR)ファミリーの幾つかのメンバーは、T細胞応答を維持するための初期T細胞活性化後に機能し、従って免疫系の構成及び機能において中心的役割を果たす。CD27、4-1BB(CD137)、OX40(CD134)、HVEM、CD30、及びGITRは、T細胞に対して共刺激効果を有することができ、それらは初期T細胞活性化後にT細胞応答を維持することを意味する(Watts T.H. (2005) Annu. Rev. Immunol. 23, 23-68)。これらの共刺激TNFRファミリーメンバーの効果は、しばしば機能的に、時間的に、又は空間的にCD28のものから、及び互いに分離することができる。異なる共刺激因子によるT細胞活性化/生存シグナルの逐次的及び一時的な調節は、T細胞の生存の厳密な制御を維持しながら応答の長寿命を可能にするように機能し得る。疾患状態に応じて、共刺激TNFファミリーメンバーを介した刺激は、疾患を悪化させるか、又は改善する可能性がある。これらの複雑さにもかかわらず、TNFRファミリー共刺激剤の刺激又は遮断は、がん、感染症、移植、及び自己免疫を含む幾つかの治療的適用に有望である。
幾つかの共刺激分子の中で、腫瘍壊死因子(TNF)受容体ファミリーメンバーOX40(CD134)は、エフェクター及び記憶T細胞の生存及び恒常性において重要な役割を果たしている(Croft M. et al. (2009), Immunological Reviews 229, 173-191)。OX40(CD134)は、幾つかのタイプの細胞で発現され、感染、腫瘍、及び自己抗原に対する免疫応答を調節し、T細胞、NKT細胞、及びNK細胞並びに好中球の表面上でその発現が実証されており(Baumann R. et al. (2004), Eur. J. Immunol. 34, 2268-2275)、種々の刺激シグナルに応答して厳密に誘導可能であるか、又は強力にアップレギュレートされることが示されている。分子の機能的活性は、あらゆるOX40発現細胞型において実証されており、in vivoでのOX40媒介活性の複雑な制御を示唆している。T細胞受容体トリガー(T-cell receptor triggering)と組み合わせると、その天然リガンド又はアゴニスト抗体によるT細胞に対するOX40の関与は、PI3K及びNFκBシグナル伝達経路の相乗的活性化をもたらしている(Song J. et al. (2008) J. Immunology 180(11), 7240-7248)。次に、これは増殖の亢進、サイトカイン受容体及びサイトカイン産生の増加、及び活性化T細胞のより良好な生存をもたらす。エフェクターCD4又はCD8 T細胞におけるその共刺激活性に加えて、OX40トリガーは、最近、T調節細胞の発達及び免疫抑制機能を阻害することが示されている。この効果は、少なくとも部分的に、抗腫瘍又は抗菌免疫応答に対するOX40の活性を増強することに関与する可能性が高い。OX40の関与がT細胞集団を拡大し、サイトカイン分泌を促進し、T細胞記憶を支援し得ることを考えると、リガンドOX40Lの抗体及び可溶性形態を含むアゴニストは、様々な前臨床腫瘍モデルにおいて首尾よく使用されている(Weinberg et al. (2000), J. Immunol. 164, 2160-2169)。
TNF受容体スーパーファミリーのメンバーである4-1BB(CD137)は、その発現がT細胞活性化によって誘導される分子として最初に同定されている(Kwon Y.H. and Weissman S.M. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 1963-1967)。その後の研究は、Tリンパ球及びBリンパ球(Snell L.M. et al. (2011) Immunol. Rev. 244, 197-217 or Zhang X.et al. (2010), J. Immunol. 184, 787-795)、NK細胞(Lin W. et al. (2008), Blood 112, 699-707)、NKT細胞(Kim D.H. et al. (2008), J. Immunol. 180, 2062-2068)、単球(Kienzle G. and von Kempis J. (2000), Int. Immunol. 12, 73-82, or Schwarz H. et al. (1995), Blood 85, 1043-1052)、好中球(Heinisch I.V. et al. (2000), Eur. J. Immunol. 30, 3441-3446)、肥満細胞(Nishimoto H. et al. (2005), Blood 106, 4241-4248)、及び樹状細胞、並びに非造血起源の細胞、例えば内皮細胞及び平滑筋細胞(Broll K. et al. (2001), Am. J. Clin. Pathol. 115, 543-549又はOlofsson P.S. et al. (2008), Circulation 117, 1292-1301)におけるにおける4-1BBの発現を実証した。異なる細胞型における4-1BBの発現は、主に誘導性であり、T細胞受容体(TCR)又はB細胞受容体トリガー、並びに炎症誘発性サイトカインの共刺激分子又は受容体を介して誘導されるシグナル伝達などの様々な刺激シグナルによって駆動される(Diehl L. et al. (2002), J. Immunol. 168, 3755-3762; von Kempis J. et al. (1997), Osteoarthritis Cartilage 5, 394-406; Zhang X.et al. (2010), J. Immunol. 184, 787-795)。
CD137シグナル伝達は、NK細胞のIFN分泌及び増殖を刺激するだけでなく(Buechele C. et al. (2012), Eur. J. Immunol. 42, 737-748; Lin W. et al. (2008), Blood 112, 699-707; Melero I. et al. (1998), Cell Immunol. 190, 167-172)、それらの生存の増加及びを分泌する能力及び共刺激分子のアップレギュレーションによって示されるDC活性化を促進することが知られている(Choi B. K. et al. (2009), J. Immunol. 182, 4107-4115; Futagawa T. et al. (2002), Int. Immunol. 14, 275-286; Wilcox R. A. et al. (2002), J. Immunol. 168, 4262-4267)。しかし、CD137は、T細胞のCD4サブセット及びCD8サブセットの両方においてTCR誘導活性化を調節する共刺激分子として最もよく特徴づけられる。TCRトリガーと組み合わせて、アゴニスト4-1BB特異的抗体は、T細胞の増殖を増強し、リンホカイン分泌を刺激し、活性化誘導細胞死に対するTリンパ球の感受性を低下させる(Snell L.M. et al. (2011) Immunol. Rev. 244, 197-217)。in vitroでのT細胞に対する4-1BB抗体のこれらの共刺激効果に沿って、腫瘍担持マウスへのそれらの投与は、多くの実験的腫瘍モデルにおいて強力な抗腫瘍効果をもたらす(Melero I. et al. (1997), Nat. Med. 3, 682-685; Narazaki H. et al. (2010), Blood 115, 1941-1948)。In vivo枯渇実験は、4-1BB特異的抗体の抗腫瘍効果において、CD8T細胞が最も重要な役割を果たすことを実証した。しかし、腫瘍モデル又は抗4-1BBを含む併用療法に依存して、DC、NK細胞又はCD4 T細胞などの他の型の細胞の寄与が報告されている(Melero et al., 2009; Murillo et al., -2436; Narazaki et al., 2011; Stagg et al., 108)。
異なるリンパ球サブセットに対するそれらの直接的な効果に加えて、4-1BBアゴニストはまた、腫瘍血管内皮上の細胞間接着分子1(ICAM1)及び血管細胞接着分子1(VCAM1)の4-1BB媒介性アップレギュレーションを介して、腫瘍における活性化T細胞の浸潤及び保持を誘導することもできる(Palazon A. et al. (2011), Cancer Res. 71, 801-811)。4-1BBトリガーはまた、腫瘍微小環境又は慢性感染の際の免疫寛容の破壊に寄与し得る可溶性抗原への曝露によって誘導されるT細胞アネルギーの状態を逆転させ得る(Wilcox R.A. et al. (2004), Blood 103, 177-184)。
これは、TNFR-スーパーファミリーの他のアポトーシス誘導性又は免疫調節性メンバーに特異的なアゴニスト抗体について記載されているように、in vivoでの4-1BBアゴニスト抗体の免疫調節特性は、抗体分子上の野生型Fc部分の存在を必要とし、それにより、そのような試薬の薬理学的活性に必要な重要な事象としてのFc受容体結合を示唆していると思われる(Li F. and Ravetch J.V. (2011), Science 333, 1030-1034; Teng M.W. et al. (2009), J. Immunol. 183, 1911-1920)。しかしながら、機能的に活性なFcドメインを有する4-1BB特異的アゴニスト抗体の全身投与はまた、マウスにおいて機能的Fc受容体が存在しない場合に、減少されるか又は有意に改善される肝臓毒性に関連するCD8T細胞の増殖を誘導し得る(Dubrot J. et al. (2010), Cancer Immunol. Immunother. 59, 1223-1233)。ヒト臨床試験(ClinicalTrials.gov, NCT00309023)では、3週間に1回12週間投与されたFc-コンピテント4-1BBアゴニスト抗体(BMS-663513)は、メラノーマ、卵巣癌、又は腎細胞癌の患者の疾患の安定化を誘導した。しかし、別の試験(NCT00612664)で与えられた同じ抗体は、試験の終了につながるグレード4の肝炎を引き起こした(Simeone E. and Ascierto P.A. (2012), J. Immunotoxicology 9, 241-247)。よって、4-1BBを造血細胞及び内皮細胞の表面に効果的に結合させるだけでなく、制御不能な副作用を回避するためにFc受容体への結合以外の機構によっても達成することができる新世代アゴニストが必要とされている。
利用可能な前臨床及び臨床データは、がんに対する効果的な内因性免疫応答を誘導し、増強することができるOx40及び4-1BBのような共刺激TNFRファミリーメンバーの有効なアゴニストに対する高い臨床的必要性が存在することを明らかに実証している。しかし、その影響は単一の細胞型に限定されることはほとんどなく、また単一の機構を介して作用することはほとんどなく、細胞間及び細胞内のシグナル伝達機構を解明するために設計された研究は、複雑さのレベルの増加を明らかにしている。従って、好ましくは単一細胞型に作用する「標的化」アゴニストの必要性が存在する。本発明の抗原結合分子は、腫瘍特異的又は腫瘍関連標的への好ましい結合が可能な部分を、共刺激TNF受容体へのアゴニスト結合が可能な部分と組み合わせる。本発明の抗原結合分子は、効果的にだけでなく、所望の部位で極めて選択的にTNF受容体をトリガーすることができ、それによって望ましくない副作用を低減することができる。
本発明は、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、すなわち共刺激TNF受容体を標的とする少なくとも1つの抗原結合部位を、標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、すなわち標的細胞抗原を標的とする少なくとも1つの抗原結合部位と組み合わせる二重特異性抗原結合分子に関する。これらの二重特異性抗原結合分子は、標的細胞抗原に対する結合能力のために、標的細胞抗原が発現される部位で共刺激TNF受容体を好ましくは活性化するので、有利である。本発明は、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる新規な抗体も提供する。共刺激TNF受容体に対する既知の抗体と比較して、これらの抗体は、標的細胞抗原に特異的に結合することができる部分と組み合わせて二重特異性抗原結合分子にそれらを組み込むのに有利な特性を有する。
一態様において、本発明は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子を提供する。
特定の態様において、二重特異性抗原結合分子は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分(ここで、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーは、OX40及び4-1BBからなる群から選択される)、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む。
一態様では、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーはOX40である。従って、特定の態様では、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分は、配列番号1のアミノ酸配列を含むポリペプチドに結合する。
更なる態様では、OX40に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分を含む二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、前記部分は、
(i)配列番号2及び配列番号3からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号4及び配列番号5からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、及び配列番号12からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
及び、
(iv)配列番号13、配列番号14、及び配列番号15からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号16、配列番号17、及び配列番号18からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、及び配列番号24からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメイン
を含む。
別の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35、及び配列番号37からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36、及び配列番号38のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む。
特に、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、OX40に特異的に結合することができる部分は、
(i)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(v)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(vi)配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(vii)配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
別の態様では、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーは4-1BBである。従って、特定の態様では、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分は、配列番号39のアミノ酸配列を含むポリペプチドに結合する。
更に、4-1BBに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分を含む二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、前記部分は、
(i)配列番号40及び配列番号41からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号42及び配列番号43からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、及び配列番号48からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
並びに
(iv)配列番号49及び配列番号50からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号51及び配列番号52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、及び配列番号57からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメイン
を含む。
別の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号58、配列番号60、配列番号62、配列番号64、及び配列番号66からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号59、配列番号61、配列番号63、配列番号65、及び配列番号67からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む。
特に、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、4-1BBに特異的に結合することができる部分は、
(i)配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号59のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(v)配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
特定の態様において、本発明は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分はFab断片である。一態様では、二重特異性抗原結合分子が、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つ以上の部分を含む場合、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる全ての部分はFab断片である。
別の態様では、二重特異性抗原結合分子は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分(ここで、標的細胞抗原は、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、メラノーマ関連コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)、上皮増殖因子受容体(EGFR)、がん胎児性抗原(CEA)、CD19、CD20、及びCD33からなる群から選択される)、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む。より具体的には、標的細胞抗原は線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)である。
特定の態様では、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、FAPに特異的に結合することができる部分は、
(i)配列番号68及び配列番号69からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号70及び配列番号71からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号72及び配列番号73からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
並びに
(iv)配列番号74及び配列番号75からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号76及び配列番号77からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号78及び配列番号79からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメインを含む。
従って、更なる態様において、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、
(i)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35又は配列番号37のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36又は配列番号38のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、
(ii)FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80又は配列番号82のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81又は配列番号83のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
一態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、
(i)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含み、かつ、
(ii)FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。別の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、
(i)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号58、配列番号60、配列番号62、配列番号64又は配列番号66のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号59、配列番号61、配列番号63、配列番号65又は配列番号67のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、
(ii)FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80又は配列番号82のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81又は配列番号83のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
更なる態様にて、二重特異性抗原結合分子が提供され、前記分子は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる第1のFab断片、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む。
一態様では、二重特異性抗原結合分子はヒト抗体、ヒト化抗体又はキメラ抗体である。特に、Fcドメインは、ヒトIgGドメイン、特にIgG1 Fcドメイン又はIgG4 Fcドメインである。
更なる態様では、Fcドメインが、Fc受容体への抗体の結合親和性及び/又はエフェクター機能を低下させる1つ以上のアミノ酸置換を含む、二重特異性抗原結合分子が提供される。特に、Fcドメインはアミノ酸変異L234A、L235A及びP329Gを有するヒトIgG1サブクラスである(Kabat EUインデックスによる番号付け)。
更なる態様では、Fcドメインが、Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する修飾を含む二重特異性抗原結合分子が提供される。特定の態様では、本発明は、ノブ・イントゥー・ホール法に従って、Fcドメインの第1のサブユニットがノブを含み、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットがホールを含む二重特異性抗原結合分子を提供する。より具体的には、Fcドメインの第1のサブユニットは、アミノ酸置換S354C及びT366W(Kabat EUインデックスによる番号付け)を含み、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットは、アミノ酸置換Y349C、T366S及びY407V(Kabat EUインデックスによる番号付け)を含む。
特に、本発明は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子を提供する。
従って、二重特異性抗原結合分子が、共刺激TNF受容体ファミリーメンバー及び標的細胞抗原の両方に対して二価である二重特異性抗原結合分子が提供される。
特定の態様において、二重特異性抗原結合分子は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片であって、前記追加のFab断片はそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている、2つの追加のFab断片を含む。より具体的には、標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片は、可変ドメインVL及びVHが互いに置換されたクロスFab断片であり、かつ、VL-CH鎖はそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている。
一態様では、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片は、OX40又は4-1BBに特異的に結合することができる2つのFab断片であり、かつ、標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片は、FAPに特異的に結合することができるクロスFab断片である。
別の態様では、本発明は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる1つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子を提供する。
従って、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに対して二価であり、かつ、標的細胞抗原に対して一価である二重特異性抗原結合分子が提供される。
特定の態様において、二重特異性抗原結合分子は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができるVH及びVLドメインであって、ここで、VHドメインはペプチドリンカーを介して重鎖の1つのC末端に連結され、かつ、VLドメインはペプチドリンカーを介して第2の重鎖のC末端に連結される、VH及びVLドメイン
を含む。
別の態様では、本発明は、OX40に特異的に結合する抗体を提供し、ここで、前記抗体は、
(i)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(v)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(vi)配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(vii)配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
更に別の態様では、4-1BBに特異的に結合する抗体が提供され、ここで、前記抗体は、
(i)配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号59のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(v)配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
本発明の別の態様によれば、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子をコードする単離されたポリヌクレオチド、又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体、又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体が提供される。本発明は更に、本発明の単離されたポリヌクレオチドを含むベクター、特に発現ベクターと、本発明の単離されたポリヌクレオチド又はベクターを含む宿主細胞とを提供する。幾つかの態様では、宿主細胞は真核細胞、特に哺乳動物細胞である。
別の態様では、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子、又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体、又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体を製造する方法であって、(i)抗原結合分子の発現に適した条件下で本発明の宿主細胞を培養する工程、及び(ii)抗原結合分子を回収する工程を含む方法が提供される。本発明はまた、本発明の方法によって産生される、二重特異性抗原結合分子、又はOX40に特異的に結合する抗体、又は4-1BBに特異的に結合する抗体を包含する。
本発明は更に、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子、又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体、又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体、及び少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤を含む薬学的組成物を提供する。
また、本発明によって包含されるのは、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子、又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体、又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体、又は医薬としての使用のための、二重特異性抗原結合分子、又はOX40に特異的に結合する抗体、又は4-1BBに特異的に結合する抗体を含む、薬学的組成物である。
一態様では、
(i)T細胞応答を刺激することにおける、
(ii)活性化T細胞の生存を支持することにおける、
(iii)感染症の治療における、
(iv)がんの治療における、
(v)がんの進行を遅延させることにおける、又は
(vi)がんに罹患している患者の生存を延長することにおける
使用のための、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子、又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体、又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体、又は本発明の薬学的組成物が提供される。
特定の実施態様では、がんの治療における使用のための、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子、又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体、又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体、又は本発明の薬学的組成物が提供される。
別の特定の態様では、がんの治療における使用のための、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子、又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体、又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体が提供され、ここで、二重特異性抗原結合分子は、化学療法剤、放射線及び/又はがん免疫療法における使用のための他の薬剤と組み合わせて投与される。
更なる態様では、本発明は、腫瘍細胞の増殖を阻害するために、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体又は本発明の薬学的組成物の有効量を個体に投与することを含む、個体における腫瘍細胞の増殖を阻害する方法を提供する。
また、必要とする個体における疾患の治療のための医薬の製造のための、特に、がんの治療のための医薬の製造のための、本明細書で前に記載される二重特異性抗原結合分子、又は本明細書で前に記載されるOX40に特異的に結合する抗体、又は本明細書で前に記載される4-1BBに特異的に結合する抗体の使用、並びに薬学的に許容される形態の本発明のTNFファミリーリガンド三量体含有抗原結合分子を含む組成物の治療的有効量を前記個体に投与することを含む、個体における疾患を治療する方法が提供される。特定の態様では、疾患はがんである。上記の態様の何れかにおいて、個体は、好ましくは哺乳動物、特にヒトである。
図1Aは、TNF受容体抗体の調製に使用されたFc結合TNF受容体抗原の単量体形態を示す。図1Bは、TNFリガンドの存在下でのTNF受容体抗体の結合の試験(リガンドブロッキング特性)のために使用されたC末端のHaタグを有する二量体ヒトTNF受容体抗原Fc融合分子を示す。実施例2.4に記載された実験の模式的な設定を図1Cに示す。 図2は、活性化ヒトCD4及びCD8T細胞への抗OX40抗体の結合を示す。OX40は、休止ヒトPBMC上に発現しない(図2A及び2C)。ヒトPBMCの活性化後、OX40はCD4及びCD8T細胞上でアップレギュレートされる(図2B及び2D)。ヒトCD8 T細胞におけるOX40発現は、CD4 T細胞よりも低い。示されたクローンは、OX40陽性細胞に対する結合強度(EC50値並びにシグナル強度)が異なった。示されるのは、二次検出抗体として使用されるFITC標識抗ヒトIgG Fcγ特異的ヤギIgG F(ab’)断片の蛍光強度の中央値(MFI)としての結合である。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロールのMFIを差し引くことによってベースライン補正した。x軸は、抗体構築物の濃度を示す。全てのOX40クローンは、活性化OX40発現ヒトCD4 T細胞に結合し、より低い程度で活性化ヒトCD8 T細胞に結合する。 図3は、活性化マウスCD4及びCD8T細胞への抗OX40抗体の結合を示す。OX40は休止マウス脾細胞では検出されなかった(図3A及び3C)。活性化後、OX40はCD4及びCD8 T細胞上でアップレギュレートされる(図3B及び3D)。マウス脾細胞を、6-8週齢の雌C57BL/6マウスから得られた機械的にホモジナイズした脾臓のACK溶解緩衝液による赤血球溶解によって単離した。抗OX40抗体の細胞表面タンパク質への結合は、FACS分析を用いて、FITCにコンジュゲートしたヤギ抗ヒトIgG Fc特異的二次抗体を用いて検出した。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロールのMFIを差し引くことによってベースライン補正した。x軸は、抗体構築物の濃度を示す。クローン20B7のみが、活性化されたOX40発現マウスCD4及びCD8 T細胞に結合するが、休止T細胞には結合しない。 図4は、カニクイザルの活性化CD4及びCD8T細胞に対する抗OX40抗体の結合を示す。示されたクローンは、OX40陽性活性化カニクイザルCD4 T細胞に対する結合強度(EC50値並びにシグナル強度)が異なった(図4A)。活性化CD8 T細胞上のOX40発現はこの条件下では低く、選択されたクローンの任意の結合はほとんど見出されなかった(図4B)。抗OX40抗体の細胞表面タンパク質への結合は、FACS分析を用いて、FITCにコンジュゲートしたヤギ抗ヒトIgG Fc特異的二次抗体を用いて検出した。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロールのMFIを差し引くことによってベースライン補正した。x軸は、抗体構築物の濃度を示す。全てのOX40クローンは、活性化OX40発現カニクイザルCD4 T細胞に結合し、より低い程度で活性化カニクイザルCD8 T細胞に結合する。 図5は、OX40陰性腫瘍細胞への結合の欠如を示す。示されたクローンは、OX40陰性U-78 MG(図5A)及びWM266-4腫瘍細胞(図5B)への結合を示さなかった。示されるのは、二次検出抗体として使用されるFITC標識抗ヒトIgG Fcγ特異的ヤギIgG F(ab’)断片の蛍光強度の中央値(MFI)としての結合である。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロールのMFIを差し引くことによってベースライン補正した。x軸は、抗体構築物の濃度を示す。IgGフォーマットの全てのクローンは、OX40陰性腫瘍細胞に結合しない。結合は、活性化された白血球上のOX40に特異的である。 図6A~6Fは、表面プラズモン共鳴によって測定した、抗Ox40抗体8H9(図6A)、20B7(図6B)、1G4(図6C)、49B4(図6D)、CLC-563(図6E)、及びCLC-564(図6F)と、予め形成された複合体huOx40リガンド/huOx40-Fcとの間の相互作用を示す。 図7は、ヒトOX40及びレポーター遺伝子NF-κB-ルシフェラーゼを発現するHeLa細胞に対する本発明の抗ヒトOX40抗体の効果を示す。示されているのは、二次抗体による架橋あり(図7B)又は架橋なし(図7B)のP329GLALA huIgG1フォーマットにおける種々の抗OX40バインダーを用いた、レポーター細胞株におけるNF-κBシグナル伝達経路の活性化である。レポーター細胞を、架橋二次ポリクローナル抗huIgG1 Fcγ特異的ヤギIgG F(ab)断片を1:2の比で含む又は含まない、示された濃度の抗OX40構築物の存在下で6時間培養した。活性は、試験した抗Ox40構築物のnMの濃度に対して、0.5秒間に測定された放出光の単位(URL)をブロッティングすることによって特徴づけられる。URLはルシフェリンのオキシルシフェリンへのルシフェラーゼ媒介酸化に起因して放出される。全てのクローンは、OX40軸がヒトOX40レポーター細胞株において誘発される場合にNFκB活性化を誘導することができる。従って、全てのクローンはアゴニスト的であり、用量依存的に活性化する。二次Fc部分特異的抗体(Ab)による架橋は、このアゴニズムを強く増加させる。 図8A-8Fは、事前活性化ヒトCD4 T細胞における抗ヒトOX40抗体の生物活性を示す。プレート固定化抗Ox40バインダー(huIgG1 P329GLALAフォーマット)による共刺激は、最適以下に再刺激されたヒトCD4 T細胞の細胞増殖及び成熟を促進し、増強された活性化表現型を誘導した。PHA-Lで事前活性化されたCFSE標識ヒトCD4 T細胞を、マウスIgG Fcγ特異的抗体、ヒトIgG Fcγ特異的抗体(2μg/mL)、マウス抗ヒトCD3抗体(クローンOKT3、3ng/mL)、及び滴定抗Ox40バインダー(huIgG1 P329GLALAフォーマット)をプレコートしたプレート上で4日間培養した。示されるのは、4日目での、事象数(図8A)、増殖性(CFSE低)細胞の割合(図8B)、エフェクターT細胞(CD127低/CD45RA低)の割合(図8C)、及びCD62L低(図8D)、OX40陽性(図8F)又はTim-3陽性細胞(図8E)の割合である。プレート固定化抗ヒトCD3のみを含有する試料のベースライン値を差し引いた。従ってここでは、OX40刺激の増強効果は示されるが、最適以下の抗CD3刺激自体の効果は目に見えない。全てのクローンは、プレートにコーティングされたときに、OX40陽性の事前活性化CD4 T細胞において最適以下のTCR刺激を支持することができる。細胞はより生き残り、より多く増殖する。腫瘍の微小環境において、これはT細胞の抗腫瘍活性の増加につながり得る。 図9は、各クローンのアゴニスト能力のマーカーとしてのEC50値(全てのバイオマーカーについて)をまとめたものである(値は図8に示す曲線から計算された)。効力は左から右に向かって増加する。4日目の事象数、増殖性(CFSE低)細胞の割合、及びCD62L低、CD45RA低又はTim-3陽性細胞の割合を抗Ox40抗体濃度に対してプロットし、Prism4(GraphPad Software、USA)における組み込みシグモイド用量応答引用を用いてEC50値を計算した。 図10A-10Fは、溶液中の事前活性化ヒトCD4 T細胞における抗ヒトOX40抗体の生物活性を示す。最適以下に再刺激されたヒトCD4 T細胞の細胞増殖、成熟又は活性化状態に対する効果は、抗Ox40バインダー(hu IgG1 P329GLALAフォーマット)のプレート固定化の非存在下では検出されなかった。PHA-Lで事前活性化されたCFSE標識ヒトCD4 T細胞を、マウスIgG Fcγ特異的抗体(2μg/mL)及びマウス抗ヒトCD3抗体(クローンOKT3、3ng/mL)をプレコートしたプレート上で4日間培養した。滴定した抗Ox40バインダー(hu IgG1 P329GLALAフォーマット)を培地に添加し、実験を通して溶液中に存在させた。示されるのは、4日目での、事象数(図10A)、増殖性(CFSE低)細胞の割合(図10B)、エフェクターT細胞(CD127低 CD45RA低)の割合(図10C)、及びCD62L低(図10E)、OX40陽性(図10F)又はTim-3陽性細胞(図10E)の割合である。プレート固定化抗ヒトCD3のみを含有する試料のベースライン値を差し引いた。従ってここでは、OX40刺激の増強効果は示されるが、最適以下の抗CD3刺激自体の効果は目に見えない。強い架橋がない場合、改善されたTCR刺激はない(溶液中のP329GLALAフォーマット)。従って、架橋は、二価のaOx40フォーマットがT細胞に対してアゴニスト的であるために不可欠である。この架橋は、腫瘍又は腫瘍間質細胞の細胞表面上に発現されるFAPによって、標的化フォーマットで提供されるであろう。 図11は、異なる抗OX40クローンの結合強度とアゴニスト能力との間の相関を示す。活性化CD4 T細胞上の抗Ox40クローン(huIgG1 P329GLALAフォーマット)の結合を、実施例2.1.2に記載のように実施した。プラトー値は、クローン8H9(huIgG1 P329GLALAフォーマット)で得られた値に正規化した。抗Ox40クローン(huIgG1 P329GLALAフォーマット)の生物活性試験を実施例3.2に記載のように行い、PD-1発現のプラトー値をクローン8H9(huIgG1 P329GLALAフォーマット)について得られた値に正規化した。正規化された結合を正規化された生物活性に対してプロットして、結合強度とアゴニスト能力との間の相関を試験した。ほとんどのクローンについて、直接相関があった(線形回帰が示され、p値0.96;勾配0.91)。しかし、2つのクローン(49B4,1G4)は、それらの結合強度から予測できる、より強い生物活性を示した。低い結合能の面で予想外に高いアゴニスト効力を示すこのサブグループのクローンは、本発明の二重特異性抗原結合分子にとって特に重要である。 図12Aでは、OX40に結合する2つのFab断片及びFAPに結合する2つのクロスFab断片(2+2フォーマット)を含む、本発明の例示的な二重特異性二価抗原結合分子の概略図が示される。図12Bは、OX40に結合する1つのFab断片及びFAPに結合する1つのクロスFab断片を含む、本発明の例示的な二重特異性一価抗原結合分子(1+1フォーマット)の概略図を示す。図12Cには、固定化ヒトOX40又はヒト4-1BB及びヒトFAPに対する同時結合を示すSPR実験のための設定が示されている。図12Dには、OX40への結合に対して二価であり、FAPへの結合に対して一価である二重特異性抗原結合分子の模式図が示されている。それは、OX40に結合する2つのFab断片、並びにFAPに結合するVH及びVLドメインを含む。黒い点は、重鎖におけるノブ-イントゥ-ホール修飾を象徴する。図12Eには、実施例5.4.1に記載されているようなFAPへの結合を実証するSPR実験のための設定が示される。図12Fは、固定化ヒトOX40及びヒトFAPへの同時結合がどのように測定されるかを示す(実施例5.4.1)。 図13A-13Dは、二重特異性二価2+2構築物(分析物1)の固定化ヒトOX40及びヒトFAP(分析物2)への同時結合のSPR図を示す。図13E-13Hには、固定化ヒトOX40及びヒトFAP(分析物2)に対する二重特異性一価1+1構築物(分析物1)の同時結合が示される。図13J-13Lには、二重特異性2+1構築物(分析物1)の固定化ヒトOX40及びヒトFAP(分析物2)への同時結合が示される。図13Mは、細胞ベースのFRETアッセイ(TagLite)(実施例5.4.2)における二重特異性2+1構築物のhu OX40への結合を示す。このデータは、2+1構築物中の2つの抗OX40 Fabドメインが、共通のIgG抗体と同等の様式でhu OX40に結合することを示している。 図14A-14D及び14E-14Hは、それぞれ、休止及び活性化ヒトPBMCに対するFAP標的化一価又は二価フォーマットの選択された抗OX40バインダー(クローン8H9,1G4)の結合を示す。OX40陽性T細胞(図14B及び14D)に対する結合特性は、従来の二価hu IgGフォーマット(白四角)及びFAP標的化二価フォーマット(黒四角)のクローンに匹敵した。FAP標的化一価フォーマット(黒三角)の同じクローンの結合は、アビディティー結合の喪失に起因して明らかに弱かった。ヒトOx40発現細胞の非存在下では、結合を観察することはできない(休止細胞、左のグラフ)。示されるのは、二次検出抗体として使用されるFITC標識抗ヒトIgG Fcγ特異的ヤギIgG F(ab’)断片の蛍光強度の中央値(MFI)としての結合である。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロールのMFIを差し引くことによってベースライン補正した(実施例4.3.2.1を参照)。DP88 huIgG1 P329G LALAはコントロールとして使用されるアイソタイプ抗体である。x軸は、抗体構築物の濃度を示す。図14A-14Dでは、クローンIG4は活性化OX40発現ヒトCD4 T細胞に結合し、より低い程度で活性化ヒトCD8 T細胞に結合することが分かる。二価構築物は、一価構築物よりも強く結合する。構築物は、OX40陰性休止T細胞に結合しない。図14E-14Hは、クローン8H9は活性化OX40発現ヒトCD4 T細胞に結合し、より低い程度で活性化ヒトCD8 T細胞に結合することを示す。二価構築物は、一価構築物よりも強く結合する。構築物は、OX40陰性休止T細胞に結合しない。図14J-14Mには、二価FAP標的化OX40構築物が、一価抗体フォーマットのそれぞれのクローンとして、OX40陽性細胞に対してより強い結合特性を示したことも示されている。図14N-14Qは、第2の結合部分とは独立して、OX40陽性T細胞と同様の強度で結合した異なる2+1構築物を示す。 図15A及び15Bは、FAP標的化一価又は二価フォーマットの選択された抗OX40バインダー(クローン8H9,1G4)のFAP陽性腫瘍細胞に対する結合を示す。トランスジェニック改変マウス胚線維芽細胞NIH/3T3-huFAPクローン39又はWM266-4細胞は、高レベルのヒト線維芽細胞活性化タンパク質(huFAP)を発現する。ヒトIgG1 P329GLALAフォーマットの同じクローン(白四角)ではなく、FAP標的化一価及び二価抗Ox40構築物(黒四角形及び三角形)のみが、NIH/3T3-huFAPクローン39細胞(図15A)及びWM266-4細胞(図15B)のそれぞれに結合する。示されるのは、二次検出抗体として使用されるフルオレセインイソチオシアネート(FITC)標識抗ヒトIgG Fcγ特異的ヤギIgG F(ab’)断片の蛍光強度の中央値(MFI)としての結合である。MFIはフローサイトメトリーによって測定された。x軸は、抗体構築物の濃度を示す。二価FAP構築物は、一価構築物よりも強く結合する。ヒトFAP発現腫瘍細胞への結合も図15C、15D、15E、及び15Fに示されている(詳細は実施例4.5.4.2を参照)。 図16A-16Gは、過架橋の存在下又は非存在下での一価又は二価FAP標的化フォーマットの選択されたバインダー(8H9,1G4)によるNFκB活性化を示す。示されるのは、一価(黒三角)又は二価(黒四角)FAP標的化フォーマットの、又は非標的化hu IgG P329GLALA抗体(白四角)としての、選択されたバインダー1G4(図16A-16D)及び8H9(図16E-16G)による、レポーター細胞におけるNF-κBシグナル伝達経路の活性化である。過架橋は、抗hu IgG Fcγ特異的二次抗体(1次抗体と2次抗体との比は1:2)又はFAP発現NIH/3T3-huFAPクローン39及びWM266-4腫瘍細胞(FAP腫瘍細胞とレポーター細胞との比2:1)を介するかの何れかにより提供された。NF-κB媒介ルシフェラーゼ活性は、試験した化合物のnMの濃度に対して、0.5秒間に測定された放出光の単位(URL)をブロッティングすることによって特徴づけられた。URLはルシフェリンのオキシルシフェリンへのルシフェラーゼ媒介酸化に起因して放出される。値は、ブランクコントロールのURLを差し引くことによってベースライン補正する。図16Aでは、クローン1G4を含む全ての構築物は、Ox40 HeLaレポーター細胞においてNFκB活性化を誘導することができたことが分かる。二次抗IgG Fcγ特異的抗体による架橋は、NFκB活性化を強く増加させた。しかし、FAP陽性細胞(NIH又はWM266-4)の添加は、FAP標的化分子のアゴニスト潜在能力のみを増加させたが、P329GLALA IgGフォーマットのアゴニスト能力は増加させなかった。二価構築物は、一価構築物よりも明らかに良好に機能した。図16E-16Gでは、クローン8H9を含む全ての構築物は、OX40 HeLaレポーター細胞においてNFκB活性化を誘導することができたことが示される。二次抗IgG Fcγ特異的抗体による架橋は、NFκB活性化を強く増加させた。しかし、FAP陽性細胞(NIH)の添加は、FAP標的化分子のアゴニスト潜在能力のみを増加させたが、P329GLALA IgGフォーマットのアゴニスト能力は増加させなかった。二価構築物は、一価構築物よりもわずかに良好に機能した。図16H、16J及び16Kでは、OX40(1+1)への一価結合を有する構築物は、OX40(2+1及び2+2構築物)への二価結合を有する構築物よりも効率が低いことも見てとれる。更なるデータは、図16L、16M、及び16N、並びに実施例5.1に示されている。 プレート固定化FAP標的化一価及び二価抗OX40(1G4及び8H9)構築物による事前活性化CD4 T細胞の最適以下のTCR再刺激のレスキューを、図17A及び17B並びに図18A-18Dに示す。プレート固定化抗Ox40バインダー(huIgG1 P329GLALAフォーマット)による共刺激は、最適以下に再刺激されたヒトCD4 T細胞の細胞増殖及び成熟を促進し、増強された活性化表現型を誘導した。PHA-Lで事前活性化されたCFSE標識ヒトCD4 T細胞を、マウスIgG Fcγ特異的抗体、ヒトIgG Fcγ特異的抗体(2μg/mL)、マウス抗ヒトCD3抗体(クローンOKT3、3ng/mL)、及び滴定抗Ox40バインダー(huIgG1 P329GLALAフォーマット)をプレコートしたプレート上で4日間培養した。示されるのは、4日目での、事象数、増殖性(CFSE低)細胞の割合、エフェクターT細胞(CD127低 CD45RA低)の割合、及びCD62L低、OX40陽性又はTim-3陽性細胞の割合である。プレート固定化抗ヒトCD3のみを含有する試料のベースライン値を差し引いた。従ってここでは、OX40刺激の増強効果は示されるが、最適以下の抗CD3刺激自体の効果は目に見えない。図17では、クローン8H9を含む全ての構築物は、プレートにコーティングされた場合、事前活性化されたOx40 CD4 T細胞の最適以下のTCR刺激をレスキューすることができたことが分かる。細胞は、より活性化された(Tim3 FSC)表現型を示した。二価構築物は、一価構築物よりもわずかに良好に機能した。図18では、クローン1G4を含む全ての構築物は、プレートにコーティングされた場合、事前活性化されたOx40 CD4 T細胞の最適以下のTCR刺激をレスキューすることができたことが観察できる。細胞はより多く増殖し、活性化された(Tim3 Ox40)表現型を示す。二価構築物は、一価構築物よりも良好に機能する。両方の二価構築物は、プレートにコーティングした場合に同等に機能した。 図19では、プレート固定化FAP標的化一価及び二価抗OX40(クローン1G4)構築物により最適以下のTCR刺激をレスキューして計算したEC50値が示される。4日目の増殖性(CFSE低)細胞の割合、並びにCD127L低、Tim-3陽性、及びOX40陽性細胞の割合を抗OX40抗体濃度に対してプロットし、Prism4(GraphPad Software、USA)における組み込みシグモイド用量応答引用を用いてEC50値を計算した。クローン1G4を含む全ての構築物は、プレートにコーティングされた場合、事前活性化されたOx40 CD4 T細胞の最適以下のTCR刺激をレスキューすることができた。しかしながら、二価(2+2)構築物は、一価(1+1)構築物よりも良好に機能した。 図20A-20Hは、最適以下にTCRトリガーされた休止ヒトPBMCのOX40媒介共刺激及び細胞表面FAPによる過架橋に関する。FAP結合部分を含む構築物のみが、架橋がFAP陽性細胞(NIH)によって提供された場合、事前活性化されたOx40 CD4 T細胞の最適以下のTCR刺激をレスキューすることができた。示されるのは、事象数(図20B及び20D)、低増殖(CFSE高)細胞の割合(図20A及び20C)又はCD62L(図20F及び20H)、CD127(図20E)又はGranzymeBバイタルCD4(図20G)、及びCD8 T細胞のMFIの何れかである。抗ヒトCD3(クローンV9、huIgG1)、休止ヒトPBMC及びNIH/3T3-huFAPクローン39のみを含有する試料のベースライン値を差し引いた。従ってここでは、OX40共刺激の増強効果は示されるが、最適以下の抗CD3刺激自体の効果は示されていない。細胞はより生き延び、より多く増殖し、より強い活性化(CD62L及びCD127低)表現型を示した。標的化二価構築物は、一価構築物よりもほんのわずかに良好に機能した。非標的化huIgG1P329GLALAのクローン8H9は、更なる架橋がない場合に最適以下のTCR刺激をレスキューすることができなかった。FAP陽性腫瘍の微小環境では、これはT細胞の抗腫瘍活性の増加をもたらすことができ、それにより全身のOX40活性化が回避される。 図21A-21Cは、表面固定化FAP標的化一価及び二価抗OX40(1G4)構築物を使用する休止ヒトCD4細胞の活性化に関する。非標的化抗Ox40(1G4)huIgG1を用いた共刺激は、最適以下にTCR刺激されたCD4及びCD8(データは示さず)T細胞をレスキューしなかった。本発明のNIH/3T3-huFAPクローン39細胞によるFAP標的化一価及び二価抗Ox40構築物の過架橋は、増殖、生存を強く促進し(データは示さず)、ヒトCD4細胞において亢進された活性化表現型を誘導した。CD4 T細胞上のCD25発現のMFI及びCD25 CD4 T細胞の割合を示す。抗ヒトCD3(クローンV9、huIgG1)、休止ヒトPBMC及びNIH/3T3-huFAPクローン39のみを含有する試料のベースライン値を差し引いた。化合物のアゴニスト効果を、GraphPad Prismの組み込み関数を用いて曲線下の面積として定量化し、3つの異なる抗Ox40(1G4)構築物について示す。標的化二価(2+2)構築物は、一価(1+1)構築物よりも良好に機能した。第2の実験で得られたデータを図21D-21H及び21J-21Nのそれぞれに示す。一価抗OX40構築物(1+1;黒三角)は、二価抗OX40標的構築物(半黒丸、黒四角)よりもTCR刺激をレスキューする能力が低かった。FAPに対して二価的な結合の2+2構築物は、FAPに対して一価的な結合の2+1構築物と比較して、既に低濃度で最適以下のTCR刺激をレスキューすることが可能であった。2+1フォーマットにおいて、高親和性FAP結合クローン4B9は、低親和性クローン28H1より明らかに優れていた(図21J-21N)。これは、観察された生物活性のEC50値がFAPへの結合によって決定されることを示唆している(2+2>2+1(4B9)>2+1(28H1)。図21Pでは、各構築物のアゴニスト能力を、解析されたマーカーについて曲線下の面積として定量化し、互いに対比してプロットした.観察された生物活性はFAP(28H1)(2+2)構築物で最も良好であり、続いてFAP(4B9)(2+1)構築物、次いでFAP(28H1)(2+1)構築物であった。 図22A及び22Bでは、ヒトIgG1 Fc領域を含む抗Ox40抗体がOX40陽性細胞の誘導を誘導し得ることが示されている。PkH26標識されたHeLa_hOx40_NFkB_Luc1と新たに単離したNK細胞を、OX40抗体(ヒトIgG1及びヒトIgG1 P329GLALA)の存在下で、E対T比3:1で24時間共培養した。LDH(Roche、カタログ番号11644793001)を用いて4時間後にLDH含有量を分析した。24時間後、細胞をDapiで染色し、フローサイトメトリーで分析した。Dapi陽性死細胞の割合を用いて特異的溶解を計算した。ヒトIgGフォーマットの抗OX40バインダーは、NK細胞上のFc受容体に結合し、OX40陽性標的細胞のADCCを誘導する。代わりに、hu IgG1 P329GLALAフォーマットを使用することにより、OX40陽性細胞(例えば、直近に活性化されたT細胞)のADCCが防止される。 図23A-23Dは、huIgG1 P329G LALAフォーマットに移された4つの抗ヒト4-1BB特異的クローン(黒菱形:クローン25G7、黒四角:クローン12B3、黒星:クローン11D5、上向き三角:クローン9B11)、及びhuIgG1 P329G LALAフォーマットに移された1つの抗マウス4-1BB特異的クローン20G2(下向き三角)の休止及び活性化ヒトT細胞への結合を示す。陰性コントロールとして、非4-1BB特異的クローンDP47 huIgG1 P329G LALA抗体を用いた(灰色白抜きの丸)。上のパネルは休止CD4 T細胞(図23A)及び活性化CD4 T細胞(図23B)への結合を示し、下のパネルは休止CD8 T細胞(図23C)及び活性化CD8 T細胞 23D)を示す。結合は、試験された一次抗4-1BB結合huIgG1 P329G LALA抗体のnM濃度に対して、二次検出抗体として使用されるFITC標識又はPE標識抗ヒトIgG Fcγ特異的ヤギIgG F(ab’)断片の蛍光の中央値(MFI)をプロットすることによって特徴づけられた。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロール(一次抗体なし)のMFIを差し引くことによってベースライン補正した。 図24A-24Dは、4-1BB発現マウスT細胞への結合を示す。4つの抗ヒト4-1BB結合huIgG1 P329G LALA抗体クローン(黒菱形:クローン25G7、黒四角:クローン12B3、黒星:クローン11D5、上向き三角:クローン9B11)、及び1つの抗マウス4-1BB結合huIgG1 P329G LALA抗体クローン20G2(下向き三角)の休止及び活性化マウスT細胞への結合が示される。陰性コントロールとして、非4-1BB結合性DP47 huIgG1 P329G LALA抗体を用いた(灰色白抜きの丸)。上のパネルは休止マウスCD4 T細胞(図24A)及び活性化CD4 T細胞(図24B)への結合を示し、下のパネルは休止マウスCD8 T細胞(図24C)及び活性化CD8 T細胞(図24D)を示す。結合は、試験された一次抗4-1BB結合huIgG1 P329G LALA抗体のnM濃度に対して、二次検出抗体として使用されるFITC標識抗ヒトIgG Fcγ特異的ヤギIgG F(ab’)断片のMFIをプロットすることによって特徴づけられた。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロール(一次抗体なし)のMFIを差し引くことによってベースライン補正した。 図25A-25Dは、4-1BB発現マウスT細胞へのマウスIgGの結合を示す。マウスIgG1 DAPG及びマウスIgG1野生型(wt)のフォーマットに移された抗マウス4-1BB結合クローン20G2の休止及び活性化マウスT細胞への結合を示す。陰性コントロールとして、市販の非4-1BB結合マウスIgG1 wtアイソタイプコントロールを用いた(灰色白抜きの丸、BioLegend、カタログ番号400153)。上のパネルでは、休止CD4 T細胞(図25A)及び活性化CD4 T細胞(図25B)への結合が示され、下のパネルでは、休止CD8 T細胞(図25C)及び活性化CD8 T細胞(図25D)への結合が示される。結合は、試験された一次抗4-1BB結合moIgG抗体のnM濃度に対して、二次検出抗体として使用されるFITC標識抗マウスIgG Fcγ特異的ヤギIgG F(ab’)断片の蛍光強度中央値(MFI)をプロットすることによって特徴づけられた。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロール(一次抗体なし)のMFIを差し引くことによってベースライン補正した。 図26A及び26Bは、4-1BB発現カニクイザルT細胞への結合を示す。4つの抗ヒト4-1BB結合huIgG1 P329G LALA抗体クローン(黒菱形:クローン25G7、黒四角:クローン12B3、黒星:クローン11D5、上向き三角:クローン9B11)の活性化カニクイザルT細胞への結合が示される。陰性コントロールとして、非4-1BB結合性DP47 huIgG1 P329G LALA抗体を用いた(灰色白抜きの丸)。示されているのは、活性化CD4 T細胞(図26A)及び活性化CD8 T細胞(図26B)のそれぞれへの結合である。結合は、試験された一次抗4-1BB結合huIgG1 P329G LALA抗体のnM濃度に対して、二次検出抗体として使用されるFITC標識抗ヒトIgG Fcγ特異的ヤギIgG F(ab’)断片の蛍光強度中央値(MFI)をプロットすることによって特徴づけられた。MFIをフローサイトメトリーで測定し、ブランクコントロール(一次抗体なし)のMFIを差し引くことによってベースライン補正した。 図27A-27Eは、表面プラズモン共鳴によって決定される本発明の抗4-1BB抗体のリガンド結合特性を示す。ヒト抗4-1BB IgG 25G7、11D5、9B11、及び12B3と予め形成された複合体hu4-1BBリガンド/hu4-1BBとの間の相互作用、並びにマウス抗4-1BBクローン20G2と予め形成された複合体mu4-1BBリガンド/mu4-1BBとの相互作用が示されている。 図28A-28C及び28D-28Fは、競合結合実験に関する。図28A-28Cは、抗4-1BB IgGクローン12B3、11D5、及び25G7と、クローン9B11及びhu4-1BBの予め形成された複合体との間の相互作用を示す。図28D-28Fは、抗4-1BB IgGクローン12B3、9B11、及び25G7と、クローン11D5及びhu4-1BBの予め形成された複合体との間の相互作用を示す。2つの抗体がヒト4-1BBに同時に結合することができるので、抗4-1BBクローン12B3、11D5、及び9B11は25G7と異なる空間エピトープを共有すると結論づけることができる。 図29A-29Dは、抗4-1BB抗体へのハイブリッド4-1BB Fc(kih)変異体の結合、すなわち、hu4-1BBD1/mu4-1BBD2-Fc(kih)及びmu4-1BBD1/hu4-1BBD2-Fc(kih)変異体の抗4-1BB抗体への結合を示す。下線は、抗体によって認識される4-1BBドメインである。 図30A-30Dでは、抗ヒト4-1BB抗体11D5、12B3、25G7、及び9B11のヒト4-1BBドメイン1への結合が示されている。抗ヒト4-1BB抗体11D5、12B3、及び9B11は、4-1BB構築物を含むヒトドメイン1に結合する。 図31A-31Dは、異なる抗ヒト4-1BBクローンのin vitroでの機能特性を示す。事前に活性化されたヒトCD8 T細胞を、抗ヒトCD3抗体の非存在下で(図31A及び31C)又は表面固定化抗ヒトCD3抗体の最適以下の濃度の存在下で(図31B及び31D)、異なる濃度の表面固定化抗ヒト4-1BB特異的huIgG1 P329G LALA抗体で活性化した。表面固定化4-1BB結合huIgG1 P329G LALAのpM濃度に対する、CD8 T細胞集団全体におけるIFNγ(A及びB)及びTNFα(C及びD)CD8 T細胞の頻度が示されている。CD3刺激の存在下では、4-1BB共刺激はIFNγ(図31B)及びTNFα(図31D)の分泌を濃度依存的に増加させることができた。CD3刺激の非存在下では、4-1BBの活性化はIFNγ(図31A)及びTNFα(図31C)の分泌に影響を及ぼさなかった。 図32A及び32Bは、in vitroでの抗マウス4-1BBクローン20G2の機能特性を示す。溶液中で、マウス脾細胞を0.5μg/mLの抗マウスIgG1 CD3ハムスターIgG(クローン145-2C11)及び異なる濃度の抗マウス4-1BB抗体(黒菱形:マウスIgG、黒の白抜き菱形:マウスIgG DAPG)又は適合するアイソタイプコントロール(灰色の丸:マウスIgG1、灰色白抜きの丸:マウスIgG1DAPG)の存在下でインキュベートした。濃度は、nMでx軸上に示される。抗マウス4-1BBクローン20G2マウスIgG1(黒菱形)がFcR発現細胞を介して架橋され得る場合にのみ、グランザイムB(図32A)及びEomesodermin(図32B)の活性化は、濃度依存的に増加させることができた。 図33は、in vivoでの抗マウス4-1BBクローン20G2の機能特性を示す。1群あたり3匹のマウスの結果を示す。抗マウス4-1BBクローン20G2マウスIgG1(灰色の棒)で処置した後、CD8 T細胞は総数で肝臓に蓄積している(a)。更なる増殖マーカーKi67は、CD8 T細胞において頻度(b)及び総数(c)においてアップレギュレートされた。また、CD8 T細胞の頻度(d)及び総数(e)において4-1BB(CD137)のアップレギュレーションによって正のフィードバックループを誘導した。3回目の注射の1日後に最も強い効果が見られた。マウスを抗マウス4-1BBクローン20G2マウスIgG1DAPG(黒色棒)で処置すると、抗体の架橋が防止され、4-1BB活性化は起こらなかった。従って、肝臓におけるCD8 T細胞は、PBS処置マウス(白い棒)と数及び表現型において類似であった。 図34Aでは、4-1BBに結合する2つのFab断片及びFAPに結合する2つのクロスFab断片(2+2フォーマット)を含む、本発明の例示的な二重特異性二価抗原結合分子の概略図が示される。図34Bには、固定化ヒト4-1BB及びヒトFAPに対する同時結合を示すSPR実験のための設定が示されている。図34Cは、4-1BBに結合する1つのFab断片及びFAPに結合する1つのクロスFab断片を含む、本発明の例示的な二重特異性一価抗原結合分子(1+1フォーマット)の概略図を示す。 二重特異性二価抗4-1BB/抗FAP構築物の同時結合を図35A-35Dに示す。二重特異性構築物を固定化ヒト4-1BBに対する分析物1として使用し、ヒトFAPを分析物2として使用した。全ての二重特異性構築物は、ヒト4-1BB及びヒトFAPに同時に結合することができた。 図36A及び36Bは、2+1フォーマットとも呼ばれる、二価抗4-1BB及び一価抗FAP huIgG1 P329GLALAである例示的な二重特異性抗原結合分子を示す。二重特異性抗原結合分子は、4-1BBに結合する2つのFab断片、並びにFAPに結合するVH及びVLドメインを含む。 図37A-37Cは、二重特異性2+1抗4-1BB及び抗FAP構築物の同時結合に関する。図37Aは、アッセイ設定のピクトグラムである。図37B及び37Cは、固定化ヒト4-1BB及びヒトFAPに対する2+1フォーマットの二重特異性抗原結合分子(分析物1)の検出された同時結合を示す。 図38A-38Fは、ヒト4-1BB特異的クローン11D5(図38A及びC)、12B3(図38B及びD)並びに25G7(図38E及びF)の休止CD4(上パネル)及びCD8T細胞(下パネル)への結合を示す。結合は、一次4-1BB結合抗体の濃度に対する二次検出抗体PE結合抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab2’)断片の蛍光強度の幾何平均(geo mean)として示される。全てのブロットで、陰性コントロールDP47非標的huIgG1 P329G LALAを用いた(黒の白抜きの丸、点線)。構築物の何れも、休止ヒトCD4 T細胞(図38A、B、及びE)又は休止CD8+ T細胞(図38C、D、及びF)に対する特異的結合を示さなかった。 図39A-39Fは、ヒト4-1BB特異的クローン11D5(図38A及びC)、12B3(図39B及びD)並びに25G7(図39E及びF)の活性化CD4(上パネル)及びCD8T細胞(下パネル)への結合を示す。結合は、一次4-1BB結合抗体の濃度に対する二次検出抗体PE結合抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab2’)断片の蛍光強度の幾何平均(geo mean)として示される。全てのブロットで、陰性コントロールDP47非標的huIgG1 P329G LALAを用いた(黒の白抜きの丸、点線)。全ての構築物は、活性化ヒトCD4 T細胞(図40A、B、及びE)より高い4-1BB発現を示す活性化ヒトCD8 T細胞(図39C、D、及びF)に主に結合した。 図40は、結合曲線の曲線下面積(AUC)と異なるクローン及びフォーマットの活性化ヒトCD8 T細胞への結合をまとめたものである。異なるフォーマット及び使用された抗FAP結合クローンは、グラフの下にピクトグラムとして示され、4-1BB結合クローンは列のパターン:DP47コントロール分子を白色、25G7含有分子を黒色、DP47非標的化の場合には白のストライプの入った黒色、クローン11D5を灰色、クローン12B3を白/黒のチェックによって示される。 図41A-41Fは、ヒトFAP発現メラノーマ細胞株WM-266-4(図42A、Bm及びE)並びにNIH/3T3-huFAPクローン19細胞(図42C、D、及びF)に対する結合を示す。結合は、一次4-1BB結合抗体の濃度に対する二次検出抗体PE結合抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab2’)断片の蛍光強度の幾何平均(geo mean)として示される。4-1BB結合クローン11D5を含む構築物を用いた結合曲線を図41A及び41Cに示し、クローン12B3については図41B及び41Dに、クローン25G7については図41E及び41Fに示す。全てのブロットで、陰性コントロールDP47非標的huIgG1 P329G LALAを用いた(黒の白抜きの丸、点線)。FAP標的化フォーマットのみがFAP発現細胞に結合し、その親の抗4-1BB huIgG1P329G LALA抗体に結合しない。従って全てのフォーマットとは無関係に、全ての示されたFAP標的化分子はFAP特異的標的化特性を特徴とする。フォーマット、FAP結合性クローン、及び標的化部分に依存して、幾つかの分子は他の分子よりも良好なFAP標的化特性を有する。 図42は、NIH/3T3-huFAP細胞への結合をまとめたものである。結合曲線の曲線下面積(AUC)を示す。使用された抗体フォーマットは、グラフの下にピクトグラムとして示され、4-1BB結合クローンは列の色:DP47コントロール分子を白色、25G7含有分子を黒色、DP47非標的化の場合には白のストライプの入った黒色、クローン11D5を灰色、クローン12B3を白/黒のチェックによって示される。グラフは、FAP標的化分子のみがFAP発現細胞に結合することができるが、その4-1BB結合の親のhuIgG1 P329G LALAもDP47標的化4-1BB(25G7)結合分子もFAP発現細胞に結合することができないことを示している。 図43A-43Iは、4-1BB発現レポーター細胞株HeLa-hu4-1BB-NFkB-lucにおけるNF-κB媒介ルシフェラーゼ活性を示す。ルシフェラーゼ活性は、6時間のインキュベーション後のアゴニスト性ヒト4-1BB結合分子の添加濃度に対する放出光の単位(URL)としてy軸に示される。図43A、D、及びGでは、FAP発現腫瘍細胞は添加されなかった。図43B、E、及びHでは、FAP発現ヒトメラノーマ細胞株WM-266-4を、及び図43C、F、及びIでは、ヒトFAP-トランスフェクトNIH/3T3細胞をレポーター細胞株に5:1の比率で添加し、6時間インキュベートした。4-1BB結合クローン11D5を含む構築物を用いた活性化曲線を図43A、43B、及び43Cに示し、クローン12B3については図43D、43E、及び43Fに、クローン25G7については図43G、43H、及び43Iに示す。FAP標的化フォーマットのみが、FAP発現腫瘍細胞の存在下でルシフェラーゼ活性を誘導する。活性化レベルは、クローン、フォーマット、及びFAP発現腫瘍細胞株に依存する。 図44A及び44Bは、NIH/3T3-huFAP細胞の存在下での4-1BB発現レポーター細胞株HeLa-hu4-1BB-NFkB-lucにおけるNF-κB媒介ルシフェラーゼ活性をまとめたものである。NIH/3T3-huFAP細胞の存在下での活性化曲線の曲線下面積(AUC)を示す。使用された抗体フォーマット及び抗FAPクローンは、グラフの下にピクトグラムとして示され、異なるアゴニスト4-1BBクローンは、異なる列のパターン:DP47コントロール分子を白、25G7含有分子を黒色、クローン11D5を灰色、クローン12B3を白/黒のチェックで示される。このグラフは、FAP標的化分子のみがバックグラウンドを超えて強い活性化を誘導し得ることを示している。活性化レベルは、クローン、FAP標的化、及びフォーマットに依存する。
発明の詳細な記載
定義
特に定義されない限り、本明細書中で使用される技術用語及び科学用語は、本発明が属する分野において一般的に使用されるのと同じ意味を有する。本明細書を解釈する目的で、以下の定義が適用され、適切な場合はいつでも、単数形で使用される用語は複数形を含み、その逆もまた同様である。
本明細書において使用される用語「抗原結合分子」は、その最も広い意味において、抗原決定基に特異的に結合する分子を指す。抗原結合分子の例は、抗体、抗体断片、及び足場抗原結合タンパク質である。
本明細書で使用される用語「標的細胞抗原に特異的に結合することができる部分」とは、抗原決定基に特異的に結合するポリペプチド分子を指す。一態様では、抗原結合部分は、その標的細胞抗原を介してシグナル伝達を活性化することができる。特定の態様では、抗原結合部分は、それが結合するエンティティ(例えば、TNFファミリーリガンド三量体)を標的部位、例えば抗原決定基を有する特定の型の腫瘍細胞又は腫瘍間質に導くことができる。標的細胞抗原に特異的に結合することができる部分には、本明細書において更に定義される抗体及びその断片が含まれる。更に、標的細胞抗原に特異的に結合することができる部分としては、本明細書で更に定義される足場抗原結合タンパク質、例えば、設計された反復タンパク質又は設計された反復ドメインに基づく結合ドメインが挙げられる(例えば、国際公開第2002/020565号を参照のこと)。
抗体又はその断片に関して、「標的細胞抗原に特異的に結合することができる部分」という用語は、抗原の一部又は全部に特異的に結合し、かつ抗原の一部又は全部に相補的な領域を含む分子の部分を指す。特異的抗原結合が可能な部分は、例えば、一又は複数の抗体可変ドメイン(抗体可変領域とも呼ばれる)によって提供され得る。特に、特異的抗原結合が可能な部分は、抗体軽鎖可変領域(VL)及び抗体重鎖可変領域(VH)を含む。特定の態様では、「標的細胞抗原に特異的に結合することができる部分」は、Fab断片又はクロスFab断片である。
用語「共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分」は、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合するポリペプチド分子を指す。一態様では、抗原結合部分は、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーを介してシグナル伝達を活性化することができる。標的細胞抗原に特異的に結合することができる部分には、本明細書において更に定義される抗体及びその断片が含まれる。更に、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分としては、本明細書で更に定義される足場抗原結合タンパク質、例えば、設計された反復タンパク質又は設計された反復ドメインに基づく結合ドメインが挙げられる(例えば、国際公開第2002/020565号を参照のこと)。特に、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分は、抗体軽鎖可変領域(VL)及び抗体重鎖可変領域(VH)を含む。特定の態様では、「共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分」は、Fab断片又はクロスFab断片である。
用語「抗体」は最も広い意味で用いられ、様々な抗体構造を包含し、限定しないが、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、単一特異性及び多重特異性抗体(例えば二重特異性抗体)、及び、所望の抗原結合活性を示す限り、抗体断片を含む。
本明細書で使用される用語「モノクローナル抗体」とは、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を意味し、すなわち、例えば、天然に生じる突然変異を含むか又はモノクローナル抗体調製物の製造時に発生し、一般的に少量で存在している可能性のある変異体抗体を除き、集団を構成する個々の抗体は同一であり、及び/又は同じエピトープに結合する。異なる決定基(エピトープ)に対する異なる抗体を通常含むポリクローナル抗体調製物とは対照的に、モノクローナル抗体調製物の各モノクローナル抗体は、抗原上の単一の決定基に対するものである。
本明細書で使用する用語「単一特異性」抗体は、それぞれが同じ抗原の同じエピトープに結合する一又は複数の結合部位を有する抗体を意味する。用語「二重特異性」は、抗原結合分子が少なくとも2つの異なる抗原決定基に特異的に結合することができることを意味する。典型的には、二重特異性抗原結合分子は2つの抗原結合部位を含み、その各々は異なる抗原決定基に特異的である。特定の実施態様では、二重特異性抗原結合分子は、2つの抗原決定基、特に2つの異なる細胞上に発現される2つの抗原決定基に同時に結合することができる。
本出願において使用される「価数」という用語は、1つの異なる(区別できる)抗原決定基に特異的である抗原結合分子中の1つの異なる(区別できる)抗原決定基に特異的な特定の数の結合部位の存在を示す。そのようなものとして、用語「二価」、「四価」、及び「六価」は、抗原結合分子中に特定の抗原決定基に特異的であるそれぞれ2つの結合部位、4つの結合部位、及び6つの結合部位の存在を示す。本発明の特定の態様では、本発明による二重特異性抗原結合分子は、特定の抗原決定基に対して一価であることができ、それらが前記抗原決定基に対してただ1つの結合部位を有することを意味し、又は特定の抗原決定基に対して2価であることができ、それらが前記抗原決定基に対して2つの結合部位を有することを意味する。
用語「完全長抗体」、「インタクトな抗体」、及び「全抗体」は、本明細書中で互換的に使用され、天然型抗体構造と実質的に類似の構造を有する抗体を指す。「天然型抗体」は、様々な構造を有する天然に存在する免疫グロブリン分子を指す。例えば、天然型IgGクラスの抗体は、ジスルフィド結合している2つの軽鎖及び2つの重鎖からなる約150,000ダルトンのヘテロ四量体糖タンパク質である。N末端からC末端に、各重鎖は可変重鎖ドメイン又は重鎖可変ドメインとも呼ばれる可変領域(VH)を有し、その後に重鎖定常領域とも呼ばれる3つの定常ドメイン(CH1、CH2及びCH3)が続いている。同様に、N末端からC末端まで、各軽鎖は、可変軽鎖ドメイン又は軽鎖可変ドメインとも呼ばれる可変領域(VL)を有し、続いて軽鎖定常領域とも呼ばれる軽鎖定常ドメイン(CL)を有する。免疫グロブリンの重鎖は、α(IgA)、δ(IgD)、ε(IgE)、γ(IgG)、又はμ(IgM)と呼ばれる5つの種類のうちの一つに割当てることができ、それらの幾つかは更にサブタイプ、例えばγ1(IgG1)、γ2(IgG2)、γ3(IgG3)、γ4(IgG4)、α1(IgA1)及びα2(IgA2)に分けられる。抗体の軽鎖は、その定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、カッパ(κ)とラムダ(λ)と呼ばれる、2つの種類のうちの1つに割り当てることができる。
「抗体断片」とは、インタクトな抗体が結合する抗原に結合するインタクトな抗体の一部を含む、インタクトな抗体以外の分子を指す。抗体断片の例には、限定されないが、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’);ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、クロスFab断片;直鎖状抗体、単鎖抗体分子(例えばscFv);及び単一ドメイン抗体が含まれる。所定の抗体断片の総説については、Hudson et al., Nat Med 9, 129-134 (2003)を参照。scFv断片の総説については、例えば、Pluckthun, in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds., (Springer-Verlag, New York), pp. 269-315 (1994)を参照;また、国際公開第93/16185号;及び米国特許第5571894号及び第5587458号も参照。サルベージ受容体結合エピトープ残基を含み、in vivoでの半減期を増加させたFab及びF(ab’)2断片の議論については、米国特許第5869046号を参照されたい。ダイアボディは、二価又は二重特異性であり得る2つの抗原結合部位を有する抗体断片であり、例えば、欧州特許第404097号;国際公開第1993/01161号; Hudson et al., Nat. Med. 9:129-134 (2003);及びHollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6444-6448 (1993)を参照のこと。トリアボディ及びテトラボディもHudson et al., Nat. Med. 9:129-134 (2003)に記載されている。単一ドメイン抗体は、抗体の重鎖可変ドメインの全て又は一部、又は軽鎖可変ドメインの全て又は一部を含む抗体断片である。特定の実施態様では、単一ドメイン抗体は、ヒト単一ドメイン抗体である(Domantis,Inc.,Waltham,MA;例えば、米国特許第6248516(B1)号を参照)。抗体断片は様々な技術で作成することができ、限定されないが、本明細書に記載するように、インタクトな抗体のタンパク分解、並びに組換え宿主細胞(例えば、大腸菌又はファージ)による生産を含む。
インタクトな抗体のパパイン消化は、重鎖及び軽鎖可変ドメイン並びに軽鎖の定常ドメイン及び重鎖の第1の定常ドメイン(CH1)をそれぞれ含む「Fab」断片と呼ばれる2つの同一の抗原結合断片を生産する。本明細書で使用される場合、従って、用語「Fab」とは、VLドメイン及び軽鎖の定常ドメイン(CL)を含む軽鎖断片と、重鎖のVHドメイン及び第1の定常ドメイン(CH1)とを含む抗体断片を指す。Fab’断片は、抗体ヒンジ領域由来の1つ以上のシステインを含む重鎖CH1ドメインのカルボキシ末端に数個の残基が付加されている点でFab断片とは異なる。Fab’-SHは、定常ドメインのシステイン残基が遊離チオール基を有するFab’断片である。ペプシン処理により、2つの抗原結合部位(2つのFab断片)及びFc領域の一部を有するF(ab’)断片が得られる。本発明によれば、用語「Fab断片」は、以下に定義される「クロスFab断片」又は「クロスオーバーFab断片」も含む。
「クロスFab断片」又は「xFab断片」又は「クロスオーバーFab断片」という用語は、重鎖及び軽鎖の可変領域又は定常領域の何れかが交換されるFab断片を指す。クロスFab分子の2つの異なる鎖組成が可能であり、本発明の二重特異性抗体に含まれる:一方では、Fab重鎖及び軽鎖の可変領域が交換され、すなわち、クロスオーバーFab分子は、軽鎖可変領域(VL)及び重鎖定常領域(CH1)からなるペプチド鎖並びに重鎖可変領域(VH)及び軽鎖定常領域(CL)からなるペプチド鎖を含む。このクロスオーバーFab分子は、CrossFab(VLVH)とも呼ばれる。他方では、Fabの重鎖及び軽鎖の定常領域が交換される場合、クロスオーバーFab分子は、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖定常領域(CL)からなるペプチド鎖、並びに軽鎖可変領域(VL)及び重鎖定常領域(CH1)からなるペプチド鎖を含む。このクロスオーバーFab分子は、CrossFab(CLCH1)とも呼ばれる。
「単鎖Fab断片」又は「scFab」は、抗体重鎖可変ドメイン(VH)、抗体定常ドメイン1(CH1)、抗体軽鎖可変ドメイン(VL)、抗体軽鎖定常ドメイン(CL)及びリンカーからなるポリペプチドであり、ここで前記抗体ドメイン及び前記リンカーはN末端からC末端方向に次の順序:a)VH-CH1-リンカー-VL-CL、b)VL-CL-リンカー-VH-CH1、c)VH-CL-リンカー-VL-CH1又はd)VL-CH1-リンカー-VH-CLの1つを有し;前記リンカーは、少なくとも30アミノ酸、好ましくは32~50アミノ酸のポリペプチドである。前記単鎖Fab断片は、CLドメインとCH1ドメインとの間の天然のジスルフィド結合を介して安定化される。更に、これらの単鎖Fab分子は、システイン残基の挿入(例えば、Kabat番号付けによる可変重鎖の位置44及び可変軽鎖の位置100)を介した鎖間ジスルフィド結合の生成によって更に安定化され得る。
「クロスオーバー単鎖Fab断片」又は「x-scFab」は、抗体重鎖可変ドメイン(VH)、抗体定常ドメイン1(CH1)、抗体軽鎖可変ドメイン(VL)、抗体軽鎖定常ドメイン(CL)及びリンカーからなるポリペプチドであり、ここで前記抗体ドメイン及び前記リンカーはN末端からC末端方向に次の順序:a)VH-CL-リンカー-VL-CH1及びb)VL-CH1-リンカー-VH-CLの1つを有し;ここでVH及びVLは、抗原に特異的に結合する抗原結合部位を一緒に形成し、前記リンカーは少なくとも30アミノ酸のポリペプチドである。更に、これらのx-scFab分子は、システイン残基の挿入(例えば、Kabat番号付けによる可変重鎖の位置44及び可変軽鎖の位置100)を介した鎖間ジスルフィド結合の生成によって更に安定化され得る。
「単鎖可変断片(scFv)」は、約10個~約25個のアミノ酸の短いリンカーペプチドにより連結された抗体の重鎖(VH)及び軽鎖(VL)の可変領域の融合タンパク質である。リンカーは通常、柔軟性のためにグリシンが、並びに溶解性のためにセリン又はスレオニンが豊富であり、VのN末端をVのC末端に接続するか、又はその逆に接続することができる。このタンパク質は、定常領域の除去及びリンカーの導入にもかかわらず、元の抗体の特異性を保持する。scFv抗体は、例えば、Houston, J.S., Methods in Enzymol. 203 (1991) 46-96)に記載される。更に抗体断片は、VHドメインの特性、すなわちVLドメインと一緒に機能的抗原結合部位へと組み立てられることが可能である特性、又はVLドメインの特性、すなわちVHドメインと一緒に機能的抗原結合部位へと組み立てられることが可能である特性を有し、それにより全長抗体の抗原結合特性を提供する単鎖ポリペプチドを含む。
「足場抗原結合タンパク質」は当該技術分野で周知であり、例えば、フィブロネクチン及び設計されたアンキリンリピートタンパク質(DARPins)が、抗原結合ドメインのための代替の足場として使用されている(例えばGebauer and Skerra, Engineered protein scaffolds as next-generation antibody therapeuticsを参照)。Curr Opin Chem Biol 13:245-255 (2009)及びStumpp et al., Darpins: A new generation of protein therapeutics. Drug Discovery Today 13: 695-701 (2008)。本発明の一態様では、足場抗原結合タンパク質は、CTLA-4(Evibody)、リポカリン(アンチカリン)、プロテインAのZドメイン(アフィボディ(Affibody)などのプロテインA由来分子、A-ドメイン(アビマー(Avimer)/マキシボディ(Maxibody)、血清トランスフェリン(トランスボディ);設計されたアンキリンリピートタンパク質(DARPin)、抗体軽鎖又は重鎖の可変ドメイン(単一ドメイン抗体、sdAb)、抗体重鎖の可変ドメイン(ナノボディ、aVH)、VNAR断片、フィブロネクチン(AdNectin)、C型レクチンドメイン(テトラネクチン(Tetranectin));新規抗原受容体β-ラクタマーゼの可変ドメイン(VNAR断片)、ヒトγ-クリスタリン又はユビキチン(アフィリン分子);ヒトプロテアーゼ阻害剤のクニッツ型ドメイン、ノッチンファミリー由来のタンパク質などのミクロボディー、ペプチドアプタマー及びフィブロネクチン(アドネクチン)からなる群から選択される。CTLA-4(細胞傷害性Tリンパ球関連抗原4)は、主にCD4 T細胞上に発現するCD28ファミリーの受容体である。その細胞外ドメインは可変ドメイン様のIgフォールドを有する。抗体のCDRに対応するループを異種配列で置換して、異なる結合特性を付与することができる。異なる結合特異性を有するように改変されたCTLA-4分子は、エビボディー(Evibodies)としても知られている(例えば、米国特許第7166697B1号)。エビボディーは、抗体の単離された可変領域(例えば、ドメイン抗体)とほぼ同じサイズである。更なる詳細については、Journal of Immunological Methods 248 (1-2), 31-45 (2001)を参照。リポカリンは、ステロイド、ビリン、レチノイド及び脂質などの小さな疎水性分子を輸送する細胞外タンパク質のファミリーである。それらは、異なる標的抗原に結合するように改変することができる円錐構造の開放端に多数のループを有する強固なβシート二次構造を有する。アンチカリンは、160~180アミノ酸のサイズであり、リポカリンに由来する。更なる詳細は、Biochim Biophys Acta 1482: 337-350 (2000)、米国特許第7250297B1号及び米国特許出願公開第20070224633号を参照。アフィボディは、抗原に結合するように改変することができる、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)のプロテインAに由来する足場である。そのドメインは、約58個のアミノ酸の3つのらせん状の束からなる。ライブラリーは表面残基の無作為化によって生成されている。更なる詳細は、Protein Eng. Des. Sel. 2004, 17, 455-462及び欧州特許第1641818A1号を参照。アビマー(Avimer)は、Aドメインスキャフォールドファミリー由来のマルチドメインタンパク質である。約35アミノ酸の天然ドメインは、定義されたジスルフィド結合構造をとる。多様性は、Aドメインのファミリーによって示される自然のバリエーションをシャッフルすることによって生成される。更なる詳細は、Nature Biotechnology 23(12), 1556 - 1561 (2005) 及びExpert Opinion on Investigational Drugs 16(6), 909-917 (June 2007)を参照。トランスフェリンは単量体の血清輸送糖タンパク質である。トランスフェリンは、許容される表面ループにペプチド配列を挿入することによって、異なる標的抗原に結合するように改変することができる。改変されたトランスフェリン足場の例にはトランスボディ(Trans-body)が含まれる。更なる詳細は、J. Biol. Chem 274, 24066-24073 (1999)を参照。設計されたアンキリンリピートタンパク質(DARPins)は、内在性膜タンパク質の細胞骨格への付着を媒介するタンパク質のファミリーであるアンキリン(Ankyrin)に由来する。単一のアンキリンリピートは、2つのαヘリックス及びβターンからなる33残基のモチーフである。それらは、第1のαヘリックス及び各リピートのβターンの残基を無作為化することによって、異なる標的抗原に結合するように改変することができる。それらの結合界面は、モジュールの数を増加させることによって増加させることができる(親和性成熟の方法)。更なる詳細は、J. Mol. Biol. 332, 489-503 (2003), PNAS 100(4), 1700-1705 (2003) 及びJ. Mol. Biol. 369, 1015-1028 (2007) 及び米国特許出願公開第20040132028A1号を参照。単一ドメイン抗体は、単一の単量体可変抗体ドメインからなる抗体断片である。第1の単一ドメインは、ラクダ科動物由来の抗体重鎖の可変ドメイン(ナノボディ又はVH断片)に由来した。更に、単一ドメイン抗体という用語は、自律性ヒト重鎖可変ドメイン(aVH)又はサメ由来のVNAR断片を含む。フィブロネクチンは、抗原に結合するように改変することができる足場である。アドネクチンは、ヒトフィブロネクチンIII型(FN3)の15個の反復単位の第10ドメインの天然のアミノ酸配列の骨格からなる。β-サンドイッチの一端の3つのループは、アドネクチンが関心のある治療標的を特異的に認識することを可能にするように改変することができる。更なる詳細は、Protein Eng. Des. Sel. 18, 435- 444 (2005)、米国特許出願公開第20080139791号、国際公開第2005056764号及び米国特許第6818418B1号を参照。ペプチドアプタマーは、定常性の足場タンパク質、典型的には活性部位に挿入された拘束可変ペプチドループを含むチオレドキシン(TrxA)からなるコンビナトリアル認識分子である。更なる詳細は、Expert Opin. Biol. Ther. 5, 783-797 (2005)を参照。ミクロボディーは、3~4個のシステイン架橋を含む長さが25~50アミノ酸の天然に存在する微小タンパク質(microprotein)に由来し、微小タンパク質の例には、KalataBI及びコノトキシン及びノッチンが含まれる。微小タンパク質は、その微小タンパク質の全体的な折り畳みに影響を与えることなく最大25個のアミノ酸を含むように改変することができるループを有する。改変されたノッチンドメインの更なる詳細については、国際公開第2008098796号を参照。
参照分子と「同じエピトープに結合する抗原結合分子」とは、競合アッセイにおいて参照分子とその抗原との結合を50%以上遮断する抗原結合分子を指し、逆に参照分子は、競合アッセイにおいて抗原結合分子のその抗原に対する結合を50%以上遮断する。
用語「抗原結合ドメイン」又は「抗原結合部位」は、抗原の一部又は全部に特異的に結合し、かつ相補的である領域を含む抗原結合分子の部分を指す。抗原が大きい場合、抗原結合分子は抗原の特定の部分にのみ結合することができ、その部分はエピトープと呼ばれる。抗原結合ドメインは、例えば、一又は複数の可変ドメイン(可変領域とも呼ばれる)によって提供され得る。好ましくは、抗原結合ドメインは、抗体軽鎖可変領域(VL)及び抗体重鎖可変領域(VH)を含む。
本明細書において使用される用語「抗原決定基」は、「抗原」及び「エピトープ」と同義であり、抗原結合部分が結合し、抗原結合部分-抗原複合体を形成するポリペプチド巨大分子上の部位(例えば、アミノ酸の連続的広がり又は非連続的アミノ酸の異なる領域から形成される立体配座構造)を指す。有用な抗原決定基は、例えば、腫瘍細胞の表面に、ウイルス感染細胞の表面に、他の疾患細胞の表面に、免疫細胞の表面に、血清中に遊離した状態で、及び/又は細胞外マトリックス(ECM)に見出すことができる。本明細書の抗原として有用なタンパク質は、他に指示がない限り、霊長類(例えば、ヒト)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳類を含む、任意の脊椎動物源由来のタンパク質の任意の天然型であり得る。特定の実施態様では、抗原はヒトタンパク質である。本明細書において特定のタンパク質が言及される場合、その用語は「完全長」の未処理のタンパク質、並びに細胞内でのプロセシングから生じる任意の形態のタンパク質を包含する。その用語はまた、天然に存在するタンパク質の変異体、例えば、スプライス変異体又は対立遺伝子変異体を包含する。
「特異的に結合」とは、結合が、抗原について選択的であり、望ましくない相互作用又は非特異的相互作用とは区別可能であることを意味する。抗原結合分子の、特定の抗原への結合能は、酵素結合免疫吸着法(ELISA)又は当業者によく知られた他の技術、例えば表面プラズモン共鳴(SPR)技術(BIAcore計器上での解析)(Liljeblad et al., Glyco J 17, 323-329 (2000))、及び古典的結合アッセイ(Heeley, Endocr Res 28, 217-229 (2002))により測定することができる。一実施態様では、抗原結合分子の無関係なタンパク質への結合の程度は、例えばSPRによって測定した場合、抗原結合分子の抗原への結合の約10%未満である。特定の実施態様では、抗原に結合する分子は、≦1μM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM、又は≦0.001nM(例えば10-8M以下、例えば10-8M~10-13M、例えば10-9M~10-13M)の解離定数(Kd)を有する。
「親和性」又は「結合親和性」は、分子(例えば、抗体)の単一の結合部位とその結合パートナー(例えば、抗原)との間の非共有相互作用の総和の強度を指す。本明細書で使用する場合、特に断らない限り、「結合親和性」は、結合対(例えば、抗体と抗原)のメンバー間の1:1の相互作用を反映する固有の結合親和性を指す。分子Xの、そのパートナーYに対する親和性は、通常、解離定数(Kd)によって表される。この解離定数(Kd)は、解離速度定数と会合速度定数(それぞれ、koff及びkon)の比である。従って、等価な親和性は、速度定数の比が同じままである限り、異なる速度定数を含み得る。親和性は、本明細書中に記載のものを含む当該技術分野で周知の一般的な方法により測定することができる。親和性を測定するための特定の方法は、表面プラズモン共鳴(SPR)である。
「親和性成熟」抗体とは、変化を有しない親抗体と比較して、一又は複数の超可変領域(HVR)に一又は複数の変化があり、かかる変化が抗原に対する抗体の親和性の改善をもたらす抗体を指す。
本明細書において使用される「標的細胞抗原」は、標的細胞、例えばがん細胞又は腫瘍間質の細胞といった腫瘍内細胞の表面に提示される抗原決定基を指す。特定の実施態様では、標的細胞抗原は、腫瘍細胞の表面上の抗原である。一実施態様では、標的細胞抗原は、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、がん胎児性抗原(CEA)、メラノーマ関連コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)、上皮増殖因子受容体(EGFR)、CD19、CD20、及びCD33からなる群から選択される。特に、標的細胞抗原は線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)である。
特に断りのない限り、プロリルエンドペプチダーゼFAP又はセプラーゼ(EC3.4.21)としても知られている用語「線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)」は、霊長類(例えば、ヒト)、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳類を含む任意の脊椎動物源由来の任意の天然型FAPを指す。その用語は、「完全長」の未処理のFAP並びに細胞内でのプロセシングから生じた任意の形態のFAPを包含する。その用語はまた、天然に存在するFAPの変異体、例えばスプライスバリアント又は対立遺伝子変異体をも包含する。一実施態様では、本発明の抗原結合分子は、ヒト、マウス及び/又はカニクイザルFAPに特異的に結合することができる。ヒトFAPのアミノ酸配列はUniProt(www.uniprot.org)アクセッション番号Q12884(バージョン149、配列番号84)、又はNCBI(www.ncbi.nlm.nih.gov/)RefSeq NP_004451.2に示されている。ヒトFAPの細胞外ドメイン(ECD)は、アミノ酸位置26から760に及ぶ。Hisタグ付きヒトFAP ECDのアミノ酸配列及びヌクレオチド配列をそれぞれ配列番号85及び86に示す。マウスFAPのアミノ酸配列はUniProtアクセッション番号P97321(バージョン126、配列番号87)、又はNCBI RefSeq NP_032012.1に示されている。マウスFAPの細胞外ドメイン(ECD)は、アミノ酸位置26から761に及ぶ。配列番号88及び89は、それぞれHisタグ付きマウスFAP ECDのアミノ酸配列及びヌクレオチド配列を示す。配列番号90及び91は、それぞれHisタグ付きカニクイザルFAP ECDのアミノ酸配列及びヌクレオチド配列を示す。好ましくは、本発明の抗FAP結合分子はFAPの細胞外ドメインに結合する。
特に断りのない限り、がん胎児性抗原関連細胞接着分子5(CEACAM5)としても知られている用語「がん胎児性抗原(CEA)」は、霊長類(例えば、ヒト)、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳類を含む任意の脊椎動物源由来の任意の天然型CEAを指す。ヒトCEAのアミノ酸配列はUniProtアクセッション番号P06731(バージョン151、配列番号92)に示されている。特に断りのない限り、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン4(CSPG4)としても知られている用語「メラノーマ関連コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)」は、霊長類(例えば、ヒト)、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳類を含む任意の脊椎動物源由来の任意の天然型MCSPを指す。ヒトMCSPのアミノ酸配列はUniProtアクセッション番号Q6UVK1(バージョン103、配列番号93)に示されている。特に断りのない限り、プロトオンコジーンc-ErbB-1又は受容体チロシンタンパク質キナーゼerbB-1とも呼ばれる用語「上皮増殖因子受容体(EGFR)」は、霊長類(例えば、ヒト)、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳類を含む任意の脊椎動物源由来の任意の天然型EGFRを指す。ヒトEGFRのアミノ酸配列はUniProtアクセッション番号P00533(バージョン211、配列番号94)に示されている。特に断りのない限り、用語「CD19」は、Bリンパ球表面抗原B4又はT細胞表面抗原Leu-12としても知られているBリンパ球抗原CD19を指し、霊長類(例えば、ヒト)、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳類を含む任意の脊椎動物源由来の任意の天然型CD19を含む。ヒトCD19のアミノ酸配列はUniProtアクセッション番号P15391(バージョン160、配列番号95)に示されている。特に断りのない限り、「CD20」は、膜貫通型4ドメインサブファミリーメンバー1(MS4A1)、Bリンパ球表面抗原B1又は白血球表面抗原Leu-16としても知られているBリンパ球抗原CD20を指し、霊長類(例えば、ヒト)、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳類を含む任意の脊椎動物源由来の任意の天然型CD20を含む。ヒトCD20のアミノ酸配列はUniProtアクセッション番号P11836(バージョン149、配列番号96)に示されている。特に断りのない限り、「CD33」は、SIGLEC3又はgp67としても知られる骨髄細胞表面抗原CD33を指し、霊長類(例えば、ヒト)、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)などの哺乳類を含む任意の脊椎動物源由来の任意の天然型CD33を含む。ヒトCD33のアミノ酸配列はUniProtアクセッション番号P20138(バージョン157、配列番号97)に示されている。
用語「可変領域」又は「可変ドメイン」は、抗原結合分子の抗原への結合に関与する抗体の重鎖又は軽鎖のドメインを指す。天然型抗体の重鎖及び軽鎖の可変ドメイン(それぞれVH及びVL)は、一般に類似の構造を有し、各ドメインは4つの保存されたフレームワーク領域(FR)及び3つの超可変領域(HVR)を含む。例えば、Kindt et al., Kuby Immunology, 6th ed., W.H. Freeman and Co., page 91 (2007)を参照。抗原結合特異性を付与するには、単一のVH又はVLドメインで十分である。
本明細書で使用される用語「超可変領域」又は「HVR」は、配列が超可変であるか、及び/又は構造的に定義されたループ(「超可変ループ」)を形成する抗体可変ドメインの各領域を指す。一般的に、天然型4鎖抗体は、VHに3つ(H1、H2、H3)、及びVLに3つ(L1、L2、L3)の計6つのHVRSを含む。HVRは、一般的に超可変ループ由来及び/又は「相補性決定領域」(CDR)由来のアミノ酸残基を含み、後者は最も高い配列可変性を有し、かつ/又は抗原認識に関与している。典型的な超可変ループはアミノ酸残基26-32(L1)、50-52(L2)、91-96(L3)、26-32(H1)、53-55(H2)、及び96-101(H3)で生じる。(Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987))。典型的なCDR(CDR-L1、CDR-L2、CDR-L3、CDR-H1、CDR-H2、及びCDR-H3)は、アミノ酸残基L1の24-34、L2の50-56、L3の89-97、H1の31-35B、H2の50-65、及びH3の95-102に生じる。(Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991))。超可変領域(HVR)は、相補性決定領域(CDR)とも呼ばれ、これらの用語は、抗原結合領域を形成する可変領域の部分に言及して本明細書では交換可能に使用される。このような特定の領域は、Kabat et al., U.S. Dept. of Health and Human Services, "Sequences of Proteins of Immunological Interest" (1983)及びChothia et al., J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987)に記載されており、その定義には、互いに比較されたときのアミノ酸残基の重複又はサブセットが含まれる。それにもかかわらず、抗体又はその変異体のCDRを指すために何れかの定義を適用することは、本明細書で定義及び使用される用語の範囲内にあることが意図される。上記文献の各々により定義されるCDRを包含する適切なアミノ酸残基を、比較として以下の表Aに明記した。特定のCDRを包含する正確な残基数は、CDRの配列及び大きさに応じて変化するであろう。当業者であれば、抗体の可変領域のアミノ酸配列を前提に、何れの残基が特定のCDRを含むかを、常套的に決定することができる。
Figure 0007034066000001
Kabatらは、あらゆる抗体に適用可能な可変領域配列の番号付けシステムも定義した。当業者であれば、配列自体を超える実験データに頼らなくとも、この「Kabat番号付け」のシステムを任意の可変領域配列に明確に割り当てることができる。ここで使用される「Kabat番号付け」は、Kabat et al., U.S. Dept. of Health and Human Services, "Sequence of Proteins of Immunological Interest" (1983)によって規定された番号付けシステムを指す。特に断らない限り、抗体可変領域内における特定のアミノ酸残基の位置の番号付けへの言及は、Kabat番号付けシステムに従っている。
VHのCDR1の例外を除いて、CDRは一般的に超可変ループを形成するアミノ酸残基を含む。CDRは、抗原に接触する残基である「特異性決定残基」又は「SDR」を含む。SDRは、短縮(abbreviated-)CDR、又はa-CDRと呼ばれるCDRの領域内に含まれている。例示的なa-CDR(a-CDR-L1、a-CDR-L2、a-CDR-L3、a-CDR-H1、a-CDR-H2、及びa-CDR-H3)は、アミノ酸残基L1の31-34、L2の50-55、L3の89-96、H1の31-35B、H2の50-58、及びH3の95-102に生じる。(Almagro and Fransson, Front. Biosci. 13:1619-1633 (2008)を参照)。特に断らない限り、可変ドメイン内のHVR残基及び他の残基(例えば、FR残基)は、本明細書では上掲のKabatらに従って番号付けされる。
「フレームワーク」又は「FR」は、超可変領域(HVR)残基以外の可変ドメイン残基を指す。可変ドメインのFRは、一般的に4つのFRドメイン:FR1、FR2、FR3、及びFR4からなる。従って、HVR配列及びFR配列は、一般にVH(又はVL)の次の配列に現れる:FR1-H1(L1)-FR2-H2(L2)-FR3-H3(L3)-FR4。
用語「キメラ」抗体は、重鎖及び/又は軽鎖の一部分が特定の起源又は種に由来し、一方重鎖及び/又は軽鎖の残りは異なる起源又は種に由来する抗体を指す。
抗体の「クラス」は、その重鎖が保有する定常ドメイン又は定常領域のタイプを指す。抗体には5つの主要なクラス、すなわちIgA、IgD、IgE、IgG、及びIgMがあり、これらの幾つかは、更にサブクラス(アイソタイプ)、例えばIgG、IgG、IgG、IgG、IGA、及びIgAに分けることができる。免疫グロブリンの異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインは、それぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。
「ヒト化」抗体は、非ヒトHVR由来のアミノ酸残基及びヒトFR由来のアミノ酸残基を含むキメラ抗体を指す。特定の実施態様では、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含み、ここではHVR(例えば、CDR)の全て又は実質的に全てが非ヒト抗体のものに対応し、FRの全て又は実質的に全てがヒト抗体のものに対応する。ヒト化抗体は、任意で、ヒト抗体由来の抗体定常領域の少なくとも一部を含んでもよい。抗体の「ヒト化型」、例えば、非ヒト抗体は、ヒト化を遂げた抗体を指す。本発明に包含される他の型の「ヒト化抗体」は、特にC1q結合及び/又はFc受容体(FcR)結合に関して本発明による特性を生成するために、定常領域が元の抗体のそれから更に修飾されるか又は変更されているものである。
「ヒト」抗体は、ヒト又はヒト細胞により産生されるか、又はヒト抗体のレパートリーや他のヒト抗体をコードする配列を利用した非ヒト起源に由来する抗体のそれに対応するアミノ酸配列を有するものである。ヒト抗体のこの定義は、非ヒト抗原結合残基を含むヒト化抗体を特に除外する。
本明細書の用語「Fcドメイン」又は「Fc領域」は、定常領域の少なくとも一部を含む、抗体重鎖のC末端領域を定義するために使用される。この用語は、天然配列Fc領域及び変異体Fc領域を含む。IgG Fc領域はIgG CH2及びIgG CH3ドメインを含む。ヒトIgG Fc領域の「CH2ドメイン」は、通常、約231位のアミノ酸残基から約340位のアミノ酸残基に及ぶ。一実施態様では、糖鎖がCH2ドメインに結合される。本明細書のCH2ドメインは、天然配列CH2ドメイン又は変異体CH2ドメインであり得る。「CH3ドメイン」は、Fc領域のCH2ドメインのC末端の残基(すなわち、IgGの約341位のアミノ酸残基から約447位のアミノ酸残基まで)のストレッチを含む。本明細書のCH3領域は、天然配列CH3ドメイン又は変異体CH3ドメインであり得る(例えば、1つの鎖に導入された「隆起」(「ノブ」)を有するCH3ドメイン及び他の鎖の対応する導入された「空洞」(「ホール」)を有するもの;参照により本明細書に明確に組み込まれる米国特許第5821333号を参照)。そのような変異体CH3ドメインは、本明細書に記載の2つの同一でない抗体重鎖のヘテロ二量化を促進するために使用され得る.一実施態様では、ヒトIgG重鎖Fc領域は、Cys226又はPro230から重鎖のカルボキシル末端にまで及ぶ。しかしながら、Fc領域のC末端リジン(Lys447)は、存在しても、存在しなくてもよい。本明細書において他に特定されない限り、Fc領域又は定常領域内のアミノ酸残基の番号付けは、Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD, 1991に記載されるように、EUインデックスとも呼ばれるEU番号付けシステムに従う。
ノブ・イントゥー・ホール技術は、例えば、米国特許第5731168号;米国特許第7695936号; Ridgway et al., Prot Eng 9, 617-621 (1996)及びCarter, J Immunol Meth 248, 7-15 (2001)に記載される。通常、方法は、隆起がそれに対応する空洞内に位置できるように、第1のポリペプチドの接触面に隆起(「ノブ」)を、及び第2のポリペプチドの接触面に対応する空洞(「ホール」)をそれぞれ導入することにより、ヘテロ二量体形成を促進し、かつホモ二量体形成を妨害することを伴う。隆起は、第1のポリペプチドの接触面由来の小さなアミノ酸側鎖を大きな側鎖(例えば、チロシン又はトリプトファン)で置き換えることにより構築される。隆起と同じか又は同様のサイズの相補的空洞は、大きなアミノ酸側鎖を小さいもの(例えばアラニン又はスレオニン)で置き換えることにより、第2のポリペプチドの接触面に作り出される。隆起と空洞は、ポリペプチドをコードする核酸を、例えば部位特異的突然変異誘発により、又はペプチド合成により、変えることにより作り出すことができる。特定の実施態様では、ノブ修飾は、Fcドメインの2つのサブユニットの1つにアミノ酸置換T366Wを含み、ホール修飾は、Fcドメインの2つのサブユニットのうちの他方にアミノ酸置換T366S、L368A及びY407Vを含む。更なる特定の実施態様では、ノブ修飾を含むFcドメインのサブユニットは、アミノ酸置換S354Cを更に含み、ホール修飾を含むFcドメインのサブユニットは、アミノ酸置換Y349Cを更に含む。これら2つのシステイン残基の導入は、Fc領域の2つのサブユニット間のジスルフィド架橋の形成をもたらし、従って二量体を更に安定化する(Carter, J Immunol Methods 248, 7-15 (2001))。
「免疫グロブリンのFc領域と等価な領域」は、免疫グロブリンのFc領域の天然に存在する対立遺伝子変異体、並びに置換、付加又は欠失を生じるが、エフェクター機能(抗体依存性細胞傷害など)を媒介する免疫グロブリンの能力を実質的に低下させない改変を有する変異体を含むように意図されている。例えば、一又は複数のアミノ酸を、免疫グロブリンのFc領域のN末端又はC末端から、生物学的機能を実質的に失うことなく欠失させることができる。そのような変異体は、活性に対して最小の影響を有するように、当該技術分野で周知の一般的な規則に従って選択することができる(例えば、Bowie, J. U. et al., Science 247:1306-10 (1990)を参照)。
用語「エフェクター機能」は、抗体のアイソタイプにより変わる、抗体のFc領域に起因する生物学的活性を指す。抗体エフェクター機能の例には、C1q結合及び補体依存性細胞傷害(CDC)、Fc受容体結合、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)、抗体依存性細胞貪食(ADCP)、サイトカイン分泌、抗原提示細胞による免疫複合体媒介抗原取り込み、細胞表面受容体(例えば、B細胞受容体)のダウンレギュレーション、及びB細胞の活性化が含まれる。
Fc受容体結合依存性エフェクター機能は、抗体のFc領域と、造血細胞上の特殊な細胞表面受容体であるFc受容体(FcR)との相互作用によって媒介され得る。Fc受容体は免疫グロブリンスーパーファミリーに属し、免疫複合体の食作用による抗体被覆病原体の除去と、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)を介して、対応する抗体で被覆された赤血球及び種々の他の細胞標的(例えば腫瘍細胞)の溶解の両方を媒介することが示されている(例えば、Van de Winkel, J.G. and Anderson, C.L., J. Leukoc. Biol. 49 (1991) 511-524を参照)。FcRは、免疫グロブリンアイソタイプに対するそれらの特異性によって定義される:IgG抗体のFc受容体はFcγRと呼ばれる。Fc受容体結合は、例えば、 Ravetch, J.V. and Kinet, J.P., Annu. Rev. Immunol. 9 (1991) 457-492; Capel, P.J., et al., Immunomethods 4 (1994) 25-34; de Haas, M., et al., J. Lab. Clin. Med. 126 (1995) 330-341;及びGessner, J.E., et al., Ann. Hematol. 76 (1998) 231-248に記載される。
IgG抗体のFc領域に対する受容体(FcγR)の架橋は、食作用、抗体依存性細胞傷害、及び炎症性メディエーターの放出、並びに免疫複合体クリアランス及び抗体産生の調節を含む広範囲のエフェクター機能を誘発する。ヒトでは、FcγRの3つのクラスが特徴づけられており、
-FcγRI(CD64)は単量体IgGと高親和性で結合し、マクロファージ、単球、好中球、及び好酸球上に発現する。アミノ酸残基E233-G236、P238、D265、N297、A327及びP329(KabatのEUインデックスによる番号付け)の少なくとも1つにおける、IgGのFc領域における改変は、FcγRIへの結合を減少させる。IgG1及びIgG4に置換された位置233-236のIgG2残基は、FcγRIとの結合を千分の一に減少させ、抗体感作赤血球に対するヒト単球応答を排除した(Armour, K.L., et al., Eur. J. Immunol. 29 (1999) 2613-2624)。
-FcγRII(CD32)は、中程度から低い親和性で複合体化したIgGに結合し、広く発現される。この受容体は、2つのサブタイプ、FcγRIIA及びFcγRIIBに分けることができる。FcγRIIAは、死滅に関与する多くの細胞(例えば、マクロファージ、単球、好中球)に見られ、死滅プロセスを活性化するようである。FcγRIIBは、阻害プロセスにおいて役割を果たすようであり、B細胞、マクロファージ、並びに肥満細胞及び好酸球に見られる。B細胞では、更なる免疫グロブリン産生及び例えばIgEクラスへのアイソタイプスイッチングを抑制するように機能するようである。マクロファージでは、FcγRIIBは、FcγRIIAを介して媒介される食作用を阻害するように作用する。好酸球及び肥満細胞において、B型は、その別個の受容体へのIgE結合を介してこれらの細胞の活性化を抑制するのに役立ち得る。FcγRIIAに対する結合の減少は、例えば、アミノ酸残基E233-G236、P238、D265、N297、A327、P329、D270、Q295、A327、R292、及びK414の少なくとも1つに突然変異を有するIgG Fc領域を含む抗体について見出される(KabatのEUインデックスによる番号付け)。
-FcγRIII(CD16)は、中程度から低い親和性でIgGに結合し、2つのタイプとして存在する。FcγRIIIAは、NK細胞、マクロファージ、好酸球、及び幾つかの単球及びT細胞上に見出され、ADCCを媒介する。FcγRIIIBは好中球上で高度に発現される。FcγRIIAへの結合の減少は、例えば、アミノ酸残基E233-G236、P238、D265、N297、A327、P329、D270、Q295、A327、S239、E269、E293、Y296、V303、A327、K338、及びD376の少なくとも1つに突然変異を有するIgG Fc領域を含む抗体について見出される(KabatのEUインデックスによる番号付け)。
Fc受容体に対するヒトIgG1上の結合部位のマッピング、上記突然変異部位、及びFcγRI及びFcγRIIAへの結合を測定するための方法は、Shields, R.L., et al. J. Biol. Chem. 276 (2001) 6591-6604に記載される。
用語「ADCC」又は「抗体依存性細胞傷害」は、Fc受容体結合によって媒介される機能であり、エフェクター細胞の存在下における本明細書中に報告される抗体による標的細胞の溶解を指す。ADCCを媒介する初期段階を誘導する抗体の能力を、FcγRI及び/又はFcγRIIAを組換え発現する細胞又はNK細胞(本質的にFcγRIIIAを発現する)などの、Fcγ受容体を発現する細胞に対するそれらの結合を測定することによって調べる。特に、NK細胞上のFcγRへの結合を測定する。
「活性化Fc受容体」は、抗体のFc領域の結合に続いて、エフェクター機能を実行するように受容体保有細胞を刺激するシグナル伝達現象を生じさせるFc受容体である。活性化Fc受容体には、FcγRIIIa(CD16a)、FcγRI(CD64)、FcγRIIa(CD32)、及びFcαRI(CD89)が含まれる。特定の活性化Fc受容体は、ヒトFcγRIIIaである(UniProtアクセッション番号P08637、バージョン141参照)。
「腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリー」又は「TNF受容体スーパーファミリー」は、現在、27の受容体からなる。これは、細胞外システインリッチドメイン(CRD)を介して腫瘍壊死因子(TNF)に結合する能力を特徴とするサイトカイン受容体の群である。これらの偽リピートは、受容体鎖内の高度に保存されたシステイン残基によって生成される鎖内ジスルフィドによって定義される。神経成長因子(NGF)を除いて、全てのTNFは典型的なTNFアルファに相同である。それらの活性型では、大部分のTNF受容体は、血漿膜中に三量体複合体を形成する。従って、ほとんどのTNF受容体は膜貫通ドメイン(TMD)を含む。これらの受容体の幾つかはまた、リガンド結合後にカスパーゼ相互作用タンパク質を補充してカスパーゼ活性化の外因性経路を開始させる細胞内デスドメイン(DD)を含む。デスドメインを欠いている他のTNFスーパーファミリー受容体は、TNF受容体関連因子に結合し、増殖又は分化を引き起こし得る細胞内シグナル伝達経路を活性化する。これらの受容体はまた、アポトーシスを開始することもできるが、間接的な機構を介してアポトーシスを開始する。アポトーシスを調節することに加えて、幾つかのTNFスーパーファミリー受容体は、B細胞恒常性及び活性化、ナチュラルキラー細胞活性化、及びT細胞同時刺激などの免疫細胞機能の調節に関与する。幾つかの他のものは、毛包発達及び破骨細胞発達などの細胞型特異的応答を調節する。TNF受容体スーパーファミリーのメンバーには、以下が含まれる:腫瘍壊死因子受容体1(1A)(TNFRSF1A、CD120a)、腫瘍壊死因子受容体2(1B)(TNFRSF1B、CD120b)、リンパ毒素ベータ受容体(LTBR、CD18)、OX40(TNFRSF4、CD134)、CD40(Bp50)、Fas受容体(Apo-1、CD95、FAS)、デコイ受容体3(TR6、M68、TNFRSF6B)、CD27(S152、Tp55)、CD30(Ki-1、TNFRSF8)、4-1BB(CD137、TNFRSF9)、DR4(TRAILR1、Apo-2、CD261、TNFRSF10A)、DR5(TRAILR2、CD262、TNFRSF10B)、デコイ受容体1(TRAILR3、CD263、TNFRSF10C)、デコイ受容体2(TRAILR4、CD264、TNFRSF10D)、RANK(CD265、TNFRSF11A)、オステオプロテゲリン(OCIF、TR1、TNFRSF11B)、TWEAK受容体(Fn14、CD266、TNFRSF12A)、TACI(CD267、TNFRSF13B)、BAFF受容体(CD268、TNFRSF13C)、ヘルペスウイルスエントリメディエーター(HVEM、TR2、CD270、TNFRSF14)、神経成長因子受容体(p75NTR、CD271、NGFR)、B細胞成熟抗原(CD269、TNFRSF17)、グルココルチコイド誘発TNFR関連(GITR、AITR、CD357、TNFRSF18)、TROY(TNFRSF19)、DR6(CD358、TNFRSF21)、DR3(Apo-3、TRAMP、WS-1、TNFRSF25)、及びエクトジスプラシンA2受容体(XEDAR、EDA2R)。
腫瘍壊死因子受容体(TNFR)ファミリーの幾つかのメンバーは、T細胞応答を維持するための初期T細胞活性化後に機能する。「共刺激TNF受容体ファミリーメンバー」又は「共刺激TNFファミリー受容体」という用語は、T細胞の増殖及びサイトカイン産生を共刺激することができるTNF受容体ファミリーメンバーのサブグループを指す。この用語は、特に断らない限り、霊長類(例えばヒト)、非ヒト霊長類(例えばカニクイザル)及びげっ歯類(例えば、マウス、ラット)などの哺乳動物を含む任意の脊椎動物由来の任意の天然型TNFファミリー受容体を指す。本発明の特定の実施態様では、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーは、OX40(CD134)、4-1BB(CD137)、CD27、HVEM(CD270)、CD30、及びGITRからなる群から選択され、それらの全てがT細胞に対して共刺激効果を有することができる。より具体的には、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーは、OX40及び4-1BBからなる群から選択される。
TNF受容体ファミリーメンバーの更なる情報、特に配列は、Uniprot(www.uniprot.org)などの公的に入手可能なデータベースから得ることができる。例えば、ヒト共刺激TNF受容体は、以下のアミノ酸配列を有する:ヒトOX40(UniProtアクセッション番号P43489、配列番号98)、ヒト4-1BB(UniProtアクセッション番号Q07011、配列番号99)、ヒトCD27(UniProtアクセッション番号P26842、配列番号100)、ヒトHVEM(UniProtアクセッション番号Q92956、配列番号101)、ヒトCD30(UniProtアクセッション番号P28908、配列番号102)、及びヒトGITR(UniProtアクセッション番号Q9Y5U5、配列番号103)。
特に断らない限り、本明細書で使用する用語「OX40」は、霊長類(例えばヒト)及びげっ歯類(例えば、マウス、ラット)などの哺乳動物を含む任意の脊椎動物由来の任意の天然型OX40を指す。その用語は、「完全長」で未処理のOX40、並びに細胞内でのプロセシングから生じた任意の形態のOX40を含む。その用語はまた、OX40の天然に生じる変異体、例えば、スプライスバリアント又は対立遺伝子変異体を含む。例示的なヒトOX40のアミノ酸配列を配列番号98(Uniprot P43489、バージョン112)に示し、例示的なマウスOX40のアミノ酸配列を配列番号104(Uniprot P47741、バージョン101)に示す。
用語「抗OX40抗体」、「抗OX40」、「OX40抗体」及び「OX40に特異的に結合する抗体」は、OX40を標的とするうえで診断薬及び/又は治療剤として抗体が有用であるように、十分な親和性でOX40に結合することができる抗体を指す。一実施態様では、抗OX40抗体の、無関係な、非OX40タンパク質への結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)又はフローサイトメトリー(FACS)によって測定される場合、抗体のOX40への結合の約10%未満である。特定の実施態様では、OX40に結合する抗体は、≦1μM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM、又は≦0.001nM(例えば10-6M以下、例えば10-68M~10-13M、例えば10-8M~10-10M)の解離定数(K)を有する。
特に断らない限り、本明細書で使用する用語「4-1BB」は、霊長類(例えばヒト)及びげっ歯類(例えば、マウス、ラット)などの哺乳動物を含む任意の脊椎動物由来の任意の天然型4-1BBを指す。その用語は、「完全長」で未処理の4-1BB、並びに細胞内でのプロセシングから生じた任意の形態の4-1BBを含む。その用語はまた、4-1BBの天然に生じる変異体、例えば、スプライスバリアント又は対立遺伝子変異体を含む。例示的なヒト4-1BBのアミノ酸配列は配列番号99(Uniprotアクセッション番号Q07011)に示され、例示的なマウス4-1BBのアミノ酸配列は配列番号105(Uniprotアクセッション番号P20334)に示され、例示的なカニクイザル4-1BB(Macaca mulatta由来)のアミノ酸配列は配列番号106(Uniprotアクセッション番号F6W5G6)に示される。
用語「抗4-1BB抗体」、「抗4-1BB」、「4-1BB抗体」及び「4-1BBに特異的に結合する抗体」は、4-1BBを標的とするうえで診断薬及び/又は治療剤として抗体が有用であるように、十分な親和性で4-1BBに結合することができる抗体を指す。一実施態様では、抗4-1BB抗体の、無関係な、非4-1BBタンパク質への結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)又はフローサイトメトリー(FACS)によって測定される場合、抗体の4-1BBへの結合の約10%未満である。特定の実施態様では、4-1BBに結合する抗体は、≦1μM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM、又は≦0.001nM(例えば10-6M以下、例えば10-68M~10-13M、例えば10-8M~10-10M)の解離定数(K)を有する。
用語「ペプチドリンカー」は、1つ以上のアミノ酸、典型的には約2~20アミノ酸を含むペプチドを指す。ペプチドリンカーは当該技術分野において周知であり、本願明細書に記載される。適切な非免疫原性リンカーペプチドは、例えば(GS)、(SG又はG(SGのペプチドリンカーであり、ここで「n」は、一般に1~10の数、典型的には2~4の間の数、特に2であり、すなわち、ペプチドはGGGGS(配列番号107)GGGGSGGGGS(配列番号108)、SGGGGSGGGG(配列番号109)及びGGGGSGGGGSGGGG(配列番号110)からなる群から選択されるが、配列GSPGSSSSGS(配列番号111)、(G4S)(配列番号112)、(G4S)(配列番号113)、GSGSGSGS(配列番号114)、GSGSGNGS(配列番号115)、GGSGSGSG(配列番号116)、GGSGSG(配列番号117)、GGSG(配列番号118)、GGSGNGSG(配列番号119)、GGNGSGSG(配列番号120)及びGGNGSG(配列番号121)も含む。特に興味のあるペプチドリンカーは、(G4S)(配列番号107)、(GS)又はGGGGSGGGGS(配列番号108)及びGSPGSSSSGS(配列番号111)である。
本願内で使用される場合、用語「アミノ酸」は、アラニン(3文字コード:ala、1文字コード:A)、アルギニン(arg、R)、アスパラギン(asn、N)、アスパラギン酸(asp、D)、システイン(cys、C)、グルタミン(gln、Q)、グルタミン酸(glu、E)、グリシン(gly、G)、ヒスチジン(his、H)、イソロイシン(ile、I)、ロイシン(leu、L)、リジン(lys、K)、メチオニン(met、M)、フェニルアラニン(phe、F)、プロリン(pro、P)、セリン(ser、S)、スレオニン(thr、T)、トリプトファン(trp、W)、チロシン(tyr、Y)、及びバリン(val、V)を含む天然に存在するカルボキシαアミノ酸の群を意味する。
「融合された」又は「連結された」とは、構成要素(例えば、抗体の重鎖及びFab断片)が、直接的に又は1つ以上のペプチドリンカーを介してペプチド結合によって連結されることを意味する。
参照ポリペプチド(タンパク質)配列に対する「アミノ酸配列同一性パーセント(%)」は、最大の配列同一性パーセントを得るように配列を整列させ、必要に応じてギャップを導入した後の、いかなる保存的置換も配列同一性の一部とみなさない、参照ポリペプチドのアミノ酸残基と同一である候補配列のアミノ酸残基の百分率として定義される。アミノ酸配列同一性パーセントを決定する目的のためのアラインメントは、当分野の技術の範囲内にある種々の方法、例えばBLAST、BLAST-2、ALIGN. SAWI又はMegalign(DNASTAR)ソフトウェアのような公的に入手可能なコンピュータソフトウェアを使用して達成することができる。当業者であれば、比較する配列の全長にわたって最大のアライメントを達成するのに必要な任意のアルゴリズムを含めた、配列を整列させるための適切なパラメータを決定することができる。しかし、ここでの目的のためには、%アミノ酸配列同一性値は、配列比較コンピュータプログラムALIGN-2を用いて得られる。ALIGN-2配列比較コンピュータプログラムはジェネンテック社によって作製され、ソースコードは米国著作権庁、ワシントンD.C.,20559に使用者用書類とともに提出され、米国著作権登録番号TXU510087の下で登録されている。また、ALIGN-2は、ジェネンテック社、サウスサンフランシスコ、カリフォルニアから公的に入手可能であるか、又はそのソースコードからコンパイルすることができる。ALIGN-2プログラムは、デジタルUNIX(登録商標)のV4.0Dを含む、UNIX(登録商標)オペレーティングシステム上での使用のためにコンパイルされるべきである。全ての配列比較パラメータは、ALIGN-2プログラムによって設定され変動しない。アミノ酸配列比較にALIGN-2が用いられる状況では、所与のアミノ酸配列Aの、所与のアミノ酸配列Bとの、又はそれに対する%アミノ酸配列同一性(あるいは、所与のアミノ酸配列Bと、又はそれに対して特定の%アミノ酸配列同一性を有する又は含む所与のアミノ酸配列Aと言うこともできる)は次のように計算される:
100×分率X/Y
ここで、Xは、配列アラインメントプログラムALIGN-2により、そのプログラムのAとBとの配列比較において、完全一致を記録したアミノ酸残基の数であり、YはBの全アミノ酸残基数である。アミノ酸配列Aの長さがアミノ酸配列Bの長さと異なる場合、AのBに対する%アミノ酸配列同一性は、BのAに対する%アミノ酸配列同一性とは異なることは理解されるであろう。特に断らない限り、本明細書で使用される全ての%アミノ酸配列同一性値は、ALIGN-2コンピュータプログラムを使用し、直前の段落で説明したようにして得られる。
特定の実施態様では、本明細書で提供されるTNFリガンド三量体含有抗原結合分子のアミノ酸配列変異体が企図される。例えば、TNFリガンド三量体含有抗原結合分子の結合親和性及び/又は他の生物学的特性を改善することが望ましい場合がある。TNFリガンド三量体含有抗原結合分子のアミノ酸配列変異体は、分子をコードするヌクレオチド配列に適切な修飾を導入することによって、又はペプチド合成によって調製することができる。そのような修飾には、例えば抗体のアミノ酸配列内の残基からの欠失、及び/又はそれへの挿入、及び/又はそれの置換を含む。最終構築物が所望の特性、例えば抗原結合を有することを条件として、欠失、挿入、及び置換の任意の組み合わせを最終構築物に到達させることができる。置換変異誘発のための目的の部位には、HVR及びフレームワーク(FR)が含まれる。保存的置換は表Bの「好ましい置換」という見出しの下に提供され、アミノ酸側鎖クラス(1)~(6)を参照して以下で更に説明する。アミノ酸置換は、目的の分子に導入することができ、その産物は、所望の活性、例えば、抗原結合の保持/改善、免疫原性の低下、又はADCC又はCDCの改善についてスクリーニングされる。
Figure 0007034066000002
アミノ酸は共通の側鎖特性に従ってグループ分けすることができる:
(1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile;
(2)中性の親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;
(3)酸性:Asp、Glu;
(4)塩基性:His、Lys、Arg;
(5)鎖配向に影響する残基:Gly、Pro;
(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe.
非保存的置換は、これらのクラスのうちの一つのメンバーを別のクラスのメンバーと交換する必要があろう。
用語「アミノ酸配列変異体」は、親抗原結合分子(例えば、ヒト化抗体又はヒト抗体)の一又は複数の超可変領域残基にアミノ酸置換が存在する実質的な変異体を含む。一般に、更なる研究のために選択された得られた変異体は、親抗原結合分子と比較して、特定の生物学的特性の修飾(例えば、改善)(例えば、親和性の増加、免疫原性の低下)を有し、かつ/又は親抗原結合分子の特定の生物学的特性を実質的に保持するであろう。例示的な置換変異体は、親和性成熟抗体であり、例えば、本明細書に記載のものなどのファージディスプレイに基づく親和性成熟技術を用いて簡便に作成することができる。簡潔には、一又は複数のHVR残基が変異され、変異体抗原結合分子がファージ上に提示され、特定の生物学的活性(例えば結合親和性)についてスクリーニングされる。特定の実施態様では、抗原結合分子が抗原に結合する能力を実質的に低減させない限り、一又は複数のHVR内に置換、挿入又は欠失が生じ得る。例えば、実質的に結合親和性を低減させない保存的改変(例えば本明細書において提供される保存的置換)をHVR内で行うことができる。突然変異誘発の標的となり得る抗体の残基又は領域の同定のための有用な方法は、Cunningham and Wells (1989) Science, 244:1081-1085に記載されているように「アラニンスキャニング突然変異誘発」と呼ばれる。この方法では、標的残基の残基又は群(例えば、Arg、Asp、His、Lys及びGluのような荷電残基)が同定され、抗原と抗体との相互作用が影響を受けるかどうかを決定するために、中性又は負に荷電したアミノ酸(例えば、アラニン又はポリアラニン)により置換される。更なる置換が、最初の置換に対する機能的感受性を示すアミノ酸位置に導入され得る。あるいは又は更に、抗原抗体複合体の結晶構造が、抗体と抗原との接触点を同定するために使用される。そのような接触残基及び隣接残基は、置換の候補として標的とされてもよいし、又は排除されてもよい。変異体は、所望の特性を含むかどうかを決定するためにスクリーニングされ得る。
アミノ酸配列挿入には、1残基から100以上の残基を含むポリペプチドまでの長さの範囲のアミノ末端及び/又はカルボキシル末端融合、並びに単一又は複数のアミノ酸残基の配列内挿入が含まれる。末端挿入の例には、N末端メチオニル残基を有する本発明の二重特異性抗原結合分子が含まれる。分子の他の挿入変異体には、二重特異性抗原結合分子の血清半減期を増加させるポリペプチドへのN末端又はC末端への融合が含まれる。
特定の実施態様では、本明細書で提供される二重特異性抗原結合分子は、抗体がグリコシル化される程度を増加又は減少させるように改変される。分子のグリコシル化変異体は、一又は複数のグリコシル化部位が生成又は除去されるようにアミノ酸配列を改変することによって簡便に得ることができる。TNFリガンド三量体含有抗原結合分子がFc領域を含む場合、それに結合した糖は改変され得る。哺乳類細胞によって産生される天然型抗体は、典型的には、Fc領域のCH2ドメインのAsn297にN結合によって一般に結合される分枝鎖の二分岐オリゴ糖を含む。例えばWright et al. TIBTECH 15:26-32 (1997)を参照。オリゴ糖は、様々な炭水化物、例えば、マンノース、N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)、ガラクトース、及びシアル酸、並びに二分岐糖鎖構造の「幹」のGlcNAcに結合したフコースを含む。幾つかの実施態様では、TNFファミリーリガンド三量体含有抗原結合分子におけるオリゴ糖の修飾が、特定の改善された特性を有する抗体変異体を作製するために行われ得る。一態様では、Fc領域に(直接的又は間接的に)結合したフコースを欠く糖鎖構造を有する本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の変異体が提供される。そのようなフコシル化変異体は、改善されたADCC機能を有し得る。例えば、米国特許出願公開第2003/0157108号(Presta, L.)又は米国特許出願公開第2004/0093621号(協和発酵工業株式会社)を参照。別の態様では、例えば、Fc領域に結合した二分岐オリゴ糖がGlcNAcによって二分されている、二分されたオリゴ糖を有する、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の変異体が提供される。そのような変異体は、フコシル化が低減されている可能性があり、かつ/又は改善されたADCC機能を有する可能性がある。例えば、国際公開第2003/011878号(Jean-Mairetら);米国特許第6602684号(Umanaら);及び米国特許出願公開第2005/0123546号(Umanaら)を参照。Fc領域に結合したオリゴ糖中に少なくとも1つのガラクトース残基を有する変異体もまた提供される。そのような抗体変異体は、改善されたCDC機能を有してもよく、例えば国際公開第1997/30087号(Patelら);国際公開第1998/58964号(Raju, S.);及び国際公開第1999/22764号(Raju, S.)に記載されている。
特定の態様では、本発明の二重特異性抗原結合分子のシステイン改変変異体(cysteine engineered variants)、例えば分子の一又は複数の残基がシステイン残基で置換された「thioMAb」を作ることが望ましい場合がある。特定の態様では、置換される残基は抗体の接近可能な部位で生じる。これらの残基をシステインで置換することによって、反応性チオール基が抗体の接近可能部位に配置され、抗体を他の部分、例えば薬物部分又はリンカー-薬剤部分にコンジュゲートさせ、イムノコンジュゲートを作るために使用することができる。特定の態様では、以下の残基のうちの何れかの一又は複数がシステインで置換される:軽鎖のV205(Kabatの番号付け);重鎖のA118(EU番号付け);及び重鎖Fc領域のS400(EU番号付け)。システイン改変抗原結合分子は、例えば、米国特許第7521541号に記載のように生成され得る。
用語「ポリヌクレオチド」は、単離された核酸分子又は構築物、例えば、メッセンジャーRNA(mRNA)、ウイルス由来のRNA、又はプラスミドDNA(pDNA)を指す。ポリヌクレオチドは、一般的なホスホジエステル結合又は非一般的結合(例えば、ペプチド核酸(PNA)に見られるようなアミド結合)を含み得る。用語「核酸分子」は、ポリヌクレオチド中に存在する、任意の一又は複数の核酸セグメント、例えばDNA又はRNA断片を指す。
「単離された」核酸分子又はポリヌクレオチドは、その天然環境から除去された目的の核酸分子、DNA又はRNAである。例えば、ベクターに含有されるポリペプチドをコードする組換えポリヌクレオチドを、本発明の目的のために単離することが考慮される。単離されたポリヌクレオチドの更なる例には、異種宿主細胞内に維持される組換えポリヌクレオチド、又は溶液中の精製された(部分的に又は実質的に)ポリヌクレオチドが含まれる。単離されたポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチド分子を通常含む細胞に含まれるポリヌクレオチド分子を含むが、そのポリヌクレオチド分子は、染色体外又はその自然の染色体上の位置とは異なる染色体位置に存在している。単離されたRNA分子は、in vivo又はin vitroの本発明のRNA転写物、並びにプラス鎖形式及びマイナス鎖形式、及び二重鎖形式を含む。本発明の単離されたポリヌクレオチド又は核酸は、合成により生成されたそのような分子を更に含む。加えて、ポリヌクレオチド又は核酸は、プロモーター、リボソーム結合部位、又は転写ターミネーターといった調節エレメントであり得るか又はそれらを含み得る。
本発明の参照ヌクレオチド配列と少なくとも、例えば、95%「同一」であるヌクレオチド配列を有する核酸又はポリヌクレオチドにより、ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が参照配列と、ポリヌクレオチド配列が参照ヌクレオチド配列の100ヌクレオチドごとに5個までの点突然変異を含み得ることを除いて、同一であることが意図される。換言すれば、参照ヌクレオチド配列と少なくとも95%同一であるヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを得るために、参照配列中最大5%のヌクレオチドが削除され又は別のヌクレオチドで置換されても良く、又は参照配列に含まれる全てのヌクレオチドの最大5%までの複数のヌクレオチドが参照配列に挿入されてもよい。参照配列のこのような改変は、参照ヌクレオチド配列の5’又は3’末端の位置で、又はそれらの末端位置の間の任意の場所で、参照配列中の残基の間に個別に散在して、又は参照配列内部の一又は複数の連続する群において散在して生じ得る。特定の事項として、任意の特定のポリヌクレオチド配列が、本発明のヌクレオチド配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%又は99%同一であるかどうかは、ポリペプチドについて上述したもの(例えばALIGN-2)などの既知のコンピュータープログラムを用いて常套的に決定することができる。
「発現カセット」という用語は、標的細胞中の特定の核酸の転写を可能にする一連の特定の核酸エレメントを用いて、組換え技術又は合成技術により生成されたポリヌクレオチドを指す。組換え発現カセットは、プラスミド、染色体、ミトコンドリアDNA、プラスチドDNA、ウイルス、又は核酸断片中に取り込むことができる。典型的には、発現ベクターの組換え発現カセット部分には、他の配列の中でも、転写される核酸配列及びプロモーターが含まれる。特定の実施態様では、本発明の発現カセットは、本発明の二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチド配列又はその断片を含む。
用語「ベクター」又は「発現ベクター」は、「発現構築物」と同義であり、標的細胞内においてそれが作動可能に結合する特定の遺伝子の発現を導入及び誘導するために使用されるDNA分子を指す。この用語は、自己複製核酸構造としてのベクター、並びにそれが導入された宿主細胞のゲノムに組み込まれたベクターを含む。本発明の発現ベクターは、発現カセットを含む。発現ベクターは、大量の安定なmRNAの転写を可能にする。発現ベクターが標的細胞内部に入ると、遺伝子によってコードされるリボ核酸分子又はタンパク質が、細胞性転写及び/又は翻訳機構により産生される。一実施態様では、本発明の発現ベクターは、本発明の二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチド配列又はその断片を含む発現カセットを含む。
用語「宿主細胞」、「宿主細胞株」及び「宿主細胞培養」は、互換的に使用され、外因性の核酸が導入された細胞を指し、そのような細胞の子孫を含む。宿主細胞は、「形質転換体」及び「形質転換された細胞」を含み、それには、継代の数に関係なく、それに由来する一次形質転換細胞及び子孫が含まれる。子孫は親細胞と核酸含量が完全に同一でなくてもよく、突然変異を含んでいてもよい。最初に形質転換された細胞においてスクリーニング又は選択されたものと同じ機能又は生物活性を有する変異型子孫が本明細書において含まれる。宿主細胞は、本発明の二重特異性抗原結合分子を生成するために使用することができる何れかの種類の細胞系である。宿主細胞は、培養細胞、例えば幾つか例を挙げると、CHO細胞、BHK細胞、NS0細胞、SP2/0細胞、YO骨髄腫細胞、P3X63マウス骨髄腫細胞、PER細胞、PER.C6細胞、又はハイブリドーマ細胞といった哺乳動物の培養細胞、酵母細胞、昆虫細胞、及び植物細胞を含み、更には、トランスジェニック動物、トランスジェニック植物、又は培養された植物若しくは動物組織内部に含まれる細胞も含む。
「有効量」の薬剤は、それが投与される細胞又は組織中に生理的変化をもたらすために必要な量を指す。
薬剤、例えば、薬学的組成物の「治療的有効量」とは、所望の治療的又予防的結果を達成するために必要な用量及び期間での、有効な量を指す。治療的有効量の薬剤は、疾患の有害作用を、例えば、排除する、減少させる、遅延させる、最小化する、又は防止する。
「個体」又は「対象」とは、哺乳動物である。哺乳動物には、限定されないが、家畜動物(例えば、ウシ、ヒツジ、ネコ、イヌ、ウマ)、霊長類(例えば、ヒト、及びサルなどの非ヒト霊長類)、ウサギ、げっ歯類(例えば、マウス及びラット)が含まれる。特に、個体又は対象はヒトである。
用語「薬学的組成物」は、その中に有効で含有される活性成分の生物学的活性を許容するような形態であって、製剤が投与される対象にとって許容できない毒性を有する他の成分を含まない調製物を指す。
「薬学的に許容される賦形剤」は、対象に非毒性である、有効成分以外の薬学的組成物の成分を指す。薬学的に許容される賦形剤は、限定されるものではないが、緩衝液、賦形剤、安定剤又は保存剤を含む。
「添付文書」という用語は、治療製品の商品包装に通例含まれる説明書を指すのに用いられ、適応症、用法、用量、投与、併用療法、当該治療製品の使用に関する禁忌及び/又は注意事項についての情報を含む。
本明細書で用いられる場合、「治療(treatment)」(及び「治療する(treat)」又は「治療すること(treating)」など、その文法的変形)は、治療されている個体の自然経過を変えようと試みる臨床的介入を指し、予防のため、又は臨床病理の過程において実施され得る。治療の望ましい効果は、限定されないが、疾患の発症又は再発を予防すること、症状の緩和、疾患の直接的又は間接的な病理学的帰結の縮小、転移を予防すること、疾患の進行の速度を遅らせること、疾患状態の改善又は緩和、及び寛解又は予後の改善を含む。幾つかの実施態様では、本発明の抗体は、疾患の発症を遅延させるか、又は疾患の進行を遅らせるために使用される。
本明細書で使用する用語「がん」は、例えば、リンパ腫、リンパ性白血病、肺がん、非小細胞肺(NSCL)がん、細気管支肺胞性細胞肺がん、骨がん、膵臓がん、皮膚がん、頭部又は頸部のがん、皮膚又は眼内黒色腫、子宮がん、卵巣がん、直腸がん、肛門領域のがん、胃がん(stomach cancer)、胃がん(gastric cancer)、結腸がん、乳がん、子宮がん、卵管の癌、子宮内膜癌、子宮頸部癌、膣の癌、外陰部の癌、ホジキン病、食道のがん、小腸のがん、内分泌系のがん、甲状腺のがん、副甲状腺のがん、副腎のがん、軟組織の肉腫、尿道のがん、陰茎のがん、前立腺がん、膀胱のがん、腎臓又は尿管のがん、腎細胞癌、腎盂の癌、中皮腫、肝細胞がん、胆管がん、中枢神経系(CNS)の新生物、脊髄軸腫瘍、脳幹グリオーマ、多形性膠芽腫、星状細胞腫、シュワン腫、上衣腫、髄芽腫、髄膜腫、扁平上皮癌、下垂体腺腫及びユーイング肉腫などの増殖性疾患を意味し、上記がんの任意の難治性のもの、又は上記がんのうちの一又は複数の組み合わせを含む。
本発明の二重特異性抗体
本発明は、生産性、安定性、結合親和性、生物学的活性、標的化効率、及び低減された毒性などの特に有利な特性を有する新規な二重特異性抗原結合分子を提供する。
例示的な二重特異性抗原結合分子
一態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、該分子は
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む。
特定の態様では、これらの二重特異性抗原結合分子は、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーへのアゴニスト結合によって特徴づけられる。特に、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーは、OX40及び4-1BBからなる群から選択される。
OX40に結合する二重特異性抗原結合分子
一態様では、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーはOX40である。特に、本発明は、二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分は、配列番号1のアミノ酸配列を含むポリペプチドに結合する。
一態様では、OX40に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分を含む二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、前記部分は、
(i)配列番号2及び配列番号3からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号4及び配列番号5からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、及び配列番号12からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
及び、
(iv)配列番号13、配列番号14、及び配列番号15からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号16、配列番号17、及び配列番号18からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、及び配列番号24からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメイン
を含む。
特に、OX40に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分を含む二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、前記部分は、
(a)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号19のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(b)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号20のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(c)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号8から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(d)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン;並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号22のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(e)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号10のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号14のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号17のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号23のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(f)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号11から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号14のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号17のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号23のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、又は
(g)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号12のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号15のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号18のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン
を含む。
一態様では、本発明は、OX40に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分を含む二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、前記部分は、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号20のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメインを含む。
別の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35、及び配列番号37からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36、及び配列番号38のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む。
特に、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、OX40に特異的に結合することができる部分は、
(i)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(v)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(vi)配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(vii)配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
特定の態様では二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLを含む。
4-1BBに結合する二重特異性抗原結合分子
別の態様では、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーは4-1BBである。特に、本発明は、二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分は、配列番号39のアミノ酸配列を含むポリペプチドに結合する。
一態様では、4-1BBに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分を含む二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、前記部分は、
(i)配列番号40及び配列番号41からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号42及び配列番号43からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、及び配列番号48からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
並びに
(iv)配列番号49及び配列番号50からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号51及び配列番号52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、及び配列番号57からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメイン
を含む。
特に、4-1BBに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分を含む二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、前記部分は、
(a)配列番号40のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号42のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号44のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号49のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号51のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号53のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(b)配列番号41のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号43のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号45のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号50のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号52のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号54のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(c)配列番号40のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号42のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号46から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号49のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号51のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号55のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(d)配列番号40のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号42のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号47のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号49のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号51のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号56のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、又は
(e)配列番号40のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号42のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号48のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号49のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号51のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号57のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン
を含む。
別の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号58、配列番号60、配列番号62、配列番号64、及び配列番号66からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号59、配列番号61、配列番号63、配列番号65、及び配列番号67からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む。
特に、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、4-1BBに特異的に結合することができる部分は、
(i)配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号59のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(v)配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
本発明の二重特異性抗原結合分子は、標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分を含むことによって更に特徴づけられる。従って、二重特異性抗原結合分子は、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる従来の抗体に対する優位性を有し、典型的にはがん細胞である標的細胞において共刺激T細胞応答を選択的に誘導する。一態様では、標的細胞抗原は、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、メラノーマ関連コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)、上皮増殖因子受容体(EGFR)、がん胎児性抗原(CEA)、CD19、CD20、及びCD33からなる群から選択される。
標的細胞抗原がFAPである二重特異性抗原結合分子
特定の態様では、標的細胞抗原は線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)である。FAP結合部分は、国際公開第2012/02006号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。特に興味のあるFAP結合部分を以下に記載する。
一態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、FAPに特異的に結合することができる部分は、
(i)配列番号68及び配列番号69からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号70及び配列番号71からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号72及び配列番号73からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
並びに
(iv)配列番号74及び配列番号75からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号76及び配列番号77からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号78及び配列番号79からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメインを含む。
特に、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、FAPに特異的に結合することができる部分は、
(a)配列番号68のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号70のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号72のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号74のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号76のアミノ酸配列を含むCDR-2、及び配列番号78のアミノ酸配列を含むCDR-3を含むVLドメイン、又は
(b)配列番号69のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号71のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号73のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号75のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号77のアミノ酸配列を含むCDR-2、及び配列番号79のアミノ酸配列を含むCDR-3を含むVLドメイン
を含む。
特定の態様では、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号69のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号71のアミノ酸配列を含むCDR-H2、配列番号73のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号75のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号77のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号79のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメインを含む。
特に、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、FAPに特異的に結合することができる部分は、
(i)配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(ii)配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
OX40及びFAPに結合する二重特異性抗原結合分子
更なる態様にて、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、
(i)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35又は配列番号37のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36又は配列番号38のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、
(ii)FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80又は配列番号82のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81又は配列番号83のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
特定の態様では、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、
(a)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(b)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(c)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(d)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(e)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(f)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(g)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(h)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(i)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(j)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(k)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(l)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(m)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、又は
(n)OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
特定の態様では、本発明は、二重特異性抗原結合分子を提供し、ここで、OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含むか、又はここで、OX40に特異的に結合することができる部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
4-1BB及びFAPに結合する二重特異性抗原結合分子
別の態様では、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、
(i)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号58、配列番号60、配列番号62、配列番号64又は配列番号66のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号59、配列番号61、配列番号63、配列番号65又は配列番号67のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、
(ii)FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80又は配列番号82のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81又は配列番号83のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
特定の態様では、二重特異性抗原結合分子が提供され、ここで、
(a)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号59のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(b)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号95のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(c)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(d)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(e)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(f)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(g)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(h)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、
(i)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号80のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、又は
(j)4-1BBに特異的に結合することができる部分は、配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、FAPに特異的に結合することができる部分は、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む。
二価特異的一価抗原結合分子(1+1フォーマット)
一態様では、本発明は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる1つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる1つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子に関する。
特定の態様では、二重特異性抗原結合分子が提供され、前記分子は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる第1のFab断片、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む。
一態様では、二重特異性抗原結合分子が提供され、前記分子は、
(a)OX40に特異的に結合することができる第1のFab断片、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む。
更なる態様にて、二重特異性抗原結合分子が提供され、前記分子は、
(a)OX40に特異的に結合することができる第1のFab断片、
(b)FAPに特異的に結合することができる第2のFab断片、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む。
特定の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、該分子は
(a)配列番号303のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号182のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(b)配列番号231のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号186のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(c)配列番号233のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号190のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(d)配列番号235のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号194のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(e)配列番号237のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号198のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(f)配列番号239のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号202のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖
を含む。
一態様では、二重特異性抗原結合分子が提供され、前記分子は、
(a)4-1BBに特異的に結合することができる第1のFab断片、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む。
更なる態様にて、二重特異性抗原結合分子が提供され、前記分子は、
(a)4-1BBに特異的に結合することができる第1のFab断片、
(b)FAPに特異的に結合することができる第2のFab断片、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む。
特定の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、該分子は
(a)配列番号295のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号261のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(b)配列番号297のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号265のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(c)配列番号299のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号269のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(d)配列番号301のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、配列番号273のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、配列番号229のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖
を含む。
二重特異性、二価抗原結合分子(2+2フォーマット)
別の態様では、本発明は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子に関する。
一態様では、二重特異性抗原結合分子は、共刺激TNF受容体ファミリーメンバー及び標的細胞抗原の両方に対して二価である。
一態様では、本発明の二重特異性抗原結合分子は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片であって、前記追加のFab断片はそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている2つの追加のFab断片
を含む。
特定の態様では、ペプチドリンカーは(G4S)である。
別の態様では、標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片は、可変ドメインVL及びVHが互いに置換されたクロスオーバーFab断片であり、かつ、VL-CH鎖はそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている。
特に、本発明は、二重特異性抗原結合分子に関し、ここで、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片は、OX40又は4-1BBに特異的に結合することができる2つのFab断片であり、かつ、標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片は、FAPに特異的に結合することができるクロスオーバーFab断片である。
一態様では、本発明は、
(a)OX40に特異的に結合することができる2つの部分、(b)FAPに特異的に結合することができる2つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子に関する。
特定の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、該分子は
(a)それぞれが配列番号216のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号182のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(b)それぞれが配列番号219のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号186のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(c)それぞれが配列番号221のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号190のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(d)それぞれが配列番号223のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号194のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(e)それぞれが配列番号225のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号198のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(f)それぞれが配列番号227のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号202のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖
を含む。
一態様では、本発明は、
(a)4-1BBに特異的に結合することができる2つの部分、(b)FAPに特異的に結合することができる2つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子に関する。
特定の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、該分子は
(a)それぞれが配列番号287のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号261のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(b)それぞれが配列番号289のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号265のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(c)それぞれが配列番号291のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号269のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖、又は
(d)それぞれが配列番号293のアミノ酸配列を含む2つの重鎖、配列番号273のアミノ酸配列を含む第1の軽鎖、及び配列番号217のアミノ酸配列を含む第2の軽鎖
を含む。
共刺激TNF受容体ファミリーメンバーへの結合に対して二価であり、標的細胞抗原(2+1フォーマット)への結合に対して一価である二重特異性抗原結合分子
別の態様では、本発明は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる1つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子を提供する。
従って、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに対して二価であり、かつ、標的細胞抗原に対して一価である二重特異性抗原結合分子が提供される。
特定の態様では、二重特異性抗原結合分子は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができるVH及びVLドメインであって、ここで、VHドメインはペプチドリンカーを介して重鎖の1つのC末端に連結され、かつ、VLドメインはペプチドリンカーを介して第2の重鎖のC末端に連結される、VH及びVLドメイン
を含む。
別の態様では、二重特異性抗原結合分子は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができるVH及びVLドメインであって、ここで、VHドメインはペプチドリンカーを介してFcノブ重鎖のC末端に連結され、VLドメインはペプチドリンカーを介してFcホール重鎖のC末端に連結される、VH及びVLドメイン
を含む。
別の態様では、二重特異性抗原結合分子は、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができるVH及びVLドメインであって、ここで、VHドメインはペプチドリンカーを介してFcホール重鎖のC末端に連結され、VLドメインはペプチドリンカーを介してFcノブ重鎖のC末端に連結される、VH及びVLドメインを含む。特に、本発明は、二重特異性抗原結合分子に関し、ここで、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片は、OX40又は4-1BBに特異的に結合することができる2つのFab断片であり、かつ、標的細胞抗原に特異的に結合することができるVH及びVLドメインは、FAPに特異的に結合することができる。
一態様では、本発明は、(a)OX40に特異的に結合することができる2つのFab断片、(b)FAPに特異的に結合することができるVH及びVLドメイン、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子に関する。
特定の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、該分子は
(a)それぞれが配列番号186のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号306のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号307のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、又は
(b)それぞれが配列番号186のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号310のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号311のアミノ酸配列を含む第2の重鎖
を含む。
一態様では、本発明は、
(a)4-1BBに特異的に結合することができる2つのFab断片、(b)FAPに特異的に結合することができるVH及びVLドメイン、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子に関する。
特定の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子を提供し、該分子は
(a)それぞれが配列番号261のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号318のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号319のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、又は
(b)それぞれが配列番号265のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号322のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号323のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、又は
(c)それぞれが配列番号269のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号326のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号327のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、又は
(d)それぞれが配列番号273のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号330のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号331のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、又は
(e)それぞれが配列番号261のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号334のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号335のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、又は
(f)それぞれが配列番号265のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号338のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号339のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、又は
(g)それぞれが配列番号269のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号342のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号343のアミノ酸配列を含む第2の重鎖、又は
(h)それぞれが配列番号273のアミノ酸配列を含む2つの軽鎖、配列番号346のアミノ酸配列を含む第1の重鎖、及び配列番号347のアミノ酸配列を含む第2の重鎖
を含む。
Fc受容体の結合及び/又はエフェクター機能を低減させるFcドメインの修飾
本発明の二重特異性抗原結合分子は、安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを更に含む。
特定の態様では、一又は複数のアミノ酸修飾を、本明細書で提供される抗体のFc領域に導入し、それによりFc領域変異体を生成することができる。Fc領域変異体は、一又は複数のアミノ酸位置にアミノ酸修飾(例えば、置換)を含むヒトFc領域配列(例えば、ヒトIgG1、IgG2、IgG3又はIgG4 Fc領域)を含み得る。
Fcドメインは、標的組織中への良好な蓄積に寄与する長い血清半減期、及び望ましい組織-血液分布比を含む、本発明の二重特異性抗体に望ましい薬物動態特性を付与する。しかしながら、同時に、好ましい抗原保有細胞よりはむしろFc受容体を発現する細胞に対しての、本発明の二重特異性抗体の望ましくない標的化を導く可能性がある。従って、特定の実施態様では、本発明の二重特異性抗体のFcドメインは、天然型IgG Fcドメイン、特にIgG1 Fcドメイン又はIgG4 Fcドメインと比較して、Fc受容体に対する低減した結合親和性及び/又は低減したエフェクター機能を示す。より具体的には、FcドメインはIgG1 Fcドメインである。
1つのそのような態様では、Fcドメイン(又は前記Fcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子)は、天然型IgG1 Fcドメイン(又は天然型IgG1 Fcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子)と比較して、Fc受容体に対する結合親和性の50%未満、好ましくは20%未満、より好ましくは10%未満、及び最も好ましくは5%未満を示し、かつ/又は天然型IgG1 Fcドメイン(又は天然型IgG1 Fcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子)と比較して、エフェクター機能の50%未満、好ましくは20%未満、より好ましくは10%未満、及び最も好ましくは5%未満を示す。一態様では、Fcドメイン(又は前記Fcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子)は、Fc受容体に実質的に結合せず、かつ/又はエフェクター機能を誘導しない。特定の態様では、Fc受容体はFcγ受容体である。一態様では、Fc受容体はヒトFc受容体である。一態様では、Fc受容体は活性化Fc受容体である。特定の態様では、Fc受容体は活性化ヒトFcγ受容体であり、より具体的にはヒトFcγRIIIa、FcγRI又はFcγRIIa、最も具体的にはヒトFcγRIIIaである。一態様では、Fc受容体は阻害性Fc受容体である。特定の態様では、Fc受容体は阻害性ヒトFcγ受容体であり、より具体的にはヒトFcγRIIBである。一態様では、エフェクター機能は、CDC、ADCC、ADCP、及びサイトカイン分泌のうちの一又は複数である。特定の態様では、エフェクター機能はADCCである。一態様では、Fcドメインは、天然型IgG1 Fcと比較して実質的に同様の、新生児Fc受容体(FcRn)に対する結合親和性を呈する。FcRnに対する実質的に同様の結合親和性は、Fcドメイン(又は前記Fcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子)が、天然型IgG1 Fcドメイン(又は天然型IgG1 Fcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子)の約70%を超える、具体的には約80%を超える、より具体的には約90%を超えるFcRnへの結合親和性を示すときに達成される。
特定の態様では、Fcドメインは、改変されていないFcドメインと比較して低減した、Fc受容体への結合親和性及び/又はエフェクター機能を有するように改変される。特定の態様では、本発明の二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、FcドメインのFc受容体に対する結合親和性及び/又はエフェクター機能を低減させる一又は複数のアミノ酸変異を含む。典型的には、Fcドメインの2つのサブユニットのそれぞれに同じ一又は複数のアミノ酸変異が存在する。一態様では、アミノ酸変異はFcドメインのFc受容体に対する結合親和性を低減させる。別の態様では、アミノ酸変異は、FcドメインのFc受容体に対する結合親和性を、少なくとも2分の1、少なくとも5分の1、又は少なくとも10分の1に低減させる。一態様では、改変されたFcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子は、改変されていないFcドメインを含む本発明の二重特異性抗体と比較して、20%未満、具体的には10%未満、より具体的には5%未満のFc受容体に対する結合親和性を示す。特定の態様では、Fc受容体はFcγ受容体である。他の態様では、Fc受容体はヒトFc受容体である。一態様では、Fc受容体は阻害性Fc受容体である。特定の態様では、Fc受容体は阻害性ヒトFcγ受容体であり、より具体的にはヒトFcγRIIBである。幾つかの態様では、Fc受容体は活性化Fc受容体である。特定の態様では、Fc受容体は活性化ヒトFcγ受容体であり、より具体的にはヒトFcγRIIIa、FcγRI又はFcγRIIa、最も具体的にはヒトFcγRIIIaである。好ましくは、これら受容体の各々への結合は低減する。幾つかの態様では、補体成分に対する結合親和性、特にC1qに対する結合親和性も低減する。一態様では、新生児Fc受容体(FcRn)に対する結合親和性は低減しない。FcRnに対する実質的に同様の結合、すなわち、前記受容体に対するFcドメインの結合親和性の保存は、Fcドメイン(又は前記Fcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子)がFcドメインの改変されていない形態(又はFcドメインの前記改変されていない形態を含む本発明の二重特異性抗原結合分子)の約70%を上回るFcRnに対する結合親和性を呈するとき、達成される。Fcドメイン、又は前記Fcドメインを含む本発明の二重特異性抗原結合分子は、このような親和性の約80%、及び場合によっては約90%を上回る親和性を呈し得る。特定の実施態様では、本発明の二重特異性抗原結合分子のFcドメインは、改変されていないFcドメインと比較してエフェクター機能が低減するように改変される。エフェクター機能の低減は、限定しないが、補体依存性細胞傷害(CDC)の低減、抗体依存性T細胞媒介性細胞傷害(ADCC)の低減、抗体依存性細胞貪食(ADCP)の低減、サイトカイン分泌の低減、抗原提示細胞による免疫複合体媒介性抗原取り込みの低減、NK細胞に対する結合の低減、マクロファージに対する結合の低減、単球に対する結合の低減、多形核細胞に対する結合の低減、アポトーシスを誘導する直接的シグナル伝達の低減、樹状細胞成熟の低減、又はT細胞プライミングの低減のうちの一又は複数を含むことができる。
エフェクター機能が低下した抗体は、Fc領域残基238、265、269、270、297、327、及び329のうちの一又は複数の置換を伴うものを含む(米国特許第6737056号)。そのようなFc変異体は、残基265及び297のアラニンへの置換を有するいわゆる「DANA」Fc突然変異体を含めた、アミノ酸位置265、269、270、297、及び327のうちの2つ以上において置換を有するFc突然変異体を含む(米国特許第7332581号)。FcRへの結合を改善又は減少させた特定の抗体変異体についての記載がある。(米国特許第6737056号;国際公開第2004/056312号、及びShields, R.L. et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 6591-6604を参照)。
本発明の一態様では、Fcドメインは、E233、L234、L235、N297、P331及びP329の位置にアミノ酸置換を含む。幾つかの態様では、Fcドメインは、アミノ酸置換L234A及びL235Aを含む(「LALA」)。このような一実施態様では、FcドメインはIgG1のFcドメイン、特にヒトIgG1のFcドメインである。一態様では、FcドメインはP329の位置にアミノ酸置換を含む。より特定の態様では、アミノ酸置換はP329A又はP329G、特にP329Gである。一実施態様では、Fcドメインは、位置P329でのアミノ酸置換、及びE233P、L234A、L235A、L235E、N297A、N297D又はP331Sからなる群から選択される更なるアミノ酸置換を含む。より特定の実施態様では、Fcドメインはアミノ酸変異L234A、L235A及びP329G(「P329G LALA」)を含む。PCT特許出願番号WO2012/130831(A1)号に記載されるように、アミノ酸置換の「P329G LALA」の組み合わせは、ヒトIgG1 FcドメインのFcγ受容体結合をほぼ完全に消失させる。前記文献はまた、そのような変異体Fcドメインを調製する方法、及びFc受容体結合又はエフェクター機能などのその特性を決定する方法を記載する。かかる抗体は、突然変異L234A及びL235Aを有するか又は突然変異L234A、L235A又はP329Gを有するIgG1である(KabatらのEUインデックスによる番号付け、Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD, 1991)。
一態様では、FcドメインはIgG4のFcドメインである。より特定の実施態様では、Fcドメインは、S228(Kabat番号付け)の位置にアミノ酸置換を、特にアミノ酸置換S228Pを含む、IgG4 Fcドメインである。より具体的な実施態様では、Fcドメインは、アミノ酸置換L235E及びS228P及びP329Gを含むIgG4 Fcドメインである。このアミノ酸置換は、IgG4抗体のin vivoでのFabアーム交換を低減する(Stubenrauch et al., Drug Metabolism and Disposition 38, 84-91 (2010)参照)。
増加した半減期を持ち、胎仔への母性IgGの移送を担う、新生児Fc受容体(FcRn)への結合が改善された抗体(Guyer, R.L. et al., J. Immunol. 117 (1976) 587-593、及びKim, J.K. et al., J. Immunol. 24 (1994) 2429-2434)が、米国特許出願公開第2005/0014934号に記載されている。これらの抗体は、FcRnへのFc領域の結合を改善する一又は複数の置換を有するFc領域を含む。このようなFc変異体は、Fc領域の残基:238、256、265、272、286、303、305、307、311、312、317、340、356、360、362、376、378、380、382、413、424又は434の一又は複数に置換を有するもの、例えば、Fc領域の残基434の置換(米国特許第7371826号)を有するものが含まれる。また、Fc領域変異体の他の例に関する、Duncan, A.R. and Winter, G., Nature 322 (1988) 738-740;米国特許第5648260号;米国特許第5624821号;及び国際公開第94/29351号も参照。
Fc受容体への結合は、例えばELISAによって、又はBIAcore装置(GE Healthcare)などの標準的な機器を使用する表面プラズモン共鳴(SPR)によって、及び組換え発現によって得ることができるFc受容体を用いて、容易に決定することができる。適切なそのような結合アッセイが本明細書に記載される。あるいは、Fcドメイン、又はFcドメインを含む細胞活性化二重特異性抗原結合分子のFc受容体に対する結合親和性は、特定のFc受容体を発現することが知られている細胞株、例えばFcγIIIa受容体を発現するNK細胞を用いて評価してもよい。Fcドメイン、又はFcドメインを含む本発明の二重特異性抗体のエフェクター機能は、当該技術分野で周知の方法により測定することができる。ADCCを測定するための適切なアッセイは本明細書に記載される。目的の分子のADCC活性を評価するためのin vitroアッセイの他の例が、米国特許第5500362号;Hellstrom et al. Proc Natl Acad Sci USA 83, 7059-7063 (1986) and Hellstrom et al., Proc Natl Acad Sci USA 82, 1499-1502 (1985);米国特許第5821337号;Bruggemann et al., J Exp Med 166, 1351-1361 (1987)に記載されている。あるいは、非放射性アッセイ法を用いてもよい(例えばフローサイトメトリー用のACTITM非放射性細胞傷害性アッセイ(CellTechnology,Inc.Mountain View,CA;及びCytoTox 96(登録商標)非放射性細胞傷害性アッセイ(Promega,Madison,WI)を参照)。このようなアッセイに有用なエフェクター細胞には、末梢血単核細胞(PBMC)及びナチュラルキラー(NK)細胞が含まれる。あるいは又は加えて、目的の分子のADCC活性は、Clynes et al., PNAS USA 95:652-656 (1998)に開示されるように、例えば動物モデルにおいてin vivoで評価することができる。
以下のセクションは、Fc受容体結合及び/又はエフェクター機能を低減させるFcドメイン修飾を含む本発明の二重特異性抗原結合分子の好ましい態様を記載する。一態様では、本発明は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む二重特異性抗原結合分子であって、該Fcドメインが、抗体の、Fc受容体への、特にFcγ受容体への結合親和性を低減させる1つ以上のアミノ酸置換を含む二重特異性抗原結合分子に関する。別の態様では、本発明は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む二重特異性抗原結合分子であって、該Fcドメインがエフェクター機能を低減させる1つ以上のアミノ酸置換を含む二重特異性抗原結合分子に関する。特定の態様では、Fcドメインはアミノ酸変異L234A、L235A及びP329Gを有するヒトIgG1サブクラスである(Kabat EUインデックスによる番号付け)。
ヘテロ二量体化を促進するFcドメインの修飾
本発明の二重特異性抗原結合分子は、Fcドメインの2つのサブユニットの一方又は他方に融合された異なる抗原結合部位を含み、従ってFcドメインの2つのサブユニットは2つの非同一ポリペプチド鎖に含まれ得る。これらのポリペプチドの組換え同時発現及びその後の二量体形成は、2つのポリペプチドの複数の可能な組み合わせをもたらす。組換え産生における本発明の二重特異性抗体の収率及び純度を改善するためには、所望のポリペプチドの会合を促進する修飾を本発明の二重特異性抗体のFcドメインに導入することが有利であろう。
従って、本発明の特定の態様は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む二重特異性抗原結合分子であって、該Fcドメインが、Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する修飾を含む二重特異性抗原結合分子に関する。ヒトIgG Fcドメインの2つのサブユニット間の最も広範なタンパク質-タンパク質相互作用の部位は、FcドメインのCH3ドメインにある。従って、一態様では、前記修飾はFcドメインのCH3ドメインにある。
特定の態様では、前記修飾は、Fcドメインの2つのサブユニットの一方に「ノブ」修飾を含み、Fcドメインの2つのサブユニットの他方に「ホール」修飾を含む、いわゆる「ノブ・イントゥー・ホール」修飾である。従って、本発明は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む二重特異性抗原結合分子であって、ここで、ノブ・イントゥー・ホール法に従って、該Fcドメインの第1のサブユニットがノブを含み、かつ、該Fcドメインの第2のサブユニットがホールを含む二重特異性抗原結合分子に関する。特定の態様では、Fcドメインの第1のサブユニットは、アミノ酸置換S354C及びT366W(EU番号付け)を含み、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットは、アミノ酸置換Y349C、T366S、及びY407V(KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。
ノブ・イントゥー・ホール技術は、例えば、米国特許第5731168号;米国特許第7695936号;Ridgway et al., Prot Eng 9, 617-621 (1996)及びCarter, J Immunol Meth 248, 7-15 (2001)に記載される。一般に、この方法は、第1のポリペプチドの界面において隆起(「ノブ」)及び第2のポリペプチドの界面において対応する空洞(「ホール」)を導入することを含み、その結果、ヘテロ二量体形成を促進し、ホモ二量体形成を妨げるように隆起が空洞内に配置することができる。隆起は、第1のポリペプチドの界面から小さなアミノ酸側鎖をより大きな側鎖(例えば、チロシン又はトリプトファン)と置換することによって構築される。隆起と同じか又は同様のサイズの相補的空洞が、大きなアミノ酸側鎖を小さいもの(例えばアラニン又はスレオニン)で置換することによって、第2のポリペプチドの接触面に作り出される。
従って、一態様では、本発明の二重特異性抗原結合分子のFcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおいて、アミノ酸残基がそれよりも大きな側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それにより、第1のサブユニットのCH3ドメイン内部に、第2のサブユニットのCH3ドメイン内部の空洞内に配置可能な隆起が生成され、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメイン内において、アミノ酸残基がそれよりも小さな側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それにより、第2のサブユニットのCH3ドメイン内部に、第1のサブユニットのCH3ドメイン内部の隆起を配置可能な空洞が生成される。隆起と空洞は、ポリペプチドをコードする核酸を、例えば部位特異的変異誘発により、又はペプチド合成により、変化させることにより作り出すことができる。特定の態様では、Fcドメインの第1のサブユニットのCH3ドメインにおいて、366の位置のスレオニン残基がトリプトファン残基で置換され(T366W)、Fcドメインの第2のサブユニットのCH3ドメインにおいて、407の位置のチロシン残基がバリン残基で置換される(Y407V)。一態様では、Fcドメインの第2のサブユニットにおいて更に、366の位置のスレオニン残基がセリン残基で置換され(T366S)、368の位置のロイシン残基がアラニン残基で置換される(L368A)。
更なる態様では、Fcドメインの第1のサブユニットにおいて、354位のセリン残基がシステイン残基で置換され(S354C)、Fcドメインの第2のサブユニットにおいて、349位のチロシン残基がシステイン残基で置換される(Y349C)。これらの2つのシステイン残基の導入は、Fcドメインの2つのサブユニット間のジスルフィド架橋の形成をもたらし、二量体を更に安定化する(Carter (2001), J Immunol Methods 248, 7-15)。特定の態様では、Fcドメインの第1のサブユニットは、アミノ酸置換S354C及びT366W(EU番号付け)を含み、Fcドメインの第2のサブユニットは、アミノ酸置換Y349C、T366S、及びY407V(KabatのEUインデックスによる番号付け)を含む。
別の態様では、Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する修飾は、PCT出願公開WO2009/089004に記載されるように、静電ステアリング効果を媒介する修飾を含む。一般に、この方法は、ホモ二量体形成は静電的に不利になるが、ヘテロ二量体は静電的に有利になるように、2つのFcドメインサブユニットの界面にて、荷電したアミノ酸残基による一又は複数のアミノ酸残基の置換を含む。
本明細書で報告される二重特異性抗体の重鎖のC末端は、アミノ酸残基PGKで終わる完全なC末端であり得る。重鎖のC末端は、C末端アミノ酸残基の1つ又は2つが除去された短縮されたC末端であり得る。1つの好ましい態様において、重鎖のC末端は短縮されたC末端のPGである。本明細書中に報告された全ての態様のうちの一態様において、本明細書中に特定されるようなC末端CH3ドメインを含む重鎖を含む二重特異性抗体は、C末端グリシン-リジンジペプチド(G446及びK447、Kabat EUインデックスによる番号付け)を含む。本明細書中に報告された全ての態様のうちの一実施態様において、本明細書中に特定されるようなC末端CH3ドメインを含む重鎖を含む二重特異性抗体は、C末端グリシン残基(G446、Kabat EUインデックスによる番号付け)を含む。
Fabドメインにおける修飾
一態様では、本発明は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる第1のFab断片、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む二重特異性抗原結合分子であって、ここで、Fab断片の1つにおいて、可変ドメインVH及びVL又は定常ドメインCH1及びCLの何れかが交換されている二重特異性抗原結合分子に関する。二重特異性抗体は、Crossmab技術に従って調製される。
1つの結合アームにおけるドメイン置換/交換を有する多重特異性抗体(CrossMabVH-VL又はCrossMabCH-CL)は、国際公開第2009/080252号及びSchaefer、W.et al、PNAS、108(2011)11187-1191に詳細に記載されている。それらは明らかに、第2の抗原に対する間違った重鎖との第1の抗原に対する軽鎖のミスマッチに起因する副産物を(このようなドメイン交換のないアプローチと比較して)減少させる。
一態様では、本発明は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる第1のFab断片、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む二重特異性抗原結合分子であって、ここで、Fab断片の1つにおいて、定常ドメインCL及びCH1は、CH1ドメインが軽鎖の一部であり、かつ、CLドメインが重鎖の一部であるように、互いに置換されている二重特異性抗原結合分子に関する。より具体的には、標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片において、定常ドメインCL及びCH1は、CH1ドメインが軽鎖の一部であり、かつ、CLドメインが重鎖の一部であるように、互いに置換されている。
特定の態様では、本発明は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる第1のFab断片、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片を含む二重特異性抗原結合分子であって、ここで、定常ドメインCL及びCH1は、CH1ドメインが軽鎖の一部であり、かつ、CLドメインが重鎖の一部であるように、互いに置換されている二重特異性抗原結合分子に関する。そのような分子は、一価の二重特異性抗原結合分子と呼ばれる。
別の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子に関し、該分子は
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片であって、前記追加のFab断片はそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている、2つの追加のFab断片を含む。特定の態様では、追加のFab断片は、可変ドメインVL及びVHが、VHドメインが軽鎖の一部であり、かつ、VLドメインが重鎖の一部であるように、互いに置換されているFab断片である。
従って、特定の態様では、本発明は、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片を含む二重特異性抗原結合分子を含み、ここで、標的細胞抗原に特異的に結合することができる前記2つの追加のFab断片はクロスオーバーFab断片であり、可変ドメインVL及びVHは互いに置換され、VL-CH鎖はそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている。
別の態様において、正しい対形成を更に改善するために、(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる第1のFab断片、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片、及び(c)安定した会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む二重特異性抗原結合分子は、異なる荷電アミノ酸置換(いわゆる「荷電残基」)を含むことができる。これらの修飾は、交差又は非交差CH1及びCLドメインに導入される。特定の態様では、本発明は二重特異性抗原結合分子に関し、ここで、CLドメインの1つにおいて、123位(EU番号付け)のアミノ酸がアルギニン(R)で置換され、124位(EU番号付け)のアミノ酸がリジン(K)で置換されており、かつ、CH1ドメインの1つにおいて、147位(EU番号付け)及び213位(EU番号付け)のアミノ酸がグルタミン酸(E)で置換されている。
より具体的には、本発明はFabを含む二重特異性結合分子に関し、ここで、TNFリガンドファミリーメンバーに隣接するCLドメインにおいて、123位(EU番号付け)のアミノ酸がアルギニン(R)で置換され、124位(EU番号付け)のアミノ酸がリジン(K)で置換されており、かつ、TNFリガンドファミリーメンバーに隣接するCH1ドメインにおいて、147位(EU番号付け)及び213位(EU番号付け)のアミノ酸がグルタミン酸(E)で置換されている。
本発明の例示的な抗体
一態様では、本発明は、OX40に特異的に結合する新規抗体及び抗体断片を提供する。これらの抗体は、既知のOX40抗体と比較して、標的細胞抗原に特異的に結合することができる別の抗原結合部分を含む二重特異性抗原結合分子への取り込みに特に適したものにする優れた特性を有する。
特に、OX40に特異的に結合する抗体が提供され、ここで、前記抗体は、
(a)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号19のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(b)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号20のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(c)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号8から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号21のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(d)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン;並びに配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号22のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(e)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号10のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号14のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号17のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号23のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(f)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号11から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号14のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号17のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号23のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、又は
(g)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号12のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号15のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号18のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号24のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン
を含む。
一態様では、OX40に特異的に結合する抗体が提供され、ここで、前記抗体は、
(i)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(v)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(vi)配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(vii)配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
更なる態様では、OX40に特異的に結合する抗体と、結合を競合する抗体が提供され、ここで、前記抗体は、
(i)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(v)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(vi)配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(vii)配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
一態様では、OX40に特異的に結合する抗体と、結合を競合する抗体が提供され、前記抗体は配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLを含む。特に、OX40に特異的に結合する抗体が提供され、前記抗体は配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLを含む。
更なる態様では、OX40に特異的に結合し、ヒト及びマウスOX40に対して交差反応性である抗体が提供され、前記抗体は配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLを含む。
別の態様では、本発明は、4-1BBに特異的に結合する新規抗体及び抗体断片を提供する。これらの抗体は、標的細胞抗原に特異的に結合することができる別の抗原結合部分を含む二重特異性抗原結合分子への取り込みに特に適しているように、既知の4-1BB抗体と比較して優れた特性を有する。
特に、4-1BBに特異的に結合する抗体が提供され、ここで、前記抗体は、
(a)配列番号40のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号42のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号44のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号49のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号51のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号53のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(b)配列番号41のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号43のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号45のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号50のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号52のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号54のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(c)配列番号40のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号42のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号46から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号49のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号51のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号55のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、
(d)配列番号40のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号42のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号47のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号49のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号51のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号56のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン、又は
(e)配列番号40のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号42のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号48のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号49のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号51のアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び配列番号57のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含むVLドメイン
を含む。
一態様では、本発明は、4-1BBに特異的に結合する抗体を提供し、ここで、前記抗体は、
(i)配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号59のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(v)配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
更なる態様では、本発明は、4-1BBに特異的に結合する抗体と、結合を競合する抗体が提供され、ここで、前記抗体は、
(i)配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号59のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(v)配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む。
ポリヌクレオチド
本発明は更に、本明細書に記載の二重特異性抗原結合分子又はその断片をコードする単離されたポリヌクレオチドを提供する。
本発明の二重特異性抗体をコードする単離されたポリヌクレオチドは、抗原結合分子全体をコードする単一のポリヌクレオチドとして、又は同時発現される複数(例えば、2つ以上)のポリヌクレオチドとして発現され得る。同時発現されるポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドは、例えば、ジスルフィド結合又は他の手段を介して会合して、機能的抗原結合分子を形成し得る。例えば、免疫グロブリンの軽鎖部分は、免疫グロブリンの重鎖部分からの別個のポリヌクレオチドによってコードされ得る。同時発現されると、重鎖ポリペプチドは軽鎖ポリペプチドと会合して免疫グロブリンを形成する。
幾つかの態様では、単離されたポリヌクレオチドは、本明細書に記載の本発明による二重特異性分子に含まれるポリペプチドをコードする。
一態様では、本発明は、(a)OX40に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む、二重特異性抗原結合分子をコードする単離されたポリヌクレオチドを対象とする。
別の態様では、本発明は、(a)4-1BBに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメインを含む、二重特異性抗原結合分子をコードする単離されたポリヌクレオチドが提供される。
更なる態様では、本発明は、OX40に特異的に結合する抗体又は抗体断片をコードする配列を含む単離されたポリヌクレオチドを対象とする。
更なる態様では、本発明は、4-1BBに特異的に結合する抗体又は抗体断片をコードする配列を含む単離されたポリヌクレオチドをコードする単離されたポリヌクレオチドが提供される。
特定の実施態様では、ポリヌクレオチド又は核酸はDNAである。他の実施態様では、本発明のポリヌクレオチドは、例えばメッセンジャーRNA(mRNA)の形態のRNAである。本発明のRNAは一本鎖又は二本鎖であり得る。
組換え法
本発明の二重特異性抗体は、例えば、固相ペプチド合成(例えば、メリフィールド固相合成)又は組換え産生によって得ることができる。組換え産生のために、二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片をコードする一又は複数のポリヌクレオチドを、例えば上記のように単離し、宿主細胞における更なるクローニング及び/又は発現のために一又は複数のベクターに挿入する。このようなポリヌクレオチドは、一般的な手順を使用して容易に単離され配列決定され得る。本発明の一態様では、本発明のポリヌクレオチドの一又は複数を含むベクタ-、好ましくは発現ベクターが提供される。当業者に周知の方法を用いて、適切な転写/翻訳制御シグナルとともに二重特異性抗原結合分子(断片)のコード配列を含む発現ベクターを構築することができる。これらの方法は、in vitroでの組換えDNA技術、合成技術及びin vivoでの組換え/遺伝子組換えを含む。例えば、Maniatis et al., MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, Cold Spring Harbor Laboratory, N.Y. (1989);及びAusubel et al., CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, Greene Publishing Associates and Wiley Interscience, N.Y. (1989)に記載される技術を参照。発現ベクターはプラスミド、又はウイルスの一部とすることができるか、又は核酸断片でよい。発現ベクターは、二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片(すなわちコード領域)をコードするポリヌクレオチドが、プロモーター及び/又は他の転写若しくは翻訳制御エレメントと作動可能に結合してクローニングされる発現カセットを含む。本発明で使用される場合、「コード領域」は、アミノ酸に翻訳されるコドンからなる核酸の一部である。「終止コドン」(TAG、TGA、又はTAA)はアミノ酸に翻訳されないが、存在する場合にはコード領域の一部と考えられ、しかし、任意の隣接配列、例えばプロモーター、リボソーム結合部位、転写ターミネーター、イントロン、5’及び3’非翻訳領域などはコード領域の一部ではない。2つ以上のコード領域が、単一のポリヌクレオチド構築物中に、例えば単一のベクター上に、又は別々のポリヌクレオチド構築物中に、例えば別の(異なる)ベクター上に存在することができる。更に、任意のベクターは、単一のコード領域を含んでいてもよいし、2つ以上のコード領域を含んでいてもよく、例えば本発明のベクターは、タンパク質分解性切断を介して、翻訳後又は翻訳と同時に最終タンパク質中に分離された一又は複数のポリペプチドをコードしてもよい。加えて、本発明のベクター、ポリヌクレオチド、又は核酸は、本発明の二重特異性抗原結合分子若しくはそのポリペプチド断片、又はその変異体若しくは誘導体をコードするポリヌクレオチドに融合又は非融合された異種コード領域をコードし得る。異種コード領域は、限定しないが、特殊化要素又はモチーフ、例えば分泌シグナルペプチド又は異種機能ドメインを含む。作動可能に結合とは、ポリペプチドなどの遺伝子産物のコード領域が、制御配列の影響下又は制御下において遺伝子産物の発現を配置するように、一又は複数の制御配列と結合するときである。(ポリペプチドコード領域及びそれに結合するプロモーターのような)2つのDNA断片は、プロモーター機能の誘導が所望の遺伝子産物をコードするmRNAの転写をもたらす場合、及び2つのDNA断片間の連結の性質が、遺伝子産物の発現を導く発現制御配列の能力を妨げないか又は転写されるべきDNAテンプレートの能力を妨げない場合、「作動可能に結合している」。従って、プロモーター領域は、プロモーターがその核酸の転写をもたらすことができる場合に、ポリペプチドをコードする核酸に作動可能に結合されるであろう。プロモーターは所定の細胞においてのみDNAの実質的な転写を導く細胞特異的プロモーターであってもよい。プロモーターの他に他の転写制御エレメント、例えばエンハンサー、オペレーター、リプレッサー、及び転写終結シグナルが、細胞特異的転写を導くポリヌクレオチドと作動可能に結合することができる。
適切なプロモーター及び他の転写制御領域は本明細書に開示されている。種々の転写制御領域が当業者に知られている。これらには、限定されないが、脊椎動物細胞において機能する転写制御領域、例えば、限定されないが、サイトメガロウイルス由来のプロモーター及びエンハンサーセグメント(例えばイントロン-Aと連結した最初期プロモーター)、サルウイルス40(例えば初期プロモーター)、及びレトロウイルス(例えばラウス肉腫ウイルスなど)が含まれる。他の転写制御領域は、脊椎動物の遺伝子、例えばアクチン、熱ショックタンパク質、ウシ成長ホルモン及びウサギ-αグロビン、並びに、真核細胞における遺伝子発現を制御することができる他の配列に由来するものを含む。更なる適切な転写制御領域は、組織特異的プロモーター及びエンハンサー並びに誘導性プロモーター(例えば、プロモーター誘導性テトラサイクリン)を含む。同様に、種々の翻訳制御エレメントが当業者に知られている。これらには、限定されないが、リボソーム結合部位、翻訳開始及び終結コドン、及びウイルス系由来の要素(特に、内部リボソーム侵入部位、又はCITE配列とも呼ばれるIRES)が含まれる。発現カセットはまた、例えば、複製起点、及び/又はレトロウイルスの長い末端反復配列(LTR)又はアデノ随伴ウイルス(AAV)の末端逆位配列(ITR)など染色体組み込み要素といった他の特徴を含んでいてもよい。
本発明のポリヌクレオチド及び核酸コード領域は、本発明のポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドの分泌を指示する分泌ペプチド又はシグナルペプチドをコードする更なるコード領域と結合させることができる。例えば、二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片の分泌が望まれる場合、シグナル配列をコードするDNAが、本発明の二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片をコードする核酸の上流に配置され得る。シグナル仮説によると、哺乳類細胞によって分泌されるタンパク質はシグナルペプチド又は分泌リーダー配列を有し、これは粗面小胞体上で成長するタンパク質鎖の排出が開始されると成熟タンパク質から切断される。当業者は、脊椎動物細胞によって分泌されるポリペプチドが通常、ポリペプチドの分泌型又は「成熟」型を生成するために翻訳されたポリペプチドから切断されるポリペプチドのN末端に融合されたシグナルペプチドを有することを認識している。特定の実施態様では、天然のシグナルペプチド、例えば免疫グロブリン重鎖又は軽鎖シグナルペプチド又は作動可能に結合しているポリペプチドの分泌を指示する能力を保持するその配列の機能的誘導体が使用される。あるいは、異種哺乳動物シグナルペプチド、又はその機能的誘導体を使用することができる。例えば、野生型リーダー配列は、ヒト組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)又はマウスβ-グルクロニダーゼのリーダー配列で置換されてもよい。
後の精製を容易にするため(例えば、ヒスチジンタグ)、又は融合タンパク質を標識するのを補助するために使用され得る短いタンパク質配列をコードするDNAは、本発明の二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片をコードするポリヌクレオチドの内部又は末端に含まれ得る。
本発明の更なる態様では、本発明の一又は複数のポリヌクレオチドを含む宿主細胞が提供される。特定の態様では、本発明の一又は複数のベクターを含む宿主細胞が提供される。ポリヌクレオチド及びベクターは、ポリヌクレオチド及びベクターそれぞれに関連して本明細書に記載される特徴の何れかを単独で又は組み合わせて組み込むことができる。一態様では、宿主細胞は、本発明の二重特異性抗原結合分子(の一部)をコードするポリヌクレオチドを含むベクターを含む(例えば該ベクターで形質転換又はトランスフェクトされている)。本明細書で使用される場合、「宿主細胞」なる用語は、本発明の融合タンパク質又はその断片を生成するよう改変できる何れかの種類の細胞系を指す。抗原結合分子の複製及び発現の補助に適切な宿主細胞は当該技術分野で周知である。このような細胞は特定の発現ベクターで適切にトランスフェクト又は形質導入することができ、大量のベクター含有細胞を、臨床利用のための十分な量の抗原結合分子を得るために、大規模発酵槽での播種用に増殖させることができる。適切な宿主細胞は、原核生物微生物、例えば大腸菌、又は様々な真核生物細胞、例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)、昆虫細胞などを含む。例えば、特に、グリコシル化が必要でない場合には、ポリペプチドは細菌中で生成することができる。発現後、可溶性画分中の細菌細胞ペーストからポリペプチドを単離し、更に精製することができる。原核生物に加えて、糸状菌又は酵母菌のような真核微生物は、菌類や酵母菌株を含むポリペプチドをコードするベクターのための適切なクローニング宿主又は発現宿主であり、そのグリコシル化経路は「ヒト化」されており、部分的又は完全なヒトのグリコシル化パターンを有するポリペプチドの産生をもたらす。Gerngross, Nat Biotech 22, 1409-1414 (2004)及びLi et al., Nat Biotech 24, 210-215 (2006)を参照。
(グリコシル化)ポリペプチドの発現に適した宿主細胞はまた、多細胞生物(無脊椎動物と脊椎動物)から派生している。無脊椎動物細胞の例としては、植物及び昆虫細胞が挙げられる。多数のバキュロウイルス株が同定されており、これらは特にSpodoptera frugiperda細胞のトランスフェクションのために、昆虫細胞と組み合わせて使用することができる。植物細胞培養もまた宿主として利用することができる。例えば、米国特許第5959177号、第6040498号、第6420548号、第7125978号及び第6417429号(トランスジェニック植物で抗体を産生するPLANTIBODIESTM技術を記載)を参照。脊椎動物細胞も宿主として用いることができる。例えば、懸濁状態で増殖するように適合された哺乳動物細胞株が有用であり得る。有用な哺乳動物宿主細胞株の他の例は、SV40(COS-7)で形質転換されたサル腎臓CV1株、ヒト胚腎臓株(Graham et al., J. Gen Virol. 36:59 (1977)に記載された293細胞又は293T細胞)、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)、マウスのセルトリ細胞(例えば、Mather, Biol. Reprod. 23:243-251 (1980)に記載されるTM4細胞)、サル腎細胞(CV1)、アフリカミドリザル腎細胞(VERO-76)、ヒト子宮頚癌細胞(HELA)、イヌ腎臓細胞(MDCK)、バッファローラット肝臓細胞(BRL3A)、ヒト肺細胞(W138)、ヒト肝細胞(HepG2)、マウス乳腺腫瘍細胞(MMT060562)、(例えばMather et al., Annals N.Y. Acad. Sci. 383:44-68 (1982)に記載される)TRI細胞、MRC5細胞、及びFS4細胞である。他の有用な哺乳動物宿主細胞株は、dhfr-CHO細胞(Urlaub et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216 (1980))を含むチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞;及びYO、NS0、P3X63及びSp2/0などの骨髄腫細胞株を含む。タンパク質産生に適した特定の哺乳動物宿主細胞系の総説については、例えば、Yazaki and Wu, Methods in Molecular Biology, Vol. 248 (B.K.C. Lo, ed., Humana Press, Totowa, NJ), pp. 255-268 (2003)を参照。宿主細胞は、培養細胞、例えば幾つか挙げると、哺乳動物の培養細胞、酵母細胞、昆虫細胞、細菌細胞及び植物細胞、並びにトランスジェニック動物、トランスジェニック植物又は培養植物又は動物組織内部に含まれる細胞を含む。一実施態様では、宿主細胞は、真核生物細胞、好ましくは哺乳動物細胞、例えばチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、ヒト胎児腎臓(HEK)細胞、又はリンパ系細胞(例えば、Y0、NS0、Sp20細胞)である。これらの系において外来遺伝子を発現する標準的な技術は当該技術分野で周知である。免疫グロブリンの重鎖又は軽鎖を含むポリペプチドを発現する細胞は、発現された生成物が重鎖及び軽鎖の両方を有する免疫グロブリンであるように、免疫グロブリン鎖の他方を発現するように改変することができる。
一態様では、本発明の二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片を産生する方法が提供され、ここで該方法は、本明細書で提供される本発明の二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片をコードするポリヌクレオチドを含む宿主細胞を、本発明の二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片の発現に適した条件下で培養すること、及び本発明の二重特異性抗原結合分子又はそのポリペプチド断片を宿主細胞(又は宿主細胞培養培地)から回収することを含む。
本明細書で記載のように調製される本発明の二重特異性分子は、当該技術分野で周知の技術、例えば高速液体クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル電気泳動、アフィニティークロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィーなどによって精製され得る。特定のタンパク質を精製するために使用される実際の条件は、一部には正味荷電、疎水性、親水性などの要因に依存し、当業者には明瞭であろう。アフィニティークロマトグラフィー精製では、二重特異性抗原結合分子が結合する抗体、リガンド、受容体又は抗原が使用され得る。例えば、本発明の融合タンパク質のアフィニティークロマトグラフィー精製では、プロテインA又はプロテインGを伴うマトリックスが使用され得る。逐次的なプロテインA又はGアフィニティークロマトグラフィー及びサイズ排除クロマトグラフィーを、本質的に実施例に記載されるように抗原結合分子を単離するために使用することができる。二重特異性抗原結合分子又はその断片の純度は、ゲル電気泳動、高圧液体クロマトグラフィーなどを含む様々な周知の分析方法の何れかによって決定することができる。例えば、実施例に記載されるように発現された二重特異性抗原結合分子は、還元及び非還元SDS-PAGEによって示されるようにインタクトであり、正しく組み立てられていることが示された。
アッセイ
本明細書で提供される抗原結合分子が、同定され、当該技術分野で周知の様々なアッセイによってその物理的/化学的性質及び/又は生物学的活性についてスクリーニングされ、又は特徴づけられる。
1.親和性アッセイ
本明細書で提供される二重特異性抗原結合分子、抗体及び抗体断片の、その対応するTNF受容体に対する親和性を、実施例に説明される方法に従い、BIAcore機器(GE Healthcare)ような標準的器具類と、組換え発現により得られるような受容体又は標的タンパク質とを用いて、プラズモン共鳴アッセイ(SPR)により決定することができる。二重特異性抗原結合分子の、その標的細胞抗原に対する親和性も、実施例に説明される方法に従い、BIAcore機器(GE Healthcare)のような標準的器具類と、組換え発現により得られるような受容体又は標的タンパク質とを用いて、表面プラズモン共鳴アッセイ(SPR)により決定することができる。結合親和性を測定するための具体的な例示であって例示的な実施態様は、実施例2で説明される。一態様によれば、Kは、25℃でBIACORE(登録商標)T100装置(GE Healthcare)を用いる表面プラズモン共鳴により測定される。
2.結合アッセイ及びその他のアッセイ
本明細書で提供される二重特異性抗原結合分子の、その対応する受容体発現細胞への結合は、特定の受容体又は標的抗原を発現する細胞株を用いて、例えばフローサイトメトリー(FACS)により評価することができる。一態様では、TNF受容体を発現する末梢血単核細胞(PBMC)が結合アッセイに使用される。これらの細胞は、単離直後(ナイーブPMBC)又は刺激後(活性化PMBC)に使用される。別の態様では、活性化マウス脾細胞(TNF受容体分子を発現する)を使用して、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の、その対応するTNF受容体発現細胞への結合を実証した。更なる態様では、健常なMacaca fascicularisのヘパリン処置血液から単離したPBMCを使用して、対応するカニクイザルTNF受容体発現細胞に対する二重特異性抗原結合分子又は抗体を示した。
更なる態様では、標的細胞抗原、例えばFAPを発現するがん細胞株を用いて、抗原結合分子の標的細胞抗原への結合を実証した。
別の態様では、競合アッセイを使用して、標的又はTNF受容体にそれぞれ結合する特異的抗体又は抗原結合分子と競合する抗原結合分子を同定することができる。特定の実施態様では、このような競合する抗原結合分子は、特異的抗標的抗体又は特異的抗TNF受容体抗体によって結合される同じエピトープ(例えば直鎖状又は立体構造エピトープ)に結合する。抗体が結合するエピトープをマッピングするための代表的な方法が、Methods in Molecular Biology vol. 66(Humana Press, Totowa, NJ)に掲載のMorris (1996) 「Epitope Mapping Protocols」に詳細に示されている。
3.活性のアッセイ
一態様では、特定の標的細胞抗原及び生物学的活性を有する特定のTNF受容体に結合する二重特異性抗原結合分子を同定するためのアッセイが提供される。生物学的活性は、例えば、標的細胞抗原を発現する細胞上のTNF受容体を介したアゴニストシグナル伝達を含み得る。in vitroでこのような生物学的活性を有するものとして本アッセイによって同定されたTNFファミリーリガンド三量体含有抗原結合分子も提供される。
特定の態様において、本発明の二重特異性抗原結合分子は、そのような生物学的活性について試験される。更に、細胞溶解を検出するためのアッセイ(例えば、LDH放出の測定による)、誘導性アポトーシスキネティクスを検出するためのアッセイ(例えば、カスパーゼ3/7活性の測定による)又はアポトーシスを検出するためのアッセイ(例えば、TUNELアッセイを用いる)は、当該技術分野において周知である。加えて、そのような複合体の生物学的活性は、NK細胞、NKT細胞又はγδT細胞などの様々なリンパ球サブセットの生存、増殖及びリンホカイン分泌に対するそれらの効果を評価することによって、又は樹状細胞、単球/マクロファージ若しくはB細胞などの抗原提示細胞の表現型及び機能を調節するそれらの能力を評価することによって評価することができる。
薬学的組成物、製剤、及び投与経路
更なる態様において、本発明は、例えば下記の治療法の何れかに使用される、本明細書で提供される二重特異性抗原結合分子又は抗体の何れかを含む薬学的組成物を提供する。一実施態様では、本明細書で提供される二重特異性抗原結合分子の何れかと、少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤とを含む薬学的組成物を提供する。別の他の実施態様において、薬学的組成物は、本明細書で提供される二重特異性抗原結合分子の何れかと、少なくとも1つの追加的な治療剤とを、例えば後述するように含む。
本発明の薬学的組成物は、薬学的に許容される賦形剤中に溶解又は分散された一又は複数の二重特異性抗原結合分子の治療的有効量を含む。「薬学的に許容される又は薬理学的に許容される」という句は、用いられる用量及び濃度においてレシピエントに非毒性であり、すなわち、例えばヒトなどの動物に必要に応じて投与されたとき、副作用、アレルギー反応、又は他の望ましくない応答を生じさせない分子的実態及び組成物を指す。少なくとも一つの本発明による二重特異性抗原結合分子又は抗体と、任意選択的に追加的な活性成分とを含む薬学的組成物の調製物は、参照により本明細書に組み込まれる、Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed.Mack Printing Company, 1990によって例示されているように、本開示に照らして当業者には周知であろう。特に、組成物は、凍結乾燥製剤又は水溶液である。本明細書中で使用される場合、「薬学的に許容される賦形剤」は、当業者には周知であるように、任意の及び全ての溶媒、緩衝液、分散媒、コーティング、界面活性剤、酸化防止剤、防腐剤(例えば抗菌剤、抗真菌剤)、等張剤、塩、安定剤及びそれらの組み合わせを含む。
非経口組成物には、注射による投与、例えば皮下、皮内、病巣内、静脈内、動脈内、筋肉内、髄腔内又は腹腔内への注射用に設計されたものが含まれる。注射の場合、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は、水溶液、好ましくはハンクス液、リンゲル液、又は生理食塩水緩衝液などの生理的に適合性の緩衝液中において製剤化され得る。溶液は、懸濁化剤、安定剤、及び/又は分散剤といった製剤関連薬剤を含有することができる。あるいは、二重特異性抗原結合分子又は抗体は、使用前は、適切なビヒクル(例えば、発熱物質を含まない滅菌水)を用いた組成用の粉末形態であってもよい。滅菌注射溶液は、本発明の抗原結合分子を、必要に応じて、以下に列挙する様々な他の成分と共に適切な溶媒中に必要量で組み込むことによって調製される。無菌性は、例えば、滅菌濾過膜を通す濾過によって容易に達成することができる。一般に、分散液は、種々の滅菌された活性成分を、基本的な分散媒体及び/又は他の成分を含有する滅菌ビヒクル中に組み込むことによって調製される。滅菌注射溶液、懸濁液、又は乳濁液を調製するための無菌粉末の場合、好ましい調製方法は、予め滅菌濾過された液体媒質からの活性成分+任意の追加の所望の成分の粉末を生じる真空乾燥又は凍結乾燥技術である。液体媒質は、必要に応じて適切に緩衝されるべきであり、十分な生理食塩水又はグルコースを注射される前に、液体はまず希釈されて等張性にされる。組成物は、製造及び貯蔵条件下で安定でなければならず、細菌及び真菌といった微生物の汚染作用から保護されなければならない。内毒素汚染は、安全なレベル、例えばタンパク質1mgあたり0.5ng未満で最小限に保たれるべきであることが理解されよう。適切な薬学的に許容される賦形剤は、限定されるものではないが、緩衝剤、例えばリン酸塩、クエン酸塩、及び他の有機酸;アスコルビン酸及びメチオニンを含む抗酸化剤;保存料(例えば、オクタデシルジメチオルベンジルアンモニウムクロライド;ヘキサメトニウムクロライド;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、フェノール、ブチル又はベンジルアルコール;アルキルパラベン、例えばメチル又はプロピルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;及びm-クレゾール);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;タンパク質、例えば、血清アルブミン、ゼラチン、又は免疫グロブリン;親水性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドン;アミノ酸、例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン又はリジン;グルコース、マンノース又はデキストリンを含む単糖類、二糖類、他の炭水化物;キレート剤、例えば、EDTA;糖、例えば、スクロース、マンニトール、トレハロース又はソルビトール;塩形成対イオン、例えば、ナトリウム、金属錯体(例えば、Zn-タンパク質錯体);及び/又はポリエチレングリコール(PEG)等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。水性注射懸濁液には、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、デキストランなどの、懸濁液の粘度を上昇させる化合物が含有されていてよい。任意選択的に、懸濁液は、適切な安定剤、又は化合物の溶解度を上昇させて高濃度の溶液の調製を可能にする薬剤も含有することができる。加えて、活性化合物の懸濁液は、適切な油性注射懸濁液として調製することができる。好適な親油性溶媒又はビヒクルは、ゴマ油などの脂肪油、又はエチルクリート若しくはトリグリセリドなどの合成脂肪酸エステル、又はリポソームを含む。
活性成分は、例えば、コアセルベーション技術又は界面重合法によって作られたマイクロカプセル、例えば、それぞれヒドロキシメチルセルロース又はゼラチン-マイクロカプセル及びポリ-(メチルメタクリレート(methylmethacylate))マイクロカプセルに、コロイド薬物送達系(例えば、リポソーム、アルブミンミクロスフィア、ミクロエマルジョン、ナノ粒子及びナノカプセル)に、又はマクロエマルジョンに封入されてもよい。これらの技術は、Remington's Pharmaceutical Sciences(18th Ed. Mack Printing Company, 1990)に開示されている。徐放性製剤が調製されてもよい。徐放性製剤の適切な例は、ポリペプチドを含有する固体疎水性ポリマーの半透性マトリクスを含み、そのマトリックスは成形品、例えばフィルム又はマイクロカプセルの形態である。特定の実施態様では、吸収を遅延させる薬剤(例えば、モノステアリン酸アルミニウム、ゼラチン又はそれらの組み合わせなど)を組成物に使用することによって、注射用組成物の持続的吸収をもたらすことができる。
本明細書における例示的な薬学的に許容される賦形剤は、可溶性の中性活性ヒアルロニダーゼ糖タンパク質(sHASEGP)などの介在性薬物分散剤、例えばrHuPH20(HYLENEX(登録商標)、Baxter International,Inc.)などのヒト可溶性PH-20ヒアルロニダーゼ糖タンパク質を更に含む。rHuPH20を含む特定の典型的なsHASEGP及び使用法は、米国特許出願公開第2005/0260186号及び同第2006/0104968号に記載されている。一態様において、sHASEGPは、コンドロイチナーゼなどの一又は複数の追加的なグリコサミノグリカナーゼと組み合わせられる。
例示的な凍結乾燥抗体製剤が米国特許第6267958号に記載されている。水性の抗体製剤は、米国特許第6171586号及び国際公開第2006/044908号に記載されているものが含まれ、後者の製剤はヒスチジン-酢酸緩衝剤を含む。
前に記載した組成物に加えて、抗原結合分子はデポー製剤としても製剤化することができる。このような長時間作用型の製剤は、注入(例えば、皮下若しくは筋肉内)により、又は筋肉内注射により投与することができる。従って、例えば、融合タンパク質は、適切なポリマー性若しくは疎水性物質(例えば、許容可能な油中のエマルジョン)又はイオン交換樹脂を用いて、又は難溶性の誘導体として、例えば難溶性の塩として製剤化することができる。
本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体を含む薬学的組成物は、一般的な混合、溶解、乳化、カプセル化、封入、又は凍結乾燥方法により製造することができる。薬学的組成物は、一又は複数の生理的に許容される担体、希釈剤、賦形剤、又は薬学的に使用可能な調製物へのタンパク質の処理を容易にする補助剤を用いる従来の方式で製剤化することができる。適切な製剤は、選択された投与経路に依存する。
二重特異性抗原結合分子は、遊離酸又は遊離塩基の、天然又は塩の形態の組成物に製剤化することができる。薬学的に許容される塩は、遊離酸又は遊離塩基の生物活性を実質的に保持する塩である。これらには、酸付加塩、例えば、タンパク質性組成物の遊離アミノ基で形成されたもの、又は例えば塩酸若しくはリン酸といった無機酸、又は酢酸、シュウ酸、酒石酸若しくはマンデル酸といった有機酸で形成されたものが含まれる。また、遊離カルボキシル基で形成される塩は、例えばナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、又は水酸化第二鉄といった無機塩基;又はイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、又はプロカインといった有機塩基から誘導することができる。薬学的塩は、水性及び他のプロトン性溶媒中で、対応する遊離塩基形態よりも可溶性である傾向がある。
本明細書中の組成物はまた、治療される特定の適応症に必要な一を超える活性成分、好ましくは互いに悪影響を及ぼさない相補的な活性を有するものを含有してもよい。そのような活性成分は、意図された目的に有効な量で組み合わせて適切に存在する。
in vivo投与に使用される製剤は、一般的に無菌である。無菌性は、例えば、滅菌濾過膜を通す濾過によって容易に達成することができる。
治療的方法及び組成物
本明細書で提供される二重特異性抗原結合分子又は抗体の何れかが、治療方法において使用され得る。
治療法における使用のために、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は、良好な医療行為と一致する様式で処方され、投薬され、投与され得る。これに関連して考慮すべき因子としては、治療される特定の障害、治療される特定の哺乳動物、個々の患者の臨床状態、障害の原因、薬剤の送達部位、投与方法、投与スケジュール及び医師にとって既知の他の因子が挙げられる。
一態様では、医薬としての使用のための本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体が提供される。
更なる態様では、(i)T細胞応答を刺激又は増強することに使用のため、(ii)活性化T細胞の生存を支持することに使用のため、(iii)感染症の治療における使用のため、(iv)がんの治療における使用のため、(v)がんの進行を遅延させることに使用のため、又は(vi)がんに罹患している患者の生存を延長することにおける使用のための、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体が提供される。特定の態様では、疾患の治療、特にがんの治療における使用のための、本発明のTNFファミリーリガンド三量体含有抗原結合分子又は抗体が提供される。
特定の態様では、治療方法における使用のための本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体が提供される。一態様では、本発明は、必要とする個体における疾患の治療における使用のための、本明細書に記載の二重特異性抗原結合分子又は抗体を提供する。特定の態様では、本発明は、二重特異性抗原結合分子又は抗体の治療的有効量を個体に投与することを含む、疾患を有する個体を治療する方法における使用のための二重特異性抗原結合分子又は抗体を提供する。特定の態様では、治療される疾患はがんである。治療を必要とする対象、患者、又は個体は、典型的には哺乳動物であり、具体的にはヒトである。
一態様では、(i)T細胞応答を刺激又は増強する、(ii)活性化T細胞の生存を支持する、(iii)感染症を治療する、(iv)がんを治療する、(v)がんの進行を遅延させる、又は(vi)がんに罹患している患者の生存を延長するための方法が提供され、ここで、該方法は、治療的有効量の本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体を、それを必要とする個体に投与することを含む。
更なる態様では、本発明は、必要とする個体における疾患の治療のための医薬の製造又は調製における、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の使用を提供する。一態様では、医薬は、疾患を有する個体に対し、医薬の治療的有効量を投与することを含む、疾患を治療する方法で使用するためのものである。特定の態様では、治療される疾患は増殖性疾患、特にがんである。がんの例には、限定されないが、前立腺がん、脳のがん、頭部及び頸部のがん、膵臓がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頚がん、子宮内膜がん、食道がん、結腸がん、結腸直腸がん、直腸がん、胃がん、前立腺がん、血液がん、皮膚がん、扁平上皮癌、骨のがん、及び腎臓がんが含まれる。がんの他の例には、カルシノーマ、リンパ腫(例えば、ホジキン及び非ホジキンリンパ腫)、芽細胞腫、肉腫、及び白血病が含まれる。本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体を用いて治療することができる他の細胞増殖性疾患には、限定されないが、腹部、骨、乳房、消化器系、肝臓、膵臓、腹膜、内分泌腺(副腎、副甲状腺、下垂体、睾丸、卵巣、胸腺、甲状腺)、眼、頭部及び頸部、神経系(中枢及び末梢)、リンパ系、骨盤、皮膚、軟組織、脾臓、胸部、及び泌尿生殖器系に位置する腫瘍が含まれる。前がん性の状態又は病変及びがん転移も含まれる。特定の実施態様では、がんは、腎細胞がん、皮膚がん、肺がん、結腸直腸がん、乳がん、脳のがん、頭部及び頸部のがんからなる群より選択される。当業者は、多くの場合、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は治癒をもたらし得ないが、恩恵を提供し得ることを容易に認識する。幾つかの態様では、何らかの利益を有する生理学的変化も、治療的に有益であると考えられる。従って、幾つかの態様では、生理的変化をもたらす本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の量は、「有効量」又は「治療的有効量」と考えられる。
疾患の予防又は治療のために、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の適切な用量は(単独で使用されるか、あるいは一又は複数の他の追加的治療剤との組み合わせで使用されるときの)、治療される疾患の種類、投与経路、患者の体重、特定の分子、疾患の重症度及び経過、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体が予防目的又は治療目的のために投与されるのかどうか、以前又は同時に行われる治療的介入、患者の病歴、及び本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体に対する応答、並びに主治医の裁量に依存するであろう。何れの場合にも、投与の責任を負う施術者は、組成物中の活性成分の濃度及び個々の対象のための適切な用量を決定するであろう。限定されないが、単回又は様々な時点にわたる複数回投与、ボーラス投与、及びパルス注入を含む様々な投与スケジュールが本明細書において考慮される。
本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は、患者に対して、単回で、又は一連の治療にわたって適切に投与される。疾患の種類及び重症度に応じて、例えば一回以上の別個の投与によるか、連続注入によるかに関わらず、約1μg/kg~15mg/kg(例えば0.1mg/kg~10mg/kg)のTNFファミリーリガンド三量体含有抗原結合分子が患者への投与のための初期候補用量となり得る。一つの典型的な一日の投与量は、上記の要因に応じて、約1μg/kg~100mg/kg以上の範囲であろう。数日間以上にわたる反復投与の場合には、状態に応じて、治療は疾患症状の望まれる抑制が起こるまで一般に持続されるであろう。本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の1つの例示的な投与量は、約0.005mg/kg~約10mg/kgの範囲であろう。他の例では、用量は、一回の投与につき、体重1kgあたり約1μg、体重1kgあたり約5μg、体重1kgあたり約10μg、体重1kgあたり約50μg、体重1kgあたり約100μg、体重1kgあたり約200μg、体重1kgあたり約350μg、体重1kgあたり約500μg、体重1kgあたり約1mg、体重1kgあたり約5mg、体重1kgあたり約10mg、体重1kgあたり約50mg、体重1kgあたり約100mg、体重1kgあたり約200mg、体重1kgあたり約350mg、体重1kgあたり約500mg、体重1kgあたり約1000mg以上及びそこから導かれるあらゆる範囲を含み得る。本明細書に列挙した数値からの誘導可能な範囲の例では、上記の数値に基づいて、体重1kgあたり約5mg~体重1kgあたり約100mg、体重1kgあたり約5μg~体重1kgあたり約500mgなどを投与することができる。従って、約0.5mg/kg、2.0mg/kg、5.0mg/kg又は10mg/kgの一又は複数の用量(又はこれらの何れかの組み合わせ)を患者に投与してよい。このような用量は、断続的に、例えば毎週又は3週毎に(例えば患者が融合タンパク質の約2から約20用量、例えば約6用量を受けるように)投与され得る。初期の高負荷用量の後、一つ以上の低用量を投与してよい。しかしながら、他の投与レジメンも有用であり得る。この治療の進行は、従来の技術及びアッセイによって容易にモニターされる。
本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は、一般的に、意図した目的を達成するために有効な量において使用されるであろう。疾患状態を治療又は予防するための使用のために、本発明の二重特異性抗原結合分子若しくは抗体又はその薬学的組成物は、治療的有効量で投与又は適用される。治療的有効量の決定は、特に本明細書に提供される詳細な開示を考慮すると、十分に当業者の能力の範囲内である。
全身投与の場合、治療的に有効な用量は、細胞培養アッセイのようなin vitroアッセイから最初に推定することができる。次いで用量を、細胞培養物において決定されるIC50を含む循環濃度範囲を達成するために、動物モデルにおいて製剤化することができる。このような情報は、ヒトにおいて有用な用量を更に正確に決定するために使用することができる。
初期投与量は、in vivoデータ、例えば動物モデルから、当該技術分野で周知の技術を用いて推定することもできる。当業者であれば、動物データに基づいて、ヒトへの投与を容易に最適化することができるであろう。
投与量及び間隔は、治療効果を維持するのに十分な本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の血漿レベルを提供するために個々に調整されてもよい。注射による投与のための通常の患者投与量は、約0.1~50mg/kg/日、典型的には約0.5~1mg/kg/日の範囲である。治療的に有効な血漿レベルは、毎日複数の用量を投与することにより達成することができる。血漿中のレベルは、例えばHPLCにより測定することができる。
局所投与又は選択的取り込みの場合、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の有効な局所濃度は血漿濃度に関連していなくともよい。当業者であれば、過度の実験をしなくとも、治療的に有効な局所投与量を最適化することができるであろう。
本明細書に記載される本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の治療的に有効な用量は、一般に、実質的な毒性を引き起こすことなく治療上の利益を提供するであろう。融合タンパク質の毒性及び治療効果は、細胞培養又は実験動物における標準の薬学的手順により決定することができる。LD50(集団の50%に致死的な用量)及びED50(集団の50%において治療的に有効な用量)を決定するために、細胞培養アッセイ及び動物試験を使用することができる。毒性効果と治療効果との間の用量比は、LD50/ED50の比として表すことができる治療指数である。大きな治療指数を示す二重特異性抗原結合分子が好ましい。一態様では、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は高い治療指数を示す。細胞培養アッセイ及び動物研究から得られたデータは、ヒトにおける使用に適した一定範囲の投与量の製剤化に使用することができる。投与量は、好ましくは、毒性を殆ど又は全く伴わないED50を含む、一定範囲の循環濃度内にある。投与量は、種々の要因、例えば、用いられる投与形態、使用される投与経路、対象の状態などに応じてこの範囲内で変動し得る。正確な製剤、投与経路、及び用量は、患者の状態を考慮して個々の医師により選択され得る(例えば、Fingl et al., 1975, in:ThePharmacological Basis of Therapeutics, Ch. 1, p. 1参照。この文献はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
本発明の融合タンパク質を用いて治療される患者の主治医には、毒性、器官不全などにより、いつ及びどのようにして投与を終了、中断、又は調整するかが分かるであろう。逆に、主治医は、臨床応答が十分でなかった場合には(毒性なしで)、治療をより高いレベルに調整することも分かっているであろう。関心のある障害の管理において投与される用量の大きさは、治療される状態の重症度、投与経路などによって変動するであろう。状態の重篤度は、例えば、標準的な予後評価方法によって部分的に評価され得る。更に、用量及び恐らくは投薬回数も、個々の患者の年齢、体重、及び応答に応じて変動するであろう。
その他の薬剤及び治療
本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は、治療法において、一又は複数の他の薬剤との組み合わせで投与され得る。例えば、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は、少なくとも1つの追加的治療剤と同時投与され得る。用語「治療剤」は、症状又は疾患を治療するために、そのような治療を必要とする個体に投与することができる任意の薬剤を包含する。このような追加的治療剤は、治療される特定の徴候に適した任意の活性成分、好ましくは互いに悪影響を及ぼさない相補的活性を有するものを含み得る。特定の実施態様では、追加的治療剤は、別の抗がん剤、例えば微小管破壊因子、抗代謝剤、トポイソメラーゼ阻害剤、DNAインターカレーター、アルキル化剤、ホルモン療法、キナーゼ阻害剤、受容体アンタゴニスト、腫瘍細胞アポトーシスの活性化因子、又は抗血管新生剤である。特定の態様では、追加的治療剤は、免疫調節剤、細胞増殖抑制剤、細胞接着の阻害剤、細胞傷害性剤又は細胞増殖抑制剤、細胞アポトーシスの活性化剤、又はアポトーシス誘導因子に対する細胞の感受性を増大させる薬剤である。
このような他の薬剤は、意図される目的に対して効果的な量で組み合わされて適切に存在する。このような他の薬剤の有効量は、製剤中に存在するタンパク質の量、疾患又は治療の種類、及び上記以外の要因に依存する。本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体は、一般的に、本明細書に記載されるものと同じ用量及び投与経路で、又は本明細書に記載された用量の1%~99%で、又は経験的に/臨床的に妥当であると決定された任意の用量及び任意の経路によって使用される。
上記のこうした併用療法は、併用投与(2つ以上の治療剤が、同一又は別々の組成物に含まれている)、及び本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体の投与が、追加の治療剤及び/又はアジュバントの投与の前、投与と同時、及び/又は投与の後に起き得る分離投与を包含する。
製造品
本発明の他の態様では、上述した疾患の治療、予防、及び/又は診断に有用な物質を含む製造品が提供される。製造品は、容器、及び容器上又は容器に付属するラベル又は添付文書を含む。好適な容器は、例としてボトル、バイアル、シリンジ、IV輸液バッグなどを含む。容器はガラス又はプラスチックなどの様々な材料から形成され得る。容器は、症状の治療、予防、及び/又は診断に有効な、単独の又はその他の組成物と併用される化合物を収容し、無菌のアクセスポートを有することができる(例えば、容器は皮下注射針により穿孔可能なストッパーを有する静脈注射用の溶液のバッグ又はバイアルであってよい)。組成物中の少なくとも1つの活性剤は、本発明の二重特異性抗原結合分子又は抗体である。
ラベル又は添付文書は、組成物が選択された症状を治療するために使用されることを示している。更に、製造品は、(a)本発明の二重特異性抗原結合分子を含有する組成物を中に含む第1の容器;及び(b)更なる細胞傷害性又はその他の治療的薬剤を中に含む組成物を含む第2の容器を含み得る。本発明のこの実施態様における製造品は、組成物が特定の症状を治療するために使用できることを示す添付文書を更に含んでもよい。
代替的に又は追加的に、製造品は、薬学的に許容される緩衝液、例えば注射用静菌水(BWFI)、リン酸緩衝生理食塩水、リンガー溶液、及びデキストロース溶液を含む第二(又は第三)の容器を更に含んでもよい。製造品は、他の緩衝液、希釈剤、フィルター、針及びシリンジを含む、商業的及び使用者の観点から望まれる他の材料を更に含んでもよい。
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全てのヌクレオチド配列は、それぞれの終止コドン配列なしで提示される。
以下において、本発明の特定の実施態様が列挙される:
1.(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、二重特異性抗原結合分子。
2.共刺激TNF受容体ファミリーメンバーが、OX40及び4-1BBからなる群から選択される、請求項1に記載の二重特異性抗原結合分子。
3.共刺激TNF受容体ファミリーメンバーがOX40である、請求項1又は2に記載の二重特異性抗原結合分子。
4.共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分が、配列番号1のアミノ酸配列を含むポリペプチドに結合する、請求項1から3の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
5.OX40に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分が、
(i)配列番号2及び配列番号3からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号4及び配列番号5からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、及び配列番号12からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
並びに
(iv)配列番号13、配列番号14、及び配列番号15からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号16、配列番号17、及び配列番号18からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、及び配列番号24からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメイン
を含む、請求項1から4の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
6.OX40に特異的に結合することができる部分が、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35、及び配列番号37からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36、及び配列番号38のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む、請求項1から5の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
7.OX40に特異的に結合することができる部分が、
(i)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(v)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(vi)配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(vii)配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む、請求項1から5の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
8.共刺激TNF受容体ファミリーメンバーが4-1BBである、請求項1又は2に記載の二重特異性抗原結合分子。
9.共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる部分が、配列番号39のアミノ酸配列を含むポリペプチドに結合する、請求項1、2又は8の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
10.4-1BBに特異的に結合することができる少なくとも1つの部分が、
(i)配列番号40及び配列番号41からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号42及び配列番号43からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、及び配列番号48からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
並びに
(iv)配列番号49及び配列番号50からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号51及び配列番号52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、及び配列番号57からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメイン
を含む、請求項1、2、8又は9の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
11.4-1BBに特異的に結合することができる部分が、配列番号58、配列番号60、配列番号62、配列番号64、及び配列番号66からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号59、配列番号61、配列番号63、配列番号65、及び配列番号67からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む、請求項1、2、8、9又は10の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
12.4-1BBに特異的に結合することができる部分が、
(i)配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号59のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(v)配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む、請求項1、2、及び8から11の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
13.標的細胞抗原が、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、メラノーマ関連コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)、上皮増殖因子受容体(EGFR)、がん胎児性抗原(CEA)、CD19、CD20、及びCD33からなる群から選択される、請求項1から12の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
14.標的細胞抗原が線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)である、請求項1から13の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
15.FAPに特異的に結合することができる部分が、
(i)配列番号68及び配列番号69からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H1、
(ii)配列番号70及び配列番号71からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H2、及び
(iii)配列番号72及び配列番号73からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-H3
を含むVHドメイン、
並びに
(iv)配列番号74及び配列番号75からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L1、
(v)配列番号76及び配列番号77からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び
(vi)配列番号78及び配列番号79からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR-L3
を含むVLドメインを含む、請求項1から13の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
16.(i)OX40に特異的に結合することができる部分が、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35又は配列番号37のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36又は配列番号38のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、
(ii)FAPに特異的に結合することができる部分が、配列番号80又は配列番号82のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81又は配列番号83のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む、請求項1から7の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
17.(i)4-1BBに特異的に結合することができる部分が、配列番号58、配列番号60、配列番号62、配列番号64又は配列番号66のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号59、配列番号61、配列番号63、配列番号65又は配列番号67のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含み、かつ、
(ii)FAPに特異的に結合することができる部分が、配列番号80又は配列番号82のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81又は配列番号83のアミノ酸配列と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む、請求項1、2、又は8から12の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
18.前記分子が、
(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる第1のFab断片、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる第2のFab断片、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、請求項1から17の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
19.FcドメインがIgG、特にIgG1 Fcドメイン又はIgG4 Fcドメインである、請求項1から18の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
20.Fcドメインが、Fc受容体への抗体の結合親和性及び/又はエフェクター機能を低減させる1つ以上のアミノ酸置換を含む、請求項1から19の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
21.Fcドメインが、アミノ酸変異L234A、L235A及びP329Gを有するヒトIgG1サブクラスである(Kabat EUインデックスによる番号付け)、請求項1から20の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
22.Fcドメインが、Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する修飾を含む、請求項1から21の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
23.ノブ・イントゥー・ホール法に従って、Fcドメインの第1のサブユニットがノブを含み、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットがホールを含む、請求項1から22の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
24.Fcドメインの第1のサブユニットが、アミノ酸置換S354C及びT366W(Kabat EUインデックスによる番号付け)を含み、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットが、アミノ酸置換Y349C、T366S及びY407V(Kabat EUインデックスによる番号付け)を含む、請求項1から23の何れか一項に記載の二重特異性抗体。
25.(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、請求項1から24の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
26.二重特異性抗原結合分子が、共刺激TNF受容体ファミリーメンバー及び標的細胞抗原の両方に対して二価である、請求項25に記載の二重特異性抗原結合分子。
27.(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片であって、前記追加のFab断片がそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている2つの追加のFab断片
を含む、請求項1から24の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
28.標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片が、可変ドメインVL及びVHが互いに置換されたクロスオーバーFab断片であり、かつ、VL-CH鎖がそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている、請求項27に記載の二重特異性抗原結合分子。
29.共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片が、OX40又は4-1BBに特異的に結合することができる2つのFab断片であり、かつ、標的細胞抗原に特異的に結合することができる2つの追加のFab断片が、FAPに特異的に結合することができるクロスオーバーFab断片である、請求項27又は28に記載の二重特異性抗原結合分子。
30.(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つの部分、
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができる1つの部分、及び
(c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
を含む、請求項1から29の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
31.二重特異性抗原結合分子が、共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに対して二価であり、かつ、標的細胞抗原に対して一価である、請求項30に記載の二重特異性抗原結合分子。
32.(a)共刺激TNF受容体ファミリーメンバーに特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
(b)標的細胞抗原に特異的に結合することができるVH及びVLドメインであって、ここで、VHドメインがペプチドリンカーを介して重鎖の1つのC末端に連結され、かつ、VLドメインがペプチドリンカーを介して第2の重鎖のC末端に連結される、VH及びVLドメイン
を含む、請求項1から31の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
33.請求項1から32の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチド。
34.(i)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(v)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(vi)配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(vii)配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む、OX40に特異的に結合する抗体。
35.(i)配列番号58のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号59のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(ii)配列番号60のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号61のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iii)配列番号62のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号63のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
(iv)配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号65のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
(v)配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号67のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
を含む、4-1BBに特異的に結合する抗体。
36.請求項34又は35に記載の抗体をコードするポリヌクレオチド。
37.請求項1から32の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子又は請求項34若しくは35に記載の抗体と、少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤とを含む薬学的組成物。
38.医薬としての使用のための、請求項1から32の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項34若しくは35に記載の抗体、又は請求項37に記載の薬学的組成物。
39.(i)T細胞応答を刺激することにおける、
(ii)活性化T細胞の生存を支持することにおける、
(iii)感染症の治療における、
(iv)がんの治療における、
(v)がんの進行を遅延させることにおける、又は
(vi)がんに罹患している患者の生存を延長することにおける
使用のための、請求項1から32の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項34若しくは35に記載の抗体、又は請求項37に記載の薬学的組成物。
40.がんの治療における使用のための、請求項1から32の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項34若しくは35に記載の抗体、又は請求項37に記載の薬学的組成物。
41.二重特異性抗原結合分子が、化学療法剤、放射線及び/又はがん免疫療法における使用のための他の薬剤と組み合わせて投与される、がんの治療における使用のための、請求項1から32の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項34若しくは35に記載の抗体、又は請求項37に記載の薬学的組成物。
42.腫瘍細胞の増殖を阻害するために、請求項1から32の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子又は請求項34若しくは35に記載の抗体又は請求項37に記載の薬学的組成物の有効量を個体に投与することを含む、個体における腫瘍細胞の増殖を阻害する方法。
以下は本発明の方法及び組成物の例である。上に提供された一般的な説明を前提として、他の様々な実施態様が実施され得ることが理解される。
組換えDNA技術
標準的な方法を使用して、Molecular cloning: A laboratory manual; Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989に記載されているようにDNAを操作した。分子生物学的試薬を、製造者の指示に従って使用した。ヒト免疫グロブリン軽鎖及び重鎖のヌクレオチド配列に関する一般的な情報は、Kabat, E.A. et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Ed., NIH Publication No 91-3242に与えられている。
DNA配列決定
DNA配列は、二本鎖配列決定により決定された。
遺伝子合成
所望の遺伝子セグメントは、適切なテンプレートを用いたPCRによって生成されるか、Geneart AG(Regensburg,Germany)によって合成オリゴヌクレオチド及びPCR産物から自動遺伝子合成によって合成された。正確な遺伝子配列が入手可能でない場合、最も近いホモログ由来の配列に基づいてオリゴヌクレオチドプライマーを設計し、適切な組織を起源とするRNAからRT-PCRによって遺伝子を単離した。特異的な制限エンドヌクレアーゼ切断部位に隣接する遺伝子セグメントを、標準のクローニング/シーケンシングベクター中にクローニングした。形質転換した細菌からプラスミドDNAを精製し、UV分光法により濃度を決定した。サブクローニングされた遺伝子断片のDNA配列を、DNA配列決定によって確認した。遺伝子セグメントは、それぞれの発現ベクター中へのサブクローニングを可能にする適切な制限部位を用いて設計された。全てのコンストラクトは、真核細胞内の分泌のためにタンパク質を標的とするリーダーペプチドをコードする5’末端DNA配列を含むように設計された。
タンパク質の精製
標準プロトコールを参照して、濾過した細胞培養上清からタンパク質を精製した。簡潔には、抗体をプロテインAセファロースカラム(GE healthcare)に適用し、PBSで洗浄した。抗体の溶出は、pH2.8で達成され、続いて試料を直ちに中和した。凝集したタンパク質をPBS又は20mMヒスチジン、150mMのNaCl、pH6.0中のサイズ排除クロマトグラフィー(Superdex 200、GE Healthcare)により単量体抗体から分離した。単量体抗体画分をプールし、例えばMILLIPORE Amicon Ultra(30 MWCO)遠心濃縮器を用いて濃縮し(必要に応じて)、-20℃又は-80℃で凍結保存した。試料の一部が、例えばSDS-PAGE、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)又は質量分析法によるその後のタンパク質分析及び分析的特徴づけのために提供された。
SDS-PAGE
NuPAGE(登録商標)Pre-Castゲルシステム(Invitrogen)を製造者の指示に従って使用した。特に、10%又は4~12%のNuPAGE(登録商標)Novex(登録商標)Bis-TRIS Pre-Castゲル(pH6.4)及びNuPAGE(登録商標)MES(還元ゲル、NuPAGE(登録商標)酸化防止剤ランニングバッファー添加剤を含む)又はMOPS(非還元ゲル)ランニングバッファーを使用した。
分析用サイズ排除クロマトグラフィー
抗体の凝集及びオリゴマー状態の測定のためのサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)は、HPLCクロマトグラフィーによって行った。簡潔には、プロテインA精製抗体を、Agilent HPLC 1100システム上の300mMのNaCl、50mMのKHPO/KHPO、pH7.5中のTosoh TSKgel G3000SWカラムに又はDionex HPLCシステム上の2xPBS中のSuperdex 200カラム(GE Healthcare)に適用した。溶出したタンパク質を、UV吸光度及びピーク面積の積分によって定量した。BioRadゲルろ過スタンダード151-1901が標準の役割を果たした。
質量分析
このセクションでは、VH/VL又はCH/CL交換を有する多重特異性抗体(CrossMab)の特徴づけについて、それらの正確な組み立てに重点を置いて記載する。期待される一次構造は、脱グリコシル化されたインタクトなCrossMab、及び脱グリコシル化/プラスミン消化CrossMab又は代わりに脱グリコシル化/限定LysC消化CrossMabのエレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MS)によって分析された。
CrossMabを、1mg/mlのタンパク質濃度で37℃で最大17時間、リン酸又はトリス緩衝液中でN-グリコシダーゼFで脱グリコシル化した。プラスミン消化又は限定LysC(Roche)消化は、脱グリコシル化VH/VL CrossMab100μgを用いて、トリス緩衝液pH8中で室温で120時間、37℃で40分間、それぞれ行った。質量分析に先立ち、Sephadex G25カラム(GE Healthcare)上でHPLCにより試料を脱塩した。TriVersa NanoMate源(Advion)を備えたmaXis 4G UHR-QTOF MSシステム(Bruker Daltonik)上でESI-MSによって全質量を測定した。
実施例1
OX40抗体及びツールのバインダーの生成
1.1 抗原の調製、精製及び特徴づけ、並びにファージディスプレイによる新規OX40バインダーの生成のためのスクリーニングツール
ヒト、マウス又はカニクイザルOX40のエクトドメインをコードするDNA配列(表1)を、ノブについてのヒトIgG1重鎖CH2及びCH3ドメインとともにフレーム内にサブクローニングした(Merchant et al., 1998)。AcTEVプロテアーゼ切断部位を、抗原エクトドメインとヒトIgG1のFcとの間に導入した。指示されたビオチン化のためのAviタグを抗原-FcノブのC末端に導入した。S354C/T366W変異を含む抗原-Fcノブ鎖と、Y349C/T366S/L368A/Y407V変異を含むFcホール鎖との組み合わせは、OX40エクトドメイン含有鎖の単一コピーを含むヘテロ二量体の生成を可能にし、従ってFc結合抗原の単量体型を作り出す(図1A)。表1は、様々なOX40エクトドメインのアミノ酸配列を示す。表2は、図1に示される単量体抗原Fc(kih)融合分子のcDNA及びアミノ酸配列を示す。
Figure 0007034066000024
Figure 0007034066000025
Figure 0007034066000026
Figure 0007034066000027
Figure 0007034066000028
OX40-Fc融合体をコードする全ての配列を、MPSVプロモーターからのインサートの発現を駆動し、CDSの3’末端に位置する合成ポリAシグナル配列を含むプラスミドベクターにクローニングした。更に、ベクターはプラスミドのエピソーム維持のためのEBV OriP配列を含んでいた。
ビオチン化単量体抗原/Fc融合分子の調製のために、指数関数的に増殖する懸濁HEK293 EBNA細胞を、融合タンパク質の2つの成分(ノブ及びホール鎖)、並びにビオチン化反応に必要な酵素であるBirAをコードする3つのプラスミドで同時トランスフェクトした。対応するベクターを2:1:0.05比(「抗原ECD-AcTEV-Fcノブ」:「Fcホール」:「BirA」)で使用した。
500mlの振盪フラスコ内でのタンパク質産生のために、4億個のHEK293 EBNA細胞をトランスフェクションの24時間前に播種した。トランスフェクションのため、細胞を、210×gで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地で置換した。発現ベクターを200μgのベクターDNAを含有する20mLのCD CHO培地に再懸濁した。540μLのポリエチレンイミン(PEI)の添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーションの後、160mLのF17培地を加え、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの一日後、1mMのバルプロ酸及び7%のFeedを培地に加えた。培養の7日後、細胞を210gで15分間スピンダウンすることによって細胞上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように添加し、4℃に保った。
分泌されたタンパク質を、プロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィー、次いでサイズ排除クロマトグラフィーにより細胞培養上清から精製した。アフィニティークロマトグラフィーのために、上清を、40mLの20mMリン酸ナトリウム、20mMクエン酸ナトリウム、pH7.5で平衡化したHiTrap ProteinA HPカラム(CV=5mL、GE Healthcare)にロードした。未結合タンパク質を、少なくとも10カラム容量の20mMリン酸ナトリウム、20mMクエン酸ナトリウム、0.5M塩化ナトリウムを含有する緩衝液(pH7.5)で洗浄することにより除去した。結合したタンパク質を、20カラム容量の20mMクエン酸ナトリウム、0.01%(v/v)Tween-20、pH3.0に対して作製された塩化ナトリウムの線形pH勾配(0~500mM)を用いて溶出させた。次にカラムを、10カラム容量の20mMクエン酸ナトリウム、500mM塩化ナトリウム、0.01%(v/v)Tween-20、pH3.0で洗浄した。
収集した画分のpHを、1/40(v/v)の2MのTris(pH8.0)を加えることによって調整した。タンパク質を、濃縮し、濾過し、2mMのMOPS、150mM塩化ナトリウム、0.02%(w/v)アジ化ナトリウム溶液(pH7.4)で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)上にロードした。
1.2 一般的なFab及び共通軽鎖ライブラリーからのOx40特異的8H9、20B7、49B4、1G4、CLC-563、CLC-564及び17A9抗体の選択
抗OX40抗体を、3つの異なる一般的なファージディスプレイライブラリー:DP88-4(クローン20B7、8H9 1G4及び49B4)、共通軽鎖ライブラリーVk3_20/VH3_23(クローンCLC-563及びCLC-564)及びラムダ-DP47(クローン17A9)から選択した。
DP88-4ライブラリーは、軽鎖のCDR3(L3、3つの異なる長さ)及び重鎖のCDR3(H3、3つの異なる長さ)に無作為化配列空間を含む、Vドメイン対合Vk1_5(カッパ軽鎖)及びVH1_69(重鎖)を用いて、ヒト生殖細胞系列遺伝子に基づいて構築した。ライブラリー生成は、オーバーラップ伸長によるスプライシング(SOE)PCRを適用する3つのPCR増幅断片のアセンブリによって実施した。断片1は無作為化されたL3を含む抗体遺伝子の5’末端を含み、断片2はL3からH3にわたる中央の定常断片であり、一方、断片3は抗体遺伝子の無作為化されたH3及び3’部分を含む。以下のプライマーの組み合わせを使用して、DP88-4ライブラリーのこれらのライブラリー断片を生成した:断片1(リバースプライマーVk1_5_L3r_S又はVk1_5_L3r_SY又はVk1_5_L3r_SPYと組み合わせたフォワードプライマーLMB3)、断片2(リバースプライマーRJH32と組み合わせたフォワードプライマーRJH31)及び断片3(フォワードプライマーDP88-v4-4又はDP88-v4-6又はDP88-v4-8とリバースプライマーfdseqlongを組み合わせたもの)。ライブラリー断片の作製のためのPCRパラメーターは、94℃で5分間の初期変性、94℃で1分、58℃で1分、72℃で1分、72℃で10分間の末端伸長の25サイクルであった。テンプレートとして等モル比のゲル精製単一断片を使用するアセンブリPCRのために、パラメーターは、94℃で3分間の初期変性及び94℃で30秒、58℃で1分、72℃で2分の5サイクルであった。この段階で、外側プライマー(LMB3及びfdseqlong)を添加し、72℃で10分間の末端伸長の前に更に20サイクルを行った。十分な量の全長無作為化Fab構築物を集めた後、それらをNcoI/NheIで消化し、同様に処理したアクセプターファージミドベクターに連結した。精製されたライゲーションを、エレクトロコンピテント大腸菌TG1への約60の形質転換のために使用した。Fabライブラリーを表示するファージミド粒子をレスキューし、PEG/NaCl精製によって精製し、選択のために使用した。これらのライブラリー構築工程を3回繰り返して、4.4×109の最終ライブラリーサイズを得た。ドットブロットにおけるC末端タグ検出によって決定されるように、機能的クローンの割合は、軽鎖については92.6%、重鎖については93.7%であった。
共通軽鎖ライブラリーVk3_20/VH3_23は、定常非無作為化共通軽鎖Vk3_20及び重鎖のCDR3(H3、3つの異なる長さ)に無作為化配列空間を含む、V-ドメイン対合Vk3_20(κ軽鎖)及びVH3_23(重鎖)を用いて、ヒト生殖細胞系列遺伝子に基づいて構築した。ライブラリー生成は、オーバーラップ伸長によるスプライシング(SOE)PCRを適用する2つのPCR増幅断片のアセンブリによって実施した。断片1は、L3からH3にわたる定常断片であり、断片2は抗体遺伝子の無作為化されたH3及び3’部分を含む。以下のプライマーの組み合わせを使用して、Vk3_20/VH3_23共通軽鎖ライブラリーのこれらのライブラリー断片を生成した:断片1(リバースプライマーDP47CDR3_ba(mod.)と組み合わせたフォワードプライマーMS64)及び断片2(フォワードプライマーDP47-v4-4、DP47-v4-6、DP47-v4-8とリバースプライマーfdseqlongを組み合わせたもの)。ライブラリー断片の作製のためのPCRパラメーターは、94℃で5分間の初期変性、94℃で1分、58℃で1分、72℃で1分、72℃で10分間の末端伸長の25サイクルであった。テンプレートとして等モル比のゲル精製単一断片を使用するアセンブリPCRのために、パラメーターは、94℃で3分間の初期変性及び94℃で30秒、58℃で1分、72℃で2分の5サイクルであった。この段階で、外側プライマー(MS64及びfdseqlong)を添加し、72℃で10分間の末端伸長の前に更に18サイクルを行った。十分な量の全長無作為化VH構築物を集めた後、それらをMunI/NotIで消化し、同様に処理したアクセプターファージミドベクターに連結した。精製されたライゲーションを、エレクトロコンピテント大腸菌TG1への約60の形質転換のために使用した。Fabライブラリーを表示するファージミド粒子をレスキューし、PEG/NaCl精製によって精製し、選択のために使用した。3.75×109の最終ライブラリーサイズが得られた。ドットブロットにおけるC末端タグ検出によって決定されるように、機能的クローンの割合は、軽鎖については98.9%、重鎖については89.5%であった。
ラムダ-DP47ライブラリーは、以下のV-ドメイン対合を使用してヒト生殖細胞系列遺伝子に基づいて構築された:V13_19ラムダ軽鎖とVH3_23重鎖。ライブラリーは軽鎖(L3)のCDR3及び重鎖(H3)のCDR3において無作為化され、「オーバーラップ伸長によるスプライシング」(SOE)PCRによって3つの断片から構築された。断片1は無作為化されたL3を含む抗体遺伝子の5’末端を含み、断片2はL3の末端からH3の開始点にわたる中央の定常断片であり、一方、断片3は無作為化されたH3及びFab断片の3’部分を含む。以下のプライマーの組み合わせを用いて、ライブラリー用のライブラリー断片を生成した:断片1(LMB3 -Vl_3_19_L3r_V/Vl_3_19_L3r_HV/Vl_3_19_L3r_HLV)、断片2(RJH80 - DP47CDR3_ba(mod))及び断片3(DP47-v4-4/DP47-v4-6/DP47-v4-8 - fdseqlong)。ライブラリー断片の作製のためのPCRパラメーターは、94℃で5分間の初期変性、94℃で60秒、55℃で60秒、72℃で60秒、及び72℃で10分間の末端伸長の25サイクルであった。テンプレートとして等モル比の3つの断片を使用するアセンブリPCRのために、パラメーターは、94℃で3分間の初期変性、及び94℃で60秒、55℃で60秒、72℃で120秒の5サイクルであった。この段階で、外側プライマーを添加し、72℃で10分間の末端伸長の前に更に20サイクルを行った。十分な量の全長無作為化Fab断片を集めた後、それらを同様に処理されたアクセプターファージミドベクターとともにNcoI/NheIで消化した。Fabライブラリーインサートの15ugが、ファージミドベクターの13.3ugと連結された。精製されたライゲーションは60の形質転換のために使用され、1.5×10個の形質転換体が得られた。Fabライブラリーを表示するファージミド粒子をレスキューし、PEG/NaCl精製によって精製し、選択のために使用した。
ファージディスプレイ選択のための抗原としてのヒトOX40(CD134)を、HEK EBNA細胞におけるN末端単量体Fc融合体として一時的に発現させ、受容体鎖(Fcノブ鎖)を有するFc部分のC末端に位置するaviタグ認識配列でのBirAビオチンリガーゼの同時発現を介してin vivoで部位特異的にビオチン化した。
選択ラウンド(バイオパニング)を以下のパターンに従って溶液中で行った:
1. 抗原のFc部分を認識する抗体のライブラリーを枯渇させるために、10ug/mlの無関係のヒトIgGでコーティングされたmaxisorpプレート上において約1012個のファージミド粒子を事前清澄化する。
2. 全容量1ml中のFcバインダーの更なる枯渇のために、非結合ファージミド粒子を、100nMの無関係な非ビオチン化Fcノブ・イントゥー・ホール構築物の存在下で、100nMのビオチン化ヒトOX40と0.5時間インキュベートする。
3. ビオチン化hu OX40及び付着した特異的に結合するファージをニュートラアビジンプレコートマイクロタイタープレートの4つのウェルに10分間(ラウンド1及びラウンド3で)移すことによって捕捉する。
4. 5×PBS/Tween20及び5×PBSを用いてそれぞれのウェルを洗浄する。
5. 1ウェルあたり100mMのTEA(トリエチルアミン)250ulを10分間添加することによりファージ粒子を溶出し、1MのTris/HCl(pH7.4)500ulを4つのウェルからのプールされた溶出液に添加することによって中和する。
6. Fcバインダーを最終的に除去するために、100nMのビオチン捕捉したFcノブ・イントゥー・ホール構築物を有するニュートラアビジンプレコートマイクロタイタープレート上でのインキュベーションにより中和溶出液を事後清澄化する。
7. 溶出されたファージ粒子の上清により対数期大腸菌TG1細胞を再感染させ、ヘルパーファージVCSM13により感染させ、振盪機で30℃で一晩インキュベートし、続いて次の選択ラウンドで使用されるファージミド粒子をPEG/NaCl沈殿させる。
選択は100nMの一定の抗原濃度を用いて3ラウンド又は4ラウンドにわたって実施した。カニクイザルOX40だけでなくマウスOX40に対しても交差反応性であるバインダーの可能性を高めるために、幾つかの選択ラウンドでは、ヒトOX40の代わりにマウス標的が使用された。ラウンド2及び4では、ニュートラアビジンに対するバインダーの濃縮を避けるために、抗原:ファージ複合体の捕捉を、5.4×107個のストレプトアビジン被覆磁性ビーズの添加によって行った。ELISAにより、以下のようにして特異的バインダーが同定された。100ulの25nMのビオチン化ヒトOX40及び10ug/mlのヒトIgGを、それぞれニュートラアビジンプレート及びmaxisorpプレート上にコーティングした。Fab含有細菌上清を添加し、抗Flag/HRP二次抗体を用いて、結合するFabをそれらのFlagタグを介して検出した。ヒトOX40に対するシグナルを示し、ヒトIgGに対して陰性であるクローンは、更なる分析のためにリストに載せられ、カニクイザル及びマウスOX40に対して同様の方法で試験された。それらは、0.5リットルの培養体積で細菌で発現され、アフィニティー精製され、更にBioRadのProteOn XPR36バイオセンサーを用いたSPR分析によって特徴づけられた。
表3は、一般的なファージディスプレイ抗体ライブラリー(DP88-4)の配列を示し、表4は、ライブラリーDP88-4生殖細胞系列テンプレートのcDNA及びアミノ酸配列を提供し、表5は、DP88-4生殖細胞系列テンプレートの生成に使用されるプライマー配列を示す。
Figure 0007034066000029
Figure 0007034066000030
Figure 0007034066000031
Figure 0007034066000032
表6は、一般的なファージディスプレイ抗体共通軽鎖ライブラリー(Vk3_20/VH3_23)の配列を示す。表7は、共通軽鎖ライブラリー(Vk3_20/VH3_23)生殖細胞系列テンプレートのcDNA及びアミノ酸配列を提供し、表8は、共通軽鎖ライブラリー(Vk3_20/VH3_23)の生成に使用されるプライマー配列を示す。
Figure 0007034066000033
Figure 0007034066000034
Figure 0007034066000035
Figure 0007034066000036
表9は、PCRに使用される一般的なファージディスプレイラムダ-DP47ライブラリー(Vl3_19/VH3_23)テンプレートの配列を示す。表10はラムダ-DP47ライブラリー(Vl3_19/VH3_23)生殖細胞系列テンプレートのcDNA及びアミノ酸配列を提供し、表11はラムダ-DP47ライブラリー(Vl3_19/VH3_23)の生成に使用されるプライマー配列を示す。
Figure 0007034066000037
Figure 0007034066000038
Figure 0007034066000039
クローン8H9、20B7、49B4、1G4、CLC-563、CLC-564及び17A9は、上記の手順によりヒトOx40特異的バインダーとして同定された。それらの可変領域のcDNA配列は以下の表12に示され、対応するアミノ酸配列を表Cに見出すことができる。
Figure 0007034066000040
Figure 0007034066000041
Figure 0007034066000042
1.3 抗Ox40 IgG1 P329G LALA抗体の調製、精製及び特徴づけ
選択された抗Ox40バインダーの重鎖及び軽鎖DNA配列の可変領域を、ヒトIgG1の定常重鎖又は定常軽鎖の何れかとフレーム内にサブクローニングした。国際特許出願番号WO2012/130831(A1)に記載される方法に従って、Fcガンマ受容体への結合を抑止するために、Pro329Gly、Leu234Ala及びLeu235Ala変異がノブ及びホール重鎖の定常領域に導入されている。
抗Ox40クローンのcDNA及びアミノ酸配列を表13に示す。抗Ox40-Fc融合体をコードする全ての配列を、MPSVプロモーターからのインサートの発現を駆動し、CDSの3’末端に位置する合成ポリAシグナル配列を含むプラスミドベクターにクローニングした。加えて、ベクターはプラスミドのエピソーム維持のためのEBV OriP配列を含む。
Figure 0007034066000043
Figure 0007034066000044
Figure 0007034066000045
Figure 0007034066000046
Figure 0007034066000047
Figure 0007034066000048
Figure 0007034066000049
Figure 0007034066000050
Figure 0007034066000051
抗Ox40抗体は、ポリエチレンイミンを用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1の比(「ベクター重鎖」:「ベクター軽鎖」)でトランスフェクトされた。
500mLの振盪フラスコ中での産生のために、トランスフェクションの24時間前に4億個のHEK293 EBNA細胞を播種した。トランスフェクションのために、細胞を210xgで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地と交換した。発現ベクター(200μgの全DNA)を20mLのCD CHO培地中で混合した。540μLのPEIの添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーションの後、160mLのF17培地を加え、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの1日後、1mMのバルプロ酸及びサプリメントを含む7%のFeedを加えた。7日間培養した後、210×gで15分間遠心分離して上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmのフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように補充し、4℃に保った。
細胞培養上清からの抗体分子の精製は、抗原Fc融合体の精製のための上記のプロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィーによって行った。
タンパク質を、濃縮し、濾過した後、20mMヒスチジン、140mMのNaCl溶液(pH6.0)で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)にロードした。
精製された抗体のタンパク質濃度を、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて、280nmにおけるODを測定することにより決定した。抗体の純度及び分子量が、LabChipGXII(Caliper)を用いて還元剤(Invitrogen,USA)の存在下及び非存在下において、CE-SDS分析により分析された。抗体試料の凝集物含有量を、25mMのKHPO、125mMのNaCl、200mMのL-アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN(pH6.7、25℃のランニングバッファー)で平衡化したTSKgel G3000 SW XL分析用サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した。
表14は、抗Ox40 P329G LALA IgG1抗体の収率及び最終含有量をまとめたものである。
Figure 0007034066000052
実施例2
抗OX40抗体の特徴づけ
2.1 ヒトOX40への結合
2.1.1 表面プラズモン共鳴(アビディティー+親和性)
ファージ由来OX40特異的抗体の組換えOX40 Fc(kih)への結合を、表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。
同じ実験において、ファージディスプレイ由来の抗OX40クローン8H9、49B4、1G4、20B7、CLC-563、CLC-564及び17A9(全てヒトのIgG1 P329GLALA)と組換えOX40(ヒト、カニクイザル及びマウス)の間の種選択性並びに相互作用のアビディティーが決定された。ビオチン化ヒト、カニクイザル及びマウスOX40 Fc(kih)をストレプトアビジン(SA)センサーチップの異なるフローセルに直接結合させた。最大600の共鳴単位(RU)までの固定化レベルを使用した。
ファージディスプレイ由来の抗OX40ヒトIgG1 P329GLALA抗体を、2~500nM(3倍希釈)の濃度範囲で30μL/分の流速で120秒間フローセルを通過させた。複合体の解離を210秒間モニターした。バルク屈折率の差は、タンパク質が固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。
速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめ、定性的にアビディティーを推定するために使用した(表16)。
同じ実験において、ファージディスプレイ由来抗体8H9,49B4,1G4,20B7、CLC-563及びCLC-564(ヒトIgG1 P329GLALA)と組換えOX40との間の相互作用の親和性を決定した。この目的のために、ヒト又はマウスOx40のエクトドメインもまた、avi(GLNDIFEAQKIEWHE)及びヘキサヒスチジンタグ(これらの配列については表15を参照のこと)とフレーム内でサブクローニングされ、又はAcTEVプロテアーゼによる切断及びクロマトグラフィー法によるFcの除去によって得られた。
Figure 0007034066000053
タンパク質の産生を、Fc融合タンパク質について上記のように行った。分泌されたタンパク質は、キレートクロマトグラフィー、続いてサイズ排除クロマトグラフィーによって細胞培養上清から精製された。
最初のクロマトグラフィー工程は、20mMリン酸ナトリウム、500nM塩化ナトリウム、pH7.4で平衡化したNiNTA Superflow Cartridge(5ml、Qiagen)で行った。溶出は、5%~45%の溶出緩衝液(20mMリン酸ナトリウム、500nM塩化ナトリウム、500mMイミダゾール、pH7.4)からの12カラム容量に対する勾配を適用することによって行った。
タンパク質を、濃縮し、濾過し、2mMのMOPS、150mM塩化ナトリウム、0.02%(w/v)アジ化ナトリウム溶液(pH7.4)で平衡化したHiLoad Superdex 75カラム(GE Healthcare)上にロードした。
親和性の決定は、2つの設定を用いて行った。
設定1)抗ヒトFab抗体(Biacore,Freiburg/Germany)を、標準的アミンカップリングキット(Biacore,Freiburg/Germany)を用いてpH5.0でCM5チップ上に直接連結させた。固定化レベルは約9000RUであった。OX40に対するファージディスプレイ由来抗体を25~50nMの濃度で60秒間捕捉した。組換えヒトOX40 Fc(kih)を4~1000nMの濃度範囲で30μL/分の流速で120秒間フローセルを通過させた。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここでは、抗原を固定化抗ヒトFab抗体を有する表面上に流したが、その上には抗体でなくHBS-EPが注入された。
設定2)抗ヒトFc抗体(Biacore、Freiburg/Germany)を、標準的アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0でCM5チップ上に直接連結させた。固定化レベルは約8000RUであった。Ox40に対するファージディスプレイ由来抗体を20nMの濃度で60秒間捕捉した。組換えヒトOx40 avi Hisを2.3~600nMの濃度範囲で30μL/分の流速で120秒間フローセルを通過させた。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここでは、抗原を固定化抗ヒトFab抗体を有する表面上に流したが、その上には抗体でなくHBS-EPが注入された。
速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた。
クローン49B4、1G4及びCLC-564は、クローン8H9、20B7及びCLC-563よりも低い親和性でヒトOx40 Fc(kih)に結合する。
抗OX40 P329GLALA IgG1とヒトOX40 Fc(kih)との間の相互作用の親和性定数を、1:1ラングミュア結合に適合させることによって決定した。
Figure 0007034066000054
2.1.2 ヒトOx40発現細胞への結合:ナイーブ及び活性化ヒト末梢単核血液白血球(PBMC)
バフィーコートはチューリッヒ献血センターから入手した。新鮮な末梢血単核細胞(PBMC)を単離するために、バフィーコートを同じ容量のDPBS(Gibco by Life Technologies、カタログ番号14190 326)で希釈した。50mLのポリプロピレン遠心分離管(TPP、カタログ番号91050)に、15mLのHistopaque 1077(SIGMA Life Science、カタログ番号10771、カタログ番号10771、ポリスクロース及びジアトリゾ酸ナトリウム、1.077g/mLの密度に調整)が供給され、バフィコート溶液をそのHistopaque 1077の上に重ねた。試験管を400×g、室温で、低加速度でブレーキ無しで30分間遠心分離した。その後、PBMCを界面から採取し、DPBSで3回洗浄し、10%ウシ胎仔血清(FBS、Gibco by Life Technology、カタログ番号16000-044、Lot941273、ガンマ線照射、マイコプラズマフリー、及び56℃で35分間の熱不活性化)を供給されたRPMI 1640培地(Gibco by Life Technology、カタログ番号42401-042)、1%(v/v)GlutaMAX I(GIBCO by Life Technologies、カタログ番号35050 038)、1mMのピルビン酸ナトリウム(SIGMA、カタログ番号S8636)、1%(v/v)のMEM非必須アミノ酸(SIGMA、カタログ番号M7145)及び50μMのβメルカプトエタノール(SIGMA、M3148)からなるT細胞培地に再懸濁した。
PBMCは単離直後に使用され(ナイーブなヒトPBMCへの結合)、又はそれらは、T細胞の細胞表面上の強いヒトOx40発現を受けるように刺激された(活性化ヒトPBMCへの結合)。従って、ナイーブPBMCを、6ウェル組織培養プレート中に200U/mLのProleukin及び2ug/mLのPHA-Lを供給したT細胞培地で5日間培養し、次いで、プレコートした6ウェル組織培養プレート[2ug/mLの抗ヒトCD3(クローンOKT3)及び2ug/mLの抗ヒトCD28(クローンCD28.2)]上で、37℃、5%COで、200U/mLのProleukinを供給したT細胞培地中で1日間培養した。
Ox40の検出のために、ナイーブヒトPBMCと活性化ヒトPBMCとを混合した。活性化されたヒトPBMCからナイーブPBMCの識別を可能にするために、休止細胞を、eFluor670細胞増殖色素(eBioscience、カタログ番号65-0840-85)を用いて結合アッセイの前に標識した。
標識のために、細胞を収集し、予熱した(37℃)DPBSで洗浄し、DPBS中で1×10細胞/mLの細胞密度に調整した。eFluor670細胞増殖色素(eBioscience、カタログ番号65-0840-85)を最終濃度2.5mM及びDPBS中の最終細胞密度0.5×10細胞/mLでナイーブなヒトPBMCの懸濁液に添加した。次いで、細胞を暗所で室温で10分間インキュベートした。標識反応を停止させるために、2mLのFBSを添加し、細胞をT細胞培地で3回洗浄した。1×10個のナイーブ、eFluor670標識ヒトPBMCと非標識活性化ヒトPBMCとの1:1混合物を丸底懸濁細胞96ウェルプレートの各ウェルに添加した(Greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)。
プレートを4℃で400×gで4分間遠心分離し、上清を払い落とした。細胞を、4℃の冷FACS緩衝液(2%FBS、5mMのEDTA pH8(Amresco、カタログ番号E177)及び7.5mMアジ化ナトリウム(Sigma-Aldrich S2002)を供給したDPBS)200μLで1回洗浄した。細胞を、滴定した抗Ox40抗体構築物を含む4℃の冷FACS緩衝液50μL/ウェル中で、4℃で120分間インキュベートした。プレートを200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で4回洗浄して結合していない構築物を除去した。
細胞を暗所で4℃で30分間、蛍光標識された抗ヒトCD4(クローンRPA-T4、マウスIgG1k、BioLegend、カタログ番号300532)、抗ヒトCD8(クローンRPa-T8、マウスIgG1k、BioLegend、カタログ番号3010441)、抗ヒトCD45(クローンHI30、マウスIgG1k、BioLegend、カタログ番号304028)、及びフルオレセインイソチオシアネート(FITC)結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109 096 098)を含有する25μL/ウェルの4℃の冷FACS緩衝液中で染色した。
プレートを200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で2回洗浄し、最終的に0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含む80μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁し、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得した。
図2A-2Dに示すように、OX40に特異的な抗体構築物は、OX40を発現しない休止ヒトCD4 T細胞又はCD8 T細胞に結合しなかった。対照的に、全ての構築物は、OX40を発現する活性化CD8又はCD4 T細胞に結合した。CD4 T細胞への結合は、CD8 T細胞に対する結合よりもはるかに強力であった。活性化ヒトCD8 T細胞は、活性化CD4 T細胞上に検出されたOX40レベルのほんの一部のみを発現する。違いは、ドナーと時間に依存する。分析した抗OX40クローンはその結合強度において様々であった。EC50値を表17に示す。二価及び一価FAP標的化構築物の更なる評価のために、高い(8H9)及び低い(49B4/1G4)結合能力を有するクローンを選択した。
Figure 0007034066000055
2.2 マウスOX40への結合
2.2.1 表面プラズモン共鳴(アビディティー+親和性)
ファージ由来OX40特異的抗体20B7の組換えマウスOX40 Fc(kih)への結合を、ヒトOX40 Fc(kih)について上記したように表面プラズモン共鳴によって評価した(実施例2.1.1を参照)。速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software(vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめ、定性的にアビディティーを推定するために使用した(表18)。
親和性決定のために、Fc融合タンパク質と基準フローセルとの非特異的相互作用のために、AcTEVプロテアーゼで切断されたマウスOx40 His(実施例2.1.2参照)又はOx40 Fc(kih)を使用した。抗ヒトFc抗体(Biacore、Freiburg/Germany)を、標準的アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0でCM5チップ上に直接連結させた。固定化レベルは約8000RUであった。OX40に対するファージディスプレイ由来抗体を25nMの濃度で60秒間捕捉した。組換えマウスOX40(配布者の指示に従ってAcTEV消化により切断された)を、4.1~1000nMの濃度範囲で30μL/分の流速で120秒間フローセルを通過させた。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここでは、抗原を固定化抗ヒトFab抗体を有する表面上に流したが、その上には抗体でなくHBS-EPが注入された。
速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた。クローン20B7がマウスOX40に結合することが示された(表18)。
抗OX40 P329GLALAのIgG1分子とマウスOX40との間の相互作用の親和性定数をBiacore T200 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた。
Figure 0007034066000056
2.2.2 マウスOX40発現細胞への結合:ナイーブ及び活性化マウス脾細胞(選択されたクローン)
マウス脾臓を3mLのPBSに集め、gentle MACSチューブ(Miltenyi Biotec カタログ番号130-096-334)及びgentleMACS Octo Dissociator(Miltenyi Biotec)を用いて単一細胞懸濁液を生成した。その後、脾細胞を30μmの前分離(pre-separation)フィルター(Miltenyi Biotec カタログ番号130-041-407)に通して濾過し、4℃、350xgで7分間遠心分離した。上清を吸引し、細胞を10%(v/v)FBS、1%(v/v)GlutaMAX I、1mMピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)MEM非必須アミノ酸、50μMのβ-メルカプトエタノール及び10%ペニシリン-ストレプトマイシン(SIGMA、カタログ番号P4333)を供給したRPMI1640培地に再懸濁した。10細胞/mLを、10μg/mLの抗マウスCD3εアルメニアハムスターIgG(クローン145-2C11、BioLegend、カタログ番号100331)及び2μg/mLの抗マウスCD28シリアンハムスターIgG(クローン37.51、BioLegend、カタログ番号102102)をコーティングした6ウェル組織培養プレート中で3日間培養した。活性化又は新鮮なマウス脾細胞を収集し、DPBSで洗浄し、計数し、0.1×10個の細胞を96個のU底非組織培養処理ウェルプレートの各ウェルに移した。細胞をDPBSで洗浄し、異なる濃度の抗OX40ヒトIgG1 P329GLALA抗体(選択されたバインダーのみ)を含有する50μLのFACS緩衝液中で染色した。細胞を4℃で120分間インキュベートした。その後、細胞をFACS緩衝液で2回洗浄し、抗マウスCD8bラットIgG2bκ-APC-Cy7(BioLegend、カタログ番号100714、クローン53-6.7)、抗マウスCD4ラットIgG2bκ-PE-Cy7(BioLegend、カタログ番号100422、クローンGK1.5)及びFITC結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-096-098)を含有するFACS緩衝液25μL/ウェル中で4℃で30分間染色した。プレートを200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で2回洗浄し、最終的に0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含む80μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁し、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得した。
図3A-3Dに示すように、クローン20B7及び良く特徴づけられたマウス特異的ベンチマーク抗体OX86のみが、活性化マウスCD4及びCD8 T細胞への結合を示した。休止マウス脾細胞においては結合は観察されなかった。
2.3 カニクイザルOX40への結合
選択された抗OX40バインダーのカニクイザル細胞との反応性を試験するために、健常なMacaca fascicularisのPBMCを、ヒト細胞について記載したような密度勾配遠心分離を軽微な修正を加えて用いてヘパリン処置血液から単離した。DPBSで希釈したリンパ球プレパラート培地(90%v/v、Axon Lab、カタログ番号1114545)を用いて、ヘパリン処理した新鮮な血液から密度勾配遠心分離を用いてカニクイザルPBMCを単離した。遠心分離は、520xgで、室温で30分間ブレーキ無しで行った。血小板数を減少させるために、150xgで室温で15分間の隣接した遠心分離を行った後、無菌DPBSでPBMCを洗浄するために室温で10分間400xgで数回遠心分離を行った。PBMCは、T細胞の細胞表面上で強いOx40発現を受けるように刺激された(活性化されたカニクイザルPBMCへの結合)。従って、ナイーブPBMCを、プレコートした12ウェル組織培養プレート[10μg/mLのカニクイザル交差反応性抗ヒトCD3(クローンSP34)及び2μg/mLのカニクイザル交差反応性抗ヒトCD28(クローンCD28.2)]上で、37℃、5%COで200U/mLのProleukinを供給したT細胞培地中で72時間培養した。
次いで、丸底懸濁細胞96ウェルプレート(greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)の各ウェルに0.5×10個の活性化カニクイザルPBMCを添加した。細胞を200μLの4℃の冷FACS緩衝液で1回洗浄し、滴定した抗Ox40抗体構築物を含む4℃の冷FACSの50μL/ウェル中で4℃で120分間インキュベートした。次いで、プレートを200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で4回洗浄した。細胞を、蛍光標識したカニクイザル交差反応性抗ヒトCD4(クローンOKT-4、マウスIgG1k、BD、カタログ番号317428)、抗ヒトCD8(クローンHIT8a、マウスIgG1k、BD、カタログ番号555369)及びFITC結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-096-098)を含む25μL/ウェルの4℃の冷FACS緩衝液に再懸濁し、暗所で4℃で30分間インキュベートした。プレートを200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で2回洗浄し、最終的に0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含む80μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁し、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得した。
図4A及び4Bに示すように、ほとんどの構築物が活性化CD4カニクイザルT細胞に結合した。CD4 T細胞への結合は、CD8 T細胞に対する結合よりもはるかに強力であった。OX40の発現レベルは、動力学及び刺激の強さに依存しており、CD4カニクイザルT細胞に対しては最適化されたが、CD8カニクイザルT細胞に対しては最適化されなかったので、CD8 T細胞ではほとんどOX40発現が誘導されなかった。分析した抗OX40クローンはその結合強度において様々であった。EC50値を表19に示す。非典型的な曲線適合のため、クローン8H9、49B4、21H4についてはEC50値は計算できなかった。
Figure 0007034066000057
2.3.1 表面プラズモン共鳴(アビディティー+親和性)
ファージ由来OX40特異的抗体(全てヒトIgG1 P329GLALA)の組換えカニクイザルOX40 Fc(kih)への結合を、表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。
ビオチン化カニクイザルOX40 Fc(kih)をストレプトアビジン(SA)センサーチップの異なるフローセルに直接結合させた。最大800の共鳴単位(RU)までの固定化レベルを使用した。
ファージディスプレイ由来の抗OX40ヒトIgG1 P329GLALA抗体を、2~500nM(3倍希釈)の濃度範囲で30μL/分の流速で120秒間フローセルを通過させた。複合体の解離を210秒間モニターした。バルク屈折率の差は、タンパク質が固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。
速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめ、定性的にアビディティーを推定するために使用した(表20)。
同じ実験において、ファージディスプレイ由来抗体(ヒトIgG1 P329GLALA)と組換えカニクイザルOX40 Fc(kih)との間の相互作用の親和性を決定した。抗ヒトFab抗体(Biacore、Freiburg/Germany)を、標準的アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0でCM5チップ上に直接連結させた。固定化レベルは約9000RUであった。Ox40に対するファージディスプレイ由来抗体を25~50nMの濃度で60秒間捕捉した。組換えカニクイザルOx40 Fc(kih)を4~1000nMの濃度範囲で30μL/分の流速で120秒間フローセルを通過させた。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここでは、抗原を固定化抗ヒトFab抗体を有する表面上に流したが、その上には抗体でなくHBS-EPが注入された。
速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた(表20)。
クローン49B4、1G4及びCLC-564は、クローン8H9、20B7及びCLC-563よりも低い親和性でカニクイザルOX40 Fc(kih)に結合する。
抗OX40 P329GLALAのIgG1とカニクイザルOX40との間の相互作用の親和性定数をBiacore T100 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた。
Figure 0007034066000058
2.3.2 カニクイザルOX40発現細胞への結合:活性化されたカニクイザル末梢単核血液白血球(PBMC)
OX40陰性腫瘍細胞への結合
OX40陰性腫瘍細胞への結合の欠如は、WM266-4細胞(ATCC CRL-1676)及びU-87 MG(ATCC HTB-14)腫瘍細胞を用いて試験した。両方の腫瘍細胞の分離を可能にするために、WM266-4細胞をPKH-26赤色蛍光細胞リンカーキット(Sigma、カタログ番号PKH26GL)で予め標識した。細胞を収集し、RPMI 1640培地で3回洗浄した。ペレットを、新たに調製したPKH26-赤色染色溶液(提供された希釈液C中で最終濃度[1nM])中、1×10個の細胞の最終細胞密度で、暗所で室温で5分間染色した。過剰のFBSを添加して標識反応を停止させ、細胞を10%(v/v)FBS、1%(v/v)GlutaMAX-Iを補充したRPMI 1640培地で4回洗浄して過剰の色素を除去した。
DPBS中の5×10個のPKH26標識WM266-4細胞と非標識U-87 MG細胞の混合物を、丸底懸濁細胞96ウェルプレートの各ウェルに添加した。プレートを4℃で400×gで4分間遠心分離し、上清を払い落とした。細胞を200μLのDPBSで1回洗浄し、ペレットを短時間の穏やかなボルテックスで再懸濁した。全ての試料を、滴定濃度の抗Ox40ヒトIgG1 P329GLALA抗体構築物を含有する4℃冷FACS緩衝液50μL/ウェルに4℃で120分間再懸濁した。プレートを200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で4回洗浄した。細胞を、FITC結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-096-098)を含む25μL/ウェルの4℃の冷FACS緩衝液に再懸濁し、暗所で4℃で30分間インキュベートした。プレートを200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で2回洗浄し、最終的に0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含む80μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁し、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得した。
図5A及び5Bに示すように、OX40に特異的な抗体構築物は、OX40陰性ヒト腫瘍細胞WM266-4及びU-78MGに結合しなかった。
2.4 リガンドブロッキング特性
OX40/OX40-リガンド相互作用を妨げるOX40特異的ヒトIgG1 P329GLALA抗体分子の能力を決定するために、ヒトOX40リガンド(R&D systems)を使用した。OX40とOX40リガンドとの間の相互作用の親和性が低いため、C末端のHaタグを有する二量体ヒトOX40 Fc融合体を調製した(図1B)。この二量体ヒトOx40 Fc融合分子のヌクレオチド配列及びアミノ酸配列を表21に示す。産生及び精製を、実施例1.1の単量体OX40 Fc(kih)について記載したように実施した。
Figure 0007034066000059
ヒトOX40リガンド(R&D systems)を、標準アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0で、CM5チップの2つのフローセルに約2500RUで直接連結させた。組換えヒトOx40 Fcを、第2のフローセル上で200nMの濃度で30μL/分の流速で90秒間通過させた。解離を省略し、ファージ由来の抗Ox40ヒトIgG1P329LALAを、両方のフローセル上で500nMの濃度で30μL/分の流速で90秒間通過させた。解離を60秒間モニターした。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここでは、抗体を固定化ヒトOX40リガンドを有する表面上に流したが、その上には組換えヒトOX40 Fcの代わりにHBS-SPが注入された。
図1Cは実験の設計を示す。
ファージ由来クローン20B7は、ヒトOX40とそのOX40リガンドとの複合体に結合した(表22、図6B)。従って、この抗体は、ヒトOX40への結合についてリガンドと競合せず、従って、「非リガンドブロッキング」と呼ばれる。対照的に、クローン8H9,1G4,49B4、CLC-563及びCLC-564は、そのリガンドと複合体を形成したヒトOX40に結合せず、従って「リガンドブロッキング」と呼ばれる。
Figure 0007034066000060
実施例3
抗ヒトOX40結合クローンの機能特性
3.1 ヒトOX40及びレポーター遺伝子NF-κB-ルシフェラーゼを発現するHeLa細胞
OX40のそのリガンドへのアゴニスト結合は、核因子カッパB(NFκB)の活性化を介した下流シグナル伝達を誘導する(A. D. Weinberg et al., J. Leukoc. Biol. 2004, 75(6), 962-972)。組換えレポーター細胞株HeLa_hOx40_NFkB_Luc1を作成し、その表面にヒトOx40を発現させた。更に、それはNFκB感受性エンハンサーセグメントの制御下にルシフェラーゼ遺伝子を含むレポータープラスミドを保持している。Ox40トリガーは、NFκBの用量依存的活性化を誘導し、これは核内に移行し、レポータープラスミドのNFκB感受性エンハンサーに結合して、ルシフェラーゼタンパク質の発現を増加させるルシフェラーゼはルシフェリン酸化を触媒し、光を放出するオキシルシフェリンを生じる。これは、ルミノメーターで定量することができる。1つの実験の範囲は、HeLa_hOx40_NFκB_Luc1レポーター細胞においてNFκB活性化を誘導するためのP329GLALA huIgG1フォーマットにおける様々な抗Ox40バインダーの能力を試験することであった。
接着性HeLa_hOx40_NFκB_Luc1細胞を、細胞解離緩衝液(Invitrogen、カタログ番号13151-014)を用いて37℃で10分間収集した。細胞をDPBSで1回洗浄し、MEM(Invitrogen、カタログ番号22561-021)、10%(v/v)の熱不活性化FBS、1mMのピルビン酸ナトリウム及び1%(v/v)の非必須アミノ酸を含むアッセイ培地中で2×10の細胞密度に調整した。細胞を、蓋付きの滅菌白色96ウェル平底組織培養プレート(greiner bio one、カタログ番号655083)にウェルあたり0.3×10細胞の密度で播種し、インキュベーター(Hera Cell 150)中、37℃及び5%COで一晩維持した。
翌日、HeLa_hOX40_NFkB_Luc1を、P329GLALA huIgG1フォーマットの様々な滴定抗OX40バインダーを含有するアッセイ培地を添加して6時間刺激した。抗OX40抗体に対する過架橋の効果を試験するために、二次抗体抗ヒトIgGFcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、109-006-098)を含む培地50μL/ウェルを1:2の比(一次の単一抗OX40 P329GLALA huIgG1よりも2倍多い二次抗体)で添加した。インキュベーション後、上清を吸引し、プレートをDPBSで2回洗浄した。ルシフェラーゼ1000アッセイ系及びレポーター溶解緩衝液(両方ともPromegaであり、カタログ番号E4550及びカタログ番号E3971)を製造者の指示に従って使用して、発光の定量化を行った。簡単には、ウェル当たり30μLの1×溶解緩衝液を添加することにより、細胞を-20℃で10分間溶解させた。細胞を37℃で20分間解凍した後、ウェル当たり90μLのルシフェラーゼアッセイ試薬を添加した。全ての波長を収集するためのフィルターを使用せずに、500msの積分時間を使用して、SpectraMax M5/M5eマイクロプレートリーダー(Molecular Devices、USA)を用いて発光を直ちに定量した。放出された相対光単位(URL)を、HeLa_hOX40_NFκB_Luc1細胞の基底発光によって補正し、Prism4(GraphPad Software、USA)を用いて対数一次抗体濃度に対してブロットした。曲線は、組み込みのS字状線量応答を用いて適合させた。
図7A及び7Bに示されるように、限定された用量依存性のNFκB活性化は、抗OX40 P329GLALA huIgG1抗体(左側)をレポーター細胞株に添加することによって既に誘導された。抗ヒトIgG特異的二次抗体による抗OX40抗体の過架橋は、濃度依存的にNFκB媒介性ルシフェラーゼ活性化の誘導を強く増加させた(右側)。活性化のEC50値を表23にまとめる。
Figure 0007034066000061
3.2 最適以下にTCRトリガーされた事前活性化ヒトCD4 T細胞のOX40媒介共刺激
OX40のライゲーションは、最適以下のT細胞受容体(TCR)刺激後にT細胞の分裂及び生存を促進する相乗的な共刺激シグナルを提供する(M. Croft et al., Immunol. Rev. 2009, 229(1), 173-191)。更に、幾つかのサイトカインの産生及びT細胞活性化マーカーの表面発現が増加する(I. Gramaglia et al., J. Immunol. 1998, 161(12), 6510-6517; S. M. Jensen et al., Seminars in Oncology 2010, 37(5), 524-532)。
種々の抗OX40結合剤のアゴニスト特性を試験するために、事前に活性化されたOx40陽性CD4 T細胞を、溶液中又はプレート表面上に固定化されている抗OX40抗体の存在下で、プレート固定された抗CD3抗体の最適以下の濃度で72時間刺激した。T細胞の生存及び増殖に対する影響を、フローサイトメトリーにより生存細胞における総細胞数及びCFSE希釈のモニタリングによって分析した。更に、T細胞活性化及び分化マーカー、例えばCD127、CD45RA、Tim-3、CD62L及びOX40それ自体に対する蛍光標識抗体で細胞を同時染色した。
ヒトPBMCをフィコール密度遠心分離により単離し、実施例2.1.2に記載したように、PHA-L[2μg/mL]及びProleukin[200U/mL]で3日間刺激した。次いで細胞を、最終濃度[50nM]のCFDA-SE(Sigma-Aldrich、カタログ番号2188)を用いて1x10細胞/mLの細胞密度でCFSEにより染色した。その後、細胞をFBS(10%v/v)を含む過剰のDPBSで2回洗浄した。標識された細胞を、37℃で30分間T細胞培地中で休ませた。その後、DPBSを用いた2回の更なる洗浄工程によって、非変換CFDA-SEを除去した。事前活性化されたCFSE標識ヒトPBMCからのCD4 T細胞の単離を、MACS陰性CD4 T細胞単離キット(Miltenyi Biotec)を使用して、製造者の指示に従って行った。
Morrisらは、従来の抗Ox40抗体によるアゴニスト共刺激が表面固定化に依存することを示した(N. P. Morris et al., Mol. Immunol. 2007, 44(12), 3112-3121)。従って、ヤギ抗マウスFcγ特異的抗体(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号111-500-5008)を、ヤギ抗ヒトFcγ特異的抗体(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-006-098)の存在下(表面固定化抗OX40)又は非存在下(溶液中の抗OX40)で、4℃で一晩PBS中で[2μg/mL]の濃度で96ウェルU底細胞培養プレート(Greiner Bio One)の表面にコーティングした。その後、BSAを含むDPBS(1%v/w)でプレート表面をブロックした。以下の全てのT細胞のインキュベーション工程は、BSA(1%v/w)を含有するPBS中で37℃で90分間行われた。インキュベーション工程の間に、プレートをDPBSで洗浄した。
マウス抗ヒトCD3抗体(クローンOKT3、eBioscience、カタログ番号16-0037-85、固定濃度[3ng/mL])を、表面被覆抗マウスFcγ特異的抗体を介して、次のインキュベーション工程で捕捉した。1つの実験において、滴定したヒト抗OX40抗体(ヒトIgG1 P329G LALA)を、DPBS中における更なるインキュベーション工程によってプレート上に固定化した。第2の実験では、抗OX40抗体を、活性化アッセイの間に、抗ヒトIgG Fc特異的抗体でプレコートされていないプレートの培地に直接添加した。
CFSE標識事前活性化CD4 T細胞を200μLのT細胞培地中0.6×10細胞/ウェルの細胞密度でプレコートプレートに添加し、96時間培養した。細胞を、蛍光色素標識マウス抗ヒトOx40(クローンBerACT35、Bioledgend、カタログ番号35008)、TIM-3(クローンF38-2E2、Biolegend、カタログ番号345008)、CD127(クローンA019D5、Biolegend、カタログ番号351234)、CD62L(クローンDREG56、Biolegend、カタログ番号304834)及びCD45RA(クローンHI100、BD Biosciences、カタログ番号555489)の組み合わせで4℃、暗所で20分間染色した。プレートを200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で2回洗浄し、最終的に0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含む80μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁し、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得した。
DAPI陰性生細胞を、増殖のマーカーとしてCFSE蛍光の中央値の減少について分析した。OX40陽性、CD62L低及びTIM-3陽性T細胞の割合をT細胞活性化のマーカーとしてモニターした。CD45RA及びCD127の発現を分析してT細胞の成熟状態における変化を決定し、それによってCD45RA低CD127低細胞をエフェクターT細胞として分類した。
プレート固定化抗体による共刺激は、プレート固定化抗ヒトCD3による事前活性化ヒトCD4 T細胞の最適以下の刺激を用量依存的に強く亢進した(図8A-8F)。T細胞はより強く増殖し、より高い割合のエフェクターT細胞を有するより成熟した表現型を示し、CD62L低、Tim-3陽性及びOX40陽性活性化細胞のより高い割合を有していた。幾つかのクローン(8H9,20B7)は、市販の検出抗体を細胞OX40への結合において打ち負かした。それらについてはEC50値の計算は不可能であり、従ってOX40誘導についての全てのEC50値は、全般的なEC50値の計算から除外された。T細胞活性化の他の全てのパラメーターにおける最大半量の変化は、3~700pMの範囲の濃度で達成され、図9及び表24にまとめられる。抗Ox40抗体を表面固定化の非存在下で溶液中に添加した場合、最適以下のTCR刺激の増強は見られなかった(図10A-10F)。これは、OX40受容体の過架橋に対するOx40軸活性化の強い依存性を再び実証した。
抗OX40抗体(hu IgG1 P329GLALAフォーマット)の結合強度とアゴニスト活性(生物活性)との相関を図11に示す。ほとんどのクローンについて、直接相関があったが、驚くべきことに、2つのクローン(49B4,1G4)は、それらの結合強度から予測されたより強い生物活性を示した。
Figure 0007034066000062
実施例4
Ox40及び線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)を標的とする二重特異性構築物の生成
4.1 Ox40及び線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)を標的とする二重特異性二価抗原結合分子の生成(2+2フォーマット)
Ox40及びFAPに対する二価結合を有する二重特異性アゴニストOx40抗体を調製した。誤って対形成された軽鎖の形成を減少させるために、国際特許出願第WO2010/145792(A1)号によるクロスマブ(crossmab)技術が適用された。
FAPバインダーの生成及び調製は、国際公開第2012/020006A2号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
この実施例では、FAPバインダー28H1の交差Fab単位(VHCL)を(G4S)コネクタ配列を用いて抗OX40 huIgG1の重鎖にC末端融合させた。この重鎖融合体を、抗OX40の軽鎖及び対応するFAP交差軽鎖(VLCH1)と同時発現させた。国際特許出願番号WO2012/130831(A1)号に記載される方法に従って、Fcガンマ受容体への結合を抑止するために、Pro329Gly、Leu234Ala及びLeu235Ala突然変異が重鎖の定常領域に導入されている。得られた二重特異性二価構築物を図12Aに示す。
表25は、成熟二重特異性二価抗OX40/抗FAPヒトIgG1 P329GLALA抗体のヌクレオチド及びアミノ酸配列をそれぞれ示す。
Figure 0007034066000063
Figure 0007034066000064
Figure 0007034066000065
Figure 0007034066000066
Figure 0007034066000067
Figure 0007034066000068
Figure 0007034066000069
Figure 0007034066000070
Figure 0007034066000071
Figure 0007034066000072
全ての遺伝子は、CMVプロモーターエンハンサー断片と組み合わせたMPSVコアプロモーターからなるキメラMPSVプロモーターの制御下で一過性に発現された。発現ベクターはまた、宿主細胞を含有するEBNA(エプスタイン・バーウイルス・核抗原)におけるエピソーム複製のためのoriP領域を含む。
二重特異性抗Ox40、抗FAP構築物は、ポリエチレンイミンを用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1:1の比(「ベクター重鎖」:「ベクター軽鎖1」:「ベクター軽鎖2」)でトランスフェクトした。
500mLの振盪フラスコ中での産生のために、トランスフェクションの24時間前に4億個のHEK293 EBNA細胞を播種した。トランスフェクションのために、細胞を210xgで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地と交換した。発現ベクターを、DNAの量が最終的に200μgになるまで20mLのCD CHO培地中で混合した。540μLのPEIの添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーションの後、160mLのF17培地を加え、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの1日後、1mMのバルプロ酸及び7%のFeed 1を加えた。7日間培養した後、210×gで15分間遠心分離して上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmのフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように補充し、4℃に保った。
細胞培養上清からの二重特異性構築物の精製は、抗原Fc融合体及び抗体の精製のための上記のプロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィーによって行った。
タンパク質を、濃縮し、濾過した後、20mMヒスチジン、140mMのNaCl溶液(pH6.0)で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)にロードした。
精製された二重特異性構築物のタンパク質濃度を、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて、280nmにおけるODを測定することにより決定した。二重特異性構築物の純度及び分子量が、LabChipGXII(Caliper)を用いて還元剤(Invitrogen、USA)の存在下及び非存在下において、CE-SDS分析により分析された。二重特異性構築物の凝集物含有量を、25mMのK2HPO4、125mMのNaCl、200mMのL-アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN3、pH6.7のランニングバッファーで25℃で平衡化されたTSKgel G3000 SW XL分析用サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した(表26)。
Figure 0007034066000073
4.2 Ox40及び線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)を標的とする二重特異性一価抗原結合分子の生成(1+1フォーマット)
Ox40及びFAPに対する一価結合を有する二重特異性アゴニストOx40抗体は、誤って対形成された軽鎖の形成を減少させるために、国際特許出願WO2010145792(A1)号によるクロスマブ技術を適用することによって調製された。
この実施例では、FAPバインダー28H1の交差Fab単位(VHCL)をhuIgG1のホール重鎖に融合させた。抗Ox40に対するFabをノブ重鎖に融合させた。標的化抗FAP-Fcホールと抗Ox40-Fcノブ鎖との組み合わせは、FAP結合Fab及びOx40結合Fabを含むヘテロ二量体の生成を可能にする(図12B)。
国際特許出願番号WO2012/130831(A1)号に記載される方法に従って、Fcガンマ受容体への結合を抑止するために、Pro329Gly、Leu234Ala及びLeu235Ala突然変異が重鎖の定常領域に導入されている。
得られた二重特異性一価構築物は図12Bに示され、ヌクレオチド及びアミノ酸配列は表27に見出すことができる。
Figure 0007034066000074
Figure 0007034066000075
Figure 0007034066000076
Figure 0007034066000077
Figure 0007034066000078
Figure 0007034066000079
Figure 0007034066000080
Figure 0007034066000081
全ての遺伝子は、CMVプロモーターエンハンサー断片と組み合わせたMPSVコアプロモーターからなるキメラMPSVプロモーターの制御下で一過性に発現された。発現ベクターはまた、宿主細胞を含有するEBNA(エプスタイン・バーウイルス・核抗原)におけるエピソーム複製のためのoriP領域を含む。
二重特異性抗Ox40、抗FAP構築物は、ポリエチレンイミンを用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1:1:1の比(「ベクター重鎖ホール」:「ベクター重鎖ノブ」:「ベクター軽鎖1」:「ベクター軽鎖2」)でトランスフェクトした。
500mLの振盪フラスコ中での産生のために、トランスフェクションの24時間前に4億個のHEK293 EBNA細胞を播種した。トランスフェクションのために、細胞を210xgで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地と交換した。発現ベクターを、DNAの量が最終的に200μgになるまで20mLのCD CHO培地中で混合した。540μLのPEIの添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーションの後、160mLのF17培地を加え、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの1日後、1mMのバルプロ酸及び7%のFeed 1を加えた。7日間培養した後、210×gで15分間遠心分離して上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmのフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように補充し、4℃に保った。
細胞培養上清からの二重特異性抗原結合分子の精製は、抗原Fc融合体及び抗体の精製のための上記のプロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィーによって行った。
タンパク質を、濃縮し、濾過した後、20mMヒスチジン、140mMのNaCl溶液(pH6.0)で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)にロードした。
精製された二重特異性構築物のタンパク質濃度を、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて、280nmにおけるODを測定することにより決定した。二重特異性構築物の純度及び分子量が、LabChipGXII(Caliper)を用いて還元剤(Invitrogen、USA)の存在下及び非存在下において、CE-SDS分析により分析された。二重特異性構築物の凝集物含有量を、25mMのKHPO、125mMのNaCl、200mMのL-アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN(pH6.7、25℃のランニングバッファー)で平衡化したTSKgel G3000 SW XL分析用サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した。
表28は、二価特異的一価抗Ox40/抗FAP IgG1 P329G LALA kih抗原結合分子の生化学分析をまとめたものである。
Figure 0007034066000082
4.3 Ox40及びFAPを標的とする二重特異性構築物の特徴づけ
4.3.1 表面プラズモン共鳴(同時結合)
ヒトOx40 Fc(kih)及びヒトFAPを同時に結合させる能力を、表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。ビオチン化ヒトOx40 Fc(kih)をストレプトアビジン(SA)センサーチップの異なるフローセルに直接結合させた。最大1000の共鳴単位(RU)までの固定化レベルを使用した。
Ox40及びFAPを標的とする二重特異性構築物を、250nMの濃度範囲で30μL/分の流速でフローセルに90秒間通過させ、解離をゼロ秒に設定した。ヒトFAPを、250nMの濃度で90秒間にわたってフローセルを通して30μL/分の流速で第2分析物として注入した(図12C)。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差は、タンパク質が固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。
図13A-13Hのグラフに見られるように、二重特異性構築物は全て、ヒトOx40とヒトFAPとを同時に結合することができた。
4.3.2細胞への結合
4.3.2.1 FAP標的化抗ヒトOx40抗体のヒトPBMCへの結合;ナイーブ対活性化ヒトPBMC
ヒトPBMCを、実施例2.1.2に記載のフィコール密度勾配遠心分離によって単離した。PBMCは単離直後に使用され(休止ヒトPBMCへの結合)、又はそれらは、T細胞の細胞表面上の強いヒトOx40発現を受けるように刺激された(活性化ヒトPBMCへの結合)。従って、ナイーブPBMCを、6ウェル組織培養プレート中に200U/mLのProleukin及び2ug/mLのPHA-Lを供給したT細胞培地で4~7日間培養し、次いで、プレコートした6ウェル組織培養プレート[10ug/mLの抗ヒトCD3(クローンOKT3)及び2ug/mLの抗ヒトCD28(クローンCD28.2)]上で、37℃、5%COで、200U/mLのProleukinを供給したT細胞培地中で1日間培養した。
Ox40の検出のために、ナイーブヒトPBMCと活性化ヒトPBMCとを混合した。活性化されたヒトPBMCからナイーブPBMCの識別を可能にするために、ナイーブ細胞を、eFluor670細胞増殖色素(eBioscience、カタログ番号65-0840-85)を用いて結合アッセイの前に標識した。1×10個のナイーブ、eFluor670標識ヒトPBMCと非標識活性化ヒトPBMCとの1:1混合物を丸底懸濁細胞96ウェルプレートの各ウェルに添加し(greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)、結合アッセイを実施例2.1.2に記載のように実施した。1×10個のナイーブ、eFluor670標識ヒトPBMCと非標識活性化ヒトPBMCとの1:1混合物を丸底懸濁細胞96ウェルプレートの各ウェルに添加し(greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)、結合アッセイをセクション2.1.2に記載のように実施した。
一次抗体は、滴定した抗Ox40抗体構築物であり、4℃で120分間インキュベートされた。二次抗体溶液は、蛍光標識された抗ヒトCD4(クローンRPA-T4、マウスIgG1k、BioLegend、カタログ番号300532)、抗ヒトCD8(クローンRPa-T8、マウスIgG1k、BioLegend、カタログ番号3010441)及びフルオレセインイソチオシアネート(FITC)結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-096-098)の混合物であり、暗所で4℃で30分間インキュベートされた。プレートは0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含有する80μL/ウェルのFACS緩衝液中で最終的に再懸濁され、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得された。
図14A-14Qに示すように、Ox40に特異的な抗原結合分子は、休止ヒトCD4 T細胞又はCD8 T細胞に結合しなかった。対照的に、全ての抗原結合分子は活性化CD8又はCD4 T細胞に結合した。CD4 T細胞への結合は、実施例2.1.2において既に記載したものと同様に、CD8 T細胞に対する結合よりもはるかに強力であった。図14A-14Qに示すように、二価FAP標的化Ox40構築物は、従来のIgG抗体フォーマットのそれぞれのクローンと類似した、Ox40陽性細胞及び陰性細胞への結合特性を示したが、一価抗体は、アビディティーの減少のためOx40陽性細胞に結合する能力が明らかに低下していた。
4.3.2.2 ヒトFAP発現腫瘍細胞への結合
細胞表面FAPへの結合を、ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(huFAP)発現細胞NIH/3T3-huFAPクローン39又はWM266-4細胞(ATCC、CRL-1676)を使用して試験した。NIH/3T3-huFAPクローン39は、マウス胎仔線維芽細胞NIH/3T3細胞株(ATCC、CRL-1658)を、1.5μg/mLのピューロマイシン選択下で、huFAPを発現する発現ベクターpETR4921でトランスフェクションすることによって生成された。幾つかのアッセイでは、実施例2.3.2に記載のように、WM266-4細胞をPKH-26赤色蛍光細胞リンカーキット(Sigma、カタログ番号PKH26GL)で予め標識し、これらの腫瘍細胞を、存在する他の細胞(例えば、ヒトPBMC)からの分離を可能にした。
0.5×10個のNIH/3T3-huFAPクローン39又はWM266-4細胞を丸底懸濁細胞96ウェルプレートの各ウェルに添加し(greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)、結合アッセイを実施例2.3.2に記載したのと同様の方法で実施した。プレートを4℃で400×gで4分間遠心分離し、上清を払い落とした。細胞を200μLのDPBSで1回洗浄し、ペレットを短時間の穏やかなボルテックスで再懸濁した。示された濃度範囲(滴定)で二重特異性抗原結合分子(一次抗体)を含有する4℃の冷FACS緩衝液50μL/ウェルに全ての試料を再懸濁し、4℃で120分間インキュベートした。その後、細胞を200μLの4℃のFACS緩衝液で4回洗浄し、短いボルテックスにより再懸濁した。細胞を、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-096-098)を含む25μL/ウェルの4℃の冷二次抗体溶液で更に染色し、暗所で4℃で30分間インキュベートした。プレートは0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含有する80μL/ウェルのFACS緩衝液中で最終的に再懸濁され、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得された。
図15A及び15Bに示されるように、huIgG1 P329GLALAフォーマットの同一のクローンではなく、FAP標的化一価及び二価抗Ox40抗原結合分子は、ヒトFAP発現標的細胞に効率的に結合した。従って、FAP標的化一価及び二価抗Ox40抗原結合分子のみが、直接腫瘍標的化特性を示す。二価構築物(黒四角)は、一価フォーマットに比べて二価のアビディティーの増加によって説明される、一価構築物よりも強いFAPへの結合を示した。これは、低FAP発現WM266-4細胞(図15B)よりも、高FAP発現NIH/3T3-huFAPクローン39細胞(図15A)においてより顕著であった。WM266-4細胞上のより低い密度の表面FAPは、抗OX40構築物の二価結合を常に可能にするFAP分子の近接性を提供しないかもしれない。活性化ヒトCD4 T細胞及びFAP陽性腫瘍細胞への結合のEC50値を表29にまとめる。
Figure 0007034066000083
4.4 OX40に対して二価であり、FAPに対して一価であるOX40及び線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)を標的とする二重特異性抗原結合分子の生成(2+1フォーマット)
2つの異なる重鎖の組み立てを可能にするノブ・イントゥー・ホール技術を適用することによって、Ox40に対する二価結合及びFAPに対する一価結合を有する二重特異性アゴニストOx40抗体を調製した。
この実施例では、第1の重鎖(HC1)は、抗OX40バインダー49B4の1つのFab単位(VHCH1)、続いて(GS)リンカーにより抗FAPバインダー28H1又は4B9のVHドメインに融合されたFcノブ鎖を含んでいた。構築物の第2の重鎖(HC2)は、抗OX40バインダー49B4の1つのFab単位(VHCH1)、続いて(GS)リンカーにより抗FAPバインダー28H1又は4B9のVLドメインに融合されたFcホール鎖を含んでいた。
FAPバインダーの生成及び調製は、国際公開第2012/020006A2号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
国際特許出願番号WO2012/130831(A1)号に記載される方法に従って、Fcガンマ受容体への結合を抑止するために、Pro329Gly、Leu234Ala及びLeu235Ala突然変異が重鎖の定常領域に導入された。重鎖融合タンパク質を抗OX40バインダー49B4の軽鎖(CLVL)と同時発現させた。OX40への結合について二価である得られた二重特異性構築物は、図12Dに示されており、ヌクレオチド及びアミノ酸配列は表30に見出すことができる。
更に、抗FAPバインダーのVH及びVLドメインが、抗原に結合しないDP47と呼ばれる生殖細胞系列コントロールによって置換された、「非標的化」2+1構築物を調製した。
Figure 0007034066000084
Figure 0007034066000085
Figure 0007034066000086
Figure 0007034066000087
Figure 0007034066000088
Figure 0007034066000089
Figure 0007034066000090
Figure 0007034066000091
Figure 0007034066000092
全ての遺伝子は、CMVプロモーターエンハンサー断片と組み合わせたMPSVコアプロモーターからなるキメラMPSVプロモーターの制御下で一過性に発現された。発現ベクターはまた、宿主細胞を含有するEBNA(エプスタイン・バーウイルス・核抗原)におけるエピソーム複製のためのoriP領域を含む。
二重特異性抗Ox40/抗FAP 2+1構築物は、ポリエチレンイミン(PEI;Polysciences Inc.)を用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1:2の比(「ベクターHC1」:「ベクターHC2」:「ベクターLC」)でトランスフェクトした。
500mLの振盪フラスコ中での200mLの産生のために、サプリメントを含むExcell培地(Sigma)中でトランスフェクションの24時間前に2億5,000万個のHEK293 EBNA細胞を播種した。トランスフェクションのために、細胞を210xgで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地(Gibco)と交換した。発現ベクターを、DNAの量が最終的に200μgになるまで20mLのCD CHO培地中で混合した。540μLのPEI(1mg/mL)(Polysciences Inc.)の添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間、165rpmで振盪させてインキュベートした。インキュベーション後、サプリメント(1mMバルプロ酸、5g/lのPepSoy、6mMのL-グルタミン)を含むExcell培地160mLを添加し、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの24時間後、12%最終容量(24mL)及び3g/Lグルコース(500g/Lストックから1.2mL)でアミノ酸及びグルコース供給物を細胞に補充した。7日間培養した後、2000-3000×gで45分間遠心分離して上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmのフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように補充し、4℃に保った。
細胞培養上清からの二重特異性構築物の精製は、MabSelectSureを用いたアフィニティークロマトグラフィーによって行った。タンパク質を、濃縮し、濾過した後、20mMヒスチジン、140mMのNaCl、0.01%のTween-20溶液(pH6.0)で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)にロードした。
アフィニティークロマトグラフィーのために、上清を、30mLの20mMクエン酸ナトリウム、20mMリン酸ナトリウム、pH7.5で平衡化したProtA MabSelect Sureカラム(CV=5mL、GE Healthcare)にロードした。非結合タンパク質を、20mMリン酸ナトリウム、20mMクエン酸ナトリウム(pH7.5)を含有する6-10カラム容量の緩衝液で洗浄することにより、除去した。結合したタンパク質を、20mMクエン酸ナトリウム、100mM塩化ナトリウム、100mMグリシン、0.01%(v/v)Tween-20、pH3.0の20CV(0~100%)の段階又は線形pH勾配の何れかを用いて溶出させた。次いで、カラムを20mMクエン酸ナトリウム、100mM塩化ナトリウム、100mMグリシン、0.01%(v/v)Tween-20、pH3.0を含む10カラム容量の溶液で洗浄し、その後再平衡化工程を行った。
収集した画分のpHを、1/10(v/v)の0.5Mリン酸ナトリウム(pH8.0)を加えることによって調整した。タンパク質を濃縮し、濾過した後、20mMヒスチジン、140mM塩化ナトリウム、0.01%のTween20、pH6.0で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)上にロードした。
精製された二重特異性構築物のタンパク質濃度を、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて、280nmにおけるODを測定することにより決定した。二重特異性構築物の純度及び分子量が、LabChipGXII(Caliper)を用いて還元剤(Invitrogen)の存在下及び非存在下において、CE-SDS分析により分析された。二重特異性構築物の凝集物含有量を、25mMリン酸カリウム、125mM塩化ナトリウム、200mMのL-アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN、pH6.7のランニングバッファーで25℃で平衡化したTSKgel G3000 SW XL分析用サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した(表31)。
Figure 0007034066000093
4.5 Ox40及びFAPを標的とする二重特異性2+1構築物の特徴づけ
4.5.1 FAPへの結合(表面プラズモン共鳴)
ヒト、マウス及びカニクイザルFAPに結合する二重特異性構築物の能力を表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200 (Biacore)において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20(Biacore)を用いて25℃で行った。
Hisタグ付きヒト、マウス又はカニクイザル二量体FAPを、500nMのhuFAPを10μL/分の流速で60秒間、10nMのマウスFAPを20μL/分の流速で20秒間、及び10nMのcynoFAPを20μL/分の流速で20秒間注入することにより、抗His抗体(Qiagenカタログ番号34660)で固定したCM5チップ(GE Healthcare)上に捕捉した。最大18000の共鳴単位(RU)までの抗His抗体の固定化レベルを使用した。アッセイの設定を図12Eに示す。
捕捉工程の後、二重特異性構築物及びコントロール分子を、30μL/分の流速で280s及び180sの解離相で、0.78-100nMの範囲の濃度でチップ表面上を直ちに通過させた。バルク屈折率の差は、FAPが固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。親和性は、Langmuir 1:1曲線適合を用いて決定した。二価結合については、同じ1:1適合を使用して、見掛けのKD値を導いた。
Figure 0007034066000094
4.5.2 ヒトOX40への結合-二価Ox40結合の競合結合
2つの抗OX40のFabドメインの全ての、IgGに匹敵する、huOX40に結合する能力を確認するために、細胞ベースのFRETアッセイ(TagLite)を適用した。従って、huOX40-SNAP融合体でトランスフェクトされ、FRETドナーであるテルビウム(Cisbio)で標識した10000 Hek293 EBNA細胞/ウェルを、FRETアクセプターd2(Cisbio)で標識した0.2nM(49B4)のIgGと混合した。更に、(49B4)IgG又は二重特異性構築物49B4/28H1(2+1)の何れかからの0.004-750nMの範囲の濃度希釈液を加えて、室温で2-4時間インキュベートした。蛍光シグナルは、蛍光ドナー(Terbium)については620nmで、蛍光アクセプター色素(M100 Pro、Tecan)については665nmで測定した。665/620*1000の比を計算し、基準(細胞のみ)を差し引いた(図13M)。EC50の決定のために、結果をGraphpad Prism 5で分析した。観察されたEC50値を表33に示す。全ての2+1構築物は、これらの実験条件下で二価IgGよりも同様のEC50を示した。
Figure 0007034066000095
4.5.3 OX40とFAPへの同時結合
ヒトOX40 Fc(kih)及びヒトFAPを同時に結合させる能力を、表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200 (Biacore)において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20(Biacore)を用いて25℃で行った。
ビオチン化ヒトOX40 Fc(kih)をストレプトアビジン(SA)センサーチップの異なるフローセルに直接結合させた。最大1000の共鳴単位(RU)までの固定化レベルを使用した。
OX40及びFAPを標的とする二重特異性抗体を、250nMの濃度で30μL/分の流速でチップ表面を90秒間通過させ、解離をゼロ秒に設定した。ヒトFAPを、250nMの濃度で90秒間30μL/分の流速で第2分析物として注入した(図12Fを参照)。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差は、タンパク質が固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。
全ての二重特異性構築物は、ヒトOX40及びヒトFAPに同時に結合することができた(図13J-13L)。
4.5.4 細胞への結合
4.5.4.1 OX40及びFAPを標的とする二重特異性抗体のヒトPBMCへの結合;ナイーブ対活性化ヒトPBMC
ヒトPBMCを、実施例2.1.2に記載のフィコール密度勾配遠心分離によって単離した。PBMCは単離直後に使用され(休止ヒトPBMCへの結合)、又はそれらは、T細胞の細胞表面上の強いヒトOx40発現を受けるように刺激された(活性化ヒトPBMCへの結合)。従って、ナイーブPBMCを、6ウェル組織培養プレート中に200U/mLのProleukin及び2μg/mLのPHA-Lを供給したT細胞培地で4日間培養し、次いで、プレコートした6ウェル組織培養プレート[4μg/mLの抗ヒトCD3(クローンOKT3)及び2μg/mLの抗ヒトCD28(クローンCD28.2)]上で、37℃、5%COで、200U/mLのProleukinを供給したT細胞培地中で1日間培養した。
OX40の検出のために、ナイーブヒトPBMCと活性化ヒトPBMCとを混合した。活性化されたヒトPBMCからナイーブPBMCの識別を可能にするために、ナイーブ細胞を、eFluor670細胞増殖色素(eBioscience、カタログ番号65-0840-85)を用いて結合アッセイの前に標識した。1×10個のナイーブ、eFluor670標識ヒトPBMCと非標識活性化ヒトPBMCとの1:1混合物を丸底懸濁細胞96ウェルプレートの各ウェルに添加し(greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)、結合アッセイを実施例2.1.2に記載のように実施した。1×10個のナイーブ、eFluor670標識ヒトPBMCと非標識活性化ヒトPBMCとの1:1混合物を丸底懸濁細胞96ウェルプレートの各ウェルに添加し(greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)、結合アッセイをセクション2.1.2に記載のように実施した。
一次抗体は、滴定した抗Ox40抗体構築物であり、4℃で120分間インキュベートされた。二次抗体溶液は、蛍光標識された抗ヒトCD4(クローンRPA-T4、マウスIgG1k、BioLegend、カタログ番号300532)、抗ヒトCD8(クローンRPa-T8、マウスIgG1k、BioLegend、カタログ番号3010441)及びフルオレセインイソチオシアネート(FITC)結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-096-098)の混合物であり、暗所で4℃で60分間インキュベートされた。プレートは0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含有する90μL/ウェルのFACS緩衝液中で最終的に再懸濁され、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得された。
図14J及び14Qに示すように、Ox40に特異的な抗原結合分子は、休止ヒトCD4 T細胞又はCD8 T細胞に結合しなかった。対照的に、全ての抗原結合分子は活性化CD8又はCD4 T細胞に結合した。CD4 T細胞への結合は、実施例4.3.2.1において既に記載したものと同様に、CD8 T細胞に対する結合よりもはるかに強力であった。図14K及び14Mに示されるように、二価のFAP標的化OX40構築物は、アビディティーの増加のために、一価抗体フォーマットにおけるそれぞれのクローンとして、OX40陽性細胞に対してより強い結合特性を示した。2+1様式の全てのフォーマットは、第2の特異性の結合部分とは独立して、OX40陽性細胞に対して同様の強度で結合した(図14O及び14Q)。
4.5.4.2 ヒトFAP発現腫瘍細胞への結合
細胞表面FAPへの結合を、ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(huFAP)発現WM266-4細胞(ATCC、CRL-1676)を使用して試験した。OX40陰性FAP陰性腫瘍細胞への結合の欠如は、標識されていないヒトFAP陽性WM266-4細胞からの分離を可能にするために、核に限定されたNucLight Red蛍光タンパク質を発現するA549 NucLightTM Red Cells(Essenbioscience、カタログ番号4491)を用いて試験した。親のA549(ATCC CCL-185)は、標準的なEssenプロトコルに従って、8μg/mlポリブレンの存在下で、MOIを3(TU/細胞)で、Essen CellPlayer NucLight Red Lentivirus(Essenbioscience、カタログ番号4476;EF1α、ピューロマイシン)を形質導入した。これは、≧70%の形質導入効率をもたらした。
FACS緩衝液中の5×10個の非標識WM266-4細胞と非標識A549 NucLightTM Red Cellsとの混合物を、丸底懸濁細胞96ウェルプレート(Greiner bio-one、Cellstar、カタログ番号650185)に添加し、結合アッセイを実施例4.3.2.2に記載したのと同様の方法で実施した。プレートを4℃で400×gで4分間遠心分離し、上清を払い落とした。細胞を200μLのDPBSで1回洗浄し、ペレットを短時間の穏やかなボルテックスで再懸濁した。示された濃度範囲(滴定)で二重特異性抗原結合分子(一次抗体)を含有する4℃の冷FACS緩衝液50μL/ウェルに全ての試料を再懸濁し、4℃で120分間インキュベートした。その後、細胞を200μLの4℃のFACS緩衝液で4回洗浄し、短いボルテックスにより再懸濁した。細胞を、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-096-098)を含む25μL/ウェルの4℃の冷二次抗体溶液で更に染色し、暗所で4℃で60分間インキュベートした。プレートは0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含有する90μL/ウェルのFACS緩衝液中で最終的に再懸濁され、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得された。
図15C及び15Eに示されるように、FAP標的化一価及び二価抗OX40抗原結合分子は、ヒトFAP発現標的細胞に効率的に結合する。従って、FAP標的化一価及び二価抗OX40抗原結合分子のみが、直接腫瘍標的化特性を示す。高親和性FAP結合クローン4B9は、一価構築物において、同じ一価のフォーマットの各FAP結合クローン28H1よりもヒトFAPへのより強い結合を示した(図15E)。FAP結合ドメインを欠く2+1構築物については、FAPは検出されなかった(白丸、図15F)。活性化ヒトCD4 T細胞及びFAP陽性腫瘍細胞への結合のEC50値を表34にまとめる。
Figure 0007034066000096
実施例5
二重特異性抗ヒトOX40結合分子の機能特性
5.1 ヒトOX40及びレポーター遺伝子NF-κB-ルシフェラーゼを発現するHeLa細胞
実施例3.1に示されるように、限定された用量依存性のNFκB活性化は、抗OX40 P329GLALA huIgG1抗体をHeLa_hOX40_NFkB_Luc1レポーター細胞株に添加することによって誘導された。抗ヒトIgG特異的二次抗体による抗OX40抗体の過架橋は、濃度依存的にNFκB媒介性ルシフェラーゼ活性化の誘導を強く増加させた。結果的に、発明者らは、一価及び二価のFAP標的フォーマットの選択された抗OX40バインダー(8H9、1G4、49B9)のNFκB活性化能力を、単独で、及び二次抗体又はFAP腫瘍細胞株の何れかによる構築物の過架橋を伴うもので試験した。
実施例3.1に記載されているように、接着性HeLa_hOX40_NFκB_Luc1細胞を1ウェルあたり0.3×10細胞の細胞密度で一晩培養し、FAP標的化一価(FAP 1+1)及び二価(FAP 2+2)フォーマットの、P329GLALA hu IgG1構築物として滴定された抗OX40バインダー(クローン8H9及び1G4)を含有するアッセイ培地で5~6時間刺激した。二次抗体による過架橋の効果を試験するために、二次抗体抗ヒトIgGFcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、109-006-098)を含む培地25μL/ウェルを1:2の比(一次対二次抗体)で添加した。細胞表面FAP結合による過架橋の効果を試験するために、FAP腫瘍細胞(WM266-4及び/又はNIH/3T3-huFAPクローン39)を含む培地25μLを2:1の比(ウェルあたりレポーター細胞よりも2倍のFAP腫瘍細胞)で共培養した。活性化NFκBを、実施例3.1に記載したように、ルシフェラーゼ1000アッセイ系及びレポーター溶解緩衝液(両方ともPromega、カタログ番号E4550及びカタログ番号E3971)を用いて発光を測定することによって定量した。
図16A-16Gに示すように、全ての抗OX40構築物の存在は、制限されたNFκB活性化を誘導した。二次抗huIgG Fcγ特異的抗体を介した過架橋は、huIgG1 P329GLALA並びにFAP標的一価/二価フォーマットの両方のバインダーについて、このNFκB活性化を増加させた。よって、OX40への一価結合は、OX40への二価結合よりも効率が低く、これはOX40シグナル伝達軸を完全に活性化するためにOX40受容体オリゴマー化の必要性を示した。FAP標的化分子(黒四角形及び三角形)を用いた場合、FAP発現腫瘍細胞は濃度依存的様式でNFκB媒介性ルシフェラーゼ活性化の誘導を強く増加させた。構築物はFAP腫瘍細胞によって更に過架橋され得ないので、非標的化huIgG1 P329GLALAフォーマットの同じクローンが使用された場合、そのような作用は見られなかった。ここでも、二価の分子は一価の分子よりも優れていた。FAPの高発現は、より高度な架橋を確実にし、従って、FAP標的化構築物のより良好なアゴニスト効果を確実にした(FAP高NIH/3T3-huFAPクローン39及びFAP陽性WM266-4細胞の黒の菱形を比較)。二価のFAP標的化構築物は、FAP腫瘍細胞の存在下で約0.1~1nMの濃度でピーク活性を示した。化合物濃度の更なる増加は、NFκBを誘導する能力を実際に低下させた。おそらく、1つの標的(FAP又はOX40)にのみ結合する二価構築物が、より高い濃度で存在しており、FAP及びOX40に同時に結合する構築物を打ち負かした。この架橋の喪失は、アゴニストOX40シグナル伝達を減少させた。
更なる実験において、接着性HeLa_hOX40_NFκB_Luc1細胞を1ウェルあたり0.2×10細胞の細胞密度で一晩培養し、FAP標的化一価(FAP1+1)及び二価(FAP 2+1及びFAP 2+2)フォーマットの、P329GLALA hu IgG1構築物として滴定された抗OX40バインダー(クローン49B9)を含有するアッセイ培地で5時間刺激した。FAPは、2つの異なるFAP結合クローン、すなわちFAPに対する低い親和性を有する28H1及びFAPに対する高い親和性を有する4B9を用いて2+1で標的化された。二次抗体による過架橋の効果を試験するために、二次抗体抗ヒトIgGFcγ断片特異的ヤギIgG F(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、109-006-098)を含む培地25μL/ウェルを1:2の比(一次対二次抗体)で添加した。細胞表面FAP結合による過架橋の効果を試験するために、FAP腫瘍細胞(NIH/3T3-huFAPクローン19)を含む培地25μLを4:1の比(ウェルあたりレポーター細胞よりも4倍のFAP腫瘍細胞)で共培養した。活性化NFκBを、実施例3.1に記載したように、ルシフェラーゼ1000アッセイ系及びレポーター溶解緩衝液(両方ともPromega、カタログ番号E4550及びカタログ番号E3971)を用いて発光を測定することによって定量した。
図16H-16Nに示すように、この実験においても、全ての抗OX40構築物の存在は、限定されたNFκB活性化を誘導した。二次抗huIgG Fcγ特異的抗体を介した過架橋は、FAP標的化一価/二価フォーマットの全てのバインダーについて、このNFκB活性化を増加させた。よって、OX40への一価結合は、OX40への二価結合よりも効率が低く、これはOX40シグナル伝達軸を完全に活性化するためにOX40受容体オリゴマー化の必要性を示した(図16J、EC50値を比較)。FAP標的化分子(黒四角、三角形、半黒丸)を用いた場合、FAP発現腫瘍細胞は濃度依存的様式でNFκB媒介性ルシフェラーゼ活性化の誘導を強く増加させた。構築物はFAP腫瘍細胞によって更に過架橋され得ないので、このような作用は、2+1フォーマットではFAP結合部分が非結合DP47ユニット(白丸)で置換されたときには見られなかった。ここでも、二価の分子は一価の分子よりも優れていた(EC50値を比較)。一価FAP標的化及び二価OX40標的化構築物(2+1)は、FAP腫瘍細胞の存在下で最高のプラトー活性を示した。一価OX40結合1+1構築物とは対照的に、2+1フォーマットのOX40への二価結合は、OX40のオリゴマー化によりアゴニスト能力を増加させた(EC50値への影響)。しかし、FAPに対する2+1構築物の一価結合のために、より高いプラトーOX40活性化を説明することができる二価FAP結合2+2フォーマットと比較して、2倍の分子が架橋され得るようである(図16K、より高いプラトー)。
5.2 最適以下にTCRトリガーされた事前活性化ヒトCD4 T細胞のOX40媒介共刺激
FAP標的化一価又は二価フォーマットの選択されたバインダー(クローン8H9及び1G4)もまた、それらが表面固定化されたときにT細胞を共活性化する能力について試験された。
実施例3.2に記載されているように、事前に活性化されたCFSE標識OX40陽性CD4 T細胞を、プレート表面に固定化した滴定抗Ox40抗体の存在下で、プレート固定化抗CD3抗体の最適以下の濃度で72時間刺激した。T細胞の生存及び増殖に対する影響を、フローサイトメトリーにより生存細胞における総細胞数及びCFSE希釈のモニタリングによって分析した。更に、T細胞活性化及び分化マーカー、例えばCD127、CD45RA、Tim-3、CD62L及びOX40それ自体に対する蛍光標識抗体で細胞を同時染色した。
プレート固定化二重特異性抗OX40抗原結合分子による共刺激は、プレート固定化抗ヒトCD3による事前活性化ヒトCD4 T細胞の最適以下の刺激を用量依存的に強く亢進した(図17A及び17B)。T細胞はより強く増殖し、より高い割合のCD127低T細胞、Tim-3陽性及びOX40陽性活性化細胞を有するより成熟した表現型を示した(クローン8H9については粒状度(SSC)の増加のみが示されている)。よって、OX40への一価結合(三角記号)は、OX40への二価結合(四角記号)よりも効率が低く、これはOX40シグナル伝達軸を完全に活性化するためにOX40受容体オリゴマー化の必要性を示した。T細胞活性化の全ての解析されたパラメーターにおける最大半量の変化は、3~2300pMの範囲の濃度で達成され、クローン1G4について図18A-18D及び表35にまとめられる。
Figure 0007034066000097
5.3 最適以下にTCRトリガーされた休止ヒトPBMCのOx40媒介共刺激及び細胞表面FAPによる過架橋
実施例5.1において、FAP腫瘍細胞の添加は、OX40受容体の強力なオリゴマー化を提供することによって、ヒトOX40陽性レポーター細胞株におけるFAP標的化一価及び二価抗OX40構築物によって誘導されるNFκB活性を強く増加させることができると示された。同様に、発明者らは、NIH/3T3-huFAPクローン39細胞の存在下において、FAP標的化一価(1+1)及び二価(2+1、2+2)抗OX40構築物を、休止ヒトPBMC細胞の最適以下のTCR刺激をレスキューする能力について試験した。
ヒトPBMC調製物は、(1)休止中のOX40陰性CD4及びCD8 T細胞、並びに(2)細胞表面上に種々のFcγ受容体分子を有する抗原提示細胞、例えばB細胞及び単球を含む。ヒトIgG1アイソタイプの抗ヒトCD3抗体は、そのFc部分がこれらのFcγ受容体分子に結合し、休止中のOX40陰性CD4及びCD8 T細胞上において遷延性TCR活性化を媒介することができる。これらの細胞は、数時間以内にOX40を発現し始める。OX40に対する機能的アゴニスト化合物は、活性化CD8及びCD4 T細胞上に存在するOX40受容体を介してシグナル伝達し、TCR媒介刺激を支持し得る。
休止CFSE標識ヒトPBMCを、照射FAPNIH/3T3-huFAPクローン39細胞及び滴定した抗Ox40構築物の存在下で、最適以下の濃度の抗CD3抗体で4~5日間刺激した。T細胞の生存及び増殖に対する影響を、フローサイトメトリーにより生存細胞における総細胞数及びCFSE希釈のモニタリングによって分析した。更に、T細胞活性化及び成熟マーカー、CD25、グランザイムB、CD62L及びCD12に対する蛍光標識抗体で細胞を同時染色した。第2の実験では、T細胞活性化及び成熟マーカー、CD25、及びTim-3に対する蛍光標識抗体で細胞を同時染色した。
マウス胚線維芽細胞NIH/3T3-huFAPクローン39細胞(実施例4.3.2.2を参照)を、細胞解離緩衝液(Invitrogen、カタログ番号13151-014)を用いて37℃で10分間収集した。細胞をDPBSで1回洗浄した。NIH/3T3-huFAPクローン39細胞を、インキュベーター(Hera Cell 150)中、37℃及び5%CO下で一晩、無菌96ウェル丸底接着組織培養プレート(TPP、カタログ番号92097)中のT細胞培地中で0.2×10細胞/ウェルの密度で培養した。翌日、それらは、腫瘍細胞株によるヒトPBMCの後の過剰増殖を防ぐために、4500radの線量を用いてxRay照射器中で照射された。
ヒトPBMCを、実施例2.1.2に記載されるように、フィコール密度勾配遠心分離によって単離し、CFSEで標識した。細胞を、ウェル当たり0.75×10細胞(第1実験)又はウェル当たり0.5×10細胞(第2実験)の密度で各ウェルに添加した。[10nM]の最終濃度の抗ヒトCD3抗体(クローンV9、ヒトIgG1)及びFAP標的化一価及び二価抗OX40抗原結合分子を指示濃度で添加した。細胞を、インキュベーター(Hera Cell 150)中、37℃及び5%COで4~5日間活性化した。次いで、細胞を、蛍光色素結合抗体抗ヒトCD4(クローンRPA-T4、BioLegend、カタログ番号300532)、CD8(クローンRPa-T8、BioLegend、カタログ番号3010441)、CD25(クローンM-A251、BioLegend、カタログ番号356112)、CD127(クローンA019D5、Biolegend、カタログ番号351234)及びCD62L(クローンDREG56、Biolegend、カタログ番号304834)又はTim-3(クローンF38-E2E、Biolegend、カタログ番号345012)で4℃で30分間、表面染色した。細胞膜を透過性にするために、細胞ペレットをFACS緩衝液で2回洗浄し、次いで、50μL/ウェルの新たに調製したFoxP3 Fix/Perm緩衝液(eBioscience、カタログ番号00-5123及び00-5223)に暗所で室温で45分間再懸濁した。Perm-Wash緩衝液(eBioscience、カタログ番号00-8333-56)で3回洗浄した後、細胞を、抗ヒトグランザイムB抗体(クローンGB-11、BD Bioscience、カタログ番号561142)を含有する25μL/ウェルのPerm-Wash緩衝液で暗所で室温で1時間細胞内染色した。細胞を85μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁し、5レーザーFortessaフローサイトメーター(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を用いて取得した。
図20A-20Hに示されるように、非標的化抗Ox40(8H9)huIgG1 P329GLALA(白四角)による共刺激は、最適以下にTCR刺激されたCD4及びCD8 T細胞をレスキューしなかった。本発明のNIH/3T3-huFAPクローン39細胞によるFAP標的化一価(黒三角)及び二価(黒四角)抗OX40構築物の過架橋は、増殖、生存を強く促進し、ヒトCD4及びCD8 T細胞において亢進された活性化表現型を誘導した。高親和性クローン8H9(図20A-20H)では、一価及び二価の二重特異性抗原結合分子は、最適以下のTCR刺激をレスキューする同等の能力を有していた。どちらの構築物も、約0.1-1nMでピーク活性を示し、高濃度で応答が減少した。NFκBレポーター細胞株(図16A-16M)における知見と同様に、これは、FAP又はOX40にのみ結合する構築物と、両方の標的に同時に結合し、従って必要な架橋を提供する構築物間との標的結合の競合の結果であり得る。この効果は、低親和性クローン1G4をFAP標的化一価抗体対二価抗OX40構築物で試験した場合、あまり顕著ではなかった(図21A-21C)。ここで、一価抗体は二価構築物より明らかに劣っていた。このことは、各構築物のアゴニスト能力を曲線下の面積として定量し、お互いに対してプロットした場合に最も良く理解できる(図21A-21C)。
第2の実験で得られたデータを図21D-21H及び図21J-21Nにそれぞれ示す。図21D-21Hに示されるように、非標的化抗Ox40(49B4)2+1 DP47フォーマット(白丸)による共刺激は、最適以下にTCR刺激されたCD4及びCD8 T細胞をレスキューしなかった。本発明のNIH/3T3-huFAPクローン39細胞によるFAP標的化一価(黒三角、半黒丸)及び二価(黒四角)抗OX40構築物の過架橋は生存を強く促進し、ヒトCD4及びCD8 T細胞において亢進された活性化表現型を誘導した。一価抗OX40構築物(1+1;黒三角)は、二価抗OX40標的構築物(半黒丸、黒四角)よりもTCR刺激をレスキューする能力が低かった。FAPに対して二価的な結合の2+2構築物は、FAPに対して一価的な結合の2+1構築物と比較して、既に低濃度で最適以下のTCR刺激をレスキューすることが可能であった。2+1フォーマットにおいて、高親和性FAP結合クローン4B9は、低親和性クローン28H1より明らかに優れていた(図21J-21N)。これは、観察された生物活性のEC50値がFAPへの結合によって決定されることを示唆している(2+2>2+1(4B9)>2+1(28H1)。このことは、各構築物のアゴニスト能力を、分析されるマーカーについて曲線下の面積として定量し、お互いに対してプロットした場合に最も良く理解できる(図21P)。
5.4 ヒトIgG1 P329GLALAフォーマットによるADCCの防止
ヒトIgG1クラスの抗体は、ADCCコンピテント細胞、例えばNK細胞上のFcγ受容体(FcγR)に結合することにより、抗原陽性標的細胞の抗体依存性細胞死(ADCC)を誘導することができる。従って、ADCCコンピテントOx40抗体は、直近に活性化されたOx40 T細胞の溶解を媒介し、腫瘍反応性T細胞のプールを減少させることができた。抗体のFc部分へのIgG1P329GLALA突然変異の導入は、FcγR(国際特許出願公開番号WO2001/130831A1)への結合を妨げ、従ってNK細胞の存在下でのADCCを妨げる。しかしながら、FcN受容体への結合は変化せず、抗体のIgG様の薬物動態を確実にする。
選択されたクローンを、従来のヒトIgG1フォーマットに変換して、ADCCを誘導する能力を試験した。ADCC応答能を試験するために、PKh26標識OX40陽性腫瘍細胞(HeLa_hOX40_NFkB_Luc1レポーター細胞株)及び新たに単離されたNK細胞を、E対T比3:1で、抗OX40抗体(ヒトIgG1又はヒトIgG1-P329GLALAフォーマット)の連続希釈系列の存在下で共培養した。乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)の放出及びDAPI陽性腫瘍細胞の量を用いて、NK細胞媒介ADCCを定量した。
簡潔には、HeLa_hOX40_NFkB_Luc1細胞(実施例3.1)を、実施例2.3.2に記載のように、PKH-26赤色蛍光細胞リンカーキット(Sigma、カタログ番号PKH26GL)を用いて標識した。PKH-26標識HeLa_hOx40_NFkB_luc1細胞を、インキュベーター(Hera Cell 150)中、37℃及び5%CO下で一晩、無菌96ウェル丸底接着組織培養プレート(TPP、カタログ番号92097)中のAIM V培地(Gibco、カタログ番号12055-09)中に0.5×10細胞/ウェルの密度で播種した。翌日、ヒトPBMCを実施例2.1.2に記載のフィコール密度勾配遠心分離によって単離した。NK細胞単離は、MACSネガティブNK細胞単離キット、ヒト(Miltenyi Biotec、カタログ番号130-092-657)を使用して、製造者の指示に従って行った。NK細胞をAIM V培地に1.5×10細胞/ウェルの密度で添加し、3対1のE対T比を得た。示された濃度で抗OX40抗体(ヒトIgG1又はヒトIgG1 P329GLALA)を添加し、インキュベーター(Hera Cell 150)中でプレートを一晩37℃及び5%COでインキュベートした。4時間後、100μlの上清をLDH分析のために採取し、培地を新鮮なAIM-V培地と交換した。SpectraMax M5/M5(Molecular Devices)マイクロプレートリーダー(フィルター490nm-650nM、1ms積分時間)で製造者の指示に従って、細胞毒性検出キット-LHH(Roche、カタログ番号11644793001)を用いてLDH活性を定量した。
24時間後、トリプシンを用いて細胞を分離した。細胞を蛍光標識抗ヒトCD56(クローンNCAM16.2、マウスIgG1κ、BioLegend、カタログ番号562751)、抗ヒトCD25(クローンMA251、マウスIgG1κ、BioLegend、カタログ番号356116)及び抗ヒトCD69(クローンFN50、マウスIgG1κ、BioLegend、カタログ番号356116)で暗所で4℃で20分間染色した。プレートは0.2μg/mLのDAPI(Santa Cruz Biotec、カタログ番号Sc-3598)を含有する80μL/ウェルのFACS緩衝液中で最終的に再懸濁され、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を使用して同日に取得された。
ADCCコンピテントヒトIgG1フォーマット中の全てのOx40抗体は、Ox40陽性細胞の溶解をEGFRに対するADCCコンピテント参照抗体(GA201)と同程度に誘導することができた。IgGP329GLALAフォーマットのクローンはADCCを媒介しなかった(図22A及び22B参照)。
発明者らの標的化フォーマットのFc部分へのIgG1 P329GLALA突然変異の導入は、FcγR(国際特許出願公開番号WO2001/130831(A1)号)への結合を妨げ、従ってNK細胞の存在下でのADCCを妨げる。しかしながら、FcN受容体への結合は変化せず、抗体のIgG様の薬物動態を確実にする。既存のOX40抗体とは対照的に、FAP陽性腫瘍細胞又は線維芽細胞に結合することによって、本発明の二重特異性抗体において、最適なアゴニストOX40シグナル伝達に必要な過架橋が提供された。腫瘍関連線維芽細胞又は腫瘍細胞自体の何れかにおけるFAP陽性は、多くの腫瘍適応症について報告されている。従って、二重特異性フォーマットは、全身活性化の非存在下における腫瘍微小環境における強力なOX40媒介アゴニズムの可能性を有し、これは免疫関連毒性を防止し得る。従来の抗OX40抗体とは対照的に、本発明の二重特異性抗原結合分子は、直近に活性化されたOX40陽性エフェクターT細胞のADCCを誘導しない。従って、二重特異性抗体は、腫瘍細胞に対する既存の、しかし抑制された適応免疫応答を再活性化する可能性を有し、がん患者の治療に効果的に使用することができる。
実施例6
4-1BB抗体及びツールのバインダーの生成
6.1 抗原の調製、精製及び特徴づけ、並びにファージディスプレイによる新規4-1BBバインダーの生成のためのスクリーニングツール
ヒト、マウス又はカニクイザル4-1BBのエクトドメインをコードするDNA配列(表36)を、ノブについてのヒトIgG1重鎖CH2及びCH3ドメインとともにフレーム内にサブクローニングした(Merchant et al., 1998)。AcTEVプロテアーゼ切断部位を、抗原エクトドメインとヒトIgG1のFcとの間に導入した。指示されたビオチン化のためのAviタグを抗原-FcノブのC末端に導入した。S354C/T366W変異を含む抗原-Fcノブ鎖と、Y349C/T366S/L368A/Y407V変異を含むFcホール鎖との組み合わせは、4-1BBエクトドメイン含有鎖の単一コピーを含むヘテロ二量体の生成を可能にし、従ってFc結合抗原の単量体型を作り出す(図1A)。表37は、抗原Fc融合構築物のcDNA及びアミノ酸配列を示す。
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Figure 0007034066000099
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Figure 0007034066000101
4-1BB-Fc融合分子をコードする全ての配列を、MPSVプロモーターからのインサートの発現を駆動し、CDSの3’末端に位置する合成ポリAシグナル配列を含むプラスミドベクターにクローニングした。更に、ベクターはプラスミドのエピソーム維持のためのEBV OriP配列を含む。
ビオチン化単量体抗原/Fc融合分子の調製のために、指数関数的に増殖する懸濁HEK293 EBNA細胞を、融合タンパク質の2つの成分(ノブ及びホール鎖)、並びにビオチン化反応に必要な酵素であるBirAをコードする3つのプラスミドで同時トランスフェクトした。対応するベクターを2:1:0.05比(「抗原ECD-AcTEV-Fcノブ」:「Fcホール」:「BirA」)で使用した。
500mlの振盪フラスコ内でのタンパク質産生のために、4億個のHEK293 EBNA細胞をトランスフェクションの24時間前に播種した。トランスフェクションのために、細胞を210gで5分間遠心分離し、予め温めた20mlのCD CHO培地により上清を置換した。発現ベクターを200μgのベクターDNAを含有する20mLのCD CHO培地に再懸濁した。540μLのポリエチレンイミン(PEI)の添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーションの後、160mLのF17培地を加え、細胞を24時間培養した。生産培地に5μMキフネンシンを補充した。トランスフェクションの一日後、1mMのバルプロ酸及び7%のFeedを培地に加えた。培養の7日後、細胞を210gで15分間スピンダウンすることによって細胞上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように添加し、4℃に保った。
分泌されたタンパク質を、プロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィー、次いでサイズ排除クロマトグラフィーにより細胞培養上清から精製した。アフィニティークロマトグラフィーのために、上清を、40mLの20mMリン酸ナトリウム、20mMクエン酸ナトリウム、pH7.5で平衡化したHiTrap ProteinA HPカラム(CV=5mL、GE Healthcare)にロードした。未結合タンパク質を、少なくとも10カラム容量の20mMリン酸ナトリウム、20mMクエン酸ナトリウム、0.5M塩化ナトリウム含有緩衝液(pH7.5)で洗浄することにより除去した。結合したタンパク質を、20カラム容量の20mMクエン酸ナトリウム、0.01%(v/v)Tween-20、pH3.0に対して作製された塩化ナトリウムの線形pH勾配(0~500mM)を用いて溶出させた。次にカラムを、10カラム容量の20mMクエン酸ナトリウム、500mM塩化ナトリウム、0.01%(v/v)Tween-20、pH3.0で洗浄した。収集した画分のpHを、1/40(v/v)の2MのTris(pH8.0)を加えることによって調整した。タンパク質を、濃縮し、濾過し、2mMのMOPS、150mM塩化ナトリウム、0.02%(w/v)アジ化ナトリウム溶液(pH7.4)で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)上にロードした。
6.2 一般的なF(ab)ライブラリーからの4-1BB特異的12B3、25G7、11D5、9B11及び20G2抗体の選択
ヒト及びカニクイザル4-1BBに対して特異性を有する抗体11D5、9B11、及び12B3は、Fabフォーマットの一般的なファージディスプレイ抗体ライブラリー(DP88-4)から選択された。同じライブラリーから、マウス4-1BBに対する反応性を有する付加的な抗体、クローン20G2も同様に選択した。このライブラリーは、軽鎖のCDR3(L3、3つの異なる長さ)及び重鎖のCDR3(H3、3つの異なる長さ)に無作為化配列空間を含む、Vドメイン対合Vk1_5(カッパ軽鎖)及びVH1_69(重鎖)を用いて、ヒト生殖細胞系列遺伝子に基づいて構築した。ライブラリー生成は、オーバーラップ伸長によるスプライシング(SOE)PCRを適用する3つのPCR増幅断片のアセンブリによって実施した。断片1は無作為化されたL3を含む抗体遺伝子の5’末端を含み、断片2はL3からH3にわたる中央の定常断片であり、一方、断片3は抗体遺伝子の無作為化されたH3及び3’部分を含む。以下のプライマーの組み合わせを使用して、DP88-4ライブラリーのこれらのライブラリー断片を生成した:断片1(リバースプライマーVk1_5_L3r_S又はVk1_5_L3r_SY又はVk1_5_L3r_SPYと組み合わせたフォワードプライマーLMB3)、断片2(リバースプライマーRJH32と組み合わせたフォワードプライマーRJH31)及び断片3(フォワードプライマーDP88-v4-4又はDP88-v4-6又はDP88-v4-8とリバースプライマーfdseqlongを組み合わせたもの)。ライブラリー断片の作製のためのPCRパラメーターは、94℃で5分間の初期変性、94℃で1分、58℃で1分、72℃で1分、72℃で10分間の末端伸長の25サイクルであった。テンプレートとして等モル比のゲル精製単一断片を使用するアセンブリPCRのために、パラメーターは、94℃で3分間の初期変性及び94℃で30秒、58℃で1分、72℃で2分の5サイクルであった。この段階で、外側プライマー(LMB3及びfdseqlong)を添加し、72℃で10分間の末端伸長の前に更に20サイクルを行った。十分な量の全長無作為化Fab構築物を集めた後、それらをNcoI/NheIで消化し、同様に処理したアクセプターファージミドベクターに連結した。精製されたライゲーションを、エレクトロコンピテント大腸菌TG1への約60の形質転換のために使用した。Fabライブラリーを表示するファージミド粒子をレスキューし、PEG/NaCl精製によって精製し、選択のために使用した。これらのライブラリー構築工程を3回繰り返して、4.4×10の最終ライブラリーサイズを得た。ドットブロットにおけるC末端タグ検出によって決定されるように、機能的クローンの割合は、軽鎖については92.6%、重鎖については93.7%であった。
ヒト及びカニクイザル4-1BBに対して特異性を有する抗体25G7は、Fabフォーマットの一般的なファージディスプレイ抗体ライブラリー(λ-DP47)から選択された。このライブラリーは、軽鎖のCDR3(L3、3つの異なる長さ)及び重鎖のCDR3(H3、3つの異なる長さ)に無作為化配列空間を含む、Vドメイン対合Vl3_19(ラムダ軽鎖)及びVH3_23(重鎖)を用いて、ヒト生殖細胞系列遺伝子に基づいて構築した。ライブラリー生成は、オーバーラップ伸長によるスプライシング(SOE)PCRを適用する3つのPCR増幅断片のアセンブリによって実施した。断片1は無作為化されたL3を含む抗体遺伝子の5’末端を含み、断片2はL3からH3にわたる中央の定常断片であり、一方、断片3は抗体遺伝子の無作為化されたH3及び3’部分を含む。以下のプライマーの組み合わせを使用して、λ-DP47ライブラリーのこれらのライブラリー断片を生成した:断片1(リバースプライマーVl_3_19_L3r_V又はVl_3_19_L3r_HV又はVl_3_19_L3r_HLVと組み合わせたフォワードプライマーLMB3)、断片2(リバースプライマーMS63と組み合わせたフォワードプライマーRJH80)及び断片3(フォワードプライマーDP47-v4-4又はDP47-v4-6又はDP47-v4-8とリバースプライマーfdseqlongを組み合わせたもの)。ライブラリー断片の作製のためのPCRパラメーターは、94℃で5分間の初期変性、94℃で1分、58℃で1分、72℃で1分、72℃で10分間の末端伸長の25サイクルであった。テンプレートとして等モル比のゲル精製単一断片を使用するアセンブリPCRのために、パラメーターは、94℃で3分間の初期変性及び94℃で30秒、58℃で1分、72℃で2分の5サイクルであった。この段階で、外側プライマー(LMB3及びfdseqlong)を添加し、72℃で10分間の末端伸長の前に更に20サイクルを行った。十分な量の全長無作為化Fab構築物を集めた後、それらをNcoI/NheIで消化し、同様に処理したアクセプターファージミドベクターに連結した。精製されたライゲーションを、エレクトロコンピテント大腸菌TG1への約60の形質転換のために使用した。Fabライブラリーを表示するファージミド粒子をレスキューし、PEG/NaCl精製によって精製し、選択のために使用した。9.5×10の最終ライブラリーサイズが得られた。ドットブロットにおけるC末端タグ検出によって決定されるように、機能的クローンの割合は、軽鎖については81.1%、重鎖については83.2%であった。
表38は、一般的なファージディスプレイ抗体ライブラリー(DP88-4)の配列を示し、表39は、ライブラリーDP88-4生殖細胞系列テンプレートのcDNA及びアミノ酸配列を提供し、表40は、DP88-4生殖細胞系列テンプレートの生成に使用されるプライマー配列を示す。
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Figure 0007034066000103
Figure 0007034066000104
Figure 0007034066000105
表41は、PCRに使用される一般的なファージディスプレイラムダ-DP47ライブラリー(Vl3_19/VH3_23)テンプレートの配列を示す。表42はラムダ-DP47ライブラリー(Vl3_19/VH3_23)生殖細胞系列テンプレートのcDNA及びアミノ酸配列を提供し、表43はラムダ-DP47ライブラリー(Vl3_19/VH3_23)の生成に使用されるプライマー配列を示す。
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ファージディスプレイ選択並びにELISA及びSPRに基づくスクリーニングのための抗原としてのヒト、マウス及びカニクイザル4-1BB(CD137)を、HEK EBNA細胞におけるN末端単量体Fc融合体として一過性に発現させ、受容体鎖(Fcノブ鎖)を有するFc部分のC末端に位置するavi-タグ認識配列におけるBirAビオチンリガーゼの同時発現を介してin vivoで部位特異的にビオチン化した。
選択ラウンド(バイオパニング)を以下の手順に従って溶液中で行った。第1工程、抗原のFc部分を認識する抗体のライブラリーを枯渇させるために、10ug/mlの無関係のヒトIgGでコーティングされたmaxisorpプレート上において約1012個のファージミド粒子を事前清澄化する;第2工程、全容量1ml中のFcバインダーの更なる枯渇のために、非結合ファージミド粒子を、100nMの無関係な非ビオチン化Fcノブ・イントゥー・ホール構築物の存在下で、100nMのビオチン化ヒト又はマウス4-1BBと0.5時間インキュベートする;第3工程、ビオチン化hu 4-1BB及び付着した特異的に結合するファージをニュートラアビジンプレコートマイクロタイタープレートの4つのウェルに10分間(ラウンド1及びラウンド3で)移すことによって捕捉する;第4工程、5×PBS/Tween20及び5×PBSを用いてそれぞれのウェルを洗浄する;第5工程、1ウェルあたり100mMのTEA(トリエチルアミン)250ulを10分間添加することによりファージ粒子を溶出し、1MのTris/HCl(pH7.4)500ulを4つのウェルからのプールされた溶出液に添加することによって中和する;第6工程、Fcバインダーを最終的に除去するために、100nMのビオチン捕捉したFcノブ・イントゥー・ホール構築物を有するニュートラアビジンプレコートマイクロタイタープレート上でのインキュベーションにより中和溶出液を事後清澄化する;第7工程、溶出されたファージ粒子の上清により対数期大腸菌TG1細胞を再感染させ、ヘルパーファージVCSM13により感染させ、振盪機で30℃で一晩インキュベートし、続いて次の選択ラウンドで使用されるファージミド粒子をPEG/NaCl沈殿させる。選択は100nMの一定の抗原濃度を用いて3ラウンド又は4ラウンドにわたって行った。ラウンド2及び4では、ニュートラアビジンに対する結合体の濃縮を避けるために、抗原:ファージ複合体の捕捉を、5.4×10個のストレプトアビジン被覆磁性ビーズの添加によって行った。ELISAにより、以下のようにして特異的バインダーが同定された。100ulの25nMのビオチン化ヒト又はマウス4-1BB及び10ug/mlのヒトIgGを、それぞれニュートラアビジンプレート及びmaxisorpプレート上にコーティングした。Fab含有細菌上清を添加し、抗Flag/HRP二次抗体を用いて、結合するFabをそれらのFlagタグを介して検出した。ヒト又はマウス4-1BBに対するシグナルを示し、ヒトIgGに対して陰性であるクローンは、更なる分析のためにリストに載せられ、4-1BBの残りの2種に対して同様に試験された。それらは、0.5リットルの培養体積で細菌で発現され、アフィニティー精製され、更にBioRadのProteOn XPR36バイオセンサーを用いたSPR分析によって特徴づけられた。
クローン12B3、25G7、11D5及び9B11は、上記の手順によりヒト4-1BB特異的バインダーとして同定された。クローン20G2は、上記の手順によりマウス4-1BB特異的バインダーとして同定された。それらの可変領域のcDNA配列は以下の表44に示され、対応するアミノ酸配列を表Cに見出すことができる。
Figure 0007034066000109
Figure 0007034066000110
6.3 抗4-1BB IgG1 P329G LALA抗体の調製、精製及び特徴づけ
選択された抗4-1BBバインダーの重鎖及び軽鎖DNA配列の可変領域を、ヒトIgG1の定常重鎖又は定常軽鎖の何れかとフレーム内にサブクローニングした。国際特許出願番号WO2012/130831(A1)号に記載される方法に従って、Fcガンマ受容体への結合を抑止するために、Pro329Gly、Leu234Ala及びLeu235Ala変異がノブ及びホール重鎖の定常領域に導入されている。
抗4-1BBクローンのヌクレオチド及びアミノ酸配列を表45に示す。抗4-1BB-Fc融合体をコードする全ての配列を、MPSVプロモーターからのインサートの発現を駆動し、CDSの3’末端に位置する合成ポリAシグナル配列を含むプラスミドベクターにクローニングした。更に、ベクターはプラスミドのエピソーム維持のためのEBV OriP配列を含む。
Figure 0007034066000111
Figure 0007034066000112
Figure 0007034066000113
Figure 0007034066000114
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抗4-BB抗体は、ポリエチレンイミンを用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1の比(「ベクター重鎖」:「ベクター軽鎖」)でトランスフェクトされた。
500mLの振盪フラスコ中での産生のために、トランスフェクションの24時間前に4億個のHEK293 EBNA細胞を播種した。トランスフェクションのために、細胞を210xgで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地と交換した。発現ベクター(200μgの全DNA)を20mLのCD CHO培地中で混合した。540μLのPEIの添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO2雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーションの後、160mLのF17培地を加え、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの1日後、1mMのバルプロ酸及びサプリメントを含む7%のFeedを加えた。7日間培養した後、210×gで15分間遠心分離して上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmのフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように補充し、4℃に保った。
細胞培養上清からの抗体分子の精製は、抗原Fc融合体の精製のための上記のプロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィーによって行った。
タンパク質を、濃縮し、濾過した後、20mMヒスチジン、140mMのNaCl溶液(pH6.0)で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)にロードした。
精製された抗体のタンパク質濃度を、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて、280nmにおけるODを測定することにより決定した。抗体の純度及び分子量が、LabChipGXII(Caliper)を用いて還元剤(Invitrogen、USA)の存在下及び非存在下において、CE-SDS分析により分析された。抗体試料の凝集物含有量を、25mMのKHPO、125mMのNaCl、200mMのL-アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN(pH6.7、25℃のランニングバッファー)で平衡化したTSKgel G3000 SW XL分析用サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した。
表46は、抗4-BB P329G LALA IgG1抗体の収率及び最終含有量をまとめたものである。
Figure 0007034066000117
実施例7
抗4-BB抗体の特徴づけ
7.1 ヒト4-1BBへの結合
7.1.1 表面プラズモン共鳴(アビディティー+親和性)
ファージ由来4-1BB特異的抗体の組換え4-1BB Fc(kih)への結合を、表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25°Cで行った。
同じ実験において、ファージディスプレイ由来の抗4-BBクローン12B3、25G7、11D5、9B11及び20G2(全てヒトのIgG1 P329GLALA)と組換え4-BB(ヒト、カニクイザル及びマウス)の間の種選択性並びに相互作用のアビディティーが決定された。ビオチン化ヒト、カニクイザル及びマウス4-1BB Fc(kih)をストレプトアビジン(SA)センサーチップの異なるフローセルに直接結合させた。最大100の共鳴単位(RU)までの固定化レベルを使用した。ファージディスプレイ由来抗4-1BBヒトIgG1 P329GLALA抗体を、30μL/分の流速で4~450nM(3倍希釈)の濃度範囲で120秒間にわたってフローセルを通過させた。複合体の解離を220秒間モニターした。バルク屈折率の差は、タンパク質が固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。
速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめ、定性的にアビディティーを推定するために使用した(表47)。
同じ実験において、ファージディスプレイ由来抗体(ヒトIgG1 P329GLALA)と組換え4-1BB(ヒト、カニクイザル及びマウス)との間の相互作用の親和性を決定した。抗ヒトFab抗体(Biacore、Freiburg/Germany)を、標準的アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0でCM5チップ上に直接連結させた。固定化レベルは約7500RUであった。4-1BBに対するファージディスプレイ由来抗体を25nMからの濃度で60秒間捕捉した。組換えヒト4-1BB Fc(kih)を4.1~1000nMの濃度範囲で30μL/分の流速で120秒間フローセルを通過させた。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここでは、抗原を固定化抗ヒトFab抗体を有する表面上に流したが、その上には抗体でなくHBS-EPが注入された。速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software(vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた。
クローン25G7及び9B11は、クローン12B3及び11D5よりも低い親和性でヒト4-1BB Fc(kih)に結合する。クローン20G2はヒト4-1BBに結合しない。抗4-1BB P329GLALA IgG1とヒト4-1BB Fc(kih)との間の相互作用の親和性定数を、1:1ラングミュア結合に適合させることによって決定した。
Figure 0007034066000118
7.1.2 ヒト4-1BB発現細胞への結合:休止及び活性化ヒト末梢単核血液白血球(PBMC)
ヒト4-1BBの発現は、休止及びナイーブヒトT細胞には存在しない(Kienzle G. and von Kempis J (2000), Int. Immunol. 12(1):, 73-82, Wen T. et al. (2002), J. Immunol. 168, 4897-4906)。固定化抗ヒトCD3アゴニスト抗体による活性化後、4-1BBはCD4及びCD8 T細胞上でアップレギュレートされる。4-1BBの発現は、活性化ヒトNK細胞(Baessler T. et. al. (2010) Blood 115(15), 3058-3069)、活性化ヒトNKT細胞(Cole S.L. et al. (2014) J. Immunol. 192(8), 3898-3907)、活性化ヒトB細胞(Zhang et al. (2010) J. Immunol. 184(2), 787-795)、活性化ヒト好酸球(Heinisch et al. 2001)、恒常的にヒト好中球(Heinisch I.V. (2000) J Allergy Clin Immunol. 108(1), 21-28)、活性化ヒト単球(Langstein J.et al. (1998) J Immunol. 160(5), 2488-2494, Kwajah M. and Schwarz H. (2010) Eur J Immunol. 40(7), 1938-1949)、恒常的にヒト制御性T細胞(Bacher P. et al. (2014) Mucosal Immunol. 7(4), 916-928)、ヒト濾胞性樹状細胞(Pauly S. et al. (2002) J Leukoc Biol. 72(1), 35-42)、活性化ヒト樹状細胞(Zhang L. et al. (2004) Cell Mol Immunol. 1(1), 71-76)及び悪性ヒト腫瘍の血管(Broll K. et al. (2001) Am J Clin Pathol. 115(4), 543-549)についても報告されている。
本発明者らの抗4-1BBクローンの自然に細胞発現したヒト4-1BBへの結合を試験するために、新鮮な単離された休止末梢血単核球(PBMC)又はPHA-L/Proleukin事前活性化PBMC及びCD3/CD28再活性化PBMCを使用した。チューリッヒ献血センターから得られたバフィコートからのPBMCを、Histopaque 1077(SIGMA Life Science、カタログ番号10771、ポリスクロース及びジアトリゾ酸ナトリウム、1.077g/mLの密度に調整)を用いたフィコール密度遠心分離によって単離し、10%ウシ胎仔血清(FBS、Gibco by Life Technology、カタログ番号16000-044、ロット941273、ガンマ線照射、マイコプラズマフリー、及び56℃で35分間の熱不活性化)を供給されたRPMI 1640培地(Gibco by Life Technology、カタログ番号42401-042)、1%(v/v)GlutaMAX I(GIBCO by Life Technologies、カタログ番号3505038)、1mMのピルビン酸ナトリウム(SIGMA、カタログ番号S8636)、1%(v/v)のMEM非必須アミノ酸(SIGMA、カタログ番号M7145)及び50μMのβメルカプトエタノール(SIGMA、M3148)からなるT細胞培地に再懸濁した。PBMCは単離直後に使用され(休止細胞)、又は6ウェル組織培養プレート中で200U/mLのProleukin(Novartis Pharma Schweiz AG、CHCLB-P-476-700-10340)及び2μg/mLのPHA-L(SIGMA、カタログ番号L2769)を補充したT細胞培地中で3~5日間培養し、次いで2日間、10μg/mLの抗ヒトCD3(クローンOKT3、BioLegend、カタログ番号317315)及び2μg/mLの抗ヒトCD28(クローンCD28.2、BioLegend、カタログ番号302928)でコーティングされた6ウェル組織培養プレート中、37℃、5%COでT細胞培地中において培養することによって、T細胞の細胞表面で4-1BB発現を誘導するように刺激された。
ヒトPBMCによって発現されるヒト4-1BBへの結合を決定するために、0.1-0.2×10個の新たに単離又は活性化されたPBMCを、96ウェルプレート(Greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)の丸底懸濁細胞の各ウェルに添加した。プレートを4℃で400×gで4分間遠心分離し、上清を捨てた。細胞を200μL/ウェルのDPBSで洗浄し、次いで、1:5000希釈のFixable Viability Dye eFluor 450(eBioscience、カタログ番号64-0863-18)又はFixable Viability Dye eFluor 660(eBioscience、カタログ番号65-0864-18)を含む100μL/mLのDPBSと4℃で30分間インキュベートした。その後細胞を、200μL/ウェルの冷FACS緩衝液(2%(v/v)FBS、5mMのEDTA pH8(Amresco、カタログ番号E177)及び7.5mMアジ化ナトリウム(Sigma-Aldrich S2002)を供給したDPBS)で1回洗浄した。次に、滴定した抗ヒト4-1BBバインダーを含む4℃の冷FACS緩衝液50μL/ウェルを添加し、細胞を4℃で120分間インキュベートした。細胞を200μL/ウェルの4℃のFACS緩衝液で4回洗浄して、結合していない分子を除去した。その後、細胞を、2.5μg/mLのPE結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギF(ab’)2断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-116-098)又は30μg/mLのFITC結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギF(ab’)2断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109096098)、抗ヒトCD45 AF488(クローンHI30、BioLegend、カタログ番号304019)、0.67μg/mLのAPC/Cy7結合抗ヒトCD3 moIgG1κ(クローンUCH1、BioLegend、カタログ番号300426)又は0.125μg/mLのPE結合抗ヒトCD3マウスIgG1κ(クローンSK7、BioLegend、カタログ番号344806)又は0.67μg/mLのPerCP/Cy5.5結合抗ヒトCD3マウスIgG1κ(クローンUCHT1、BioLegend、カタログ番号300430)、0.125μg/mLのBV421結合抗ヒトCD4 moIgG1κ(クローンRPA-T4、BioLegend、カタログ番号300532)又は0.23μg/mLのBV421結合抗ヒトCD4マウスIgG2bκ(クローンOKT4、BioLegend、カタログ番号317434)又は0.08μg/mLのPE/Cy7結合抗ヒトCD4マウスIgG1κ(クローンSK3、BioLegend、カタログ番号344612)、0.17μg/mLのAPC/Cy7結合抗ヒトCD8(マウスIgG1κ、クローンRPA-T8、BioLegend、カタログ番号301016)又は0.125μg/mLのPE/Cy7結合抗ヒトCD8a(moIgG1κ、クローンRPA-T8、BioLegend、カタログ番号301012)又は0.33μg/mLの抗ヒトCD8 BV510(moIgG1κ、クローンSK1、BioLegend、カタログ番号344732)及び0.25μg/mLのAPC結合抗ヒトCD56(マウスIgG1κ、クローンHCD56、BioLegend、カタログ番号318310)又は1μLのAF488結合抗ヒトCD56(moIgG1κ、クローンB159、BD Pharmingen、カタログ番号557699)及び0.67μg/mLの抗ヒトCD19-PE/Cy7(moIgG1κ、クローンHIB19、BioLegend、カタログ番号302216)を含む50μL/ウェルの4℃冷FACS緩衝液とともに更にインキュベートし、4℃で30分間インキュベートした。
細胞を200μLのFACS緩衝液/ウェルで2回洗浄し、1%ホルムアルデヒド(Sigma、HT501320-9.5L)を含む50μL/ウェルのDPBSに再懸濁することにより固定した。3レーザーCanto II(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)又は5レーザーFortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)又は3レーザーMACSQuant Analyzer 10(Miltenyi Biotech)を使用して、細胞を同日又は翌日に取得した。ゲートをCD8及びCD4 T細胞にセットし、二次検出抗体の蛍光強度中央値(MFI)又は蛍光強度の幾何平均(geo mean)を用いて、一次抗体の結合を分析した。Graph Pad Prism(Graph Pad Software Inc.)を使用して、ブランク値を差し引いて(一次抗体を添加しない)データをベースライン化し、EC50値を非線形回帰曲線適合(ロバストフィット)を用いて計算した。
ヒトT細胞は休止状態では4-1BB発現を欠くが、活性化後は4-1BBをアップレギュレートする。ヒトCD8 T細胞は、CD4 Tよりも強力なアップレギュレーションを示す。生成された抗ヒト4-1BB特異的抗体は、図23A-23Dに示すように、活性化ヒトT細胞によって発現されたヒト4-1BBに結合することができる。示された抗ヒト4-1BBクローンは、強い結合(クローン12B3及び11D5)及び弱い結合体(クローン25G7及び9B11)に分類することができる。EC50値だけでなく、MFIでも差が見られる。活性化CD8 T細胞への結合のEC50値を表48に示す。抗マウス4-1BB特異的クローン20G2はヒト4-1BBに結合せず、従ってヒト交差反応性ではない。
Figure 0007034066000119
7.2 マウス4-1BBへの結合
7.2.1 表面プラズモン共鳴(アビディティー+親和性)
ファージ由来4-1BB特異的抗体20G2の組換えマウス4-1BB Fc(kih)への結合を、ヒト4-1BB Fc(kih)について上記したように表面プラズモン共鳴によって評価した(実施例7.1.1を参照)。速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software(vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめ、定性的にアビディティーを推定するために使用した(表44)。
親和性決定のために、Fc融合タンパク質と基準フローセルとの非特異的相互作用のために、マウス4-1BB Fc(kih)をAcTEVプロテアーゼで切断し、Fc部分をクロマトグラフィー法により除去した。抗ヒトFc抗体(Biacore、Freiburg/Germany)を、標準的アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0でCM5チップ上に直接連結させた。固定化レベルは約7500RUであった。4-1BBに対するファージディスプレイ由来抗体を25nMからの濃度で60秒間捕捉した。組換えマウス4-1BB AcTEVを4.1~1000nMの濃度範囲で30μL/分の流速で120秒間フローセルを通過させた。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここで、抗原は、固定化された抗ヒトFc抗体を有するが、その上には抗体でなくHBS-EPが注入された表面上を流された。
速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software (vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた。クローン20G2がマウス4-1BBに結合することが示された(表49)。
抗4-1BB P329GLALAのIgG1分子とマウス4-1BBとの間の相互作用の親和性定数をBiacore T200 Evaluation Software(vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた。
Figure 0007034066000120
7.2.2 マウス4-1BB発現細胞への結合:休止及び活性化マウス脾細胞(選択されたクローン)
ヒトと同様に、新たに単離された休止マウスT細胞は4-1BBを発現しないが、ペプチドパルスAPC(Cannons J.et al. (2001) J. Immunol. 167(3): 1313-1324)又は固定化抗マウスCD3又は抗マウスCD3と抗マウスCD28抗体との組み合わせ(Pollok K. et al. (1995), European J. Immunol. 25(2), 488-494)を介したTCR活性化によって発現を誘導することができる。表面固定化抗CD3抗体による活性化の後、4-1BB発現はCD8 T細胞上でより高いと報告されているが(Shuford W, et al. (1997) J. of Experimental Med. 186(1), 47-55)、これは活性化プロトコールに依存し得る。更なる4-1BB発現は、活性化マウスNK細胞(Melero et al. (1998) Cell Immunol. 190(2), 167-172)、活性化マウスNKT細胞(Vinay D, et al. (2004) J Immunol. 173(6), 4218-4229)、活性化マウスB細胞(Vinay, Kwon (2011) Cell Mol Immunol. 8(4), 281-284)、恒常的にマウス好中球に(Lee S. et al. (2005) Infect Immun. 73(8), 5144-5151)、並びにマウス調節性T細胞(Gavin et al. (2002) Nat Immunol. 3(1), 33-41)、マウスIgE刺激肥満細胞(Nishimoto et al. (2005) Blood 106(13): 4241-4248)、マウス骨髄系統細胞(Lee et al. (2008) Nat Immunol. 9(8), 917-926)、マウス濾胞性樹状細胞(Middendorp et al. (2009) Blood 114(11), 2280-2289)及び活性化マウス樹状細胞(Wilcox, Chapoval et al. (2002) J Immunol. 168(9),4262-4267)についても報告されている。
抗4-1BB特異的抗体結合を、健常な雌C57BL/6マウスからの脾細胞の単離の後、並びに表面固定化アゴニスト抗マウスCD3及び抗マウスCD28抗体での72時間のin vitro活性化の後に直接試験した。雌のC57BL/6マウス(7-9週齢)は、Charles River、Franceで購入した。動物は到着後1週間、新しい環境に慣れるため及び観察のために維持された。マウスは、特定の病原体を含まない条件下で、関係したガイドライン(GV-Solas;Felasa;TierschG)に従って随意的な餌と水の摂取及び12時間明/12時間暗の毎日のサイクルで維持された。継続的な健康モニタリングが定期的に実施された。マウスを頚椎脱臼により屠殺した。脾臓を解剖し、10%(v/v)熱不活性化FBS及び1%(v/v)GlutaMAX-Iを補充したRPMI 1640中で氷上で保存した。単一細胞溶液を得るために、脾臓を70μm細胞ストレーナ(BD Falcon;Germany)でホモジナイズし、ACK溶解緩衝液(ddHO中で0.15MのNH4CL、10mMのKHCO3、0.1mMのEDTA、pH7.2)中で37℃で10分間赤血球溶解させた。滅菌DPBSで2回洗浄した後、T細胞培地で脾細胞を再構成した。細胞は新たに使用されたか(休止)、又は10細胞/mLの脾細胞が、1μg/mLの抗マウスCD3抗体(ラットIgG2b、クローン17A2、BioLegend、カタログ番号100223)及び2μg/mLの抗マウスCD28抗体(シリアンハムスター、クローン37.51、BioLegendカタログ番号102112)でコーティングした6ウェル細胞培養プレート上で、10%FBS、1%(v/v)GlutaMAX-1、1mMピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)のMEM非必須アミノ酸及び50μMメルカプトエタノールを供給したRPMI 1640培地からなるT細胞培地中で更に72時間刺激された。
マウス4-1BBへの結合を試験するために、新たに単離又は活性化されたマウス脾細胞をDPBSに再懸濁し、0.1×10/ウェルの脾細胞を、丸底96-懸濁細胞プレート(Greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)に移した。細胞を4℃、400×gで4分間遠心分離し、上清を除去した。1:5000希釈のFixable Viability Dye eFluor 450(eBioscience、カタログ番号65-0863-18)又はFixable Viability Dye eFluor 660(eBioscience、カタログ番号65-0864-18)を含む100μ/ウェルDPBS中での再懸濁後、細胞を4℃で30分間インキュベートした。細胞をFACS緩衝液、及びhuIgG1 P329G LALA又はマウスIgG1又はマウスIgG1 DAPGとして、抗ヒト4-1BB huIgG1 P329G LALA抗体-クローン12B3、25G7、11D5、9B11及び抗マウス4-1BB特異的クローン20G2の滴定された濃度を含有する50μL/ウェルのFACS緩衝液で洗浄した。4℃で1時間インキュベートした後、細胞を4回洗浄して過剰な抗体を除去した。マウスIgG1及びマウスIgG1 DAPGフォーマットとしての抗マウス20G2の結合が試験される場合、細胞を、30μg/mLのFITC結合抗マウスIgG Fcγ断片特異的AffiniPureヤギF(ab’)γ断片を含む50μLのFACS緩衝液/ウェル中で4℃で30分間インキュベートし、FACS緩衝液で2回洗浄した。ヒトIgG1 P329G LALA Fc断片を含む抗4-1BBバインダーの結合を試験した場合、この工程はスキップされた。その後、細胞を、0.67μg/mLのPE結合抗マウスCD3(ラットIgG2bκ、クローン17A2、BD Pharmingen、カタログ番号555275)又はAPC-Cy7結合抗マウスCD3(ラットIgG2aκ、クローン53-6.7、BioLegend、カタログ番号100708)、0.67μg/mLのPE/Cy7結合抗マウスCD4(ラットIgG2bκ、クローンGK1.5、BioLegend、カタログ番号100422)、0.67μg/mLのAPC/Cy7結合抗マウスCD8(ラットIgG2aκ、クローン53-6.7、BioLegend、カタログ番号1007141)又はPE結合抗マウスCD8(ラットIgG2aκ、クローン53-6.7、BioLegend、カタログ番号100708)、2μg/mLのAPC結合抗マウスNK1.1(マウスIgG2aκ、クローンPK136、BioLegend、カタログ番号108710)又はPerCP/Cy5.5結合抗マウスNK1.1(マウスIgG2aκ、クローンPK136、BioLegend、カタログ番号108728)及び10μg/mL抗マウスCD16/CD32(マウスFc-Block、ラットIgG2bκ、クローン2.4G2、BD Bioscience、カタログ番号553142)を含む50μLのFACS緩衝液/ウェル中でインキュベートした。ヒトIgG1 P329G LALA Fc断片を含む抗4-1BBバインダーの結合を試験した場合、30μg/mLのFITC結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギF(ab’)断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109096098)も添加した。細胞を4℃で30分間インキュベートし、200μL/ウェルのFACS緩衝液で2回洗浄し、1%(v/v)ホルムアルデヒドを含む50μL/ウェルのDPBSで固定するために再懸濁した。翌日、細胞を200μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁し、2-レーザーCantoII(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)又は5レーザーFortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を用いて取得した。ゲートをCD8及びCD4 T細胞にセットし、二次検出抗体の蛍光強度中央値(MFI)を用いて、一次抗体の結合を分析した。Graph Pad Prism(Graph Pad Software Inc.)を使用して、ブランク値を差し引いて(一次抗体を添加しない)データをベースライン化し、EC50値を非線形回帰曲線適合(ロバストフィット)を用いて計算した。
図24B及び24Dに示すように、抗マウス4-1BB結合クローン20G2のみが活性化マウスCD8及びCD4 T細胞に結合したが、抗ヒト4-1BB結合クローン9B11、11D5、12B3及び25G7はマウス4-1BBに結合せず、従ってマウス交差反応性ではない。試験したクローンからはクローン20G2のみがマウス代用物として使用することができる。予想通り、抗4-1BB結合クローンの何れも、新しく単離された休止マウスT細胞への結合を示さなかった(図24A及び24C)。活性化ヒトCD4 T細胞と同様に、活性化マウスCD4 T細胞も、活性化マウスCD8T細胞よりも少ない4-1BBを発現する。しかしながら、違いはヒトT細胞ほど強くないが、これは異なる活性化プロトコルに関連している可能性もある。EC50値を表50に示す。
Figure 0007034066000121
図25B及び25Dに示すように、抗マウス4-1BB結合クローン20G2は、同様の方法で、活性化マウスCD8及びCD4T細胞にmoIgG1野生型(wt)又はmoIgG1 DAPGフォーマットとして結合する。結合は、図24B及び24Dに示される結合と類似している。従ってフォーマットの変更は結合特性に影響しない。発明者らは、免疫コンピテントマウスにおける抗薬物抗体(ADA)のトリガーを防ぐために、クローン20G2をmoIgGに移した。DAPG突然変異は、ヒトIgG1構築物中のP329G LALA突然変異と同等であり、例えばそれはFcR免疫細胞による架橋を防止する。EC50値を表51に示す。
Figure 0007034066000122
7.3 カニクイザル4-1BBへの結合
7.3.1 表面プラズモン共鳴(アビディティー+親和性)
ファージ由来4-1BB特異的抗体12B3、25G7、11D5及び9B11の組換えカニクイザル4-1BB Fc(kih)への結合を、ヒト4-1BB Fc(kih)について上記したように表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した(実施例7.1.1を参照)。全てのSPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。速度定数を、Biacore T200 Evaluation Software(vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめ、定性的にアビディティーを推定するために使用した(表52)。
同じ実験において、ファージディスプレイ由来抗体(ヒトIgG1 P329GLALA)と組換えカニクイザル4-1BB Fc(kih)との間の相互作用の親和性を決定した。抗ヒトFab抗体(Biacore、Freiburg/Germany)を、標準的アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0でCM5チップ上に直接連結させた。固定化レベルは約9000RUであった。4-1BBに対するファージディスプレイ由来抗体を25~100nMの濃度を使用して捕捉した。実験は、ヒト4-1BB Fc(kih(実施例7.1.1))について記載したように行った。
クローン12B3、25G7、11D5及び9B11は、類似の親和性(表52)でカニクイザル4-1BB Fc(kih)に結合したが、12B3及び11D5は、カニクイザル4-1BBを発現する細胞により高いアビディティーで結合した。抗4-1BB P329GLALAのIgG1とカニクイザル4-1BBとの間の相互作用の親和性定数をBiacore T100 Evaluation Software(vAA、Biacore AB、Uppsala/Sweden)を用いて導出し、数値積分法により1:1ラングミュア結合の反応速度式に当てはめた。
Figure 0007034066000123
7.3.2 カニクイザル4-1BB発現細胞への結合:活性化されたカニクイザル末梢単核血液白血球(PBMC)
抗ヒト4-1BB結合クローンのカニクイザル細胞への交差反応性を試験するために、健常なカニクイザル(cynomolgus fascicularis)のPBMCをヒトPBMC(7.1.2)について記載したような密度勾配遠心分離(軽微な違いを含む)を用いてヘパリン処置血液から単離した。単離したPBMCを、10μg/mLの抗カニクイザル交差反応性CD3(抗IgG3λ、抗ヒトCD3、クローンSP34、BD Pharmingen、カタログ番号556610)及び2μg/mLの抗カニクイザル交差反応性CD28(moIgG1κ、抗ヒトCD28、クローンCD28.2、BioLegend、カタログ番号140786)抗体をコーティングした6ウェル細胞培養プレート上で、10%FBS、1%(v/v)GlutaMAX-1、1mMピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)MEM非必須アミノ酸及び50μMのβメルカプトエタノール(Greiner Bio-One、Germany)を供給されたRPMI 1640培地からなるT細胞培地中で、1.5×10細胞/mLの細胞密度で72時間培養した。72時間の刺激の後、細胞を収集し、0.1×10細胞/ウェルの濃度で丸底懸濁細胞96ウェルプレート(Greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)に播種した。細胞を、異なる濃度の一次抗ヒト4-1BB特異的huIgG P32G LALA抗体を含む50μL/ウェルのFACS緩衝液中で4℃で2時間インキュベートした。その後、細胞を200μL/ウェルのFACS緩衝液で4回洗浄し、2μLのPE結合抗カニクイザル交差反応性CD4(moIgG2aκ、抗ヒトCD4、クローンM-T477、BD Pharmingen、カタログ番号556616)、1μg/mLのPerCP/Cy5.5結合抗カニクイザル反応性CD8(moIgG1κ、抗ヒトCD8、クローンRPA-T8、BioLegend、カタログ番号301032)及び30μg/mLのFITC結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギF(ab’)2断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109 096 098)を含む50μL/ウェルのFACS緩衝液で4℃で30分間更にインキュベートした。細胞をFACS緩衝液で2回洗浄し、0.2μg/mLのDAPIを供給した100μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁して、生存細胞から死滅したことを識別した。細胞は、5レーザーFortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)を用いて直ちに取得した。ゲートをCD8及びCD4 T細胞にセットし、二次検出抗体の蛍光強度中央値(MFI)を用いて、一次抗体の結合を分析した。Graph Pad Prism(Graph Pad Software Inc.)を使用して、ブランク値を差し引いて(一次抗体を添加しない)データをベースライン化し、EC50値を非線形回帰曲線適合(ロバストフィット)を用いて計算した。
図26A及び26Bに示されるように、少なくとも3つの抗ヒト4-1BBクローン、すなわち12B3、11D5及び25G7はまた、活性化CD4及びCD8 T細胞上に発現されるカニクイザル4-1BBに対して交差反応性である。興味深いことに、結合曲線はヒト4-1BBと同様に見え、例えば12B3及び11D5は、試験した全ての構築物の最高MFI値及び最低EC50値を示すが、25G7は、より低いMFI値及びより高いEC50値を有するより弱いバインダーである(表53)。クローン9B11は、100nMの最高濃度でのみ結合する。これは、クローン9B11がクローン25G7と比較して優れているヒト4-1BBへの結合に反している。活性化されたカニクイザルCD4及びCD8T細胞における4-1BB発現レベルの更なる差異は活性化ヒトT細胞に類似しており、例えばCD4 T細胞は、CD8T細胞よりもはるかに少ない4-1BBを発現する。
Figure 0007034066000124
7.4 リガンドブロッキング特性
4-1BB/4-1BB-リガンド相互作用を妨げる4-1BB特異的ヒトIgG1 P329GLALA抗体分子の能力を決定するために、ヒト4-1BBリガンド(R&D systems)を使用した。同様に、マウス4-1BBリガンド(R&D systems)を用いて、抗マウス4-1BB特異的IgG1 P329GLALA抗体20G2のリガンドブロッキング特性を評価した。
ヒト又はマウス4-1BBリガンドを、標準アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0で、CM5チップの2つのフローセルに約1500RUで直接連結させた。組換えヒト又はマウス4-1BB Fc(kih)を、第2のフローセル上で500nMの濃度で30μL/分の流速で90秒間通過させた。解離を省略し、ファージ由来の抗4-1BBヒトIgG1 P329GLALAを、両方のフローセル上で200nMの濃度で30μL/分の流速で90秒間通過させた。解離を60秒間モニターした。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここでは、抗体を固定化されたヒト又はマウス4-1BBリガンドを有する表面上に流したが、その上には組換えヒト4-1BB Fc(kih)の代わりにHBS-EPが注入された。
ファージ由来クローン25G7は、ヒト4-1BBとその4-1BBリガンドとの複合体に結合した(表54、図27A)。従って、この抗体は、ヒト4-1BBへの結合についてリガンドと競合せず、従って、「非リガンドブロッキング」と呼ばれる。対照的に、クローン12B3、11D5及び9B11は、リガンドと会合したヒト4-1BBに結合せず、従って「リガンドブロッキング」と呼ばれる。マウス代用物20G2は、そのリガンドと会合したマウス4-1BBに結合せず、「リガンドブロッキング」とも呼ばれる。
Figure 0007034066000125
7.5 エピトープの特徴づけ
ファージ由来抗4-1BB抗体によって認識されるエピトープは、表面プラズモン共鳴によって特徴づけられた。最初に、ヒト4-1BBへの結合を競合する抗体の能力を表面プラズモン共鳴によって評価した。第2に、抗4-1BB抗体のヒト4-1BBとマウス4-1BBの2つの異なるドメインへの結合を、以前に本明細書に記載したようにSPRによって評価した。この目的のために、ハイブリッド4-1BB Fc(kih)融合タンパク質が設計されている。それらは、ヒトドメイン又はマウスドメインの何れかの4-1BBのエクトドメインを含む。ファージディスプレイ選択のために使用された、上記の抗原Fc融合体と同様に、ハイブリッド4-1BB変異体をFc(kih)のノブ鎖に融合させた。これらの実験の目的は、「エピトープビン(epitope bin)」を定義することであった。類似又は重複エピトープについて競合する抗体は、4-1BBに同時に結合することができず、「エピトープビン」に属する。4-1BBに同時に結合することができる抗4-1BB抗体は、エピトープ又はその一部を共有しないので、異なるエピトープビンに分類される。
7.5.1 競合結合(SPR)
抗4-1BBヒトIgG1 P329GLALA(図28A-28F)のヒト又はマウス受容体に対する競合的結合を分析するために、標準的なアミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いて、ファージ由来抗4-1BBクローン9B11及び11D5をそれぞれCM5チップに1400及び2200RUでpH5.5で直接連結させた。組換えヒト4-1BB Fc(kih)を、200nMの濃度で30μL/分の流速で180秒間注入させた。解離を省略し、第2の抗4-1BBヒトIgG1 P329GLALA抗体を100nMの濃度で30μL/分の流速で90秒間通過させた。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。
SPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。競合結合実験は、ファージ由来抗4-1BBクローン12B3、11D5及び9B11が、ヒト4-1BB Fc(kih)に同時に結合することができるので、25G7と異なる空間エピトープを共有することを示した(表55)。
Figure 0007034066000126
7.5.2 受容体変異体への結合(SPR)
ファージ由来の抗4-1BBクローン12B3、25G7、11D5、9B11及び20G2によって認識されるエピトープは、ヒト及びマウスドメインの組み合わせ、又は単一ドメインを含む4-1BB Fc(kih)融合分子のハイブリッド変異体を用いて特徴づけられている(表56)。ハイブリッド4-1BBを4-1BB Fc(kih)抗原について実施例6.1に記載のようにFc(kih)に融合させた。表52は、ハイブリッド4-1BB変異体の調製に使用される4-1BBドメインの配列を含む。
構築物1は、ヒト4-1BBのC末端部分(ドメイン2と称される)に融合されたマウス4-1BBのN末端部分(ドメイン1と呼ばれる)によって構成される(表56)。構築物2は、マウス4-1BBのC末端部分(ドメイン2と称される)に融合されたヒト4-1BBのN末端部分(ドメイン1と呼ばれる)によって構成される(表57)。これらのハイブリッド分子は、ドメイン2の発現が機能的分子に至らなかったために調製された。ヒト4-1BBのN末端部分(ドメイン1)もFc(kih)融合分子(構築物3)として発現された。ハイブリッド4-1BB Fc(kih)変異体の発現及び精製は、実施例6.1に記載のように行った。
Figure 0007034066000127

Figure 0007034066000128
Figure 0007034066000129
SPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。抗ヒトFab抗体(Biacore、Freiburg/Germany)を、標準的アミンカップリングキット(Biacore、Freiburg/Germany)を用いてpH5.0でCM5チップ上に直接連結させた。固定化レベルは約8,000RUであった。ファージディスプレイ由来の抗4-1BB抗体を100nMで60秒間捕捉した。組換えハイブリッドヒト/マウス4-1BB Fc(kih)変異体を200nMで流速30μL/分で120秒間フローセルを通過させた。解離を120秒間モニターした(図29A-29D)。
ヒト4-1BB-D1(構築物3)を約1000RUでCM5チップに直接結合させた。200nMの抗4-1BB抗体を30μL/分で180秒間通過させ、解離を60秒間モニターした(図30A-30D)。バルク屈折率の差異は、基準フローセルで取得される応答を差し引くことにより補正された。ここでは、抗原を固定化抗ヒトFab抗体を有する表面上に流したが、その上には抗体でなくHBS-EPが注入された。
ファージ由来クローン12B3、11D5及び9B11は、ヒトドメイン1-含有4-1BB Fc(kih)分子の両方に結合する。ファージ由来クローン25G7は、ヒトドメイン2含有ハイブリッド4-1BB Fc(kih)分子に結合する。ファージ由来クローン20G2は、マウスドメイン1-含有ハイブリッド4-1BB Fc(kih)分子に結合する。概要は表58に見出すことができる。
Figure 0007034066000130
実施例8
抗4-1BB結合クローンの機能特性
8.1 抗ヒト4-1BB結合クローンの機能特性
4-1BBは共刺激受容体として働き、TCR依存的にT細胞の増殖、サイトカイン産生及び機能的特性を改善する。表面固定化抗CD3抗体又はペプチドパルス化抗原提示細胞によるTCR活性化は、T細胞上の4-1BBのアップレギュレーションを誘導し(Pollok et al. (1993) J. Immunol. 150(3): 771-781)、結合後に増殖及びサイトカイン放出を促進することにより免疫応答を支持する(Hurtado et al. (1995) J Immunology 155(7), 3360-3367)。生成した抗ヒト4-1BB抗体のブースティング(boosting)能力を試験するために、丸底懸濁96ウェルプレート(Greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)を、2μg/mLのAffiniPure F(ab’)2断片ヤギ抗ヒトIgG、Fcγ断片特異的(Jackson Immunoresearch、カタログ番号109-006-008)及び2μg/mLのAffiniPureヤギ抗マウスIgG、Fcγ断片特異的(Jackson Immunoresearch、カタログ番号115-005-008)を含むDPBSで一晩にわたってコーティングした。プレートをDPBSで洗浄して余分な分子を除去し、1%(w/v)BSAを含むDPBS(SIGMA-Aldrich、カタログ番号A3059-100G)で37℃で90分間ブロックした。上清を除去し、プレートを1%(w/v)BSAを含み、10ng/mLの抗ヒトCD3抗体(BioLegend、カタログ番号317315、クローンOKT3)を含むか又は含まないDPBSと共に37℃で90分間インキュベートした。プレートをDPBSで洗浄し、1%(w/v)BSA及び異なる濃度の滴定抗ヒト4-1BB IgG1 P329 G LALA抗体を供給したDPBSと共にインキュベートした。プレートをDPBSで洗浄し、上清を吸引した。
前に記載されているように(7.1.2)、ヒトPBMCを単離し、10%(v/v)FBS、1%(v/v)GlutaMAX-1、2μg/mLのPHA-L及び200U/mLのProleukinを含むRPMI1640中で5日間活性化した。細胞を、10%(v/v)FBS、1%(v/v)GlutaMAX-1及び200U/mLのProleukinを含むRPMI1640中で更に21日間、1-2×10細胞/mLの密度で更に培養した。長時間培養したPBMCを収集し、洗浄し、CD8 T細胞を、ヒトCD8T細胞単離キット(Miltenyi Biotec、カタログ番号130-096-495)を用いて製造者のプロトコルに従って単離した。事前活性化されて選別されたCD8T細胞を、10%FBS、1%(v/v)GlutaMAX-1、1mMピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)MEM非必須アミノ酸及び50μMのβメルカプトエタノールを供給したRPMI 1640培地からなるT細胞培地200μL/ウェルに、7×10細胞/ウェルで播種した。細胞を72時間、最後の4時間はGolgi-Stop(BD Bioscience、カタログ番号554724)の存在下でインキュベートした。細胞をDPBSで洗浄し、1:5000希釈 LIVE/DEAD Fixable Green Dead Cell Stain(Molecular Probes、Life Technologies、カタログ番号L-23101)を含む100μL/ウェルのDPBS中、4℃で30分間インキュベートした。その後、細胞を洗浄し、0.5μg/mLのPerCP/Cy5.5結合抗ヒトCD8(マウスIgG1κ、クローンRPA-T8、BioLegend、カタログ番号301032)、0.5μg/mLのPE/Cy7結合抗ヒトCD25(マウスIgG1κ、クローンBC96、BioLegend、カタログ番号302612)及び1μg/mLのAPC/Cy7結合抗ヒトPD-1(マウスIgG1κ、クローンEH12.2H7、BioLegend、カタログ番号329922)を含む50μL/ウェルのFACS緩衝液中で4℃で30分間インキュベートした。細胞をFACS緩衝液で洗浄し、新たに調製した固定/透過化溶液(eBioscience、カタログ番号00-5523-00)中に50μL/ウェルで再懸濁した。4℃で30分間インキュベートした後、細胞を新たに調製した透過化緩衝液(eBioscience、カタログ番号00-5523-00)で洗浄し、2μg/mLのAPC標識抗ヒトIFNγ(mo IgG1κ、クローンB27、BD Pharmingen、カタログ番号554702)及び2μg/mLのPE結合抗ヒトTNFα(mo IgG1κ、クローンMAb11、BD Pharmingen、カタログ番号554513)を含む50μL/ウェルのPerm緩衝液と共に4℃で1時間インキュベートした。細胞を洗浄し、1%ホルムアルデヒドを含むDPBSで固定した。翌日、2レーザーCanto II(BD、DIVAソフトウェア)を用いて細胞を取得した。ゲートをCD8T細胞にセットし、TNFα及びIFNγを分泌するCD8 T細胞の頻度を決定した。Graph Pad Prism(Graph Pad Software Inc.)を使用してデータをブロットし、曲線を非線形回帰曲線適合(ロバストフィット)を用いて計算した。
前に記述したように、TCR又はCD3刺激の非存在下では、4-1BBの関与はCD8 T細胞機能に影響を及ぼさないが(Pollok 1995)一方で、4-1BBの最適以下のCD3活性化共刺激の存在下ではサイトカイン分泌を増加させる(図31A又は31C)。CD3抗体を介した最適以下の活性化は、全CD8 T細胞集団のうちの30%のCD8 T細胞においてIFNγ分泌を誘導する。4-1BB共刺激の添加は、濃度依存的に最大55%までIFNγ+ CD8 T細胞集団を増加させる(図31B)。表59は、対応するEC50値を示す。TNFα分泌は、全CD8 T細胞集団の23%から39%へと増加させることができた(図31D)。それらの結合特性と同様に、クローン12B3及び11D5は、頻度及びEC50において25G7及び9B11よりも優れたINFγ発現を増加させる。従って、我々の生成クローンは機能的であり、TCR媒介性T細胞活性化及び機能を改善することができる。抗4-1BB特異的抗体が表面固定化されていない場合、それらはCD8 T細胞活性化を改善しなかった(示さず)。
Figure 0007034066000131
8.2 in vitroでの抗マウス4-1BB結合クローン20G2の機能特性
Fc受容体によるアゴニスト抗4-1BB抗体の架橋を防止するために、抗体のFc部分に変異を導入した.ヒトIgG1抗体のP329G LALA突然変異と同様に、DAPG突然変異をマウスIgG1分子のFc部分に導入した。これがFcR架橋及びそれによる活性化能力を妨げるかどうかを試験するために、マウス脾細胞を、最適以下の濃度の抗マウスCD3抗体と、マウスIgG1及びマウスIgG1 DAPGとしての異なる濃度のクローン20G2とで活性化した。
健常な雌C57BL/6マウス(7~9週齢、Charles River、France)から脾臓を得て、Cチューブ(Miltenyi Biotec、カタログ番号130-096-334)及びgentle MACS Octo Dissociator(Miltenyi Biotec、カタログ番号130-095-937)を用いて3mLのMACS緩衝液中でホモジナイズした。遠心分離(400×g、8分、RT)後、細胞ペレットを7mlのACK溶解緩衝液に再懸濁し、赤血球分離を37℃で10分間行った。10%FBS、1%(v/v)GlutaMAX-1、1mMピルビン酸ナトリウム、1%(v/v)MEM非必須アミノ酸及び50μMのβメルカプトエタノールを供給したRPMI 1640培地からなるT細胞培地を添加することにより赤血球溶解を停止させた。脾細胞をDPBSで洗浄し、70μm細胞ストレーナ(Corning、カタログ番号431751)で濾過した。脾細胞を37℃のDPBS中で2×10細胞/mLに再懸濁し、Cell Proliferation Dye eFluor 670(eBioscience、カタログ番号65-0840-90)を2.5mMの最終濃度まで添加した。細胞を37℃で10分間インキュベートし、標識工程をFBSを添加することによって停止させ、細胞を洗浄した。0.5μg/mLの抗マウスCD3特異的ハムスターIgG(クローン145-2C11、BD Bioscience、カタログ番号553057)、0.01-50nMの滴定抗マウス4-1BB特異的クローン20G2マウスIgG1又はマウスIgG1DAPG又はアイソタイプコントロールMOPC-21マウスIgG1(BD Bioscience、カタログ番号554121)又はアイソタイプコントロールDP47 moIgG1 DAPG及び1×10個の脾細胞を含む200μL/ウェルのT細胞培地を、96ウェル丸底組織培養プレート(TPP、カタログ番号92097)のウェルに移した。プレートを48時間インキュベートした。細胞を洗浄し、1μg/mLのBV711結合抗マウス-CD8ラットIgG2a(クローン53-6.7、BioLegend、カタログ番号100748)及び2μg/mLのBV421結合抗マウスCD4ラットIgG2a(クローンRM4-5、BioLegend、カタログ番号100544)を含む25μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁させ、4℃で20分間インキュベートした。細胞を洗浄し、新たに調製した固定/透過化溶液(eBioscience、カタログ番号00-5523-00)100μL/ウェルに再懸濁した。4℃で30分間インキュベートした後、細胞をDPBSで洗浄し、10μg/mLのAlexa Fluor 488結合抗マウスEomesラットIgG2a(クローンDAN11MAG、eBioscience、カタログ番号53-4875-82)及び2μg/mLのPE結合抗マウスグランザイムBラットIgG2a(クローンNGZB、eBioscience、カタログ番号12-8898-82)を含む100μL/ウェルの新たに調製した透過化緩衝液(eBioscience、カタログ番号00-5523-00)中に再懸濁した。細胞を暗所で室温で1時間インキュベートし、透過化緩衝液で洗浄し、FACS緩衝液に再懸濁させ、5レーザーFortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェア)を用いて取得した。ゲートをCD8T細胞にセットし、Eomes及びGranzyme Bを発現するCD8 T細胞の頻度を決定した。Graph Pad Prism(Graph Pad Software Inc.)を使用してデータをブロットし、曲線を非線形回帰曲線適合(ロバストフィット)を用いて計算した。
CD8 T細胞の最適な活性化は、CD8 T細胞の細胞溶解性エフェクター機構を調節するTボックス転写因子であるEomesodermin(Eomes)の発現(Glimcher et al. 2004)、及びグランザイムBのような細胞溶解酵素を誘導する。図32A及び32Bに示すように、使用した0.5μg/mLの抗マウスCD3抗体濃度は最適以下であり、グランザイムBを発現するCD8 T細胞の頻度は30%を超えず、eomesodermin(eomes)を発現するCD8 T細胞の頻度は18%を超えなかった。十分な量の抗マウス4-1BBクローン20G2マウスIgG1を添加した場合にのみ、より多くのCD8 T細胞がグランザイムB(図32A)及びeomesodermin(図32B)を発現し始めた。このことは、クローン20G2がアゴニストバインダーであり、マウス4-1BBを結合させることによってT細胞を活性化することができるという証拠である。DAPG突然変異のためにクローン20G2の架橋が損なわれた場合、4-1BBの下流シグナル伝達を誘導するために抗4-1BB抗体の架橋がマウス細胞でも必要であることが示された。従って、DAPG突然変異は、Fc結合受容体を介した抗体の十分な架橋及び提示を妨げる。非マウス4-1BB特異的アイソタイプコントロールは、T細胞活性化に影響を及ぼさなかった。
8.3 in vivoでの抗マウス4-1BB結合クローン20G2の機能特性
アゴニスト抗マウス4-1BBラットIgG2aでマウスを処理すると、無腫瘍マウス(Dubrot et al. (2010) Cancer Immunol Immunother. 59(8), 1223-33; Niu et al. (2007) J Immunol. 178(7):4194-213)及び担がんマウス(Wang et al. (2010) J Immunol. 185(12):7654-62; Kocak et al. (2006) Cancer Res. 66(14):7276-84)において肝臓に活性化T細胞が蓄積し、肝臓の炎症を誘発する。ステージIVのメラノーマ患者における抗4-1BB抗体ウレルマブ(huIgG4)を用いた同様の臨床第II相試験は、異常に高いグレード4の肝炎の発生率のために終了しなければならなかった(Ascierto P.et al. (2010) Semin Oncol. 37(5), 508-16)。試験するために、抗マウス4-1BBマウスIgG1が、報告されたアゴニスト抗マウス4-1BBラットIgG2a抗体と同様のT細胞蓄積を肝臓に誘導することができ、更にDAPG突然変異がこれを防ぐことができれば、ナイーブな健常メスC57BL/6マウス(7-9週齢、Charles River、France)を、抗マウス4-1BB IgG1及びIgG DAPGクローン20G2で処置した。マウスは、以前に本明細書に記載されているように室内に保管された。150μgの抗体を3週間週1回尾静脈に静脈注射した。2回目の注射の1日後及び3回目の注射の1日後及び8日後に、マウスを頸部脱臼によって屠殺した。脾臓と肝臓を解剖し、10%(v/v)熱不活性化FBS及び1%(v/v)GlutaMAX-Iを添加したRPMI 1640中で氷上で保存した。脾細胞は、以前に記載されたように(8.2)単離された。肝臓からの白血球を以下のように単離した:各肝臓を、0.3mg/mLのDispase II(Roche Applied Science、カタログ番号04942078001)、1μg/mLのDnase I(Roche Applied Science、カタログ番号11284932001)及び2mg/mLのコラゲナーゼD(Roche Applied Science、カタログ番号11088882001)を供給した5mLのRPMI1640を含むCチューブ(Miltenyi Biotec、カタログ番号130-096-334)に移し、プログラム「m_liver_01」(Miltenyi Biotec、カタログ番号130-095-937)を用いてgentle MACS Octo Dissociatorを用いて組織を破壊し、肝臓を37℃で30分間インキュベートした。消化された肝臓は、プログラム「m_liver_02」を用いてMACS Octo Dissociatorを用いて2回目に破壊された。遠心分離(400×g、8分、RT)後、細胞ペレットを7mlのACK溶解緩衝液に再懸濁し、赤血球溶解を37℃で10分間行った。10%FBS及び1%(v/v)GlutaMAX-Iを供給したRPMI 1640培地を添加することにより、赤血球溶解を停止させた。肝臓からの10細胞/ウェルの脾細胞又は白血球を、丸底96ウェル懸濁細胞プレート(Greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)に移し、DPBSで1回洗浄した。細胞を、1:5000希釈LIVE/DEADFixable Green Dead Cell Stain Kit(Live Technologies、カタログ番号L-23101)を含む100μL/ウェルに再懸濁し、4℃で30分間インキュベートした。その後、細胞を洗浄し、6μg/mLのPE結合抗マウスCD137シリアンハムスターIgG(クローン17B5、BioLegend、カタログ番号106106)又はシリアンハムスターアイソタイプコントロール(クローンSHG-1、BioLegend、カタログ番号402008)、2μg/mLのPerCP/Cy5.5結合抗マウスTCR-βアルメニアハムスターIgG(クローンH57-597、BioLegend、カタログ番号109228)、5μg/mLのPE/Cy7結合抗マウスCD25ラットIgG1(クローンPC61、BD Bioscience、カタログ番号552880)又はラットIgG1アイソタイプコントロール(クローンA110-1、BD Bioscience、カタログ番号552869)、2μg/mLのAlexa Fluor700標識抗マウスCD8aラットIgG2a(クローン53-6.7、BD Bioscience、カタログ番号557959)、0.25μg/mLのBV421結合抗マウスCD4ラットigG2b(クローンGK1.5、BioLegend、カタログ番号100438)、4μg/mLのBV605結合抗マウスCD11cアルメニアハムスターIgG(クローンN418、BioLegend、カタログ番号117333)又はアルメニアハムスターアイソタイプコントロール(クローンHTK888、BioLegend、カタログ番号400943)を含む50μL/ウェルのFACS緩衝液に再懸濁し、4℃で30分間インキュベートした。細胞を洗浄し、新たに調製した固定/透過化溶液(eBioscience、カタログ番号00-5523-00)100μL/ウェルに再懸濁した。4℃で30分間インキュベートした後、細胞を新たに調製した透過化緩衝液(eBioscience、カタログ番号00-5523-00)で洗浄し、0.2μg/mLのeF660結合抗マウスKi67ラットIgG2aκ(クローンSolA15、eBioscience、カタログ番号50-5698-82)を含む50μL/ウェルの透過性緩衝液に再懸濁した。細胞を4℃で30分間インキュベートし、透過性緩衝液で2回洗浄し、1%ホルムアルデヒドを含む50μL/ウェルのDPBSで固定した。翌日、5レーザーFortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェア)を用いて細胞を取得した。FlowJo(FlowJo、LLC)を用いてデータを分析し、ゲートをCD8又はCD4 T細胞にセットし、CD137、CD25、CD11c及びKi67 T細胞の頻度を決定した。Graph Pad Prism(Graph Pad Software Inc.)を使用してデータをブロットした。
図33に示すように、抗マウス4-1BBクローン20G2マウスIgG1を用いたマウスの処置のみが、肝臓における蓄積、増殖、及びCD8 T細胞上の4-1BB(CD137)発現の増加を誘導し、一方、DAPG突然変異によるFcR結合による架橋の防止は、CD8 T細胞の活性化をバイパスする。両方の分子が、T細胞上に発現されたマウスCD137と類似の結合特性を示し(図25B及び25D)、従って同じ潜在的な活性化特性を特徴とするものの、DAPG突然変異によるFcR架橋の防止は、肝臓におけるCD8 T細胞の活性化を妨げる(図33)。
実施例9
4-1BB及び腫瘍関連抗原(TAA)を標的とする二重特異性二価抗体の調製、精製及び特徴づけ
9.1 4-1BB及び線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)を標的とする二重特異性二価抗体の生成(2+2フォーマット)
4-1BB及びFAPに対する二価結合を有する二重特異性アゴニスト4-1BB抗体を調製した。クロスマブ技術は、国際特許出願番号WO200/145792A1に記載されているように、誤って対になった軽鎖の形成を減少させるために適用された。
FAPバインダーの生成及び調製は、国際公開第2012/020006(A2)号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
この実施例では、FAPバインダー28H1の交差Fab単位(VHCL)を(G4S)コネクタ配列を用いて抗4-1BB hu IgG1の重鎖にC末端融合させた。この重鎖融合体を、抗4-1BBの軽鎖及び対応するFAP交差軽鎖(VLCH1)と同時発現させた。国際特許出願番号WO2012/130831(A1)号に記載される方法に従って、Fcガンマ受容体への結合を抑止するために、Pro329Gly、Leu234Ala及びLeu235Ala突然変異が重鎖の定常領域に導入されている。得られた二重特異性二価構築物は、図34Aに示されるものと類似している。
表60は、成熟二重特異性二価抗4-1BB/抗FAPヒトIgG1 P329GLALA 抗体のヌクレオチド及びアミノ酸配列をそれぞれ示す。
Figure 0007034066000132
Figure 0007034066000133
Figure 0007034066000134
Figure 0007034066000135
Figure 0007034066000136
Figure 0007034066000137
Figure 0007034066000138
全ての遺伝子は、CMVプロモーターエンハンサー断片と組み合わせたMPSVコアプロモーターからなるキメラMPSVプロモーターの制御下で一過性に発現された。発現ベクターはまた、宿主細胞を含有するEBNA(エプスタイン・バーウイルス・核抗原)におけるエピソーム複製のためのoriP領域を含む。
二重特異性抗4-1BB/抗FAP構築物は、ポリエチレンイミンを用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1:1の比(「ベクター重鎖」:「ベクター軽鎖1」:「ベクター軽鎖2」)でトランスフェクトした。
500mLの振盪フラスコ中での産生のために、トランスフェクションの24時間前に4億個のHEK293 EBNA細胞を播種した。トランスフェクションのために、細胞を210xgで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地と交換した。発現ベクターを、DNAの量が最終的に200μgになるまで20mLのCD CHO培地中で混合した。540μLのPEIの添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーションの後、160mLのF17培地を加え、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの1日後、1mMのバルプロ酸及び7%のFeed 1を加えた。7日間培養した後、210×gで15分間遠心分離して上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmのフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように補充し、4℃に保った。
細胞培養上清からの二重特異性構築物の精製は、抗原Fc融合体及び抗体の精製のための上記のプロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィーによって行った。
タンパク質を、濃縮し、濾過した後、20mMヒスチジン、140mMのNaCl溶液(pH6.0)で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)にロードした。
精製された二重特異性構築物のタンパク質濃度を、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて、280nmにおけるODを測定することにより決定した。二重特異性構築物の純度及び分子量が、LabChipGXII(Caliper)を用いて還元剤(Invitrogen、USA)の存在下及び非存在下において、CE-SDS分析により分析された。二重特異性構築物の凝集物含有量を、25mMのKHPO、125mMのNaCl、200mMのL-アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN(pH6.7、25℃のランニングバッファー)で平衡化したTSKgel G3000 SW XL分析用サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した(表61)。
Figure 0007034066000139
9.2 4-1BB及びFAPを標的とする二重特異性二価抗体の結合
9.2.1 表面プラズモン共鳴(同時結合)
ヒト4-1BB Fc(kih)及びヒトFAPを同時に結合させる能力を、表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。
ビオチン化ヒト4-1BB Fc(kih)をストレプトアビジン(SA)センサーチップの異なるフローセルに直接結合させた。最大1000の共鳴単位(RU)までの固定化レベルを使用した。4-1BB及びFAPを標的とする二重特異性抗体を、250nMの濃度範囲で30μL/分の流速でフローセルに90秒間通過させ、解離をゼロ秒に設定した。ヒトFAPを、250nMの濃度で90秒間にわたってフローセルを通して30μL/分の流速で第2分析物として注入した(図34B)。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差は、タンパク質が固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。全ての二重特異性構築物は、ヒト4-1BB及びヒトFAPに同時に結合することができた(図35A-35D)。
9.2.2 細胞への結合
9.2.2.1 ヒト4-1BB発現細胞への結合:休止及び活性化ヒト末梢単核血液白血球(PBMC)
ヒトPBMCを単離し、活性化して4-1BBを誘導し、実施例7.1.2で既に記載したように、ヒト4-1BBに対する抗体の結合特性を試験するために使用した。
Fc融合FAP標的化が抗4-1BB特異的クローンの結合又はPE結合ヒトIgG Fc特異的ヤギIgG F(ab’)を介する検出に影響しないことを示すために、我々は、親huIgG P329G LALAフォーマットと比較して、休止ヒトCD4及びCD8 T細胞(図38A-38F)並びに活性化ヒトCD4及びCD8 T細胞(図39A-39F)へのFAP標的化又はDP47非標的化2+2構築物の結合能力を試験した。また図23と同様に、FAP標的化又はDP47標的化2+2ヒト4-1BB特異的分子は、休止T細胞には結合しなかったが(図38A-38F)、大部分が活性化CD8 T細胞に結合した(図39D、E及びF)。FAP標的化又はDP47非標的化2+2フォーマットへの変換は、4-1BB発現T細胞への結合挙動を劇的には変化させなかった。相違は、Fc特異的ポリクローナル二次抗体による検出によって説明することができる(例えば、Fc融合体は、エピトープをマスクし、検出を減少させ得る)。EC50値は、活性化後に発現された4-1BBの量に依存して、ドナーによって異なっていた。これは、表48に示される親抗体のものと比較して、表62に列挙されるEC50値の差異を説明する。活性化CD8 T細胞への結合の曲線下面積が図40に示される。
Figure 0007034066000140
9.2.2.2 ヒトFAP発現腫瘍細胞への結合
細胞表面発現線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)に対する結合アッセイのために、NIH/3T3-huFAPクローン19細胞株又はヒトメラノーマ細胞株WM-266-4(ATCC CRL-1676)を使用した。NIH/3T3-huFAPクローン19は、マウス胚線維芽細胞NIH/3T3細胞(ATCC CRL-1658)を、CMVプロモーター下でヒトFAPをコードする発現pETR4921プラスミドでトランスフェクションすることによって生成した。1.5μg/mLピューロマイシン(InvivoGen、カタログ番号:ant-pr-5)の存在下で細胞を維持した。丸底懸濁細胞96ウェルプレート(Greiner bio-one、cellstar、カタログ番号650185)の各ウェルに2×10個のFAP発現腫瘍細胞を添加した。細胞を200μLのDPBSで1回洗浄し、1:5000希釈のFixable Viability Dye eFluor 450(eBioscience、カタログ番号65 0863 18)又はFixable Viability Dye eFluor 660(eBioscience、カタログ番号65-0864-18)を含む100μL/ウェルの4℃の冷DPBS緩衝液に再懸濁し、4℃で30分間インキュベートした。細胞を200μLの4℃の冷DPBS緩衝液で1回洗浄し、4-1BB特異的FAP標的化抗体及び非標的化抗体の異なる滴定濃度を含む50μL/ウェルの4℃の冷FACS緩衝液に再懸濁し、続いて4℃で1時間インキュベートした。200μL/ウェルで4回洗浄した後、細胞を、2.5μg/mLのPE結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギF(ab’)2断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109-116-098)又は30μg/mLのFITC結合AffiniPure抗ヒトIgG Fcγ断片特異的ヤギF(ab’)2断片(Jackson ImmunoResearch、カタログ番号109 096 098)を含む50μL/ウェルの4℃冷FACS緩衝液で4℃で30分間染色した。細胞を200μLの4℃のFACS緩衝液で2回洗浄し、細胞を固定のために1%ホルムアルデヒドを含む50μL/ウェルのDPBSに再懸濁した。同日又は翌日、細胞を100μLのFACS緩衝液に再懸濁し、5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェアを備える)又はMACSQuant Analyzer 10(Miltenyi Biotec)を用いて取得した。
図41A-41Fに示すように、4-1BB結合クローン25G7、11D5及び12B3クローンを含むDP47標的化フォーマット又は親huIgG1 P293G LALAフォーマットではなく、試験した全ての2+2FAP標的分子は、効率的にヒトFAP発現細胞に結合する。従って、試験したFAP(28H1)標的化2+2構築物は、FAP発現細胞に特異的に結合することができる。図42に、NIH/3T3-huFAP結合曲線の曲線下(AUC)の面積の要約を示す。試験されたフォーマット及びFAP結合クローンは、グラフの下にピクトグラムとして示される。これは、試験した全てのFAP標的化2+2フォーマットが同様のAUCを示すことを示している。
Figure 0007034066000141
9.2.3 NFκBの活性化
9.2.3.1 ヒト4-1BB及びNF-κB-ルシフェラーゼを発現するHeLa細胞の生成
子宮頸部癌細胞株HeLa(ATCC CCL-2)に、CMV-プロモーター及びピューロマイシン耐性遺伝子の制御下にあるヒト4-1BB(Uniprotアクセッション番号Q07011)の配列を含む発現ベクターpETR10829に基づくプラスミドを形質導入した。細胞を、10%(v/v)FBS、1%(v/v)GlutaMAX-1及び3μg/mLのピューロマイシンを補充したDMEM培地中で培養した。
4-1BB形質導入HeLa細胞を、フローサイトメトリーによる4-1BB発現について試験した:0.2×10個の生存細胞を、0.1μgのPerCP/Cy5.5結合抗ヒト4-1BBマウスIgG1κクローン4B4-1(BioLegend、カタログ番号309814)又はそのアイソタイプコントロール(PerCP/Cy5.5結合マウスIgG1κアイソタイプコントロール抗体クローンMOPC21、BioLegend、カタログ番号400150)を含む100μLのFACS緩衝液に再懸濁し、4℃で30分間インキュベートした。細胞をFACS緩衝液で2回洗浄し、0.06μgのDAPIを含む300μLのFACS緩衝液に再懸濁し、同日に5レーザーLSR-Fortessa(BD Bioscience、DIVAソフトウェア)を使用して取得した。限界希釈を行って、記載される単一のクローンを生成した:ヒト4-1BB形質導入HeLa細胞を、10、5及び2.5細胞/mLの密度まで培地に再懸濁し、細胞懸濁液200μLを丸底組織培養処理96ウェルプレート(6プレート/細胞濃度、TPPカタログ番号92697)に移した。単一のクローンを収集し、増やし、上記のように4-1BB発現について試験した。NFκB-ルシフェラーゼ発現ベクター5495p Tranlucent HygBでのその後のトランスフェクションのために、4-1BB(クローン5)の最高発現を有するクローンを選択した。このベクターは、NF-kB応答エレメント(Panomics、カタログ番号LR0051)の制御下で、ハイグロマイシンBに対する耐性及びルシフェラーゼを発現する能力の両方を有するトランスフェクトされた細胞を与える。トランスフェクションのために、ヒト4-1BB HeLaクローン5細胞を70%コンフルエントになるまで培養した。50μg(40μL)の直線化した(制限酵素AseI及びSalI)5495pTranlucent HygB発現ベクターを、滅菌0.4cm Gene Pulser/MicroPulser Cuvette(Biorad、カタログ番号165-2081)に添加した。2.5×10個のヒト4-1BB HeLaクローン5細胞を400μlの無添加DMEM培地に加え、プラスミド溶液と注意深く混合した。Gene Pulser Xcellトータルシステム(Biorad、カタログ番号165 2660)を用いて以下の設定で細胞のトランスフェクションを行った:指数パルス、容量500μF、電圧160V、抵抗∞。パルスの直後に、トランスフェクトされた細胞を、10%FBS(v/v)及び1%GlutaMAX Iを供給された37℃の温DMEM培地15mLを含む75cmの組織培養フラスコ(TPP、カタログ番号90075)に移した。翌日、3μg/mLのピューロマイシン及び200μg/mLのハイグロマイシンB(Roche、カタログ番号10843555001)を含む培地を添加した。生存細胞を増殖させ、上記のように限界希釈を行って単一のクローンを生成した。
クローンを上記のように4-1BB発現及び以下のようにNF-κB-ルシフェラーゼ活性について試験した:クローンを選択培地で収集し、Cell Counter Vi-cell xr 2.03(Beckman Coulter、カタログ番号731050)を用いて計数した。細胞を0.33×10細胞/mLの細胞密度に設定し、150μLのこの細胞懸濁液を、蓋の付いた滅菌白色96ウェル平底組織培養プレート(greiner bio one、カタログ番号655083)の各ウェルに移した。細胞を細胞培養器(Hera Cell)中で37℃及び5%COで一晩インキュベートした。翌日、異なる濃度の組換えヒト腫瘍壊死因子アルファ(rhTNFα、PeproTech、カタログ番号30001A)を含む培地50μLを96ウェルプレートの各ウェルに添加し、100、50、25、12.5、6.25及び0ng/ウェルのrhTNFαの最終濃度が得られた。細胞を37℃及び5%COで6時間インキュベートし、次いで200μL/ウェルのDPBSで3回洗浄した。Reporter Lysis Buffer(Promega、カタログ番号E3971)を各ウェルに添加し(40μl)、プレートを-20℃で一晩保存した。翌日、凍結細胞及び検出緩衝液(ルシフェラーゼ1000アッセイシステム、Promega、カタログ番号E4550)を室温まで解凍した。検出緩衝液100μLを各ウェルに添加し、SpectraMax M5/M5eマイクロプレートリーダー及びSoftMax Pro Software(Molecular Devices)を用いて、プレートを可能な限り迅速に測定した。コントロール(rhTNFαを添加していない)より上の500ms/ウェルの放出光の測定単位(URL)をルシフェラーゼ活性とした。HeLa-hu4-1BB-NF-κB-lucクローン26は、最も高いルシフェラーゼ活性及びかなりのレベルの4-1BB発現を示し、更なる使用のために選択された。
9.2.3.2 FAP発現腫瘍細胞と共培養したヒト4-1BBレポーター細胞を発現するHeLa細胞におけるNFκB活性化
HeLa-hu4-1BB-NF-κB-lucクローン26細胞を収集し、10%(v/v)FBS及び1%(v/v)GlutaMAX-Iを供給したDMEM培地に0.2×10細胞/mlの濃度に再懸濁した。この細胞懸濁液100μL(2×10細胞)を蓋付きの滅菌白色96ウェル平底組織培養プレート(greiner bio one、カタログ番号655083)の各ウェルに移し、プレートを37℃及び5%COで一晩インキュベートした。翌日、滴定したFAP標的化抗ヒト4-1BB構築物又はそれらの親huIgG1 P329G LALA抗体を含む培地50μLを添加した。FAPを発現するNIH/3T3-huFAPクローン19又はWM-266-4を、10%(v/v)FBS及び1%(v/v)GlutaMAX-Iを供給したDMEM培地に2×10細胞/mlの濃度に再懸濁した。
FAP発現腫瘍細胞の懸濁液(50μl)又は陰性コントロール(FAP腫瘍細胞なし)としての培地を各ウェルに添加し、プレートを細胞インキュベーター中で37℃及び5%COで6時間インキュベートした。細胞を200μL/ウェルのDPBSで2回洗浄した。40μlの新たに調製したReporter Lysis Buffer(Promega、カタログ番号E3971)を各ウェルに添加し、プレートを-20℃で一晩保存した。翌日、凍結細胞プレート及び検出緩衝液(ルシフェラーゼ1000アッセイシステム、Promega、カタログ番号E4550)を室温で解凍した。検出緩衝液100μLを各ウェルに添加し、SpectraMax M5/M5eマイクロプレートリーダー及びSoftMax Pro Software(Molecular Devices)を用いて、ルシフェラーゼ活性を可能な限り迅速に測定した。
FAP(28H1)標的化クローン25G7、11D5又は12B3 2+2構築物は、NIH/3T3-huFAP細胞の存在下でレポーター細胞株中のNFκBシグナル伝達経路の活性化を濃度依存的な様式でトリガーした(図43C、F及びI)。対照的に、非標的化コントロール分子(4-1BB(25G7)×DP47 2+2)又は親huIgG1 P329G LALA抗体は、試験した何れの濃度においてもそのような効果を引き起こさなかった。FAP発現腫瘍細胞の非存在下で(図43A、D及びG)、又はより少ないFAPを発現する腫瘍細胞株(WM-266-4)の存在下で(図43B、E及びH)、NF-κB活性化が検出できなかったので、試験したFAP標的化抗ヒト4-1BB 2+2抗体のこの活性は、添加した架橋細胞の細胞表面でのFAPの高発現に厳密に依存していた。従って、25G7×FAP 2+2、11D5×FAP 2+2、及び12B3×FAP 2+2の間の活性化効力はそれらの4-1BB結合親和性とは相関しないので、活性化はFAP発現強度に依存し、抗4-1BBバインダーの親和性強度には依存しない(図44A及び44B及び表64)(図42)。
Figure 0007034066000142
実施例10
4-1BB及び腫瘍関連抗原(TAA)を標的とする二重特異性一価抗体の調製、精製及び特徴づけ
10.1 一価フォーマットの4-1BB及び線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)を標的とする二重特異性抗体の生成(1+1フォーマット)
4-1BB及びFAPに対する一価結合を有する二重特異性アゴニスト4-1BB抗体を調製した。クロスマブ技術は、国際特許出願番号WO200/145792(A1)号に記載されているように、誤って対になった軽鎖の形成を減少させるために適用された。
FAPバインダーの生成及び調製は、国際公開第2012/020006(A2)号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
二重特異性構築物は、4-1BB及びFAPに一価的に結合する(図34C)。これは、抗4-1BB huIgG1(S354C/T366W突然変異を含む)のノブ重鎖に融合したFAPバインダーの交差Fab単位(VHCL)を含む。Fcホール重鎖(Y349C/T366S/L368A/Y407V突然変異を含む)は抗4-1BBに対するFabに融合される。標的化抗FAP-Fcノブと抗4-1BB-Fcホール鎖との組み合わせは、FAPに特異的に結合するFabと4-1BBに特異的に結合するFabとを含むヘテロ二量体の生成を可能にする。
国際特許出願番号WO2012/130831(A1)号に記載される方法に従って、Fcガンマ受容体への結合を抑止するために、Pro329Gly、Leu234Ala及びLeu235Ala突然変異がノブ及びホール重鎖の定常領域に導入されている。
二重特異性一価抗4-1BB及び抗FAP huIgG1 P329GLALAは、ポリエチレンイミンを用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1:1:1の比(「ベクターノブ重鎖」:「ベクター軽鎖1」:「ベクターホール重鎖」:「ベクター軽鎖2」)でトランスフェクトした。
得られた二重特異性一価構築物は、二重特異性の二価抗4-1BB及び抗FAP huIgG1 P329GLALAについて記載したように産生及び精製された(実施例9.1を参照のこと)。ヌクレオチド及びアミノ酸配列は、表65に見出すことができる。
Figure 0007034066000143
Figure 0007034066000144
Figure 0007034066000145
Figure 0007034066000146
Figure 0007034066000147
Figure 0007034066000148
全ての遺伝子は、CMVプロモーターエンハンサー断片と組み合わせたMPSVコアプロモーターからなるキメラMPSVプロモーターの制御下で一過性に発現された。発現ベクターはまた、宿主細胞を含有するEBNA(エプスタイン・バーウイルス・核抗原)におけるエピソーム複製のためのoriP領域を含む。
二重特異性抗4-1BB/抗FAP構築物は、ポリエチレンイミンを用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1:1:1の比(「ベクター重ノブ鎖」:「ベクター重ホール鎖」:「ベクター軽鎖1」:「ベクター軽鎖2」)でトランスフェクトした。
500mLの振盪フラスコ中での産生のために、トランスフェクションの24時間前に4億個のHEK293 EBNA細胞を播種した。トランスフェクションのために、細胞を210xgで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地と交換した。発現ベクターを、DNAの量が最終的に200μgになるまで20mLのCD CHO培地中で混合した。540μLのPEIの添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間インキュベートした。インキュベーションの後、160mLのF17培地を加え、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの1日後、1mMのバルプロ酸及び7%のFeed 1を加えた。7日間培養した後、210×gで15分間遠心分離して上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmのフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように補充し、4℃に保った。
細胞培養上清からの二重特異性構築物の精製は、抗原/Fc融合分子又は抗体の精製のための上記のプロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィーによって行った。精製された二重特異性構築物のタンパク質濃度を、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて、280nmにおけるODを測定することにより決定した。二重特異性構築物の純度及び分子量が、LabChipGXII(Caliper)を用いて還元剤(Invitrogen、USA)の存在下及び非存在下において、CE-SDS分析により分析された。二重特異性構築物の凝集物含有量を、25mMのK2HPO4、125mMのNaCl、200mMのL-アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN3、pH6.7のランニングバッファーで25℃で平衡化されたTSKgel G3000 SW XL分析用サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した。
Figure 0007034066000149
10.2 スクリーニングツールとしてのFAP抗原の調製、精製及び特徴づけ
FAPへの結合を試験するために、C末端Hisタグに融合したヒト、マウス又はカニクイザルFAPのエクトドメインをコードするDNA配列を、CMVプロモーターエンハンサー断片と組み合わせたMPSVコアプロモーターからなるキメラMPSVプロモーターを含む発現ベクターにクローニングした。発現ベクターはまた、宿主細胞を含有するEBNA(エプスタイン・バーウイルス・核抗原)におけるエピソーム複製のためのoriP領域を含む。Hisタグ付きヒトFAP ECDのアミノ酸配列及びヌクレオチド配列をそれぞれ配列番号85及び86に示す。配列番号88及び89は、それぞれHisタグ付きマウスFAP ECDのアミノ酸配列及びヌクレオチド配列を示す。配列番号90及び91は、それぞれHisタグ付きカニクイザルFAP ECDのアミノ酸配列及びヌクレオチド配列を示す。
FAP抗原は、ポリエチレンイミン(PEI;Polysciences Inc.)を用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。
500mLの振盪フラスコ中での200mLの産生のために、100%のF17+6mMグルタミン中でトランスフェクションの24時間前に3億個のHEK293 EBNA細胞を播種した。トランスフェクションのために、4億個の細胞を210xgで5分間遠心分離し、上清を予め温めたCD CHO培地(Gibco)20mLと交換した。発現ベクターを、DNAの量が最終的に200μgになるまで20mLのCD CHO培地中で混合した。540μLのPEI(1mg/mL)(Polysciences Inc.)の添加後、溶液を15秒間混合し、室温で10分間インキュベートした。その後、再懸濁した細胞を、DNA/PEI溶液と混合し、500mLの振盪フラスコに移し、5%のCO雰囲気のインキュベーター内において37℃で3時間、165rpmで振盪させてインキュベートした。インキュベーション後、160mLのF17培地及びサプリメント(1mMバルプロ酸、5g/lのPepsoy及び6mMのL-グルタミン)を添加し、細胞を24時間培養した。トランスフェクションの24時間後、細胞に最終量12%(24mL)のアミノ酸及びグルコース飼料を補充した。7日間培養した後、2000-3000×gで45分間遠心分離して上清を回収した。溶液を滅菌濾過し(0.22μmのフィルター)、アジ化ナトリウムを0.01%(w/v)の最終濃度になるように補充し、4℃に保った。
細胞培養上清からの抗原の精製を、最初に5mlのIMACカラム(Roche)又は5mlのNiNTAカラム(Qiagen)の何れかを使用するアフィニティークロマトグラフィー工程、続いて20mMヒスチジン、140mMのNaCl、pH6.0又は2mMのMOPS、150mMのNaCl、0.02%のNaN3、pH7.3のそれぞれで平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)を使用するサイズ排除クロマトグラフィー工程を用いた2工程の精製で行った。
IMACカラム(Roche)を用いたアフィニティークロマトグラフィーでは、25mMのTris-HCl、500mM塩化ナトリウム、20mMイミダゾール、pH8.0を用いて8CVで平衡化を行った。上清をロードし、10CVの25mMのTris-HCl、500mM塩化ナトリウム、20mMイミダゾール、pH8.0で洗浄することにより未結合タンパク質を洗い流した。結合したタンパク質を25mMのTris-HCl、500mM塩化ナトリウム、500mMイミダゾール、pH8.0の20CVの線形勾配(0~100%)を用いて溶出し、続いて8CVで100%の工程を行った。
NiNTAカラム(Qiagen)を用いたアフィニティークロマトグラフィーでは、50mMリン酸ナトリウム、300mM塩化ナトリウム、pH8.0を用いて8CVで平衡化を行った。上清をロードし、10カラム容量の50mMリン酸ナトリウム、300mM塩化ナトリウム、pH8.0で洗浄することにより未結合タンパク質を除去した。50mMリン酸ナトリウム、300mM塩化ナトリウム、500mMイミダゾール、pH7.4の20CVの直線勾配(0~100%)を用いて結合したタンパク質を溶出し、続いて50mMリン酸ナトリウム、300mM塩化ナトリウム、500mMイミダゾール、pH7.4の5CVの工程を行った。次いで、カラムを8CVの50mMリン酸ナトリウム、300mM塩化ナトリウム、pH8.0で再平衡化した。
次に、収集した画分に1/10(v/v)の0.5MのEDTA(pH8.0)を補充した。タンパク質をVivaspinカラム(30kDカットオフ、Sartorius)で濃縮し、濾過し、2mMのMOPS、150mMのNaCl、0.02%のNaN、pH7.3、又は20mMヒスチジン、140mMのNaCl、pH6.0で平衡化したHiLoad Superdex 200カラム(GE Healthcare)にロードした。
精製された抗原のタンパク質濃度を、アミノ酸配列に基づいて計算されたモル吸光係数を用いて、280nmにおけるODを測定することにより決定した。抗原の純度及び分子量が、LabChipGXII(Caliper)を用いて還元剤(Invitrogen)の存在下及び非存在下において、CE-SDS分析により分析された。抗原の凝集物含有量を、25mMのリン酸カリウム、125mMの塩化ナトリウム、200mMのL-アルギニン一塩酸塩、0.02%(w/v)NaN3、pH6.7のランニングバッファーで25℃で平衡化されたTSKgel G3000 SW XL分析用サイズ排除カラム(Tosoh)を用いて分析した。
10.3 4-1BB及びFAPを標的とする二重特異性一価抗体の結合
10.3.1 表面プラズモン共鳴(同時結合)
ヒト4-1BB Fc(kih)及びヒトFAPを同時に結合させる能力を、表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。
ビオチン化ヒト4-1BB Fc(kih)をストレプトアビジン(SA)センサーチップの異なるフローセルに直接結合させた。最大1000の共鳴単位(RU)までの固定化レベルを使用した。4-1BB及びFAPを標的とする二重特異性抗体を、250nMの濃度範囲で30μL/分の流速でフローセルに90秒間通過させ、解離をゼロ秒に設定した。ヒトFAPを、250nMの濃度で90秒間にわたってフローセルを通して30μL/分の流速で第2分析物として注入した。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差は、タンパク質が固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。全ての二重特異性構築物は、ヒト4-1BB及びヒトFAPに同時に結合することができた。
10.3.2 細胞への結合
10.3.2.1 ヒト4-1BB発現細胞への結合:休止及び活性化ヒト末梢単核血液白血球(PBMC)
ヒトPBMCを単離し、新たに使用し(例えば休止T細胞)、又は活性化して4-1BBを誘導し、実施例7.1.2で既に記載したように、ヒト4-1BBに対する抗体の結合特性を試験するために使用した。
4-1BB FAP標的化1+1構築物の一価4-1BB結合を、親抗4-1BB特異的huIgG1 P329G LALAクローンの二価4-1BB結合と比較するために、構築物を休止又は活性化ヒト4-1BB発現PBMCとインキュベートし、前に記載したように、PE結合ヒトIgG Fc特異的ヤギIgG F(ab’)で検出した。図39D及び39Fに示すように、一価4-1BB FAP標的化1+1フォーマットへの変換は、親のhuIgG1 P329G LALA構築物と比較して、4-1BB結合のEC50値を増加させ(表67)、MFI値を減少させた(図39B/E及び39C/F)。このEC50の増加及びMFIの減少は、図40に示す結合曲線の曲線下面積(AUC)のほぼ二等分をもたらす。
Figure 0007034066000150
10.3.2.2 ヒトFAP発現細胞への結合
FAP発現腫瘍細胞への結合は、既に9.2.2.2に記載されている。
図41に示すように、クローン25G7及び12B3のDP47標的化1+1抗体又は親huIgG1 P293G LALA抗体ではなく、FAP標的化1+1分子は、ヒトFAP発現細胞に効率的に結合する(図41B/D 41E/F)。従って、1+1構築物もFAP発現細胞に特異的に結合することができるが、一価FAP標的化に起因して、FAP標的化2+2フォーマットよりもわずかに高いEC50を有する(表68及び図41B/D及び41E/F)。しかしながら、これは、結合曲線のAUCにごく僅かな影響しか与えない(図42)。
Figure 0007034066000151
10.3.3.NFκBの活性化
ヒト4-1BB発現レポーター細胞株HeLa-hu4-1BB-NFκB-lucを用いた機能的能力を分析するためのプロトコルは、実施例9.2.3.2に既に記載されている。
FAP(28H1)標的化クローン25G7又は12B3 1+1構築物は、NIH/3T3-huFAP細胞の存在下でレポーター細胞株中のNFκBシグナル伝達経路の活性化をトリガーした(図43F及びI)。対照的に、非標的化コントロール分子(4-1BB(25G7)×DP47 1+1)又は親huIgG1 P329G LALA抗体は、試験した何れの濃度においてもそのような効果を引き起こさなかった。FAP発現腫瘍細胞の非存在下で(図43D及びG)、又はより少ないFAPを発現する腫瘍細胞株(WM-266-4)の存在下で(図43E及びH)、NF-κB活性化が検出できなかったので、FAP標的化抗ヒト1BB 1+1抗体のこの活性は、添加したFAP+細胞の細胞表面でのFAPの高発現に厳密に依存していた。FAP標的化1+1をFAP標的化2+2分子と比較すると、クローン12B3及び25G7は異なる挙動を示す。12B3 FAP標的化1+1構築物は、12B3 FAP標的化2+2構築物より高いEC50を有するが、より高い活性化プラトーも有し(図43F)、従って両方の構築物は同様のAUCを有し(図44A)、一方、25G7 FAP標的化1+1構築物は、25G7 FAP標的化2+2構築物と同じ高い活性化プラトー及びより高いEC50値を有し(図44I)、従ってより小さいAUCを有し(図44A)、例えば25G7 FAP標的化1+1は、25G7 FAP標的化2+2よりも明らかに悪く機能する。理由は、一価の4-1BB結合でより顕著になり得る強い(例えば12B3)及び弱い(例えば25G7)4-1BBバインダー間の違いとすることができる。
Figure 0007034066000152
実施例11
4-1BBへの二価結合及び腫瘍関連抗原(TAA)への一価結合を有する二重特異性抗体の調製、精製及び特徴づけ
11.1.4-1BBへの二価結合及び腫瘍関連抗原(TAA)への一価結合を有する二重特異性抗体の生成(2+1フォーマット)
4-1BBに対する二価結合及びFAPに対する一価結合(2+1とも呼ばれる)を有する二重特異性アゴニスト4-1BB抗体は、図36に示すように調製されている。
この実施例では、構築物の第1の重鎖HC1は、以下の成分:抗4-1BBバインダーのVHCH1、続いて抗FAPバインダーのC末端VL又はVHが融合されたFcノブで構成された。第2の重鎖HC2は、抗4-1BBのVHCH1、続いて抗FAPバインダー(クローン4B9)のC末端のVH又はVLのそれぞれが融合したFcホールで構成された。FAPバインダー4B9の生成及び調製は、国際公開第2012/020006A2号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。4-1BB(12B3、9B11、11D5及び25G7)に対するバインダーを実施例6に記載のように生成した。標的化抗FAP-Fcノブと抗4-1BB-Fcホール鎖との組み合わせは、FAP結合部分及び2つの4-1BB結合Fabを含むヘテロ二量体の生成を可能にする(図36A及び36B)。
国際特許出願番号WO2012/130831(A1)号に記載される方法に従って、Fcガンマ受容体への結合を抑止するために、Pro329Gly、Leu234Ala及びLeu235Ala突然変異がノブ及びホール重鎖の定常領域に導入されている。
二重特異性2+1抗4-1BB 抗FAP huIgG1 P329GLALA抗体は、ポリエチレンイミンを用いてHEK293-EBNA細胞を哺乳動物発現ベクターと同時トランスフェクトすることによって産生された。細胞は、対応する発現ベクターを1:1:1の比(「ベクターノブ重鎖」:「ベクター軽鎖」:「ベクターホール重鎖」)でトランスフェクトした。構築物は、二重特異性の二価抗4-1BB及び抗FAP huIgG1 P329GLALA抗体について記載したように産生及び精製された(実施例9.1を参照のこと)。
ノブに融合したa-FAP VH及びホール鎖に融合したVLを有する2+1抗4-1BB、抗FAP構築物の塩基対及びアミノ酸配列は、それぞれ表70に見出すことができる。
Figure 0007034066000153
Figure 0007034066000154
Figure 0007034066000155
Figure 0007034066000156
Figure 0007034066000157
Figure 0007034066000158
Figure 0007034066000159
Figure 0007034066000160
Figure 0007034066000161
Figure 0007034066000162
Figure 0007034066000163
Figure 0007034066000164
ノブに融合したa-FAP VL及びホール鎖に融合したVHを有する2+1抗4-1BB、抗FAP構築物の塩基対及びアミノ酸配列は、それぞれ表71に見出すことができる。
Figure 0007034066000165
Figure 0007034066000166
Figure 0007034066000167
Figure 0007034066000168
Figure 0007034066000169
Figure 0007034066000170
Figure 0007034066000171
Figure 0007034066000172
Figure 0007034066000173
Figure 0007034066000174
Figure 0007034066000175
11.2.4-1BB及びFAPを標的とする二重特異性一価抗体の結合
11.2.1.表面プラズモン共鳴(同時結合)
ヒト4-1BB Fc(kih)及びヒトFAPへ同時に結合する能力を、表面プラズモン共鳴(SPR)によって評価した。全てのSPR実験をBiacore T200において、ランニングバッファーとしてHBS-EP(0.01MのHEPES pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%の界面活性剤P20、Biacore、Freiburg/Germany)を用いて25℃で行った。
ビオチン化ヒト4-1BB Fc(kih)をストレプトアビジン(SA)センサーチップの異なるフローセルに直接結合させた。最大400の共鳴単位(RU)までの固定化レベルを使用した。4-1BB及びFAPを標的とする二重特異性抗体を、200nMの濃度範囲で30μL/分の流速でフローセルに90秒間通過させ、解離をゼロ秒に設定した。ヒトFAPを、500nMの濃度で90秒間にわたってフローセルを通して30μL/分の流速で第2分析物として注入した。解離を120秒間モニターした。バルク屈折率の差は、タンパク質が固定化されていない基準フローセルで得られた応答を差し引くことによって補正された。
図37B及び37Cに示すように、全ての二重特異性構築物は、ヒト4-1BB及びヒトFAPに同時に結合することができた。
11.2.2 NFκBの活性化
NFκB-レポーター細胞株HeLa-huCD137-NFκB-lucクローン26の生成並びに活性化アッセイの設定は、9.2.3に記載されている。
クローン11D5(図44A-C)又はクローン25G7(図G-I)を含む試験したFAP(4B9)標的2+1構築物は、FAP発現腫瘍細胞の存在下でレポーター細胞株におけるNFκBシグナル伝達経路の活性化を引き起こした。この活性は、NF-κB活性化がFAP発現腫瘍細胞の非存在下では検出されなかったので、腫瘍細胞の細胞表面でのFAPの発現に厳密に依存していた(図43D及びG)。他の試験されたフォーマット(例えば、2+2、1+1)とは異なり、FAP(4B9)標的化2+1もまた、より低いFAP発現WM-266-4細胞の存在下で活性化を誘導することができた(図44E及びH)。NIH/3T3-huFAPクローン19バインダーの存在下では、2+1フォーマットもまたFAP(28H1)標的化2+2又は1+1構築物と比較して優れている(図43F及びI、図44B)。このことは、より強いFAPバインダー(4B9>28H1)及びFAP結合側と4-1BB結合側との間の異なる比(1:2対1:1)で説明することができる。
Figure 0007034066000176

Claims (29)

  1. (a)OX40に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、
    (b)線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分、及び
    (c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
    を含む、二重特異性抗原結合分子であって、
    OX40に特異的に結合することができる少なくとも1つの部分が、
    (i)配列番号2のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号6のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号19のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン;
    (ii)配列番号2のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号7のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号20のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン;
    (iii)配列番号2のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号8のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号21のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン;
    (iv)配列番号2のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号9のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号13のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号16のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号22のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン;
    (v)配列番号3のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号10のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号14のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号17のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号23のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン;
    (vi)配列番号3のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号11のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号14のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号17のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号23のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン;又は
    (vii)配列番号3のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号5のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号12のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号15のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号18のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号24のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン
    を含む、二重特異性抗原結合分子。
  2. OX40に特異的に結合することができる部分が、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35、及び配列番号37からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36、及び配列番号38のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む、請求項1に記載の二重特異性抗原結合分子。
  3. OX40に特異的に結合することができる部分が、
    (i)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
    (ii)配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
    (iii)配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
    (iv)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
    (v)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号34のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、
    (vi)配列番号35のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL、又は
    (vii)配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VL
    を含む、請求項1又は2に記載の二重特異性抗原結合分子。
  4. OX40に特異的に結合することができる部分がFab断片である、請求項1から3の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  5. FAPに特異的に結合することができる部分が、
    (i)配列番号68のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号70のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号72のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号74のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号76のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号78のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン;又は
    (ii)配列番号69のアミノ酸配列からなるCDR-H1、配列番号71のアミノ酸配列からなるCDR-H2、及び配列番号73のアミノ酸配列からなるCDR-H3を含むVHドメイン、並びに配列番号75のアミノ酸配列からなるCDR-L1、配列番号77のアミノ酸配列からなるCDR-L2、及び配列番号79のアミノ酸配列からなるCDR-L3を含むVLドメイン
    を含む、請求項1から4の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  6. (i)OX40に特異的に結合することができる部分が、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35又は配列番号37のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36又は配列番号38のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含み、かつ、
    (ii)FAPに特異的に結合することができる部分が、配列番号80又は配列番号82のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VHと、配列番号81又は配列番号83のアミノ酸配列と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域VLとを含む、請求項1からの何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  7. (i)OX40に特異的に結合することができる部分が、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含み、かつ、
    (ii)FAPに特異的に結合することができる部分が、配列番号82のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域VH及び配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項1からの何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  8. (a)OX40に特異的に結合することができる第1のFab断片、
    (b)FAPに特異的に結合することができる第2のFab断片、及び
    (c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
    を含む、請求項1から7の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  9. FcドメインがIgG、特にIgG1 Fcドメイン又はIgG4 Fcドメインである、請求項1から8の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  10. Fcドメインが、Fc受容体への抗体の結合親和性及び/又はエフェクター機能を低減させる1つ以上のアミノ酸置換を含む、請求項1から9の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  11. Fcドメインが、アミノ酸変異L234A、L235A及びP329Gを有するヒトIgG1サブクラスである(Kabat EUインデックスによる番号付け)、請求項1から10の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  12. Fcドメインが、Fcドメインの第1及び第2のサブユニットの会合を促進する修飾を含む、請求項1から11の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  13. ノブ・イントゥー・ホール法に従って、Fcドメインの第1のサブユニットがノブを含み、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットがホールを含む、請求項1から12の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  14. Fcドメインの第1のサブユニットが、アミノ酸置換S354C及びT366W(Kabat EUインデックスによる番号付け)を含み、かつ、Fcドメインの第2のサブユニットが、アミノ酸置換Y349C、T366S及びY407V(Kabat EUインデックスによる番号付け)を含む、請求項1から13の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子
  15. (a)OX40に特異的に結合することができる2つの部分、
    (b)FAPに特異的に結合することができる2つの部分、及び
    (c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
    を含む、請求項1から14の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  16. 二重特異性抗原結合分子が、OX40及びFAPの両方に対して二価である、請求項15に記載の二重特異性抗原結合分子。
  17. (a)OX40に特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
    (b)FAPに特異的に結合することができる2つの追加のFab断片であって、前記追加のFab断片がそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている2つの追加のFab断片
    を含む、請求項1から14の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  18. FAPに特異的に結合することができる2つの追加のFab断片が、可変ドメインVL及びVHが互いに置換されたクロスオーバーFab断片であり、かつ、VL-CH鎖がそれぞれペプチドリンカーを介して(a)の重鎖のC末端に連結されている、請求項17に記載の二重特異性抗原結合分子。
  19. OX40に特異的に結合することができる2つのFab断片が、OX40に特異的に結合することができる2つのFab断片であり、かつ、FAPに特異的に結合することができる2つの追加のFab断片が、FAPに特異的に結合することができるクロスオーバーFab断片である、請求項17又は18に記載の二重特異性抗原結合分子。
  20. (a)OX40に特異的に結合することができる2つの部分、
    (b)FAPに特異的に結合することができる1つの部分、及び
    (c)安定な会合が可能な第1及び第2のサブユニットからなるFcドメイン
    を含む、請求項1から14の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  21. 二重特異性抗原結合分子が、OX40に対して二価であり、かつ、FAPに対して一価である、請求項20に記載の二重特異性抗原結合分子。
  22. (a)OX40に特異的に結合することができる2つのFab断片とFcドメインとを含む抗体の2つの軽鎖及び2つの重鎖、及び
    (b)FAPに特異的に結合することができるVH及びVLドメインであって、ここで、VHドメインがペプチドリンカーを介して重鎖の1つのC末端に連結され、かつ、VLドメインがペプチドリンカーを介して第2の重鎖のC末端に連結される、VH及びVLドメイン
    を含む、請求項1から14、又は20又は21の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子。
  23. 請求項1から22の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子をコードするポリヌクレオチド。
  24. 請求項1から22の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子と、少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤とを含む、薬学的組成物。
  25. 医薬としての使用のための、請求項1から22の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項24に記載の薬学的組成物。
  26. (i)T細胞応答を刺激することにおける、
    (ii)活性化T細胞の生存を支持することにおける、
    (iii)感染症の治療における、
    (iv)がんの治療における、
    (v)がんの進行を遅延させることにおける、又は
    (vi)がんに罹患している患者の生存を延長することにおける
    使用のための医薬であって、請求項1から22の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項24に記載の薬学的組成物を含む、医薬。
  27. がんの治療における使用のための医薬であって、請求項1から22の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項24に記載の薬学的組成物を含む、医薬。
  28. 化学療法剤、放射線及び/又はがん免疫療法における使用のための他の薬剤と組み合わせて投与される、がんの治療における使用のための医薬であって、請求項1から22の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項24に記載の薬学的組成物を含む、医薬。
  29. 個体における腫瘍細胞の増殖を阻害するための医薬であって、請求項1から22の何れか一項に記載の二重特異性抗原結合分子、又は請求項24に記載の薬学的組成物の有効量を含む、医薬。
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