JP7092881B2 - TriFabコントースボディ - Google Patents
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Description
1974年にKoehlerとMilsteinが最初のモノクローナル抗体を開発して以来、ヒトの治療に適した抗体の開発には、多くの努力が注がれてきた。利用可能になった最初のモノクローナル抗体は、マウスおよびラットで開発された。人間の治療に使用した場合、これらの抗体は、抗齧歯類抗体ゆえの望ましくない副作用を引き起こした。そのような望ましくない副作用を低減し、さらには排除するために、多くの努力が注がれてきた。
(a)第1抗原結合部位が、第1結合ドメインの第1部分と第1結合ドメインの第2部分と第3結合ドメインの第1部分とを含む第1環状融合ポリペプチドによって形成され、ここで、
- 第1結合ドメインの第1部分が、第3結合ドメインの第1部分のN末端に直接または第1ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第1結合ドメインの第2部分が、第3結合ドメインの第1部分のC末端に直接または第2ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第1結合ドメインの第1部分が、重鎖Fabフラグメント(VH1-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL1-CL)であり、ここで、第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には第1結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、かつ
- 第1結合ドメインの第1部分と第1結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第1抗原結合部位を形成し、
(b)第2抗原結合部位が、第2結合ドメインの第1部分と第2結合ドメインの第2部分と第3結合ドメインの第2部分とを含む第2環状融合ポリペプチドによって形成され、ここで、
- 第2結合ドメインの第1部分が、第3結合ドメインの第2部分のN末端に直接または第3ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第2結合ドメインの第2部分が、第3結合ドメインの第2部分のC末端に直接または第4ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH2-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL2-CL)であり、ここで、第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には第2結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、(ここで、第2結合部位の第1部分が第1結合部位の第1部分とは独立して選択され)、
- 第2結合ドメインの第1部分と第2結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第2抗原結合部位を形成し、
(c)第3抗原結合部位が、第3結合ドメインの第1部分および第3結合ドメインの第2部分によって形成され、ここで、
- 第3結合ドメインの第1部分が、可変重鎖-リンカー-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VH3-L-CH3)、または可変軽鎖-リンカー-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VL3-L-CH3)のどちらか一方であり、
- 第1環状融合ポリペプチド中の第3結合ドメインの第1部分が可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドである場合には第3結合ドメインの第2部分が可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドであるか、またはその逆であり、
- 第3結合ドメインの第1部分と第3結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第3抗原結合部位を形成し、
2つの定常重鎖ドメイン3(CH3)が、
(i)一方のCH3ドメインに生成された突起が、他方のCH3ドメインに生成されたくぼみに配置可能であるような、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも大きい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる一方のCH3ドメインにおける突起の生成と、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも小さい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる他方のCH3ドメインにおけるくぼみの生成とによって、もしくは
一方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を正荷電アミノ酸で置換し、かつ他方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を負荷電アミノ酸で置換することによって、または
(ii)CH3ドメイン間にジスルフィド結合が形成されるような、各CH3ドメインにおける少なくとも1つのシステイン残基の導入によって、または
(iii)(i)および(ii)の改変の両方によって、
ヘテロ二量体化を促進するように変更されている、
多重特異性抗体である。
(i)第1結合部位または第2結合部位の第1部分のCH1ドメインのC末端は第3結合ドメインの部分のN末端にコンジュゲートされ、かつ第1結合部位または第2結合部位の第2部分のVLドメインのN末端は第3結合ドメインのC末端にコンジュゲートされるか、または
(ii)第1結合部位または第2結合部位の第1部分のVHドメインのC末端は第3結合ドメインの部分のN末端にコンジュゲートされ、かつ第1結合部位または第2結合部位の第2部分のCLドメインのN末端は第3結合ドメインのC末端にコンジュゲートされる。
- VHの44番目およびVLの100番目、
- VHの105番目およびVLの43番目、または
- VHの101番目およびVLの100番目。
N末端からC末端に向かって、第1結合ドメインの第1部分としての重鎖Fabフラグメント(VH-CH1)、SEQ ID NO:38のリンカー、第3結合ドメインの第1部分としての、CH3ドメインが突然変異T366W(任意でさらなる突然変異S354CまたはY349C)を含む可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド、SEQ ID NO:16のリンカー、および第1結合ドメインの第2部分としての軽鎖Fabフラグメント(VL-CL)を含む、第1環状融合ポリペプチドと、
N末端からC末端に向かって、第2結合ドメインの第1部分としての軽鎖Fabフラグメント(VL-CL)、SEQ ID NO:38のリンカー、第3結合ドメインの第2部分としての、CH3ドメインが突然変異T366S、L368A、およびY407V(任意でさらなる突然変異Y349CまたはS354C)を含む可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド、SEQ ID NO:16のリンカー、および第2結合ドメインの第2部分としての重鎖Fabフラグメント(VH-CH1)を含む、第2環状融合ポリペプチドと
を含み(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、かつ
第3結合部位はヒトCD3またはCD4またはCD28に特異的に結合する。
(a)第1抗原結合部位は、第1環状融合ポリペプチドの第1抗体重鎖可変ドメイン(VH1)と第1抗体軽鎖可変ドメイン(VL1)との対(VH1/VL1対)によって形成され、ここで、
- VH1は第1重鎖Fabフラグメント(VH1-CH1)の一部であり、かつVL1は第1軽鎖Fabフラグメント(VL1-CL)の一部であり、
- VH1-CH1は、第1ペプチド性リンカーを介して第1可変ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(V3-L-CH3)のN末端またはC末端のどちらか一方にコンジュゲートされており、かつVL1-CLは第2ペプチド性リンカーを介して第1 V3-L-CH3のそれぞれの他端にコンジュゲートされており、
- VH1-CH1とVL1-CLは、互いに連結されてVH1/VL1対を形成し、
(b)第2抗原結合部位は、第2環状融合ポリペプチドの第2抗体重鎖可変ドメイン(VH2)と第2抗体軽鎖可変ドメイン(VL2)との対(VH2/VL2対)によって形成され、ここで、
- VH2は第2重鎖Fabフラグメント(VH2-CH1)の一部であり、かつVL2は第2軽鎖Fabフラグメント(VL2-CL)の一部であり、
- VH2-CH1は、第3ペプチド性リンカーを介して第2可変ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(V3-L-CH3)のN末端またはC末端のどちらか一方にコンジュゲートされており、かつVL2-CLは第4ペプチド性リンカーを介して第2 V3-L-CH3のそれぞれの他端にコンジュゲートされており、
- VH2-CH1とVL2-CLは、互いに連結されてVH2/VL2対を形成し、
(c)第3抗原結合部位は第1 V3-L-CH3および第2 V3-L-CH3によって形成され、ここで、
- 第1 V3-L-CH3は、可変重鎖ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(VH3-L-CH3)、または可変軽鎖ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(VL3-L-CH3)のどちらか一方であり、
- 第1 V3-L-CH3が可変軽鎖ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチドである場合には第2 V3-CH3は可変重鎖ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチドであるかまたはその逆であり、
- VH3-L-CH3とVL3-L-CH3は、互いに連結されてVH3/VL3対を形成し、
2つの抗体定常ドメイン3(CH3)は、一方のCH3に突然変異T366Wと任意で突然変異S354Cとを導入し、かつそれぞれ他方のCH3に突然変異T366S、L368A、およびY407Vと任意で突然変異Y349Cとを導入することによって、ヘテロ二量体化を促進するように変更されており(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)、
多重特異性抗体は抗体定常ドメイン2(CH2)およびヒンジ領域を欠いている。
[本発明1001]
3つの抗原結合部位を含みかつ2つの環状融合ポリペプチドからなる、多重特異性抗体であって、
(a)第1環状融合ポリペプチドが、第1結合ドメインの第1部分、第1結合ドメインの第2部分、および第3結合ドメインの第1部分を含み、ここで、
- 該第1結合ドメインの第1部分が、該第3結合ドメインの第1部分のN末端に直接または第1ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 該第1結合ドメインの第2部分が、該第3結合ドメインの第1部分のC末端に直接または第2ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 該第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH1-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL1-CL1)であり、ここで、該第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には該第1結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、かつ
- 該第1結合ドメインの第1部分と該第1結合ドメインの第2部分が、互いに連結されており、かつ全体として第1抗原結合部位であり、
(b)第2環状融合ポリペプチドが、第2結合ドメインの第1部分、第2結合ドメインの第2部分、および該第3結合ドメインの第2部分を含み、ここで、
- 該第2結合ドメインの第1部分が、該第3結合ドメインの第2部分のN末端に直接または第3ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 該第2結合ドメインの第2部分が、該第3結合ドメインの第2部分のC末端に直接または第4ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 該第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH2-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL2-CL1)であり、ここで、該第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には該第2結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、
- 該第2結合ドメインの第1部分と該第2結合ドメインの第2部分が、互いに連結されており、かつ全体として第2抗原結合部位であり、
(c)該第3結合ドメインの第1部分と該第3結合ドメインの第2部分が全体として第3抗原結合部位であり、ここで、
- 該第3結合ドメインの第1部分が、可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VH3-CH3)または可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VL3-CH3)のどちらか一方であり、
- 該第2結合ドメインの第1部分が可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドである場合には該第3結合ドメインの第2部分が可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドであるか、またはその逆であり、
- 該第3結合ドメインの第1部分と該第3結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第3抗原結合部位を形成し、
2つの定常重鎖ドメイン3(CH3)が、
(i)一方のCH3ドメインに生成された突起が、他方のCH3ドメインに生成されたくぼみに配置可能であるような、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも大きい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる一方のCH3ドメインにおける突起の生成と、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも小さい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる他方のCH3ドメインにおけるくぼみの生成とによって、もしくは
一方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を正荷電アミノ酸で置換し、かつ他方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を負荷電アミノ酸で置換することによって、または
(ii)CH3ドメイン間にジスルフィド結合が形成されるような、各CH3ドメインにおける少なくとも1つのシステイン残基の導入によって、または
(iv)(i)および(ii)の改変の両方によって、
ヘテロ二量体化を促進するように変更されており、
該多重特異性抗体が定常重鎖ドメイン2(CH2)およびヒンジ領域を欠いている、
該多重特異性抗体。
[本発明1002]
前記第1抗原結合部位および/または前記第2抗原結合部位および/または前記第3抗原結合部位が互いに独立して、VHドメインとVLドメインの間にジスルフィド結合を形成するために以下の位置(ナンバリングはKabatに従う)においてシステイン残基を導入することによって、ジスルフィドで安定化されている、本発明1001の多重特異性抗体:
- VHの44番目およびVLの100番目、
- VHの105番目およびVLの43番目、または
- VHの101番目およびVLの100番目。
[本発明1003]
前記第1ペプチド性リンカー、第2ペプチド性リンカー、第3ペプチド性リンカー、および第4ペプチド性リンカーが、少なくとも5個のアミノ酸のペプチドである、本発明1001または1002の多重特異性抗体。
[本発明1004]
前記第1ペプチド性リンカーおよび第3ペプチド性リンカーがSEQ ID NO:38のアミノ酸配列を有し、かつ前記第2ペプチド性リンカーおよび第4ペプチド性リンカーがSEQ ID NO:16のアミノ酸配列を有する、本発明1001~1003のいずれかの多重特異性抗体。
[本発明1005]
VH3ドメインのC末端が一方のCH3ドメインのN末端に直接接続されており、かつVL3ドメインのC末端が他方のCH3ドメインのN末端に直接接続されている、本発明1001~1004のいずれかの多重特異性抗体。
[本発明1006]
三価である、本発明1001~1005のいずれかの多重特異性抗体。
[本発明1007]
二重特異性である(前記第1結合部位が第1抗原に結合し、前記第2結合部位が第2抗原に結合し、かつ前記第3結合部位が第3抗原に結合し、ここで、第1抗原、第2抗原、および第3抗原のうちの2つが同じ抗原でありかつ残りの抗原が異なる抗原である)か、または、三重特異性である(前記第1結合部位が第1抗原に結合し、前記第2結合部位が第2抗原に結合し、かつ前記第3結合部位が第3抗原に結合し、ここで、第1抗原、第2抗原、および第3抗原が異なる抗原である)、本発明1001~1006のいずれかの多重特異性抗体。
[本発明1008]
前記第1結合ドメインの第1部分と該第1結合ドメインの第2部分が、ジスルフィド結合によって互いに共有結合的に連結されており、かつ/または前記第2結合ドメインの第1部分と該第2結合ドメインの第2部分がジスルフィド結合によって互いに共有結合的に連結されている、本発明1001~1007のいずれかの多重特異性抗体。
[本発明1009]
前記第3結合部位がヒトCD3に特異的に結合する、本発明1001~1008のいずれかの多重特異性抗体。
[本発明1010]
以下の工程を含む、本発明1001~1009のいずれかの多重特異性抗体の調製のための方法:
- 該多重特異性抗体をコードする核酸を含む発現ベクターで宿主細胞を形質転換する工程、
- 該多重特異性抗体の合成を可能にする条件下で該宿主細胞を培養する工程、および
- 宿主細胞培養物から該多重特異性抗体を回収する工程。
[本発明1011]
本発明1010の方法によって産生される多重特異性抗体。
[本発明1012]
本発明1001~1009のいずれかの多重特異性抗体のポリペプチドをコードする一組の核酸。
[本発明1013]
本発明1012の核酸を含む発現ベクター、または、それぞれが本発明1012の核酸のうちの1つを含む一組の発現ベクター。
[本発明1014]
本発明1012の核酸を含む宿主細胞。
[本発明1015]
少なくとも1つの薬学的に許容される担体と任意で組み合わせて本発明1001~1009のいずれかの多重特異性抗体を含む、薬学的組成物。
I. 定義
ノブ・イントゥ・ホール(knob into hole)二量体化モジュールおよび抗体工学におけるそれらの使用は、Carter P.; Ridgway J.B.B.; Presta L.G.: Immunotechnology, Volume 2, Number 1, February 1996 , pp.73-73(1)に記載されている。
のアミノ酸配列を含む。
のアミノ酸配列を含む。CH2ドメインは、別のドメインと密接には対を形成していない点でユニークである。むしろ、無傷のネイティブFc領域の2つのCH2ドメインの間には、2つのN結合型分岐糖質鎖が差し挟まれている。この糖質はドメイン-ドメイン対形成の代用となって、CH2ドメインの安定化に役立つことができると推測されている。Burton, Mol. Immunol. 22 (1985) 161-206。
- FcγRI(CD64)は、単量体IgGに高いアフィニティーで結合し、マクロファージ、単球、好中球および好酸球上に発現する。アミノ酸残基E233~G236、P238、D265、N297、A327、およびP329(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のうちの少なくとも1つにおけるIgGのFc領域中の改変は、FcγRIへの結合を低減する。IgG1およびIgG4中に置換された233~236番目のIgG2残基は、FcγRIへの結合を103分の1に低減し、抗体感作赤血球細胞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、複合体化したIgGに、中~低アフィニティーで結合し、広く発現している。この受容体は2つのサブタイプFcγRIIAおよび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)に見いだされ、死滅プロセスを活性化することができるようである。FcγRIIBは、阻害プロセスにおいて役割を果たすと思われ、B細胞、マクロファージならびに肥満細胞および好酸球上に見いだされる。これは、B細胞上では、さらなる免疫グロブリン産生および例えばIgEクラスへのアイソタイプスイッチングを抑制する機能を果たすようである。FcγRIIBは、マクロファージ上では、FcγRIIAによって媒介される貪食を阻害するように作用する。このB型は、好酸球および肥満細胞上では、IgEがその別個の受容体に結合することによるこれらの細胞の活性化を抑制するのに役立ちうる。FcγRIIAに対する結合の低減は、例えばアミノ酸残基E233~G236、P238、D265、N297、A327、P329、D270、Q295、A327、R292、およびK414(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のうちの少なくとも1つに突然変異を有するIgG Fc領域を含む抗体に見いだされる。
- FcγRIII(CD16)は中~低アフィニティーでIgGに結合し、2つのタイプが存在する。FcγRIIIAはNK細胞、マクロファージ、好中球ならびに一部の単球およびT細胞上に見いだされ、ADCCを媒介する。FcγRIIIBは好中球に高発現している。FcγRIIIA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、およびD376(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のうちの少なくとも1つに突然変異を有するIgG Fc領域を含む抗体に見いだされる。
などの、5個のアミノ酸までの小さな繰り返し単位で、配置される。この小さな繰り返し単位は、2~5回繰り返して、例えば
などのマルチマー単位を形成することができる。マルチマー単位のアミノ末端および/またはカルボキシ末端には、任意の天然アミノ酸を6個まで追加することができる。他の合成ペプチド性リンカーは、例えば、リンカー
中のセリンなどの、10~20回繰り返される単一アミノ酸で構成され、アミノ末端および/またはカルボキシ末端に任意の天然アミノ酸をさらに6個まで含みうる。すべてのペプチド性リンカーは核酸分子によってコードすることができるので、組換え発現させることができる。リンカーはそれ自体がペプチドであるから、抗融合性ペプチド(antifusogenic peptide)は、2つのアミノ酸の間に形成されるペプチド結合によって、リンカーに接続される。
本明細書において、それぞれがVH/VL対を含む2つの環状融合ポリペプチドを含み、それによって第1結合部位および第2結合部位を含む、多重特異性抗体であって、2つの環状融合ポリペプチドの会合により第3 VH/VL対が形成され、それによって第3結合部位が形成される、多重特異性抗体を報告する。
(a)第1抗原結合部位が、第1結合ドメインの第1部分と、第1結合ドメインの第2部分と第3結合ドメインの第1部分とを含む第1環状融合ポリペプチドによって形成され、ここで、
- 第1結合ドメインの第1部分が、第3結合ドメインの第1部分のN末端に直接または第1ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第1結合ドメインの第2部分が、第3結合ドメインの第1部分のC末端に直接または第2ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH1-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL1-CL)であり、ここで、第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には第1結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、
- 第1結合ドメインの第1部分と第1結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第1抗原結合部位を形成し、
(b)第2抗原結合部位が、第2結合ドメインの第1部分と第2結合ドメインの第2部分と第3結合ドメインの第2部分とを含む第2環状融合ポリペプチドによって形成され、ここで、
- 第2結合ドメインの第1部分が、第3結合ドメインの第2部分のN末端に直接または第3ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第2結合ドメインの第2部分が、第3結合ドメインの第2部分のC末端に直接または第4ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH2-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL2-CL)であり、ここで、第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には第2結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、
- 第2結合ドメインの第1部分と第2結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第2抗原結合部位を形成し、
(c)第3抗原結合部位が、第3結合ドメインの第1部分および第3結合ドメインの第2部分によって形成され、ここで、
- 第3結合ドメインの第1部分が、可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VH3-CH3)、または可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VL3-CH3)のどちらか一方であり、
- 第1環状融合ポリペプチド中の第2結合ドメインの第1部分が可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドである場合には第3結合ドメインの第2部分が可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドであるか、またはその逆であり、
- 第3結合ドメインの第1部分と第3結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第3抗原結合部位を形成し、
2つの定常重鎖ドメイン3(CH3)が、
(i)一方のCH3ドメインに生成された突起が、他方のCH3ドメインに生成されたくぼみに配置され可能であるような、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも大きい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる一方のCH3ドメインにおける突起の生成と、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも小さい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる他方のCH3ドメインにおけるくぼみの生成とによって、もしくは
一方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を正荷電アミノ酸で置換し、かつ他方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を負荷電アミノ酸で置換することによって、または
(ii)CH3ドメイン間にジスルフィド結合が形成されるような、各CH3ドメインにおける少なくとも1つのシステイン残基の導入によって、または
(iii)(i)および(ii)の改変の両方によって、
ヘテロ二量体化を促進するように変更されており、
多重特異性抗体が定常重鎖ドメイン2(CH2)およびヒンジ領域を欠いている、
多重特異性抗体が開示される。
(a)第1抗原結合部位は、第1環状融合ポリペプチドの第1抗体重鎖可変ドメイン(VH1)と第1抗体軽鎖可変ドメイン(VL1)との対(VH1/VL1対)によって形成され、ここで、
- VH1は第1重鎖Fabフラグメント(VH1-CH1)の一部であり、かつVL1は第1軽鎖Fabフラグメント(VL1-CL)の一部であり、
- VH1-CH1は、第1ペプチド性リンカーを介して第1可変ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(V3-L-CH3)のN末端またはC末端のどちらか一方にコンジュゲートされており、かつVL1-CLは第2ペプチド性リンカーを介して第1 V3-CH3のそれぞれの他端にコンジュゲートされており、
- VH1-CH1とVL1-CLは、互いに連結されてVH1/VL1対を形成し、
(b)第2抗原結合部位は、第2環状融合ポリペプチドの第2抗体重鎖可変ドメイン(VH2)と第2抗体軽鎖可変ドメイン(VL2)との対(VH2/VL2対)によって形成され、ここで、
- VH2は第2重鎖Fabフラグメント(VH2-CH1)の一部であり、かつVL2は第2軽鎖Fabフラグメント(VL2-CL)の一部であり、
- VH2-CH1は、第3ペプチド性リンカーを介して第2可変ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(V3-L-CH3)のN末端またはC末端のどちらか一方にコンジュゲートされており、かつVL2-CLは、第4ペプチド性リンカーを介して第2 V3-CH3のそれぞれの他端にコンジュゲートされており、
- VH2-CH1とVL2-CLは、互いに連結されてVH2/VL2対を形成し、
(c)第3抗原結合部位は第1 V3-L-CH3および第2 V3-L-CH3によって形成され、ここで、
- 第1 V3-L-CH3は、可変重鎖ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(VH3-L-CH3)、または可変軽鎖ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(VL3-L-CH3)のどちらか一方であり、
- 第1 V3-L-CH3が可変軽鎖ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチドである場合には第2 V3-L-CH3は可変重鎖ドメイン-リンカー-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチドであるか、またはその逆であり、
- VH3-L-CH3とVL3-L-CH3は、互いに連結されてVH3/VL3対を形成し、
2つの抗体定常ドメイン3(CH3)は、一方のCH3に突然変異T366Wと任意で突然変異S354Cとを導入し、それぞれ他方のCH3に突然変異T366S、L368A、およびY407Vと任意で突然変異Y349Cとを導入することによって、ヘテロ二量体化を促進するように変更されており(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)、
多重特異性抗体は抗体定常ドメイン2(CH2)およびヒンジ領域を欠いている。
単一特異性二環状融合ポリペプチドは、2つの環状融合ポリペプチドを含み、それら環状融合ポリペプチドのそれぞれは、同じ標的上の同じエピトープに特異的に結合する、すなわち同じ結合部位を含む。
二重特異性多環状融合ポリペプチドは、2つの環状融合ポリペプチドを含み、環状融合ポリペプチドのそれぞれは、異なる標的および/または同じ標的上の異なるエピトープに特異的に結合する、すなわち特異性が異なる少なくとも2つの結合部位を含む。
VH-out-ノブ=SEQ ID NO:28、
VH-in-ノブ=SEQ ID NO:29、
VH-out-ホール=SEQ ID NO:30、
VH-out-ホール-CH-CL交差=SEQ ID NO:31、
VH-in-ホール-VH-VL交差=SEQ ID NO:32。
本発明の例示的多重特異性抗体のデザインおよび組成を図9に示す。3つの結合部位を含むそのような抗体はTriFabコントースボディと呼ぶことができる。
抗LeY抗体VH-CH1-ペプチド性リンカー1-抗ビオチン抗体VL-リンカー-ノブ突然変異を有するCH3-ペプチド性リンカー2-抗LeY抗体VL-CL(κ)。
抗LeY抗体VH-CH1-ペプチド性リンカー1-抗ビオチン抗体VL-リンカー-ホール突然変異を有するCH3-ペプチド性リンカー2-抗LeY抗体VL-CL(κ)。
(a)第1環状融合ポリペプチドが、第1結合ドメインの第1部分、第1結合ドメインの第2部分、および第3結合ドメインの第1部分を含み、ここで、
- 第1結合ドメインの第1部分が、第3結合ドメインの第1部分のN末端に直接または第1ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第1結合ドメインの第2部分が、第3結合ドメインの第1部分のC末端に直接または第2ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH1-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL1-CL)であり、ここで、第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には第1結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、
- 第1結合ドメインの第1部分と第1結合ドメインの第2部分が、互いに連結されており、かつ全体として第1抗原結合部位であり、
(b)第2環状融合ポリペプチドが、第2結合ドメインの第1部分、第2結合ドメインの第2部分、および第3結合ドメインの第2部分を含み、ここで、
- 第2結合ドメインの第1部分が、第3結合ドメインの第2部分のN末端に直接または第3ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第2結合ドメインの第2部分が、第3結合ドメインの第2部分のC末端に直接または第4ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH2-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL2-CL)であり、ここで、第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には第2結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、
- 第2結合ドメインの第1部分と第2結合ドメインの第2部分が、互いに連結されており、かつ全体として第2抗原結合部位であり、
(c)第3結合ドメインの第1部分と第3結合ドメインの第2部分が全体として第3抗原結合部位であり、ここで、
- 第3結合ドメインの第1部分が、可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VH3-CH3)、または可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VL3-CH3)のどちらか一方であり、
- 第1環状融合ポリペプチド中の第2結合ドメインの第1部分が可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドである場合には第3結合ドメインの第2部分が可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドであるか、またはその逆であり、
- 第3結合ドメインの第1部分と第3結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第3抗原結合部位を形成し、
2つの定常重鎖ドメイン3(CH3)が、
(i)一方のCH3ドメインに生成された突起が、他方のCH3ドメインに生成されたくぼみに配置可能であるような、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも大きい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる一方のCH3ドメインにおける突起の生成と、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも小さい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる他方のCH3ドメインにおけるくぼみの生成とによって、もしくは
一方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を正荷電アミノ酸で置換し、かつ他方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を負荷電アミノ酸で置換することによって、または
(ii)CH3ドメイン間にジスルフィド結合が形成されるような、各CH3ドメインにおける少なくとも1つのシステイン残基の導入によって、または
(iii)(i)および(ii)の改変の両方によって、
ヘテロ二量体化を促進するように変更されており、
多重特異性抗体が定常重鎖ドメイン2(CH2)およびヒンジ領域を欠いている、
多重特異性抗体が開示される。
(i)第1結合部位または第2結合部位の第1部分のCH1ドメインのC末端は第3結合ドメインの部分のN末端にコンジュゲートされ、かつ第1結合部位または第2結合部位の第2部分のVLドメインのN末端は第3結合ドメインのC末端にコンジュゲートされるか、または
(ii)第1結合部位または第2結合部位の第1部分のVHドメインのC末端は第3結合ドメインの部分のN末端にコンジュゲートされ、かつ第1結合部位または第2結合部位の第2部分のCLドメインのN末端は第3結合ドメインのC末端にコンジュゲートされる。
- VHの44番目およびVLの100番目、
- VHの105番目およびVLの43番目、または
- VHの101番目およびVLの100番目。
(a)第1抗原結合部位が、第1環状融合ポリペプチドの第1抗体重鎖可変ドメイン(VH1)と第1抗体軽鎖可変ドメイン(VL1)との対(VH1/VL1対)によって形成され、ここで、
- VH1が第1重鎖Fabフラグメント(VH1-CH1)の一部であり、かつVL1が第1軽鎖Fabフラグメント(VL1-CL)の一部であり、
- VH1-CH1が、第1ペプチド性リンカーを介して第1可変ドメイン-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(V3-CH3)のN末端またはC末端のどちらか一方にコンジュゲートされており、かつVL1-CLが第2ペプチド性リンカーを介して第1 V3-CH3のそれぞれの他端にコンジュゲートされており、
- VH1-CH1とVL1-CLが、互いに連結されてVH1/VL1対を形成し、
(b)第2抗原結合部位が、第2環状融合ポリペプチドの第2抗体重鎖可変ドメイン(VH2)と第2抗体軽鎖可変ドメイン(VL2)との対(VH2/VL2対)によって形成され、ここで、
- VH2が第2重鎖Fabフラグメント(VH2-CH1)の一部であり、かつVL2が第2軽鎖Fabフラグメント(VL2-CL)の一部であり、
- VH2-CH1が、第3ペプチド性リンカーを介して第2可変ドメイン-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(V3-CH3)のN末端またはC末端のどちらか一方にコンジュゲートされており、かつVL2-CLが第4ペプチド性リンカーを介して第2 V3-CH3のそれぞれの他端にコンジュゲートされており、
- VH2-CH1とVL2-CLが、互いに連結されてVH2/VL2対を形成し、
(c)第3抗原結合部位が第1 V3-CH3および第2 V3-CH3によって形成され、ここで、
- 第1 V3-CH3が、可変重鎖-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(VH3-CH3)または可変軽鎖-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチド(VL3-CH3)のどちらか一方であり、
- 第1 V3-CH3が可変軽鎖-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチドである場合には第2 V3-CH3が可変重鎖-抗体定常ドメイン3融合ポリペプチドであるか、またはその逆であり、
- VH3-CH3とVL3-CH3が、互いに連結されてVH3/VL3対を形成し、
一方のCH3に突然変異T366Wと任意で突然変異S354Cとを導入し、それぞれ他方のCH3に突然変異T366S、L368A、およびY407Vと任意で突然変異Y349Cとを導入することによって、2つの抗体定常ドメイン3(CH3)がヘテロ二量体化を促進するように変更されており(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)、
多重特異性抗体が抗体定常ドメイン2(CH2)およびヒンジ領域を欠いている、
多重特異性抗体である。
多重特異性抗体は、
(a)N末端からC末端に向かって
(i)第1可変重鎖ドメイン(VH1)、
(ii)抗体重鎖定常ドメイン1(CH1)、
(iii)第1ペプチド性リンカー、
(iv)第2可変重鎖ドメイン(VH2)、
(v)第1 CH3ドメイン(CH31)、
(vi)第2ペプチド性リンカー、
(vii)第1可変軽鎖ドメイン(VL1)、および
(viii)抗体軽鎖定常ドメイン(CL)
を含む、第1環状融合ポリペプチドであって、
(i)および(vii)において特定されたドメインが、互いに連結されており、かつ第1抗原に特異的に結合する第1 VH/VL対である、第1環状融合ポリペプチドと、
(b)N末端からC末端に向かって
(i)第3可変重鎖ドメイン(VH3)、
(ii)抗体重鎖定常ドメイン1(CH1)、
(iii)第3ペプチド性リンカー、
(iv)第2可変軽鎖ドメイン(VL2)、
(v)第2 CH3ドメイン(CH32)、
(vi)第4ペプチド性リンカー、
(vii)第3可変軽鎖ドメイン(VL3)、および
(viii)抗体軽鎖定常ドメイン(CL)
を含む第2環状融合ポリペプチドであって、
(i)および(vii)において特定されたドメインは互いに連結されており、かつ第2抗原に特異的に結合する第2 VH/VL対である、第2環状融合ポリペプチドと
を含み/それらからなり、
一方のCH3ドメインに生成された突起が、他方のCH3ドメインに生成されたくぼみに配置可能であるような、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも大きい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる第1 CH3ドメインにおける突起の生成と、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも小さい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる第2 CH3ドメインにおけるくぼみの生成とによって、CH3ドメインは、ヘテロ二量体化を促進するように変更されており、
(a)の(v)および(b)の(v)において特定されたドメインはジスルフィド結合によって互いにコンジュゲートされ(て、第1環状融合ポリペプチドと第2融合ポリペプチドの二量体を形成し)、かつ
(a)の(iv)および(b)の(iv)において特定されたドメインは、互いにコンジュゲートされており、かつ第3抗原に特異的に結合する第3 VH/VL対である。
III.1. 抗体フラグメント由来の結合部位
ある特定の態様において、本明細書において報告する多重特異性抗体中の結合部位はそれぞれ、抗体重鎖可変ドメイン(VH)および抗体軽鎖可変ドメイン(VL)から構成される。
ある特定の態様において、多重特異性抗体中の結合部位のうちの1つまたは2つは、キメラ抗体、例えばヒト化抗体に由来するキメラドメインである。
(a) アミノ酸残基26~32(L1)、50~52(L2)、91~96(L3)、26~32(H1)、53~55(H2)および96~101(H3)に存在する超可変ループ(Chothia, C. and Lesk, A.M., J. Mol. Biol. 196 (1987) 901-917);
(b) アミノ酸残基24~34(L1)、50~56(L2)、89~97(L3)、31~35b(H1)、50~65(H2)および95~102(H3)に存在するCDR(Kabat, E.A. et al, Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991), NIH Publication 91-3242);
(c) アミノ酸残基27c~36(L1)、46~55(L2)、89~96(L3)、30~35b(H1)、47~58(H2)および93~101(H3)に存在する抗原接触部(MacCallum et al. J. Mol. Biol. 262:732-745 (1996));および
(d) アミノ酸残基46~56(L2)、47~56(L2)、48~56(L2)、49~56(L2)、26~35(H1)、26~35b(H1)、49~65(H2)、93~102(H3)および94~102(H3)を含む(a)、(b)、および/または(c)の組み合わせ
を含む。
ある特定の態様において、多重特異性抗体中の結合部位のうちの1つまたは2つは、抗体重鎖可変ドメイン(VH)および抗体軽鎖可変ドメイン(VL)から構成される。ある特定の態様において、可変ドメインはヒト抗体に由来する。
ある特定の態様において、多重特異性抗体中の結合部位のうちの1つまたは2つは、抗体重鎖可変ドメイン(VH)および抗体軽鎖可変ドメイン(VL)から構成される。ある特定の態様において、可変ドメインは、1種類または複数種類の所望の活性を有する抗体について、コンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることによって単離される。
2つの環状融合ポリペプチドが正しく会合して本明細書で報告される多重特異性抗体を形成することを確実にするためには、さまざまな技術を使用することができる。それらの一つは、いわゆる「ノブ・イン・ホール」工学である(例えばUS 5,731,168)。多環状融合ポリペプチドは、Fcヘテロ二量体分子を作製するために静電ステアリング効果を工作すること(WO 2009/089004); 2つまたはそれ以上の環状融合ポリペプチドを架橋すること(例えばUS 4,676,980およびBrennan, M. et al, Science 229 (1985) 81-83参照);ロイシンジッパーを用いて二環状融合ポリペプチドを産生すること(例えばKostelny, S.A. et al, J. Immunol. 148 (1992) 1547-1553参照)によって、作製してもよい。
- 一方のポリペプチドのCH3ドメインでは境界面中に位置する一組のアミノ酸の中から少なくとも1つのアミノ酸残基が、この元のアミノ酸残基よりも大きい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それによって境界面内に突起を生成し、突起が、一方のポリペプチドのCH3ドメイン中に位置しており、かつ突起が、境界面内で他方のポリペプチドのCH3ドメイン中に位置するくぼみ内に配置可能であり、かつ
- 他方のポリペプチドのCH3ドメインでは境界面中に位置する一組のアミノ酸の中から少なくとも1つのアミノ酸残基が、この元のアミノ酸残基よりも小さい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それによって境界面内にくぼみを生成し、くぼみが、他方のポリペプチドのCH3ドメイン中に位置し、かつそのくぼみ内に、一方のポリペプチドのCH3ドメイン中に位置する境界面内の突起が配置可能である、
CH3(KiH)操作多重特異性抗体に関する。
- 一方のポリペプチドのCH3ドメインでは境界面中に位置する一組のアミノ酸の中から少なくとも1つのアミノ酸残基が、この元のアミノ酸残基よりも大きい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それによって境界面内に突起を生成し、突起が一方のポリペプチドのCH3ドメイン中に位置し、かつ突起が、境界面内で他方のポリペプチドのCH3ドメイン中に位置するくぼみ内に配置可能であり、かつ
- 他方のポリペプチドのCH3ドメインでは境界面中に位置する一組のアミノ酸の中から少なくとも1つのアミノ酸残基が、この元のアミノ酸残基よりも小さい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換され、それによってくぼみを境界面内に生成し、くぼみが他方のポリペプチドのCH3ドメイン中に位置し、かつそのくぼみ内に一方のポリペプチドのCH3ドメイン中に位置する境界面内の突起が配置可能であり、かつ
- 一方のポリペプチドのCH3ドメインでは境界面中に位置する一組のアミノ酸の中から第1アミノ酸がシステインで置換され、かつ他方のポリペプチドのCH3ドメインでは境界面中に位置する一組のアミノ酸の中から第2アミノ酸がシステインで置換され、導入されたシステイン残基によって一方のポリペプチドのCH3ドメインと他方のポリペプチドのCH3ドメインとの間にジスルフィド架橋が形成されうるように第2アミノ酸が境界面内で第1アミノ酸と向かい合っている、
CH3(KSS)操作多重特異性抗体に関する。
- 一方のポリペプチドのCH3ドメインでは、境界面中に位置する一組のアミノ酸のうち、第1アミノ酸は正荷電アミノ酸で置換され、かつ
- 他方のポリペプチドのCH3ドメインでは、境界面中に位置する一組のアミノ酸のうち、第2アミノ酸は負荷電アミノ酸によって置換され、
- 一方のポリペプチドのCH3ドメインでは、境界面中に位置する一組のアミノ酸のうち、第1アミノ酸がシステインで置換され、他方のポリペプチドのCH3ドメインでは、境界面中に位置する一組のアミノ酸のうち、第2アミノ酸がシステインで置換され、導入されたシステイン残基によって一方のポリペプチドのCH3ドメインと他方のポリペプチドのCH3ドメインの間にジスルフィド架橋が形成されうるように、第2アミノ酸は境界面内で第1アミノ酸と向かい合っている、
CH3(+/-/SS)操作多重特異性抗体に関する。
- VH3の44番目およびVL3の100番目、
- VH3の105番目およびVL3の43番目、または
- VH3の101番目およびVL3の100番目。
- VHの44番目およびVLの100番目、
- VHの105番目およびVLの43番目、または
- VHの101番目およびVLの100番目。
- VH3の44番目およびVL3の100番目、
- VH3の105番目およびVL3の43番目、または
- VH3の101番目およびVL3の100番目。
- VH3の44番目およびVL3の100番目、
- VH3の105番目およびVL3の43番目、または
- VH3の101番目およびVL3の100番目。
- VH3の44番目およびVL3の100番目、
- VH3の105番目およびVL3の43番目、または
- VH3の101番目およびVL3の100番目。
- N、R、Q、K、D、E、およびWから選択されるアミノ酸による411番目(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のアミノ酸Tの置換、
- R、W、YおよびKから選択されるアミノ酸による399番目(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のアミノ酸Dの置換、
- E、D、R、およびKから選択されるアミノ酸による400番目(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のアミノ酸Sの置換、
- I、M、T、S、V、およびWから選択されるアミノ酸による405番目(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のアミノ酸Fの置換、
- R、K、およびDから選択されるアミノ酸による390番目(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のアミノ酸Nの置換、ならびに
- V、M、R、L、F、およびEから選択されるアミノ酸による392番目(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)のアミノ酸Kの置換
である。
本発明の多重特異性抗体は、例えばUS 4,816,567に記載されているように、組換えの方法および組成物を使って産生することができる。一態様では、本明細書に記載の多重特異性抗体をコードする1つまたは複数の単離された核酸が提供される。そのような核酸は、1つの環状融合ポリペプチドを含むアミノ酸配列を、また任意で第2環状融合ポリペプチドを含むアミノ酸配列を(例えば二環状融合ポリペプチドの第1環状融合ポリペプチドおよび第2環状融合ポリペプチドを)コードしうる。さらなる一態様では、そのような核酸を含む1つまたは複数のベクター(例えば発現ベクター)が提供される。さらなる一態様では、そのような核酸を含む宿主細胞が提供される。そのような一態様において、宿主細胞は、本発明の多重特異性抗体の場合であれば、第1環状融合ポリペプチドを含むアミノ酸配列をコードする核酸を含む第1ベクターと第2環状融合ポリペプチドを含むアミノ酸配列をコードする核酸を含む第2ベクターとを含むか、またはそれら2つの核酸を含む単一のベクターを含む(例えばそれらで形質転換されている)。一態様において、宿主細胞は真核生物細胞、例えばチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞またはリンパ球系細胞(例えばY0、NS0、Sp2/0細胞)である。一態様では、本発明の多重特異性抗体を作製する方法であって、上記で提供される多重特異性抗体をコードする核酸を含む宿主細胞を、多重特異性抗体の発現に適した条件下で培養する工程、および任意で多重特異性抗体を宿主細胞(または宿主細胞培養培地)から回収する工程を含む、方法が提供される。
本発明による多重特異性抗体は、ポリペプチドのその標的への結合を決定するための当技術分野において公知のさまざまなアッセイによって、同定すること、スクリーニングすること、またはそれらの物理的/化学的特性および/もしくは生物学的活性を特徴決定することができる。
本発明は、1つまたは複数の細胞障害性作用物質、例えば化学療法剤または化学療法薬、成長阻害性作用物質、毒素(例えばタンパク質毒素、細菌、真菌、植物、もしくは動物由来の酵素活性毒素、またはそれらのフラグメント)、または放射性同位体にコンジュゲートされた本発明による多重特異性抗体を含むイムノコンジュゲートも提供する。
ある特定の態様において、本発明による多重特異性抗体はいずれも、生物学的試料におけるその標的の存在を検出するのに役立つ。本明細書において使用する「検出する」という用語は、定量的検出または定性的検出を包含する。ある特定の態様において、生物学的試料は血液、血清、血漿、細胞、または組織を含む。
本発明による多重特異性抗体の薬学的製剤は、所望の純度を有するそのような多重特異性抗体を1種類または複数種類の任意選択の薬学的に許容される担体(Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition, Osol, A. (ed.)(1980))と混合することにより、凍結乾燥製剤または水溶液の形態で調製される。薬学的に許容される担体は、使用される投薬量および濃度において受容者にとって一般に無毒性であり、これには、リン酸塩、クエン酸塩、および他の有機酸などの緩衝剤;酸化防止剤、例えばアスコルビン酸およびメチオニン;保存剤(例えばオクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム;塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチルアルコールまたはベンジルアルコール;アルキルパラベン、例えばメチルパラベンまた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;およびm-クレゾール);低分子量(約10残基未満)のポリペプチド;タンパク質、例えば血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリン;親水性ポリマー、例えばポリ(ビニルピロリドン);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、またはリジン;単糖、二糖、および他の糖質、例えばグルコース、マンノース、またはデキストリン;キレート剤、例えばEDTA;糖類、例えばスクロース、マンニトール、トレハロースまたはソルビトール;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);および/または非イオン界面活性剤、例えばポリエチレングリコール(PEG)などがあるが、それらに限定されるわけではない。本明細書における、例示的な薬学的に許容される担体としては、間質薬物分散剤、例えば可溶性の中性活性ヒアルロニダーゼ糖タンパク質(sHASEGP)、例えばヒト可溶性PH-20ヒアルロニダーゼ糖タンパク質、例えばrhuPH20(HYLENEX(登録商標)、Baxter International, Inc.)が、さらに挙げられる。rhuPH20を含むある特定の例示的sHASEGPおよびその使用方法は、US 2005/0260186およびUS 2006/0104968に記載されている。一局面では、sHASEGPが、1種類または複数種類の追加グリコサミノグリカナーゼ、例えばコンドロイチナーゼと併用される。
本発明による多重特異性抗体はいずれも治療方法に使用しうる。
本発明の別の局面では、障害の処置、防止、および/または診断に有用な材料が入っている製造物が提供される。製造物は、容器、および容器上のまたは容器に付属するラベルまたは添付文書を含む。適切な容器として、例えば瓶、バイアル、シリンジ、IV溶液バッグなどが挙げられる。容器は、ガラスまたはプラスチックなど、さまざまな材料から形成されうる。容器は、組成物を単独で、または状態を処置、防止および/または診断するのに有効な別の組成物と組み合わせて保持し、滅菌アクセスポートを有しうる(例えば容器は静注用バッグであるか、皮下注射針で突き刺すことができる栓を有するバイアルであることができる)。組成物中の少なくとも1つの活性作用物質は、本発明による多重特異性抗体である。ラベルまたは添付文書は、組成物が、選択された状態を処置するために使用されることを示す。さらにまた、製造物は、(a) 本発明による多重特異性抗体を含む組成物が入っている第1容器と、(b) さらなる細胞障害性作用物質または他の治療用物質を含む組成物が入っている第2容器とを含みうる。本発明のこの態様の製造物は、さらに、特定の状態を処置するために当該組成物を使用できることを示す添付文書を含みうる。これに代えてまたはこれに加えて、製造物はさらに、薬学的に許容される緩衝液、例えば静菌性注射用水(BWFI)、リン酸緩衝食塩水、リンゲル液およびデキストロース溶液などを含む第2(または第3)の容器を含みうる。これは、商業的観点および使用者の観点から望ましい他の材料、例えば他の緩衝剤、希釈剤、フィルタ、針、およびシリンジなどをさらに含みうる。
以下は本発明の方法および組成物の実施例である。上述の一般的説明を考慮すれば、他にもさまざまな態様を実施しうると理解される。
組換えDNA法
Sambrook, J. et al, 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、標準的方法を使ってDNAをマニピュレートした。分子生物学的試薬は製造者の説明書に従って使用した。
所望の遺伝子セグメントは、Geneart GmbH(ドイツ、レーゲンスブルク)において、化学合成によって調製された。合成された遺伝子フラグメントを増殖/増幅用の大腸菌(E. coli)プラスミドにクローニングした。サブクローニングされた遺伝子フラグメントのDNA配列をDNAシークエンシングによって検証した。あるいは、短い合成DNAフラグメントを、化学的に合成されたオリゴヌクレオチドのアニーリングによって集合させるか、PCRによって集合させた。各オリゴヌクレオチドは、metabion GmbH(ドイツ、プラネック-マルティンストリート)によって調製された。
市販の化学品、抗体、およびキットはすべて、別段の言明がある場合を除き、製造者のプロトコールに従って、提供された製品をそのまま使用した。
環状融合ポリペプチド用の発現プラスミドの構築
本明細書において報告する環状融合ポリペプチドを発現させるために、次に挙げる機能的要素を含む転写単位を使用した。
- イントロンAを含むヒトサイトメガロウイルスからの前初期エンハンサーおよびプロモーター(P-CMV)、
- ヒト重鎖免疫グロブリン5'-非翻訳領域(5'UTR)、
- マウス免疫グロブリン重鎖シグナル配列、
- 各環状融合ポリペプチドをコードする核酸、および
- ウシ成長ホルモンポリアデニル化配列(BGH pA)。
- 大腸菌におけるこのプラスミドの複製を可能にするベクターpUC18由来の複製起点、および
- 大腸菌におけるアンピシリン耐性を付与するβ-ラクタマーゼ遺伝子
を含有する。
環状融合ポリペプチドの発現
環状融合ポリペプチドの一過性発現は、トランスフェクション試薬293-free(Novagen)を使用し、懸濁培養に適応したHEK293F(FreeStyle 293-F細胞; Invitrogen)細胞において行った。
環状融合ポリペプチドの精製
抗体を含有する培養上清を濾過し、2つのクロマトグラフィー工程によって精製した。PBS(1mM KH2PO4、10mM Na2HPO4、137mM NaCl、2.7mM KCl)、pH7.4で平衡化したHiTrap MabSelectSuRe(GE Healthcare)を使用するアフィニティークロマトグラフィーによって、抗体を捕捉した。結合していないタンパク質を平衡緩衝液で洗浄することによって除去し、抗体を50mMクエン酸緩衝液、pH2.8で回収し、溶出後直ちに、1Mトリス塩基、pH9.0でpH6.0に中和した。Superdex 200(商標)(GE Healthcare)でのサイズ排除クロマトグラフィーを、第2精製工程として使用した。このサイズ排除クロマトグラフィーは20mMヒスチジン緩衝液、0.14M NaCl、pH6.0中で行った。抗体含有溶液を、Biomax-SKメンブレンを装着したUltrafree-CL遠心フィルタユニット(Millipore、マサチューセッツ州ビルリカ)で濃縮し、-80℃で保存した。
抗Her2環状融合ポリペプチドの結合
表面プラズモン共鳴Her2受容体結合
チップ表面: CM5チップ。
T: アッセイ設定1および2の場合、それぞれ37℃および25℃。
ランニング緩衝液: PBS+0.05%(v/v)Tween 20。
希釈緩衝液: ランニング緩衝液+0.1%BSA。
分析物: アッセイ設定1の場合、c(HER2 ECD)=0.41~900nM;
アッセイ設定2の場合、c(二量体抗Her2コントースボディ)=3.7~300nM、
c(トラスツズマブ)=3.7~300nM。
リガンド: アッセイ設定1の場合、抗ヒトFc領域抗体を介して結合した二量体抗Her2コントースボディ、トラスツズマブ;
アッセイ設定2の場合、ペルツズマブを介して結合したHer2-ECD。
ADCCアッセイ-ACEA
BT-474細胞を、Accutaseで「可溶化」し、培地中でカウントし、2×10E5細胞/mlの細胞密度にした。50μlの培地を96ウェルプレートの各ウェルにピペッティングし、バックグラウンド効果をACEAで測定し、最後に、50μlの細胞懸濁液/ウェル(=10,000細胞/ウェル)を加えた。プレートをACEAに入れて、15分後のセルインデックス(cell index)を測定した。次に培地をピペッティングによって除去し、洗浄工程をAIM-V培地で行い、50μlの抗体を三つの異なる濃度で加えた。ナチュラルキラー細胞をカウントし、細胞密度が6×10E5になるように、AIM-Vに入れた。50μl(E/Tは3:1で30,000細胞/ウェル)をACEAに加え、セルインデックスを5分ごとに測定した。24時間後に実験を停止し、2時間後および4時間後にADCCを算出した。
質量スペクトル分析
PNGase FはRoche Diagnostics GmbHから入手した(14.3U/μl;リン酸ナトリウム、EDTAおよびグリセロールに溶解した状態)。IgG抗体のヒンジ領域中で特異的に切断するプロテアーゼを、消化の前に凍結乾燥物から新たに再構成した。
50μgのコントースボディを10mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.1で最終濃度0.6mg/mlまで希釈し、1μlのPNGase Fにより、37℃で16時間、脱グリコシル化した。
脱グリコシル化された試料を200mMトリス緩衝液、pH8.0で最終濃度0.5mg/mlまで希釈してから、IgG特異的プロテアーゼにより、37℃で1時間、消化した。
2%ギ酸(v/v)を含む40%アセトニトリルを使って、Sephadex G25カラム(Kronlab、5×250mm、TAC05/250G0-SR)でのHPLCにより、試料を脱塩した。TriVersa NanoMateイオン源(Advion)を備えたmaXis 4G UHR-QTOF MSシステム(Bruker Daltonik)でのESI-QTOF MSによって、全質量を決定した。較正はヨウ化ナトリウム(Waters ToF G2-Sample Kit 2 Part: 700008892-1)で行った。消化されたコントースボディについて、データ収集を1000~4000m/z(ISCID: 30eV)で行った。生質量スペクトルを評価し、個々の相対モル質量に変換した。結果の視覚化のために、プロプライエタリ・ソフトウェアを使って、デコンボリューションされた質量スペクトルを生成した。
TriFabコントースボディの精製
抗体を含有する培養上清を濾過し、2つのクロマトグラフィー工程によって精製した。TriFabコントースボディは、分子がCH2ドメインを欠いており、それゆえに機能的Fc領域が存在しないので、標準的なプロテインL(KappaSelect)アフィニティークロマトグラフィーによって精製した。PBS(1mM KH2PO4、10mM Na2HPO4、137mM NaCl、2.7mM KCl)、pH7.4で平衡化したKappaSelect(GE Healthcare)を使用するアフィニティークロマトグラフィーによって、抗体を捕捉した。結合していないタンパク質を平衡緩衝液で洗浄することによって除去し、抗体を50mMクエン酸緩衝液、pH2.8で回収し、溶出後直ちに、1Mトリス塩基、pH9.0でpH6.0に中和した。Superdex 200(商標)(GE Healthcare)でのサイズ排除クロマトグラフィーを、第2精製工程として使用した。このサイズ排除クロマトグラフィーは20mMヒスチジン緩衝液、0.14M NaCl、pH6.0中で行った。抗体含有溶液を、Biomax-SKメンブレンを装着したUltrafree-CL遠心フィルタユニット(Millipore、マサチューセッツ州ビルリカ)で濃縮し、-80℃で保存した。
TriFabコントースボディのFACS分析
生成したTriFabコントースボディの結合機能性を評価するために、FACS分析を適用した。そこで、LeY抗原を発現するMCF7細胞を、ビオチン-Cy5コンジュゲートにばく露するか(陰性対照)、陰性対照としての非結合性TriFabコントースボディにばく露し、細胞の洗浄後に、ビオチン-Cy5コンジュゲートにばく露するか(陰性対照II)、またはTriFabコントースボディにばく露し、続いて添加されるビオチン-Cy5にばく露して、細胞の蛍光を評価した。図12に結果を示す。
TriFabコントースボディはT細胞誘導性腫瘍細胞死滅を効率よく媒介する
T細胞誘導性腫瘍細胞死滅におけるTriFabコントースボディフォーマットの適性を評価するために、第3結合実体として抗CD3結合実体を使用した(図13)。VH配列およびVL配列は、US 2015/0166661 A1に記載されているCD3結合物質の例示的な配列である。ここでは任意の抗CD3 Fvを代用することができる。これは単に一例として選ばれたものである。この抗LeY/CD3 TriFabコントースボディは、SEQ ID NO:36およびSEQ ID NO:37のポリペプチドを含む。
Claims (15)
- 3つの抗原結合部位を含みかつ2つの環状融合ポリペプチドからなる、多重特異性抗体であって、
(a)第1環状融合ポリペプチドが、第1結合ドメインの第1部分、第1結合ドメインの第2部分、および第3結合ドメインの第1部分を含み、ここで、
- 該第1結合ドメインの第1部分が、該第3結合ドメインの第1部分のN末端に第1ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 該第1結合ドメインの第2部分が、該第3結合ドメインの第1部分のC末端に第2ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 該第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH1-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL1-CL1)であり、ここで、該第1結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には該第1結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、かつ
- 該第1結合ドメインの第1部分と該第1結合ドメインの第2部分が、互いに連結されており、かつ全体として第1抗原結合部位であり、
(b)第2環状融合ポリペプチドが、第2結合ドメインの第1部分、第2結合ドメインの第2部分、および該第3結合ドメインの第2部分を含み、ここで、
- 該第2結合ドメインの第1部分が、該第3結合ドメインの第2部分のN末端に第3ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 該第2結合ドメインの第2部分が、該第3結合ドメインの第2部分のC末端に第4ペプチド性リンカーを介して融合されており、
- 該第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメント(VH2-CH1)または軽鎖Fabフラグメント(VL2-CL1)であり、ここで、該第2結合ドメインの第1部分が重鎖Fabフラグメントである場合には該第2結合ドメインの第2部分が軽鎖Fabフラグメントであるかまたはその逆であり、
- 該第2結合ドメインの第1部分と該第2結合ドメインの第2部分が、互いに連結されており、かつ全体として第2抗原結合部位であり、
(c)該第3結合ドメインの第1部分と該第3結合ドメインの第2部分が全体として第3抗原結合部位であり、ここで、
- 該第3結合ドメインの第1部分が、可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VH3-CH3)または可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチド(VL3-CH3)のどちらか一方であり、
- 該第2結合ドメインの第1部分が可変軽鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドである場合には該第3結合ドメインの第2部分が可変重鎖-CH3ドメイン融合ポリペプチドであるか、またはその逆であり、
- 該第3結合ドメインの第1部分と該第3結合ドメインの第2部分が、互いに連結されて第3抗原結合部位を形成し、
2つの定常重鎖ドメイン3(CH3)が、
(i)一方のCH3ドメインに生成された突起が、他方のCH3ドメインに生成されたくぼみに配置可能であるような、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも大きい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる一方のCH3ドメインにおける突起の生成と、少なくとも1つの元のアミノ酸残基をこの元のアミノ酸残基よりも小さい側鎖体積を有するアミノ酸残基で置換することによる他方のCH3ドメインにおけるくぼみの生成とによって、もしくは
一方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を正荷電アミノ酸で置換し、かつ他方のCH3ドメイン中の少なくとも1つの元のアミノ酸残基を負荷電アミノ酸で置換することによって、または
(ii)CH3ドメイン間にジスルフィド結合が形成されるような、各CH3ドメインにおける少なくとも1つのシステイン残基の導入によって、または
(iv)(i)および(ii)の改変の両方によって、
ヘテロ二量体化を促進するように変更されており、
該多重特異性抗体が定常重鎖ドメイン2(CH2)およびヒンジ領域を欠いている、
該多重特異性抗体。 - 前記第1抗原結合部位および/または前記第2抗原結合部位および/または前記第3抗原結合部位が互いに独立して、VHドメインとVLドメインの間にジスルフィド結合を形成するために以下の位置(ナンバリングはKabatに従う)においてシステイン残基を導入することによって、ジスルフィドで安定化されている、請求項1に記載の多重特異性抗体:
- VHの44番目およびVLの100番目、
- VHの105番目およびVLの43番目、または
- VHの101番目およびVLの100番目。 - 前記第1ペプチド性リンカー、第2ペプチド性リンカー、第3ペプチド性リンカー、および第4ペプチド性リンカーが、少なくとも5個のアミノ酸のペプチドである、請求項1または2に記載の多重特異性抗体。
- 前記第1ペプチド性リンカーおよび第3ペプチド性リンカーがSEQ ID NO:38のアミノ酸配列を有し、かつ前記第2ペプチド性リンカーおよび第4ペプチド性リンカーがSEQ ID NO:16のアミノ酸配列を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の多重特異性抗体。
- VH3ドメインのC末端が一方のCH3ドメインのN末端に直接接続されており、かつVL3ドメインのC末端が他方のCH3ドメインのN末端に直接接続されている、請求項1~4のいずれか一項に記載の多重特異性抗体。
- 三価である、請求項1~5のいずれか一項に記載の多重特異性抗体。
- 二重特異性である(前記第1結合部位が第1抗原に結合し、前記第2結合部位が第2抗原に結合し、かつ前記第3結合部位が第3抗原に結合し、ここで、第1抗原、第2抗原、および第3抗原のうちの2つが同じ抗原でありかつ残りの抗原が異なる抗原である)か、または、三重特異性である(前記第1結合部位が第1抗原に結合し、前記第2結合部位が第2抗原に結合し、かつ前記第3結合部位が第3抗原に結合し、ここで、第1抗原、第2抗原、および第3抗原が異なる抗原である)、請求項1~6のいずれか一項に記載の多重特異性抗体。
- 前記第1結合ドメインの第1部分と該第1結合ドメインの第2部分が、ジスルフィド結合によって互いに共有結合的に連結されており、かつ/または前記第2結合ドメインの第1部分と該第2結合ドメインの第2部分がジスルフィド結合によって互いに共有結合的に連結されている、請求項1~7のいずれか一項に記載の多重特異性抗体。
- 前記第3結合部位がヒトCD3に特異的に結合する、請求項1~8のいずれか一項に記載の多重特異性抗体。
- 以下の工程を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の多重特異性抗体の調製のための方法:
- 該多重特異性抗体をコードする核酸を含む発現ベクターで宿主細胞を形質転換する工程、
- 該多重特異性抗体の合成を可能にする条件下で該宿主細胞を培養する工程、および
- 宿主細胞培養物から該多重特異性抗体を回収する工程。 - 請求項10に記載の方法によって産生される多重特異性抗体。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載の多重特異性抗体のポリペプチドをコードする一組の核酸。
- 請求項12に記載の核酸を含む発現ベクター、または、それぞれが請求項12に記載の核酸のうちの1つを含む一組の発現ベクター。
- 請求項12に記載の核酸を含む宿主細胞。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載の多重特異性抗体を、少なくとも1つの薬学的に許容される担体と組み合わせて含む、薬学的組成物。
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